CN115065375A - 射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备 - Google Patents
射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115065375A CN115065375A CN202210557136.7A CN202210557136A CN115065375A CN 115065375 A CN115065375 A CN 115065375A CN 202210557136 A CN202210557136 A CN 202210557136A CN 115065375 A CN115065375 A CN 115065375A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- path
- radio frequency
- signal
- port
- switch unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 66
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 38
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 36
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 36
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 9
- 101150016835 CPL1 gene Proteins 0.000 description 21
- 101100468774 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) RIM13 gene Proteins 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 102100032533 ADP/ATP translocase 1 Human genes 0.000 description 16
- 101100221835 Arabidopsis thaliana CPL2 gene Proteins 0.000 description 15
- 101000768061 Escherichia phage P1 Antirepressor protein 1 Proteins 0.000 description 11
- 101000796932 Homo sapiens ADP/ATP translocase 1 Proteins 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 102100026396 ADP/ATP translocase 2 Human genes 0.000 description 7
- 101000718417 Homo sapiens ADP/ATP translocase 2 Proteins 0.000 description 7
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 7
- 101710148586 ADP,ATP carrier protein 1 Proteins 0.000 description 5
- 101710111394 ADP,ATP carrier protein 1, mitochondrial Proteins 0.000 description 5
- 101710102716 ADP/ATP translocase 1 Proteins 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 2
- 101100084474 Gallus gallus PRRX1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150081137 PRX1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100194320 Zea mays PER1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
- H04B1/04—Circuits
- H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
Abstract
一种射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备，避免CPL引入噪声导致的接收灵敏度恶化问题。该射频功率放大电路包括发射通路、接收通路和耦合通路，以及射频输入端口、射频输出端口、耦合输出端口和天线端口；其中：发射通路与射频输入端口及天线端口连接，用于对射频输入端口输入的发射信号进行处理，并通过天线端口输出；接收通路与天线端口和射频输出端口连接，用于对天线端口输入的接收信号进行处理，并通过射频输出端口输出；耦合通路与发射通路耦合且独立于接收通路，用于采集发射信号的反馈信号，并通过耦合输出端口输出。采用本申请方案可以防止发射信号的噪声落在接收频段，避免产生接收灵敏度恶化的问题。
Description
技术领域
本公开实施例涉及但不限于射频技术领域，尤其涉及一种射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备。
背景技术
随着技术的发展和进步，移动通信技术逐渐开始应用于通信设备。对于支持第五代(the 5th Generation，5G)移动通信技术的通信设备，在非独立组网(Non-Standalone，NSA)模式下，通常采用4G信号和5G信号的双连接模式。对于非独立组网模式，相关技术中的反馈接收(Feedback Receiver，FBRX)检测机制是通过一条通路读取天线端发射的信号，通过对该信号进行分析来完成功率控制，但在进行FBRX检测，通过耦合器(Coupler，CPL)接收信号时，会产生接收灵敏度(desense)恶化的问题。
发明内容
本公开实施例提供了一种射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备，避免CPL引入噪声导致的接收灵敏度恶化问题。
一方面，本公开实施例提供了一种射频功率放大电路，包括发射通路、接收通路和耦合通路，以及射频输入端口、射频输出端口、耦合输出端口和天线端口；其中：
所述发射通路与所述射频输入端口及所述天线端口连接，用于对所述射频输入端口输入的发射信号进行处理，并通过所述天线端口输出；
所述接收通路与所述天线端口和所述射频输出端口连接，用于对所述天线端口输入的接收信号进行处理，并通过所述射频输出端口输出；
所述耦合通路与所述发射通路耦合且独立于所述接收通路，用于采集所述发射信号的反馈信号，并通过所述耦合输出端口输出。
另一方面，本公开实施例还提供了一种射频系统，包括射频收发器、前述射频功率放大电路以及天线系统，所述射频收发器发射的信号通过所述射频功率放大电路处理后由所述天线系统发射。
再一方面，本公开实施例还提供了一种包含前述射频系统的无线通信设备。
本公开实施例的射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备，通过将耦合通路与接收通路独立设置，当通过接收通路接收信号时，接收信号不会经过耦合通路，防止发射信号的噪声落在接收频段，避免产生接收灵敏度恶化的问题。
本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。
图1为CPL架构示意图；
图2a为切换前的信道流向图；
图2b为切换后的信道流向图；
图3为FDD频段射频应用方案示意图；
图4为TDD频段射频应用方案示意图；
图5为本公开实施例一种射频功率放大电路示意图；
图6为本公开实施例射频功率放大电路一种实现方式示意图；
图7为图6中射频功率放大电路应用于FDD频段时发射通路和接收通路示意图；
图8为图6中射频功率放大电路应用于TDD频段时发射通路和接收通路示意图；
图9为本公开实施例射频功率放大电路引脚示意图；
图10为本公开实施例射频功率放大电路另一种实现方式示意图；
图11为图10中射频功率放大电路应用于TDD频段时发射通路和接收通路示意图。
具体实施方式
本公开描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本公开所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本公开包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本公开已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本公开中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本公开实施例的精神和范围内。
在新一代射频解决方案中，一个射频放大电路——PA-MiD(Power AmplifierModules with Integrated Duplexer，集成双工器的功率放大模块)可以支持多路不同频段信号的发射，例如一个PA-MiD可实现ENDC功能。PA-MiD内部包含有一个MB PA(Mid BandPA，中频段功率放大器)和一个HB PA(High Band高频段功率放大器)，两个PA可以同时工作。以信号组合为B1和B40(其中B1为中频段信号，B40为高频段信号)为例，两路信号各自经过MB PA和HB PA放大处理后，再经滤波单元滤波，经射频电路开关芯片送至不同的引脚(PIN)输出。
反馈信号接收(Feedback Receiver，FBRX)检测是一种通过CPL(Coupler，耦合器)来采集反馈信号，从而对发射信号进行检测与控制的过程。射频收发器(Transciver，具有一个FBRX输入端口)中的波形发生器产生发射信号，通过数字功率放大器GDIGtx和模拟功率放大器Gtx放大后由天线发射。在模拟功率放大器Gtx放大后，通过一个CPL对发射(TX)信号进行采样，得到FBRX信号。FBRX信号通过模拟功率放大器GFBRX和数字功率放大器GDIG后，进入内环功率控制(Inner loop power control，ILPC)。ILPC通过检测FBRX信号的大小、质量，并反馈到发射信号数字功率放大器GDIGtx来完成功率控制(包含信号大小与质量)。其中，GDIGtx、GFBRX、GDIG和ILPC可设置于射频收发器，Gtx可设置于射频功率放大电路。在双发场景即同时发射两个不同频段信号的场景下，FBRX检测时，每路信号都有独立的CPL进行采集检测，采集后的信号通过开关合路后，输入到射频收发器。
在FBRX检测过程中，首先会进行FBRX校准。校准时，射频收发器固定发射信号PReference，并通过外接仪器检测发射信号输出功率TXmeasure。通过一个固定耦合系数的CPL对发射信号采样，得到FBRXCPL。FBRXCPL通过已知增益的GFBRX和GDIG进入ILPC，得到FBRXILPC。通过FBRX校准，可以得到PReference与TXmeasure、FBRXCPL、FBRXILPC一一对应的关系，最终完成功率控制。
CPL是一种通用的射频部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度、插入损耗。但是，CPL不具备对频率的选择性，对于不同频率信号，其主要差别在于耦合系数不同。通过调整耦合器设计，可以得到不同耦合系数的CPL。图1为CPL架构示意图。
多天线切换(antenna switching diversity，ASDIV)功能通过SRS(SoundingReference Signal，信道探测参考)信号寻找到最佳信道(对应不同天线)，让TX/PRX(主集接收)信号，由最佳信道发射/接收，以保证信号质量。如图2a和图2b所示，图2a中TX通过天线1(ANT1)发射，PRX通过ANT1接收，DRX(分集接收)通过ANT2接收，经过ASDIV切换后，图2b中，TX通过ANT2发射，PRX通过ANT2接收，DRX通过ANT1接收。
在CPL集成到PA-MiD内部的射频方案中，PA-MiD中的CPL设置在靠近天线(ANT)输出引脚(PIN)的位置，任何射频信号都需要流经CPL，如图2所示，其中CPL1对ANT1信号进行FBRX检测，在ASDIV功能时，会使用ANT2输出TX信号，此时需要使用CPL2对ANT2上信号进行FBRX检测。
以频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)为例，如图3所示，对于TX信号，如B1频段，由射频收发器产生RF(射频)信号输入PA-MiD，经过MB PA放大后，流经B1 TX带通滤波器。再经过CPL1进行FBRX检测，后由ANT1输出到天线。对于FDD频段，由于TX和RX频率不相等，因此需要一个TX带通滤波器和一个RX带通滤波器，构成双工器。PRX信号由天线接收，输入到ANT1口，经过CPL1后，再流向B1 RX带通滤波器，从B1 RX带通滤波器流出后，直接输入到LNA(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)，再输入到射频收发器内部。
以时分双工(Time Division Duplexing，TDD)为例，如图4所示，对于TX信号，如B40频段，由射频收发器产生RF信号输入PA-MiD，经过HB PA放大后，流经B40带通滤波器。再经过CPL1进行FBRX检测，后由ANT1输出到天线。对于TDD频段，由于TX和RX频率相等，因此只需要一个TX带通滤波器。PRX信号由天线接收，输入到ANT1口，经过CPL1后，再流向B40带通滤波器，再流向HB SW。HB SW在射频软件控制下，在TX时间将开关指向PA，在RX时间将开关指向LNA。PRX信号经过LNA放大后，最后输入到射频收发器。
如图3和图4所示，所有频段的TX和PRX信号，在发射和接收时，都必定要经过CPL器件。CPL器件在PA-MiD工作时，设置有4个工作状态：关闭(OFF)态，前行(FWD)态，反向(REV)态和旁路(Bypass)态。其中，在工作时，平台会对不同帧的不同时隙(slot)的TX信号进行检测(每次只检测一种信号，每次检测的时间例如为20us)，这时CPL处于FWD状态。在不工作时，CPL则处于OFF状态。在使用Q-Tunner功能的项目，每过50ms，需要CPL转换到REV状态两次，两次间隔4.6ms。在Bypass状态，CPL为直通，该状态用于与其它CPL串联。
在正常使用中，会出现OFF与FWD两个状态一直在互相切换，且在一定条件下可能额外存在REV态、Bypass态与OFF态、FWD态的切换。在开关的持续切换中，会带来Tx noisein RX band，即发射信号噪声落在接收频段的问题。此时CPL相当于一个噪声源，导致PRX信号经过CPL就会引入噪声，导致PRX产生接收灵敏度(desense)恶化。
实测结果中发现，NR频段desense有2-3dB，属于不可接收范围。并且，如果强行将CPL状态固定在FWD态，虽然desense会消失，但是会导致Bypass和REV两个功能失效，且会带来隔离度问题，因此该方案不可取。
为了实现ASDIV功能，在进行FBRX校准时，由于CPL1和CPL2是不同的CPL，不可能保证完全一致，故需要对两个CPL都进行验证，此时MB需要校准CPL1和CPL2各一次，HB也需要校准CPL1和CPL2各一次。这会导致校准时间增加一倍，在工厂作业中，会增加一倍的时间和人力成本。
为此，本公开实施例提供一种射频功率放大电路，如图5所示，包括发射通路、接收通路和耦合通路，以及射频输入端口、射频输出端口、耦合输出端口和天线端口；其中：
所述发射通路与所述射频输入端口及所述天线端口连接，用于对所述射频输入端口输入的发射信号进行处理，并通过所述天线端口输出；
所述接收通路与所述天线端口和所述射频输出端口连接，用于对所述天线端口输入的接收信号进行处理，并通过所述射频输出端口输出；
所述耦合通路与所述发射通路耦合，且所述耦合通路独立于所述接收通路，用于采集所述发射信号的反馈信号，并通过所述耦合输出端口输出。
在本实施例中，耦合通路与在所述发射通路上独立于所述接收通路的信号路径耦合，通过将耦合器设置于发射通路而远离接收通路，当通过接收通路接收信号时，接收信号不会经过耦合器，防止发射信号的噪声落在接收频段，避免产生接收灵敏度恶化的问题。
在示例性实施例中，所述射频输入端口包括第一输入端口，所述发射通路包括第一发射通路；
所述第一发射通路包括第一放大模组和第一滤波模组，所述第一放大模组与所述第一输入端口连接，并通过所述第一滤波模组连接至所述天线端口，所述第一发射通路在所述第一放大模组至所述第一滤波模组之间形成独立于所述接收通路的信号路径；
所述接收通路包括依次连接的第二放大模组和第二滤波模组，所述第二放大模组与所述射频输出端口连接，所述第二滤波模组与所述天线端口连接；所述第二滤波模组配置为对天线端口输入的接收信号进行滤波；所述第二放大模组配置为对滤波后的接收信号进行放大，通过所述射频输出端口输出。当所述发射信号与接收信号频率相同时，所述第二滤波模组与所述第一滤波模组可以共用一个滤波模组。可选地，所述第二放大模组可以为低噪声放大器。
所述耦合通路包括第一耦合器，所述第一耦合器在所述第一放大模组至所述第一滤波模组之间的信号路径上与所述第一发射通路耦合。可见，在本示例中，耦合通路独立与所述接收通路。
在示例性实施例中，所述射频输入端口包括第一输入端口，所述发射通路包括第一发射通路；
所述第一发射通路包括第一放大模组和第一滤波模组，所述第一放大模组与所述第一输入端口连接，并通过所述第一滤波模组连接至所述天线端口，所述第一发射通路在所述第一滤波模组至所述天线端口之间形成独立于所述接收通路的信号路径；
所述接收通路包括依次连接的第二放大模组和第二滤波模组，所述第二放大模组与所述射频输出端口连接，所述第二滤波模组与所述天线端口连接；
所述耦合通路包括第一耦合器，所述第一耦合器在所述第一滤波模组至所述天线端口之间的信号路径上与所述第一发射通路耦合。虽然本示例中第一耦合器的位置不同于前一实施例，但耦合通路仍然独立于接收通路。
在示例性实施例中，所述射频输入端口包括第一输入端口和第二输入端口，所述发射通路包括第一发射通路和第二发射通路；
第一发射通路包括依次连接的第一放大模组、第一开关单元、第一滤波模组和第二开关单元，所述第一放大模组的输入端与所述第一输入端口连接，所述第二开关单元的输出端连接至所述天线端口，在所述第一放大模组至所述第一开关单元之间形成独立于所述接收通路的第一信号路径；具体地，第一放大模组的输入端与第一输入端口连接，第一放大模组的输出端通过第一开关单元与第一滤波模组连接，第一滤波模组中可包括多个滤波器，第一开关单元用于切换第一放大模组与多个滤波器之间的通路，第一滤波模组通过第二开关单元连接至天线端口，第二开关单元用于切换所述多个滤波器与所述天线端口的通路；
第二发射通路包括依次连接的第三放大模组、第一开关单元、第三滤波模组和第二开关单元，所述第三放大模组的输入端与所述第二输入端口连接，所述第二开关单元的输出端连接至所述天线端口，在所述第三放大模组至所述第一开关单元之间形成独立于所述接收通路的第二信号路径；具体地，所述第三放大模组的输入端与第二输入端口连接，第三放大模组的输出端通过第一开关单元与第三滤波模组连接，第三滤波模组通过第二开关单元连接至天线端口，第三滤波模组中可包括多个滤波器，第一开关单元用于切换第三放大模组与多个滤波器之间的通路，第三滤波模组通过第二开关单元连接至天线端口，第二开关单元用于切换所述多个滤波器与天线端口的通路；可选地，该第一发射通路和第二发射通路可以共用同一个滤波模组；
所述耦合通路包括第一耦合器和第二耦合器，所述第一耦合器在所述第一放大模组至所述第一开关单元之间的第一信号路径上与所述第一发射通路耦合，所述第二耦合器在所述第二放大模组至所述第一开关单元之间的第二信号路径上与所述第二发射通路耦合。
在本示例中包括两条发射通路，每条发射通路通过一独立于接收通路的耦合通路耦合。由于耦合通路独立于接收通路，不会相互干扰，故在对任一耦合通路上的耦合器进行FBRX校准时，仅需校准该通路上的耦合器即可，无需再对其他耦合器进行校准，节省校准时间。
可选地，在本示例中，所述天线端口可包括第一天线端口和第二天线端口，所述第二开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一天线端口连接，所述第二输出端与所述第二天线端口连接。
所述第一滤波模组中包括多个滤波器，所述第一开关单元用于切换所述第一放大模组与所述多个滤波器之间的通路，所述第二开关单元用于切换所述第一滤波模组与第一天线端口之间的通路，或所述第一滤波模组与所述第二天线端口之间的通路。
在示例性实施例中，所述射频输入端口包括第一输入端口和第二输入端口，所述发射通路包括第一发射通路和第二发射通路；
第一发射通路包括依次连接的第一放大模组、第一开关单元、第一滤波模组、第二开关单元和第三开关单元，所述第一放大模组的输入端与所述第一输入端口连接，所述第三开关单元的输出端连接至所述天线端口，所述第二开关单元与所述第三开关单元之间形成第一发射信号路径和独立于所述第一发射信号路径的第一接收子通路；具体地，第一放大模组的输入端与第一输入端口连接，第一放大模组的输出端通过第一开关单元与第一滤波模组连接，第一滤波模组中可包括多个滤波器，第一开关单元用于切换第一放大模组与多个滤波器之间的通路，第一滤波模组的输出端与第二开关单元连接，第二开关单元通过第三开关单元连接至天线端口，第二开关单元用于与第三开关单元形成多条信号路径，包括：第一发射信号路径和独立于所述第一发射信号路径的第一接收子通路。
第二发射通路包括依次连接的第三放大模组、第一开关单元、第三滤波模组、第二开关单元和第三开关单元，所述第三放大模组的输入端与所述第二输入端口连接，所述第三开关单元的输出端连接至所述天线端口，所述第二开关单元与所述第三开关单元形成第二发射信号路径和独立于所述第二发射信号路径的第二接收子通路；具体地，第三放大模组的输入端与第二输入端口连接，第三放大模组的输出端通过第一开关单元与第三滤波模组连接，第三滤波模组的输出端与第二开关单元连接，第二开关单元通过第三开关单元连接至天线端口，第二开关单元用于与所述第三开关单元形成多条信号路径，包括：第二发射信号路径和独立于所述第二发射信号路径的第二接收子通路；
所述耦合通路包括第一耦合器和第二耦合器，所述第一耦合器在所述第二开关单元至所述第三开关单元之间的第一发射信号路径上与所述第一发射通路耦合，所述第二耦合器在所述第二开关单元至所述第三开关单元之间的第二发射信号路径上与所述第二发射通路耦合。
可选地，在本示例中，所述天线端口可包括第一天线端口和第二天线端口，所述第三开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一天线端口连接，所述第二输出端与所述第二天线端口连接。第三开关单元用于切换多条信号路径与第一天线端口之间的通路或多条信号路径与第二天线端口之间的通路。
在示例性实施例中，所述第一放大模组为中频放大器，所述第一滤波模组为中频带通滤波器；所述第三放大模组为高频放大器，所述第三滤波模组为高频带通滤波器。
在示例性实施例中，当发射信号与接收信号频率相同时，发射通路中的滤波模组可以与接收通路中的滤波模组共用一个滤波模组。
本实施例的射频功率放大电路可应用于频分双工系统或时分双工系统。
本公开实施例通过改变CPL位置，在不影响CPL正常功能的同时，避免PRX信号经过CPL，切断噪声传播路径，改善接收灵敏度恶化的问题。同时，该方案会额外带来ASDIV功能FBRX校准时间减少一半的收益。
图6为本公开实施例一种PA-MiD架构示意图，本示例中，耦合器设置于发射通路靠近放大模块的位置。在本示例中，包括两条发射通路，因此射频输入端口包括两个，如图中的中频射频输入端口(MB RFIN)以及高频射频输入端口(HB RFIN)。射频输出端口为图中PRX OUT。天线端口为图中ANT1和ANT2。耦合器输出端口为图中CPL。第一发射通路可用于发射中频信号，第二发射通路可用于发射高频信号。第一发射通路包括中频放大模块(图中MBPA)、第一开关单元，对应中频信号的滤波模块以及第二开关单元，耦合通路包括第一耦合器CPL1，在本示例中，CPL1位于中频放大模块下游，第一开关单元上游。第二发射通路包括高频放大模块(图中HB PA)、第一开关单元，对应高频信号的滤波模块以及第二开关单元，耦合通路还包括第二耦合器CPL2，在本示例中，CPL2位于高频放大模块与第一开关单元之间。
在本示例中，第一发射通路与第二发射通路共用第一开关单元和第二开关单元，第一开关单元可根据信号频段将输入信号输出至相应频段滤波模块，第二开关单元可根据信号频段将输入信号输出至相应天线端口。第一开关单元可以包括一个或多个开关元件，例如可以包括用于中频信号的开关元件MB SW以及用于高频信号的开关元件HB SW。第二开关单元可以包括一个或多个开关元件，例如可以包括天线选择开关和单刀多掷开关。
在示例性实施例中，所述PA-MiD还可包括一个或多个用于进行软件控制的射频前端接口(RF Front End Interface，RFFE)，可用于对PA、LNA、开关单元等进行控制。所述RFFE接口符合移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)联盟协议。通过RFFE接口可以进行射频软件配置，使第一开关单元、第二开关单元能够选择相应通路，实现射频路径导通。
图7为本公开实施例图6所示PA-MiD电路应用于FDD频段的示意图。在本实施例中，滤波器1为B1 TX带通滤波器，滤波器2为B1 RX带通滤波器，滤波器3为B40带通滤波器，滤波器4为B41带通滤波器。以B1频段为例，由射频收发器产生的RF信号输入到PA-MiD，由MB PA进行放大。经MB PA放大后的TX信号经过CPL1检测后，经过MB SW(中频开关器件)、滤波器1(B1 TX)等器件后，由ANT1输出。CPL1检测后得到FBRX1信号，通过CPL输出端口输出。RX信号由ANT1接收后，经过滤波器2(B1 RX)后，直接输入到LNA，不经过CPL，可见接收通路不包括耦合器，及耦合通路独立于接收通路。
图8为本公开实施例图6所示PA-MiD应用于TDD频段的示意图。滤波器1为B1 TX带通滤波器，滤波器2为B1 RX带通滤波器，滤波器3为B40带通滤波器，滤波器4为B41带通滤波器。以B40频段为例，由射频收发器产生的RF信号输入到PA-MiD，由HB PA进行放大，经HB PA放大后的TX信号经过CPL2检测后，经过HB SW(高频开关器件)、滤波器3(B40)等器件后，由ANT1输出。CPL2检测后得到FBRX2信号，通过CPL输出端口输出。RX信号由ANT1接收后，经过滤波器3(B40)滤波后，由HB SW输入到LNA，不经过CPL。
通过将CPL移到PA输出之后、所有开关之前。在工作时，PRX不会经过CPL，可以直接切断噪声传播路径，完全改善CPL导致的接收灵敏度恶化问题。
另外，在实现ASDIV功能时，需要对CPL1和CPL2都进行FBRX校准。如图7和图8所示，由于CPL1位于中频发射通路且远离接收通路，故对于MB频段只对CPL1进行校准即可，无需对CPL2进行校准，同理，由于CPL2位于高频发射通路且远离接收通路，故对于HB频段只对CPL2进行校准即可，无需对CPL1进行校准。相对于传统方案，校准时间可减少一半。
本公开实施例所述的射频功率放大电路可应用于5G射频方案中。
图9为本公开实施例PA-MiD的引脚示意图。除了多个输入端口(图中HB_IN和MB_IN)、输出端口(图中MB_TX_OUT1和MB_TX_OUT2，以及HB_TX_OUT)、耦合器输出端口(图中CPL)外，该PA-MiD还可包括多个时钟信号端口(图中SCLK，或称CLK)，多个控制数据端口(图中SDATA，或称DATA)，多个电压输入输出端口(图中VIO)，电池工作模式专用端口(图中VBATT)、多个低功耗放大器LNA输入输出端口(图中LNA_IN和LNA_OUT)和多个接地端口(图中GND)。
图10为本公开实施例另一种PA-MiD架构示意图，本示例中，耦合器设置于发射通路靠近天线端口的位置，与第二开关单元和第三开关单元之间的发射路径耦合。在本示例中，包括两条发射通路，因此射频输入端口包括两个，如图中的中频射频输入端口(MBRFIN)以及高频射频输入端口(HB RFIN)。射频输出端口为图中PRX OUT。天线端口为图中ANT1和ANT2。耦合器输出端口为图中CPL。第一发射通路可用于发射中频信号，第二发射通路可用于发射高频信号。第一发射通路包括中频放大模块(图中MB PA)、第一开关单元，对应中频信号的滤波模块，第二开关单元和第三开关单元，耦合通路包括第一耦合器CPL1，在本示例中，CPL1位于第二开关单元与第三开关单元之间。第二发射通路包括高频放大模块(图中HB PA)、第一开关单元，对应高频信号的滤波模块，第二开关单元和第三开关单元，耦合通路还包括第二耦合器CPL2，在本示例中，CPL2位于第二开关单元与第三开关单元之间。
在本示例中，由于有两条发射通路，因此在第二开关单元与第三开关单元之间建立两条发射路径和两条接收路径，将CPL1和CPL2分别设置于一条发射路径上，使接收路径远离CPL。通过分隔发射信号路径与接收信号路径，接收信号独立，避免发生信号的噪声干扰，从而可以避免产生接收灵敏度恶化的问题。
第二开关单元包括SW和DP7T(双刀七掷)，DP7T包括两个输入端口和7个输出端口，发射通路占用一个输入端口，7个输出端口中的两个输出端口用作发射路径(P1和P3)，每个发射路径用于反射一种频段的发射信号(TX)，两个输出端口用作接收路径(P2和P4)，每个接收路径用于接收一种频段的接收信号(PRX)。
第三开关单元可以包括两个单刀双掷开关，其中一个单刀双掷开关用于在TX1与PRX1之间切换，另一个单刀双掷开关用于在TX2与PRX2之间切换。
引脚图参见图9所示，此处不再赘述。
图11为本公开实施例图10所示PA-MiD应用于TDD频段的示意图。滤波器1为B1 TX带通滤波器，滤波器2为B1 RX带通滤波器，滤波器3为B40带通滤波器，滤波器4为B41带通滤波器。以B40频段为例，由射频收发器产生的RF信号输入到PA-MiD，由HB PA进行放大，经HBPA放大后的TX信号经过滤波器3(B40)滤波后，由路径P1输出，经CPL1检测后，再经过SPDT1与PRX信号合路后由ANT1输出。CPL1检测后得到FBRX1信号，通过CPL输出端口输出。PRX信号由ANT1接收后，经过SPDT1后，由路径P2输入到DP7T，不经过CPL，经滤波器3(B40)滤波后，由HB SW输入到LNA。
通过增加独立与发射路径的接收路径，使接收信号不会经过CPL，可以直接切断噪声传播路径，完全改善TDD频段的CPL导致的接收灵敏度恶化问题。
上述图7、图8和图11所示实施例以PA-MiD支持双连接场景为例进行说明，双连接就是移动终端能同时跟4G和5G都进行通信，包括EN-DC、NE-DC、NGEN-DC和载波聚合(Carrier Aggregation，CA)中的任一种，其中，EN-DC是指4G无线接入网与5G NR的双连接，NE-DC指5G NR与4G无线接入网的双连接，而NGEN-DC指在5G核心网下的4G无线接入网与5GNR的双连接。其中，DC代表Dual Connectivity，即双连接(Dual Connectivity，DC)；E代表进化的通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)陆地无线接入(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access，E-UTRA或EUTRA)，即4G无线接入网；N代表新空口(new radio，NR)，即5G新无线；NG代表下一代核心网(next generation，NG)，即5G核心网。
本文实施例仅为B1和B40信号为例进行说明，表示射频链路中同时存在着两个不同频段的信号，本公开实施例可以应用于任何可能存在的双连接或多连接场景。并且本实施例对双发的信号的频段无限制，可以是任何频段的组合，例如可以是P+Q的形式，其中P频段包括B1、B3、B39、B41、B77、B78、N1、N3、N39、N41、N77、N78中的任意一种，Q频段包括不同于P频段的以下频段中的任意一种：B1、B3、B39、B41、B77、B78、N1、N3、N39、N41、N77、N78。
本公开实施例还提供了一种射频系统，包括射频收发器、以及前述任一实施例的射频功率放大电路以及天线系统，所述射频收发器发射的信号通过所述射频功率放大电路处理后由所述天线系统发射。
本公开实施例还提供了一种包括上述射频系统的无线通信设备。本公开实施例所涉及到的无线通信设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、虚拟现实/增强现实设备、无线耳机、智能家居设备、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(Mobile Station，MS)，终端设备(terminal device)等等。
其中，智能家居设备可以为以下至少一种：智能手表、智能音箱、智能电视机、智能冰箱、智能洗衣机、智能灯具、智能马桶、智能电饭煲、智能晾衣架、智能按摩椅、智能家具、智能传感器、智能门窗、智能路由器、智能网关、智能开关面板等等，在此不做限定。
在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。
Claims (11)
1.一种射频功率放大电路，其特征在于，包括发射通路、接收通路和耦合通路，以及射频输入端口、射频输出端口、耦合输出端口和天线端口；其中：
所述发射通路与所述射频输入端口及所述天线端口连接，用于对所述射频输入端口输入的发射信号进行处理，并通过所述天线端口输出；
所述接收通路与所述天线端口和所述射频输出端口连接，用于对所述天线端口输入的接收信号进行处理，并通过所述射频输出端口输出；
所述耦合通路与所述发射通路耦合且独立于所述接收通路，用于采集所述发射信号的反馈信号，并通过所述耦合输出端口输出。
2.根据权利要求1所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述射频输入端口包括第一输入端口，所述发射通路包括第一发射通路；
所述第一发射通路包括第一放大模组和第一滤波模组，所述第一放大模组与所述第一输入端口连接，并通过所述第一滤波模组连接至所述天线端口，所述第一发射通路在所述第一放大模组至所述第一滤波模组之间形成独立于所述接收通路的信号路径；
所述耦合通路包括第一耦合器，所述第一耦合器在所述第一放大模组至所述第一滤波模组之间的信号路径上与所述第一发射通路耦合。
3.根据权利要求1所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述射频输入端口包括第一输入端口，所述发射通路包括第一发射通路；
所述第一发射通路包括第一放大模组和第一滤波模组，所述第一放大模组与所述第一输入端口连接，并通过所述第一滤波模组连接至所述天线端口，所述第一发射通路在所述第一滤波模组至所述天线端口之间形成独立于所述接收通路的信号路径；
所述耦合通路包括第一耦合器，所述第一耦合器在所述第一滤波模组至所述天线端口之间的信号路径上与所述第一发射通路耦合。
4.根据权利要求1所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述射频输入端口包括第一输入端口和第二输入端口，所述发射通路包括第一发射通路和第二发射通路；
第一发射通路包括依次连接的第一放大模组、第一开关单元、第一滤波模组和第二开关单元，所述第一放大模组的输入端与所述第一输入端口连接，所述第二开关单元的输出端连接至所述天线端口，在所述第一放大模组至所述第一开关单元之间形成独立于所述接收通路的第一信号路径；
第二发射通路包括依次连接的第三放大模组、第一开关单元、第三滤波模组和第二开关单元，所述第三放大模组的输入端与所述第二输入端口连接，所述第二开关单元的输出端连接至所述天线端口，在所述第三放大模组至所述第一开关单元之间形成独立于所述接收通路的第二信号路径；
所述耦合通路包括第一耦合器和第二耦合器，所述第一耦合器在所述第一放大模组至所述第一开关单元之间的第一信号路径上与所述第一发射通路耦合，所述第二耦合器在所述第三放大模组至所述第一开关单元之间的第二信号路径上与所述第二发射通路耦合。
5.根据权利要求1所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述射频输入端口包括第一输入端口和第二输入端口，所述发射通路包括第一发射通路和第二发射通路；
第一发射通路包括依次连接的第一放大模组、第一开关单元、第一滤波模组、第二开关单元和第三开关单元，所述第一放大模组的输入端与所述第一输入端口连接，所述第三开关单元的输出端连接至所述天线端口，所述第二开关单元与所述第三开关单元之间形成第一发射信号路径和独立于所述第一发射信号路径的第一接收子通路；
第二发射通路包括依次连接的第三放大模组、第一开关单元、第三滤波模组、第二开关单元和第三开关单元，所述第三放大模组的输入端与所述第二输入端口连接，所述第三开关单元的输出端连接至所述天线端口，所述第二开关单元与所述第三开关单元形成第二发射信号路径和独立于所述第二发射信号路径的第二接收子通路；
所述耦合通路包括第一耦合器和第二耦合器，所述第一耦合器在所述第二开关单元至所述第三开关单元之间的第一发射信号路径上与所述第一发射通路耦合，所述第二耦合器在所述第二开关单元至所述第三开关单元之间的第二发射信号路径上与所述第二发射通路耦合。
6.根据权利要求4所述的射频功率放大电路，其特征在于，
所述天线端口包括第一天线端口和第二天线端口，所述第二开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一天线端口连接，所述第二输出端与所述第二天线端口连接。
7.根据权利要求5所述的射频功率放大电路，其特征在于，
所述天线端口包括第一天线端口和第二天线端口，所述第三开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一天线端口连接，所述第二输出端与所述第二天线端口连接。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的射频功率放大电路，其特征在于，
所述第一放大模组为中频放大器，所述第一滤波模组为中频带通滤波器；所述第三放大模组为高频放大器，所述第三滤波模组为高频带通滤波器。
9.根据权利要求4-7中任一项所述的射频功率放大电路，其特征在于，
所述接收通路包括所述接收通路包括依次连接的第二滤波模组和第二放大模组，所述第二放大模组与所述射频输出端口连接，所述第二滤波模组与所述天线端口连接；当所述发射信号与接收信号频率相同时，所述第二滤波模组与所述第一滤波模组共用一个滤波模组。
10.一种射频系统，其特征在于，包括射频收发器、如权利要求1-9任一项所述的射频功率放大电路以及天线系统，所述射频收发器发射的信号通过所述射频功率放大电路处理后由所述天线系统发射。
11.一种无线通信设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的射频系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210557136.7A CN115065375A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210557136.7A CN115065375A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115065375A true CN115065375A (zh) | 2022-09-16 |
Family
ID=83198190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210557136.7A Pending CN115065375A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115065375A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115529059A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 射频电路、天线装置及电子设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112886999A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-01 | 维沃移动通信有限公司 | 射频电路、电子设备及射频控制方法 |
| WO2021238453A1 (zh) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | Oppo广东移动通信有限公司 | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 |
| WO2021258863A1 (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | Oppo广东移动通信有限公司 | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 |
| CN114301492A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-08 | Oppo广东移动通信有限公司 | 多路选择器件、控制方法、射频系统及无线通信设备 |
| CN114337722A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种耦合集成器件、射频系统和终端设备 |
-
2022
- 2022-05-20 CN CN202210557136.7A patent/CN115065375A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021238453A1 (zh) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | Oppo广东移动通信有限公司 | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 |
| WO2021258863A1 (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | Oppo广东移动通信有限公司 | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 |
| CN112886999A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-01 | 维沃移动通信有限公司 | 射频电路、电子设备及射频控制方法 |
| CN114337722A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种耦合集成器件、射频系统和终端设备 |
| CN114301492A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-08 | Oppo广东移动通信有限公司 | 多路选择器件、控制方法、射频系统及无线通信设备 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115529059A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 射频电路、天线装置及电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4220974A1 (en) | Radio frequency l-pa mid device, radio frequency transceiving system, and communication equipment | |
| WO2022017404A1 (zh) | 一种射频前端架构、天线装置及通信终端 | |
| CN212588326U (zh) | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 | |
| CN108923790B (zh) | 多路选择开关、射频系统和无线通信设备 | |
| KR101840879B1 (ko) | 고주파 수동 소자를 이용한 ｒｆ 송수신기의 전치단 장치 | |
| KR101763997B1 (ko) | 전송 무선 주파수 신호와 수신 무선 주파수 신호 간의 개선된 격리에 관한 시스템 및 방법 | |
| CN108880602B (zh) | 多路选择开关以及相关产品 | |
| CN213661598U (zh) | 射频L-PA Mid器件、射频收发系统和通信设备 | |
| CN112436846B (zh) | 射频L-PA Mid器件、射频收发系统及通信设备 | |
| CN113839681B (zh) | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 | |
| WO2021238453A1 (zh) | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 | |
| CN112769438B (zh) | 射频mmpa器件、射频系统和通信设备 | |
| CN114039614B (zh) | 射频前端器件、射频收发系统和通信设备 | |
| CN110971245B (zh) | 射频电路及其控制方法、移动终端 | |
| WO2023056817A1 (zh) | 射频前端器件、射频收发系统和通信设备 | |
| CN115065375A (zh) | 射频功率放大电路、射频系统及无线通信设备 | |
| CN112994736B (zh) | 一种射频前端模块及天线装置 | |
| WO2021238534A1 (zh) | 射频PA Mid器件、射频收发系统和通信设备 | |
| CN114124115A (zh) | 射频前端器件、射频收发系统和通信设备 | |
| WO2023236530A1 (zh) | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 | |
| JP2002208874A (ja) | 高周波回路 | |
| CN216490480U (zh) | 射频前端器件和射频系统 | |
| WO2022143453A1 (zh) | 射频电路及电子设备 | |
| WO2021238430A1 (zh) | 射频PA Mid器件、射频系统和通信设备 | |
| CN114301492A (zh) | 多路选择器件、控制方法、射频系统及无线通信设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |