CN111404576B - 射频***及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种射频***及电子设备，该射频***包括射频收发器、发射模组、N个接收模组、N根天线、单刀N掷SPNT开关和N个单刀双掷SP2T开关；所述N根天线与所述N个SP2T开关一一对应连接，所述N个SP2T开关与所述N个接收模组一一对应连接，所述射频收发器的N个接收端与所述N个接收模组的第一端一一对应连接；所述射频收发器的发射端连接所述发射模组的第一端，所述发射模组的第二端通过所述SPNT开关、第一SP2T开关连接所述第一天线；第一接收模组的第一端连接所述射频收发器的第一接收端，所述第一接收模组的第二端连接第一SP2T开关。本申请实施例可以提高射频收发器的接收灵敏度。

Description

射频***及电子设备

技术领域

本申请涉及移动终端技术领域，具体涉及一种射频***及电子设备。

背景技术

随着智能手机等电子设备的大量普及应用，智能手机能够支持的应用越来越多，功能越来越强大，智能手机向着多样化、个性化的方向发展，成为用户生活中不可缺少的电子用品。随着通信技术的发展，在移动通信***中，电子设备采用多天线射频***架构。

对于N个天线而言，发射信号在N个天线间切换的时候，需要NPNT开关实现，接收信号经过NPNT开关再到射频收发器。由于NPNT开关内部结构复杂，损耗大，导致射频收发器的接收灵敏度差。

发明内容

本申请实施例提供了一种射频***及电子设备，可以提高射频收发器的接收灵敏度。

第一方面，本申请实施例提供一种射频***，包括射频收发器、发射模组、N个接收模组、N根天线、单刀N掷SPNT开关和N个单刀双掷SP2T开关；所述N根天线与所述N个SP2T开关一一对应连接，所述N个SP2T开关与所述N个接收模组一一对应连接，所述射频收发器的N个接收端与所述N个接收模组的第一端一一对应连接；N为大于或等于2的正整数；

所述射频收发器的发射端连接所述发射模组的第一端，所述发射模组的第二端通过所述SPNT开关、第一SP2T开关连接所述第一天线；所述第一SP2T开关为所述N个SP2T开关中的任一个，所述第一天线为所述N根天线中与所述第一SP2T开关对应的一个；

第一接收模组的第一端连接所述射频收发器的第一接收端，所述第一接收模组的第二端连接第一SP2T开关；所述第一接收模组为所述N个接收模组中的任一个，所述射频收发器的第一接收端为所述射频收发器的N个接收端中与所述第一接收模组对应的一个；所述第一SP2T开关为所述N个SP2T开关中与所述第一接收模组对应的一个。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括基带芯片以及第一方面任一项所述的射频***，所述基带芯片用于将基带信号传输至所述射频***，所述射频***对所述基带信号进行调制后发送出去；所述基带芯片还用于从所述射频***接收解调后的基带信号并进行处理。

可以看出，本申请实施例中，采用一个SPNT开关和N个SP2T开关，无需采用NPNT开关，可以减少射频***的接收端的插损，提高射频收发器的接收灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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是现有技术提供的一种射频***的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种射频***的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种射频***的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种射频***的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请实施例所涉及到的电子设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)(例如，手机)，移动台(Mobile Station，MS)，终端设备(terminal device)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为电子设备。

为了方便理解本申请实施例，下面介绍目前的手机等终端设备的射频***。

请参阅图1，图1是现有技术提供的一种射频***的结构示意图。如图1所示，该射频***包括射频收发器、一个发射模组和N个接收模组和N根天线，所述一个发射模组和所述N个接收模组通过N个单刀双掷SP2T开关和一个N刀N掷NPNT开关与N根天线连接，该射频***在发射信号时，发射信号可以在N根天线切换的时候，需要NPNT开关实现，接收信号经过NPNT开关、接收模组到射频收发器。由于NPNT开关内部结构复杂，损耗大，导致射频收发器的接收灵敏度差。N为大于或等于2的正整数。

基于此，本申请实施例提供了一种新的射频***，采用一个SPNT开关和N个SP2T开关替代NPNT开关，无需采用NPNT开关，可以减少射频***的接收端的插损，提高射频收发器的接收灵敏度。

其中，本申请实施例中的射频***应用于时分双工(time division duplex，TDD)。可以灵活的设置上行和下行转换时刻，用于实现不对称的上行和下行业务带宽，有利于实现明显上下行不对称的互联网业务(比如，下行带宽远大于上行带宽的业务)。TDD也无需使用收发隔离器。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种射频***的结构示意图，如图2所示，该射频***100包括射频收发器11、发射模组12、N个接收模组(如图2所示的接收模组131、132、…13N)、N根天线14(如图2所示的天线141、142、…14N)、单刀N掷SPNT开关15和N个单刀双掷SP2T开关(如图2所示的SP2T开关161、162、…16N)；所述N根天线与所述N个SP2T开关一一对应连接(如图2所示，天线141与SP2T开关161对应连接、天线142与SP2T开关162对应连接、…天线14N与SP2T开关16N对应连接)，所述N个SP2T开关与所述N个接收模组一一对应连接(如图2所示，接收模组131与SP2T开关161对应连接、接收模组132与SP2T开关162对应连接、…接收模组13N与SP2T开关16N对应连接)，所述射频收发器11的N个接收端与所述N个接收模组的第一端一一对应连接(射频收发器11的接收端111、112、11N，接收模组131的第一端1311、接收模组132的第一端1321、接收模组13N的第一端13N1；射频收发器11的接收端111与接收模组131的第一端1311连接、射频收发器11的接收端112与接收模组132的第一端1321连接、…射频收发器11的接收端11N与接收模组13N的第一端13N1连接)；N为大于或等于2的正整数；

所述射频收发器11的发射端110连接所述发射模组12的第一端121，所述发射模组12的第二端122通过所述SPNT开关15、第一SP2T开关161连接所述第一天线141；所述第一SP2T开关161为所述N个SP2T开关中的任一个，所述第一天线141为所述N根天线中与所述第一SP2T开关161对应连接的一个；

第一接收模组131的第一端1311连接所述射频收发器11的第一接收端111，所述第一接收模组131的第二端1312连接第一SP2T开关161；所述第一接收模组131为所述N个接收模组中的任一个，所述射频收发器11的第一接收端1311为所述射频收发器11的N个接收端中与所述第一接收模组131对应连接的一个；所述第一SP2T开关161为所述N个SP2T开关中与所述第一接收模组131对应的一个。

本申请实施例中，射频收发器11可以包括一个发射端110和N个接收端(111、112、...11N)，射频收发器11可以通过发射端110发射调制后的射频信号，可以通过N个接收端接收待解调的射频信号。

在发射信号时，射频收发器11的发射端110可以与发射模组12的第一端121连接，发射模组12可以对发射端110发出的信号进行放大处理与滤波处理后通过第一天线141发送出去；

在接收信号时，第一天线141接收信号后，第一接收模块131可以对第一天线141接收的信号进行放大与滤波通过第一端1311发送至所述射频收发器11的第一接收端111。

其中，SPNT开关15可以是全连接开关，也可以是非全连接开关。全连接开关，指的是每个P端口与所有的T端口都可以连接的开关。非全连接开关，指的是存在P端口不与所有的T端口都连接的开关。

若SPNT开关15是全连接开关，SPNT开关15的P端口与N个T端口都可以连接。若SPNT开关15是非全连接开关，SPNT开关15的P端口只与N个T端口中的部分T端口连接。

在SPNT开关15是全连接开关的情况下，SPNT开关15可以与N个SP2T开关实现N路信号同时发射。

其中，SP2T开关可以是全连接开关，也可以是非全连接开关。在SPNT开关15是全连接开关的情况下，SPNT开关15可以与N根天线实现N路信号收发。

本申请实施例中的射频***100采用一个SPNT开关和N个SP2T开关，无需采用NPNT开关，可以减少射频***的接收端的插损，提高射频收发器的接收灵敏度。

可选的，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的另一种射频***的结构示意图，图3是在图2的基础上进一步优化得到的。如图3所示，所述发射模组12包括功率放大器(poweramplifier，PA)123和发射滤波器124，所述功率放大器123的第一端为所述发射模组12的第一端121，所述功率放大器123的第二端连接所述发射滤波器124的第一端，所述发射滤波器124的第二端为所述发射模组12的第二端122。

其中，所述发射滤波器124的第二端连接所述SPNT开关15的P端口P1，所述SPNT开关15的第一T端口T1连接所述第一SP2T开关161的第一T端口T1，所述第一SP2T开关161的P端口P1连接所述第一天线141，所述SPNT开关15的第一T端口T1为所述SPNT开关15的N个T端口(T1、T2、…TN)中与所述第一SP2T开关161的第一T端口T1连接的一个。

发射滤波器124可以是声表面波滤波器(surface acoustic wave，SAW)。

可选的，如图3所示，所述第一接收模组131包括第一低噪声放大器(low noiseamplifier，LNA)1313和第一接收滤波器1314，所述第一接收滤波器1313的第一端为所述第一接收模组131的第二端1312，所述第一接收滤波器1313的第二端连接所述第一低噪声放大器1313的第一端，所述第一低噪声放大器1313的第二端为所述第一接收模组的第一端1311。

类似的，所述第二接收模组132包括第二低噪声放大器1323和第二接收滤波器1324，所述第二接收滤波器1323的第一端为所述第二接收模组132的第二端1322，所述第二接收滤波器1323的第二端连接所述第二低噪声放大器1323的第一端，所述第二低噪声放大器1323的第二端为所述第二接收模组的第二端1321。

类似的，所述第N接收模组13N包括第N低噪声放大器13N3和第N接收滤波器13N4，所述第N接收滤波器13N3的第一端为所述第N接收模组13N的第二端13N2，所述第N接收滤波器13N3的第二端连接所述第N低噪声放大器13N3的第一端，所述第N低噪声放大器13N3的第二端为所述第N接收模组的第N端13N1。

其中，第一接收滤波器1313、第二接收滤波器1324、第N接收滤波器13N3都可以是声表面波滤波器(surface acoustic wave，SAW)。

可选的，如图3所示，所述第一接收模组131包括第一低噪声放大器1313和第一接收滤波器1314，所述第一接收滤波器1314的第一端为所述第一接收模组131的第二端1312，所述第一接收滤波器1314的第二端连接所述第一低噪声放大器1313的第一端，所述第一低噪声放大器1313的第二端为所述第一接收模组131的第一端1311。其中，所述第一接收滤波器1314的第一端连接所述第一SP2T开关161的第二T端口T2。

类似的，所述第二接收模组132包括第二低噪声放大器1323和第二接收滤波器1324，所述第二接收滤波器1324的第一端为所述第二接收模组132的第二端1322，所述第二接收滤波器1324的第二端连接所述第二低噪声放大器1323的第一端，所述第二低噪声放大器1323的第二端为所述第二接收模组132的第一端1321。其中，所述第二接收滤波器1324的第一端连接所述第二SP2T开关162的第二T端口T2。

类似的，所述第N接收模组13N包括第N低噪声放大器13N3和第N接收滤波器13N4，所述第N接收滤波器13N4的第一端为所述第N接收模组13N的第二端13N2，所述第N接收滤波器13N4的第二端连接所述第N低噪声放大器13N3的第一端，所述第N低噪声放大器13N3的第二端为所述第N接收模组13N的第一端13N1。其中，所述第N接收滤波器13N4的第一端连接所述第二SP2T开关162的第二T端口T2。

其中，所述SPNT开关15的第二T端口T2连接所述第二SP2T开关162的第一T端口T1，所述SPNT开关15的第N个T端口TN连接所述第N个SP2T开关16N的第一T端口T1。

其中，图3所示的射频***100用于通过所述N个SP2T开关控制所述射频收发器的N个接收端与所述N根天线之间的N条接收通路中的至少一条接收通路导通，通过所述N根天线中的至少一根天线接收信号，以实现所述射频***的接收功能。

本申请实施例中，射频***100可以通过移动产业处理器接口(Mobile IndustryProcessor Interface，MIPI)和/或通用输入/输出(General Purpose Input/Output，GPIO)控制单元控制所述N个SP2T开关的连接关系，所述MIPI控制单元和/或所述GPIO控制单元可以通过控制所述N个SP2T开关的连接关系以控制所述射频收发器的N个接收端与所述N根天线之间的N条接收通路中的至少一条接收通路是否导通。比如，所述MIPI控制单元和/或所述GPIO控制单元可以控制上述N个SP2T开关的P端口与T端口之间的连接和断开。

本申请实施例中可以通过N条接收通路中的至少一条接收通路导通以实现射频***的接收功能。当N条接收通路同时导通时，可以实现N路信号同时接收的功能。

可选的，图3所示的射频***用于通过所述N个SP2T开关控制所述射频收发器的N个接收端与所述N根天线之间的N条接收通路导通，通过所述N根天线接收信号，以实现所述射频***的下行载波聚合功能。

本申请实施例中，射频***100可以通过MIPI控制单元和/或GPIO控制单元控制所述N个SP2T开关的连接关系以控制所述射频收发器的N个接收端与所述N根天线之间的N条接收通路全部导通。比如，所述MIPI控制单元和/或所述GPIO控制单元可以控制上述N个SP2T开关中，每个SP2T开关的P端口P1与对应的第二T端口T2之间的连接，以实现N条接收通路全部导通。

可选的，图3所示的射频***所述射频***还用于通过所述SPNT开关和所述N个SP2T开关控制所述射频收发器的发射端与所述第一天线导通，通过所述第一天线发射信号，以实现所述射频***的发射功能。

本申请实施例中，射频***100可以通过MIPI控制单元和/或GPIO控制单元控制所述SPNT开关15和所述N个SP2T开关的连接关系以控制所述射频收发器的发射端与所述第一天线导通。比如，所述MIPI控制单元和/或所述GPIO控制单元可以控制上述N个SP2T开关中，每个SP2T开关的P端口P1与对应的第第一T端口T1之间的连接，控制所述SPNT15的P端口P1与对应的第一T端口T1、第二T端口T2、…第NT端口TN之间连接，以实现射频***的N路发射功能。

需要说明的是，第一天线141、第二天线142、…第N天线14N都可以是具有收发能力的天线。

请参阅图4，图4是本申请实施例提供的另一种射频***的结构示意图，如图4所示，图4是在图3的基础上进一步优化得到的。如图4所示，所述射频***100应用于电子设备，所述电子设备包括主板，所述主板包括相邻的第一区域201和第二区域202，所述射频收发器11、所述发射模组12和所述单刀N掷SPNT开关15设置在所述第一区域201，所述N个接收模组(如图4所示的接收模组131、132、…13N)、所述N根天线(如图4所示的天线141、142、…14N)、所述N个单刀双掷SP2T开关(如图4所示的SP2T开关161、162、…16N)设置在所述第二区域202。

本申请实施例的射频***的布局，将N个接收模组与N根天线放在同一个区域，使得N个接收模组靠近N根天线摆放，可以缩短N个接收模组与N根天线之间的连接线的长度，降低N个接收模组与N根天线之间的走线插损，极大优化了接收灵敏度。

请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备300可以包括射频***100和基带芯片400，其中，所述基带芯片400用于将基带信号传输至所述射频***100，所述射频***100对所述基带信号进行调制后发送出去，以及用于从射频***100接收解调后的基带信号并进行处理。

本申请实施例中，基带芯片400可以具备信道编解码功能、信源编解码功能，以及信令处理功能。在一些实施例中，基带芯片400还可以具备调制解调功能。

在发射信号时，基带芯片400可以将需要传输的信息变换成基带信号。射频收发器11可以接收基带芯片400传输的基带信号，射频收发器11可以将基带信号变换成其频带适合在信道中传输的已调制信号。射频收发器11的发射端110可以与发射模组12的第一端121连接，发射模组12可以对发射端110发出的已调制信号进行放大处理与滤波处理后通过第一天线141发送出去；

在接收信号时，第一天线141接收信号后，第一接收模块131可以对第一天线141接收的信号进行放大与滤波通过第一端1311发送至所述射频收发器11的第一接收端111。射频收发器11可以对经过放大与滤波处理的信号进行解调，得到基带信号，将基带信号发送给基带芯片400进行处理。

需要说明的是，基带芯片400与射频收发器11可以集成在一起，也可以分开，本申请实施例以分开为例进行说明。当基带芯片400集成在射频收发器11中时，射频收发器11还可以具备基带芯片400的功能。

本申请实施例中，采用一个SPNT开关和N个SP2T开关，无需采用NPNT开关，可以减少射频***的接收端的插损，提高射频收发器的接收灵敏度。

以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频***，其特征在于，包括射频收发器、发射模组、N个接收模组、N根天线、单刀N掷SPNT开关和N个单刀双掷SP2T开关；所述N根天线与所述N个SP2T开关一一对应连接，所述N个SP2T开关与所述N个接收模组一一对应连接，所述射频收发器的N个接收端与所述N个接收模组的第一端一一对应连接；N为大于或等于2的正整数；所述射频***应用于电子设备，所述电子设备包括主板，所述主板包括相邻的第一区域和第二区域，所述射频收发器、所述发射模组和所述单刀N掷SPNT开关设置在所述第一区域，所述N个接收模组、所述N根天线、所述N个单刀双掷SP2T开关设置在所述第二区域；

所述射频收发器的发射端连接所述发射模组的第一端，所述发射模组的第二端通过所述SPNT开关、第一SP2T开关连接第一天线；所述第一SP2T开关为所述N个SP2T开关中的任一个，所述第一天线为所述N根天线中与所述第一SP2T开关对应的一个；

第一接收模组的第一端连接所述射频收发器的第一接收端，所述第一接收模组的第二端连接第一SP2T开关；所述第一接收模组为所述N个接收模组中的任一个，所述射频收发器的第一接收端为所述射频收发器的N个接收端中与所述第一接收模组对应的一个；所述第一SP2T开关为所述N个SP2T开关中与所述第一接收模组对应的一个。

2.根据权利要求1所述的射频***，其特征在于，所述发射模组包括功率放大器和发射滤波器，所述功率放大器的第一端为所述发射模组的第一端，所述功率放大器的第二端连接所述发射滤波器的第一端，所述发射滤波器的第二端为所述发射模组的第二端。

3.根据权利要求2所述的射频***，其特征在于，所述发射滤波器的第二端连接所述SPNT开关的P端口，所述SPNT开关的第一T端口连接所述第一SP2T开关的第一T端口，所述第一SP2T开关的P端口连接所述第一天线，所述SPNT开关的第一T端口为所述SPNT开关的N个T端口中与所述第一SP2T开关的第一T端口连接的一个。

4.根据权利要求3所述的射频***，其特征在于，所述第一接收模组包括第一低噪声放大器和第一接收滤波器，所述第一接收滤波器的第一端为所述第一接收模组的第二端，所述第一接收滤波器的第二端连接所述第一低噪声放大器的第一端，所述第一低噪声放大器的第二端为所述第一接收模组的第一端。

5.根据权利要求4所述的射频***，其特征在于，所述第一接收滤波器的第一端连接所述第一SP2T开关的第二T端口。

6.根据权利要求1～5任一项所述的射频***，其特征在于，所述射频***用于通过所述N个SP2T开关控制所述射频收发器的N个接收端与所述N根天线之间的N条接收通路中的至少一条接收通路导通，通过所述N根天线中的至少一根天线接收信号，以实现所述射频***的接收功能。

7.根据权利要求1～5任一项所述的射频***，其特征在于，所述射频***用于通过所述N个SP2T开关控制所述射频收发器的N个接收端与所述N根天线之间的N条接收通路导通，通过所述N根天线接收信号，以实现所述射频***的下行载波聚合功能。

8.根据权利要求1～5任一项所述的射频***，其特征在于，所述射频***还用于通过所述SPNT开关和所述N个SP2T开关控制所述射频收发器的发射端与所述第一天线导通，通过所述第一天线发射信号，以实现所述射频***的发射功能。

9.根据权利要求6所述的射频***，其特征在于，所述射频***还用于通过所述SPNT开关和所述N个SP2T开关控制所述射频收发器的发射端与所述第一天线导通，通过所述第一天线发射信号，以实现所述射频***的发射功能。

10.一种电子设备，其特征在于，包括基带芯片以及权利要求1～9任一项所述的射频***，所述基带芯片用于将基带信号传输至所述射频***，所述射频***对所述基带信号进行调制后发送出去；所述基带芯片还用于从所述射频***接收解调后的基带信号并进行处理。

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