CN112751536A - 输出匹配电路，终端及输出匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种输出匹配电路，终端及输出匹配方法，所述输出匹配电路连接在PA与信号发射天线之间；其中，输出匹配电路包括前端匹配电路、匹配参数调整电路和电平控制电路，匹配参数调整电路由容值匹配二极管、状态匹配二极管以及第一匹配电感构成；电平控制电路的输出端分别与容值匹配二极管的负极端和状态匹配二极管的正极端连接；容值匹配二极管的正极端分别与信号发射天线和前端匹配电路的输出端连接；容值匹配二极管的负极端还分别与状态匹配二极管的正极端和第一匹配电感的一端连接；状态匹配二极管的负极端和第一匹配电感的另一端与接地端连接。

Description

输出匹配电路，终端及输出匹配方法

技术领域

本发明涉及功率放大器的匹配电路技术领域，尤其涉及一种输出匹配电路，终端及输出匹配方法。

背景技术

伴随着第五代移动通信网络(5th generation mobile networks，5G)架构的部署，为了节省硬件成本以及快速布网开展5G业务，绝大多数运营商普遍选择非独立组网(Non-Standalone，NSA)模式。如双连接(EUTRA-NR Dual Connection，EN-DC)建网模式，其核心网为第五代移动通信网络(4th generation mobile networks，4G)，主要以4G基站为主站、5G基站为辅站。

由于EN-DC模式下的频谱资源是有限的，因此，用户在使用5G终端进行信号传输时，普遍存在LTE某些特定频段的高次谐波往往会干扰到相应的NR频段，造成新空口(NewRadio，NR)的信号接收灵敏度下降。例如，长期演进(Long Term Evolution，LTE)中的B3频段的二次谐波会对NR中的n78频段产生谐波干扰。

目前，针对上述谐波干扰现象，相关技术中常通过在LTE的发射通路设置低通滤波器以对产生的二次谐波进行抑制。然而，并不是所有的基波都会产生谐波干扰，即并非所有的频段都需要滤波，在发射通路设置滤波器会导致所有的频段都存在损耗，终端功耗大，信号发射效率低。

发明内容

本申请实施例提供一种输出匹配电路，终端及输出匹配方法，在保证基波工作性能的基础上，能够有效降低谐波干扰，进一步提高了信号发射功率，降低了终端功耗。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种输出匹配电路，所述输出匹配电路连接在功率放大器(Power Amplifier，PA)与信号发射天线之间；其中，所述输出匹配电路包括前端匹配电路、匹配参数调整电路和电平控制电路，所述匹配参数调整电路由容值匹配二极管、状态匹配二极管以及第一匹配电感构成；

所述电平控制电路的输出端分别与所述容值匹配二极管的负极端和所述状态匹配二极管的正极端连接；

所述容值匹配二极管的正极端分别与所述信号发射天线和所述前端匹配电路的输出端连接；

所述容值匹配二极管的负极端还分别与所述状态匹配二极管的正极端和所述第一匹配电感的一端连接；

所述状态匹配二极管的负极端和所述第一匹配电感的另一端与接地端连接；

其中，当所述PA的工作模式为非谐波干扰模式时，所述电平控制电路输出第一电平，所述容值匹配二极管处于基波匹配容值，所述状态匹配二极管处于导通状态，所述第一匹配电感处于不工作状态，或者，当所述PA的工作模式为谐波干扰模式时，所述电平控制电路输出第二电平，所述容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值，所述状态匹配二极管处于截止状态，所述第一匹配电感处于工作状态。

第二方面，本申请实施例提供了一种终端，所述终端包括：PA、输出匹配电路以及信号发射天线；所述输出匹配电路连接在所述PA与所述信号发射天线之间；

所述输出匹配电路包括前端匹配电路、匹配参数调整电路和电平控制电路，所述匹配参数调整电路由容值匹配二极管、状态匹配二极管以及第一匹配电感构成；其中，

所述电平控制电路的输出端分别与所述容值匹配二极管的负极端和所述状态匹配二极管的正极端连接；

所述容值匹配二极管的正极端分别与所述信号发射天线和所述前端匹配电路的输出端连接；

所述容值匹配二极管的负极端还分别与所述状态匹配二极管的正极端和所述第一匹配电感的一端连接；

所述状态匹配二极管的负极端和所述第一匹配电感的另一端与接地端连接；

所述PA，用于放大射频信号，并将所述射频信号输出至所述输出匹配电路；

所述电平控制电路，用于当所述PA的工作模式为非谐波干扰模式时，输出第一电平信号；以及当所述PA的工作模式为谐波干扰模式时，输出第二电平信号；

所述匹配参数调整电路，用于当电平控制电路输出第一电平时，控制所述容值匹配二极管处于基波匹配容值、所述状态匹配二极管处于导通状态以及所述第一匹配电感处于不工作状态，以和所述前端匹配电路构成所述PA对应的基波匹配网络，或者，当电平控制电路输出第二电平时，控制所述容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值、所述状态匹配二极管处于截止状态以及所述第一匹配电感处于工作状态，以和所述前端匹配电路构成所述PA对应的谐波抑制匹配网络；

所述信号发射天线，用于对经所述基波匹配网络或所述谐波抑制匹配网络输出的射频信号进行发射。

第三方面，本申请实施例提供了一种输出匹配方法，应用于上述终端，所述输出匹配方法包括：

检测PA对应的工作模式；

当所述工作模式为非谐波干扰模式时，控制所述电平控制电路输出第一电平信号，以使所述容值匹配二极管处于基波匹配容值、所述状态匹配二极管处于导通状态以及所述第一匹配电感处于不工作状态，以构成所述PA对应的基波匹配网络；

当所述工作模式为谐波干扰模式时，控制所述电平控制电路输出第二电平信号，以使所述容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值、所述状态匹配二极管处于截止状态以及所述第一匹配电感处于工作状态，以构成所述PA对应的谐波抑制匹配网络；

通过所述基波匹配网络或所述谐波抑制匹配网络对所述PA进行输出匹配处理。

本申请实施例提供了一种输出匹配电路，终端及输出匹配方法，该输出匹配电路连接在PA与信号发射天线之间；该输出匹配电路包括：前端匹配电路、匹配参数调整电路和电平控制电路；其中，匹配参数调整电路由容值匹配二极管、状态匹配二极管以及第一匹配电感构成；电平控制电路的输出端分别与容值匹配二极管的负极端和状态匹配二极管的正极端连接；容值匹配二极管的正极端分别与信号发射天线和前端匹配电路的输出端连接；容值匹配二极管的负极端还分别与状态匹配二极管的正极端和第一匹配电感的一端连接；状态匹配二极管的负极端和第一匹配电感的另一端与接地端连接。具体的，当PA的工作模式为非谐波干扰模式时，电平控制电路输出第一电平，容值匹配二极管处于基波匹配容值，状态匹配二极管处于导通状态，第一匹配电感处于不工作状态；当PA的工作模式为谐波干扰模式时，电平控制电路输出第二电平，容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值，状态匹配二极管处于截止状态，第一匹配电感处于工作状态。也就是说，在本申请中，终端通过在功率放大器和信号发射天线之间设计包括有匹配参数调整电路和电平控制电路的输出匹配电路，在功率放大器处于不同的工作模式时，通过电平控制电路输出不同电平信号，控制匹配参数调整电路中的容值匹配二极管、开关状态二极管以及匹配电感对应不同的工作参数，以构成不同功能的匹配网络，从而实现对功率放大器不同的输出匹配。可见，本申请不再统一针对所有频段进行谐波滤除，而是能够根据功率放大器当前工作模式(如非谐波干扰模式和谐波干扰模式)选择性的调整功率放大器的输出匹配网络，在保证基波工作性能的基础上，能够有效降低谐波干扰，进一步提高了信号发射功率，降低了终端功耗。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1为相关技术中谐波抑制硬件系统框架示意图；

图2为本申请实施例提供的输出匹配电路的组成结构示意图一；

图3为本申请实施例提供的输出匹配电路的组成结构示意图二；

图4为本申请实施例提供的输出匹配电路的组成结构示意图三；

图5为本申请实施例提出的射频信号发射通路硬件架构示意图；

图6为本申请实施例提出的基波匹配网络的结构示意图；

图7为本申请实施例提出的谐波抑制匹配网络的结构示意图；

图8为本申请实施例提出的终端组成结构示意图；

图9为本申请实施例提出的谐波抑制硬件系统框架示意图；

图10为本申请实施例提出的输出匹配方法的实现流程示意图一；

图11为本申请实施例提出的输出匹配方法的实现流程示意图二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。

伴随着5G架构的部署，为了节省硬件成本以及快速布网开展5G业务，绝大多数运营商普遍选择NSA模式。如EN-DC双连接。

由于在EN-DC模式下，频谱资源是有限的，因此，用户在使用5G终端进行信号传输时，普遍存在LTE某些特定频段的高次谐波往往会干扰到相应的NR频段，从而造成NR的信号接收灵敏度下降。

例如，LTE中的B3频段的上行频率在1710-1785MHz，二次谐波即3420-3570MHz，而NR中的n78频段的下行频率在3300-3800MHz，B3频段的二次谐波刚好落在n78频段的接收频带内，那么在EN-DC模式下，B3的发射信号便会干扰到n78的接收信号。

目前，针对上述谐波干扰现象，相关技术中常通过在LTE的发射通路设置低通滤波器以对产生的二次谐波进行抑制。具体的，图1为相关技术中谐波抑制硬件系统框架示意图，如图1所示，在EN-DC模式下，终端的LTE功率放大器与信号发射天线即LTE天线之间，也就是LTE的发射通路设计一低通滤波器LPF，该LPF用于对LTE发射的基波信号产生的二次谐波进行抑制，以防止其干扰到NR信号的接收。

具体的，由于发射机前级电路中调谐振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要采用功率放大器放大射频信号，在获得足够的射频功率之后，经低通滤波电路对其信号产生的二次谐波进行抑制，进而将抑制后的射频信号馈送至天线上辐射出去。

然而，一方面，由于低通滤波器一般会存在0.5-1dB频段的插损，因此设计低通滤波器将增加LTE发射通路的前端插损，导致从低通滤波器输出的射频信号相比于从功率放大器输出的射频信号存在损耗，即导致功率放大器输出功率降低。也即是说，若要终端最终发射的射频信号达到原有的性能，功率放大器需要更大的发射功率，如此一来，将导致整机功耗增加，发射调制指标恶化。另一方面，并不是所有的LTE基波信号都会产生谐波干扰，即并非所有的频段都需要滤波，在发射通路设置滤波器会导致所有的频段存在损耗；同时设计低通滤波器进行谐波抑制的方式也增加了前端器件，提升了整机成本。

可见，相关技术中的谐波抑制方式进一步导致了终端整体功耗增大和射频信号发射效率降低的缺陷。

为了解决上述现有谐波抑制方案存在的缺陷，本申请实施例提供了一种输出匹配电路，终端及输出匹配方法。具体地，终端通过在功率放大器和信号发射天线之间设计包括有匹配参数调整电路和电平控制电路的输出匹配电路，在功率放大器处于不同的工作模式时，通过电平控制电路输出不同电平信号，控制匹配参数调整电路中的容值匹配二极管、开关状态二极管以及匹配电感对应不同的工作参数，以构成不同功能的匹配网络，从而实现对功率放大器不同的输出匹配。可见，本申请不再统一针对所有频段进行谐波滤除，而是能够根据功率放大器当前工作模式(如非谐波干扰模式和谐波干扰模式)选择性的调整功率放大器的输出匹配网络，在保证基波工作性能的基础上，能够有效降低谐波干扰，进一步提高了信号发射功率，降低了终端功耗。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请一实施例提供了一种功率放大器的输出匹配电路，该输出匹配电路可以应用于本申请实施例提供的终端中。

应理解，在本申请的实施例中，该终端可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。终端可以经无线接入网(例如，RAN，Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信，终端可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)或具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(PCS，Personal Communication Service)电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(WLL，Wireless Local Loop)站、个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)等设备。终端也可以称为系统、订户单元(SubscriberUnit)、订户站(Subscriber Station)，移动站(Mobile Station)、移动台(Mobile)、远程站(Remote Station)、接入点(Access Point)、远程终端(Remote Terminal)、接入终端(Access Terminal)、用户终端(User Terminal)、用户代理(User Agent)、用户设备(UserDevice)、或用户装备(User Equipment)。

图2为本申请实施例提供的输出匹配电路的组成结构示意图一，如图2所示，输出匹配电路10包括：匹配参数调整电路11、电平控制电路12以及前端匹配电路13；匹配参数调整电路11由容值匹配二极管11a、状态匹配二极管11b以及第一匹配电感11c构成。

在本申请的实施例中，具体连接时，电平控制电路的输出端分别与容值匹配二极管的负极端和状态匹配二极管的正极端连接；容值匹配二极管的正极端分别与信号发射天线和前端匹配电路的输出端连接；容值匹配二极管的负极端还分别与状态匹配二极管的正极端和第一匹配电感的一端连接；状态匹配二极管的负极端和第一匹配电感的另一端与接地端连接。

需要说明的是，在本申请的实施例中，电平控制电路可以为集成电源管理电路(Power Management IC，PMIC)。具体的，图3为本申请实施例提出的输出匹配电路的组成结构示意图二，如图3所示，电平控制电路12为PMIC，该PMIC的信号输入端可以与终端的处理器连接，以在该处理器的控制下输出不同电平状态。

需要说明的是，在本申请的实施例中，容值匹配二极管为变容二极管；状态匹配二极管为开关二极管。

可以理解的是，基于变容二极管能够根据不同的外界电压进行电容值的调整，以及开关二极管能够根据不同的外界电压进行导通和截止状态的切换的特性。在本申请的实施例中，该电平控制电路的输出端可以分别与变容二极管的负极端，以及开关二极管的正极端连接，以通过不同的输出电平状态改变电路中二极管的工作参数，包括：变容二极管的容值大小以及开关二极管的状态。

应理解，PMIC可以包括多个电压输出端口。在本申请的实施例中，变容二极管和开关二极管可以连接至PMIC中的同一个电压输出端口，或者，变容二极管和开关二极管分别连接至PMIC中不同的两个电压输出端口。

具体的，如果变容二极管与开关二极管连接至PMIC中的同一个电压输出端口，当PMIC输出第一电平时，变容二极管的容值可以为第一容值，开关二极管可以处于第一状态；而当PMIC输出第二电平时，变容二极管可以为第二容值，开关二极管可以处于第二状态。

可选的，第一电平或第二电平可以为高电平，也可以为低电平；第一电平是与第二电平不同的电平状态。

可选的，第一容值或第二容值可以为基波匹配容值，也可以为谐波抑制匹配容值；第一容值与第二容值为不同的匹配容值。

可选的，第一状态或第二状态可以为导通状态，也可以为截止状态；其中，第一状态是与第二状态不同的二极管工作状态。

另一方面，如果变容二极管与开关二极管分别连接至PMIC中的第一电压输出端口和第二电压输出端口，变容二极管可根据第一电压输出端口的电平状态调整为对应的匹配容值，开关二极管可以根据第二电压输出端口的电平状态调整为对应的工作状态。

进一步地，在本申请的实施例中，终端可以先检测功率放大器的工作模式，进而根据不同的工作模式，通过处理器控制电平控制电路输出对应于该工作模式的电平状态。

需要说明的是，在本申请的实施例中，功率放大器的工作模式包括非谐波干扰模式和谐波干扰模式。

具体的，非谐波干扰模式指LTE发射通路对应的信号频段不会对NR接收通路对应的信号频段产生干扰。主要包括LTE发射通路独立工作，即LTE独立工作模式；以及LTE发射通路和NR接收通路同时工作，但LTE的信号频段并不会对NR的信号频段产生影响。

具体的，谐波干扰模式指LTE发射通路对应的信号频段会对NR接收通路对应的信号频段产生干扰。即LTE发射通路和NR接收通路同时工作时，LTE产生的二次谐波对应的信号频段刚好落在NR的信号频段中，例如LTE的B3频段和NR的n78频段。

可以理解的是，当功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式时，终端只需利用输出匹配电路充分的保证基波功率增益即可；而当功率放大器的工作模式为谐波干扰模式时，终端要在保证基波增益的基础上，充分的降低谐波增益。

详细的，当功率放大器的工作模式为非干扰模式时，终端处理器控制电平控制电路中与变容二极管负极端、开关二极管正极端连接的输出端口输出第一电平，进而控制变容二极管为基波匹配容值，开关二极管处于导通状态。

详细的，当功率放大器的工作模式为干扰模式时，终端处理器控制电平控制电路中与变容二极管负极端、开关二极管正极端连接的输出端口输出第二电平，进而控制变容二极管为谐波抑制匹配容值，开关二极管处于截止状态。

可以理解的是，在本申请的实施例中，容值匹配二极管的负极端还分别与状态匹配二极管的正极端和第一匹配电感的一端连接，以及状态匹配二极管的负极端和第一匹配电感的另一端与接地端连接，进而使得当状态匹配二极管为导通状态时，容值匹配二极管和状态匹配二极管形成一回路。此时，第一匹配电感处于不工作状态；并且由于开关二极管导通状态内阻很小可以忽略，此时匹配参数调整电路可以等效为容值匹配二极管的正极端接信号发射天线，负极端接地。

另一方面，当状态匹配二极管为截止状态时，由于开关二极管截止状态内阻很大，容值匹配二极管和第一匹配电感可以形成一回路。此时，匹配参数调整电路可以等效为容值匹配二极管的正极端接信号发射天线，负极端接第一匹配电感的一端，以及第一匹配电感的另一端与接地端连接。

可见，在本申请的实施例中，当功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式时，电平控制电路输出第一电平，此时，容值匹配二极管处于基波匹配容值、状态匹配二极管处于导通状态以及第一匹配电感处于不工作状态，即将匹配参数调整电路中各元器件的工作参数调整对应于基波匹配参数，以构成基波匹配网络，以充分的保证基波功率增益。当功率放大器的工作模式为谐波干扰模式时，电平控制电路输出第二电平，此时，容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值、状态匹配二极管处于截止状态以及第一匹配电感处于工作状态，即将匹配参数调整电路中各元器件的工作参数调整对应于谐波抑制匹配参数，进而构成谐波抑制匹配网络，以在保证基波功率增益的前提下，充分抑制谐波功率增益。

本申请实施例提供了一种功率放大器的输出匹配电路，该输出匹配电路连接在功率放大器与信号发射天线之间；该输出匹配电路包括：匹配参数调整电路和电平控制电路；其中，匹配参数调整电路由容值匹配二极管、状态匹配二极管以及第一匹配电感构成。具体的，当功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式时，电平控制电路输出第一电平，容值匹配二极管为基波匹配容值，状态匹配二极管为导通状态，第一匹配电感处于不工作状态；当功率放大器的工作模式为谐波干扰模式时，电平控制电路输出第二电平，容值匹配二极管为谐波抑制匹配容值，状态匹配二极管为截止状态，第一匹配电感处于工作状态。也就是说，在本申请中，终端通过在功率放大器和信号发射天线之间设计包括有匹配参数调整电路和电平控制电路的输出匹配电路，在功率放大器处于不同的工作模式时，通过电平控制电路输出不同电平信号，控制匹配参数调整电路中的容值匹配二极管、开关状态二极管以及匹配电感对应不同的工作参数，以构成不同功能的匹配网络，从而实现对功率放大器不同的输出匹配。可见，本申请不再统一针对所有频段进行谐波滤除，而是能够根据功率放大器当前工作模式(如非谐波干扰模式和谐波干扰模式)选择性的调整功率放大器的输出匹配网络，在保证基波工作性能的基础上，能够有效降低谐波干扰，进一步提高了信号发射功率，降低了终端功耗。

基于上述实施例，在本申请的另一实施例中，图4为本申请实施例提供的输出匹配电路的组成结构示意图三，如图4所示，输出匹配电路10中的前端匹配电路13由第二匹配电感13a和匹配电容13b构成。

在本申请的实施例中，具体连接时，第二匹配电感的一端与功率放大器连接；匹配电容的一端分别与第二匹配电感的另一端和容值匹配二极管的一端连接；匹配电容的另一端与接地端连接。

可以理解的是，由于在射频功率放大器的设计中，功率放大器的负载阻抗常常因硬件电路的布局走线、使用的后端射频器件的不同而呈现出不同的状态，因此，需要根据电路板的实际情况进行功率放大器的阻抗匹配，以提高功率放大器的效率，降低终端功耗。在本申请的实施例中，终端可以在功率放大器和信号发射天线之间设计包括有前端输出匹配电路、匹配参数调整电路以及电平控制电路的输出匹配电路，以实现功率放大器的阻抗匹配，使得功率放大器输出功率的最大化和效率最高，尤其能够保证基波功率增益最大、谐波功率增益最小。

具体的，图5为本申请实施例提出的射频信号发射通路硬件架构示意图，如图5所示，包括有匹配参数调整电路11、电平控制电路12以及前端匹配电路13的输出匹配电路10连接在功率放大器20和信号发射天线30之间。详细的，功率放大器对发射通路的射频信号先进行放大，然后射频信号经前端匹配电路、匹配参数调整电路之后，再将经输出匹配电路输出的射频信号通过信号发射天线发射出去。

需要说明的是，在本申请的实施例中，前端匹配电路连接在功率放大器和上述匹配参数调整电路之间。具体的，功率放大器输出的射频信号先经过前端匹配电路，然后在经过由匹配参数调整电路构成的不同功能的匹配网络，最后馈送至信号发射天线发射出去。

需要说明的是，在本申请的实施例中，由输出匹配电路中的前端匹配电路和匹配参数调整电路组合构成不同功能的输出匹配网络。

具体的，由前端匹配电路中的第二匹配电感和匹配电容，与对应不同匹配功能的、匹配参数调整电路中的不同电路元件组合成对应不同匹配功能的输出匹配网络。

详细的，由于功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式时，匹配参数调整电路中各元器件调整对应于基波匹配参数，并等效为容值匹配二极管的正极端接信号发射天线，负极端接地的一回路，此时，前端匹配电路中的匹配电容、第二匹配电感可以与匹配参数调整电路中容值匹配二极管组合，构成功率放大器对应的基波匹配网络。

相应的，此时的输出匹配电路可以等效为：匹配电容先与容值匹配二极管并联，然后并联支路再与第二匹配电感串联，即构成基波匹配网络，以实现功率放大器的功率匹配。

具体的，图6为本申请实施例提出的基波匹配网络的结构示意图，如图6所示，功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式时，基波匹配网络中，第二匹配电感13b的一端与功率放大器20连接，匹配电容13a分别与容值匹配二极管11a的正极端和第二匹配电感13b的另一端连接，容值匹配二极管11a的负极端与接地端连接，以进一步保证基波工作性能。

详细的，由于功率放大器的工作模式为谐波干扰模式时，匹配参数调整电路中各元器件调整对应于谐波抑制匹配参数，并等效为容值匹配二极管的正极端接信号发射天线，负极端接第一匹配电感的一端，以及第一匹配电感的另一端接地的一回路，此时，前端匹配电路中的匹配电容、第二匹配电感可以与匹配参数调整电路中容值匹配二极管、第一匹配电感组合，构成功率放大器对应的谐波抑制匹配网络。

相应的，此时的输出匹配电路可以等效为：容值匹配二极管先与第一匹配电感先串联，然后串联支路再与匹配电容并联，最后并联支路与第二匹配电感串联，即构成谐波抑制匹配网络，以实现功率放大器的谐波抑制。

具体的，图7为本申请实施例提出的谐波抑制匹配网络的结构示意图，如图7所示，功率放大器的工作模式为谐波干扰模式时，谐波抑制匹配网络中，第二匹配电感13b的一端与功率放大器20连接，匹配电容13a分别与容值匹配二极管11a的正极端和第二匹配电感13b的另一端连接，容值匹配二极管11a的负极端与第一匹配电感11c的一端连接，第一匹配电感11c的另一端与接地端连接，以进一步在保证基波工作性能的前提下，对谐波进行抑制。

需要说明的是，在本申请的实施例中，前端匹配电路可以采用π型、T型或者L型中的任意一种。即匹配电容和第二匹配电感可以按照π型连接，或者T型连接，或者L型连接。

可见，在本申请的实施例，在功率放大器工作模式为非谐波干扰模式时，如单LTE状态下，基波匹配网络有更少的匹配元器件，更小的插损，而在功率放大器工作模式为非谐波干扰模式时，如EN-DC模式，谐波抑制匹配网络匹配器件增多，以通过调整匹配来实现对谐波的抑制，同时又能够保证在LTE工作频段的插损与阻抗基本保持不变，即进一步实现了在保证LTE性能的同时，降低对NR频段产生的谐波干扰。

基于上述实施例，在本申请的另一实施例中，图8为本申请实施例提出的终端组成结构示意图，如图8所示，本申请实施例提出的终端100可以包括：功率放大器20、功率放大器的输出匹配电路10以及信号发射天线30；

其中，输出匹配电路10可以包括匹配参数调整电路11、电平控制电路12。该匹配参数调整电路11由容值匹配二极管11a、状态匹配二极管11b以及第一匹配电感11c构成。

具体的，在本申请的实施例中，电平控制电路的输出端分别与容值匹配二极管的负极端和状态匹配二极管的正极端连接；容值匹配二极管的正极端分别与信号发射天线和前端匹配电路的输出端连接；容值匹配二极管的负极端还分别与状态匹配二极管的正极端和第一匹配电感的一端连接；状态匹配二极管的负极端和第一匹配电感的另一端与接地端连接。

进一步的，在本申请的实施例中，输出匹配电路还可以包括前端匹配电路13，该前端匹配电路由第二匹配电感13a和匹配电容13b构成。

具体的，在本申请的实施例中，第二匹配电感的一端与功率放大器连接；匹配电容的一端分别与第二匹配电感的另一端和容值匹配二极管的一端连接；匹配电容的另一端与接地端连接。

示例性的，在本申请的实施例中，该终端100可以为任何具备无线通信功能的设备，例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、可穿戴设备、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置等终端。

需要说明的是，在本申请的实施例中，功率放大器20用于对发射通路的射频信号先进行信号放大处理，之后将其放大后的射频信号输出至上述输出匹配电路10。

进一步的，在本申请的实施例中，所述输出匹配电路10用于接收功率放大器20输出的射频信号，并经不同匹配功能的输出匹配网络将射频信号馈送至信号发射天线，进而利用信号发射天线对射频信号进行发送。

具体的，在本申请的实施例中，一方面，当功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式时，终端可以通过处理器控制电平控制电路输出第一电平，此时匹配参数调整电路中，容值匹配二极管为基波匹配容值、状态匹配二极管为导通状态以及第一匹配电感处于不工作状态。进一步的，终端可以通过前端匹配电路中的匹配电容、第二匹配电感，和匹配参数调整电路中的容值匹配二极管共同组合构成功率放大器的基波匹配网络，以充分保证功率放大器的基波功率增益。

另一方面，在本申请的实施例中，当功率放大器的工作模式为谐波干扰模式时，终端可以通过处理器控制电平控制电路输出第二电平，此时匹配参数调整电路中，容值匹配二极管为谐波抑制匹配容值、状态匹配二极管为截止状态以及第一匹配电感处于工作状态。进一步的，终端可以通过前端匹配电路中的匹配电容、第二匹配电感，和匹配参数调整电路中的容值匹配二极管、第一匹配电感共同组合构成功率放大器的谐波抑制匹配网络，以在保证功率放大器的基波功率增益的前提下，充分抑制谐波功率增益。

示例性的，图9为本申请实施例提出的谐波抑制硬件系统框架示意图，如图9所示，终端的LTE PA与信号发射天线之间，也就是LTE的发射通路设计一输出匹配电路，该输出匹配电路用于在PA的工作模式为谐波干扰模式时，对LTE发射的基波信号产生的二次谐波进行抑制，以防止其干扰到NR信号的接收。

本申请实施例提供了一种终端，该终端包括PA、输出匹配电路以及信号发射天线，输出匹配电路连接在PA与信号发射天线之间；该输出匹配电路包括：匹配参数调整电路和电平控制电路；具体的，当PA的工作模式为非谐波干扰模式时，终端控制电平控制电路输出第一电平信号，使得容值匹配二极管为基波匹配容值、状态匹配二极管为导通状态以及第一匹配电感处于不工作状态，以构成PA对应的基波匹配网络；当PA的工作模式为谐波干扰模式时，终端控制电平控制电路输出第二电平信号，使得容值匹配二极管为谐波抑制匹配容值、状态匹配二极管为截止状态以及第一匹配电感处于工作状态，以构成PA对应的谐波抑制匹配网络。可见，终端通过在功率放大器和信号发射天线之间设计包括有匹配参数调整电路和电平控制电路的输出匹配电路，在功率放大器处于不同的工作模式时，通过电平控制电路输出不同电平信号，控制匹配参数调整电路中的容值匹配二极管、开关状态二极管以及匹配电感对应不同的工作参数，以构成不同功能的匹配网络，从而实现对功率放大器不同的输出匹配。即终端能够根据功率放大器当前工作模式(如非谐波干扰模式和谐波干扰模式)选择性的调整功率放大器的输出匹配网络，在保证基波工作性能的基础上，能够有效降低谐波干扰，进一步提高了信号发射功率，降低了终端功耗。

基于上述实施例，在本申请的另一实施例中，图10为本申请实施例提出的输出匹配方法的实现流程示意图一，应用于上述图8所示的终端，如图10所示，在本申请的实施例中，终端执行输出匹配的方法可以包括以下步骤：

步骤101、检测PA对应的工作模式。

在本申请的实施例中，终端在与网络设备(如基站)进行信号传输时，终端可以先检测功率放大器的工作模式。

具体的，在本申请的实施例中，终端可以检测当前网络制式以及工作频段，进而根据该工作制式和频段确定功率放大器的工作模式。

需要说明的是，在本申请的实施例中，网络制式指终端当前工作的通信网络制式，如第二代移动通信网络(2th generation mobile networks，2G)、第三代移动通信网络(3th generation mobile networks，3G)、4G或者5G等；工作频段指当前进行信号传输时的工作频段，例如LTE的B3、NR的n78。

可以理解的，在本申请的实施例中，功率放大器的工作模式包括非谐波干扰模式和谐波干扰模式。

具体的，非谐波干扰模式指LTE发射通路对应的信号频段不会对NR接收通路对应的信号频段产生干扰。主要包括LTE发射通路独立工作，即LTE独立工作模式；以及LTE发射通路和NR接收通路同时工作，但LTE的信号频段并不会对NR的信号频段产生影响。

具体的，谐波干扰模式指LTE发射通路对应的信号频段会对NR接收通路对应的信号频段产生干扰。即LTE发射通路和NR接收通路同时工作时，LTE产生的二次谐波对应的信号频段刚好落在NR的信号频段中。

示例性的，如果终端检测当前工作制式为4G，工作频段为B3，那么表明功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式；如果终端检测当前工作制式为4G+5G，即EN-DC模式，工作频段为发送LTE B3频段和接收频段NR n78频段，那么表明功率放大器的工作模式为谐波干扰模式。

进一步的，在本申请的实施例中，终端在确定出当前功率放大器的工作模式之后，终端便可以进一步控制电平控制电路的输出电平，以调整匹配参数电路中各匹配元器件的参数。

步骤102、当工作模式为非谐波干扰模式时，控制电平控制电路输出第一电平信号，以使容值匹配二极管为基波匹配容值、状态匹配二极管为导通状态以及第一匹配电感处于不工作状态，以构成PA对应的基波匹配网络。

步骤103、当工作模式为谐波干扰模式时，控制电平控制电路输出第二电平信号，以使容值匹配二极管为谐波抑制匹配容值、状态匹配二极管为截止状态以及第一匹配电感处于工作状态，以构成PA对应的谐波抑制匹配网络。

步骤104、通过基波匹配网络或谐波抑制匹配网络对PA进行输出匹配处理。

具体的，在本申请的实施例中，当终端确定出功率放大器的工作模式为非谐波干扰模式时，即当前只需考虑基波工作性能，终端可以通过处理器控制电平控制电路输出第一电平，以使得匹配参数调整电路中，容值匹配二极管为基波匹配容值、状态匹配二极管为导通状态以及第一匹配电感处于不工作状态。此时的输出匹配电路可以等效为：匹配电容先与容值匹配二极管并联，然后并联支路再与第二匹配电感串联，即通过前端匹配电路中的匹配电容、第二匹配电感，和匹配参数调整电路中的容值匹配二极管共同组合构成功率放大器的基波匹配网络，以实现功率放大器的功率匹配。

具体的，在本申请的实施例中，当功率放大器的工作模式为谐波干扰模式时，终端可以通过处理器控制电平控制电路输出第二电平，以使得匹配参数调整电路中，容值匹配二极管为谐波抑制匹配容值、状态匹配二极管为截止状态以及第一匹配电感处于工作状态。此时的输出匹配电路可以等效为：容值匹配二极管先与第一匹配电感先串联，然后串联支路再与匹配电容并联，最后并联支路与第二匹配电感串联，即通过前端匹配电路中的匹配电容、第二匹配电感，和匹配参数调整电路中的容值匹配二极管、第一匹配电感共同组合构成功率放大器的谐波抑制匹配网络构成谐波抑制匹配网络，以实现功率放大器的谐波抑制。

示例性的，图11为本申请实施例提出的输出匹配方法的实现流程示意图二，如图11所示，终端先检测当前工作制式和工作频段(步骤S1)，然后根据当前工作制式和工作频段确定功率放大器对应的工作模式(步骤S2)。进一步的，终端判断该工作模式是否为谐波干扰模式(步骤S3)；如果不是，终端输出第一电平控制信号，以控制电容控制电路输出第一电平(步骤S4)，以使得变容二极管处于基波匹配容值，开关二极管处于导通状态以及第一匹配电感处于不工作状态，进而形成基波匹配网络。进一步的，终端可以通过基波匹配网络对功率放大器进行输出匹配处理(步骤S6)。如果不是，终端输出第二电平控制信号，以控制电容控制电路输出第二电平(步骤S5)，以使得变容二极管处于谐波抑制匹配容值，开关二极管处于截止状态以及第一匹配电感处于工作状态，进而形成谐波抑制匹配网络。进一步的，终端可以通过谐波抑制匹配网络对功率放大器进行输出匹配处理(步骤S7)。

进一步的，在本申请的实施例中，在输出匹配电路调整为基波匹配网络时，功率放大器的输出阻抗可以被拉到了假定的load pull点(假定目标阻抗为50欧)，同时在较宽的工作带宽内有较小的插损；而在输出匹配电路调整为谐波抑制匹配网络时，功率放大器的基波输出阻抗依然在假定的load pull点，即匹配网络对基波的工作性能不会产生影响，即LTE的B3频段处插损未有明显恶化，而二次谐波被拉到了接近高反射点，实现了在二次谐波处有很大程度以上的抑制度，可以有效消除EN-DC模式下，LTE频段对NR频段产生的谐波干扰。

本申请实施例提供了一种输出匹配方法，应用于终端，该终端包括PA、输出匹配电路以及信号发射天线，该输出匹配电路连接在PA与信号发射天线之间；该输出匹配电路包括：匹配参数调整电路和电平控制电路。具体的，终端可以检测PA对应的工作模式，当PA的工作模式为非谐波干扰模式时，控制电平控制电路输出第一电平，以使容值匹配二极管为基波匹配容值，状态匹配二极管为导通状态，第一匹配电感处于不工作状态，以构成PA对应的基波匹配网络；当PA的工作模式为谐波干扰模式时，控制电平控制电路输出第二电平，以使容值匹配二极管为谐波抑制匹配容值，状态匹配二极管为截止状态，第一匹配电感处于工作状态，以构成PA对应的谐波抑制匹配网络。也就是说，在本申请中，终端通过在功率放大器和信号发射天线之间设计包括有匹配参数调整电路和电平控制电路的输出匹配电路，在功率放大器处于不同的工作模式时，通过电平控制电路输出不同电平信号，控制匹配参数调整电路中的容值匹配二极管、开关状态二极管以及匹配电感对应不同的工作参数，以构成不同功能的匹配网络，从而实现对功率放大器不同的输出匹配。可见，本申请不再统一针对所有频段进行谐波滤除，而是能够根据功率放大器当前工作模式(如非谐波干扰模式和谐波干扰模式)选择性的调整功率放大器的输出匹配网络，在保证基波工作性能的基础上，能够有效降低谐波干扰，进一步提高了信号发射功率，降低了终端功耗。

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。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本申请一示例性实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明一示例性实施例的技术方案本质上或者说对相关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中，包括若干指令用以使得终端执行本申请各个实施例所述电路的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种输出匹配电路，其特征在于，所述输出匹配电路连接在功率放大器PA与信号发射天线之间；其中，所述输出匹配电路包括前端匹配电路、匹配参数调整电路和电平控制电路，所述匹配参数调整电路由容值匹配二极管、状态匹配二极管以及第一匹配电感构成；

所述电平控制电路的输出端分别与所述容值匹配二极管的负极端和所述状态匹配二极管的正极端连接；

所述容值匹配二极管的正极端分别与所述信号发射天线和所述前端匹配电路的输出端连接；

所述容值匹配二极管的负极端还分别与所述状态匹配二极管的正极端和所述第一匹配电感的一端连接；

所述状态匹配二极管的负极端和所述第一匹配电感的另一端与接地端连接；

其中，当所述PA的工作模式为非谐波干扰模式时，所述电平控制电路输出第一电平，所述容值匹配二极管处于基波匹配容值，所述状态匹配二极管处于导通状态，所述第一匹配电感处于不工作状态，或者，当所述PA的工作模式为谐波干扰模式时，所述电平控制电路输出第二电平，所述容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值，所述状态匹配二极管处于截止状态，所述第一匹配电感处于工作状态。

2.根据权利要求1所述的前端匹配电路，其特征在于，所述前端匹配电路由第二匹配电感和匹配电容构成；

所述第二匹配电感的一端与所述PA连接；

所述匹配电容的一端分别与所述第二匹配电感的另一端和所述容值匹配二极管的正极端连接；

所述匹配电容的另一端与所述接地端连接。

3.根据权利要求1所述的输出匹配电路，其特征在于，所述电平控制电路为集成电源管理电路PMIC。

4.根据权利要求1所述的输出匹配电路，其特征在于，所述容值匹配二极管为可变电抗二极管，所述状态匹配二极管为开关二极管。

5.根据权利要求1或2所述的前端匹配电路，其特征在于，所述前端匹配电路为π型、T型以及L型中的任意一种。

6.一种终端，其特征在于，所述终端包括：PA、输出匹配电路以及信号发射天线；所述输出匹配电路连接在所述PA与所述信号发射天线之间；

所述输出匹配电路包括前端匹配电路、匹配参数调整电路和电平控制电路，所述匹配参数调整电路由容值匹配二极管、状态匹配二极管以及第一匹配电感构成；其中，

所述电平控制电路的输出端分别与所述容值匹配二极管的负极端和所述状态匹配二极管的正极端连接；

所述容值匹配二极管的正极端分别与所述信号发射天线和所述前端匹配电路的输出端连接；

所述容值匹配二极管的负极端还分别与所述状态匹配二极管的正极端和所述第一匹配电感的一端连接；

所述状态匹配二极管的负极端和所述第一匹配电感的另一端与接地端连接；

所述PA，用于放大射频信号，并将所述射频信号输出至所述输出匹配电路；

所述电平控制电路，用于当所述PA的工作模式为非谐波干扰模式时，输出第一电平信号，或者，当所述PA的工作模式为谐波干扰模式时，输出第二电平信号；

所述匹配参数调整电路，用于当所述电平控制电路输出第一电平时，控制所述容值匹配二极管处于基波匹配容值、所述状态匹配二极管处于导通状态以及所述第一匹配电感处于不工作状态，以和所述前端匹配电路构成所述PA对应的基波匹配网络，或者，当所述电平控制电路输出第二电平时，控制所述容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值、所述状态匹配二极管处于截止状态以及所述第一匹配电感处于工作状态，以和所述前端匹配电路构成所述PA对应的谐波抑制匹配网络；

所述信号发射天线，用于对经所述基波匹配网络或所述谐波抑制匹配网络输出的射频信号进行发射。

7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述前端匹配电路由第二匹配电感和匹配电容构成；

所述第二匹配电感的一端与所述PA连接；

所述匹配电容的一端分别与所述第二匹配电感的另一端和所述容值匹配二极管的正极端连接；

所述匹配电容的另一端与所述接地端连接。

8.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述电平控制电路为PMIC。

9.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述容值匹配二极管为可变电抗二极管，所述状态匹配二极管为开关二极管。

10.一种输出匹配方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求6所述的终端，所述输出匹配方法包括：

检测PA对应的工作模式；

当所述工作模式为非谐波干扰模式时，控制所述电平控制电路输出第一电平信号，以使所述容值匹配二极管处于基波匹配容值、所述状态匹配二极管处于导通状态以及所述第一匹配电感处于不工作状态，以构成所述PA对应的基波匹配网络；

当所述工作模式为谐波干扰模式时，控制所述电平控制电路输出第二电平信号，以使所述容值匹配二极管处于谐波抑制匹配容值、所述状态匹配二极管处于截止状态以及所述第一匹配电感处于工作状态，以构成所述PA对应的谐波抑制匹配网络；

通过所述基波匹配网络或所述谐波抑制匹配网络对所述PA进行输出匹配处理。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述检测PA对应的工作模式，包括：

检测当前网络制式和当前工作频段；

根据所述当前网络制式和所述当前工作频段确定所述工作模式。

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