CN113228521B - 一种收发分离电路、收发机以及无线通信设备 - Google Patents

一种收发分离电路、收发机以及无线通信设备 Download PDF

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Abstract

一种收发分离电路、收发机以及无线通信设备，所述收发分离电路包括：发射放大电路、阻抗调整电路以及接收放大电路，发射放大电路的输出端与阻抗调整电路的第一端连接，阻抗调整电路的第二端与接收放大电路的输入端连接，阻抗调整电路的第二端以及接收放大电路的输入端还用于连接天线；发射放大电路用于放大待通过天线发射的第一信号；接收放大电路用于放大通过天线接收到的第二信号，且当天线发射放大后的第一信号时，第一阻抗处于高阻抗状态，第一阻抗为从接收放大电路的输入端口看进去的阻抗；阻抗调整电路用于在天线接收所述第二信号时，将第二阻抗调整到高阻抗状态，第二阻抗为从阻抗调整电路的第二端看进去的阻抗。

Description

一种收发分离电路、收发机以及无线通信设备
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种收发分离电路、收发机以及无线通信设备。
背景技术
时分双工(time division duplexing，TDD)技术是移动通信系统中使用的一种全双工通信技术，在同一频率信道的不同时隙进行信号的接收和发送。为了避免发射通道与接收通道的相互干扰，TDD模式通信设备可以通过开关电路进行收发隔离。
TDD模式通信设备通过开关电路进行收发隔离的原理如图1所示，在发射时隙，TDD模式通信设备中发射端的功率放大器(power amplifier，PA)的输出端口通过单刀双掷开关S与天线连通，即单刀双掷开关S打向PA的输出端口，进行信号发射，此时TDD模式通信设备中接收端的低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)的输入端口与天线断开；在接收时隙，TDD模式通信设备中接收端的LNA的输入端口通过单刀双掷开关S与天线连通，即单刀双掷开关S打向LNA的输入端口，进行信号接收，此时TDD模式通信设备中发射端的PA的输出端口与天线断开。
但是，上述开关电路在发射主通道上引入了开关，增加了发射通道的损耗，降低了TDD模式通信设备的发射效率。
发明内容
本申请提供一种收发分离电路、收发机以及无线通信设备，以在保证发射效率的基础上，实现接收通道与发射通道的隔离。
第一方面，本申请提供了一种收发分离电路，所述收发分离电路包括：发射放大电路、阻抗调整电路以及接收放大电路，其中，所述发射放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接，所述阻抗调整电路的第二端与所述接收放大电路的输入端连接，所述阻抗调整电路的第二端以及所述接收放大电路的输入端还用于连接天线。
所述发射放大电路用于放大待通过所述天线发射的第一信号；所述接收放大电路用于放大通过所述天线接收到的第二信号，且当所述天线发射放大后的所述第一信号时，第一阻抗处于高阻抗状态，所述第一阻抗为从所述接收放大电路的输入端口看进去的阻抗；所述阻抗调整电路用于在所述天线接收所述第二信号时，将第二阻抗调整到高阻抗状态，所述第二阻抗为从所述阻抗调整电路的第二端看进去的阻抗。
通过上述方案，所述收发分离电路在天线发射放大后的第一信号时，从所述收发分离电路中接收放大电路的输入端口看进去的阻抗处于高阻抗状态，在所述天线接收第二信号时，所述收发分离电路中阻抗调整电路将从所述阻抗调整电路的第二端看进去的阻抗调整到高阻抗状态，可以实现收发分离。并且，在所述天线接收第二信号时，发射通路上是通过所述阻抗调整电路，实现与接收通路的隔离，没有引入开关元件，避免了发射通道在收发隔离过程中由于开关带来的损耗，相较于现有技术，能够提高发射效率。
一种可能的实施方式中，所述阻抗调整电路为电容以及电感混联组成的电路，或者微带电路。
一种可能的实施方式中，所述发射放大电路可以通过但不限于以下两种方式中的任意一种实现：
方式一、所述发射放大电路包括第一开关和第一功率放大器，其中，所述第一开关分别与所述第一功率放大器的供电端以及所述第一功率放大器的供电电源连接，所述第一功率放大器的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接。当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第一开关处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第一开关处于关断状态。
方式二、所述发射放大电路包括第一开关、平衡式合路放大电路以及第二开关，其中，所述第一开关分别与所述平衡式合路放大电路中功率放大器的供电端以及所述平衡式合路放大电路中功率放大器的供电电源连接，所述平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载通过所述第二开关与所述平衡式合路放大电路的隔离端连接，所述平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接。当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于关断状态。
一种可能的实施方式中，所述平衡式合路放大电路为3dB电桥平衡式合路放大电路；所述3dB电桥平衡式合路放大电路隔离端通过所述第二开关与吸收负载连接，所述3dB电桥平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接。
一种可能的实施方式中，所述平衡式合路放大电路为威尔金森平衡式合路放大电路；所述发射放大电路包括两个所述第二开关，所述威尔金森平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载的两端分别通过所述第二开关并联在所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端，所述威尔金森平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接。
一种可能的实施方式中，所述接收放大电路可以通过但不限于以下两种方式中的任意一种实现：
方式一、所述接收放大电路包括第二功率放大器和第三开关，其中，所述第二功率放大器的输入端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述阻抗调整电路的第二端连接，所述第三开关的第二端还用于连接所述天线。当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关处于关断状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第三开关处于闭合状态。
方式二、所述接收放大电路包括第二功率放大器、四分之一波长变换器和第三开关，其中，所述第二功率放大器的输入端分别与所述第三开关的第一端以及所述四分之一波长变换器的第一端连接，所述四分之一波长变换器的第二端与所述阻抗调整电路的第二端连接，所述四分之一波长变换器的第二端还用于连接所述天线，所述第三开关的第二端接地。当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第三开关处于关断状态。
其中，所述第二功率放大器可以为低噪声放大器LNA。
第二方面，本申请还提供了一种收发分离电路，所述收发分离电路包括第一开关、平衡式合路放大电路、第二开关、第三开关、阻抗调整电路以及接收放大电路；其中，所述第一开关分别与所述平衡式合路放大电路中的功率放大器的供电端以及所述平衡式合路放大电路中的功率放大器的供电电源连接，所述平衡式合路放大电路的隔离端通过所述第二开关与所述平衡式合路放大电路中隔离端处的吸收负载连接；所述平衡式合路放大电路的隔离端通过所述第三开关与所述阻抗调整电路连接，所述平衡式合路放大电路的输出端与所述接收放大电路的输入端连接，所述平衡式合路放大电路的输出端以及所述接收放大电路的输入端还用于连接天线。
所述平衡式合路放大电路用于放大所述待通过所述天线发射的第一信号；所述接收放大电路用于放大通过所述天线接收到的第二信号；当所述天线发射放大后的所述第一信号时，第一阻抗为高阻抗状态，所述第一阻抗为从所述接收放大电路的输入端口看进去的阻抗；所述阻抗调整电路用于在所述天线接收到所述第二信号时，将第二阻抗调整为高阻抗状态，所述第二阻抗为从所述平衡式合路放大电路输出端看进去的阻抗；当所述天线发射所述第一信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于闭合状态，所述第三开关处于关断状态；当所述天线接收第二信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于关断状态，所述第三开关处于闭合状态。
通过上述方案，所述收发分离电路在天线发射放大后的第一信号时，从所述收发分离电路中接收放大电路的输入端口看进去的阻抗处于高阻抗状态，所述天线发射所述收发分离电路中平衡式合路放大电路放大后的所述第一信号；在所述天线接收第二信号时，所述收发分离电路中阻抗调整电路将从所述平衡式合路放大电路的输出端看进去的阻抗调整到高阻抗状态，所述接收放大电路放大通过所述天线接收到的所述第二信号，能够实现收发分离。并且，在所述天线接收第二信号时，发射通路上是通过所述阻抗调整电路，实现与接收通路的隔离，没有引入开关元件，避免了发射通道在收发隔离过程中由于开关带来的损耗，相较于现有技术，发射通道损耗较小，且能够提高发射效率。
一种可能的实施方式中，所述阻抗调整电路为电容以及电感混联组成的电路，或者微带电路。
一种可能的实施方式中，所述平衡式合路放大电路为3dB电桥平衡式合路放大电路；所述第二开关分别与所述3dB电桥平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载以及所述3dB电桥平衡式合路放大电路的隔离端连接；所述第三开关分别与所述3dB电桥平衡式合路放大电路中的隔离端以及所述阻抗调整电路连接。
一种可能的实施方式中，所述平衡式合路放大电路为威尔金森平衡式合路放大电路；所述发射放大电路包括两个所述第二开关、两个所述第三开关以及两个所述阻抗调整电路，所述威尔金森平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载的两端分别通过所述第二开关并联在所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端；每个所述第三开关分别与所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端以及对应的所述阻抗调整电路连接。
一种可能的实施方式中，所述接收放大电路包括第二功率放大器和第四开关，其中，所述第二功率放大器的输入端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端与所述平衡式合路放大电路的输出端连接，所述第四开关的第二端还用于连接所述天线。当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关处于关断状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第四开关处于闭合状态。
一种可能的实施方式中，所述接收放大电路包括第二功率放大器、四分之一波长变换器和第四开关，其中，所述第二功率放大器的输入端分别与所述第四开关的第一端以及所述四分之一波长变换器的第一端连接，所述四分之一波长变换器的第二端与所述平衡式合路放大电路的输出端连接，所述四分之一波长变换器的第二端还用于连接所述天线，所述第四开关的第二端接地。当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第四开关处于关断状态。
第三方面，本申请提供了一种收发机，所述收发机包括天线以及上述第一方面或者第二方面中任意一种可能的实施方式中所述的收发分离电路。
第四方面，本申请提供了一种无线通信设备，所述无线通信设备包括处理器以及上述第三方面中任意一种可能的实施方式中所述的收发机，所述处理器用于控制所述收发机接收或发送信号。
附图说明
图1为现有技术中用于收发隔离的开关电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种收发分离电路的结构示意图；
图3a为本申请实施例提供的一种阻抗调整电路的结构示意图；
图3b为本申请实施例提供的另一种阻抗调整电路的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种发射放大电路的结构示意图之一；
图5为本申请实施例提供的一种发射放大电路的结构示意图之二；
图6为本申请实施例提供的一种发射放大电路的结构示意图之三；
图7为本申请实施例提供的一种发射放大电路的结构示意图之四；
图8为本申请实施例提供的一种发射放大电路的结构示意图之一；
图9为本申请实施例提供的一种接收放大电路的结构示意图之二；
图10为本申请实施例提供的另一种接收放大电路的结构示意图之一；
图11a为本申请实施例提供的另一种接收放大电路的结构示意图之二；
图11b为本申请实施例提供的另一种接收放大电路的结构示意图之三；
图12a为本申请实施例提供的另一种接收放大电路的结构示意图之四；
图12b为本申请实施例提供的另一种接收放大电路的结构示意图之五；
图13为本申请实施例提供的另一种接收放大电路中接收放大电路的结构示意图之一；
图14为本申请实施例提供的另一种接收放大电路中接收放大电路的结构示意图之二；
图15为本申请实施例提供的一种收发分离电路的具体结构示意图；
图16为本申请实施例提供的另一种收发分离电路的具体结构示意图。
具体实施方式
为了避免发射通道与接收通道的相互干扰，TDD模式通信设备通过开关电路进行收发隔离。但是，现有的用于收发隔离的开关电路在TDD模式通信设备的发射主通道上引入了开关，增加了发射通道的损耗，降低了TDD模式通信设备的发射效率。为了解决现有技术中存在的这一问题，本申请提出了一种收发分离电路、收发机以及无线通信设备，通过在发射主通道上不引入开关的方式，实现收发隔离。
另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“多个”指两个或两个以上；“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
如图2所示，本申请提供了一种收发分离电路200，所述收发分离电路200包括发射放大电路210、阻抗调整电路220以及接收放大电路230，其中，所述发射放大电路210的输出端与所述阻抗调整电路220的第一端连接，所述阻抗调整电路220的第二端与所述接收放大电路230的输入端连接，所述阻抗调整电路220的第二端以及所述接收放大电路230的输入端还用于连接天线240。
所述发射放大电路210用于放大待通过所述天线240发射的第一信号；所述接收放大电路230用于放大通过所述天线240接收到的第二信号，且当所述天线240发射放大后的所述第一信号时，第一阻抗处于高阻抗状态，所述第一阻抗为从所述接收放大电路230的输入端口看进去的阻抗；所述阻抗调整电路220用于在所述天线240接收所述第二信号时，将第二阻抗调整到高阻抗状态，所述第二阻抗为从所述阻抗调整电路220的第二端看进去的阻抗。
其中，所述阻抗调整电路220可以为电容以及电感混联组成的电路，例如，如图3a所示的LCL(其中L表示电感，C表示电容)电路，或者如图3b所示的CLC电路；或者，所述阻抗调整电路220也可以为微带电路，例如微带线。
在具体实施中，所述发射放大电路210可以通过但不限于以下两种方式中的任意一种实现：
方式一、如图4所示，所述发射放大电路210包括第一开关211和第一功率放大器212，其中，所述第一开关211分别与所述第一功率放大器212的供电端以及所述第一功率放大器212的供电电源连接，所述第一功率放大器212的输出端与所述阻抗调整电路220的第一端连接。功率放大器通常由至少一个双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)或者至少一个金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effect transistor,MOSFET)构成，所述第一功率放大器212的供电端为BJT的基极，或者MOSFET的栅极。
当所述天线240发射放大后的所述第一信号时，所述第一开关211处于闭合状态；当所述天线240接收所述第二信号时，所述第一开关处于关断状态。即在所述天线240需要发射放大后的所述第一信号时，所述第一开关211处于闭合状态，以使所述第一功率放大器212能够工作，放大所述第一信号，并且在所述天线240发射放大后的所述第一信号时，所述第一阻抗处于高阻抗状态；在所述天线240接收所述第二信号时，所述第一开关211处于关断状态，所述第一功率放大器212不工作，所述阻抗调整电路220将所述第二阻抗调整到高阻抗状态，所述接收放大电路230放大通过所述天线240接收到的第二信号，进而可以实现收发分离。
方式二、如图5所示，所述发射放大电路210包括第一开关211、平衡式合路放大电路213以及第二开关214，其中，所述第一开关211分别与所述平衡式合路放大电路213中功率放大器的供电端以及所述平衡式合路放大电路213中功率放大器的供电电源连接，所述平衡式合路放大电路213隔离端处的吸收负载通过所述第二开关214与所述平衡式合路放大电路213的隔离端连接，所述平衡式合路放大电路213的输出端与所述阻抗调整电路220的第一端连接。通常情况下，所述平衡式合路放大电路213中包括多个功率放大器，因此，所述发射放大电路210包括多个所述第一开关211，每个所述第一开关211对应一个功率放大器。
当所述天线240发射放大后的所述第一信号时，所述第一开关211以及所述第二开关214处于闭合状态；当所述天线240接收所述第二信号时，所述第一开关211以及所述第二开关214处于关断状态。即在所述天线240需要发射放大后的所述第一信号时，所述第一开关211以及所述第二开关214处于闭合状态，以使所述平衡式合路放大电路213能够工作，放大所述第一信号，并且在所述天线240发射放大后的所述第一信号时，所述第一阻抗处于高阻抗状态；在所述天线240接收所述第二信号时，所述第一开关211以及所述第二开关214处于关断状态，所述平衡式合路放大电路213不工作，所述阻抗调整电路220将所述第二阻抗调整到高阻抗状态，所述接收放大电路230放大通过所述天线240接收到的第二信号，进而可以实现收发分离。
其中，所述平衡式合路放大电路213可以是3dB电桥平衡式合路放大电路或者威尔金森平衡式合路放大电路。如图6所示，当所述平衡式合路放大电路213为3dB电桥平衡式合路放大电路时，所述3dB电桥平衡式合路放大电路隔离端通过所述第二开关214与吸收负载连接，所述3dB电桥平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路220的第一端连接。如图7所示，当所述平衡式合路放大电路213为威尔金森平衡式合路放大电路时，所述发射放大电路210包括两个所述第二开关214，所述威尔金森平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载的两端分别通过所述第二开关214并联在所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端，所述威尔金森平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路220的第一端连接。
在具体实施中，所述接收放大电路230可以通过但不限于以下两种方式中的任意一种实现：
方式A、如图8所示，所述接收放大电路230包括第二功率放大器231和第三开关232，其中，所述第二功率放大器231的输入端与所述第三开关232的第一端连接，所述第三开关232的第二端与所述阻抗调整电路220的第二端连接，所述第三开关232的第二端还用于连接所述天线240。此时，所述接收放大电路230的输入端为所述第三开关232的第二端。
当所述天线240发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关232处于关断状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第三开关232处于闭合状态。即在所述天线240需要发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关232处于关断状态，所述第二功率放大器231开路，此时所述第一阻抗处于高阻抗状态，所述发射放大电路210放大所述第一信号；在所述天线240接收所述第二信号时，所述第三开关232处于闭合状态，所述阻抗调整电路220将所述第二阻抗调整到高阻抗状态，所述第二功率放大器231放大通过所述天线240接收到的第二信号，进而可以实现收发分离。
方式B、如图9所示，所述接收放大电路230包括第二功率放大器231、四分之一波长变换器233和第三开关232，其中，所述第二功率放大器231的输入端分别与所述第三开关232的第一端以及所述四分之一波长变换器233的第一端连接，所述四分之一波长变换器233的第二端与所述阻抗调整电路220的第二端连接，所述四分之一波长变换器233的第二端还用于连接所述天线240，所述第三开关232的第二端接地。此时，所述接收放大电路230的输入端为所述四分之一波长变换器233的第二端。其中，所述第二功率放大器231通常为LNA。
当所述天线240发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关232处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第三开关232处于关断状态。即在所述天线240需要发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关232处于闭合状态，由于接收通道通过所述四分之波长变换器233接地，所述第一阻抗处于高阻抗状态，所述发射放大电路210放大所述第一信号；在所述天线240接收所述第二信号时，所述第三开关232处于关断状态，所述阻抗调整电路220将所述第二阻抗调整到高阻抗状态，所述第二功率放大器231放大通过所述天线240接收到的第二信号，进而可以实现收发分离。
通过上述方案，所述收发分离电路200在天线240发射放大后的第一信号时，从所述收发分离电路200中接收放大电路230的输入端口看进去的阻抗处于高阻抗状态，在所述天线240接收第二信号时，所述收发分离电路200中阻抗调整电路220将从所述阻抗调整电路220的第二端看进去的阻抗调整到高阻抗状态，可以实现收发分离。并且，在所述天线240接收第二信号时，发射通路上是通过所述阻抗调整电路220，实现与接收通路的隔离，没有引入开关元件，避免了发射通道在收发隔离过程中由于开关带来的损耗，相较于现有技术，发射通道损耗较小，且能够提高发射效率。
如图10所示，本申请还提供了一种收发隔离电路1000，所述收发隔离电路1000包括第一开关1010、平衡式合路放大电路1020、第二开关1030、第三开关1040、阻抗调整电路1050以及接收放大电路1060；其中，所述第一开关1010分别与所述平衡式合路放大电路1020中的功率放大器的供电端以及所述平衡式合路放大电路1020中的功率放大器的供电电源连接，所述平衡式合路放大电路1020的隔离端通过所述第二开关1030与所述平衡式合路放大电路1020隔离端处的吸收负载连接；所述平衡式合路放大电路1020的隔离端通过所述第三开关1040与所述阻抗调整电路1050连接，所述平衡式合路放大电路1020的输出端与所述接收放大电路1060的输入端连接，所述平衡式合路放大电路1020的输出端以及所述接收放大电路1060的输入端还用于连接天线1070。
具体地，所述平衡式合路放大电路1020用于放大所述待通过所述天线1070发射的第一信号；所述接收放大电路1060用于放大通过所述天线接收到的第二信号，且当所述天线1070发射放大后的所述第一信号时，第一阻抗调整为高阻抗状态，所述第一阻抗为从所述接收放大电路的输入端口看进去的阻抗；所述阻抗调整电路1050用于在所述天线1070接收所述第二信号时，将第二阻抗调整为高阻抗状态，所述第二阻抗为从所述平衡式合路放大电路1020输出端看进去的阻抗。当所述天线1070发射所述第一信号时，所述第一开关1010以及所述第二开关1030处于闭合状态，此时所述平衡式合路放大电路1020处于工作状态，所述第三开关1040处于关断状态；当所述天线1070接收第二信号时，所述第一开关1010以及所述第二开关1030处于关断状态，所述第三开关1040处于闭合状态。
通常情况下，所述平衡式合路放大电路1020中包括多个功率放大器，因此，所述收发分离电路1000包括多个所述第一开关1010，每个所述第一开关1010对应一个功率放大器。其中，所述平衡式合路放大电路1020可以是3dB电桥平衡式合路放大电路或者威尔金森平衡式合路放大电路，。所述阻抗调整电路1050为电容以及电感混联组成的电路，例如，如图3a所示的LCL电路，或者如图3b所示的CLC电路；或者，所述阻抗调整电路1050也可以为微带电路，例如微带线。
具体实施中，如图11a所示，当所述平衡式合路放大电路1020为3dB电桥平衡式合路放大电路时，所述第二开关1030分别与所述3dB电桥平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载以及所述3dB电桥平衡式合路放大电路的隔离端连接；所述第三开关1040分别与所述3dB电桥平衡式合路放大电路中的隔离端以及所述阻抗调整电路连接。并且，当所述平衡式合路放大电路1020为3dB电桥平衡式合路放大电路时，所述第二开关1030和第三开关1040的功能也可以通过一个单刀双掷开关实现，如图11b所示。如图12a所示，当所述平衡式合路放大电路1020为威尔金森平衡式合路放大电路时，所述发射放大电路包括两个所述第二开关、两个所述第三开关1040以及两个所述阻抗调整电路1050，所述威尔金森平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载的两端分别通过所述第二开关并联在所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端；每个所述阻抗调整电路1050通过对应的所述第三开关1040与所述威尔金森平平衡式合路放大电路的隔离端连接。并且，当所述平衡式合路放大电路1020为威尔金森平衡式合路放大电路时，两个所述第二开关1030和两个第三开关1040的功能也可以通过两个单刀双掷开关实现，如图12b所示。
在具体实施中，所述接收放大电路1060可以通过但不限于以下两种方式中的任意一种实现：
方式1、如图13所示，所述接收放大电路1060包括第二功率放大器1061和第四开关1062，其中，所述第二功率放大器1061的输入端与所述第四开关1062的第一端连接，所述第四开关1062的第二端与所述平衡式合路放大电路1020的输出端连接，所述第四开关的第二端还用于连接所述天线1070。此时，所述接收放大电路1060的输入端为所述第四开关1062的第二端。其中，所述第二功率放大器1061通常采用LNA。
当所述天线1070发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关1062处于关断状态；当所述天线1070接收第二信号时，所述第四开关1062处于闭合状态。即在所述天线1070需要发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关1062处于关断状态，所述第二功率放大器1061开路，此时所述第一阻抗处于高阻抗状态，所述平衡式合路放大电路1020放大所述第一信号；在所述天线1070接收所述第二信号时，所述第四开关1062处于闭合状态，所述阻抗调整电路1050将所述第二阻抗调整到高阻抗状态，所述第二功率放大器1601放大通过所述天线1070接收到的第二信号，进而可以实现收发分离。
方式2、如图14所示，所述接收放大电路1060包括第二功率放大器1061、四分之一波长变换器1063和第四开关1062，其中，所述第二功率放大器1061的输入端分别与所述第四开关1062的第一端以及所述四分之一波长变换器1063的第一端连接，所述四分之一波长变换器1063的第二端与所述平衡式合路放大电路1020的输出端连接，所述四分之一波长变换器1063的第二端还用于连接所述天线1070，所述第四开关1062的第二端接地。此时，所述接收放大电路1060的输入端为所述四分之一波长变换器1603的第二端。
当所述天线1070发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关1062处于闭合状态；当所述天线1070接收第二信号时，所述第四开关1062处于关断状态。即在所述天线1070需要发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关1062处于闭合状态，由于接收通道通过所述四分之一波长变换器1603接地，此时所述第一阻抗处于高阻抗状态，所述平衡式合路放大电路1020放大所述第一信号；在所述天线1070接收所述第二信号时，所述第四开关1062处于关断状态，所述阻抗调整电路1050将所述第二阻抗调整到高阻抗状态，所述第二功率放大器1601放大通过所述天线1070接收到的第二信号，进而可以实现收发分离。
通过上述方案，所述收发分离电路1000在天线1070发射放大后的第一信号时，从所述收发分离电路1000中接收放大电路1060的输入端口看进去的阻抗处于高阻抗状态，所天线1070发射所述收发分离电路1000中平衡式合路放大电路1020放大后的所述第一信号；在所述天线1070接收第二信号时，所述收发分离电路1000中阻抗调整电路1050将从所述平衡式合路放大电路1020的输出端看进去的阻抗调整到高阻抗状态，所述接收放大电路1060放大通过所述天线1070接收到的所述第二信号，能够实现收发分离。并且，在所述天线1070接收第二信号时，发射通路上是通过所述阻抗调整电路1050，实现与接收通路的隔离，没有引入开关元件，避免了发射通道在收发隔离过程中由于开关带来的损耗，相较于现有技术，发射通道损耗较小，且能够提高发射效率。
基于以上实施例，本申请还提供了一种收发机，所述收发机包括天线以及上述任意一种可能方式所述的收发隔离电路200或者收发隔离电路1000。
本申请还提供了一种无线通信设备，所述无线通信设备包括上述收发机以及处理器，所述处理器用于控制所述收发机接收或发送信号。
具体实施中，所述处理器可以通过控制所述收发机中的收发隔离电路200或者收发隔离电路1000中开关的状态，进而实现控制所述收发机接收或发送信号。例如，当所述收发机中的收发隔离电路200具有如图15所示的结构时，所述处理器在所述无线通信设备需要通过所述天线240发送所述第一信号时，控制所述第一开关211以及所述第二开关214闭合，控制所述第三开关232关断，此时所述威尔金森平衡式合路放大电路处于工作状态，对所述第一信号进行放大，所述天线240发射放大后的所述第一信号，所述第二功率放大器231处于开路状态，使得所述第一阻抗处于高阻抗状态(此时所述第一阻抗为无穷大)；所述处理器在所述无线通信设备通过所述天线240接收所述第二信号时，控制所述第一开关211以及所述第二开关214关断，控制所述第三开关232闭合，此时所述威尔金森平衡式合路放大电路不工作，所述阻抗调整电路220将所述第二阻抗调整为高阻抗状态，所述第二功率放大器231放大通过所述天线240接收到的所述第二信号。
又如，当所述收发机中的收发隔离电路1000具有如图16所示的结构时，所述处理器在所述无线通信设备需要通过所述天线1070发送所述第一信号时，所述处理器控制所述第一开关1010、所述第二开关1030以及所述第四开关1062闭合，控制所述第三开关1030断开，此时所述3dB电桥平衡式合路放大电路处于工作状态，对所述第一信号进行放大，所述天线1070发射放大后的所述第一信号，由于接收通道通过所述四分之波长变换器1603接地，所述第一阻抗处于高阻抗状态；所述处理器在所述无线通信设备通过所述天线1070接收所述第二信号时，控制所述第一开关1010、所述第二开关1030以及所述第四开关1062关断，控制所述第三开关1040闭合，所述阻抗调整电路220将所述第二阻抗调整为高阻抗状态，所述第二功率放大器1061放大通过所述天线1070接收到的所述第二信号。
当所述收发机中的收发分离电路采用除上述图15以及图16所示的结构外的其他结构时，所述处理器控制所述收发分离电路的方法与上述两种场景下的控制方法类似，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，本申请实施例所述的高阻抗状态是指阻抗远大于从所述天线看进去的系统阻抗的状态，当电路中某一节点处于高阻抗状态时，该节点所在的通路可以认为开路或者近似开路。本申请实施例中所涉及的开关以可以是BJT、MOSFET、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)或继电器等开关，所述收发分离电路中包括的多个开关可以是相同类型的开关，也可以是不同类型的开关。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种收发分离电路，其特征在于，包括：发射放大电路、阻抗调整电路以及接收放大电路，其中，所述发射放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接，所述阻抗调整电路的第二端与所述接收放大电路的输入端连接，所述阻抗调整电路的第二端以及所述接收放大电路的输入端还用于连接天线；
所述发射放大电路用于放大待通过所述天线发射的第一信号；
所述接收放大电路用于放大通过所述天线接收到的第二信号，且当所述天线发射放大后的所述第一信号时，第一阻抗处于高阻抗状态，所述第一阻抗为从所述接收放大电路的输入端口看进去的阻抗；
所述阻抗调整电路用于在所述天线接收所述第二信号时，将第二阻抗调整到高阻抗状态，所述第二阻抗为从所述阻抗调整电路的第二端看进去的阻抗；
所述发射放大电路包括第一开关、平衡式合路放大电路以及第二开关，其中，所述第一开关分别与所述平衡式合路放大电路中功率放大器的供电端以及所述平衡式合路放大电路中功率放大器的供电电源连接，所述平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载通过所述第二开关与所述平衡式合路放大电路的隔离端连接，所述平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接；
当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于关断状态。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述阻抗调整电路为电容以及电感混联组成的电路，或者微带电路。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述平衡式合路放大电路为3dB电桥平衡式合路放大电路；所述3dB电桥平衡式合路放大电路隔离端通过所述第二开关与吸收负载连接，所述3dB电桥平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述平衡式合路放大电路为威尔金森平衡式合路放大电路；所述发射放大电路包括两个所述第二开关，所述威尔金森平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载的两端分别通过所述第二开关并联在所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端，所述威尔金森平衡式合路放大电路的输出端与所述阻抗调整电路的第一端连接。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述接收放大电路包括第二功率放大器和第三开关，其中，所述第二功率放大器的输入端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述阻抗调整电路的第二端连接，所述第三开关的第二端还用于连接所述天线；
当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关处于关断状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第三开关处于闭合状态。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述接收放大电路包括第二功率放大器、四分之一波长变换器和第三开关，其中，所述第二功率放大器的输入端分别与所述第三开关的第一端以及所述四分之一波长变换器的第一端连接，所述四分之一波长变换器的第二端与所述阻抗调整电路的第二端连接，所述四分之一波长变换器的第二端还用于连接所述天线，所述第三开关的第二端接地；
当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第三开关处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第三开关处于关断状态。
7.一种收发分离电路，其特征在于，包括：第一开关、平衡式合路放大电路、第二开关、第三开关、阻抗调整电路以及接收放大电路；其中，所述第一开关分别与所述平衡式合路放大电路中的功率放大器的供电端以及所述平衡式合路放大电路中的功率放大器的供电电源连接，所述平衡式合路放大电路的隔离端通过所述第二开关与所述平衡式合路放大电路中隔离端处的吸收负载连接；所述平衡式合路放大电路的隔离端通过所述第三开关与所述阻抗调整电路连接，所述平衡式合路放大电路的输出端与所述接收放大电路的输入端连接，所述平衡式合路放大电路的输出端以及所述接收放大电路的输入端还用于连接天线；
所述平衡式合路放大电路用于放大待通过所述天线发射的第一信号；
所述接收放大电路用于放大通过所述天线接收到的第二信号；当所述天线发射放大后的所述第一信号时，第一阻抗为高阻抗状态，所述第一阻抗为从所述接收放大电路的输入端口看进去的阻抗；
所述阻抗调整电路用于在所述天线接收到所述第二信号时，将第二阻抗调整为高阻抗状态，所述第二阻抗为从所述平衡式合路放大电路输出端看进去的阻抗；
当所述天线发射所述第一信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于闭合状态，所述第三开关处于关断状态；当所述天线接收第二信号时，所述第一开关以及所述第二开关处于关断状态，所述第三开关处于闭合状态。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述阻抗调整电路为电容以及电感混联组成的电路，或者微带电路。
9.如权利要求7或8所述的电路，其特征在于，所述平衡式合路放大电路为3dB电桥平衡式合路放大电路；所述第二开关分别与所述3dB电桥平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载以及所述3dB电桥平衡式合路放大电路的隔离端连接；所述第三开关分别与所述3dB电桥平衡式合路放大电路中的隔离端以及所述阻抗调整电路连接。
10.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述平衡式合路放大电路为威尔金森平衡式合路放大电路；发射放大电路包括两个所述第二开关、两个所述第三开关以及两个所述阻抗调整电路，所述威尔金森平衡式合路放大电路隔离端处的吸收负载的两端分别通过所述第二开关并联在所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端；每个所述第三开关分别与所述威尔金森平衡式合路放大电路的隔离端以及对应的所述阻抗调整电路连接。
11.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述接收放大电路包括第二功率放大器和第四开关，其中，所述第二功率放大器的输入端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端与所述平衡式合路放大电路的输出端连接，所述第四开关的第二端还用于连接所述天线；
当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关处于关断状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第四开关处于闭合状态。
12.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述接收放大电路包括第二功率放大器、四分之一波长变换器和第四开关，其中，所述第二功率放大器的输入端分别与所述第四开关的第一端以及所述四分之一波长变换器的第一端连接，所述四分之一波长变换器的第二端与所述平衡式合路放大电路的输出端连接，所述四分之一波长变换器的第二端还用于连接所述天线，所述第四开关的第二端接地；
当所述天线发射放大后的所述第一信号时，所述第四开关处于闭合状态；当所述天线接收所述第二信号时，所述第四开关处于关断状态。
13.一种收发机，应用于无线通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-12任意一项所述的收发分离电路以及所述天线。
14.一种无线通信设备，其特征在于，包括处理器和如权利要求13所述的收发机；所述处理器用于控制所述收发机接收或发送信号。
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