CN112886992A - 一种应用于n77与n79频段的射频前端模组 - Google Patents

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周正
朱斌超
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Abstract

本发明公开了一种应用于5G N77与N79频段的射频前端模组，涉及射频前端技术领域。本发明包括射频开关,用于控制射频前端模组从天线接收或发射信号；集成无源器件滤波器(IPD)，作为片上射频滤波器，用于射频接收前端进行频带选择，对所需频带以外的信号进行抑制或阻断。本发明通过N77与N79频段的射频前端模组既可以工作于接收(RX)模式，也可以工作于发射(TX)模式，当工作于RX模式时，集成在片内的IPD滤波器进行频带选择，再经过低噪声放大器对射频信号放大，该射频前端模组集成度高，同时具有选择工作频带以及低噪声放大的能力，减少射频前端占用面积和体积，适用范围广，安全可靠。

Description

一种应用于N77与N79频段的射频前端模组
技术领域
本发明属于射频前端术领域，特别是涉及一种应用于N77与N79频段的射频前端模组。
背景技术
随着智能移动终端和5G技术的普及，为了在紧凑的空间中实现复杂的功能，需要高集成度的解决方案。射频前端模组是智能移动终端的关键部分，用于接收和发射信号，传统的射频前端模组常采用片外射频滤波器，主流移动终端应用的滤波器有SAW滤波器、BAW滤波器和FBAR滤波器，SAW滤波器最佳适用频率低于1.5GHz，BAW滤波器和FBAR滤波器垄断程度高、工艺成本高，而集成无源器件滤波器应用成熟和先进的制造工艺，具有面积和体积小、性能高且一致性好等优势。
现有技术中，工作在5G N77和N79频段的射频收发机前端模组集成度低、成本高，因此，需要优化设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，通过N77与N79频段的射频前端模组既可以工作于RX模式，也可以工作于TX模式，当工作于RX模式时，集成在片内的IPD滤波器进行频带选择，再经过低噪声放大器对射频信号放大，该射频前端模组集成度高，同时具有选择工作频带以及低噪声放大的能力，减少射频前端占用面积和体积，适用范围广，安全可靠，解决了上述现有技术中存在的问题。
为达上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，包括射频开关,用于控制射频前端模组从天线接收或发射信号；集成无源器件滤波器，作为片上射频滤波器，用于射频接收前端进行频带选择，对所需频带以外的信号进行抑制或阻断；低噪声放大器，工作于3.3GHz到4.2GHz频段或4.4GHz到5GHz频段，用于将从天线接收到的信号进行放大并输出至后级电路。
可选的，射频开关RFSW的输入端既可以是天线端ANT，也可以是射频信号发射端TX。
可选的，当工作模式是RX时，射频前端模组用于接收并放大信号，射频开关的输入端是天线端ANT，射频开关的输出端是IPD滤波器的输入端，当工作模式是TX时，射频前端模组用于发射信号，射频开关的输入端是射频信号发射端TX，射频开关的输出端是天线端ANT。
可选的，集成无源器件滤波器的输入端和工作于RX模式的射频开关的输出端连接，集成无源器件滤波器的输出端和低噪声放大器的输入端连接。
可选的，集成无源器件滤波器电路制作在高阻硅晶圆上。
可选的，低噪声放大器的输入端和IPD滤波器的输出端相连,低噪声放大器的输出端为射频前端模组工作与RX模式的输出端RXOUT。
可选的，射频开关可以移除，射频前端模组仅用于接收并放大信号。
可选的，射频开关和低噪声放大器制作在同一片晶圆的同一个晶粒上。
可选的，集成无源器件滤波器的制造工艺与SOI工艺、CMOS工艺等兼容。
本发明的实施例具有以下有益效果：
本发明的一个实施例通过N77与N79频段的射频前端模组既可以工作于RX模式，也可以工作于TX模式，当工作于RX模式时，集成在片内的IPD滤波器进行频带选择，再经过低噪声放大器对射频信号放大，该射频前端模组集成度高，同时具有选择工作频带以及低噪声放大的能力，减少射频前端占用面积和体积，适用范围广，安全可靠。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一一实施例的集成无源器件结构示意图；
图2为本发明一一实施例的N77及N79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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
请参阅图1-2所示，在本实施例中提供了一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，包括：射频开关,用于控制射频前端模组从天线接收或发射信号；集成无源器件滤波器，作为片上射频滤波器，用于射频接收前端进行频带选择，对所需频带以外的信号进行抑制或阻断；低噪声放大器，工作于3.3GHz到4.2GHz频段或4.4GHz到5GHz频段，用于将从天线接收到的信号进行放大并输出至后级电路。
本实施例一个方面的应用为：
射频开关RFSW和低噪声放大器LNA作为射频前端模组中的有源部分被制作在同一片晶圆的同一个DIE上，采用SOI、CMOS等工艺，而集成无源器件滤波器IPD_Filter则在和有源部分不同材料的晶圆上制造，但可以通过栅格阵列封装、球栅阵列封装等多种封装形式，将射频前端模组中的有源部分和IPD滤波器集成在同一个基板上，通过基板上的走线或键合线进行连线，从而优化射频前端模组的结构，提高集成度；
形成多输入、多输出的射频前端模组，包括第一天线端ANT1、第二天线端ANT2、双刀四掷射频开关RFSW、工作在N77频带的集成无源器件滤波器N77IPD、工作在N79频带的集成无源器件滤波器N79IPD、工作于N77频段的低噪声放大器N77LNA、工作于N79频段的低噪声放大器N79LNA、第一射频信号输出端RXOUT1、第二射频信号输出端RXOUT2、第一射频信号发射端TX1和第二射频信号发射端TX2，集成无源器件滤波器N77IPD、低噪声放大器N77LNA和第一射频信号输出端RXOUT1构成RX1通路，集成无源器件滤波器N79IPD、低噪声放大器N79LNA和第二射频信号输出端RXOUT2构成RX2通路，当射频前端模组用于接收信号，外部信号可以从第一天线端ANT1进入射频前端链路，然后通过射频开关进行选择，进入RX1通路或是RX2通路，外部信号从第二天线端ANT2进入射频前端链路时，同样地，也可以选择进入RX1通路或是RX2通路，另外，也可以通过射频开关RFSW的控制，将RX1通路和RX2通路关闭，射频前端模组用于发射信号，外部射频信号可以通过第一射频信号发射端TX1或是第二射频信号发射端TX2进入射频前端模组，再从第一天线端ANT1或是第二天线端ANT2发送出去。
本发明应用于N77与N79频段的射频前端模组既可以工作于RX模式，也可以工作于TX模式，当工作于RX模式时，集成在片内的IPD滤波器进行频带选择，再经过低噪声放大器对射频信号放大，该射频前端模组集成度高，同时具有选择工作频带以及低噪声放大的能力，减少射频前端占用面积和体积，适用范围广，安全可靠。
本实施例的射频开关RFSW的输入端既可以是天线端ANT，也可以是射频信号发射端TX。
本实施例的射频前端模组工作模式是RX时，用于接收并放大信号，射频开关的输入端是天线端ANT，射频开关的输出端是IPD滤波器的输入端，当工作模式是TX时，射频开关的输入端是射频信号发射端。
本实施例的当射频前端模组用于发射信号，射频开关的输入端是射频信号发射端TX，射频开关的输出端是天线端ANT。
本实施例的集成无源器件滤波器的输入端和工作于RX模式的射频开关的输出端连接，集成无源器件滤波器的输出端和低噪声放大器的输入端连接。
本实施例的集成无源器件滤波器电路制作在高阻硅晶圆上。
本实施例的低噪声放大器的输入端和IPD滤波器的输出端相连,低噪声放大器的输出端为射频前端模组工作与RX模式的输出端RXOUT。
本实施例的射频开关可以移除，射频前端模组仅用于接收并放大信号。
本实施例的射频开关和低噪声放大器制作在同一片晶圆的同一个晶粒上。
本实施例的集成无源器件滤波器的制造工艺与SOI工艺、CMOS工艺等兼容。
上述实施例可以相互结合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

Claims (10)

1.一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，包括：
射频开关，用于控制射频前端模组从天线接收或发射信号；
集成无源器件滤波器，作为片上射频滤波器，用于射频接收前端进行频带选择，对所需频带以外的信号进行抑制或阻断；
低噪声放大器，工作于3.3GHz到4.2GHz频段或4.4GHz到5GHz频段，用于将从天线接收到的信号进行放大并输出至后级电路。
2.如权利要求1所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，射频开关RFSW的输入端既可以是天线端ANT，也可以是射频信号发射端TX。
3.如权利要求2所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，当工作模式是RX时，射频前端模组用于接收并放大信号，射频开关的输入端是天线端ANT，射频开关的输出端是IPD滤波器的输入端。
4.如权利要求2所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，当工作模式是TX时，当射频前端模组用于发射信号，射频开关的输入端是射频信号发射端TX，射频开关的输出端是天线端ANT。
5.如权利要求1所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，集成无源器件滤波器的输入端和工作于RX模式的射频开关的输出端连接，集成无源器件滤波器的输出端和低噪声放大器的输入端连接。
6.如权利要求1所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，集成无源器件滤波器电路制作在高阻硅晶圆上。
7.如权利要求1所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，低噪声放大器的输入端和IPD滤波器的输出端相连,低噪声放大器的输出端为射频前端模组工作于RX模式的输出端RXOUT。
8.如权利要求1所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，射频开关可以移除，射频前端模组仅用于接收并放大信号。
9.如权利要求1所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，射频开关和低噪声放大器制作在同一片晶圆的同一个晶粒上。
10.如权利要求1所述的一种应用于N77与N79频段的射频前端模组，其特征在于，集成无源器件滤波器的制造工艺与SOI工艺、CMOS工艺等兼容。
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