CN208174663U - 通讯设备信号发射电路及通讯设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种通讯设备信号发射电路及通讯设备，包括：生成射频信号的信号发生装置；当射频信号的功率大于或等于预设功率时，将射频信号输送至功率放大装置，以及当射频信号的功率小于预设功率时，将射频信号输送至信号发射装置的通道切换装置；对接收的射频信号进行放大并输送至信号发射装置的功率放大装置；将接收的射频信号进行发送的信号发射装置。上述通讯设备信号发射电路、通讯设备，当射频信号的功率小于预设功率时，射频信号不再经过功率放大装置进行功率放大，直接通过信号发射装置进行发射，避免了小功率信号进行功率放大时，功率放大装置造成较多的能量损耗，降低了通讯设备小功率信号发射时的功耗。
Description
技术领域
本申请涉及通讯技术领域，特别是涉及一种通讯设备信号发射电路及通讯设备。
背景技术
随着通讯技术的飞速发展，给人们的日常生活带来了很大的便利，LTE(Long TermEvolution，长期演进)通讯设备成为人们生活中密不可分的一部分。更快地传输速率一直是移动通讯所追求的目标。
然而，LTE系统中各种新兴业务和更高的数据传输速率快速发展导致移动终端的能耗加剧，并且通讯设备的续航时间受电池容量的限制，所以，通讯设备的续航时间随着LTE系统中各种新兴业务和更高的数据传输速率快速发展而减少。因此需要设计相应的电路来降低通讯设备在使用过程中的功耗，以提高通讯设备的续航时间。
实用新型内容
基于此，有必要针对传统的通讯设备续航时间短的问题，提供一种通讯设备信号发射电路及通讯设备。
一种通讯设备信号发射电路，所述电路包括：生成射频信号的信号发生装置；当所述射频信号的功率大于或等于预设功率时，将所述射频信号输送至功率放大装置，以及当所述射频信号的功率小于所述预设功率时，将所述射频信号输送至信号发射装置的通道切换装置；对接收的射频信号进行放大并输送至信号发射装置的功率放大装置；将接收的射频信号进行发送的信号发射装置；所述信号发生装置连接所述通道切换装置，所述通道切换装置连接所述功率放大装置，所述功率放大装置连接所述信号发射装置，所述通道切换装置连接所述信号发射装置。
在一个实施例中，所述通道切换装置为单刀双掷开关。
在一个实施例中，所述信号发生装置包括基带芯片和射频收发机，所述基带芯片连接所述射频收发机，所述射频收发机连接所述通道切换装置。
在一个实施例中，所述通道切换装置包括比较器和控制开关，所述控制开关包括第一触点、第二触点和第三触点，所述比较器连接所述控制开关的第一触点和所述射频收发机，所述控制开关的第二触点连接所述功率放大装置，所述控制开关的第三触点连接所述信号发射装置。
在一个实施例中，所述控制开关为继电器。
在一个实施例中，所述功率放大装置包括功率放大器和供电装置，所述供电装置连接所述功率放大器，所述功率放大器连接所述控制开关的第二触点，所述功率放大器连接所述信号发射装置。
在一个实施例中，所述供电装置为电压转换器。
在一个实施例中，所述信号发射装置包括滤波器和发射器，所述滤波器连接所述功率放大器，所述滤波器连接所述控制开关的第三触点，所述发射器连接所述滤波器。
在一个实施例中，所述发射器为发射天线。
一种通讯设备，其特征在于，包括上述任意一项所述的通讯设备信号发射电路。
上述通讯设备信号发射电路及通讯设备，对信号发生装置所产生的射频信号进行比较分析，当射频信号的功率大于或等于预设功率时，功率放大装置将射频信号进行放大后经信号发射装置发射；当射频信号的功率小于预设功率时，射频信号不再经过功率放大装置进行功率放大，直接通过信号发射装置进行发射，避免了小功率信号进行功率放大时，功率放大装置造成较多的能量损耗，有效地降低了通讯设备小功率信号发射时的功耗。
附图说明
图1为一实施例中通讯设备信号发射电路的结构图；
图2为另一实施例中通讯设备信号发射电路的结构图；
图3为另一实施例中通讯设备信号发射电路的结构图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
请参阅图1，一种通讯设备信号发射电路，包括：生成射频信号的信号发生装置100；当射频信号的功率大于或等于预设功率时，将射频信号输送至功率放大装置300，以及当射频信号的功率小于预设功率时，将射频信号输送至信号发射装置400的通道切换装置200；对接收的射频信号进行放大并输送至信号发射装置400的功率放大装置300；将接收的射频信号进行发送的信号发射装置400；信号发生装置100连接通道切换装置200，通道切换装置200连接功率放大装置300，功率放大装置300连接信号发射装置400，通道切换装置200连接信号发射装置400。
具体地，信号发生装置100生成射频信号之后，信号传输至通道切换装置200，通道切换装置200将接收的射频信号的功率与预设功率进行比较，当信号发生装置100所发送的射频信号的功率大于或等于预设功率时，通过功率放大装置300将对射频信号进行放大之后，经信号发射装置400发射；当信号发生装置100所发送的射频信号的功率小于预设功率时，直接将射频信号经过信号发射装置400发射。进一步地，预设功率的大小可以自由设定，只要在信号发生装置100的正常输出功率范围内均可。比如说，信号发射装置100在正常工作状态下，输出的功率范围为-60dBm-5dBm，此时将预设功率设置为0dBm，当通道切换装置200接收的射频信号的功率大于或等于0dBm时，通道切换装置200将接收的射频信号传输到功率放大装置300进行功率放大，当通道切换装置200接收的射频信号的小于0dBm时，通道切换装置200将接收的射频信号传输到信号发射装置400进行发射。应当指出的是，通道切换装置200进行通道切换可以是由外部检测装置将信号发生装置100产生的射频信号的功率与预设功率进行比较，根据比较结果使通道切换装置200与功率放大装置300连接或与信号发射装置400连接；还可以是通道切换装置200本身具有功率比较和通道切换的功能，通道切换装置200接收射频信号后与预设功率进行比较，根据比较结果实现与功率放大装置300连接或与信号发射装置400连接；或者采用一个具有功率比较和根据比较结果实现通道切换的芯片来控制连接功率放大装置300或信号发射装置400。具体选择哪一种通道切换装置来实现通道切换功能，应根据实际情况来确定。
请参阅图2，在一个实施例中，信号发生装置100包括基带芯片110和射频收发机120，基带芯片110连接射频收发机120，射频收发机120连接通道切换装置200。
具体地，基带芯片110生成基带信号并传输到射频收发机120，射频收发机120接收基带芯片110生成的基带信号，对其进行调制、上变频等处理，输出具有一定功率的射频信号。进一步地，基带芯片110包括CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块，可以将接收的音频信号编译成可以发射的数字信号或模拟信号。射频收发机120接收基带芯片110生成的数字或模拟信号，经过调制、上变频等处理之后，形成具有一定功率的射频信号输出，所输出的射频信号一般能维持最大0dBm左右的线性输出。进一步地，射频收发机120为MRF49XA型号的射频收发器，具有功耗低、适用范围广等优点。
在一个实施例中，通道切换装置200为单刀双掷开关。具体地，单刀双掷开关的输入端连接信号发生装置100，接收信号发生装置100产生的射频信号，单刀双掷开关的第一输出端连接功率放大装置300，单刀双掷开关的第二输出端连接信号发射装置400，单刀双掷开关能够接收信号发生装置100产生的射频信号，并根据所接收的射频信号的功率与预设功率的大小关系来切换连接不同的通道，即当射频信号的功率大于或等于预设功率时只连接功率放大装置300，当射频信号的功率小于预设功率时只连接信号发射装置400。进一步地，采用外部器件来对信号发生装置100产生的射频信号进行检测，根据检测结果切换单刀双掷开关连接不同的通道。应当指出的是，单刀双掷开关进行通道切换可以是根据接收的射频信号的功率与预设功率的大小关系手动进行切换。更进一步地，通道切换装置200可以采用以单刀双掷开关芯片，单刀双掷开关芯片接收到射频信号之后，与预设功率进行比较，当射频信号的功率大于或等于预设功率时，单刀双掷开关芯片直接控制与功率放大装置300连接的引脚处于导通状态，同时控制与信号发射装置400连接的引脚处于关断状态；当射频信号的功率小于预设功率时，单刀双掷开关芯片控制与信号发射装置400连接的引脚处于导通状态，同时控制与功率放大装置300连接的引脚处于关断状态。通过上述单刀双掷开关或单刀双掷开关芯片来实现通道切换，避免了小功率发射时功率放大装置会造成较大的能量损耗，具有操作简单、容易实现的优点。
在一个实施例中，请参阅图2，通道切换装置200包括比较器210和控制开关220，控制开关220包括第一触点221、第二触点222和第三触点221，比较器210连接控制开关220的第一触点221和射频收发机120，控制开关220的第二触点222连接功率放大装置300，控制开关220的第三触点223连接信号发射装置400。
具体地，比较器210接收射频收发机120传输的射频信号，将所接收的射频信号的功率与比较器210上预设的功率进行比较后，根据比较结果使控制开关220的第二触点222连接功率放大装置300或使控制开关220的第三触点连接信号发射装置400。当比较器210接收的射频信号的功率大于或等于预设功率时，控制开关220根据比较结果控制第二触点222与功率放大装置300相连接，将射频信号传输到功率放大装置进行放大，同时根据比较结果控制第三触点223与信号发射装置400断开连接；当比较器210接收的射频信号的功率小于预设功率时，控制开关220根据比较结果控制第三触点223与信号发射装置400相连接，直接将射频信号传输到信号发射装置400进行发射，同时根据比较结果控制第二触点222与功率放大装置300断开连接。在小功率传输的过程中，不需要将射频信号进行功率放大，避免在对小功率信号进行放大的过程中，功率放大装置出现转换率过低，造成能量损耗的情况的发生。进一步地，比较器210和控制开关220可以集成在一起，形成一个具有比较和控制功能的器件，该器件设置有一预设功率，当接收的射频信号的功率大于或等于预设功率时，控制与通道切换装置300连接，断开与信号发射装置400的连接；当接收的射频信号的功率小于预设功率时，控制与信号发射装置400连接，断开与通道切换装置300的连接，使用一个器件来实现比较和控制的功能，能够减少电路体积，提高了通讯设备信号发射电路的集成度。
在一个实施例中，控制开关为继电器。具体地，继电器的输入端(即第一触点)连接比较器210，第一输出端(即第二触点)连接功率放大装置300，第二输出端(即第三触点)连接信号发射装置400。进一步地，以预设功率为0dBm为例，当比较器210接收的射频信号的功率大于或等于0dBm时，继电器根据比较器210得到的比较结果，控制第二触点与功率放大装置300连接，并且断开继电器的第三触点与信号发射装置400的连接，射频信号经过功率放大装置300放大之后，在经过信号发射装置400进行发射；当比较器210接收的射频信号的功率小于0dBm时，继电器根据比较器210的到的比较结果，控制第三触点与信号发射装置400连接，并且断开继电器的第二触点与功率放大装置300的连接，射频信号直接由信号发射装置400进行发射。使用继电器来实现当射频信号的功率与预设功率之间关系不一样时的电路切换，具有成本低和操作简单的优点。应当指出的是，通道切换装置200的类型并不是唯一的，并不仅限于上述实施例中的单刀双掷开关、单刀双掷开关芯片或继电器，只要是能够根据射频信号的功率与预设功率的关系来进行通道切换的装置均可。
在一个实施例中，请参阅图2，功率放大装置300包括功率放大器320和供电装置310，供电装置310连接功率放大器320，功率放大器320连接控制开关220的第二触点222，功率放大器320连接信号发射装置400。
具体地，供电装置310为功率放大器320提供直流电压，使功率放大器320能够稳定工作，将接收的射频信号进行功率放大。一般的基带芯片都支持APT(一种根据实际发射功率动态调整功率放大器的供电电压的技术)技术，能够根据功率放大器320的实际输出功率动态的调整供电装置310的输出电压供给功率放大器320。的当射频信号的功率小于预设功率时，若功率放大器320仍然与控制开关220的第二触点222连接，对射频信号进行功率放大，则会使功率放大器320维持小功率输出，此时功率放大器320的功耗基本不会随着输出功率的输出而进一步降低，同时会使供电装置310处于低压输出状态，能量转换率处于最低水平。也就是说，在小功率发射的情况下，若功率放大器320仍然对小功率射频信号进行放大，会使功率放大器320持续处于高功耗状态，同时使供电装置310处于低转换率状态，进而造成很大的能量损耗。
在一个实施例中，供电装置310为电压转换器。具体地，电压转换器由自激振荡调制放大器和功率检波放大器两部分组成，是一种能够将输入的电压信号转换成满足一定关系的电流信号的装置，经电压转换器转换后的电流相当一个输出可调的恒流源，其输出电流能够保持稳定而不会随负载的变化而变化。使用电压转换器为功率放大装置320提供一个恒流源，能够保证功率放大器320稳定工作，保证通讯设备信号发射电路的稳定性。
在一个实施例中，请继续参阅图2，信号发射装置400包括滤波器410和发射器420，滤波器410连接功率放大器320，滤波器410连接控制开关220的第三触点223，发射器420连接滤波器410。
具体地，当射频信号的功率大于或等于预设功率时，滤波器410接收经过功率放大器320放大之后的射频信号，当射频信号的功率小于预设功率时，滤波器410直接接收小功率射频信号，滤波器410能够滤除所接收的射频信号中的无用信号，保证接收端能够接收到清晰地射频信号。进一步地，滤波器410为射频滤波器，随着电子设备工作频率的迅速提高，电磁干扰的频率也越来越高，干扰频率通常会达到数百MHz，甚至数GHz以上；射频滤波器的有效滤波频率为数KHz到数GHz以上，与一般的滤波器相比较，具有更高的有效滤波范围，能够更加有效的滤除射频信号中的无用信号。
在一个实施例中，发射器420为发射天线。具体地，天线是一种变换器，能够接收在传输线上传播的导行波，并将之变换为能够在大气中传播的电磁波。电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波的传播不需要介质，并且传播速度非常快，因此，电磁波在信号传输方面具有无可比拟的优势。
为了便于理解本申请，下面结合具体地实施例对本申请的技术方案进行详细的解释说明。
请参阅图3，Transceiver(射频收发机)接收基带芯片(图未示，连接射频收发机)产生的数字或模拟信号，对所接收的信号进行调制、上变频等处理之后，以射频信号的形式进行传输。SPDT(单刀双掷开关)设置有功率检测单元(图未示)，功率检测单元能够接收射频信号并将射频信号的功率与预设功率(此时将预设功率设置为0dBm)进行比较。当射频信号的功率大于或等于0dBm时，SPDT根据比较结果控制与PA(功率放大器)连接，断开与Filter(滤波器)的连接，此时射频信号经过PA放大之后由Filter滤除无用信号，经过ANT(发射天线端口)以电磁波的形式发射，其中DCDC为电压转换器，为PA供电；当射频信号的功率小于0dBm时，SPDT根据比较结果控制与Filter连接，并断开与PA的连接，此时射频信号直接由Filter滤除无用信号，经过ANT以电磁波的形式发射。当射频信号的功率小于0dBm时(即小功率发射)，射频信号直接滤波后以电磁波的形式发射，避免了小功率时，若经过PA进行功率放大，PA维持小功率输出，工作在低增益(10dB+的增益)的模式下，PA的功耗基本不会再随着输出功率的进一步降低而降低，并且DCDC此时处于低压输出，能量转换效率也处于最低水平，从而造成不必要的能量损耗。
上述通讯设备信号发射电路，对信号发生装置所产生的射频信号进行比较分析，当射频信号的功率大于或等于预设功率时，功率放大装置将射频信号进行放大后经信号发射装置发射；当射频信号的功率小于预设功率时，射频信号不再经过功率放大装置进行功率放大，直接通过信号发射装置进行发射，避免了小功率信号进行功率放大时，功率放大装置造成较多的能量损耗，有效地降低了通讯设备小功率信号发射时的功耗。
一种通讯设备，包括上述任意一项的通讯设备信号发射电路。
具体地，通讯设备内部基带芯片产生的数字或模拟信号，经过射频收发机调制和上变频等处理之后形成射频信号并进行传输；当射频信号的功率大于或等于预设功率时，能够将射频信号进行功率放大后经滤波器滤波处理之后，由发射天线以电磁波的形式发射；当射频信号的功率小于预设功率时，射频信号不再经过功率放大器的放大，直接经滤波器滤波处理之后，由发射天线以电磁波的形式发射，以便于其它的通讯设备能够接受到清晰的信号。
上述通讯设备，对信号发生装置所产生的射频信号进行比较分析，当射频信号的功率大于或等于预设功率时，功率放大装置将射频信号进行放大后经信号发射装置发射；当射频信号的功率小于预设功率时，射频信号不再经过功率放大装置进行功率放大，直接通过信号发射装置进行发射，避免了小功率信号进行功率放大时，功率放大装置造成较多的能量损耗，有效地降低了通讯设备小功率信号发射时的功耗，从而解决了通讯设备续航时间短的问题。
以上所述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。
以上所述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 (10)
1.一种通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述电路包括：
生成射频信号的信号发生装置；
当所述射频信号的功率大于或等于预设功率时，将所述射频信号输送至功率放大装置，以及当所述射频信号的功率小于所述预设功率时，将所述射频信号输送至信号发射装置的通道切换装置；
对接收的射频信号进行放大并输送至信号发射装置的功率放大装置；
将接收的射频信号进行发送的信号发射装置；
所述信号发生装置连接所述通道切换装置，所述通道切换装置连接所述功率放大装置，所述功率放大装置连接所述信号发射装置，所述通道切换装置连接所述信号发射装置。
2.根据权利要求1所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述通道切换装置为单刀双掷开关。
3.根据权利要求1所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述信号发生装置包括基带芯片和射频收发机，所述基带芯片连接所述射频收发机，所述射频收发机连接所述通道切换装置。
4.根据权利要求3所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述通道切换装置包括比较器和控制开关，所述控制开关包括第一触点、第二触点和第三触点，
所述比较器连接所述控制开关的第一触点和所述射频收发机，所述控制开关的第二触点连接所述功率放大装置，所述控制开关的第三触点连接所述信号发射装置。
5.根据权利要求4所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述控制开关为继电器。
6.根据权利要求4所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述功率放大装置包括功率放大器和供电装置，所述供电装置连接所述功率放大器，所述功率放大器连接所述控制开关的第二触点，所述功率放大器连接所述信号发射装置。
7.根据权利要求6所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述供电装置为电压转换器。
8.根据权利要求7所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述信号发射装置包括滤波器和发射器，所述滤波器连接所述功率放大器，所述滤波器连接所述控制开关的第三触点，所述发射器连接所述滤波器。
9.根据权利要求8所述的通讯设备信号发射电路，其特征在于，所述发射器为发射天线。
10.一种通讯设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的通讯设备信号发射电路。
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| CN113543285A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 海能达通信股份有限公司 | 射频电路、射频电路的控制方法和对讲设备 |
| CN113543285B (zh) * | 2020-04-17 | 2023-11-24 | 海能达通信股份有限公司 | 射频电路、射频电路的控制方法和对讲设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Communication equipment Signal transmitting circuit and communication equipment Effective date of registration: 20221018 Granted publication date: 20181130 Pledgee: Shenzhen hi tech investment small loan Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN GUANGHETONG WIRELESS COMMUNICATION SOFTWARE CO.,LTD. Registration number: Y2022980018724 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231110 Granted publication date: 20181130 Pledgee: Shenzhen hi tech investment small loan Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN GUANGHETONG WIRELESS COMMUNICATION SOFTWARE CO.,LTD. Registration number: Y2022980018724 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |