CN115208416A - 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系统和通信设备，其中，射频系统包括射频收发器、发射模块、收发模块、接收模块、开关电路、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，其中，发射模块包括四个发射端口，用于支持对第一网络制式的第一射频信号的四路选择发射；收发模块包括两个收发端口，用于支持对第一射频信号的分集接收以及第二网络制式的第二射频信号的发射和主集接收；接收模块包括两个第一接收端口，用于支持对第一射频信号的主集接收和第二射频信号的分集接收；当射频系统处于非独立组网工作模式时，射频系统用于支持第一射频信号在第一天线、第二天线、第三天线和第四天线间的轮流发射，以及同时支持对第二射频信号的发射，以提高射频系统的吞吐量。
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通信设备。对于支持5G通信技术的通信设备，在非独立组网(Non-Standalone，NSA)模式下需要满足4G信号(例如，B3/B39频段)与5G信号(例如，N41频段)共同工作。但是，在4天线架构射频系统的相关技术中，射频系统在支持5G信号的1T4R(射频系统支持一路发射，这一路发射可以在四个天线上轮射)的探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)功能时，4G信号的分集接收将被5G信号的SRS打断，会导致射频系统的吞吐量下降，严重影响用户体验。
发明内容
本申请实施例提供了一种射频系统和通信设备，可以提高射频系统的吞吐量，提高射频系统的通信性能。
本申请实施例提供一种射频系统，包括：射频收发器、发射模块、收发模块、接收模块、开关电路、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，所述射频收发器分别与发射模块、收发模块、接收模块连接；其中，
所述发射模块包括四个发射端口，四个所述发射端口中的两个分别经所述开关电路分别与第一天线、第三天线连接、四个所述发射端口中的另两个分别与第二天线连接、第四天线一一对应连接，用于支持对第一网络制式的第一射频信号的四路选择发射；
所述收发模块包括两个收发端口，两个所述收发端口分别经所述开关电路与所述第三天线连接，用于支持对所述第一射频信号的分集接收以及第二网络制式的第二射频信号的发射和主集接收；
所述接收模块包括两个第一接收端口，两个所述第一接收端口分别经所述开关电路与所述第一天线连接，用于支持对所述第一射频信号的主集接收和所述第二射频信号的分集接收；其中，
当所述射频系统处于非独立组网工作模式时，所述射频系统用于支持所述第一射频信号在第一天线、第二天线、第三天线和第四天线间的轮流发射，以及同时支持对所述第二射频信号的发射。
一种通信设备，包括如前述的射频系统。
上述射频系统和通信设备，包括射频收发器、发射模块、收发模块、接收模块、开关电路、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，其中，收发模块和接收模块均配置有两个用于接收第一射频信号、第二射频信号的两个端口，收发模块和接收模块均可以同时接收第一射频信号、第二射频信号。当射频系统处于非独立组网工作模式，所述射频系统用于支持所述第一射频信号在第一天线、第二天线、第三天线和第四天线间的轮流发射，以支持第一射频信号的1T4R的信道探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)功能时，同时可以确保第二射频信号的发射路径不被打断，以支持对所述第二射频信号的发射控制，示例性的，若EN-DC组合以B3+N41频段组合，通过对开关电路的控制，可使得射频系统在支持N41频段在四天线间的轮流发射时，也可以支持对B3的发射、主集接收和分集接收。若EN-DC组合以B39+N41频段组合，通过对开关电路的控制，可使得射频系统在支持N41频段在四天线间的轮流发射时，也可以支持对B39的发射。本申请实施例提供的四天线架构的射频系统，可以在支持第一射频信号的1T4R的SRS功能的同时，还可以确保第二射频信号的发射路径不被打断，可以提高射频系统的吞吐量，也实现了N41 EN-DC由相关技术中的六天线减少到了四天线的目的，降低了射频系统的成本，减小了射频系统的占用空间。
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系统的结构框图之一；
图2为一个实施例中发射模块的结构框图；
图3为另一个实施例中发射模块的结构框图；
图4为一个实施例中射频系统的结构框图之二；
图5为一个实施例中射频系统的结构框图之三；
图6为一个实施例中射频系统的结构框图之四；
图7为一个实施例中第一MIMO接收单元的结构框图；
图8为一个实施例中射频系统的结构框图之五；
图9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。
如图1所示，本申请实施例提供一种射频系统。本申请实施例提供的射频系统可工作在非独立组网模式(Non-Standalone，NSA)下。非独立组网模式包括EN-DC、NE-DC和NGEN-DC构架中的任一种。在本申请实施例中，以非独立组网模式为EN-DC构架为例进行说明。E为演进的通用移动通信系统地面无线接入(Evolved-Universal MobileTelecommunications System Terrestrial Radio Access，E-UTRA)，代表移动终端的4G无线接入；N为新空口(New Radio，NR)，代表移动终端的5G无线连接；DC为双连接(DualConnectivity)，代表4G和5G的双连接。在EN-DC模式下，以4G核心网为基础，射频系统能够实现同时与4G基站和5G基站进行双连接。依据3GPP Release-5中5G的第一阶段规范要求，EN-DC组合主要如表1所示。
表1 ENDC组合
| 5G频段 | ENDC组合 |
| N41 | B3+N41/B39+N41 |
| N78 | B3+N78/B5+N78 |
| N79 | B3+N79 |
本申请实施例中提供的4天线架构的射频系统可以4G LTE信号与5G NR信号在信号路径配置与天线路径配置上互不冲突的要求，同时还可以保证在进行5G NR信号1T4R的过程中，4G LTE信号的发射路径不会被打断，从而可以保证4G LTE信号的吞吐量不会下降，提高射频系统的通信性能以提升用户体验。
在其中一个实施例中，本申请实施例提供的射频系统包括：射频收发器110、发射模块120、收发模块130、接收模块140、开关电路150、第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4。
所述射频收发器110分别与发射模块120、收发模块130、接收模块140连接，射频收发器110可用于支持对该射频系统中各器件的逻辑控制以及射频信号的分析处理等。
第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4均可以对应支持对低中高频三个频段的多个射频信号的收发。各支天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如，各支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的频段和频段组合。在本申请实施例中，对第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4的类型不做进一步的限定。
发射模块120包括四个发射端口(SRS1、SRS2、SRS3、SRS4)，四个所述发射端口中的两个(SRS1、SRS2)分别经所述开关电路150分别与第一天线ANT1、第三天线ANT3连接、四个所述发射端口中的另两个(SRS3、SRS4)分别与第二天线ANT2连接、第四天线ANT4一一对应连接。发射模块120可用于支持对第一网络制式的第一射频信号的四路选择发射，也即，发射模块120可控制第一射频信号在四个发射端口之间的轮流发射。其中，第一网络制式的第一射频信号可以为5G NR信号。示例性的，第一射频信号可以为N41、N78或N79频段信号。
具体的，发射模块120可以包括射频PA Mid器件。该射频PA Mid器件可以理解为内置低噪声放大器的功率放大器模块(Power Amplifier Modules including Duplexers，PAMid)，其可用于支持对第一射频信号的放大、滤波处理。需要说明的是，在本申请实施例中，对发射模块120的具体组成形式不做进一步的限定。
收发模块130包括两个收发端口(Ant1、Ant2)，两个所述收发端口(Ant1、Ant2)分别经所述开关电路150与所述第三天线ANT3连接。其中，两个收发端口中的一个Ant1用于接收第一射频信号，另一个Ant2用于接收第二射频信号。收发模块130用于支持对所述第一射频信号的分集接收以及第二网络制式的第二射频信号的发射和主集接收。其中，第二网络制式的第二射频信号可以为4G LTE信号。示例性的，第二射频信号至少包括B41以及B3、B39频段信号中的至少一个。另外，第二射频信号还可以包括B1、B66、B25、B34等频段的中高频信号。也即，该收发模块130能够支持对第二射频信号的主集接收和发射处理，而且也能够支持对第一射频信号的分集接收。
由于N41和B41是同频的，收发模块130中N41的分集接收通路与41的主集接收通路可以共用一个通路。
具体的，该收发模块130可以包括MMPA器件、滤波模组等。该射频MMPA器件可以理解为多模多频功率放大器(Multimode Multiband Power Amplifier Module，MMPA)。该射频MMPA器件可以支持对多个不同频段的第二射频信号的发射和接收处理。滤波模组与射频MMPA器件连接，可用于支持对不同频段的第二射频信号的滤波处理，以输出具有不同频段的第二射频信号。具体的，滤波模组可包括多个滤波器，每一滤波器用于对射频MMPA器件输出的多个不同频段的第二射频信号进行滤波处理。具体的，各滤波器仅允许预设频段的第二射频信号通过以滤除其他频段的杂散波，且各滤波器输出的第二射频信号的频段不同。
可选的，该收发模块130还可以为射频PA Mid器件。该射频PA Mid器件可以理解为内置低噪声放大器的功率放大器模块(Power Amplifier Modules including Duplexers，PA Mid)，其可用于支持对多个不同频段的第二射频信号的放大、滤波处理。需要说明的是，在本申请实施例中，对收发模块130的具体组成形式不做进一步的限定。
接收模块140包括两个第一接收端口(MHB IN1、MHB IN2)，两个所述第一接收端口分别经所述开关电路150与所述第一天线ANT1连接。其中，两个第一接收端口中的一个第一接收端口MHB IN1用于接收第一射频信号，另一个第一接收端口MHB IN2用于接收第二射频信号。接收模块140用于支持对所述第一射频信号的主集接收和所述第二射频信号的分集接收。在其中一个实施例中，接收模块140可以为LFEM(Low noise amplifier front endmodule，射频低噪声放大器模组)器件，其具体可包括低噪声放大器和多个滤波器等，可用于支持对第一射频信号和第二射频信号(例如，包括多个不同频段的LTE信号)的接收处理。
需要说明的是，在本申请实施例中，对接收模块140的具体组成形式不做进一步的限定。
上述射频系统，包括射频收发器110、发射模块120、收发模块130、接收模块140、开关电路150、第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4，其中，收发模块130和接收模块140均配置有两个用于接收第一射频信号、第二射频信号的两个端口，收发模块130和接收模块140均可以同时接收第一射频信号、第二射频信号。当射频系统处于非独立组网工作模式，所述射频系统用于支持所述第一射频信号在第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4间的轮流发射，以支持第一射频信号的1T4R的信道探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)功能时，同时可以确保第二射频信号的发射路径不被打断，以支持对所述第二射频信号的发射控制，示例性的，若EN-DC组合以B3+N41频段组合，通过对开关电路150的控制，可使得射频系统在支持N41频段在四天线间的轮流发射时，也可以支持对B3的发射、主集接收和分集接收。若EN-DC组合以B39+N41频段组合，通过对开关电路150的控制，可使得射频系统在支持N41频段在四天线间的轮流发射时，也可以支持对B39的发射。本申请实施例提供的四天线架构的射频系统，可以在支持第一射频信号的1T4R的SRS功能的同时，还可以确保第二射频信号的发射路径不被打断，可以提高射频系统的吞吐量，也实现了N41 EN-DC由相关技术中的六天线减少到了四天线的目的，降低了射频系统的成本，减小了射频系统的占用空间。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述发射模块120包括发射电路121、第一滤波单元122和开关单元123。其中，发射电路121的输入端与所述射频收发器110连接，用于对接收的所述第一射频信号进行放大处理。具体的，发射电路121可以为N41 LPAF器件。该器件中可集成功率放大器、低噪声放大器、滤波器、射频开关等器件，用于支持对N41信号的功率放大、滤波等处理，以实现对N41频段信号的发射处理。第一滤波单元122，与所述发射电路121的输出端连接，用于对所述第一射频信号的进行滤波处理。具体的，第一滤波单元122仅允许预设频段(例如，N41)的第一射频信号通过以滤除其他频段的杂散波。示例性的，第一滤波单元122可以为高通滤波器或带通滤波器等。
开关单元123的第一端与所述第一滤波单元122连接，所述开关单元123的四个第二端作为所述发射模块120的四个发射端口，分别与所述开关电路150连接。具体的，该开关单元123可以为单刀四掷SP4D开关。该开关单元123和开关电路150共同作用，可以选择导通发射电路121发射的第一射频信号分别至第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3以及第四天线ANT4的发射通路，以支持对第一射频信号的1T4R的SRS功能。
如图3所示，在其中一个实施例中，所述发射电路121、第一滤波单元122、开关单元123集成在同一射频芯片中。集成的射频芯片可以为PA Mid器件。该PA Mid器件可被配置有用于连接射频收发器110的射频发射端口、射频接收端口和四个轮射端口SRS0、SRS1、SRS2、SRS3。其中，开关单元123的四个第二端分别与四个轮射端口一一对应连接。
在本申请实施例中，通过将发射电路121、第一滤波单元122、开关单元123集成在同一射频芯片中，可以提高了射频系统的集成度，降低了射频系统所占用的空间，有利于射频系统的小型化设计，也为该射频系统的外围器件的性能优化提供空间。
如图4所示，在其中一个实施例中，所述开关电路150包括第一开关模块151和第二开关模块152。其中，所述第一开关模块151的三个第一端分别与所述发射模块120的一发射端口SRS1、接收模块140的两个第一接收端口MHB IN1、MHB IN2一一对应连接，所述第一开关模块151的第二端与所述第一天线ANT1连接，用于选择导通所述第一天线ANT1分别与所述发射模块120、接收模块140之间的射频通路。
第二开关模块152的三个第一端分别与所述发射模块120的另一发射端口SRS2、所述收发模块130的两个收发端口Ant1、Ant2一一对用连接，所述第二开关模块152的第二端与所述第三天线ANT3连接，用于选择导通所述第三天线ANT3分别与所述发射模块120、发射模块120之间的射频通路。
请继续参考图4，具体的，所述第一开关模块151包括：第一开关1511、第二开关1512、第三开关1513和第一合路器1514，其中，所述第一开关1511的一选择端与所述发射模块120的一发射端口SRS1连接，所述第一开关1511的另一选择端与所述接收模块140的一第一接收端口MHB IN1连接，所述第一开关1511的单端子与所述第一合路器1514的一第一端连接，所述第二开关1512的单端子与所述接收模块140的另一第一接收端口MHB IN2连接，所述第二开关1512的一选择端与所述第三开关1513的一选择端连接，所述第二开关1512的另一选择端与所述第一合路器1514的一第二端连接，所述第一合路器1514的第二端经所述第三开关1513的另一选择端与所述第一天线ANT1连接。
如图5所示，在其中一个实施例中，所述接收模块140包括接收单元141和第二滤波单元142。其中，接收单元141被配置有天线端口MHB IN和辅助端口AUX，其中天线端口MHBIN与所述第二开关1512连接，用于对接收的所述第一射频信号和第二射频信号进行低噪声放大处理，还用于对接收到的所述第二射频信号进行滤波处理。具体的，接收单元141可以为L-DRX器件，L-DRX是集成声表面波滤波器(surface acoustic wave，SAW)和低噪声放大器的射频接收器件。所述第二滤波单元142设置在辅助端口AUX与所述第一开关1511之间，所述第二滤波单元142用于对接收的所述第一射频信号进行滤波。在本实施例中，接收单元141的天线端口MHB IN作为接收模块140的一第一接收端口MHB IN11，第二滤波单元142与开关电路150连接的一端作为接收模块140的另一第一接收端口MHB IN12。
请继续参考图4和图5，在其中一个实施例中，所述第二开关模块152包括：第四开关1521、第五开关1522、第六开关1523和第二合路器1524。其中，所述第四开关1521的一选择端与所述发射模块120的另一发射端口SRS2连接，所述第四开关1521的另一选择端与所述收发模块130的一收发端口Ant2连接，所述第四开关1521的单端子与所述第二合路器1524的一第一端连接，所述第五开关1522的单端子与所述收发模块130的另一收发端口Ant1连接，所述第五开关1522的一选择端与所述第六开关1523的一选择端连接，所述第五开关1522的另一选择端与所述第二合路器1524的一第二端连接，所述第二合路器1524的第二端经所述第六开关1523的另一选择端与所述第三天线ANT3连接。
基于如图5所述的射频系统，以为EN-DC模式(B3/B39+N41组合)为例，阐述该射频系统的工作原理。
B3/B39频段信号的发射路径：
射频收发器110→收发模块130(B3/B39发射通路)→第一收发端口Ant2→第四开关1521→第二合路器1524→第六开关1523→第三天线ANT3。
B3/B39频段信号的主集接收路径：
第三天线ANT3→第六开关1523→第二合路器1524→第四开关1521→第一收发端口Ant1→收发模块130(B3/B39接收通路)→射频收发器110。
B3频段信号的分集接收路径：
第一天线ANT1→第三开关1513→第一合路器1514→第二开关1512→接收单元141的天线端口MHB IN1→接收单元141(B3/B39接收通路)→射频收发器110。
N41频段信号的发射路径：
射频收发器110→发射模块120的一发射端SRS1→第一开关1511→第一合路器1514→第三开关1513→第一天线ANT1。
N41频段信号的主集接收路径：
第一天线ANT1→第三开关1513→第一合路器1514→第二滤波单元142→接收单元141的辅助端口AUX→接收单元141(B41接收通路)→射频收发器110。
N41频段信号的分集接收路径：
第三天线ANT3→第六开关1523→第二合路器1524→第四开关1521→收发模块130的第二收发端口Ant2→收发模块130的(B41接收通路)→射频收发器110。
N41频段信号的SRS轮射路径：
射频收发器110→发射模块120的一发射端SRS1→第一开关1511→第一合路器1514→第三开关1513→第一天线ANT1；发射模块120的一发射端SRS2→第四开关1521→第二合路器1524→第六开关1523→第三天线ANT3；发射模块120的一发射端SRS3→第二天线ANT2；发射模块120的一发射端SRS4→第四天线ANT4。
当射频系统工作在EN-DC模式下时，第一天线ANT1可用于第一射频信号的发射、主集接收以及第二射频信号的分集接收；第三天线ANT3可用于第二射频信号的发射、主集接收以及第一射频信号的分集接收。第二天线ANT2和第四天线ANT4可用于第一射频信号的发射。具体的，在支持对N41频段信号1T4R的SRS功能时，B3频段信号的发射路径、主集接收路径和分集接收路径均不会被N41频段信号的SRS轮射路径打断。当射频系统工作在EN-DC模式下时，在支持对N41频段信号1T4R的SRS功能时，B39频段信号的发射路径不会被N41频段信号的SRS轮射路径打断。
当射频系统工作在长期演进网络工作模式下，第一天线ANT1可用于第二射频信号的分集接收，第三天线ANT3可用于第二射频信号的发射和主集接收；第二天线ANT2和第四天线ANT4停止工作。具体的，B3/B39频段信号的收发路径具体如下：
B3/B39频段信号的第一发射路径为：
射频收发器110→收发模块130的第一收发端口Ant1→第五开关1522→第六开关1523→第三天线ANT3。
B3/B39频段信号的第一接收路径为：
第三天线ANT3→第六开关1523→第五开关1522→收发模块130的第一收发端口Ant1→射频收发器110。
B3/B39频段信号的第二发射路径为：
射频收发器110→接收单元141→接收单元141的天线端口MHB IN1→第二开关1512→第三开关1513→第一天线ANT1。
B3/B39频段信号的第二接收路径为：
第一天线ANT1→第三开关1513→接收单元141的天线端口MHB IN1→接收单元141→射频收发器110。
基于如图5所示的射频系统，射频系统工作在EN-DC模式可以支持对第一射频信号的1T4R的SRS功能，同时，还不会打断B3频段信号的发射路径和主、分集接收路径，或，也不会打断B39频段信号的发射路径。因此，可以提高射频系统对4G LTE信号收发的吞吐量。同时，基于如图5所示的射频系统，射频系统可以在EN-DC工作模式与长期演进网络工作模式中进行切换，以提高射频系统的通信灵活性。同时，通过在接收模块140中配置两个第一接收端口，其中一个第一接收端口用于接收第一射频信号，另一个第一接收端口用于接收第二射频信号，该接收模块140可以支持对第一射频信号的主集接收和第二射频信号的分集接收，提高了射频系统中各个模块中端口分配的灵活度，进而可以优化各个模块之间的连接关系，可以减小射频系统中用于连接各个模块之间的射频走线，以减少插损，提供射频系统的灵敏度和其他通信性能。
如图6所示，在其中一个实施例中，所述射频系统还包括：第三开关模块160、第一MIMO接收单元170和第二MIMO接收单元180。其中，第一MIMO接收单元170配置有两个第二接收端口Ant3、Ant4，两个所述第二接收端口Ant3、Ant4经所述第三开关模块160与所述第二天线ANT2连接，所述第一MIMO接收单元170用于支持对第一射频信号和第二接收的分集接收。第二MIMO接收单元180，配置有两个第三接收端口Ant5、Ant6，两个所述第三接收端口Ant5、Ant6经所述第三开关模块160与所述第四天线ANT4连接，所述第二MIMO接收单元180用于支持对第一射频信号和第二接收的主集接收。
如图7所示，在其中一个实施例中，第一MIMO接收单元170和第二MIMO接收单元180的结构相同。为了便于说明，本申请实施例以第一MIMO接收单元170为例进行说明。具体的，第一MIMO接收单元170可以为L-DRX器件，L-DRX是集成声表面波滤波器和低噪声放大器的射频接收器件。具体的，L-DRX器件可包括低噪声放大器、多个滤波器和多刀双掷开关。每一滤波器用于对L-DRX器件接收的多个不同频段的第二射频信号进行滤波处理。具体的，各滤波器仅允许预设频段的第二射频信号通过以滤除其他频段的杂散波，且各滤波器输出的第二射频信号的频段不同。
需要说明的是，第一射频信号N41和第二射频信号中的B41的频段相同，因此，在第一MIMO接收单元170中N41、B41频段的接收通路可共用。
在本实施例中，射频系统还包括第三开关模块160、第一MIMO接收单元170和第二MIMO接收单元180。当该射频系统处于长期演进网络工作模式时，第一天线ANT1可用于对第二射频信号的分集接收，第二天线ANT2还可用于对第二射频信号的分集MIMO接收，第三天线ANT3可用于对第二射频信号的发射和主集接收，第四天线ANT4可用于对第二射频信号的主集MIMO接收。也即，射频系统处于长期演进网络工作模式时，可以实现第二射频信号的4*4多进多出(Multiple-In Multiple-Out，MIMO)功能，能够极大地提高射频系统的信道容量。另外，当射频系统处于EN-DC工作模式时，第一天线ANT1可用于第一射频信号的发射、主集接收以及第二射频信号的分集接收；第二天线ANT2还可用于对第一射频信号的主集MIMO接收，第三天线ANT3可用于第二射频信号的发射、主集接收以及第一射频信号的分集接收，第四天线ANT4可用于对第一射频信号的分集MIMO接收。也即，射频系统处于长期演进网络工作模式时，可以实现第一射频信号的4*4MIMO功能，能够极大地提高射频系统的信道容量。
如图8所示，在其中一个实施例中，所述第三开关模块160包括第七开关161、第八开关162、第三合路器163和第四合路器164，其中，所述第七开关161的一选择端与所述发射模块120的又一发射端口SRS3连接，所述第七开关161的另一选择端与所述第一MIMO接收单元170的一第二接收端口Ant4连接，所述第七开关161的单端子与所述第三合路器163的一第一端连接，所述第三合路器163的另一第一端与所述第一MIMO接收单元170的另一第二接收端口Ant3连接，所述第三合路器163的第二端与所述第二天线ANT2连接。所述第八开关162的一选择端与所述发射模块120的再一发射端口SRS4连接，所述第八开关162的一选择端与所述第二MIMO接收单元180的一第二接收端口Ant6连接，所述第八开关162的单端子与所述第四合路器164的一第一端连接，所述第四合路器164的另一第一端与所述第二MIMO接收单元180的另一第二接收端口Ant5连接，所述第四合路器164的第二端与所述第四天线ANT4连接。
基于如图8所述的射频系统，相对于如图5所述的射频系统，其增加了第三开关模块160，其第一射频信号的两条轮射路径发生变化，其他路径不改变。具体的，N41频段信号的SRS轮射路径：
射频收发器110→发射模块120的一发射端SRS1→第一开关1511→第一合路器1514→第三开关1513→第一天线ANT1；发射模块120的一发射端SRS2→第四开关1521→第二合路器1524→第六开关1523→第三天线ANT3；发射模块120的一发射端SRS3→第七开关161→第三合路器163→第二天线ANT2；发射模块120的一发射端SRS4→第八开关162→第四合路器164→第四天线ANT4。
基于如图8所示的射频系统，射频系统工作在EN-DC模式可以支持对第一射频信号的1T4R的SRS功能，同时，还不会打断B3频段信号的发射路径和主、分集接收路径，或，也不会打断B39频段信号的发射路径。因此，可以提高射频系统对4G LTE信号收发的吞吐量。同时，射频系统还可以在EN-DC工作模式与长期演进网络工作模式中进行切换，以提高射频系统的通信灵活性。另外，基于如图8所述的射频系统可以实现第二射频信号、第二射频信号的4*4多进多出(Multiple-In Multiple-Out，MIMO)功能，能够极大地提高射频系统的信道容量。
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系统，通过在通信设备上设置该射频系统，可以在通信设备工作在非独立组网工作模式支持第一射频信号的1T4R的SRS功能时，同时可以确保第二射频信号的发射路径不被打断，以支持对所述第二射频信号的发射控制，示例性的，若EN-DC组合以B3+N41频段组合，通过对开关电路150的控制，可使得射频系统在支持N41频段在四天线间的轮流发射时，也可以支持对B3的发射、主集接收和分集接收。若EN-DC组合以B39+N41频段组合，通过对开关电路150的控制，可使得射频系统在支持N41频段在四天线间的轮流发射时，也可以支持对B39的发射。本申请实施例提供的四天线架构的射频系统，可以在支持第一射频信号的1T4R的SRS功能的同时，还可以确保第二射频信号的发射路径不被打断，可以提高通信设备的吞吐量，也实现了N41 EN-DC由相关技术中的六天线减少到了四天线的目的，降低了通信设备的成本，减小了通信设备的占用空间。
进一步的，以该通信设备为客户前置设备为例进行说明。具体的，如图9所示，该客户前置设备可包括存储器21(其任选地包括一个或多个计算机可读存储介质)、处理器22、外围设备接口23、射频(Radio Frequency，RF)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8所示的客户前置设备并不构成对客户前置设备的限定，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9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。
处理器22和其他控制电路(诸如射频电路24中的控制电路)可以用于控制客户前置设备10的操作。该处理器22可以基于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。
处理器22可以被配置为实现控制客户前置设备10中的天线的使用的控制算法。处理器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将客户前置设备10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、按钮、控制杆、触控板、键区、键盘、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供给命令来控制客户前置设备10的操作，并且可以使用I/O子系统26的输出资源来从客户前置设备10接收状态信息和其他输出。例如，用户按压按钮261即可启动客户前置设备或者关闭客户前置设备。
射频系统24可以为前述任一实施例中的射频系统，其中，射频系统24还可用于处理多个不同频段的射频信号。例如用于接收1575MHz的卫星定位信号的卫星定位射频电路、用于处理IEEE802.11通信的2.4GHz和5GHz频段的WiFi和蓝牙收发射频电路、用于处理蜂窝电话频段(诸如850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz的频段、和Sub-6G频段)的无线通信的蜂窝电话收发射频电路。其中，Sub-6G频段可具体包括2.496GHz-6GHz频段，3.3GHz-6GHz频段。
以上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。
以上实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，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，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。因此，本申请实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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 (11)
1.一种射频系统，其特征在于，包括：射频收发器、发射模块、收发模块、接收模块、开关电路、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，所述射频收发器分别与发射模块、收发模块、接收模块连接；其中，
所述发射模块包括四个发射端口，四个所述发射端口中的两个分别经所述开关电路分别与第一天线、第三天线连接、四个所述发射端口中的另两个分别与第二天线连接、第四天线一一对应连接，用于支持对第一网络制式的第一射频信号的四路选择发射；
所述收发模块包括两个收发端口，两个所述收发端口分别经所述开关电路与所述第三天线连接，用于支持对所述第一射频信号的分集接收以及第二网络制式的第二射频信号的发射和主集接收；
所述接收模块包括两个第一接收端口，两个所述第一接收端口分别经所述开关电路与所述第一天线连接，用于支持对所述第一射频信号的主集接收和所述第二射频信号的分集接收；其中，
当所述射频系统处于非独立组网工作模式时，所述射频系统用于支持所述第一射频信号在第一天线、第二天线、第三天线和第四天线间的轮流发射，以及同时支持对所述第二射频信号的发射。
2.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述发射模块包括：
发射电路，所述发射电路的输入端与所述射频收发器连接，用于对接收的所述第一射频信号进行放大处理；
第一滤波单元，与所述发射电路的输出端连接，用于对所述第一射频信号的进行滤波处理，
开关单元，所述开关单元的第一端与所述第一滤波单元连接，所述开关单元的四个第二端作为所述发射模块的四个发射端口，分别与所述开关电路连接。
3.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述发射电路、第一滤波单元、开关单元集成在同一射频芯片中。
4.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述开关电路包括：
第一开关模块，所述第一开关模块的三个第一端分别与所述发射模块的一发射端口、接收模块的两个第一接收端口一一对应连接，所述第一开关模块的第二端与所述第一天线连接，用于选择导通所述第一天线分别与所述发射模块、接收模块之间的射频通路；
第二开关模块，所述第二开关模块的三个第一端分别与所述发射模块的另一发射端口、所述收发模块的两个收发端口一一对用连接，所述第二开关模块的第二端与所述第三天线连接，用于选择导通所述第三天线分别与所述发射模块、发射模块之间的射频通路。
5.根据权利要求4所述的射频系统，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一开关、第二开关、第三开关和第一合路器，其中，所述第一开关的一选择端与所述发射模块的一发射端口连接，所述第一开关的另一选择端与所述接收模块的一第一接收端口连接，所述第一开关的单端子与所述第一合路器的一第一端连接，所述第二开关的单端子与所述接收模块的另一第一接收端口连接，所述第二开关的一选择端与所述第三开关的一选择端连接，所述第二开关的另一选择端与所述第一合路器的一第二端连接，所述第一合路器的第二端经所述第三开关的另一选择端与所述第一天线连接。
6.根据权利要求5所述的射频系统，其特征在于，所述接收模块包括：
接收单元，所述接收单元被配置有两个接收端口，其中一所述接收端口与所述第二开关连接，用于对接收的所述第一射频信号和第二射频信号进行低噪声放大处理，还用于对接收到的所述第二射频信号进行滤波处理；
第二滤波单元，所述第二滤波单元设置在另一接收端口与所述第一开关之间，所述第二滤波单元用于对接收的所述第一射频信号进行滤波。
7.根据权利要求4所述的射频系统，其特征在于，所述第二开关模块包括：第四开关、第五开关、第六开关和第二合路器，其中，所述第四开关的一选择端与所述发射模块的另一发射端口连接，所述第四开关的另一选择端与所述收发模块的一收发端口连接，所述第四开关的单端子与所述第二合路器的一第一端连接，所述第五开关的单端子与所述收发模块的另一收发端口连接，所述第五开关的一选择端与所述第六开关的一选择端连接，所述第五开关的另一选择端与所述第二合路器的一第二端连接，所述第二合路器的第二端经所述第六开关的另一选择端与所述第三天线连接。
8.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：
第三开关模块，
第一MIMO接收单元，配置有两个第二接收端口，两个所述第二接收端口经所述第三开关模块与所述第二天线连接，所述第一MIMO接收单元用于支持对第一射频信号和第二接收的分集接收；
第二MIMO接收单元，配置有两个第三接收端口，两个所述第三接收端口经所述第三开关模块与所述第四天线连接，所述第二MIMO接收单元用于支持对第一射频信号和第二接收的主集接收。
9.根据权利要求8所述的射频系统，其特征在于，所述第三开关模块包括第七开关、第八开关、第三合路器和第四合路器，其中，
所述第七开关的一选择端与所述发射模块的又一发射端连接，所述第七开关的另一选择端与所述第一MIMO接收单元的一第二接收端口连接，所述第七开关的单端子与所述第三合路器的一第一端连接，所述第三合路器的另一第一端与所述第一MIMO接收单元的另一第二接收端口连接，所述第三合路器的第二端与所述第二天线连接；
所述第八开关的一选择端与所述发射模块的再一发射端连接，所述第八开关的另一选择端与所述第二MIMO接收单元的一第二接收端口连接，所述第八开关的单端子与所述第四合路器的一第一端连接，所述第四合路器的另一第一端与所述第二MIMO接收单元的另一第二接收端口连接，所述第四合路器的第二端与所述第四天线连接。
10.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述第一射频信号包括N41频段的5G信号，所述第二射频信号包括B3和/或B39频段的4G信号。
11.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的射频系统。
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