CN218998052U - 一种射频发射分流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频发射分流电路，包括：第一射频链路，芯片的信号通过功率放大器和低通滤波器后传输到开关；第二射频链路，所述芯片的信号直接传输到所述开关；通过芯片新增一条小功率场景下的发射通路，可以避免功率放大器损坏导致的模组无法通信的现象的出现，同时减少功率放大器的工作时间，增长器件的使用寿命，减少物料成本。

Description

一种射频发射分流电路

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种射频发射分流电路。

背景技术

IoT物联网行业的发展迅速，物联网设备呈现指数增长，市场需求持续增加。NB-IoT承接了低功耗，广覆盖的物联场景。但是在现有的部分通讯模组中，其射频部分的通讯发射链路都是为从芯片的发射部分至开关，再从开关至天线口部分的通路，此通路以功率放大器和对应的匹配网络，以及滤波器组成。其射频部分接收链路为公共端至开关，再从开关至芯片接收端。

模组的发射部分相当于仅有单个通路，不论是以何种状态发射，类似大功率或者小功率状态，信号流都必须选择该通路进行发射，即PA都会处于工作模式，然后通过天线辐射出去，但是模组在日常工作中，其工作环境多种多样，当遇到有强静电场景时，其内部线路中的功率放大器器件易受到强静电的影响，导致其中器件损坏，发射通路的组件在受损导致不工作情况下，其发射信号将因为通路断开而无法发出，从而使基站没法接收到信号并加以反馈，导致模组无法与基站建立通信。

如中国专利CN112054815A，公开日2020年12月08日，本发明提供了无线设备、其收发射频电路及其ESD保护电路，ESD保护电路包括泄放开关管、RC触发电路和静电电位传递电路；静电电位传递电路包括第一开关管；第一开关管的电流流入端连接于输入放大器与天线端口之间，第一开关管的电流流出端接地；第一开关管的控制端连接RC触发电路的输入端以将静电电位传递至RC触发电路的输入端，第一开关管的控制端还连接收发射频电路的高电位端，RC触发电路的输入端还与收发射频电路的高电位端连接，RC触发电路的输出端连接泄放开关管的控制端；泄放开关管的第一电流端连接于输入放大器与天线端口之间，泄放开关管的第二电流端接地。本发明的ESD保护电路不会影响发送和接收到的信号功率。但是本发明只有一条射频链路，一旦这条射频链路上的元器件受损，模组与基站将无法建立通信。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：在日常工作中可能会因为接触静电而导致发射信号通路器件故障，造成模组突然完全无法与基站通讯的技术问题。提出了一种射频发射分流电路，芯片系统额外配置一条射频链路，可以有效解决该技术问题。同时减少功率放大器的工作时间，增长器件的使用寿命，可以有效解决物料成本问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种射频发射分流电路，包括：第一射频链路，芯片的信号通过功率放大器和低通滤波器后传输到开关；第二射频链路，所述芯片的信号直接传输到所述开关。

一种射频发射分流电路，芯片系统额外配置了一条射频链路，大功率信号可以通过第一射频链路到达开关，小功率信号则可以直接通过第二射频链路到达开关，当出现静电场景，使功率放大器受损，即第一射频链路断开时，系统仍然可以通过第二射频链路保持在小功率模式下运行，不至于与外界系统完全断开联系。

作为优选，所述第二射频链路包括电容C39，所述电容C39的一端与所述芯片的NB_TX_OUT2_LB脚连接，所述电容C39的另一端与电感L7的一端连接，所述电感L7的另一端与开关的RF1脚连接，所述电容C39与所述电感L7连接的一端与电容C38的一端连接，所述电容C38的另一端接地，所述开关的RF1脚与电容C28的一端连接，所述电容C28的另一端接地。第二射频链路可以将芯片的信号直接传送到开关上，并通过开关上连接的天线直接辐射出去，但由于第二射频链路上没有功率放大器的存在，只适合小功率信号的传送。

作为优选，所述第一射频链路包括放大电路，所述放大电路包括所述功率放大器，所述功率放大器的RFIN脚与电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与电容C26的一端连接，所述电容C26的另一端与所述芯片的NB_TX_OUT1_LB脚连接，所述电阻R14与所述电容C26连接的一端与电容C27的一端连接，所述电容C27的另一端接地，所述芯片的NB_TX_OUT1_LB脚与电容C71的一端连接，所述电容C71的另一端接地。芯片需要进行辐射的信号可以先通过第一射频链路上的功率放大器进行放大，从而使外界接收到的信号更大。

作为优选，所述第一射频链路还包括滤波电路，所述滤波电路包括所述低通滤波器，所述低通滤波器的1脚与电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端与所述功率放大器的RFOUT脚连接，所述功率放大器的RFOUT脚与电容C35的一端连接，所述电容C35的另一端接地，所述低通滤波器的1脚与电容C34的一端连接，所述电容C34的另一端接地，所述低通滤波器的3脚与电感L6的一端连接，所述电感L6的另一端与所述开关的RF3脚连接，所述低通滤波器的3脚与电容C37的一端连接，所述电容C37的另一端接地，所述开关的RF3脚与电容C36的一端连接，所述电容C36的另一端接地。信号经过功率放大器的放大后，信号中的杂波也会跟着放大，从而使得放大后的信号显得模糊不清，这时，信号再通过低通滤波器，可以过滤掉信号中的杂波，是信号变得更加清晰。

作为优选，所述开关的ANT脚与电容C25的一端连接，所述电容C25的另一端与电阻C20的一端连接，所述电阻C20的一端与TVS管D2的一端连接，所述TVS管D2的另一端接地，所述开关的ANT脚与电容C41的一端连接，所述电容C41的另一端接地，所述电容C25与所述电阻R20连接的一端与电容C42的一端连接，所述电容C42的另一端接地，所述电阻R20与所述TVS管D2连接的一端与ANT连接。开关的ANT脚连接的为天线电路，可以将传输到开关处的信号通过天线辐射出去。

作为优选，所述芯片的NB_RX_LB脚与电容C68的一端连接，所述电容C68的另一端与所述开关的RF2脚连接，所述芯片的NB_RX_LB脚与电感L69的一端连接，所述电感L69的另一端接地，所述开关的RF2脚与电容C70的一端连接，所述电容C70的另一端接地。芯片的NB_RX_LB脚为接受端，可以接收到外接的指令，从而做出相应的操作。

作为优选，所述芯片的PA_HBEN脚与所述功率放大器的VEN脚连接，所述芯片的PA_LBEN脚与所述功率放大器的VMODE0脚连接，所述芯片的PA_CTRL脚与所述功率放大器的VMODE1脚连接，所述芯片的VDD_B脚与所述功率放大器的VBAT脚连接，所述芯片的VDD_PA脚与所述功率放大器的VCC脚连接，所述芯片的VDD_A脚与所述低通滤波器的VDD脚连接，所述芯片的RF_CTRL_0脚与所述低通滤波器的V1脚连接，所述芯片的RF_CTRL_1脚与所述低通滤波器的V0脚连接。芯片对功率放大器的控制通过PA_LBEN、PA_HBEN和PA_CTRL等多个引脚进行实现，对开关的控制通过RF_CTRL_0和RF_CTRL_1等多个引脚实现。

本实用新型的实质性效果是：本实用新型通过芯片新增一条小功率场景下的发射通路，可以避免功率放大器损坏导致的模组无法通信的现象的出现；同时应用于小功率发射场景，使得功率放大器的使用时间减少，从而延长了功率放大器的使用寿命。

附图说明

图1为实施例的示意图；

图2为实施例的电路图。

其中：1、芯片，2、功率放大器，3、低通滤波器，4、开关，5、天线。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

一种射频发射分流电路，如图1所示，主要由芯片1、功率放大器2、低通滤波器3、开关4和天线5五个元器件构成。芯片的信号先通过功率放大器的放大，接着通过低通滤波器的过滤，最后到达开关，这一条链路为第一射频链路。而芯片的信号直接传输到开关的这一条链路为第二射频链路。

由于第二射频链路上并没有功率放大器的放大，因此，该电路只能进行小功率信号的传输。但同时也因为没有功率放大器的存在，不会受到静电环境的影响，可以确保在第一射频链路上的功率放大器因静电受损而断开时，可以通过第二射频链路保持小功率模式的运行，不至于与外界系统完全失联。

如图2所示，射频发射分流电路主要包括了第一射频链路、第二射频链路、天线电路以及其他的一些控制电路。第一射频链路则分为放大电路和滤波电路。经过第一射频链路的信号首先需要经过放大电路的放大，再经过滤波电路的过滤，最后才会到达开关处，再由于开关连接的天线辐射出去

放大电路的电路连接关系为，功率放大器的RFIN脚与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电容C26的一端连接，电容C26的另一端与芯片的NB_TX_OUT1_LB脚连接，电阻R14与电容C26连接的一端与电容C27的一端连接，电容C27的另一端接地，芯片的NB_TX_OUT1_LB脚与电容C71的一端连接，电容C71的另一端接地。放大电路中的电容C71和电容C27可以对信号起到一定的过滤作用，避免信号因通过元器件而产生的一些杂波积累。

滤波电路的电路连接关系为，低通滤波器的1脚与电感L4的一端连接，电感L4的另一端与功率放大器的RFOUT脚连接，功率放大器的RFOUT脚与电容C35的一端连接，电容C35的另一端接地，低通滤波器的1脚与电容C34的一端连接，电容C34的另一端接地，低通滤波器的3脚与电感L6的一端连接，电感L6的另一端与开关的RF3脚连接，低通滤波器的3脚与电容C37的一端连接，电容C37的另一端接地，开关的RF3脚与电容C36的一端连接，电容C36的另一端接地。其中的电容34、电容35、电容36和电容37同样可以起到去除杂波的功能。

第二射频链路的电路连接关系为，芯片的NB_TX_OUT2_LB脚与电容C39的一端连接，电容C39的另一端与电感L7的一端连接，电感L7的另一端与开关的RF1脚连接，电容C39与电感L7连接的一端与电容C38的一端连接，电容C38的另一端接地，开关的RF1脚与电容C28的一端连接，电容C28的另一端接地。由于第二射频链路中只有电容C28和电容C38能起到一定的过滤作用，以及电容C39与电感L7组成的LC谐振电路的作用，因此信号在第二射频链路中不会变大，而芯片产生的为小功率信号，最终经过第二射频链路辐射出去的信号也为小功率信号。

天线电路的电路连接关系为，开关的ANT脚与电容C25的一端连接，电容C25的另一端与电阻C20的一端连接，电阻C20的一端与TVS管D2的一端连接，TVS管D2的另一端接地，开关的ANT脚与电容C41的一端连接，电容C41的另一端接地，电容C25与所述电阻R20连接的一端与电容C42的一端连接，电容C42的另一端接地，电阻R20与TVS管D2连接的一端与ANT连接。TVS管D2可以保护电路，抑制瞬时的大电流。

芯片的NB_RX_LB脚与电容C68的一端连接，电容C68的另一端与开关的RF2脚连接，芯片的NB_RX_LB脚与电感L69的一端连接，电感L69的另一端接地，开关的RF2脚与电容C70的一端连接，电容C70的另一端接地。这条电路连接可以使芯片接收到开关接收到的外部的信号，从而使芯片可以根据外部信号的指示，作出相应的操作。

芯片上还有一些控制功率放大器的引脚连接电路，如芯片的PA_HBEN脚与功率放大器的VEN脚连接，芯片的PA_LBEN脚与功率放大器的VMODE0脚连接，芯片的PA_CTRL脚与功率放大器的VMODE1脚连接。另外还有控制开关的引脚连接电路，如芯片的RF_CTRL_0脚与低通滤波器的V1脚连接，芯片的RF_CTRL_1脚与低通滤波器的V0脚连接。此外还有电源引脚的连接关系，如芯片的VDD_B脚与功率放大器的VBAT脚连接，芯片的VDD_PA脚与功率放大器的VCC脚连接，芯片的VDD_A脚与低通滤波器的VDD脚连接。这些元器件连接之间也都并联了一个接地的电容，起到滤波的作用。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种射频发射分流电路，其特征在于，包括：

第一射频链路，芯片的信号通过功率放大器和低通滤波器后传输到开关；

第二射频链路，所述芯片的信号直接传输到所述开关。

2.根据权利要求1所述的一种射频发射分流电路，其特征在于，所述第二射频链路包括电容C39，所述电容C39的一端与芯片的NB_TX_OUT2_LB脚连接，所述电容C39的另一端与电感L7的一端连接，所述电感L7的另一端与所述开关的RF1脚连接，所述电容C39与所述电感L7连接的一端与电容C38的一端连接，所述电容C38的另一端接地，所述开关的RF1脚与电容C28的一端连接，所述电容C28的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种射频发射分流电路，其特征在于，所述第一射频链路包括放大电路，所述放大电路包括所述功率放大器，所述功率放大器的RFIN脚与电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与电容C26的一端连接，所述电容C26的另一端与所述芯片的NB_TX_OUT1_LB脚连接，所述电阻R14与所述电容C26连接的一端与电容C27的一端连接，所述电容C27的另一端接地，所述芯片的NB_TX_OUT1_LB脚与电容C71的一端连接，所述电容C71的另一端接地。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种射频发射分流电路，其特征在于，所述第一射频链路还包括滤波电路，所述滤波电路包括所述低通滤波器，所述低通滤波器的1脚与电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端与所述功率放大器的RFOUT脚连接，所述功率放大器的RFOUT脚与电容C35的一端连接，所述电容C35的另一端接地，所述低通滤波器的1脚与电容C34的一端连接，所述电容C34的另一端接地，所述低通滤波器的3脚与电感L6的一端连接，所述电感L6的另一端与所述开关的RF3脚连接，所述低通滤波器的3脚与电容C37的一端连接，所述电容C37的另一端接地，所述开关的RF3脚与电容C36的一端连接，所述电容C36的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种射频发射分流电路，其特征在于，所述开关的ANT脚与电容C25的一端连接，所述电容C25的另一端与电阻R20的一端连接，所述电阻R20的一端与TVS管D2的一端连接，所述TVS管D2的另一端接地，所述开关的ANT脚与电容C41的一端连接，所述电容C41的另一端接地，所述电容C25与所述电阻R20连接的一端与电容C42的一端连接，所述电容C42的另一端接地，所述电阻R20与所述TVS管D2连接的一端与ANT连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种射频发射分流电路，其特征在于，所述芯片的NB_RX_LB脚与电容C68的一端连接，所述电容C68的另一端与所述开关的RF2脚连接，所述芯片的NB_RX_LB脚与电感L69的一端连接，所述电感L69的另一端接地，所述开关的RF2脚与电容C70的一端连接，所述电容C70的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的一种射频发射分流电路，其特征在于，所述芯片的PA_HBEN脚与所述功率放大器的VEN脚连接，所述芯片的PA_LBEN脚与所述功率放大器的VMODE0脚连接，所述芯片的PA_CTRL脚与所述功率放大器的VMODE1脚连接，所述芯片的VDD_B脚与所述功率放大器的VBAT脚连接，所述芯片的VDD_PA脚与所述功率放大器的VCC脚连接，所述芯片的VDD_A脚与所述低通滤波器的VDD脚连接，所述芯片的RF_CTRL_0脚与所述低通滤波器的V1脚连接，所述芯片的RF_CTRL_1脚与所述低通滤波器的V0脚连接。

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