CN114362774A - 一种5g nr lfem带外抑制零点可重构结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，属于通信技术领域。包括ANT天线输入口、单刀四掷开关SP4T、单刀三掷开关SP3T、滤波器模块、低噪声放大器LNA、输出模块以及开关数字控制接口MIPI。本发明提供的抑制零点可重构，节约设计者仿真调试时间，满足不同终端对带外抑制的不同要求，同一方案兼容多个需求，使得同一设计可兼容不同终端客户对不同Band的不同带外抑制需求，使得设计者更加灵活方便。本发明解决了传统5G NR LFEM接收模组中带外抑制零点变更需要更改基板设计和匹配方式的问题。

Description

一种5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构。

背景技术

射频前端模组是5G通信的核心组件，分为主集发射模组和分集接收模组，其中分集接收模组中的5G NR(New Radio)部分称为5G NR LFEM，主要以Switch、LNA、N77/N79滤波器为核心。

在5G NR LFEM接收模组中，主流常用5G接收频段为Bnad N77(3.3GHz～4.2GHz)和N79(4.4GHz～5GHz)，在终端使用中会对接收信号的带外抑制有硬性要求，对与不同频段的带外抑制，各个终端会根据使用场景和地区不同而有所差别。传统方案会根据不同终端需求仿真调试后确定带外抑制零点的位置及匹配的方式，这就会导致N个终端会有N种带外抑制需求和N种匹配方式，这增加了设计的复杂性和调试的时效性。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，解决了传统5G NR LFEM接收模组中带外抑制零点变更需要更改基板设计和匹配方式的问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供了一种5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，包括ANT天线输入口、单刀四掷开关SP4T、单刀三掷开关SP3T、滤波器模块、低噪声放大器LNA、输出模块以及开关数字控制接口MIPI；

所述ANT天线输入口与所述单刀四掷开关SP4T连接，所述单刀四掷开关SP4T与所述滤波器模块连接，所述滤波器模块与所述低噪声放大器LNA连接，所述低噪声放大器LNA与所述输出模块连接，所述单刀四掷开关SP4T、单刀三掷开关SP3T及低噪声放大器LNA还分别与所述输出模块和数据控制接口MIPI连接。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种可调整带外抑制零点位置的可重构架构，使得同一设计可兼容不同终端客户对不同Band的带外抑制需求，节约设计者仿真调试时间，解决了传统5G NR LFEM接收模组中带外抑制零点变更需要更改基板设计和匹配方式的问题。

进一步地，所述输出模块包括射频接口RF_OUT1、射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3以及射频接口RF_OUT4；

所述单刀四掷开关SP4T选择从射频接口RF_OUT1、射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3以及射频接口RF_OUT4的任一端口输出。

上述进一步方案的有益效果是：本发明通过设置输出模块以及任一端口输出信号，可以优化5G NR LFEM的通带插入损耗。

再进一步地，所述滤波器模块包括第一类谐振器、第二类谐振器和第三类谐振器，以及设置于第一类谐振器和第二类谐振器之间的第四类谐振器、设置于第二类谐振器和第三类谐振器之间的第五类谐振器以及设置在第三类谐振器和第一类谐振器之间的第六类谐振器；

所述第一类谐振器，用于调节输入输出的匹配；

所述第二类谐振器和第三类谐振器，用于构成滤波器的通带响应；

所述第四类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第一传输零点；

所述第五类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第二传输零点；

所述第六类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第三传输零点。

再进一步地，所述单刀三掷开关SP3T包括单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3；

所述第四类谐振器、第五类谐振器和第六类谐振器的接地均分别串联有到地电感，且各到地电感一一对应连接单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3。

再进一步地，所述第四类谐振器的到地电感包括电感L1、电感L2和电感L3，通过单刀三掷开关S1在电感L1、电感L2和电感L3的切换，调整滤波器带外第一传输零点的位置；

所述第五类谐振器的到地电感包括电感L4、电感L5和电感L6，通过单刀三掷开关S2在电感L4、电感L5和电感L6的切换，调整滤波器带外第二传输零点的位置；

所述第六类谐振器的到地电感包括电感L7、电感L8和电感L9，通过单刀三掷开关S3在电感L7、电感L8和电感L9的切换，调整滤波器带外第三传输零点的位置。

附图说明

图1为本发明的重构结构示意图。

图2为本发明中5G NR LFEM接收通路功能示意图。

图3为本实施例中N77滤波器结构示意图。

图4为本实施例中N77滤波器带外抑制零点可重构架构示意图。

图5为本实施例中N77滤波器带外抑制零点调整前后仿真结果示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例

如图1所示，本发明提供了一种5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，包括ANT天线输入口、单刀四掷开关SP4T、单刀三掷开关SP3T、滤波器模块、低噪声放大器LNA、输出模块以及开关数字控制接口MIPI；所述ANT天线输入口与所述单刀四掷开关SP4T连接，所述单刀四掷开关SP4T与所述滤波器模块连接，所述滤波器模块与所述低噪声放大器LNA连接，所述低噪声放大器LNA与所述输出模块连接，所述单刀四掷开关SP4T、单刀三掷开关SP3T及低噪声放大器LNA还分别与所述输出模块和数据控制接口MIPI连接。所述输出模块包括射频接口RF_OUT1、射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3以及射频接口RF_OUT4；所述单刀四掷开关SP4T选择从射频接口RF_OUT1、射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3以及射频接口RF_OUT4的任一端口输出；所述滤波器模块包括第一类谐振器、第二类谐振器和第三类谐振器，以及设置于第一类谐振器和第二类谐振器之间的第四类谐振器、设置于第二类谐振器和第三类谐振器之间的第五类谐振器以及设置在第三类谐振器和第一类谐振器之间的第六类谐振器；所述第一类谐振器，用于调节输入输出的匹配；所述第二类谐振器和第三类谐振器，用于构成滤波器的通带响应；所述第四类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第一传输零点；所述第五类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第二传输零点；所述第六类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第三传输零点。所述单刀三掷开关SP3T包括单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3，所述单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3分别通过到地电感与所述第四类谐振器、第五类谐振器和第六类谐振器的接地均分别串联有到地电感一一对应连接。所述第四类谐振器、第五类谐振器和第六类谐振器的接地均分别串联有到地电感，且各到地电感一一对应连接单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3所述第四类谐振器、第五类谐振器和第六类谐振器的接地均分别串联有到地电感，且各到地电感一一对应连接有单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3；所述第四类谐振器的到地电感包括电感L1、电感L2和电感L3，通过单刀三掷开关S1在电感L1、电感L2和电感L3的切换，调整滤波器带外第一传输零点的位置，如图5所示；所述第五类谐振器的到地电感包括电感L4、电感L5和电感L6，通过单刀三掷开关S2在电感L4、电感L5和电感L6的切换，调整滤波器带外第二传输零点的位置；所述第六类谐振器的到地电感包括电感L7、电感L8和电感L9，通过单刀三掷开关S3在电感L7、电感L8电感L9的切换，调整滤波器带外第三传输零点的位置。

本实施例中，5G NR LFEM接收通道功能示意如图2所示，其中接收信号由ANT天线输入口输入，经过单刀四掷(SP4T)开关后可选择从射频接口RF_OUT1、射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3或射频接口RF_OUT4中的任一端口输出，如图2所示，当单刀四掷开关SP4T切换至第一路时，信号经过滤波器模块(如N77/N79滤波器)后将信号输出给低噪声放大器LAN(如N77/N79低噪放大器)，低噪声放大器将信号放大后由射频接口RF_OUT1端口输出；当单刀四掷开关SP4T切换至射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3或射频接口RF_OUT4三个端口时，信号从对应的输出口输出。当开关切换至其他三个端口时，ANT信号直接从相应的输出端口输出，其中MIPI为开关及LNA的数字控制接口。

本实施例中，滤波器模块结构示意如图3所示，其中第一端口为信号输入端口，第二端口为信号输出端口，第一类谐振器起到改善输入输出匹配的作用，第二类谐振器及第三类谐振器构成了滤波器模块的通带响应，第四类谐振器决定了滤波器带外抑制的第一传输零点，第五谐振器决定了滤波器的第二传输零点，第六谐振器决定了滤波器的第三传输零点，其中第四谐振器、第五谐振器、第六谐振器的接地分别串有到地电感，此电感的大小将会分别影响其对应的传输零点位置。

本实施例中，如图4所示，第四谐振器的到地电感由L1，L2，L3组成，可通过相应的单刀三掷(SP3T)开关S1来进行切换，改变到地电感大小，进而改变带外抑制零点的频率。以此类推，同样的第五谐振器可以通过单刀三掷开关S2来对电感L4，L5，L6进行选择，改变第五类谐振器对应的带外抑制零点的频率。第六类谐振器可以通过单刀三掷开关S3来对电感L7，L8，L9进行选择，改变第五类谐振器对应的带外抑制零点的频率。

本实施例中，如图5所示，滤波器模块(如N77滤波器)带外抑制零点调整零点在1.72GHz处，图中箭头1所示，可以看出通过单刀三掷开关S1切换不同到地电感可以改变带外抑制零点的谐振频率，切换至电感L2时，带外抑制零点移动到1.81GHz处，图中箭头2所示，当开关切换至电感L3时，带外抑制零点移动到1.94GHz处，图中箭头3所示。同样的，通过单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3切换不同的到地电感可以改变另外两个带外抑制零点的谐振频率，从而满足不同终端对带外抑制提出的不同需求，简化了设计流程，达到一个设计可以兼容不同终端要求的目的，图5中，箭头1指向1.72GHz，箭头2指向1.81GHz，箭头3指向1.94GHz。

Claims (5)

1.一种5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，其特征在于，包括ANT天线输入口、单刀四掷开关SP4T、单刀三掷开关SP3T、滤波器模块、低噪声放大器LNA、输出模块以及开关数字控制接口MIPI；

所述ANT天线输入口与所述单刀四掷开关SP4T连接，所述单刀四掷开关SP4T与所述滤波器模块连接，所述滤波器模块与所述低噪声放大器LNA连接，所述低噪声放大器LNA与所述输出模块连接，所述单刀四掷开关SP4T、单刀三掷开关SP3T及低噪声放大器LNA还分别与所述输出模块和数据控制接口MIPI连接。

2.根据权利要求1所述的5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，其特征在于，所述输出模块包括射频接口RF_OUT1、射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3以及射频接口RF_OUT4；

所述单刀四掷开关SP4T选择从射频接口RF_OUT1、射频接口RF_OUT2、射频接口RF_OUT3以及射频接口RF_OUT4的任一端口输出。

3.根据权利要求2所述的5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，其特征在于，所述滤波器模块包括第一类谐振器、第二类谐振器和第三类谐振器，以及设置于第一类谐振器和第二类谐振器之间的第四类谐振器、设置于第二类谐振器和第三类谐振器之间的第五类谐振器以及设置在第三类谐振器和第一类谐振器之间的第六类谐振器；

所述第一类谐振器，用于调节输入输出的匹配；

所述第二类谐振器和第三类谐振器，用于构成滤波器的通带响应；

所述第四类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第一传输零点；

所述第五类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第二传输零点；

所述第六类谐振器，用于确定滤波器带外抑制的第三传输零点。

4.根据权利要求3所述的5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，其特征在于，所述单刀三掷开关SP3T包括单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3；

所述第四类谐振器、第五类谐振器和第六类谐振器的接地均分别串联有到地电感，且各到地电感一一对应连接单刀三掷开关S1、单刀三掷开关S2和单刀三掷开关S3。

5.根据权利要求4所述的5G NR LFEM带外抑制零点可重构结构，其特征在于，所述第四类谐振器的到地电感包括电感L1、电感L2和电感L3，通过单刀三掷开关S1在电感L1、电感L2和电感L3的切换，调整滤波器带外第一传输零点的位置；

所述第五类谐振器的到地电感包括电感L4、电感L5和电感L6，通过单刀三掷开关S2在电感L4、电感L5和电感L6的切换，调整滤波器带外第二传输零点的位置；

所述第六类谐振器的到地电感包括电感L7、电感L8和电感L9，通过单刀三掷开关S3在电感L7、电感L8和电感L9的切换，调整滤波器带外第三传输零点的位置。

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