CN203166879U - 一种射频发射机的杂散抑制电路及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频发射机的杂散抑制电路及移动终端，包括射频发射机、阻抗匹配电路和功率放大器，在连接所述射频发射机的射频发射通路中还设置有用于滤除杂散信号的滤波电路。采用本实用新型的射频发射机杂散抑制电路的结构设计可以应对较宽的杂散频带范围，在实际应用过程中只需根据杂散频点计算出相应的滤波参数，即可满足对不同频段杂散信号的有效抑制，结构简单、成本低廉，对于产量较大的项目成本优势突出，尤其适合在目前的移动通信终端产品中推广应用。

Description

一种射频发射机的杂散抑制电路及移动终端

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，是涉及一种用于解决射频信号发射机发生杂散问题的电路设计以及采用这种杂散抑制电路设计的移动终端。

背景技术

TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access（时分同步码分多址）的简称，是中国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，也是ITU批准的三个3G标准中的一个，以我国知识产权为主、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。

在TD规范里，对射频发射机的杂散性能有具体的指标要求，在入网认证环节要对该指标进行具体的测试验证。考虑到成本价格的因素，在目前的移动终端研发项目中多采用6层板、8层板的PCB布板设计方案，电路结构上尽可能使用低成本的射频套片方案。而层数少的PCB在价格低廉的同时，带来的副作用也非常明显，例如：布板走线可用空间小、布线距离长且绕、重点敏感走线难以做到理想保护等，从而引起射频单元电路易受到板上其它杂波信号的干扰，而杂波信号往往是射频发射机发生杂散问题的诱发根源。同时，低成本的射频套片方案本身杂散性能往往会差一些，方案本身在杂散方面的余量就不够充足。前面两个因素叠加到一起，就容易造成实际项目中TD发射机杂散性能超出TD规范中门限值的情况。

然而，在目前的TD方案里（例如展讯平台、马威尔平台等）均没有在射频发射通路上做发射机杂散方面的抑制或者处理环节，因此，在实际项目中往往会遇到“能够判断杂散原因，但因布板环境限制或者射频方案限制等因素而不能对杂散进行优化”的情况，从而对移动终端的无线性能产生不利的影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种射频发射机的杂散抑制电路，用于对射频发射机的杂散指标进行优化，以满足射频规范中的相关指标要求。

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：

一种射频发射机的杂散抑制电路，在连接射频发射机的射频发射通路中设置有用于滤除杂散信号的滤波电路。

进一步的，所述滤波电路根据杂散信号所在频段与发射信号工作频段之间的对应关系，配置成高通滤波器或者低通滤波器；其中，当杂散信号所在频段低于发射信号的工作频段时，设置在所述射频发射通路中的滤波电路为高通滤波器；当杂散信号所在频段高于发射信号的工作频段时，设置在所述射频发射通路中的滤波电路为低通滤波器。

又进一步的，所述滤波电路连接在所述射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间，并通过阻抗匹配电路连接功率放大器，所述功率放大器对发射信号进行放大处理后，输出至射频天线。

作为所述滤波电路的具体组建结构，本实用新型提出以下两种优选设计方案：一种是选用由电感和电容组成的π型滤波器作为所述的滤波电路；另一种是选用由电感和电容组成的T型滤波器作为所述的滤波电路。当选用π型滤波器时，可以采用一个电容和两个电感连接而成，其中，将电容连接在所述射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间，所述电容的两端各自通过一个电感接地。当选用T型滤波器时，可以采用两个电感和一个电容组成低通滤波器，或者采用两个电容和一个电感组成高通滤波器。

考虑到有些射频通路即使不增设滤波电路也不会产生杂散问题的情况，本实用新型优选设置选通器件将所述的滤波电路选择性地连接在所述的射频发射通路中，即，将所述滤波电路通过第一选通器件连接在所述的射频发射机与阻抗匹配电路之间；在所述射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间还串联有第二选通器件；所述第一选通器件和第二选通器件在同一时刻选择其一连通；由此一来，通过选择合适的一个选通器件连通，便可以根据需要选择性地将所述的滤波电路接入或者脱离所述的射频发射通路。

优选的，所述第一选通器件和第二选通器件可以选用跳线器或者用于焊接零电阻的焊盘。

再进一步的，所述射频发射机为TD-SCDMA发射机。

基于上述射频发射机的杂散抑制电路结构，本实用新型还提供了一种采用所述射频发射机杂散抑制电路设计的移动终端，包括射频发射机、阻抗匹配电路和功率放大器，在连接所述射频发射机的射频发射通路中还设置有用于滤除杂散信号的滤波电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：采用本实用新型的射频发射机杂散抑制电路的结构设计可以应对较宽的杂散频带范围，在实际应用过程中只需根据杂散频点计算出相应的滤波参数，即可满足对不同频段杂散信号的有效抑制，结构简单、成本低廉，对于产量较大的项目成本优势突出，尤其适合在目前的移动通信终端产品中推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例而已，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它的附图。

图1是传统射频发射通路的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所提出的射频发射机的杂散抑制电路的一种实施例的电路原理框图；

图3是图2中预置滤波电路的一种实施例的电路架构图；

图4是图2中预置滤波电路的另外一种实施例的电路架构图；

图5是针对900MHz频段的杂散信号设计的一种滤波电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本实用新型技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作详细地说明。

射频发射机杂散是指杂散辐射是由不需要的信号产生的辐射，比如谐波辐射、寄生辐射、互调产物和频率变换分量等。直观地说，就是射频发射机输出的信号，应该是在某个规定的频点上（占用一定带宽），理想情况下其它的频率范围上就不应该有信号产生。但是实际情况是发射机一工作起来，除了在规定的频率点上输出信号外，在其它频点上也会有一定强度的噪声信号输出。特别是在某些频点上因为谐波、互调等因素会产生比较强的噪声（强度明显超出其它频点的水平），在信号频谱仪上观察发射机输出的幅频特性，这些强噪声点就像突出的尖峰，也就是所说的杂散信号。在TD规范里面，对于TD-SCDMA发射机工作时不同频段的杂散绝对值水平都做了明确的要求，本实用新型的目的就是解决某些频段上强度超出规范要求的杂散问题。

下面以手机产品为例，通过一个具体的实施例来详细阐述对抑制杂散问题所提出的射频发射机杂散抑制电路的具体组建结构及其工作原理。

实施例一，在传统手机射频发射通路的结构设计中，通过基带芯片输出的基带信号首先经由射频发射机调制后，通过阻抗匹配电路和功率放大器PA输出至射频天线，进而经由射频天线转换成无线射频信号对外发射输出，参见图1所示。在发射信号的传输路径上，由于没有考虑杂散性能的处理问题，因此很有可能会遇到“能够判断杂散原因，但因布板环境的限制和射频方案的限制而不能对杂散指标进行优化”的情况。针对这种不能“除源”的情况，本实施例提出了一种“堵漏”的方法，即通过在射频发射机的射频发射通路中增设一套预置的滤波电路，利用该预置的滤波电路对发射通道中出现的杂散信号进行滤除，从而实现了对射频发射机杂散指标的性能优化，以满足射频规范中的相关指标要求，参见图2所示。

在本实施例中，所述的滤波电路优选连接在射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间，具体的滤波类型（高通/低通）可以根据杂散信号所在频段与射频发射机的发射信号的工作频段之间的对应关系进行具体配置。具体来讲，若杂散信号所出现的频段H1_low~H1_high低于发射信号所规定的工作频段H0_low~H0_high，则应该选择高通滤波器设置在所述的射频发射通路中，通过合理地设置所述高通滤波器的截止频点f1，使H1_high<f1<H0_low，由此便可以保证高频段的发射信号正常通过的同时，阻止杂散信号的通过，实现滤除射频发射通路中杂散信号的作用。反之，若杂散信号所在频段H2_low~H2_high高于发射信号的工作频段H0_low~H0_high，则应该选择低通滤波器设置在所述的射频发射通路中，通过设置所述低通滤波器的截止频点f2在H0_high ~H2_low的范围内取值，从而在保证工作频段的发射信号正常通过的同时，阻断杂散信号的通过，实现滤除发射通路中杂散信号的设计目的。

举例说明，若手机所选用的网络是TD-SCDMA网络，则设置在所述手机内部的射频发射机即为TD-SCDMA发射机，其发射信号的工作频段为2010-2025MHz。假设某项目中的TD-SCDMA发射机在工作时，900MHz频段处的杂散信号超标，且通过测试发现，通过射频发射通路输出的信号中含有该频段的杂散信号。由于该杂散信号所在频段低于TD-SCDMA发射机所发出的发射信号所规定的工作频段2010-2025MHz，因此，可以设计一个高通滤波器连接在所述TD-SCDMA发射机的发射通路中，通过设置所述高通滤波器的截止频点在1000MHz-2000MHz之间取值，例如设定截止频点为1500MHz，由此便可以通过所述高通滤波器来滤除掉发射通路中900MHz频段处的杂散信号，以满足TD规范中的相关要求。

在本实施例中，所述滤波电路可以配置成π型结构（如图3所示）或者T型结构（如图4所示），具体可以根据手机PCB的布板空间和摆放方便为原则选择其一进行布板设计即可。对于π型结构的滤波电路来说，优选采用一个电容C1和两个电感L1、L2连接而成，参见图5所示。将所述电容C1连接在射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间，电容C1的两端各自通过一个电感L1、L2接地，通过合理地配置所述电容C1和两个电感L1、L2的参数值，从而将所述π型滤波电路配置成高通滤波器或者低通滤波器，以满足将杂散信号从射频发射通路中滤除掉的设计要求。

对于T型结构的滤波电路来说，同样可以采用电容和电感器件连接而成。当射频发射通路中需要增设低通滤波器来滤除杂散信号时，则可以采用两个电感和一个电容来构建T型滤波器；若射频发射通路中需要预置高通滤波器来滤除掉其中的杂散信号时，则可以采用两个电容和一个电感来构建所述的T型滤波器，以满足射频发射通路的设计要求。

对于滤波电路中所选用的电容器件和电感器件的参数值，可以根据所选定的滤波器类型（高通/低通）以及截止频点，利用仿真工具计算出来。以RFSim99工具为例，假设在电路中预置π型结构的滤波器，将所述π型滤波器设计成如图5所示的电路结构形式。仍以TD-SCDMA发射机的发射通路中存在900MHz频段的杂散信号为例进行说明，运行RFSim99工具，选择“滤波器助手”功能，设置π型滤波器的滤波类型为高通滤波器，且截止频点为1GHz，由此便可以通过该工具自动计算出π型高通滤波器中电容C1和电感L1、L2的具体参数值，即C1=1.592PF；L1=L2=7.958nH。考虑到实际部品的规格，修正滤波电路中各器件的参数值分别为：C1=1.6PF；L1=L2=8.2nH。将由此构建形成的高通滤波器应用在所述TD-SCDMA发射机的发射通路中，在实际项目中测试可见：该高通滤波器对1GHz以下频段的信号具有良好的衰减效果，符合预期。

考虑到某些传统的射频发射通路结构，在测试过程中其杂散指标已能满足射频规范中的相关要求，因此无需增设所述的滤波电路。针对这种情况，本实施例优选设置选通器件，以选择性地将所述滤波电路连接到射频发射机的射频发射通路中。具体来讲，可以将所述滤波电路通过第一选通器件连接在所述的射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间，当射频发射通路中需要设置滤波电路来滤除掉发射信号中的杂散信号时，只需设置所述第一选通器件连通，即可将所述的滤波电路接入到射频发射机与阻抗匹配电路之间，完成射频发射通路的构建。当射频发射通路中无需设置滤波电路即可满足杂散性能的指标要求时，可以将所述第一选通器件断开，并将串联在所述射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间的第二选通器件连通，由此便可将所述滤波电路从射频发射通路中隔离出来，使通过射频发射机输出的发射信号能够直接传送至阻抗匹配电路，进而经由功率放大器PA进行功率放大处理后，输出至射频天线对外发射输出。

在本实施例中，所述第一选通器件和第二选通器件可以具体选用跳线器或者用于焊接零电阻的焊盘进行电路设计，通过在同一时刻选择合适的一个选通器件连通，即要么将第一选通器件连通、将第二选通器件断开；要么将第二选通器件连通、将第一选通器件断开，由此便可以根据实际需要选择性地将所述的滤波电路接入到或者脱离开所述的射频发射通路，以满足不同射频发射电路的具体设计要求。

当然，本实施例所提出的射频发射机的杂散抑制电路同样也可以应用在除手机以外的其他移动通信产品中，例如平板电脑等，以优化射频发射机的杂散性能。

应当指出的是，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 (9)

1.一种射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：在连接射频发射机的射频发射通路中设置有用于滤除杂散信号的滤波电路；所述滤波电路连接在射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间，并通过阻抗匹配电路连接功率放大器，所述功率放大器对发射信号进行放大处理后，输出至射频天线。

2.根据权利要求1所述的射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：所述滤波电路根据杂散信号所在频段与发射信号工作频段之间的对应关系，配置成高通滤波器或者低通滤波器；其中，当杂散信号所在频段低于发射信号的工作频段时，设置在所述射频发射通路中的滤波电路为高通滤波器；当杂散信号所在频段高于发射信号的工作频段时，设置在所述射频发射通路中的滤波电路为低通滤波器。

3.根据权利要求2所述的射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：所述滤波电路为由电容和电感器件连接而成的π型滤波器或者T型滤波器。

4.根据权利要求3所述的射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：所述π型滤波器由一个电容和两个电感连接而成，其中，电容连接在所述射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间，所述电容的两端各自通过一个电感接地。

5.根据权利要求3所述的射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：所述T型滤波器是由两个电感和一个电容组成的低通滤波器或者由两个电容和一个电感组成的高通滤波器。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：所述滤波电路通过第一选通器件连接在所述的射频发射机与阻抗匹配电路之间；在所述射频发射机的输出端与阻抗匹配电路之间还串联有第二选通器件；所述第一选通器件和第二选通器件在同一时刻选择其一连通。

7.根据权利要求6所述的射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：所述第一选通器件和第二选通器件为跳线器或者用于焊接零电阻的焊盘。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的射频发射机的杂散抑制电路，其特征在于：所述射频发射机为TD-SCDMA发射机。

9.一种移动终端，包括射频发射机、阻抗匹配电路和功率放大器，其特征在于：还包括如权利要求1至8中任一项权利要求所述的射频发射机的杂散抑制电路。

Images