CN114124138A - 射频系统和通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种射频系统和通信设备,射频系统包括射频收发器和射频收发电路,其中,射频收发电路与所述射频收发器连接,所述射频收发电路被配置有第一接收通路、第二接收通路、第三接收通路和第四接收通路,其中,第一接收通路,被配置为用于支持对低频信号的主集接收;第二接收通路,被配置为用于对所述低频信号的分集接收;第三接收通路,被配置为用于支持对所述低频信号的MIMO接收;第四接收通路,被配置为用于支持对所述低频信号的MIMO接收,可以实现对低频信号的4*4MIMO接收功能,以提高对低频信号的接收性能。
Description
技术领域
本申请涉及天线技术领域,特别是涉及一种射频系统和通信设备。
背景技术
随着技术的发展和进步,移动通信技术逐渐开始应用于通信设备,例如手机等。随着技术的发展和进步,5G移动通信技术逐渐开始应用于电子设备。5G移动通信技术通信频率相比于4G移动通信技术的频率更高。传统的射频系统在小区边缘、楼宇深处或电梯等信号较差的区域时,对5G低频信号的接收(例如,N28频段信号)的接收性能较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种射频系统和通信设备,可以提高对低频信号的接收性能。
第一方面,本申请实施例提供一种射频系统,包括:
射频收发器;
射频收发电路,与所述射频收发器连接,所述射频收发电路被配置有:
第一接收通路,被配置为用于支持对低频信号的主集接收;
第二接收通路,被配置为用于对所述低频信号的分集接收;
第三接收通路,被配置为用于支持对所述低频信号的MIMO接收;
第四接收通路,被配置为用于支持对所述低频信号的MIMO接收。
第二方面,本申请实施例提供一种通信设备,包括前述的射频系统。
上述射频系统和通信设备,射频系统包括射频收发器和射频收发电路,其中,射频收发电路配置有能够支持对低频信号接收处理的四路接收通路,这四路接收通路分别一一对应连接至四支天线,可以实现对低频信号的4*4MIMO接收功能。本实施例提供的射频系统若处于信号良好状态下的环境时,相对于相关技术中仅能够支持低频信号2*2MIMO接收的射频系统,其下行通信速率可提升一倍。若本实施例提供的射频系统若位于小区边缘,楼宇深处,电梯等弱信号环境时,相对于相关技术中仅能够支持低频信号2*2MIMO接收的射频系统,可以提高一倍的分集增益,其覆盖距离也增大一倍,其接收性能大幅度提高。本申请实施例提供的射频系统,现对于相关技术中支持低频信号2*2MIMO接收的射频系统,下行通信速率和覆盖距离提升一倍,进而可以提升射频系统对低频信号的接收性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中射频系统的框架示意图之一;
图2为一个实施例中射频系统的框架示意图之二;
图3为一个实施例中射频系统的框架示意图之三;
图4为一个实施例中射频系统的框架示意图之四;
图5为一个实施例中射频系统的框架示意图之五;
图6为一个实施例中射频系统的框架示意图之六;
图7为一个实施例中射频系统的框架示意图之七;
图8为一个实施例中四天线在通信设备中的分布示意图;
图9为一个实施例中射频系统的框架示意图之八;
图10为一个实施例中射频系统的框架示意图之九;
图11为一个实施例中射频系统的框架示意图之十;
图12为一个实施例中射频系统的框架示意图之十一;
图13为一个实施例中通信设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一天线称为第二天线,且类似地,可将第二天线称为第一天线。第一天线和第二天线两者都是天线,但其不是同一天线。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中,“若干”的含义是至少一个,例如一个,两个等,除非另有明确具体的限定。
本申请实施例涉及的射频系统可以应用到具有无线通信功能的通信设备,其通信设备可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备,以及各种形式的用户设备(User Equipment,UE)(例如,手机),移动台(MobileStation,MS)等等。为方便描述,上面提到的设备统称为通信设备。
如图1所示,在其中一个实施例中,本申请实施例提供的射频系统包括:射频收发器100、射频收发电路110、第一天线ANT0、第二天线ANT1、第三天线ANT2、第四天线ANT3。其中,第一天线ANT0、第二天线ANT1、第三天线ANT2和第四天线ANT3均可以支持对低频信号的接收和发射处理。各支天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如,各支天线可以包括由以下天线结构形成的具有谐振元件的天线:阵列天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、缝隙天线结构、螺旋形天线结构、带状天线、单极天线、偶极天线中的至少一种等。不同类型的天线可以用于不同的频段和频段组合。在本申请实施例中,对第一天线ANT0、第二天线ANT1、第三天线ANT2和第四天线ANT3的类型不做进一步的限定。
低频信号可包括一个低频频段的射频信号,也可以包括多个低频频段的射频信号,且各射频信号的低频频段不同。该射频信号可以包括4G LTE低频信号和5G NR低频信号中的至少一个。其中,低频信号的频段划分如表1所示。
表1为低频信号的频段划分表
需要说明的是,5G网络中沿用4G所使用的频段,仅更改序号之前的标识,低频信号的多个低频频段不限于上述举例说明。
射频收发器100可被配置有与射频收发电路110连接的多个端口。其中,射频收发电路110被配置有第一接收通路RX0、第二接收通路RX1、第三接收通路RX2和第四接收通路RX3。射频收发电路110中每个接收通路都可对应连接至唯一的一支天线,各接收通路可分别对天线接收的低频信号进行接收处理,并将处理后的低频信号对应传输至射频收发器100对应的端口,以分别实现对低频信号的接收处理。其中,第一接收通路RX0可支持对低频信号的主集接收;第二接收通路RX1可对所述低频信号的分集接收;第三接收通路RX2可支持对所述低频信号的MIMO接收;第四接收通路RX3可支持对所述低频信号的MIMO接收。可以理解的是,所述第一接收通路RX0、第二接收通路RX1、第三接收通路RX2和所述第四接收通路RX3被配置为共同支持低频信号的4*4MIMO接收功能。其中,MIMO是指多输入多输出(multi input multi output)。射频收发电路110配置的四个接收通可以协同四支天线,可以实现对四路低频信号的接收处理,进而可支持低频信号的4*4MIMO接收功能。示例性的,若低频信号为N28频段信号,则该射频系统可支持N28频段信号的4*4MIMO接收功能。若低频信号包括N5、N8、N20、N28和N71频段信号,则该射频系统可支持N5、N8、N20、N28和N71频段信号的4*4MIMO接收功能。
在本申请实施例中,射频系统包括射频收发器100和射频收发电路110,其中,射频收发电路110配置有能够支持对低频信号接收处理的四路接收通路,这四路接收通路分别一一对应连接至四支天线,可以实现对低频信号的4*4MIMO接收功能。本实施例提供的射频系统若处于信号良好状态下的环境时,相对于相关技术中仅能够支持低频信号2*2MIMO接收的射频系统,其下行通信速率可提升一倍。若本实施例提供的射频系统若位于小区边缘,楼宇深处,电梯等弱信号环境时,相对于相关技术中仅能够支持低频信号2*2MIMO接收的射频系统,可以提高一倍的分集增益,其覆盖距离也增大一倍,其接收性能大幅度提高。本申请实施例提供的射频系统,现对于相关技术中支持低频信号2*2MIMO接收的射频系统,下行通信速率和覆盖距离提升一倍,进而可以提升射频系统对低频信号的接收性能。
如图2所述,射频收发电路110包括分别与射频收发器100连接的主集接收模块111、分集接收模块112、第一MIMO接收模块113和第二MIMO接收模块114。主集接收模块111、分集接收模块112、第一MIMO接收模块113和第二MIMO接收模块114可一一对应连接至一个天线,且各接收模块连接的天线各不相同,主集接收模块111、分集接收模块112、第一MIMO接收模块113和第二MIMO接收模块114均可支持对低频信号的低噪声放大处理。其中,主集接收模块111配置有所述第一接收通路,用于对所连接天线(例如,第一天线ANT0)接收的所述低频信号进行低噪声放大处理以实现对所述低频信号的主集接收处理。分集接收模块112配置有所述第二接收通路,用于对所连接天线(例如,第二天线ANT1)接收的所述低频信号进行滤波、低噪声放大处理以实现对所述低频信号的分集接收处理。第一MIMO接收模块113配置有所述第一MIMO接收通路,用于对所连接天线(例如,第三天线ANT2)接收的所述低频信号进行滤波、低噪声放大处理以实现对所述低频信号的第一MIMO接收处理。第二MIMO接收模块114配置有所述第二MIMO接收通路,用于对所连接天线(例如,第四天线ANT3)接收的所述低频信号进行滤波、低噪声放大处理以实现对所述低频信号的第二MIMO接收处理。
主集接收模块111中可用于支持对低频信号的放大处理。示例性的,主集接收模块111可以为低噪声放大器模组,例如,ELNA(External Low Noise Amplifier,外部低噪声放大器)器件或LFEM(Low noise amplifier front end module,射频低噪声放大器模组)器件,简称LFEM器件,可以支持对低频信号的低噪声放大处理。分集接收模块112、第一MIMO接收模块113和第二MIMO接收模块114可以为LFEM器件,其具体可包括低噪声放大器和至少一个滤波器等,可用于支持对低频信号(例如,包括至少一个低频频段的4G LTE信号和5G NR信号)的接收处理。
在本申请实施例中,射频系统包括射频收发器100和射频收发电路110,其中,射频收发电路110包括主集接收模块111、分集接收模块112、第一MIMO接收模块113和第二MIMO接收模块114这四个接收模块,每一接收模块均能够支持对低频信号的接收处理。这四个接收模块分别一一对应连接至四支天线,可以实现对低频信号的4*4MIMO接收功能。本实施例提供的射频系统相对于相关技术中支持低频信号2*2MIMO接收的射频系统,下行通信速率和覆盖距离提升一倍,进而可以提升射频系统对低频信号的接收性能。
如图3,在其中一个实施例中,所述射频系统被配置有用于支持对所述低频信号进行发射的发射通路TX。其中,所述第一接收通路RX0、发射通路TX被配置为连接同一天线。连接至第一接收通路RX0和发射通路TX的天线可以称之为目标天线(或主集天线),可用于支持对低频信号的发射以及低频信号的主集接收。如图4和图5所示,射频收发电路110还包括与射频收发器100连接的发射模块115。发射模块115配置有发射通路,可对接收的低频信号进行功率放大处理,以支持对低频信号的发射处理。其中,发射模块115中可包括功率放大器1151,可用于支持对低频信号的功率放大处理。
请继续参考图4和图5,所述射频系统还包括滤波模块120。滤波模块120的多个第一端分别与所述发射模块115、所述主集接收模块111一一对应连接,所述滤波模块120的第二端可与第一天线ANT0连接,滤波模块120用于滤除所述低频信号以外的杂散波。具体的,滤波模块120用于对所述发射模块115输出的所述低频信号进行滤波处理以输出至天线,以及用于对所述天线接收的所述低频信号进行滤波处理后输出至所述主集接收模块111。
请继续参考图4,在其中一个实施例中,当低频信号为单低频频段的射频信号时,滤波模块120可以包括双工器121。其中,单低频频段可以为N5、N8、N20、N28、N71频段中的一种。双工器121的两个第一端分别与发射模块115、主集接收模块111一一对应连接,双工器121的第二端可与天线(例如,第一天线ANT0)连接。连接至双工器121的天线可以用于对低频信号的发射和主集接收。双工器121可用于滤除所述低频信号以外的杂散波,除此之外,双工器121还可以用于隔离第一接收通路RX0上传输的低频信号,以及发射通路TX上传输的低频信号。示例性的,若低频信号为N28频段信号,则该双工器121可对N28频段以外的杂散波进行滤波处理,仅输出N28频段信号至第一天线ANT0或主集接收模块111。
请继续参考图5,在其中一个实施例中,当低频信号包括多个低频频段的射频信号时,发射模块115可配置有多个发射通路。多个低频频段可包括N5、N8、N20、N28、N71频段中的至少两种。其中,发射通路的数量与低频频段的数量相同。发射模块115还可包括与功率放大器1151连接的第一射频开关1152,其中,第一射频开关1152可以为单刀多掷开关。功率放大器1151和第一射频开关1152可构成多个发射通路。主集接收模块111可配置有多个第一接收通路。主集接收模块111可包括低噪声放大器1111和第二射频开关1112,其中,第二射频开关1112可以为单刀多掷开关,低噪声放大器1111和第二射频开关1112可构成多个第一接收通路。
滤波模块120可包括第一滤波单元122、第二滤波单元123和选通单元124。所述第一滤波单元122的多个第一端分别与所述主集接收模块111连接,所述第一滤波单元122的多个第二端分别与选通单元124连接,用于对所述天线接收的所述低频信号进行滤波处理并输出多个不同低频频段的射频信号。第二滤波单元123的多个第一端分别与所述发射模块连接,所述第二滤波单元123的多个第二端分别与选通单元124连接,用于对所述发射模块输出的所述低频信号进行滤波处理并输出多个不同低频频段的射频信号。
第一滤波单元122、第二滤波单元123可分别包括多个滤波器,滤波器可用于对接收的低频信号进行滤波处理,以输出单低频频段的射频信号。示例性的,若低频信号包括N5、N8、N20、N28和N71频段这五个低频频段的射频信号,则第一滤波单元122包括一一对应设置在5个发射通路上的五个滤波器,第二滤波单元123包括对应设置在5个第一接收通路上的五个滤波器。第一滤波单元122、第二滤波单元123中的各滤波器可通过选通单元124连接至第一天线ANT0。其中,选通单元124可选择导通,任一滤波器与第一天线ANT0之间的通路。示例性的,若低频信号包括五个低频频段的射频信号,选通单元124可以为SP10T开关。
可选的,第一滤波单元122和第二滤波单元123所包括的多个滤波器还可以用双工器替换,以实现滤波处理。
在其中一个实施例,发射模块115、主集接收模块111、滤波模块120可集成在同一射频器件中,该射频器件可以为射频PA Mid器件。该射频PA Mid器件可以理解为内置低噪声放大器的功率放大器模块(Power Amplifier Modules including Duplexers,PA Mid),其可用于支持对低频的功率放大、滤波、低噪声放大处理,进而实现对低频信号的发射和主集接收处理。需要说明的是,在本申请实施例中,对发射模块115、滤波模块120和主集接收模块111的具体组成形式不做进一步的限定。
为了便于说明,在本申请实施例中,以图4所示的射频系统,低频信号为N28A频段信号采用四路接收为例进行说明。
发射路径:射频收发器100输出N28A频段发射信号,经过发射模块115进行低频信号放大,放大后的信号进入双工器121的第一端,经过双工器121对带外信号进行滤除后,低频信号到达双工器121的第二端,通过第一天线ANT0将N28A频段信号发射出去。
第一路接收路径:第一天线ANT0接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号进入双工器121,经过双工器121滤除带外信号,N28A频段信号从双工器121接收端输出进入主集接收模块111的低噪声放大器对N28A频段接收信号进行放大处理,最后输出到射频收发器100。
第二路接收路径:第二天线ANT1接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号进入分集接收模块112,经过分集接收模块112的滤波、低噪声放大处理,最后输出到射频收发器100。
第三路接收路径:第三天线ANT2接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号进入第一MIMO接收模块113,经过第一MIMO接收模块113的滤波、低噪声放大处理,最后输出到射频收发器100。
第四路接收路径:第四天线ANT3接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号进入第二MIMO接收模块114,经过第二MIMO接收模块114的滤波、低噪声放大处理,最后输出到射频收发器100。
在本实施例中,射频系统可以支持对低频信号的发射处理,同时,射频系统还包括滤波模块120,可以对接收的信号进行滤波处理,可以滤除低频信号以外的信号,仅输出低频信号,同时还可以用于隔离发射通路和第一接收通路上的信号,以使该射频系统能够实现对低频信号的发射功能,同时,还可以实现对低频信号的4*4MIMO接收。
如图6所示,在其中一个实施例中,所述第一接收通路RX0、所述第二接收通路RX1、所述第三接收通路RX2和所述第四接收通RX3分别被配置为可切换地连接第一天线ANT0、第二天线ANT1、第三天线ANT2、第四天线ANT3。其中,每一所述接收通路被配置为连接至一支天线,且各所述接收通路连接的所述天线各不相同。其中,所述射频收发器被配置为:根据所述第一接收通路、所述第二接收通路、所述第三接收通路和所述第四接收通路接收的各所述低频信号的网络信息,配置连接至所述第一接收通路的目标天线。所述目标天线为第一天线ANT0、第二天线ANT1、第三天线ANT2、第四天线ANT3之一。其中,网络信息可以包括与所接收的低频信号的无线性能度量相关联的原始和处理后的信息,诸如信号强度、接收功率、参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP)、接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)、信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)、MIMO信道矩阵的秩(Rank)、载波干扰噪声比(Carrier to Interference plus NoiseRatio,RS-CINR)、帧误码率、比特误码率、参考信号接收质量(Reference signalreception quality,RSRQ)等。
射频收发器100被配置有多个端口,例如,可包括输出端口TX OUT、第一输入端口RF IN0、第二输入端口RF IN1、第三输入端口RF IN2和第四输入端口RF IN3。其中,各输入端口用于接收由天线侧输入的低频信号,输出端口TX OUT用于将射频收发器100处理后的低频信号输出至天线侧。其中,输出端口TX OUT用于连接配置有发射通路的发射模块115,第一输入端口RF IN0用于连接配置有第一接收通路RX0的主集接收模块111,第二输入端口RF IN1用于连接配置有第二接收通路RX1的分集接收模块112,第三输入端口RF IN2用于连接配置有第三接收通路RX2的第一MIMO接收模块113,第四输入端口RF IN3用于连接配置有第四接收通路RX3的第二MIMO接收模块114。
射频收发器100存储上述第一接收通路RX0、所述第二接收通路RX1、所述第三接收通路RX2和所述第四接收通RX3的配置信息。其中,该配置信息可以包括射频收发器100端口的标识信息、各个天线的标识信息、第一接收通路RX0、所述第二接收通路RX1、所述第三接收通路RX2和所述第四接收通RX3上的各开关的控制逻辑信息等。可以理解,上述配置信息也可以存储于独立于射频收发器100的存储器件内,在需要的时候可以被射频收发器100读取。上述配置信息也可以存储在射频收发器100中。在本申请实施例中,对配置信息的存储位置不做进一步的限定。
为了便于说明,以网络信息为接收信号强度指示为例进行说明。射频收发器100可根据第一接收通路、第二接收通路、第三接收通路、第四接收通路接收的低频信号的接收信号强度指示大小来配置目标天线。具体的,射频收发器100可以将具有最大接收信号强度指示的接收通路连接的天线作为目标天线。
如图7所示,在其中一个实施例中,所述射频系统还包括开关模块140。其中,所述开关模块140的四个第一端分别与所述滤波模块20、分集接收模块112、第一MIMO接收模块113、第二MIMO接收模块114一一对应连接,所述开关模块140的四个第二端分别与所述第一天线ANT0、所述第二天线ANT1、所述第三天线ANT2、所述第四天线ANT3一一对应连接。具体的,所述开关模块140为四刀四掷开关(Four pole four throw,DP4T)。开关模块140可在射频收发器100的控制下,在同一时刻,选择导通滤波模块20与一天线之间的通路,分集接收模块112与一天线之间的通路,第一MIMO接收模块113与一天线之间的通路以及第二MIMO接收模块114与一天线之间的通路。其中,滤波模块20、分集接收模块112、第一MIMO接收模块113、第二MIMO接收模块114连接的天线各不相同。
当射频收发器100基于四个接收通路的网络信息确定出目标天线后,该射频收发器100可控制开关模块140将目标天线连接至滤波模块20,以将该目标天线作为主集天线,实现对低频信号的发射和主集接收。
在本实施例中通过设置开关模块140,可以选择导通第一天线ANT0、第二天线ANT1、第三天线ANT2和第四天线ANT3所在的各接收通路,配合射频收发器100从第一天线ANT0、第二天线ANT1、第三天线ANT2和第四天线ANT3中来确定目标天线,并控制开关模块140使得目标天线能够连接至滤波模块20以导通其第一接收通路和发射通路,可以将上行信号分布在天线效率更好的目标天线上,可以保证任一天线被遮挡的情况下,确保上行信号的可靠性以提高射频系统工作的通信性能。
在其中一个实施例中,所述第一天线ANT0、第二天线ANT1的天线效率均高于所述第三天线ANT2、第四天线ANT3的效率。一般,该射频系统应用在通信设备中时,由于受到通信设备结构的限制,如图8所示,通常会将第一天线ANT0和第二天线ANT1分别设置在通信设备的顶边框101和底边框103,将第三天线ANT2和第四天线ANT3设置在通信设备的两个侧边框102、104,因此,第一天线ANT0和第二天线ANT1的效率均高于第三天线ANT2和第四天线ANT3的效率。
如图9所示,所述第一接收通路、发射通路、第二接收通路被配置为可切换地连接第一天线ANT0和第二天线ANT1。可以理解的是,第一接收通路、发射通路被配置为连接第一天线ANT0,第二接收通路被配置为连接第二天线ANT1。或者是,第一接收通路、发射通路被配置为连接第二天线ANT1,第二接收通路被配置为连接第一天线ANT0。第三天线ANT2和第四天线ANT3分别与第一MIMO接收模块13、第二MIMO接收模块14一一对应连接。其中,在本申请实施例中,第一天线ANT0、第二天线ANT1都能够支持对低频信号的发射、主集接收和分集接收。
在本实施例中,所述第一天线ANT0、第二天线ANT1的天线效率均高于所述第三天线ANT2、第四天线ANT3的效率,其中,目标天线为第一天线ANT0、第二天线ANT1中的任一支,可以将上行信号分布在天线效率更好的第一天线ANT0或第二天线ANT1上,可以保证上行信号的可靠性以提高射频系统工作的通信性能。
如图10-图12所示,在其中一个实施例中,所述开关模块140的两个第一端分别与所述滤波模块120、分集接收模块112一一对应连接,所述开关模块140的两个第二端分别与所述第一天线ANT0、所述第二天线ANT1一一对应连接。具体的,所述开关模块140为DPDT开关。开关模块140可导通滤波模块120(即第一接收通路和发射通路)与第一天线ANT0之间的通路,分集接收模块112(即第二接收通路)与第二天线ANT1之间的通路。可选地,开关模块140还可导通滤波模块120与第二天线ANT1之间的通路,以及分集接收模块112与第一天线ANT0之间的通路。
在本实施例中通过设置开关模块140,可以选择导通第一接收通路分别与第一天线ANT0、第二天线ANT1之间的通路,配合射频收发器100从第一天线ANT0和第二天线ANT1中来确定目标天线,并控制开关模块140使得目标天线能够连接至第一接收通路、发射通路,可以将上行信号分布在天线效率更好的第一天线ANT0或第二天线ANT1上,可以保证上行信号的可靠性以提高射频系统工作的通信性能。
为了便于说明,以网络信息为接收信号强度指示为例进行说明。射频收发器100可根据第一接收通路和第二接收通路接收的低频信号的接收信号强度指示大小来配置目标天线。若当前第一接收通路的接收信号强度指示小于或等于第二接收通路的接收信号强度指示,则将当前与第二接收通路连接的天线作为目标天线,并控制开关模块140将目标天线连接至第一接收通路。
射频收发器100用于根据第一接收通路和第二接收通路接收的射频信号的接收信号强度指示配置目标天线。其中,目标天线为连接至第一接收通路的天线。在确定目标天线后,射频收发器100可控制开关模块140导通目标天线与第一接收通路之间的通路。具体的,所述第一天线ANT0被配置为对所述低频信号进行发射和主集接收的默认目标天线,若所述第一接收通路和所述第二接收通路分别接收的所述低频信号的信号质量的差值在预设时间段内均小于预设阈值,则所述射频收发器100配置所述第二天线ANT1为所述目标天线。请继续参考图10,射频系统默认工作状态下,第一接收通路、发射通路被配置为连接第一天线ANT0、第二接收通路连接第二天线ANT1、第三接收通路连接第三天线ANT2、第四接收通路连接第四天线ANT3。当射频系统工作在默认状态或初始状态时,第一天线ANT0作为目标天线,第一天线ANT0为主集天线,用于N28频段信号的发射天线和主集接收天线;第二天线ANT1为分集天线,用于N28频段信号的分集接收;第三天线ANT2用于N28频段信号的第一MIMO接收;第四天线ANT3用于N28频段信号的第二MIMO接收。
射频收发器100中可以预先存储射频系统的默认目标天线等。在本申请实施例中,默认目标天线可以理解为射频系统在初始状态的信号传输的优先天线或最优天线。在默认工作状态下,射频收发器100会获取第一接收通路RX0接收的低频信号的第一接收信号强度指示以及第二接收通路RX1接收的低频信号的第二接收信号强度指示,若第二接收信号强度指示减去第一接收信号强度指示的差值在预设时间内大于或等于预设阈值,则将第二天线ANT1作为目标天线。在确定目标天线后,请继续参考图11,射频收发器100可控制开关模块140导通目标天线(第二天线ANT1)与第一接收通路RX0之间的通路,并导通第一天线ANT0与第二接收通路RX1之间的通路。如此,则可以认为第一天线ANT0可能被遮挡(例如,被用户握持),可以将低频信号的发射和主集接收切换至第二天线ANT1,从而利用第二天线ANT1来实现低频信号的发射和主集接收,以提升低频信号的通信质量。若该差值小于预设阈值,则继续将第一天线ANT0作为目标天线,维持当前的工作状态。需要说明的是,在本申请实施例中,预设阈值均大于零的数值,预设阈值的大小可以根据需要设置。
在申请实施例中,通过设置预设阈值的判定条件,还可以防止因为天线的信号强度可能一直处于变化中而导致的天线之间频繁切换,进而可以减小天线的传输效率的影响。
基于如图10所示的射频系统,为了便于说明,以低频信号为N28A频段信号采用四路接收为例进行说明。
发射路径:射频收发器100输出N28V频段发射信号,经过发射模块115的功率放大器1151进行低频信号放大,放大后的信号进入滤波模块120,经过滤波模块120对带外信号进行滤除后,经过开关模块140,通过第一天线ANT0将N28V频段信号发射出去;
第一路接收路径:第一天线ANT0接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号经过开关模块140进入滤波模块120,经过滤波模块120滤除带外信号进入主集接收模块111的低噪声放大器1111对N28A频段接收信号进行低噪声放大处理,最后输出到射频收发器100。
第二路接收路径:第二天线ANT1接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号经过开关模块140进入分集接收模块112,经过分集接收模块112的滤除、低噪声放大处理,最后输出到射频收发器100。
第三路接收路径:第三天线ANT2接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号进入第一MIMO接收模块113,经过第一MIMO接收模块113中的滤除、低噪声放大处理,最后输出到射频收发器100。
第四路接收路径:第四天线ANT3接收来之空间中的N28A频段信号,N28A频段的接收信号进入第二MIMO接收模块114,经过第二MIMO接收模块114的滤除、低噪声放大处理,最后输出到射频收发器100。
射频收发器100可根据第一接收通路RX0、第一输入端口RF IN0接收到N28频段信号的第一接收信号强度指示以及根据第二接收通路RX1、第二输入端口RF IN1接收的N28频段信号的第二接收信号强度指示来确定目标天线。在确定目标天线后,射频收发器100可控制开关模块140导通目标天线(第二天线ANT1)与第一接收通路RX0之间的通路,并导通第一天线ANT0与第二接收通路RX1之间的通路,以将第二接收通路RX1配置为目标接收通路,将第二天线ANT1作为主集天线,用于N28频段信号的发射和主集接收,将第一天线ANT0作为分集天线,用于N28频段信号的分集接收。
在其中一个实施例中,开关模块140的两个第一端分别与滤波模块20、分集接收模块112连接,开关模块140的两个第二端可分别与四个天线中的任意两个连接。剩余的两支天线可分别与第一MIMO接收模块13、第二MIMO接收模块14一一对应连接。具体的,所述开关模块140为双刀双掷开关(Double pole Double throw,DP4T)。射频收发器可基于第一接收通路和第二接收通路分别接收的网络信息确定出目标天线,并控制开关模块140导通滤波模块20与目标天线之间的射频通路。
如图13所示,进一步的,以通信设备为手机10为例进行说明,具体的,如图13所示,该手机10可包括存储器21(其任选地包括一个或多个计算机可读存储介质)、处理电路22、外围设备接口23、射频系统24、输入/输出(I/O)子系统26。这些部件任选地通过一个或多个通信总线或信号线29进行通信。本领域技术人员可以理解,图13所示的手机10并不构成对手机的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。图13中所示的各种部件以硬件、软件、或硬件与软件两者的组合来实现,包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。
存储器21任选地包括高速随机存取存储器,并且还任选地包括非易失性存储器,诸如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储器设备、或其他非易失性固态存储器设备。示例性的,存储于存储器21中的软件部件包括操作系统211、通信模块(或指令集)212、全球定位系统(GPS)模块(或指令集)213等。
处理电路22和其他控制电路(诸如射频系统24中的控制电路)可以用于控制手机10的操作。该处理电路22可以包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路等。
处理电路22可以被配置为实现控制手机10中的天线的使用的控制算法。处理电路22还可以发出用于控制射频系统24中各开关的控制命令等。
I/O子系统26将手机10上的输入/输出外围设备诸如键区和其他输入控制设备耦接到外围设备接口23。I/O子系统26任选地包括触摸屏、按键、音调发生器、加速度计(运动传感器)、周围光传感器和其他传感器、发光二极管以及其他状态指示器、数据端口等。示例性的,用户可以通过经由I/O子系统26供给命令来控制手机10的操作,并且可以使用I/O子系统26的输出资源来从手机10接收状态信息和其他输出。例如,用户按压按钮261即可启动手机或者关闭手机。
射频系统24可以为前述任一实施例中的射频系统,其中,射频系统24还可用于处理多个不同频段的射频信号。例如用于接收1575MHz的卫星定位信号的卫星定位射频电路、用于处理IEEE802.11通信的2.4GHz和5GHz频段的WiFi和蓝牙收发射频电路、用于处理蜂窝电话频段(诸如850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz的频段、和Sub-6G频段)的无线通信的蜂窝电话收发射频电路。其中,Sub-6G频段可具体包括2.496GHz-6GHz频段,3.3GHz-6GHz频段。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM),它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种射频系统,其特征在于,包括:
射频收发器;
射频收发电路,与所述射频收发器连接,所述射频收发电路被配置有:
第一接收通路,被配置为用于支持对低频信号的主集接收;
第二接收通路,被配置为用于对所述低频信号的分集接收;
第三接收通路,被配置为用于支持对所述低频信号的MIMO接收;
第四接收通路,被配置为用于支持对所述低频信号的MIMO接收。
2.根据权利要求1所述的射频系统,其特征在于,所述射频收发电路包括:
主集接收模块,与所述射频收发器连接,所述主集接收模块配置有所述第一接收通路,用于对天线接收的所述低频信号进行低噪声放大处理以实现对所述低频信号的接收处理;
分集接收模块,与所述射频收发器连接,所述分集接收模块配置有所述第二接收通路,用于对天线接收的所述低频信号进行滤波、低噪声放大处理以实现对所述低频信号的接收处理;
第一MIMO接收模块,与所述射频收发器连接,所述第一MIMO接收模块配置有所述第一MIMO接收通路,用于对天线接收的所述低频信号进行滤波、低噪声放大处理以实现对所述低频信号的接收处理;
第二MIMO接收模块,与所述射频收发器连接,所述第二MIMO接收模块配置有所述第二MIMO接收通路,用于对天线接收的所述低频信号进行滤波、低噪声放大处理以实现对所述低频信号的接收处理,其中,所述主集接收模块、所述分集接收模块、所述第一MIMO接收模块、所述第二MIMO接收模块分别连接至一支天线,且连接的所述天线各不相同。
3.根据权利要求2所述的射频系统,其特征在于,所述射频系统还包括:
发射模块,与所述射频收发器连接,用于支持所述射频收发器输出的所述低频信号进行发射处理;
滤波模块,所述滤波模块的两个第一端分别与所述发射模块、所述主集接收模块一一对应连接,所述滤波模块的第二端用于与天线连接,用于对所述发射模块输出的所述低频信号进行滤波处理以输出至所述天线,以及用于对所述天线接收的所述低频信号进行滤波处理后输出至所述主集接收模块。
4.根据权利要求3所述的射频系统,其特征在于,所述第一接收通路、所述第二接收通路分别被配置为可切换地连接第一天线、第二天线,所述第三接收通路被配置为连接第三天线、所述第四接收通路被配置为连接第四天线,每一所述接收通路被配置为连接至一支天线,且各所述接收通路连接的所述天线各不相同,所述第一天线和所述第二天线的效率均高于所述第三天线和所述第四天线的效率。
5.根据权利要求4所述的射频系统,其特征在于,所述射频收发器被配置为:
根据所述第一接收通路和所述第二接收通路接收的各所述低频信号的网络信息,配置连接至所述第一接收通路的目标天线,所述目标天线为所述第一天线和所述第二天线之一。
6.根据权利要求5所述的射频系统,其特征在于,所述第一天线被配置为所述低频信号的默认目标天线,所述射频收发器被配置为:
若所述第一接收通路接收的低频信号的第一信号强度与所述第二接收通路接收的所述低频信号的第二信号强度的差值在预设时间段内小于或等于预设阈值,则所述射频收发器配置所述第二天线为所述目标天线。
7.根据权利要求4所述的射频系统,其特征在于,所述射频系统还包括:
开关模块,所述开关模块的两个第一端分别与所述滤波模块、分集接收模块一一对应连接,所述开关模块的两个第二端分别与所述第一天线、所述第二天线一一对应连接。
8.根据权利要求3所述的射频系统,其特征在于,所述第一接收通路、所述第二接收通路、所述第三接收通路和所述第四接收通分别被配置为可切换地连接第一天线、第二天线、第三天线、第四天线,其中,每一所述接收通路被配置为连接至一支天线,且各所述接收通路连接的所述天线各不相同;其中,
所述射频收发器被配置为:
根据所述第一接收通路、所述第二接收通路、所述第三接收通路和所述第四接收通路接收的各所述低频信号的网络信息,配置连接至所述第一接收通路的目标天线,所述目标天线为所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线之一。
9.根据权利要求8所述的射频系统,其特征在于,所述射频系统还包括:
开关模块,所述开关模块的四个第一端分别与所述滤波模块、分集接收模块、第一MIMO接收模块、第二MIMO接收模块一一对应连接,所述开关模块的四个第二端分别与所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线、所述第四天线一一对应连接。
10.根据权利要求3所述的射频系统,其特征在于,所述低频信号为单低频的射频信号,所述滤波模块包括双工器,其中,所述双工器的两个第一端分别与所述发射模块、所述主集接收模块一一对应连接,所述双工器的公共端与天线连接。
11.根据权利要求3所述的射频系统,其特征在于,所述低频信号包括多个低频频段的射频信号,所述滤波模块包括:
第一滤波单元,所述第一滤波单元的多个第一端分别与所述主集接收模块连接,用于对所述天线接收的所述低频信号进行滤波处理并输出多个不同低频频段的射频信号;
第二滤波单元,所述第二滤波单元的多个第一端分别与所述发射模块连接,用于对所述发射模块输出的所述低频信号进行滤波处理并输出多个不同低频频段的射频信号;
选通单元,所述选通单元的多个第一端分别与多个所述第一滤波单元、多个所述第二滤波单元的第二端一一对应连接,所述选通单元的第二端与所述天线连接,用于选择导通任一所述第一滤波单元或任一所述第二滤波单元与所述天线之间的射频通路。
12.根据权利要求1所述的射频系统,其特征在于,所述低频信号包括N5、N8、N20、N28、N71频段中的至少一种。
13.一种通信设备,其特征在于,包括:如权利要求1-12任一项所述的射频系统。
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