CN110518931A - 一种开关模组、射频装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种开关模组、射频装置及终端设备。其中，一种开关模组包括：多个开关单元，每个开关单元包括直通支路和合路器支路；直通支路包括第一连接端和第二连接端，直通支路的第一连接端用于与多个第一射频信号传输模块可切换地连接；直通支路的第二连接端用于与多个第二射频信号传输模块可切换地连接；合路器支路包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，合路器支路的每一个第三连接端用于与多个第一射频信号传输模块可切换地连接；合路器支路的第四连接端用于与多个第二射频信号传输模块可切换地连接。利用本发明实施例能够降低射频装置的设计难度，提高射频装置的传输性能。

Description

一种开关模组、射频装置及终端设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种开关模组、射频装置及终端设备。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，消费者对通信技术的发展提出了新的需求，如更高的通信速率，以支持超高清视频的应用需求；更低的网络延时，满足自动驾驶以及远程医疗的控制速度需求；更大的连接容量和流量密度，以满足泛在的物联网以及热点区域覆盖的需求。基于第四代移动通信技术(4th-Generation，4G)已经没法满足上述需求，因此，第五代移动通信技术(5th-Generation，5G)应运而生。

在5G网络的发展建设过程中，会采用两种组网方式：非独立组网(Non-standalone，NSA)和独立组网(Standalone，SA)。以NSA模式下为例，为了提高下载速度，射频装置需要支持下行4*4多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)，导致利用现有技术中的开关模组设计射频装置的设计难度较大，射频装置的传输性能较差。

发明内容

本发明实施例提供一种开关模组、射频装置及终端设备，以解决射频装置的设计难度较大、传输性能较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种开关模组，包括：

多个开关单元，每个开关单元包括直通支路和合路器支路；

直通支路包括第一连接端和第二连接端，直通支路的第一连接端用于与多个第一射频信号传输模块可切换地连接；直通支路的第二连接端用于与多个第二射频信号传输模块可切换地连接；

合路器支路包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，合路器支路的每一个第三连接端用于与多个第一射频信号传输模块可切换地连接；合路器支路的第四连接端用于与多个第二射频信号传输模块可切换地连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种射频装置，应用于终端设备，包括：

射频前端模组，射频前端模组包括射频收发模块和多个处理模组，多个处理模组与射频收发模块连接；

天线模组，天线模组包括多个天线；

开关模组，开关模组包括多个开关单元，每个开关单元包括直通支路和合路器支路；

直通支路包括第一连接端和第二连接端，直通支路的第一连接端用于与多个处理模组可切换地连接；直通支路的第二连接端用于与多个天线可切换地连接；

合路器支路包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，合路器支路的每一个第三连接端用于与多个处理模组可切换地连接；合路器支路的第四连接端用于与多个天线可切换地连接。

第三方面，本发明实施例提供了一种终端设备，包括如第二方面所述的射频装置。

在本发明实施例中，能够利用多个包括直通支路和合路器支路的开关单元，实现多个第一射频信号传输模块与多个第二射频信号传输模块的多种模式的切换连接，从而降低了多个第一射频信号传输模块与多个第二射频信号传输模块的切换连接结构的设计难度和成本，简化了多个第一射频信号传输模块与多个第二射频信号传输模块的切换连接结构，减小了切换连接结构的体积。

在本发明实施例中，能够利用多个包括直通支路和合路器支路的开关单元，实现射频装置中的多个处理模组与多个天线的多种模式的切换连接，例如，可以利用直通支路使处理模组和天线直通连接，也可以利用合路器支路使多个处理模组和一个天线合路连接，以在天线的数量少于处理模组的数量的情况下，使射频装置支持4*4MIMO，从而降低了射频装置的设计难度和成本，提高了射频装置的传输性能。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为一种NSA模式的射频装置；

图2为另一种NSA模式的射频装置；

图3为本发明实施例提供的一种开关模组的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种射频装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种射频装置的第一电路结构图；

图6为本发明实施例提供的一种开关单元的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种射频装置的第二电路结构图；

图8为本发明实施例提供的一种终端设备的硬件结构示意图。

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。

为了获得更高的通信带宽，5G NR频段的频率范围向更高频率、更宽带宽发展，其频率范围如表1(3GPP标准组织定义)所示：

表1 NR频段的频率范围表

LTE频段的频率范围如表2(3GPP标准组织定义)所示：

表2 LTE频段的频率范围表

目前，在5G网络中会采用两种组网方式：SA组网方式和NSA组网方式。两者对技术要求和实现方式有不同的需求，以NSA模式为例，需满足如下技术条件：

1、长期演进(Long Term Evolution，LTE)与5G新空口(New Radio，NR)能够基于LTE频段与5G NR频段双连接(EN-DC)技术进行通信，即LTE频段与5G NR频段能够同时工作。

这里，在LTE独立工作时，也可以支持双天线或多天线切换以及支持下行4*4 MIMO的能力。

2、5G NR频段需要支持1发4收(1T4R)的信道探测参考信号(Sounding ReferenceSignal，SRS)天线轮流发射技术。

这里，在支持1T4R的天线中，TRx为主集收发信号，其他三路Rx为辅助接收信号，在实际使用中，为了提高LTE频段和5G NR频段的下载速率，需要射频装置能够同时支持LTE频段和5G NR频段的下行4*4MIMO，以及EN-DC技术。

图1示出了目前已有的一种NSA模式的射频装置。为了满足上述需求，图1所示的射频装置包括：两个射频前端模组110、两个开关模组120和一个天线模组130。

其中，每个射频前端模组110分别包括一个射频收发器111和4个处理模组112。具体地，两个射频前端模组110中的一个为LTE射频前端模组，其具有一个LTE射频收发器和4个处理模组，4个处理模组分别为一个LTE收发子模块(LTE TRx Module)和三个LTE接收子模块(LTE Rx2 Module-LTE Rx4 Module)。两个射频前端模组110中的另一个为NR射频前端模组，其具有一个NR射频收发器和4个处理模组，4个处理模组分别为一个NR收发子模块(NRTRx Module)和三个NR接收子模块(NR Rx2 Module-NR Rx4 Module)。

每个射频前端模组110分别采用4天线设计，即天线模组130中共具有8个天线。每个射频前端模组110采用一个对应的开关模组120，每个开关模组120分别具有4个P端口和4个T端口，即开关模组120为4P4T切换开关。

具体地，每个射频前端模组110的4个处理模组与对应的开关模组120的4个T端口一一对应连接，每个开关模组120的4个P端口与4个天线一一对应连接。

基于上述结构，能够使LTE射频前端模组通过4天线实现下行接收的4*4MIMO，以及实现LTE发射(Tx)信号在4个天线之间进行自由切换。同理，能够使NR射频前端模组可以通过4天线实现1T4R，以及实现NR Tx信号在4个NR天线之间进行切换，即SRS天线轮发技术。并且，还能够利用8个天线实现EN-DC技术。

但是，这种射频装置中需要8个天线，增多了天线数量，增加了射频装置的成本以及射频装置的天线的设计难度。

图2示出了目前已有的另一种NSA模式的射频装置。为了满足上述需求，图2所示的射频装置包括：两个射频前端模组210、两个开关模组220和一个天线模组230。

与图1所示的实施例不同的是，在图2所示的射频装置中，天线模组230仅包括4个天线。两个开关模组220的4个P端口分别通过合路器240与4个天线连接。

基于上述结构，能够使LTE射频前端模组通过4天线实现下行接收的4*4MIMO，以及实现LTE发射(Tx)信号在4个天线之间进行自由切换。同理，能够使NR射频前端模组可以通过4天线实现1T4R，以及实现NR Tx信号在4个NR天线之间进行切换，即SRS天线轮发技术。并且，还能够利用8个天线实现EN-DC技术。

虽然图2所示的射频装置中，仅采用了4个天线，使得射频装置的成本减少、设计难度降低，但是，由于Tx信号的功率较小，而又在开关模组220的P端口与天线之间增加了合路器，导致射频前端模组210的处理模组与天线之间形成的通路损耗增加0.6dB，使得射频装置的信号发射和信号接收的性能都下降了0.6dB，使得射频装置的传输性能较差。

由此，本发明实施例提供一种开关模组，使应用本发明实施例提供的开关模组的射频装置，能够在减少天线数量的情况下，满足NSA模式的需求，并且提高射频装置的传输性能。

本发明实施例提供的开关模组包括多个开关单元，每个开关单元包括直通支路和合路器支路。

直通支路包括第一连接端和第二连接端，直通支路的第一连接端用于与多个第一射频信号传输模块可切换地连接；直通支路的第二连接端用于与多个第二射频信号传输模块可切换地连接。

合路器支路包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，合路器支路的每一个第三连接端用于与多个第一射频信号传输模块可切换地连接；合路器支路的第四连接端用于与多个第二射频信号传输模块可切换地连接。

在本发明实施例中，能够利用多个包括直通支路和合路器支路的开关单元，在第二射频信号传输模块的数量少于第一射频信号传输模块的数量的情况下，实现第一射频信号传输模块与第二射频信号传输模块的多种模式的切换连接，例如，可以利用直通支路使第一射频信号传输模块与第二射频信号传输模块一一对应地直通连接，也可以利用合路器支路使多个第一射频信号传输模块与一个第二射频信号传输模块连接，从而节约第二射频信号传输模块的成本，并提高第一射频信号传输模块与第二射频信号传输模块之间的传输性能。

在本发明实施例中，第一射频信号传输模块可以为射频收发子模块、射频接收子模块和天线中的一种，第二射频信号传输模块可以为射频收发子模块、射频接收子模块和天线中的一种。

在一些实施例中，多个第一射频信号传输模块可以包括至少一个射频收发子模块和多个射频接收子模块，多个第二射频信号传输模块可以包括多个天线。在另一些实施例中，多个第一射频信号传输模块可以包括多个天线，多个第二射频信号传输模块可以包括至少一个射频收发子模块和多个射频接收子模块。在又一些实施例中，多个第一射频信号传输模块可以包括至少一个射频收发子模块、多个射频接收子模块和多个天线，多个第二射频信号传输模块也可以包括至少一个射频收发子模块、多个射频接收子模块和多个天线。

在本发明实施例中，每个开关单元可以包括至少一个直通支路和至少一个合路器支路。在一些实施例中，每个开关单元可以包括一个直通支路和一个合路器支路。在另一些实施例中，每个开关单元可以包括多个直通支路和一个合路器支路。在又一些实施例中，每个开关单元可以包括一个直通支路和多个合路器支路。在其他实施例中，每个开关单元可以包括多个直通支路和多个合路器支路。

在本发明一些实施例中，直通支路和合路器支路集成为一体结构，并形成开关单元。

本发明实施例提供的开关模组还包括：多个第一端口和多个第二端口。

第一端口用于与对应的第一射频信号传输模块一一对应地连接，以及与多个开关单元的直通支路的第一连接端和合路器支路的第三连接端可切换地连接。第二端口用于与对应的第二射频信号传输模块一一对应地连接，以及与多个开关单元的直通支路的第二连接端和合路器支路的第四连接端可切换地连接。从而，可以利用第一端口和第二端口，实现第一连接端和第三连接端与第一射频信号传输模块之间的可切换连接以及第二连接端和第四连接端与第二射频信号传输模块之间的可切换连接。

在本发明一些实施例中，为了能够充分地利用第二射频信号传输模块，因此，将开关单元的数量设置为与第二端口的数量相同。

图3示出了本发明实施例提供的一种开关模组的结构示意图。如图3所示，该开关模组包括8个第一端口(T端口)310、4个第二端口(P端口)320和4个开关单元330。

下面，将以图3所示的开关模组为例，对本发明实施例的开关模组进行详细说明。

8个第一端口310分别与8个第一射频信号传输模块340一一对应地连接，4个第二端口320分别与4个第二射频信号传输模块350一一对应地连接。其中，第一射频信号传输模块340可以为收发子模块、接收子模块、天线中的至少一种，第二射频信号传输模块350也可以为收发子模块、接收子模块、天线中的至少一种。

开关模组的每个开关单元330分别包括一个直通支路331和一个合路器支路332。其中，合路器支路332包括两个第三连接端和一个第四连接端，能够将两个频段的射频信号进行耦合，使第二射频信号传输模块350实现双频段信号的传输。

需要说明的是，在其他实施例中，如果需要实现多频段信号的传输，合路器支路332可以设置更多的第三连接端，只要是使第三连接端的数量与第二射频信号传输模块350所需传输的多个不同频段的信号的数量相同即可，即合路器支路332的第三连接端的数量根据第二射频信号传输模块350所需传输的信号的频段数量设置。

在本发明的一些实施例中，每个处于使用状态的开关单元330分别通过直通支路331将一个第一射频信号传输模块340与一个第二射频信号传输模块350连通，或者，每个处于使用状态的开关单元330分别通过合路器支路332将至少两个第三连接端传输模块340与一个第二射频信号传输模块350连通。

因此，能够使每个第二射频信号传输模块350均传输具有相同频段数量的信号，例如使4个第二射频信号传输模块350均传输单频段信号，或者，使4个第二射频信号传输模块350均传输多频段信号。

在本发明的另一些实施例中，也可以通过部分处于使用状态的开关单元330的直通支路331将一个第一射频信号传输模块340与一个第二射频信号传输模块350连通，并且，通过部分处于使用状态的开关单元330的合路器支路332将至少两个第一射频信号传输模块340与一个第二射频信号传输模块350连通，从而使第二射频信号传输模块350可以传输具有不同频段数量的信号。

图4示出了本发明实施例提供的一种射频装置的结构示意图。如图4所示，本发明实施例提供的一种应用于终端设备的射频装置包括：射频前端模组410、天线模组420和开关模组430。

射频前端模组410包括射频收发模块411和多个处理模组412，多个处理模组412与射频收发模块411连接。天线模组420包括多个天线421。开关模组430包括多个开关单元431，每个开关单元431包括直通支路4311和合路器支路4312。

其中，直通支路4311包括第一连接端和第二连接端，直通支路4311的第一连接端用于与多个处理模组412可切换地连接；直通支路4311的第二连接端用于与多个天线421可切换地连接。合路器支路4312包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，合路器支路4312的每一个第三连接端用于与多个处理模组412可切换地连接；合路器支路4312的第四连接端用于与多个天线421可切换地连接。

在本发明实施例中，能够利用多个包括直通支路4311和合路器支路4312的开关单元431，实现射频装置中的多个处理模组412与多个天线421的多种模式的切换连接，例如，可以利用直通支路4311使处理模组412和天线421直通连接，也可以利用合路器支路4312使多个处理模组412和一个天线421合路连接，以在天线421的数量少于处理模组412的数量的情况下，使射频装置支持4*4MIMO，从而降低了射频装置的设计难度和成本，提高了射频装置的传输性能。

在本发明的一些实施例中，在射频装置处于单频段信号传输状态下，每个处于使用状态的开关单元431分别通过直通支路4311将一个处理模组412与一个天线421连通。

在这些实施例中，由于处理模组412与天线421直通连通，因此，不会增加处理模组412与天线421之间的通路损耗，能够保证射频装置的传输性能。

在本发明的另一些实施例中，在射频装置处于多频段信号传输状态下，每个处于使用状态的开关单元431分别通过合路器支路4312将至少两个处理模组412与一个天线421连通，其中，合路器支路4312的至少两个第三连接端分别连接传输不同频段的信号的处理模组412。

在这些实施例中，由于可以将处理模组412与天线421通过合路器支路4312连通，因此，在能够实现多频段信号同时传输的情况下，可以减少所使用的天线的数量，降低射频装置的设计难度和成本。

在本发明实施例中，为了能够充分地利用每个天线421和开关单元431，开关单元431的数量等于天线421的数量。

在本发明实施例中，合路器支路4312的第三连接端的数量至少为2个，也可以设置为3个、4个或者更多个，具体地，合路器支路4312的第三连接端的数量可以根据天线所需传输的信号的频段数量设置，例如，如果需要对2个频段的信号进行耦合，并通过天线传输，则合路器支路4312的第三连接端的数量可以设置为2个；如果需要对3个频段的信号进行耦合，并通过天线传输，则合路器支路4312的第三连接端的数量可以设置为3个。

在本发明实施例中，本发明实施例提供的开关模组430还可以包括：多个第一端口(T端口)和多个第二端口(P端口)。

第一端口用于与对应的处理模组412一一对应地连接，以及与多个开关单元431的直通支路4311的第一连接端和合路器支路4312的第三连接端可切换地连接。第二端口用于与对应的天线421一一对应地连接，以及与多个开关单元431的直通支路4311的第二连接端和合路器支路4312的第四连接端可切换地连接。

从而，可以利用第一端口和第二端口，实现第一连接端和第三连接端与处理模组412之间的可切换连接以及第二连接端和第四连接端与天线421之间的可切换连接。

在本发明实施例中，射频收发模块可以包括LTE射频收发器和NR射频收发器中的至少一种，例如，射频收发模块可以包括LTE射频收发器，射频收发模块也可以包括NR射频收发器，射频收发模块还可以同时包括LTE射频收发器和NR射频收发器。

在射频收发模块包括LTE射频收发器的情况下，多个处理模组包括至少一个LTE收发子模块和多个LTE接收子模块。

在射频收发模块包括NR射频收发器的情况下，多个处理模组包括至少一个NR收发子模块和多个NR接收子模块。

在射频收发模块同时包括LTE射频收发器和NR射频收发器的情况下，多个处理模组包括至少一个LTE收发子模块、多个LTE接收子模块、至少一个NR收发子模块和多个NR接收子模块。

下面，将通过两个实施例，对本发明实施例的射频装置进行详细说明。

实施例1：

图5示出了本发明实施例提供的一种射频装置的第一电路结构图。图6示出了本发明实施例提供的一种开关单元的结构示意图。

如图5所示的射频装置包括：射频前端模组、天线模组和开关模组。

射频前端模组包括LTE射频收发器、NR射频收发器、与LTE射频收发器连接的1个LTE收发子模块(LTE TRx Module)和3个LTE接收子模块(LTE Rx2 Module-LTE Rx4Module)以及与NR射频收发器连接的1个NR收发子模块(NR TRx Module)和3个NR接收子模块(NR Rx2 Module-NR Rx4 Module)。

其中，LTE TRx Module可以实现LTE频段的信号发射和信号接收；NR TRx Module可以实现NR频段的信号发射和信号接收；LTE Rx2 Module-LTE Rx4 Module能够实现LTE频段的信号接收；NR Rx2 Module-NR Rx4 Module能够实现NR频段的信号接收。

天线模组用于实现射频信号的接收和发射，包括4个天线(ANT1-ANT4)，以NR频段为例，可以通过4个天线实现1发4收。

开关模组包括8个T端口(端口1-端口8)、4个P端口(端口9-端口12)和4个开关单元(开关单元1-开关单元4)。

具体地，端口1与LTE TRx Module连接，端口2-端口4分别与LTE Rx2 Module-LTERx4 Module一一对应地连接，端口5与NR TRx Module连接，端口6-端口8分别与NR Rx2Module-NR Rx4 Module一一对应地连接，端口9-端口12分别与4个天线一一对应地连接。

如图6所示，本实施例中的开关单元分别包括直流支路和合路器支路，直流支路具有1个第一连接端(连接端1)和1个第二连接端(连接端2)，连接端1和连接端2直通连接。合路器支路具有2个第三连接端(连接端3和连接端4)和1个第四连接端(连接端5)，连接端3和连接端4设置于合路器的一端，连接端5设置于合路器的另一端。

连接端1、连接端3和连接端4可以分别与8个T端口可切换地连接，连接端2和连接端5可以分别与4个P端口可切换地连接。

下面，将结合图5和图6，对本实施例1所述的射频装置的各个模式的实现方式进行具体说明。

LTE频段的4*4 MIMO的实现方式：

LTE TRx Module通过开关模组使用ANT1时，LTE TRx Module与开关模组的端口1连接，开关模组的端口1连接到开关单元1中的连接端1，开关模组的端口12连接到开关单元1中的连接端2，则此时LTE频段的LTE TRx Module与ANT1直通连接，避免了由于合路器带来的0.6dB的通路损耗。

同理，LTE TRx Module通过开关模组使用ANT2时，LTE TRx Module与开关模组的端口1连接，开关模组的端口1连接到开关单元1中的连接端1，开关模组的端口11连接到开关单元1中的连接端2，则此时LTE频段的LTE TRx Module与ANT2直通连接，避免了由于合路器带来的0.6dB的通路损耗。

LTE TRx Module通过开关模组使用其他天线也为类似的连接方式。

LTE接收子模块中的任一个通过开关模组使用ANT2时，例如LTE Rx2 Module，LTERx2 Module与开关模组的端口2连接，开关模组的端口2连接到开关单元2中的连接端1，开关模组的端口11连接到开关单元2中的连接端2，则此时LTE频段的Rx2与ANT2直通连接，避免了由于合路器带来的0.6dB的通路损耗。LTE Rx2 Module通过开关模组使用其他天线也为类似的连接方式。

NR频段的4*4 MIMO的实现方式：

NR TRx Module通过开关模组使用ANT1时，NR TRx Module与开关模组的端口5连接，开关模组的端口5连接到开关单元1中的连接端1，开关模组的端口12连接到开关单元1中的连接端2，则此时NR频段的NR TRx Module与ANT1直通连接，避免了由于合路器带来的0.6dB的通路损耗。

同理，NR TRx Module通过开关模组使用ANT2时，NR TRx Module与开关模组的端口5连接，开关模组的端口5连接到开关单元1中的连接端1，开关模组的端口11连接到开关单元1中的连接端2，则此时NR频段的NR TRx Module与ANT2直通连接，避免了由于合路器带来的0.6dB的通路损耗。

NR TRx Module通过开关模组使用其他天线也为类似的连接方式。

NR接收子模块中的任一个通过开关模组使用ANT2时，例如NR Rx2Module，NR Rx2Module与开关模组的端口6连接，开关模组的端口6连接到开关单元2中的连接端1，开关模组的端口11连接到开关单元2中的连接端2，则此时NR频段的Rx2与ANT2直通连接，避免了由于合路器带来的0.6dB的通路损耗。NR Rx2 Module通过开关模组使用其他天线也为类似的连接方式。

由此可见，仅实现LTE频段的4*4 MIMO或NR频段的4*4 MIMO时，由于仅利用各个开关单元的直通支路，不会增加合路器带来的通路损耗，因此，能够提高传输性能。

实现EN-DC技术下的LTE 4*4 MIMO和NR 4*4 MIMO双链接(双频段信号传输)时，如B3+N78、B5+N78等双频段信号传输，其实现方式如下：

LTE TRx Module和NR TRx Module共同使用ANT1时，LTE TRx Module与开关模组的端口1连接，开关模组的端口1连接到开关单元1中的连接端3，开关模组的端口12连接到开关单元1中的连接端5，则此时LTE频段的LTE TRx Module经过合路器与ANT1连接。

NR TRx Module与开关模组的端口5连接，开关模组的端口5连接到开关单元1中的连接端4，开关模组的端口12连接到开关单元1中的连接端5，则此时NR频段的NR TRxModule经过合路器与ANT1连接。

以上LTE频段信号和NR频段信号都经过合路器支路连接到ANT1，从ANT1发射出去。由此实现了LTE频段和NR频段在双连接时，TRx信号的发射和接收。LTE TRx Module和NRTRx Module共同使用其他天线也为类似的连接方式。

LTE Rx2 Module和NR Rx2 Module共同使用ANT2时，LTE Rx2Module与开关模组的端口2连接，开关模组的端口2连接到开关单元2中的连接端3，开关模组的端口11连接到开关单元2中的连接端5，则此时LTE频段的LTE Rx2 Module经过合路器与ANT2连接。

NR Rx2 Module与开关模组的端口6连接，开关模组的端口6连接到开关单元2中的连接端4，开关模组的端口11连接到开关单元2中的连接端5，则此时NR频段的NR Rx2Module经过合路器与ANT2连接。

以上LTE频段信号和NR频段信号都经过合路器支路连接到ANT2，从ANT2发射出去。由此实现了LTE频段和NR频段在双连接时，Rx信号的发射和接收。LTE Rx2 Module和NR Rx2Module共同使用其他天线也为类似的连接方式。

综上，实施例1中的射频装置，在不需要同时支持LTE频段与NR频段在EN-DC技术下NR频段的1T4R SRS天线轮发技术的情况下，当仅需要传输一个频段的信号时，例如实现LTE2*2 MIMO、LTE 4*4 MIMO、NR 4*4 MIMO时，仅需要使用开关单元的直通支路即可，能够减少通路损耗，提高传输性能。在实现EN-DC技术下的LTE 4*4 MIMO和NR 4*4MIMO双连接的情况下，LTE频段和NR频段的TRx和Rx可以通过开关单元的合路器支路在只有四个天线时，实现LTE 4*4 MIMO和NR 4*4MIMO双连接的方案，从而可以减少天线的数量，降低射频装置的设计难度和设计成本。

实施例2：

图7示出了本发明实施例提供的一种射频装置的第二电路结构图。

如图7所示的射频装置包括：射频前端模组、天线模组和开关模组。

其中，射频前端模组包括1个射频收发器(例如：LTE射频收发器)，以及与射频收发器连接的2个收发子模块(例如：LTE TRX Module)和6个接收子模块(例如：LTE RXModule)。

天线模组包括4个天线(例如：ANT1、ANT2、ANT3和ANT4)，使射频装置可以通过4个天线实现1发4收。

开关模组包括8个T端口(端口1-端口8)、4个P端口(端口9-端口12)和4个开关单元(开关单元1-开关单元4)。具体地，T端口分别与对应的收发子模块或接收子模块连接，P端口分别与对应的天线连接。

开关单元分别包括直流支路和合路器支路，直流支路的一个第一连接端和合路器支路的两个第三连接端分别与8个T端口可切换地连接，直流支路的第二连接端和合路器支路的第四连接端分别与4个P端口可切换地连接。

本实施例2中的各个单频段信号传输模式和多频段信号传输模式的实现方式的原理与实施例1相似，因此，在此不再赘述。

本发明实施例提供的终端设备具有终端设备上述的射频装置，为避免重复，这里不再赘述。

在本发明实施例中，终端设备的射频装置能够利用多个包括直通支路和合路器支路的开关单元，实现射频装置中的多个处理模组与多个天线的多种模式的切换连接，例如，可以利用直通支路使处理模组和天线直通连接，也可以利用合路器支路使多个处理模组和一个天线合路连接，以在天线的数量少于处理模组的数量的情况下，使射频装置支持4*4MIMO，从而降低了射频装置的设计难度和成本，提高了射频装置的传输性能。

图8为实现本发明各个实施例的一种终端设备的硬件结构示意图。

该终端设备500包括但不限于：射频单元501、网络模块502、音频输出单元503、输入单元504、传感器505、显示单元506、用户输入单元507、接口单元508、存储器509、处理器510、以及电源511等部件。本领域技术人员可以理解，图8中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，终端设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，终端设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

其中，射频单元501包括射频装置，射频装置包括：

射频前端模组，射频前端模组包括射频收发模块和多个处理模组，多个处理模组与射频收发模块连接；

天线模组，天线模组包括多个天线；

开关模组，开关模组包括多个开关单元，每个开关单元包括直通支路和合路器支路；

直通支路包括一个第一连接端和一个第二连接端，直通支路的第一连接端用于与多个处理模组可切换地连接；直通支路的第二连接端用于与多个天线可切换地连接；

合路器支路包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，合路器支路的每一个第三连接端用于与多个处理模组可切换地连接；合路器支路的第四连接端用于与多个天线可切换地连接。

应理解的是，本发明实施例中，射频单元501可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器510处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元501包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元501还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

终端设备通过网络模块502为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元503可以将射频单元501或网络模块502接收的或者在存储器509中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元503还可以提供与终端设备500执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元503包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元504用于接收音频或视频信号。输入单元504可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)5041和麦克风5042，图形处理器5041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元506上。经图形处理器5041处理后的图像帧可以存储在存储器509(或其它存储介质)中或者经由射频单元501或网络模块502进行发送。麦克风5042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元501发送到移动通信基站的格式输出。

终端设备500还包括至少一种传感器505，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板5061的亮度，接近传感器可在终端设备500移动到耳边时，关闭显示面板5061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别终端设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器505还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元506用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元506可包括显示面板5061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板5061。

用户输入单元507可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与终端设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元507包括触控面板5071以及其他输入设备5072。触控面板5071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板5071上或在触控面板5071附近的操作)。触控面板5071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器510，接收处理器510发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板5071。除了触控面板5071，用户输入单元507还可以包括其他输入设备5072。具体地，其他输入设备5072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板5071可覆盖在显示面板5061上，当触控面板5071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器510以确定触摸事件的类型，随后处理器510根据触摸事件的类型在显示面板5061上提供相应的视觉输出。虽然在图8中，触控面板5071与显示面板5061是作为两个独立的部件来实现终端设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板5071与显示面板5061集成而实现终端设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元508为外部装置与终端设备500连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元508可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到终端设备500内的一个或多个元件或者可以用于在终端设备500和外部装置之间传输数据。

存储器509可用于存储软件程序以及各种数据。存储器509可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器509可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器510是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器509内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器509内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据，从而对终端设备进行整体监控。处理器510可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器510可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器510中。

终端设备500还可以包括给各个部件供电的电源511(比如电池)，优选的，电源511可以通过电源管理系统与处理器510逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，终端设备500包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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 (11)

1.一种开关模组，其特征在于，包括：

多个开关单元，每个开关单元包括直通支路和合路器支路；

所述直通支路包括第一连接端和第二连接端，所述直通支路的第一连接端用于与多个第一射频信号传输模块可切换地连接；所述直通支路的第二连接端用于与多个第二射频信号传输模块可切换地连接；

所述合路器支路包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，所述合路器支路的每一个第三连接端用于与所述多个第一射频信号传输模块可切换地连接；所述合路器支路的第四连接端用于与所述多个第二射频信号传输模块可切换地连接。

2.根据权利要求1所述的开关模组，其特征在于，还包括：

多个第一端口，所述第一端口用于与对应的第一射频信号传输模块连接，以及与所述多个开关单元的所述直通支路的第一连接端和所述合路器支路的第三连接端可切换地连接；

多个第二端口，所述第二端口用于与对应的第二射频信号传输模块连接，以及与所述多个开关单元的所述直通支路的第二连接端和所述合路器支路的第四连接端可切换地连接。

3.根据权利要求2所述的开关模组，其特征在于，所述开关单元的数量等于所述第二端口的数量。

4.根据权利要求1所述的开关模组，其特征在于，所述直通支路和所述合路器支路集成为所述开关单元。

5.一种射频装置，应用于终端设备，其特征在于，包括：

射频前端模组，所述射频前端模组包括射频收发模块和多个处理模组，所述多个处理模组与所述射频收发模块连接；

天线模组，所述天线模组包括多个天线；

开关模组，所述开关模组包括多个开关单元，每个开关单元包括直通支路和合路器支路；

所述直通支路包括第一连接端和第二连接端，所述直通支路的第一连接端用于与所述多个处理模组可切换地连接；所述直通支路的第二连接端用于与所述多个天线可切换地连接；

所述合路器支路包括至少两个第三连接端和一个第四连接端，所述合路器支路的每一个第三连接端用于与所述多个处理模组可切换地连接；所述合路器支路的第四连接端用于与所述多个天线可切换地连接。

6.根据权利要求5所述的射频装置，其特征在于，所述射频收发模块包括长期演进LTE射频收发器，所述多个处理模组包括至少一个LTE收发子模块和多个LTE接收子模块。

7.根据权利要求5或6所述的射频装置，其特征在于，所述射频收发模块包括新空口NR射频收发器，所述多个处理模组包括至少一个NR收发子模块和多个NR接收子模块。

8.根据权利要求5所述的射频装置，其特征在于，在所述射频装置处于单频段信号传输状态下，每个处于使用状态的开关单元分别通过所述直通支路将一个处理模组与一个天线连通。

9.根据权利要求5所述的射频装置，其特征在于，在所述射频装置处于多频段信号传输状态下，每个处于所述使用状态的开关单元分别通过所述合路器支路将至少两个处理模组与一个天线连通，其中，所述合路器支路的至少两个第三连接端分别连接传输不同频段的信号的处理模组。

10.根据权利要求5所述的射频装置，其特征在于，所述开关单元的数量等于所述天线的数量。

11.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求5-10中任一项所述的射频装置。