CN115664451A - 射频前端电路、设备终端及芯片 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种射频前端电路、设备终端及芯片。其中,上述射频前端电路中,通过设置一组低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路来分别放大通信卡的待发射射频信号中的低频信号、中频信号和高频信号,其中低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端用于接收通信卡的待发射射频信号,并且放大后的待发射射频信号均由开关单元确定对应通路后经发射天线发射至外界。相比于现有技术,本申请通过将单独用于处理2G信号的功率放大器与用于处理3G、4G和5G信号的功率放大器复用,以在进行信号放大处理前无需进行信号制式的区分,达到射频前端结构简化,降低芯片成本,减少射频前端面积的效果。
Description
技术领域
本申请涉及射频前端技术领域,具体涉及一种射频前端电路、设备终端及芯片。
背景技术
随着移动通信技术的发展,终端的移动通信技术也越来越多样。移动通信技术主要包括GSM、CDMA、3G、4G和5G五种。终端自问世至今,经历了以模拟调频(FM),频分多址(FDMA)为主要特征的第一代移动通信技术(1G)、全球移动通信系统(Global System forMobile Communications,GSM)等第二代移动通信技术(2G)、以码分多址(Code DivisionMultiple Access,CDMA)等为主要特征的介于第二代和第三代之间的移动通信技术(2.5G)、第三代移动通信技术3G、第四代移动电话行动通信标准4G和第五代移动通信技术5G。
虽然随着射频前端技术的优化,在同一终端中不同移动通信技术之间可以复用功率放大器来实现结构的简化,但因2G信号与3G、4G和5G信号之间频率具有较大差异,终端为了支持2G信号业务,需单独设置支持2G信号的功率放大器,即射频前端电路中既包括了2G信号的功率放大器也包括了3G、4G和5G信号的功率放大器,导致射频前端架构复杂,成本较高,面积较大。
发明内容
本申请实施例公开了一种射频前端电路、设备终端及芯片,以实现射频前端架构的结构简化,降低射频芯片成本,减少射频前端的面积的目的。
第一方面,本申请提供一种射频前端电路,应用于包括通信卡的电子设备终端,所述电路包括低频放大通路、中频放大通路、高频放大通路和开关单元,所述低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端用于接收所述通信卡的待发射射频信号,所述低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端均经所述开关单元与发射天线连接;所述低频放大通路用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的低频信号;所述中频放大通路用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的中频信号;所述高频放大通路用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的高频信号;其中,所述待发射射频信号包括2G、3G、4G和/或5G信号。
上述射频前端电路中,通过设置一组低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路来分别放大通信卡的待发射射频信号中的低频信号、中频信号和高频信号,其中低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端用于接收通信卡的待发射射频信号,并且放大后的待发射射频信号均由开关单元确定对应通路后经发射天线发射至外界。相比于现有技术的单独设置支持2G信号的功率放大器用于处理2G信号,本申请将现有技术中的单独用于处理2G信号的功率放大器与用于处理3G、4G和5G信号的功率放大器复用,以使原用于处理3G、4G和5G信号的低频功率放大器对2G信号的低频信号进行放大,以及原用于处理3G、4G和5G信号的中频功率放大器对2G信号的高频信号进行放大,以实现在满足标准放大效率的基础上,达到射频前端结构简化,降低芯片成本,减少射频前端面积的效果。
其中一种实施方式中,所述低频放大通路包括第一功率放大器,所述第一功率放大器的输入端用于接收所述待发射射频信号,所述第一功率放大器的输出端与所述开关单元的一端连接,所述第一功率放大器用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的低频信号。
其中一种实施方式中,所述低频放大通路还包括第一滤波器和第一切换开关,所述第一切换开关的第一端与所述第一功率放大器的输出端连接,所述第一切换开关的第二端与所述第一滤波器的输入端连接,所述第一滤波器的输出端与所述开关单元连接。
其中一种实施方式中,所述第一功率放大器为低频功率放大器或GSM信号放大器,所述第一滤波器包括用于处理2G信号的低通滤波器以及用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器。
其中一种实施方式中,所述中频放大通路包括第二功率放大器、第二切换开关和第二滤波器,所述第二功率放大器的输入端用于接收所述待发射射频信号,所述第二功率放大器的输出端与所述第二切换开关的第一端连接,所述第二滤波器的输入端与所述第二切换开关的第二端连接,所述第二滤波器的输出端与所述开关单元连接,所述第二功率放大器用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的中频信号。
其中一种实施方式中,所述第二滤波器包括用于处理2G信号的低通滤波器以及用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器。
其中一种实施方式中,所述高频放大通路包括第三功率放大器、第三切换开关和第三滤波器,所述第三功率放大器的输入端用于接收所述待发射射频信号,所述第三功率放大器的输出端与所述第三切换开关的第一端连接,所述第三滤波器的输入端与所述第三切换开关的第二端连接,所述第三滤波器的输出端与所述开关单元连接,所述第三功率放大器用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的高频信号。
其中一种实施方式中,所述第三滤波器包括用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器。
第二方面,本申请提供一种电子设备终端,包括通信卡以及上述射频前端电路。
其中一种实施方式中,所述终端还包括控制器,所述控制器分别与所述低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的控制端连接;所述控制器响应于发射指令,根据所述待发射射频信号的频率生成所述低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对应的控制信号,以控制所述低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对所述待发射射频信号进行放大,所述发射指令用于指示发射所述待发射射频信号。
第三方面,本申请提供一种芯片,包括上述射频前端电路。
应当理解的是,本申请实施例的第二~三方面与本申请的第一方面的技术方案一致,各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似,不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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为现有技术中的一种射频前端电路的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电子设备终端的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种射频前端电路的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种低频放大通路的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种低频放大通路的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种中频放大通路的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种中频放大通路的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种高频放大通路的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种射频前端电路的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种电子设备终端的结构示意图。
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一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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,也可以通过中间连接器件间接相连,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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为现有技术中的一种射频前端电路的结构示意图,如图所示,该射频前端电路包括用于根据待发射射频信号的相应的信号制式来进行对应通道选择的射频开关,信号制式例如2G、3G、4G或5G信号,和用于处理2G信号的功率放大器,例如GSM信号功率放大器GSMPA,以及用于处理3G、4G或5G信号的低频功率放大器LB PA、中频功率放大器MB PA和高频功率放大器HB PA。通信卡将待发射射频信号发送至射频收发芯片进行处理时,会经射频开关将2G信号从待发射射频信号中进行分离,即在进行信号放大处理前需进行信号制式的区分,以使2G信号经过GSM PA进行放大,3G、4G或5G信号经过低频功率放大器LB PA、中频功率放大器MB PA或高频功率放大器HB PA进行放大。即现有技术中为了满足2G信号的功率需求需额外单独设置一GSM PA,但这样占用了一部分PCB面积,增加了成本。因此,亟待提供一种新的解决方案,以解决上述问题。
可以理解地,上述低频功率放大器LB PA、中频功率放大器MB PA和高频功率放大器HB PA可以集成为多模多频功率放大器(Multi-Mode Multi-Frequency PowerAmplifier Module,MMMB PA)。
基于上述技术问题,本申请实施例提供一种射频前端电路,通过对射频前端电路中的现有发射通路进行改造,使其能同时支持2G、3G、4G和5G频段的业务,由此,可以省略原有的发射通路中独立设置的支持2G信号制式的功率放大器,增加集成度,降低成本。
下面对本申请实施例提供的电子设备终端以及射频前端电路进行详细介绍。
本申请实施例对电子设备终端的类型不做具体限定,在一些实施例中,本申请实施例中的电子设备终端可以是手机、可穿戴设备(例如智能手环、智能手表、耳机等)、平板电脑、膝上型计算机(laptop)、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、蜂窝电话、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)、增强现实(Augmented reality,AR)或虚拟现实(virtual reality,VR)设备等IOT(internet of things,物联网)设备,还可以是电视、大屏、打印机、投影仪等设备。为方便理解,下面各实施例以电子设备终端为手机为例进行示例性说明。
如图2所示,该电子设备终端1可以包括基带子系统10,由射频收发芯片(radiofrequency integrated circuit,RFIC)111和射频前端电路(radio frequency frontend,RFFE)110构成的射频子系统11,以及天线(antenna,ANT)子系统12、电源子系统13等,这些器件可以通过各种互联总线或其他电连接方式耦合。
基带子系统10可以从基带信号中提取有用的信息或数据比特,或者将信息或数据比特转换为待发送的基带信号。这些信息或数据比特可以是表示语音、文本、视频等用户数据或控制信息的数据。示例性的,基带子系统10可以实现调制和解调,编码和解码等信号处理操作。对于不同的无线接入技术,例如5G NR和4G LTE,可以提供不同的基带信号处理操作。因此,为了支持多种移动通信模式,基带子系统10可同时包括多个处理核心,或者多个硬件加速器(hardware accelerator,HAC)。基带子系统10可以集成到一个或多个芯片中。
示例性的,基带子系统10可以作为独立的芯片,该芯片可被称为调制解调器(modem)芯片。基带子系统10的硬件组件可以按照modem芯片为单位来制造和销售。modem芯片也可以被称为基带芯片或基带处理器。此外,基带子系统10也可以进一步集成在片上系统(system on chip technology,SOC)芯片中,以SOC芯片为单位来制造和销售。基带子系统10的软件组件可以在芯片出厂前内置在芯片的硬件组件中,也可以在芯片出厂后从其他非易失性存储器中导入到芯片的硬件组件中,或者还可以通过网络以在线方式下载和更新这些软件组件。此外,由于射频信号是模拟信号,基带子系统10处理的信号主要是数字信号,电子设备中还需要有模数转换器件。模数转换器件包括将模拟信号转换为数字信号的模数转换器(analog to digital converter,ADC),以及数字信号转换为模拟信号的数模转换器(digital to analog converter,DAC)。应理解,模数转换器件可以设置在基带子系统10中,可以设置在射频子系统11中,本申请实施例对此不进行任何限制。
射频子系统11可以分为射频接收通道(RF receive path)和射频发射通道(RF-transmit path)。射频接收通道可通过天线接收射频信号,对该射频信号进行处理,如放大、滤波、下变频和模数转换等以得到基带信号,并传输给基带子系统10。射频发射通道可接收来自基带子系统10的基带信号,对基带信号进行处理,如上变频、放大、滤波和数模转换等,以得到射频信号,并通过天线将该射频信号辐射到空间中。具体地,射频子系统11可包括射频开关、双工器、天线调谐器、低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)、功率放大器、混频器(mixer)、本地振荡器(local oscillator,LO)、滤波器等电子器件,这些电子器件可以根据需要集成到一个或多个芯片中。天线有时也可以认为是射频子系统11的一部分。
示例性的,上述电子器件可以根据需要被分开设置在天线、射频前端电路110以及射频收发芯片111中。射频收发芯片111可以由混频器、本地振荡器等器件组成。其中,本地振荡器用于提供本振信号;混频器用于将射频信号与本地振荡器提供的本振信号进行混频。射频收发芯片111也可以称为接收机、发射机或收发机。
射频前端电路110可以由滤波器、低噪声放大器、功率放大器、射频开关等电子器件构成。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换;双工器用于将射频信号的发射通路和接收通路进行隔离,从而保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作;滤波器用于保留特定频段内的信号,而将特征频段外的信号滤除。低噪声放大器用于将接收通道的射频信号放大;功率放大器用于将发射通路的射频信号放大。
应理解,上述仅为一种示例,射频子系统11也可以包括其他器件或采用其他集成方式,例如,可以将属于射频前端电路110的部分器件集成在射频收发芯片111中,或者,也可以将天线和射频前端电路110都集成在射频收发芯片111中,具体可以根据需要进行设置和修改,本申请实施例对此不进行任何限制。
天线子系统12包括多根天线,其中,ANT1表示第一天线,ANTn表示第n天线,n为大于1的正整数。天线子系统12还可以包括天线开关,用于切换至不同的天线,从而可以使得不同的信号利用不同的天线发射。
电源子系统13用于为各个器件进行供电,例如,电源可以为功率放大器提供电压。其中,该电源子系统13可以包括多个电源,该多个电源可以相同也可以不同。
电子设备终端可以包括一张通信卡,也可以包括两张或两张以上的通信卡,由本领域技术人员根据实际情况进行设置。通信卡可以安装在电子设备终端内部的电路板上,上述所述的基带子系统10、射频子系统11也可以设置在该电路板上。通信卡可以作为信息存储器,用于存储用户的身份识别信息,例如用于表示用户身份的电话号码;也可以用于存储用户的个人信息,例如语音通话时用于对语音内容进行加密的密钥、用户的电话簿等。其中,通信卡也称为用户身份识别卡、智能卡等。
除此之外,电子设备终端还可以包括应用子系统,该应用子系统可作为电子设备终端的主控制系统或主计算系统,用于运行主操作系统和应用程序,管理整个电子设备终端的软硬件资源,并可为用户提供用户操作界面。应用子系统可包括一个或多个处理核心。此外,应用子系统中也可以包括与其他子系统相关的驱动软件,其他子系统例如基带子系统10。基带子系统10也可以包括一个或多个处理核心,以及硬件加速器和缓存等。
应理解,上述仅为针对电子设备终端的结构的一种示例,电子设备终端也可以包括其他子系统或器件,具体可以根据需要进行设置和修改,本申请实施例对此不进行任何限制。
图3为本申请实施例提供的一种射频前端电路的结构示意图,如图所示,该射频前端电路110可以包括:低频放大通路、中频放大通路、高频放大通路和开关单元。低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端与射频收发芯片111的信号端口相连接,用于发送通信卡指示需要进行发送的待发送射频信号,低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端分别与开关单元的一端连接,开关单元的另一端与天线子系统12中的天线连接,用于将该待发送射频信号经天线进行发射。
应理解,低频、中频、高频指的是频率在相应制式中的相对高低,其频段划分可以根据需要进行调整。
应理解,上述开关单元的与低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端连接的一端具有多个端口,以实现低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路间的切换。
可选地,上述开关单元可以包括控制器和射频开关,控制器与射频开关的控制端连接,控制器用于控制射频开关的通道的切换,射频开关的一端与低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端连接,射频开关的另一端与天线子系统12连接。
可选地,上述开关单元中的射频开关可以为单个具有多个端口的射频开关,射频开关可以为单刀多掷开关、双刀多掷开关等。
可选地,上述天线子系统12的与开关单元相连接的天线的数量与开关单元中的射频开关的数量相关,例如,当射频开关的端口数量大于或等于低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端的端口数量时,射频开关和天线的数量可以设置为一个;当射频开关的端口数量小于低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端的端口数量时,射频开关的数量可以设置为至少两个,根据低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端的端口数量进行设置。
示例性地,低频放大通路的输入端与射频收发芯片111的信号端口相连接,输出端与开关单元的一端连接,开关单元的另一端与天线子系统12连接,用于将射频收发芯片111的信号端口输出的低频射频信号进行处理后经天线子系统12中的天线进行发射;中频放大通路的输入端与射频收发芯片111的信号端口相连接,输出端与开关单元的一端连接,开关单元的另一端与天线子系统12连接,用于将射频收发芯片111的信号端口输出的中频射频信号进行处理后经天线子系统12中的天线进行发射;高频放大通路的输入端与射频收发芯片111的信号端口相连接,输出端与开关单元的一端连接,开关单元的另一端与天线子系统12连接,用于将射频收发芯片111的信号端口输出的高频射频信号进行处理后经天线子系统12中的天线进行发射。
应理解,上述低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端与射频收发芯片111的信号端口相连接时,不需要区分射频信号的制式,即低频放大通路用于处理待发射射频信号中的低频信号,中频放大通路用于处理待发射射频信号中的中频信号,高频放大通路用于处理待发射射频信号中的高频信号,并且待发射射频信号包括2G、3G、4G和/或5G信号。并且,在低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对待发射射频信号进行放大处理后,开关单元会选定对应通道以使待发射射频信号传输至天线子系统12中的天线处。因低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端不需要区分射频信号的制式,输出端均与开关单元连接,即低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路共用一组输入通道和输出通道,以减少射频前端的面积。
上述射频前端电路中,通过设置一组低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路来分别放大通信卡的待发射射频信号中的低频信号、中频信号和高频信号,其中低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端用于接收通信卡的待发射射频信号,并且放大后的待发射射频信号由开关单元确定对应通路后经天线发射至外界。相比于现有技术,本申请通过将单独用于处理2G信号的功率放大器与用于处理3G、4G和5G信号的功率放大器复用,以在进行信号放大处理前无需进行信号制式的区分,省略原有的发射通路中独立设置的支持2G信号制式的功率放大器,达到射频前端结构简化,降低芯片成本,减少射频前端面积的效果。
图4为本申请实施例提供的一种低频放大通路的结构示意图,如图所示,该低频放大通路可以包括第一功率放大器,第一功率放大器的输入端用于接收待发射射频信号,第一功率放大器的输出端与开关单元的一端连接,第一功率放大器用于放大通信卡的待发射射频信号中的低频信号。
可选地,上述第一功率放大器可以为低频功率放大器或GSM信号放大器。上述GSM信号放大器可以为现有技术中电子设备终端为放大待发送射频信号中的2G信号而单独设置的功率放大器,也可以为能够用于放大2G信号中的低频信号的低频功率放大器。上述低频功率放大器可以为能够覆盖2G、3G、4G和5G信号频段的低频信号的功率放大器。
可选地,上述低频放大通路还可以包括第一滤波器和第一切换开关,第一切换开关的第一端与第一功率放大器的输出端连接,第一切换开关的第二端与第一滤波器的输入端连接,第一滤波器的输出端与开关单元连接。
可选地,上述第一切换开关可以包括一个第一端和多个第二端,第一端与第一功率放大器的输出端连接,多个第二端分别与多个第一滤波器的输入端一一对应连接;多个第一滤波器的输出端与开关单元的多个第一端一一对应连接,开关单元的第二端与天线连接。
可选地,虽然单个功率放大器编可以满足对2G、3G、4G和5G信号中的低频信号的处理,但在滤波阶段单个滤波器件无法完全覆盖2G、3G、4G和5G信号的频带,故为对待发送射频信号中的2G信号进行滤波,在滤波阶段仍需要对2G、3G、4G和5G信号进行区分,即待发送射频信号经过第一功率放大器放大后需经第一切换开关进行区分,从而针对不同的信号制式进行不同的滤波。
可选地,上述第一滤波器可以包括用于处理2G信号的低通滤波器以及用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器,如图5所示。其中,用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器可以为弹性表面波(Surface Acous TIc Wave,SAW)滤波器;用于处理2G信号的低通滤波器可以为现有技术中针对经GSM信号放大器放大后的低频射频信号进行滤波处理的低通滤波器。
图6为本申请实施例提供的一种中频放大通路的结构示意图,如图所示,该中频放大通路可以包括第二功率放大器、第二切换开关和第二滤波器,第二功率放大器的输入端用于接收待发射射频信号,所述第二功率放大器的输出端与所述第二切换开关的第一端连接,所述第二滤波器的输入端与所述第二切换开关的第二端连接,所述第二滤波器的输出端与所述开关单元连接,所述第二功率放大器用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的中频信号。
可选地,上述第二功率放大器可以为中频功率放大器,该中频功率放大器可以为现有技术中为放大待发送射频信号中的3G、4G和5G信号频段的中频信号而设置的功率放大器,因为该功率放大器可以覆盖2G信号频段的高频信号,故该中频功率放大器可用于处理2G信号频段的高频信号。
可选地,虽然单个功率放大器编可以满足对2G信号中的高频信号以及3G、4G和5G信号中的中频信号的处理,但在滤波阶段单个滤波器件无法完全覆盖2G、3G、4G和5G信号的频带,故为对待发送射频信号中的2G信号进行滤波,在滤波阶段仍需要对2G、3G、4G和5G信号进行区分,即待发送射频信号经过第二功率放大器放大后需经第二切换开关进行区分,从而针对不同的信号制式进行不同的滤波。
可选地,上述第二滤波器可以包括用于处理2G信号的低通滤波器以及用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器,如图7所示。其中,用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器可以为SAW滤波器;用于处理2G信号的低通滤波器可以为现有技术中针对经GSM信号放大器放大后的高频射频信号进行滤波处理的低通滤波器。
可选地,上述第二切换开关可以包括一个第一端和多个第二端,第一端与第二功率放大器的输出端连接,多个第二端分别与多个第二滤波器的输入端一一对应连接;多个第二滤波器的输出端与开关单元的多个第一端一一对应连接,开关单元的第二端与天线连接。
图8为本申请实施例提供的一种高频放大通路的结构示意图,如图所示,该低频放大通路可以包括第三功率放大器、第三切换开关和第三滤波器,第三功率放大器的输入端用于接收待发射射频信号,第三功率放大器的输出端与第三切换开关的第一端连接,第三滤波器的输入端与第三切换开关的第二端连接,第三滤波器的输出端与开关单元连接,第三功率放大器用于放大通信卡的待发射射频信号中的高频信号。
可选地,上述第三功率放大器可以为高频功率放大器,该高频功率放大器可以为现有技术中为放大待发送射频信号中的3G、4G和5G信号频段的高频信号而设置的功率放大器。因在3G、4G和5G信号的高频频段不存在2G信号,故在高频放大通路中可采用现有技术中的高频放大通路的结构设置,即不需要单独对2G信号进行分离,仅需对3G、4G和5G信号的高频频段信号进行相应的滤波处理。
可选地,上述第三滤波器可以包括用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器。其中,用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器可以为SAW滤波器。
可选地,上述第三切换开关可以包括一个第一端和多个第二端,第一端与第三功率放大器的输出端连接,多个第二端分别与多个第三滤波器的输入端一一对应连接;多个第三滤波器的输出端与开关单元的多个第一端一一对应连接,开关单元的第二端与天线连接。
可选地,上述射频前端电路110中,通常还会设置低噪声放大器和接收天线等,例如,低噪声放大器用于对接收的信号进行放大;接收天线可以包括低频天线、中频天线和高频天线,低频天线用于接收信号中的低频信号,中频天线接收信号中的中频信号,高频天线用于接收信号中的高频信号。需要说明的是,低噪声放大器和天线的数量也可以根据需要进行设置和修改,本申请实施例对此不进行限制。
图9为本申请实施例提供的一种射频前端电路的结构示意图,如图所示,上述射频前端电路可以包括单个MMMB PA芯片,多个SAW滤波器,多个双工器,低通滤波器和射频开关,MMMB PA芯片中包括互补金属氧化物半导体(complementary metal oxidesemiconductor,CMOS)控制器、LB PA、MB PA、HB PA和多个射频开关,CMOS控制器分别与LBPA、MB PA和HB PA的控制端连接,该CMOS控制器用于响应于发射指令,根据待发射射频信号的频率生成低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对应的控制信号,以控制低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对待发射射频信号进行放大,该发射指令用于指示发射待发射射频信号。射频收发芯片111与LB PA、MB PA和HB PA的输入端连接,LB PA、MBPA和HB PA的输出端分别与多个射频开关的第一端一一对应连接,与LB PA和MB PA连接的多个射频开关中用于传输2G信号的通道与低通滤波器的一端连接,多个射频开关中用于传输3G、4G和5G信号的通道与多个SAW滤波器的输入端一一对应连接,多个SAW滤波器的输出端与多个双工器的一端一一对应连接,多个双工器的另一端和低通滤波器的另一端与射频开关的第一端连接,射频开关的第二端与天线连接。
图10为本申请实施例提供的一种电子设备终端的结构示意图,如图所示,该电子设备终端可以包括如上所述的射频前端电路110和电源子系统13,电源子系统包括电源,上述电源用于为低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路提供工作电压。
可选地,上述电子设备终端还可以包括控制器14,上述控制器14与上述射频前端电路110的控制端连接,用于响应于发射指令,根据待发射射频信号的频率生成低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对应的控制信号,以控制低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对待发射射频信号进行放大,该发射指令用于指示发射待发射射频信号。
可选地,上述控制器14与低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路之间可以通过偏置电路连接,该偏置电路用于为功率放大器提供基极电压,以使得功率放大器可以处于工作状态。
可选地,上述控制器14可以为CMOS控制器。
需要说明的是,上述控制器可以集成在射频前端电路110中,例如图9所示的CMOS控制器,也可以设置在射频前端电路110外,但射频前端电路110的低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端处均设置有外接端口,控制器可通过连接该外接端口实现对低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的控制。
应理解,上述电子设备终端中所包含的射频前端电路110的具体实施方式与图3~图9所示的任意一个射频前端电路的具体实施方式一致,此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种芯片,包括如上所述的射频前端电路。
上述本申请实施例提供的电子设备终端、芯片所能达到的有益效果可参考上文所提供的射频前端电路对应的有益效果,在此不再赘述。
还应理解,上文对本申请实施例的描述着重于强调各个实施例之间的不同之处,未提到的相同或相似之处可以互相参考,为了简洁,这里不再赘述。
还应理解,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。
还应理解,本申请实施例中,“预先设定”、“预先定义”可以通过在电子设备终端中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现,本申请对于其具体的实现方式不做限定。
还应理解,本申请实施例中的方式、情况、类别以及实施例的划分仅是为了描述的方便,不应构成特别的限定,各种方式、类别、情况以及实施例中的特征在不矛盾的情况下可以相结合。
还应理解,在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
最后应说明的是: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,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,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 (11)
1.一种射频前端电路,其特征在于,应用于包括通信卡的电子设备终端,所述电路包括低频放大通路、中频放大通路、高频放大通路和开关单元,所述低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输入端用于接收所述通信卡的待发射射频信号,所述低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的输出端均经所述开关单元与发射天线连接;
所述低频放大通路用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的低频信号;
所述中频放大通路用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的中频信号;
所述高频放大通路用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的高频信号;
其中,所述待发射射频信号包括2G、3G、4G和/或5G信号。
2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述低频放大通路包括第一功率放大器,所述第一功率放大器的输入端用于接收所述待发射射频信号,所述第一功率放大器的输出端与所述开关单元的一端连接,所述第一功率放大器用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的低频信号。
3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,所述低频放大通路还包括第一滤波器和第一切换开关,所述第一切换开关的第一端与所述第一功率放大器的输出端连接,所述第一切换开关的第二端与所述第一滤波器的输入端连接,所述第一滤波器的输出端与所述开关单元连接。
4.如权利要求3所述的电路,其特征在于,所述第一功率放大器为低频功率放大器或GSM信号放大器,所述第一滤波器包括用于处理2G信号的低通滤波器以及用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器。
5.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述中频放大通路包括第二功率放大器、第二切换开关和第二滤波器,所述第二功率放大器的输入端用于接收所述待发射射频信号,所述第二功率放大器的输出端与所述第二切换开关的第一端连接,所述第二滤波器的输入端与所述第二切换开关的第二端连接,所述第二滤波器的输出端与所述开关单元连接,所述第二功率放大器用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的中频信号。
6.如权利要求5所述的电路,其特征在于,所述第二滤波器包括用于处理2G信号的低通滤波器以及用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器。
7.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述高频放大通路包括第三功率放大器、第三切换开关和第三滤波器,所述第三功率放大器的输入端用于接收所述待发射射频信号,所述第三功率放大器的输出端与所述第三切换开关的第一端连接,所述第三滤波器的输入端与所述第三切换开关的第二端连接,所述第三滤波器的输出端与所述开关单元连接,所述第三功率放大器用于放大所述通信卡的待发射射频信号中的高频信号。
8.如权利要求7所述的电路,其特征在于,所述第三滤波器包括用于处理3G、4G和/或5G信号的带通滤波器。
9.一种电子设备终端,其特征在于,包括通信卡以及权利要求1至8中任一项所述的射频前端电路。
10.如权利要求9所述的终端,其特征在于,所述终端还包括控制器,所述控制器分别与所述低频放大通路、中频放大通路和高频放大通路的控制端连接;
所述控制器响应于发射指令,根据所述待发射射频信号的频率生成所述低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对应的控制信号,以控制所述低频放大通路、中频放大通路或高频放大通路对所述待发射射频信号进行放大,所述发射指令用于指示发射所述待发射射频信号。
11.一种芯片,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项所述的射频前端电路。
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