CN211959201U - 一种可配置的多模式射频前端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可配置的多模式射频前端，包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第一切换开关和第二切换开关；低频段信号通过所述第一谐振腔向天线口发送信号；高频段信号依次通过所述第二切换开关、所述第二谐振腔、所述第一切换开关向天线口发送信号。本实用新型提供了一种可配置的多模式射频前端，不仅能够节省大量的射频前端面积，而且大大降低了射频前端的复杂度，从而降低了成本。

Description

一种可配置的多模式射频前端

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，更具体的说是涉及一种可配置的多模式射频前端。

背景技术

现有无线通信是多制式多频段共存的状态，对于无线射频收发前端来说，则变得越来越复杂，射频前端通常需要完成选频，双向，隔离，甚至双工，耦合，双工等不同作用；同时，随着无线通信从4G发展到5G，射频前端在手机或者终端产品中所占据的成本，面积，体积也越来越大，可配置的射频前端将大大降低射频前端的复杂度，成本和面积，具有广阔的前景。

因此，如何提供一种节省大量的射频前端面积，从而降低大量的成本的双工器是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可配置的多模式射频前端，不仅能够节省大量的射频前端面积，而且大大降低了射频前端的复杂度，从而降低了成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可配置的多模式射频前端，包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第一切换开关和第二切换开关；低频段信号通过所述第一谐振腔向天线口发送信号；高频段信号依次通过所述第二切换开关、所述第二谐振腔、所述第一切换开关向天线口发送信号。

优选的，在上述的一种可配置的多模式射频前端中，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔均是由电感和可调电容并联而成。

优选的，在上述的一种可配置的多模式射频前端中，所述第一谐振腔的一端连接低频段信号，另一端与所述第一切换开关的动端连接；所述第一切换开关的两个不动端分别连接在所述第二谐振腔的两端。

优选的，在上述的一种可配置的多模式射频前端中，高频段信号与所述第二切换开关的动端连接，所述第二切换开关的两个不动端分别与所述第二谐振腔的两端连接。

优选的，在上述的一种可配置的多模式射频前端中，还包括：可调电阻；所述可调电阻一端与所述第二谐振腔的一端连接，另一端接地。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种可配置的多模式射频前端，第一，通过可切换互感耦合系数的方式，加强或者减弱磁场分布会带来互感耦合系数的正负变化，从而导致频率选择性的变化；第二，第一切换开关和第二切换开关的实现，采用现有CMOS工艺或者SOI工艺可以实现很好的开关，不太降低射频性能，实现非常灵活，为可配置射频前端提供了非常好的开关特性；本实用新型通过互感耦合和切换开关，用非常简单的结构就实现了：双工器，双频开关和环回的特性，可以节省大量的射频前端面积，从而降低大量的成本；其次通过数控可配置，实现非常低的配置代价，而且使用非常灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的双工器模式电路图；

图2附图为本实用新型的双工器模式频响特性曲线；

图3附图为本实用新型的双频开关模式电路图；

图4附图为本实用新型的双频开关模式频响特性曲线；

图5附图为本实用新型的环回模式电路图；

图6附图为本实用新型的环回模式频响特性曲线；

图7附图为本实用新型的双频开关模式磁场分布示意图；

图8附图为本实用新型的双工器模式磁场分布示意图。

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。

一种可配置的多模式射频前端，包括：第一谐振腔1、第二谐振腔2、第一切换开关S₁和第二切换开关S₂；低频段信号通过第一谐振腔1向天线口P₂发送信号；高频端P₃信号依次通过第二切换开关S₂、第二谐振腔2、第一切换开关S₁向天线口P₂发送信号。

为了进一步优化上述技术方案，第一谐振腔1和第二谐振腔2均是由电感和电容并联而成。

进一步，第一电感L₁和第一电容C₁组成第一谐振腔1，第二电感L₂和第二电容C₂组成第二谐振腔2，第一电容C₁和第二电容C₂是两个可调电容，从而可以改变两个谐振腔的频率，两个谐振腔之间是有互感的，系数为k。

为了进一步优化上述技术方案，第一谐振腔1的一端连接低频段信号，另一端与第一切换开关S₁的动端连接；第一切换开关S₁的两个不动端分别连接在第二谐振腔2的两端。

为了进一步优化上述技术方案，高频端P₃信号与第二切换开关S₂的动端连接，第二切换开关S₂的两个不动端分别与第二谐振腔2的两端连接。

进一步，第一切换开关S₁改变耦合系数k的符号，也就是耦合系数k可以为正数，也可以是负数，从而该开关的模式也得到了改变。

为了进一步优化上述技术方案，还包括：可调电阻R₁；可调电阻R₁一端与第二谐振腔2的一端连接，另一端接地。

进一步，可调电阻R₁的加入，在环回模式下，控制低频端P₁和高频端P₃之间的耦合度的，一般不希望这个耦合度很大因为发射信号太强，可能会导致接收饱和，这相当于起了一个衰减作用。

工作原理如下：

(1)双工器模式

如图1、2所示，在双工器模式下，第一电感L₁和第一电容C₁，第二电感L₂与第二电容C₂分别谐振在频点f₁和f₂上，第一切换开关S₁此时打在下方，第一电感L₁和第二电感L₂的耦合方式是正耦合，也就是耦合系数k是正数，此时频响特性曲线如图2所示，S21和S31分别是低频端P₁/高频端P₃向天线口P₂输出曲线，该模式工作状态可以用来实现双发，也可以实现双收，还可以实现一发一收。

(2)双频开关模式

如图3、4所示，在双工器模式下，第一切换开关S₁打在上路，此时耦合系数k为负值，此时由双工器模式变成了双频开关模式，通过切换第一电容C₁和第二电容C₂来实现双频开关的工作频率。其频率特性如图4所示，图中实线为f₁的频率特性，虚线为f₂的频率特性。

(3)环回模式

如图5、6所示，在环回模式下，第一切换开关S₁打在上路，与第二切换开关S₂直接连接，第二切换开关S₂打在左路，可调电阻R₁为相对低阻，用来调节S13的增益，通过调整第一电容C₁和第二电容C₂，可以调节低频端P1到高频端P3的频率特性，如图6右图所示。

图7中是磁场部分消除，也就是双频开关模式，图8是相互加强模式，也就是双工器模式。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种可配置的多模式射频前端，其特征在于，包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第一切换开关和第二切换开关；低频段信号通过所述第一谐振腔向天线口发送信号；高频段信号依次通过所述第二切换开关、所述第二谐振腔、所述第一切换开关向天线口发送信号。

2.根据权利要求1所述的一种可配置的多模式射频前端，其特征在于，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔均是由电感和可调电容并联而成。

3.根据权利要求1所述的一种可配置的多模式射频前端，其特征在于，所述第一谐振腔的一端连接低频段信号，另一端与所述第一切换开关的动端连接；所述第一切换开关的两个不动端分别连接在所述第二谐振腔的两端。

4.根据权利要求3所述的一种可配置的多模式射频前端，其特征在于，高频段信号与所述第二切换开关的动端连接，所述第二切换开关的两个不动端分别与所述第二谐振腔的两端连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可配置的多模式射频前端，其特征在于，还包括：可调电阻；所述可调电阻一端与所述第二谐振腔的一端连接，另一端接地。

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