CN202077016U

CN202077016U - 一种双工通信电路及移动通信终端

Info

Publication number: CN202077016U
Application number: CN2011200646881U
Authority: CN
Inventors: 狄然
Original assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Current assignee: Hisense Mobile Communications Technology Co Ltd
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2021-03-07

Abstract

本实用新型公开了一种双工通信电路及移动通信终端，包括接收滤波器、发射滤波器和匹配网络；所述发射滤波器为一路工作在发射频段的带通滤波器，接收发射信号，并进行带通滤波处理后，输出至天线；所述接收滤波器为工作在接收频段的双路带通滤波器，其输入端通过匹配网络连接所述的天线，对单端的接收信号进行带通滤波处理后，分成平衡的两路信号输出。本实用新型采用分立元器件搭建双工器，不仅能够完全取代目前手机中所使用的单端接收双工器，而且可以实现接收信号的双路平衡输出，从而可以一并省掉目前手机中用于进行差分变换的Balun或者双路带通滤波器，在满足移动通信终端各项性能指标要求的前提下，简化电路设计，降低单机成本。

Description

一种双工通信电路及移动通信终端

技术领域

本实用新型属于移动通信终端技术领域，具体地说，是涉及一种实现通讯信号在同一时刻双向收发的双工通信电路以及采用所述双工通信电路设计的移动通信终端。

背景技术

双工器单元是目前CDMA手机中的重要组成部分，其主要作用是实现CDMA信号的收发双工，同时给发射信号和接收信号提供一定的隔离度，以减小二者之间的相互影响。

在通常的CDMA手机电路设计中，双工器是移动通信终端的核心部件，连接在手机天线与接收端和发射端之间，可以在同一时刻将来自发射端的发射信号传输至手机天线，并同时将通过手机天线接收到的接收信号传输至接收端。以高通QSC11XX单芯片平台450M频段为例进行说明，在QSC11XX单芯片中集成有低噪声放大器LNA，用于对手机的接收信号进行功率放大，以方便后续处理。对于目前的QSC11XX单芯片来说，由于其LNA输入端口是差分的；而常规的双工器单元，其输出接收信号的端口是单端的，因此在通常设计时，需要在双工器单元与单芯片的LNA输入端口之间增加一颗平衡-不平衡转换器Balun或者双路带通滤波器(balance filter)，以用于将双工器单元输出的单端接收信号分为平衡的两路，满足单芯片的差分LNA输入端口的信号接收要求。

这种传统的电路设计方式由于使用了双工器这样的成熟集成器件，因此在性能指标上不会出现什么问题。但是，对于工作在CDMA 450MHz频段的双工器来说，其价格较贵，从而会导致手机产品的单机成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用分立元器件设计的双工通信电路，替代现有的双工器集成单元，在性能指标满足移动通信终端设计要求的前提下，降低单机成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种双工通信电路，包括接收滤波器、发射滤波器和匹配网络；所述发射滤波器为一路工作在发射频段的带通滤波器，接收发射信号，并进行带通滤波处理后，输出至天线；所述接收滤波器为工作在接收频段的双路带通滤波器，其输入端通过匹配网络连接所述的天线，对单端的接收信号进行带通滤波处理后，分成平衡的两路信号输出。

进一步的，所述匹配网络为由两个电感和一个电容组成的T型匹配电路，两个电感串联在所述天线与接收滤波器的输入端之间，电容连接在两个电感的中间节点与地之间。

再进一步的，对于工作频段在CDMA 450MHz的双工通信电路来说，可以调节所述两个电感的感值分别为39nH和33nH，调节所述电容的容值为5pF，从而在性能指标上能够完全达到现有双工器集成单元的水平，满足设计要求。

当然，所述匹配网络也可以设计成π型匹配电路。

基于上述双工通信电路设计方案，本实用新型又提供了一种采用所述双工通信电路设计的移动通信终端，包括发射端、接收端、天线和一双工通信电路；在所述双工通信电路中包含有连接在所述发射端与天线之间的发射滤波器以及连接在所述接收端与天线之间的接收滤波器和匹配网络；所述发射滤波器为一路工作在发射频段的带通滤波器，接收发射端输出的发射信号，并进行带通滤波处理后，输出至天线；所述接收滤波器为工作在接收频段的双路带通滤波器，其输入端通过匹配网络连接所述的天线，对单端的接收信号进行带通滤波处理后，分成平衡的两路信号输出至接收端。

对于CDMA 450MHz频段的移动通信终端来说，可以配置所述两个电感的感值分别为39nH和33nH，配置所述电容的容值为5pF，从而使移动通信终端在发射损耗、接收损耗以及收发隔离度等性能指标方面满足产品的设计要求。

当然，所述匹配网络也可以设计成π型匹配电路。

又进一步的，所述发射滤波器的输入端连接发射端的功率放大器；接收滤波器的输出端连接接收端的低噪声放大器。

再进一步的，所述移动通信终端可以是CDMA、WCDMA或者EVDO等支持信号双工收发的手机。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型采用分立元器件搭建的方式来组建双工器，实现通讯信号的同时双向传输，不仅能够完全取代目前移动通信终端中所使用的单端接收双工器，而且可以实现接收信号的双路平衡输出，从而可以一并省掉目前移动通信终端中用于进行差分变换的平衡-不平衡转换器Balun或者双路带通滤波器，在满足移动通信终端各项性能指标要求的前提下，简化电路设计，降低单机成本。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的双工通信电路的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

在目前的CDMA、WCDMA、EVDO等支持信号双工收发的移动通信终端中，普遍采用“双工器+Balun”或者“双工器+双路带通滤波器”的设计方案。其中，在双工器的内部包含有两颗收发晶元——发射晶元和接收晶元，通过一定的制造工艺将收发晶元和必要的匹配电路封装起来，就构成一颗完整的双工器。在高通QSC11XX单芯片平台上使用时，由于单芯片的LNA输入端口是差分的，因此，需要在双工器与LNA输入端口之间增加一颗Balun或者双路带通滤波器(balance filter)，将单端的接收信号分为平衡的两路，以满足单芯片的设计需求。采用该设计方案，电路上需要使用一颗双工器和一颗Balun或者双路带通滤波器，由于双工器价格较贵(特别是450MHz频段的双工器)，因此，该方案没有成本优势。

本实施例采用一颗发射滤波器和一颗双路接收滤波器外加匹配网络的形式来构建双工通信电路，替代现有的双工器实现通讯信号的双工收发，并给发射信号和接收信号提供一定的隔离度，从而在满足信号处理要求的前提下，达到降低单机成本的设计目的。

参见图1所示，在本实施例的双工通信电路中，发射滤波器采用一颗工作在发射频段的带通滤波器实现，连接在移动通信终端的发射端TX与天线ANT之间，具体可以连接在发射端TX的功率放大器PA与天线ANT之间，对发射端TX中功率放大器PA输出的信号进行带通滤波处理后，生成频率范围在发射频段的上行信号，经天线ANT发射至基站。对于接收滤波器来说，可以采用一颗工作在接收频段的双路带通滤波器进行电路设计。将所述双路带通滤波器的输入端通过匹配网络连接到天线ANT，通过天线ANT接收基站发射的下行信号，经匹配网络传输至所述双路带通滤波器，在进行带通滤波处理的同时，分成平衡的两路信号，输出至移动通信终端的接收端RX，比如接收端RX中的低噪声放大器LNA或者单芯片的LNA输入端口，以满足LNA的差分信号接收要求。

由图1可见：本实施例采用分立元器件组建的双工通信电路形成了一个四端口网络，相当于一颗具有双端口接收的双工器，即图1所示的“双工器+Balun”或者“双工器+双路带通滤波器”的整体设计方案，从而一步到位地实现了接收信号差分输出的双工器功能。

在本实施例中，连接在接收滤波器与天线ANT之间的匹配网络用于调节整个四端口网络的S参数特性，相当于双工器的硬件指标，主要包括发射端TX到天线ANT的发射损耗、天线ANT到接收端RX的接收损耗、以及发射端TX到接收端RX的收发隔离度。所述匹配网络可以设计成T型匹配电路或者π型匹配电路。本实施例以T型匹配电路为例进行说明，可以具体采用两个电感L1、L2和一个电容C1连接而成，如图1所示。其中，两个电感L1、L2串联在天线ANT与接收滤波器的输入端之间，电容C1连接在电感L1、L2的中间节点与地之间，调整合适的L1、L2和C1的参数匹配值，可以优化改善上述硬件指标，使得本实施例的双工通信电路设计方案的性能指标达到设计要求。

作为一种优选参数配置方案，对于工作频段为CDMA 450MHz(即Band Class5)的双工通信电路来说，可以将匹配电路中的电感L1、L2和电容C1的参数值配置成L1＝39nH、L2＝33nH、C1＝5pF。经测试得到：发射端TX到天线ANT的发射功耗为-2.1dB～-2.7dB；天线ANT到接收端RX的接收损耗为-4.0dB～-3.7dB；发射端TX到接收端RX的收发隔离度为-87dB～-66dB。从测试指标上看，本实施例的设计方案在性能指标上完全可以达到原方案的水平，满足设计要求。

本实施例的双工通信电路不仅能够完全替代原有单端接收的双工器，实现通讯信号的双工收发，而且可以一并省掉现有技术中用于差分变换的Balun或者双路带通滤波器，因此硬件成本相对较低，适合在CDMA、WCDMA以及EVDO等手机中推广应用，实现单机成本的降低。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种双工通信电路，其特征在于：包括接收滤波器、发射滤波器和匹配网络；所述发射滤波器为一路工作在发射频段的带通滤波器，接收发射信号，并进行带通滤波处理后，输出至天线；所述接收滤波器为工作在接收频段的双路带通滤波器，其输入端通过匹配网络连接所述的天线，对单端的接收信号进行带通滤波处理后，分成平衡的两路信号输出。

2.根据权利要求1所述的双工通信电路，其特征在于：所述匹配网络为由两个电感和一个电容组成的T型匹配电路，两个电感串联在所述天线与接收滤波器的输入端之间，电容连接在两个电感的中间节点与地之间。

3.根据权利要求2所述的双工通信电路，其特征在于：所述两个电感的感值分别为39nH和33nH；所述电容的容值为5pF；所述双工通信电路的工作频段为CDMA 450MHz。

4.根据权利要求1所述的双工通信电路，其特征在于：所述匹配网络为π型匹配电路。

5.一种移动通信终端，包括发射端、接收端和天线；其特征在于：还包括一双工通信电路，在所述双工通信电路中包含有连接在所述发射端与天线之间的发射滤波器以及连接在所述接收端与天线之间的接收滤波器和匹配网络；所述发射滤波器为一路工作在发射频段的带通滤波器，接收发射端输出的发射信号，并进行带通滤波处理后，输出至天线；所述接收滤波器为工作在接收频段的双路带通滤波器，其输入端通过匹配网络连接所述的天线，对单端的接收信号进行带通滤波处理后，分成平衡的两路信号输出至接收端。

6.根据权利要求5所述的移动通信终端，其特征在于：所述匹配网络为由两个电感和一个电容组成的T型匹配电路，两个电感串联在所述天线与接收滤波器的输入端之间，电容连接在两个电感的中间节点与地之间。

7.根据权利要求6所述的移动通信终端，其特征在于：所述两个电感的感值分别为39nH和33nH；所述电容的容值为5pF；所述双工通信电路的工作频段为CDMA 450MHz。

8.根据权利要求5所述的移动通信终端，其特征在于：所述匹配网络为π型匹配电路。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的移动通信终端，其特征在于：所述发射滤波器的输入端连接发射端的功率放大器；接收滤波器的输出端连接接收端的低噪声放大器。

10.根据权利要求9所述的移动通信终端，其特征在于：所述移动通信终端为CDMA手机、EVDO手机或者WCDMA手机。