CN112804039A - 载波聚合射频系统、控制方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种载波聚合射频系统、控制方法及电子设备，该系统包括第一天线、第二天线、检测装置和切换装置，检测装置用于检测载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作时的载波聚合工作状态；切换装置用于若载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将第一频段切换为使用第一天线；以及若载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将第二频段切换为使用第二天线。

Description

载波聚合射频系统、控制方法及电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体的说是涉及一种载波聚合射频系统、控制方法及电子设备。

背景技术

第五代移动通信技术(5th generation mobile networks或5th generationwireless systems、5th-Generation，简称5G或5G技术)是目前通信领域的热点技术，而载波聚合技术作为5G的最主要技术之一，可以利用结合不同频带来共同传输，达成一个足够大的等效频宽，提供高效的无线网络服务。

载波聚合可分为频带内和频带间载波聚合两种。因此会涉及相同频段连续载波或非连续载波，以及不同频段的非连续载波聚合。不同频带(即频段间)的载波聚合，其承载的不同载波通路是不同的，且不同通路均需要同时工作，这就会给现有的前端链路架构提出新的要求，尤其体现在不同国家不同地区所需要的载波聚合，频率组合不同，使得现有的射频电路设计复杂，性能较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供如下技术方案：

一种载波聚合射频系统，包括：

第一天线、第二天线、检测装置和切换装置，所述第二天线为全球定位系统信号和无线网络通讯信号的复用天线；

所述检测装置用于检测所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作时的载波聚合工作状态；

所述切换装置用于若所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将所述第一频段切换为使用所述第一天线；以及若所述载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将所述第二频段切换为使用所述第二天线。

可选地，其中，

所述第一天线的工作频段包括高频频段和低频频段，所述第二天线的工作频段为较低的中频频段；

第一频段为中频频段，第二频段为较低的中频频段。

可选地，所述第一天线的工作频率1710MHz至2690MHz或者工作频率600MHz至960MHz；所述第二天线的工作频率为1570MHz至1580MHz；所述第一频段为1920MHz至2170MHz，第二频段为1448MHz至1511MHz。

可选地，其中，

所述检测装置还用于检测所述载波聚合射频系统是否处于天线调试状态；

所述切换装置用于若处于针对所述第二频段的天线调试状态，将所述第二频段切换为使用第一天线或第二天线进行调试。

可选地，所述系统还包括射频电路，所述射频电路包括5G射频前端模块和全球定位系统前端模块，所述检测装置与所述射频电路连接；

所述检测装置还用于检测是否接收到全球定位系统信号；

所述切换装置还用于若接收到所述全球定位系统信号，将所述全球定位信号切换为使用所述第二天线。

可选地，所述5G射频前端包括发射器、接收器和双工器，所述发射器和所述接收器与所述双工器连接，所述双工器与所述切换装置连接。

可选地，所述系统还包括：

第三天线；

所述第一天线的工作频率包括较高的中频频段和高频频段；

所述第一频段包括高频频段，所述第二频段包括较高的中频频段；

所述切换装置还用于若所述载波聚合射频系统处于第一频段和第二频段的载波聚合工作状态时，将所述第一频段切换为所述第三天线，将所述第二频段切换为使用所述第一天线。

可选地，其中，

所述第一天线的工作频率为1710MHz至2690MHz，所述第一频段为2500MHz至2690MHz，所述第二频段为1710至1880MHz，所述第三天线为WIFI 2.4G天线。

一种控制方法，应用于载波聚合射频系统，所述载波聚合射频系统包括第一天线和第二天线，所述第二天线为全球定位系统信号和无线通讯信号的复用天线；

检测所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作的载波聚合工作状态；

若所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将所述第一频段切换为使用所述第一天线；

若所述载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将所述第二频段切换为使用所述第二天线。

一种电子设备，包括：如上述任意一项所述的载波聚合射频系统。

经由上述的技术方案可知，本申请公开了一种载波聚合射频系统、控制方法及电子设备，该系统包括第一天线、第二天线、检测装置和切换装置，检测装置用于检测载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作时的载波聚合工作状态；切换装置用于若载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将第一频段切换为使用第一天线；以及若载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将第二频段切换为使用第二天线。在本发明第二天线为全球定位系统信号和无线网络通讯信号的复用天线，可以满足不同频段的载波聚合功能，同时也简化了电子设备天线的布局。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种载波聚合射频系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种单路工作状态下的载波聚合射频系统的连接示意图；

图3为本申请实施例提供的一种载波聚合工作状态的载波聚合射频系统的连接示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种载波聚合射频系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种控制方法的流程示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例提供了一种载波聚合射频系统，可以满足5G快速传输的无线通信需求。载波聚合可以利用结合不同频带来共同传输，达到一个足够大的等效频带，提供高速的无线网络服务。该载波聚合射频系统可以应用在电子设备中，从而实现5G通信网络功能。该电子设备可以是移动电子设备，也可以是固定终端，如笔记本电脑等。

参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种载波聚合射频系统的结构示意图，该载波聚合射频系统包括第一天线101、第二天线102、检测装置103和切换装置104。该载波聚合射频系统能够在一个频段工作，如可以在第一频段进行单路工作，也能够工作在第一频段和第二频段的载波聚合工作状态下。检测装置可以与电子设备的载波聚合功能控件连接，当用户在该电子设备上选择载波聚合，且网络条件允许，例如属于5G网络覆盖区域，则检测装置会识别到当前载波聚合系统处于第一频段与第二频段的载波聚合工作状态。例如，用户通过电子设备选择LTE载波聚合。检测装置103可以包括调制解调器，来检测载波聚合射频系统处于单路工作状态还是载波聚合工作状态，单路工作状态是指处于一个频段的工作状态。

切换装置104可以包括至少一个开关，如SP2T开关。若载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将第一片段切换为使用第一天线101；以及若载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将第二频段切换为使用第二天线102，以实现信号的发送或接收。

需要说明的是，在本申请实施例中第二天线102为全球定位系统(GPS)信号和无线网络通讯信号的复用天线，使得将GPS天线频率加入到第二天线频段内。

举例说明，在当前PC(PersonalComputer，个人计算机)等电子设备的WAAN(无线广域网)方案中有两个天线，一个是main天线，一个是AUX天线，通常的连接方式是main天线作为主天线连接，而AUX天线通常作为辅助天线。在本方案中第一天线可以是main天线，第二天线可以是AUX天线与GPS天线的复合天线，实现了将GPS天线(1570MHz～1580MHz)频率加入在AUX天线频段内，而AUX天线性能没有主集天线性能要求那么高，所以1570MHz～1580MHz均能达到较优性能。

本申请实施例提供了一种载波聚合射频系统，该系统包括第一天线、第二天线、检测装置和切换装置，检测装置用于检测载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作时的载波聚合工作状态；切换装置用于若载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将第一频段切换为使用第一天线；以及若载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将第二频段切换为使用第二天线。在本发明第二天线为全球定位系统信号和无线网络通讯信号的复用天线，可以满足不同频段的载波聚合功能，同时也简化了电子设备天线的布局。

以载波聚合频段Band1+Band21为例，该频段组合是一个较为特殊的载波聚合，即第一频段为Band1是一个中频频段，具体为1920MHz～2170MHz，第二频段为Band21是一个较低的中频频段，具体为1448MHz～1511MHz组成。尤其是Band21是一个通常天线在5G全球频段均覆盖的情况下，很难兼顾到B21的性能。第一天线为main天线，第二天线为AUX天线即将GPS天线(1570MHz～1580MHz)频率加入在AUX天线频段内。则第一天线的工作频率可以包括高频频段和低频频段，例如：1710MHz～2690MHz～sub 6G+600MHz～960MHz。第二天线的工作频率为1570MHz至1580MHz。Band21频段为1448MHz～1511MHz和GPS频率非常接近，当载波聚合时，可调用AUX天线工作。

参见图2，其示出了本申请实施例提供的单路工作状态下的载波聚合射频系统的连接示意图。在该实施例中所述第一天线的工作频段包括高频频段和低频频段，或者第一天线可以实现5G全频段的覆盖。所述第二天线的工作频段为较低的中频频段；第一频段为中频频段，第二频段为较低的中频频段。

载波聚合射频系统可以处于第一频段或第二频段的单路工作状态，如，处于第一频段，切换装置104将第一频段切换为使用第一天线101。

如图3所示，其示出了本申请实施例提供的载波聚合工作状态的载波聚合射频系统的连接示意图。在该实施例中在载波聚合射频系统可以处于第一频段和第二频段的载波聚合工作状态。即第一频段为Band1是一个中频频段，具体为1920MHz～2170MHz，第二频段为Band21是一个较低的中频频段，具体为1448MHz～1511MHz组成。当检测装置103检测载波聚合射频系统处于第一频段与第二频段的载波聚合状态，切换装置104将第一频段切换为使用第一天线101，将第二频段切换为使用第二天线102。

在本申请实施例中的一种可能的实施方式中，检测装置还用于检测载波聚合射频系统是否处于天线调试状态，此时检测装置可以用于监测电子设备的触发指令，若电子设备接收到的触发指令为天线调试指令，则检测装置检测获得当前载波聚合射频系统处于天线调试状态。此时，切换装置用于若针对所述第二频段的天线调试状态，将第二频段切换为使用第一天线或第二天线调试。

例如，天线调试时，Band21的频段如果在第一天线中通过可调谐天线实现全频段覆盖，使得其效率均可以达到Band21 TRP/TIS的要求；在第二天线中，也可以兼顾Band21的调试。

由于本申请实施例中，第二天线为全球定位系统信号和无线网络通讯信号的复用天线，所述载波聚合射频系统还包括射频电路，所述射频电路包括5G射频前端模块和全球定位系统(GPS)前端模块，其中，5G射频前端模块至少包括5G射频收发器，5G射频接收器和开关。GPS前端模块包括收发模块。若检测装置检测到接收到全球定位系统信号，切换装置将全球定位信号切换为使用所述第二天线。同样的，若发射的是GPS信号，也将GPS信号切换为使用第二天线。

在本申请实施例中所述5G射频前端包括发射器、接收器和双工器，所述发射器和所述接收器与所述双工器连接，所述双工器与所述切换装置连接。参见图4，其示出了本申请实施例提供的另一种载波聚合射频系统的结构示意图。双工器作用是将发射和接收信号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作，在图4所示实施例中双工器是B21双工器，其可以将Band21频段的信号分离出来。该载波聚合射频系统是对Band1和Band21对应的频段进行载波聚合，第一天线为5Gmain天线，第二天线为5G AUX天线，切换装置为可变通电路开关。在载波聚合中Band21频段仅有接收部分工作，对天线效率要求略低，所以将该Band21频段在载波聚合时接入5G AUX天线也可以满足其天线指标需求，对于载波聚合中的另一频段Band1可以使用工作频率较高的main天线，满足其接收西能指标要求。由于AUX天线复用了GPS天线的频段，使得AUX天线不需要可以同时满足较低的中频频段Band21的发送和接收指标，即只满足了Band21接收性能指标要求。例如，Band21单路工作时，切换至main天线，可以满足发射指标需求，Band21处于载波聚合时，切换至AUX天线，仅满足载波聚合下的接收指标需求。

在本申请实施例中，同样为了满足其他频段的载波聚合的需求，在本申请实施例中载波聚合射频系统还可以包括第三天线；所述第一天线的工作频率包括较高的中频频段和高频频段；所述第一频段包括高频频段，所述第二频段包括较高的中频频段；所述切换装置还用于若所述载波聚合射频系统处于第一频段和第二频段的载波聚合工作状态时，将所述第一频段切换为所述第三天线，将所述第二频段切换为使用所述第一天线。

在一种具体的实施方式中，所述第一天线的工作频率为1710MHz至2690MHz，所述第一频段为2500MHz至2690MHz，所述第二频段为1710至1880MHz，所述第三天线为WIFI2.4G天线。

在本发明实施例中还提供了一种控制方法，应用于载波聚合射频系统，所述载波聚合射频系统包括第一天线和第二天线，所述第二天线为全球定位系统信号和无线通讯信号的复用天线，参见图5，该方法可以包括：

S201、检测所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作的载波聚合工作状态；

S202、若所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将所述第一频段切换为使用所述第一天线；

S203、若所述载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将所述第二频段切换为使用所述第二天线。

在图5所示实施例的基础上，其中，

所述第一天线的工作频段包括高频频段和低频频段，所述第二天线的工作频段为较低的中频频段；

第一频段为中频频段，第二频段为较低的中频频段。

优选的，所述第一天线的工作频率1710MHz至2690MHz或者工作频率600MHz至960MHz；所述第二天线的工作频率为1570MHz至1580MHz；所述第一频段为1920MHz至2170MHz，第二频段为1448MHz至1511MHz。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

检测所述载波聚合射频系统是否处于天线调试状态；

若处于针对所述第二频段的天线调试状态，将所述第二频段切换为使用第一天线或第二天线进行调试。

当载波聚合射频系统还包括射频电路，所述射频电路包括5G射频前端模块和全球定位系统前端模块，所述方法还包括：

检测是否接收到全球定位系统信号；

若接收到所述全球定位系统信号，将所述全球定位信号切换为使用所述第二天线。

优选地，所述5G射频前端包括发射器、接收器和双工器，所述发射器和所述接收器与所述双工器连接，所述双工器与所述切换装置连接。

当所述载波聚合射频系统包括：第三天线；所述第一天线的工作频率包括较高的中频频段和高频频段；所述第一频段包括高频频段，所述第二频段包括较高的中频频段；所述控制方法还包括：

若所述载波聚合射频系统处于第一频段和第二频段的载波聚合工作状态时，将所述第一频段切换为所述第三天线，将所述第二频段切换为使用所述第一天线。

优选地，所述第一天线的工作频率为1710MHz至2690MHz，所述第一频段为2500MHz至2690MHz，所述第二频段为1710至1880MHz，所述第三天线为WIFI 2.4G天线。

这样，当载波聚合射频系统处于单路工作状态时，能够满足天线发送/接收指标要求，当处于高频频段与频率较高的中频频段的载波聚合找工作状态时，能满足接收指标要求，同时，因为不需要将工作频率较低的第二天线调试为既使用于发送也适用于接收，可以降低制造成本。

本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种载波聚合射频系统，包括：

第一天线、第二天线、检测装置和切换装置，所述第二天线为全球定位系统信号和无线网络通讯信号的复用天线；

所述检测装置用于检测所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作时的载波聚合工作状态；

所述切换装置用于若所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将所述第一频段切换为使用所述第一天线；以及若所述载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将所述第二频段切换为使用所述第二天线。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述第一天线的工作频段包括高频频段和低频频段，所述第二天线的工作频段为较低的中频频段；

第一频段为中频频段，第二频段为较低的中频频段。

3.根据权利要求2所述的系统，所述第一天线的工作频率1710MHz至2690MHz或者工作频率600MHz至960MHz；所述第二天线的工作频率为1570MHz至1580MHz；所述第一频段为1920MHz至2170MHz，第二频段为1448MHz至1511MHz。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述检测装置还用于检测所述载波聚合射频系统是否处于天线调试状态；

所述切换装置用于若处于针对所述第二频段的天线调试状态，将所述第二频段切换为使用第一天线或第二天线进行调试。

5.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括射频电路，所述射频电路包括5G射频前端模块和全球定位系统前端模块，所述检测装置与所述射频电路连接；

所述检测装置还用于检测是否接收到全球定位系统信号；

所述切换装置还用于若接收到所述全球定位系统信号，将所述全球定位信号切换为使用所述第二天线。

6.根据权利要求5所述的系统，所述5G射频前端包括发射器、接收器和双工器，所述发射器和所述接收器与所述双工器连接，所述双工器与所述切换装置连接。

7.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：

第三天线；

所述第一天线的工作频率包括较高的中频频段和高频频段；

所述第一频段包括高频频段，所述第二频段包括较高的中频频段；

所述切换装置还用于若所述载波聚合射频系统处于第一频段和第二频段的载波聚合工作状态时，将所述第一频段切换为所述第三天线，将所述第二频段切换为使用所述第一天线。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，

所述第一天线的工作频率为1710MHz至2690MHz，所述第一频段为2500MHz至2690MHz，所述第二频段为1710至1880MHz，所述第三天线为WIFI 2.4G天线。

9.一种控制方法，应用于载波聚合射频系统，所述载波聚合射频系统包括第一天线和第二天线，所述第二天线为全球定位系统信号和无线通讯信号的复用天线；

检测所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态还是第一频段与第二频段工作的载波聚合工作状态；

若所述载波聚合射频系统处于第一频段的单路工作状态，将所述第一频段切换为使用所述第一天线；

若所述载波聚合射频系统处于载波聚合工作状态，至少将所述第二频段切换为使用所述第二天线。

10.一种电子设备，包括：

如权利要求1-8中任意一项所述的载波聚合射频系统。

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