CN211720551U - 一种高集成度载波聚合可重构射频模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及射频模组技术领域，尤其是一种高集成度载波聚合可重构射频模组，包括滤波器、移相器、多路选择开关和逻辑控制单元，滤波器设置有多个，移相器的数量与滤波器数量一致，每个滤波器均通过对应的移相器与多路选择开关的其中一输出端连接，多路选择开关的ANT端输入信号，逻辑控制单元与多路选择开关的控制端连接，通过逻辑控制单元，实现对多路选择开关控制一个或多个输入端的接通，本实用新型实现高度集成化和载波聚合动态配置。

Description

一种高集成度载波聚合可重构射频模组

技术领域

本实用新型涉及射频模组技术领域，具体领域为一种高集成度载波聚合可重构射频模组。

背景技术

5G通信技术正在如火如荼的推进，根据相关预测，未来10年内，5G终端将会成为手机产业中发展最快的步伐。5G中新的子信道、宽带、载波聚合等标准会带来大量滤波器、天线、低噪放、功放、开关在模组和收发机中的变化和新应用。5G频段的紧凑型和有限的空间都会给硬件设计带来不小挑战。RF的复杂性要求在提高，但是空间上的分配却不会增加，因此射频前端会采用模组化来节省面积，射频前端模组将会同时集成PA、开关、滤波器、LNA等等。

射频前端模组市场将受到新的5G标准的高度影响。这主要来自于5G带来的射频模组复杂度的提升和用量的增加。全面屏手机已经成为如今中高端智能机的主流形式，屏占比越来越高，近乎占据了整个了手机的整个正面，这留给射频前端的空间越来越小，使得超小型高集成度射频前端模组的需求越来越强烈。

滤波器、开关、LNA、PA等组成的射频模块向拥有更高集成度的模组化方向发展是必然趋势。射频模组有主集模组PAMiD、主集模组FEMiD、分集模组DiFEM等。声表面波滤波器是射频模组的最关键器件之一。CSP封装的滤波器已经无法满足射频模组的集成化要求，晶圆级封装(WLCSP)是最佳选择。为了提高通信速率，载波聚合是一种很好的选择。对于终端来说，下行速率更为重要，且不同国家和地区的通信频段、载波聚合方式会有所不同，要求终端Rx要有更多载波频段和更灵活的聚合方式。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高集成度载波聚合可重构射频模组。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高集成度载波聚合可重构射频模组，包括滤波器、移相器、多路选择开关和逻辑控制单元，滤波器设置有多个，移相器的数量与滤波器数量一致，每个滤波器均通过对应的移相器与多路选择开关的其中一输出端连接，多路选择开关的ANT端输入信号，逻辑控制单元与多路选择开关的控制端连接，通过逻辑控制单元，实现对多路选择开关控制一个或多个输入端的接通。

优选的，所述滤波器为声表面波滤波器。

优选的，所述的滤波器单滤波器或多信器。

优选的，所述的声表面波滤波器为晶圆级封装的声表面波滤波器。

优选的，所述移相器为LC器件。

优选的，所述的LC器件采用0201封装或01005封装模组。

优选的，所述的逻辑控制单元为逻辑控制器，逻辑控制器采用MIPI或IO接口与多路选择开关的控制端连接，通过逻辑控制器接收外部指令传达至多路选择开关处，多多路选择开关进行选通相应的输入输出端连通通道。

优选的，所述多路选择开关至少为单刀多掷开关。

优选的，所述的多路选择开关为双刀多掷开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过载波聚合可重构射频前端模组，实现终端射频前端分集链路芯片化，实现高度集成化和载波聚合动态配置。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型的开关选通连接图一；

图3为本实用新型的开关选通连接图二；

图4为本实用新型的模组结构图。

图中：1、滤波器；2、移相器；3、多路选择开关；4、逻辑控制单元。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至4，本实用新型提供一种技术方案：一种高集成度载波聚合可重构射频模组，包括滤波器、移相器、多路选择开关和逻辑控制单元，滤波器设置有多个，移相器的数量与滤波器数量一致，每个滤波器均通过对应的移相器与多路选择开关的其中一输出端连接，多路选择开关的ANT端输入信号，逻辑控制单元与多路选择开关的控制端连接，通过逻辑控制单元，实现对多路选择开关控制一个或多个输入端的接通。

所述滤波器为声表面波滤波器。

所述的滤波器单滤波器或多信器。

所述的声表面波滤波器为晶圆级封装的声表面波滤波器。

所述移相器为LC器件。

所述的LC器件采用0201封装或01005封装模组。

滤波器在进行载波聚合组合时，滤波器的相位决定组合效果，直接影响插入损耗和回波损耗。移相网络作用有：a)改变滤波器相位，减小组合后插入损耗、回波损耗等参数恶化；b)部分SAW滤波器需要阻抗匹配，尤其是多信器，移相网络实现阻抗匹配功能，考虑体积、成本等因素，移相网络由小体积的LC实现。

所述的逻辑控制单元为逻辑控制器，逻辑控制器采用MIPI或IO接口与多路选择开关的控制端连接，通过逻辑控制器接收外部指令传达至多路选择开关处，多多路选择开关进行选通相应的输入输出端连通通道。

所述多路选择开关至少为单刀多掷开关。

所述的多路选择开关为双刀多掷开关。

通过本技术方案，当前终端用的分集滤波器主要是声表面波(SAW)类型，可以是双端口的单SAW滤波器，也可以是三端口的双信器件，或者四端口的三信器等；

在组合载波聚合比较常用的双信器设计，使得不需要在使用时要通过电路上组合成双信器，如B1+3、B34+39、B5+8等。

通常终端分集天线只有1到2个，而信道数量很多，需要单刀或双刀多掷开关。载波聚合方式会随外界因素变化而变化，常规的电路组合成多信器后很难实现聚合频段的改变。为了实现载波聚合可动态重构，要求多路开关有可以同时选通2路或2路以上；

如从B1+3+7切换到B1+3+40过程如图2-3所示：

如图2，通常，B1+3设计成双信器，由逻辑控制器实现开关RF1和RF2同时选通，通过B1+3移相网络和B7移相网络，实现B1+3+7载波聚合，且性能恶化有限；

如图3，由逻辑控制器实现开关RF1和RF3同时选通，通过B1+3移相网络和B40移相网络，实现B1+3+40载波聚合，从而实现载波聚合动态重构。

为了实现高度集成，需要把多颗器件封装在一颗芯片中，这涉及到工艺兼容问题。从工艺上分为3类：SAW滤波器、LC器件和开关：

SAW滤波器采用晶圆级封装；LC器件选择0201或01005封装；开关直接在晶圆上长铜柱，且末端加锡，如图4所示，这3类器件经过贴片、回流焊、塑封封装在PCB基板上，从而实现高度集成。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：包括滤波器、移相器、多路选择开关和逻辑控制单元，滤波器设置有多个，移相器的数量与滤波器数量一致，每个滤波器均通过对应的移相器与多路选择开关的其中一输出端连接，多路选择开关的ANT端输入信号，逻辑控制单元与多路选择开关的控制端连接，通过逻辑控制单元，实现对多路选择开关控制一个或多个输入端的接通。

2.根据权利要求1所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述滤波器为声表面波滤波器。

3.根据权利要求2所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述的滤波器单滤波器或多信器。

4.根据权利要求3所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述的声表面波滤波器为晶圆级封装的声表面波滤波器。

5.根据权利要求1所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述移相器为LC器件。

6.根据权利要求5所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述的LC器件采用0201封装或01005封装模组。

7.根据权利要求1所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述的逻辑控制单元为逻辑控制器，逻辑控制器采用MIPI或IO接口与多路选择开关的控制端连接，通过逻辑控制器接收外部指令传达至多路选择开关处，多多路选择开关进行选通相应的输入输出端连通通道。

8.根据权利要求1所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述多路选择开关至少为单刀多掷开关。

9.根据权利要求8所述的一种高集成度载波聚合可重构射频模组，其特征在于：所述的多路选择开关为双刀多掷开关。

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