CN114640367B - 射频器件、射频前端电路、射频系统和通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种射频器件、射频前端电路、射频系统和通信设备,射频器件,被配置有用于连接射频收发器的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口,射频器件包括:第一功率放大器,第一功率放大器的输入端与一发射端口连接,第一功率放大器的输出端与一天线端口连接,第一功率放大器用于接收第一制式的高频信号和第二制式的中频信号,并对接收的信号进行放大;第二功率放大器,第二功率放大器的输入端与另一发射端口连接,第二功率放大器的输出端与一天线端口连接,第二功率放大器用于接收第二制式的高频信号,并对接收的信号进行放大。通过采用第一功率放大器,有效提升了射频信号的发射功率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域,特别是涉及一种射频器件、射频前端电路、射频系统和通信设备。
背景技术
当前无线通信网络技术发展日新月异,通信制式已经由2G快速升级到更高带宽的3G/4G/5G,伴随着带宽的提升,能够给人们带来的服务内容也越来越丰富。但是,为了实现对不同通信制式的信号的兼容,难免会牺牲部分制式下的射频信号的发射功率,从而导致射频信号的发射功率不足的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种射频器件、射频前端电路、射频系统和通信设备,可以优化射频通路走线,从而改善射频信号的发射功率。
一种射频器件,被配置有用于连接射频收发器的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口,所述射频器件包括:
第一功率放大器,所述第一功率放大器的输入端与一所述发射端口连接,所述第一功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第一功率放大器用于接收第一制式的高频信号和第二制式的中频信号,并对接收的信号进行放大;
第二功率放大器,所述第二功率放大器的输入端与另一所述发射端口连接,所述第二功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第二功率放大器用于接收第二制式的高频信号,并对接收的信号进行放大。
一种射频前端电路,包括:
第一射频器件,包括如上述的射频器件;
第二射频器件,被配置有用于连接射频收发器的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口,所述第二射频器件包括:
第三功率放大器,所述第三功率放大器的输入端与一所述发射端口连接,所述第三功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第三功率放大器用于接收第一制式的低频信号,并对接收的信号进行放大;
第四功率放大器,所述第四功率放大器的输入端与另一所述发射端口连接,所述第四功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第四功率放大器用于接收第二制式的低频信号,并对接收的信号进行放大;
其中,所述第一射频器件和所述第二射频器件共同用于支持对第一制式和第二制式的全频段射频信号的发射。
一种射频系统,包括:
如上述的射频前端电路;
多个天线,分别与所述射频前端电路的多个天线端口一一对应连接,多个所述天线用于发射射频信号;
射频收发器,分别与所述射频前端电路的多个发射端口连接。
一种通信设备,包括:
如上述的射频系统;
供电电源,与所述射频系统连接,用于为所述射频系统的第一射频器件和第二射频器件提供电源电压,所述供电电源包括固定电压源或可调电压源中的至少一种。
上述射频器件、射频前端电路、射频系统和通信设备,所述射频器件,被配置有用于连接射频收发器的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口,所述射频器件包括:第一功率放大器,所述第一功率放大器的输入端与一所述发射端口连接,所述第一功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第一功率放大器用于接收第一制式的高频信号和第二制式的中频信号,并对接收的信号进行放大;第二功率放大器,所述第二功率放大器的输入端与另一所述发射端口连接,所述第二功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第二功率放大器用于接收第二制式的高频信号,并对接收的信号进行放大。通过采用覆盖第一制式的高频频段和第二制式的中频频段的第一功率放大器,可以使第一制式的高频信号和第二制式的中频信号兼容于同一天线进行发射,从而减少了其中一路射频信号的走线长度,避免了信号的走线损耗,从而有效提升了射频信号的发射功率,进而提升了射频信号的通信距离,延长了射频设备的待机时长。同时,通过设置覆盖第二制式的高频频段的第二功率放大器,可以实现一种能够覆盖两种不同制式的中高频频段的射频器件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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为一实施例的射频器件的结构框图之一;
图2为一实施例的2G通话的原理示意图;
图3为一实施例的4G上网的原理示意图;
图4为一实施例的射频器件的结构框图之二;
图5为一实施例的射频器件的结构框图之三;
图6为一实施例的射频器件的结构框图之四;
图7为一实施例的射频前端电路的结构框图;
图8为一实施例的射频系统的结构框图。
元件标号说明:
射频前端电路:10;第一射频器件:100;第一功率放大器:110;第二功率放大器:120;第一开关单元:130;合路器:140;耦合器:150;第二射频器件:200;第三功率放大器:210;第四功率放大器:220;第二开关单元:230;射频收发器:20;第一电源:31;第二电源:32。
具体实施方式
为了便于理解本申请实施例,下面将参照相关附图对本申请实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请实施例的首选实施例。但是,本申请实施例可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请实施例的公开内容更加透彻全面。
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,可以将第一功率放大器称为第二功率放大器,且类似地,可将第二功率放大器称为第一功率放大器。第一功率放大器和第二功率放大器两者都是功率放大器,但其不是同一功率放大器。
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器件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。网络设备可以包括基站、接入点等。
图1为一实施例的射频器件的结构框图之一,本申请各实施的射频器件可以理解为内置功率放大器的射频PA Mid器件。射频器件可以支持对多个不同频段信号的发射,以实现对信号的发射切换控制。本申请实施例的射频器件可以支持对不同制式的信号进行发射控制。其中,射频器件可以理解为封装结构,射频器件被配置有用于连接射频收发器的发射端口、用于连接天线的至少一个天线端口、用于连接电源的多个电源端口。发射端口、天线端口以及电源端口可以理解为射频器件的射频引脚端子,用于与各外部器件进行连接。发射端口用于接收射频收发器发出的多个信号,射频器件可对输入的多个信号进行放大处理,以输出至相应的天线端口,并由与天线端口连接的天线发射出去,以实现对多个信号的发射控制。
继续参考图1,在本实施例中,射频器件被配置有用于连接射频收发器的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口,还被配置有用于连接电源的多个电源端口,所述射频器件包括第一功率放大器110和第二功率放大器120。在本实施例中,射频器件被配置有两个天线端口。
所述第一功率放大器110的输入端与一所述发射端口连接,即第一功率放大器110的输入端与第一发射端口INPUT1连接,所述第一功率放大器110的输出端与一所述天线端口连接。所述第一功率放大器110用于从第一发射端口INPUT1接收第一制式的高频信号和第二制式的中频信号,并对接收的信号进行放大,并将放大后的信号传输至天线端口进行发射。
所述第二功率放大器120的输入端与另一所述发射端口连接,即第二功率放大器120的输入端与第二发射端口INPUT2连接,所述第二功率放大器120的输出端与一所述天线端口连接。所述第二功率放大器120用于从第二发射端口INPUT2接收第二制式的高频信号,并对接收的信号进行放大,并将放大后的信号传输至天线端口进行发射。
在本实施例中,通过采用覆盖第一制式的高频频段和第二制式的中频频段的第一功率放大器110,可以使第一制式的高频信号和第二制式的中频信号兼容于同一功率放大器进行放大,并经由同一天线进行发射,从而减少了其中一路射频信号的走线长度,避免了信号的走线损耗,从而有效提升了射频信号的发射功率,进而提升了射频信号的通信距离,延长了射频设备的待机时长。同时,通过设置覆盖第二制式的高频频段的第二功率放大器120,可以实现一种能够覆盖两种不同制式信号的中高频频段的射频器件。
在其中一个实施例中,所述第一制式主要用于支持语音通话业务,第二制式主要用于支持上网业务。例如,所述第一制式可以为2G,所述第二制式可以为4G。即,第一功率放大器110用于从第一发射端口INPUT1接收2G的高频信号和4G的中频信号,并对接收的信号进行放大,并将放大后的信号传输至天线端口进行发射。第二功率放大器120用于从第二发射端口INPUT2接收4G的高频信号,并对接收的信号进行放大,并将放大后的信号传输至天线端口进行发射。
其中,2G网络基于全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications,GSM)实现,因此,2G网络也被称为GSM网络。图2为一实施例的2G通话的原理示意图,2G下的语音实现,是使用一种被叫做电路交换(Circuit Switched,CS)的网络来实现的。简单来说,在整个通话过程中,通话双方可以一直占用一条“专用”的通道,其他人是没有办法再占用这条通道的。所以,在使用2G进行语音电话时,如图2所示,相当于有一条单独占用的专线。在一些偏远地区或者交通不便地区以及人口密度相对薄弱地区,2G网络依然是最重要的通信方式,因此,时至今日以及后续几十年,手机终端都将一直支持2G网络。
其中,长期演进(Long Term Evolution,LTE)为4G网络的无线数据通信技术标准,因此,4G网络也被称为LTE网络。图3为一实施例的4G上网的原理示意图,参考图3,4G网络使用一种叫做分组交换(Packet Switch,PS)的网络,其实就同用手机上微信、刷微博、看视频一样,不管是语音包还是数据包,都是在网络中以ip包的形式通过各种交换、路由设备,通过ip地址寻址到目的地的。如图3所示,通讯链路并不会被用户1和用户2两个人专用,而是被用户1、用户2和用户3、用户4两组公共。系统根据每个人的业务需求自动分配数据包,其中数据包1、3、5是用户1和用户2使用,数据包2、4是用户3和用户4使用。但是,在4G网络的通信过程中,仅仅依靠ip数据包去传输语音业务,较难保证业务质量,因为使用ip协议传输的ip包,使用的都是非可靠性传输协议,也就是说,因为传输路径上的干扰或者其他原因可能导致其中部分数据包传输失败。即,4G网络不会保证也没有能力保证数据一定传到接收方,网络仅仅是尽力而为。
表1为不同通信制式的发射功率表。参考表,2G GSM的低频频段(low band,LB)的发射功率比4G LTE PC3和5G NR PC3均高10dB,其中,2G GSM的低频频段是指824MHz至960MHz,且2G GSM的低频频段的发射功率比4G LTE PC2和5G NR PC2均高7dB。2G GSM的高频频段(high band,HB)的发射功率比4G LTE PC3和5G NR PC3均高7dB,其中,2G GSM的低频频段是指1710MHz至1990MHz,且2G GSM的高频频段的发射功率比4G LTE PC2和5G NRPC2均高4dB。
表1不同通信制式的发射功率表
进一步地,通信设备与基站之间的通信距离与发射功率直接相关,并可以根据以下公式计算电磁波的空间总衰减量:
ATT=接收灵敏度+发射功率=32.45+20lg(F)+20lg(D);
其中,ATT是指空间总衰减量,空间总衰减量的单位为dB;F是指射频信号的频率,频率的单位为MHz;D是指通信设备与基站之间的通信距离,通信距离的单位为KM。
根据上述公式可知,由于2G GSM的发射功率高,而基站对于2G,4G,5G在相同带宽下的接收灵敏度相同,因此,空间总衰减量主要取决于发射功率。即,发射功率越高,空间总衰减量越大,则通信设备与基站之间的通信距离越大。以2G GSM为例进行示例性说明,根据发射功率和上述空间总衰减量的计算公式可知,2G GSM的低频信号的通信距离比4G、5G大172%,即前者的通信距离为后者的通信距离的2.7倍。2G GSM的高频信号的通信距离比4G、5G大114%,即前者的通信距离是后者的通信距离的2.1倍。更远的通信距离可以为用户带来更强的手机信号,更好的语音服务质量。由此可知,为了解决4G网络的传输质量和可靠性差的问题,在4G网络下打电话时,手机可以由4G网络转变至2G网络,从而确保语音通话的质量。
在现有技术中,GSM的功率放大器通常设置于低频信号的射频器件,但是,由于每个天线接收的射频信号的带宽有限,所以GSM的高频信号需要经由中高频天线进行接收。因此,需要在低频信号的射频器件和中高频信号的射频器件之间建立射频通路,以传输GSM的高频信号。但是,两个射频器件之间的走线会导致GSM的高频信号的信号强度衰减1.5dB至2dB,从而造成通信距离减小20%至25%,即通信距离减小了将近四分之一,造成目前用户手机信号变差,严重降低了GSM的语音通信质量。部分通信设备为了追求较高的射频性能,会将GSM的功率放大器本身输出功率推高来抵消走线衰减的影响,这种方案虽然弥补了信号质量及通信距离的短板,但是却会导致射频设备的整机功耗增大79mA至100mA,从而造成手机待机时间减小,用户体验变差。
在本实施例中,通过采用覆盖GSM的高频频段和LTE的中频频段的第一功率放大器110,可以使GSM的高频信号和LTE的中频信号兼容于同一功率放大器进行放大,并经由同一天线进行发射。即,无需将GSM的高频信号经走线在两个射频器件之间进行传输,从而缩短了GSM的高频信号的走线长度,避免了信号的走线损耗,从而有效提升了GSM的高频信号的发射功率,进而提升了射频信号的通信距离,延长了射频设备的待机时长。同时,通过设置覆盖LTE的高频频段的第二功率放大器120,可以实现一种能够覆盖两种不同制式的中高频频段的射频器件,即,覆盖GSM的高频频段,并覆盖LTE的中高频频段。
图4为一实施例的射频器件的结构框图之二,参考图4,在本实施例中,所述射频器件被配置有一个所述天线端口,所述射频器件还包括第一开关单元130。第一开关单元130包括两个第一端和一个第二端,所述第一开关单元130的两个第一端分别与所述第一功率放大器110的输出端、所述第二功率放大器120的输出端一一对应连接,所述第一开关单元130的第二端与所述天线端口连接。所述第一开关单元130用于选择导通第二端与任一第一端之间的射频通路。即,第一开关单元130可以选择导通第一功率放大器110与第一天线端口ANT1之间的射频通路,以发射LTE的中频信号或GSM的高频信号。第一开关单元130还可以选择导通第二功率放大器120与第一天线端口ANT1之间的射频通路,以发射LTE的高频信号。在本实施例中,通过设置第一开关单元130,可以节省一个天线端口,以进一步减少射频器件需要与外部连接的端口数量,提高器件的集成度。
可以理解的是,在其他实施例中,也可以为第一开关单元130配置更多数量的第一端和/或第二端,以使第一开关单元130具有更为灵活的控制功能,并使射频器件具有更加丰富的射频信号的收发功能,例如轮射功能等。同样地,也可以为射频器件配置接收端口等,以实现射频器件的接收等功能,从而进一步增加射频器件的功能。
图5为一实施例的射频器件的结构框图之三,参考图5,在本实施例中,所述射频器件被配置有一个所述天线端口,所述射频器件还包括合路器140。合路器140包括两个第一端和一个第二端,所述合路器140的两个第一端分别与所述第一功率放大器110、所述第二功率放大器120一一对应连接,所述合路器140的第二端与所述天线端口连接,所述合路器140用于聚合接收的两路射频信号,并将聚合的射频信号传输至所述天线端口。合路器140可以将不同频段的信号进行聚合,并传输至第一天线端口ANT1进行发射。在本实施例中,LTE的中频信号和LTE的高频信号具有不同的工作频段,通过合路器140的聚合功能,可以使射频器件同时发射LTE的中频信号和LTE的高频信号,从而拓展射频器件的工作频段的范围。
在其中一个实施例中,所述第一功率放大器110的工作电压为4V至8V,第二功率放大器120的工作电压可以与第一功率放大器110的工作电压相同。由于以往功率放大器本身的设计技术和加工工艺限制,所以功率放大器的工作电压通常小于4.2V。目前,随着功率放大器的设计水平提升以及工艺制程演进,功率放大器的工作电压可以提升至更高。可以理解的是,功率放大器的工作电压直接决定了其输出功率,具体地,功率放大器的输出功率计算公式如下:
Pout=VCC2/R;
其中,Pout为功率放大器的输出功率;VCC为功率放大器工作电压;R为功率放大器的输出负载阻抗。由上述公式可以看出,随着功率放大器的工作电压的增大,功率放大器的输出功率也会相应的大大提高。因此,在高电压加持下,LTE的中频频段的功率放大器的功率输出能够达到GSM的高频信号的功率要求,使GSM的高频信号可以直接从LTE的中频频段的功率放大器输出,即,LTE的中频信号和GSM的高频信号可以通过同一第一功率放大器110进行输出。因此,本实施例的射频器件无需设置额外的射频通路走线,因此不会造成GSM的高频信号的衰减,而且,本实施例的电路结构简单,大大简化了射频器件的电路设计。
进一步地,当两个功率放大器的硬件结构相同且工作电压的要求相同时,所述第一功率放大器110的电源端和所述第二功率放大器120的电源端可以接收相同的电源电压。例如,第一功率放大器110的电源端和第二功率放大器120的电源端均用于接收4.5V至6.5V的电源电压,以简化电源电压的输出规则。
图6为一实施例的射频器件的结构框图之四,参考图6,在本实施例中,所述射频器件还被配置有耦合输出端口CPLOUT,所述射频器件还包括耦合器150。耦合器150设置于所述发射端口与所述天线端口之间的发射通道上,用于耦合所述发射通道传输的射频信号,以经所述耦合器150的耦合端输出耦合信号,所述耦合信号用于传输至所述耦合输出端口CPLOUT,耦合信号可用于测量射频信号的前向耦合功率和反向耦合功率。
具体地,耦合器150包括输入端、输出端和耦合端,耦合器150的输入端与第一开关单元130的第二端连接,耦合器150的输出端与第一天线端口ANT1连接,耦合端用于对输入端接收的射频信号进行耦合并输出耦合信号。其中,耦合信号包括第一前向耦合信号和第一反向耦合信号。基于耦合端输出的第一前向耦合信号,可以检测射频信号或射频信号的前向功率信息;基于耦合端输出的第一反向耦合信号,可以对应检测射频信号或射频信号的反向功率信息,并将检测模式定义为反向功率检测模式。
进一步地,射频器件还可以被配置有耦合输入端口CPLIN,耦合器150中还可以设置有耦合开关,耦合开关分别与耦合器150的耦合端、耦合输入端口CPLIN和耦合输出端口CPLOUT连接,用于选择性输出耦合信号至耦合输出端口CPLOUT或从耦合输入端口CPLIN输入其他耦合器150的耦合信号。可以理解的是,若射频收发系统中设置有多个射频器件,通常多个射频器件之间的距离较小,而射频器件与射频收发器20之间的距离较大,因此,可以使一个耦合器150获取另一个耦合器150的耦合信号并进行传输,即,通过耦合器150实现射频信号的中转,从而减少耦合器150与射频收发器20之间的布线数量,以较少数量的布线实现相同的耦合信号的传输功能,以进一步提升射频收发系统的集成度。
在其中一些实施例中,射频器件还包括PA+ASM RFFE1控制单元,PA+ASM RFFE1控制单元分别与各开关单元和功率放大器连接,PA+ASM RFFE1控制单元用于控制各开关单元的通断,还用于控制各功率放大器的工作状态。具体地,PA+ASM RFFE1控制单元可以为移动行业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)-射频前端控制接口(RFFront End Control Interface,RFFE)控制单元。当PA+ASM RFFE1控制单元为MIPI-RFFE控制单元时,其射频器件还被配置有时钟信号的输入引脚CLK、单/双向数据信号的输入或双向引脚DATA1、参考电压引脚VIO等等。
基于前述的射频器件,本申请实施例还提供了一种射频前端电路10。具体地,图7为一实施例的射频前端电路10的结构框图,参考图7,在本实施例中,射频前端电路10包括第一射频器件100和第二射频器件200。其中,第一射频器件100包括如图1、图4、图5和图6中任一实施例的射频器件。第二射频器件200被配置有用于连接射频收发器20的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口。
具体地,所述第二射频器件200包括第三功率放大器210和第四功率放大器220。所述第三功率放大器210的输入端与第三发射端口INPUT3连接,所述第三功率放大器210的输出端与一所述天线端口连接。其中,本实施例的连接可以包括直接连接,也可以包括经由其他控制器件的间接连接。所述第三功率放大器210用于接收第一制式的低频信号,即,用于接收GSM的低频信号,并对接收的信号进行放大。所述第四功率放大器220的输入端与第四发射端口INPUT4连接,所述第四功率放大器220的输出端与一所述天线端口连接。所述第四功率放大器220用于接收第二制式的低频信号,并对接收的信号进行放大,即,用于接收LTE的低频信号,并对接收的信号进行放大。其中,所述第一射频器件100和所述第二射频器件200共同用于支持对第一制式和第二制式的全频段射频信号的发射。
可以理解的是,由于GSM的低频信号的发射功率要求过高,目前仍然需要独立的功率放大器才能支持如此高的发射功率,但是,由于本实施例中GSM的低频信号对应的功率放大器仅需支持的低频信号,而不用支持GSM的高频信号,所以匹配网络可以更加集中优化的低频信号性能。具体地,表2为射频性能的仿真测试结果的对比表,参考表2,通过采用本实施的射频前端电路10,GSM的低频信号的发射功率可以提升0.7dB,同时工作电流也进一步减小50mA,从而大大提升了GSM信号的通信距离,同时增加了射频设备的待机时间。GSM的高频频段的发射功率提升了1dB,功耗电流并没有增加,即,不会造成待机时间减小。
表2射频性能的仿真测试结果的对比表
在其中一个实施例中,继续参考图7,所述第二射频器件200还包括第二开关单元230。第二开关单元230包括两个第一端和一个第二端,所述第二开关单元230的两个第一端分别与所述第三功率放大器210的输出端、所述第四功率放大器220的输出端一一对应连接,所述第二开关单元230的第二端与所述天线端口连接,所述第二开关单元230用于选择导通第二端与任一第一端之间的射频通路。可以理解的是,本实施例的第二开关单元230的实施方式与图4实施例的第一开关单元130的实施方式相似,此处不再进行赘述。
可以理解的是,在其他实施例中,也可以不设置第二开关单元230,而是采用与图1实施例相似的实施方式,将射频信号直接传输至不同的天线端口。还可以采用与图5实施例相似的实施方式,通过合路器140将不同频段的射频信号聚合后传输至天线端口。具体的设置方式可以参考前述实施例,此处不再进行赘述。
基于前述的图7中的射频前端电路10,本申请实施例还提供了一种射频系统。具体地,图8为一实施例的射频系统的结构框图,参考图8,在本实施例中,射频系统包括射频收发器20、多个天线和如上述的射频前端电路10。
具体地,射频收发器20分别与所述射频前端电路10的多个发射端口连接,用于向射频前端电路10传输射频信号,具体包括LTE的低频信号和中高频信号,以及GSM的低频信号和高频信号,即,覆盖了LTE和GSM的全频段的信号。多个天线分别与所述射频前端电路10的多个天线端口一一对应连接,多个所述天线用于发射射频信号。其中,一个天线用于支持中高频信号的发射,该天线与第一射频器件100的第一天线端口ANT1连接,另一个天线用于支持低频信号的发射,该天线与第二射频器件200的第二天线端口ANT2连接。进一步地,各天线可以为定向天线,也可以为非定向天线。示例性地,各天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如,各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。在本实施例中,通过上述结构,实现了一种线损低、射频信号的发射功率大的射频系统。
基于前述的图8中的射频系统,本申请实施例还提供了一种通信设备。具体地,继续参考图8,通信设备包括供电电源和如上述的射频系统。供电电源与所述射频系统连接,用于为所述射频系统的第一射频器件100和第二射频器件200提供电源电压,所述供电电源包括固定电压源或可调电压源中的至少一种。具体地,采用固定电压源可以提高供电电源输出电压的稳定性和可靠性,采用可调电压源可以提高供电电源输出电压的灵活性,因此,可以根据实际的需求选择恰当形式的供电电源,以实现更好的射频性能。需要说明的是,本实施例不具体限定可调电压源的硬件结构,例如,可以采用变阻器分压式的可调电压源等。
进一步地,供电电源包括第一电源31和第二电源32。第一电源31分别与第一功率放大器110、第二功率放大器120连接,用于为第一功率放大器110和第二功率放大器120提供高压的供电电压。第二电源32分别与第三功率放大器210、第四功率放大器220连接,用于为第三功率放大器210和第四功率放大器220提供的供电电压。其中,第二电源32输出的供电电压可以小于第一电源31输出的供电电压,从而在确保第三功率放大器210和第四功率放大器220的发射功率的前提下,降低射频系统的功耗,延长通信设备的待机时长。进一步地,还可以在第一电源31和第二电源32之间设置电隔离的结构,从而有效避免不同供电电压的电源之间的干扰,以进一步提升供电电源的可靠性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请实施例的保护范围。因此,本申请实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种射频器件,其特征在于,被配置有用于连接射频收发器的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口,所述射频器件包括:
第一功率放大器,所述第一功率放大器的输入端与一所述发射端口连接,所述第一功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第一功率放大器用于接收第一制式的高频信号和第二制式的中频信号,并对接收的信号进行放大;
第二功率放大器,所述第二功率放大器的输入端与另一所述发射端口连接,所述第二功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第二功率放大器用于接收第二制式的高频信号,并对接收的信号进行放大;
其中,所述第一功率放大器的电源端和所述第二功率放大器的电源端分别用于与电源连接以接收处于预设电压范围的电源电压;所述第一功率放大器在所述电源电压的供电作用下,支持所述第一制式的高频信号和所述第二制式的中频信号的放大处理;所述第二功率放大器在所述电源电压的供电作用下,支持所述第二制式的高频信号的放大处理。
2.根据权利要求1所述的射频器件,其特征在于,所述射频器件被配置有一个所述天线端口,所述射频器件还包括:
第一开关单元,包括两个第一端和一个第二端,所述第一开关单元的两个第一端分别与所述第一功率放大器的输出端、所述第二功率放大器的输出端一一对应连接,所述第一开关单元的第二端与所述天线端口连接,所述第一开关单元用于选择导通第二端与任一第一端之间的射频通路。
3.根据权利要求1所述的射频器件,其特征在于,所述射频器件被配置有一个所述天线端口,所述射频器件还包括:
合路器,包括两个第一端和一个第二端,所述合路器的两个第一端分别与所述第一功率放大器、所述第二功率放大器一一对应连接,所述合路器的第二端与所述天线端口连接,所述合路器用于聚合接收的两路射频信号,并将聚合的射频信号传输至所述天线端口。
4.根据权利要求1所述的射频器件,其特征在于,所述第一功率放大器的工作电压为4V至8V。
5.根据权利要求1所述的射频器件,其特征在于,所述第一功率放大器的电源端和所述第二功率放大器的电源端均用于接收4.5V至6.5V的电源电压。
6.根据权利要求1至5任一项所述的射频器件,其特征在于,所述第一制式为2G,所述第二制式为4G。
7.一种射频前端电路,其特征在于,包括:
第一射频器件,包括如权利要求1至6任一项所述的射频器件;
第二射频器件,被配置有用于连接射频收发器的两个发射端口,以及用于连接天线的至少一个天线端口,所述第二射频器件包括:
第三功率放大器,所述第三功率放大器的输入端与一所述发射端口连接,所述第三功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第三功率放大器用于接收第一制式的低频信号,并对接收的信号进行放大;
第四功率放大器,所述第四功率放大器的输入端与另一所述发射端口连接,所述第四功率放大器的输出端与一所述天线端口连接,所述第四功率放大器用于接收第二制式的低频信号,并对接收的信号进行放大;
其中,所述第一射频器件和所述第二射频器件共同用于支持对第一制式和第二制式的全频段射频信号的发射。
8.根据权利要求7所述的射频前端电路,其特征在于,所述第二射频器件还包括:
第二开关单元,包括两个第一端和一个第二端,所述第二开关单元的两个第一端分别与所述第三功率放大器的输出端、所述第四功率放大器的输出端一一对应连接,所述第二开关单元的第二端与所述天线端口连接,所述第二开关单元用于选择导通第二端与任一第一端之间的射频通路。
9.一种射频系统,其特征在于,包括:
如权利要求7或8所述的射频前端电路;
多个天线,分别与所述射频前端电路的多个天线端口一一对应连接,多个所述天线用于发射射频信号;
射频收发器,分别与所述射频前端电路的多个发射端口连接。
10.一种通信设备,其特征在于,包括:
如权利要求9所述的射频系统;
供电电源,与所述射频系统连接,用于为所述射频系统的第一射频器件和第二射频器件提供电源电压,所述供电电源包括固定电压源或可调电压源中的至少一种。
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