射频系统、射频组件和通信设备转让专利

申请号 : CN202110620586.1

文献号 : CN113271113B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 李宏源

申请人 : OPPO广东移动通信有限公司

摘要 :

本申请实施例涉及一种射频系统、射频组件和通信设备,射频系统,包括处理器、射频前端模块、通路切换模块和M个天线,通路切换模块分别与射频前端模块、M个天线连接分别导通射频前端模块与多个天线之间的信号收发通路;处理器与通路切换模块连接,并被配置为:从M个天线中选择N个天线构成多个第一天线组,控制通路切换模块导通射频前端模块与任一第一天线组之间的第一接收通路实现对第一射频信号的多路接收;从剩余的M‑N个天线中选择J个天线构成至少一个第二天线组,控制通路切换模块导通射频前端模块与任一第二天线组之间的第二接收通路实现下行载波聚合,2≤J≤N<4≤M,M、N、J均为整数。

权利要求 :

1.一种射频系统,其特征在于,包括处理器、射频前端模块、通路切换模块和M个天线,所述处理器包括连接的射频收发器和切换控制模块,所述通路切换模块分别与所述射频前端模块、M个所述天线连接,分别导通所述射频前端模块与多个所述天线之间的信号收发通路;

所述射频收发器被配置为:控制所述通路切换模块切换至预设状态;

所述切换控制模块与所述通路切换模块连接,并被配置为:

若所述通路切换模块处于预设状态,则从M个所述天线中选择N个天线构成多个第一天线组,并控制所述通路切换模块导通任一第一接收通路,以分别获取各所述第一天线组的通信质量的测试结果;

控制所述通路切换模块导通所述射频前端模块与第一目标天线组之间的所述第一接收通路实现对第一射频信号的多路接收,所述第一目标天线组为根据所述测试结果确定的多个所述第一天线组中的一个;

从剩余的M‑N个所述天线中选择J个天线构成至少一个第二天线组,控制所述通路切换模块导通所述射频前端模块与第二目标天线组之间的第二接收通路实现下行载波聚合,所述第二目标天线组为至少一个所述第二天线组中的一个,2≤J≤N<4≤M,M、N、J均为整数。

2.根据权利要求1所述的射频系统,其特征在于,所述处理器还包括:

基带处理器,与所述切换控制模块连接,被配置为:分别获取各所述第一天线组的通信质量的测试结果;根据所述测试结果确定所述第一目标天线组,根据所述第一目标天线组确定所述通路切换模块的第一目标状态信息,并将所述第一目标状态信息输出至所述切换控制模块;还被配置为:从剩余的M‑N个所述天线中确定所述第二目标天线组,根据所述第二目标天线组确定所述通路切换模块的第二目标状态信息,并将所述第二目标状态信息输出至所述切换控制模块;

其中,所述切换控制模块还被配置为:在每次控制所述通路切换模块进行状态切换后,保存所述通路切换模块的当前状态信息;并根据所述当前状态信息和接收到的所述第一目标状态信息或第二目标状态信息生成携带切换方式信息的信号,以控制所述通路切换模块进行状态切换。

3.根据权利要求2所述的射频系统,其特征在于,所述切换控制模块与所述通路切换模块连接,所述切换控制模块被配置为:输出携带所述切换方式信息的切换控制信号至所述通路切换模块,以控制所述通路切换模块导通所述第一目标接收通路和/或所述第二目标接收通路。

4.根据权利要求2所述的射频系统,其特征在于,所述切换控制模块被配置为:输出携带所述切换方式信息的切换指示信号至所述射频收发器,所述射频收发器被配置为:根据所述切换指示信号输出切换控制信号至所述通路切换模块,以控制所述通路切换模块导通第一目标接收通路和/或所述第二目标接收通路。

5.根据权利要求1所述的射频系统,其特征在于,所述通路切换模块包括:

K个第一射频开关,各所述第一射频开关分别包括两个第一端和两个第二端,各所述第一射频开关的两个第一端分别与所述射频前端模块连接,2K个所述第二端分别与M个所述天线一一对应连接,其中,K=M/2,K为整数。

6.根据权利要求5所述的射频系统,其特征在于,所述射频前端模块包括K个射频收发单元,各所述射频收发单元分别包括:两个第一接收电路,各所述第一接收电路的输出端分别与所述射频收发器连接,所述第一接收电路用于对所述第一射频信号进行接收处理;

分频接收电路,所述分频接收电路的输出端与所述射频收发器连接,且所述射频前端模块中的多个所述分频接收电路用于允许下行载波聚合信号中至少两个载波频段的信号分别输出,以共同支持所述射频系统的下行载波聚合;

第二射频开关,包括至少三个第一端和两个第二端,所述第二射频开关的两个第一端分别与两个所述第一接收电路一一对应连接,所述第二射频开关剩余的至少一个第一端分别所述分频接收电路的输入端连接,K个所述第二射频开关的两个第二端分别与K个所述第一射频开关的两个第一端一一对应连接。

7.根据权利要求6所述的射频系统,其特征在于,各所述分频接收电路分别包括:

第一滤波器,所述第一滤波器的输出端与所述射频收发器连接,所述第一滤波器用于允许第一载波频段的信号输出;

第二滤波器,所述第二滤波器的输出端与所述射频收发器连接,所述第二滤波器用于允许第二载波频段的信号输出;

其中,所述第二射频开关包括四个第一端,所述第二射频开关用于连接所述分频接收电路的两个第一端分别与所述第一滤波器的输入端、所述第二滤波器的输入端一一对应连接。

8.根据权利要求6所述的射频系统,其特征在于,一个所述分频接收电路包括:第一滤波器,所述第一滤波器的输出端与所述射频收发器连接,所述第一滤波器用于允许第一载波频段的信号输出;

另一个所述分频接收电路包括:第二滤波器,所述第二滤波器的输出端与所述射频收发器连接,所述第二滤波器用于允许第二载波频段的信号输出;

其中,所述第二射频开关包括三个第一端,所述第二射频开关用于连接所述分频接收电路的一个第一端与所述第一滤波器的输入端或所述第二滤波器的输入端连接。

9.根据权利要求6至8任一项所述的射频系统,其特征在于,所述射频前端模块还包括:聚合发射电路,包括两个输入端和一个输出端,所述聚合发射电路的两个输入端分别与所述射频收发器连接,所述聚合发射电路的两个输入端分别用于一一对应接收第二射频信号和第三射频信号,所述聚合发射电路用于将所述第二射频信号和所述第三射频信号合成为上行载波聚合信号;

其中,所述通路切换模块中的一个所述第一射频开关还包括一个第一端,还包括的所述第一端与所述聚合发射电路的输出端连接,以接收所述上行载波聚合信号。

10.一种射频组件,其特征在于,包括:

电连接的射频板和天线板;

如权利要求1至9任一项所述的射频系统,所述射频系统中的射频前端模块和处理器设置于所述射频板,所述射频系统中的多个天线分别设置于所述天线板。

11.一种通信设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的射频系统。

说明书 :

射频系统、射频组件和通信设备

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及射频通信技术领域,特别是涉及一种射频系统、射频组件和通信设备。

背景技术

[0002] 客户前置设备(Customer Premise Equipment,CPE)是用于接收移动信号并以无线WIFI信号转发出来的移动信号接入设备,它也是一种将高速信号,例如4G或者5G信号,转换成WiFi信号的设备。客户前置设备中通常配置多个天线,并通过天线选择实现较佳的信号收发质量,但是,这同时也导致客户前置设备中天线的利用率较低,从而增大了客户前置设备的系统开销。

发明内容

[0003] 本申请实施例提供了一种射频系统、射频组件和通信设备,可以优化客户前置设备中天线的利用率。
[0004] 一种射频系统,包括处理器、射频前端模块、通路切换模块和M个天线,所述通路切换模块分别与所述射频前端模块、M个所述天线连接分别导通所述射频前端模块与多个所述天线之间的信号收发通路;
[0005] 所述处理器与所述通路切换模块连接,并被配置为:
[0006] 从M个所述天线中选择N个天线构成多个第一天线组,控制所述通路切换模块导通所述射频前端模块与任一所述第一天线组之间的第一接收通路实现对第一射频信号的多路接收;
[0007] 从剩余的M‑N个所述天线中选择J个天线构成至少一个第二天线组,控制所述通路切换模块导通所述射频前端模块与任一所述第二天线组之间的第二接收通路实现下行载波聚合,2≤J≤N<4≤M,M、N、J均为整数。
[0008] 一种射频组件,包括:
[0009] 电连接的射频板和天线板;
[0010] 如上述的射频系统,所述射频系统中的射频前端模块和处理器设置于所述射频板,所述射频系统中的多个天线分别设置于所述天线板。
[0011] 一种通信设备,包括如上述的射频系统。
[0012] 上述射频系统、射频组件和通信设备,所述射频系统,包括处理器、射频前端模块、通路切换模块和M个天线,所述通路切换模块分别与所述射频前端模块、M个所述天线连接分别导通所述射频前端模块与多个所述天线之间的信号收发通路;所述处理器与所述通路切换模块连接,并被配置为:从M个所述天线中选择N个天线构成多个第一天线组,控制所述通路切换模块导通所述射频前端模块与任一所述第一天线组之间的第一接收通路实现对第一射频信号的多路接收;从剩余的M‑N个所述天线中选择J个天线构成至少一个第二天线组,控制所述通路切换模块导通所述射频前端模块与任一所述第二天线组之间的第二接收通路实现下行载波聚合,2≤J≤N<4≤M,M、N、J均为整数。在本申请实施例中,通过先选择任一第一天线组,并基于第一天线组中的N个天线执行对第一射频信号的接收,可以确保射频系统对第一射频信号的接收速度及接收质量,进一步地,再从剩余的M‑N个天线中选择的任一第二天线组,并基于第二天线组中的J个天线接收下行载波聚合信号,既可以避免过多的天线处于空闲态,还可以使射频系统能够同时对第一射频信号和下行载波聚合信号进行接收,从而有效拓展了射频系统的信号接收功能,并提升了射频系统的信号传输效率。即,本申请实施例提供了一种天线的利用率较高的射频系统。

附图说明

[0013] 为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关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。
[0014] 图1为一实施例的射频系统的结构框图之一;
[0015] 图2为一实施例的射频系统的结构框图之二;
[0016] 图3为一实施例的射频系统的结构框图之三;
[0017] 图4为一实施例的射频系统的结构框图之四;
[0018] 图5为一实施例的射频系统的结构框图之五;
[0019] 图6为一实施例的射频系统的结构框图之六;
[0020] 图7为一实施例的射频系统的结构框图之七;
[0021] 图8为一实施例的射频系统的结构框图之八;
[0022] 图9为一实施例的射频系统的结构框图之九;
[0023] 图10为一实施例的射频组件的结构框图。
[0024] 元件标号说明:
[0025] 处理器:100;射频收发器:110;切换控制模块:120;基带处理器:130;射频前端模块:200;射频收发单元:210;第一接收电路:211;分频接收电路:212;第一滤波器:2121;第二滤波器:2122;第二射频开关:213;聚合发射电路:220;通路切换模块:300;第一射频开关:301;射频板:11;天线板:12。

具体实施方式

[0026] 为了便于理解本申请实施例,下面将参照相关附图对本申请实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请实施例的首选实施例。但是,本申请实施例可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请实施例的公开内容更加透彻全面。
[0027] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的,不是旨在于限制本申请实施例。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028] 在本申请实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
[0029] 可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一目标状态信息称为第二目标状态信息,且类似地,可将第二目标状态信息称为第一目标状态信息。第一目标状态信息和第二目标状态信息两者都是目标状态信息,但其不是同一目标状态信息。
[0030] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体地限定。在本申请的描述中,“若干”的含义是至少一个,例如一个,两个等,除非另有明确具体地限定。
[0031] 图1为一实施例的射频系统的结构框图之一,参考图1,在本实施例中,射频系统包括处理器100、射频前端模块200、通路切换模块300和M个天线。
[0032] 其中,所述通路切换模块300分别与所述射频前端模块200、M个所述天线连接,所述通路切换模块300用于分别导通所述射频前端模块200与多个所述天线之间的信号收发通路。具体地,通路切换模块300可以被配置有用于连接射频前端模块200的多个信号传输端口,以及用于连接天线的多个天线端口,且天线端口的数量与天线的数量相同,并使M个天线端口与M个天线一一对应连接。其中,本实施例不限定通路切换模块300的具体结构,通路切换模块300可以包括多个具有通路切换功能的器件,例如可以为射频开关、多工器等。
[0033] 射频前端模块200可以包括用于对射频信号进行接收处理的多种器件,例如滤波器、低噪声放大器(LNA)、功分器等。在本实施例中,射频前端模块200至少可以对第一射频信号和下行载波聚合信号进行接收处理。其中,载波聚合(Carrier Aggregation,CA)是指一种用户设备(User Equipment,UE)和基站的天线阵列之间的信号传输方式,载波聚合技术能够将2~5个成员载波(Component Carrier,CC)聚合在一起,从而有效扩宽信号接收通路的传输带宽,提升信号的传输速率。其中,下行载波聚合是指由基站向用户设备发送载波聚合信号的传输方式,接收到下行载波聚合信号后,基于射频前端模块200中的硬件结构,用户设备可以对下行载波聚合信号进行拆分,以分别获得各成员载波频段的信号。将拆分获得的多个成员载波频段的信号传输至射频收发器110,即可实现下行载波聚合接收的功能。可以理解的是,在本申请实施例中,用户设备即是指客户前置设备。
[0034] M个天线可以为定向天线,也可以为非定向天线。示例性地,各天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如,各天线可以包括由以下天线结构形成的具有谐振元件的天线:阵列天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、缝隙天线结构、螺旋形天线结构、带状天线、单极天线、偶极天线中的至少一种等。例如,M个天线可以为5G天线、4G天线、WiFi天线、蓝牙天线等,用于对应收发相应频段的射频信号。其中,天线的数量M可以为3、4、6、8、10等数量,以满足客户前置设备的通信需求。
[0035] 所述处理器100与所述通路切换模块300连接,处理器100用于选择天线组,并根据选择的天线组,控制通路切换模块300导通对应的信号接收通路。
[0036] 具体地,处理器100被配置为:从M个所述天线中选择N个天线构成多个第一天线组,控制所述通路切换模块300导通所述射频前端模块200与任一所述第一天线组之间的第一接收通路,以实现对第一射频信号的多路接收。其中,由于第一天线组中包括N个天线,且每一天线经通路切换模块300、射频前端模块200至射频收发器110的路径都可以理解为一条接收路径。因此,在本申请实施例中,为了简化说明,将一个第一天线组中的N个天线对应的多条接收路径统称为一个第一接收通路。
[0037] 以图1中示出的4个天线为例,若需要选择4个天线中的3个构成第一天线组,则可以构成四个第一天线组:ANT1+ANT2+ANTM‑1,ANT1+ANT2+ANTM,ANT1+ANTM‑1+ANTM和ANT2+ANTM‑1+ANTM。构成上述四个第一天线组后,可以根据预设规则,选择其中一个第一天线组,以接收多路第一射频信号。需要说明的是,可以根据射频组件需支持的多进多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术来设定N的数量。例如,若客户前置设备需支持2*2MIMO,则需要从M个天线中选择2个天线作为目标天线组来实现对射频信号的收发。若客户前置设备需支持4*4MIMO,则需要从M个天线中选择四个天线作为目标天线组来实现对射频信号的收发等。
[0038] 处理器100还被配置为:从剩余的M‑N个所述天线中选择J个天线构成至少一个第二天线组,控制所述通路切换模块300导通所述射频前端模块200与任一所述第二天线组之间的第二接收通路实现下行载波聚合,2≤J≤N<4≤M,M、N、J均为整数。即,可以选择剩余的M‑N个所述天线中的全部天线构成一个第二天线组,也可以选择剩余的M‑N个所述天线中的部分天线构成多个第二天线组。需要说明的是,可以根据下行载波聚合信号中成员载波的数量选择相应数量的天线构成第二天线组。例如,若载波聚合信号中包括三个成员载波,则可以选择三个天线构成第二天线组。
[0039] 在本实施例中,通过先选择任一第一天线组,并基于第一天线组中的N个天线执行对第一射频信号的接收,可以确保射频系统对第一射频信号的接收速度及接收质量。进一步地,再从剩余的M‑N个天线中选择的任一第二天线组,并基于第二天线组中的J个天线接收下行载波聚合信号。既可以避免过多的天线处于空闲态,还可以使射频系统能够同时对第一射频信号和下行载波聚合信号进行接收。从而有效拓展了射频系统的信号接收功能,并提升了射频系统的信号传输效率。即,本实施例提供了一种天线的利用率较高的射频系统。
[0040] 图2为一实施例的射频系统的结构框图之二,参考图2,在本实施例中,所述处理器100包括连接的射频收发器110和切换控制模块120,所述射频收发器110与所述通路切换模块300连接。
[0041] 所述射频收发器110被配置为:控制所述通路切换模块300切换至预设状态。通过上述将通路切换模块300切换至预设状态的操作,在每一次天线切换时,可以提供准确的通路切换模块300的基础状态信息,从而确保进行通路切换的准确性,进行保障良好的通信状态。
[0042] 所述切换控制模块120被配置为:若所述通路切换模块300处于预设状态,则控制所述通路切换模块300导通任一所述第一接收通路,以分别获取各所述第一天线组的通信质量的测试结果。通过检测各第一天线组的通信质量,可以选择其中通信质量最佳的一个第一天线组进行接收,从而提升射频系统对第一射频信号的接收质量。可以理解的是,可以通过角选、边选等任一方式对第一天线组进行通信质量的测试,本申请实施例不限定对第一天线组进行通信质量测试的具体方式。任一能够分别获得各第一天线组的通信质量的测试方法,都可以适用于本申请实施例。
[0043] 所述切换控制模块120还被配置为:控制所述通路切换模块300导通第一目标天线组对应的第一目标接收通路,所述第一目标天线组为根据所述测试结果确定的多个所述第一天线组中的一个。其中,可以由射频收发器110确定第一目标天线组及其对应的第一目标接收通路,也可以由其他具有数据分析处理功能的器件(例如基带处理器)确定第一目标天线组及其对应的第一目标接收通路。所述切换控制模块120进一步被配置为:控制所述通路切换模块300导通第二目标天线组对应的第二目标接收通路,所述第二目标天线组为至少一个所述第二天线组中的一个。与确定第一目标天线组相似地,也可以由射频收发器110或其他具有数据分析处理功能的器件确定第二目标天线组。需要说明的是,确定第一目标天线组的器件和确定第二目标天线组的器件可以相同,也可以不同,本实施例不具体进行限定。
[0044] 在本实施例中,由射频收发器110先对通路切换模块300初始的预设状态进行设定,以选定预设的天线组合。切换控制模块120可以获取上述预设状态,并在预设状态的基础上对通路切换模块300进行控制,可以有效提升后续通路切换操作的准确性和可靠性。而且,通过对第一天线组进行测试和选择,可以确定通信质量较佳的第一目标天线组,从而大大提高射频系统对第一射频信号的接收质量。
[0045] 在其中一个实施例中,通路切换模块300可以包括多个接口,每个接口的多个引脚可一一对应与多个天线连接。示例性地,多个接口可以为移动产业处理器100(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)接口,其对应的控制单元可为MIPI控制单元和/或GPIO控制单元。当需要导通天线组与射频前端模块200的射频通路时,MIPI控制单元可以对应输出时钟和数据信号至与天线组中各天线连接的对应引脚。另一示例性地,多个接口也可以为通用输入/输出(General‑purpose input/output,GPIO)接口,其对应的控制单元可为GPIO控制单元。当需要导通天线组与射频前端模块200的射频通路时,GPIO控制单元可对应输出高电平信号至与天线组中各天线连接的对应引脚。
[0046] 在其中一个实施例中,切换控制模块120可以完全虚拟。具体地,可以将切换控制模块120中的控制逻辑移植至协议层,并使通路切换模块300相应的控制功能完全由协议层执行。基于上述设置方式,可以在不牺牲控制功能的前提下,减少处理器100中的器件数量,从而提高射频系统的集成度,进而可以提供一种小体积的客户前置设备。
[0047] 图3为一实施例的射频系统的结构框图之三,参考图3,在本实施例中,所述处理器100还包括基带处理器130。基带处理器130与所述切换控制模块120连接。基带处理器130被配置为:分别获取各所述第一天线组的通信质量的测试结果;根据所述测试结果确定所述第一目标天线组,根据所述第一目标天线组确定所述通路切换模块300的第一目标状态信息,并将所述第一目标状态信息输出至所述切换控制模块120。基带处理器130还被配置为:
从剩余的M‑N个所述天线中确定所述第二目标天线组,根据所述第二目标天线组确定所述通路切换模块300的第二目标状态信息,并将所述第二目标状态信息输出至所述切换控制模块120。
[0048] 具体地,基带处理器130可获取各天线组(包括第一天线组和第二天线组)的网络信息,并对该网络进行分析,以确定出目标天线组。其中,网络信息可以包括与所接收的射频信号的无线性能度量相关联的原始和处理后的信息,诸如接收功率、参考信号接收功率、参考信号接收质量、接收信号强度指示、信噪比等等。示例性地,以网络信息为接收功率为例进行说明。基带处理器130可对每个天线组接收的射频信号的信噪比Si的大小进行排序,其中,i标识天线组的标识信息,例如第一天线组的信噪比为S1,并将具有最大信噪比的天线组作为目标天线组。基带处理器130确定目标天线组后,可以控制该目标天线组内的多个天线处于工作状态,以实现对射频信号的接收控制。
[0049] 相应地,所述切换控制模块120还被配置为:在每次控制所述通路切换模块300进行状态切换后,保存所述通路切换模块300的当前状态信息;并根据所述当前状态信息和接收到的所述第一目标状态信息或第二目标状态信息生成携带切换方式信息的信号,以控制所述通路切换模块300进行状态切换。
[0050] 具体地,通路切换模块300的状态信息可以用于标识该通路切换模块300的开关状态。示例性地,以射频系统的其中两个天线,通路切换模块300中与上述两个天线连接的SPDT开关为例进行说明。SPDT开关包括单端子、第一选择端和第二选择端,其中,单端子与射频前端模块200连接,第一选择端与ANT1连接,第二选择端与ANT2连接。通路切换模块300的开关状态可以用于表示单端子与第一选择端或第二选择端的导通状态。具体地,通路切换模块300的状态信息可以用寄存器值D来表示,其中,寄存器值可以用0和1来标识。示例性地,当寄存器值为1时,则表明当前SPDT开关的单端子与第一选择端导通,也即导通了ANT1的接收路径;当寄存器值为0时,则表明当前SPDT开关的单端子与第二选择端导通,也即导通了ANT2的接收路径。相应地,也可以用寄存器值0来标识当前SPDT开关的单端子与第一选择端导通,用寄存器值1来标识当前SPDT开关的单端子与第二选择端导通。需要强调的是,上述SPDT开关仅用于示例性说明,而不用于限定本申请的保护范围。
[0051] 切换控制模块120可以根据通路切换模块300的当前状态信息,以及即将切换的第一目标状态信息或第二目标状态信息,控制通路切换模块300来执行相应的切换。示例性地,若当前状态信息与所述目标状态信息相同,则认定切换前的天线和切换后的天线是同一天线,切换控制模块120可不对通路切换模块300执行相应的切换控制,也即维持当前所述通路切换模块300的状态。若当前状态信息与所述目标状态信息不相同,则认定切换前的天线和切换后的天线不是同一天线,切换控制模块120可以控制通路切换模块300导通单端子与另一选择端的通路,以导通相应的接收路径。基于上述控制方法,可以确保导通的信号接收通路的准确性,并大大减少了通路切换模块300的切换频率,从而有效降低了射频系统的整体功耗。
[0052] 继续参考图3,所述切换控制模块120被配置为:输出携带所述切换方式信息的切换指示信号至所述射频收发器110。所述射频收发器110被配置为:根据所述切换指示信号输出切换控制信号至所述通路切换模块300,以控制所述通路切换模块300导通第一目标接收通路和/或所述第二目标接收通路。可选地,射频收发器110可以对接收到的切换指示信号进行一定的信号处理,以生成切换控制信号。其中,信号处理例如可以为在切换指示信号的基础上,增加其他的切换控制指令,以实现更加复杂的控制功能。射频收发器110也可以仅仅对接收到的切换指示信号进行转发,即,切换控制信号是与切换指示信号完全相同的信号。在本实施例中,切换控制模块120通过射频收发器110对通路切换模块300进行控制,因此,无需在切换控制模块120和通路切换模块300之间设置控制信号线,从而减少了射频系统中的控制信号线数量,进而也降低了不同控制信号线之间发生干扰的概率。
[0053] 图4为一实施例的射频系统的结构框图之四,参考图4,在本实施例中,所述切换控制模块120与所述通路切换模块300连接,所述切换控制模块120被配置为:输出携带所述切换方式信息的切换控制信号至所述通路切换模块300,以控制所述通路切换模块300导通所述第一目标接收通路和/或所述第二目标接收通路。其中,当射频切换模块中包括多个器件时,多个器件中的至少一个与切换控制模块120连接。在本实施例中,切换控制模块120与通路切换模块300直接连接,并直接进行相应的控制,从而可以有效降低射频收发器110的信号收发压力。可以理解的是,可以根据射频收发器110的处理能力,选择图3和图4中任一种连接方式进行设置。需要说明的是,由于图4实施例对应的信号走线较多,为了呈现更加清晰的实施例附图,在后续实施例中,均以图3实施例作为基础,提供更加具体的实施例进行说明。
[0054] 图5为一实施例的射频系统的结构框图之五,参考图5,在本实施例及后续实施例中,均以射频系统包括8个天线为例进行说明。所述通路切换模块300包括K个第一射频开关301,其中,K=M/2,K为整数。在本实施例中,通路切换模块300即包括4个第一射频开关301。
各所述第一射频开关301分别包括两个第一端和两个第二端,各所述第一射频开关301的两个第一端分别与所述射频前端模块200连接,2K个所述第二端分别与M个所述天线一一对应连接。即,4个第一射频开关301共包括8个第二端,8个第二端分别与8个天线一一对应连接。
在本实施例中,通过选择DPDT结构的第一射频开关301,仅需一级开关即可实现需要的通路切换功能,从而降低了射频系统的插损,并降低了射频系统的制造成本。
[0055] 图6为一实施例的射频系统的结构框图之六,参考图6,在本实施例中,所述射频前端模块200包括K个射频收发单元210,K个射频收发单元210分别与K个第一射频开关301一一对应设置,各所述射频收发单元210分别包括分频接收电路212、第二射频开关213和两个第一接收电路211。
[0056] 具体地,第二射频开关213包括至少三个第一端和两个第二端,所述第二射频开关213的两个第一端分别与两个所述第一接收电路211一一对应连接,所述第二射频开关213剩余的至少一个第一端分别所述分频接收电路212的输入端连接,K个所述第二射频开关
213的两个第二端分别与K个所述第一射频开关301的两个第一端一一对应连接。各所述第一接收电路211的输出端分别与所述射频收发器110连接,所述第一接收电路211用于对所述第一射频信号进行接收处理。所述分频接收电路212的输出端与所述射频收发器110连接,且所述射频前端模块200中的多个所述分频接收电路212用于允许下行载波聚合信号中至少两个载波频段的信号分别输出,以共同支持所述射频系统的下行载波聚合。
[0057] 示例性地,可以通过第一射频开关301选择四个天线构成第一目标天线组,例如选择ANT1、ANT2、ANT3和ANT4,则上述四个天线对应的射频收发单元210中的第二射频开关213均导通至第一接收电路211。相应地,剩余的ANT5、ANT6、ANT7和ANT8可以用于支持下行载波聚合,此时,可以选择其中两个构成第二目标天线组,例如选择ANT5和ANT7,则上述两个天线对应的射频收发单元210中的第二射频开关213均导通至分频接收电路212。因此,ANT5和ANT7可以同时接收同一下行载波聚合信号,并分别通过相应的分频接收电路212进行处理。即,若下行载波聚合信号包括两个成员载波频段,两个成员载波频段分别称为第一载波频段和第二载波频段,则其中一个分频接收电路212输出的信号为第二射频信号,另一个分频接收电路212输出的信号为第三射频信号,其中,第二射频信号的频段为第一载波频段,第三射频信号的频段为第二载波频段。基于上述连接方式和处理方式,无需设置功分器即可实现对下行载波聚合信号的处理。可以理解的是,功分器的插入损耗相对较大,因此,通过采用无功分器结构的接收电路,可以大大降低射频系统的整体损耗。
[0058] 可以理解的是,虽然图6实施例中仅示出了用于支持接收功能相关的电路,但是,也可以在射频前端模块中设置至少一个发射电路,以支持对第一射频信号的发射功能。可选地,发射电路可以设置在任一射频收发单元210中,并通过射频开关实现收发通路的控控制。例如,可以将第一射频信号的发射电路设置在ANT1和ANT2对应的射频收发单元210中,相应地,将第二射频开关213设置为DP4T开关,并将第二射频开关213的4个第一端分别与两个第一接收电路211、分频接收电路212和发射电路一一对应连接,从而实现需要的切换功能。其中,发射电路可以包括功率放大器、滤波器等器件,本实施例不做限定。而且,在其他实施例中也可以设置第一射频信号的发射电路,在其他实施例中不再进行赘述。
[0059] 图7为一实施例的射频系统的结构框图之七,参考图7,在本实施例中,各所述分频接收电路212分别包括第一滤波器2121和第二滤波器2122。其中,所述第二射频开关213包括四个第一端。所述第二射频开关213用于连接所述分频接收电路212的两个第一端分别与所述第一滤波器2121的输入端、所述第二滤波器2122的输入端一一对应连接。所述第一滤波器2121的输出端与所述射频收发器110连接,所述第一滤波器2121用于允许第一载波频段的信号输出。所述第二滤波器2122的输出端与所述射频收发器110连接,所述第二滤波器2122用于允许第二载波频段的信号输出。可以理解的是,分频接收电路212中滤波器种类的数量与下行载波聚合信号中成员载波的数量相对应,且滤波频段与成员载波的频段相对应。例如,若下行载波聚合信号包括三个成员载波,分频接收电路212还可以包括第三滤波器,以实现更加全面的下行载波聚合的功能。
[0060] 其中,以下行载波聚合信号包括两个成员载波为例,进行聚合时通常划分为一个主载波(Primary cell,Pcell)和一个辅载波(Secondary cell,Scell)。主载波用于承载信令并管理相聚合的其他载波,辅载波用于扩展带宽增强速率,可由主载波来决定何时增加和删除。基于本实施例的分频接收电路212,可以对支持下行载波聚合功能的天线进行选择,从而进一步提升信号接收质量。具体地,以ANT5、ANT6、ANT7和ANT8为第二目标天线组的备选天线,主载波为第一载波频段为例,可以对第一载波频段进行天线选择。即,通过各第一射频开关301和各第二射频开关213的切换控制,可以分别导通ANT5经对应的第一滤波器连接至射频收发器110的路径,ANT6经对应的第一滤波器连接至射频收发器110的路径,ANT7经对应的第一滤波器连接至射频收发器110的路径,以及ANT8经对应的第一滤波器连接至射频收发器110的路径,从而分别检测ANT5、ANT6、ANT7和ANT8对第一载波频段的信号的接收质量。进一步地,选择接收质量最佳的一个天线,以及剩余的三个天线中的至少一个共同构成第二目标天线组。
[0061] 图8为一实施例的射频系统的结构框图之八,参考图8,在本实施例中,所述第二射频开关213包括三个第一端,所述第二射频开关213用于连接所述分频接收电路212的一个第一端与所述第一滤波器2121的输入端或所述第二滤波器2122的输入端连接。其中,一个所述分频接收电路212包括第一滤波器2121,所述第一滤波器2121的输出端与所述射频收发器110连接,所述第一滤波器2121用于允许第一载波频段的信号输出。另一个所述分频接收电路212包括第二滤波器2122,所述第二滤波器2122的输出端与所述射频收发器110连接,所述第二滤波器2122用于允许第二载波频段的信号输出。
[0062] 示例性地,可以选择ANT1和ANT3构成第二目标天线组。通过各第一射频开关301和各第二射频开关213的切换,可以导通ANT1经第一滤波器2121至射频收发器110的接收路径,并同时导通ANT3经第二滤波器2122至射频收发器110的接收路径。因此,ANT1和ANT3可以同时接收同一下行载波聚合信号,并通过相应的滤波器分别进行处理。即,若下行载波聚合信号包括两个成员载波频段,ANT1对应的接收路径上的第一滤波器2121输出第一载波频段的信号,ANT3对应的接收路径上的第二滤波器2122输出第二载波频段的信号。可以理解的是,本实施例的射频系统虽然无法对第二目标天线组中天线进行优选,但是,本实施例的射频系统中的器件数量相对较少,从而可以大大缩小射频系统的整体体积。
[0063] 图9为一实施例的射频系统的结构框图之九,参考图9,在本实施例中,所述射频收发单元210还包括聚合发射电路220。聚合发射电路220包括两个输入端和一个输出端,所述聚合发射电路220的两个输入端分别与所述射频收发器110连接,所述聚合发射电路220的两个输入端分别用于一一对应接收第二射频信号和第三射频信号,所述聚合发射电路220用于将所述第二射频信号和所述第三射频信号合成为上行载波聚合信号。其中,所述通路切换模块300中的一个所述第一射频开关301还包括一个第一端,还包括的所述第一端与所述聚合发射电路220的输出端连接,以接收所述上行载波聚合信号。需要说明的是,本申请实施例不限定聚合发射电路220的具体结构,任一能够实现上述聚合功能的电路都属于本申请的保护范围。
[0064] 图10为一实施例的射频组件的结构框图,参考图10,在本实施例中,射频组件包括电连接的射频板11、天线板12和如上述的射频系统。所述射频系统中的射频前端模块200和处理器100设置于所述射频板11,所述射频系统中的多个天线分别设置于所述天线板12。通过将不同的结构分别设置于不同的单板上,可以大大提高射频组件的设置灵活性,例如可以将射频板11和天线板12堆叠设置,以减少射频组件在单一平面上所占的面积。
[0065] 其中,射频板11也可称之为射频单板。射频板11可以为多层PCB板。其中,该PCB板可以选择介电常数较小的Rogers RO5880作为介质基板,以减小介质基板对天线的干扰。进一步地,可以在Rogers RO5880里掺杂了玻璃纤维等物质,在不改变原有电性能的基础上增加了介质基板的硬度。在射频板11上设有多个第一板间连接点。其中,第一板间连接点可以理解为电性连接点,例如,可以为焊接点,也可以为贴片连接器的安装点等。其中,各第一板间连接点可以通过射频走线、微带走线与设置在射频板11上的射频电路110连接。具体地,第一板间连接点与该射频走线的连接方式可以为焊接连接,也可以通过射频连接座连接。在本申请实施例中,第一板间连接点的具体地形式不限于上述举例说明。
[0066] 天线板12可以选择多层PCB板,其材质可以与射频板11相同,也可以与射频板11材质不同。天线板12的数量可以为一个,也可以为多个。当天线板12的数量为多个时,其设置在天线板12上的器件数量可以做适应性调整。天线板12上设有多个第二板间连接点,其中,第二板间连接点可以理解为电性连接点,例如,可以为焊接点,也可以为贴片连接器的安装点等。各第二板间连接点分别与一第一板间连接点一一对应连接,也即,多个第二板间连接点一一对应与多个第一板间连接点电性连接,以实现射频板11与天线板12之间的电连接。具体地,第一板间连接点可通过射频走线与第二板间连接点连接。可选的,第一板间连接点还可以通过转接板与第二板间连接点连接。需要说明的是,在本申请实施例中,对射频板
11、天线板12的材质选取不限于上述举例说明,还可以为其他材质。
[0067] 一种通信设备,包括如上述的射频系统。本申请实施例涉及的射频系统可以应用到具有无线通信功能的通信设备,其通信设备可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备、客户前置设备(Customer Premise Equipment,CPE)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)等等。上述通信设备基于前述的射频系统,可以提高天线的利用率,从而可以以较少数量的天线支持较为复杂的射频信号收发功能,进而缩小了射频设备的体积。
[0068] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0069] 以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请实施例的保护范围。因此,本申请实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。