CN115001513A - 射频系统、检测方法及无线通信设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种射频系统、检测方法及无线通信设备。该射频系统包括：天线；射频收发器，具有发射端和第一控制端；天线调谐器；功率放大器模组，连接在射频收发器的发射端和天线调谐器之间，接收所述射频发器的控制信号，所述功率放大器模组内部设置有耦合器，所述耦合器基于所述控制信号对所述天线的信号进行采样，以对所述天线调谐器进行调节；控制电路，与所述射频收发器相连，用于执行以下操作：响应于所述射频系统工作在传导杂散检测模式，控制所述射频收发器停止发送所述控制信号。本申请实施例中，检测射频系统的工作模式，在传导杂散检测模式下向功率放大器模组停止发送控制信号，有助于保证传导杂散检测模式下的传导杂散检测性能。

Description

射频系统、检测方法及无线通信设备

技术领域

本申请实施例涉及无线通信技术领域，并且更为具体地，涉及一种射频系统、检测方法及无线通信设备。

背景技术

近年来，随着通讯技术的发展，无线通信设备的应用越来越广泛，对无线通讯设备的安全检测也愈加重视。无线通信设备在出厂前需要进行一系列检测，检测合格后才能够推向市场，其中重要的电磁兼容性测试包括传导杂散检测及辐射杂散检测。检测中，经常发生辐射杂散检测达到标准，但传导杂散检测超标的情况。

发明内容

本申请实施例提供了一种射频系统、检测方法及无线通信设备，下面对本申请涉及的各个方面进行介绍。

第一方面，提供一种射频系统，包括：天线；射频收发器，具有发射端和第一控制端；天线调谐器，与所述天线连接；功率放大器模组，连接在所述射频收发器的发射端和所述天线调谐器之间，所述功率放大器模组与所述射频收发器的第一控制端相连，以接收所述射频收发器的控制信号，所述功率放大器模组内部设置有耦合器，所述耦合器基于所述控制信号对所述天线的信号进行采样，以对所述天线调谐器进行调节；控制电路，与所述射频收发器相连，用于执行以下操作：响应于所述射频系统工作在传导杂散检测模式，控制所述射频收发器停止发送所述控制信号。

第二方面，提供一种无线通信设备，包括：基带系统，用于生成基带信号；如第一方面所述的射频系统，用于根据所述基带信号生成射频信号，并通过所述天线发射所述射频信号。

第三方面，提供一种射频系统的检测方法，所述射频系统包括：天线；射频收发器，具有发射端和第一控制端；天线调谐器，与所述天线连接；功率放大器模组，连接在所述射频收发器的发射端和所述天线调谐器之间，所述功率放大器模组与所述射频收发器的第一控制端相连，以接收所述射频收发器的控制信号，所述功率放大器模组内部设置有耦合器，所述耦合器基于所述控制信号对所述天线的信号进行采样，以对所述天线调谐器进行调节；所述方法包括：检测所述射频系统的工作模式；响应于所述射频系统的工作模式为辐射模式，控制所述射频收发器发送所述控制信号；响应于所述射频系统的工作模式为传导杂散检测模式，控制所述射频收发器停止发送所述控制信号。

辐射杂散检测达到标准，但传导杂散检测超标的情况实际上主要是由于在实现天线的阻抗匹配功能时的控制信号对功率放大器模组产生干扰引起的。本申请实施例在传导杂散检测模式下关闭天线的阻抗匹配功能，停止向功率放大器模组发送控制信号，功率放大器模组作为有源非线性器件，在发射状态时不会有控制信号输入，也就不产生由于控制信号引起的干扰。本申请实施例减少了干扰对传导杂散检测的影响，改善了传导杂散检测的环境，有助于保证传导杂散检测模式下的CSE性能。

附图说明

图1是相关技术提供的一种射频系统的示意图。

图2是相关技术提供的定向耦合器的示意图。

图3是本申请实施例提供的一种射频系统的示意图。

图4是本申请实施例提供的另一种射频系统的示意图。

图5是图4实施例的射频系统在辐射模式下的示意图。

图6是本申请实施例提供的又一种射频系统的示意图。

图7是本申请实施例提供的无线通信设备的示意图。

图8本申请实施例提供的一种检测方法的流程示意图。

图9是本申请实施例提供的另一种检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

近年来，随着通讯技术的发展，无线通信设备的应用越来越广泛，无线通信设备也在不断地迭代更新。应理解，本申请实施例提及的无线通信装置可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯(g1obal system of mobile communication，GSM)系统、码分多址(code division multiple access，CDMA)系统、CDMA2000系统、宽带码分多址(widebandcode division multiple access，WCDMA)系统、通用分组无线业务(general packetradio service,GPRS)系统、长期演进(long term evolution,LTE)系统、先进的长期演进(advanced long term evolution,LTE-A)系统、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、增强型数据速率GSM演进技术(enhanced data ratefor GSM evolution，EDGE)、高速分组接入技术(high speed packet access，HSPA)、时分同步码分多址(time division-synchronous code division multiple access，TD-SCDMA)、无线局域网络(wireless local area networks，WLAN)、蓝牙、全球定位系统(global position system，GPS)、近场通信(near field communication，FC)系统等，本申请实施例对此并不限定。

无线通信设备通常包括基带系统和射频系统。基带系统用于生成基带信号，射频系统用于将基带信号转换成射频信号，从而通过天线将射频信号发射至无线信道中。

在一些无线通信设备中，需要发射不同通信制式的多频段射频信号。因此，天线需要适应多频段射频信号的发射。天线的输入阻抗随频率的变化而发生很大的变化，而射频发射源的输出阻抗是一定的。若发射源与天线直接连接，当发射源频率改变时，发射源与天线之间阻抗不匹配，就会降低天线的辐射效率。此外，无线通信设备的天线阻抗易受到外部环境的影响。以无线通信设备中的手机为例，例如，用户手持手机，或者将手机靠近头部，均可能导致手机的天线阻抗显著变化。对于射频收发系统，天线端口出现阻抗失配时会恶化通信性能，例如，导致发射功率减小，整机功耗增加等。

因此，需要对天线的阻抗进行匹配调整，为适应多频段信号的发射，天线的阻抗匹配设计也愈加复杂化。天线阻抗匹配(antenna impedance matching，AIM)功能是结合天线调谐器、双向耦合器，基于反馈接收回路(feedback receiving，FBRX)的闭环电路方案。通过分析从天线反射回来的信号，可实现时时监测天线的相位和幅度信息，并根据需要可以通过天线调谐器动态的调整天线阻抗，使天线达到最佳的发射状态。高级开环(advancedopen loop，AOL)技术是一种较为常用的天线阻抗匹配技术。

图1是相关技术提供的一种射频系统的示意图。结合图1，介绍一下高级开环的天线阻抗匹配技术。如图1所示，该射频系统包括：射频收发器110、发射电路120、反馈接收回路140等。

射频收发器110具有与发射电路120相连的发射端，也具有检测端和第一控制端。检测端与反馈接收回路140相连，第一控制端与向功率放大器模组相连，用于发送天线阻抗匹配的控制信号。射频收发器110还可以控制信号的发射频率和功率。

发射电路120可以包括天线121、天线调谐器122和功率放大器模组(poweramplifier module integrated duplexer，PAMID)130等。

天线121用于射频信号的收发。

天线调谐器122(antenna tuner，AT)是一个用于调谐天线阻抗的器件，安装在天线入口处。天线调谐器122可以对天线阻抗进行调谐，提高天线在工作频段内的效率，从而提高通信质量。

功率放大器模组130连接在射频收发器110的发射端和天线调谐器122之间。功率放大器模组130与射频收发器110的第一控制端相连，以接收所述射频收发器110的控制信号。功率放大器模组130可以包括功率放大器(power amplifier，PA)131、双向耦合器132、单刀双掷开关133和移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)控制器134。

功率放大器131用于调整射频信号的功率。功率放大器131可以根据实际需求对射频信号的发射功率进行调整，从而满足不同场景对发射功率的需求。射频信号经由功率放大器131进行功率放大处理之后，即可达到期望的发射功率，进而可以通过天线122向外发射。

双向耦合器132位于功率放大器131之后。双向耦合器132是一种功率分配器件，可以用于对正向输入信号和反向信号进行“采样”，采取耦合信号。

图2是相关技术提供的一种双向耦合器的结构示意图。如图2所示，双向耦合器的特点直观，耦合通路的信号大小与通过耦合器的信号的大小成正比，耦合信号与输入信号的比值称为耦合系数，耦合器的耦合系数通常是固定的。如P_in与P_forward的比值为前耦合系数，P_out与P_reflect的比值是后耦合系数，通常采用相对增益指数的计算方式，如下述公式所示。耦合系数通常是25dB左右，两个耦合系数的和为25dB+25dB＝50dB。

P_forward与P_reflect的比值为方向度，P_in与P_reflect的比值或者P_out与P_forward的比值为隔离度。

采用相对增益指数方式的具体计算公式如下所示。

天线的输入功率与反射功率的比值称为天线的回波损耗，也称为天线的反射系数(S11参数)。回波损耗是从功率的角度来看待输入和输出的失配问题。例如，如果输入1mW(0dBm)功率给天线，若其中10％被反射(反弹)回来，回波损耗就是10dB。在射频电路的元件阻抗、天线效率、天线的辐射场形等参数确定的情况下，射频电路的回波损耗是固定的。

单刀双掷开关133输入端分别与双向耦合器的两个输出端相连，以切换传输正向的发射信号的耦合信号和反向的反射信号的耦合信号。

MIPI控制器134与射频收发器110相连，接收射频收发器110的控制信号，控制单刀双掷开关133的状态，控制单刀双掷开关的输入端与双向耦合器的前向耦合端和反向耦合端切换相连。

反馈接收回路140与射频收发器110的FBRX检测端口相连，接收检测信息。当单刀双掷开关133切换到与双向耦合器的前向耦合端接通时，反馈接收回路140将获取发射信号的幅度和相位信息。当单刀双掷开关133与双向耦合器的反向耦合端接通时，反馈接收回路140将获取反射信号的幅度和相位信息。

下面结合图1，对天线阻抗匹配的工作原理进行较为详细的叙述，主要分为以下几个步骤：

步骤一：射频收发器110处于发射状态，若双向耦合器132切换到前向(Forward)，双向耦合器132输出天线端口的输入功率的耦合信号。通过反馈接收回路，测量天线端口的输入功率，获取发射信号的幅度和相位信息，如图1中的双点划线路径所示。

步骤二：然后，单刀双掷开关133切换到双向耦合器132的反向(Reverse)耦合端口，则双向耦合器132输出天线的反射功率的耦合信号。通过反馈接收回路，测量天线的反射功率，获取反射信号的幅度和相位信息，如图1中的虚线路径所示。

步骤三：检测结束后，根据反射系数S11的计算公式，S11＝发射功率/反射功率，通过已获取到的发射信号跟反射信号的功率信息，计算实际的反射系数S11，完成一次阻抗测量。

步骤四：将计算的实际反射系数S11与目标设定的S11值进行比较。如果不同，调节天线调谐器122，使反射系数S11达到目标设定的值，从而使天线性能达到最佳。

以上步骤会一直循环，通过实时测量射频通路的阻抗，并调节到目标天线阻抗，使天线性能达到最佳状态。

无线通信设备出厂前需要进行一系列检测，检测合格后才能够推向市场，其中一项重要的检测就是电磁兼容性(electro-magnetic compatibility，EMC)测试。电磁兼容性测试包括传导杂散检测及辐射杂散检测。传导杂散检测也称为传导杂散发射(conductivespurious emissions，CSE)检测，辐射杂散检测也称为辐射杂散发射(radiation spuriousemissions，RSE)检测。如图1所示，CSE检测时测试仪连接至PAMID的输出端与天线调谐器之间进行检测，CSE是在板端检测。而RSE检测是通过天线辐射检测到整机的结果，可见CSE干扰信号是RSE干扰信号的组成之一。测试中，经常发生RSE检测达到标准，但CSE检测不能达到标准的情况。

针对上述问题，本申请对高级开环的天线阻抗匹配功能的架构及工作过程进行了分析梳理。天线阻抗匹配的工作原理如上所述，以手机为例，通常控制单刀双掷开关和天线调谐器的方式是通过下发控制指令，控制指令的形式可以是MIPI指令。MIPI是为移动应用处理器制定的一个开放标准和规范，把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。

而MIPI的时钟频率是52MHz或者26MHz，不同平台会有所不同。也就是说单刀双掷开关的切换动作是发生在PA还在发射时，意味着PA还在大功率发射时，MIPI总线上会有指令发送过来。而PA是有源非线性器件，当有两个信号输入时，会产生交调干扰信号，如二阶交调失真(Intermodulation distortion，IMD)，IMD2＝F1+F2。按目前架构的话，发射的射频信号的频率是F1，MIPI的时钟(CLK)信号的频率是F2，虽然MIPI的时钟信号不是从PA输入口进去的，但依然容易形成交调干扰。

虽然CSE与RSE的标准一样，但是CSE是在板端检测，而RSE是通过天线辐射测到的结果。所以会有天线效率的问题存在，导致最终RSE测到的值会比CSE小，进而会发生RSE测试通过，而CSE测试不达标的情况。

因此，如何在CSE测试中，消除干扰信号的影响，开发不受干扰信号影响的CSE测试方案是亟待解决的问题。

需要说明的是，上文提及的CSE测试的无线通信装置仅是一个示例，本申请实施例可应用于无线通信装置的CSE检测受干扰影响的任意类型的场景。

针对上述问题，本申请实施例提出一种射频系统，下面对本申请实施例进行详细描述。

图3是本申请实施例提供的一种射频系统的示意图，该射频系统可以包括：天线210、射频收发器220、天线调谐器230、功率放大器模组240和控制电路250。

天线210用于射频信号的收发。在不同场景下，天线的信号强度是不同的，通常采用回波损耗来分析输入和输出的失配问题。

射频收发器220具有发射端和第一控制端，其中，发射端与功率放大器模组240的输入端相连，用于输入发射信号的频率和功率。第一控制端与功率放大器模组相连，用于发出控制信号，以检测天线210的发射信号和反射信号。射频收发器220还可以具有检测端，以接收检测的天线信号。天线信号包括天线发射信号的幅度和相位信息，以及天线反射信号的幅度和相位信息等。

天线调谐器230与天线210连接，是一个用于调谐天线阻抗的器件。天线输入阻抗随频率而发生很大的变化，而发射源输出阻抗是一定的，当发射源频率改变时，发射源与天线之间阻抗不匹配，就会降低辐射功率。天线调谐器230一般简称为“天调”，可以对天线阻抗进行调谐，使发射源与天线之间阻抗匹配。从而使天线在不同频率上具有较大的辐射功率，提高天线在工作频段内的效率，从而提高通信质量。

射频系统220还具有第二控制端，第二控制端与天线调谐器230相连，根据需要可以控制天线调谐器230进行阻抗调整。

功率放大器模组240连接在射频收发器220的发射端和天线调谐器230之间。功率放大器模组240与射频收发器220的第一控制端相连，以接收射频收发器220的控制信号，进行检测天线210的发射信号和反射信号。功率放大器模组240可以包括功率放大器241、耦合器242和开关243。射频收发器220向功率放大器模组240发出控制信号用于控制耦合器242对天线端口的功率信号进行检测，然后，根据检测的功率信号对天线调谐器230进行阻抗调节。

功率放大器241可以根据实际需求对射频信号的发射功率进行调整，从而满足不同场景对发射功率的需求。射频信号经由功率放大器241进行功率放大处理之后，即可达到期望的发射功率，进而可以通过天线210向外发射。

耦合器242位于功率放大器241之后。耦合器是从无线信号主干通道中提取出一部分信号的射频器件，可以用于对天线正向的发射信号和反向的反射信号进行“采样”，提取耦合信号。耦合器可以有多种形式，例如可以是双向耦合器。

通常，在不同场景下，天线的信号强度是不同的，耦合之后生成的耦合信号也不同。可以通过双向耦合器对天线信号进行耦合的方式，检测出天线口的输入功率和反射功率，感知天线信号的变化，进而检测回波损耗的变化。根据回波损耗的变化来识别天线的状态，进而通过天线调谐器调整阻抗，使天线达到良好的发射状态。当双向耦合器的前向耦合端接通时，可以采取输入天线的发射信号的耦合信号；当双向耦合器的反向耦合端接通时，可以采取天线反向的反射信号的耦合信号。

开关243的输入端与耦合器242的输出端相连，以接通传输正向的发射信号的耦合信号和反向的反射信号的耦合信号。可选地，开关243可以是单刀双掷开关(single-poledouble-throw switch，SPDTS)，单刀双掷开关的输入端与双向耦合器的前向耦合端和反向耦合器切换接通。

为接收处理射频收发器220的控制信号，功率放大器模组240还可以包括一个控制器244。该控制信号用于控制开关243的输入端与耦合器242的前向耦合端或反向耦合端切换相连，以对天线210正向的发射信号和反向的反射信号进行采样。

控制信号可以采用多种方式，在一些实现方式中可以采用MIPI方式。MIPI是为移动应用处理器制定的一个开放标准和规范，把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。

功率放大器模组240和天线调谐器230等组成射频电路，控制电路250与射频电路相连，以检测射频系统的工作状态。控制电路250还与射频收发器220相连，将检测结果输出至射频收发器220，根据检测结果控制射频收发器启用或关闭天线的阻抗匹配功能。若控制电路250检测到射频系统工作在CSE检测模式，控制射频收发器220停止向功率放大器模组发射控制信号，关闭天线的阻抗匹配功能。对于PAMID而言，CSE检测模式下，只有功率放大器的功率输入信号，没有控制信号的输入，也就消除了控制信号对PAMID的干扰影响，从而有助于保证CSE检测模式下的CSE性能。若控制电路250检测到射频系统工作在辐射模式，控制射频收发器220开启天线阻抗匹配功能。

在一些实现方式中，射频系统还可以包括传导测试座(或称为传导杂散测试座)，传导测试座连接在功率放大器模组和天线之间，在传导杂散检测模式下，传导测试座控制功率放大器模组与天线之间的传输通道处于断开状态，以将功率放大器模组的输出信号传输至传导杂散检测装置，用于CSE检测。

在一些实现方式中，射频系统还可以包括检测元件，检测元件连接在传导测试座和天线之间，以检测此段射频传输通道上是否存在目标信号。检测元件可以检测射频通路的主信号，也可以检测射频通路信号的采样信号。此段射频传输通道处于导通状态时，射频通路上存在目标信号。此段射频传输通道处于断开状态时，则射频通路上不存在目标信号。在一些实现方式中，检测元件可以是耦合器，例如定向耦合器，以采集此段射频传输通道信号的耦合信号。

耦合器可以采用独立的耦合器，设置于传导测试座与天线调谐器之间。在一些实现方式中，也可以将耦合器并入到天线调谐器中，结构更加简单紧凑，更易布局，且使用起来更方便。

在一些实现方式中，控制电路250还可以包括比较器。比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中，第一输入端与检测元件相连，第二输入端为参考电压的输入端，比较器的输出端与射频收发器220相连。当检测元件检测到射频传输通道无目标信号时，表明射频传输通道处于断开状态，比较器的第一输入端无输入信号，第一输入端的电压低于参考电压，因此，比较器的输出端输出低电平。说明当前射频系统处于传导杂散检测模式，控制射频收发器(或modem)关闭天线阻抗调整功能，射频收发器220(或modem)停止向功率放大器模组240发送控制信号。当检测元件检测输出射频传输通道的目标信号时，表明射频传输通道处于导通状态，比较器的第一输入端接收到输入信号，第一输入端的电压高于参考电压，因此，比较器的输出端输出高电平。说明当前射频系统处于辐射模式，控制射频收发器220(或modem)发送控制信号，启动正常的天线阻抗调整功能。

高级开环的天线阻抗匹配是为了提高的天线发射效率，辐射模式下需要启用天线阻抗匹配功能，而传导杂散检测模式不需要启用天线阻抗匹配功能，可以关闭天线阻抗匹配功能。下面结合图3，对本申请实施例的工作原理进行示例性的叙述，本申请实施例分两种工作模式：传导杂散检测模式和辐射模式，主要工作过程如下：

第一种场景：传导杂散检测模式

步骤一：控制电路250检测到射频系统工作在传导杂散检测模式，向射频收发器220输入检测结果。

步骤二：射频收发器220接收到射频系统工作在传导杂散检测模式的信号后，停止向PAMID发送控制信号，关闭天线的阻抗匹配功能。

对于PAMID而言，只有PA的输入功率，并无输入的控制信号，因此PAMID不会产生由于控制信号引起的交调干扰等，从而避免CSE检测的干扰恶化发生。

第二种场景：辐射模式

步骤一：控制电路250检测到射频系统工作在辐射模式，向射频收发器220输入检测结果。

步骤二：射频收发器220接收到射频系统工作在辐射模式的信号后，向PAMID发送控制信号，启动天线阻抗匹配功能。

本申请实施例，检测当前射频电路为传导杂散检测模式还是辐射模式，并确定是否启用天线阻抗匹配功能。在CSE检测模式下，停止向PAMID发送控制指令，关闭天线阻抗匹配功能。对于PAMID而言，只有射频收发器的功率输入信号，没有控制信号的输入，也就消除了控制信号对PAMID的干扰。从而改善了传导杂散干扰的测试环境，有助于保证CSE检测模式下的CSE性能。而在辐射模式下启用天线阻抗匹配功能，可以保证天线的性能满足要求。

图4是本申请实施例提出的另一种射频系统的示意图。图4实施例中的射频系统是基于比较器的控制电路。如图4所示，该射频系统包括：射频收发器310、发射电路320和控制电路350等。

射频收发器310具有发射端和第一控制端，其中，发射端与发射电路320相连，第一控制端与功率放大器模组相连，用于发出控制信号。射频收发器310还可以控制信号的发射频率和功率。射频收发器310还具有检测端，检测端与反馈回路340相连。

发射电路320设置在射频收发器310的发射端和天线321端口之间，可以包括天线调谐器322、传导测试座323和功率放大器模组330等。

天线321用于射频信号的收发。

天线调谐器322是一个用于调谐天线阻抗的器件，位于天线反馈端口处。天线调谐器322可以对天线阻抗进行调谐，提高天线在工作频段内的效率，从而提高通信质量。

射频系统310还具有第二控制端，第二控制端与天线调谐器322相连，根据需要可以控制天线调谐器322进行阻抗匹配。

传导测试座323连接在功率放大器模组330和天线321之间，在传导杂散检测模式下，传导测试座323控制功率放大器模组330与天线321之间的传输通道处于断开状态，以将功率放大器模组330的输出信号传输至传导杂散检测装置，用于CSE检测。

功率放大器模组330与射频收发器310的控制端相连，以接收射频收发器310的控制信号。功率放大器模组330可以包括功率放大器331、双向耦合器332、单刀双掷开关333和MIPI控制器334。射频收发器310发出控制信号可以用于控制双向耦合器332对天线端口的功率信号进行采样，以对天线调谐器321进行阻抗调节。

功率放大器331可以根据实际需求对射频信号的发射功率进行调整，从而满足不同场景对发射功率的需求。射频信号经由功率放大器331进行功率放大处理之后，即可达到期望的发射功率，进而可以通过天线322向外发射。

双向耦合器332位于功率放大器331之后。双向耦合器是从无线信号主干通道中提取出一部分信号的射频器件，可以用于对天线正向的发射信号和反向的反射信号进行“采样”，提取耦合信号。当双向耦合器的前向耦合端接通时，可以采样天线正向的发射信号的耦合信号；当双向耦合器的反向耦合端接通时，可以采样天线反向的反射信号的耦合信号。

单刀双掷开关333输入端分别与双向耦合器的两个输出端相连，以传输正向的发射信号的耦合信号和反向的反射信号的耦合信号。当单刀双掷开关333与双向耦合器的前向耦合端接通时，传输天线正向的发射信号的耦合信号；当单刀双掷开关333与双向耦合器的反向耦合端接通时，传输天线反向的反射信号的耦合信号。

MIPI控制器334与射频收发器310相连，接收射频收发器310的控制信号，控制单刀双掷开关333的输入端与双向耦合器的前向耦合端或反向耦合端切换相连，以对天线正向的发射信号和反向的反射信号进行采样。

反馈接收回路340与射频收发器310的FBRX检测端口相连，反馈接收的检测信息。若单刀双掷开关333切换到与双向耦合器的前向耦合端接通，反馈接收回路340将获取发射信号的幅度和相位信息。若单刀双掷开关333与双向耦合器的反向耦合端接通，反馈接收回路340将获取反射信号的幅度和相位信息。

控制电路350可以包括定向耦合器351、比较器352和参考电压353。

定向耦合器351位于传导测试座323与天线调谐器322之间。定向耦合器可以对射频通道的信号进行“采样”，提取出一部分耦合信号。若射频传输通道处于断开状态，定向耦合器351没有信号输入，也没有输出信号；若射频传输通道处于导通状态，定向耦合器351检测到射频传输通道的信号，并输出耦合信号。

比较器352具有第一输入端、第二输入端和输出端。第一输入端与定向耦合器351的输出端相连，接收提取的耦合信号，第二输入端与参考电压相连。比较器352通过将耦合信号的电平与参考电压353的电压比较后，识别出射频电路320的状态。若耦合器351检测到射频传输通道处于断开状态，比较器的第一输入端无输入信号，第一输入端的电压低于参考电压353，因此，比较器352的输出端输出为低电平。说明当前射频系统处于传导杂散检测模式，控制射频收发器停止向功率放大器模组330发送MIPI控制信号，关闭天线阻抗调整功能。当耦合器351检测到射频传输通道处于导通状态时，比较器353的第一输入端接收到输入信号，第一输入端的电压高于参考电压，因此，比较器353的输出端输出为高电平。说明当前射频系统处于辐射模式，控制射频收发器310发送MIPI控制信号，启动正常的天线阻抗调整功能。

下面结合图4，对本申请实施例的工作过程进行较为详细的叙述，本申请实施例分两种工作模式：传导杂散检测模式和辐射模式，主要工作过程如下：

第一种场景：传导杂散检测模式

步骤一：传导测试座323控制功率放大器模组330与天线321之间的传输通道处于断开状态，定向耦合器351没有信号输入，也没有输出信号。

步骤二：比较器的第一输入端无输入信号，第一输入端的电压低于参考电压353，因此，比较器352的输出端输出为低电平，可以以中断形式发送至射频收发器310(在有些设备中或为调制解调器)。

步骤三：射频收发器310(或调制解调器)接收到低电平信号后，判断目前射频系统工作为传导杂散检测模式。关闭天线阻抗匹配功能，停止向PAMID发送控制SPDTS的MIPI指令信号。

对于PAMID而言，只有PA的输入功率，并无输入的MIPI控制信号，因此不会产生交调干扰，从而避免CSE的干扰恶化发生。

第二种场景：辐射模式

步骤一：传导测试座323控制功率放大器模组330与天线321之间的传输通道处于连接状态。如图5所示，传导测试座323的形态变为短接，与后端的耦合器351相连。传输通道的发射信号进入定向耦合器351，一部分能量耦合到输出端。定向耦合器351通过输出端输出耦合信号。

步骤二：比较器的第一输入端接收耦合信号，第一输入端的电压高于参考电压353，因此，比较器352的输出端输出高电平。高电平可以以中断形式发送到射频收发器310(在有些设备中或为调制解调器)。

步骤三：射频收发器310(或调制解调器)接收到高电平信号后，判断目前射频系统工作为辐射模式。启动天线的阻抗匹配功能，向PAMID发送控制SPDTS的MIPI控制指令。

天线阻抗匹配的具体过程如下。

双向耦合器332先切换到前向(Forward)，输出天线端口的输入功率的耦合信号。通过反馈回路330，测量天线端口的输入功率，获取发射信号的幅度和相位信息。然后，单刀双掷开关333切换到双向耦合器332的反向耦合端口，双向耦合器332输出天线的反射功率的耦合信号。通过反馈回路330，测量天线端口的反射功率，获取反射信号的幅度和相位信息。根据反射系数S11的计算公式，S11＝发射功率/反射功率，通过已获取到的发射信号跟反射信号的功率信息，计算实际的反射系数S11，完成一次阻抗测量。将计算的实际反射系数S11与目标设定的S11值进行比较。如果不同，射频收发器向天线调谐器321发出控制指令，天线调谐器321进行阻抗调节，使反射系数S11达到目标设定的值，从而使天线性能达到最佳。以上步骤会一直循环，实现实时测量射频通路的阻抗，并调节到目标天线阻抗，使天线性能达到最佳状态。

本申请实施例在传导杂散检测模式下，停止向PAMID发送控制SPDTS的MIPI控制指令，关闭天线阻抗匹配功能；在辐射模式下开启天线阻抗匹配功能。本申请实施例可以减少传导杂散检测模式下的干扰、有助于保证CSE检测模式下的CSE性能，且在辐射模式下保证天线性能。

在一些实现方式中，可以将耦合器并入到天线调谐器中，结构更加简单紧凑，更易布局，使用起来更方便。

图6是本申请实施例提出的另一种射频系统的示意图。本申请实施例中，耦合器并入在天线调谐器中。如图6所示，该射频系统包括：射频收发器310、发射电路320和控制电路350等。

其中，天线调谐器324是一个并入了耦合器的器件，位于天线反馈端口处。一方面，天线调谐器324可以对天线阻抗进行调谐，提高天线在工作频段内的效率，从而提高通信质量。另一方面，可以对射频通道的信号进行“采样”，提取出一部分耦合信号。

射频收发器310还具有第二控制端，第二控制端与天线调谐器324相连，根据需要可以控制天线调谐器324进行阻抗匹配。

若传导测试座使射频传输通道处于断开状态，天线调谐器324中的耦合元件没有射频信号输入，也就没有输出信号。若射频传输通道处于导通状态，天线调谐器324中的耦合元件检测到射频传输通道的射频信号，并输出耦合信号到比较器。

本申请实施例射频系统的其它组成部分及工作过程可参见上文，不再详述。

图7是本申请实施例提供的无线通信设备的示意性结构图。图7所示的无线通信设备700可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，可以用于连接人、物和机，例如具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。本申请的实施例中的无线通信设备例如可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobileinternet device，MID)、可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。

参见图7，该无线通信设备700可以包括基带系统710和射频系统720。基带系统710可用于生成的基带信号。射频系统720可用于根据基带系统710生成的基带信号生成射频信号。射频系统720可以采用前文任一实施例描述的射频系统。

上文结合图1至图7，详细描述了本申请的系统实施例，下面结合图8至图9，详细描述本申请的检测方法实施例。应理解，方法实施例的描述与系统实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的部分可以参见前面系统实施例。

图8是本申请实施例提供的一种检测方法的示意性流程图。图8的方法可应用于前文任一实施例提及的射频系统。

该射频系统可以包括：天线；射频收发器，具有发射端和第一控制端；天线调谐器，与天线连接；功率放大器模组，连接在射频收发器的发射端和天线调谐器之间，功率放大器模组与射频收发器的第一控制端相连，以接收射频收发器的控制信号，功率放大器模组内部设置有耦合器，耦合器基于控制信号对天线的信号进行采样，以对天线调谐器进行调节。

图8的方法可以包括步骤S810和步骤S830，下面对这些步骤进行详细地举例说明。

在步骤S810，检测射频系统的工作模式。射频系统的工作模式可以分为辐射模式和传导杂散检测模式。

在一些实施例中，可以根据传导测试座之后的传输通道的状态来检测射频系统的工作模式。传导测试座连接在功率放大器模组和天线之间，在传导杂散检测模式下，传导测试座控制功率放大器模组与天线之间的传输通道处于断开状态，以将功率放大器模组的输出信号传输至传导杂散检测装置。在辐射模式下，传导测试座控制功率放大器模组与天线之间的传输通道处于导通状态，以便进行正常的信号发射。

在传导测试座和天线之间可以设置有检测元件，以检测传输通道上是否存在信号。如果检测到传输通道处于导通状态，则进入步骤S820；如果检测到传输通道处于断开状态，则进入步骤S830。

在步骤S820，若检测元件检测到传输通道处于导通状态，则确定射频系统工作在辐射模式。控制射频收发器向PAMID发送控制信号，开启天线阻抗匹配功能。

天线阻抗匹配功能的具体工作过程可参见上文，不再详述。

在步骤S830，若检测元件检测到传输通道处于断开状态，则确定射频系统工作在传导杂散检测模式。控制射频收发器停止向PAMID发送控制信号，关闭天线阻抗匹配功能。传导杂散检测模式下，可以减少控制信号对PAMID的干扰、有助于保证CSE检测模式下的CSE性能。

图9是本申请实施例提供的另一种检测方法的示意性流程图。如图9所示，该方法包括步骤S910至步骤S940。

在步骤S910，通过耦合器检测传导测试座之后射频通路的状态。

射频系统的工作模式可以分为辐射模式和传导杂散检测模式。传导测试座连接在功率放大器模组和天线调谐器之间，在传导测试座和天线调谐器之间可以设置有耦合器。在传导杂散检测模式下，传导测试座控制功率放大器模组与天线之间的传输通道处于断开状态，以将功率放大器模组的输出信号传输至传导杂散检测装置。在传导杂散检测模式下，由于传输通道处于断开状态，耦合器无输出信号。在辐射模式下，传导测试座控制功率放大器模组与天线之间的传输通道处于导通状态，耦合器输出传输通道上射频信号的耦合信号。

在步骤S920，比较器的第一输入端接收耦合信号，耦合信号的电压与参考电压进行比较，并输出比较器的比较结果，比较结果可以以中断形式发送到射频收发器。

若比较器的第一输入端接收的是耦合信号，第一输入端的电压高于参考电压，因此，比较器的输出为高电平，则转入步骤S930。若比较器的第一输入端无输入信号，则第一输入端的电压低于参考电压，因此，比较器的输出为低电平，则转入步骤S940。

在步骤S930，射频收发器接收到比较器输出的高电平信号后，确定目前射频系统工作在辐射模式。向PAMID发送控制SPDTS的MIPI控制指令，启动天线的阻抗匹配功能。天线进行阻抗匹配时，PAMID向射频收发器反馈检测的天线信号的信息，计算发射系数S11，进而调整天线调谐器。天线阻抗匹配的具体工作过程可参见上文，此处不再详述。

在步骤S940，射频收发器接收到比较器输出的低电平信号后，确定射频系统工作在传导杂散检测模式。控制射频收发器停止向PAMID发送MIPI控制信号，关闭天线阻抗匹配功能。

传导杂散检测模式下，可以减少MIPI控制信号对PAMID的干扰、有助于保证CSE检测模式下的CSE性能。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现前述方法步骤。

应理解，在本申请的各种实施例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，当称某一部分与另一部分“连接”或“相连”时，其意味着该部分不仅可以“直接连接”，而且也可以“电连接”，同时另一个元件介入其中。另外，术语“连接”也意指该部分“物理地连接”以及“无线地连接”。另外，当称某一部分“包含”某一元件时，除非另行加以陈述，否则，其意味着该某一部分可以包括另一元件，而不是排除所述另一个元件。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

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。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种射频系统，其特征在于，包括：

天线；

射频收发器，具有发射端和第一控制端；

天线调谐器，与所述天线连接；

功率放大器模组，连接在所述射频收发器的发射端和所述天线调谐器之间，所述功率放大器模组与所述射频收发器的第一控制端相连，以接收所述射频收发器的控制信号，所述功率放大器模组内部设置有耦合器，所述耦合器基于所述控制信号对所述天线的信号进行采样，以对所述天线调谐器进行调节；

控制电路，与所述射频收发器相连，用于执行以下操作：

响应于所述射频系统工作在传导杂散检测模式，控制所述射频收发器停止发送所述控制信号。

2.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述射频系统还包括：

传导杂散检测座，连接在所述功率放大器模组和所述天线之间，在所述传导杂散检测模式下，所述传导杂散检测座控制所述功率放大器模组与所述天线之间的传输通道处于断开状态；

检测元件，连接在所述传导杂散检测座和所述天线之间，以检测所述传输通道上是否存在目标信号；

所述控制电路与所述检测元件相连，用于执行以下操作：

响应于所述检测元件检测到所述传输通道上不存在目标信号，控制所述射频收发器停止发送所述控制信号；

响应于所述检测元件检测到所述传输通道上存在目标信号，控制所述射频收发器发送所述控制信号。

3.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述控制电路包括：

比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端与所述检测元件相连，所述第二输入端为参考电压的输入端，所述比较器的输出端与所述射频收发器相连；

当所述检测元件检测到所述传输通道处于断开状态时，所述比较器的第一输入端无输入信号，所述比较器的输出端输出低电平，以控制所述射频收发器停止发送所述控制信号；

当所述检测元件检测到所述传输通道处于导通状态时，所述比较器的第一输入端接收到输入信号，所述比较器的输出端输出高电平，以控制所述射频收发器发送所述控制信号。

4.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述检测元件集成在所述天线调谐器内部。

5.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述检测元件为耦合器。

6.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述射频系统还具有第二控制端，所述第二控制端与所述天线调谐器相连，用于控制所述天线调谐器进行阻抗匹配。

7.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述功率放大器模组包括开关元件，所述开关元件连接在所述耦合器的耦合端和所述射频电路的反馈接收端，所述控制信号通过控制所述开关元件，控制所述耦合器对所述天线的发射信号和反射信号进行采样。

8.一种无线通信设备，其特征在于，包括：

基带系统，用于生成基带信号；

如权利要求1-7中任一项所述的射频系统，用于根据所述基带信号生成射频信号，并通过所述天线发射所述射频信号。

9.一种射频系统的检测方法，其特征在于，所述射频系统包括：

天线；

射频收发器，具有发射端和第一控制端；

天线调谐器，与所述天线连接；

功率放大器模组，连接在所述射频收发器的发射端和所述天线调谐器之间，所述功率放大器模组与所述射频收发器的第一控制端相连，以接收所述射频收发器的控制信号，所述功率放大器模组内部设置有耦合器，所述耦合器基于所述控制信号对所述天线的信号进行采样，以对所述天线调谐器进行调节；

所述方法包括：

检测所述射频系统的工作模式；

响应于所述射频系统的工作模式为辐射模式，控制所述射频收发器发送所述控制信号；

响应于所述射频系统的工作模式为传导杂散检测模式，控制所述射频收发器停止发送所述控制信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述射频系统还包括：

传导杂散检测座，连接在所述功率放大器模组和所述天线之间，在所述传导杂散检测模式下，所述传导杂散检测座控制所述功率放大器模组与所述天线之间的传输通道处于断开状态；

检测元件，连接在所述传导杂散检测座和所述天线之间，以检测所述传输通道上是否存在目标信号；

所述检测所述射频系统的工作模式，包括：

响应于所述检测元件检测到所述传输通道上不存在目标信号，确定所述射频系统处于所述传导杂散检测模式；

响应于所述检测元件检测到所述传输通道上存在目标信号，确定所述射频系统处于所述辐射模式。

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