CN105471557B - 一种载波聚合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种载波聚合装置，所述装置包括：第一收发天线、第二收发天线、第一射频前端、第二射频前端和射频收发芯片；其中，第一收发天线接收到的信号通过第一射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片；第二收发天线接收到的信号通过第二射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片。

Description

一种载波聚合装置
技术领域
本发明涉及多模移动通信技术领域，具体涉及一种载波聚合装置。
背景技术
随着4G通讯技术的到来，为了支持更高的速率，3GPP提出了LTE Advance(LTE-A)，可以支持更多的带宽组合，以实现资源整合，提高数据业务速率，尤其是在频段资源有限的情况下，载波聚合对于数据速率的提升具有明显质的改善。目前业界终端载波聚合已有的技术普遍是低频段(Low Band)和高频段(High Band)的组合，可以实现带内连续载波聚合(Intra-CA)，而对于低、中、高频段的载波聚合目前已有方案都是基于4天线的架构，但是，对于终端来讲，4天线的载波聚合几乎不具有可实现性。
发明内容
为了解决现有存在的技术问题，本发明实施例期望提供一种载波聚合装置。本发明实施例提供了一种载波聚合装置，所述装置包括：第一收发天线、第二收发天线、第一射频前端、第二射频前端和射频收发芯片；其中，
第一收发天线接收到的信号通过第一射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片；
第二收发天线接收到的信号通过第二射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片。
上述方案中，所述第一射频前端，包括：第一双工器，其中，所述第一收发天线与第一双工器相连；所述第一双工器，用于将从第一收发天线接收到的信号分为只包含低频信号的第一路信号、以及包含中频和高频信号的第二路信号；
所述第二射频前端，包括：第二双工器，其中，所述第二收发天线与第二双工器相连；所述第二双工器，用于将从第二收发天线接收到的信号分为只包含低频信号的第三路信号、以及包含中频和高频信号的第四路信号。
上述方案中，所述第一射频前端还包括：第一能量分集器和第一天线开关；所述第一双工器的低频输出端与第一天线开关的低频接收端相连；第一双工器的中高频输出端通过所述第一能量分集器与第一天线开关相连；其中，所述第一能量分集器用于接收第一双工器发送的第二路信号，对所述第二路信号进行分频处理后，将分频处理后的两路信号发送给第一天线开关；
所述第二射频前端还包括：第二能量分集器和第二天线开关；所述第二双工器的低频输出端与第二天线开关的低频接收端相连；第二双工器的中高频输出端通过所述第二能量分集器与第二天线开关相连；其中，所述第二能量分集器用于接收第二双工器发送的第四路信号，对所述第四路信号进行分频处理后，将分频处理后的两路信号发送给第二天线开关。
上述方案中，所述第一能量分集器，用于将接收到的第二路信号分成只包含中频的第五路信号和只包含高频的第六路信号；所述第二能量分集器，用于将接收到的第四路信号分成只包含中频的第七路信号和只包含高频的第八路信号。
上述方案中，所述第一能量分集器的高频输出端与第一天线开关的高频接收端相连；所述第一能量分集器的中频输出端与第一天线开关的中频接收端相连；
所述第二能量分集器的高频输出端与第二天线开关的高频接收端相连；所述第二能量分集器的中频输出端与第二天线开关的中频接收端相连。
上述方案中，所述第一能量分集器为功分器或低噪声放大器LNA；所述第二能力分集器为功分器或低噪声放大器LNA。
上述方案中，所述第一射频前端还包括：第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器；
所述第一路信号经过第一天线开关后，经过第一滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第五路信号经过第一天线开关后，经过第二滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第六路信号经过第一天线开关后，经过第三滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第二射频前端还包括：第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器；
所述第三路信号经过第二天线开关后，经过第四滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第七路信号经过第二天线开关后，经过第五滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第八路信号经过第二天线开关后，经过第六滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片。
本发明实施例所提供的载波聚合装置，包括：第一收发天线、第二收发天线、第一射频前端、第二射频前端、和射频收发芯片；其中，第一收发天线接收到的信号通过第一射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片；第二收发天线接收到的信号通过第二射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片。如此，能够实现一种双天线的载波聚合装置，相较于现有技术，节省了两个天线，在减少干扰的同时由减少了印刷电路板(PCB，Printed CircuitBoard)布局面积，而且产品的制造成本也大大降低。
附图说明
图1为现有技术中载波聚合装置的基本结构图；
图2为本发明实施例提供的载波聚合装置基本结构图一；
图3为本发明实施例提供的载波聚合装置基本结构图二；
图4为本发明实施例提供的载波聚合装置基本结构图三。
具体实施方式
传统的覆盖低、中、高频段的载波聚合装置中，射频前端共有四路天线，分别完成载波聚合主辅载波的主集接收和分集接收，如图1所示，为传统四天线载波聚合装置的基本结构示意图，下面结合图1对传统载波聚合装置的结构作以下说明：
信号通过收发天线口(Main ANT1和DIV ANT1)进入载波聚合装置，然后经过射频前端(包括前级射频天线开关、滤波器等)进入射频收发芯片(Transceiver)；示例性的，图1中的前级射频天线开关采用单入多出(SPNT，Single Push N Throw)收发阵列，滤波器采用声表面波滤波器(SAWF，surface acoustic wave filter)，Main ANT1和DIV ANT1主要是完成高频段(H Band，High Band)的主集和分集接收；之后，收发芯片输出的信号再经过模拟/数字(A/D，Analog/Digital)转换等数字处理输出至基带芯片，就完成了高频段射频信号的整个接收和处理过程。
与之类似的，信号通过天线口(MAIN ANT2和DIV ANT2)进入载波聚合装置，然后经过低中频段的功分器Diplexer分成低、中频段两路信号分别经过射频前端(包括前级射频天线开关、滤波器等)等进入两个射频Transceiver；示例性的，图1中的前级射频天线开关采用SPNT收发阵列，滤波器采用SAW filter，MAIN ANT2和DIV ANT2主要是完成低、中频段的主集和分集接收；之后，Transceiver输出的信号再经过A/D转换等数字处理输出至基带芯片，就完成了低、中频段射频信号的全部接收和处理过程。
本发明实施例中，提供了一种载波聚合装置，所述装置包括：第一收发天线、第二收发天线、第一射频前端、第二射频前端、和射频收发芯片；其中，第一收发天线接收到的信号通过第一射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片；第二收发天线接收到的信号通过第二射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片。
下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明实施例一提供了一种载波聚合装置，如图2所示，所述装置包括：第一收发天线21、第二收发天线22、第一射频前端23、第二射频前端24和射频收发芯片25；其中，第一收发天线21接收到的信号通过第一射频前端22分成一路高频信号(图中H标注的信号)、一路中频信号(图中M标注的信号)、一路低频信号(图中L标注的信号)后，分别进入射频收发芯片25；第二收发天线22接收到的信号通过第二射频前端24分成一路高频信号(图中H标注的信号)、一路中频信号(图中M标注的信号)、一路低频信号(图中L标注的信号)后，分别进入射频收发芯片。
所述第一射频前端，包括：第一双工器，其中，所述第一收发天线与第一双工器相连；所述第一双工器，用于将从第一收发天线接收到的信号分为只包含低频信号的第一路信号、以及包含中频和高频信号的第二路信号；
所述第二射频前端，包括：第二双工器，其中，所述第二收发天线与第二双工器相连；所述第二双工器，用于将从第二收发天线接收到的信号分为只包含低频信号的第三路信号、以及包含中频和高频信号的第四路信号。
进一步的，所述第一射频前端还包括：第一能量分集器和第一天线开关；所述第一双工器的低频输出端直接与第一天线开关的低频接收端相连；第一双工器的中高频输出端通过能量分集器与第一天线开关相连，所述中高频输出端用于输出中频和高频信号；其中，所述能量分集器用于接收第一双工器发送的第二路信号；对所述第二路信号进行分频处理后，将分频处理后的两路信号发送给第一天线开关。
所述第二射频前端还包括：第二能量分集器和第二天线开关；所述第二双工器的低频输出端直接与第二天线开关的低频接收端相连；第二双工器的中/高频输出端通过能量分集器与第二天线开关相连；其中，所述能量分集器用于接收第二双工器发送的第四路信号；对所述第四路信号进行分频处理后，将分频处理后的两路信号发送给第二天线开关。
具体的，所述第一能量分集器，用于将接收到的第二路信号分成只包含中频的第五路信号和只包含高频的第六路信号；所述第二能量分集器，用于将接收到的第四路信号分成只包含中频的第七路信号和只包含高频的第八路信号。
具体的，所述第一能量分集器的高频输出端与第一天线开关的高频接收端相连；所述第一能量分集器的中频输出端与第一天线开关的中频接收端相连；
所述第二能量分集器的高频输出端与第二天线开关的高频接收端相连；所述第二能量分集器的中频输出端与第二天线开关的中频接收端相连。
具体的，所述第一能量分集器为功分器或低噪声放大器LNA；所述第二能力分集器为功分器或低噪声放大器LNA。
进一步的，所述第一射频前端还包括：第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器；
所述第一路信号经过第一天线开关后，经过第一滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第五路信号经过第一天线开关后，经过第二滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第六路信号经过第一天线开关后，经过第三滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第二射频前端还包括：第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器；
所述第三路信号经过第二天线开关后，经过第四滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第七路信号经过第二天线开关后，经过第五滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第八路信号经过第二天线开关后，经过第六滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
本领域技术人员能够理解的是，在实际实施时，上述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第五滤波器及第六滤波器可以集成于一台滤波器，也可以根据需要分别位于两台、三台，甚至四台、五台滤波器之上。
下面通过两个具体示例对本发明实施例提供的载波聚合装置做进一步详细说明。
示例一
图3为本发明实施例提供的载波聚合装置的一个示例性结构图，如图3所示，信号通过收发天线(Main ANT和DIV ANT)进入载波聚合装置，然后经过射频前端进入射频收发芯片(Transceiver)；射频前端包括：功分器(Diplexer)、天线开关及滤波器；示例性的，图3中的前级射频天线开关采用SPNT收发阵列，滤波器采用SAW filter，Main ANT和DIV ANT分别完成高频段(H Band)、中频段(M Band)及低频段(L Band)的主集和分集接收；如图3所示，信号从Main ANT进入后，经过Diplexer 1分解成一路低频信号和一路中频高频混合信号，其中，低频信号直接连接至SPNT 2的低频信号接收端(L端)；中频高频混合信号经过Diplexer 3后被分解成一路高频信号和一路低频信号，之后，分别连接至SPNT 1的高频接收端(H端)和低频接收端(M端)，这样，经过Main ANT的信号最终被分解为三路(一路低频、一路中频和一路高频)，三路信号分别经过滤波器后滤除杂波后分别进入Transceiver 1中的高频接收端(Tx1)、中频接收端(Tx2)和Transceiver 2的低频接收端口(Tx3)。
与之类似的，信号从DIV ANT进入后，经过Diplexer 2分解成一路低频信号和一路中频高频混合信号，其中，低频信号直接连接至SPNT 4的低频信号接收端(L端)；中频高频混合信号经过Diplexer 4后被分解成一路高频信号和一路低频信号，之后，分别连接至SPNT 3的高频接收端(H端)和低频接收端(M端)，这样，经过Main ANT的信号最终被分解为三路(一路低频、一路中频和一路高频)，三路信号分别经过滤波器滤除杂波后分别进入Transceiver 1中的高频接收端(Tx1)、中频接收端(Tx2)和Transceiver 2的低频接收端口(Tx3)。
该示例中，所述Diplexer 3和Diplexer 4必须具备单输入两输出中、高频信号的特性，目的是将中高频信号再分成两路分别进入两个接收通道，保证中高频段复用一个通道来实现低、中、高频段的载波聚合功能，与现有技术相比，本发明实施例提供的这一方案，节省了两个天线、以及两个天线开关。
示例二
图4为本发明实施例提供的载波聚合装置的另一个示例性结构图，图4在图3的基础上，对Diplexer 3和Diplexer 4替换为LNA 1和LNA 2，其余器件均为改变，因此，相同的器件均采用相同的附图标记；
信号通过收发天线(Main ANT和DIV ANT)进入载波聚合装置，然后经过射频前端进入射频收发芯片(Transceiver)；射频前端包括：功分器(Diplexer)、天线开关及滤波器；如图4所示，信号从Main ANT进入后，经过Diplexer 1分解成一路低频信号和一路中频高频混合信号，其中，低频信号直接连接至SPNT 2的低频信号接收端(L端)；中频高频混合信号经过LNA 1后被分解成一路高频信号和一路低频信号，之后，分别连接至SPNT 1的高频接收端(H端)和低频接收端(M端)，这样，经过Main ANT的信号最终被分解为三路(一路低频、一路中频和一路高频)，三路信号分别经过滤波器后滤除杂波后分别进入Transceiver 1中的高频接收端(Tx1)、中频接收端(Tx2)和Transceiver 2的低频接收端口(Tx3)。
与之类似的，信号从DIV ANT进入后，经过Diplexer 2分解成一路低频信号和一路中频高频混合信号，其中，低频信号直接连接至SPNT 4的低频信号接收端(L端)；中频高频混合信号经过LNA 2后被分解成一路高频信号和一路低频信号，之后，分别连接至SPNT 3的高频接收端(H端)和低频接收端(M端)，这样，经过Main ANT的信号最终被分解为三路(一路低频、一路中频和一路高频)，三路信号分别经过滤波器滤除杂波后分别进入Transceiver1中的高频接收端(Tx1)、中频接收端(Tx2)和Transceiver 2的低频接收端口(Tx3)。
该示例中，所述LNA 1和LNA 2必须为具备双路输出的特性的LNA，目的是将中高频信号分成两路分别进入两个接收通道，保证中高频段复用一个通道来实现低、中、高频段的载波聚合功能。与现有技术相比，本发明实施例提供的这一方案，也节省了两个天线、以及两个天线开关。
需要说明的是，本以上示例一和示例二中虽然采用了四个SPNT收发阵列作为收发天线，但在实际应用过程中SPNT的个数是不作限制的，可以为一个或多个，只要具备两个低频信号接收端、两个中频信号接收端和两个高频信号接收端即可；同样的，射频收发芯片的个数也是不作限制的，只要具备相应个数、相应功能的接收端口即可。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种载波聚合CA装置，其特征在于，所述装置包括：第一收发天线、第二收发天线、第一射频前端、第二射频前端和射频收发芯片；其中，
第一收发天线接收到的信号通过第一射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片；
第二收发天线接收到的信号通过第二射频前端分成一路高频信号、一路中频信号、一路低频信号后，分别进入射频收发芯片；
其中，所述第一射频前端，包括：第一双工器，其中，所述第一收发天线与第一双工器相连；所述第一双工器，用于将从第一收发天线接收到的信号分为只包含低频信号的第一路信号、以及包含中频和高频信号的第二路信号；
所述第二射频前端，包括：第二双工器，其中，所述第二收发天线与第二双工器相连；所述第二双工器，用于将从第二收发天线接收到的信号分为只包含低频信号的第三路信号、以及包含中频和高频信号的第四路信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一射频前端还包括：第一能量分集器和第一天线开关；所述第一双工器的低频输出端与第一天线开关的低频接收端相连；第一双工器的中高频输出端通过所述第一能量分集器与第一天线开关相连；其中，所述第一能量分集器用于接收第一双工器发送的第二路信号，对所述第二路信号进行分频处理后，将分频处理后的两路信号发送给第一天线开关；
所述第二射频前端还包括：第二能量分集器和第二天线开关；所述第二双工器的低频输出端与第二天线开关的低频接收端相连；第二双工器的中高频输出端通过所述第二能量分集器与第二天线开关相连；其中，所述第二能量分集器用于接收第二双工器发送的第四路信号，对所述第四路信号进行分频处理后，将分频处理后的两路信号发送给第二天线开关。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一能量分集器，用于将接收到的第二路信号分成只包含中频的第五路信号和只包含高频的第六路信号；所述第二能量分集器，用于将接收到的第四路信号分成只包含中频的第七路信号和只包含高频的第八路信号。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一能量分集器的高频输出端与第一天线开关的高频接收端相连；所述第一能量分集器的中频输出端与第一天线开关的中频接收端相连；
所述第二能量分集器的高频输出端与第二天线开关的高频接收端相连；所述第二能量分集器的中频输出端与第二天线开关的中频接收端相连。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一能量分集器为功分器或低噪声放大器LNA；所述第二能量分集器为功分器或低噪声放大器LNA。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一射频前端还包括：第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器；
所述第一路信号经过第一天线开关后，经过第一滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第五路信号经过第一天线开关后，经过第二滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第六路信号经过第一天线开关后，经过第三滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第二射频前端还包括：第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器；
所述第三路信号经过第二天线开关后，经过第四滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第七路信号经过第二天线开关后，经过第五滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片；
所述第八路信号经过第二天线开关后，经过第六滤波器，滤除杂波后，输出至射频收发芯片。
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