CN203399298U

CN203399298U - 一种lte多制式移动终端射频系统

Info

Publication number: CN203399298U
Application number: CN201320395161.6U
Authority: CN
Inventors: 王东
Original assignee: Shanghai Simcom Ltd
Current assignee: Shanghai Simcom Ltd
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2023-07-04

Abstract

本实用新型公开了一种LTE多制式移动终端射频系统，对于LTE制式，采用单发、双收的模式。由主天线，负责LTE射频信号的发送和接收；副天线，只负责其接收不进行发送。对于其他制式，将一部分制式的主路径信号发送接收连接到主天线开关，另一部分制式的主路径信号发送接收连接到副天线开关，从而减少了主天线开关所需要的端口的数量，并且使得主天线开关处的摆件空间得到了扩大，使得天线设计更灵活地适应了移动终端（手机）结构的要求，使得在LTE多制式多频段的终端内，小体积的内置天线的设计更为容易。

Description

一种LTE多制式移动终端射频系统

技术领域

本实用新型涉及一种LTE多制式移动终端射频系统

背景技术

在手持终端的初期，一般用于无线通信天线系统都比较简单，频段相对较少，设计相对简单。如附图1所示。终端发射信号时，基带信号通过收发信机上变频输出射频信号，通过馈线，输送到手机天线，由天线以电磁波形式辐射出去。终端接收信号时，电磁波到达终端的天线，转换成交流电，并通过馈线输送到收发信机，进行解调。

就一般手机内置天线的发射而言，在保证一定的面积和高度下，采用内置PIFA天线，MONOPOLE单极天线都可以达到相应的性能。

然而在多制式、多频段系统LTE智能终端中，由于频段多且跨度很大，例如GSM和LTE的双制式手机，其频段跨度从GSM850（824MHz-896MHz）到LTE FDD B7(2500MHz-2690MHz)，相比以前的2G和3G系统，这类手机的天线需要更多的面积和高度，由于用户一般都追求手机小，轻，薄的特点，不可能将手机做得太大太笨重，天线的调试无法实现。这样，手机天线设计的小型化，就必须结合电路板硬件设计的优化来实现。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种LTE多制式移动终端射频系统，使得在LTE多制式多频段的移动终端内，小体积的内置天线的设计更为容易。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种LTE多制式移动终端射频系统，除LTE制式外，该移动终端还支持至少一种其他制式，该系统包含主天线、副天线、主天线开关、副天线开关、LTE制式信号发送电路、LTE制式主路径信号接收电路、LTE制式副路径信号接收电路、其他制式的信号发送和接收电路、收发信机；

主天线开关的一端与主天线连接，另一端连接LTE制式信号发送电路、LTE制式主路径信号接收电路和部分其他制式的信号发送和接收电路；

副天线开关的一端与副天线连接，另一端连接LTE制式副路径信号接收电路和另一部分其他制式的信号发送和接收电路；

LTE制式信号发送电路、LTE制式主路径信号接收电路、LTE制式副路径信号接收电路、其他制式的信号发送和接收电路的一端连接主天线开关或副天线开关后，另一端与收发信机连接。

作为进一步改进，上述分别与主天线开关和副天线开关连接的各其他制式的信号发送和接收电路中，主天线开关连接的各制式所使用的频段相隔远；副天线开关连接的制式所使用的频段与主天线开关连接的制式所使用的频段相隔近。

作为进一步改进，与主天线开关连接的部分其他制式的信号发送和接收电路包含：

GSM制式的信号发送和接收电路、CDMA制式的信号发送和接收电路、和/或WCDMA制式的信号发送和接收电路；

与副天线开关连接的部分其他制式的信号发送和接收电路包含：

TD-SCDMA制式的信号发送和接收电路。

作为进一步改进，GSM制式的信号发送电路、LTE制式信号发送电路、TD-SCDMA制式的信号发送电路至少包含以下部件：功率放大器、和发射滤波器。

作为进一步改进，GSM制式的信号接收电路、LTE制式主路径信号接收电路、LTE制式副路径信号接收电路、TD-SCDMA制式的信号接收电路至少包含以下部件：接收滤波器。

作为进一步改进，CDMA制式的信号发送和接收电路、WCDMA制式的信号发送和接收电路至少包含以下部件：双工器、功率放大器。

本实用新型实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：传统的射频系统通常将移动终端所支持的所有制式各种频段的主路径信号发送接收都连接到主天线开关，由主天线开关控制，而将副路径信号接收连接到副天线开关，由副天线开关控制，这种系统设计方式对移动终端内置天线的面积和高度有极高的要求。本实用新型实施方式的射频系统，对于LTE制式，采用单发、双收的模式。由主天线，负责LTE射频信号的发送和接收；副天线，只负责其接收不进行发送。移动终端会把从两个接口收到的独立的信号进行合并加权处理，使接收到的有用信号能量最大，以提高多径衰落信道传输下的可靠性，提高接收信号的信噪比。对于其他制式，将一部分制式的主路径信号发送接收连接到主天线开关，另一部分制式的主路径信号发送接收连接到副天线开关，从而减少了主天线开关所需要的端口的数量，并且使得主天线开关处的摆件空间得到了扩大，使得天线设计更灵活地适应了移动终端（手机）结构的要求，使得在LTE多制式多频段的终端内，小体积的内置天线的设计更为容易。

附图说明

图1是现有技术中手机射频系统示意图；

图2是本实用新型第一实施方式中的一种LTE多制式移动终端射频系统结构图；

图3是本实用新型第二实施方式中的一种LTE多制式移动终端射频系统结构图；

图4是本实用新型第二实施方式中传统电路设计下，LTE多制式移动终端射频系统示意图。

图5是本实用新型第二实施方式中主天线开关部分的实际电路设计图；

图6是本实用新型第二实施方式中副天线开关部分的实际电路设计图；

图7是本实用新型第二实施方式中手机主天线部分结构图；

图8是本实用新型第二实施方式中手机副天线部分结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型第一实施方式涉及一种LTE多制式移动终端射频系统，除LTE制式外，该移动终端还支持多种其他制式，如图2所示，该射频系统包含主天线201、副天线202、主天线开关203、副天线开关204、LTE制式信号发送电路205、LTE制式主路径信号接收电路206、LTE制式副路径信号接收电路207、其他制式的信号发送和接收电路208、收发信机209。

如图2所示，主天线开关203的一端与主天线201连接，另一侧通过多个端口分别连接LTE制式信号发送电路205、LTE制式主路径信号接收电路206和部分其他制式的信号发送和接收电路208-1；

副天线开关204的一端与副天线202连接，另一端连接LTE制式副路径信号接收电路207和另一部分其他制式的信号发送和接收电路208-2；

上述各制式的信号发送和接收电路的一端连接主天线203开关或副天线开关204，另一端与收发信机209连接。

该射频系统与传统的系统相比较：传统的射频系统通常将移动终端所支持的所有制式各种频段的主路径信号发送接收都连接到主天线开关，由主天线开关控制，而将副路径信号接收连接到副天线开关，由副天线开关控制，这种系统设计方式对移动终端内置天线的面积和高度有极高的要求。本实施方式的射频系统，对于LTE制式，采用单发、双收的模式。由主天线，负责LTE射频信号的发送和接收；副天线，只负责其接收不进行发送。移动终端会把从两个接口收到的独立的信号进行合并加权处理，使接收到的有用信号能量最大，以提高多径衰落信道传输下的可靠性，提高接收信号的信噪比。对于其他制式，将一部分制式的主路径信号发送接收连接到主天线开关，另一部分制式的主路径信号发送接收连接到副天线开关，从而减少了主天线开关所需要的端口的数量，并且使得主天线开关处的摆件空间得到了扩大，使得天线设计更灵活地适应了移动终端（手机）结构的要求，使得在LTE多制式多频段的终端内，小体积的内置天线的设计更为容易。

作为进一步改进，本实施方式在将天线开关端口灵活配置的同时还可以重新配置相应频段，将频段比较接近的各制式分离，分别接入主天线开关和副天线开关，而确保同一天线开关连接的各制式所使用的频段相隔较远；从而对天线的调试提供了帮助，使天线更易优化，且相应降低了对天线的面积和高度的要求，同样使得在LTE多制式多频段的终端内，小体积的内置天线的设计更为容易。

本发明第二实施方式同样涉及一种LTE多制式移动终端射频系统，以GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE五模终端为例，进行说明。该移动终端所支持的频段包含上述五种模式如下常用频段：

GSM850(824MHZ-894MHZ)，

GSM900(880-960MHZ)，

DCS1800(1710-1880MHZ)，

PCS1900(1850-1990MHZ)，

CDMA BC0(824MHZ-894MHZ)，

WCDMA B1(1920-2170MHZ)，

TDSCDMA Band a(2010-2025MHZ)，

TDSCDMA Band f(1880-1920MHZ)，

LTE TDD B38(2570-2620MHZ)，

LTE TDD B40(2300-2400MHZ)。

该射频系统如图3所示，包含主天线201、副天线202、主天线开关203、副天线开关204、LTE制式信号发送电路205、LTE制式主路径信号接收电路206、LTE制式副路径信号接收电路207、其他制式的信号发送和接收电路208、收发信机209。其连接方式与第一实施方式相同。

其中，其他制式的信号发送和接收电路208包含：GSM制式的信号发送和接收电路208-1-1、CDMA/WCDMA制式的信号发送和接收电路208-1-2、分别通过各端口与主天线开关203连接；其他制式的信号发送和接收电路208还包含：TD-SCDMA制式的信号发送和接收电路208-2-1，通过端口与副天线开关204连接。GSM制式的信号发送和接收电路208-1-1又可以分为GSM制式的信号发送电路208-1-1-1和GSM制式的信号接收电路208-1-1-2；同样，TD-SCDMA制式的信号发送和接收电路208-2-1也可以分为TD-SCDMA制式的信号发送电路208-2-1-1和TD-SCDMA制式的信号接收电路208-2-1-2。

如图3所示，GSM制式的信号发送电路208-1-1-1、LTE制式信号发送电路205、TD-SCDMA制式的信号发送电路208-2-1-1包含：功率放大器PA、和发射滤波器TX SAW。GSM制式的信号接收电路208-1-1-2、LTE制式主路径信号接收电路206、LTE制式副路径信号接收电路207、TD-SCDMA制式的信号接收电路208-2-1-2包含：接收滤波器RX SAW。CDMA/WCDMA制式的信号发送和接收电路208-1-2包含：双工器、PA。

综上所述，本实施方式的射频系统中，把GSM、CDMA、WCDMA的发送接收（TX/RX）、LTE TX以及RX的主路径（Diversity path）的相应频段设计在主天线开关上，把TD-SCDMA TX/RX、LTE RX的副路径（Primary）设计在副天线开关上。

对于LTE部分，将LTE TX/RX Primary设计在主天线上，通过这根天线既可收信号又可发信号，将LTE RX Diversity path设计在副天线上，这根天线只允许其接收而不能发送信号。从而对于LTE下行信号，主天线和副天线同时接收信号，然后将这两路信号以某种算法选择、合并、加权成总的信号，以减轻信号衰落的影响。

图4提供了传统电路设计下，LTE多制式移动终端射频系统示意图。由图3和图4对比可知，图3的配置中主天线开关比图4少使用两个端口，即连接TD-SCDMA的两个端口，由于要求的端口数减少，从而增加了主天线开关的选择性，减少了多端口天线开关选择的限制，在采购元器件时，可选范围增加。在主天线开关少两个端口的同时，使得主天线开关处的摆件空间得到了扩大，优化了布局，电路板的性能也能得到优化。使得在LTE多制式多频段的终端内，小体积的内置天线的设计更为容易

另外，本实施方式中，将TD-SCDMA TX/RX、LTE RX的副路径（Primary）设计在副天线开关上，使得天线开关端口在灵活配置的同时也重新配置了相应频段，使主天线开关处少2个相近频段，对天线的调试提供了帮助，使天线更易优化。具体地说，如果把TD-SCDMA和LTE的Primary path都设计在主天线开关上，WCDMA Band1上行的1920-1980MHZ，TD-SCDMA的Band a(2010-2025MHZ)，以及WCDMA Band1下行的2110-2170MHZ，这3个频段相隔太近，对主天线谐振带宽的宽度要求更高，而且由于LTE频段已达到2.6G，主天线谐振点的个数需要增多，势必会加大主天线的调试难度，对性能也是很大的挑战。本实施方式采取的把TDSCDMA TX/RX path设计在副天线开关处，则可减少主天线的调试难度，同时既能优化WCDMA/LTE部分天线性能，也使TDSCDMA TX/RX Primary path的天线部分调试得到很大优化。这样也使得手机天线设计更灵活地适应了手机结构的要求，进一步使得在LTE多制式多频段的终端内，小体积的内置天线的设计更为容易

本实施方式主天线开关部分的实际电路设计如图5所示，副天线开关部分的实际电路设计如图6所示。设计之后的手机天线部分结构如图7和图8所示，图7为手机主天线部分结构图，图8为手机副天线部分结构图。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims

1.一种LTE多制式移动终端射频系统，除LTE制式外，该移动终端还支持至少一种其他制式，其特征在于，包含主天线、副天线、主天线开关、副天线开关、LTE制式信号发送电路、LTE制式主路径信号接收电路、LTE制式副路径信号接收电路、其他制式的信号发送和接收电路、收发信机；

所述主天线开关的一端与所述主天线连接，另一端连接所述LTE制式信号发送电路、LTE制式主路径信号接收电路和部分其他制式的信号发送和接收电路；

所述副天线开关的一端与所述副天线连接，另一端连接所述LTE制式副路径信号接收电路和另一部分其他制式的信号发送和接收电路；

所述LTE制式信号发送电路、LTE制式主路径信号接收电路、LTE制式副路径信号接收电路、其他制式的信号发送和接收电路的一端连接所述主天线开关或副天线开关，另一端与所述收发信机连接。

2.根据权利要求1所述的LTE多制式移动终端射频系统，其特征在于，所述分别与主天线开关和副天线开关连接的各其他制式的信号发送和接收电路中，

所述主天线开关连接的各制式所使用的频段相隔远；

所述副天线开关连接的制式所使用的频段与所述主天线开关连接的制式所使用的频段相隔近。

3.根据权利要求1所述的LTE多制式移动终端射频系统，其特征在于，

所述与主天线开关连接的部分其他制式的信号发送和接收电路包含：

所述与副天线开关连接的部分其他制式的信号发送和接收电路包含：

TD-SCDMA制式的信号发送和接收电路。

4.根据权利要求3所述的LTE多制式移动终端射频系统，其特征在于，所述GSM制式的信号发送电路、所述LTE制式信号发送电路、所述TD-SCDMA制式的信号发送电路至少包含以下部件：功率放大器和发射滤波器。

5.根据权利要求3所述的LTE多制式移动终端射频系统，其特征在于，所述GSM制式的信号接收电路、所述LTE制式主路径信号接收电路、所述LTE制式副路径信号接收电路、所述TD-SCDMA制式的信号接收电路至少包含以下部件：接收滤波器。

6.根据权利要求3所述的LTE多制式移动终端射频系统，其特征在于，所述CDMA制式的信号发送和接收电路、所述WCDMA制式的信号发送和接收电路至少包含以下部件：双工器、功率放大器。