CN217522835U - 用于射频前端的收发信号处理的电路结构及终端 - Google Patents

Abstract

本申请的目的是提供一种用于射频前端的收发信号处理的电路结构及终端，该电路结构主要是由驱动模块、与所述驱动模块电连接的第一信号功放模块、与所述第一信号功放模块和所述驱动模块均电连接的滤波器、与所述驱动模块电连接的第二信号功放模块、第一单刀多掷开关以及第二单刀多掷开关等构成。与现有技术相比，本申请提供的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，可以在收发信号处理时，降低不同端口之间的信号干扰。

Description

用于射频前端的收发信号处理的电路结构及终端

技术领域

本实用新型涉及通讯领域，尤其涉及一种射频前端收发信号处理电路及终端。

背景技术

随着网络的兴起，智能终端得到了很好的发展和应用，给人们的工作，生活，学习都带来了非常大的便捷，移动终端中的射频频段也变得更多和复杂，同时各个国家和地区的射频频段也不尽相同，这给射频前端设计带来了更大的挑战。

现有这种传统的射频前端，例如射频收发模组的前端结构中，在设计时，通常需要采用GSM功放、单刀多掷开关或者双刀多掷开关以及耦合器等器件进行集成组合，然而由于上述器件过于集成，导致器件选择性比较小，其在使用时，内部开关插损较大，此外，单刀多掷开关或者双刀多掷开关内相邻的两个开关端口与端口之间隔离度小，常引起相邻频段的互绕问题，同时GSM性能指标调试难度大，经常出现频段的CSE(Conducted Spurious emis-sions，传导杂散骚扰),RSE(Radiated spurious emissions辐射杂散骚扰)和EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution)等信号干扰等技术问题，特别是RSE等问题，调试难度大，并且，第三方实验室测试费用高。

此外，在现有技术中，由于受到器件摆放的限制对音频TDD(Time Di-visionDistortion，时分失真)噪声问题影响也较大，这些问题对于射频的调试造成比较大的困难，严重影响项目的开发周期和测试费用。因此，对于PCB的所有端口走线也有非常大的限制，很难做到所有频段的走线最短，最优化设计，造成走线插损太大，对于所有频段的发射接收信号性能有非常大的影响，从而造成终端的通话质量差和通话断线现象，同时会影响上网经常断线，卡顿等现象。

因此，如何在收发信号处理时，降低不同端口之间的信号干扰，是本实用新型所亟需解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本实用新型要解决的技术问题是如何提供一种用于射频前端的收发信号处理的电路结构，在收发信号处理时，降低不同端口之间的信号干扰。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于射频前端的收发信号处理的电路结构，包括：驱动模块；与所述驱动模块电连接的第一信号功放模块；与所述第一信号功放模块和所述驱动模块均电连接的滤波器；其特征在于，还包括：

第二信号功放模块，与所述驱动模块电连接；

第一单刀多掷开关，其一端分别与所述滤波器和所述第二信号功放模块电连接，另一端用于与外部的第一天线电连接；

第二单刀多掷开关，其一端分别与所述滤波器和第二信号功放模块所述电连接，另一端用于与外部的第二天线电连接。

进一步作为优选地，所述第一单刀多掷开关包括：

若干个第一端口，与所述滤波器电连接；

第二端口，与所述第二信号功放模块电连接；

第三端口，与所述第一天线电连接。

进一步作为优选地，所述第二单刀多掷开关包括：第一接口，与所述滤波器电连接；第二接口，与所述第二信号功放模块电连接；第三接口，与所述第二天线电连接。

进一步作为优选地，所述第一信号功放模块为4G模块。

进一步作为优选地，所述第二信号功放模块为GSM功放模块。

进一步作为优选地，所述滤波器为滤波双工器。

进一步作为优选地，用于射频前端的收发信号处理的电路结构还包括：与所述第一信号功放模块和所述滤波器电连接的接收信号放大器。

进一步作为优选地，所述第一单刀多掷开关通过第一耦合器与所述第一天线电连接；所述第二单刀多掷开关通过第二耦合器与所述第二天线电连接。

进一步作为优选地，所述驱动模块包括：若干个分别用于连接所述第一信号功放模块的LB-TX端口，MB-TX端口，以及HB-TX端口；所述驱动模块还包括：若干个用于连接所述滤波器的PRX端口。

进一步作为优选地，所述第一端口和第二端口均为RF端口；所述第三端口均为ANT端口；所述第一接口和第二接口均为RF端口；所述第三接口均为ANT端口。

进一步作为优选地，所述第一单刀多掷开关和所述第二单刀多掷开关为型号为MXD8645M的开关。

本申请还提供了一种终端，包括：上述用于射频前端的收发信号处理的电路结构；其中，所述终端为手机或平板。

与现有技术相比，本申请提供的用于射频前端的收发信号处理的电路结构及终端，可以在收发信号处理时，降低不同端口之间的信号干扰。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的电路结构的结构示意图；

图2：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的在工作模式一下的电路连接示意图；

图3：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的在工作模式二下的电路连接示意图；

图4：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的在工作模式三下的电路连接示意图；

图5：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的在工作模式四下的电路连接示意图；

图6：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的在工作模式五下的电路连接示意图；

图7：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的在工作模式六下的电路连接示意图；

图8：本实用新型第一实施例中用于射频前端的收发信号处理的在工作模式七下的电路连接示意图

附图标记：驱动模块1、第一信号功放模块2、第二信号功放模块6、第一单刀多掷开关4、第二单刀多掷开关7、耦合器5、耦合器8、第一天线11、第二天线12、滤波器3。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

实施例一

如图1至图5所示，本实用新型的第一实施例提供了一种用于射频前端的收发信号处理的电路结构，应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等终端中，该电路结构主要是由驱动模块1、与驱动模块1电连接的第一信号功放模块2、与第一信号功放模块2和驱动模块1均电连接的滤波器3、与驱动模块1电连接的第二信号功放模块6、第一单刀多掷开关4以及第二单刀多掷开关7等构成。

第一单刀多掷开关4，其一端分别与滤波器3和第二信号功放模块6电连接，另一端用于与外部的第一天线11电连接。

第二单刀多掷开关7，其一端分别与滤波器3和第二信号功放模块6电连接，另一端用于与外部的第二天线12电连接。

通过上述内容可知:由于用于射频前端的收发信号处理的电路结构中的第二信号功放模块6与第一单刀多掷开关4以及第二单刀多掷开关7是分开独立设置的，因此，在布局时，并不需要集成在一起，可以设计出较优化的走线布局，降低彼此之间的走线路径长度，因此可以使得第二信号功放模块6与第一单刀多掷开关4以及第二单刀多掷开关7彼此之间的各个端口之间的距离较远，从而可较好地在收发信号处理时，降低不同端口之间的信号干扰，例如CSE(Conducted Spurious emissions，传导杂散骚扰)，RSE(Radiated spuriousemissions辐射杂散骚扰)和EDGE)等信号干扰，方便了调试，同时通过优化的走线布局，降低用于射频前端的收发信号处理的电路结构的走线插损。

此外，由于上述同时由于第二信号功放模块6与第一单刀多掷开关4以及第二单刀多掷开关7使用的均是独立器件，在设置于PCB中时，PCB上设置的电子器件可以远离听筒等发声器件摆放，从而可较好地避免硬件中经常出现而且难解的音频TDD噪声问题，特别是RSE和EDGE问题可以非常方便的配合进行外部调试优化，更方便的解决，从而可以提高产品性能，减少研发周期和开发费用，并可有效降低BOM(Bill of Material物料清单)的设计成本。

具体地，第一单刀多掷开关4包括：与滤波器3电连接的若干个第一端口，与第二信号功放模块6电连接的第二端口，以及与第一天线11电连接的第三端口等。

进一步作为优选地，第二单刀多掷开关7包括：与滤波器3电连接的第一接口，与第二信号功放模块6电连接的第二接口，以及与第二天线12电连接的第三接口等。

进一步作为优选地，第一信号功放模块2为4G模块。

进一步作为优选地，第二信号功放模块6为GSM功放模块。通过使用GSM功放模块自由搭配单刀双多掷开关的结构，可实现智能终端射频前端的收发信号处理。

进一步作为优选地，滤波器3为滤波双工器。

此外，需要说明的是，通过上述各模块和电路的配合，可实现低频信号，中高频信号通过分天线方式实现各种低频同中高频频段CA组合。

进一步作为优选地，第一单刀多掷开关4通过耦合器5与第一天线11电连接；第二单刀多掷开关7通过第二耦合器8与第二天线12电连接。

进一步作为优选地，驱动模块1包括：若干个分别用于连接第一信号功放模块2的LB-TX端口，MB-TX端口，以及HB-TX端口；驱动模块1还包括：若干个用于连接滤波器3的PRX端口。

进一步作为优选地，第一端口和第二端口均为RF端口(Radio Fre-quency,无线电射频接口)；第三端口均为ANT(Antenna hardware interface,天线输入端口)端口；第一接口和第二接口均为RF端口；第三接口均为ANT端口。

进一步作为优选地，第一单刀多掷开关4和第二单刀多掷开关7为型号为MXD8645M的开关。其中，由于MXD8645M的开关的不同端口之间具备较高的隔离度，且可降低走线插损。

此外，上述GSM功放模块采用的单PA(功放)的结构，可以有效避免和降低射频的RSE，EDGE，音频TDD(Time Division Distortion时分失真)噪声等问题，同时由于使用的是独立器件，在PCB(Printed Circuit Board印制电路板)中的摆件位置可以远离听筒等发声器件摆放，可以有效规避硬件中经常出现而且难解的音频TDD噪声问题，特别是对于RSE(Radiated spurious emissions辐射杂散骚扰)和EDGE(Enhanced Data Rate for GSMEvolution增强型数据速率GSM演进技术)问题也可以非常方便的配合进行外部电路调试优化，出现问题能更方便的解决。从而可以提高产品性能，减少研发周期和开发及测试费用。

另外，本实施例中用于射频前端的收发信号处理的电路结构还包括：与第一信号功放模块和滤波器电连接的接收信号放大器9，例如LNA(low noise amplifier,低噪声放大器)，以对所有接收的信号起到放大和增强的作用，尤其是通过天线接收的低频信号，以便于后续的信号处理。

为了说明本实施例的工作原理，如下作简要的说明：

首先需要说明的是，本技术方案中涉及的用于射频前端的收发信号处理的电路结构在处理信号时，采用低频和中高频分的天线信号处理方式，这样很容易的可以实现低频与中高频各种CA组合，如：CA_11A-18A，CA_11A-28A，CA_1A-18A，CA_1A-20A，CA_1A-28A，CA_1A-8A，CA_20A-40A，CA_28A-41C，CA_3A-5A，CA_7A-28A，CA_7A-8A等组合。

如图1所示，不同频段的发射信号通过驱动模块1发出，经过4G功放2进行信号放大，信号通过不同频段的滤波器3输出，不同的频段分别分配到单刀多掷开关4的不同端口输出，所有频段都要经过耦合器5输出，同时耦合器5的反馈信号反馈到驱动模块1进行信号检测，进行功率的控制。最终所有频段通过第一天线1发出信号，实现整个信号的发射设计。

不同频段的接收信号通过第一天线1接收，通过耦合器5传输，信号经过不同频段的双工器或者滤波器3输出至驱动模块1，进行信号解调，解调出语音信号或者数据信号，以此来达到整个信号的收发功能，实现通话或者数据传输，上网等功能。

射频前端由于使用的组合开关，对于开关的选择可以选择插损更小，隔离度更大的开关来使用，避免了相邻端口的频段间互绕问题，同时所需频段射频通路在PCB摆件中可以贴近开关进行摆放减少走线的插损，零部件摆件比较灵活，在主集发射和接收通路上，在相同频段和制式下走线更短，损耗更小，降低了总体的调试难度，提升了终端所有频段的主集发射功率和主集接收灵敏度的性能，因而可以给用户带来更佳的通话质量和更流畅的上网体验。

其中，第一单刀多掷开关4以及第二单刀多掷开关7的规格要求为：对于0.1-1.0GHz频段的信号隔离度高达40dB。

GSM 2G信号通过驱动模块1发出GSM信号，经过第二信号功放模块6放大，输出至第二单刀多掷开关7，经过第二耦合器8输出，同时第二耦合器8的反馈信号反馈到驱动模块1进行信号检测，进行功率的控制，并且GSM信号最终通过第二天线12发出信号，从而实现GSM信号的发射工作。

GSM接收信号，通过第二天线12进行接收，经过第二耦合器8，信号经过第二单刀多掷开关7进行传输，

信号经过不同频段的滤波器3输出至驱动模块1，进行信号解调，解调出语音信号或者数据信号进行输出，以此来达到整个信号的收发功能，实现通话或者数据传输，上网等功能。

GSM使用单GSM PA功放，可以有效避免和降低射频的RSE，EDGE，音频TDD噪声等问题，同时由于使用的是独立器件，在PCB中的摆件位置可以远离听筒等发声器件摆放，可以有效规避硬件中经常出现而且难解的音频TDD噪声问题，例如，GSM功放到听筒的距离可以最大限度的分开摆放，摆放距离可高达30mm，可以非常有效的规避TDD噪声问题。特别是RSE和EDGE问题可以非常方便的配合进行外部调试优化，出现问题能更方便的解决。从而可以提高产品性能，减少研发周期和开发费用。

终端的发射信号通过驱动模块1发送，发射信号经过4G功放模块进行信号放大，进入双工器或者滤波器3输出，信号通过第一单刀多掷开关4或者第二单刀多掷开关7进行切换至公共端，单刀多掷开关选择插损更小，端口之间隔离度更大的开关来使用，避免了相邻端口之间的频段互绕问题，再经过耦合器5或者8输出发射信号，经过第一天线11或第二天线12发射出去。耦合器的检测信号通过驱动模块1进行检测反馈，通过驱动模块来控制输出功率的大小。从而实现信号的整个收发过程。

详细地举例来说：

如图2至图5所示，以LTE和/或WCDMA信号作为终端的发送或接收信号为例作说明，通过驱动模块1的MB-TX(Middle BandTransmit,中频信号发射)，HB-TX(HighBandTransmit,高频信号发射)端口或LB-TX(Low BandTransmit,低频信号发射)端口发送，其中，第一单刀多掷开关4通过寄存器进行相关的配置成如图2所示的导通后的电路示意图，其中，以Band1和Band3信号为例，作为LTE和/或WCDMA信号为例，第一信号功放模块2优选用4G功放模块，滤波器3优选用滤波双工器，第一或第二单刀多掷开关均选用卓胜微的MXD8645M为例说明：

如图2所示，Band1信号经过第一信号功放模块2进行放大，经过滤波器3传输，再通过第一单刀多掷开关4的RF1端口；Band3信号经过第一信号功放模块2进行放大，经过滤波器3传输，再通过第一单刀多掷开关4的RF2端口；Band7信号经过第一信号功放模块2进行放大，经过双工器3传输，再通过第一单刀多掷开关4的RF3端口。

其中，Band1,Band3,Band7信号再经过耦合器5输出发射信号，耦合器的检测信号通过驱动模块1进行检测反馈，通过驱动模块来控制输出功率的大小，并且最终处理得到的信号经过第一天线11发射出去。

如图3所示，Band8信号经过4G功放模块进行放大，经过双工器3传输，再通过第二单刀多掷开关7的RF4端口。其中，Band8信号再经过耦合器8输出发射信号，耦合器的检测信号通过驱动模块1进行功率检测反馈，通过驱动模块来控制输出功率的大小，并且最终处理得到的信号经过第二天线12发射出去。

终端中高频的接收信号通过第一天线11接收到基站信号，通过耦合器5传输，通过第一单刀多掷开关4通过寄存器进行相关的配置，使得ANT端口导通连接不同的RFx端口，再经过滤波双工器进行滤波，最终输出到用于信号接收的PRX1,PRX2,PRX3端口，如图4所示：

终端低频的接收信号通过第二天线12接收到基站信号，通过耦合器8传输，第二单刀多掷开关7通过寄存器进行相关的配置，使得ANT端口导通连接不同的RF4端口的电路后，再经过滤波双工器进行3滤波，最终输出到用于信号接收的PRX4端口，实现LTE低频接收的过程。

综上可知：接收信号通过相关逻辑算法配置把信号配置到不同的开关端口，实现各频段通路的配置，如Band1通过开关的ANT端口切换到RF1，Band3通过ANT切换到RF2,Band7通过开关的ANT切换到RF3的电路后,信号经过双工器的接收端口进行滤波，最终传输到驱动模块1的PRX1,PRX2,PRX3端口，进行驱动模块内部的信号解调处理，输出需要的音频信号或者数据信号。

如图3所示，低频Band8通过第二天线12接收，把开关的ANT端口切换到RF4的电路后,即第二单刀多掷开关7通过寄存器进行相关的配置，使得ANT端口导通连接不同的与RF7端口导通，信号经过双工器的接收端口进行滤波，最终传输到驱动模块1的PRX4端口，进行驱动模块内部的信号解调处理，输出需要的音频信号或者数据信号。

下面如图6至图8，以GSM900信号作为终端的发送或接收信号为例作说明，通过驱动模块1的GSM HB TX(GSMHigh BandTransmit,高频信号发射)端口和GSM LB TX(GSMLowBandTransmit,低频信号发射)端口发送，其中，单刀多掷开关通过寄存器进行相关的配置成如图6和图7所示的导通后的电路示意图，其中，第一信号功放模块2优选用4G功放模块，第二信号功放模块6优选用型号为昂瑞微OM9901-11的GSM功放模块，滤波器3优选用滤波双工器，第一或第二单刀多掷开关均选用卓胜微的MXD8645M：

终端的GSM低频接收信号，例如GSM900信号的发射过程，可通过驱动模块1的GSMHB TX端口和GSM LB TX端口发送，经过GSM功放6进行放大，然后通过第二单刀多掷开关7的RF4端口切换至ANT公共端口的电路后，再经过第二耦合器8输出发射信号，最终信号经过第二天线12发射出去，从而完成信号的发射。其中，耦合器的检测信号通过驱动模块1进行检测反馈，通过驱动模块来控制输出功率的大小。

终端的GSM低频接收信号通过第二天线12接收，信号通过耦合器8传输，通过第二单刀多掷开关7切换至ANT端口导通RF4端口,经过滤波器3进行滤波，最终传输到驱动模块1的PRX4端口进行驱动模块内部的信号解调处理，从而输出需要的音频信号或者数据信号。

终端的GSM高频信号，例如GSM1800信号的发射过程，可通过驱动模块1的GSM HBTX端口输出，GSM1800信号经过GSM功放6进行放大，通过第一单刀多掷开关4切换至RF4端口导通ANT公共端口的电路后，再经过耦合器5输出发射信号，最终GSM1800信号经过第一天线11发射出去，从而完成信号的发射。其中，耦合器的检测信号通过驱动模块1进行检测反馈，通过驱动模块来控制输出功率的大小。

终端的GSM高频信号，例如GSM1800信号的接收过程，可通过第二天线12接收，经过第二单刀多掷开关7切换至ANT端口导通RF4端口的电路后，再经过滤波器3进行滤波，最终传输到驱动模块1的PRX4端口，进行驱动模块内部的信号解调处理，输出需要的音频信号或者数据信号。

实施例二

本实施例还提供了一种终端，包括：上述实施例中用于射频前端的收发信号处理的电路结构；其中，终端为手机或平板。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限定，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种用于射频前端的收发信号处理的电路结构，包括：驱动模块；与所述驱动模块电连接的第一信号功放模块；与所述第一信号功放模块和所述驱动模块均电连接的滤波器；其特征在于，还包括：

第二信号功放模块，与所述驱动模块电连接；

第一单刀多掷开关，其一端分别与所述滤波器和所述第二信号功放模块电连接，另一端用于与外部的第一天线电连接；

第二单刀多掷开关，其一端分别与所述滤波器和第二信号功放模块所述电连接，另一端用于与外部的第二天线电连接。

2.根据权利要求1所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，所述第一单刀多掷开关包括：

若干个第一端口，与所述滤波器电连接；

第二端口，与所述第二信号功放模块电连接；

第三端口，与所述第一天线电连接。

3.根据权利要求2所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，所述第二单刀多掷开关包括：第一接口，与所述滤波器电连接；第二接口，与所述第二信号功放模块电连接；第三接口，与所述第二天线电连接。

4.根据权利要求1所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，所述第一信号功放模块为4G模块；所述第二信号功放模块为GSM功放模块；所述滤波器为滤波双工器。

5.根据权利要求4所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，还包括：与所述第一信号功放模块和所述滤波器电连接的接收信号放大器。

6.根据权利要求2所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，所述第一单刀多掷开关通过第一耦合器与所述第一天线电连接；所述第二单刀多掷开关通过第二耦合器与所述第二天线电连接。

7.根据权利要求2所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，所述驱动模块包括：若干个分别用于连接所述第一信号功放模块的LB-TX端口，MB-TX端口，以及HB-TX端口；所述驱动模块还包括：若干个用于连接所述滤波器的PRX端口。

8.根据权利要求3所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，所述第一端口和第二端口均为RF端口；所述第三端口均为ANT端口；所述第一接口和第二接口均为RF端口；所述第三接口均为ANT端口。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构，其特征在于，所述第一单刀多掷开关和所述第二单刀多掷开关为型号为MXD8645M的开关。

10.一种终端，其特征在于，包括：权利要求1至9中任意一项所述的用于射频前端的收发信号处理的电路结构；其中，所述终端为手机或平板。

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