CN110212930B - 射频电路及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种射频电路及终端，该射频电路包括：用于产生射频信号的射频元件；功分器，包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，第一输入端与射频元件电连接；第一谐波处理电路，第一谐波处理电路的输入端与第一输出端电连接；第二谐波处理电路，第二谐波处理电路的输入端与第二输出端电连接；第一加法器，第一加法器包括第二输入端、第三输入端和第三输出端，第二输入端与第一谐波处理电路的输出端电连接，第三输入端与第二谐波处理电路的输出端电连接。其中，本发明的方案，能够产生可以反相抵消的二次谐波分量，从而从根本上消除二次谐波带来的干扰。

Description

射频电路及终端

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种射频电路及终端。

背景技术

在当前的射频多频通信系统中，干扰问题是一大难题。其中，二次谐波由于幅度较大更容易引起问题。而随着5G时代的到来，频段规划更多，共存的场景更多，二次谐波干扰情况会更加严重。比如5G NR规划中的n3/n66/n70的二次谐波均有可能对n77/n78的接收造成干扰，n8的二次谐波有可能对n3的接收造成干扰等。

其中，为减小二次谐波干扰，常规的做法是在产生谐波的发射通路中添加滤波器对谐波进行滤除。然而，此种方法的滤除效果往往有限，很难完全滤除。

发明内容

本发明的实施例提供了一种射频电路及终端，以解决现有技术中的二次谐波的滤除方法无法完全滤除二次谐波的问题。

第一方面，本发明的实施例提供了一种射频电路，包括：

用于产生射频信号的射频元件；

功分器，所述功分器包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与所述射频元件电连接；

第一谐波处理电路，所述第一谐波处理电路的输入端与所述第一输出端电连接；

第二谐波处理电路，所述第二谐波处理电路的输入端与所述第二输出端电连接；

第一加法器，所述第一加法器包括第二输入端、第三输入端和第三输出端，所述第二输入端与所述第一谐波处理电路的输出端电连接，所述第三输入端与所述第二谐波处理电路的输出端电连接；

其中，所述第一谐波处理电路的输出端的输出信号包括的二次谐波分量，与所述第二谐波处理电路的输出端的输出信号包括的二次谐波分量，二者绝对值相同且符号相反。

第二方面，本发明的实施例提供了一种终端，包括上述所述的射频电路。

本发明实施例的有益效果是：

本发明的实施例，通过功分器将射频元件产生的射频信号分成功率相等的两个信号输出，然后采用第一谐波处理电路和第二谐波处理电路对这两个信号进行处理，从而输出两个均具有二次谐波分量的信号，但二次谐波分量的绝对值相同且符号相反，进而使得具有二次谐波分量的两个信号经过第一加法器后，二次谐波分量可以反向抵消，从根本上消除了二次谐波。

附图说明

图1表示本发明实施例的射频电路的电路原理示意图。

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。

本发明的实施例提供了一种射频电路，如图1所示，该射频电路包括：

用于产生射频信号的射频元件；

功分器，所述功分器包括第一输入端21、第一输出端11和第二输出端12，所述第一输入端21与所述射频元件电连接；

第一谐波处理电路101，所述第一谐波处理电路101的输入端与所述第一输出端11电连接；

第二谐波处理电路102，所述第二谐波处理电路102的输入端与所述第二输出端12电连接；

第一加法器A1，所述第一加法器A1包括第二输入端22、第三输入端23和第三输出端13，所述第二输入端22与所述第一谐波处理电路101的输出端电连接，所述第三输入端23与所述第二谐波处理电路102的输出端电连接；

其中，所述第一谐波处理电路101的输出端的输出信号包括的二次谐波分量，与所述第二谐波处理电路102的输出端的输出信号包括的二次谐波分量，二者绝对值相同且符号相反。

其中，功分器是一种射频器件，能对输入的功率平均分到两个端口中并进行输出，因而第一输出端11和第二输出端12的输出信号的功率相等。

加法器是一种射频器件，能够对输入的两路信号进行加法运算并输出，因而第三输出端13的输出信号为第二输入端22和第三输入端23的信号之和，即第三输出端13的输出信号为第一谐波处理电路101的输出信号与第二谐波处理电路102的输出信号之和。

由上述可知，本发明的实施例，通过功分器将射频元件产生的射频信号分成功率相等的两个信号输出，然后采用第一谐波处理电路101和第二谐波处理电路102对这两个信号进行处理，从而输出两个均具有二次谐波分量的信号，但二次谐波分量的绝对值相同且符号相反，进而使得具有二次谐波分量的两个信号经过第一加法器A1后，二次谐波分量可以反向抵消，从根本上消除了二次谐波。

即本发明实施例的射频电路，能够使得产生的二次谐波反向抵消，从而从根本上消除二次谐波，从而有效解决因二次谐波引起的干扰问题。

可选地，如图1所示，所述第一谐波处理电路101包括：

第一运算电路1011，所述第一运算电路1011的输入端与所述第一输出端11电连接；

第一功率放大器PA1，所述第一功率放大器PA1的输入端与所述第一运算电路1011的输出端电连接，所述第一功率放大器PA1的输出端与所述第二输入端22电连接；

所述第二谐波处理电路102包括：

第二运算电路1021，所述第二运算电路1021的输入端与所述第二输出端12电连接；

第二功率放大器PA2，所述第二功率放大器PA2的输入端与所述第二运算电路1021的输出端电连接，所述第二功率放大器PA2的输出端与所述第三输入端23电连接。

其中，所述第一功率放大器PA1与所述第二功率放大器PA2的放大倍数相同，所述第一运算电路1011用于根据第一算法对所述第一输出端11输出的信号进行处理，所述第二运算电路1021用于根据第二算法对所述第二输出端12输出的信号进行处理，所述第一算法与所述第二算法不同。即，第一运算电路1011用于对需要输入到第一功率放大器PA1的信号进行处理，第二运算电路1021用于对需要输入到第二功率放大器PA2的信号进行处理，从而使得第一功率放大器PA1和第二功率放大器PA2的输出端所输出的信号中包括的二次谐波分量的绝对值相同且符号相反。

其中，谐波产生的根本原因是非线性器件所致。当射频信号经过非线性器件时，输出信号与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。谐波的频率是基波频率的整倍数。在一般的终端电路系统中，功率放大器是主要的非线性器件。功率放大器在放大有用信号的同时,也会产生各种谐波，对电路的接收造成干扰。

而本发明的实施例，则可以消除功率放大器产生的二次谐波。具体地，若需要消除第一功率放大器PA1产生的二次谐波，则可以额外增加一个与第一功率放大器PA1的放大倍数相同的第二功率放大器PA2，设置这两个功率放大器与第一加法器A1的输入端电连接，然后分别在第一功率放大器PA1的输入端设置第一运算电路1011，在第二功率放大器PA2的输入端设置第二运算电路1021，并设置第一运算电路1011的输入端和第二运算电路1021的输入端分别与功分器的两个输出端连接。

此时，第一运算电路1011的输入端和第二运算电路1021的输入端的输入信号相同，但是第一运算电路1011和第二运算电路1021所实现的具体算法处理过程不同，从而使得输入到第一功率放大器PA1和第二功率放大器PA2的信号不同。但是，经过第一运算电路1011和第二运算电路1021处理后的信号分别经过相同的功率放大器后，却可以产生二次谐波分量的绝对值相同但符号相反的信号，进而经过第一加法器A1后，可以得到二次谐波可以反向抵消的信号，消除了第一功率放大器PA1对信号放大过程中产生的二次谐波。

可选地，所述第一运算电路1011包括第一移相器P1和第二加法器A2；

所述第二加法器A2包括第四输入端24、第五输入端25和第四输出端14，所述第一移相器P1的输入端和所述第四输入端24分别与所述第一输出端11电连接，所述第一移相器P1的输出端与所述第五输入端25电连接，所述第四输出端14与所述第一功率放大器PA1的输入端电连接。

即第一运算电路1011可以有移相器和加法器构成。

可选地，所述第二运算电路1021包括第二移相器P2和第三加法器A3；

所述第三加法器A3包括第六输入端26、第七输入端27和第五输出端15，所述第二移相器P2的输入端和所述第六输入端26分别与所述第二输出端12电连接，所述第二移相器P2的输出端与所述第七输入端27电连接，所述第五输出端15与所述第二功率放大器PA2的输入端电连接。

即第二运算电路1021可以有移相器和加法器构成。

其中，移相器是一种射频器件，能够对输入的信号的相位进行调整并输出。

可选地，所述第一移相器P1用于进行-90°相位调整，所述第二移相器P2进行+90°相位调整。

其中，对于各种射频信号，一般均可以经过傅里叶变换为余弦信号。而本发明的实施例中，设置第一移相器P1进行-90°相位调整，第二移相器进行+90°，可以实现对余弦信号经过功率放大器后生成的二次谐波进行消除，从而可以针对多种射频信号经过功率放大器后生成的二次谐波进行消除，进一步扩大了本发明实施例的射频电路的适用范围。例如，需要消除一方波信号经过功率放大器后生成的二次谐波，则可将该方波经过傅里叶变换，然后利用本发明实施例的射频电路进行处理即可。

另外，对于本发明实施例的射频电路对余弦信号经过功率放大器后生成的二次谐波进行消除的具体原理过程，如下所述。

具体地，对于功率放大器，假设输入信号为x，那么功率放大器的输出函数可以等效为多项式：f(x)＝a₀+a₁x+a₂x²+…+a_nxⁿ。其中，a₀为直流常量，a₁、a₂...a_n分别为一次、二次、n次谐波的放大倍数。通常二次谐波之后的幅度比较小，可以忽略其影响。故函数可简化为：f(x)＝a₀+a₁x+a₂x²。

若图1中的射频元件输出的射频信号为x＝A*cosθ，则经过功分器后，第一输入端21和第二输入端22输入的信号为

其中，

输入到第二加法器A2的第四输入端24；

经过第一移相器P1(-90°移相)后，变为

则输入到第二加法器A2的第五输入端25。经过第二加法器A2的加法运算后，在第四输出端14处的信号为:

那么，

经过第一功率放大器PA1后，输入到第一加法器A1的第二输入端22处的信号为f₂₂(x)。

同样地，

输入到第三加法器A3的第六输入端26；

在经过第二移相器(+90°移相)后，变为

则输入到第三加法器A3的第七输入端27。经过第三加法器A3的加法运算后，在第五输出端15出的信号为：

同理，

经过第二功率放大器PA2后，输入到第一加法器A1的第三输入端23的信号为f₂₃(x)。

那么，经过第一加法器A1的加法运算，在第一加法器A1的第三输出端13输出的信号为f₁₃(x)。

由此可见，从第一加法器A1的第三输出端13输出的信号中已经不存在二次谐波分量。可见二次谐波分量已经消除，只保留了a₁A*cosθ、2a₀以及

这两个直流分量。

可选地，本发明实施例的射频电路还包括：低通滤波器LB，所述低通滤波器LB的输入端与所述第三输出端13电连接。其中，低通滤波器是一种射频器件，能够对通路中的低频分量，尤其是直流分量作出有效滤除。那么，对于上述f₁₃(x)中包括的直流分量2a₀以及

则可以经过低通滤波器LB完全滤除，从而可以在低通滤波器的输出端输出a₁A*cosθ，即得到放大后的主射频信号。

综上所述，本发明的实施例，能够使得产生的二次谐波反向抵消，能从根本上消除由非线性器件产生的二次谐波，从而有效解决因二次谐波引起的干扰问题。

本发明的实施例还提供了一种终端，包括上述所述的射频电路。其中，上述所述的射频电路，能够产生可反向抵消的二次谐波，因而可以得到不包括二次谐波分量的射频信号，从而避免二次谐波对终端电路的干扰，进一步提升终端的系统性能。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种射频电路，其特征在于，包括：

用于产生射频信号的射频元件；

功分器，所述功分器包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与所述射频元件电连接；

第一谐波处理电路，所述第一谐波处理电路的输入端与所述第一输出端电连接；

第二谐波处理电路，所述第二谐波处理电路的输入端与所述第二输出端电连接；

第一加法器，所述第一加法器包括第二输入端、第三输入端和第三输出端，所述第二输入端与所述第一谐波处理电路的输出端电连接，所述第三输入端与所述第二谐波处理电路的输出端电连接；

其中，所述第一谐波处理电路的输出端的输出信号包括的二次谐波分量，与所述第二谐波处理电路的输出端的输出信号包括的二次谐波分量，二者绝对值相同且符号相反；

所述第一谐波处理电路包括：

第一运算电路，所述第一运算电路的输入端与所述第一输出端电连接；

第一功率放大器，所述第一功率放大器的输入端与所述第一运算电路的输出端电连接，所述第一功率放大器的输出端与所述第二输入端电连接；

所述第二谐波处理电路包括：

第二运算电路，所述第二运算电路的输入端与所述第二输出端电连接；

第二功率放大器，所述第二功率放大器的输入端与所述第二运算电路的输出端电连接，所述第二功率放大器的输出端与所述第三输入端电连接；

其中，所述第一功率放大器与所述第二功率放大器的放大倍数相同；

所述第一运算电路包括第一移相器和第二加法器；

所述第二加法器包括第四输入端、第五输入端和第四输出端，所述第一移相器的输入端和所述第四输入端分别与所述第一输出端电连接，所述第一移相器的输出端与所述第五输入端电连接，所述第四输出端与所述第一功率放大器的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，

所述第一运算电路用于根据第一算法对所述第一输出端输出的信号进行处理，所述第二运算电路用于根据第二算法对所述第二输出端输出的信号进行处理，所述第一算法与所述第二算法不同。

3.根据权利要求2所述的射频电路，其特征在于，所述第二运算电路包括第二移相器和第三加法器；

所述第三加法器包括第六输入端、第七输入端和第五输出端，所述第二移相器的输入端和所述第六输入端分别与所述第二输出端电连接，所述第二移相器的输出端与所述第七输入端电连接，所述第五输出端与所述第二功率放大器的输入端电连接。

4.根据权利要求3所述的射频电路，其特征在于，所述第一移相器用于进行-90°相位调整，所述第二移相器进行+90°相位调整。

5.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，还包括：

低通滤波器，所述低通滤波器的输入端与所述第三输出端电连接。

6.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的射频电路。

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