CN216490478U - 射频系统和通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种射频系统和通信设备，射频系统，包括：射频收发器；收发模块，被配置有第一发射端口、第一辅助传输端口、第一收发端口、第一天线端口和第二天线端口，以及与射频收发器连接的第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，第一收发端口经第一天线端口与第一天线连接，第二天线端口与第二天线连接，收发模块用于对接收到的预设低频信号进行发射和接收处理；第一滤波模块，第一滤波模块的两个第一端分别与第一发射端口、第一辅助传输端口一一对应连接，第一滤波模块的第二端与第一收发端口连接，第一滤波模块用于对来自发射端口和第一收发端口的预设低频信号进行滤波处理。

Description

射频系统和通信设备

技术领域

本申请实施例涉及射频技术领域，特别是涉及一种射频系统和通信设备。

背景技术

随着技术的发展和进步，移动通信技术逐渐开始应用于内置有射频系统的通信设备，例如手机等。传统的射频系统在小区边缘、楼宇深处或电梯等信号较差的区域时，低频信号(例如，N28A或B28A频段信号)的发射性能较差。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种射频系统和通信设备，可以实现对低频信号的双路发射，使射频系统具有更好的发射性能。

一种射频系统，包括：

射频收发器；

收发模块，被配置有第一发射端口、第一辅助传输端口、第一收发端口、第一天线端口和第二天线端口，以及与所述射频收发器连接的第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述第一收发端口经所述第一天线端口与第一天线连接，所述第二天线端口与第二天线连接，所述收发模块用于对接收到的预设低频信号进行发射和接收处理；

第一滤波模块，所述第一滤波模块的两个第一端分别与所述第一发射端口、所述第一辅助传输端口一一对应连接，所述第一滤波模块的第二端与所述第一收发端口连接，所述第一滤波模块用于对来自所述发射端口的预设低频信号进行滤波处理并传输至所述第一收发端口，还用于对来自所述第一收发端口的所述预设低频信号进行滤波处理并传输至所述第一辅助传输端口。

一种通信设备，包括如上述的射频系统。

上述射频系统和通信设备，所述射频系统，包括：射频收发器；收发模块，被配置有第一发射端口、第一辅助传输端口、第一收发端口、第一天线端口和第二天线端口，以及与所述射频收发器连接的第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述第一收发端口经所述第一天线端口与第一天线连接，所述第二天线端口与第二天线连接，所述收发模块用于对接收到的预设低频信号进行发射和接收处理；第一滤波模块，所述第一滤波模块的两个第一端分别与所述第一发射端口、所述第一辅助传输端口一一对应连接，所述第一滤波模块的第二端与所述第一收发端口连接，所述第一滤波模块用于对来自所述发射端口的预设低频信号进行滤波处理并传输至所述第一收发端口，还用于对来自所述第一收发端口的所述预设低频信号进行滤波处理并传输至所述第一辅助传输端口。在本申请中，收发模块可以协同第一天线和第二天线，支持对预设低频信号的双路发射和双路接收，从而实现对预设低频信号的2×2MIMO发射功能以及2×2MIMO接收功能。相对于仅能够支持预设低频信号单路发射的相关技术，采用本实施例的射频系统，上行速率可以提升一倍，上行覆盖距离也可以提升一倍，进而可以成倍的提高射频系统的信道容量以及发射性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的射频系统的结构框图之一；

图2为一实施例的射频系统的结构框图之二；

图3为一实施例的射频系统的结构框图之三；

图4为一实施例的射频系统的结构框图之四；

图5为一实施例的射频系统的结构框图之五；

图6为一实施例的射频系统的结构框图之六；

图7为一实施例的射频系统的结构框图之七；

图8为一实施例的射频系统的结构框图之八；

图9为一实施例的射频系统的结构框图之九；

图10为一实施例的射频系统的结构框图之十。

元件标号说明：

射频收发器：10；收发模块：20；第一收发单元：210；第一功率放大器：211；第一低噪声放大器：212；第二收发单元：220；第二功率放大器：221；第二低噪声放大器：222；第一耦合单元：230；第一开关单元：240；第二耦合单元：250；第二开关单元：260；第三射频开关：271；第四射频开关：272；第五射频开关：273；第六射频开关：274；第五滤波单元：280；第三功率放大器：291；第四功率放大器：292；第一滤波模块：30；第一双工器：310；第二滤波模块：40；第二双工器：410；接收模块：50；第一接收单元：510；第三低噪声放大器：511；第七射频开关：512；第二接收单元：520；第四低噪声放大器：521；第八射频开关：522；第三滤波模块：60；第四滤波模块：70。

具体实施方式

为了便于理解本申请实施例，下面将参照相关附图对本申请实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请实施例的首选实施例。但是，本申请实施例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实施例的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本申请实施例。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体地限定。

本申请实施例涉及的射频系统可以应用到具有无线通信功能的通信设备，其通信设备可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)，例如手机，移动台(MobileStation，MS)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为通信设备。

图1为一实施例的射频系统的结构框图之一，参考图1，在本实施例中，射频系统包括射频收发器10、收发模块20和第一滤波模块30。本实施例的射频系统分别与第一天线ANT1、第二天线ANT2连接，以实现信号收发功能。

其中，第一天线ANT1和第二天线ANT2均能够支持对各个不同频段的射频信号的收发。各支天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如，各支天线可以包括由以下天线结构形成的具有谐振元件的天线：阵列天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、缝隙天线结构、螺旋形天线结构、带状天线、单极天线、偶极天线中的至少一种等。不同类型的天线可以用于不同的频段和频段组合。在本实施例中，对第一天线ANT1、第二天线ANT2的类型不做进一步的限定。

收发模块20被配置有第一发射端口LB_TXOUT4、第一辅助传输端口LNA_AUX1、第一收发端口LB_TRX4、第一天线端口LB ANT和第二天线端口ANT3，以及与射频收发器10连接的第一输入端口4G LB RFIN1、第二输入端口4G LB RFIN2、第一输出端口LNA OUT1和第二输出端口LNA OUT2。第一收发端口LB_TRX4经第一天线端口LB ANT与第一天线ANT1连接，第二天线端口ANT3与第二天线ANT2连接。收发模块20用于对接收到的预设低频信号进行发射和接收处理。在本实施例中，收发模块20可以为内置低噪声放大器的低频功率放大器模块(Low Band Power Amplifier Module Integrated Duplexer with LNA，LB L-PA Mid)。

第一滤波模块30的两个第一端分别与第一发射端口LB_TXOUT4、第一辅助传输端口LNA_AUX1一一对应连接，第一滤波模块30的第二端与第一收发端口LB_TRX4连接。第一滤波模块30用于对来自第一发射端口LB_TXOUT4的预设低频信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至第一收发端口LB_TRX4，还用于对来自第一收发端口LB_TRX4的预设低频信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至第一辅助传输端口LNA_AUX1。也即，第一滤波模块30可以对接收到的预设低频信号进行滤波处理，并按照信号的传输方向，将预设低频信号分离至对应的接收通路和发射通路。

其中，预设低频信号可以包括4G LTE低频信号和5G NR低频信号中的一个。4G LTE低频信号的频段包括但不限于B5、B8、B12、B13、B14、B17、B18、B19、B20、B26、B28A，5G NR低频信号的频段包括但不限于N5、N8、N12、N13、N14、N17、N18、N19、N20、N26、N28A、N71。需要说明的是，5G网络沿用4G网络所使用的频段，仅更改序号之前的标识，且预设低频信号的多个低频频段可以不限于表中的举例说明。

示例性地，若预设低频信号为N28A频段信号，则本实施例的射频系统可以支持对N28A频段信号的主分集发射功能、2×2MIMO发射功能以及2×2MIMO接收功能。若预设低频信号为B20频段信号，则本实施例的射频系统可以支持对B20频段信号的主分集发射功能、2×2MIMO发射功能以及2×2MIMO接收功能。

在本实施例中，射频系统包括射频收发器10、收发模块20和第一滤波模块30。其中，收发模块20可以协同第一天线ANT1和第二天线ANT2，支持对预设低频信号的双路发射和双路接收，从而实现对预设低频信号的2×2MIMO发射功能以及2×2MIMO接收功能。相对于仅能够支持预设低频信号单路发射的相关技术，采用本实施例的射频系统，上行速率可以提升一倍，上行覆盖距离也可以提升一倍，进而可以成倍的提高射频系统的信道容量以及发射性能。

图2为一实施例的射频系统的结构框图之二，参考图2，在本实施例中，射频系统还包括第二滤波模块40。第二滤波模块40设置在第二天线ANT2所在的射频通路上，第二滤波模块40用于对接收到的预设低频信号进行滤波处理。可选地，第二滤波模块40可以集成于收发模块20中，也可以设置于收发模块20的外部，本实施例不做限定。其中，第二滤波模块40的位置可以根据射频系统的集成度和维护便捷性进行选择。

在图2所示的实施例中，第二滤波模块40设置于接收模块50的外部。收发模块20还被配置有第二辅助传输端口LNA_AUX3。其中，第二滤波模块40的两个第一端分别与第二天线端口ANT3、第二辅助传输端口LNA_AUX3一一对应连接，第二滤波模块40的第二端用于连接第二天线ANT2。在本实施例中，收发模块20包括第一收发单元210和第二收发单元220。

其中，第一收发单元210分别与第一输入端口4G LB RFIN1、第一输出端口LNAOUT1、第一发射端口LB_TXOUT4和第一辅助传输端口LNA_AUX1连接。第一收发单元210用于对接收到的预设低频信号进行发射和接收处理。具体地，第一收发单元210可以对经第一输入端口4G LB RFIN1输入的预设低频信号进行功率放大处理，并将处理后的信号传输至第一发射端口LB_TXOUT4，第一滤波模块30对从第一发射端口LB_TXOUT4接收到的信号进行滤波处理，并将滤波处理后的信号传输至第一收发端口LB_TRX4，并经接收模块50的内部路径传输至第一天线端口LB ANT，以实现第一天线ANT1对预设低频信号的发射。另外，第一天线ANT1接收到的预设低频信号经第一天线端口LB ANT、接收模块50的内部路径以及第一收发端口LB_TRX4传输至第一滤波模块30，第一滤波模块30对接收到的预设低频信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至第一辅助传输端口LNA_AUX1，第一收发单元210对从第一辅助传输端口LNA_AUX1接收到的信号进行低噪声放大处理，并将处理后的信号经第一输出端口LNA OUT1传输至射频收发器10，以实现对预设低频信号的接收。

第二收发单元220分别与第二输入端口4G LB RFIN2、第二输出端口LNA OUT2、第二天线端口ANT3、第二辅助传输端口LNA_AUX3连接。第二收发单元220用于对接收到的预设低频信号进行发射和接收处理。具体地，第二收发单元220可以对经第二输入端口4G LBRFIN2输入的预设低频信号进行功率放大处理，并将处理后的信号传输至第二天线端口ANT3，第二滤波模块40从第二天线端口ANT3获取功率放大处理后的信号进行滤波处理，并将滤波处理后的信号传输至第二天线ANT2，以实现第二天线ANT2对预设低频信号的发射。另外，第二天线ANT2接收到的预设低频信号经第二滤波模块40进行滤波处理，第二收发单元220获取上述滤波处理后的信号进行低噪声放大处理，并将处理后的信号经第二输出端口LNA OUT2传输至射频收发器10，以实现对预设低频信号的接收。

在本实施例中，在收发模块20中设置了两个收发单元。两个收发单元可以分别一一对应地发射两路预设低频信号，从而可以避免采用多个分立的多模多频功率放大器(Multimode Multiband Power Amplifier Module，MMPA)器件来实现双路发射，进而可以提高收发模块20的集成度，以提高射频系统的集成度，同时还可以降低成本。

图3为一实施例的射频系统的结构框图之三，参考图3，在本实施例中第二收发单元包括第二功率放大器221和第二低噪声放大器222。可选地，第二滤波模块可以包括第二双工器410，第二双工器410可以对接收到信号进行滤波处理，同时，还可以根据信号的传输方向分离的收发路径。

其中，第二功率放大器221的输入端与第二输入端口4G LB RFIN2连接，第二功率放大器221的输出端与第二天线端口ANT3连接，第二功率放大器221用于对预设低频信号进行功率放大处理。第二低噪声放大器222的输入端与第二辅助传输端口LNA_AUX3连接，第二低噪声放大器222的输出端与第二输出端口LNA OUT2连接，第二低噪声放大器222用于对预设低频信号进行低噪声放大处理。具体地，第二双工器410的两个第一端分别与第二辅助传输端口LNA_AUX3、第二天线端口ANT3一一对应连接，第二双工器410的第二端与第二天线ANT2连接。外置的第二双工器410可以从第二天线端口ANT3获取功率放大处理后的预设低频信号，对获取的信号进行滤波处理，并将滤波处理后的预设低频信号传输至第二天线ANT2，以实现对预设低频信号的发射处理。另外，第二双工器410还可对第二天线ANT2接收的预设低频信号进行滤波处理，并传输至第二辅助传输端口LNA_AUX3，以使第二低噪声放大器222对第二双工器410输出的预设低频信号进行低噪声放大处理，以实现对预设低频信号的接收处理。在本实施例中，通过将第二双工器410外置于收发模块20，可以便于维护和更换第二双工器410，从而提高维护的便利性，并降低更换第二双工器410的成本。

继续参考图3，在其中一个实施例中，当第二收发单元220包括第二功率放大器221时，射频系统还包括第二耦合单元250。第二耦合单元250设置在第二天线端口ANT3与第二天线ANT2之间的射频通路上，第二耦合单元250用于耦合经第二功率放大器221进行功率放大处理后的预设低频信号，以生成对应的第二耦合信号，并经第二耦合单元250的输出端输出第二耦合信号至射频收发器10。射频收发器10接收第二耦合信号，以检测预设低频信号的功率信息。也即，第二耦合单元250的输出端输出的第二耦合信号可传输至射频收发器10，以实现对预设低频信号的功率信息检测。具体地，第二耦合信号包括第二前向耦合信号和第二反向耦合信号，基于第二前向耦合信号，可以检测预设低频信号的前向功率信息；基于第二反向耦合信号，可以对应检测预设低频信号的反向功率信息。

图4为一实施例的射频系统的结构框图之四，参考图4，在本实施例中，第二滤波模块内置于接收模块20中。也即，若第二滤波模块包括第二双工器410，则第二双工器410可以内置于接收模块中。具体地，第二功率放大器221的输入端与第二输入端口4G LB RFIN2连接，第二功率放大器221的输出端与第二双工器410的一个第一端连接，第二低噪声放大器222的输入端与第二双工器410的另一个第一端连接。也即，第二双工器410的两个第一端分别与第二功率放大器221的输出端、第二低噪声放大器222的输入端一一对应连接，第二双工器410的第二端与第二天线端口ANT3连接。具体地，内置在收发模块20中的第二双工器410可以对功率放大处理后的预设低频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的预设低频信号传输至第二天线端口ANT3，以实现对预设低频信号的发射处理。另外，第二双工器410还可对第二天线端口ANT3接收的预设低频信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至第二低噪声放大器222，以使第二低噪声放大器222对第二双工器410输出的预设低频信号进行低噪声放大处理，以实现对预设低频信号的接收处理。

在本实施例中，通过将第二双工器410内置在收发模块20中，可以进一步提高收发模块20的集成度，减少占用面积，其仅需要封装一次，可降低成本。另外，还可以在收发模块20中实现各个器件之间的端口匹配，降低了端口失配，可进一步提高射频系统的通信性能。

图5为一实施例的射频系统的结构框图之五，参考图5，相较于图3和图4的实施例，在本实施例中，第二耦合单元250内置于收发模块20中。相应地，收发模块20还被配置有第二耦合输出端口CPLOUT2。第二耦合单元250设置在第二功率放大器221的输出端与第二天线端口ANT3之间的射频通路上，且第二耦合单元250的输出端与第二耦合输出端口CPLOUT2连接。第二耦合单元250用于耦合经第二功率放大器221进行功率放大处理后的预设低频信号，以生成对应的第二耦合信号，并经第二耦合输出端口CPLOUT2输出第二耦合信号至射频收发器10。射频收发器10接收第二耦合信号，以检测预设低频信号的功率信息。也即，第二耦合单元250的输出端输出的第二耦合信号可经第二耦合输出端口CPLOUT2传输至射频收发器10，以实现对预设低频信号的功率信息检测。在本实施例中，通过将第二耦合单元250内置在收发模块20中，可以进一步提高收发模块20的集成度，降低成本，另外，还可以在收发模块20中实现各个器件之间的端口匹配，降低了端口失配，可进一步提高收发模块20的通信性能。

继续参考图3至图5，在其中一个实施例中，第一收发单元包括第一功率放大器211和第一低噪声放大器212。其中，第一功率放大器211的输入端与第一输入端口4G LB RFIN1连接，第一功率放大器211的输出端与第一发射端口LB_TXOUT4连接，第一功率放大器211用于对预设低频信号进行功率放大处理。第一低噪声放大器212的输入端与第一辅助输入端口连接，第一低噪声放大器212的输出端与第一输出端口LNA OUT1连接，第一低噪声放大器212用于对预设低频信号进行低噪声放大处理。具体地，第一功率放大器211的输入端与第一输入端口4G LB RFIN1连接，第一低噪声放大器212的输出端与第一输出端口LNA OUT1连接。

可选地，第一滤波模块可以为第一双工器310，第一双工器310可以对接收到信号进行滤波处理，同时，还可以根据信号的传输方向分离的收发路径。第一双工器310的两个第一端分别与第一发射端口LB_TXOUT4、第一辅助传输端口LNA_AUX1一一对应连接，第一双工器310的第二端与第一收发端口LB_TRX4连接。第一双工器310可以对功率放大处理后的预设低频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的预设低频信号传输至第一收发端口LB_TRX4，进而传输至第一天线端口LB ANT，以实现对预设低频信号的发射处理。另外，第一双工器310还可对第一天线端口LB ANT接收的预设低频信号进行滤波处理，并将处理后的信号传输至第一低噪声放大器212，以使第一低噪声放大器212对第一双工器310输出的预设低频信号进行低噪声放大处理，以实现对预设低频信号的接收处理。

继续参考图3至图5，在其中一个实施例中，收发模块20还被配置有用于连接射频收发器10的第一耦合输出端口CPLOUT1，收发模块20还包括第一耦合单元230。

其中，第一耦合单元230设置在第一功率放大器211的输出端与第一天线端口LBANT之间的射频通路上，且第一耦合单元230的输出端与第一耦合输出端口CPLOUT1连接。第一耦合单元230用于耦合经第一功率放大器211进行功率放大处理后的预设低频信号，以生成对应的第一耦合信号，并经第一耦合输出端口CPLOUT1输出第一耦合信号至射频收发器10。射频收发器10接收第一耦合信号，以检测预设低频信号的功率信息。也即，第一耦合单元230的输出端输出的第一耦合信号可经第一耦合输出端口CPLOUT1传输至射频收发器10，以实现预设低频信号的功率信息检测。具体地，第一耦合信号包括第一前向耦合信号和第一反向耦合信号，基于第一前向耦合信号，可以检测预设低频信号的前向功率信息；基于第一反向耦合信号，可以对应检测预设低频信号的反向功率信息。

可选地，在一些实施例中，第一耦合单元230也可以设置在第一天线端口LB ANT与第一天线ANT1之间，用于耦合经第一天线端口LB ANT输出的预设低频信号以输出第一耦合信号。第一耦合单元230的输出端输出的第一耦合信号直接传输至射频收发器10，以实现对预设低频信号的功率信息检测。

继续参考图3至图5，在其中一个实施例中，收发模块20还被配置有用于接收外部耦合信号的耦合输入端口CPLIN，收发模块20还包括第一开关单元240。第一开关单元240的两个第一端分别与第一耦合单元230的输出端、耦合输入端口CPLIN一一对应连接，第一开关单元240的一个第二端与第一耦合输出端口CPLOUT1连接。具体地，第一开关单元240可以为SPDT开关，第一开关单元240可以将第一耦合信号传输至第一耦合输出端口CPLOUT1，也可以将经耦合输入端口CPLIN输入的外部耦合信号传输至第一耦合输出端口CPLOUT1，以传输至射频收发器10。在本实施例中，通过设置耦合输入端口CPLIN，可以经耦合输入端口CPLIN接收其他器件的外部耦合信号，并将外部耦合信号经第一耦合输出端口CPLOUT1输出，进而可以缩短射频的走线长度，减小了射频系统布局的复杂度，同时还减少射频系统占用PCB的面积，降低了成本。

图6为一实施例的射频系统的结构框图之六，参考图6，在本实施例中，射频系统还包括第二开关单元260。第二开关单元260的两个第一端分别与第一耦合输出端口CPLOUT1、第二耦合单元250的输出端一一对应连接，第二开关单元260的第二端与射频收发器10连接。在本实施例中，第二耦合单元250的输出端经第二耦合输出端口CPLOUT2输出第二耦合信号，因此，第二开关单元260的两个第一端分别与第一耦合输出端口CPLOUT1、第二耦合输出端口CPLOUT2一一对应连接。第二开关单元260用于选择传输第一耦合信号和第二耦合信号中的一个至射频收发器10。示例性地，第二开关单元260可以为SPDT开关。图6实施例以图5实施例作为基础，提供了一种包括第二开关单元260的射频系统，但可以理解的是，图3和图4实施例的射频系统中也可以设置第二开关单元260，且设置方式可以参考图6实施例。因此，此处仅就区别做简单说明。即，当第二耦合单元250采用如图3和图4所示的方式外置于收发模块20时，第二开关单元260的一个第一端可以直接与第二耦合单元250的输出端连接。也即，第二开关单元260的两个第一端分别与第二耦合单元250的输出端、第一耦合输出端口CPLOUT1连接，第二开关单元260的第二端与射频收发器10连接。

在本实施例中，通过设置第二开关单元260，可以选择导通第一耦合单元230和第二耦合单元250中的一个与射频收发器10之间的耦合反馈通路，以选择输出第一耦合信号和第二耦合信号中的一个至射频收发器10。基于上述结构，可以避免采用两个反馈射频走线来分别反馈第一耦合信号、第二耦合信号至射频收发器10，从而缩短了反馈射频走线总长度，减小了射频系统布局的复杂度，同时还减少了射频系统占用PCB的面积，降低了成本。

为了便于说明，基于如图6的射频系统，阐述第一耦合信号、第二耦合信号的耦合信号反馈链路。

第一耦合信号的反馈链路：检测前向功率时，第一耦合单元230中的DPDT开关的触点1切向触点2，触点3切向触点4；检测反向功率时，第一耦合单元230中的DPDT开关，触点1切向触点4，触点3切向触点2。与此同时，第一开关单元240中触点2切向触点1，导通第一耦合信号的功率检测通路，第二开关单元260中触点2切向触点1，以使第一耦合信号经第二开关单元260传输至射频收发器10。

第二耦合信号的反馈链路：检测前向功率时，第二耦合单元250中的DPDT开关的触点1切向触点2，触点3切向触点4；检测反向功率时，第二耦合单元250中的DPDT开关，触点1切向触点4，触点3切向触点2。与此同时，第二开关单元260中触点3切向触点1，以使第二耦合信号经路径Path08传输至第二开关单元260，然后传输至射频收发器10。

图7为一实施例的射频系统的结构框图之七，参考图7，在本实施例中，基于内置于收发模块20的第二耦合单元250，第一开关单元240可以包括三个第一端和两个第二端。第一开关单元240的三个第一端分别与第一耦合单元230的输出端、第二耦合单元250的输出端、耦合输入端口CPLIN一一对应连接，第一开关单元240的两个第二端分别与第一耦合输出端口CPLOUT1、第二耦合输出端口CPLOUT2一一对应连接。在一些实施例中，第一开关单元240也可以为SP3T开关，第一开关单元240的第二端与第一耦合输出端口CPLOUT1连接。为了便于说明，基于如图7的射频系统，阐述其第一耦合信号、第二耦合信号的耦合信号反馈链路。

第一耦合信号的反馈链路：检测前向功率时，第一耦合单元230中的DPDT开关的触点1切向触点2，触点3切向触点4；检测反向功率时，第一耦合单元230中的DPDT开关，触点1切向触点4，触点3切向触点2；第一开关单元240中触点3切向触点1，导通第一耦合信号的功率检测通路，以使第一耦合信号经路径Path07传输至射频收发器10。

第二耦合信号的反馈链路：检测前向功率时，第二耦合单元250中的DPDT开关的触点1切向触点2，触点3切向触点4；检测反向功率时，第二耦合单元250中的DPDT开关，触点1切向触点4，触点3切向触点2；第二开关单元260240中触点4切向触点1，导通第二耦合信号的功率检测通路，以使第二耦合信号经路径Path07传输至射频收发器10。

在本实施例中，通过设置2P3T的第一开关单元240，可以省略设置在收发模块20外部用于切换第一耦合信号和第二耦合信号的第二开关单元260，以进一步提高收发模块20的集成度，降低成本。另外，还可以在收发模块20中实现各个器件之间的端口匹配，降低了端口失配，可进一步提高收发模块20的通信性能。

图8为一实施例的射频系统的结构框图之八，参考图8，在本实施例中，第一功率放大器211还可以支持对多个第二低频信号的发射和接收处理。其中，第二低频信号可以包括4G低频信号和/或5G的低频信号。示例性地，多个第二低频信号可以包括B12、B8、B20、B26等频段的射频信号。其中，预设低频信号、各第二低频信号的频段各不相同。当第一功率放大器211用于支持多个频段的射频信号的收发处理时，收发模块20还包括第三射频开关271、第四射频开关272、第五射频开关273和第五滤波单元280。第五滤波单元280可以包括多个滤波器件，各滤波器件分别对第一功率放大器211输出的信号进行滤波处理，以输出不同频段的信号。各滤波器件还可以对第一天线端口LB ANT接收的射频信号进行滤波处理，以输出不同频段的信号至第一低噪声放大器212。

具体地，第一功率放大器211的输入端与第一输入端口4G LB RFIN1连接，第一功率放大器211用于对经第一输入端口4G LB RFIN1接收的预设低频信号和多个第二低频信号进行功率放大处理。第一功率放大器211的输出端与第三射频开关271的第一端连接，第三射频开关271的多个第二端分别与第五滤波单元280中的多个滤波器件一一对应连接。第三射频开关271用于选择导通第一功率放大器211与任一滤波器件之间的射频通路。第一低噪声放大器212的输入端与第五射频开关273的第一端连接，第五射频开关273的多个第二端分别与第五滤波单元280中的多个滤波器件一一对应连接，第一低噪声放大器212的输出端与第二输出端口LNA OUT2连接。第五射频开关273用于选择导通第一低噪声放大器212与任一滤波器件之间的射频通路。第一低噪声放大器212用于对第五滤波单元280输出的信号进行低噪声放大处理，并将低噪声放大处理后的预设低频信号、多个第二低频信号传输至第二输出端口LNA OUT2。可选地，第五滤波单元280中的滤波器件可以为双工器，也可以为两个滤波器。为了便于说明，在本实施例中，以滤波器件为双工器为例进行说明。每个双工器的两个第一端分别与第三射频开关271的一个第二端、第五射频开关273的一个第二端一一对应连接，双工器的第二端与第四射频开关272的一个第一端连接。

需要说明的是，当第一功率放大器211用于对多个频段的射频信号进行功率放大处理时，第一耦合信号可以为多个，其可以包括预设低频信号对应的耦合信号，以及各第二低频信号对应的耦合信号。其中，第二低频信号例如可以是但不限于图中的B8频段信号和B26频段信号。

继续参考图8，收发模块20还配置有多个辅助端口，例如包括用于接收外部滤波处理后的辅助端口LNA_AUX2、LNA_AUX4，用于连接外挂双工器的辅助端口LB TXOUT1、LBTXOUT2、LB TXOUT3、LB_TRX1、LB_TRX2、LB_TRX3等。收发模块20还包括分别与第二低噪声放大器222、辅助端口LNA_AUX3、LNA_AUX4连接的SPDT开关，辅助端口LNA_AUX3、LNA_AUX4可接收经滤波处理后的其他低频信号，并传输至第二低噪声放大器222进行低噪声放大处理，以实现对其他低频信号的接收处理。

在本实施例中，第一功率放大器211除了可以支持对预设低频信号、多个第二低频信号的发射处理，还可以根据实际需求进一步扩展能够支持的信号频段。而且，用于对第二低频信号进行处理的多个滤波器件和射频开关均集成在收发模块20中，从而可以在提高通信性能的基础上，进一步提高收发模块20的集成度，降低成本。另外，还可以在收发模块20中实现各个器件之间的端口匹配，降低了端口失配，可进一步提高收发模块20的通信性能。

请继续参考图8，在其中一个实施例中，收发模块20还可以包括第六射频开关274，第六射频开关274可以为DPDT开关。其中，第六射频开关274的两个第一端分别与第一输出端口LNA OUT1、第二输出端口LNA OUT2一一对应连接，第六射频开关274的两个第二端分别与第一低噪声放大器212、第二低噪声放大器222一一对应连接。在本实施例中，通过设置第六射频开关274，可以有效提高接收通路的切换灵活性。

请继续参考图8，在其中一个实施例中，收发模块20还配置有用于与天线连接的2G高频输出端口2G HB OUT，以及用于连接射频收发器10的2G高频输入端口2G HB IN和2G低频输入端口2G LB IN。收发模块20还可以包括相应的第三功率放大器291和第四功率放大器292等器件。其中，第三功率放大器291可用于支持对2G高频信号的功率放大处理，第四功率放大器292可以支持对2G低频信号的功率放大处理。基于上述结构，收发模块20还可以支持对2G信号的发射处理，从而可以拓展收发模块20所能够发射的射频信号的频段范围。

图9为一实施例的射频系统的结构框图之九，参考图9，在本实施例中，射频系统还包括接收模块50和第三滤波模块60。图9实施例以图8实施例作为基础，提供了一种包括接收模块50和第三滤波模块60的射频系统。但可以理解的是，图3至图7实施例的射频系统中也可以设置上述接收模块50和第三滤波模块60，且设置方式可以参考图9实施例，此处不再进行赘述。

其中，接收模块50被配置有用于连接射频收发器10的第三输出端口LMHB OUT和第四输出端口LB OUT，用于连接第三滤波模块60的低频接收端口LB RX2和第三辅助传输端口AUX LB_28，用于连接第三天线ANT3的第三天线端口LB ANT以及用于连接第四天线ANT4的第四辅助传输端口AUX LB2。具体地，接收模块50包括第一接收单元510和第二接收单元520。第一接收单元510分别与第三输出端口LMHB OUT、第三辅助传输端口AUX LB_28连接，第一接收单元510用于对第三辅助传输端口AUX LB_28接收到的预设低频信号进行接收处理。第二接收单元520分别与第四输出端口LB OUT、第四辅助传输端口AUX LB2连接，第二接收单元520用于对第四辅助传输端口AUX LB2接收到的预设低频信号进行接收处理。

第三滤波模块60分别与低频接收端口LB RX2和第三辅助传输端口AUX LB_28连接。第三滤波模块60用于对低频接收端口LB RX2接收到的预设低频信号进行滤波处理。其中，第三天线ANT3接收到预设低频信号，并经第三天线端口LB ANT和接收模块50的内部路径传输至低频接收端口LB RX2，以作为第三滤波模块60需要处理的预设低频信号。

示例性地，若预设低频信号为N28A频段信号，则本实施例的射频系统可以支持对N28A频段信号的主分集发射功能、2×2MIMO发射功能以及4×4MIMO接收功能。若预设低频信号为B20频段信号，则本实施例的射频系统可以支持对B20频段信号的主分集发射功能、2×2MIMO发射功能以及4×4MIMO接收功能。

在本实施例中，射频系统包括射频收发器10、收发模块20、第一滤波模块30、接收模块50和第三滤波模块60。其中，收发模块20可以协同第一天线ANT1和第二天线ANT2，支持对预设低频信号的双路发射和双路接收。接收模块50可以协同第三天线ANT3和第四天线ANT4，支持对预设低频信号的双路接收。基于以上，本实施例的射频系统可以实现对预设低频信号的2×2MIMO发射功能以及4×4MIMO接收功能。相对于仅能够支持预设低频信号2×2MIMO接收以及单路发射的相关技术，本实施例的射频系统的下行通信速率可以提升一倍，上行速率可以提升一倍，上行覆盖距离也可以提升一倍，进而可以成倍的提高射频系统的信道容量以及接收和发射性能。

图10为一实施例的射频系统的结构框图之十，参考图10，在其中一个实施例中，第一接收单元可以包括第三低噪声放大器511。第三低噪声放大器511的输入端可以与第三辅助传输端口AUXLB_28连接，第三低噪声放大器511的输出端与第三输出端口LMHB OUT连接。进一步地，第一接收单元还可以包括第七射频开关512。其中，第三低噪声放大器511的输入端与第七射频开关512的第一端连接，第七射频开关512的多个第二端分别与多个辅助传输端口AUXLB一一对应连接。多个辅助传输端口AUXLB包括但不限于图10中示出的AUXLB_28+20和AUXLB_28等端口。基于以上结构，接收模块50可以对更多频段的信号进行接收处理，从而可以拓展接收模块50所能够接收的射频信号的频段范围。

继续参考图10，在其中一个实施例中，射频系统还包括第四滤波模块70。第四滤波模块70分别与第四辅助传输端口AUX LB2、第四天线ANT4连接，用于对第四天线ANT4接收到的预设低频信号进行滤波处理。其中，接收模块50可以为射频低噪声放大器模组(Lownoise amplifier front end module，LFEM)，简称LFEM器件。接收模块50被配置有与第三天线ANT3连接的低频天线端口LB ANT，以及与第四天线ANT4连接的辅助输入端口LNA AUXLB1。

请继续参考图10，在其中一个实施例中，接收模块50还包括用于支持对中高频信号进行滤波和低噪声放大处理的多个低噪声放大器。其中，中高频信号可以包括多个中频频段的射频信号和多个高频频段的射频信号。其中，射频信号可以为4G信号，也可以为5G信号。上述中频频段和高频频段可以包括但不限于图中示出的B1、B2、B3、B4、B7、B30、B32、B34、B39、B40和B41等。相应地，接收模块50还包括用于对上述各频段进行滤波处理的多个滤波器件，以及用于实现通路切换的多个射频开关，例如SPDT开关、SP3T开关、SP4T开关、SP8T开关和SP11T开关等。可以理解的是，滤波器件和射频开关的端口数量本实施例不做限定，可以根据实际需要设置。图10实施例以图8实施例作为基础，提供了一种包括接收模块50、第三滤波模块60和第四滤波模块70的射频系统。但可以理解的是，图3至图7实施例的射频系统中也可以设置上述接收模块50、第三滤波模块60和第四滤波模块70，以及接收模块50中的各个元件，且设置方式可以参考图10实施例，此处不再进行赘述。

基于如图10所示的射频系统，以预设低频信号为B28A(或N28A)频段低频信号阐述双低频信号的收发路径。

第一发射链路：预设低频信号从射频收发器10输出，经射频走线传输至收发模块20的第一输入端口4G LB RFIN1，经第一功率放大器211功率放大后，经第三射频开关271、第一发射端口LB TXOUT4传输至第一双工器310，经第一双工器310滤波处理后，由第一收发端口LB_TRX4传输至第四射频开关272，第四射频开关272将信号传输至第一天线端口LBANT，以传输至第一天线ANT1。

第二发射链路：预设低频信号从射频收发器10输出，经射频走线传输至收发模块20的第二输入端口4G LB RFIN2，经第二功率放大器221功率放大后传输至第二双工器410，经第二双工器410滤波后传输至第二天线端口ANT3，以传输至第二天线ANT2。

第一接收(主集接收)链路：第一天线ANT1接收预设低频信号，并经第一天线端口LB ANT传输至第四射频开关272，经第一收发端口LB_TRX4传输至第一双工器310，第一双工器310滤波处理后经第一辅助传输端口LNA_AUX1传输至第五射频开关273，第五射频开关273将信号传输至第五射频开关273，进而传输至第一低噪声放大器212，经第一低噪声放大器212低噪声放大后传输至第六射频开关274、第一输出端口LNA OUT1，以传输至射频收发器10。

第二接收(分集接收)链路：第二天线ANT2接收预设低频信号，并经第二天线端口ANT3传输至第二双工器410，经第二双工器410滤波处理后经射频开关传输至第二低噪声放大器222，并经第六射频开关274、第二输出端口LNA OUT2传输至射频收发器10。

第三接收(PRX MIMO)链路：第三天线ANT3接收预设低频信号，经第三天线端口LBANT、射频开关、低频接收端口LB RX2传输至第三滤波模块60，经第三滤波模块60滤波处理后经第三辅助传输端口AUX LB_28传输至第七射频开关512、第三低噪声放大器511，并经DPDT开关传输至射频收发器10。

第四接收(DRX MIMO)链路：第四天线ANT4接收预设低频信号，第四滤波模块70滤波处理后传输至第四辅助传输端口AUX LB2，经第四辅助传输端口AUX LB2传输至第八射频开关522、第四低噪声放大器521，并经DPDT开关传输至射频收发器10。

上述射频系统，可以实现对预设低频信号的2×2MIMO发射功能以及4×4MIMO接收功能，相对于仅能够支持预设低频信号2×2MIMO接收以及单路发射的相关技术，其下行通信速率可以提升一倍，上行速率可以提升一倍，上行覆盖距离也可以提升一倍，进而可以成倍的提高射频系统的信道容量以及接收和发射性能。另外，在本实施例中，在收发模块20中设置了两个收发单元，两个收发单元可以分别一一对应地发射两路预设低频信号，从而可以避免采用多个分立的MMPA器件来实现对预设低频信号双路发射的配置要求，进而可以提高收发模块20的集成度以提高射频系统的集成度，同时还可以降低成本。

本申请实施例还提供了一种通信设备，包括如上述的射频系统。通过在通信设备上设置本实施例的射频系统，可以实现对预设低频信号的2×2MIMO发射功能以及2×2MIMO接收功能，其上行速率可以提升一倍，上行覆盖距离也可以提升一倍，进而可以成倍的提高射频系统的信道容量以及接收和发射性能。另外，在本实施例中，在收发模块20中设置了两个收发单元，两个收发单元可以分别一一对应地发射两路预设低频信号，从而可以避免采用多个分立的MMPA器件来实现对预设低频信号双路发射的配置要求，进而可以提高收发模块20的集成度以提高射频系统的集成度，同时还可以降低成本。

以上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。

以上实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。因此，本申请实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种射频系统，其特征在于，包括：

射频收发器；

收发模块，被配置有第一发射端口、第一辅助传输端口、第一收发端口、第一天线端口和第二天线端口，以及与所述射频收发器连接的第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述第一收发端口经所述第一天线端口与第一天线连接，所述第二天线端口与第二天线连接，所述收发模块用于对接收到的预设低频信号进行发射和接收处理；

第一滤波模块，所述第一滤波模块的两个第一端分别与所述第一发射端口、所述第一辅助传输端口一一对应连接，所述第一滤波模块的第二端与所述第一收发端口连接，所述第一滤波模块用于对来自所述发射端口的预设低频信号进行滤波处理并传输至所述第一收发端口，还用于对来自所述第一收发端口的所述预设低频信号进行滤波处理并传输至所述第一辅助传输端口。

2.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述射频系统还包括：

第二滤波模块，设置在所述第二天线所在的射频通路上，用于对接收到的所述预设低频信号进行滤波处理。

3.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述收发模块包括：

第一收发单元，分别与所述第一输入端口、所述第一输出端口、所述第一发射端口和所述第一辅助传输端口连接，用于对接收到的所述预设低频信号进行发射和接收处理；

第二收发单元，分别与所述第二输入端口和所述第二输出端口连接，用于对接收到的所述预设低频信号进行发射和接收处理；

其中，所述第二滤波模块集成于所述收发模块，所述第二滤波模块分别与所述第二收发单元、所述第二天线端口连接。

4.根据权利要求3所述的射频系统，其特征在于，所述第二收发单元包括：

第二功率放大器，所述第二功率放大器的输入端与所述第二输入端口连接，所述第二功率放大器的输出端与所述第二滤波模块的一个第一端连接，所述第二功率放大器用于对所述预设低频信号进行功率放大处理；

第二低噪声放大器，所述第二低噪声放大器的输入端与所述第二滤波模块的另一个第一端连接，所述第二低噪声放大器的输出端与所述第二输出端口连接，所述第二低噪声放大器用于对所述预设低频信号进行低噪声放大处理。

5.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述收发模块还被配置有第二辅助传输端口，所述收发模块包括：

第一收发单元，分别与所述第一输入端口、所述第一输出端口、所述第一发射端口和所述第一辅助传输端口连接，用于对接收到的所述预设低频信号进行发射和接收处理；

第二收发单元，分别与所述第二输入端口、所述第二输出端口、所述第二天线端口、所述第二辅助传输端口连接，用于对接收到的所述预设低频信号进行发射和接收处理；

其中，所述第二滤波模块的两个第一端分别与所述第二天线端口、所述第二辅助传输端口一一对应连接，所述第二滤波模块的第二端用于连接所述第二天线。

6.根据权利要求5所述的射频系统，其特征在于，所述第二收发单元包括：

第二功率放大器，所述第二功率放大器的输入端与所述第二输入端口连接，所述第二功率放大器的输出端与所述第二天线端口连接，所述第二功率放大器用于对所述预设低频信号进行功率放大处理；

第二低噪声放大器，所述第二低噪声放大器的输入端与所述第二辅助传输端口连接，所述第二低噪声放大器的输出端与所述第二输出端口连接，所述第二低噪声放大器用于对所述预设低频信号进行低噪声放大处理。

7.根据权利要求3至6任一项所述的射频系统，其特征在于，所述第一收发单元包括：

第一功率放大器，所述第一功率放大器的输入端与所述第一输入端口连接，所述第一功率放大器的输出端与所述第一发射端口连接，所述第一功率放大器用于对所述预设低频信号进行功率放大处理；

第一低噪声放大器，所述第一低噪声放大器的输入端与所述第一辅助输入端口连接，所述第一低噪声放大器的输出端与所述第一输出端口连接，所述第一低噪声放大器用于对所述预设低频信号进行低噪声放大处理。

8.根据权利要求7所述的射频系统，其特征在于，所述收发模块还被配置有用于连接所述射频收发器的第一耦合输出端口，所述收发模块还包括：

第一耦合单元，设置在所述第一功率放大器的输出端与所述第一天线端口之间的射频通路上，且所述第一耦合单元的输出端与所述第一耦合输出端口连接，所述第一耦合单元用于耦合经所述第一功率放大器进行功率放大处理后的所述预设低频信号以生成对应的第一耦合信号，并经所述第一耦合输出端口输出所述第一耦合信号。

9.根据权利要求8所述的射频系统，其特征在于，所述收发模块还被配置有用于接收外部耦合信号的耦合输入端口，其中，所述收发模块还包括：

第一开关单元，所述第一开关单元的两个第一端分别与所述第一耦合单元的输出端、所述耦合输入端口一一对应连接，所述第一开关单元的一个第二端与所述第一耦合输出端口连接。

10.根据权利要求9所述的射频系统，其特征在于，当所述第二收发单元包括第二功率放大器时，所述射频系统还包括：

第二耦合单元，设置在所述第二天线端口与所述第二天线之间的射频通路上，所述第二耦合单元用于耦合经所述第二功率放大器进行功率放大处理后的所述预设低频信号，以生成对应的第二耦合信号，并经所述第二耦合单元的输出端输出所述第二耦合信号至所述射频收发器。

11.根据权利要求9所述的射频系统，其特征在于，当所述第二收发单元包括第二功率放大器时，所述收发模块还被配置有第二耦合输出端口，其中，所述收发模块还包括：

第二耦合单元，设置在所述第二功率放大器的输出端与所述第二天线端口之间的射频通路上，且所述第二耦合单元的输出端与所述第二耦合输出端口连接，所述第二耦合单元用于耦合经所述第二功率放大器进行功率放大处理后的所述预设低频信号，以生成对应的第二耦合信号，并经所述第二耦合输出端口输出所述第二耦合信号。

12.根据权利要求10或11所述的射频系统，其特征在于，还包括：

第二开关单元，所述第二开关单元的两个第一端分别与所述第一耦合输出端口、所述第二耦合单元的输出端一一对应连接，所述第二开关单元的第二端与所述射频收发器连接，所述第二开关单元用于选择传输所述第一耦合信号和所述第二耦合信号中的一个至所述射频收发器。

13.根据权利要求11所述的射频系统，其特征在于，所述第一开关单元包括三个第一端和两个第二端，所述第一开关单元的三个第一端分别与所述第一耦合单元的输出端、所述第二耦合单元的输出端、所述耦合输入端口一一对应连接，所述第一开关单元的两个第二端分别与所述第一耦合输出端口、所述第二耦合输出端口一一对应连接。

14.根据权利要求7所述的射频系统，其特征在于，还包括：

接收模块，被配置有用于连接所述射频收发器的第三输出端口和第四输出端口，用于连接第三滤波模块的低频接收端口和第三辅助传输端口，用于连接第三天线的第三天线端口以及用于连接第四天线的第四辅助传输端口，所述接收模块包括：

第一接收单元，分别与所述第三输出端口、所述第三辅助传输端口连接，用于对所述第三辅助传输端口接收到的所述预设低频信号进行接收处理；

第二接收单元，分别与所述第四输出端口、所述第四辅助传输端口连接，用于对所述第四辅助传输端口接收到的所述预设低频信号进行接收处理；

其中，所述射频系统还包括：第三滤波模块，分别与所述低频接收端口和所述第三辅助传输端口连接，用于对所述低频接收端口接收到的所述预设低频信号进行滤波处理。

15.根据权利要求14所述的射频系统，其特征在于，还包括：

第四滤波模块，分别与所述第四辅助传输端口、所述第四天线连接，用于对所述第四天线接收到的所述预设低频信号进行滤波处理。

16.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至15任一项所述的射频系统。

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