CN115149975B - 射频前端模组、射频系统和通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种射频前端模组、射频系统和通信设备，射频前端模组包括开关电路、第一接收电路和第二接收电路，其中，第一接收电路配置有第一子接收通路和第二子接收通路，第一子接收通路和第二子接收通路通过开关电路一一对应连接两支天线，第二接收电路配置有第三子接收通路和第四子接收通路，第三子接收通路和第四子接收通路通过开关电路一一对应连接至另外两支天线，其中，第一子接收通路和第三子接收通路分别用于在载波聚合模式下，支持对预设频段的射频信号的接收处理；第二子接收通路和第四子接收通路用于支持对第一频段的射频信号的接收处理，可以实现载波聚合的同时，还可以支持对射频信号的2*2MIMO功能，提升对射频信号的接收性能。
Description
技术领域
本申请涉及射频技术领域，特别是涉及一种射频前端模组、射频系统和通信设备。
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内置有射频前端模组的通信设备，例如手机等。由于频谱资源有限，相关技术中通过载波聚合(CarrierAggregation，CA)技术聚合更多的频谱来增加带宽。
传统的，支持载波聚合功能的射频架构，其对不同频段的射频信号的接收性能较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种射频前端模组和通信设备，可以在实现对多个频段的射频信号的载波聚合的同时，还可以支持对射频信号的2*2MIMO功能，提升了对射频信号的接收性能。
本申请实施例提供一种射频前端模组，包括：
开关电路，分别与四支天线一一对应连接；
第一接收电路，配置有第一子接收通路和第二子接收通路，所述第一子接收通路和第二子接收通路通过所述开关电路一一对应连接至四支所述天线中的其中两支，所述第一子接收通路用于在载波聚合模式下，支持对预设频段的射频信号的接收处理；所述第二子接收通路用于支持对第一频段的射频信号的接收处理；
第二接收电路，配置有第三子接收通路和第四子接收通路，所述第三子接收通路和第四子接收通路通过所述开关电路一一对应连接至四支所述天线中的另外两支，所述第三子接收通路用于在载波聚合模式下，支持对所述预设频段的射频信号的接收处理，所述第四子接收通路用于支持对所述第一频段的射频信号的接收处理。
本申请实施例还提供了一种射频系统，包括：射频收发器，以及前述的射频前端模组，其中，所述第一接收电路、所述第二接收电路分别与所述射频收发器连接。
本申请实施例提供了一种通信设备，包括如上述的射频系统、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，其中，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线分别与所述开关电路的四个第二端连接。
上述射频前端模组、射频系统和通信设备，包括配置有第一子接收通路和第二子接收通路的第一接收电路，配置有第三子接收通路和第四接收通路的第二接收电路，以及开关电路。在开关电路切换选择的作用下，实现对预设频段的射频信号和第一频段的射频信号的载波聚合，同时，还可以支持对预设频段的射频信号的2*2MIMO功能，以及支持对第一频段的射频信号的2*2MIMO功能。这样，可以提高对不同频段的射频信号的载波聚合，还可以提高对预设频段和第一频段的射频信号的接收性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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为一个实施例中射频前端模组的结构框图之一；
图2为一个实施例中射频前端模组的结构框图之二；
图3为一个实施例中射频前端模组的结构框图之三；
图4为一个实施例中射频前端模组的结构框图之四；
图5为一个实施例中射频前端模组的结构框图之五；
图6为一个实施例中射频前端模组的结构框图之六；
图7为一个实施例中射频前端模组的结构框图之七；
图8为一个实施例中射频前端模组的结构框图之八；
图9为一个实施例中射频前端模组的结构框图之九；
图10为一个实施例中射频前端模组的结构框图之十；
图11为一个实施例中射频前端模组的结构框图之十一；
图12为一个实施例中通信设备的结构框图。
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前端模组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。
如图1所示，在其中一个实施例中，本申请实施例提供一种射频前端模组。射频前端模组10，包括：第一接收电路110、第二接收电路120和开关电路130。
第一接收电路110中配置有第一子接收通路RX1和第二子接收通路RX2，第一子接收通路RX1和第二子接收通路RX2的输出端分别用于与射频收发器20连接。其中，第一子接收通路RX1用于在载波聚合模式下，支持对预设频段的射频信号的接收处理；第二子接收通路RX2用于支持对第一频段的射频信号的接收处理。
第二接收电路120，配置有第三子接收通路RX3和第四子接收通路RX4，第三子接收通路RX3和第四子接收通路RX4的输出端分别用于与射频收发器20连接。第三子接收通路RX3用于在载波聚合模式下，支持对预设频段的射频信号的接收处理，第四子接收通路RX4用于支持对第一频段的射频信号的接收处理。
开关电路130，包括多个第一端和四个第二端，其中，多个第一端中的其中两个分别与第一子接收通路RX1和第二子接收通路RX2一一对应连接，多个第一端中的另外两个分别与第三子接收通路RX3和第四子接收通路RX4一一对应连接，四个第二端分别与四支天线(例如第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3、第四天线ANT4)一一对应连接。在本申请实施例中，第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4分别能够支持对各个不同频段的射频信号的收发。示例性的，第一天线ANT1、第二天线ANT2可用于支持对预设频段和第一频段的射频信号的接收，或，第一天线ANT1、第二天线ANT2可用于支持对预设频段和第一频段的射频信号的接收和发射。第三天线ANT3和第四天线ANT4可用于支持对第一频段的射频信号的接收，或，第三天线ANT3和第四天线ANT4可用于支持对第一频段的射频信号的接收和发射。
其中，开关电路130可用于选择导通四支天线分别与第一子接收通路RX1、第二子接收通路RX2、第三子接收通路RX3、第四子接收通路RX4之间的通路。其中，第一子接收通路和第二子接收通路通过开关电路分别一一对应连接至四支天线中的其中两支；第三子接收通路和第四子接收通路通过开关电路分别一一对应连接至四支天线中的另外两支。在开关电路130的控制下，每一子接收通路可对应连接至一天线，且各子接收通路连接的天线不同。
在载波聚合模式下，开关电路130可同时导通第一子接收通路RX1与第一天线ANT1之间的通路，第三子接收通路RX3与第二天线ANT2之间的通路，以及第二子接收通路RX2与第三天线ANT3之间的通路，第四子接收通路RX4与第四天线ANT4的通路，这样，可以使得射频前端模组10在载波聚合模式下，第一子接收通路RX1和第三子接收通路RX3可分别接收到预设频段的射频信号，进而支持对预设频段的射频信号的接收处理，第二子接收通路RX2和第四子接收通路RX4可分别接收到第一频段的射频信号，进而支持对第一频段的射频信号的接收处理。
上述射频前端模组10包括配置有第一子接收通路RX1和第二子接收通路RX2的第一接收电路110，配置有第三子接收通路RX3和第四接收通路的第二接收电路120，以及开关电路130，在开关电路130切换选择的作用下，实现对预设频段的射频信号和第一频段的射频信号的载波聚合，同时，还可以支持对预设频段的射频信号的2*2MIMO功能，以及支持对第一频段的射频信号的2*2MIMO功能。这样，可以提高射频前端模组10对不同频段的射频信号的载波聚合，还可以提高对预设频段和第一频段的射频信号的接收性能。
可选的，预设频段的射频信号的频率范围都在1.4GHz以上，且预设频段的射频信号可以理解为只有下行载波的射频信号。示例性的，预设频段可包括B32频段、N75和N76频段。其中，B32频段的频率范围为1452MHz-1496MHz，N75频段的频率范围为1432MHz-1517MHz，N76频段的频率范围为1427MHz-1432MHz，其中，预设频段可包括欧洲区域三个重要的通信频段。
第一频段的射频信号可以为中频和高频中至少一个频段的射频信号，该射频信号可以为4G LTE信号，也可以为5G NR信号。为了便于说明，在本申请实施例中，以第一频段为中高频(也即，包括中频和高频信号)为例进行说明，其中，中高频的射频信号可以包括至少一个频段的中频信号和至少一个高频频段的高频信号。
本实施例中的射频前端模组可以实现对B32频段、N75和N76频段中的至少一个频段的射频信号与中频段的射频信号的载波聚合，或，B32频段、N75和N76频段中的至少一个频段的射频信号与高频段的射频信号的载波聚合，或，B32频段、N75和N76频段中的至少一个频段的射频信号中高频段的射频信号的载波聚合。
在其中一个实施例中，第一子接收通路RX1和第三子接收通路RX3除了在载波聚合模式下，可以支持对预设频段信号的接收处理以外，第一子接收通路RX1和第三子接收通路RX3还可以在非载波聚合模式下，分别支持对第一频段的射频信号的接收处理。这样，射频前端模组10在非载波聚合模式下，第一子接收通路RX1、第二子接收通路RX2、第三子接收通路RX3和第四子接收通路RX4都可分别支持对第一频段的射频信号的接收处理，以实现对第一频段的射频信号的4*4MIMO功能，以提高对第一频段的射频信号的接收性能。示例性的，射频前端模组10可以支持对中高频的射频信号的4*4MIMO功能。需要说明的是，第一频段的射频信号与预设频段的射频信号的频段不重合。
如图2-图4所示，在其中一个实施例中，第一接收电路110包括：第一接收模块111、第一滤波模块112、第二滤波模块113和第三滤波模块114。
第一接收模块111，包括第一接收单元1111、第二接收单元1112、第三接收单元1113和第一开关单元1114，其中，各接收单元用于支持对接收的射频信号的低噪声放大处理。示例性的，各接收单元可包括至少一低噪声放大器，以实现对射频信号的低噪声放大处理。第一开关单元1114分别与第一接收单元1111、第二接收单元1112、开关电路130的一第一端连接，第一开关单元1114可用于选择导通第一接收单元1111、第二接收单元1112分别与开关电路130之间的射频通路。
可选的，第一接收模块111可以为多通道多模式低噪声放大器模组(Low NoiseAmplifier bank，LNA bank)，简称LNA bank器件。第一接收模块111还可以为集成有低噪声放大器的射频前端模块(LNA-RF front-end module，LFEM)，简称LFEM器件等。需要说明的是，第一接收模块111不限于上述举例说明。
在本申请实施例中，可以第一接收模块111为LFEM器件为例进行说明。也即，第一接收模块111可以为射频接收芯片，其内集成了由多个低噪声放大器构成的多个接收单元。第一接收模块111上配置有多个端子，各端子可用于与射频收发器20、第一滤波模块112、开关电路130等。其中，第一接收模块111上配置的各端子可以为射频接收芯片的射频端子或引线端子。
第一滤波模块112，设置在第一接收单元1111与开关电路130之间的通路上，可用于滤除预设频段以外的射频信号，仅允许预设频段的射频信号通过，并将滤波处理后的预设频段的射频信号传输至第一接收单元1111，以实现对预设频段的射频信号的接收处理。第一滤波模块112可集成在第一接收模块111中，也可以外置于第一接收模块111。第一滤波模块112可包括具有滤波功能的滤波器或多工器等。示例性的，第一滤波模块112可包括一滤波器，该滤波器可实现对B32、n75、n76以外的射频信号的滤除，仅允许B32、n75、n76的射频信号通过。
第二滤波模块113，设置在第二接收单元1112与开关电路130之间的通路上，可用于滤除第一频段以外的射频信号，仅允许第一频段的射频信号通过，并将滤波处理后的第一频段的射频信号传输至第二接收单元1112，以实现对第一频段的射频信号的接收处理。可选的，第二滤波模块113可包括射频开关和多个滤波单元，各滤波单元可滤除不同频段的射频信号，以仅允许至少一个频段的中高频信号通过，其射频开关可选择导通任一滤波单元与第二接收单元1112之间的通路，可以将任一频段的中高频信号传输至第二接收单元1112，经第二接收单元1112的低噪声放大处理后输出至射频收发器20，以使第一子接收通路实现对第一频段的射频信号的接收。
第二滤波模块113可集成在第一接收模块111中，也可以外置于第一接收模块111。请参考图3，可选的，若第二滤波模块113集成在第一接收模块111中，第二滤波模块113可设置在第二接收单元1112的输入端与第一开关单元1114之间的射频通路上。这样，可以提高射频前端模组10的集成度，并有利于射频前端器件的小型化设置。
请参考图2，可选的，若第二滤波模块113外置于第一接收模块111，第二滤波模块113可设置在第一接收模块111与开关电路130之间的射频通路上。若第二滤波模块113外置于第一接收模块111，其第二滤波模块113可以为分集接收模组(Diversity Front-EndModule，DiFEM)，简称为DiFEM器件。这样，可以提供射频前端模组10中，各射频器件之间的设计布局灵活度，有利于适用于不同的电子设备中。
需要说明的是，在本申请实施例中，对第二滤波模块113的设置位置不做进一步的限定，也不限于上述距离说明。
第三滤波模块114，设置在第三接收单元1113与开关电路130之间的通路上，可用于滤除第一频段以外的射频信号，仅允许第一频段的射频信号通过，并将滤波处理后的第一频段的射频信号传输至第三接收单元1113，以实现对第一频段的射频信号的接收处理。其中，第三滤波模块114也可包括射频开关和多个滤波单元，各滤波单元可滤除不同频段的射频信号，以仅允许至少一个频段的中高频信号通过，其射频开关可选择导通任一滤波单元与第三接收单元1113之间的通路，可以将任一频段的中高频信号传输至第三接收单元1113。可选的，第三滤波模块114可以为DiFEM器件。
在本申请实施例中，第一接收电路110中包括的第一接收模块111为射频接收芯片，其集成有多个接收单元，可以同时支持对两路射频信号(例如，预设频段和第一频段的射频信号，或两路第一频段的射频信号)的接收处理，可提高射频前端模组的集成度，还可以降低成本。
请继续参考图3，在其中一个实施例中，第一滤波模块112可外置于第一接收模块111。具体的，第一接收模块111被配置有与第一接收单元1111连接的第一辅助端口和与第一开关单元1114连接的第二辅助端口，第一滤波模块112的第一端与第一辅助端口连接，第一滤波模块112的第二端与第二辅助端口连接。示例性的，射频前端模组10在载波聚合模式下，第一天线ANT1可将接收的射频信号经开关电路130传输至第一接收模块111的第一天线端口，经第一天线端口、第一开关单元1114、第一辅助端口传输至第一滤波模块112，经第一滤波模块112的滤波处理后，输出预设频段的射频信号，并经第二辅助端口传输至第一接收单元1111，以实现对预设频段的射频信号的低噪声放大处理，并将放大处理后的预设频段的射频信号输出至射频收发器20。
在本实施例中，通过将第一滤波模块112外置于在第一接收模块111，这样可以提供第一滤波模块112的设计灵活性，可以根据射频前端模组的安装空间，来合理布局第一滤波模块112的位置。
请继续参考图4，在其中一个实施例中，与前一实施例不同的是，第一滤波模块112集成在第一接收模块111中。在本实施例中，第一接收模块111可不用于配置第一辅助端口和第二辅助端口，其中，第一滤波模块112的第一端与第一接收单元1111的输入端连接，第一滤波模块112的第二端与第一开关单元1114连接。示例性的，射频前端模组10在载波聚合模式下，第一天线ANT1可将接收的射频信号经开关电路130传输至第一接收模块111的第一天线端口，经第一天线端口、第一开关单元1114传输至第一滤波模块112，经第一滤波模块112的滤波处理后，输出预设频段的射频信号至第一接收单元1111，以实现对预设频段的射频信号的低噪声放大处理，并将放大处理后的预设频段的射频信号输出至射频收发器20。
在本实施例中，通过将第一滤波模块112集成在第一接收模块111中，也即，集成在射频接收芯片中，可以进一步提高射频前端模组10的集成度，以减少射频前端模组10的占用面积，有利于射频前端模组10的小型化设计。
其中，当射频前端模组10处于载波聚合模式下，第一子接收通路上配置有依次连接的第一接收单元1111、第一滤波模块112和第一开关单元1114。可选的，在载波聚合模式下，第一开关单元1114用于导通开关电路130与第一接收单元1111之间的射频通路。具体的，第一子接收通路上的第一开关单元1114可接收来自天线的射频信号，并将该射频信号切换传输至第一滤波模块112进行滤波处理后，以输出无杂波的预设频段的射频信号至第一接收单元1111，经第一接收单元1111的放大处理后，输出至射频收发器20，以实现对预设频段的射频信号的接收处理。
当射频前端模组10处于非载波聚合模式下，第一子接收通路上配置有依次连接的第二接收单元1112、第二滤波模块113和第一开关单元1114。可选的，在非载波聚合模式下，第一开关单元1114用于导通开关电路130与第二接收单元1112之间的射频通路。具体的，第一子接收通路上的第一开关单元1114可接收来自天线的射频信号，并将该射频信号切换传输至第二滤波模块113进行滤波，以输出无杂波的预设频段的射频信号至第二接收单元1112，经第二接收单元1112的放大处理后，输出至射频收发器20，以实现对第一频段的射频信号的接收处理。
第二子接收通路上配置有依次连接的第三接收单元1113和第二滤波模块113。在载波聚合模式和载波聚合模式下，第二滤波模块113可经开关电路130接收来自天线的射频信号，并射频信号进行滤波处理，以输出无杂波的第一频段的射频信号至第三接收单元1113，经第三接收单元1113的放大处理后，输出至射频收发器20，以实现对第一频段的射频信号的接收处理。
在本实施例中，第一子接收通路和第二子接收通路可分别用于支持对预设频段和第一频段的射频信号的载波聚合，提高了对射频信号的载波聚合功能，还可以分别用于支持对第一频段的射频信号的双路接收处理，提高了对第一频段的射频信号的接收性能。
如图5所示，在其中一个实施例中，第二接收电路120包括第二接收模块121、第四滤波模块122、第五滤波模块123、第六滤波模块124和开关模块125。
第二接收模块121，包括第四接收单元1211、第五接收单元1212和第六接收单元1213，其中，各接收单元用于支持对接收的射频信号的低噪声放大处理。示例性的，各接收单元可包括至少一低噪声放大器，以实现对射频信号的低噪声放大处理。
可选的，第二接收模块121可以为多通道多模式低噪声放大器模组(Low NoiseAmplifier bank，LNA bank)，简称LNA bank器件。第二接收模块121还可以为集成有低噪声放大器的射频前端模块(LNA-RF front-end module，LFEM)，简称LFEM器件等。需要说明的是，第二接收模块121不限于上述举例说明。在本申请实施例中，可以第二接收模块121为LNA bank器件为例进行说明。也即，第二接收模块121可以为射频接收芯片，其内集成了由多个低噪声放大器构成的多个接收单元。第二接收模块121上配置有多个端子，各端子可用于与射频收发器20、第一滤波模块112、开关电路130等。其中，第二接收模块121上配置的各端子可以为射频接收芯片的射频端子或引线端子。
第四滤波模块122，设置在第四接收单元1211与开关模块125之间的通路上，用于允许预设频段的射频信号通过。可选的，第四滤波模块122可集成在第二接收模块121中，也可以外置于第二接收模块121，在本申请实施例中，不做限定。可选的，第四滤波模块122与第一滤波模块112的功能相同，也可以与第一滤波模块112采用相同的滤波器，再次，不再赘述。
第五滤波模块123，设置在第五接收单元1212与开关模块125之间的通路上，并与第二接收模块121连接，用于允许第一频段的射频信号通过。可选的，第五滤波模块123与第二滤波模块113的功能相同，可以与第二滤波模块113采用相同的射频器件，在此，不再赘述。
第六滤波模块124，设置在第六接收单元1213与开关模块125之间的通路上，用于允许第一频段的射频信号通过。可选的，第六滤波模块124可集成在第二接收模块121中，也可以外置于第二接收模块121，在本申请实施例中，不做限定。可选的，第六滤波模块124与第三滤波模块114的功能相同，可以与第三滤波模块114采用相同的射频器件，再次，不再赘述。
当射频前端模组10处于载波聚合模式下，第三子接收通路上配置有依次连接的第四接收单元1211、第四滤波模块122和开关模块125。可选的，在载波聚合模式下，开关模块125用于导通开关电路130与第四接收单元1211之间的射频通路。第三子接收通路上的开关模块125可接收来自天线的射频信号，并将该射频信号切换传输至第四滤波模块122进行滤波处理后，以输出无杂波的预设频段的射频信号至第四接收单元1211，经第四接收单元1211的放大处理后，输出至射频收发器20，以实现对预设频段的射频信号的接收处理。
当射频前端模组10处于非载波聚合模式下，第三子接收通路上配置有依次连接的第五接收单元1212、第五滤波模块123和开关模块125。可选的，在非载波聚合模式下，开关模块125用于导通开关电路130与第五接收单元1212之间的射频通路。具体的，第三子接收通路上的开关模块125可接收来自天线的射频信号，并将该射频信号切换传输至第四滤波模块122进行滤波，以输出无杂波的预设频段的射频信号至第五接收单元1212，经第五接收单元1212的放大处理后，输出至射频收发器20，以实现对第一频段的射频信号的接收处理。
第四子接收通路上配置有依次连接的第六接收单元1213和第六滤波模块124。在载波聚合模式和载波聚合模式下，第六滤波模块124可经开关电路130接收来自天线的射频信号，并射频信号进行滤波处理，以输出无杂波的第一频段的射频信号至第六接收单元1213，经第六接收单元1213的放大处理后，输出至射频收发器20，以实现对第一频段的射频信号的接收处理。
在本实施例中，第三子接收通路和第四子接收通路可分别用于支持对预设频段和第一频段的射频信号的载波聚合，提高了对射频信号的载波聚合功能，还可以分别用于支持对第一频段的射频信号的双路接收处理。通过与第一子接收通路和第二子接收通路的协同作用，可以实现对第一频段和预设频段的射频信号的双载波聚合功能，以及支持对第一频段信号的四路接收，提高了对第一频段的射频信号的接收性能。
如图6所示，在其中一个实施例中，射频前端模组10还包括：第一发射电路140，与第六滤波模块124连接，用于支持对来自射频收发器20的第一频段的射频信号的功率放大处理，并输出至第六滤波模块124。可选的，第一发射电路140可以为多模多频功率放大器(Multimode Multiband Power Amplifier，MMPA)，简称MMPA器件。其中，该MMPA器件中可设置至少一个功率放大器，以实现对第一频段的射频信号的功率放大处理。具体的，来自射频收发器20的射频信号可经MMPA器件的功率放大处理，并输出至第六滤波模块124，经第六滤波模块124的滤波处理，以输出第一频段的射频信号至开关电路130，经开关电路130切换至第四天线ANT4，以实现对第一频段的射频信号的发射处理。
本实施例中，射频前端模组10不但可以支持对多频段的射频信号的载波聚合处理，对第一频段信号的4*4MIMO功能，还可以实现对第一频段的射频信号的发射处理，其中，射频前端模组10在载波聚合模式下，第一频段的射频信号可以理解为主载波，以用于建立初始连接的小区。
如图7所示，可选的，与前述实施例不同的是，射频前端模组10还可包括的第二发射电路150。其中，第二发射电路150，与第五滤波模块123连接，用于支持对来自射频收发器20的第一频段的射频信号的功率放大处理，并输出至第五滤波模块123。具体的，来自射频收发器20的射频信号可经MMPA器件的功率放大处理，并输出至第五滤波模块123，经第五滤波模块123的滤波处理，以输出第一频段的射频信号至开关模块125，经开关模块125的切换，传输至开关电路130，经开关电路130切换至四支天线中的任一支，以实现对第一频段的射频信号的发射处理。
本申请实施例中，射频前端模组10还包括第一发射电路140和第二发射电路150，射频前端模组10在载波聚合模式下，不但可以支持对多频段的射频信号的载波聚合处理，还可以实现对第一频段的射频信号的发射处理；射频前端模组10在非载波聚合模式下，不但可以支持对第一频段的射频信号的4*4MIMO功能，还可以实现对第一频段的射频信号的单路发射处理或双路发射处理，这样，可以提高对第一频段的射频信号的发射性能，若射频前端模组10可支持对第一频段的射频信号的双路发射处理，还可以支持4G信号和5G信号的双连接，例如ENDC，以提高5G信号的通信性能。
如图8所示，可选的，开关模块125为射频发射器件，其中该射频发射器件可以为TXModula器件，还用于支持对第二频段的射频信号的发射处理。其中，第一频段的射频信号可包括2G低频信号和2G高频信号。
在本申请实施例中，为了便于说明，以开关模块125为TX Modula器件为例进行说明。其中，射频发射器件被配置输出端口和多个输入端口，多个输入端口可分别与射频收发器20、第四滤波模块122、第五滤波模块123连接。其中，射频发射器件包括：第一发射单元1251、第二发射单元1252和第二开关单元1253。第二开关单元1253的多个第一端分别与第一发射单元1251、第二发射单元1252、各输入端口一一对应连接，第二开关单元1253的第二端经输出端口与开关电路130的第一端连接。其中，第二开关单元1253可以为单刀多掷开关，例如，SPnT开关，其中，n的数量可以根据TX Modula器件上配置的输入端口的数量来设定。
其中，第一发射单元1251和第二发射单元1252中分别包括用于支持对2G低频信号和2G高频信号进行功率放大的功率放大器。第一发射单元1251的输入端与一输入端口连接，用于接收来自射频收发器20的2G低频信号，用于支持对2G低频信号的发射处理。第一发射单元1251输出的2G低频信号经第二开关单元1253切换至开关电路130，以传输至对应的天线，以实现对2G低频信号的发射处理。第二发射单元1252的输入端与另一输入端口连接，用于接收来自射频收发器20的2G高频信号，用于支持对2G高频信号的发射处理。第二发射单元1252输出的2G高频信号经第二开关单元1253切换至开关电路130，以传输至对应的天线，以实现对2G高频信号的发射处理。
如图9所示，与前述实施例不同的是，本实施例中的射频发射器件中还集成有第四滤波模块122和第五滤波模块123。射频发射器件配置的输入端口可分别与射频收发器20、第一发射电路140、第二接收模块121连接。其中，射频发射器件中的第二开关单元1253的多个第一端分别与第一发射单元1251、第二发射单元1252、第四滤波模块122、第五滤波模块123一一对应连接，第二开关单元1253的第二端经输出端口与开关电路130的第一端连接。
在本申请实施例中，通过将第四滤波模块122、第五滤波模块123集成在TX Modula器件中，可以提高该射频前端模组10的集成度，以降低射频前端模组10的占用面积，以进一步有利于射频前端模组10的小型化设计，还可以降低成本。
另外，通过在射频前端模组10中设置第一发射单元1251、第二发射单元1252，以使该射频前端模组10可以支持对2G信号的发射，同时还可以拓宽其所能支持的射频信号的频率范围，以进一步提高射频前端模组10对射频信号的发射性能。
如图10所示，在其中一个实施例中，开关电路包括多通道选择开关131，多通道选择开关131的四个第一端分别与第一接收电路110的两个输入端、第二接收电路120的输入端一一对应连接，多通道选择开关131的四个第二端分别与第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3、第四天线ANT4连接。
可选的，多通道选择开关131可以为多路复用器(Multiplexer)，也可以为4P4T开关。为了便于说明，以多通道选择开关131为4P4T开关为例进行说明，其中，4P4T开关的四个第一端可分别与第一接收模块111、TX Modula器件、第三滤波模块114、第六滤波模块124一一对应连接，4P4T开关的四个第一端可分别与第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3、第四天线ANT4连接。
如图11所示，可选的，与前述实施例不同的，开关电路包括两个开关单元，分别为第三开关单元132和第四开关单元133。其中，第三开关单元132的三个第一端分别与第一接收电路110的两个输入端、第四开关单元133的一第二端一一对应连接，第三开关单元132的三个第二端分别与第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3一一对应连接。第四开关单元133的两个第一端分别与第二接收电路120的两个输入端一一对应连接，第四开关单元133的另一第二端与第四天线ANT4连接。可选的，第三开关单元132为3P3T开关，第四开关单元133为DPDT开关。可选的，第三开关单元132、第四开关单元133还可以为其他类型的开关，再次不做限定。
为了便于说明，本申请实施例以第三开关单元132为3P3T开关，第四开关单元133为DPDT开关，预设频段的射频信号为B32/N75/N76频段的射频信号，简称B32/N75/N76信号，第一频段的射频信号为中频或高频(MB/HB)的射频信号，简称MB/HB信号，为例进行说明。
3P3T开关的三个第一端可分别与第一接收模块111、TX Modula器件、DPDT开关一一对应连接，3P3T开关的三个第一端可分别与第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3连接。DPDT开关的两个第一端分别与第三滤波模块114、第六滤波模块124连接，DPDT开关的另一个第二端与第四天线ANT4连接。其中，在3P3T开关和DPDT开关的协同作用下，可以选择导通第一天线ANT1与第一接收模块111之间的通路，第二天线ANT2与TX Modula器件之间的通路，第三天线ANT3与第三滤波模块114之间的通路，第四天线ANT4与第六滤波模块124之间的通路。
在实现预设频段与第一频段的射频信号的载波聚合，也可以理解为射频前端模组10处于载波聚合模式。
第一天线ANT1作为B32/N75/N76信号的第一路接收天线，B32/N75/N76信号从第一天线ANT1接收下来之后经过第三开关单元132(例如，3P3T开关)，然后进入第一接收模块111(例如LFEM器件)内部第一开关单元1114，通过第一开关单元1114连接到外挂的第一滤波模块112(例如B32/N75/N76信号的滤波器)，经过滤波之后的信号再次进入第一接收模块111，通过其内部的第一接收单元1111对信号进行放大，最后输出至射频收发器20。
第二天线ANT2可以作为B32/N75/N76信号的第二路接收天线，B32/N75/N76信号从第二天线ANT2接收下来之后经过第三开关单元132(例如，3P3T开关)，然后进行入开关模块125(例如，Tx Modual器件)，然后从Tx Modual器件，输出到外挂的第四滤波模块122(例如，B32/N75/N76信号滤波器)，经过滤波之后的信号进入第二接收模块121(例如，LNA bank器件)对信号进行放大，最后输出至射频收发器20。
在载波聚合模式下，作为主载波(Primary Carrier Component，PCC)的MB/HB发射信号可传输至第一发射电路140，进行功率放大，然后进入第六滤波模块124对发射带外信号进行滤波，然后发射信号进入到第四开关单元133(例如，DPD开关)，最后通过第四天线ANT4将M/HB信号发射出去。
第三天线ANT3可以作为MB/HB信号的第一路接收天线，MB/HB信号从第三天线ANT3接收下来之后经过第三开关单元132、第四开关单元133后进入第三滤波模块114(例如，DiFEM器件)，经过DiFEM器件内部滤波器滤除带外干扰信号之后，进入第一接收模块111中的第三接收单元1113，对信号进行低噪声放大，最后输出至射频收发器20。
第四天线ANT4可以作为MB/HB信号的第二路接收天线，MB/HB信号从第四天线ANT4接收下来之后经过第四开关单元133后进入第六滤波模块124，对接收带外信号进行滤波，然后进入第二接收模块121的第六接收单元1213，对信号进行低噪声放大，最后输出至射频收发器20。
本实施例中的射频前端模组10可以接收来自四支天线的射频信号，对其进行滤波、低噪声放大处理后，可以实现对预设频段(例如B32/N75/N76信号)的射频信号和第一频段(例如，MB/HB)的射频信号的载波聚合，同时，还可以实现对两路第一频段(例如，MB/HB)的射频信号的接收处理。同时，本申请实施例中的射频前端模组10可基于第一接收模块111、第二接收模块121以及对应设置的多个滤波模块就看实现上述功能，其提高的射频前端模组10的集成度，节约了成本。
请继续参考图1，本申请实施例还提供一种射频系统，包括射频收发器20，以及前述任一实施例中的射频前端模组10，其中，射频前端模组10的第一接收电路110的输出端、第二接收电路120的输出端分别与射频收发器20连接。
本申请实施例中，通过在射频系统中设置前述的射频前端模组，可以在开关电路切换选择的作用下，实现对预设频段的射频信号和第一频段的射频信号的载波聚合，同时，还可以支持对预设频段的射频信号的2*2MIMO功能，以及支持对第一频段的射频信号的2*2MIMO功能。这样，可以提高射频系统对不同频段的射频信号的载波聚合，还可以提高对预设频段和第一频段的射频信号的接收性能。
本申请实施例还提供一种通信设备，该通信设备上述设置有上述任一实施例中的射频前端模组10的射频系统，以及四支天线，可以在开关电路切换选择的作用下，实现对预设频段的射频信号和第一频段的射频信号的载波聚合，同时，还可以支持对预设频段的射频信号的2*2MIMO功能，以及支持对第一频段的射频信号的2*2MIMO功能。这样，可以提高射频系统对不同频段的射频信号的载波聚合，还可以提高对预设频段和第一频段的射频信号的接收性能。
如图12所示，进一步的，以通信设备为手机11为例进行说明，具体的，如图12所示，该手机11可包括存储器21(其任选地包括一个或多个计算机可读存储介质)、处理电路22、外围设备接口23、射频系统24、输入/输出(I/O)子系统26。这些部件任选地通过一个或多个通信总线或信号线29进行通信。本领域技术人员可以理解，图12所示的手机11并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。图12中所示的各种部件以硬件、软件、或硬件与软件两者的组合来实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。
存储器21任选地包括高速随机存取存储器，并且还任选地包括非易失性存储器，诸如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储器设备、或其他非易失性固态存储器设备。示例性的，存储于存储器21中的软件部件包括操作系统211、通信模块(或指令集)212、全球定位系统(GPS)模块(或指令集)213等。
处理电路22和其他控制电路(诸如射频系统24中的控制电路)可以用于控制手机11的操作。该处理电路22可以包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路等。
处理电路22可以被配置为实现控制手机11中的天线的使用的控制算法。处理电路22还可以发出用于控制射频系统24中各开关的控制命令等。
I/O子系统26将手机11上的输入/输出外围设备诸如键区和其他输入控制设备耦接到外围设备接口23。I/O子系统26任选地包括触摸屏、按键、音调发生器、加速度计(运动传感器)、周围光传感器和其他传感器、发光二极管以及其他状态指示器、数据端口等。示例性的，用户可以通过经由I/O子系统26供给命令来控制手机11的操作，并且可以使用I/O子系统26的输出资源来从手机11接收状态信息和其他输出。例如，用户按压按钮261即可启动手机或者关闭手机。
射频系统24可以包括前述任一实施例中的射频前端模组10。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。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，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (18)
1.一种射频前端模组，其特征在于，包括：
开关电路，分别与四支天线一一对应连接；
第一接收电路，配置有第一子接收通路和第二子接收通路，所述第一子接收通路和第二子接收通路通过所述开关电路一一对应连接至四支天线中的其中两支，所述第一子接收通路用于在载波聚合模式下，支持对预设频段的射频信号的接收处理；所述第二子接收通路用于支持对第一频段的射频信号的接收处理；
第二接收电路，配置有第三子接收通路和第四子接收通路，所述第三子接收通路和第四子接收通路通过所述开关电路一一对应连接至四支所述天线中的另外两支，所述第三子接收通路用于在载波聚合模式下，支持对所述预设频段的射频信号的接收处理，所述第四子接收通路用于支持对所述第一频段的射频信号的接收处理；
所述第一子接收通路和所述第三子接收通路还用于在非载波聚合模式下，分别支持对所述第一频段的射频信号的接收处理。
2.根据权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一接收电路包括：
第一接收模块，包括第一接收单元、第二接收单元、第三接收单元和第一开关单元，其中，各接收单元用于支持对接收的射频信号的低噪声放大处理，所述第一开关单元分别与所述第一接收单元、所述第二接收单元、所述开关电路的一第一端连接；
第一滤波模块，设置在所述第一接收单元与所述开关电路之间的通路上，用于允许所述预设频段的射频信号通过；
第二滤波模块，设置在所述第二接收单元与所述开关电路之间的通路上，用于允许所述第一频段的射频信号通过；
第三滤波模块，设置在所述第三接收单元与所述开关电路之间的通路上，用于允许所述第一频段的射频信号通过；其中，
当所述射频前端模组处于所述载波聚合模式时，所述第一子接收通路上配置有依次连接的所述第一接收单元、所述第一滤波模块和所述第一开关单元；
当所述射频前端模组处于所述非载波聚合模式时，所述第一子接收通路上配置有依次连接的所述第二接收单元、所述第二滤波模块和所述第一开关单元；
所述第二子接收通路上配置有依次连接的所述第三接收单元和所述第二滤波模块。
3.根据权利要求2所述的射频前端模组，其特征在于，当所述射频前端模组处于所述载波聚合模式下，所述第一开关单元用于导通所述开关电路与所述第一接收单元之间的射频通路；当所述射频前端模组处于所述非载波聚合模式下，所述第一开关单元用于导通所述开关电路与所述第二接收单元之间的射频通路。
4.根据权利要求2所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一接收模块被配置有与所述第一接收单元连接的第一辅助端口，以及与所述第一开关单元连接的第二辅助端口，所述第一滤波模块的第一端与所述第一辅助端口连接，所述第一滤波模块的第二端与所述第二辅助端口连接。
5.根据权利要求2所述的射频前端模组，其特征在于，所述第一滤波模块集成在所述第一接收模块中，其中，所述滤波模块的第一端与所述第一接收单元的输入端连接，所述第一滤波模块的第二端与所述第一开关单元连接。
6.根据权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述第二接收电路包括：
第二接收模块，包括第四接收单元、第五接收单元和第六接收单元，各所述接收单元用于对接收到的所述射频信号进行低噪声放大处理；
第四滤波模块，设置在所述第四接收单元与所述开关电路之间的通路上，用于允许所述预设频段的射频信号通过；
第五滤波模块，设置在所述第五接收单元与所述开关电路之间的通路上，并与所述第二接收模块连接，用于允许所述第一频段的射频信号通过；
第六滤波模块，设置在所述第六接收单元与所述开关电路之间的通路上，用于允许所述第一频段的射频信号通过；
开关模块，所述开关模块的多个第一端分别与所述第四滤波模块、所述第五滤波模块连接，所述开关模块的第二端与所述开关电路的一第一端连接；其中，
当所述射频前端模组处于所述载波聚合模式时，所述第三子接收通路上配置有依次连接的所述第四接收单元、所述第四滤波模块和开关模块；
当所述射频前端模组处于所述非载波聚合模式时，所述第三子接收通路上配置有依次连接的所述第五接收单元、所述第五滤波模块和开关模块；
所述第四子接收通路上配置有依次连接的所述第六接收单元和所述第六滤波模块。
7.根据权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，当所述射频前端模组处于载波聚合模式时，所述开关模块用于导通所述开关电路与所述第四接收单元之间的射频通路；当所述射频前端模组处于非载波聚合模式时，所述开关模块用于导通所述开关电路与所述第五接收单元之间的射频通路。
8.根据权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述第四滤波模块和所述第六滤波模块中的至少一个集成在所述第二接收模块中。
9.根据权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频前端模组还包括：
第一发射电路，与所述第六滤波模块连接，用于支持对来自射频收发器的所述第一频段的射频信号的功率放大处理，并输出至所述第六滤波模块。
10.根据权利要求9所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频前端模组还包括：
第二发射电路，与所述第五滤波模块连接，用于支持对来自所述射频收发器的所述第一频段的射频信号的功率放大处理，并输出至所述第五滤波模块。
11.根据权利要求6所述的射频前端模组，其特征在于，所述开关模块为射频发射器件，还用于支持对第二频段的射频信号的发射处理。
12.根据权利要求11所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频发射器件被配置输出端口和多个输入端口，多个所述输入端口分别与射频收发器、所述第四滤波模、所述第五滤波模块一一对应连接，其中，所述射频发射器件包括：
第一发射单元，所述第一发射单元的输入端与一所述输入端口连接，用于接收来自所述射频收发器的2G低频信号，用于支持对所述2G低频信号的发射处理；
第二发射单元，所述第二发射单元的输入端与另一所述输入端口连接，用于接收来自所述射频收发器的2G高频信号，用于支持对所述2G高频信号的发射处理；
第二开关单元，所述第二开关单元的多个第一端分别与所述第一发射单元、所述第二发射单元、各所述输入端口一一对应连接，所述第二开关单元的第二端经所述输出端口与所述开关电路的第一端连接。
13.根据权利要求11所述的射频前端模组，其特征在于，所述射频发射器件被配置输出端口和多个输入端口，多个所述输入端口分别与射频收发器、所述第二接收模块一一对应连接，其中，所述射频发射器件包括：
第一发射单元，所述第一发射单元的输入端与一所述输入端口连接，用于接收来自所述射频收发器的2G低频信号，用于支持对所述2G低频信号的发射处理；
第二发射单元，所述第二发射单元的输入端与另一所述输入端口连接，用于接收来自所述射频收发器的2G高频信号，用于支持对所述2G高频信号的发射处理；
第二开关单元，所述第二开关单元的多个第一端分别与所述第一发射单元、所述第二发射单元、所述第四滤波模块、所述第五滤波模块一一对应连接，所述第二开关单元的第二端经所述输出端口与所述开关电路的第一端连接。
14.根据权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述开关电路包括第三开关单元和第四开关单元，其中，所述第三开关单元的三个第一端分别与所述第一子接收通路、所述第二子接收通路、所述第四开关单元的一第二端一一对应连接，所述第三开关单元的三个第二端分别与四支天线中的其中三支连接；
所述第四开关单元的两个第一端分别与所述第三子接收通路、所述第四子接收通路一一对应连接，所述第四开关单元的另一第二端与四支天线中的另外一支连接。
15.根据权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述开关电路包括多通道选择开关，所述多通道选择开关的四个第一端分别与所述第一子接收通路、所述第二子接收通路、所述第三子接收通路、所述第四子接收通路一一对应连接，所述多通道选择开关的四个第二端分别与四支所述天线一一对应连接。
16.根据权利要求1所述的射频前端模组，其特征在于，所述预设频段包括B32、N75、N76频段中的至少一个，所述第一频段包括中频频段和高频频段中的至少一个。
17.一种射频系统，其特征在于，包括：射频收发器，以及如权利要求1-16任一项所述的射频前端模组，其中，所述第一接收电路、所述第二接收电路分别与所述射频收发器连接。
18.一种通信设备，其特征在于，包括：如权利要求17所述的射频系统、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，其中，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线分别与所述开关电路的四个第二端连接。
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