CN114337703A

CN114337703A - 一种射频电路、通信装置及电子设备

Info

Publication number: CN114337703A
Application number: CN202011023390.6A
Authority: CN
Inventors: 肖峰
Original assignee: Oppo Chongqing Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Oppo Chongqing Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2040-09-25
Also published as: CN114337703B

Abstract

本申请实施例公开了一种射频电路、通信装置及电子设备，该射频电路包括：第一匹配电路、第二匹配电路和信号收发器；其中，第一匹配电路的第一端连接天线，第一匹配电路的第二端连接第二匹配电路的第一端，第二匹配电路的第二端连接信号收发器；第一匹配电路用于过滤第一频段的干扰信号，以及用于将天线阻抗调试到阻抗匹配状态；第二匹配电路用于过滤第二频段的干扰信号，以及用于将信号收发器阻抗调试到阻抗匹配状态。这里，利用射频通路的第一匹配电路和第二匹配电路代替现有射频电路中滤波器的功能，不仅能够减少因滤波器引入的线路损耗，从而提高射频信号的TX/RX性能，还能够节省PCB板的布局面积，节约成本。

Description

一种射频电路、通信装置及电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术，尤其涉及一种射频电路、通信装置及电子设备。

背景技术

现有的无线通信技术中，每个天线的射频电路中都需要设置滤波器，利用滤波器来过滤通信频段之外的干扰杂讯，达到与其他通信频段互不干扰的目的。

由于滤波器自身存在线路损耗，滤波器的引入会增大射频电路整体的线路损耗，从而降低射频信号的发送/接收(Transmit/Receive，TX/RX)性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种射频电路、通信装置及电子设备。

本申请的技术方案是这样实现的：

第一方面，提供了一种射频电路，所述射频电路包括：第一匹配电路、第二匹配电路和信号收发器；其中，

所述第一匹配电路的第一端连接天线，所述第一匹配电路的第二端连接第二匹配电路的第一端，所述第二匹配电路的第二端连接信号收发器；

所述第一匹配电路用于过滤第一频段的干扰信号，以及用于将所述天线阻抗调试到阻抗匹配状态；

所述第二匹配电路用于过滤第二频段的干扰信号，以及用于将所述信号收发器阻抗调试到阻抗匹配状态。

第二方面，提供了一种通信装置，所述通信装置包括第一方面的射频电路。

第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括第二方面的通信装置。

本申请实施例中提供了一种射频电路、通信装置及电子设备，该射频电路包括：第一匹配电路、第二匹配电路和信号收发器；其中，所述第一匹配电路的第一端连接天线，所述第一匹配电路的第二端连接第二匹配电路的第一端，所述第二匹配电路的第二端连接信号收发器；所述第一匹配电路用于过滤第一频段的干扰信号，以及用于将所述天线阻抗调试到阻抗匹配状态；所述第二匹配电路用于过滤第二频段的干扰信号，以及用于将所述信号收发器阻抗调试到阻抗匹配状态。这里，利用射频通路的第一匹配电路和第二匹配电路代替现有射频电路中滤波器的功能，不仅能够减少因滤波器引入的线路损耗，从而提高射频信号的TX/RX性能，还能够节省PCB板的布局面积，节约成本。

附图说明

图1为本申请实施例中一种射频电路的原理结构示意图；

图2为本申请实施例中另一种射频电路的原理结构示意图；

图3为本申请实施例中一种射频电路的组成结构示意图；

图4为图3这种射频电路对应的仿真模型；

图5示出了输入反射系数S11的仿真结果；

图6示出了反向传输系数S12的仿真结果；

图7示出了正向传输系数S21的仿真结果；

图8示出了输出反射系数S22的仿真结果；

图9为本申请实施例中另一种射频电路的组成电路示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。

图1为本申请实施例中一种射频电路的原理结构示意图，如图1所示，该射频电路具体可以包括：第一匹配电路11、第二匹配电路12和信号收发器13；其中，

所述第一匹配电路11的第一端连接天线，所述第一匹配电路11的第二端连接第二匹配电路12的第一端，所述第二匹配电路12的第二端连接信号收发器13；

所述第一匹配电路11用于过滤第一频段的干扰信号，以及用于将所述天线阻抗调试到阻抗匹配状态；

所述第二匹配电路12用于过滤第二频段的干扰信号，以及用于将所述信号收发器阻抗调试到阻抗匹配状态。

需要说明的是，本申请实施例中第一匹配电路不仅具备天线端阻抗匹配功能，还兼具滤除第一频段干扰信号的功能，第二匹配电路不仅具备信号收发器端阻抗匹配功能，还兼具滤除第二频段干扰信号的功能。

实际应用中，第一匹配电路和第二匹配电路由多个匹配元件组成，匹配元件可以为电感、电容或电阻等元件。

本申请实施例通过复用第一匹配电路和第二匹配电路，实现带通滤波器的功能，无需在射频电路中设置单独的滤波器，能够减少因滤波器引入的线路损耗，从而提高射频信号的TX/RX性能。

另外，随着芯片集成度的提高，PCB板布局面积越来越紧张，去掉滤波器还能够节省PCB板的布局面积，且硬件成本也随之降低。

图2为本申请实施例中另一种射频电路的原理结构示意图，如图2所示，该射频电路具体可以包括：第一匹配电路11、第二匹配电路12、信号收发器13、电源模块14、时钟模块15和基带调制解调器16；其中，

所述第一匹配电路11的第一端连接天线，所述第一匹配电路11的第二端连接第二匹配电路12的第一端，所述第二匹配电路12的第二端连接信号收发器13；所述第一匹配电路11用于过滤第一频段的干扰信号，以及用于将所述天线阻抗调试到阻抗匹配状态；所述第二匹配电路12用于过滤第二频段的干扰信号，以及用于将所述信号收发器阻抗调试到阻抗匹配状态；

所述电源模块14与所述信号收发器13相连，用于向所述信号收发器供电；

所述时钟模块15与所述信号收发器13相连，用于向所述信号收发器提供时钟信号；

所述基带调制解调器16与所述信号收发器13相连，用于解调信号收发器13的接收信号，或者将基带信号调制后得到的发送信号给信号收发器13。

示例性的，以MTK(MediaTek)平台的射频电路为例，信号收发器可以为MTK常用的MT6631N芯片，基带调制解调器可以为MT6762，信号收发器和基带调制解调器通过双向数据传输线相连。电源模块为MTK的MT6357的电源管理芯片，时钟模块为EXS00A-CS11019热敏晶体。

需要说明的是，上述描述的射频电路的实施例仅仅是对射频电路主要模块的举例，实际应用中射频电路还可以包含其他固有模块，这里不再赘述。

实际应用中，由于第一匹配电路和第二匹配电路的组合使射频电路带通滤波器的功能，能够滤除高频干扰信号和低频干扰信号。因此，第一频段为高频段时第二频段为低频段，第一频段为低频段时第二频段为高频段。

具体地，按照电气和电子工程师学会制定的频谱划分表高频段为3～30MHz，低频段为30～300kHz。

下面对第一匹配电路和第二匹配电路的具体组成结构进行举例说明。

实际应用中，若第一匹配电路用于滤除高频段干扰信号，所述第二匹配电路用于滤除低频段干扰信号，第一匹配电路和第二匹配电路的组成结构可以为图3这种。

如图3所示，第一匹配电路包括：第一电感L1、第一电容C1和第二电容C2；其中，所述第一电感L1的两端分别作为所述第一匹配电路的两端，即L1的第一端连接天线，L1的第二端连接第二匹配电路的第一端，所述第一电感L1的第一端还连接所述第一电容C1的第一端，所述第一电容C1的第二端接地，所述第一电感L1的第二端还连接所述第二电容C2的第一端，所述第二电容C2的第二端接地。

第二匹配电路包括：第二电感L2、第三电感L3和第三电容C3，其中，所述第三电容C3的两端分别作为所述第二匹配电路的两端，即C3的第一端连接第一匹配电路的第二端(也就是L1的第二端)，C3的第二端连接信号收发器，所述第三电容C3的第一端还连接所述第二电感L2的第一端，所述第二电感L2的第二端接地，所述第三电容C3的第二端还连接所述第三电感L3的第一端，所述第三电感L3的第二端接地。

本申请实施例中，天线可以用于实现无线保真(WIreless-Fidelity，WIFI)信号，近场通信(Near Field Communication，NFC)信号、蓝牙(Bluetooth，BT)信号、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信号、2G信号、3G信号、4G信号或5G信号中的一种或多种频段信号的接收和发送。即天线可以为单频段天线，也可以为多频段天线。

这里，以5G WIFI天线为例进行举例说明，5G WIFI天线负责与路由器之间的信号发送或接收，并通过第1个匹配电路来调试天线阻抗到50欧姆，并滤除高频杂讯，通过第2个匹配电路来调试进入信号发生器的50欧姆阻抗，并滤除低频杂讯，之后信号收发器进行信号处理，时钟模块为信号收发器提供频率和时间信号，电源模块为信号收发器提供电源，基带调制解调器对信号收发器的输入/输出信号进行调制/解调。

实际应用中，在确定了第一匹配电路和第二匹配电路的组成结构之后，还需要确定其中每个匹配元件的具体参数，实际应用中可以通过仿真电路来确定。

图4为图3这种射频电路对应的仿真模型，如图4所示，仿真模型为二端口网络模型，第一端口和第二端口处均连接50欧姆的电阻，分别等效天线阻抗和信号发生器阻抗，第一匹配电路包括L1、C1和C2，第二匹配电路包括L2、L3和C3。

上述仿真模型中，调整第一匹配电路和第二匹配电路中的电感值和电容值，并观察S参数的仿真结果，来得到最佳电容值和电感值。

图5示出了输入反射系数S11的仿真结果，图6示出了反向传输系数S12的仿真结果，图7示出了正向传输系数S21的仿真结果，图8示出了输出反射系数S22的仿真结果。图6和图8中天线的通信频段在m3到m4之间，即4.900GHz-6.000GHz之间。

根据图5至图8的仿真结果得到，第一电感L1的电感值为1.2nH，第一电容C1和第二电容C2的电容值均为0.75pF，第二电感L2和第三电感的电感值均为1nH，第三电容C3的电容值为0.75pF。

需要说明的是，在通过仿真模型得到了匹配电路的电容值和电感值之后，得到产品之后，还需要对产品天线性能进行实测，受实际电路的影响可能还需要对电容值和电感值进行微调以使天线达到最佳性能。

实际应用中，若第一匹配电路用于滤除低频段干扰信号，所述第二匹配电路用于滤除高频段干扰信号，第一匹配电路和第二匹配电路的组成结构可以为图9这种。

如图9所示，所述第一匹配电路包括：第四电感L4、第五电感L5和第四电容C4；其中，所述第四电容C4的两端分别作为所述第一匹配电路的两端，即C4的第一端连接天线，C4的第二端连接第二匹配电路的第一端，所述第四电容C4的第一端还连接所述第四电感L4的第一端，所述第四电感L4的第二端接地，所述第四电容C4的第二端还连接所述第五电感L5的第一端，所述第五电感L5的第二端接地。

所述第二匹配电路包括：第六电感L6、第五电容C5和第六电容C6；其中，所述第六电感L6的两端分别作为所述第二匹配电路的两端，即L6的第一端连接第一匹配电路的第二端(也就是C4的第二端)，L6的第二端连接信号收发器，所述第六电感L6的第一端还连接所述第五电容C5的第一端，所述第五电容C5的第二端接地，所述第六电感L6的第二端还连接所述第六电容C6的第一端，所述第六电容C6的第二端接地。

采用上述射频电路具备以下优点：

1、去掉现有天线射频电路中的滤波器，节省了PCB布局面积；

2、去掉现有天线射频电路中的滤波器，节省物料成本。

3、去掉现有天线射频电路中的滤波器，大大降低了线路损耗(约减少1dB)，分别提高了发射功率和接收功率的灵敏度(约提高1dB)，提高天线的辐射范围。

4、复用匹配电路，也能够较好的滤除带外杂讯。

为实现本申请实施例的射频电路，基于同一发明构思本申请实施例还提供了一种通信装置，该通信装置包括：本申请实施例中任一项所述的射频电路。

实际应用中，该通信装置中可以包括至少一根天线，每一个天线连接有上述射频电路，根据每根天线的通信频段灵活设定第一匹配电路和第二匹配电路中的电感值和电容值。

具体地，射频电路包括：第一匹配电路、第二匹配电路和信号收发器；其中，

在一些实施例中，所述第一匹配电路用于滤除高频段干扰信号，所述第二匹配电路用于滤除低频段干扰信号。

在一些实施例中，所述第一匹配电路包括：第一电感、第一电容和第二电容；其中，所述第一电感的两端分别作为所述第一匹配电路的两端，所述第一电感的第一端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第一电感的第二端连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端接地。

在一些实施例中，所述第二匹配电路包括：第二电感、第三电感和第三电容；其中，所述第三电容的两端分别作为所述第二匹配电路的两端，所述第三电容的第一端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端接地，所述第三电容的第二端连接所述第三电感的第一端，所述第三电感的第二端接地。

在一些实施例中，所述第一匹配电路用于滤除低频段干扰信号，所述第二匹配电路用于滤除高频段干扰信号。

在一些实施例中，所述第一匹配电路包括：第四电感、第五电感和第四电容；其中，所述第四电容的两端分别作为所述第一匹配电路的两端，所述第四电容的第一端连接所述第四电感的第一端，所述第四电感的第二端接地，所述第四电容的第二端连接所述第五电感的第一端，所述第五电感的第二端接地。

在一些实施例中，所述第二匹配电路包括：第六电感、第五电容和第六电容；其中，所述第六电感的两端分别作为所述第二匹配电路的两端，所述第六电感的第一端连接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端接地，所述第六电感的第二端连接所述第六电容的第一端，所述第六电容的第二端接地。

在一些实施例中，所述射频电路还包括：电源模块、时钟模块和基带调制解调器；其中，所述电源模块与所述信号收发器相连，所述时钟模块与所述信号收发器相连，所述基带调制解调器与所述信号收发器相连。

采用上述通信装置，利用射频通路的第一匹配电路和第二匹配电路代替现有射频电路中滤波器的功能，不仅能够减少因滤波器引入的线路损耗，从而提高射频信号的TX/RX性能，还能够节省PCB板的布局面积，节约成本。

基于同一发明构思本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一种通信装置。

本申请中描述的电子设备具备无线通信功能，电子设备可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、相机等。

实际应用中电子设备还可以包括其他部件，比如：用户输入单元、输出单元、存储器、接口单元、控制器和电源单元等等。用户输入单元可以包括按键单元、触控单元等等，输出单元可以包括显示单元、音频输出单元等等。

实际应用时，该电子设备中的各个部件通过总线系统耦合在一起。可理解，总线系统用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。

应当理解，在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本申请中表述“具有”、“可以具有”、“包括”和“包含”、或者“可以包括”和“可以包含”在本文中可以用于指示存在对应的特征(例如，诸如数值、功能、操作或组件等元素)，但不排除附加特征的存在。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，不必用于描述特定的顺序或先后次序。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的射频电路、装置和设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种射频电路，其特征在于，所述射频电路包括：第一匹配电路、第二匹配电路和信号收发器；其中，

2.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第一匹配电路用于滤除高频段干扰信号，所述第二匹配电路用于滤除低频段干扰信号。

3.根据权利要求2所述的射频电路，其特征在于，所述第一匹配电路包括：第一电感、第一电容和第二电容；

其中，所述第一电感的两端分别作为所述第一匹配电路的两端，所述第一电感的第一端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第一电感的第二端连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端接地。

4.根据权利要求2所述的射频电路，其特征在于，所述第二匹配电路包括：第二电感、第三电感和第三电容；

其中，所述第三电容的两端分别作为所述第二匹配电路的两端，所述第三电容的第一端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端接地，所述第三电容的第二端连接所述第三电感的第一端，所述第三电感的第二端接地。

5.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第一匹配电路用于滤除低频段干扰信号，所述第二匹配电路用于滤除高频段干扰信号。

6.根据权利要求5所述的射频电路，其特征在于，所述第一匹配电路包括：第四电感、第五电感和第四电容；

其中，所述第四电容的两端分别作为所述第一匹配电路的两端，所述第四电容的第一端连接所述第四电感的第一端，所述第四电感的第二端接地，所述第四电容的第二端连接所述第五电感的第一端，所述第五电感的第二端接地。

7.根据权利要求5所述的射频电路，其特征在于，所述第二匹配电路包括：第六电感、第五电容和第六电容；

其中，所述第六电感的两端分别作为所述第二匹配电路的两端，所述第六电感的第一端连接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端接地，所述第六电感的第二端连接所述第六电容的第一端，所述第六电容的第二端接地。

8.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述射频电路还包括：电源模块、时钟模块和基带调制解调器；

其中，所述电源模块与所述信号收发器相连，所述时钟模块与所述信号收发器相连，所述基带调制解调器与所述信号收发器相连。

9.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置包括权利要求1至8任一项所述的射频电路。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求9所述的通信装置。