CN218243503U - 频段切换设备、射频前端、射频设备及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于无线通信技术领域，提供了一种频段切换设备、射频前端、射频设备及终端设备。上述频段切换设备包括控制模块、功放模块、第一切换模块及多个多频段双工器；第一切换模块分别与控制模块、功放模块及多个多频段双工器连接；第一切换模块用于根据控制模块的控制，将功放模块和任一多频段双工器连通。通过在频段切换设备中配备多频段双工器发射和接收多个频段的射频信号，相较于配备多个单频段双工器发射和接收对应的一个频段的射频信号，可以有效降低双工器在频段切换设备中占用的面积，从而降低频段切换设备安装至射频前端或电子设备等各种设备时的主板面积，在节省空间的同时降低物料成本。

Description

频段切换设备、射频前端、射频设备及终端设备

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，尤其涉及一种频段切换设备、射频前端、射频设备及终端设备。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，蓝牙(Bluetooth)、移动通信(MobileCommunications)、无线网络通信技术(Wireless Fidelity，WiFi)以及全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)等无线通信技术被广泛应用在电子设备中，用户对无线通信的通信质量要求也逐渐提高。

无线通信技术需要通过射频设备实现射频信号处理、射频信号接收及射频信号发射，其中，在射频设备中的射频前端是无法被射频芯片集成的重要射频元件，射频前端可以用于接收和发射多组指定频段(一组指定频段包括接收频段和发射频段)的射频信号，目前射频前端每支持一组指定频段，需要在射频前端中配备对应的一个双工器。随着5G、WiFi6等无线通信技术的迭代，无线通信的通信质量得到大幅提高，而射频前端需要支持的指定频段数量也越来越多，需要配备的双工器也越多，容易导致射频前端的面积过大，从而导致电子设备的主板面积过大，增加了电子设备的整体尺寸和生产成本。因此，如何降低双工器在设备中占用的面积成为当前亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种频段切换设备、射频前端、射频设备及终端设备，以解决现有的射频前端需要支持的指定频段数量越来越多，需要配备的双工器也越多，导致双工器在设备中占用的面积过大的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种频段切换设备，包括控制模块、功放模块、第一切换模块及多个多频段双工器；

所述第一切换模块分别与所述控制模块、所述功放模块及所述多个多频段双工器连接；

所述第一切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述功放模块和任一多频段双工器连通，以建立所述功放模块和所述任一多频段双工器之间的射频信号传输；

其中，所述多频段双工器的工作频率范围包括至少两个频段。

在一个实施例中，所述多频段双工器包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一切换模块分别与所述第一滤波单元和所述第二滤波单元连接，所述射频信号包括发射信号和接收信号；

所述第一滤波单元用于对所述发射信号进行滤波，所述第一滤波单元的工作频率范围包括至少两个频段的发射频率范围；

所述第二滤波单元用于对所述接收信号进行滤波，所述第二滤波单元的工作频率范围包括至少两个频段的接收频率范围；

所述功放模块用于：

生成所述发射信号，输出至对应连通的第一滤波单元；

接收对应连通的第二滤波单元输出的接收信号。

在一个实施例中，所述第一滤波单元的工作频率范围包括B13频段的发射频率范围和B14频段的发射频率范围，所述第二滤波单元的工作频率范围包括B13频段的接收频率范围和B14频段的接收频率范围；

所述第一滤波单元的工作频率范围为777兆赫兹至798兆赫兹，所述第二滤波单元的工作频率范围为746兆赫兹至768兆赫兹；

所述B13频段的发射频率范围为777兆赫兹至787兆赫兹，所述B13频段的接收频率范围为746兆赫兹至756兆赫兹；

所述B14频段的发射频率范围为788兆赫兹至798兆赫兹，所述B14频段的接收频率范围为758兆赫兹至768兆赫兹。

在一个实施例中，所述多个多频段双工器被划分为n组多频段双工器，所述功放模块包括n个功放单元，所述第一切换模块包括n个切换单元；

所述控制模块分别与所述n个切换单元连接，第i切换单元分别与对应的第i功放单元和对应的第i组多频段双工器连接；

所述第i切换单元的第二端用于根据所述控制模块的控制，将所述第i功放单元和所述第i组多频段双工器中的任一多频段双工器连通；

其中，n为大于或等于1的整数。

本实用新型实施例的第一方面提供一种频段切换设备，通过在频段切换设备中配备多频段双工器发射和接收多个频段的射频信号，相较于配备多个单频段双工器发射和接收对应的一个频段的射频信号，可以有效降低双工器在频段切换设备中占用的面积，从而降低频段切换设备安装至射频前端或电子设备等各种设备时的主板面积，在节省空间的同时降低物料成本。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种射频前端，包括第二切换模块和本实用新型实施例第一方面提供的的频段切换设备；

所述第二切换模块分别与所述控制模块和天线模块连接；

所述第二切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述天线模块和任一多频段双工器连通。

在一个实施例中，所述功放模块、所述第一切换模块及所述第二切换模块被集成为集成架构。

在一个实施例中，所述集成架构还包括多个单频段双工器，所述第一切换模块分别与所述多个单频段双工器连接，所述第二切换模块分别与所述多个单频段双工器连接；

所述第一切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述功放模块和任一单频段双工器连通；

所述第二切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述天线模块和任一单频段双工器连通。

本实用新型实施例的第三方面提供了一种射频设备，包括天线模块、收发器及本实用新型实施例第一方面提供的射频前端；

所述收发器分别与所述控制模块和所述功放模块连接；

所述收发器用于：

生成第一调制信号，并发送至所述功放模块；

接收所述功放模块输出的接收信号，对所述接收信号进行处理得到第二调制信号；

所述功放模块用于根据所述第一调制信号生成发射信号。

在一个实施例中，还包括第三切换模块，所述天线模块包括多个天线；

所述第三切换模块分别与所述控制模块、所述第二切换模块及所述多个天线连接；

所述第二切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述任一多频段双工器和所述第三切换模块连通；

所述第三切换模块用于根据所述控制模块的控制，将任一天线和所述第二切换模块连通。

本实用新型实施例的第四方面提供了一种终端设备，包括主控芯片和本实用新型实施例第三方面提供的射频设备；

所述主控芯片分别与所述收发器和所述控制模块连接；

所述主控芯片用于：

生成低频信号，并发送至所述收发器；

接收所述收发器输出的第二调制信号；

所述收发器用于根据所述低频信号生成所述第一调制信号。

可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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是本实用新型实施例提供的终端设备的第一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的频段切换设备的第一种结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的频段切换设备的第二种结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的频段切换设备的第三种结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的射频前端的第一种结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的射频前端的第二种结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的射频前端的第三种结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的射频设备的第一种结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的射频设备的第二种结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的射频设备的第三种结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的射频设备的第四种结构示意图；

图12是本实用新型实施例提供的终端设备的第二种结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

应当理解，当在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本实用新型说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本实用新型的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供一种频段切换设备，可以应用于射频前端，也可以应用于安装有上述射频前端的射频设备，还可以应用于安装有上述射频设备的终端设备。其中，射频设备可以是蓝牙射频设备、无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)射频设备、近场通信(Near Field Communication，NFC)射频设备、紫蜂协议(ZigBee)射频设备等；终端设备可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等，本实用新型实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

图1示例性的示出了终端设备100的结构示意图，终端设备100可以包括主控芯片10，存储器20，音频模块30，摄像模块40，传感器模块50，输入模块60，显示模块70、无线通信模块80及电源模块90等。其中，音频模块30可以包括扬声器31和麦克风32等，摄像模块40可以包括短焦摄像头41、长焦摄像头42及闪光灯43等，传感器模块50可以包括红外线传感器51、加速度传感器52、位置传感器53、指纹传感器54及虹膜传感器55等，输入模块60可以包括触控面板61和外接输入单元62等，射频设备80可以包括蓝牙、光无线通信(OpticalWireless)、移动通信(Mobile Communications)、无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)、近场通信(Near Field Communication，NFC)和紫蜂协议(ZigBee)等射频通信单元。

在应用中，主控芯片10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该主控芯片还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该主控芯片也可以是任何常规的处理器等。

在应用中，存储器20在一些实施例中可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器20在另一些实施例中也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器20还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器20用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

可以理解的是，本实用新型实施例示意的结构并不构成对终端设备100的具体限定。在本实用新型另一些实施例中，终端设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括图形处理器等。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

如图2所示，本实用新型实施例提供的频段切换设备200，包括控制模块210、功放模块220、第一切换模块230及多个多频段双工器240；

第一切换模块230分别与控制模块210、功放模块220及多个多频段双工器240连接；

第一切换模块230用于根据控制模块210的控制，将功放模块220和任一多频段双工器240连通，以建立功放模块220和任一多频段双工器240之间的射频信号传输；

其中，多频段双工器240的工作频率范围包括至少两个频段。

在应用中，控制模块210可以包括基带芯片(Baseband Chip)，基带芯片具体可以包括基带处理器、信道编码器(Channel Encoder)、数字信号处理器(Digital SignalProcessor)、调制解调器(Modem)及接口单元等元件，下面对基带芯片各个元件的功能进行说明：

基带处理器用于对射频功能进行控制和管理，包括定时控制、数字系统控制、射频控制、跳频控制、省电控制及人机接口控制等；具体的，基带处理器可以通过控制第一切换模块230以调用不同的多频段双工器240对射频信号进行滤波，以实现对射频信号的调频功能；基带处理器还可以在多频段双工器240外接多个天线时，根据射频信号的频率选择匹配的天线和多频段双工器240连通，以提高射频信号的发射/接收效率；

信道编码器和数字信号处理器的功能可以参考下述终端设备100实施例中的相关描述；

接口单元可以包括模拟接口(Analog Interface)、数字接口(DigitalInterface)及辅助接口(AuxiliaryInterface)，具体的，模拟接口具体可以包括音频输入模拟接口、音频输出模拟接口或射频控制模拟接口等；数字接口可以包括存储器数字接口或SIM(Subscriber Identity Module，用户身份识别卡)数字接口等；辅助接口可以包括音频输入辅助接口、音频输出辅助接口及电池管理系统辅助接口等。本实用新型实施例对接口单元的具体类型不作任何限制。

在应用中，功放模块220可以包括至少一个功率放大器(Power Amplifier)，每个功率放大器的放大倍数可以不同。功放模块220可以接收外界输入的信号，并对上述外界输入的信号的输出功率进行放大，得到发射信号，并通过第一切换模块230发送至对应连通的多频段双工器240。其中，功放模块220可以根据发射信号的传输距离确定放大倍数，通常来说，发射信号的传输距离越远，需要的输出功率越大。本实用新型实施例对功放模块220的功率放大器个数和每个功率放大器的放大倍数不作任何限制。

在应用中，第一切换模块230可以是具有电子开关功能的器件或电路，例如，三极管、薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor，TFT)或复合逻辑门电路，具体的，可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)；也可以是机械开关，例如单刀多掷开关，单刀多掷开关的闭合触点的数量根据多频段双工器240的数量确定，具体的，闭合触点的数量可以和多频段双工器240的数量相等。

在应用中，第一切换模块230可以根据控制模块210的控制，将功放模块220和任一多频段双工器240连通，具体的，控制模块210可以根据射频信号的频率调用对应的多频段双工器240，被调用的多频段双工器240的工作频率范围需要满足包括上述射频信号的频率的条件，上述射频信号可以是发射信号也可以是接收信号。

在应用中，多频段双工器240的工作频率范围包括至少两个频段，多频段双工器240的发射频率范围/接收频率范围，根据多频段双工器240所支持的所有频段的发射频率范围/接收频率范围确定，上述至少两个频段需要满足两个预设合并条件。其中，第一预设合并条件为：多频段双工器240的发射频率范围和接收频率范围不具有重复区间，以保证多频段双工器240对处于发射频率范围/接收频率范围的信号进行滤波时，可以实现对处于接收频率范围/发射频率范围的信号的带外抑制，从而避免在处理发射信号/接收信号时受到接收信号/发射信号的干扰，提高对射频信号的滤波效果；第二预设合并条件为：多频段双工器240的发射频率范围和接收频率范围小于或等于多频段双工器240的最大滤波带宽，以保证发射频率范围和接收频率范围不会超出多频段双工器240的硬件限制，提高对射频信号的滤波有效性和稳定性。本实用新型实施例对多频段双工器240包括的频段数量、每个频段的发射频率范围/接收频率范围及最大滤波带宽不作任何限制。

例如，假设多频段双工器240的工作频率范围包括B5频段和B6频段，多频段双工器240的最大滤波带宽为100兆赫兹，其中，B5频段的发射频率范围为824兆赫兹至849兆赫兹，B5频段的接收频率范围为869兆赫兹至894兆赫兹，B6频段的发射频率范围为830兆赫兹至840兆赫兹，B6频段的接收频率范围为875兆赫兹至885兆赫兹，则多频段双工器240的发射频率范围至少为824兆赫兹至849兆赫兹(最小发射频率和最大发射频率之间的差值为25兆赫兹，小于最大滤波带宽100兆赫兹)，多频段双工器240的接收频率范围至少为869兆赫兹至894兆赫兹(最小接收频率和最大接收频率之间的差值为25兆赫兹，小于最大滤波带宽100兆赫兹)，且多频段双工器240的发射频率范围和接收频率范围不具有重复区间，满足了第一预设合并条件和第二预设合并条件。

在应用中，通过在频段切换设备200中配备多频段双工器240发射和接收多个频段的射频信号，相较于配备多个单频段双工器250发射和接收对应的一个频段的射频信号，可以有效降低双工器在频段切换设备200中占用的面积，从而降低频段切换设备200安装至射频前端300或电子设备等各种设备时的主板面积，在节省空间的同时降低物料成本。

如图3所示，在一个实施例中，基于图2所对应的实施例，多频段双工器240包括第一滤波单元241和第二滤波单元242，第一切换模块230分别与第一滤波单元241和第二滤波单元242连接，射频信号包括发射信号和接收信号；

第一滤波单元241用于对发射信号进行滤波，第一滤波单元241的工作频率范围包括至少两个频段的发射频率范围；

第二滤波单元242用于对接收信号进行滤波，第二滤波单元242的工作频率范围包括至少两个频段的接收频率范围；

功放模块220用于：

生成发射信号，输出至对应连通的第一滤波单元241；

接收对应连通的第二滤波单元242输出的接收信号。

在应用中，多频段双工器240可以包括第一滤波单元241和第二滤波单元242，第一滤波单元241可以用于对发射信号进行滤波，第二滤波单元242可以用于对接收信号进行滤波。具体的，第一滤波单元241可以连接第一切换模块230，并通过第一切换模块230接收对应连通的功放模块220输出的发射信号，对发射信号进行滤波，得到滤波后的发射信号，滤波后的发射信号可以通过频段切换设备200外接的天线进行发射；第二滤波单元242可以连接第一切换模块230，并将接收信号通过第一切换模块230输出至对应连通的功放模块220。

在应用中，多频段双工器240还可以包括工作模式切换单元，工作模式切换单元可以检测多频段双工器240是否和第一切换模块230连接，在多频段双工器240和第一切换模块230连接时，可以控制多频段双工器240进入工作模式，使第一滤波单元241对发射信号进行滤波，和/或使第二滤波单元242对接收信号进行滤波；在多频段双工器240未和第一切换模块230连接时，可以控制多频段双工器240进入休眠模式，第一滤波单元241和第二滤波单元242停止工作，以降低频段切换设备200的功耗。

在一个实施例中，第一滤波单元241的工作频率范围包括B13频段的发射频率范围和B14频段的发射频率范围，第二滤波单元242的工作频率范围包括B13频段的接收频率范围和B14频段的接收频率范围；

第一滤波单元241的工作频率范围为777兆赫兹至798兆赫兹，第二滤波单元242的工作频率范围为746兆赫兹至768兆赫兹；

B13频段的发射频率范围为777兆赫兹至787兆赫兹，B13频段的接收频率范围为746兆赫兹至756兆赫兹；

B14频段的发射频率范围为788兆赫兹至798兆赫兹，B14频段的接收频率范围为758兆赫兹至768兆赫兹。

在应用中，多频段双工器240的工作频率范围也可以包括B13频段和B14频段，其中，第一滤波单元241用于对发射信号进行滤波，则第一滤波单元241的工作频率范围包括B13频段的发射频率范围和B14频段的发射频率范围，第二滤波单元242用于对接收信号进行滤波，则第二滤波单元242的工作频率范围包括B13频段的接收频率范围和B14频段的接收频率范围。B13频段和B14频段满足第一预设合并条件和第二预设合并条件的推导过程可以参考对B5频段和B6频段的相关描述，在此不再赘述。

在应用中，多频段双工器240可以包括第一滤波单元241和第二滤波单元242，通过第一滤波单元241对发射信号进行滤波，并通过第二滤波单元242对接收信号进行滤波，可以将发射信号和接收信号独立处理，降低在处理发射信号时接收信号带来的干扰，并降低在处理接收信号时接收信号带来的干扰，提高多频段双工器240工作时的抗干扰能力，并提高对发射信号和接收信号的滤波效果。

如图4所示，在一个实施例中，基于图3所对应的实施例，多个多频段双工器240被划分为n组多频段双工器240，功放模块220包括n个功放单元，第一切换模块230包括n个切换单元；

控制模块210分别与n个切换单元连接，第i切换单元分别与对应的第i功放单元和对应的第i组多频段双工器240连接；

第i切换单元的第二端用于根据控制模块210的控制，将第i功放单元和第i组多频段双工器240中的任一多频段双工器240连通；

其中，n为大于或等于1的整数。

需要说明的是，图4仅示例性的示出了功放模块220包括第1功放单元221和第2功放单元222，第1切换模块包括第1切换单元231和第2切换单元232，以及多个多频段双工器240被划分为第1组多频段双工器240和第2组多频段双工器240，本实用新型实施例对功放单元的数量、切换单元的数量、多频段双工器240的组别数量以及每组的多频段双工器240的数量不作任何限制。

在应用中，功放模块220可以包括n个功放单元，每个功放单元对信号的放大倍数可以不同；第一切换模块230可以包括n个切换单元，切换单元的数量根据功放单元的数量确定，具体可以和功放单元的数量相同；多个多频段双工器240可以被划分为n组多频段双工器240，每个多频段双工器240的工作频率范围可以不同，多频段双工器240的组别数量根据功放单元的数量确定，具体可以和功放单元的数量相同。

例如，功放模块220可以包括3个功放单元，对应的，第一切换模块230可以包括3个切换单元，多个多频段双工器240被划分为3组多频段双工器240。其中，第1功放单元221用于对低频的发射信号进行放大，第2功放单元222用于对中频的发射信号进行放大，第3功放单元用于对高频的发射信号进行放大。本实用新型实施例对低频、中频及高频的频率范围不作任何限制。

在应用中，第i切换单元分别与对应的第i功放单元和第i组多频段双工器240连接，用于根据控制模块210的控制，将第i功放单元和第i组多频段双工器240中的任一多频段双工器240连通。具体的，控制模块210可以根据发射信号或接收信号的频率选择匹配的多频段双工器240，以控制与上述匹配的多频段双工器240对应的第i切换单元，将第i功放单元和上述匹配的多频段双工器240连通。

在应用中，可以根据实际的射频信号的发射和/或接收需要，确定功放单元的数量、切换单元的数量及多频段双工器240的组别数量，提高了射频切换设备在处理不同频率的射频信号时的灵活性。

如图5所示，本实用新型实施例提供的射频前端300，包括第二切换模块310和上述实施例提供的频段切换设备200；

第二切换模块310分别与控制模块210和天线模块410连接；

第二切换模块310用于根据控制模块210的控制，将天线模块410和任一多频段双工器240连通。

在应用中，射频前端300可以包括第二切换模块310和上述频段切换设备200。在多频段双工器240和外接的天线模块410之间，可以设置第二切换模块310，第二切换模块310可以根据控制模块210的控制，将外接的天线模块410和任一多频段双工器240连通，从而在同一时刻仅有一个多频段双工器240和天线模块410连通，避免上述一个多频段双工器240在输出发射信号时，存在其他多频段双工器240输出发射信号造成干扰，并避免上述一个多频段双工器240在获取接收信号时，存在其他多频段双工器240误获取上述接收信号，进而提高射频前端300的工作稳定性，并提高对多频段双工器240的选通控制的精确性。

如图6所示，在一个实施例中，基于图5所对应的实施例，功放模块220、第一切换模块230及第二切换模块310被集成为集成架构320。

在应用中，可以将功放模块220、第一切换模块230及第二切换模块310集成为集成架构320，并在集成架构320中设置预设外接接口，具体的，可以设置第一至第四预设外接接口，第一预设外接接口和第一切换模块230连接，用于将第一切换模块230和外接的控制模块210连通；第二预设外接接口和第二切换模块310连接，用于将第二切换模块310和外接的控制模块210连通；第三预设外接接口和第一切换模块230连接，用于将第一切换模块230和外接的多个多频段双工器240连通；第四预设外接接口和第二切换模块310连接，用于将第二切换模块310和外接的多个多频段双工器240连通。

在应用中，通过将功放模块220、第一切换模块230及第二切换模块310集成为集成架构320，可以降低射频前端300的面积，从而在射频前端300安装至不同设备时，降低对应设备的整体尺寸和生产成本。并可以根据实际需要将集成架构320与任意数量及任意工作频率范围的多频段双工器240连接，提高多频段双工器240的安装灵活性和频率选择灵活性。

如图7所示，在一个实施例中，基于图6所对应的实施例，集成架构320还包括多个单频段双工器250，第一切换模块230分别与多个单频段双工器250连接，第二切换模块310分别与多个单频段双工器250连接；

第一切换模块230用于根据控制模块210的控制，将功放模块220和任一单频段双工器250连通；

第二切换模块310用于根据控制模块210的控制，将天线模块410和任一单频段双工器250连通。

在应用中，集成架构320还可以内置任意数量的单频段双工器250，第一切换模块230和第二切换模块310与单频段双工器250的连接方式，可以参考上述实施例中第一切换模块230和第二切换模块310与多频段双工器240的连接方式，在此不再赘述。区别在于，多频段双工器240的工作频率范围包括至少两个频段，单频段双工器250的工作频率范围包括一个对应的频段。

图7示例性的示出了集成架构320内置多频段双工器240时，第一切换模块230通过第三预设外接接口和第四预设外接接口连接多频段双工器240，以及通过第五预设外接接口和第六预设外接接口连接多频段双工器240的结构图。

在一个实施例中，集成架构320还包括多个多频段双工器240，第一切换模块230分别与多个多频段双工器240连接，第二切换模块310分别与多个多频段双工器240连接；

第一切换模块230用于根据控制模块210的控制，将功放模块220和任一多频段双工器240连通；

第二切换模块310用于根据控制模块210的控制，将天线模块410和任一多频段双工器240连通。

在应用中，集成架构320还可以内置任意数量的多频段双工器240，连接方式可以参考上述实施例中第一切换模块230和第二切换模块310与多频段双工器240的连接方式，在此不再赘述。

在应用中，通过在集成架构320中预设单频段双工器250和/或多频段双工器240，可以使集成架构320具备对预设频段的射频信号的滤波能力，从而提高集成架构320的集成度和功能性。

如图8或图9所示，本实用新型提供的一种射频设备400，包括天线模块410、收发器420及上述实施例提供的射频前端300；

收发器420分别与控制模块210和功放模块220连接；

收发器420用于：

生成第一调制信号，并发送至功放模块220；

接收功放模块220输出的接收信号，对接收信号进行处理得到第二调制信号；

功放模块220用于根据第一调制信号生成发射信号。

需要说明的是，图8示例性的示出了射频前端300未配备集成架构320时的结构图，图9示例性的示出了射频前端300配备集成架构320时的示意图，其中，图9的集成架构320还包括第7预设外接接口，第7预设外接接口和功放模块220连接，用于将功放模块220模块和外接的收发器420连通。

在应用中，射频设备400可以包括天线模块410、收发器420及射频前端300。收发器420(Transceiver)可以用于生成第一调制信号，并发送至功放模块220，使功放模块220根据第一调制信号生成发射信号；还可以接收功放模块220输出的接收信号，对接收信号进行处理得到第二调制信号，使射频设备400具备信号调制能力。

在应用中，天线模块410可以包括至少一个天线，本实用新型实施例对天线模块410包括的天线数量和天线规格(阻抗、物理长度、输出方向、发射效率或接收效率等参数)不作任何限制。

在应用中，通过在射频设备400中配备多频段双工器240发射和接收多个频段的射频信号，相较于配备多个单频段双工器250发射和接收对应的一个频段的射频信号，可以有效降低双工器在射频设备400中占用的面积，从而降低射频设备400的主板面积，在节省空间的同时降低物料成本。

如图10或图11所示，在一个实施例中，基于图8和图9所对应的实施例，还包括第三切换模块，天线模块410包括多个天线；

第三切换模块分别与控制模块210、第二切换模块310及多个天线连接；

第二切换模块310用于根据控制模块210的控制，将任一多频段双工器240和第三切换模块连通；

第三切换模块用于根据控制模块210的控制，将任一天线和第二切换模块310连通。

在应用中，射频设备400还可以包括第三切换模块，图10和图11示例性的示出了天线模块410包括第1天线411、第2天线412及第3天线413。第三切换模块可以根据控制模块210的控制，将任一天线和第二切换模块310连通；第二切换模块310可以根据控制模块210的控制，将任一多频段双工器240和第三切换模块连通。从而控制模块210可以通过控制第二切换模块310和第三切换模块，将任一天线和任一多频段双工器240连通，提高了射频设备400对滤波频段选择及天线选择的灵活性。

如图12所示，本实用新型实施例提供的终端设备100，包括主控芯片10和如上述实施例提供的射频设备400；

主控芯片10和控制模块210连接；

主控芯片10用于：

生成低频信号，并经由控制模块210发送至收发器420；

经由控制模块210接收收发器420输出的第二调制信号；

收发器420用于根据低频信号生成第一调制信号。

在应用中，终端设备100可以包括主控芯片10和射频设备400，主控芯片10可以用于生成低频信号，并经由控制模块210发送至收发器420，收发器420可以对低频信号进行调试和混频，从而得到第一调制信号；主控芯片10还可以经由控制模块210接收收发器420输出的第二调制信号，并对第二调制信号进行处理得到可读信号，可读信号可以被终端设备100中配备的元器件读取。

在应用中，控制模块210的信道编码器可以用于对低频信号进行信道编码(可以提高低频信号转化为发射信号在传输过程中的抗干扰能力)、加密等，信道编码可以基于卷积编码，Fire码编码、奇偶校验码、交织或突发脉冲格式化等方式实现；

在应用中，控制模块210的数字信号处理器用于通过算法(例如维特比Viterbi算法)对的低频信号进行信道均衡(Channel equalization)，可以消除或减弱低频信号转化为发射信号后，发射信号传输时的多径时延带来的码间串扰问题。

在应用中，通过在终端设备100中配备多频段双工器240发射和接收多个频段的射频信号，相较于配备多个单频段双工器250发射和接收对应的一个频段的射频信号，可以有效降低双工器在频段切换设备200中占用的面积，从而降低终端设备100的面积，在节省空间的同时降低物料成本。

可以理解的是，本实用新型实施例示意的结构并不构成对终端设备100、频段切换设备200、射频前端300及射频设备400的具体限定。在本实用新型另一些实施例中，终端设备100、频段切换设备200、射频前端300及射频设备400可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括防过压模块等。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种频段切换设备，其特征在于，包括控制模块、功放模块、第一切换模块及多个多频段双工器；

所述第一切换模块分别与所述控制模块、所述功放模块及所述多个多频段双工器连接；

所述第一切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述功放模块和任一多频段双工器连通，以建立所述功放模块和所述任一多频段双工器之间的射频信号传输；

其中，所述多频段双工器的工作频率范围包括至少两个频段。

2.如权利要求1所述的频段切换设备，其特征在于，所述多频段双工器包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一切换模块分别与所述第一滤波单元和所述第二滤波单元连接，所述射频信号包括发射信号和接收信号；

所述第一滤波单元用于对所述发射信号进行滤波，所述第一滤波单元的工作频率范围包括至少两个频段的发射频率范围；

所述第二滤波单元用于对所述接收信号进行滤波，所述第二滤波单元的工作频率范围包括至少两个频段的接收频率范围；

所述功放模块用于：

生成所述发射信号，输出至对应连通的第一滤波单元；

接收对应连通的第二滤波单元输出的接收信号。

3.如权利要求2所述的频段切换设备，其特征在于，所述第一滤波单元的工作频率范围包括B13频段的发射频率范围和B14频段的发射频率范围，所述第二滤波单元的工作频率范围包括B13频段的接收频率范围和B14频段的接收频率范围；

所述第一滤波单元的工作频率范围为777兆赫兹至798兆赫兹，所述第二滤波单元的工作频率范围为746兆赫兹至768兆赫兹；

所述B13频段的发射频率范围为777兆赫兹至787兆赫兹，所述B13频段的接收频率范围为746兆赫兹至756兆赫兹；

所述B14频段的发射频率范围为788兆赫兹至798兆赫兹，所述B14频段的接收频率范围为758兆赫兹至768兆赫兹。

4.如权利要求1至3任一项所述的频段切换设备，其特征在于，所述多个多频段双工器被划分为n组多频段双工器，所述功放模块包括n个功放单元，所述第一切换模块包括n个切换单元；

所述控制模块分别与所述n个切换单元连接，第i切换单元分别与对应的第i功放单元和对应的第i组多频段双工器连接；

所述第i切换单元的第二端用于根据所述控制模块的控制，将所述第i功放单元和所述第i组多频段双工器中的任一多频段双工器连通；

其中，n为大于或等于1的整数。

5.一种射频前端，其特征在于，包括第二切换模块和如权利要求1至4任一项所述的频段切换设备；

所述第二切换模块分别与所述控制模块和天线模块连接；

所述第二切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述天线模块和任一多频段双工器连通。

6.如权利要求5所述的射频前端，其特征在于，所述功放模块、所述第一切换模块及所述第二切换模块被集成为集成架构。

7.如权利要求6所述的射频前端，其特征在于，所述集成架构还包括多个单频段双工器，所述第一切换模块分别与所述多个单频段双工器连接，所述第二切换模块分别与所述多个单频段双工器连接；

所述第一切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述功放模块和任一单频段双工器连通；

所述第二切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述天线模块和任一单频段双工器连通。

8.一种射频设备，其特征在于，包括天线模块、收发器及如权利要求5至7任一项所述的射频前端；

所述收发器分别与所述控制模块和所述功放模块连接；

所述收发器用于：

生成第一调制信号，并发送至所述功放模块；

接收所述功放模块输出的接收信号，对所述接收信号进行处理得到第二调制信号；

所述功放模块用于根据所述第一调制信号生成发射信号。

9.如权利要求8所述的射频设备，其特征在于，还包括第三切换模块，所述天线模块包括多个天线；

所述第三切换模块分别与所述控制模块、所述第二切换模块及所述多个天线连接；

所述第二切换模块用于根据所述控制模块的控制，将所述任一多频段双工器和所述第三切换模块连通；

所述第三切换模块用于根据所述控制模块的控制，将任一天线和所述第二切换模块连通。

10.一种终端设备，其特征在于，包括主控芯片和如权利要求8或9所述的射频设备；

所述主控芯片和所述控制模块连接；

所述主控芯片用于：

生成低频信号，并经由所述控制模块发送至所述收发器；

经由所述控制模块接收所述收发器输出的第二调制信号；

所述收发器用于根据所述低频信号生成所述第一调制信号。

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