CN115189710A - 射频系统及其控制方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

一种射频系统及其控制方法、电子设备，射频系统包括：射频收发器以及分别与所述射频收发器连接的通信信号发射链路和导航信号接收链路，所述通信信号发射链路包括滤波模块和第一天线模块，所述导航信号接收链路包括干扰处理模块和第二天线模块，其中：所述干扰处理模块与所述第二天线模块连接，根据所述第二天线模块接收的导航信号的频率，向所述滤波模块发送控制信号；所述滤波模块，根据所述干扰处理模块发送的控制信号，对所述射频收发器输出的通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。本公开实施例通过有针对性的滤除通信信号，提高导航信号的抗干扰能力。

Description

射频系统及其控制方法、电子设备

技术领域

本公开实施例涉及但不限于无线射频技术领域，尤其涉及一种射频系统及其控制方法、电子设备。

背景技术

目前民用GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统，是GPS、北斗、Glonass、伽利略等卫星导航系统的统称)的频率在1.5GHz左右，其中GPS因为较早完成全球部署而具有最广泛的应用。目前手机终端上，GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)已经成为标配的功能。GPS中心频率为1575.42MHz，带宽为2MHz，手机GPS电路为纯接收电路。因为GPS的灵敏度极低(-140dBm以下)，相比蜂窝通信系统的-110dBm左右相对弱很多，也是因为GPS信号很弱，GPS对于干扰信号极其敏感。

发明内容

本公开实施例提供了一种射频系统及其控制方法、电子设备，提高导航信号的抗干扰能力。

一方面，本公开实施例提供了一种射频系统，包括：射频收发器以及分别与所述射频收发器连接的通信信号发射链路和导航信号接收链路，所述通信信号发射链路包括滤波模块和第一天线模块，所述导航信号接收链路包括干扰处理模块和第二天线模块，其中：

所述干扰处理模块与所述第二天线模块连接，根据所述第二天线模块接收的导航信号的频率，向所述滤波模块发送控制信号；

所述滤波模块，根据所述干扰处理模块发送的控制信号，对所述射频收发器输出的通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

另一方面，本公开实施例还提供了一种射频系统的控制方法，应用于前述射频系统，所述控制方法包括：

当接收到导航信号时，根据所述导航信号的频率，在射频发射链路中对通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

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电子设备。

本公开实施例通过在通信信号发射链路设置滤波模块、在导航信号接收链路设置干扰处理模块，在导航信号接收链路接收到导航信号时，接通该滤波模块，对通信信号发射链路发射的通信信号进行滤波，有针对性的滤除通信信号对导航信号的干扰。

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TDD干扰GPS的示意图；

图2为在PA之后增加BPF的射频系统示意图；

图3a为本公开实施例一种射频系统结构示意图；

图3b为本公开实施例另一种射频系统结构示意图；

图4a为本公开实施例另一种射频系统结构示意图；

图4b为本公开实施例另一种射频系统结构示意图；

图5a为本公开实施例另一种射频系统结构示意图；

图5b为本公开实施例另一种射频系统结构示意图；

图6为一种应用示例的射频系统结构示意图；

图7为另种应用示例的射频系统结构示意图。

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。

任何蜂窝的系统的发射信号，均无法将带外的信号完全消除，并且随着主波信号的增大，相应的带外信号也会增大，对于TDD(Time-Division Duplex，时分双工)频段，由于频率离GPS频率比较近，功率放大模块(PA)产生的TDD带外噪声，会落在GPS频带内，使GPS底噪抬高，如图1所示。

为了兼顾GPS的性能和蜂窝频段的性能、成本等众多的因素，一种解决TDD频段干扰GPS的方式是在TDD频段的PA发射链路之后增加BPF(Bandpass Filter，带通滤波器)，BPF带外抑制度高，可以有效地滤除主频之外的杂波信号，如图2所示，图中射频收发器(Transceiver)发射的信号经TDD发射链路发射，经TDD接收链路接收，信号经功率放大器PA、带通滤波器BPF、双工器DUP、天线开关(用于切换天线)后，经天线模组(包括天线1和天线2)发射，接收信号经天线模组、天线开关、双工器DUP、低噪声放大器LNA1返回射频收发器。GPS信号经GPS接收链路接收，GPS接收链路包括与射频收发器连接的主芯片IC(可用于进行导航信号的解调，确定定位信息等)、滤波器SAW1、低噪声放大器LNA2、滤波器SAW2和天线3。在TDD发射链路上增加BPF会增加发射通路上的功率损失(Loss)，通常为2-3dB，这会严重影响蜂窝性能，甚至会出现达不到3GPP标准的情况，并且由于功率损失的增大，整体的功耗也会增加，影响用户体验，此外增加BPF还会带来硬件成本上的增加。

为此，本公开实施例提供了一种射频系统，如图3a所示，包括射频收发器以及分别与射频收发器连接的通信信号发射链路和导航信号接收链路，所述通信信号发射链路包括滤波模块和第一天线模块，所述导航信号接收链路包括干扰处理模块和第二天线模块，其中：

所述干扰处理模块与所述第二天线模块连接，根据所述第二天线模块接收的导航信号的频率，向所述滤波模块发送控制信号；

所述滤波模块，根据所述干扰处理模块发送的控制信号，对所述射频收发器输出的通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

本公开实施例还提供了一种射频系统，如图3b所示，包括射频收发器以及分别与射频收发器连接的通信信号发射链路和导航信号接收链路，在本实例中，所述通信信号发射链路包括功率放大模块和第一天线模块，功率放大模块输出的经过放大的通信信号经由第一天线模块发射，所述导航信号接收链路包括依次连接的导航信号处理模块和第二天线模块，第二天线模块接收的导航信号经导航信号处理模块处理后输入射频收发器，所述通信信号发射链路还包括滤波模块，所述导航信号接收链路还包括干扰处理模块，其中：

所述干扰处理模块与所述第二天线模块连接，根据所述第二天线模块接收的导航信号的频率，向所述滤波模块发送控制信号；

所述滤波模块与所述功率放大模块连接，根据所述干扰处理模块发送的控制信号，对所述功率放大模块输出的通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

本公开实施例通过在通信信号发射链路增加滤波模块、在导航信号接收链路增加干扰处理模块，在导航信号接收链路接收到导航信号时，接通该滤波模块，对通信信号发射链路发射的通信信号进行滤波，有针对性的滤除通信信号对导航信号的干扰。

本文中所述与导航信号频率对应是指与导航信号频段全部或部分重叠。

在示例性实施例中，所述滤波模块可以包括两个以上的滤波子模块，每个滤波子模块的阻带不同；所述干扰处理模块中保存有所述导航信号频率与所述滤波子模块的对应关系，根据所述导航信号的频率向所述滤波模块发送控制信号，打开与所述导航信号频率对应的滤波子模块的通路。通过增加多个滤波子模块，可以针对不同频段的导航信号进行抗干扰处理，例如当导航信号的频段为a频段时，接通阻带为a频段的滤波子模块，当导航信号的频段为b频段时，接通阻带为b频段的滤波子模块。

在示例性实施例中，如图4a所示，所述滤波模块还可包括第一开关模块，所述干扰处理模块发送的控制信号包括向第一开关模块发送的第一控制信号，所述干扰处理模块可根据所述导航信号的频率向所述第一开关模块发送所述第一控制信号。所述第一开关模块的输入端与所述射频收发器连接(如果所述射频收发器连接有功率放大率，则所述第一开关模块的输入端与所述功率放大器的输出端连接)，所述第一开关模块的输出端分别与前述多个滤波子模块连接，所述第一开关模块的控制端与所述干扰处理模块连接，根据所述干扰处理模块发送的所述第一控制信号导通相应的滤波子模块通路，对所述射频收发器输出的通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。通过所述第一开关模块可以控制需要的滤波子模块工作。

在示例性实施例中，如图4b所示，所述滤波模块除了包括第一开关模块，还可包括第二开关模块，所述干扰处理模块发送的控制信号包括向第一开关模块发送的第一控制信号，以及向第二开关模块发送的第二控制信号。所述第二开关模块的输入端与所述射频收发器连接(如果所述射频收发器连接有功率放大率，则所述第二开关模块的输入端与所述功率放大器的输出端连接)，所述第二开关模块的输出端与所述第一开关模块的输入端连接，所述第二开关模块的控制端与所述干扰处理模块连接，所述第二开关模块基于所述干扰处理模块发送的所述第二控制信号接通与所述第一开关模块的通路。此时，第一开关模块的输入端与所述第二开关模块的输出端连接，第一开关模块的输出端仍与多个滤波子模块连接。通过第二开关模块可以控制整个滤波模块是否接入射频系统，在导航信号接收通路与通信信号发射通路不同时工作时，关闭该第一开关模块，可以节省功耗。

可选地，第一开关模块可以是单刀单掷开关，第二开关模块可以是单刀多掷开关。

在示例性实施例中，如图5a所示，所述干扰处理模块可以包括存储器和控制器，其中所述存储器用于保存所述导航信号频率与所述滤波子模块的对应关系，或者说是保存有所述导航信号频率与所述第二开关模块输出端的对应关系，根据所述导航信号的频率，确定对应的滤波子模块并反馈给所述控制器。所述控制器基于所述存储器的反馈向所述第一开关模块发送所述第一控制信号。在其他实施例中，可以通过一个集成存储器功能的控制器实现上述干扰处理模块。

在示例性实施例中，如图5b所示，所述干扰处理模块可以包括存储器和控制器，其中所述存储器用于保存所述导航信号频率与所述滤波子模块的对应关系，或者说是保存有所述导航信号频率与所述第二开关模块输出端的对应关系，根据所述导航信号的频率，确定对应的滤波子模块并反馈给所述控制器。所述控制器基于存储器的反馈向所述第一开关模块发送所述第一控制信号，向所述第二开关模块发送导通哪个滤波子模块通路的第二控制信号。在其他实施例中，可以通过一个集成存储器功能的控制器实现上述干扰处理模块。

在示例性实施例中，所述滤波子模块可采用陷波滤波器(Notch Filter)，由于陷波滤波器的阻带狭窄，因此其功率损失一般只有0.3dB，采用陷波滤波器作为滤波子模块不但可以有效滤除通信信号对导航信号的干扰，而且可以减少射频发射通路的功耗，改善蜂窝发射性能。在其他实施例中，所述滤波模块也可以只包括一个滤波子模块(陷波滤波器)，只要能对通信信号中与GPS信号频段重合的部分频段进行滤波即可。

在示例性实施例中，该滤波模块可以集成在功率放大模块内部，这样可以减少外围器件数量，节省PCB面积。

本公开实施例的抗干扰方案不仅可以用于时分双工(Time Division Duplexing，TDD)模式，还可以用于(Frequency Division Duplex，FDD)模式。不仅可以用于2G、3G或4G，还可以用于5G射频发射链路，此时该滤波模块可以集成在PA-Mid(集成双工器的射频放大器)中。

下面以TDD为例，对上述实施例装置进行说明。

如图6所示，射频系统包括射频收发器、通信信号收发链路和导航信号接收链路，通信信号收发链路包括通信信号发射链路和通信信号接收链路。其中通信信号发射链路包括PA、与PA连接的DUP(可选)、与DUP连接的天线开关(可选)，以及与天线开关连接的天线1和天线2(本示例以双天线为例进行说明)。通信信号发射链路还包括滤波模块，其中包括与PA输出口和DUP输入口连接的开关1(本例中可以为单刀单掷开关)、与开关1连接的开关2(本例中可以为单刀多掷开关SPnT，n的数量取决与连接的滤波子模块的数量)、与开关2连接的多个陷波滤波器Notch，Notch的另一端接地。通信信号接收链路包括DUP以及DUP连接的LNA1。导航信号接收链路包括导航信号处理链路和天线3，以及与天线3连接的存储器、与存储器连接的控制器，存储器存储有GPS信号频率与开关2通路的对应关系(例如通过对应列表的方式)，控制器用于向开关1和开关2发送控制信号，向开关1发送的第一控制信号用于打开或关闭滤波模块，向开关2发送的第二控制信号用于控制开关2导通的通路。在本示例中，导航信号处理链路包括导航信号处理芯片IC，SAW1、LNA2和SAW2，本示例中导航信号处理链路包含的模块仅为示例，在其他示例中，导航信号处理链路可以增加模块或减少模块，本文不做限制。

当TDD射频与GPS接收电路不同时工作时，开关1处于关闭状态，此时通信信号发射通路中PA直连DUP，信号不需要滤波，此时电路中的功率损失较小，蜂窝的发射性能较优。

当TDD射频与GPS接收电路同时工作时，GPS接收链路接收信号，存储器根据GPS电路接收到的GPS信号频率，本地查表可知需要接通的滤波器通路，并反馈给控制器，控制器向开关1发送第一控制信号接通整个滤波模块，向开关2发送第二控制信号选择对应GPS信号频率的陷波滤波器通路导通，从而可以滤除当前TDD频率范围对GPS信号的干扰。

当GPS接收频率改变时，可通过开关2切换不同的通路使对应GPS频率范围的陷波滤波器工作，使得GPS所有的频率范围的干扰都能有效地滤除。

陷波滤波器的功率损失一般为0.3dB，而BPF的功率损失一般为2-3dB，采用本实施例的方式不仅可以非常有效的滤除TDD频段对GPS信号的干扰，而且可以很好的降低蜂窝发射通路的功率损失，提升蜂窝发射性能。

图7为本公开实施例另一种示例，图7中仍以TDD且双天线为例，与图6不同的是，在本示例中，滤波模块集成在PA内部，这样不仅可以有效滤除TDD频段对GPS信号的干扰，减小发射通路的插损，同时还可以减少外围器件数量，节省PCB的面积。

本公开实施例还提供了一种射频系统的控制方法，该射频系统可以是上述任一实施例中的射频系统，所述控制方法包括：

当接收到导航信号时，根据所述导航信号的频率，在射频发射链路中对通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

本公开实施例还提供了一种包括上述射频系统的电子设备。本公开实施例所涉及到的电子通信设备可以包括各种具有射频收发功能的手持设备、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(MobileStation，MS)，终端设备(terminal device)等等。

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。

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。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种射频系统，其特征在于，包括：射频收发器以及分别与所述射频收发器连接的通信信号发射链路和导航信号接收链路，所述通信信号发射链路包括滤波模块和第一天线模块，所述导航信号接收链路包括干扰处理模块和第二天线模块，其中：

所述干扰处理模块与所述第二天线模块连接，根据所述第二天线模块接收的导航信号的频率，向所述滤波模块发送控制信号；

所述滤波模块，根据所述干扰处理模块发送的控制信号，对所述射频收发器输出的通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

2.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，

所述滤波模块包括两个以上的滤波子模块，每个所述滤波子模块的阻带不同；

所述干扰处理模块根据所述导航信号的频率向所述滤波模块发送所述控制信号，打开与所述导航信号频率对应的所述滤波子模块的通路。

3.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述滤波模块还包括第一开关模块；

所述干扰处理模块根据所述导航信号的频率向所述滤波模块发送所述控制信号，包括：所述干扰处理模块根据所述导航信号的频率向所述第一开关模块发送第一控制信号；

所述第一开关模块的输入端与所述射频收发器连接，所述第一开关模块的输出端分别与所述两个以上的滤波子模块连接，所述第一开关模块的控制端与所述干扰处理模块连接，根据所述干扰处理模块发送的所述第一控制信号导通相应的滤波子模块通路，对所述射频收发器输出的通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

4.根据权利要求3所述的射频系统，其特征在于，所述滤波模块还包括第二开关模块；

所述干扰处理模块根据所述导航信号的频率向所述滤波模块发送所述控制信号，包括：所述干扰处理模块根据所述导航信号的频率向所述第一开关模块发送第一控制信号，向所述第二开关模块发送第二控制信号；

所述第二开关模块的输入端与所述射频收发器连接，所述第二开关模块的输出端与所述第一开关模块的输入端连接，所述第二开关模块的控制端与所述干扰处理模块连接，所述第二开关模块基于所述干扰处理模块发送的所述第二控制信号接通与所述第一开关模块的通路。

5.根据权利要求3所述的射频系统，其特征在于，

所述干扰处理模块包括存储器和控制器，其中所述存储器保存有所述导航信号频率与所述滤波子模块的对应关系，根据所述导航信号的频率，确定对应的所述滤波子模块并反馈给所述控制器，所述控制器基于所述存储器的反馈向所述第一开关模块发送所述第一控制信号。

6.根据权利要求4所述的射频系统，其特征在于，

所述干扰处理模块包括存储器和控制器，其中所述存储器保存有导航信号频率与所述滤波子模块的对应关系，根据所述导航信号的频率，确定对应的所述滤波子模块并反馈给所述控制器，所述控制器基于所述存储器的反馈向所述第一开关模块发送所述第一控制信号，向所述第二开关模块发送所述第二控制信号。

7.根据权利要求2或3所述的射频系统，其特征在于，

所述滤波子模块为陷波滤波器。

8.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述通信信号发射链路还包括功率放大模块，所述滤波模块集成在所述功率放大模块内部，所述功率放大模块一端与所述射频收发器连接，另一端与所述第一天线模块连接。

9.一种射频系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8中任一项所述的射频系统，所述控制方法包括：

当接收到导航信号时，根据所述导航信号的频率，在射频发射链路中对通信信号中与所述导航信号频率对应的信号进行滤除。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的射频系统。

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