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射频通路配置单元、射频前端模组、射频系统及电子设备

摘要

本申请实施例提供一种射频通路配置单元、射频前端模组、射频系统及电子设备,射频通路配置单元包括第一开关模组和陷波网络,第一开关模组的第一接口侧具有至少两个第一接口,第一开关模组的第二接口侧具有至少一个第二接口;陷波网络包括至少两个用于传输不同频段的射频信号的陷波单元,第一接口的数量大于或者等于陷波单元的数量,陷波单元具有与所传输的射频信号相适配的通带,且对应连接一个第一接口,每个第一接口被配置为均可选择性的与每个第二接口连接,以形成多种射频通路。本申请的射频通路配置单元在实现不同频段的射频信号合路或者单态传输的同时,能够降低射频前端模组以及射频系统的插损。

著录项

  • 公开/公告号CN217935611U

    专利类型实用新型

  • 公开/公告日2022-11-29

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 荣耀终端有限公司;

    申请/专利号CN202221238915.2

  • 发明设计人 张子炎;

    申请日2022-05-20

  • 分类号H04B1/401(2015.01);H04B1/00(2006.01);

  • 代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205;北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205;

  • 代理人牛芬洁;黄健

  • 地址 518040 广东省深圳市福田区香蜜湖街道东海社区红荔西路8089号深业中城6号楼A单元3401

  • 入库时间 2022-12-29 17:39:14

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-11-29

    授权

    实用新型专利权授予

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种射频通路配置单元、射频前端模组、射频系统及电子设备。

背景技术

随着科技的不断发展,第五代移动通信(Fifth Generation,5G)系统已经逐渐得到广泛的应用。

目前,为满足不同技术标准网络之间的使用,多频多模的电子设备已经逐渐得到广泛的应用。随着5G标准对电子设备的多频段多入多出(multiple input multipleoutput,mimo)规格和双连接链路(Evolved NodeB Dual Connectivity,ENDC)的诉求,使得电子设备产生了多频多模的频率诉求。在电子设备比如手机等的外形越来越精致的设计下,手机上辐射体比如天线的数量也变得越来越极致,在满足天线隔离度的情况下,使得手机上天线的数量严重受限,因此,电子设备的无线通信系统传导端需要在射频前端模组的射频通道中设置大量的合路器,以满足多种不同频段的射频信号在射频前端模组的合路需求,使得多种不同频段的射频信号共用一个天线。

然而,合路器的存在会在射频通道上加入额外的插损,影响射频前端模组的插损,即使在无需两个频段共用一个天线时,合路器在射频通道上加入的插损也无法降低。

实用新型内容

本申请提供了一种射频通路配置单元、射频前端模组、射频系统及电子设备,在实现不同频段的射频信号合路或者单态传输的同时,能够降低射频前端模组以及射频系统的插损。

第一方面,本申请实施例提供一种射频通路配置单元,该射频通路配置单元包括第一开关模组和陷波网络,第一开关模组为多路选择开关,第一开关模组具有第一接口侧和第二接口侧,第一接口侧具有至少两个第一接口,第二接口侧具有至少一个第二接口;

陷波网络包括至少两个陷波单元,第一接口的数量大于或者等于陷波单元的数量,陷波网络中的不同陷波单元用于传输不同频段的射频信号,陷波单元具有与所传输的射频信号相适配的通带;

每个陷波单元对应连接一个第一接口,每个第一接口被配置为均可选择性的与每个第二接口连接,以形成供射频信号传输的多种射频通路,射频通路包括合路通路和单通通路中的至少一种。

本申请实施例的射频通路配置单元通过第一开关模组和陷波网络的设置,由于第一开关模组为多路选择开关,第一开关模组具有两个第一接口和至少一个第二接口,且陷波网络包括至少两个传输不同频段的射频信号陷波单元,陷波单元具有与所传输的射频信号相适配的通带,且每个陷波单元对应连接一个第一接口,每个第一接口被配置为均可选择性的与每个第二接口连接。这样在不同频段的射频信号传输至陷波网络中的陷波单元时,可以根据不同频段的射频信号的传输需求,通过控制与陷波单元连接的第一接口选择性的与第一开关模组中的同一个或者不同的第二接口连通,形成合路通路或者单通通路,以实现不同频段的射频信号在单通通路中以单态的形式传输,或者实现不同频段的射频信号在合路通路中以组合态的形式传输,满足至少两种不同频段射频信号在射频前端模组中的合路需求,使得至少两种不同频段共用一个天线的同时,能够有效的降低射频通路配置单元在射频前端模组中的插损,尤其是不同频段的射频信号在单通通路中以单态的形式传输时,射频通路配置单元在射频前端模组中的插损,实现射频信号在频通路配置单元中的单态高性能传输。除此之外,本实施例的射频通路配置单元还能够有助于实现在宽频范围内多组合多频段实现合路功能的同时,降低对于制造工艺的技术要求,有助于减少射频前端模组在电子设备的电路板上的占用空间。

在一种可选的实施方式中,陷波单元被配置为对所传输的射频信号进行经陷波处理,以阻碍与陷波单元的阻带对应的射频信号通过,陷波单元对与自身陷波频点对应的射频信号的抑制率小于或者等于10db,陷波单元的阻带包括陷波频点。

这样能够使得陷波单元的陷波频点可以远离该陷波单元,以便不同频段的射频信号在单通通路中以单态的形式在射频通路配置单元中传输时,能够具有较低的插损,实现射频信号在频通路配置单元中的单态高性能传输。

在一种可选的实施方式中,陷波网络包括第一陷波单元、第二陷波单元和第三陷波单元中的至少两者,射频信号包括频段不同的第一射频信号、第二射频信号和第三射频信号中的至少两者;

第一陷波单元具有第一通带和第一阻带,第一通带与第一射频信号的频段相对应,第一阻带与第二射频信号和第三射频信号的频段相对应;第二陷波单元具有第二通带和第二阻带,第二通带与第二射频信号的频段相对应,第二阻带与第一射频信号和第三射频信号的频段相对应;第三陷波单元具有第三通带和第三阻带,第三通带与供第三射频信号的频段相对应,第三阻带与第一射频信号和第二射频信号的频段相对应。

这样通过第一陷波单元、第二陷波单元和第三陷波单元的设置,能够对与自身阻带对应频段的射频信号具有较高的抑制率,确保对于自身通带对应频段的射频信号具有较低的插损,以提升射频通路配置单元和射频前端模组的单态高性能传输性能。

在一种可选的实施方式中,合路通路具有一个共用传输端和至少两个分支传输端,分支传输端均与共用传输端连通,不同频段的射频信号经不同的分支传输端传输至共用传输端,以形成合路信号。

这样在满足不同频段的射频信号的传输在射频前端模组中的合路需求的同时,能够确保射频信号在频通路配置单元中的单态高性能传输。

在一种可选的实施方式中,第二接口侧具有至少两个第二接口,第二接口的数量大于或者等于陷波单元的数量。

这样能够确保通过第一接口传输至射频通路配置单元的多个射频信号,均可以在频通路配置单元中具有对应的单通通路,以确保射频信号在射频通路配置单元内的单态高性能传输。

在一种可选的实施方式中,当至少两个陷波单元通过对应的第一接口连通于同一个第二接口时,第二接口通过第一接口与陷波单元构成合路通路。

这样根据不同频段的射频信号的传输需求,可以控制不同数量的第一接口与第二接口的连接,形成具有不同合路需求的合路通路,以满足至少两个不同频段的射频信号的合路需求,以便多个不同频段的射频信号可以共用一支天线。

在一种可选的实施方式中,当至少两个陷波单元分别通过对应的第一接口连通于不同的第二接口时,陷波单元、第一接口和第二接口依次连接,以构成单通通路。

这样根据不同频段的射频信号的传输需求,可以控制第一接口与第二接口的连接,形成单通通路,从而实现不同频段的射频信号在射频通路配置单元的单态传输需求。

在一种可选的实施方式中,第一开关模组具有多个第一接口,第一接口的数量大于或者等于第二接口的数量。

这样能够使得第一开关模组的结构更加多样化,以便实现不同频段的射频信号多种组合传输。

在一种可选的实施方式中,陷波单元具有第一连接侧和第二连接侧,第一连接侧具有至少一个第一端口,第二连接侧具有一个第二端口,陷波单元通过第二端口与第一接口连接,当第一连接侧具有至少两个第一端口时,第二端口被配置为可选择性的与每个第一端口连接。

这样通过至少两个第一端口以及第二端口被配置为可选择性的与每个第一端口连接的设置,在确保射频通路配置单元在支持不同频段的射频信号的单态高性能传输的同时,有助于使得射频通路配置单元能够形成不同组合形式的合路器或者多工器,满足不同频段的射频信号的更多传输组合需要。

在一种可选的实施方式中,陷波单元包括陷波器组件,陷波器组件包括至少一个陷波器,陷波器在第一连接侧具有第一连接端,第一连接端构成第一端口,陷波器在第二连接侧具有第二连接端,陷波器通过第二连接端与第一接口连接,陷波器具有与所传输的射频信号相适配的通带。

这样能够确保陷波器可以对所传输的频段之外的射频信号进行陷波处理,以确保所传输的频段的射频信号在通过时具有较小的插损。

在一种可选的实施方式中,陷波器组件包括至少两个陷波器,陷波单元包括第二开关模组,第二开关模组具有第三接口侧和第四接口侧,第三接口侧具有第三接口,第三接口的数量大于或者等于陷波器组件中陷波器的数量,陷波器组件中的每个陷波器对应连接一个第三接口;

第四接口侧具有一个第四接口,第四接口构成第二端口,第四接口被配置为可选择性的与每个第三接口连接,第四接口位于第二连接侧,并与第一接口连接。

这样在满足不同频段的射频信号的合路需求以单态的形式传输,确保射频通路配置单元以及射频前端模组的单态高性能模式的同时,由于第二开关模组的引入,使得本实施例的射频通路配置单元还可以具有极强的拓展性,可以实现三频或者多频的射频信号的不同组合的传输需求。

第二方面,本申请实施例提供一种射频前端模组,该射频前端模组包括射频通道,射频通道内具有如上任一项的射频通路配置单元。

这样通过射频前端模组中射频通路配置单元的设置,在实现不同的射频信号在射频通道内的合路需求的同时,能够降低不同频段的射频信号在射频前端模组以及射频系统内单态传输时的插损,确保射频系统以及电子设备的射频性能。

在一种可选的实施方式中,射频通道包括发射链路和接收链路,发射链路和接收链路中的至少一者具有射频通路配置单元。

这样在不满足不同的射频信号在射频通道内的合路需求和单态传输需求的同时,能够使得射频通路配置单元在射频前端模组内的设置方式更加多样化。

在一种可选的实施方式中,射频通路配置单元中陷波单元背离第一接口的一端构成内接接口,射频通路配置单元中的第二接口构成外接接口,射频通路配置单元通过内接接口与发射链路或者接收链路中的其他射频器件相连通。

这样通过内接接口和外接接口的设置,能够实现射频通路配置单元与射频通道板和天线系统的连接,从而实现电子设备的无线通信功能。

第三方面,本申请实施例提供一种射频系统,该射频系统包括射频收发单元、天线系统和如上任一项的射频前端模组,天线系统包括多支天线,天线被配置为用于传输不同频段的射频信号,射频前端模组通过外接接口与天线连接,射频收发单元与射频前端模组背离天线的一侧连接,射频收发单元被配置为通过控制射频前端模组中第一开关模组内第一接口与第二接口的连通。

这样能够满足不同频段的射频信号的组合态或者单态传输,以便不同频段的射频信号可以共用一支天线进行不同频段的射频信号的收发,还能够实现不同天线之间的切换。

在一种可选的实施方式中,天线系统包括第一天线和第二天线,第一天线和第二天线被配置为用于发射不同频段的发射信号以及接收不同频段的接收信号,发射信号和接收信号为射频信号,第一天线和第二天线与射频前端模组中的两个第二接口对应连接。

这样通过第一天线和第二天线与射频前端模组中的两个第二接口对应连接,以便实现在第一天线和第二天线中的一支天线性能大幅度下降后,可以通过射频通路配置单元中的第一开关模组切换到性能较好的天线。

在一种可选的实施方式中,天线系统还可以包括第三天线和第四天线,射频前端模组的射频通道中包括第三开关模组,第三开关模组具有第五接口侧和第六接口侧,第五接口侧具有至少两个第五接口,第六接口侧具有多个第六接口,每个第五接口被配置为可选择性的与每个第六接口相连接,第三开关模组通过第六接口分别与射频前端模组中其中一个陷波单元、第三天线和第四天线连接。

这样通过第三开关模组以及多个第六接口的设置,不仅能够实现第三开关模组与陷波单元的连接,在满足不同频段的射频信号在射频前端模组内的合路需求的基础上,降低不同频段的射频信号在射频前端模组以及射频系统内单态传输时的插损,而且能够便于实现第三开关模组通过第六接口与第三天线和第四天线连接,以便于实现射频系统和电子设备可以支持四天线下NSA场景N41不打断LTE主分集的1T4R SRS轮询。

第四方面,本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备包括基带芯片和如上任一项的射频系统,射频系统与基带芯片连接。

这样不同频段的射频信号可以根据传输的需求在电子设备内的无线通信系统传导端以组合态或者单态的传输方式进行传输,能够降低不同频段的射频信号在单态传输时的插损,而且本实施例的电子设备可以支持四天线下NSA场景N41不打断LTE主分集的1T4RSRS轮询,以确保电子设备具有较好的射频性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的拆分示意图;

图3为本申请实施例提供的一种电子设备的无线通信的原理示意图;

图4为相关技术中提供的一种合路器的结构示意图;

图5为相关技术中提供的一种合路器在射频前端模组中的应用示意图;

图6为相关技术中提供的一种电子设备的射频前端模组中的部分示意图;

图7为本申请实施例提供的一种射频通路配置单元的结构示意图一;

图8为本申请实施例提供的一种射频通路配置单元的结构示意图二;

图9为本申请实施例提供的一种第一开关模组的结构示意图;

图10为本申请实施例提供的另一种射频通路配置单元的结构示意图;

图11为图10中射频通路配置单元与天线系统的连接示意图;

图12为本申请实施例提供的又一种射频通路配置单元的结构示意图;

图13为本申请实施例提供的一种第一开关模组的插损与频率的响应图;

图14为本申请实施例提供的一种第一射频信号在射频通路配置单元内单态传输时插损与频率的响应图;

图15为本申请实施例提供的一种第二射频信号在射频通路配置单元内单态传输时插损与频率的响应图;

图16为本申请实施例提供的一种不同频段的射频信号在射频通路配置单元内组合态传输时,插损与频率的响应图;

图17为图12中射频通路配置单元与天线系统的连接示意图;

图18为相关技术中提供的一种射频系统的连接示意图;

图19为本申请实施例提供的一种射频前端模组与天线系统的连接示意图一;

图20为本申请实施例提供的一种射频前端模组与天线系统的连接示意图二;

图21为本申请实施例提供的一种射频前端模组与天线系统的连接示意图三;

图22为本申请实施例提供的一种射频前端模组与天线系统的连接示意图四。

附图标记说明:

100-手机;10-显示屏;20-中框;30-电池盖;40-电路板;50-电池;

200-射频通路配置单元;210-第一开关模组210;211-第一接口侧;212-第二接口侧;220-陷波网络;221-陷波单元;221a-第一陷波单元;221b-第二陷波单元;221c-第三陷波单元;2211-第一连接侧;2212-第二连接侧;

2213-陷波器;2214-第一连接端;2215-第二连接端;2216-第二开关模组;2217-第三接口侧;2218-第四接口侧;

300-射频通道;310-发射链路;320-接收链路;330-滤波器;340-开关;340a-第一开关;340b-第二开关;341-端口;350-合路器;360-相移走线;370-第三开关模组;371-第五接口侧;372-第六接口侧;

400-射频收发单元;500-天线系统;510-主集天线;511-第一天线;512-第二天线;520-分集天线;521-第三天线;522-第四天线;600-基带芯片。

具体实施方式

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。

(1)Bx和nx

B为LTE制式的频段号开头,n为NR制式的频段号开头,x为频段号。Bx代表LTE频段号x所对应的频段;nx代表NR频段号x所对应的频段。

(2)Bx_TRX、Bx_DRX、Bx_TX、Bx_RX

本申请实施例中,Bx_TRX表示频段为Bx的信号(后续简称为Bx信号)的收发链路;Bx_DRX表示Bx信号的分集接收链路;Bx_Tx表示Bx信号的发射链路310;Bx_Rx表示Bx信号的接收链路。

(3)nx_TRX和nx_DRX

本申请实施例中,nx_TRX表示频段为nx的信号(后续简称为nx信号)的收发链路;nx_DRX表示nx信号的分集接收链路。

(4)HB,high frequency BAND,中文简称为高频,高频通常指2200Mhz以上频段。

(5)MHB,middle frequency BAND,中文简称为中频,中频通常指1427Mhz~2170MHz的频段。

(6)LB,Low frequency BAND,中文简称为低频,低频通常指小于或者等于980Mhz的频段。

(7)天线隔离度,是指一个天线发射的信号与另一个天线所接收的信号功率的比值。

实施例

本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备可以包括但不限于为手机、平板电脑(即pad)、笔记本电脑、可穿戴设备超级、移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等具有无线通信功能的电子装置。

图1和图2分别示意出了一种电子设备比如手机的整体示意图和拆分示意图。

下面以手机为例,对本申请实施例的电子设备的结构作进一步阐述。

参考图1和图2所示,电子设备比如手机100可以包括显示屏10和中框20,显示屏10位于中框20的一侧。如图2中所示,电子设备比如手机100可以包括电池盖30、电路板40和电池50,电池盖30位于中框20与显示屏10相对的一侧,并与中框20之间构成了用于收容电路板40和电池50的收容空间(在该图中未示意)。电路板40和电池50位于该收容空间内。电路板40上通常承载有处理器模块、各种控制器模块,存储模块、通信模块、射频收发单元400、射频前端模组300、电源管理模块等电子器件。电路板40可以理解为电子设备的主电路板。射频收发单元400可以包括但不限于为射频收发器。

图3示意了一种电子设备的无线通信的原理示意图。

参考图3所示,本申请实施例还提供一种射频系统,电子设备可以包括基带芯片600和射频系统,射频系统与基带芯片600连接。其中,射频系统包括射频收发单元400、射频前端模组300和天线系统500,天线系统500包括多支(比如4支)天线,天线被配置为用于传输不同频段的射频信号。其中,射频收发单元400与射频前端模组300背离天线的一侧连接,射频前端模组300通过外接接口与天线连接。射频前端模组300具有射频通道,射频通道包括发射链路310和接收链路320。发射链路310和接收链路320的数量可以为一个或者多个,发射链路310可以用于多种不同频段的射频信号的发射。接收链路320可以多种不同频段的射频信号的接收。发射链路310和接收链路320构成了射频前端模组300中的射频通道。

其中,基带芯片600可以设置于电子设备比如手机100的主电路板上,用于执行数字基频信号处理,进行数字基频信号的编码和解码。射频收发单元400和射频前端模组300设置于电子设备比如手机100的主电路板上。其中,射频收发单元400用于执行数字基频和模拟射频信号之间的转换,将基带芯片600发出的数字基频信号处理成射频模拟信号,然后发射给射频前端模组300的发射链路310,或者接收接收链路320传输的射频模拟信号,转换为数字基频信号发送给基带芯片600。

其中,天线系统500中的多支天线可以分为主集天线510和分集天线520。射频前端模组300用于向主集天线510发送射频模拟信号,或者从主集天线510和分集天线520上接收射频模拟信号,实现对射频模拟信号的放大、滤波等处理。

基带芯片600和射频系统可以构成电子设备的无线通信系统传导端。当天线系统500接收到射频信号并进入射频前端模组300时,射频前端模组300可以将接收的射频信号(即接收信号)切换到对应的接收链路320,通过接收链路320中的射频器件对接收信号进行放大、滤波、混频等处理之后,输入基带芯片600进行解调。

相应的,当射频收发单元400接收到基带芯片600输出的射频信号(即发射信号)时,对发射信号进行混频、放大、滤波等处理,并通过发射信号所处的频段输出至射频前端模组300中对应的发射链路310,然后通过射频前端模组300将该发射信号切换至相应的主集天线510进行辐射。射频收发单元400还用于控制射频前端模组300中不同的发射链路310和接收链路320的切换。

这样电子设备可以通过无线通信系统传导端通过无线网络与网络设备或者其他电子设备等进行无线通信,以完成与网络设备或者其他电子设备之间的信息收发。其中,网络设备可以包括服务器或者基站等。

示例性的,发射链路310可以包括但不限于为由功率放大器、滤波器和开关等依次连接构成,接收链路320可以包括但不限于为由低噪声放大器、滤波器和开关等依次连接构成。或者,在一些实施例中,发射链路310和接收链路320还可以采用采用其他的不同形式。本实施例中,对发射链路310和接收链路320中组成不做进一步限定,具体可以参考现有相关技术中的描述。

需要说明的是,电子设备比如手机100还可以包括麦克风、扬声器、摄像头等结构,因此,图2中所示意的结构并不构成对电子设备的结构的限定。

长期演进(long term evolution,LTE)是由第三代合作伙伴计划(The 3rdGeneration Partnership Project,3GPP)组织制定的通用移动通信系统的技术标准,LTE系统网络架构减少了移动通信系统的网络节点和系统复杂度,从而减小了移动通信系统的系统时延、网络部署和维护成本。

随着移动通信技术的不断发展,第五代移动通信(Fifth Generation,5G)系统由于具有更高的传输速率,已经逐渐在市场上得到广泛的应用。目前的5G系统的组网模式包括NSA(Non-Standalone,非独立组网)和独立组网(standalone,SA)两种模式。移动通信系统通常由基站、核心网和承载网共同构成,NSA和SA所谓的“组网”,就是指基站和核心网的搭配方式。但是现有的5G系统不能完全替代LTE系统,因此,现有的5G系统需要借助LTE系统的现有设施来为用户提供服务,满足用户的业务需求。

NSA模式引入了双连接链路(Evolved NodeB Dual Connectivity,ENDC),采用长期演进(long term evolution,LTE)与5G(new radio,NR)进行NSA组网,以支持终端的电子设备可以同时连接第四代移动通信技术(4th generation wireless systems,4G)基站和5G基站,满足用户的业务需求。

在目前的5G系统的组网模式中,NSA模式占据了一定的比例。4G基站和5G基站这两个基站在NSA模式中所承担的角色的不同,NSA模式中,支持NR与LTE双制式同时工作的电子设备在NSA模式下,电子设备的射频前端模组300常常需要进行NR频段的业务与LTE频段的业务的同时收发。

为满足不同技术标准网络之间的使用,多频多模的电子设备(比如支持NR与LTE双制式同时工作的电子设备)已经逐渐得到广泛的应用。随着5G标准对电子设备的多频段多入多出(multiple input multiple output,mimo)比如4x4mimo(即四入四出)规格和ENDC链路的诉求,使得电子设备产生了多频多模的频率诉求。

在电子设备比如手机100等的外形越来越精致的设计下,手机100上天线系统500中天线的数量也变得越来越极致,在满足天线隔离度的情况下,使得手机100上天线的数量严重受限。支持NR与LTE双制式同时工作的电子设备在NSA模式下,存在NR频段的业务与LTE频段的业务同时工作的场景。除此之外,在载波聚合(carrier aggregation,CA)的场景下,也会出现LTE频段的业务与LTE频段的业务同时工作的场景,以及NR频段的业务与NR频段的业务。

图4为相关技术中提供的一种合路器的结构示意图。

参考图4所示,该合路器350具有两个信号输入端和一个信号输出端,Band A频段的射频信号和Band B频段的射频信号分别通过一个信号输入端进入合路器350后,可以在合路器350内进行合路,通过一个信号输出端输出。

其中,Band A频段和Band B频段仅是示意的两种不同的频段的射频信号,Band A频段和Band B频段所在的频段可以为高频、中频或者低频,在本实施例中,对Band A频段和Band B频段不做进一步限定,只要确保Band A频段和Band B频段中的频率不重叠即可。

图5示意了相关技术中提供的一种合路器在射频前端模组中的应用示意图。

在电子设备比如手机100上天线的数量严重受限的场景下,参考图5所示,相关技术一中的电子设备的无线通信系统传导端,在射频前端模组300的射频通道中设置大量的合路器350,以满足多种不同频段在射频前端模组300中的合路(即不同频段的射频信号以组合态的形式传输)需求。如图5中所示,B41频段的射频信号在经过滤波器330后和MB频段的射频信号经过射频通道中的一个合路器350进行合路通过开关340后,在通过该射频通道中的另一个合路器350与n78频段的射频信号再次进行合路,使得B41频段的射频信号、MB频段的射频信号和n78频段的射频信号可以共用一个天线ANT1。

需要说明的是,本申请实施例中的nx频段比如n78频段、n41频段等均可以看作5G制式的频段,Bx频段比如B41频段、B34频段、B39频段、B3频段和B2频段等可以理解为4G制式或者3G制式的频段。

相关技术一中,通过射频通道中设置大量的合路器350,在满足多种不同频段在射频前端模组300中的合路需求的同时,能够使得多种不同频段的射频信号比如NR频段的射频信号和LTE频段的射频信号,LTE频段的射频信号和LTE频段的射频信号、或者NR频段的射频信号和NR频段的射频信号,可以共用一个天线ANT1进行NSA模式下不同或者相同业务的射频信号的收发,以解决手机100上天线的数量严重受限的场景下,射频信号的收发。

然而,由于合路器350是一个无源器件,合路器350的加入会对整个射频通道上加入额外的插损,即使在无需两个不同频段的射频信号通过合路器350进行合路(即单个射频信号以单态传输的形式经过合路器350)时,合路器350对整个射频通道的插损也无法降低,而,不同频率的射频信号以单态传输的形式经过合路器350在电子设备进行无线通信时,占据了一定的比例。合路器350的加入会影响射频前端模组300的插损。

鉴于当今电子设备越来越复杂的频率要求、系统设计以及越来越精致的外形诉求,现有的电子设备在射频通道上无可避免的会使用多个合路器350甚至同一个通道上使用多级合路器350,这样将导致整个射频系统的射频插损恶化,使得射频系统以及电子设备的射频性能降低。除此之外,现有的如图5中所示的射频通道,在不同频段的射频信号在射频通道中以组合态的形式传输时,不同频段的射频信号的频段组合的方式较少,灵活性较差。

图6示意了相关技术中提供的一种电子设备的射频前端模组中的部分示意图。

为此,参考图6所示,相关技术二中,提供了一种电子设备比如手机100的射频前端模组300的部分示意图。从图6中可以看出,在射频前端模组300中,B34频段的射频信号的接收链路(即B34 Rx)、B39频段的射频信号的接收链路(即B39 Rx)和B41频段的射频信号的接收链路(即B41 Rx)中的滤波器330,分别与开关340中对应的不同端口341连接。该开关340为多选择开关。为了实现B34频段的射频信号、B39频段的射频信号与B41频段的射频信号之间任意两者的合路需要,相关技术中,在三个滤波器330与其对应连接的开关340的端口341之间连接有相移走线360,通过相移走线360改变射频信号的相位,并与开关340结合,满足以B34频段的射频信号、B39频段的射频信号和B41频段的射频信号中至少两个的合路需要。

然而,利用相移走线360与开关340配合满足合路需求,尽管能够降低不同频率的射频信号以单态传输的形式在射频前端模组300中传输时,射频前端模组300和射频系统的插损,但是,相移走线360只能实现个别频段的合路,难以实现多个频段的射频信号相互组合的移相配合,难以在宽带范围内实现多个频段的射频信号的自由组合合路。除此之外,由于相移走线360的加入,使得该相关技术二的实现,需要依赖更复杂的半导体工艺,而目前半导体行业实现该相关技术二的半导体工艺的能力有限。

有鉴于此,本申请实施例提供一种射频通路配置单元,射频通路配置单元应用于射频前端模组300的射频通道中,以替换射频通道中的合路器350和与合路器350连接的开关340,通过射频通路配置单元中陷波网络和第一开关模组的设置,在满足不同频段的射频信号的合路需求或者单态传输需求的同时,能够降低射频通路配置单元在射频前端模组以及射频系统的插损,尤其是不同频段的射频信号单态传输时射频前端模组以及射频系统的插损,确保射频系统以及电子设备的射频性能。

下面参考相关附图,对本申请实施例的射频通路配置单元的结构作进一步阐述。

图7示意了一种射频通路配置单元的结构示意图一,图8示意了一种射频通路配置单元的结构示意图二。

参考图7和图8所示,射频通路配置单元200包括第一开关模组210和陷波网络220,第一开关模组210为多路选择开关。如图7和图8中所示,第一开关模组210具有第一接口侧211和第二接口侧212,第一接口侧211具有至少两个第一接口比如第一接口A和第一接口B等,第二接口侧212具有至少一个第二接口比如第二接口1等。

参考图7和图8所示,陷波网络220可以包括至少两个陷波单元221,也就是说,陷波网络220可以包括两个或者多个陷波单元221。第一接口的数量可以等于陷波单元221的数量,以便满足陷波网络220中陷波单元221与第一接口的连接。陷波网络220中的不同陷波单元221用于传输不同频段的射频信号,陷波单元221具有与所传输的射频信号相适配的通带,以便在实现所传输的频段的射频信号通过的同时,能够阻碍通带之外的频段的射频信号通过,有助于降低所传输的频段的射频信号的插损。

其中,每个陷波单元221对应连接一个第一接口,每个第一接口被配置为均可选择性的与每个第二接口连接,以形成供射频信号传输的多种射频通路,射频通路包括合路通路和单通通路中的至少一种。也就是说,本实施例的第一开关模组210具有多开(Muti-on)功能。这样在不同频段的射频信号传输至陷波网络220中的陷波单元221时,可以根据不同频段的射频信号的传输需求(即单态传输、组合态传输或者无需传输),通过控制与陷波单元221连接的第一接口选择性的与第一开关模组210中的同一个第二接口连通,以在射频通路配置单元200中形成合路通路,以使不同频段的射频信号通过各自对应的陷波单元221后,在合路通路中以组合态的形式传输,满足至少两种不同频段射频信号在射频前端模组300中的合路需求,使得至少两种不同频段共用一个天线。

或者,本申请实施例还可以通过控制与陷波单元221连接的第一接口选择性的与第一开关模组210中不同的第二接口连通,以在射频通路配置单元200中形成单通通路,以实现不同频段的射频信号通过对应的陷波单元221后在单通通路中以单态的形式传输,相较于相关技术一种合路器350的合路方案,能够根据射频信号的传输需求,在单通通路和合路通路中进行灵活切换,以便在无需合路需求时,在射频通路配置单元200中形成不同的单通通路,以降低不同频段的射频信号在单态传输时的插损。

这样在射频通路配置单元200应用于射频前端模组300,以替换射频前端模组300中的发射链路310或者接收链路320中合路器和与合路器连接的开关,满足不同频段的射频信号在射频通路配置单元200以及射频前端模组300中合路需求和单通需求的同时,还能够有效的减少射频通路配置单元200在射频前端模组300中的插损,尤其是不同频段的射频信号在单通通路中单态传输时,射频通路配置单元200在射频前端模组300中的插损,实现射频信号在射频通路配置单元200中的单态高性能传输,提升射频前端模组300以及射频系统的射频性能,保证电子设备的无线通信功能。

除此之外,由于第一开关模组210具有至少两个第一接口和至少一个第二接口,每个第一接口被配置为均可选择性的与每个第二接口连接,且陷波单元221具有与所传输的射频信号相适配的通带,因此,本实施例的射频通路配置单元200还可以在宽频范围内,实现多组合多频段实现合路功能。

需要说明的是,本实施例的频通路配置单元可应用于不同频段的射频信号的组合态传输或者单态传输。不同频段的射频信号可以包括但不限于为LTE频段的射频信号和LTE频段的射频信号,NR频段的射频信号和LTE频段的射频信号,或者NR频段的射频信号和NR频段的射频信号。

与此同时,本实施例仅需通过控制第一接口与第二接口的连接,便能够在第一开关模组210内组合形成不同的通道,以实现并满足不同频段的射频信号的多种组合传输方式,增强射频信号的在射频通路配置单元200和射频前端模组300中的组合的多样性和灵活性,以便于第一开关模组210内不同通道的快速切换的同时,无需采用半导体行业较为顶级的半导体工艺,便能够制造射频通路配置单元200,以降低射频通路配置单元200以及射频前端模组300的制造工艺难度和制造成本。

其中,如图7中所示,合路通路具有一个共用传输端和至少两个分支传输端,分支传输端均与共用传输端连通,不同频段的射频信号经不同的分支传输端传输至共用传输端(即多输入单输出),以形成合路信号。该合路通路可以应用于发射链路310,以替换发射链路310中的合路器350和与合路器350连接的开关340,该合路信号可以作为发射信号,以便射频通路配置单元200可以与主集天线510连接,向主集天线510传输发射信号。

或者,在一些实施例中,合路信号还可以经共用传输端传输至不同的分支传输端,以形成多支射频信号。该合路通路还可以应用于接收链路320,该合路信号可以作为接收信号。这样射频通路配置单元200可以与主集天线510相连接,接收主集天线510的接收信号。或者,射频通路配置单元200可以与分集天线520相连接,接收分集天线520的接收信号。

需要说明的是,在本实施例中,对于射频通路配置单元200在射频通路中的连接位置不做限定,即本实施例的射频通路配置单元200可以应用于发射链路310,也可以应用于接收链路320。

下面以射频通路配置单元200应用于射频前端模组300的发射链路310为例,对本实施例的射频通路配置单元200的结构作进一步阐述。

参考图7所示,当至少两个陷波单元221通过对应的第一接口连通于同一个第二接口时,第二接口通过第一接口与陷波单元221构成合路通路,从而实现不同频段的射频信号的合路需要。

图7中示意了两个第一接口和第二接口,两个第一接口分别为第一接口A和第一接口B,第二接口为第二接口1。第一接口A和第一接口B可以根据所传输的射频信号的传输需求,选择性的与第二接口1连接,以形成不同的通道。图7中示意了第一接口A和第一接口B同时连接于第二接口1,形成合路通路。该合路通道包括第一开关模组210中的通道A-1和通道B-1,通道A-1和通道B-1共用一个第二接口1。通道A-1和通道B-1构成了两个分支传输端,第二接口1构成了共用传输端。B3频段的射频信号和B40频段的射频信号通过各自对应的一个陷波单元221后,分别通过通道A-1和通道B-1传输至第二接口1,以便通过第二接口1形成合路信号进行后续的传输。

需要说明的是,第一开关模组210中的通道A-1可以理解为第一接口A和第二接口1连接。本申请实施例中,关于开关模组内通道的描述可以参考对于第一开关模组210中的通道A-1的说明,在本实施例中,不再对开关模组内的其他通道做进一步说明。

参考图8所示,当至少两个陷波单元221分别通过对应的第一接口连通于不同的第二接口时,陷波单元221、第一接口和第二接口依次连接,以构成单通通路。这样可以通过控制第一开关模组210内第一接口与第二接口的连接,实现单通通路和合路通路的切换,以满足不同频段的射频信号的传输需求,有助于降低不同频段的射频信号在单态传输时的插损。

图8中示意了两个第一接口和两个第二接口,两个第一接口分别为第一接口A和第一接口B,两个第二接口分别为第一接口1和第一接口2。第一接口A和第一接口B以根据所传输的射频信号的传输需求,选择性的与第二接口1和第一接口2中的至少一者连接,以形成不同的通道。图8中第一开关模组210在第一接口和第二接口之间实线所示意的连接,仅为第一开关模组210中第一接口和第二接口之间的一种连接方式。图8中示意了第一接口A连接于第二接口1,形成单通通道A-1,第一接口B连接于第二接口2,形成单通通道B-2。单通通道A-1和单通通道B-2构成了第一开关模组210中两个相互独立的单通通道,使得B3频段的射频信号可以通过单通通道A-1以单态传输的形式,B40频段的射频信号可以通过单通通道B-2以单态传输的形式。

其中,陷波单元221被配置为对所传输的射频信号进行经陷波处理,以阻碍与陷波单元的阻带对应的的射频信号通过,陷波单元221对与自身陷波频点对应的射频信号的抑制率为小于或者等于10db。其中,陷波频点也可以成为零点或者抑制频点,陷波单元221的阻带包括陷波频点,陷波频点为阻带中的一个频率点。其中,阻带和通带为相对的概念,即同一陷波单元221的阻带位于该陷波单元221的自身通带之外。陷波处理可以理解为在某一频段的射频信号传输至陷波单元221后,在确保该频段的射频信号具有较高的通过率以及较低的插损的同时,能够通过陷波单元221阻碍陷波单元221的阻带对应的射频信号通过,且对与陷波单元221的阻带对应的射频信号具有较高的抑制率,尤其是陷波频点对应的射频信号,使得该陷波单元221的陷波频点可以远离该陷波单元221的通带,进而大大提升不同频段的射频信号在单通通路中以单通形式传输时,射频通路配置单元200以及射频前端模组300的单通性能,有效降低不同频段的射频信号在单通通路中以单态的形式传输时,射频通路配置单元200在射频前端模组300中的插损,实现射频信号在射频通路配置单元200中的单态高性能传输。

与此同时,本申请实施例还能够确保不同频段的射频信号在合路通路中以组合态形式传输时,射频通路配置单元200以及射频前端模组300的性能,相较现有技术方案中的射频前端模组300的组合态性能基本持平(即没有较大的恶化或者改善)。

需要说明的是,如图5中所示,相关技术一中,射频前端模组300在合路器350后还设置有开关340,以便通过开关340实现对射频通道的切换。反观,本实施例的射频通路配置单元200,不仅可以实现射频前端模组300中不同频段的射频信号的合路和单通的传输需求,确保能够实现射频信号在射频通路配置单元200中的单态高性能传输,而且可以兼具相关技术一中合路器350和开关340的性能,因此,在射频通路配置单元200集成为一个电子器件时,本实施例的射频通路配置单元200能够减少射频前端模组300中射频器件的数量,有助于减少射频前端模组300在电子设备的电路板40上的占用空间。

需要说明的是,在一些实施例中,第一接口的数量也可以大于陷波单元221的数量。在本实施例中,对于第一接口与陷波单元221的数量关系不做进一步限定。

图9示意了一种第一开关模组的结构示意图,图10示意了另一种射频通路配置单元的结构示意图。

参考图9和图10所示,在一些实施例中,第二接口侧212还可以具有至少两个第二接口。示例性的,第二接口侧212可以具有三个、四个或者更多个第二接口。第二接口的数量可以等于陷波单元221的数量(如图10中所示)。或者,在一些实施例中,第二接口的数量也可以大于陷波单元221的数量。这样在确保每个陷波单元221所传输的射频信号均可以实现单态传输的同时,能够使得射频通路配置单元200的结构更加多样化。

在一些实施例中,第一开关模组210具有多个第一接口,第一接口的数量可以大于或者等于第二接口的数量。第一接口的数量可以等于第二接口的数量。其中,第一开关模组210可以包括但不限于为如图9中所示的3P3T的滑动开关,或者如图8中所示的2P2T的滑动开关。在另一些实施例中,第一接口的数量也可以大于第二接口的数量。本实施例中,对第一开关模组210的种类不做进一步限定。这样能够使得第一开关模组210的结构更加多样化,以便实现不同频段的射频信号多种组合传输。

下面以3P3T的滑动开关为例,对本实施例的射频通路配置单元200的结构作进一步阐述。

参考图10所示,陷波网络220可以包括第一陷波单元221a、第二陷波单元221b和第三陷波单元221c中的至少两者。图10中示意了由第一陷波单元221a、第二陷波单元221b和第三陷波单元221c构成的陷波网络220。在一些实施例中,陷波网络220还可以由更多个陷波单元221构成。射频信号可以包括频段不同的第一射频信号、第二射频信号和第三射频信号中的至少两者。第一陷波单元221a具有第一通带和第一阻带,第一通带与第一射频信号的频段相对应,第一阻带与第二射频信号和第三射频信号的频段相对应,以便通过第一陷波单元221a对第二射频信号和第三射频信号进行陷波,以抑制第二射频信号和第三射频信号通过的同时,能够确保第一射频信号通过,且具有较小的插损。

第二陷波单元221b具有第二通带和第二阻带,第二通带与第二射频信号的频段相对应,第二阻带与第一射频信号和第三射频信号的频段相对应,以便通过第二陷波单元221b对第一射频信号和第三射频信号进行陷波,以抑制第一射频信号和第三射频信号通过的同时,能够确保第二射频信号通过,且具有较小的插损。

第三陷波单元221c具有第三通带和第三阻带,第三通带与供第三射频信号的频段相对应,第三阻带与第一射频信号和第二射频信号的频段相对应,以便通过第三陷波单元221c对第一射频信号和第二射频信号进行陷波,以抑制第一射频信号和第二射频信号通过的同时,能够确保第三射频信号通过,且具有较小的插损。

这样通过第一阻带的设置,能够使得第一陷波单元221a对第二射频信号和第三射频信号具有较高的抑制率,通过第一通带的设置,能够使得第一陷波单元221a对第一射频信号具有较小的插损。相应的,通过第二阻带的设置,能够使得第二陷波单元221b对第一射频信号和第三射频信号具有较高的抑制率,通过第二通带的设置,能够使得第二陷波单元221b对第二射频信号具有较小的插损;通过第三阻带的设置,能够使得第三陷波单元221c能够对第一射频信号和第二射频信号具有较高的抑制率,通过第三通带的设置,能够使得第三陷波单元221c对第三射频信号具有较小的插损,以提升射频通路配置单元200和射频前端模组300的单态高性能传输性能。

在一些实施例中,第一射频信号可以高频频段,第二射频信号可以中频频段,第三射频信号可以为低频频段。此时,第一陷波单元221a可以构成陷波网络220中的高通网络,第二陷波单元221b可以构成陷波网络220中的中通网络,第三陷波单元221c可以构成陷波网络220中的低通网络。

或者,在一些实施例中,第一射频信号可以低频频段,第二射频信号可以中频频段,第三射频信号可以为高频频段,此时,第一陷波单元221a可以构成陷波网络220中的低通网络,第二陷波单元221b可以构成陷波网络220中的中通网络,第三陷波单元221c可以构成陷波网络220中的高通网络。

示例性的,第一射频信号、第二射频信号和第三射频信号可以包括但不限于为5G制式频段比如n41频段、n78频段、4G制式频段比如B39频段、B40频段和B41频段、3G制式频段比如B3频段和B34频段等。需要说明的是,根据运营商的不同,上述NR制式的频段和LTE制式的频段也可能划分到不同其他制式频段,比如B3频段、n3频段或者n41频段等根据运营商的不同,也可以划分到4G制式的频段。具体的,本实施例中上述NR制式的频段和LTE制式的频段的具体频率范围,不再做进一步限定,具体可以参考现有技术中的相关描述。

或者,陷波网络220还可以具有更多的组合的可能。在本实施例中,对于陷波网络220中不同频段网络的组合形式不做进一步限定。

需要说明的是,图9中第一开关模组210中第一接口和第二接口之间的实线示意了,第一陷波单元221a、第二陷波单元221b和第三陷波单元221c分别通过第一接口A、第一接口B和第一接口C同时连接于第二接口1,形成一个三个分支传输端共用一个共用传输端的合路通路,以便B3频段的射频信号通过第一陷波单元221a、B40频段的射频信号通过第二陷波单元221b,B2频段的射频信号通过第三陷波单元221c的合路需求,从而通过第二接口1进行输出。

图11示意了图10中射频通路配置单元与天线系统的连接示意图。

图11示意的是,B3频段的射频信号、B40频段的射频信号和B2频段的射频信号在射频通路配置单元200中以单态传输的方式传输至天线系统500中对应的天线。此时,射频通路配置单元200可以理解为一个多工器。

需要说明的是,图10和图11分别示意了两种不同的传输需求。具体的,本实施例还可以通过控制第一接口与第二接口的不同组合的连接,满足不同射频信号的传输需求。

图12示意了又一种射频通路配置单元的结构示意图。

参考图12所示,陷波单元221具有第一连接侧2211和第二连接侧2212,第一连接侧2211具有至少一个第一端口比如第一端口1等,第二连接侧2212具有一个第二端口比如第二端口K等,陷波单元221通过第二端口与第一接口连接,当第一连接侧2211具有至少两个第一端口时,第二端口被配置为可选择性的与每个第一端口连接,以便射频通路配置单元200在支持不同频段的射频信号的单态高性能传输的同时,能够形成不同组合形式的合路器350或者多工器,满足不同频段的射频信号的更多传输组合需要。

参考图12所示,陷波单元221包括陷波器组件,陷波器组件包括至少一个陷波器2213。图11中示意了具有由一个陷波器2213组成的陷波器组件,图12中示意了具有由四个陷波器2213组成的陷波器组件。其中,陷波器组件中陷波器2213的数量还可以为其他个,比如两个、三个等。在本实施例中,对陷波器组件中陷波器2213的数量不做进一步限定。

陷波器2213在第一连接侧2211具有第一连接端2214,第一连接端2214构成第一端口,以便与射频通道连接。陷波器2213在第二连接侧2212具有第二连接端2215,陷波器2213通过第二连接端2215与第一接口连接,陷波器2213具有与所传输的射频信号相适配的通带。这样可以在某一频段的射频信号比如B3频段的射频信号传输至陷波器2213时,可以通过陷波器2213对B3频段的射频信号进行陷波处理,以确保B3频段的射频信号在通过时具有较小的插损。

如图11中所示,在陷波单元221仅包括陷波器组件,且陷波器组件由一个陷波器2213构成时,陷波器2213可以通过第二连接端2215直接与第一接口连接。

或者,在一些实施例中,参考图12所示,陷波器组件还可以包括至少两个陷波器2213比如四个陷波器2213,陷波单元221还可以包括第二开关模组2216,第二开关模组2216具有第三接口侧2217和第四接口侧2218,第三接口侧2217具有第三接口,第三接口的数量大于或者等于陷波器组件中陷波器2213的数量,陷波器组件中的每个陷波器2213对应连接一个第三接口。其中,第三接口可以包括但不限于为第三接口1、第三接口2、第三接口3和第三接口4。

第四接口侧2218具有一个第四接口K。示例性的,第二开关模组2216可以包括但不限于为单刀多掷开关比如单刀四掷开关等。第四接口K构成第二端口,第四接口K被配置为可选择性的与每个第三接口连接,第四接口K位于第二连接侧2212,并与第一接口连接。这样能够确保陷波器组件中的每个陷波器2213均可以与第三接口连接,使得可以通过控制第二开关模组2216中的第三接口1、第三接口2、第三接口3和第三接口4与第四接口K的连接,以在第二开关模组2216中形成不同的通路,控制陷波单元221中的一个陷波器2213可以通过第二开关模组2216的其中一个通路,比如通路3-K(即第三接口3与第四接口K连接),与第一开关模组210的第一接口相连通,以便经过该陷波器2213的射频信号,可以与其他陷波单元221中的射频信号在第一开关模组210中以组合态的形式传输,满足不同频段的射频信号的合路需求以单态的形式传输,实现射频通路配置单元200以及射频前端模组300的单态高性能模式。

除此之外,由于第二开关模组2216的引入,使得本实施例的射频通路配置单元200还可以具有极强的拓展性,可以实现三频或者多频的射频信号的不同组合的传输需求。

图13示意了第一开关模组的插损与频率的响应图。图14示意了第一射频信号在射频通路配置单元内单态传输时插损与频率的响应图,图15示意了第二射频信号在射频通路配置单元内单态传输时插损与频率的响应图,图16示意了不同频段的射频信号在射频通路配置单元内组合态传输时,插损与频率的响应图。

为了验证本实施例中射频通路配置单元200的性能,本申请对射频通路配置单元200的性能进行了实验验证。其中,在第一射频信号和第二射频信号中各选取一个频点,第一射频信号选取的频点m1为1.88Ghz,第二射频信号选取的频点m2为2.3Ghz。

下面以频点m1为1.88Ghz,频点m2为2.3Ghz为例,对第一开关模组210的性能、射频通路配置单元200的单态传输性能以及组合态传输的性能进行了测试。验证结果如图13至图16中所示。

从图13中可以看出,在频点m1时,第一开关模组210自身结构引起的插损为0.515db,在频点m2时,第一开关模组210自身结构引起的插损为0.618db。从图14中可以看出,第一射频信号在以单态传输的方式通过单通通路时,频点m1的插损为0.685db(包含第一开关模组210自身结构引起的插损),仅比单个第一开关模组210的插损大0.17db,此时传输第一射频信号的第一陷波单元221a的第一陷波频点m01远离频点m1所在的第一射频信号(即第一通带)。第一通带所在的区域可以参考图14中虚线绘制的圆圈所在位置的频段。

从图15中可以看出,第二射频信号在以单态传输的方式通过单通通路时,频点m2的插损为1.199db(包含第一开关模组210自身结构引起的插损),仅比单个第一开关模组210的插损大0.58db,此时传输第二射频信号的第二陷波单元221b的第二陷波频点m02远离频点m2所在的第二射频信号(即第二通带)。第二通带所在的区域可以参考图15中虚线绘制的圆圈所在位置的频段。

相应的,从图16中可以看出,在第一射频信号和第二射频信号以组合态的形式通过合路通路时,频点m1的插损为1.89db(包含第一开关模组210自身结构引起的插损),比单个第一开关模组210的插损大1.3db,频点m2的插损为1.84db(包含第一开关模组210自身结构引起的插损),比单个第一开关模组210的插损大1.2db。

由于相关技术一中合路器350的设计需同时兼顾第一射频信号和第二射频信号合路时的插损,合路器350对第一射频信号和第二射频信号的插损均不能做到最小。因此,当第一射频信号和第二射频信号分别以单态传输的方式经过合路器350时,频点m1的插损为1db,频点m2的插损为2.7db。由此可见,本实施例的射频通路配置单元200,能够有效的减小不同频段的射频信号以单态传输的方式通过射频前端模组300时的插损,以确保射频前端模组300的射频性能。

需要说明的是,上述频点m1和频点m2的插损测试中,频点m1和频点m2的插损可能还会收到其他外界因素等的影响,因此,上述频点m1和频点m2的插损仅是一种示例,频点m1和频点m2的插损可能在上述的相关数值中发生一定的浮动。

本实施例中,在无需第一射频信号和第二射频信号以组合态的形式传输时,可以控制第一开关模组210的第一接口和第二接口的连接,使得第一射频信号和第二射频信号可以以单态传输的方式进行传输,并通过陷波网络220进行陷波处理,使得不同的陷波单元221对应的陷波频点远离其通带,以便降低射频信号单态传输时的插损。

因此,本申请实施例在实现不同频段的射频信号的合路需求的同时,能够有效的降低不同频段的射频信号在单通通路中以单态的形式传输时,射频通路配置单元200在射频前端模组300中的插损,实现射频信号在射频通路配置单元200中的单态高性能传输。

本实施例的第一开关模组210与陷波网络220形成的新型的合路器350时,该新型的合路器350对不同频段的射频信号的隔离度为大于或者等于10db,比如新型的合路器350对不同频段的射频信号的隔离度为15db,使得第一开关模组210打开后不存在其内一个通道发射最大功率时另一个通道过功率风险。

需要说明的是,在一些实施例中,还可以对第一射频信号和第二射频信号的其他频点进行测试,在本实施例中,不再做进一步说明。

图17为图12中射频通路配置单元与天线系统的连接示意图。

在上述实施例的基础上,参考图17所示,本申请实施例还提供了一种射频前端模组300,该射频前端模组300可以具有射频通道,射频通道内具有本实施例的射频通路配置单元200。其中,射频通路配置单元200可以用于替换射频通道内的合路器350,以及与合路器350连接的开关340,以便在实现不同的射频信号在射频通道内的合路需求的同时,相较于相关技术一,能够不同频段的射频信号在射频前端模组300以及射频系统内单态传输时的插损,确保射频系统以及电子设备的射频性能。

具体的,射频通道的发射链路310和接收链路320中的至少一者具有射频通路配置单元200。也就是说,射频通路配置单元200可以用于发射链路310中,也可以应用于接收链路320中,或者,射频通路配置单元200还可以同时应用于发射链路310和接收链路320。在射频通路配置单元200同时应用于发射链路310和接收链路320中时,在一些实施例中,发射链路310和接收链路320还可以同时共用一个射频通路配置单元200,以简化射频前端模组300中射频器件的数量。

其中,射频通路配置单元200可以用于替换发射链路310和接收链路320中的合路器350,以及与合路器350连接的开关340,以便满足不同的射频信号在射频通道内的合路需求和单态传输需求的同时,相较于相关技术一,大幅度的降低了不同频段的射频信号单态传输时射频前端模组300以及射频系统的插损,使得射频通路配置单元200在射频前端模组300内的设置方式更加多样化。

参考图17所示,射频通路配置单元200中陷波单元221背离第一接口的一端(即第一连接端2214)构成内接接口,射频通路配置单元200中的第二接口构成外接接口,以便于通过外接接口与天线系统500连接。射频通路配置单元200通过内接接口与发射链路310或者接收链路320中的其他射频器件相连通,以便实现射频通路配置单元200与射频通道连接。

需要说明的是,发射链路310和接收链路320可以参考上述中的相关描述,在此不再做进一步赘述。因此,射频通路配置单元200与发射链路310和接收链路320的具体连接,可以参考相关技术中射频通道中合路器和开关340在射频通道中的连接,在本实施例中,不再做进一步阐述。

需要说明的是,在射频通路配置单元200应用于接收链路320时,射频通路配置单元200接收到天线系统的接收信号时,如若该接收信号包括了多个不同频段的射频信号,可以经由陷波网络220中不同的陷波单元221与第一开关模组210之间的相互组合,在射频通路配置单元200内形成不同频率规格的合路器,以便通过不同频率规格的合路器对实现对不同频率的选频,以分离不同频段的射频信号。

其中,射频通路配置单元200被配置为通过内接接口接收不同频段的发射信号,以及通过外接接口接收不同频段的接收信号,并将接收信号传输至接收链路320;其中,发射信号和接收信号为射频信号。这样通过射频通路的设置,能够有助于实现射频前端模组300对不同频段的射频信号的传输,以便实现电子设备的无线通信功能。

为避免电子设备的每支天线辐射性能变化,使天线辐射效率大幅下降,产生类似“死亡之握”的现象,现有的电子设备多采用多天线切换方案,也就是说,当电子设备感知到某根天线性能大幅度下降后,会主动切换到终端设备其它性能较好的天线进行接收或发射(后续简称为收发),该方案一般称之为双天线切换(Transmit Antenna Switch,TAS)或者多天线切换(Multi-transmit Antenna Switch,MAS)。

下面以TAS为例,进行说明。

NSA模式下,NR和LTE均可以独立进行TAS功能,执行TAS业务。基于此,NSA模式下,射频前端模组300可能同时进行NR频段的TAS业务和LTE频段的TAS业务。在NR频段TAS业务时,NR频段的射频信号需要进行探测参考信号(Sounding Reference Signal,SRS)业务,即通过多个天线向基站发送SRS,以便实现更好的终端设备下行体验(即基站到电子设备或者电子设备到电子设备)。由此可见,NR频段在执行TAS业务时,还执行SRS业务。因此,在NSA模式下,射频前端模组300还可能同时进行NR频段的SRS业务和LTE频段的TAS业务。上述的ENDC和CA等场景下均存在双任务并行场景。

图18示意了相关技术中提供的一种射频系统的连接示意图。

参考图18所示,相关技术中的射频系统在NSA模式下,NR频段的SRS业务为n41的SRS业务,LTE频段的TAS业务为B3的TAS业务。该方案中,射频系统的开关340包括第一开关340a和第二开关340b,天线系统500包括4支天线,分别为第一天线511a、第二天线512a、第三天线521a和第四天线522a,其中,第一天线511a和第二天线512a可以为主集天线(即兼具发射和接收功能的天线),第三天线521a和第四天线522a仅可作为分集天线(即仅具有接收功能的天线)。第一天线511a和第二天线512a与第一开关340a的不同接口连接,第三天线521a和第四天线522a与第二开关340b的不同接口连接。该方案的射频系统在n41的SRS业务时,仅支持1T2R的轮询方式,即在第一天线511a和第二天线512a中选取一个天线比如第一天线511a作为发射天线,在第三天线521a和第四天线522a中作为一个接收天线,通过作为发射天线的第一天线511a和作为接收天线的第三天线521a或者第四天线522a共同接收,实现1发射2接收的工作模式。

参考图18所示,在n41的SRS业务的执行过程中,n41的SRS将在第一天线511a、第二天线512a、第三天线521a和第四天线522a中轮询,这就要求传输n41的SRS的n41_TRX可以连接到这四个天线,以便于n41的SRS可以传输至这四个天线实现轮询。

在B3的TAS业务的执行过程中,可以在第一天线511a和第二天线512a中切换以选择性能较好的天线进行主集接收和发射,这就要求传输B3信号的B3_TRX均可以连接到第一天线511a和第二天线512a。具体而言,传输B3信号的B3_TRX可以经过第一开关340a内的通道1-A(可以连接至第一天线511a,实现B3信号的发射和主集接收,此时,B3_DRX可以经第一开关340a内的通道3-B连接至第二天线512a,实现B3信号的分集接收。传输B3信号的B3_TRX也可以通过第一开关340a内的通道1-B,连接至第二天线512a,实现B3信号的发射和主集接收;此时,B3_DRX也可以通过第一开关340a内的通道3-A连接至第一天线511a,进行B3信号的分集接收。

需要说明的是,第一开关340a内的通道1-A,可以理解为第一开关340a内的接口1和接口A相连通,第一开关340a内的其他通道进而的解释可以参考第一开关340a内的通道1-A解释说明,在本实施例中,对于第一开关340a内的其他通道不再做进一步解释。

参考图18所示,由于B3的TAS业务只能在第一天线511a和第二天线512a中进行切换,而B3信号和n41的SRS信号在第一开关模组210的接口1中合为一路,因此,在n41的SRS业务和B3的TAS业务同时执行的过程中可能出现如下场景:

在传输B3信号的B3_TRX经过第一开关340a内的通道1-A(即接口1和接口A相连通)连接至第一天线511a,而n41的SRS业务需要通过第一开关340a内的1-B通道轮询到第二天线512a时,由于传输B3信号的B3_TRX和传输n41的SRS信号的n41_TRX在第一开关340a的接口1中合为一路,使得n41的SRS业务和B3的TAS业务有冲突,因此,将导致相关技术中的射频系统在NSA模式下无法轮询到第二天线512a。

图19示意了一种射频前端模组与天线系统的连接示意图一。

为此,在上述的基础上,本申请实施例还提供一种射频系统,参考图19所示,射频系统包括射频收发单元400、天线系统500和本实施例的射频前端模组300,天线系统500包括多支天线,天线被配置为用于传输不同频段的射频信号。射频前端模组300通过外接接口与天线连接(如图19中所示)。其中,射频收发单元400被配置为控制射频前端模组300中第一开关模组210内第一接口与第二接口的连通。

这样在确保射频收发单元400、射频前端模组300与天线可以依次连接,实现不同频段的射频信号的收发的同时,还能够通过射频收发单元400控制第一开关模组210内第一接口与第二接口的连通,以满足不同频段的射频信号的组合态或者单态传输,以便不同频段的射频信号可以共用一支天线进行不同频段的射频信号的收发的同时,还能够实现不同天线之间的切换,以确保射频系统对于不同频段的射频信号的收发性能。

参考图19所示,天线系统500可以包括第一天线511和第二天线512,第一天线511和第二天线512被配置为用于发射不同频段的发射信号以及接收不同频段的接收信号,发射信号也可以称为上行信号,接收信号也可以称为下行信号。发射信号和接收信号为射频信号。第一天线511和第二天线512与射频前端模组300中的两个第二接口对应连接。其中,第一天线511和第二天线512可以理解为天线系统500中的主集天线510。这样在电子设备感知到某根天线比如第一天线511性能大幅度下降后,会主动切换到终端设备其它性能较好的天线比如第二天线512,通过第二天线512进行接收或发射。电子设备执行的该方案一般称之为双天线切换(transmit antenna switch,TAS)。

在一些实施例中,如图19中所示,天线系统500还可以包括第三天线521和第四天线522,第三天线521和第四天线522可以称为分集天线520。射频前端模组300的射频通道中还可以包括第三开关模组370,第三开关模组370具有第五接口侧371和第六接口侧372,第五接口侧371具有至少两个(比如三个等)第五接口,第六接口侧372具有多个第六接口,每个第五接口被配置为可选择性的与每个第六接口相连接,第三开关模组370通过第六接口分别与射频前端模组300中其中一个陷波单元221、第三天线521和第四天线522连接。第五接口和第六接口的数量可以相等也可以不等。示例性的,第五接口和第六接口的数量可以包括但不限于为三个。第三天线521、第四天线522和陷波单元221分别与第三开关模组370中不同的第六接口连接。

这样通过第三开关模组370的设置,在便于不同频段的射频信号可以通过第三开关模组370连接至第一天线511和第二天线512的过程中,通过陷波单元221进行陷波处理,以确保射频信号在射频系统中的单态高性能传输的同时,能够实现射频前端模组300与分集天线520的连接,以便于实现射频系统和电子设备可以支持四天线下NSA场景n41不打断LTE主分集的1T4R SRS轮询。

其中,1T4R可以理解为在第一天线511和第二天线512中选取一个天线作为发射天线,天线系统500中的四个均作为接收天线,实现1发射4接收的工作模式。

以B40频段的射频信号为例,对B40频段的射频信号以单态传输的方式,分别通过如图18中所示的射频系统和图19中所示的射频系统的插损进行测试。结果表明,B40频段的射频信号通过如图18中所示的射频系统时,射频通道内的插损为2.7db;而B40频段的射频信号通过如图19中所示的射频系统时,射频通道内的插损为1.8db。由此进一步验证了,不同频段的射频信号以单态传输的方式通过本申请实施例的射频系统时,具有较小的插损,能够确保射频信号在射频系统中的单态高性能传输。

参考图19所示,在n41的SRS业务的执行过程中,传输n41的SRS的n41_TRX可以分别通过第三开关模组370的通道2-A与第四天线522连接,通过第三开关模组370的通道2-B与第三天线521连接,通过第三开关模组370的通道2-C和第一开关模组210的通道A-1与第一天线511连接,通过第三开关模组370的通道2-C和第一开关模组210的通道A-2与第二天线512连接,以便n41的SRS可以传输至第一天线511、第二天线512、第三天线521和第四天线522,实现在第一天线511、第二天线512、第三天线521和第四天线522中轮询。

需要说明的是,由于在B3的TAS业务的执行过程中,仅在第一天线511和第二天线512中切换,因此,在n41的SRS业务和B3的TAS业务有冲突,且该冲突一般发生在第一天线511和第二天线512。而本实施例能够有效的避免n41的SRS业务在第一天线511和第二天线512轮询时,n41的SRS业务和B3的TAS业务发生冲突,从而持使得电子设备可以支持四天线下NSA场景n41不打断LTE主分集的1T4R SRS轮询。

下文中结合不同的场景,对n41的SRS业务在第一天线511和第二天线512轮询时,B3的TAS业务进行阐述。

场景一

参考图19所示,当n41的发射信号(比如SRS)由n41_TRX通过第三开关模组370的2-C通道和第一开关模组210的通道A-1与第一天线511连接,并通过第一天线511进行辐射,n41的主集接收信号共用n41的发射信号在射频前端模组300中的通路。由于第一开关模组210的第二接口可以同时连接多个第一接口,组成新型的合路器,参考图19所示,在B3的TAS业务的执行过程中,B3的发射信号可以由B3_TRX经过第一开关模组210的通道C-1与第一天线511连接,并经第一天线511进行辐射;B3的主集接收信号也可以和B3的发射信号共用在射频前端模组300中的通路。

参考图19所示,此时B3的分集接收信号可以由第二天线512接收,B3的分集接收信号被第二天线512接收后,可以经由第一开关模组210的通道2-B和B3_DRX传输至射频前端模组300的接收链路320。n41的MIMO的分集接收信号也可以共用B3的分集接收信号在射频前端模组300中的分集接收通路传输至接收链路320。这样可以确保B3的主集和分集接收通路连通,B3频段的业务不被n41频段的业务打断。

场景二

图20示意了一种射频前端模组与天线系统的连接示意图一。

参考图20所示,当n41的发射信号(比如SRS)由n41_TRX通过第三开关模组370的2-C通道和第一开关模组210的通道A-1与第一天线511连接,并通过第一天线511进行辐射,n41的主集接收信号共用n41的发射信号在射频前端模组300中的通路。在B3的TAS业务的执行过程中,B3的发射信号可以由B3_TRX经过第一开关模组210的通道C-2与第二天线512连接,并经第二天线512进行辐射;B3的主集接收信号也可以和B3的发射信号共用在射频前端模组300中的通路。

由于第一开关模组210的第二接口可以同时连接多个第一接口,组成新型的合路器,参考图20所示,此时B3的分集接收信号可以由第一天线511接收,B3的分集接收信号被第一天线511接收后,可以经由第一开关模组210的通道1-B和B3_DRX传输至射频前端模组300的接收链路320。n41的MIMO的分集接收信号也可以共用B3的分集接收信号在射频前端模组300中的分集接收通路传输至接收链路320。这样可以确保B3的主集和分集接收通路连通,B3频段的业务不被n41频段的业务打断。

场景三

图21示意了一种射频前端模组与天线系统的连接示意图三。

参考图21所示,当n41的发射信号(比如SRS信号)由n41_TRX通过第三开关模组370的通道2-C和第一开关模组210的通道A-2与第二天线512连接,并通过第二天线512进行辐射,n41的主集接收信号共用n41的发射信号在射频前端模组300中的通路。在B3的TAS业务的执行过程中,B3的发射信号可以由B3_TRX经过第一开关模组210的通道C-1与第一天线511连接,并经第一天线511进行辐射;B3的主集接收信号也可以和B3的发射信号共用在射频前端模组300中的通路。

由于第一开关模组210的第二接口可以同时连接多个第一接口,组成新型的合路器,参考图21所示,此时B3的分集接收信号可以由第二天线512接收,B3的分集接收信号被第二天线512接收后,可以经由第一开关模组210的通道2-B以及B3_DRX传输至射频前端模组300的接收链路320。n41的MIMO的分集接收信号也可以共用B3的分集接收信号在射频前端模组300中的分集接收通路传输至接收链路320。这样可以确保B3的主集和分集接收通路连通,B3频段的业务不被n41频段的业务打断。

场景四

图22示意了一种射频前端模组与天线系统的连接示意图四。

参考图22所示,当n41的发射信号(比如SRS信号)由n41_TRX通过第三开关模组370的通道2-C和第一开关模组210的通道A-2与第二天线512连接,并通过第二天线512进行辐射,n41的主集接收信号共用n41的发射信号在射频前端模组300中的通路。由于第一开关模组210的第二接口可以同时连接多个第一接口,组成新型的合路器,参考图22所示,在B3的TAS业务的执行过程中,B3的发射信号可以由B3_TRX经过第一开关模组210的通道C-2与第二天线512连接,并经第二天线512进行辐射;B3的主集接收信号也可以和B3的发射信号共用在射频前端模组300中的通路。

参考图22所示,此时B3的分集接收信号可以由第一天线511接收,B3的分集接收信号被第一天线511接收后,可以经由第一开关模组210的通道1-B以及B3_DRX传输至射频前端模组300的接收链路320。n41的MIMO的分集接收信号也可以共用B3的分集接收信号在射频前端模组300中的分集接收通路传输至接收链路320。这样可以确保B3的主集和分集接收通路连通,B3频段的业务不被n41频段的业务打断。

因此,本申请实施例的射频系统和电子设备可以实现四天线下NSA场景n41不打断LTE主分集的1T4R SRS轮询。本申请的提供的电子设备由于包括上述的射频通路配置单元200、射频前端模组300和射频系统,这样不同频段的射频信号可以根据传输的需求在电子设备内的无线通信系统传导端以组合态或者单态的传输方式进行传输,能够降低不同频段的射频信号在单态传输时的插损,而且本实施例的电子设备可以支持四天线下NSA场景n41不打断LTE主分集的1T4R SRS轮询,以确保电子设备具有较好的射频性能。除此之外,本申请实施例的电子设备也同样具有射频通路配置单元200、射频前端模组300和射频系统的其余有益效果,在此不再做进一步赘述。

本申请实施例的射频通路配置单元200利用第一开关模组210的多开开关340的特性,在第一开关模组210的不同接口加入不同频率的由陷波单元221构成的陷波网络220,并将陷波单元221的陷波频点(即抑制频点)相对远离陷波单元221所对应的通带,保证不同频段的射频信号在单态传输时插损最小;当第一开关模组210多开时,多个陷波单元221和第一开关模组210可以组合形成一个合路器350,实现频率组合功能。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

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