CN114301492A - 多路选择器件、控制方法、射频系统及无线通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多路选择器件、控制方法、射频系统及无线通信设备，能够改善双发模式下不同频段信号之间的互相干扰问题。所述多路选择器件，包括至少两个用于连接耦合器的第一输入端口，以及用于连接射频收发器的第一输出端口，所述多路选择器件包括第一开关单元和至少一个滤波器，其中：第一开关单元包括至少两个第一端和至少一个第二端，所述至少两个第一端分别一一对应连接所述第一输入端口，用于分别接收耦合器输出的信号，所述第二端连接所述滤波器，第一开关单元选择导通所述至少两个第一输入端口与所述滤波器之间的通路；所述滤波器与所述第一输出端口连接，用于对所接收的信号进行滤波处理，通过第一输出端口输出滤波处理后的信号。
Description
技术领域
本公开实施例涉及但不限于射频技术领域，尤其涉及一种多路选择器件、控制方法、射频系统及无线通信设备。
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。对于支持第五代(the 5th Generation，5G)移动通信技术的通信设备，通常是基于能够支持非独立组网(Non-Standalone，NSA)模式的射频架构来支持独立组网模式。在非独立组网模式下，通常采用4G信号和5G信号的双连接模式。
对于非独立组网模式，相关技术中的反馈接收(Feedback Receiver，FBRX)检测机制是通过一条通路读取天线端发射的信号，通过对该信号进行分析来完成功率控制。
发明内容
本公开实施例提供了一种多路选择器件、控制方法、射频系统及无线通信设备，改善双发模式下不同频段信号之间的互相干扰问题。
一方面，本公开实施例提供了一种多路选择器件，包括至少两个用于连接耦合器的第一输入端口，以及用于连接射频收发器的第一输出端口，每个第一输入端口用于接收一路信号，所述多路选择器件包括第一开关单元和至少一个滤波器，其中：
所述第一开关单元包括至少两个第一端和至少一个第二端，所述至少两个第一端分别一一对应连接所述第一输入端口，用于分别接收第一耦合器输出的信号和第二耦合器输出的信号，所述第二端连接所述滤波器，所述第一开关单元根据所述第一输入端口接收的至少两路不同频段的信号选择导通所述至少两个第一输入端口与所述滤波器之间的通路，以将所述信号输入至所述至少一个滤波器；
所述至少一个滤波器与所述第一输出端口连接，用于对所接收的信号进行滤波处理，通过所述第一输出端口输出滤波处理后的信号。
另一方面，本公开实施例还提供了一种控制方法，适用于前述多路选择器件，所述控制方法包括：
根据接收的信号的信号频段，控制第一开关单元选择打开相应频段的信号通路，使所述信号通过打开的信号通路传输至滤波器进行滤波处理，将滤波出后的信号输出至射频收发器。
再一方面，本公开实施例还提供了一种射频系统，包括射频收发器、射频处理电路、至少两个耦合器、天线系统以及如权利要求1-12任一项所述的多路选择器件，所述射频收发机发射的信号通过所述射频处理电路处理后由所述天线系统发射，所述耦合器对所述天线系统发射的至少两路不同频段的信号分别进行采样接收，通过所述多路选择器件传输至所述射频收发器。
再一方面，本公开实施例还提供了一种包含前述射频系统的无线通信设备。
本公开实施例的多路选择器件设置于耦合器与射频收发器之间，在射频收发器双发场景(或称双连接场景，指射频收发器同时发射两个不同频段信号的场景)下，通过内部设置的第一开关单元将输入的至少两路不同频段的信号输出至对应的滤波器，通过滤波器针对各频段的信号进行滤波处理，滤除其他频段的干扰信号，将滤波处理后的信号反馈至射频收发器，可以改善双发模式下不同频段信号之间的互相干扰。
本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。
图1a为一种5G独立组网模式架构示意图；
图1b为一种5G非独立组网模式架构示意图；
图2为CPL架构示意图；
图3为本公开实施例一种多路选择器件的示意图；
图4为本公开实施例一种控制方法的流程图；
图5为本公开实施例一种射频系统的架构示意图；
图6为本公开应用示例可选频多路选择器件架构示意图；
图7为图6中可选频多路选择器件引脚示意图；
图8为包含图6所示可选频多路选择器件的射频系统示意图；
图9为本公开应用示例另一种可选频多路选择器件架构示意图；
图10为包含图9所示可选频多路选择器件的射频系统示意图；
图11为本公开应用示例再一种可选频多路选择器件架构示意图；
图12为包含图11所示可选频多路选择器件的射频系统示意图。
具体实施方式
本公开描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本公开所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本公开包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本公开已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本公开中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本公开实施例的精神和范围内。
5G移动通信系统网络架构的选项分为SA模式和NSA模式。其中选项1，2，5，6是SA模式，选项3，4，7，8是NSA模式；非独立组网的选项3，4，7还有不同的子选项；在这些选项中，选项1早已在第四代(the 4th Generation，4G)移动通信系统结构中实现，选项6和选项8仅是理论存在的部署场景。
以选项2为例，SA模式的核心架构在于，核心网的控制面与用户面皆通过5G基站连接手机。图1a所示为选项2SA模式架构示意图，图中连接移动终端(例如手机)、基站和核心网的各有一条实线和一条虚线。其中虚线代表控制面，实线代表用户面。用户面和控制面是可以完全分离的。其中控制面是用来发送管理、调度资源所需的信令的通道。用户面是发送用户具体数据的通道。
以选项3为例，图1b所示为选项3NSA模式架构示意图，图中，基站连接的核心网是4G核心网，控制面锚点都在4G，选项3的数据分流控制点在4G基站上，也就是说，4G不但要负责控制管理，还要负责把从核心网下来的数据分为两路，一路发给移动终端(例如手机)，另一路分流到5G去发给移动终端。
NSA一个重大特性就是双连接，就是移动终端能同时跟4G和5G都进行通信，一般情况下，会有一个主连接和从连接。NSA模式包括EN-DC、NE-DC和NGEN-DC构架中的任一种。其中，EN-DC是指4G无线接入网与5G NR的双连接，NE-DC指5G NR与4G无线接入网的双连接，而NGEN-DC指在5G核心网下的4G无线接入网与5G NR的双连接。在EN-DC构架下，电子设备连接4G核心网，4G基站为主连接，5G基站为从连接。在NE-DC构架下，引入5G核心网，5G基站为主连接，4G基站为从连接。在NGEN-DC构架下，引入5G核心网，4G基站为主连接，5G基站为从连接。其中，DC代表Dual Connectivity，即双连接(Dual Connectivity，DC)；E代表进化的通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)陆地无线接入(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access，E-UTRA或EUTRA)，即4G无线接入网；N代表新空口(new radio，NR)，即5G新无线；NG代表下一代核心网(next generation，NG)，即5G核心网。
在新一代射频解决方案中，一个射频处理电路——PA-MiD(Power AmplifierModules with Integrated Duplexer，带集成双工器的功率放大器模块)可以支持两路不同频段信号的发射，例如一个PA-MiD可实现ENDC功能。PA-MiD内部包含有一个MB PA(MidBand PA，中频段功率放大器)和一个HB PA(High Band高频段功率放大器)，两个PA可以同时工作。以信号组合为B3和N41(其中B3为中频段信号，N41为高频段信号)为例，两路信号各自经过MB PA和HB PA放大处理后，再经滤波单元滤波，经射频电路开关芯片送至不同的引脚(PIN)输出。
反馈接收(Feedback Receiver，FBRX)检测是一种通过CPL(Coupler，耦合器)来采集反馈信号，从而对发射信号进行检测与控制的过程。射频收发器(Transciver，具有一个FBRX输入端口)产生并发射信号，通过数字功率放大器(GDIGtx)和模拟功率放大器(Gtx)后由天线发射。然后，通过一个CPL对发射(TX)信号进行采样，得到FBRX信号。FBRX信号通过模拟功率放大器(GFBRX)和数字功率放大器(GDIG)后，进入内环功率控制(Inner loop powercontrol，ILPC)。ILPC通过检测FBRX信号的大小、质量，并反馈到发射信号数字功率放大器(GDIGtx)来完成功率控制(包含信号大小与质量)。其中，GDIGtx、GFBRX、GDIG和ILPC可设置于射频收发器，Gtx可设置于射频处理电路。在双发场景即同时发射两个不同频段信号的场景下，FBRX检测时，每路信号都有独立的CPL进行采集检测，采集后的信号通过开关合路后，输入到射频收发器。
在FBRX检测过程中，首先会进行FBRX校准。校准时，射频收发器固定发射信号PReference，并通过外接仪器检测发射信号输出功率TXmeasure。通过一个固定耦合系数的CPL对发射信号采样，得到FBRXCPL。FBRXCPL通过已知增益的GFBRX和GDIG进入ILPC，得到FBRXILPC。通过FBRX校准，可以得到P Reference与TXmeasure、FBRXCPL、FBRXILPC一一对应的关系，最终完成功率控制。
CPL是一种通用的射频部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度、插入损耗。但是，CPL不具备对频率的选择性，对于不同频率信号，其主要差别在于耦合系数不同。通过调整耦合器设计，可以得到不同耦合系数的CPL。图2为CPL架构示意图。
在新一代射频解决方案中，双发场景中，以B3和N41信号为例，射频链路中同时存在着两个不同频段的信号(B3和N41信号)，在发射过程中，会进行FBRX检测。平台会在不同帧的不同时隙(slot)对B3和N41轮流进行检测(每次只检测一种信号，每次检测的时间例如为20us)。本申请发明人发现，当对B3信号FBRX检测时，N41信号仍然存在，如果B3 FBRX路径与N41路径隔离度不够时，则会造成N41信号泄露到B3 FBRX路径。
以常见功率组合0+26为例，即B3功率为0dBm，N41功率为26dBm。CPL的耦合系数多数为-20～-30dB，以-25dB为例，对于B3来说CPL采样到的FBRXCPL功率为-25dBm。以B3 FBRX路径与N41路径隔离度为40dB为例，则泄露到B3 FBRX路径的N41信号功率(FBRX干扰)为-14dBm。该-14dBm的FBRX干扰远远大于-25dBm的FBRXCPL，即干扰信号远大于需要的信号，这会对需要的信号造成干扰，影响FBRX接收机的工作。
FBRX受到干扰信号干扰，会导致ILPC收到的功率大于正常的FBRXILPC功率，在进行功率控制时，会导致输出功率小于预期值。并且，干扰信号的存在，会导致ILPC解调得到的接收信号质量变差，影响输出信号质量。如在数字预失真(Digital Pre-Distortion，DPD)中，会通过FBRX信号，对TX信号提前预失真，当FBRX信号本身就是失真时，通过FBRX信号调整得到TX信号也会是失真的，在检测中则呈现为邻道信号泄露比(Adjacent ChannelLeakage Ratio，ACLR)和误差向量幅度(Error Vector Magnitude，EVM)指标恶化。另外，若FBRX干扰过大，会造成ILPC接收机阻塞，如果超过ILPC接收能力上限，则会影响ILPC正常使用。
同时本申请发明人也发现，在对ENDC B3-N41进行FBRX校准时，会分别独立对B3和N41链路校准，即对B3路径进行FBRX校准时，N41不工作，故在FBRX校准时不存在泄露对FBRX产生干扰。也就是说，FBRX校准与实际FBRX检测存在差异，FBRX校准无法解决FBRX检测时隔离度不够的问题，使得FBRX检测难以实现对功率的很好控制。
综上，由于最新一代射频系统高度集成，两路不同频段的信号由同一PA-MiD芯片转出，导致其FBRX隔离度问题尤为突出。为此，本公开实施例提供了一种多路选择器件100，如图3所示，包括至少两个用于连接耦合器的第一输入端口，以及用于连接射频收发器的第一输出端口，每个第一输入端口用于接收一路信号，所述多路选择器件包括第一开关单元110和至少一个滤波器120，其中：
所述第一开关单元110包括至少两个第一端和至少一个第二端，所述至少两个第一端分别一一对应连接所述第一输入端口，用于分别接收第一耦合器输出的信号和第二耦合器输出的信号，所述第二端连接所述滤波器120，所述第一开关单元根据所述第一输入端口接收的至少两路不同频段的信号选择导通所述至少两个第一输入端口与所述滤波器120之间的通路，以将所述信号输入至所述至少一个滤波器120；
所述至少一个滤波器120与所述第一输出端口连接，用于对所接收的信号进行滤波处理，滤除其他频段的干扰信号，通过所述第一输出端口输出滤波处理后的信号
本公开实施例所述的多路选择器件设置于耦合器与射频收发器之间，在射频收发器双发场景下，通过第一开关单元将输入的至少两路不同频段的信号输出至对应的滤波器，通过滤波器针对各频段的信号进行滤波处理，滤除其他频段的干扰信号，将滤波处理后的信号反馈至射频收发器，可以改善双发模式下不同频段信号之间的互相干扰。当输入信号为FBRX信号时，可以改善FBRX检测时隔离度不够的问题，避免FBRX信号受到干扰所带来的不良影响。
在示例性实施例中，所述多路选择器件可以支持任意双连接场景，例如EN-DC、NE-DC或NGEN-DC或载波聚合(Carrier Aggregation，CA)。本实施例虽以4G与5G双连接为例进行说明，但本领域技术人员可知，本实施例可以应用于任何可能存在的双连接或多连接场景。并且本实施例对双发的信号的频段无限制，可以是任何频段的组合，例如可以是P+Q的形式，其中P频段包括B1、B3、B39、B41、B77、B78、N1、N3、N39、N41、N77、N78中的任意一种，Q频段包括不同于P频段的以下频段中的任意一种：B1、B3、B39、B41、B77、B78、N1、N3、N39、N41、N77、N78。
在示例性实施例中，所述多路选择器件与多个耦合器连接，接收每个耦合器输出的FBRX信号，所述多路选择器件还与射频收发器连接，用于将滤波处理后的FBRX信号传输至射频收发器进行FBRX检测。与多路选择器件连接的耦合器可以单独设置或与射频处理电路集成，本公开对此不做限制。
在示例性实施例中，所述第一耦合器输出的信号为第一耦合器对射频收发机产生的通过射频处理电路处理后由天线系统发射的信号进行采样接收后输出的信号，所述第二耦合器输出的信号为第二耦合器对同一射频收发机产生的通过同一射频处理电路处理后由天线系统发射的信号进行采样接收后输出的信号。
在示例性实施例中，所述第一开关单元110可包括第一单刀多掷开关和第一天线选择开关(Antenna Switch，ASW)，所述第一单刀多掷开关包括N个第二输入端口和一个第二输出端口，所述第一天线选择开关包括一个第三输入端口和M个第三输出端口，每个滤波器120与一个第三输出端口连接，N和M均为大于等于2的正整数；
所述第一单刀多掷开关的两个第二输入端口用于分别接收所述第一耦合器输出的信号和第二耦合器输出的信号(当N大于2时，第一单刀多掷开关的其他第二输入端口可以用于接收其他耦合器的信号)，所述第二输出端口与第三输入端口连接，所述第一单刀多掷开关选择导通所述N个第二输入端口与所述第一天线选择开关之间的通路，以将耦合器输出的信号输入至所述第一天线选择开关；
所述第一天线选择开关选择导通所述第三输入端口与M个第三输出端口之间的通路，以通过第三输出端口输出耦合器输出的信号。
第一单刀多掷开关的第二输入端口的数量与输入的信号数量相关，第二输入端口的数量可大于或等于输入的信号数量。第一天线选择开关的第三输出端口的数量与滤波器数量相关，第三输出端口的数量可大于或等于滤波器数量。第一单刀多掷开关例如可以为SPDT(单刀双掷)开关、单刀三掷开关、单刀四掷开关、单刀五掷开关、单刀六掷开关等。通过第一单刀多掷开关可实现多路输入到一路输出的选通以将信号送至第一天线选择开关。通过第一天线选择开关可实现一路输入到多路输出的选通以将信号送至与该信号相对应的滤波器。第一天线选择开关第三输出端口的数量M可以与第一单刀多掷开关的第二输入端口数量N相同，也可以不同，只要能够实现信号的选通和输出即可。
在其他实施例中，所述第一开关单元还可以采用其他多输入多输出的信号选通器件实现，例如4刀多掷开关等。
以输入信号为FBRX为例，所述第一开关单元110每个第一端用于接收一种信号频段的FBRX信号，每个第二端与一个滤波器120连接，所述第一开关单元110根据接收的FBRX信号的信号频段，选择连接对应滤波器120的信号通路，使所述FBRX信号通过打开的信号通路传输至所述滤波器120；每个滤波器120用于对一种信号频段的FBRX信号进行滤波处理，滤除所述FBRX信号的信号频段之外的其他频段的干扰信号，输出滤波处理后的FBRX信号。
以双发为第一发射信号和第二发射信号为例，多路选择器件包括两个滤波器120——第一滤波器和第二滤波器，在第一发射信号的第一反馈检测时段接收所述第一发射信号的第一FBRX信号，打开所述第一FBRX信号通路，将该第一FBRX信号送至所述第一FBRX信号对应的第一滤波器，第一滤波器对第一FBRX信号进行滤波，滤除除第一FBRX信号之外的其他干扰信号。再例如，在第二发射信号的第二反馈检测时段接收所述第二发射信号的第二FBRX信号，打开所述第二FBRX信号通路，将该第二FBRX信号送至所述第二FBRX信号对应的第二滤波器，第二滤波器对第二FBRX信号进行滤波，滤除除第二FBRX信号之外的其他干扰信号。第一反馈检测时段与第二反馈检测时段不重叠，且可以交替设置。
通过第一开关单元为输入的FBRX信号选择对应的滤波器，该滤波器可以针对该频段的FBRX信号进行滤波，滤除其他频段的干扰信号，操作简单，滤波效果好。
在示例性实施例中，所述滤波器120可以包括第一滤波器和第二滤波器，例如可以是低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器中的任意两种，每个滤波器与一个第三输出端口连接。所述第一滤波器用于对频段A的信号(例如FBRX信号)进行滤波以滤除频段A之外的其他频段的干扰信号，所述第二滤波器用于对频段B的信号(例如FBRX信号)进行滤波以滤除频段B之外的其他频段的干扰信号，所述频段A不同于所述频段B。以频段A低于频段B为例，所述第一滤波器可以是低通滤波器，所述第二滤波器可以是高通滤波器，每个滤波器与一个第三输出端口连接，例如，低通滤波器与一个第三输出端口连接，高通滤波器与另一个第三输出端口连接。在其他示例性实施例中，根据信号需要，可以设置第一滤波器为带通滤波器，第二滤波器为高通滤波器，或者设置第一滤波器为低通滤波器，第二滤波器为带通滤波器。
在示例性实施例中，所述滤波器120可以包括第一带通滤波器和第二带通滤波器，每个带通滤波器与一个第三输出端口对应连接，所述第一带通滤波器用于对第一频段的信号(例如FBRX信号)进行滤波以滤除除第一频段之外其他频段的干扰信号，所述第二带通滤波器用于对第二频段的信号(例如FBRX信号)进行滤波以滤除除第二频段之外其他频段的干扰信号，所述第一频段不同于所述第二频段。通过设置两个带通滤波器可以针对容易产生干扰的信号进行有针对性的滤波，例如一个带通滤波器针对B3信号进行滤波，另一个带通滤波器针对N41信号进行滤波。可能的组合还可以包括：B1+N41，B39+N41；B1+N78，B3+N78，B39+N78；B1+N77，B3+N77，B39+N77等。本文此处仅为举例说明，在其他实施例中可以有其他种组合。
上述以包含两个滤波器为例进行说明，在示例性实施例中，所述滤波器120还可以包括第三滤波器，如第三带通滤波器，第三带通滤波器与一个第三输出端口对应连接，所述第三带通滤波器用于对第三频段的信号(例如FBRX信号)进行滤波以滤除除第三频段之外其他频段的干扰信号，所述第三频段不同于所述第一频段和第二频段。即所述滤波器120可以用于对三种信号(例如FBRX信号)进行分别滤波。
在示例性实施例中，所述滤波器120还可以包括第四带通滤波器，所述第四带通滤波器与一个第三输出端口对应连接，所述第四带通滤波器用于对第四频段的信号(例如FBRX信号)进行滤波以滤除除第四频段之外其他频段的干扰信号，所述第四频段不同于所述第一频段、第二频段和第三频段。即所述滤波器120可以用于对四种信号(例如FBRX信号)分别进行滤波。
每个滤波器120的输出信号可以作为多路选择器件100的输出信号，滤波器120的输出端口可以作为多路选择器件100的输出端口。为了减少输出端口数量，在示例性实施例中，所述多路选择器件100还可以包括第二开关单元130(例如可以是第二天线选择开关)，所述第二开关单元130包括X个第四输入端口和一个第四输出端口，所述第二开关单元130的每个第四输入端口与一个滤波器120的输出端口连接，所述第二开关单元130的第四输出端口为所述多路选择器件100的第一输出端口。通过第二开关单元可以减少多路选择器件的输出端口数量。
在示例性实施例中，所述第一开关单元110的一个第二端也即第一天线选择开关的一个第三输出端口与所述多路选择器件100的一个第一输出端口连接，该第三输出端口与第一输出端口之间的通路作为直连通路直通，用于直接输出不需滤波的信号。例如，所述第一开关单元110可用于在独立组网模式下在接收到当前网络信号时，选择打开该直连通路，使所述当前网络信号从所述直连通路输出，即不进行滤波，直接从所述多路选择器件的输出端口输出。当多路选择器件包括第二开关单元130时，该所述第一开关单元110的一个第二端可以与第二开关单元130的一个第四输入端口连接，以提供直连通路，用于输出不需滤波的信号。
作为一种可选方案，在示例性实施例中，所述滤波器120包括可调滤波器，所述可调滤波器的输入端口与所述第一开关单元110的第二端连接，用于接收耦合器输出的信号，以及用于根据接收的信号的信号频段进行与所述信号频段相对应的滤波处理，滤除所述信号频段之外的其他频段的干扰信号，并通过所述第一输出端口输出滤波处理后的信号。可调滤波器的输出端口可作为多路选择器件的输出端口。
在示例性实施例中，所述第一开关单元110可包括第二单刀多掷开关，所述第二单刀多掷开关包括Y个第五输入端口和一个第五输出端口，所述第五输出端口连接所述滤波器120(例如上述可调滤波器)，Y为大于等于2的正整数；所述第二单刀多掷开关的每个第五输入端口用于接收一种信号频段的信号(例如FBRX信号)，所述第五输出端口用于输出接收到的信号；
所述第二单刀多掷开关的两个第五输入端口用于分别接收所述第一耦合器输出的信号和第二耦合器输出的信号(当Y大于2时，第二单刀多掷开关的其他第五输入端口可以用于接收其他耦合器的信号)，所述第二单刀多掷开关选择导通所述Y个第五输入端口与所述滤波器120之间的通路，以将耦合器输出的信号输入至所述滤波器120。
通过采用一个可调滤波器可以简化多路选择器件的内部结构。以双发为第一发射信号和第二发射信号为例，在第一发射信号的第一反馈检测时段，可将可调滤波器设置为低通或者带通滤波器，通带包括所述第一发射信号的第一FBRX信号所在频段，阻带包括所述第二发射信号的第二FBRX信号所在频段，在第二发射信号的第二反馈检测时段，设置为高通或者带通滤波器，通带包括所述第二发射信号的第二FBRX信号所在频段，阻带包括所述第一发射信号的第一FBRX信号所在频段。
在示例性实施例中，所述多路选择器件100还可包括用于进行软件控制的射频前端接口(RF Front End Interface，RFFE)，用于对所述多路选择器件进行控制。所述RFFE接口符合移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)联盟协议。
本公开实施例还提供了一种控制方法，适用于如前任一实施例中所述的多路选择器件，如图4所示，所述控制方法包括：
步骤10，根据接收的信号(例如FBRX信号)的信号频段，控制第一开关单元110选择打开相应频段的信号通路，使所述信号通过打开的信号通路传输至滤波器120进行滤波处理；
步骤20，将滤波器120滤波处理后的信号输出至射频收发器。
采用本公开实施例所述的控制方法，通过控制第一开关单元将输入的信号输出至对应的滤波器，使滤波器针对该频段的信号进行滤波处理，滤除其他频段的干扰信号，可以改善双发模式下不同频段信号之间的互相干扰。
本公开实施例还提供了一种射频系统，如图5所示，包括射频收发器、射频处理电路、至少两个耦合器、天线系统以及前述任一实施例所述的多路选择器件100，所述射频收发机发射的信号通过所述射频处理电路处理后由所述天线系统发射，所述至少两个耦合器对所述天线系统发射的至少两路不同频段的信号分别进行采样接收，通过所述多路选择器件100传输至所述射频收发器的所述FBRX接口。
在示例性实施例中，射频处理电路可以是具有FBRX信号接口的射频处理电路，所述多路选择器件输出的信号传输至所述射频收发器的FBRX接口。
通过在射频收发器接收到FBRX信号之前，先对FBRX信号进行滤波处理，通过滤波器抑制干扰信号，可以改善NSA模式下FBRX检测时隔离度不够的问题，避免FBRX信号受到干扰所带来的不良影响。
本公开实施例还提供了一种包括上述射频系统的无线通信设备。本公开实施例所涉及到的无线通信设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、虚拟现实/增强现实设备、无线耳机、智能家居设备、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(Mobile Station，MS)，终端设备(terminal device)等等。
其中，智能家居设备可以为以下至少一种：智能手表、智能音箱、智能电视机、智能冰箱、智能洗衣机、智能灯具、智能马桶、智能电饭煲、智能晾衣架、智能按摩椅、智能家具、智能传感器、智能门窗、智能路由器、智能网关、智能开关面板等等，在此不做限定。
下面通过若干应用示例对本公开实施例进行说明。
由于多路选择器件100具有选频的功能，因此下文中将多路选择器件称为可选频多路选择器。图6为一种可选频多路选择器架构示意图，图7为图6中可选频多路选择器引脚示意图，图8为包含图6所示可选频多路选择器的射频系统示意图。
如图6所示，在本示例中，第一开关单元110包括一单刀多掷开关(例如本例中以SP4T为例，还可以为SPDT，或其他单刀多掷开关)和一第一天线选择开关(例如ASW(AntennaSwitch，ASW)1)，滤波器120包括至少两个不同频段的带通滤波器(band pass filter，BPF)，在本示例中以包括4个带通滤波器为例，滤波器120包括B1、B3、B39、N41带通滤波器，分别用于对B1信号、B3信号、B39信号和N41信号进行过滤，可以根据ENDC组合，选择相应滤波器组合使用。该可选频多路选择器还可包括一第二开关单元130，例如可以为ASW2，用于将各滤波器的输出合成为一路输出。在其他示例性实施例中，多路选择器件100可以没有第二开关单元130，滤波器120的输出直接连接多路选择器件100的输出端口(RFOUT)，输出端口的数量可以与滤波器120的数量对应。
该可选频多路选择器件还可包括用于进行软件控制的接口，例如可以是射频前端接口(RF Front End Interface，RFFE)，如图8所示。
该可选频多路选择器件还包括一路直连通路(一个第一开关单元与第二开关单元之间的连接)，该直连通路用于在单独发射一个信号的场景下(例如5G SA模式，或单独发射4G信号的场景)，接收当前网络的信号，通过输出端口输出，由于在单独发射一个信号时，射频链路上只存在一路信号，无干扰存在，因此不需要滤波。第一开关单元110输出当前网络的信号，通过第二开关单元130的输出端口输出。
通过RFFE接口可以进行射频软件配置，使可选频多路选择器件能够根据信号制式，选择相应滤波器或者直通，实现射频路径导通。基于该可选频多路选择器件构造5G应用射频方案，能够改善FBRX隔离度问题。RFFE接口引脚设计遵循MIPI协议标准。
如图7所示，除了多个输入端口(图中RFIN)和输出端口(图中RFOUT)外，该可选频多路选择器件还可包括时钟信号端口(图中SCLK，或称CLK)，控制数据端口(图中SDATA，或称DATA)，电压输入输出端口(图中VIO)，电池工作模式专用端口(图中VBATT)和接地端口(图中GND)。
如图8所示，以B3和N 41组合为例，第一耦合器CPL 1对SA信号和B3信号进行FBRX检测，第二耦合器CPL 2只对N41信号进行检测。当处于SA连接时，无需同时连接4G和5G，即仅发射N41信号，不会产生FBRX干扰，可将可选频多路选择器件设置为直通状态(图中未示出信号通路)。当B3 FBRX工作时，将可选频多路选择器件通过射频软件配置到B3带通滤波器，滤除其他频段制式的信号的干扰，实现抑制干扰信号(见图8中黑色粗实线所示信号通路)。当N41 FBRX工作时，将可选频多路选择器件通过射频软件配置到B3带通滤波器，抑制干扰信号(见图8中黑色粗虚线所示信号通路)。
本示例提供的改善ENDC双发状况下FBRX隔离度问题的可选频多路选择器件，将SP4T合路后的信号通过ASW1将信号传输到不同的滤波器120或者直通，经过带通滤波器抑制干扰信号后，再经过ASW2合成一路输出；射频路径(ASW切换)可由射频软件控制。该方案中，可选频多路选择器件可通过配置不同的带通滤波器，适应任意ENDC组合，改善其隔离度问题。
隔离度改善效果：改善效果与带通滤波器对阻带的抑制有关，如B3带通滤波器在B3 FBRX工作时对阻带(N41频段)抑制度40dB，隔离度则相应增加40dB。
考虑到常见ENDC信号组合包括：B1+N41，B3+N41，B39+N41；B1+N78，B3+N78，B39+N78；B1+N77，B3+N77，B39+N77，其频率如表1所示，可知，B1、B3和B39其频率都小于2200MHz，相对而言可认为是中频率等级(MB)，N41、N77和N78其频率都大于2400MHz，相对而言可认为是高频率等级(HB)。故可以将可选频多路选择器件中的滤波器简化为包括一个低通滤波器(例如设计截止频率在2200-2400MHz之间，通过中频抑制高频)，一个高通滤波器(例如设计导通频率在2400-4200MHz之间，通过高频抑制中频)
表1 ENDC频率表
图9为本示例中简化后的可选频多路选择器件架构示意图，图10为包含图9所示可选频多路选择器件的射频系统示意图。
如图9所示，在本实施例中，第一开关单元110包括一单刀四掷开关(例如SP 4T)和一第一天线选择开关(例如ASW1)，本实施例中滤波器120包括一个高通滤波器(HPF)和一个低通滤波器(LPF)，其中高通滤波器可用于对N41信号、N77信号或N78信号进行过滤，低通滤波器可用于对B1信号、B3信号或B39信号进行过滤。此外还可包括一第二开关单元130，例如ASW2，用于将各FBRX路径合成一路输出。
该可选频多路选择器件还包括用于进行软件控制的接口，例如RFFE，如图10所示。
该可选频多路选择器件还包括一路直连通路——一个第一开关单元110(ASW1)与第二开关单元130(ASW2)之间的通路，该直连通路用于在SA连接时，接收当前网络的信号，通过输出端口输出，在处于SA连接时，射频链路上只存在一路信号，无干扰存在，因此不需要滤波。SP4T输出当前网络的信号(以下也称SA信号)，ASW1将当前网络信号通过直连通路传输至ASW2的输入端口，通过ASW2的输出端口输出。
通过RFFE接口可以进行射频软件配置，使可选频多路选择器件能够根据信号制式，选择相应滤波器或者直通，实现射频路径导通。基于该可选频多路选择器件构造5G应用射频方案，能够改善FBRX隔离度问题。
本实施例中该可选频多路选择器件的外部引脚同图7所示。
如图10所示，CPL 1对SA信号和ENDC信号(例如B3、B1或B39)进行FBRX检测，CPL 2只对N41或N77或N78信号进行检测。当处于SA连接时，射频链路上只存在一路信号，不会产生FBRX干扰，可将可选频多路选择器件设置为直通状态(图中未示出信号通路)，SA信号与B1 FBRX、B3 FBRX或B39 FBRX信号路径相同。当B1、B3或B39 FBRX工作时即在B1、B3或B39信号的反馈检测时段，将可选频多路选择器件通过射频软件配置到LPF，滤除高频段制式的信号的干扰，实现抑制干扰信号(见图10中黑色粗实线所示信号通路)。当N41、N77或N78 FBRX工作时即在N41、N77或N78信号的反馈检测时段，将可选频多路选择器件通过射频软件配置到HPF，滤除低频段制式的信号的干扰，实现抑制干扰信号(见图10中黑色粗虚线所示信号通路)。
为了进一步简化可选频多路选择器件接口，可采用可调滤波器代替前述各滤波器进行选频，既减少了滤波器数量，还可以节省天线选择开关。图11为本示例中简化后的可选频多路选择器件架构示意图，图12为包含图11所示可选频多路选择器件的射频系统示意图。
如图11所示，在本实施例中，第一开关单元110包括一单刀四掷开关，滤波器120包括可调滤波器，用以选频。该可选频多路选择器件还包括用于进行软件控制的接口，例如图12中的RFFE1。通过RFFE接口可以进行射频软件配置。本实施例中该可选频多路选择器件的外部引脚同图7所示。
如图12所示，以B3和N 41组合为例，CPL 1会对SA信号和B3信号进行FBRX检测，CPL2只对N41信号进行检测。通过射频软件配置，使该可选频多路选择器件能够根据信号制式，选择可调滤波器的通带与阻带，来抑制干扰信号，改善FBRX隔离度问题。例如，在B3的反馈检测时段时，接收B3 FBRX信号，将可调滤波器的通带设置为B3 FBRX信号所在频段，阻带包括所述N41 FBRX信号在频段；在N41的反馈检测时段时，接收N41FBRX信号，将可调滤波器的通带设置为N41 FBRX信号所在频段，阻带包括所述B3 FBRX信号在频段；当接收到SA信号，则直接输出，不进行滤波；SA信号与B3信号路径相同。
在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (16)
1.一种多路选择器件，其特征在于，包括至少两个用于连接耦合器的第一输入端口，以及用于连接射频收发器的第一输出端口，每个第一输入端口用于接收一路信号，所述多路选择器件包括第一开关单元和至少一个滤波器，其中：
所述第一开关单元包括至少两个第一端和至少一个第二端，所述至少两个第一端分别一一对应连接所述第一输入端口，用于分别接收第一耦合器输出的信号和第二耦合器输出的信号，所述第二端连接所述滤波器，所述第一开关单元根据所述第一输入端口接收的至少两路不同频段的信号选择导通所述至少两个第一输入端口与所述滤波器之间的通路，以将所述信号输入至所述至少一个滤波器；
所述至少一个滤波器与所述第一输出端口连接，用于对所接收的信号进行滤波处理，通过所述第一输出端口输出滤波处理后的信号。
2.根据权利要求1所述的多路选择器件，其特征在于，
所述第一开关单元包括第一单刀多掷开关和第一天线选择开关，所述第一单刀多掷开关包括N个第二输入端口和一个第二输出端口，所述第一天线选择开关包括一个第三输入端口和M个第三输出端口，每个滤波器与一个第三输出端口连接，N和M均为大于等于2的正整数；
所述第一单刀多掷开关的两个第二输入端口用于分别接收所述第一耦合器输出的信号和第二耦合器输出的信号，所述第二输出端口与第三输入端口连接，所述第一单刀多掷开关选择导通所述N个第二输入端口与所述第一天线选择开关之间的通路，以将耦合器输出的信号输入至所述第一天线选择开关；
所述第一天线选择开关选择导通所述第三输入端口与M个第三输出端口之间的通路，以通过第三输出端口输出耦合器输出的信号。
3.根据权利要求2所述的多路选择器件，其特征在于，所述滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器中的任意两种，每个滤波器与一个第三输出端口连接。
4.根据权利要求3所述的多路选择器件，其特征在于，所述滤波器包括低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器与一个第三输出端口连接，所述高通滤波器与另一个第三输出端口连接。
5.根据权利要求2所述的多路选择器件，其特征在于，
所述滤波器包括第一带通滤波器和第二带通滤波器，每个带通滤波器与一个第三输出端口对应连接，所述第一带通滤波器用于对第一频段的信号进行滤波以滤除除第一频段之外其他频段的干扰信号，所述第二带通滤波器用于对第二频段的信号进行滤波以滤除除第二频段之外其他频段的干扰信号，所述第一频段不同于所述第二频段。
6.根据权利要求5所述的多路选择器件，其特征在于，
所述滤波器还包括第三带通滤波器，所述第三带通滤波器与一个第三输出端口对应连接，所述第三带通滤波器用于对第三频段的信号进行滤波以滤除除第三频段之外其他频段的干扰信号，所述第三频段不同于所述第一频段和第二频段。
7.根据权利要求6所述的多路选择器件，其特征在于，
所述滤波器还包括第四带通滤波器，所述第四带通滤波器与一个第三输出端口对应连接，所述第四带通滤波器用于对第四频段的信号进行滤波以滤除除第四频段之外其他频段的干扰信号，所述第四频段不同于所述第一频段、第二频段和第三频段。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的多路选择器件，其特征在于，
所述多路选择器件还包括第二开关单元，所述第二开关单元包括X个第四输入端口和一个第四输出端口，每个第四输入端口与一个滤波器连接，所述第四输出端口作为第一输出端口，所述第二开关单元选择导通所述X个第四输入端口与所述第一输出端口之间的通路，以将滤波器滤波处理后的信号通过第一输出端口输出。
9.根据权利要求2-7中任一项所述的多路选择器件，其特征在于，
所述第一天线选择开关的一个第三输出端口与所述多路选择器件的一个第一输出端口连接，所述第三输出端口与所述第一输出端口之间的通路作为直连通路，用于输出不需滤波的信号。
10.根据权利要求8所述的多路选择器件，其特征在于，
所述第一天线选择开关的一个第三输出端口与所述第二开关单元的一个第四输出端口连接，所述第三输出端口与所述第四输出端口之间的通路作为直连通路，用于输出不需滤波的信号。
11.根据权利要求1所述的多路选择器件，其特征在于，
所述滤波器包括可调滤波器，所述可调滤波器与所述第一开关单元的第二端连接，用于接收耦合器输出的信号，以及用于根据接收的信号的信号频段进行与所述信号频段相对应的滤波处理，滤除所述信号频段之外的其他频段的干扰信号，并通过所述第一输出端口输出滤波处理后的信号。
12.根据权利要求1或11所述的多路选择器件，其特征在于，
所述第一开关单元包括第二单刀多掷开关，所述第二单刀多掷开关包括Y个第五输入端口和一个第五输出端口，所述第五输出端口连接所述滤波器，Y为大于等于2的正整数；
所述第二单刀多掷开关的两个第五输入端口用于分别接收所述第一耦合器输出的信号和第二耦合器输出的信号，所述第二单刀多掷开关选择导通所述Y个第五输入端口与所述滤波器之间的通路，以将耦合器输出的信号输入至所述滤波器。
13.根据权利要求1所述的多路选择器件，其特征在于，
所述第一耦合器输出的信号为第一耦合器对射频收发机产生的通过射频处理电路处理后由天线系统发射的信号进行采样接收后输出的信号，所述第二耦合器输出的信号为第二耦合器对同一射频收发机产生的通过同一射频处理电路处理后由天线系统发射的信号进行采样接收后输出的信号。
14.一种控制方法，其特征在于，适用于如权利要求1-13任一项所述的多路选择器件，所述控制方法包括：
根据接收的信号的信号频段，控制第一开关单元选择打开相应频段的信号通路，使所述信号通过打开的信号通路传输至滤波器进行滤波处理，将滤波出后的信号输出至射频收发器。
15.一种射频系统，其特征在于，包括射频收发器、射频处理电路、至少两个耦合器、天线系统以及如权利要求1-13任一项所述的多路选择器件，所述射频收发机发射的信号通过所述射频处理电路处理后由所述天线系统发射，所述耦合器对所述天线系统发射的至少两路不同频段的信号分别进行采样接收，通过所述多路选择器件传输至所述射频收发器。
16.一种无线通信设备，其特征在于，包括如权利要求15所述的射频系统。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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