CN111355512B - 射频电路 - Google Patents

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CN111355512B CN202010091548.7A CN202010091548A CN111355512B CN 111355512 B CN111355512 B CN 111355512B CN 202010091548 A CN202010091548 A CN 202010091548A CN 111355512 B CN111355512 B CN 111355512B
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Abstract

本申请公开了射频电路、无线通信设备，该射频电路包括依次连接的第一功率放大器、第一时分开关、第一滤波器、第一通道开关和第一耦合器，所述第一耦合器连接第一天线，所述第一时分开关通过第一旁路滤波器连接所述第一通道开关，其中第一射频信号通过第一功率放大器进行放大，依次经过所述第一时分开关、所述第一滤波器、所述第一通道开关和所述第一耦合器到达所述第一天线，或依次经过所述第一时分开关、所述第一旁路滤波器、第一通道开关和所述第一耦合器到达所述第一天线。

Description

射频电路
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，且特别涉及一种射频电路、无线通信设备。
背景技术
随着移动无线通信技术的不断发展，5G移动技术已经成熟并且在实际中得到应用。移动终端上除了存在2G/3G/4G/5G的移动通信外，也存在WiFi或其他通信系统，WiFi通信协议和频率主要为802.11b/g/n/ax 2.4GHz(2400-2500MHz)，802.11y 3.6GHz(3655-3695MHz)，802.11b/g/n/ac/ax 5GHz(2400-2500MHz)，802.11p 5.9GHz(5850-5925MHz)。移动终端上2G/3G/4G/5G的通信系统和WiFi通信系统是两套独立的系统，在5G移动通信系统新增的频段n77(3300-4200MHz)/n78(3300-3800MHz)/n79(4400-5000MHz)，新增的5G n77(包含n78)/n79频段与WiFi 3.6GHz和5GHz频段相近，存在互相干扰的问题。n77/n79射频前端模组目前普遍使用的滤波器方案是低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-firedCeramic，LTCC)、集成无源器件(Integrated Passive Device，IPD)或离散表贴电容电感(Surface Mounted Devices，SMD)，这些方案的滤波器矩形系数较差，带内损耗较小(1dB)，带外抑制度差。例如n79 LTCC、IPD或SMD滤波器在WiFi 5GHz频段仅有10dB左右抑制度，n79与WiFi 5GHz共同使用时候存在共存干扰问题，n79发射的时候会影响到WiFi 5GHz接收，WiFi 5GHz发射的时候会影响到n79接收。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频电路，节省发射功率，降低工作电流。
本申请公开了一种射频电路，包括：依次连接的第一功率放大器、第一时分开关、第一滤波器、第一通道开关和第一耦合器，所述第一耦合器连接第一天线，所述第一时分开关通过第一旁路滤波器连接所述第一通道开关，其中第一射频信号通过第一功率放大器进行放大，依次经过所述第一时分开关、所述第一滤波器、所述第一通道开关和所述第一耦合器到达所述第一天线，或依次经过所述第一时分开关、所述第一旁路滤波器、第一通道开关和所述第一耦合器到达所述第一天线。
在一个优选例中，所述第一时分开关还通过第二功率放大器连接第一接收器。
在一个优选例中，依次连接的第三功率放大器、第二时分开关、第二滤波器、第二通道开关和第二耦合器，所述第二耦合器连接第二天线，所述第二时分开关通过第二旁路滤波器连接所述第二通道开关，其中第二射频信号通过第三功率放大器进行放大，依次经过所述第二时分开关、所述第二滤波器、所述第二通道开关和所述第二耦合器到达所述第二天线，或依次经过所述第二时分开关、所述第二旁路滤波器、第二通道开关和所述第二耦合器到达所述第二天线。
在一个优选例中，依次连接的至所述第一通道开关的第三功率放大器、第二时分开关和第二滤波器，所述第一通道开关通过第二耦合器连接第二天线，所述第二时分开关通过第二旁路滤波器连接所述第二通道开关，其中第二射频信号通过第三功率放大器进行放大，依次经过所述第二时分开关、所述第二滤波器、所述第二通道开关和所述第二耦合器到达所述第二天线，或依次经过所述第二时分开关、所述第二旁路滤波器、第二通道开关和所述第二耦合器到达所述第二天线。
在一个优选例中，所述第一旁路滤波器和/或所述第二旁路滤波器为体声波或声表面波滤波器。
在一个优选例中，所述第一滤波器和/或所述第二滤波器为低温共烧陶瓷器件、集成无源器件或离散表贴器件。
在一个优选例中，所述第一射频信号为n77 3300-4200MHz的射频信号，所述第二射频信号为n79 4400-5000MHz的射频信号。
在一个优选例中，所述第一通道开关还连接SRS开关，所述SRS开关分别连接第一SRS天线、第二SRS天线和第三SRS天线。
在一个优选例中，所述第二时分开关还通过第四功率放大器连接第二接收器。
本申请还公开了一种无线通信设备，包括5G通信系统和WIFI通信系统，所述5G通信系统采用上述的射频电路。
相对于现有技术，本申请的方法具有以下有益效果：
本申请中，增加了一个射频旁路通路，通过通道开关切换信号通路到外部旁路通路，其具有更好的矩形系数和带外抑制度，从而实现不同频率和不同通信系统之间的共存使用。
本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。
附图说明
图1a是本发明一实施例中射频电路的示意图。
图1b是本发明一实施例中改进的射频电路的示意图。
图2a是本发明另一实施例中射频电路的示意图。
图2b是本发明另一实施例中改进的射频电路的示意图。
图3a是本发明另一实施例中射频电路的示意图。
图3b是本发明另一实施例中改进的射频电路的示意图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各项权利要求所要求保护的技术方案。
本申请的部分创新点概括如下：
本申请在目前的5G射频前端方法上，每个频段n77和n79增加了一个射频旁路通路，如旁路滤波器，在包含且不限于n79与WiFi 5GHz、n77与WiFi 3.6GHz或者n77与n79同时发射和接收载波聚合使用时，切换到外部的矩形系数更好的旁路滤波器，外部旁路滤波器包含且不限于体声波(bulk acoustic wave，BAW)或声表面波(surface acoustic wave，SAW)，实现相邻频段高抑制度30dB或者更高抑制度，从而实现n79与WiFi 5GHz共同使用时避免互相干扰。BAW、SAW或者其他类型外部滤波器具有较高的插入损耗(2dB左右)，在n77、n79、WiFi 5GHz或者其他通信系统单频使用时，仍然使用模组内部的LTCC、IPD或SMD滤波器，实现较小的插入损耗(约1dB)，从而节省发射功率，降低工作电流。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本申请公开了一种射频电路，图1a是该射频电路的示意图。该射频电路包括：依次连接的第一功率放大器101a、第一时分开关103a、第一滤波器104a和第一耦合器105a，所述第一耦合器105a连接第一天线ANT，所述第一时分开关103a还连接第二功率放大器102a，所述第二功率放大器102a连接第一接收器n77/79RX，其中第一射频信号n77/79RFin通过第一功率放大器101a进行放大，依次经过所述第一时分开关103a、所述第一滤波器104a和所述第一耦合器105a到达所述第一天线ANT，对应的接收信号从所述第一天线ANT输入，依次经过所述第一滤波器104a、所述第一时分开关103a和所述第二功率放大器102a到达所述第一接收器n77/79RX。
在一个优选例中，所述第一滤波器和/或所述第二滤波器为低温共烧陶瓷(LTCC)器件、集成无源器件(IPD)或离散表贴器件(SWD)。
本实施例中公开了一种改进的射频电路，图1b是该射频电路的框图。该射频电路包括：依次连接的第一功率放大器101b、第一时分开关103b、第一滤波器104b、第一通道开关106b和第一耦合器105b，所述第一耦合器105b连接第一天线ANT，所述第一时分开关103b通过第一旁路滤波器107b连接所述第一通道开关106b，所述第一时分开关103b还连接第二功率放大器102b，所述第二功率放大器102b连接第一接收器n77/79RX，其中第一射频信号n77/79RFin通过第一功率放大器101b进行放大，依次经过所述第一时分开关103a、所述第一滤波器104b、所述第一通道开关106b和所述第一耦合器105b到达所述第一天线ANT，或依次经过所述第一时分开关103a、所述所述第一旁路滤波器107b、所述第一通道开关106b和所述第一耦合器105b到达所述第一天线ANT，对应的接收信号从所述第一天线ANT输入，依次经过所述第一滤波器104b、所述第一时分开关103b和所述第二功率放大器102b到达所述第一接收器n77/79RX。
在一个优选例中，所述第一射频信号为n77 3300-4200MHz的射频信号或n794400-5000MHz的射频信号。
在一个优选例中，所述第一旁路滤波器和/或所述第二旁路滤波器为体声波(BAW)或声表面波(SAW)滤波器。
本实施例中，旁路滤波器107b具有更好的矩形系数和带外抑制度，在移动终端单频使用时，射频信号仍然通过原来的滤波器104b通路，实现较低的插入损耗。
实施例二
本申请公开了一种射频电路，图2a是该射频电路的框图。该射频电路包括：依次连接的第一功率放大器201a、第一时分开关203a、第一滤波器204a和第一耦合器205a，所述第一耦合器205a连接第一天线ANT1，所述第一时分开关203a还连接第二功率放大器202a，所述第二功率放大器202a连接第一接收器n77 RX，其中第一射频信号n77 RFin通过第一功率放大器201a进行放大，依次经过所述第一时分开关203a、所述第一滤波器204a和所述第一耦合器205a到达所述第一天线ANT1，对应的接收信号从所述第一天线ANT1输入，依次经过所述第一滤波器204a、所述第一时分开关203a和所述第二功率放大器202a到达所述第一接收器n77 RX。
该射频电路还包括依次连接的第三功率放大器206a、第二时分开关208a、第二滤波器209a和第二耦合器210a，所述第二耦合器210a连接第二天线ANT2，所述第二时分开关208a还连接第四功率放大器207a，所述第四功率放大器207a连接第二接收器n79 RX，其中第二射频信号n79 RFin通过第三功率放大器207a进行放大，依次经过所述第二时分开关208a、所述第二滤波器209a和所述第二耦合器210a到达所述第二天线ANT2，对应的接收信号从所述第二天线ANT2输入，依次经过所述第二滤波器209a、所述第二时分开关208a和所述第四功率放大器207a到达所述第二接收器n79 RX。
在一个优选例中，所述第一滤波器和/或所述第二滤波器为低温共烧陶瓷(LTCC)器件、集成无源器件(IPD)或离散表贴器件(SWD)。
本实施例中公开了一种改进的射频电路，图2b是该射频电路的示意图。该射频电路包括：依次连接的第一功率放大器201b、第一时分开关203b、第一滤波器204b、第一通道开关211b、和第一耦合器205b，所述第一耦合器205b连接第一天线ANT1，所述第一时分开关203b通过第一旁路滤波器213b连接所述第一通道开关211b，所述第一时分开关203b还连接第二功率放大器202b，所述第二功率放大器202b连接第一接收器n77 RX，其中第一射频信号n77 RFin通过第一功率放大器201b进行放大，依次经过所述第一时分开关203b、所述第一滤波器204b、所述第一通道开关211b和所述第一耦合器205b到达所述第一天线ANT1，或依次经过所述第一时分开关203b、所述第一旁路滤波器213b、所述第一通道开关211b和所述第一耦合器205b到达所述第一天线ANT1，对应的接收信号从所述第一天线ANT1输入，依次经过所述第一滤波器204a、所述第一时分开关203b和所述第二功率放大器202b到达所述第一接收器n77 RX。
该射频电路还包括依次连接的第三功率放大器206b、第二时分开关208b、第二滤波器209b、第二通道开关212b和第二耦合器210b，所述第二耦合器210b连接第二天线ANT2，所述第二时分开关208b通过第二旁路滤波器214b连接所述第二通道开关212b，所述第二时分开关208b还连接第四功率放大器207b，所述第四功率放大器207b连接第二接收器n79RX，其中第二射频信号n79 RFin通过第三功率放大器207b进行放大，依次经过所述所述第二时分开关208b、所述第二滤波器209b、所述第二通道开关212b和所述第二耦合器210b到达所述第二天线ANT2，或依次经过所述第二时分开关208b、所述第二旁路滤波器214b、所述第二通道开关212b和所述第二耦合器210b到达所述第二天线ANT2，对应的接收信号从所述第二天线ANT2输入，依次经过所述第二滤波器209b、所述第二时分开关208b和所述第四功率放大器207b到达所述第二接收器n79 RX。
其中所述第二射频信号n79 RFin的频段与所述第一射频信号n77 RFin的频段不同。在一个优选例中，所述第一射频信号为n77 3300-4200MHz的射频信号，所述第二射频信号为n79 4400-5000MHz的射频信号。
在一个优选例中，所述第一旁路滤波器和/或所述第二旁路滤波器为体声波(BAW)或声表面波(SAW)滤波器。
本实施例中旁路滤波器213b或者214b具有更好的矩形系数和带外抑制度，在移动终端单频使用时，射频信号仍然通过原来的滤波器204b和209b通路，实现较低的插入损耗。
实施例三
本实施例中公开了一种射频电路，图3a是该射频电路的示意图。该射频电路包括：依次连接的第一功率放大器301a、第一时分开关303a、第一滤波器304a、第一通道开关309a和第一耦合器310a，所述第一耦合器310a连接第一天线ANT1，所述第一时分开关303a还连接第二功率放大器302a，所述第二功率放大器302a连接第一接收器n77 RX，其中第一射频信号n77 RFin通过第一功率放大器301a进行放大，依次经过所述第一时分开关303a、所述第一滤波器304a和所述第一耦合器310a到达所述第一天线ANT1，对应的接收信号从所述第一天线输入ANT1，依次经过所述第一滤波器304a、所述第一时分开关303a和所述第二功率放大器302a到达所述第一接收器n77RX。
该射频电路还包括依次连接的第三功率放大器305a、第二时分开关307a、第二滤波器308a和第二耦合器311a，所述第二滤波器308a和所述第二耦合器311a之间连接所述第一通道开关309a，所述第二耦合器311a连接第二天线ANT2，所述第二时分开关307a还连接第四功率放大器306a，所述第四功率放大器306a连接第二接收器n79 RX，其中第二射频信号n79 RFin通过第三功率放大器305a进行放大，依次经过所述第二时分开关307a、所述第二滤波器308a、所述第一通道开关309a和所述第二耦合器311a到达所述第二天线ANT2，对应的接收信号从所述第二天线ANT2输入，依次经过所述第一通道开关309a、所述第二滤波器308a、所述第二时分开关307a和所述第四功率放大器306a到达所述第二接收器n79 RX。
在一个优选例中，所述第一滤波器和/或所述第二滤波器为低温共烧陶瓷(LTCC)器件、集成无源器件(IPD)或离散表贴器件(SWD)。
本实施例中公开了一种改进的射频电路，图3b是该射频电路的框图。该射频电路包括：依次连接的第一功率放大器301b、第一时分开关303b、第一滤波器304b、第一通道开关309b和第一耦合器310b，所述第一耦合器310b连接第一天线ANT1，所述第一时分开关303b通过第一旁路滤波器313b连接所述第一通道开关309b，所述第一时分开关303b还连接第二功率放大器302b，所述第二功率放大器302b连接第一接收器n77 RX，其中第一射频信号n77 RFin通过第一功率放大器301b进行放大，依次经过所述第一时分开关303b、所述第一滤波器304b和所述第一耦合器310b到达所述第一天线ANT1，或依次经过所述第一时分开关303b、所述第一旁路滤波器313b、所述第一通道开关309b和所述第一耦合器310b到达所述第一天线ANT1，对应的接收信号从所述第一天线输入ANT1，依次经过所述第一滤波器304b、所述第一时分开关303b和所述第二功率放大器302b到达所述第一接收器n77 RX。
该射频电路还包括依次连接的第三功率放大器305b、第二时分开关307b、第二滤波器308b和第二耦合器311b，所述第二滤波器308b和所述第二耦合器311b之间连接所述第一通道开关309b，所述第二耦合器311b连接第二天线ANT2，所述第二时分开关307b通过第二旁路滤波器314b连接所述第一通道开关309b，所述第二时分开关307b还连接第四功率放大器306b，所述第四功率放大器306b连接第二接收器n79 RX，其中第二射频信号n79RFin通过第三功率放大器305b进行放大，依次经过所述第二时分开关307b、所述第二滤波器308b、所述第一通道开关309b和所述第二耦合器311b到达所述第二天线ANT2，或依次经过所述第二时分开关307b、所述第二旁路滤波器314b、所述第一通道开关309b和所述第二耦合器311b到达所述第二天线ANT2，对应的接收信号从所述第二天线ANT2输入，依次经过所述第一通道开关309b、所述第二滤波器308b、所述第二时分开关307b和所述第四功率放大器306b到达所述第二接收器n79 RX。
其中所述第二射频信号n79 RFin的频段与所述第一射频信号n77 RFin的频段不同。在一个优选例中，所述第一射频信号为n77 3300-4200MHz的射频信号，所述第二射频信号为n79 4400-5000MHz的射频信号。
在一个优选例中，所述第一旁路滤波器和/或所述第二旁路滤波器为体声波(BAW)或声表面波(SAW)滤波器。
本实施例中，旁路313滤波器b或者314b具有更好的矩形系数和带外抑制度，在移动终端单频使用时，射频信号仍然通过原来的滤波器204b和209b通路，实现较低的插入损耗。
在一个优选例中，所述第一通道开关还连接SRS开关312b，所述SRS开关312b分别连接第一SRS天线AUX1、第二SRS天线AUX2和第三SRS天线AUX3。
本申请的另一实施方式还公开了一种无线通信设备，包括5G通信系统和WIFI通信系统，所述5G通信系统采用上述的射频电路，包括上述的第一天线和/或第二天线、第一SRS天线、第二SRS天线和第三SRS天线。本申请实施例所涉及的无线通信设备可以包括电子设备或网络设备，电子设备可以各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或链接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备、移动终端、终端设备等等。
需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。
在本说明书提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的保护范围之内。
在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

Claims (5)

1.一种射频电路，其特征在于，包括：依次连接的第一功率放大器、第一时分开关、第一滤波器、第一通道开关和第一耦合器，所述第一耦合器连接第一天线，所述第一时分开关通过第一旁路滤波器连接所述第一通道开关，所述第一时分开关还通过第二功率放大器连接第一接收器，其中第一射频信号通过第一功率放大器进行放大，依次经过所述第一时分开关、所述第一滤波器、所述第一通道开关和所述第一耦合器到达所述第一天线，或依次经过所述第一时分开关、所述第一旁路滤波器、第一通道开关和所述第一耦合器到达所述第一天线，对应的接收信号从所述第一天线输入，依次经过所述第一滤波器、所述第一时分开关和所述第二功率放大器到达第一接收器；
依次连接的至所述第一通道开关的第三功率放大器、第二时分开关和第二滤波器，所述第一通道开关通过第二耦合器连接第二天线，所述第二时分开关通过第二旁路滤波器连接所述第一通道开关，所述第二时分开关还通过第四功率放大器连接第二接收器，其中第二射频信号通过第三功率放大器进行放大，依次经过所述第二时分开关、所述第二滤波器、所述第一通道开关和所述第二耦合器到达所述第二天线，或依次经过所述第二时分开关、所述第二旁路滤波器、第一通道开关和所述第二耦合器到达所述第二天线，对应的接收信号从所述第二天线输入，依次经过所述第二滤波器、所述第二时分开关和所述第四功率放大器到达第二接收器；所述第一射频信号为n77 3300-4200MHz的射频信号，所述第二射频信号为n79 4400-5000MHz的射频信号。
2.如权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第一旁路滤波器和/或所述第二旁路滤波器为体声波或声表面波滤波器。
3.如权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第一滤波器和/或所述第二滤波器为低温共烧陶瓷器件、集成无源器件或离散表贴器件。
4.如权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第一通道开关还连接SRS开关，所述SRS开关分别连接第一SRS天线、第二SRS天线和第三SRS天线。
5.一种无线通信设备，其特征在于，包括5G通信系统和WIFI通信系统，所述5G通信系统采用如权利要求1-4中任意一项所述的射频电路。
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