CN114640369B - 射频收发系统及通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射频收发系统和通信设备。该射频收发系统包括：射频收发器；天线组，包括第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，用于收发射频信号；射频LFEM器件，射频LFEM器件至少被配置有用于连接第一天线的第一天线端口、用于连接第二天线的第二天线端口、用于连接第三天线的第三天线端口及用于连接射频收发器的至少三个多个第一接收端口，射频LFEM器件用于支持对至少一个频段射频信号的三通道接收；收发选择模块，分别与射频收发器、射频LFEM器件、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线连接，用于支持对至少一个频段射频信号的收发选择。该射频收发系统可以节约器件占用基板的面积，降低了成本，还能够实现4*4MIMO功能，提高系统信道容量。

Description

射频收发系统及通信设备
技术领域
本发明涉及射频技术领域，特别是涉及一种射频收发系统及通信设备。
背景技术
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。一般，射频系统中的接收通路中会设置多个射频前端模块配合天线阵列来提高系统信道容量，成本高、占用基板的面积大。
发明内容
本申请实施例提供了一种射频收发系统和通信设备，可以节省占用基板的面积、提高集成度、降低成本。
一种射频收发系统，包括：
射频收发器；
天线组，包括第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，用于收发射频信号；
射频LFEM器件，所述射频LFEM器件至少被配置有用于连接第一天线的第一天线端口、用于连接第二天线的第二天线端口、用于连接第三天线的第三天线端口及用于连接所述射频收发器的至少三个接收端口，所述射频LFEM器件用于支持对至少一个频段射频信号的三通道接收；
收发选择模块，分别与所述射频收发器、射频LFEM器件、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线连接，用于支持对至少一个频段射频信号的收发选择，以使所述射频收发系统实现对射频信号的4*4MIMO功能。
一种通信设备，包括如上述的射频收发系统。
上述射频收发系统和通信设备，通过射频LFEM器件实现射频信号的至少一个频段的三通道接收，将单个频段射频信号的三个接收通道集成封装在同一芯片中，可以节约各器件占用基板的面积，为其他模块进行性能优化腾挪出物理空间，降低了成本，射频LFEM器件配合天线组和收发选择模块，能够实现4*4MIMO功能，提高系统信道容量。
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1a为一实施例的通信设备反馈信道信息的传输应用场景示意图之一；
图1b为一实施例的通信设备反馈信道信息的传输应用场景示意图之二；
图2为一实施例的SRS天线轮流发射的模式示意图；
图3为一实施例的射频收发系统的结构示意图之一；
图4为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之一；
图5为一实施例的射频收发系统的结构示意图之二；
图6为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之二；
图7为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之三；
图8为一实施例的射频收发系统的结构示意图之三；
图9为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之四；
图10为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之五；
图11为一实施例的射频收发系统的结构示意图之四；
图12为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之六；
图13为一实施例的射频收发系统的结构示意图之五；
图14为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之七；
图15为一实施例的射频收发系统的结构示意图之六；
图16为一实施例的射频LFEM器件的结构示意图之八；
图17为一实施例的射频收发系统的结构示意图之七；
图18a为图4、图5中的射频LFEM器件的封装引脚示意图；
图18b为图6、图7中的射频LFEM器件的封装引脚示意图；
图18c为图9、图10中的射频LFEM器件的封装引脚示意图；
图18d为图12中的射频LFEM器件的封装引脚示意图；
图18e为图14中的射频LFEM器件的封装引脚示意图；
图18f为图16中的射频LFEM器件的封装引脚示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
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收发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。网络设备可以包括基站、接入点等。
本申请实施例中的射频收发系统可支持第五代移动通信技术(简称5G或5G技术)，5G是最新一代蜂窝移动通信技术，也是即4G、3G、2G系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。5G分为支持独立组网(Standalone Access，NA)和非独立组网(Non Standalone Access，NSA)两种模式。其中，非独立组网是将5G控制信令锚定在4G基站上，独立组网是5G基站直接接入5G核心网，控制信令不依赖4G网络。
5G网络支持波束赋形技术，可以向通信设备定向发射。而基站要想定向发射，首先得探测到通信设备的位置、传输通路的质量等，从而使基站的资源更加精准地分配给每一个通信设备。
目前，通信设备反馈信道信息有预编码矩阵指示符(Precoding MatrixIndicator，PMI)和信道探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)这两种不同的模式，信号传输分别图1a和1b所示。从标准定义上看，PMI是所有5G通信设备必须支持的功能，SRS则是可选功能。PMI是基站通过一种预先设定的机制，依靠终端测量后辅以各种量化算法，来估计信道信息和资源要求，并上报给基站；而SRS则是利用信道互易性让终端直接将信道信息上报给基站，显然后者更加精确。
通信设备发送SRS信息即是用于基站探测终端位置和信道质量的方式；其中SRS天线轮发如图2所示，具体说明如下：
其一，1T1R：固定在第一天线向基站反馈信息，不支持SRS轮发；
其一，1T4R：在第一天线到第四天线轮流发射SRS信息，每次只选择一个天线发射，目前非独立组网采用这种模式；
其三，2T4R：在第一天线到第四天线轮流发射SRS信息，每次选择两个天线同时发射，目前独立组网采用这种模式。
在SRS模式下，能够参与发送参考信号的天线数量越多，信道估计就越准，进而能获得的速率越高；天线数量相同时，SA模式比NSA模式更快地完成信道估计，提高网络信道估计速度。
本申请实施例中提供一种射频收发系统，如图3所示，在其中一个实施例中，射频收发系统包括：射频收发器10、天线组、射频LFEM器件20和收发选择模块30。
示例性的，射频收发器10可以包括发射器(诸如发射器TX)和接收器(诸如接收器RX)，或者可以仅包含接收器(例如，接收器RX)或者仅包含发射器(例如，发射器TX)。其中，射频收发器10可用于实现射频信号和基带信号之间的变频处理，或/和，用于实现不同频段信号的变频处理等等。
天线组，至少包括第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3和第四天线Ant4。其中，第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3和第四天线Ant4可以用于接收和发射N41、N77、N79频段的射频信号。即第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3和第四天线Ant4均为能够支持5G NR信号的天线。
在其中一个实施例中，天线组内的各天线可以为定向天线，也可以为非定向天线。示例性的，天线组内的各天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如，天线组内的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。不同类型的天线可以用于不同射频信号的频段组合。
在本申请实施例中，射频LFEM器件20理解为低噪声放大器前端模块(Low NoiseAmPlifier–Front-End Modules)，用于支持对至少一个频段射频信号的三通道接收，还用于支持对射频信号的发射，配合第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3和第四天线Ant4及收发选择模块30能够支持4*4MIMO功能。其中，射频LFEM器件20至少被配置有第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3和至少三个接收端口RX(三个接收端口分别为RX1、RX2、RX3)。
如图18a所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20可以理解为封装芯片，该器件中配置的第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3、接收端口RX可以理解为射频LFEM器件20的射频引脚端子，用于与各外部器件进行连接。示例性的，第一天线端口ANT1可以将第一天线Ant1接收的射频信号输入至射频LFEM器件20，也可以将射频LFEM器件20处理后的射频信号经第一天线Ant1发射出去。第二天线端口ANT2可以将第二天线Ant2接收的射频信号输入至射频LFEM器件20，也可以将射频LFEM器件20处理后的射频信号经第二天线Ant2发射出去。第三天线端口ANT3可以将第三天线Ant3接收的射频信号输入至射频LFEM器件20，也可以将射频LFEM器件20处理后的射频信号经第三天线Ant3发射出去。三个接收端口RX可以分别将射频LFEM器件20经第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3接收的射频信号处理后输出至射频收发器10以实现对射频信号的接收控制。
射频信号可以为5G信号，例如N41频段的5G信号、N77(N78)频段的射频信号、N79频段的射频信号等。具体地，N41的工作频段为496MHz-2690MHz，N77的工作频段为3.3GHz-4.2GHz，N78的工作频段为3.3GHz-3.8GHz，N79的工作频段为4.4GHz-5.0GHz。需要说明的是，N77的工作频段覆盖N78的工作频段。也即该射频LFEM器件20能够支持N77频段的射频信号的收发时，也可以对应支持对N78频段的射频信号的收发。
收发选择模块30分别与射频收发器10、射频LFEM器件20、第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3、第四天线Ant4连接。收发选择模块30能够将射频收发器10发射的至少一个频段射频信号通过天线组中的任意天线发射出去，也可以接收天线组中的任意天线接收的射频信号，并发射至射频收发器10，以使射频收发系统实现对至少一个频段射频信号的4*4MIMO功能。具体的，收发选择模块30发射的射频信号可以直接发射至第四天线Ant4进行发射，也可以经过射频LFEM器件20发射至第一天线Ant1、第二天线Ant2或第三天线Ant3进行发射。
MIMO技术指在发射端口和接收端口分别使用多个发射天线和接收天线，充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
终端和基站可以构成2*2MIMO或者4*4MIMO。在泰尔协议测试接收性能时，也是将4个接收通道全部连接到仪表。4个通道构成MIMO的下行，全部接收上行基站发出的信号，提高接收机的性能。
上述射频收发系统，通过射频LFEM器件20实现射频信号的至少一个频段的三通道接收，将单个频段射频信号的三个接收通道集成封装在同一芯片中，可以节约各器件占用基板的面积，为其他模块进行性能优化腾挪出物理空间，降低了成本，射频LFEM器件20配合天线组和收发选择模块30，能够实现4*4MIMO功能，提高系统信道容量。
如图4所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20至少包括三个第一接收电路210。其中，三个第一接收电路210的输出端分别与三个接收端口RX连接，用于对接收到的第一频段射频信号进行放大后经与其连接的接收端口RX发射至射频收发器10，以使射频LFEM器件20能够支持第一频段射频信号的三通道接收。
如图5所示，在其中一个实施例中，第一接收电路210包括第一低噪声放大器LNA1，三个第一低噪声放大器LNA1的输出端分别作为三个第一接收电路210的输出端与三个接收端口RX连接，三个第一接收电路210的第一低噪声放大器LNA1的输入端分别用于与第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3导通，以形成第一频段射频信号的三个接收通路。示例性的，第一天线Ant1接收到第一频段射频信号，可经第一天线端口ANT1输入至一第一低噪声放大器LNA1，第一频段射频信号经第一低噪声放大器LNA1放大后，由接收端口RX1输出至射频收发器10；第二天线Ant2接收到第一频段射频信号，可经第二天线端口ANT2输入至另一第一低噪声放大器LNA1，第一频段射频信号经第一低噪声放大器LNA1放大后，由接收端口RX2发射至射频收发器10；第三天线Ant3接收到第一频段射频信号，可经第三天线端口ANT3输入至又一第一低噪声放大器LNA1，第一频段射频信号经第一低噪声放大器LNA1放大后，由接收端口RX3输出至射频收发器10。
如图5所示，在其中一个实施例中，第一接收电路210还包括第一滤波单元211。第一滤波单元211设置于第一频段射频信号的接收通路中，用于对接收的第一频段射频信号进行滤波以输出至第一低噪声放大器LNA1。第一滤波单元211设置于第一低噪声放大器的输入端与第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2或第三天线端口ANT3之间。
如图5所示，在其中一个实施例中，各第一接收电路210的输入端分别一一对应与第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3连接。收发选择模块30包括第一射频PA Mid器件301、第一开关单元302、第一选择开关303、第二选择开关304及第三选择开关305。其中，第一射频PA Mid器件301配置有射频天线端口ANT。第一开关单元302包括一个第一端和四个第二端，第一开关单元302的第一端与第一射频PA Mid器件301的射频天线端口连接，第一开关单元302的四个第二端分别一一对应与第四天线Ant4、第一选择开关303的一第一端、第二选择开关304的一第一端、第三选择开关305的一第一端连接，第一开关单元302用于选择导通第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3、第四天线Ant4与第一射频PA Mid器件301之间的射频通路。第一选择开关303的另一第一端与射频LFEM器件20的第一天线端口ANT1连接，第一选择开关303的第二端与第一天线Ant1连接，第一选择开关303用于切换导通第一天线Ant1与第一开关单元302之间的射频通路或第一天线Ant1与射频LFEM器件20之间的射频通路。第二选择开关304的另一第一端与射频LFEM器件20的第二天线端口ANT2连接，第二选择开关304的第二端与第二天线Ant2连接，第二选择开关304用于切换导通第二天线Ant2与第一开关单元302之间的射频通路或第二天线与射频LFEM器件20之间的射频通路。第三选择开关305的另一第一端与射频LFEM器件20的第三天线端口ANT3连接，第三选择开关305的第二端与第三天线Ant3连接，第三选择开关305用于切换导通第三天线Ant3与第一开关单元302之间的射频通路或第三天线与射频LFEM器件20之间的射频通路。第一射频PA Mid器件301还用于与射频收发器10连接，用于支持对第一频段射频信号的收发。
具体的，第一射频PA Mid器件301能够将射频收发器10发射的第一频段射频信号经第一开关单元302发射至第一选择开关303，经第一选择开关303切换至第一开关单元302与第一天线Ant1之间的射频通路，将第一频段射频信号由第一天线Ant1发射出去；第一射频PA Mid器件301能够将射频收发器10发射的第一频段射频信号经第一开关单元302发射至第二选择开关304，经第二选择开关304切换至第一开关单元302与第二天线Ant2之间的射频通路，将第一频段射频信号由第二天线Ant2发射出去；第一射频PA Mid器件301能够将射频收发器10发射的第一频段射频信号经第一开关单元302发射至第三选择开关305，经第三选择开关305切换至第一开关单元302与第三天线Ant3之间的射频通路，将第一频段射频信号由第三天线Ant3发射出去；第一射频PA Mid器件301能够将射频收发器10发射的第一频段射频信号经第一开关单元302发射至第四天线Ant4发射出去，第一射频PA Mid器件301还可以通过第一开关单元302获取将第四天线Ant4接收的第一频段射频信号，并发射至射频收发器10。也可以通过第一选择开关303切换导通第一天线Ant1与射频LFEM器件20，以使射频LFEM器件20接收处理的由第一天线Ant1接收的第一频段射频信号，并发射至射频收发器10；可以通过第二选择开关304切换导通第二天线Ant2与射频LFEM器件20，以使射频LFEM器件20接收处理的由第二天线Ant2接收的第一频段射频信号，并发射至射频收发器10；还可以通过第三选择开关305切换导通第三天线Ant3与射频LFEM器件20，以使射频LFEM器件20接收处理的由第三天线Ant3接收的第一频段射频信号，并发射至射频收发器10。
在其中一个实施例中，第一射频PA Mid器件301还配置有射频发射端口RFIN、射频接收端口RXOUT，第一射频PA Mid器件301的射频发射端口RFIN用于与射频收发器10连接，以接收射频收发器10发射的第一频段射频信号；第一射频PA Mid器件301的射频接收端口RXOUT用于与射频收发器10连接，以将接收的第一频段射频信号输出至射频收发器10，用于支持收发第一频段的射频信号。
在其中一个实施例中，第一频段射频信号为N41、N77或N79频段的5G信号。
基于上述实施例的射频收发系统，可以支持四天线1T4R的4*4MIMO功能和SRS功能。示例性的，以图5为例，分析N41频段的4*4MIMO功能工作原理：
TX通路：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 HB2端口输出至第一射频PA Mid器件301的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第一开关单元302(SP4T射频开关)，第一开关单元302切换至Path2路径，至第四天线Ant4发射。
PRX通路：
接收的射频信号从第四天线Ant4进入，经Path2路径至第一开关单元302，第一开关单元302切换至Path1路径，至第一射频PA Mid器件301的射频天线端口ANT，经滤波器滤波后至SPDT射频开关，SPDT射频开关切换至接收通路，经低噪声放大器LNA放大后至射频接收端口RXOUT，从SDR PRX7端口进入射频收发器10。
DRX通路：
接收的射频信号从第一天线Ant1进入，经Path6路径至第一选择开关303(SPDT射频开关)，第一选择开关303切换至射频LFEM器件20的第一天线端口ANT1，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1滤波放大后，至接收端口RX1，从SDR DRX7端口进入射频收发器10。
PRX MIMO通路：
接收的射频信号从第二天线Ant2进入，经Path7路径至第二选择开关304(SPDT射频开关)，第二选择开关304切换至射频LFEM器件20的第二天线端口ANT2，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1滤波放大后，至接收端口RX2，从SDR PRX5端口进入射频收发器10。
DRX MIMO通路：
接收的射频信号从第三天线Ant3进入，经Path8路径至第三选择开关305(SPDT射频开关)，第三选择开关305切换至射频LFEM器件20的第三天线端口ANT3，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1滤波放大后，至接收端口RX3，从SDR DRX5端口进入射频收发器10。
以图5为例，分析N41频段的SRS功能工作原理：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 HB2端口输出至第一射频PA Mid器件301的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第一开关单元302(SP4T射频开关)，第一开关单元302切换至Path2路径，至第四天线Ant4发射；
经Path1路径至第一开关单元302，第一开关单元302切换至Path3路径，至第一选择开关303，第一选择开关303切换至Path6路径，至第一天线Ant1发射；
经Path1路径至第一开关单元302，第一开关单元302切换至Path4路径，至第二选择开关304，第二选择开关304切换至Path7路径，至第二天线Ant2发射；
经Path1路径至第一开关单元302，第一开关单元302切换至Path5路径，至第三选择开关305，第三选择开关305切换至Path8路径，至第三天线Ant3发射。
N77、N79发射的SRS功能与N41相似，不再赘述，具体的SRS路径配置如表1所示：
表1 SRS详细路径配置表
N41 N77 N79
Channel0 Path1->Path2 Path1->Path2 Path1->Path2
Channel1 Path1->Path3->Path6 Path1->Path3->Path6 Path1->Path3->Path6
Channel2 Path1->Path4->Path7 Path1->Path4->Path7 Path1->Path4->Path7
Channel3 Path1->Path5->Path8 Path1->Path5->Path8 Path1->Path5->Path8
如图6所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20还被配置有第一收发端口TRX1，射频LFEM器件20还包括第二开关单元230。第二开关单元230包括至少四个第一端和至少三个第二端，第二开关单元230的四个第一端分别一一对应与三个第一接收电路210的输入端、第一收发端口TRX1连接，第二开关单元230的三个第二端分别一一对应与第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3连接，以选择性地导通第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2或第三天线端口ANT3与任意第一接收电路210的连接，用于经第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3接收射频信号，还用于选择性地导通第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2或第三天线端口ANT3与射频LFEM器件20的发射通路的连接，以经第一收发端口TRX1接收射频收发器10发射的射频信号并经第一天线Ant1、第二天线Ant2或第三天线Ant3发射出去。
如图18b所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20可以理解为封装芯片，该器件中配置的第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3、第一收发端口TRX1、接收端口RX可以理解为射频LFEM器件20的射频引脚端子，用于与各外部器件进行连接。
如图7所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20还包括第二滤波单元240。第二滤波单元240分别与第一收发端口TRX1、第二开关单元230的第一端连接，即第二滤波单元240设置于第二开关单元230的前端，也即第二滤波单元240设置于第一收发端口TRX1与第二开关单元230之间，用于对接收的射频信号进行滤波处理。
如图8所示，在其中一个实施例中，收发选择模块30包括第一射频PA Mid器件301和第三开关单元306。其中，第一射频PA Mid器件301配置有射频天线端口ANT，第三开关单元306包括一个第一端和两个第二端，第三开关单元306的第一端与第一射频PA Mid器件301的射频天线端口ANT连接，第三开关单元306的两个第二端分别与第四天线Ant4、第一收发端口TRX1连接，第三开关单元306用于选择导通第四天线Ant4与第一射频PA Mid器件301之间的射频通路，或射频LFEM器件20的第一收发端口TRX1与第一射频PA Mid器件301之间的射频通路。第一射频PA Mid器件301还与射频收发器10连接，用于支持对第一频段射频信号的收发。具体的，第一射频PA Mid器件301能够将射频收发器10发射的第一频段射频信号经第三开关单元306发射至第四天线Ant4发射出去，或经第三开关单元306发射至射频LFEM器件20，经射频LFEM器件20发射至第一天线Ant1、第二天线Ant2或第三天线Ant3发射出去；第一射频PA Mid器件301还可以通过第三开关单元306接收经射频LFEM器件20接收处理的由第一天线Ant1、第二天线Ant2或第三天线Ant3接收的第一频段射频信号，或通过第三开关单元306切换导通与第四天线Ant4间的通路以获取第四天线Ant4接收的第一频段射频信号，并发射至射频收发器10。
基于上述实施例的射频收发系统，可以支持四天线1T4R的4*4MIMO功能和SRS功能。示例性的，以图8为例，分析N41频段的4*4MIMO功能工作原理：
TX通路：
发射的射频信号经射频收发器1010的TX1 HB2端口输出至第一射频PA Mid器件301的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第三开关单元306(SP4T射频开关)，第三开关单元306切换至Path2路径，至第四天线Ant4发射。
PRX通路：
接收的射频信号从第四天线Ant4进入，经Path2路径至第三开关单元306，第三开关单元306切换至单端口，经Path1路径至第一射频PA Mid器件301的射频天线端口ANT，经滤波器滤波后至SPDT射频开关，SPDT射频开关切换至接收通路，经低噪声放大器LNA放大后至射频接收端口RXOUT，从SDR PRX7端口进入射频收发器10。
DRX通路：
接收的射频信号从第一天线Ant1进入，经Path4路径至射频LFEM器件20的第一天线端口ANT1，经过第二开关单元230(4P3T射频开关)切换至触点1，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1放大后，至接收端口RX1，从SDR DRX7端口进入射频收发器10。
PRX MIMO通路：
接收的射频信号从第二天线Ant2进入，经Path5路径至射频LFEM器件20的第二天线端口ANT2，经过第二开关单元230(4P3T射频开关)切换至触点2，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1放大后，至接收端口RX1，从SDR PRX5端口进入射频收发器10。
DRX MIMO通路：
接收的射频信号从第三天线Ant3进入，经Path6路径至射频LFEM器件20的第三天线端口ANT3，经过第二开关单元230(4P3T射频开关)切换至触点3，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1放大后，至接收端口RX3，从SDR DRX5端口进入射频收发器10。
以图8为例，分析N41频段的SRS功能工作原理：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 HB2端口输出至第一射频PA Mid器件301的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第三开关单元306(SPDT射频开关)，第三开关单元306切换至Path2路径，至第四天线Ant4发射；
经Path1路径至第三开关单元306，第三开关单元306切换至Path3路径，至射频LFEM器件20的第一收发端口TRX1，经第二开关单元230切换至触点5，经Path4路径至第一天线Ant1发射；
经第二开关单元230切换至触点6，经Path5路径至第二天线Ant2发射；
经第二开关单元230切换至触点7，经Path6路径至第三天线Ant3发射。
N77、N79发射的SRS功能与N41相似，不再赘述，具体的SRS路径配置如表2所示：
表2 SRS详细路径配置表
N41 N77 N79
Channel0 Path1->Path2 Path1->Path2 Path1->Path2
Channel1 Path1->Path3->Path4 Path1->Path3->Path4 Path1->Path3->Path4
Channel2 Path1->Path3->Path5 Path1->Path3->Path5 Path1->Path3->Path5
Channel3 Path1->Path3->Path6 Path1->Path3->Path6 Path1->Path3->Path6
参考图5和图8所示的射频收发系统，通过射频LFEM器件20实现第一频段射频信号的三通道接收，将单个频段射频信号的三个接收通道集成封装在同一芯片中，可以节约各器件占用基板的面积，为其他模块进行性能优化腾挪出物理空间，降低了成本，射频LFEM器件20配合天线组和收发选择模块30，能够实现1T4R模式的4*4MIMO功能，提高系统信道容量，并提升信道估计的准确性和效率。其中，图8所示的射频收发系统中，能够减少射频LFEM器件20外部用于实现SRS功能的多个SPDT开关，进一步减小器件占用基板的面积，节约成本，简化了射频收发系统逻辑控制的复杂度。
如图9所示，在其中一个实施例中，第二开关单元230包括至少七个第一端，射频LFEM器件20配置有至少六个接收端口，射频LFEM器件20还包括三个第二接收电路250。其中，第二开关单元230的七个第一端分别一一对应与三个第一接收电路210的输入端、第三个第二接收电路250的输入端、第一收发端口TRX1连接。每个第二接收电路250均包括第二低噪声放大器，三个第二接收电路250的第二低噪声放大器的输入端作为第二接收电路250的输入端分别与第二开关单元230的三个第一端连接，第二接收电路250用于支持对第二频段射频信号的接收放大处理，以使射频LFEM器件20还能支持第二频段射频信号的三通道接收，即射频LFEM器件20能够支持第一频段射频信号和第二频段射频信号的三通道接收。
如图18c所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20可以理解为封装芯片，该器件中配置的第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3、接收端口RX可以理解为射频LFEM器件20的射频引脚端子，用于与各外部器件进行连接。
如图10所示，在其中一个实施例中，第二接收电路250还包括第三滤波单元251。第三滤波单元251设置于第二频段射频信号的接收通路中，用于对接收的第二频段射频信号进行滤波处理以输出至第二低噪声放大器。具体的，第三滤波单元251设置于第二开关单元230的前端，即第三滤波单元251设置于第二低噪声放大器的输入端与第二开关单元230之间。
如图10所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20还包括第四开关单元260，第四开关单元260包括六个第一端和六个第二端，第四开关单元260的六个第一端分别与射频LFEM器件20的六个接收端口RX连接，第四开关单元260第六个第二端分别一一对应与三个第一接收电路210的输入端、三个第二接收电路250的输入端连接。第四开关单元260用于选择导通任一第一接收电路210或任一第二接收电路250与接收端口RX之间的射频通路。
如图11所示，在其中一个实施例中，收发选择模块30包括第二射频PA Mid器件307。第二射频PA Mid器件307配置有两个射频天线端口ANT，第二射频PA Mid器件307的两个射频天线端口ANT分别与第四天线、第一收发端口TRX1一一对应连接，第二射频PA Mid器件307还与射频收发器10连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。具体的，第二射频PA Mid器件307能够将射频收发器10发射的第一频段射频信号或第二频段射频信号经射频LFEM器件20处理后再经与射频LFEM器件20连接的任意天线发射出去；第二射频PA Mid器件307还可以直接将射频收发器10发射的第一频段射频信号或第二频段射频信号通过第四天线Ant4发射出去；第二射频PA Mid器件307还能对第四天线Ant4接收的第一频段射频信号或第二频段射频信号进行处理后，发射至射频收发器10。
在其中一个实施例中，第二射频PA Mid器件307还配置有射频发射端口RFIN、射频接收端口RXOUT，第二射频PA Mid器件307的射频发射端口RFIN用于与射频收发器10连接，以接收射频收发器10发射的第一频段射频信号和第二频段射频信号；第二射频PA Mid器件307的射频接收端口RXOUT用于与射频收发器10连接，以将接收的第一频段射频信号和第二频段射频信号输出至射频收发器10，用于支持收发第一频段射频信号和第二频段射频信号。
在其中一个实施例中，第一频段射频信号为N77频段的5G信号，第二频段射频信号为N79频段的5G信号。
基于上述实施例的射频收发系统，可以支持四天线1T4R的4*4MIMO功能和SRS功能。示例性的，以图11为例，分析N77频段的4*4MIMO功能工作原理：
TX通路：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 UHB 5GLM端口输出至第二射频PA Mid器件307的一射频发射端口RFIN，射频信号经SPDT#1射频开关切换至功率放大器PA，经功率放大器PA放大后，至SPDT#2射频开关，经SPDT#2射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至DP3T射频开关，DP3T射频开关切换至Path1路径，至第四天线Ant4发射。
PRX通路：
接收的射频信号从第四天线Ant4进入，经Path1路径至第二射频PA Mid器件307的DP3T射频开关，经DP3T射频开关切换至触点1，经过滤波器滤波后至SPDT#3射频开关，SPDT#3射频开关切换至接收通路，经低噪声放大器LNA放大后至射频接收端口RXOUT，从SDRPRX17端口进入射频收发器10。
DRX通路：
接收的射频信号从第一天线Ant1进入，经Path3路径至射频LFEM器件20的第一天线端口ANT1，经过第二开关单元230(3P7T射频开关)切换至触点1，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1放大后，至接收端口RX1，从SDR DRX17端口进入射频收发器10。
PRX MIMO通路：
接收的射频信号从第二天线Ant2进入，经Path4路径至射频LFEM器件20的第二天线端口ANT2，经过第二开关单元230(3P7T射频开关)切换至触点3，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1放大后，至接收端口RX3，从SDR PRX15端口进入射频收发器10。
DRX MIMO通路：
接收的射频信号从第三天线Ant3进入，经Path5路径至射频LFEM器件20的第三天线端口ANT3，经过第二开关单元230(3P7T射频开关)切换至触点5，经第一滤波单元211、第一低噪声放大器LNA1放大后，至接收端口RX5，从SDR DRX15端口进入射频收发器1010。
以图11为例，分析N77频段的SRS功能工作原理：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 UHB 5GLM端口输出至第二射频PA Mid器件307的射频发射RFIN，射频信号经SPDT#1射频开关切换至功率放大器PA，经功率放大器PA放大后，至SPDT#2射频开关，经SPDT#2射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至DP3T射频开关，DP3T射频开关切换至Path1路径，至第四天线Ant4发射；
DP3T射频开关切换至Path2路径，至射频LFEM器件20的第一收发端口TRX1，经第二开关单元230切换至第一天线端口ANT1，经Path3至第一天线Ant1发射；
DP3T射频开关切换至Path2路径，至射频LFEM器件20的第一收发端口TRX1，经第二开关单元230切换至第二天线端口ANT2，经Path4至第二天线Ant2发射；
DP3T射频开关切换至Path2路径，至射频LFEM器件20的第一收发端口TRX1，经第二开关单元230切换至第三天线端口ANT3，经Path5至第三天线Ant3发射。
N79发射的SRS功能与N77相似，不再赘述，具体的SRS路径配置如表3所示：
表3 SRS详细路径配置表
N77 N79
Channel0 Path1 Path1
Channel1 Path2->Path3 Path2->Path3
Channel2 Path2->Path4 Path2->Path4
Channel3 Path2->Path5 Path2->Path5
参考图11所示的射频收发系统，通过射频LFEM器件20实现第一频段射频信号和第二频段射频信号的三通道接收，将六个接收通道集成封装在同一芯片中，可以节约各器件占用基板的面积，为其他模块进行性能优化腾挪出物理空间，降低了成本，射频LFEM器件20配合天线组和收发选择模块30，能够实现1T4R模式的4*4MIMO功能，提高系统信道容量，并提升信道估计的准确性和效率。
如图12所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20配置有九个接收端口RX，射频LFEM器件20还配置有第四天线端口ANT4、第五天线端口ANT5及第六天线端口ANT6，射频LFEM器件20还包括三个第三接收电路270。三个第三接收电路270的输出端分别与射频LFEM器件20的三个接收端口RX连接，第三接收电路270用于支持对第三频段射频行的接收放大处理，以使射频LFEM器件20支持此第三频段射频信号的三通道接收。射频LFEM器件20的九个接收端口RX分别与三个第一接收电路210、三个第二接收电路250、三个第三接收电路270一一对应连接，即，射频LFEM器件20能够支持第一频段射频信号、第二频段射频信号和第三频段射频信号的三通道接收。
如图18d所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20可以理解为封装芯片，该器件中配置的第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3、第四天线端口ANT4、第五天线端口ANT5、第六天线端口ANT6、第一收发端口TRX1、接收端口RX可以理解为射频LFEM器件20的射频引脚端子，用于与各外部器件进行连接。
如图13所示，在其中一个实施例中，第三接收电路270包括第三低噪声放大器LNA3，第三低噪声放大器的输出端与接收端口RX连接，第三低噪声放大器的输入端用于与第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2或第三天线端口ANT3导通形成第三频段射频信号的接收通路。
如图13所示，在其中一个实施例中，第三接收电路270还包括第四滤波单元271，第四滤波单元271设置于第三频段射频信号的接收通路中，用于对接收的第三频段射频信号进行滤波处理以输出至第三低噪声放大器。
在其中一个实施例中，第一频段射频信号和第二频段射频信号分别为N77和N79频段的5G信号，第三频段射频信号为N41频段的5G信号。
如图13所示，在其中一个实施例中，收发选择模块30包括第三射频PA Mid器件308、第四射频PA Mid器件309、第五开关单元310、第四选择开关311、第五选择开关312、第六选择开关313、第一合路器314、第二合路器315、第三合路器316及第四合路器317。其中，第三射频PA Mid器件308配置有一个射频天线端口ANT，第四射频PA Mid器件309配置有两个射频天线端口。第五开关单元310包括一个第一端和四个第二端，第五开关单元310的第一端与第三射频PA Mid器件308的射频天线端口ANT连接，第五开关单元310的其中三个第二端分别一一对应与第四选择开关311的一第一端、第五选择开关312的一第一端、第六选择开关313的一第一端俩连接，第五开关单元310的另一第二端和第四射频PA Mid器件309的一射频天线端口ANT分别经第四合路器317与第四天线Ant4连接，第五开关单元310用于选择导通第三射频PA Mid器件308与第一天线Ant1、第二天线Ant2、第三天线Ant3或第四天线Ant4之间的射频通路。第四选择开关311的另一第一端与第四天线端口ANT4连接，第四选择开关311的第二端和第一天线端口ANT1分别经第一合路器314与第一天线Ant1连接，第四选择开关311用于切换导通第一天线Ant1与第五开关单元310或射频LFEM器件20之间的射频通路。第五选择开关312的另一第一端与第五天线端口ANT5连接，第五选择开关312的第二端和第二天线端口分别经第二合路器315与第二天线Ant2连接，第五选择开关312用于切换导通第二天线Ant2与第五开关单元310或射频LFEM器件20之间的射频通路。第六选择开关313的另一第一端与第六天线端口ANT6连接，第六选择开关313的第二端和第三天线端口分别经第三合路器316与第三天线Ant3连接，第六选择开关313用于切换导通第三天线Ant3与第六开关单元280或射频LFEM器件20之间的射频通路。第三射频PA Mid器件308还与射频收发器10连接，用于支持对第三频段射频信号的收发；第四射频PA Mid器件309的另一射频天线端口ANT与第二收发端口TRX2连接，第四射频PA Mid器件309还与射频收发器10连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。
在其中一个实施例中，第三射频PA Mid器件308还配置有射频发射端口RFIN、射频接收端口RXOUT，第三射频PA Mid器件308的射频发射端口RFIN用于与射频收发器10连接，以接收射频收发器10发射的第三频段射频信号；第三射频PA Mid器件308的射频接收端口RXOUT用于与射频收发器10连接，以将接收的第三频段射频信号输出至射频收发器10，用于支持收发第三频段的射频信号。
第四射频PA Mid器件309还配置有射频发射端口RFIN、射频接收端口RXOUT，第四射频PA Mid器件309的射频发射端口RFIN用于与射频收发器10连接，以接收射频收发器10发射的第一频段射频信号或第二频段射频信号；第四射频PA Mid器件309的射频接收端口RXOUT用于与射频收发器10连接，以将接收的第一频段射频信号或第二频段射频信号输出至射频收发器10，用于支持收发第一频段射频信号和第二频段射频信号。
基于上述实施例的射频收发系统，可以支持四天线1T4R的4*4MIMO功能和SRS功能。示例性的，以图13为例，分析N41频段的4*4MIMO功能工作原理：
TX通路：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 HB2端口输出至第三射频PA Mid器件308的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第五开关单元310(SP4T射频开关)，第五开关单元310切换至Path2路径，经第四合路器317，至第四天线Ant4发射。
PRX通路：
接收的射频信号从第四天线Ant4进入至第四合路器317，经Path2路径至第五开关单元310，第五开关单元310切换至单端口，经Path1路径至第三射频PA Mid器件308的射频天线端口ANT，经滤波器滤波后至SPDT射频开关，SPDT射频开关切换至接收通路，经低噪声放大器LNA放大后至射频接收端口RXOUT，从SDR PRX7端口进入射频收发器10。
DRX通路：
接收的射频信号从第一天线Ant1进入第一合路器314，经Path6路径至第四选择开关311(SPDT射频开关)，第四选择开关311切换至Path14路径，至第四天线端口ANT4，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至接收端口RX1，从SDR DRX7端口进入射频收发器10。
PRX MIMO通路：
接收的射频信号从第二天线Ant2进入第二合路器315，经Path7路径至第五选择开关312(SPDT射频开关)，第五选择开关312切换至Path15路径，至第五天线端口ANT5，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至接收端口RX2，从SDR PRX5端口进入射频收发器10。
DRX MIMO通路：
接收的射频信号从第三天线Ant3进入第三合路器316，经Path8路径至第六选择开关313(SPDT射频开关)，第六选择开关313切换至Path16路径，至第六天线端口ANT6，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至接收端口RX3，从SDR DRX5端口进入射频收发器10。
以图13为例，分析N41频段的SRS功能工作原理：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 HB2端口输出至第三频PA Mid器件的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第五开关单元310(SP4T射频开关)，第五开关单元310切换至Path2路径，经第四合路器317，至第四天线Ant4发射；
经Path1路径至第五开关单元310，第五开关单元310切换至Path3路径，至第四选择开关311，经第四选择开关311切换至Path6，经第一合路器314至第一天线Ant1发射；
经Path1路径至第五开关单元310，第五开关单元310切换至Path4路径，至第五选择开关312，经第五选择开关312切换至Path7，经第二合路器315至第二天线Ant2发射；
经Path1路径至第五开关单元310，第五开关单元310切换至Path5路径，至第六选开关，经第六选择开关313切换至Path8，经第三合路器316至第三天线Ant3发射。
N77、N79发射的SRS功能与N41相似，不再赘述，具体的SRS路径配置如表4所示：
表4 SRS详细路径配置表
N41 N77 N79
Channel0 Path1->Path2 Path9 Path9
Channel1 Path1->Path3->Path6 Path10->Path11 Path10->Path11
Channel2 Path1->Path4->Path7 Path10->Path12 Path10->Path12
Channel3 Path1->Path5->Path8 Path10->Path13 Path10->Path13
如图14所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20还被配置有第二收发端口、第四天线端口、第五天线端口和第六天线端口，射频LFEM器件20还包括第六开关单元280，第六开关单元280包括四个第一端和三个第二端，第六开关单元280的四个第一端分别一一对应与三个第三接收电路270的输入端、第二收发端口TRX2连接，第六开关单元280的三个第二端分别一一对应与第四天线端口ANT4、第五天线端口ANT5、第六天线端口ANT6连接。第六开关单元280用于切换导通第四天线端口ANT4、第五天线端口ANT5或第六天线端口ANT6与任意第三接收电路270之间的接收通路，或者导通第四天线端口ANT4、第五天线端口ANT5或第六天线端口ANT6与第二收发端口TRX2之间的发射通路。
如图18e所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20可以理解为封装芯片，该器件中配置的第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3、第四天线端口ANT4、第五天线端口ANT5、第六天线端口ANT6、第一收发端口TRX1、第二收发端口TRX2、接收端口RX可以理解为射频LFEM器件20的射频引脚端子，用于与各外部器件进行连接。
如图15所示，在其中一个实施例中，收发选择模块30包括第三射频PA Mid器件308、第四射频PA Mid器件309、第七开关单元318、第一合路器314、第二合路器315、第三合路器316及第四合路器317。其中，第三射频PA Mid器件308配置有一个射频天线端口ANT，第四射频PA Mid器件309配置有两个射频天线端口ANT；第七开关单元318包括一个第一端和两个第二端，第七开关单元318的第一端与第三射频PA Mid器件308的射频天线端口ANT连接，第七开关单元318的一第二端与第二收发端口TRX2连接，第七开关单元318的另一第二端与第四射频PA Mid器件309的一射频天线端口ANT分别经第四合路器317与第四天线Ant4连接；射频LFEM器件20的第一天线端口ANT1与第四天线端口ANT4分别经第一合路器314与第一天线Ant1连接，射频LFEM器件20的第二天线端口ANT2与第五天线端口ANT5分别经第二合路器315与第二天线Ant2连接，射频LFEM器件20的第三天线端口ANT3与第六天线端口ANT6分别经第三合路器316与第三天线Ant3连接。第三射频PA Mid器件308还与射频收发器10连接，用于支持对第三频段射频信号的收发；第四射频PA Mid器件309的另一射频天线端口ANT与第一收发端口TRX1连接，第四射频PA Mid器件309还与射频收发器10连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。
基于上述实施例的射频收发系统，可以支持四天线1T4R的4*4MIMO功能和SRS功能。示例性的，以图15为例，分析N41频段的4*4MIMO功能工作原理：
TX通路：
发射的射频信号经射频收发器1010的TX1 HB2端口输出至第三射频PA Mid器件308的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第七开关单元318(SPDT射频开关)，第七开关单元318切换至Path2路径，经第四合路器317，至第四天线Ant4发射。
PRX通路：
接收的射频信号从第四天线Ant4进入至第四合路器317，经Path2路径至第七开关单元318，第七开关单元318切换至单端口，经Path1路径至第三射频PA Mid器件308的射频天线端口ANT，经滤波器滤波后至SPDT射频开关，SPDT射频开关切换至接收通路，经低噪声放大器LNA放大后至射频接收端口RXOUT，从SDR PRX7端口进入射频收发器10。
DRX通路：
接收的射频信号从第一天线Ant1进入第一合路器314，经Path4路径至射频LFEM器件20的第四天线端口ANT4，经过第六开关单元280(3P4T射频开关)切换至触点2，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至接收端口RX1，从SDR DRX7端口进入射频收发器10。
PRX MIMO通路：
接收的射频信号从第二天线Ant2进入第二合路器315，经Path5路径至射频LFEM器件20的第五天线端口ANT5，经过第六开关单元280(3P4T射频开关)切换至触点3，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至第接收端口RX2，从SDR PRX5端口进入射频收发器10。
DRX MIMO通路：
接收的射频信号从第三天线Ant3进入第三合路器316，经Path7路径至射频LFEM器件20的第六天线端口ANT6，经过第六关电路(3P4T射频开关)切换至触点4，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3放大后，至接收端口RX3，从SDR DRX5端口进入射频收发器10。
以图15为例，分析N41频段的SRS功能工作原理：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 HB2端口输出至第三射频PA Mid器件308的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第七开关单元318(SPDT射频开关)，第七开关单元318切换至Path2路径，经第四合路器317，至第四天线Ant4发射；
经Path1路径至第七开关单元318，第七开关单元318切换至Path3路径，至射频LFEM器件20的第二收发端口TRX2，经第六开关单元280切换至Path4路径，经第一合路器314至第一天线Ant1发射；
经第六开关单元280切换至Path5路径，经第二合路器315至第二天线Ant2发射；
经第六开关单元280切换至Path6路径，经第三合路器316至第三天线Ant3发射。
N77、N79发射的SRS功能与N41相似，不再赘述，具体的SRS路径配置如表5所示：
表5 SRS详细路径配置表
N41 N77 N79
Channel0 Path1->Path2 Path7 Path7
Channel1 Path1->Path3->Path4 Path8->Path9 Path8->Path9
Channel2 Path1->Path3->Path5 Path8->Path10 Path8->Path10
Channel3 Path1->Path3->Path6 Path8->Path11 Path8->Path11
如图16所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20还被配置有第二收发端口；第二开关单元230包括十一个第一端，第二开关单元230的十一个第一端分别一一对应与三个第一接收电路210的输入端、三个第二接收电路250的输入端、三个第三电路的输入端、第一收发端口TRX1、第二收发端口TRX2连接，第二开关单元230用于切换导通任意第一接收电路210、任意第二接收电路250或任意第三接收电路270所在的接收通路，或者导通第一收发端口TRX1或第二收发端口TRX2所在的发射通路。
如图18f所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20可以理解为封装芯片，该器件中配置的第一天线端口ANT1、第二天线端口ANT2、第三天线端口ANT3、第一收发端口TRX1、第二收发端口TRX2、接收端口RX可以理解为射频LFEM器件20的射频引脚端子，用于与各外部器件进行连接。
如图17所示，在其中一个实施例中，收发选择模块30包括第三射频PA Mid器件308、第四射频PA Mid器件309、第八开关单元319及第四合路器317。其中，第三射频PA Mid器件308配置有一个射频天线端口ANT，第四射频PA Mid器件309配置有两个射频天线端口ANT；第八开关单元319包括一个第一端和两个第二端，第八开关单元319的第一端与第三射频PA Mid器件308的射频天线端口ANT连接，第八开关单元319的一第二端与第二收发端口TRX2连接，第八开关单元319的另一第二端与第四射频PA Mid器件309的一射频天线端口ANT分别经第四合路器317与第四天线Ant4连接，第八开关单元319用于选择导通第三射频PA Mid器件308与第四合路器317或射频LFEM器件20之间的射频通路；第三射频PA Mid器件308还与射频收发器10连接，用于支持对第三频段射频信号的收发；第四射频PA Mid器件309的另一射频天线端口ANT与第一收发端口TRX1连接，第四射频PA Mid器件309还与射频收发器10连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。
基于上述实施例的射频收发系统，可以支持四天线1T4R的4*4MIMO功能和SRS功能。示例性的，以图17为例，分析N41频段的4*4MIMO功能工作原理：
TX通路：
发射的射频信号经射频收发器1010的TX1 HB2端口输出至第三射频PA Mid器件308的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第八开关单元319(SPDT射频开关)，第八开关单元319切换至Path2路径，经第四合路器317，至第四天线Ant4发射。
PRX通路：
接收的射频信号从第四天线Ant4进入至第四合路器317，经Path2路径至第八开关单元319，第八开关单元319切换至单端口，经Path1路径至第三射频PA Mid器件308的射频天线端口ANT，经滤波器滤波后至SPDT射频开关，SPDT射频开关切换至接收通路，经低噪声放大器LNA放大后至射频接收端口RXOUT，从SDR PRX7端口进入射频收发器10。
DRX通路：
接收的射频信号从第一天线Ant1进入，经Path4路径至射频LFEM器件20的第一天线端口ANT1，经过第二开关单元230(3P11T射频开关)切换至触点2，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至接收端口RX1，从SDR DRX7端口进入射频收发器10。
PRX MIMO通路：
接收的射频信号从第二天线Ant2进入，经Path5路径至射频LFEM器件20的第二天线端口ANT2，经过第二开关单元230切换至触点3，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至接收端口RX2，从SDR PRX5端口进入射频收发器10。
DRX MIMO通路：
接收的射频信号从第三天线Ant3进入，经Path6路径至射频LFEM器件20的第三天线端口ANT3，经过第二开关单元230切换至触点4，经第三滤波单元251、第三低噪声放大器LNA3滤波放大后，至接收端口RX3，从SDR DRX5端口进入射频收发器10。
以图17为例，分析N41频段的SRS功能工作原理：
发射的射频信号经射频收发器10的TX1 HB2端口输出至第三射频PA Mid器件308的射频发射端口RFIN，射频信号经功率放大器PA放大后，至SPDT射频开关，经SPDT射频开关切换至单端口，经滤波器滤波后至射频天线端口ANT，经Path1路径至第八开关单元319(SPDT射频开关)，第八开关单元319切换至Path2路径，经第四合路器317，至第四天线Ant4发射；
第八开关单元319切换至Path3路径，至射频LFEM器件20的第二收发端口TRX2，经第二开关单元230切换至第一天线端口ANT1，经Path4路径至第一天线Ant1发射；
经第二开关单元230切换至第二天线端口ANT2，经Path5路径至第二天线Ant2发射；
经第二开关单元230切换至第三天线端口ANT3，经Path6路径至第三天线Ant3发射。N77、N79发射的SRS功能与N41相似，不再赘述，具体的SRS路径配置如表6所示：
表6 SRS详细路径配置表
N41 N77 N79
Channel0 Path1->Path2 Path7 Path7
Channel1 Path1->Path3->Path4 Path8->Path4 Path8->Path4
Channel2 Path1->Path3->Path5 Path8->Path5 Path8->Path5
Channel3 Path1->Path3->Path6 Path8->Path6 Path8->Path6
参考图13、图15和图17所示的射频收发系统，通过射频LFEM器件20实现三频段射频信号的三通道接收，将九个接收通道集成封装在同一芯片中，可以节约各器件占用基板的面积，为其他模块进行性能优化腾挪出物理空间，降低了成本，射频LFEM器件20配合天线组和收发选择模块30，能够实现1T4R模式的4*4MIMO功能，提高系统信道容量，并提升信道估计的准确性和效率。其中，图15所示的射频收发系统中，能够减少用于实现SRS功能的三个SPDT射频开关，节约射频收发系统各器件占用基板的面积，节约成本，简化了射频收发系统逻辑控制的复杂度。图17所示的射频收发系统中，将3P4T射频开关和3P7T射频开关整合为3P11T射频开关，更进一步地提高了器件集成度，节约射频LFEM器件20内部器件占用基板的面积，简化了射频LFEM器件20内部逻辑控制的复杂度。
如图5所示，在其中一个实施例中，射频LFEM器件20还包括第一控制单元221和第二控制单元222，分别与第一接收电路210连接，用于调节第一低噪声放大器LNA1的增益系数以降低接收通路的链路损耗。如图7所示，在其中一个实施例中，第二控制单元222与第二开关单元230连接，用于控制第二开关单元230，以选择导通第一频段射频信号的收发通路。如图9所示，在其中一个实施例中，第一控制单元221还与第二接收电路250连接，用于调节第二低噪声放大器LNA2的增益系数以降低接收通路的链路损耗。如图12所示，在其中一个实施例中，第一控制单元221还与第三接收电路270连接，用于调节第三低噪声放大器LNA3的增益系数以降低接收通路的链路损耗。
具体的，第一控制单元221、第二控制单元222可以为移动行业处理器接口(MobileIndustry Processor Interface，MIPI)—射频前端控制接口(RF Front End ControlInterface，RFFE)控制单元或射频前端控制接口(RF Front End Control Interface，RFFE)控制单元，其符合RFFE总线的控制协议。当第一控制单元221、第二控制单元222为MIPI-RFFE控制单元或RFFE控制单元时，其射频L-PA Mid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SDATAS、电源引脚VDD、参考电压引脚VIO等等。
本申请实施例还提供一种通信设备，该通信设备上设置有上述任一实施例中的射频收发系统。
通过在通信设备上设置该射频收发系统，提高了射频收发系统的集成度，减小了射频收发系统中各器件占用基板的面积，同时还可以简化射频LFEM器件20的供电、逻辑控制以及PCB的布局布线，节约了成本。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
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发明的几种实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (22)

1.一种射频收发系统，其特征在于，包括：
射频收发器；
天线组，包括第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，用于支持接收和/或发射射频信号；
射频低噪声放大器前端模块（LFEM）器件，所述射频LFEM器件至少被配置有用于连接第一天线的第一天线端口、用于连接第二天线的第二天线端口、用于连接第三天线的第三天线端口及用于连接所述射频收发器的至少三个接收端口、第一收发端口，所述射频LFEM器件用于支持对至少一个频段射频信号的三通道接收；
收发选择模块，分别与所述射频收发器、射频LFEM器件、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线连接，用于支持对所述至少一个频段射频信号的收发选择，以使所述射频收发系统实现对射频信号的4*4MIMO功能；
其中，所述射频LFEM器件至少包括：三个第一接收电路，各所述第一接收电路的输出端分别与三个接收端口连接，所述第一接收电路用于支持对第一频段射频信号的接收放大处理，以使所述射频LFEM器件支持第一频段射频信号的三通道接收；
所述射频LFEM器件还包括：第二开关单元，所述第二开关单元包括至少四个第一端和至少三个第二端，所述第二开关单元的四个第一端分别与三个第一接收电路的输入端、第一收发端口一一对应连接，所述第二开关单元的三个第二端分别与所述第一天线、第二天线、第三天线一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的射频收发系统，其特征在于，所述第一接收电路包括第一低噪声放大器，所述第一低噪声放大器的输出端与一所述接收端口连接，所述第一低噪声放大器的输入端用于与第一天线端口、第二天线端口或第三天线端口导通形成第一频段射频信号的接收通路。
3.根据权利要求2所述的射频收发系统，其特征在于，所述第一接收电路还包括：
第一滤波单元，所述第一滤波单元设置于所述第一频段射频信号的接收通路中，用于对接收的所述第一频段射频信号进行滤波处理以输出至所述第一低噪声放大器。
4.根据权利要求1所述的射频收发系统，其特征在于，各所述第一接收电路的输入端分别与第一天线端口、第二天线端口、第三天线端口一一对应连接；
所述收发选择模块包括：第一射频PA Mid器件、第一开关单元、第一选择开关、第二选择开关及第三选择开关；其中，所述第一射频PA Mid器件配置有射频天线端口；
所述第一开关单元包括一个第一端和四个第二端，所述第一开关单元的第一端与所述第一射频PA Mid器件的射频天线端口连接，所述第一开关单元的四个第二端分别与第四天线、第一选择开关的一第一端、第二选择开关的一第一端、第三选择开关的一第一端一一对应连接；
所述第一选择开关的另一第一端与所述射频LFEM器件的第一天线端口连接，所述第一选择开关的第二端与第一天线连接；
所述第二选择开关的另一第一端与所述射频LFEM器件的第二天线端口连接，所述第二选择开关的第二端与第二天线连接；
所述第三选择开关的另一第一端与所述射频LFEM器件的第三天线端口连接，所述第三选择开关的第二端与第三天线连接；
所述第一射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第一频段射频信号的收发。
5.根据权利要求1所述的射频收发系统，其特征在于，所述射频LFEM器件还包括：
第二滤波单元，所述第二滤波单元分别与所述第一收发端口、所述第二开关单元的一第一端连接，用于对接收的射频信号进行滤波处理。
6.根据权利要求1所述的射频收发系统，其特征在于，所述收发选择模块包括：第一射频PA Mid器件和第三开关单元；其中，所述第一射频PA Mid器件配置有射频天线端口；
第三开关单元，所述第三开关单元的第一端与所述第一射频PA Mid器件的射频天线端口连接，所述第三开关单元的两个第二端分别与所述第四天线、所述第一收发端口连接；
所述第一射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第一频段射频信号的收发。
7.根据权利要求4至6任一项所述的射频收发系统，其特征在于，所述第一频段射频信号为N41、N77或N79频段的5G信号。
8.根据权利要求1所述的射频收发系统，其特征在于，所述第二开关单元包括至少七个第一端，所述射频LFEM器件配置有至少六个接收端口，所述射频LFEM器件还包括：
三个第二接收电路，所述第二接收电路包括第二低噪声放大器，三个所述第二低噪声放大器的输出端分别与另外三个所述接收端口连接，三个所述第二低噪声放大器的输入端分别与第二开关单元的另外三个第一端连接，所述第二接收电路用于支持对第二频段射频信号的接收放大处理，以使所述射频LFEM器件支持第二频段射频信号的三通道接收。
9.根据权利要求8所述的射频收发系统，其特征在于，所述第二接收电路还包括：
第三滤波单元，所述第三滤波单元设置于所述第二频段射频信号的接收通路中，用于对接收的第二频段射频信号进行滤波处理以输出至所述第二低噪声放大器。
10.根据权利要求8所述的射频收发系统，其特征在于，所述射频LFEM器件还包括：
第四开关单元，所述第四开关单元包括六个第一端和六个第二端，所述第四开关单元的六个第一端分别与六个所述接收端口连接，所述第四开关单元的六个第二端分别与三个第一接收电路的输入端、三个第二接收电路的输入端一一对应连接。
11.根据权利要求8至10任一项所述的射频收发系统，其特征在于，所述收发选择模块包括：
第二射频PA Mid器件，配置有两个射频天线端口，所述第二射频PA Mid器件的两个射频天线端口分别与第四天线、第一收发端口一一对应连接；所述第二射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。
12.根据权利要求8所述的射频收发系统，其特征在于，所述第一频段射频信号为N77频段的5G信号，第二频段射频信号为N79频段的5G信号。
13.根据权利要求8所述的射频收发系统，其特征在于，所述射频LFEM器件配置有九个接收端口，所述射频LFEM器件还包括：
三个第三接收电路，各所述第三接收电路的输出端分别与三个所述接收端口连接，所述第三接收电路用于支持对第三频段射频信号的接收放大处理，以使所述射频LFEM器件支持第三频段射频信号的三通道接收。
14.根据权利要求13所述的射频收发系统，其特征在于，所述射频LFEM器件还被配置有第二收发端口、第四天线端口、第五天线端口和第六天线端口；
三个所述第三接收电路的输入端分别与第四天线端口、第五天线端口、第六天线端口一一对应连接；
所述收发选择模块包括：第三射频PA Mid器件、第四射频PA Mid器件、第五开关单元、第四选择开关、第五选择开关、第六选择开关、第一合路器、第二合路器、第三合路器及第四合路器；其中，所述第三射频PA Mid器件配置有一个射频天线端口，所述第四射频PA Mid器件配置有两个射频天线端口；
所述第五开关单元包括一个第一端和四个第二端，所述第五开关单元的第一端与所述第三射频PA Mid器件的射频天线端口连接，所述第五开关单元的其中三个第二端分别与第四选择开关的一第一端、第五选择开关的一第一端、第六选择开关的一第一端一一对应连接；所述第五开关单元的另一第二端、所述第四射频PA Mid器件的一射频天线端口分别经所述第四合路器与所述第四天线连接；
所述第四选择开关的另一第一端与所述第四天线端口连接，所述第四选择开关的第二端、所述第一天线端口分别经所述第一合路器与所述第一天线连接；
所述第五选择开关的另一第一端与所述第五天线端口连接，所述第五选择开关的第二端、所述第二天线端口分别经所述第二合路器与所述第二天线连接；
所述第六选择开关的另一第一端与所述第六天线端口连接，所述第六选择开关的第二端、所述第三天线端口分别经所述第三合路器与所述第三天线连接；
所述第三射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第三频段射频信号的收发；
所述第四射频PA Mid器件的另一射频天线端口与所述第二收发端口连接，所述第四射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。
15.根据权利要求13所述的射频收发系统，其特征在于，所述射频LFEM器件还被配置有第二收发端口、第四天线端口、第五天线端口和第六天线端口；
所述射频LFEM器件还包括：
第六开关单元，包括四个第一端和三个第二端，所述第六开关单元的四个第一端分别与三个第三接收电路的输入端、第二收发端口一一对应连接，所述第六开关单元的三个第二端分别与所述第四天线端口、第五天线端口、第六天线端口一一对应连接。
16.根据权利要求15所述的射频收发系统，其特征在于，所述收发选择模块包括：第三射频PA Mid器件、第四射频PA Mid器件、第七开关单元、第一合路器、第二合路器、第三合路器及第四合路器；其中，所述第三射频PA Mid器件配置有一个射频天线端口，所述第四射频PA Mid器件配置有两个射频天线端口；
所述第七开关单元包括一第一端和两个第二端，所述第七开关单元的第一端与所述第三射频PA Mid器件的射频天线端口连接，所述第七开关单元的一第二端与所述第二收发端口连接，所述第七开关单元的另一第二端、所述第四射频PA Mid器件的一射频天线端口分别经第四合路器与所述第四天线连接；
所述第一天线端口、第四天线端口分别经第一合路器与所述第一天线连接；
所述第二天线端口、第五天线端口分别经第二合路器与所述第二天线连接；
所述第三天线端口、第六天线端口分别经第三合路器与所述第三天线连接；
所述第三射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第三频段射频信号的收发；
所述第四射频PA Mid器件的另一射频天线端口与所述第一收发端口连接，所述第四射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。
17.根据权利要求13所述的射频收发系统，其特征在于，所述射频LFEM器件还被配置有第二收发端口；
所述第二开关单元包括十一个第一端，所述第二开关单元的另外四个第一端分别与三个所述第三接收电路的输入端、所述第二收发端口一一对应连接。
18.根据权利要求17所述的射频收发系统，其特征在于，所述收发选择模块包括：第三射频PA Mid器件、第四射频PA Mid器件、第八开关单元及第四合路器；其中，所述第三射频PA Mid器件配置有一个射频天线端口，所述第四射频PA Mid器件配置有两个射频天线端口；
所述第八开关单元包括一个第一端和两个第二端，所述第八开关单元的第一端与所述第三射频PA Mid器件的射频天线端口连接，所述第八开关单元的一第二端与第二收发端口连接，所述第八开关单元的另一第二端、所述第四射频PA Mid器件的一射频天线端口分别经所述第四合路器与所述第四天线连接；
所述第三射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第三频段射频信号的收发；
所述第四射频PA Mid器件的另一射频天线端口与所述第一收发端口连接，所述第四射频PA Mid器件还与所述射频收发器连接，用于支持对第一频段射频信号和第二频段射频信号的收发。
19.根据权利要求13至18任一项所述的射频收发系统，其特征在于，所述第三接收电路包括第三低噪声放大器，所述第三低噪声放大器的输出端与一所述接收端口连接，所述第三低噪声放大器的输入端用于与第一天线端口、第二天线端口或第三天线端口导通形成第三频段射频信号的接收通路。
20.根据权利要求19所述的射频收发系统，其特征在于，所述第三接收电路还包括：
第四滤波单元，所述第四滤波单元设置于所述第三频段射频信号的接收通路中，用于对接收的第三频段射频信号进行滤波处理以输出至所述第三低噪声放大器。
21.根据权利要求13至18任一项所述的射频收发系统，其特征在于，所述第一频段射频信号和第二频段射频信号分别为N77和N79频段的5G信号，所述第三频段射频信号为N41频段的5G信号。
22.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至21任一项所述的射频收发系统。
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