CN111970022B - 射频电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种射频电路和电子设备，属于通信技术领域，该射频电路包括：射频收发器、第一开关模组、第一发射模组、第二发射模组、第二开关模组和M个天线；射频收发器包括第一发射端口；第一开关模组的输入端连接所述第一发射端口，第一开关模组的两个输出端分别连接第一发射模组和第二发射模组的输入端；第一发射模组和第二发射模组的输出端分别通过第二开关模组连接至M个天线；在第一开关模组处于第一状态的情况下，第一发射端口与第一发射模组导通，在第一开关模组处于第二状态的情况下，第一发射端口与第二发射模组导通；第一发射模组用于发射第一网络制式射频信号和第二网络制式射频信号，第二发射模组用于发射第二网络制式射频信号。

Description

射频电路和电子设备

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种射频电路和电子设备。

背景技术

对于5G终端，为了获得更好的用户体验，均有多天线切换功能，即天线切换分集(Antenna Switch Diversity，ASDiv)功能；但是在非独立组网(Non-Standalone，NSA)场景中，为了满足长期演进(Long Term Evolution，LTE)与新空口(New Radio，NR)频段在信号路径(Signal Path)配置与天线路径(Antenna path)配置上互不冲突，终端采用了6天线的方案设计，如图5所示。由于6天线的设计方案使用的天线数量较多，会占用终端较多的空间，相关技术中设计了5天线的方案，如图6所示。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

相关技术中的射频架构，在终端中的布局如图1和图2所示。从图1中可以看出与N41射频收发模组连接的天线3和天线4到开关模组的距离较远，从而导致天线3和天线4到开关模组的走线损耗较大，或者，从图2中可以看出，与N41射频收发模组连接的天线4到开关模组的距离较远，从而导致天线4到开关模组的走线损耗较大。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种射频电路和电子设备，能够解决现有天线布局架构中，用于发射或接收N41射频信号的天线与开关模组的走线损耗较大的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种射频电路，包括：射频收发器、第一开关模组、第一发射模组、第二发射模组、第二开关模组和M个天线；

所述射频收发器包括第一发射端口；

所述第一开关模组的输入端连接所述第一发射端口，所述第一开关模组的两个输出端分别连接所述第一发射模组和所述第二发射模组的输入端；

所述第一发射模组和所述第二发射模组的输出端分别通过所述第二开关模组连接至M个天线；

其中，在所述第一开关模组处于第一状态的情况下，所述第一发射端口与所述第一发射模组导通，在所述第一开关模组处于第二状态的情况下，所述第一发射端口与所述第二发射模组导通；

其中，所述第一发射模组用于发射第一网络制式射频信号和第二网络制式射频信号，所述第二发射模组用于发射第二网络制式射频信号。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括如第一方面所述的射频电路。

在本申请实施例中，通过设置上述第一开关模组，第一发射端口发射的射频信号(如N41射频信号)可通过第一发射模组进行发送，也可通过第二发射模组进行发送，而两个发射模组分别与不同的天线连接，例如，第一发射模组与天线1和天线2连接，第二发射模组与天线3和天线4连接，从而在发射上述射频信号时可以选择走线损耗较小的天线进行发送。

附图说明

图1是相关技术中的天线的布局示意图之一；

图2是相关技术中的天线的布局示意图之二；

图3是本申请实施例的射频电路的结构示意图之一；

图4是本申请实施例的射频电路的结构示意图之二；

图5是相关技术中射频电路的结构示意图之一；

图6是相关技术中射频电路的结构示意图之二；

图7是本申请实施例的电子设备的结构框图。

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作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中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的多开应用的处理方法进行详细地说明。

本申请实施例提供了一种射频电路，如图3和图4所示，包括：射频收发器101、第一开关模组102、第一发射模组103、第二发射模组104、第二开关模组(图3中的SW1和SW2，或者，图4中的SW1)和M个天线；

所述射频收发器101包括第一发射端口1011；

所述第一开关模组102的输入端连接所述第一发射端口1011，所述第一开关模组102的两个输出端分别连接所述第一发射模组103和所述第二发射模组104的输入端；

所述第一发射模组103和所述第二发射模组104的输出端分别通过所述第二开关模组连接至M个天线；具体的，上述第一发射模组分别与天线1和天线2连接，上述第二发射模组分别与天线3和天线4连接；

其中，在所述第一开关模组102处于第一状态的情况下，所述第一发射端口1011与所述第一发射模组103导通，在所述第一开关模组102处于第二状态的情况下，所述第一发射端口1011与所述第二发射模组104导通；

其中，所述第一发射模组103用于发射第一网络制式射频信号和第二网络制式射频信号，所述第二发射模组104用于发射第二网络制式射频信号。也就是说，上述第一发射模组和第二发射模组均可发射第二网络制式射频信号，例如N41射频信号。

例如，上述第一发射模组103用于发射N41射频信号和LTE B41射频信号，第二发射模组104用于发射N41射频信号。

本申请实施例中，通过设置上述第一开关模组，N41射频信号可通过第一发射模组(LTE模块中的B41发射模组)进行发送(即通过天线1天线2进行发送)，也可通过第二发射模组(N41TRX1模组)进行发送(即通过天线3或天线4进行发送)，即在发射N41射频信号时可以选择走线损耗较小的天线进行发送。

本申请实施例的射频电路，通过设置上述第一开关模组，第一发射端口发射的射频信号(如N41射频信号)可通过第一发射模组进行发送，也可通过第二发射模组进行发送，而两个发射模组分别与不同的天线连接，例如，第一发射模组与天线1和天线2连接，第二发射模组与天线3和天线4连接，从而在发射上述射频信号时可以选择走线损耗较小的天线进行发送。

可选的，如图3和图4所示，本申请实施例的射频电路，还包括：

第三发射模组105、第三开关模组106、第一移相器和第二移相器，所述第三发射模组105用于发射第一网络制式射频信号；

其中，所述射频收发器包括第二发射端口1012；

所述第三发射模组的输入端105与所述第二发射端口1012连接；

所述第三发射模组105的输出端与所述第一移相器的一端连接，所述第一发射模组103的输出端与所述第二移相器的一端连接；

所述第一移相器的另一端和所述第二移相器的另一端均与所述第三开关模组的第一输入端连接，所述第三开关模组的输出端与所述第二开关模组连接。

本申请实施例中，上述第三发射模组可用于发射LTE B3射频信号。

在第三发射模组和第三开关模组之间设置第一移相器，并在第一发射模组和第三开关模组之间设置第二移相器。在第三发射模组和第一发射模组同时工作时，针对某一射频模组的工作频段来说，该射频模组中的移相器与其他射频模组上的移相器和滤波器相配合，使该工作频段的信号呈现出高阻抗进而避免其尽量少的泄露到其他的射频模组上去，从而将工作频段的能量损失降到最小。另外，其他频段的信号传递到该射频模组中移相器的端口处时，其他频段的信号可被反射回去，进而可降低其他射频模组的信号的能量损失。

本申请实施例中，在第三发射模组和第三开关模组之间设置第一移相器，并在第一发射模组和第三开关模组之间设置第二移相器，使得第三发射模组和第一发射模组同时通信时(即不同的频段同时通信时)，两个发射模组中的射频信号的能量损失大大降低。

可选的，本申请实施例的射频电路，其特征在于，还包括：

第一接收模组107、第二接收模组108、第三移相器和第四移相器；

所述射频收发器101包括第一接收端口1013和第二接收端口1014；

所述第一接收模组107的输出端与所述第一接收端口1013连接，所述第二接收模组108的输出端与所述第二接收端口1014连接；

所述第一接收模组107的输入端与所述第三移相器的一端连接，所述第二接收模组108的输入端与所述第四移相器的一端连接；

所述第三移相器的另一端和所述第四移相器的另一端均与所述第三开关模组的第二输入端连接；

其中，所述第一接收模组用于接收第一网络制式射频信号和第二网络制式射频信号，所述第二接收模组用于接收第二网络制式射频信号。

例如，上述第一接收模组用于接收LTE B41射频信号和N41射频信号；上述第二接收模组用于接收LTE B3射频信号。

在第一接收模组和第三开关模组之间设置第三移相器，并在第二接收模组和第三开关模组之间设置第四移相器。在第一接收模组和第二接收模组同时工作时，两个接收模组中的射频信号的能量损失大大降低。

可选的，所述第一开关模组102包括第一双刀双掷开关，所述第一双刀双掷开关的一个动端与第一发射端口连接，另一个动端与用于发射N41射频信号的另一个发射端口连接，所述第一双刀双掷开关的两个不动端分别与第一发射模组和第二发射模组的输入端连接。

可选的，在所述第二发射模组的输出端通过所述第二开关模组与第一天线或第二天线连接，所述第一发射模组的输出端通过所述第二开关模组与第三天线或第四天线连接的情况下；

第一距离和第二距离均小于第一预设阈值，第三距离和第四距离均大于第二预设阈值；

其中，所述第一距离为第一天线与所述第二开关模组的距离，所述第二距离为第二天线与所述第二开关模组的距离，所述第三距离为第三天线与第二开关模组的距离，所述第四距离为所述第四天线与所述第二开关模组的距离。

这里，天线布局如图1所示，此时采用图3所示的射频架构。与N41收发模组连接的第三天线和第四天线与第二开关模组的距离较远，与N41收发模组连接的第一天线和第二天线与第二开关模组的距离较近，从而N41射频信号可选择通过第一发射模组(LTE模块中的B41发射模组)进行发送(即通过天线1天线2进行发送)，以解决天线走线损耗较大的问题。

在天线布局如图2所示时(即与N41 TRX模组连接的天线4距离开关模组较远)，采用图4所示的射频架构。

可选的，如图3和图4所示，所述第三开关模组106包括：

第一单刀双掷开关；

其中，所述第一单刀双掷开关的第一不动端分别与所述第一移相器的另一端和所述第二移相器的另一端连接，所述第一单刀双掷开关的动端与所述第二开关模组连接。

进一步可选的，所述第三开关模组还包括：

第二单刀双掷开关；

所述第二单刀双掷开关的第一不动端分别与所述第三移相器的另一端和所述第四移相器的另一端连接，所述第二单刀双掷开关的动端与所述第二开关模组连接。

另外，采用如图3和图4所示的射频架构还能解决现有射频架构中LTE DRX路径与NR DRX多输入多输出之间存在资源冲突的问题。

下面先对现有射频架构进行如下说明。

针对于图5所示的射频架构，在EUTRA-NR双连接(EUTRA-NR Dual Connection，En-DC)场景，比如其对应的路径Path映射关系如表1和表2所示，其中，表1是LTE B3的天线切换分集状态0(ASDIV Config0)，表2是LTE B3的天线切换分集状态1(ASDIV Config1)。下表中的PRX是指主集接收，DRX是指分集接收，PRX MIMO是指主集接收多输入多输出，DRX MIMO是指分集接收多输入多输出；SW是指开关。Tx表示发射，RX表示接收。

为了描述方便，后续En-DC组合以B3+N41频段进行说明：

表1

表2

通过上面的表1和表2，可以看出，在En-DC场景下的天线是没有复用关系的，但是这样需要使用6天线方案，在手机空间日益紧张的今天，天线使用数量越多，对外观的牺牲越大。

典型的5天线方案如图6所示，(由于N41和B41是同频的，即将N41 RX4与LTE B41DRX共用一个通路)。

图6所示的射频架构，对于En-DC场景，其天线映射关系如表3和表4所示：

表3

表4

从表3和表4可以看出，N41 DRX MIMO天线的映射会与LTE B3 DRX天线的映射在同一天线上，在实现ASDiv场景的情况下,N41 RX4就会存在天线(Antenna)Path资源的冲突，主要表现为如下：

N41频段实现探测参考信号SRS功能的时候，N41 TX映射到DRX MIMO天线上的时候占用LTE DRX Path资源，导致LTE DRX掉线。

根据上述描述可知，现有的5天线射频架构，如果要满足ASDiv功能要求，存在LTEDRX path与NR DRX MIMO资源冲突的问题，例如，在NR频段ASDiv(或者SRS)状态时，3P3T(SW1)的开关状态均发生改变，这样被动的中断了LTE的DRX链路，而不使用ASDiv功能，对不同场景下的天线性能或多或少会有所影响。

对于图3所示的射频架构，在天线切换分集状态0时，天线映射关系如表5所示。

表5

当LTE B3 TRX切换天线时，N41 RX3和RX4通过LTE TX模块以及SW3的开关，将N41RX1和RX4切换，如表6所示，使得射频收发器path通路对应的天线资源不变。

表6

以N41 RX4为例，上述表5和表6中，默认状态config0(B3 TRX使用ANT1)，此时N41RX4对应第一路径(SW3-滤波器-SW4-第三开关模组的第二输入端-SW1-天线1)，当B3天线切换到ANT2，即config1，此时N41 RX4对应第二路径(SW3-N41 TX2滤波器-第一开关模组的第二输入端-SW1-天线1)，即N41 RX4对应的天线资源始终是ANT1，从而解决了天线资源冲突的问题。

另外，某种情况下，LTE B3和N41 TX在同一个天线(ANT1或者ANT2)上性能最优时，采用本申请实施例图3的射频架构，B3和N41可以在同一个天线上发射，不存在LTE B3切换到ANT1(假设ANT1最优)后，N41 TX不能在ANT1发射的情况，从而解决了NR和LTE共用天线时，LTE和NR发射争抢天线的问题。

另外，本申请的射频架构还可实现1T4R功能。

具体的，N41 TX1经过N41 TRX1模组后，可以在ANT3或者4进行发射；N41 TX1经过LTE TX模组，再到SW1后，可以在ANT1或者2进行发射。

图3所示的射频架构，实现了En-DC场景中LTE和NR天线切换的功能，解决了EN-DC场景下，由于LTE切换带来的资源冲突问题，同时实现了N41 EN-DC由原来的六天线减少到了四天线的目的，另外，LTE B41 4*4MIMO接收也可以使用N41接收模块。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的射频电路。

需要说明的是，本申请实施例的电子设备能够实现上述射频收发器实施例中的所有实现方式，此处不再赘述。

图7为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备700包括但不限于：射频单元701、网络模块702、音频输出单元703、输入单元704、传感器705、显示单元706、用户输入单元707、接口单元708、存储器709、以及处理器710等部件。

本领域技术人员可以理解，电子设备700还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理***与处理器710逻辑相连，从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图7中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (7)

1.一种射频电路，其特征在于，包括：射频收发器、第一开关模组、第一发射模组、第二发射模组、第二开关模组和M个天线；

所述射频收发器包括第一发射端口；

所述第一开关模组的输入端连接所述第一发射端口，所述第一开关模组的两个输出端分别连接所述第一发射模组和所述第二发射模组的输入端；

所述第一发射模组和所述第二发射模组的输出端分别通过所述第二开关模组连接至M个天线；

其中，在所述第一开关模组处于第一状态的情况下，所述第一发射端口与所述第一发射模组导通，在所述第一开关模组处于第二状态的情况下，所述第一发射端口与所述第二发射模组导通；

其中，所述第一发射模组用于发射第一网络制式射频信号和第二网络制式射频信号，所述第二发射模组用于发射第二网络制式射频信号；

第三发射模组、第三开关模组、第一移相器和第二移相器，所述第三发射模组用于发射第一网络制式射频信号；

其中，所述射频收发器包括第二发射端口；

所述第三发射模组的输入端与所述第二发射端口连接；

所述第三发射模组的输出端与所述第一移相器的一端连接，所述第一发射模组的输出端与所述第二移相器的一端连接；

所述第一移相器的另一端和所述第二移相器的另一端均与所述第三开关模组的第一输入端连接，所述第三开关模组的输出端与所述第二开关模组连接。

2.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，还包括：

第一接收模组、第二接收模组、第三移相器和第四移相器；

所述射频收发器包括第一接收端口和第二接收端口；

所述第一接收模组的输出端与所述第一接收端口连接，所述第二接收模组的输出端与所述第二接收端口连接；

所述第一接收模组的输入端与所述第三移相器的一端连接，所述第二接收模组的输入端与所述第四移相器的一端连接；

所述第三移相器的另一端和所述第四移相器的另一端均与所述第三开关模组的第二输入端连接；

其中，所述第一接收模组用于接收第一网络制式射频信号和第二网络制式射频信号，所述第二接收模组用于接收第二网络制式射频信号。

3.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，所述第一开关模组包括第一双刀双掷开关。

4.根据权利要求1所述的射频电路，其特征在于，在所述第二发射模组的输出端通过所述第二开关模组与第一天线或第二天线连接，所述第一发射模组的输出端通过所述第二开关模组与第三天线或第四天线连接的情况下；

第一距离和第二距离均小于第一预设阈值，第三距离和第四距离均大于第二预设阈值；

其中，所述第一距离为第一天线与所述第二开关模组的距离，所述第二距离为第二天线与所述第二开关模组的距离，所述第三距离为第三天线与第二开关模组的距离，所述第四距离为所述第四天线与所述第二开关模组的距离。

5.根据权利要求2所述的射频电路，其特征在于，所述第三开关模组包括：

第一单刀双掷开关；

其中，所述第一单刀双掷开关的第一不动端分别与所述第一移相器的另一端和所述第二移相器的另一端连接，所述第一单刀双掷开关的动端与所述第二开关模组连接。

6.根据权利要求5所述的射频电路，其特征在于，所述第三开关模组还包括：

第二单刀双掷开关；

所述第二单刀双掷开关的第一不动端分别与所述第三移相器的另一端和所述第四移相器的另一端连接，所述第二单刀双掷开关的动端与所述第二开关模组连接。

7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的射频电路。

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