CN212324099U - 射频电路和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种射频电路和电子设备,射频电路包括射频收发器、第一射频通路和N个第二射频通路;第一射频通路包括第一射频收发模块、第一开关及第一天线,第一射频收发模块通过第一开关与第一天线连接;至少部分第二射频通路中,每个第二射频通路均包括第一射频接收模块和第二天线,第一射频接收模块包括射频接收单元、第二开关及控制单元,射频接收单元及第二开关均与控制单元连接,第二天线与第二开关连接,第二开关与第一开关连接;第一射频收发模块和第一射频接收模块均与射频收发器连接;其中,在第一开关和第二开关导通的情况下,第二天线接收的信号通过第一射频收发模块传输至射频收发器。本申请实施例能够降低射频电路的路径差损。

Description

射频电路和电子设备
技术领域
本申请属于射频前端技术领域,具体涉及一种射频电路和电子设备。
背景技术
随着互联网通信技术的快速发展,以及电子设备的不断普及,用户对数据流量的需求也在不断增加。从4G的传输速率为100Mbps~1Gbps,到5G NR的峰值传输速率可达20Gbps,速率的提升要求5G必备4*4多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)关键技术。
如图1所示,为现有技术中支持5G的电子设备的射频电路的结构示意图,该电路架构用于实现一发四收1T4R。在实现本申请过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有技术中电子设备的射频电路采用四刀四掷(4P4T)开关,而四路天线布置在电子设备的不同位置,由于四刀四掷开关尺寸较大,仅能靠近四路天线的其中一路天线布置,导致其他三路天线到四刀四掷开关的走线较长,从而导致路径差损较大。
实用新型内容
本申请实施例提供一种射频电路和电子设备,以解决现有的电子设备的射频电路路径差损较大的问题。
为了解决上述技术问题,本申请实施例是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种射频电路,所述射频电路包括射频收发器、第一射频通路和N个第二射频通路,N为正整数;
所述第一射频通路包括第一射频收发模块、第一开关及第一天线,所述第一射频收发模块通过所述第一开关与所述第一天线连接;至少部分第二射频通路中,每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块和第二天线,所述第一射频接收模块包括射频接收单元、第二开关及控制单元,所述射频接收单元及所述第二开关均与所述控制单元连接,所述第二天线与所述第二开关连接,所述第二开关与所述第一开关连接;
所述第一射频收发模块和所述第一射频接收模块均与所述射频收发器连接;
其中,在所述第一开关和所述第二开关导通的情况下,所述第二天线接收的信号通过所述第一射频收发模块传输至所述射频收发器。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器及第一方面所述的射频电路,所述处理器与所述射频电路连接。
本申请实施例的射频电路包括射频收发器、第一射频通路和N个第二射频通路,N为正整数;所述第一射频通路包括第一射频收发模块、第一开关及第一天线,所述第一射频收发模块通过所述第一开关与所述第一天线连接;至少部分第二射频通路中,每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块和第二天线,所述第一射频接收模块包括射频接收单元、第二开关及控制单元,所述射频接收单元及所述第二开关均与所述控制单元连接,所述第二天线与所述第二开关连接,所述第二开关与所述第一开关连接;所述第一射频收发模块和所述第一射频接收模块均与所述射频收发器连接;其中,在所述第一开关和所述第二开关导通的情况下,所述第二天线接收的信号通过所述第一射频收发模块传输至所述射频收发器。这样,通过第一射频接收模块中的第二开关实现切换天线的功能,避免采用四刀四掷开关,能够降低路径差损。
附图说明
图1是现有技术中的一种射频电路的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种射频电路的结构示意图之一;
图3是本申请实施例提供的一种射频电路的结构示意图之二;
图4是本申请实施例提供的一种电子设备上天线的布局示意图;
图5是本申请实施例提供的一种射频电路的部分结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
除非另作定义,本申请中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的射频电路进行详细地说明。
参见图2,图2是本申请实施例提供的一种射频电路的结构示意图之一,如图2所示,所述射频电路包括射频收发器1、第一射频通路和N个第二射频通路,N为正整数;
所述第一射频通路包括第一射频收发模块2、第一开关3及第一天线4,所述第一射频收发模块2通过所述第一开关3与所述第一天线4连接;
至少部分第二射频通路中,每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6,所述第一射频接收模块5包括射频接收单元51、第二开关52及控制单元53,所述射频接收单元51及所述第二开关52均与所述控制单元53连接,所述第二天线6与所述第二开关52连接,所述第二开关52与所述第一开关3连接;
所述第一射频收发模块2和所述第一射频接收模块5均与所述射频收发器1连接;
其中,在所述第一开关3和所述第二开关52导通的情况下,所述第二天线接收的信号通过所述第一射频收发模块2传输至所述射频收发器1。
其中,如图3所示,所述第一开关3可以为单刀四掷(SP4T)开关,所述第二开关52可以为单刀双掷(SPDT)开关。N的值可以为3,或者可以为5,或者还可以为其他值,本申请实施例对此不进行限定。所述射频接收单元51可以包括低噪声放大器511和滤波器512,所述控制单元53可以包括控制芯片,所述控制芯片可以包括移动产业处理器接口(MobileIndustry Processor Interface,MIPI)。所述控制单元53可以与所述射频收发器1连接,或者可以与处理器连接。
另外,所述N个第二射频通路中每个第二射频通路可以均包括第一射频接收模块5和第二天线6;或者,所述N个第二射频通路中,M个所述第二射频通路包括第二射频接收模块、第三开关及第三天线,N-M个所述第二射频通路中每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6,其中,所述第二射频接收模块与所述射频收发器1连接,所述第二射频接收模块通过所述第三开关与所述第三天线连接,所述第三开关与所述第一开关3连接,M为大于等于1的正整数,且M小于N。
需要说明的是,所述第一射频收发模块2和所述第一射频接收模块5均与所述射频收发器1连接,能够实现探测参考信号在多个天线间轮发,且射频电路较为简单。
以N为3为例,三个第二射频通路中,每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6,第一开关3为SP4T开关,第二开关52为SPDT开关。第一射频收发模块2可以为TX/PRX模块,三个第一射频接收模块5可以分别作为DRX模块、DRX_MIMO模块及PRX_MIMO模块。射频电路可以包括1个SP4T开关和3个带切换功能的第一射频接收模块5。对于TX通路,可以通过SP4T和带切换功能的第一射频接收模块5内部的SPDT开关,可以实现TX信号在4路天线之间切换,从而可以实现1T4R功能。
如图3所示,本申请实施例中的射频电路,第一开关3与第一天线4连接,对于TX通路而言,第一天线4的信号仅经过SP4T,相对于采用四刀四掷开关,能够减少插损,以射频信号在4GHz频率为例,插损可以小0.5dB左右。其他三个天线的信号经过SP4T和第一射频接收模块5内部的SPDT开关,相对于采用四刀四掷开关,插损相当。因此,本申请实施例中的射频电路的TX性能相对于图1中方案,TX性能至少改善了0.5dB。
进一步的,对于RX通路,本申请实施例中的射频电路,4路RX信号均只通过一个SP4T或者带切换功能的第一射频接收模块5内部的SPDT开关,每路RX信号相对图1采用四刀四掷开关的方案,器件插损减小,以射频信号在4GHz频率为例,器件插损可以减小0.5dB。相关技术中采用四刀四掷开关的方案,PCB布局仅能靠近其中一个天线放置,会导致其他天线到第一射频接收模块5的走线偏长。
如图4所示,四个天线通常布置在电子设备的不同且相隔较远的位置。天线间的距离通常设置有4-6cm,以射频信号在4GHz频率为例,由于PCB内层走线在4GHz频率的插损通常为0.35dB/cm,图1中采用四刀四掷开关的方案,除靠近PCB布局放置的其中一个天线,其他天线的走线插损会增加1.4-2dB,导致接收性能下降。本申请实施例中的射频电路,全部第一射频接收模块5均可以靠近天线放置,天线到第一射频接收模块5的走线较短,并且,每个天线到第一射频接收模块5的内部LNA的走线插损较小。因此,本申请实施例中的射频电路的RX性能相对于图1中方案,改善了0.5-2.5dB。
另外,本申请实施例中的射频电路,将第二开关52集成在第一射频接收模块5中,集成度高,可以节省外围电路器件,方便布局,可以节省布局面积;并且,由第一射频接收模块5内部的控制单元53控制第二开关52,可以节省额外的开关的控制接口。以射频电路在5G中的应用为例,5G移动终端电路相对于4G复杂,射频电路使用的控制接口的增加可能会导致移动终端的控制接口不足。
在实际应用中,5G新空口(new radio,NR)移动通信网络有如下两种组网方式:非独立组网(Non-standalone,NSA)和独立组网(Standalone,SA)。非独立组网依托现有的LTE网络,将控制面锚定在LTE网络上,用户面数据由5G NR网络承载或者5G NR网络与LTE网络共同承载;独立组网独立承载完整的控制面和用户面,独立为用户提供通信服务,独立组网需要部署5G端到端的全新网络,包括接入网和核心网,建设周期和成本均高于非独立组网方式,目前主流运营商5G移动通信网络的建设均选择由NSA逐步向SA演进。
本申请实施例的射频电路包括射频收发器1、第一射频通路和N个第二射频通路,N为正整数;所述第一射频通路包括第一射频收发模块2、第一开关3及第一天线4,所述第一射频收发模块2通过所述第一开关3与所述第一天线4连接;至少部分第二射频通路中,每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6,所述第一射频接收模块5包括射频接收单元51、第二开关52及控制单元53,所述射频接收单元51及所述第二开关52均与所述控制单元53连接,所述第二天线6与所述第二开关52连接,所述第二开关52与所述第一开关3连接;所述第一射频收发模块2和所述第一射频接收模块5均与所述射频收发器1连接;其中,在所述第一开关3和所述第二开关52导通的情况下,所述第二天线接收的信号通过所述第一射频收发模块2传输至所述射频收发器1。这样,通过第一射频接收模块中的第二开关实现切换天线的功能,避免采用四刀四掷开关,能够降低路径差损。
可选的,如图3所示,所述第二开关52为单刀双掷开关,所述第二开关52的活动端与所述第二天线6连接,所述第二开关52的第一固定端与所述第一开关3连接,所述第二开关52的第二固定端与所述射频接收单元51连接。
其中,通过单刀双掷开关,使得第一射频接收模块5带切换功能,如图5所示,可以实现两种工作状态,一种工作状态为:单刀双掷开关切换到RX通路,以所述射频接收单元51包括低噪声放大器511和滤波器512为例,射频接收信号可以通过滤波器512和低噪声放大器511,传输到射频收发器1;另一种工作状态为:单刀双掷开关切换到TX通路,射频发射信号可以通过该通路直接传输到对应的天线进行发射。
该实施方式中,通过单刀双掷开关进行切换,实现较为简单,能够提高集成度。
可选的,如图3和图5所示,所述射频接收单元51包括低噪声放大器511和滤波器512,所述低噪声放大器511与所述滤波器512连接,所述滤波器512与所述第二开关52的第二固定端连接。
该实施方式中,将低噪声放大器511和滤波器512集成在所述第一射频接收模块5中,能够提高集成度。
可选的,所述控制单元53与所述低噪声放大器511连接。
该实施方式中,控制单元53分别与第二开关52和低噪声放大器511连接,能够实现第二开关52的切换控制以及低噪声放大器511的放大控制,避免增加控制接口。
可选的,所述控制单元53包括移动产业处理器接口,所述移动产业处理器接口分别与所述低噪声放大器511及所述第二开关52连接。
该实施方式中,通过移动产业处理器接口分别与所述低噪声放大器511及所述第二开关52连接,移动产业处理器接口符合移动设备的行业规范,适用性较强。
可选的,N的值为3,且三个第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6,所述第一开关3为单刀四掷开关,所述第一开关3的活动端与所述第一射频收发模块2连接,所述第一开关3的一个固定端与所述第一天线4连接,所述第一开关3的其余三个固定端分别与三个第二射频通路中的第二开关52连接。
其中,如图3所示,射频电路包括一个第一射频收发模块2和三个第一射频接收模块5,使得该射频电路支持探测参考信号(Sounding reference signal,SRS)在四天线间轮发。所述三个第一射频接收模块5可以分别为第一射频接收模块5a,第一射频接收模块5b,以及第一射频接收模块5c。第一射频接收模块5a,第一射频接收模块5b,以及第一射频接收模块5c均包括第二开关52。第一开关3的第一固定端可以与所述第一天线4连接,第一开关3的第二固定端可以与第一射频接收模块5a的第二开关52的第一固定端连接,第一开关3的第三固定端可以与第一射频接收模块5b的第二开关52的第一固定端连接,第一开关3的第四固定端可以与第一射频接收模块5c的第二开关52的第一固定端连接。
该实施方式中,三个第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6,能够进一步改善射频性能,尤其能够改善射频接收性能;且通过单刀四掷开关进行切换,实现1T4R功能,能够简化1T4R射频前端电路,提高集成度。
可选的,N的值为3,三个第二射频通路中,一个所述第二射频通路包括第二射频接收模块、第三开关及第三天线;
其余两个所述第二射频通路中每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6;
其中,所述第二射频接收模块与所述射频收发器1连接,所述第二射频接收模块通过所述第三开关与所述第三天线连接,所述第三开关与所述第一开关3连接。
该实施方式中,所述第二射频接收模块可以包括低噪声放大器511和滤波器512。所述第二射频接收模块可以为DRX模块、DRX_MIMO模块及PRX_MIMO模块中的任意一项。
可选的,所述第三开关为单刀双掷开关,所述第三开关的活动端与所述第三天线连接,所述第三开关的第一固定端与所述第一开关3连接,所述第三开关的第二固定端与所述第二射频接收模块连接。
其中,所述第一开关3可以为单刀四掷开关,所述第一开关3的活动端可以与所述第一射频收发模块2连接,所述第一开关3的四个固定端中一个固定端可以与所述第一天线4连接,两个固定端可以分别与两个第二射频通路中的第二开关52连接,一个固定端可以与所述第三开关的第一固定端连接。
该实施方式中,通过单刀双掷开关进行切换,实现较为简单,能够提高集成度。
可选的,所述射频电路还包括第二射频收发模块7、第三射频接收模块8及双刀双掷开关9,所述双刀双掷开关9的不同连接端分别与所述第二射频收发模块7、所述第三射频接收模块8、第四天线10及第五天线11连接。
其中,如图3所示,第二射频收发模块7可以为4G_TX/PRX模块,第三射频接收模块8可以为4G_DRX模块。本申请实施例中的射频电路,可以作为5G移动终端中的射频电路,可以支持NSA和SA两种模式,且支持NSA和SA的自动切换。
该实施方式中,所述射频电路还包括第二射频收发模块7、第三射频接收模块8及双刀双掷开关9,从而射频电路能够同时支持NSA和SA两种模式,且支持NSA和SA两种模式的自动切换,灵活性较好。
本申请实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括处理器及上述实施例所述的射频电路,所述处理器与所述射频电路连接。
其中,所述处理器可以与所述射频电路中的射频收发器1连接。
由于电子设备的其他结构是现有技术,射频电路在上述实施例中已进行详细说明,因此,本实施例中对于具体的电子设备的结构不再赘述。
本申请实施例的电子设备包括射频电路,射频电路包括射频收发器1、第一射频通路和N个第二射频通路,N为正整数;所述第一射频通路包括第一射频收发模块2、第一开关3及第一天线4,所述第一射频收发模块2通过所述第一开关3与所述第一天线4连接;至少部分第二射频通路中,每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块5和第二天线6,所述第一射频接收模块5包括射频接收单元51、第二开关52及控制单元53,所述射频接收单元51及所述第二开关52均与所述控制单元53连接,所述第二天线6与所述第二开关52连接,所述第二开关52与所述第一开关3连接;所述第一射频收发模块2和所述第一射频接收模块5均与所述射频收发器1连接;其中,在所述第一开关3和所述第二开关52导通的情况下,所述第二天线接收的信号通过所述第一射频收发模块2传输至所述射频收发器1。这样,通过第一射频接收模块中的第二开关实现切换天线的功能,避免采用四刀四掷开关,能够降低电子设备的路径差损。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种射频电路,其特征在于,所述射频电路包括射频收发器、第一射频通路和N个第二射频通路,N为正整数;
所述第一射频通路包括第一射频收发模块、第一开关及第一天线,所述第一射频收发模块通过所述第一开关与所述第一天线连接;
至少部分第二射频通路中,每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块和第二天线,所述第一射频接收模块包括射频接收单元、第二开关及控制单元,所述射频接收单元及所述第二开关均与所述控制单元连接,所述第二天线与所述第二开关连接,所述第二开关与所述第一开关连接;
所述第一射频收发模块和所述第一射频接收模块均与所述射频收发器连接;
其中,在所述第一开关和所述第二开关导通的情况下,所述第二天线接收的信号通过所述第一射频收发模块传输至所述射频收发器。
2.根据权利要求1所述的射频电路,其特征在于,所述第二开关为单刀双掷开关,所述第二开关的活动端与所述第二天线连接,所述第二开关的第一固定端与所述第一开关连接,所述第二开关的第二固定端与所述射频接收单元连接。
3.根据权利要求2所述的射频电路,其特征在于,所述射频接收单元包括低噪声放大器和滤波器,所述低噪声放大器与所述滤波器连接,所述滤波器与所述第二开关的第二固定端连接。
4.根据权利要求3所述的射频电路,其特征在于,所述控制单元与所述低噪声放大器连接。
5.根据权利要求4所述的射频电路,其特征在于,所述控制单元包括移动产业处理器接口,所述移动产业处理器接口分别与所述低噪声放大器及所述第二开关连接。
6.根据权利要求1所述的射频电路,其特征在于,N的值为3,且三个第二射频通路均包括第一射频接收模块和第二天线,所述第一开关为单刀四掷开关,所述第一开关的活动端与所述第一射频收发模块连接,所述第一开关的一个固定端与所述第一天线连接,所述第一开关的其余三个固定端分别与三个第二射频通路中的第二开关连接。
7.根据权利要求1所述的射频电路,其特征在于,N的值为3,三个第二射频通路中,一个所述第二射频通路包括第二射频接收模块、第三开关及第三天线;
其余两个所述第二射频通路中每个所述第二射频通路均包括第一射频接收模块和第二天线;
其中,所述第二射频接收模块与所述射频收发器连接,所述第二射频接收模块通过所述第三开关与所述第三天线连接,所述第三开关与所述第一开关连接。
8.根据权利要求7所述的射频电路,其特征在于,所述第三开关为单刀双掷开关,所述第三开关的活动端与所述第三天线连接,所述第三开关的第一固定端与所述第一开关连接,所述第三开关的第二固定端与所述第二射频接收模块连接。
9.根据权利要求1所述的射频电路,其特征在于,所述射频电路还包括第二射频收发模块、第三射频接收模块及双刀双掷开关,所述双刀双掷开关的不同连接端分别与所述第二射频收发模块、所述第三射频接收模块、第四天线及第五天线连接。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器及权利要求1至9中任一项所述的射频电路,所述处理器与所述射频电路连接。
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