CN106487415A - 一种射频前端电路及通信终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种射频前端电路及通信终端，该电路包括依次电连接的射频收发器、至少两个相互独立的上行发射链路、收发切换电路及主集天线；至少两个相互独立的上行发射链路用于发射不同频段的数据；射频收发器的发射机包括至少两套混频及本振***，用于同时支持至少两个频段的数据发射，射频收发器设置有至少两个频段的发射端口，各发射端口连接对应频段的上行发射链路。本发明通过对射频收发器及上行发射链路进行改进，使得射频收发器可以支持多个频段的同时数据发射，在此基础上就可以实现带间上行聚合，解决了现有载波聚合射频方案不支持带间上行载波聚合的问题，增强了用户的使用体验。

Description

一种射频前端电路及通信终端

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种射频前端电路及通信终端。

背景技术

为了满足用户不断增长的数据业务的需求，提出了载波聚合这一项用于扩展带宽和提高吞吐量的技术。现有的载波聚合射频方案支持带内上行载波聚合(intraband ULCA，interband uplink carrier aggregation)、带内下行载波聚合(intraband DLCA，interband downlink carrier aggregation)和带间下行载波聚合(interband DLCA，interband downlink carrier aggregation)，但是不支持带间上行载波聚合(interbandULCA，interband uplink carrier aggregation)。

发明内容

本发明实施例提供一种射频前端电路及通信终端，解决现有载波聚合射频方案不支持带间上行载波聚合的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案:

一种射频前端电路，包括：依次电连接的射频收发器、至少两个相互独立的上行发射链路、收发切换电路及主集天线；至少两个相互独立的上行发射链路用于发射不同频段的数据；射频收发器的发射机包括至少两套混频及本振***，用于同时支持至少两个频段的数据发射，射频收发器设置有至少两个频段的发射端口，各发射端口连接对应频段的上行发射链路。

进一步地，上行发射链路中的至少两个上行发射链路设置有功率放大器，用于放大射频收发器发射的数据。

进一步地，还包括与功率放大器连接的开关供电芯片，用于为功率放大器供电。

进一步地，开关供电芯片为包络跟踪芯片。

进一步地，收发切换电路包括多工器及第一切换控制器，多工器用于在第一切换控制器的控制下，切换上行发射链路，或者同时接通至少两个上行发射链路。

进一步地，多工器包括双工器，分别设置在各上行发射链路中，用于将上行数据与下行数据分离。

进一步地，第一切换控制器包括双刀双掷开关。

进一步地，收发切换电路包括滤波器及第二切换控制器，滤波器分别设置在各上行发射链路中，用于将上行数据与下行数据分离，各上行发射链路中滤波器的工作频段与其所属发射链路的工作频段对应即可。

进一步地，第二切换控制器包括双刀双掷开关。

一种通信终端，包括基带芯片、电源管理芯片、以及本发明提供的射频前端电路，基带芯片用于控制射频前端电路的聚合模式，电源管理芯片用于为射频前端电路供电。

本发明实施例提供的射频前端电路及通信终端，通过对射频收发器及上行发射链路进行改进，使得射频收发器可以支持多个频段的同时数据发射，在此基础上就可以实现带间上行聚合，解决了现有载波聚合射频方案不支持带间上行载波聚合的问题，增强了用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的射频前端电路的示意图；

图2为本发明实施例二提供的通信终端的示意图；

图3为本发明实施例三涉及的现有射频前端电路的示意图

图4为本发明实施例三涉及的射频前端电路的第一示意图；

图5为本发明实施例三涉及的射频前端电路的第二示意图；

图6为本发明实施例三涉及的射频前端电路的第三示意图；

图7为本发明实施例三涉及的射频前端电路的第四示意图。

具体实施方式

本发明适用于所有终端，包括PC、手机、PAD等。下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的射频前端电路的示意图，请参考图1，本实施例提供的射频前端电路包括：依次电连接的射频收发器11、至少两个相互独立的上行发射链路12(图1中的121及122)、收发切换电路13及主集天线14；至少两个相互独立的上行发射链路12(图1中的121及122)用于发射不同频段的数据；射频收发器11的发射机包括至少两套混频及本振***，用于同时支持至少两个频段的数据发射，射频收发器11设置有至少两个频段的发射端口TX(图1中的TX1及TX2)，各发射端口连接对应频段的上行发射链路12。

在实际应用中，以FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)频段为例，***所使用的频段为频段1(1920-1980MHZ)和频段3(1710-1785MHZ)，现有技术支持频段1与频段3之间的带间下行载波聚合，但是不能支持频段1与频段3之间的带间上行载波聚合。在本申请图1所示的实施例中，射频收发器11通过其发射机部分设置的至少两套混频及本振***，可以实现同时支持频段1与频段3的数据发射，通过相互独立的上行发射链路121(传输频段1的数据)和上行发射链路122(传输频段3的数据),处理后，通过收发切换电路13及主集天线14向外发射，可以实现频段1与频段3之间的带间上行载波聚合。

在一实施例中，上述实施例的上行发射链路中的至少两个上行发射链路设置有功率放大器，用于放大射频收发器发射的数据。在实际应用中，射频收发器11可以同时支持任意多个频段的数据发射，那么对应的，就会有任意多个相互独立的上行发射链路12，这些多个相互独立的上行发射链路12可以都设置功率放大器，也可以仅在部分常用的上行发射链路12上设置功率放大器。

在一实施例中，上述实施例还包括与功率放大器连接的开关供电芯片，用于为功率放大器供电。在实际应用中，功率放大器需要供电后才能工作，若采用常规的供电技术，功率放大器将一直处于开启状态，导致不必要的功耗，本实施例提供开关供电芯片，使用该开关供电芯片可以在需要发射数据时，为功率放大器供电，在不需要发射数据时断电，降低了功耗。

在一实施例中，上述实施例的开关供电芯片为包络跟踪芯片。本实施例提供包络跟踪芯片作为开关供电芯片，在供电时，根据需要发射数据的大小变化情况，实时改变供电电流，进一步的降低了功耗。

针对FDD频段，在一实施例中，上述实施例的收发切换电路包括多工器及第一切换控制器，多工器用于在第一切换控制器的控制下，切换上行发射链路，或者同时接通至少两个上行发射链路。优选的，多工器包括双工器，分别设置在各上行发射链路中，用于将上行数据与下行数据分离，第一切换控制器包括双刀双掷开关。采用DPDT(Double Pole DoubleThrow，双刀双掷)开关和两个双工器Duplexer来实现带间两频段聚合，相比于传统的四工器方案插损小、发射接收性能更优、控制方便、成本更优，同时可以提高聚合频段间的隔离度，较小相互干扰，提高整机的性能。

针对TDD(Time Division Duplex，时分双工)频段，在一实施例中，上述实施例的收发切换电路包括滤波器及第二切换控制器，滤波器分别设置在各上行发射链路中，用于将上行数据与下行数据分离，各上行发射链路中滤波器的工作频段与其所属发射链路的工作频段对应即可。优选的，第二切换控制器包括双刀双掷开关。例如，以TDD频段的频段33(1900-1920MHZ)和频段38(2570-2620MHZ)为例，上行发射链路121发射频段33的数据，那么其内部的滤波器需要将其工作频段设置为1900-1920MHZ，允许1900-1920MHZ频段的数据收发，上行发射链路122发射频段38的数据，那么其内部的滤波器需要将其工作频段设置为2570-2620MHZ，允许2570-2620MHZ频段的数据收发。

实施例二：

图2为本发明实施例二提供的通信终端的示意图，如图2所示，本实施例提供的通信终端包括基带芯片21、电源管理芯片22、以及本发明提供的射频前端电路23，基带芯片21用于控制射频前端电路23的聚合模式，电源管理芯片22用于为射频前端电路23供电。

在实际应用中，基带芯片支持协议规定的各种CA(carrier aggregation，载波聚合)模式和频段组合、控制射频前端电路23的CA模式选择。电源管理芯片22为射频前端电路23各有源器件提供电源，它也为ET(Envelope Trancking包络跟踪)芯片提供电源，ET芯片则作为开关电源为PA(Power Amplifier，功率放大器)供电。还包括存储器，作为协议和射频及其它程序的存放位置，协调各硬件资源的调度，还包括用户接口，接收数据等。

实施例三：

现结合具体应用场景对本发明做进一步的诠释说明。

现有的载波聚合射频方案支持带内上行载波聚合(intraband ULCA)、带内下行载波聚合(intraband DLCA)和带间下行载波聚合(interband DLCA)。带内上、下行载波聚合的射频通路与非载波聚合完全相同，其实现主要通过协议和软件来实现。带间载波聚合则需要两个不同的频段的射频链路同时工作才能实现，因此其射频方案与非载波聚合不同，现有的技术已实现带间下行载波聚合，但还没有带间上行载波聚合的射频方案。

以两载波聚合为例，现有的待间下行载波聚合方案如图3所示，主集接收的两载波聚合通过四工器来实现两频段同时工作从而实现interband DLCA；分集接收的两载波聚合通过双频器保证两频段同时工作从而实现interband DLCA。其中射频收发器Transceiver的主、分集接收机部分各包含两组用于下变频的混频器和本振，而由于功耗、成本等方面的限制，现有技术的载波聚合射频方案中，发射机只能有一个频段发射，只能支持一个频段发射，无支持带间上行载波聚合的射频前端方案。同时，现有的FDD频段带间下行载波聚合所用四工器Quadplexer插损较大，TX、RX端口隔离度差、导致整机发射功耗大、发热严重、接收灵敏度差、频段间相互干扰，用户体验差，并且该器件价格高、使得移动终端的成本也提高。

本实施例提供一种可同时支持带间上行载波聚合(interband ULCA)和带间下行载波聚合(interband DLCA)的射频前端电路方案，以提高上、下行数据传输速率，提升用户体验。

如图4所示，本发明的载波聚合电路按照链路可分为上行载波聚合链路和下行载波聚合链路(包含主集接收和分集接收)。

其中，interband ULCA链路通过射频收发器、射频功率放大器1和2、双工器1和2、射频双刀双掷开关、射频开关1以及第一天线的电气连接完成上行的载波聚合，包络跟踪供电芯片1和2分别为射频功率放大器1和2供电。

其中interband DLCA的主集接收链路通过第一天线、射频开关1、射频双刀双掷开关、双工器1和2再到射频收发器实现下行主集载波聚合；分集链路则通过第二天线、射频开关2、双频滤波器到射频收发器实现下行分集的载波聚合。

其中，射频收发器的发射机部分包含至少两套混频和本振***，并能同时支持两频段或多频段同时发射；主分集接收机部分包含至少两套混频和本振***并能同时支持两频段或多频段同时接收。

其中，DPDT SW为MIPI控制芯片，可实现两刀同时闭合或其中任一刀闭合。

其中，ET IC为包络跟踪供电芯片，它是由modem IC控制，其输出电流波形来跟踪PA的工作信号波形，来达到提高供电效率并且省电的效果。

其中，ULCA和主集DLCA链路中，当工作在interband模式下，DPDT SW的双刀均闭合，两个载波频段，同时接通。当工作在单载波intraband模式或非载波聚合模式下，DPDTSW中的某一刀闭合，用于连接所要工作频段的射频链路。

其中，分集DLCA链路通过Diplexer使两载波同时接收或单载波载波接收，从而实现interband DLCA和intraband DLCA。

具体的，本实施例提供的同时支持interband ULCA、interband DLCA、intrabandULCA和intraband DLCA的射频前端方案，应用于手机、平板、模块等移动通信终端，可增加网络传输带宽，提高上、下行数据传输速率。

如图4所示，载波聚合射频电路方案包括Tranceiver 10、频段1射频功放及供电芯片网络20(PA1、ET IC1)和频段2射频功放及供电芯片30(PA2、ET IC2)，频段1duplexer140、频段2duplexer2 50、DPDT SW 60、第一切换开关SW1 70、主集天线ANT1 80。其中10、20、30、40、50、60、70、80可构成interband ULCA和intraband ULCA射频链路；80、70、60、50、40、10可构成主集接收的interband DLCA和intraband DLCA射频链路。载波聚合射频电路还包括第二天线ANT2 90、第二切换天线100、diplexer110，它们和Tranceiver 10一起构成分集接收的interband DLCA和intraband DLCA射频链路。

特别地，本实施例中的射频链路，Transceiver、PA、SW所支持的发射、接收端口端口数均可以扩展，以支持更多的频段或多载波聚合。

Transceiver 10包含频段1发射端口TX1、频段2发射端口TX2、频段1主接收端口PRX1、频段2主接收端口PRX2、频段1分接收端口DRX1、频段2分接收端口DRX2。

Transceiver 10的频段1发射端口TX1与PA1的输入电气连接，频段2发射端口TX2与PA2的输入电气连接；PA1的输出与duplexer 1的TX端电气连接，PA2的输出与duplexer 2的TX端电气连接；duplexer 1的ANT端与DPDT SW电气连接，duplexer 2的ANT端与DPDT SW电气连接；DPDPT SW与SW1电气连接；SW1与第一天线ANT1电气连接；当DPDT SW同时接通duplexer1和duplexer2时，即可实现interband ULCA；当仅接通duplexer1或duplexer2时，终端可工作在intraband ULCA或非ULCA模式下。

同时，duplexer 1的RX端与Tranceiver的主接收端口PRX1电气连接，duplexer 2的RX端与Tranceiver的主接收端口PRX2电气连接；再通过ANT1与SW1、SW1与DPDT SW的连接，可实现主集接收的下行载波聚合。且当DPDTSW同时接通duplexer1和duplexer2时，即可实现interband DLCA，当仅接通duplexer1或duplexer2时，终端可工作在intraband DLCA或非DLCA模式下。

第二天线ANT2与第二切换开关SW2电气连接，SW2与diplexer公共端电气连接；diplexer的两个频段的分频端口分别与Tranceiver的分集接收端口DRX1和DRX2电气连接。可实现分集接收的interband DLCA和intrabandDLCA。

图4所示的载波聚合射频电路中的上行链路主要是针对FDD频段的载波聚合，而TDD频段的载波聚合只需将双工器duplexer1和duplexer2换成相应频段的滤波器即可实现interband ULCA，如图5所示，TDD频段主集接收的下行载波聚合链路同分集接收链路相同，也可用diplexer实现。

如图6所示，在实际应用中，可以继续使用四工器实现频段1duplexer140、频段2duplexer2 50、DPDT SW 60的功能，不再赘述。

如图7所示，在实际应用中，可以通过增加发射机内的混频及本振***、上行发射链路的数量，支持任意数量的4个甚至多频段的带间上行载波集合。

通过以上实施例的实施可知，本发明提供的方法具备以下有益效果：

本发明通过对射频收发器及上行发射链路进行改进，使得射频收发器可以支持多个频段的同时数据发射，在此基础上就可以实现带间上行聚合，解决了现有载波聚合射频方案不支持带间上行载波聚合的问题，增强了用户的使用体验。

进一步的，射频载波聚合电路支持带间上、下行载波聚合，可显著提高用户体验。

进一步的，带间上、下行载波聚合电路采用DPDT和两个Duplexer来实现两频段聚合，相比于传统的四工器方案插损小、发射接收性能更优、控制方便、成本更优。

进一步的，带间上、下行载波聚合电路采用DPDT和两个Duplexer来实现两频段聚合，可以提高聚合频段间的隔离度，较小相互干扰，提高整机的性能。

进一步的，带间上行载波聚合电路中PA电源采用ET开关电源供电，可有效减低PA的功耗，大大降低载波聚合增加的额外耗电。

进一步的，该载波射频方案易于扩展，只需增加双工器和多掷开关就可实现3载波或多载波聚合。

同时，本发明提供的文件存储方法，与现有应用在保存文件时，提醒用户设置存储路径的方式相比，不需要用户重复设置，一次配置，长久有效。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频前端电路，其特征在于，包括：依次电连接的射频收发器、至少两个相互独立的上行发射链路、收发切换电路及主集天线；所述至少两个相互独立的上行发射链路用于发射不同频段的数据；所述射频收发器的发射机包括至少两套混频及本振***，用于同时支持至少两个频段的数据发射，所述射频收发器设置有至少两个频段的发射端口，各发射端口连接对应频段的上行发射链路。

2.如权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述上行发射链路中的至少两个上行发射链路设置有功率放大器，用于放大所述射频收发器发射的数据。

3.如权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，还包括与所述功率放大器连接的开关供电芯片，用于为所述功率放大器供电。

4.如权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于，所述开关供电芯片为包络跟踪芯片。

5.如权利要求1至4任一项所述的射频前端电路，其特征在于，所述收发切换电路包括多工器及第一切换控制器，所述多工器用于在所述第一切换控制器的控制下，切换上行发射链路，或者同时接通至少两个上行发射链路。

6.如权利要求5所述的射频前端电路，其特征在于，所述多工器包括双工器，分别设置在各上行发射链路中，用于将上行数据与下行数据分离。

7.如权利要求6所述的射频前端电路，其特征在于，所述第一切换控制器包括双刀双掷开关。

8.如权利要求1至4任一项所述的射频前端电路，其特征在于，所述收发切换电路包括滤波器及第二切换控制器，所述滤波器分别设置在各上行发射链路中，用于将上行数据与下行数据分离，各上行发射链路中滤波器的工作频段与其所属发射链路的工作频段对应。

9.如权利要求8所述的射频前端电路，其特征在于，所述第二切换控制器包括双刀双掷开关。

10.一种通信终端，其特征在于，包括基带芯片、电源管理芯片、以及如权利要求1至9任一项所述的射频前端电路，所述基带芯片用于控制所述射频前端电路的聚合模式，所述电源管理芯片用于为所述射频前端电路供电。