CN113796017A - 使用单天线的多频带通信的方法及其电子装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种通过使用单个天线在多个频带中执行通信的电子装置，电子装置包括天线、连接到所述天线的射频前端模块(RF FEM)、连接到所述RF FEM并且被配置为处理第一无线电接入技术(RAT)的信号的第一信号处理模块、以及连接到所述RF FEM并且被配置为处理第二RAT的信号的第二信号处理模块。所述第二RAT的信号不同于所述第一RAT的信号，并且所述RF FEM包括频率分离电路和开关，所述频率分离电路被配置为将通过所述天线接收的信号分离为所述第一RAT的信号和所述第二RAT的信号，所述开关包括与所述天线联接的第一输入端、与所述频率分离电路的输入端联接的第一输出端、与所述频率分离电路的输出端之一联接的第二输入端、以及与第一信号处理模块的路径联接的第二输出端。

Description

使用单天线的多频带通信的方法及其电子装置
技术领域
本公开总体上涉及一种电子装置，并且更具体地，涉及一种通过使用单个天线在多个频带中执行通信的方法及其电子装置。
背景技术
由于诸如智能电话的电子装置的性能大大改善并且用户对各种服务的需求增加，电子装置已经发展为能够支持多种无线接入技术(RAT)。例如，电子装置可以支持诸如长期演进(LTE)的蜂窝通信，诸如无线局域网(WLAN)、蓝牙或超宽带(UWB)的近场通信，以及传统的语音呼叫。当电子装置支持各种RAT时，用户可以使用适合于给定环境和服务的至少一个RAT，并且可能需要在多个频带中发送和/或接收信号的能力。
发明内容
[技术问题]
为了覆盖多个频带并获得通信增益，可以增加安装在电子装置中的天线的数量。由于空间约束，安装等于频带数量的天线是非常困难的，因此，可能出现一个天线应该支持多个频带的情况。多个频带中的一些可能在频率轴上彼此相邻或者彼此重叠，这往往导致频带之间的性能恶化。即使使用诸如滤波器的频率分离电路，也可能由于频率分离电路在另一频带中出现信号损失。
[技术方案]
一种电子装置，其通过使用单个天线在多个频带中执行通信，并且包括天线、连接到所述天线的射频前端模块(RF FEM)、连接到所述RF FEM并且被配置为处理第一无线电接入技术(RAT)的信号的第一信号处理模块、以及连接到所述RF FEM并且被配置为处理第二RAT的信号的第二信号处理模块，所述第二RAT的信号不同于所述第一RAT的信号，并且所述RF FEM包括频率分离电路和开关，所述频率分离电路被配置为将通过所述天线接收的信号分离为所述第一RAT的信号和所述第二RAT的信号，所述开关包括与所述天线联接的第一输入端、与所述频率分离电路的输入端联接的第一输出端、与所述频率分离电路的输出端之一联接的第二输入端、以及与第一信号处理模块的路径联接的第二输出端。
[发明的有益效果]
一种方法和装置减轻了电子装置的多频带天线中的这种性能恶化和信号损耗。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的上述和其它方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是根据实施例的网络环境中的电子装置的框图；
图2示出了根据实施例的电子装置的单个天线所支持的频带；
图3A示出了根据一个实施例的电子装置中的天线和频率分离电路的联接结构；
图3B示出了根据另一实施例的电子装置中的天线和频率分离电路的联接结构；
图3C示出了根据另一实施例的电子装置中的天线和频率分离电路的联接结构；
图4是根据一个实施例的电子装置中的包括由多个RAT共享的天线的天线模块的框图；
图5A是根据另一实施例的电子装置中的包括由多个RAT共享的天线的天线模块的框图；
图5B是根据另一实施例的电子装置中的包括由多个RAT共享的天线的天线模块的框图；
图6示出了根据实施例的电子装置中的基于多个RAT的操作状态控制RF FEM的联接结构；
图7是根据实施例的电子装置中的根据多个通信模块的控制来控制开关的连接状态的天线模块的框图；
图8是根据实施例的用于控制电子装置中的频率分离电路的流程图；以及
图9是根据实施例的用于控制电子装置中的与频率分离电路联接的开关的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。在本公开中，在附图中描述了实施例，并且阐述了相关的详细描述，但是这并不旨在限制本公开的实施例。为了清楚和简洁起见，省略了对众所周知的功能和结构的描述。
本文的电子装置可以是各种类型的电子装置之一，诸如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。然而，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应该理解的是，本公开的实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。
对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的任意一项或所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。
图1是示出根据实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。可从电子装置101中省略所述部件中的至少一个，或者可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160(例如，显示器)中。
处理器120可运行程序140来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可控制与电子装置101(而非主处理器121)的部件之中的至少一个部件相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件相关的功能或状态中的至少一些。可将辅助处理器123(例如，ISP或CP)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件的部分。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件使用的各种数据。所述各种数据可包括程序140以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收将由电子装置101的其它部件使用的命令或数据。输入装置150可包括麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。
声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出装置155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。显示装置160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。音频模块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子装置101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子装置的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。传感器模块176可包括手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置102直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置102物理连接。连接端178可包括HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。触觉模块179可包括电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。相机模块180可包括一个或更多个透镜、ISP、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。可将电力管理模块188实现为电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。电池189可包括不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，AP)独立操作的一个或更多个CP，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。
这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在SIM卡196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部电子装置或者从电子装置101的外部电子装置接收信号或电力。天线模块197可包括天线，所述天线包括辐射元件，所述辐射元件由形成在基底(例如，印刷电路版PCB)中或形成在基底上的导电材料或导电图案构成。天线模块197可包括多个天线。在这种情况下，可由无线通信模块192从所述多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。除了辐射元件之外的另外的组件(例如，射频集成电路(RFIC))可附加地形成为天线模块197的一部分。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置101不同类型的装置。
将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
在图1中，天线模块197可以包括一个天线，该天线包括设置在PCB上的导体或由导电图案配置的辐射体。天线模块197可以被配置为金属边框的形状。
在图1中，电子装置101的通信模块190可以支持分成蜂窝技术和连接技术的多个RAT。蜂窝技术可以包括蜂窝通信，诸如长期演进(LTE)、LET高级(LTE-A)或第五代(5G)新无线电(NR)，并且连接技术可以包括近场通信，诸如无线局域网(WLAN)、蓝牙、超宽带(UWB)或全球定位系统(GPS)。
为了支持多个RAT，可以在电子装置101的有限空间内安装多个天线。如果用于安装天线的空间不足，则可能需要一个天线来覆盖用于两个或多个RAT的多个频带。由于单个天线覆盖多个频带，通过单个天线接收的信号可以通过频率分离电路被分离成分别属于这些频带的信号。
频率分离电路用于为每个频率划分信号路径，以便开发支持多个频带的天线或通过一个部分处理多个频带，并且可以实现为双工器，三工器和/或多工期。仅用于分离属于特定频带的信号的频率分离电路可以被称为提取器。例如，可以使用用于提取GPS信号的GPS提取器和用于提取WLAN信号的Wi-Fi提取器。
当只分离属于特定频带的信号时，可能出现属于另一频带的信号的损耗。例如，在为每个频带分离信号的过程中，如果要求在频率轴上划分相邻频带，则由于频率分离电路的特性，一些频带可能恶化或可能不被使用。
图2示出了根据实施例的电子装置的单个天线所支持的频带。参考图2，蜂窝频带B40、Wi-Fi频带和/或蜂窝频带B41被示为三个频带。包括上述三个频带的频带的信号212、214和216可以由频率分离电路(例如，提取器和/或滤波器)分离。例如，当提取器从Wi-Fi频带提取信号并允许剩余频带的信号通过时，提取器可以输出分离的信号222、224和226。在频率分离操作中，信号的一部分可能由于提取器的特性而损耗。例如，信号损耗或恶化可能出现在属于冲击区域的蜂窝频带的信号212和216的边界处。
在图2中，相邻频带的信号可能被频率分离电路损耗。信号损耗的程度可以取决于频率分离电路和支持多个频带的天线的联接结构。下面描述天线和频率分离电路的常规联接结构的示例。
频率分离电路和支持多个频带的天线的联接结构可以在RF FEM中不同地实现。RFFEM可以包括用于RF通信的电路(例如，滤波器、开关和/或放大器)。RF FEM是在一个天线中配置多个频带中的至少一个频带以实现通信的部件，并且例如可以通过使用单极多掷(SPNT)(或单极N掷(SPNT))开关来一次处理一个或多个频带。SPNT开关包括一个输入端和多个输出端，并且一个输入端可以与多个输出端中的至少一个相映射。该映射可以指示在相应的输入端和相应的输出端之间形成路径的操作，使得通过相应的输入端输入的信号通过相应的输出端输出。“映射”的操作也可以表示为“连接”、“配置路径”或具有类似含义的其它术语。RF FEM可以具有一个输入，并且可以直接联接至天线或者通过频率分离电路(例如，双工器、多工器和/或提取器)间接联接至天线。
作为通过使用SPNT开关处理多个频带的技术，可以使用直接映射。直接映射使得能够在RF FEM中处理多个频带。SPNT开关的输出端可以与用于处理不同频带的RF路径联接，并且每个RF路径可以包括匹配元件和/或滤波器。匹配元件可以关于与另一输出端联接的滤波器的频带形成打开状态。RF路径的滤波器的阻抗匹配可以通过匹配元件来实现。可以在滤波器设计中考虑匹配元件的特性。通过直接映射，可以选择性地使用多个频带中的一个，或者可以根据需要同时使用两个或更多个频带，例如当执行载波聚合(CA)时。可以使用支持多输入的x极多掷(XPNT)开关来代替SPNT开关。
图3A示出了根据第一实施例的电子装置中的天线310和频率分离电路330的联接结构。在图3A中，由于天线310和开关320之间除了通过频率分离电路330的路径之外没有旁路，所以接收信号可以通过频率分离电路330输入到开关320。接收信号总是通过频率分离电路330，因此，即使没有执行使用第二RAT的通信，也可能出现第一RAT信号的恶化。
图3B示出了根据第二实施例的电子装置中的天线310和频率分离电路330的联接结构。如图3B所示，由于第一开关322a和第二开关322b设置在频率分离电路330的相对端，所以可以形成天线310和开关320之间的旁路。当不执行使用第二RAT的通信时，电子装置可以通过使用第一开关322a和第二开关322b形成旁路并且通过旁路将通过天线310接收的信号传送到开关320来防止由于频率分离电路330而引起的信号损耗。这样防止了由于频率分离电路330引起的信号损耗，但是由于第一开关322a和第二开关322b包括在旁路中，所以可能出现由第一开关322a和第二开关322b引起的信号损耗。
第一开关322a和第二开关322b不仅影响第一RAT信号，而且影响第二RAT信号。第一开关322a和第二开关322b的插入损耗(IL)低于频率分离电路330的IL，但是与没有第一和第二开关时相比，第一和第二开关可能不利地影响信号。第一开关322a和第二开关322b引起的信号损耗可以随着信号频率的增加而增加。
3C示出了根据第三实施例的电子装置中的天线310和频率分离电路330的联接结构。在图3C中，可以形成使用一个开关324(小于图3B的开关数量)的旁路。当执行使用第二RAT的通信时，已经通过开关324和频率分离电路330的信号可以被输入到开关320的第一输入端322a，并且当不执行使用第二RAT的通信时，已经通过开关324的信号可以被输入到开关320的第二输入端322b。当不执行使用第二RAT的通信时使用的旁路不包括频率分离电路330，但是可以包括开关324。即使使用旁路，如图3B所示，由于开关324而导致的信号损耗仍然可能出现。
在图3A、图3B和图3C中，开关320可以是SPNT开关或XPNT开关。开关320可以包括一个输入端322和多个输出端324a、324b、324c和324d。频率分离电路330将通过天线310接收的信号分离为属于第一RAT(例如LTE,LTE-A或5G NR)的频带的第一RAT信号和/或属于第二RAT(例如WLAN)的频带的第二RAT信号。此外，频率分离电路330可以通过开关320将第一RAT信号输出到处理第一RAT信号的部件，并且将第二RAT信号输出到处理第二RAT信号的WLAN模块。
多个输出端324a至324d可以分别与对应于用于第一RAT的多个频带的RF路径联接。每个RF路径可以包括至少一个匹配元件、滤波器或低噪声放大器(LNA)。
在图3A、图3B和图3C中，无论通过频率分离电路330(执行使用第二RAT的通信)和/或通过旁路的至少一个开关322a、322b和/或324，都可能出现第一RAT信号的损耗。下面描述在不执行使用第二RAT的通信时减少信号损耗的结构。
图4是根据实施例的电子装置中的包括由多个RAT共享的天线的天线模块197的框图。
参照图4，天线模块197可以包括天线410、开关420、频率分离电路430、匹配元件440a至440c、滤波器450a至450e、滤波器开关460a至460c、LNA 470a至470d以及输出开关480。
天线410可以被设计成支持多个频带，包括通过滤波器450a至450e的频带和/或由频率分离电路430提取的信号的频带。
开关420可以包括多个输入端422a和422b和/或多个输出端424a至424d。可以控制多个输入端422a和422b中的每一个以连接到多个输出端424a至424d中的至少一个。多个输入端422a和422b的输入端422a可以连接到天线410。
频率分离电路430可以将通过天线410接收的信号分离为第一RAT信号和第二RAT信号。频率分离电路430可以将输入信号分离为第二RAT信号和至少一个第一RAT信号，并且可以通过不同的输出端输出第二RAT信号和至少一个第一RAT信号。例如，频率分离电路430可以从通过输入端432输入的信号中提取第二RAT信号和至少一个第一RAT信号，通过第一输出端434a输出第二RAT信号，并通过第二输出端434b输出至少一个第一RAT信号。
匹配元件440a至440c是用于滤波器450a至450e的阻抗匹配的部件。匹配元件440a至440c可以布置在开关420的输出端424a至424c和滤波器450a至450e之间，并且可以包括至少一个无源元件和/或至少一个有源元件，用于调节阻抗。可以由匹配元件440a至440c调整滤波器450a至450e的阻抗，从而减少滤波器450a到450e之间的干扰。
滤波器450a至450e可以对用于第一RAT的每个频带执行带通滤波。例如，第一滤波器组可以被实现为包括第一滤波器450a和第二滤波器450b的双滤波器。第一滤波器450a可以允许通过第一输出端424a提供的信号中的第一频带的信号通过。第二滤波器450b可以允许通过第一输出端424a提供的信号中的第二频带的信号通过。第二滤波器组，即第三滤波器450c，可以允许通过第二输出端424b提供的信号中的第三频带的信号通过。第三滤波器组是双滤波器，并且可以包括第四滤波器450d和第五滤波器450e。第四滤波器450d可以允许通过第三输出端424c提供的信号中的第四频带的信号通过。第五滤波器450E可以允许通过第三输出端424c提供的信号中的第五频带的信号通过。在图4中，第一滤波器组450a和450b以及第三滤波器组450d和450e被描述为双滤波器，每个具有两个输出。在另一个实施例中，第一滤波器组450a和450b以及第三滤波器组450d和450e中的至少一个可以由多个滤波器配置，每个具有至少一个输出。
滤波器开关460a至460c可以控制至少一些滤波器450a至450e和至少一些LNA470a至470d之间的路径。例如，可以控制第一滤波器开关460a以将第二滤波器450b连接到第二LNA 470b，可以控制第二滤波器开关460b以将第三滤波器450c或第四滤波器450d中的一个连接到第三LNA 470c，并且可以控制第三滤波器开关460c以将第五滤波器450e连接到第四LNA 470d。
LNA 470a至470d可以放大已经被滤波器450a至450e滤波的信号。LNA 470a至470d中的每一个都可以被设计成放大相应频带的信号。例如，第一LNA470a可以被设计成放大频带B25的信号，第二LNA 470b可以被设计成放大频带B66的信号，第三LNA470c可以被设计成放大频带B7或频带B41的信号，并且第四LNA 470d可以被设计成放大频带B30的信号。
输出开关480可将LNA 470a至470d中的每一者连接到输出端中的至少一者。输出开关480可以用于选择输出端，该输出端输出已经被LNA 470a至470d中的至少一个放大的信号。例如，当接收信号由多个收发器处理或例如执行CA操作时由能够处理多个输入的至少一个收发器处理时，输出开关480可以形成路径，该路径使得能够将LNA 470a至470d中的两个或更多个LNA的输出提供给多个收发器。输出开关480可以被省略，或者可以被配置为具有与图4的示例不同数量的输出端。
如图4所示，可以通过开关420和频率分离电路430的连接结构来减小第一RAT信号的损耗。
图5A是根据第二实施例的电子装置中的包括由多个RAT共享的天线的天线模块197的框图。
参照图5A，天线模块197可以包括天线510，开关520，频率分离电路530和/或滤波器542、544、546和548。天线510，开关520，频率分离电路530和/或滤波器542、544、546和548可对应于图4的天线410、开关420、频率分离电路430和/或滤波器450a至450e。
根据在图5A中示出的开关520和频率分离电路530的联接结构，频率分离电路530的输入端532可以与第五输出端524e联接，第五输出端524e是开关520的输出端524a至524e之一。当频率分离电路530的输入端532与开关520的输出端524a至524e中的一个联接，并且因此需要频率分离电路530的信号分离操作时，连接到天线510的第一输入端522a可以连接到开关520中的第五输出端524e。
当不需要频率分离电路530的信号分离操作时，例如当不执行使用第二RAT的通信时，与开关520中的天线510联接的第一输入端522a可以连接到其它输出端524a至524d中的至少一个，而不是第五输出端524e。当第一输入端522a连接到输出端524a至524d中的至少一个时，可以将信号提供给滤波器542、544、546和548中的至少一个，而不经过频率分离电路530。
在图5A中，可以从第二输出端534b和/或第三输出端534c输出第一RAT信号。从第二输出端534b和第三输出端534c输出的第一RAT信号可以是属于不同频带的信号。或者，可以从第二输出端534b和第三输出端534c中的一个输出端输出一个第一RAT信号。在这种情况下，可以省略第二输出端534b和第二输出端522b之间的导线以及第三输出端534c和第三输出端522c之间的导线中的一个。
图5B是根据第三实施例的电子装置中的包括由多个RAT共享的天线的天线模块的框图。
参照图5B，天线模块197可以包括第一天线510，第一开关520，频率分离电路530，滤波器542、544、546和548，第二天线560，第二开关570和/或滤波器592、594、596和598。
第一天线510和第二天线560可以被设计成支持不同的频带，例如中频带(MB)和高频带(HB)，而第二天线560可以被设计成支持低频带(LB)。例如，LB和MB可以参照1千兆赫(GHz)被划分，而MB和HB可以参照2.3GHz被划分。
第一开关520和第二开关570是具有类似结构的XPNT开关，并且每个开关可以通过一个输入端口522a或572a与相应的天线510或560联接。第一开关520的输出端524a至524e中的一些可以与滤波器542、544,546和548联接，并且第二开关570的输出端574a至574d可以与滤波器592、594、596和598联接。
频率分离电路530可以与第一开关520和第二开关570联接。频率分离电路530的输入端532可以与第一开关520的第五输出端524e联接，频率分离电路530的第三输出端534c可以与第二开关570的第一输入端572a联接。频率分离电路530的第一输出端534a可以与处理第二RAT信号的部件(例如，WLAN模块)联接，并且频率分离电路530的第二输出端534b可以与第一开关520的第二输入端522b联接。
根据图5B的联接结构，第一开关520和第二开关570可以通过频率分离电路530彼此联接，并且第一天线510和第二天线560可以分别联接至彼此联接的第一开关520和第二开关570。由于频率分离电路530与第二开关570联接，通过第一天线510接收的信号可以经过第一开关520、频率分离电路530和第二开关570被提供给联接至第二开关570的RF路径中的至少一个。
当由于周围环境条件(例如，手握引起的屏蔽)第二天线560可能出现性能恶化时，图5B的联接结构使得能够通过第一天线510将信号提供给联接至第二开关570的RF路径。当第二天线560被设计成支持LB，并且第一天线510被设计成支持MB和HB时，可能不能确保通过第一天线510接收LB信号的性能比通过第二天线560接收LB信号更高。关于LB信号接收，即使第一天线510提供比第二天线560更低的性能，如果第二天线560被手握屏蔽，则通过第一天线510接收LB信号可以提供更高的性能。
图5B的联接结构可以用于多输入/多输出(MIMO)接收。例如，通过第一天线510接收的第一信号可以通过第一开关520和频率分离电路530输入到第二开关570的第一输入端572a，并且可以通过输出端524a至524d之一输出。通过第二天线560接收的第二信号可以被输入到第二开关570的第二输入端572b，并且可以通过输出端574a至574d之一输出。由于通过提供给不同RF路径的不同天线510和560接收两个信号，并且两个信号因此通过具有相对低相关性的信道传播，这两个信号可用于检测MIMO。
尽管图5B仅示出了两个开关520和570通过一个频率分离电路530彼此联接的情况，还可以通过两个或更多个频率分离电路成功联接三个或更多个开关。
如上所述，开关内部的端之间的连接状态可以根据是否执行使用第二RAT的通信(例如，连通性)而变化。即使通过其输出第一RAT信号的输出端相同，开关内的连接状态也可以根据是否执行使用第二RAT的通信(例如，连通性)而变化。考虑是否执行使用第二RAT的通信(例如，连通性)的同时，可以基于第一RAT是否被激活以及第二RAT是否被激活来控制与频率分离电路联接的开关(例如，开关420)的连接状态。用于执行使用第一RAT的通信的第一CP和用于执行使用第二RAT的通信的第二通信模块(例如，WLAN模块)可能不知道彼此的操作状态，因此，可能需要基于图6的联接结构的控制操作。
图6示出了根据实施例的电子装置中的基于多个RAT的操作状态控制RF FEM的联接结构。
参照图6，电子装置101可以包括AP 620、第一通信模块630a、第二通信模块630b、收发器640、第一FEM 650a、第二FEM 650b、第一天线660a和/或第二天线660b。
AP 620是对应于图1的处理器120的部件，并且可以控制第一通信模块630a和/或第二通信模块630b的操作。第一通信模块630a是用于处理第一RAT的信号的电路，并且可以根据第一RAT的标准生成和/或解释信号。第二通信模块630b是用于处理第二RAT的信号的电路，并且可以根据第二RAT的标准生成和/或解释信号。收发器640可以执行用于发送和/或接收第一RAT的信号的RF处理。第一通信模块630a和/或收发器640处理第一RAT的信号，并且可以被称为“第一信号处理模块”，并且第二通信模块630b处理第二RAT的信号，并且可以被称为“第二信号处理模块”。第一FEM 650a可以与第一天线660a和第二通信模块630b或收发器640联接，并且可以包括至少一个开关、至少一个滤波器和/或至少一个放大器。第二FEM 650b可以与第二天线660b和收发器640联接，并且可以包括至少一个开关、至少一个滤波器和/或至少一个放大器。
第一FEM 650a可以包括图5A的开关520和/或频率分离电路530。第一FEM650a和第二FEM650b可以包括图5B的第一开关520、频率分离电路530和/或第二开关570。可以基于第一通信模块630a的操作状态和第二通信模块630b的操作状态来控制包括在第一FEM 650a中的开关，例如开关520。为了基于第一通信模块630a的操作状态和第二通信模块630b的操作状态控制包括在第一FEM 650a中的开关，可以选择下面的实施例之一。
第一通信模块630a可基于AP 620的控制来控制第一FEM 650a。例如，AP 620通过控制线602识别第二通信模块630b的操作状态，然后可以通过控制线604将用于第一FEM650a的控制命令传送到第一通信模块630a。经识别控制命令，第一通信模块630a可以通过控制线606将控制信号施加到第一FEM 650a。控制命令可以包括指示第二通信模块630b的操作状态的信息，或者可以包括指示第一FEM 650a的开关的连接状态的信息，该连接状态是基于第一通信模块630a和第二通信模块630b的操作状态确定的。
第二通信模块630b可基于AP 620的控制来控制第一FEM 650a。AP 620通过控制线604识别第一通信模块630a的操作状态，然后可以通过控制线602将用于第一FEM 650a的控制命令传送到第二通信模块630b。经识别控制命令，第一通信模块630a可以通过控制线608将控制信号施加到第一FEM 650a。例如，控制命令可以包括指示第一通信模块630a的操作状态的信息，或者可以包括指示第一FEM 650a的开关的连接状态的信息，该连接状态是基于第一通信模块630a和第二通信模块630b的操作状态确定的。
第一通信模块630a和第二通信模块630b可以独立地控制第一FEM 650a。第一通信模块630a和第二通信模块630b可以具有规定范围内的控制第一FEM 650a的开关的连接状态的权限。第一FEM 650a可以支持对应于由第一通信模块630a和第二通信模块630b中的每一个执行的独立控制的功能。例如，第一FEM 650a可以支持基于来自第一通信模块630a的控制信号和来自第二通信模块630b的控制信号的组合结果来控制开关的连接状态的功能。
图7是根据实施例的电子装置中的根据多个通信模块的控制来控制开关520的连接状态的天线模块197的框图。
参照图7，开关420可以包括第一控制端726a和/或第二控制端726b。第一控制端726a可用于从第一通信模块630a接收第一控制信号，而第二控制端726b可用于从第二通信模块630b接收第二控制信号。
来自第一通信模块630a的第一控制信号可用于在开关420的输出端424a至424d中确定输出信号要使用的端。例如，当第一控制信号指示频带B时，可以控制连接状态以使信号能够从第二输出端424b输出到滤波器444。来自第二通信模块630b的第二控制信号可用于确定与天线410联接的第一输入端422a和由第一控制信号选择的输出端之间的路径。第二控制信号的值不会改变用于输出信号的开关420的输出端，但可以改变将信号从第一输入端422a传送到输出端的路径。
例如，可以定义两个映射规则，其对应于第一控制信号的值并与开关420的端之间的连接状态相关。可以通过第二控制信号的值选择性地应用两个映射规则中的一个。可以基于移动行业处理器接口(MIPI)来定义第一控制信号，并且可以基于通用输入/输出(GPIO)接口来定义第二控制信号。由于GPIO信号被包含在第一控制信号所引用的MIPI表中，GPIO信号的值可以改变所参考的MIPI表。例如，当GPIO信号是“0”时，可以使用对应于寄存器地址“0”的MIPI映射来确定开关420的连接状态，并且当GPIO信号是“1”时，可以使用对应于寄存器地址“1”的MIPI映射来确定开关420的连接状态。
根据实施例，电子装置可以包括天线、连接到天线的RF FEM、连接到RF FEM并处理第一RAT的信号的第一信号处理模块、以及连接到RF FEM并处理第二RAT的信号的第二信号处理模块，并且RF FEM可以包括频率分离电路(用于将通过天线接收的信号分离为第一RAT的信号和第二RAT的信号)以及开关，开关包括与所述天线联接的第一输入端、与所述频率分离电路的输入端联接的第一输出端、与所述频率分离电路的一个输出端联接的第二输入端、以及与第一通信模块的路径联接的第二输出端。
当激活第一RAT和第二RAT时，可以控制开关以将第一输入端连接到第一输出端，并将第二输入端连接到第二输出端。
当第二RAT被去激活时，可以控制开关以将第一输入端连接到第二输出端。
频率分离电路的输出端中的另一个可以与第二信号处理模块联接。
频率分离电路的输出端中的另一个可以与开关的第三输入端联接。
频率分离电路的输出端中的另一个可以与另一个开关的输入端联接。
可以控制开关以经过频率分离电路向另一个开关的输入端提供通过天线接收的第一信号，并且可以控制另一个开关通过第一输出端输出通过上述输入端提供的第一信号。
可以控制所述另一个开关以将通过联接至另一个开关的另一个天线接收的第二信号输出到连接到另一个开关的第二输出端的路径。
本公开还包括用于控制第一信号处理模块和第二信号处理模块的操作的处理器，并且开关的端之间的连接状态可以由第一通信模块基于处理器的控制命令生成的控制信号来控制，或由第二通信模块基于处理器的控制命令生成的控制信号来控制。
开关的端之间的连接状态可以由第一信号处理模块产生的第一控制信号和第二信号处理模块产生的第二控制信号来控制。
第一控制信号可用于确定输出端，通过该输出端输出通过天线接收的信号或由频率分离电路分离的信号，并且第二控制信号可用于确定与天线联接的第一输入端和基于第一控制信号确定的输出端之间的路径。
第一控制信号可以是基于MIPI的信号，第二控制信号可以是基于GPIO接口的信号。
第二控制信号可以指定与第一控制信号的值相对应且定义开关的端之间的连接状态的映射规则之一。
第一RAT可以是蜂窝通信技术，第二RAT可以是WLAN通信技术。
图8是根据实施例的用于控制电子装置中的频率分离电路的流程图800。可以理解，图8所示的流程图800的操作主体为电子装置101或电子装置101的部件。
参照图8，在步骤801，电子装置101可以识别第一RAT和第二RAT是否被激活。例如，电子装置101可以识别第一通信模块和第二通信模块是否工作在连接状态。电子装置101可以识别是否需要从通过天线接收的信号中提取第二RAT信号。
如果第一RAT和第二RAT被激活，则在步骤803，电子装置101可以将开关的与天线联接的输入端连接到开关的与频率分离电路的输入端联接的输出端。电子装置101可以控制开关的连接状态，以使得通过天线接收的信号能够通过开关输入到频率分离电路。
在步骤805中，电子装置101可以通过频率分离电路将信号分离为第一RAT信号和第二RAT信号。已经由频率分离电路分离的第一RAT信号可以被输入到开关的另一个输入端，并且可以通过至少一个输出端被提供到第一RAT的RF路径的至少一个。已经由频率分离电路分离的第二RAT信号可以被提供给第二通信模块。
在步骤801中，如果第一RAT和第二RAT中的至少一个没有被激活，则在步骤807中，电子装置101可以确定第二RAT是否被去激活。例如，电子装置101可以确定第二通信模块是否工作在连接状态。
如果第二RAT被去激活，则在步骤809中，电子装置101可以将开关与天线联接的输入端连接到开关与第一RAT的RF路径联接的输出端。电子装置101可以控制开关的连接状态，以使得通过天线接收的信号能够通过开关被提供给至少一个RF路径，而不通过频率分离电路。
在图8中，步骤801和/或步骤807可以是确定取决于第一RAT和第二RAT是否被激活的条件的动作。Step 801和/或步骤807被描述为由电子装置101识别的动作，但是如下由步骤801和/或步骤807的确定所执行的动作可以不直接通过处理器120或AP 620的确定来执行。例如，在图7中，当根据第一通信模块和第二通信模块中的每一个的控制来控制开关的连接状态时，可以根据第一通信模块和第二通信模块中的每一个的控制来执行随后的动作，而不是根据处理器120或AP 620的确定。Step 801和/或步骤807不是由处理器120或AP620确定的，但是可以被理解为定义了满足相应条件的情况。
图9是根据实施例的用于控制电子装置中的与频率分离电路联接的开关的流程图900。可以理解，图9所示的流程图900的操作主体为电子装置101或电子装置101的部件。
参照图9，在步骤901中，电子装置101可以确定第二RAT是否被激活。例如，电子装置101可以确定第二通信模块工作在连接状态。电子装置101可以确定是否需要从通过天线接收的信号中提取第二RAT信号。
如果第二RAT被激活，则在步骤903中，电子装置101可以执行控制，以便使用第一映射规则来控制开关的连接状态。例如，第二通信模块630b可以向开关施加表示第一映射规则的控制信号。如果第二RAT被去激活，则在步骤905中，电子装置101可以执行控制，以便使用第二映射规则来控制开关的连接状态。例如，第二通信模块630b可以向开关施加表示第二映射规则的控制信号。表示第一映射规则或第二映射规则的控制信号可以是GPIO信号。
根据实施例，电子装置的操作方法可以包括：当激活第一RAT和第二RAT时，将开关的与天线联接的第一输入端连接到开关的与频率分离电路的输入端联接的第一输出端，通过开关的第二输入端和第二输出端向与第一RAT的第一信号处理模块联接的RF路径提供由频率分离电路从通过天线接收的信号中分离的第一RAT信号，以及向第二RAT的第二信号处理模块提供由频率分离电路从通过天线接收的信号中分离的第二RAT信号。
该方法还可以包括：当第二RAT被去激活时，将第一输入端连接到第二输出端。
该方法还可以包括向另一个开关的输入端提供由频率分离电路从通过天线接收的信号中分离的第一RAT信号。
可以由第一信号处理模块产生的第一控制信号和第二信号处理模块产生的第二控制信号来控制开关的端之间的连接状态。
第一控制信号可用于确定输出端，通过该输出端输出通过天线接收的信号或由频率分离电路分离的信号，并且第二控制信号可用于确定与天线联接的第一输入端和基于第一控制信号确定的输出端之间的路径。
第一控制信号可以是基于MIPI的信号，第二控制信号可以是基于GPIO接口的信号。
由于本文中的方法和电子装置执行控制以使得联接至支持多个频带的单个天线的频率分离电路能够被选择性地包括在接收路径上，因此减小了由于频率分离电路而引起的信号损失。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，Play StoreTM)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。
虽然已经参考实施例具体示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的主题的范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种电子装置，包括：
天线；
连接到天线的射频前端模块RF FEM；
第一信号处理模块，连接到所述RF FEM并且被配置为处理第一无线电接入技术RAT的信号；以及
第二信号处理模块，连接到所述RF FEM并且被配置为处理第二RAT的信号，
其中所述RF FEM包括频率分离电路，所述频率分离电路被配置为将通过所述天线接收的信号分离为所述第一RAT的信号和所述第二RAT的信号；以及
开关，所述开关包括与所述天线联接的第一输入端、与所述频率分离电路的输入端联接的第一输出端、与所述频率分离电路的一个输出端联接的第二输入端、以及与所述第一信号处理模块的路径联接的第二输出端。
2.根据权利要求1所述的电子装置，
其中，当所述第一RAT和所述第二RAT被激活时，所述开关被控制为将所述第一输入端连接到所述第一输出端，并将所述第二输入端连接到所述第二输出端。
3.根据权利要求1所述的电子装置，
其中，当所述第二RAT被去激活时，所述开关被控制为将所述第一输入端连接到所述第二输出端。
4.根据权利要求1所述的电子装置，
其中所述频率分离电路的另一个输出端与所述第二信号处理模块联接。
5.根据权利要求1所述的电子装置，
其中所述频率分离电路的另一个输出端与所述开关的第三输入端联接。
6.根据权利要求1所述的电子装置，
其中所述频率分离电路的另一个输出端与另一开关的输入端联接。
7.根据权利要求6所述的电子装置，
其中所述开关被控制为通过所述频率分离电路向所述另一开关的输入端提供通过所述天线接收的第一信号，以及
其中所述另一开关被控制为通过第一输出端输出从所述输入端提供的所述第一信号。
8.根据权利要求7所述的电子装置，
其中所述另一开关被控制为将通过联接至所述另一开关的另一天线接收的第二信号输出到连接到所述另一开关的第二输出端的路径。
9.根据权利要求1所述的电子装置，进一步包括处理器，所述处理器被配置为控制所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块的操作，
其中所述开关的端之间的连接状态由所述第一信号处理模块或所述第二信号处理模块基于所述处理器的控制命令生成的控制信号来控制。
10.根据权利要求9所述的电子装置，
其中第一控制信号用于确定输出通过所述天线接收的信号或由所述频率分离电路分离的信号的输出端，以及
其中第二控制信号用于确定与所述天线联接的所述第一输入端和基于所述第一控制信号确定的所述输出端之间的路径。
11.根据权利要求10所述的电子装置，
其中所述第二控制信号指定与所述第一控制信号的值相对应且定义所述开关的端之间的连接状态的映射规则中的一者。
12.一种电子装置的操作方法，包括：
当第一无线接入技术RAT和第二RAT被激活时，将开关的与天线联接的第一输入端连接到开关的与频率分离电路的输入端联接的第一输出端；
通过所述开关的第二输入端和第二输出端向与第一RAT的第一信号处理模块联接的射频RF路径提供由所述频率分离电路从通过所述天线接收的信号中分离的第一RAT信号；以及
向第二RAT的第二信号处理模块提供由所述频率分离电路从通过所述天线接收的信号分离的第二RAT信号。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：当所述第二RAT被去激活时，将所述第一输入端连接到所述第二输出端。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括向另一开关的输入端提供由所述频率分离电路从通过所述天线接收的信号中分离的所述第一RAT信号。
15.根据权利要求12所述的方法，
其中所述开关的端之间的连接状态由所述第一信号处理模块产生的第一控制信号和所述第二信号处理模块产生的第二控制信号控制。
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