CN216056999U - 射频电路、天线装置和终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种射频电路、天线装置和终端设备。该射频电路包括MMPA、LNA、开关单元、滤波器、双工器和天线；双工器分别与MMPA中发送第一频段的上行信号的第一上行接口、LNA中接收第一频段的下行信号的第一下行接口和天线相连；滤波器的第一端与MMPA中发送第二频段的上行信号的第二上行接口或LNA中接收第二频段的下行信号的第二下行接口相连，滤波器的第二端与天线相连；第一频段的上行信号的谐波的频率与第二频段的下行信号的频率有重叠；开关单元，用于在MMPA发送第一频段的上行信号时，控制滤波器的第一端与第二上行接口断开，且控制第二上行接口接地。本实用新型可以提高第二频段的下行信号的接收性能。

Description

射频电路、天线装置和终端设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种射频电路、天线装置和终端设备。

背景技术

为了提高通信速率，使用载波聚合(Carrier Aggregation，CA)技术或在5G非独立组网的ENDC(EUTRA-NR DualConnection，演进型基站与新空口双连接)模式下，会利用低频、中频和高频等多个频段进行通信，这种方式相对于之前的单频段通信，可能会产生频段间干扰。例如可以使用多模多频段功率放大器(Multi-mode Multiband Power Amplifier,MMPA)发射第一频段和第二频段的信号，但MMPA内部各频段的接口不能完全隔离，第一频段的上行信号(也即发射信号)的谐波会干扰第二频段的下行信号(也即接收信号)，即第一频段的上行信号的谐波对第二频段的接收性能造成影响，导致第二频段接收性能的灵敏度降低。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种射频电路、天线装置和终端设备，可以提高受谐波干扰的第二频段的下行信号的接收性能。

第一方面，本实用新型实施例公开了一种射频电路，包括多频多模功率放大器MMPA、低噪声放大器LNA、开关单元、滤波器、双工器和天线；

所述双工器的两个第一端和第二端分别与所述MMPA中发送第一频段的上行信号的第一上行接口、所述LNA中接收第一频段的下行信号的第一下行接口和所述天线相连；

所述滤波器的第一端与所述MMPA中发送第二频段的上行信号的第二上行接口或所述LNA中接收第二频段的下行信号的第二下行接口相连，所述滤波器的第二端与所述天线相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第二频段的下行信号的频率有重叠；

所述开关单元，用于在所述MMPA发送所述第一频段的上行信号时，控制所述滤波器的第一端与所述第二上行接口断开，且控制所述第二上行接口接地。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述开关单元为双刀双掷开关DPDT，所述DPDT的第一输入端与所述第二上行接口相连，所述DPDT的第二输入端与所述第二下行接口相连，所述DPDT的第一输出端与所述滤波器的第一端相连，所述DPDT的第二输出端接地。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一频段和所述第二频段为以下任一种载波组合：

所述第一频段为B3，所述第二频段为B42；

所述第一频段为B5，所述第二频段为B41；

所述第一频段为B20，所述第二频段为B38；

所述第一频段为B20，所述第二频段为B41；

所述第一频段为B3，所述第二频段为n78。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一频段的上行信号与所述第一频段的下行信号的频率不同。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第二频段的上行信号与所述第二频段的下行信号的频率相同。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线与所述双工器的第二端相连，所述第二天线与所述滤波器的第二端相连。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述LNA包括第一LNA和第二LNA，所述第一LNA包括所述第一下行接口，所述第二LNA包括所述第二下行接口。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述滤波器为IPD滤波器、SAW滤波器和BAW滤波器中的任意一种。

第二方面，本实用新型还提供一种天线装置，包括如第一方面和第一方面任一种可能实施方式所述的射频电路和射频收发器。

第二方面，本实用新型还提供一种终端设备，包括如第二方面所述的天线装置。

本实用新型提供的射频电路，通过在可能受谐波干扰的频段的通道上设置开关单元，若MMPA发送第一频段的上行信号，且第一频段的上行信号的谐波的频率与第二频段的下行信号的频率有重叠，则通过开关单元将第二上行接口与滤波器的第一端断开，且控制第二上行接口接地，使得第一频段的上行信号无法通过滤波器和开关单元传输至LNA中的第二下行接口，因而利用开关单元控制第二上行接口接地，可以提高开关单元的隔离度，避免在载波聚合或ENDC模式下谐波干扰导致的接收性能灵敏度降低，提高了第二频段的下行信号的接收性能。

附图说明

图1为一种射频电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种射频电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种射频电路的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1为一种射频电路的结构示意图，如图1所示，该射频电路中，低频信号LB1(可称为第一频段的信号)的工作模式为频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)模式。该低频信号具体通过双工器来实现该频段的发射通路和接收通路的隔离区分。在该射频电路中，该低频信号的发射通路和接收通路具体为：LB1的发射(可称为第一频段的上行信号)经过MMPA、双工器、天线开关和天线的通路，而LB1的接收(可称为第一频段的下行信号)经过天线、天线开关、双工器和低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)的通路。而高频信号HB1(可称为第二频段的信号)的工作模式为时分双工(Time DivisionDuplexing,TDD)模式，该高频信号具体通过1个单刀双掷开关(Single Pole DoubleThrow,SPDT)来实现发射通路和接收通路的切换导通。在该射频电路中，该低频信号的发射通路和接收通路具体为：HB1的发射(可称为第二频段的上行信号)经过MMPA、SPDT、滤波器、天线开关和天线的通路，而HB1的接收(可称为第二频段的下行信号)则经过天线、天线开关、滤波器、SPDT和LNA的通路。

在该射频电路中，高频信号的接收通路和发射通路只通过1个SPDT来切换导通，并且高频信号和低频信号的发射均通过MMPA，那么，若MMPA在发射低频信号的同时LNA也在接收高频信号，由于MMPA内部不是完全隔离的，低频信号的谐波可能会泄露至上述SPDT与MMPA之间的通路上，而单个SPDT的隔离度也是有限的，因此低频信号的谐波可能进一步泄露至滤波器或者LNA中，也即低频信号的谐波可能会对高频信号的接收产生干扰，进而导致高频信号的接收灵敏度下降。

因此，本实用新型针对以上问题，提供了一种射频电路，可以提高端口的隔离度，降低第一频段的上行信号的谐波对第二频段的下行信号产生的干扰，提高第二频段的下行信号的接收灵敏度。

下面对本实用新型实施例进行详细介绍。

请参阅图2，图2是本实用新型实施例提供的一种射频电路的结构示意图，如图2所示，该射频电路包括：多频多模功率放大器MMPA10、低噪声放大器LNA20、开关单元30、滤波器40、双工器50和天线60；

上述双工器50的两个第一端51、52和第二端53分别与上述MMPA10中发送第一频段的上行信号的第一上行接口11、上述LNA20中接收第一频段的下行信号的第一下行接口21和上述天线60相连；

上述滤波器40的第一端41与上述MMPA10中发送第二频段的上行信号的第二上行接口12或上述LNA20中接收第二频段的下行信号的第二下行接口22相连，上述滤波器40的第二端42与上述天线60相连；上述第一频段的上行信号的谐波的频率与上述第二频段的下行信号的频率有重叠；

上述开关单元30，用于在上述MMPA10发送上述第一频段的上行信号时，控制上述滤波器40的第一端41与上述第二上行接口12断开，且控制上述第二上行接口12接地。

在本实施例中，MMPA10可以支持对不同频段的信号的发射，以实现对不同频段的信号间的发射切换控制。也即MMPA10可以对不同频段的上行信号的放大。不同频段的信号可以包括4G LTE信号、5G NR信号中的不同频段、不同双工制式的信号。示例性的，不同频段可以包括B3、B5、B20、B38、B42、B41和n78等。而低噪声放大器LNA20可以将接收到的微弱信号进行放大，使得信号和数据的传输效果和效率更好。双工器50可以在滤波的同时能将发射和接收信号隔离，保证信号发射和接收在共用天线时的正常工作。

在本实施例中，第一频段可以为低频，而第二频段为高频，当然，第一频段+第二频段也可以为低频+中频或中频+高频的组合等，本申请对此不作限制。但必须满足第一频段的上行信号的谐波与第二频段的下行信号有重叠，也即第一频段的上行信号的谐波会对第二频段的下行信号产生干扰。

在本实施例中，上述第一频段的上行信号与上述第一频段的下行信号的频率不同。而上述第二频段的上行信号与上述第二频段的下行信号的频率相同。具体的，第一频段的信号为频分双工FDD工作模式。而第二频段的信号为时分双工TDD工作模式。

本实施例中信号的收发原理如下：第一频段的上行信号经MMPA10放大后，通过双工器50输出至天线60；天线60接收到第一频段的下行信号后，通过双工器50输入至LNA20。而第二频段的上行信号经过MMPA10放大后，通过滤波器40输出至天线60；天线60接收到第二频段的下行信号后，通过滤波器40输入至LNA20。本实施例提供的射频电路的工作原理为：MMPA10不会同时对第一频段的上行信号和第二频段的上行信号进行放大，而第二频段的信号为TDD工作模式，则MMPA10对第一频段的上行信号进行放大时，第二频段的下行信号可能正通过滤波器40和开关模块输入至LNA20。那么，在MMPA10内部隔离度不够的情况下，若第一频段的上行信号的谐波信号从MMPA10中的第二上行接口12泄露出去，由于此时开关单元30控制上述滤波器40的第一端41与上述第二上行接口12断开，且控制上述第二上行接口12接地，也即MMPA10与滤波器40之间处于断开状态，且第二上行接口12接地使得开关单元30内部的隔离度相对于图1中的SPDT的隔离度有了一定的提升，所以从MMPA10的第二上行接口12泄露出去的谐波信号不能进入滤波器40，也不能通过开关单元30进入LNA20中的第二下行接口22，因而避免了泄露的第一频段的上行信号的谐波信号干扰第二频段的下行信号的接收性能。

本实用新型提供的射频电路，通过在可能受谐波干扰的频段的通道上设置开关单元，若MMPA发送第一频段的上行信号，且第一频段的上行信号的谐波的频率与第二频段的下行信号的频率有重叠，则通过开关单元将第二上行接口与滤波器的第一端断开，且控制第二上行接口接地，使得第一频段的上行信号无法通过滤波器和开关单元传输至LNA中的第二下行接口，因而利用开关单元控制第二上行接口接地，可以提高开关单元的隔离度，避免在载波聚合或ENDC模式下谐波干扰导致的接收性能灵敏度降低，提高了第二频段的下行信号的接收性能。

在一个实施例中，上述开关单元30可以为双刀双掷开关DPDT，上述DPDT的第一输入端与上述第二上行接口12相连，上述DPDT的第二输入端与上述第二下行接口22相连，上述DPDT的第一输出端与上述滤波器40的第一端41相连，上述DPDT的第二输出端接地。如图3所示，双刀双掷开关(Double Pole Double Throw,DPDT)的第一输入端为31，第二输入端为32，第一输出端为33，第二输出端为34。一般来说，DPDT可以有2种工作状态，工作状态1为第一输入端31和第二输出端34连通，第二输入端32和第一输出端33连通，此时本实施例的射频电路中，MMPA的第二上行接口12接地，滤波器40的第一端41和LNA20的第二下行接口22连通，即第二频段的下行信号经过的通路是导通的。而第二频段的上行信号经过的通路是断开的，能够提高端口隔离度，提高第二频段的下行信号的接收性能；工作状态2为第一输入端31和第一输出端33连通，第二输入端32和第二输出端34连通，此时本实施例的射频电路中，MMPA的第二上行接口12和滤波器40的第一端41连通，LNA20的第二下行接口22接地，即第二频段的上行信号经过的通路是导通的。而第二频段的下行信号经过的通路是断开的，该工作状态2对应的应用与本实用新型的应用场景不同，在此不进行描述。因此本实施例中，DPDT开关处于工作状态1，通过利用DPDT可以实现端口隔离度的提高，降低第一频段的上行信号的谐波信号的干扰，提高第二频段的下行信号的接收灵敏度。

因此，本实用新型实施例可以针对使用MMPA时第一频段的上行信号的谐波和第二频段的下行信号重叠，因而对第二频段的下行信号产生干扰，导致第二频段的下行信号的接收灵敏度降低的问题，提出解决方案，即利用双刀双掷开关使得MMPA的第二上行接口接地，从而提高第二上行接口和第二下行接口之间的隔离度，使得第二频段的下行信号经过的通路导通时尽量不受第一频段的上行信号的谐波信号的干扰。本实用新型相比图1中的射频电路，只使用1个双刀双掷开关，即可提高信号的接收灵敏度，并且使用较少的成本，占用较低的布板空间，经济实惠且效果较好。

在一个实施例中，上述第一频段和上述第二频段为以下任一种载波组合：上述第一频段为B3，上述第二频段为B42；上述第一频段为B5，上述第二频段为B41；上述第一频段为B20，上述第二频段为B38；上述第一频段为B20，上述第二频段为B41；上述第一频段为B3，上述第二频段为n78。不限于以上组合，第一频段和上述第二频段还可以为其他载波组合，对此不作限制。

在一个实施例中，上述天线60包括第一天线和第二天线，上述第一天线与上述双工器的第二端53相连，上述第二天线与上述滤波器的第二端42相连。即第一频段的信号和第二频段的信号可以通过天线开关和相同的天线进行发射和接收，也可以通过不同的天线进行发射和接收。可理解的，当第一频段的信号通过第一天线进行发射和接收，而第二频段的信号通过第二天线进行发射和接收时，第一天线和第二天线的性能存在一定的区别。

在一个实施例中，上述LNA包括第一LNA和第二LNA，上述第一LNA包括上述第一下行接口21，上述第二LNA包括上述第二下行接口22。也即上述LNA可以是能够接收不同频段的信号的LNA模组，例如LNA BANK；也可以是不同的分立的LNA，此时第一LNA接收第一频段的下行信号，而第二LNA接收第二频段的下行信号。

在一个实施例中，上述滤波器可以为IPD滤波器、SAW滤波器和BAW滤波器中的任意一种。

在一种可能的实施例中，本实用新型还提供了一种天线装置，包括上述任一种可能的实施例中的射频电路，以及射频收发器。该射频收发器用于发送和接收不同频段的信号，针对每个频段具有对应的上行接口和下行接口，并且射频收发器中每个频段的上行接口与MMPA10连接，射频收发器中每个频段的下行接口与LNA20连接。

在一种可能的实施例中，本实用新型还提供了一种终端设备，该终端设备包括上述天线装置。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频电路，其特征在于，包括多频多模功率放大器MMPA、低噪声放大器LNA、开关单元、滤波器、双工器和天线；

所述双工器的两个第一端和第二端分别与所述MMPA中发送第一频段的上行信号的第一上行接口、所述LNA中接收第一频段的下行信号的第一下行接口和所述天线相连；

所述滤波器的第一端与所述MMPA中发送第二频段的上行信号的第二上行接口或所述LNA中接收第二频段的下行信号的第二下行接口相连，所述滤波器的第二端与所述天线相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第二频段的下行信号的频率有重叠；

所述开关单元，用于在所述MMPA发送所述第一频段的上行信号时，控制所述滤波器的第一端与所述第二上行接口断开，且控制所述第二上行接口接地。

2.如权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述开关单元为双刀双掷开关DPDT，所述DPDT的第一输入端与所述第二上行接口相连，所述DPDT的第二输入端与所述第二下行接口相连，所述DPDT的第一输出端与所述滤波器的第一端相连，所述DPDT的第二输出端接地。

3.如权利要求2所述的射频电路，其特征在于，所述第一频段和所述第二频段为以下任一种载波组合：

所述第一频段为B3，所述第二频段为B42；

所述第一频段为B5，所述第二频段为B41；

所述第一频段为B20，所述第二频段为B38；

所述第一频段为B20，所述第二频段为B41；

所述第一频段为B3，所述第二频段为n78。

4.如权利要求3所述的射频电路，其特征在于，所述第一频段的上行信号与所述第一频段的下行信号的频率不同。

5.如权利要求4所述的射频电路，其特征在于，所述第二频段的上行信号与所述第二频段的下行信号的频率相同。

6.如权利要求5所述的射频电路，其特征在于，所述天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线与所述双工器的第二端相连，所述第二天线与所述滤波器的第二端相连。

7.如权利要求5所述的射频电路，其特征在于，所述LNA包括第一LNA和第二LNA，所述第一LNA包括所述第一下行接口，所述第二LNA包括所述第二下行接口。

8.如权利要求1-7任一项所述的射频电路，其特征在于，所述滤波器为IPD滤波器、SAW滤波器和BAW滤波器中的任意一种。

9.一种天线装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的射频电路和射频收发器。

10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的天线装置。

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