CN109951192A - 一种射频前端电路及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种射频前端电路及移动终端。该电路包括：第一信号发射电路和第二信号发射电路；第一切换开关和第二切换开关；第一双刀双掷开关，其中，第一信号发射电路通过第一双刀双掷开关及第一切换开关导通，并通过第一天线或第二天线发射信号；或者第一信号发射电路通过第一双刀双掷开关及第二切换开关导通，并通过第三天线或第四天线发射信号；第二信号发射电路通过第一双刀双掷开关及第一切换开关导通，并通过第一天线或第二天线发射信号；或者第二信号发射电路通过第一双刀双掷开关及第二切换开关导通，并通过第三天线或第四天线发射信号。本发明的电路设计简单，能够缩短射频布局走线，降低路径差损。

Description

一种射频前端电路及移动终端
技术领域
本发明实施例涉及终端应用技术领域，尤其涉及一种射频前端电路及移动终端。
背景技术
随着互联网通信技术的快速发展，以及移动智能终端的不断普及，用户对数据流量的需求也在不断增加。从4G的传输速率为100Mbps～1Gbps，到5G NR的峰值传输速率可达20Gbps，速率的提升要求5G必备4*4多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)关键技术。
如图1所示，为5G移动终端设备的射频前端电路的结构示意图，该电路架构用于实现一发四收1T4R与二发四收2T4R，其中，5G移动终端设备的布局走线直接影响到路径差损，如图1所示，现有5G移动终端设备的射频前端电路结构，其电路设计走线长，导致路径差损高。另外，现有5G移动终端设备的射频前端电路结构常使用三刀三掷开关，信号传输频率越高，频宽越大，导致元件差损越大，而且也增大了使输出功率达到规范的实现难度。因此，如何降低路径差损、元件差损以及降低电路设计的复杂度成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种射频前端电路及移动终端，以解决现有5G移动终端设备的射频前端电路结构，电路设计复杂的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，本发明的实施例提供了一种射频前端电路，包括：
第一信号接收电路，通过相连接的第一天线和第二天线中的一者接收信号；
第二信号接收电路，通过相连接的第三天线和第四天线中的一者接收信号；
第一信号发射电路和第二信号发射电路；
第一切换开关和第二切换开关；
第一双刀双掷开关，包括：与所述第一切换开关连接的第一定端、与所述第二切换开关连接的第二定端、第一活动端和第二活动端，所述第一双刀双掷开关用于使所述第一定端与所述第一活动端或所述第二活动端连接，还用于使所述第二定端与所述第一活动端或所述第二活动端连接；
其中，所述第一信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第一切换开关导通，并通过所述第一天线或所述第二天线发射信号；或者，所述第一信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第二切换开关导通，并通过所述第三天线或所述第四天线发射信号；
所述第二信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第一切换开关导通，并通过所述第一天线或所述第二天线发射信号；或者，所述第二信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第二切换开关导通，并通过所述第三天线或所述第四天线发射信号。
第二方面，本发明的实施例还提供了一种移动终端，包括：
控制器；以及，
如上述实施例所述的射频前端电路；
其中，所述控制器用于控制第一双刀双掷开关的开闭、第一切换开关的开闭和/或第二切换开关的开闭。
本发明实施例的上述方案中，四路接收电路，即第一信号接收电路、第二信号接收电路、第三信号接收电路以及第四信号接收电路，能够同时接收信号；而且，通过第一双刀双掷开关以及第一切换开关，或者第一双刀双掷开关以及第二切换开关，能够灵活地导通第一信号发射电路和/或第二信号发射电路，此电路设计简单，在实现信号的发送和/或接收的基础上，能够缩短射频布局走线，从而降低路径差损。
附图说明
图1为现有技术中的射频前端电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的射频前端电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，为本发明实施例提供的射频前端电路的结构示意图。该射频前端电路包括：第一信号接收电路1，通过相连接的第一天线2和第二天线3中的一者接收信号；第二信号接收电路4，通过相连接的第三天线5和第四天线6中的一者天线接收信号；第一信号发射电路和第二发射电路；第一切换开关7和第二切换开关8；第一双刀双掷开关9，包括：与第一切换开关7连接的第一定端、与第二切换开关8连接的第二定端、第一活动端和第二活动端，第一双刀双掷开关9用于使第一定端与第一活动端或第二活动端连接，还用于使第二定端与第一活动端或第二活动端连接。
其中，第一信号发射电路通过第一双刀双掷开关9以及第一切换开关7导通，并通过第一天线2或第二天线3发射信号；或者，第一信号发射电路通过第一双刀双掷开关9以及第二切换开关8导通，并通过第三天线5或第四天线6发射信号。
第二信号发射电路通过第一双刀双掷开关9以及第一切换开关7导通，并通过第一天线2或第二天线3发射信号；或者，第二信号发射电路通过第一双刀双掷开关9以及第二切换开关8导通，并通过第三天线5或第四天线6发射信号。
这里，第一信号发射电路以及第二信号发射电路均可通过第一双刀双掷开关9以及第一切换开关7，或者通过第一双刀双掷开关9以及第二切换开关8实现灵活地导通，且可通过射频前端电路中的任一天线发射信号，其电路设计简单，且第一双刀双掷开关的设置，缩短了电路与天线连接的走线长度，从而降低路径差损。
优选的，如图2所示，本发明实施例的射频前端电路，还包括：与第一信号接收电路1或第一信号发射电路或第二信号发射电路连接的第二双刀双掷开关10，包括：第三活动端、与第一天线2连接的第三定端以及与第二天线3连接的第四定端，该第二双刀双掷开关用于使第一活动端与第三定端或者第四定端连通。
这里，通过第二双刀双掷开关10能够实现第一信号接收电路1或第一信号发射电路或第二信号发射电路，这些射频电路与第一天线2或第二天线3的连接，由于第二双刀双掷开关10本身元件差损小且隔离度好，不仅能够提升射频前端电路的发射性能，还能够提升射频前端电路的接收性能。
进一步地，本发明实施例的射频前端电路，还包括：与第二双刀双掷开关10的第四活动端连接的第三信号接收电路11，通过第一天线2和第二天线3中的一者接收信号，该第二双刀双掷开关10还用于使第四活动端与第三定端或者第四定端连通。
这里，通过第二双刀双掷开关10还可实现第三信号接收电路11与第一天线2或第二天线3的连接，由于第二双刀双掷开关10本身元件差损小且隔离度好，能够提升第三信号接收电路11的接收性能。
需要说明的是，第二双刀双掷开关10包括两个活动端(即第三活动端和第四活动端)和两个定端(即第三定端和第四定端)，每个活动端均可与两个定端中其中一定端连通。
这里，第三信号接收电路11包括：第三低噪声放大器和第三滤波器；该第三滤波器分别与第三低噪声放大器的输入端以及第二双刀双掷开关10的第四活动端连接。
具体的，在第一切换开关7的第五活动端与第一切换开关7的第五定端连通时，第一信号接收电路1导通。
在该第五活动端与第一切换开关7的第六定端连通，且第一双刀双掷开关10的第一活动端与其第一定端连通时，第一信号发射电路导通，第一定端与第六定端连接。
在该第五活动端与第一切换开关7的第六定端连通，且第一双刀双掷开关10的第二活动端与其第一定端连通时，第二信号发射电路导通。
这里，可选地，第一切换开关7为单刀双掷开关，包括一活动端(即第五活动端)和两个定端(即第五定端和第六定端)，通过该第一切换开关7实现接收电路与发射电路之间的切换。
基于此，在一可选实施例中，第一信号接收电路1包括：第一低噪声放大器和第一滤波器。
具体的，该第一低噪声放大器的输入端与第一切换开关7的第五定端连接；第一滤波器分别与第一切换开关7的第五活动端以及第二双刀双掷开关10的第三活动端连接。
优选的，如图2所示，本发明实施例的射频前端电路，还包括：与第二信号接收电路4或第一信号发射电路或第二信号发射电路连接的第三双刀双掷开关12，包括：第六活动端、与第三天线5连接的第七定端以及与第四天线6连接的第八定端；第三双刀双掷开关12用于使第六活动端与第七定端或第八定端连通。
这里，通过第三双刀双掷开关12能够实现第二信号接收电路4或第一信号发射电路或第二信号发射电路，这些射频电路与第三天线5或第四天线6的连接，由于第三双刀双掷开关12本身元件差损小且隔离度好，不仅能够提升射频前端电路的发射性能，还能够提升射频前端电路的接收性能。
进一步地，本发明实施例的射频前端电路，还包括：与第三双刀双掷开关12的第七活动端连接的第四信号接收电路13，通过第三天线5和第四天线6中的一者接收信号，该第三双刀双掷开关12还用于使第七活动端与第七定端或者第八定端连通。
这里，通过第三双刀双掷开关12还可实现第四信号接收电路13与第三天线5或第四天线6的连接，由于第三双刀双掷开关10本身元件差损小且隔离度好，能够提升第四信号接收电路13的接收性能。
需要说明的是，第三双刀双掷开关12包括两个活动端(即第六活动端和第七活动端)和两个定端(即第七定端和第八定端)，每个活动端均可与两个定端中其中一定端连通。
这里，第四信号接收电路13包括：第四低噪声放大器和第四滤波器；该第四滤波器分别与第四低噪声放大器的输入端以及第三双刀双掷开关12的第七活动端连接。
具体的，在第二切换开关8的第八活动端与第二切换开关8的第九定端连通时，第二信号接收电路4导通。
在该第八活动端与第二切换开关8的第十定端连通，且第一双刀双掷开关10的第一活动端与其第二定端连通时，第一信号发射电路导通，第二定端与第十定端连接。
在该第八活动端与第二切换开关8的第十定端连通，且第一双刀双掷开关10的第二活动端与其第二定端连通时，第二信号发射电路导通。
这里，可选地，第二切换开关8为单刀双掷开关，包括一活动端(即第八活动端)和两个定端(即第九定端和第十定端)，通过该第二切换开关8实现接收电路与发射电路之间的切换。
基于此，在又一可选实施例中，第二信号接收电路4包括：第二低噪声放大器和第二滤波器。
具体的，该第二低噪声放大器的输入端与第二切换开关8的第九定端连接；第二滤波器分别与第二切换开关8的第八活动端以及第三双刀双掷开关12的第六活动端连接。
优选的，第一信号发射电路包括：第一功率放大器，该第一功率放大器的输出端与第一双刀双掷开关9的第一活动端连接。
具体的，在如图2所示的实施例中，在第一双刀双掷开关9的第一活动端与其第一定端连接，且第一切换开关7的第五活动端与其第六定端连接时，第一信号发射电路导通，且此时第一信号发射电路由第一功率放大器以及第一滤波器组成。
而在第一双刀双掷开关9的第一活动端与其第二定端连接，且第二切换开关8的第八活动端与其第十定端时，第一信号发射电路导通，且此时第一信号发射电路由第一功率放大器以及第二滤波器组成。
优选的，所述第二信号发射电路包括：第二功率放大器，该第二功率放大器的输出端与第一双刀双掷开关9的第二活动端连接。
具体的，在如图2所示的实施例中，在第一双刀双掷开关9的第二活动端与其第一定端连接，且第一切换开关7的第五活动端与其第六定端连接时，第二信号发射电路导通，且此时第二信号发射电路由第二功率放大器以及第一滤波器组成。
而第一双刀双掷开关9的第二活动端与其第二定端连接，且第二切换开关8的第八活动端与其第十定端时，第二信号发射电路导通，且此时第二信号发射电路由第二功率放大器以及第二滤波器组成。
进一步地，本发明实施例的射频前端电路，还包括：射频收发器(图中未显示)，该射频收发器分别与第一信号接收电路1、第二信号接收电路4、第一信号发射电路和第二信号发射电路连接。
还有，该射频收发器还分别与第三信号接收电路11以及第四信号接收电路13连接。
具体的，射频收发器可包括：第一信号接收端口、第二信号接收端口、第三信号接收端口、第四信号接收端口、第一信号发射端口以及第二信号发射端口。
其中，第一信号接收端口与第一信号接收电路1中的第一低噪声放大器的输出端连接；第二信号接收端口与第二信号接收电路4中的第二低噪声放大器的输出端连接；第三信号接收端口与第三信号接收电路11中的第三低噪声放大器的输出端连接；第四信号接收端口与第四信号接收电路13中的第四低噪声放大器的输出端连接。
第一信号发射端口与第一信号发射电路中的第一功率放大器连接；第二信号发射端口与第二信号发射电路中的第二功率放大器连接。
上述如图2所示的射频前端电路能够实现5G NR系统的1T4R/2T4R功能，保证1路发射，4路接收功能；或者，2路发射，4路接收功能。
下面简要说明信号在本发明的射频前端电路中的传输过程。
对于发射通路：
一、第一路发射信号由射频收发器发出后通过第一功率放大器将信号放大后，经第一双刀双掷开关9后：
1)可选择经由第一切换开关7，通过第一滤波器进行滤波后，进入第二双刀双掷开关10，将信号从第一天线2或第二天线3发射出去；
2)可选择经由第二切换开关8，通过第二滤波器进行滤波后，进入第三双刀双掷开关12，将信号从第三天线5或第四天线6发射出去。
二、第二路发射信号由射频收发器发出后通过第二功率放大器将信号放大后，经第一双刀双掷开关9后：
1)可选择经由第一切换开关7，通过第一滤波器进行滤波后，进入第二双刀双掷开关10，将信号从第一天线2或第二天线3发射出去；
2)可选择经由第二切换开关8，通过第二滤波器进行滤波后，进入第三双刀双掷开关12，将信号从第三天线5或第四天线6发射出去。
对于接收通路：
由于5G NR系统需支持4路同时接收，第一接收信号可通过第一天线2接收后，经第二双刀双掷开关10，再由第一滤波器滤波后，经第一切换开关7切换到第一低噪声放大器通路，将信号放大后传送至射频收发器进行后续处理。
同理，第三接收信号可通过第三天线5接收后，经第三双刀双掷开关12，再由第二滤波器滤波后，经第二切换开关8切换到第二低噪声放大器通路，将信号放大后传送至射频收发器进行后续处理。
第二接收信号可通过第二天线3接收后，由第二双刀双掷开关10切换到第三滤波器通路进行滤波后，通过第三低噪声放大器将信号放大后传送至射频收发器进行后续处理。
同理，第四接收信号可通过第四天线6接收后，由第三双刀双掷开关12切换到第四滤波器通路进行滤波后，通过第四低噪声放大器将信号放大后传送至射频收发器进行后续处理。
本发明实施例的射频前端电路，四路接收电路，即第一信号接收电路、第二信号接收电路、第三信号接收电路以及第四信号接收电路，能够同时接收信号；而且，通过第一双刀双掷开关以及第一切换开关，或者第一双刀双掷开关以及第二切换开关，能够灵活地导通第一信号发射电路和/或第二信号发射电路，此电路设计简单，在实现信号的发送和/或接收的基础上，能够缩短射频布局走线，从而降低路径差损。
另外，还需要说明的是，为了缩短生产商的电路设计时间，同时降低成本，本发明的射频前端电路还可整合成一个集成电路芯片。
本发明实施例还提供一种移动终端，包括：控制器；以及，如上述实施例所述的射频前端电路；其中，控制器用于控制第一双刀双掷开关的开闭、第一切换开关的开闭和/或第二切换开关的开闭。
还有，控制器还用于控制第二双刀双掷开关的关闭和/或第三双刀双掷开关的开闭。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (15)

1.一种射频前端电路，其特征在于，包括：
第一信号接收电路，通过相连接的第一天线和第二天线中的一者接收信号；
第二信号接收电路，通过相连接的第三天线和第四天线中的一者接收信号；
第一信号发射电路和第二信号发射电路；
第一切换开关和第二切换开关；
第一双刀双掷开关，包括：与所述第一切换开关连接的第一定端、与所述第二切换开关连接的第二定端、第一活动端和第二活动端，所述第一双刀双掷开关用于使所述第一定端与所述第一活动端或所述第二活动端连接，还用于使所述第二定端与所述第一活动端或所述第二活动端连接；
其中，所述第一信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第一切换开关导通，并通过所述第一天线或所述第二天线发射信号；或者，所述第一信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第二切换开关导通，并通过所述第三天线或所述第四天线发射信号；
所述第二信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第一切换开关导通，并通过所述第一天线或所述第二天线发射信号；或者，所述第二信号发射电路通过所述第一双刀双掷开关以及所述第二切换开关导通，并通过所述第三天线或所述第四天线发射信号。
2.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，还包括：
与所述第一信号接收电路或所述第一信号发射电路或所述第二信号发射电路连接的第二双刀双掷开关，包括：第三活动端、与所述第一天线连接的第三定端以及与所述第二天线连接的第四定端，所述第二双刀双掷开关用于使所述第一活动端与所述第三定端或者所述第四定端连通。
3.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，还包括：与所述第二双刀双掷开关的第四活动端连接的第三信号接收电路，通过所述第一天线和所述第二天线中的一者接收信号，所述第二双刀双掷开关还用于使所述第四活动端与所述第三定端或者所述第四定端连通。
4.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，
在所述第一切换开关的第五活动端与所述第一切换开关的第五定端连通时，所述第一信号接收电路导通；
在所述第五活动端与所述第一切换开关的第六定端连通，且所述第一活动端与所述第一定端连通时，所述第一信号发射电路导通，所述第一定端与所述第六定端连接；
在所述第五活动端与所述第一切换开关的第六定端连通，且所述第二活动端与所述第一定端连通时，所述第二信号发射电路导通。
5.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，还包括：与所述第二信号接收电路或所述第一信号发射电路或所述第二信号发射电路连接的第三双刀双掷开关，包括：第六活动端、与所述第三天线连接的第七定端以及与所述第四天线连接的第八定端；所述第三双刀双掷开关用于使所述第六活动端与所述第七定端或者所述第八定端连通。
6.根据权利要求5所述的射频前端电路，其特征在于，还包括：与所述第三双刀双掷开关的第七活动端连接的第四信号接收电路，通过所述第三天线和所述第四天线中的一者接收信号，所述第三双刀双掷开关还用于使所述第七活动端与所述第七定端或者所述第八定端连通。
7.根据权利要求5所述的射频前端电路，其特征在于，
在所述第二切换开关的第八活动端与所述第二切换开关的第九定端连通时，所述第二信号接收电路导通；
在所述第八活动端与所述第二切换开关的第十定端连通，且所述第一活动端与所述第二定端连通时，所述第一信号发射电路导通，所述第二定端与所述第十定端连接；
在所述第八活动端与所述第二切换开关的第十定端连通，且所述第二活动端与所述第二定端连通时，所述第二信号发射电路导通。
8.根据权利要求4所述的射频前端电路，其特征在于，所述第一信号接收电路包括：第一低噪声放大器和第一滤波器；
所述第一低噪声放大器的输入端与所述第五定端连接；
所述第一滤波器分别与所述第五活动端以及所述第三活动端连接。
9.根据权利要求7所述的射频前端电路，其特征在于，所述第二信号接收电路包括：第二低噪声放大器和第二滤波器；
所述第二低噪声放大器的输入端与所述第九定端连接；
所述第二滤波器分别与所述第八活动端以及所述第六活动端连接。
10.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述第一信号发射电路包括：第一功率放大器，所述第一功率放大器的输出端与所述第一活动端连接。
11.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述第二信号发射电路包括：第二功率放大器，所述第二功率放大器的输出端与所述第二活动端连接。
12.根据权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于，所述第三信号接收电路包括：第三低噪声放大器和第三滤波器；
所述第三滤波器分别与所述第三低噪声放大器的输入端以及所述第四活动端连接。
13.根据权利要求6所述的射频前端电路，其特征在于，所述第四信号接收电路包括：第四低噪声放大器和第四滤波器；
所述第四滤波器分别与所述第四低噪声放大器的输入端以及所述第七活动端连接。
14.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，还包括：
射频收发器，所述射频收发器分别与所述第一信号接收电路、所述第二信号接收电路、所述第一信号发射电路和所述第二信号发射电路连接。
15.一种移动终端，其特征在于，包括：
控制器；以及，
如权利要求1～14任一项所述的射频前端电路；
其中，所述控制器用于控制第一双刀双掷开关的开闭、第一切换开关的开闭和/或第二切换开关的开闭。
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