射频前端模块、射频系统及控制方法、电子设备与流程



1.本技术涉及射频技术领域,更为具体的,涉及一种射频前端模块、射频系统及控制方法、电子设备。


背景技术:



2.现有技术中,射频系统中通常包括多个天线以及与之对应的射频前端模块,通过在多个天线之间轮流或选择性的进行射频信号的发射,以确保具有较好的信号质量。
3.但是,多个天线对应的射频前端模块中的发射模块不会处于同时工作的状态。也就是说,在这种射频系统中,始终有至少一个发射模块处于空闲状态,这会造成对于硬件资源的浪费。此外,设置多个发射模块将会占用较多的基板面积,提高了终端设备的硬件成本。


技术实现要素:



4.本技术提供一种射频前端模块、射频系统及控制方法、电子设备。下面对本技术实施例涉及的各个方面进行介绍。
5.第一方面,提供一种射频前端模块,包括:第一发射端口,用于与射频收发器相连;多个接收端口,用于与所述射频收发器相连;多个天线端口,用于与第一组天线相连;第一发射通道,设置在所述第一发射端口与所述多个天线端口之间,所述多个天线端口共用所述第一发射通道;多个接收通道,设置在所述多个接收端口与所述多个天线端口之间,分别用于将所述多个天线端口接收到的射频信号传输至所述射频收发器。
6.第二方面,提供一种射频系统,包括:射频收发器;第一组天线;如第一方面所述的射频前端模块,设置在所述射频收发器与所述第一组天线之间。
7.第三方面,提供一种射频系统的控制方法,所述射频系统包括:第一组天线;射频收发器;第一射频前端模块,连接在所述第一组天线和所述射频收发器之间,所述第一射频前端模块上设置有所述第一组天线共用的发射通道,以及与所述第一组天线对应的多个接收通道;所述方法包括:利用所述发射通道和所述多个接收通道,通过第一组天线发射和接收射频信号。
8.第四方面,提供一种电子设备,包括:如第一方面所述的射频前端模块和/或如第二方面所述的射频系统。
9.第五方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有可执行代码,当所述可执行代码被执行时,能够实现如第三方面所述的方法
10.本技术实施例提供的射频前端模块,在应用于多天线的射频系统中时,通过在同一个射频前端模块中为多个天线配置共用的发射通道,在多个天线中进行有选择性的发射,能够提高硬件资源的利用率,能够改善现有技术中多个射频前端模块成本高且占用基板面积大的问题。
附图说明
11.图1是相关技术中单天线的射频系统的示意性结构图。
12.图2是相关技术中双天线的射频系统的示意性结构图。
13.图3是相关技术中三天线的射频系统的示意性结构图。
14.图4是相关技术中四天线的射频系统的示意性结构图。
15.图5是本技术一实施例提供的射频前端模块的示意性结构图。
16.图6是本技术另一实施例提供的射频前端模块的示意性结构图。
17.图7是本技术又一实施例提供的射频前端模块的示意性结构图。
18.图8是本技术再一实施例提供的射频前端模块的示意性结构图。
19.图9是基于本技术实施例提供的射频前端模块的双天线的射频系统的示意性结构图。
20.图10是基于本技术实施例提供的射频前端模块的三天线的射频系统的示意性结构图。
21.图11是基于本技术实施例提供的射频前端模块的四天线的射频系统的示意性结构图。
22.图12是本技术实施例提供的射频系统的示意性结构图。
23.图13是本技术实施例提供的射频系统的控制方法的示意性流程图。
24.图14是本技术一实施例提供的电子设备的示意性结构图。
25.图15是本技术另一实施例还提供的电子设备的示意性结构图。
具体实施方式
26.为了便于理解本发明,下面先结合附图,对相关技术中的射频系统的构成进行举例说明。如图1所示为相关技术中一种单天线的射频系统的示意性结构图。图1中的系统包括:射频收发器11,射频前端模块12,以及天线13。
27.其中,射频收发器11用于处理射频信号。例如,射频收发器11可以控制射频信号的接收和发射过程。其中,射频信号例如可以是wifi信号。
28.射频收发器11与射频前端模块12连接,以接收或发送wifi信号和蓝牙信号。
29.射频前端模块12设置在射频收发器11与天线13之间,包括发射通道121、接收通道122以及蓝牙收发通道123。
30.其中,发射通道121的一端与tx端口连接,另一端与ant端口连接,通过从tx端口接收射频收发器11发出的射频信号,对该信号进行放大以及滤波等处理后通过ant端口输出,并通过天线13进行发射。
31.接收通道122的一端与rx端口连接,另一端与ant端口连接。在实际工作中,天线13接收的射频信号通过ant端口发送到接收通道122,接收通道122对接收到的信号进行滤波和放大处理后,通过rx端口发送到射频收发器11。
32.蓝牙收发通道123的一端与bt端口连接,另一端通过ant端口与天线13连接,用于对射频收发器11发出的蓝牙信号进行处理后通过天线13发出,以及对天线13接收的蓝牙信号进行处理后发送到射频收发器11。
33.图1中的射频系统10通常应用在手机等终端设备中,该射频系统包括一个天线,为
了满足对天线净空区的要求,该天线通常设置在手机顶部的边框区域。
34.然而,随着手机应用场景的增加,例如在游戏场景下,用户需要将手机横向握持,此时位于手机顶部的天线被遮挡,从而导致wifi信号质量下降,进一步导致发生降速或断流等问题,影响用户体验。
35.为了解决上述问题,相关技术中可以在电子设备中设置多个天线,通过多个天线进行射频信号的发送和接收。具体的,可以使用多个天线进行轮流发射,或者可以从多个天线中选择信号质量最好的一个天线进行发射,下面结合图2-图4,对相关技术中配置有多个天线的射频系统的构成及其存在的问题进行详细的举例说明。
36.图2为相关技术中一种具有两个天线的射频系统20的示意性结构图。如图2所示,该射频系统20包括射频收发器21,射频前端模块22a和22b以及第一天线23a和第二天线23b。
37.其中,射频收发器21与射频前端模块22a和22b连接,以进行射频信号和蓝牙信号的接收和发送。
38.射频前端模块22a包括发射通道221a、接收通道222a以及蓝牙收发通道223a。
39.其中,发射通道221a的一端与tx端口连接,另一端与ant端口连接,通过从tx端口接收射频收发器21发出的射频信号,对该信号进行放大以及滤波等处理后通过ant端口输出,并通过第一天线23a进行发射。
40.接收通道222a的一端与rx端口连接,另一端与ant端口连接。第一天线23a接收的射频信号通过ant端口发送到接收通道222a,接收通道222a对接收到的信号进行滤波和放大处理后,通过rx端口121发送到射频收发器11。
41.蓝牙收发通道223a的一端与bt端口连接,另一端通过ant端口与第一天线23a连接,用于对射频收发器21发出的蓝牙信号进行处理后通过第一天线23a发出,以及对一天线23a接收的蓝牙信号进行处理后发送到射频收发器21。
42.与第二天线23b相连接的射频前端模块22b的结构与射频前端模块22a类似,为避免重复,此处不再赘述。
43.在应用到手机等终端设备中时,可以将第一天线23a和第二天线23b分别设置在手机的顶部边框和侧边或者底边的边框处。从而使得在游戏场景下,当用户横向握持遮挡住顶部的第一天线23a时,设置于侧边边框处的第二天线23b仍然具有较大的净空区,则此时可以利用第二天线23b进行通信;而在正常的应用场景下,用户纵向握持手机时,第二天线被遮挡,此时可以利用第一天线23a通信通信。从而确保在不同的场景下的通信质量能够得到较好的保障。
44.应理解,在射频系统20中,第一天线23a和第二天线23b中同时只有一个处于发射射频信号的状态,也就是说,该射频系统在工作过程中,射频前端模块22a和22b中的发射通道221a和221b只有一个处于工作状态。
45.与发射通道类似,在任一时刻,射频前端模块22a和22b中的蓝牙收发通道223a和223b中也只有一个处于工作状态。
46.图3示出的是相关技术中一种具有三天线的射频系统,相比于图2中的射频系统20,图3中的射频系统30中包括三个天线33a、33b和33c,在应用到手机等终端设备中时,可以将三个天线设置在中框的不同位置,从三个天线中选择信号最好的一个进行射频信号的
发射。以进一步避免发生在一些场景下信号被遮挡的情况。
47.图3中的射频系统30包括射频收发器31,射频前端模块32a和32b,天线33a、33b和33c。
48.其中,天线33a通过射频前端模块32a与射频收发器31连接,以通过天线33a发射或接收射频信号和蓝牙信号。射频收发器31与射频前端模块32a的连接,以及天线33a与射频前端模块32a的连接方式与上文中图1和图2的方式类似,此处不再赘述。
49.与图2中的射频系统20不是同的是,在射频系统30中,天线33b和33c连接到同一个射频前端模块32b,同时,在上述两个天线与射频前端模块32b之间还包括一个开关单元34,该开关单元34为单刀双掷(spdt)开关,第一端的触点1与射频前端模块32b的ant端口连接,两个第二端的触点2和3分别与天线33b和33c连接,通过切换开关单元34的状态,使得发射通道321b分别与天线33b和33c导通,从而利用这两个天线进行射频信号的发射。
50.在射频系统30应用到手机中时,可以根据多个天线被遮挡的情况的不同,可以在不同的天线之间进行切换。例如,使能射频前端模块32a的发射通道321a,同时关闭另一个射频前端模块32b的发射通道324b,即可在天线32a上进行射频信号的发射;关闭射频前端模块32a的发射通道321a,使能发射通道321b,同时控制开关单元34的触点1与触点2导通,即可利用天线33b进行射频信号的发射;将开关单元34的触点1与触点3导通,则只有天线33c处于工作状态。
51.该射频系统30通过两个射频前端模块32a和32b实现在三个天线33a、33b和33c之间的轮流或选择性的发射。但是,该射频系统30仍然存在与前文图2中的射频系统20相同的问题,即在两个射频前端模块32a和32b中均包括发射通道和蓝牙收发通道,而实际上两个射频前端模块中的发射通道和蓝牙收发通道均只有一个处于工作状态,从而造成对于硬件资源的浪费。
52.进一步的,将图3所示的射频系统30中与射频前端模块32a连接的天线数量扩展为两个,同时增加与上文图3中的开关单元34相同的开关单元44a,即为相关技术中四天线的射频系统,下面结合图4对该射频系统40进行简单的介绍。
53.图4中的射频系统包括射频收发器41、射频前端模块42a和42b以及多个天线43a、43b、43c和43d。其中天线43a和43b通过射频前端模块42a与射频收发器41连接,天线43c和43d通过射频前端模块42b与射频收发器41连接,在应用到终端设备中时,可以将上述4个天线分别设置在手机的边框的四个不同的方向上,从而使得在不同的场景下,能够确保至少有一个天线具有较好的信号质量。
54.可以理解的是,图4中的射频系统40中的多个天线的工作方式与图3相似,通过控制发射通道以及开关单元的状态,实现在多个天线之间轮流或选择性的进行信号的发射。
55.总结来说,在上文中图2-图4中所示出的包括不同数量的天线的射频系统中,由于多个天线有选择性的工作,从而使得多个射频前端模块中的发射模块不会处于同时工作的状态。换句话说,在上述多个射频系统中,始终有一个发射模块处于空闲状态,这就会造成对于硬件资源的浪费。另一方面,发射模块中通常包括了放大器、滤波器以及开关等精密元器件,设置多个发射通道将会占用基板的面积,同时也会提高终端设备的硬件成本。
56.有鉴于此,本技术实施例提供了一种射频前端模块、射频系统以及射频系统的控制方法。
57.为了便于理解本技术,下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术,附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是,本技术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方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进,因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
58.本技术实施例首先提供了一种射频前端模块,该射频前端模块可以应用于具有无线通信功能的通信设备,该通信设备例如可以是手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线通信网络的其他处理设备,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。
59.如图5所示为本技术实施例提供的射频前端模块50的示意性结构图。该射频前端模块50包括:第一发射端口51,多个接收端口52a,

,52n以及多个天线端口53a,

,53n。
60.上述多种端口可以理解为射频前端模块的引脚端子,用于与外部的器件进行连接,具体的,第一发射端口51以及多个接收端口52a,

,52n用于与射频收发器连接,以接收射频收发器发出的待发射信号以及将经过射频前端模块处理后的信号发送到射频收发器;多个天线端口53a,

,53n用于与外部的第一组天线相连,其中,第一组天线中可以包括多个天线。
61.图5中的射频前端模块50还包括:设置在第一发射端口51与多个天线端口53a,

,53n之间的第一发射通道54。该第一发射通道54配置为通过第一发射端口51接收射频收发器发送的待发射信号,对其进行放大处理后从目标天线端口发出,利用与该目标天线端口连接的天线进行发射。
62.应理解,在本技术实施例中,目标天线端口并不固定,该目标天线端口例如可以是由用户从多个天线端口53a,

,53n中指定的一个;又例如,目标天线端口也可以是与该射频前端模块相连接的多个天线中信号最好的一个天线所对应的端口;再例如,利用目标天线端口所对应的天线进行发射还可以是通过上述多个天线端口轮流发射。
63.射频前端模块50还包括:设置在多个接收端口52a,

,52n和多个天线端口多个天线端口53a,

,53n之间的多个接收通道55a,

,55n。其中,接收通道的数量与接收端口的数量相同,与天线端口的数量可以相同也可以不同,本技术实施例对此不做限定。
64.上述多个接收通道55a,

,55n配置为通过多个天线端口接收射频信号,对其进行放大处理后通过多个接收端口52a,

,52n传输到射频收发器。
65.本技术实施例对多个接收通道55a,

,55n的工作方式不做限定。例如,多个接收通道可以同时工作,接收多个天线的信号,以提高接收带宽;又例如,可以使能多个接收通道中的一个接收通道工作,以利用多个天线中信号最好的一个接收射频信号。
66.根据本技术实施例提供的射频前端模块,在应用于多天线的射频系统中时,通过在同一个射频前端模块中为多个天线配置共用的发射通道,在多个天线中进行有选择性的发射,能够提高硬件资源的利用率,能够改善现有技术中多个射频前端模块成本高且占用基板面积大的问题。
67.在一些实施方式中,请参阅图6,本技术实施例提供的射频前端模块还包括:
68.蓝牙收发端口56以及蓝牙收发通道57。其中,蓝牙收发端口56用于与射频收发器
连接,蓝牙收发通道57设置在蓝牙收发端口56与多个天线端口53a,

,53n之间,以通过第一组天线接收和/或发送蓝牙信号。
69.在一些实施方式中,第一组天线用于传输wifi 2.4ghz或wifi 5ghz的信号。
70.具体的,在进行蓝牙信号的发送时,射频收发器生成的待发射信号,经过蓝牙收发通道57,从目标天线端口输出,以利用该目标天线接口所对应的目标天线进行蓝牙信号的发射。该目标天线端口例如可以是第一组天线中在蓝牙频段下信号最好的一个天线所对应的天线端口;或者,该目标天线端口可以是与前文中所说的在进行射频信号发送时所使用的天线端口相同的天线端口。
71.在一些实施方式中,当蓝牙收发通道57与第一发射通道54共用同一个天线端口,为了避免蓝牙信号对wifi信号的影响,可以将蓝牙收发通道57和第一发射通道54的工作模式配置为tdd模式,即蓝牙收发通道与第一发射通道在间隔的两个时隙分别工作,从而避免蓝牙信号和wifi信号之间的干扰。
72.在进行蓝牙信号的接收时,第一组天线中的目标天线在蓝牙频段上接收信号,并通过与之对应的天线端口将该信号发送到蓝牙收发通道57将该信号传递到射频收发器。
73.在本技术实施例中,蓝牙信号的接收天线可以与发射天线为同一个天线;或者,接收蓝牙信号的天线也可以当前处于空闲状态的天线;又或者,该天线还可以复用前文中所说的接收射频信号的天线,本技术实施例对此不做具体限定。
74.在一些实施方式中,请参阅图7,本技术实施例提供的射频前端模块50还包括至少一个耦合器端口58,以及设置在第一发射通道54上的耦合器单元59。其中,耦合器单元59的输出端可以通过上述至少一个耦合器端口58与射频收发器连接,以检测并向射频收发器发送当前第一发射通道54的发射功率。
75.进一步的,在一些实施方式中,根据射频收发器输出的信号强度的不同,可以在第一发射通道54中设置多个子发射通路。图8中示出的第一发射通道54包括第一子发射通路541和第二子发射通路542。其中,第一子发射通路541用于对中强信号进行放大处理,第二子发射通路542用于对弱信号进行放大处理。
76.与此同时,耦合器单元59中包括多个耦合器,该多个耦合器分别设置在上述多个子发射通路上,以分别检测不同的子发射通路上的发射功率。例如,在图8中示出的耦合器单元59包括耦合器59a和59b,其中耦合器59a设置在第一子发射通路541上,耦合器59b设置在第二子发射通路542上。耦合器59a和59b可以分别通过第一耦合器端口58a和第二耦合器端口58b与射频收发器相连,影响射频收发器反馈各个子发射通路上的信号质量,从而使得射频收发器可以根据当前的信号质量进行调节,以提高通信质量。
77.上文结合附图5-8对本技术实施例提供的射频前端模块进行了详细的介绍。下面结合附图,对该射频前端模块在多天线的射频系统中的具体应用进行详细的举例说明。
78.图9-11分别示出了基于上述提供的射频前端模块的两天线、三天线以及四天线的射频系统的结构。下面分别进行说明。
79.如图9所示,为应用上述射频前端模块50的双天线射频系统90的示意性结构图。
80.图9中的射频系统90包括射频收发器91、第一射频前端模块92、第二前端射频模块93以及第一组天线94和第二组天线95。其中,第一组天线94包括第一天线94a和第二天线94b,第二组天线95包括第三天线95a以及第四天线95b。
81.射频系统90可以用于wifi以及蓝牙信号的收发。其中,第一射频前端模块92通过第一组天线94进行wifi 2.4ghz以及蓝牙信号等低频段信号的收发,第二射频前端模块93通过第二组天线95进行wifi 5g或6g等高频段信号的收发。下面对射频系统90的具体构成以及各模块的工作过程进行详细的说明。
82.射频收发器91包括与第一射频前端模块92和第二射频前端模块93连接的多个端口,通过这些端口,实现信号的接收和发送。
83.第一射频前端模块92中包括第一发射通道921、第一接收通道922、第二接收通道923、蓝牙收发通道924、开关元件925以及第一耦合器单元926。
84.其中,第一发射通道921的一端与tx端口连接,另一端与开关元件925的第一端连接。
85.第一发射通道921中包括两个子发射通路,分别设置有放大器9211和9212,以对不同强度的信号进行放大处理。
86.在两个子发射通路与tx端口之间还设置有第一开关9213,用于根据信号强度的不同,对tx端口与两个子发射通路的连接状态进行调节,例如。当射频收发器发送的是中强信号时,第一开关9213切换至触点2,利用放大器9211进行放大后输出;进行弱信号发射时,第一开关9213切换至触点3,此时放大器9212工作,对信号进行放大处理。
87.第一接收通道922的第一端与rx0端口连接,另一端与开关元件925的第一端连接,第一接收通道922中包括放大器9221以及与放大器9221并联的第一旁路开关9222。
88.当第一接收通道922上的信号为低强度的信号时,需要对其进行放大处理,此时控制第一旁路开关9222断开,第一接收通道922上的信号经过放大器9221放大处理后,经rx0端口发送到射频收发器91。而当第一接收通道上的信号为中高强度的信号时,无需对其进行放大处理,此时将旁路开关9222导通,从而使得该通道上的信号可以直接从rx0端口输出。
89.第二接收通道923的结构及对接收信号的处理方式与第一接收通道922相同,此处不再赘述。
90.蓝牙收发通路924的第一端与bt端口连接,另一端与开关元件925的第一端连接,用于进行蓝牙信号的接收和发送。
91.开关元件925,设置在上述第一发射通道921、第一接收通道922、第二接收通道923和蓝牙收发通道924与天线端口ant1以及ant2之间。
92.如图9所示,开关元件925包括:分别与前文中所述的多个通道相连的五个第一端以及分别与两个天线端口连接的两个第二端。通过调节开关元件925中多个触点的连接状态,能够实现上述多个通道与第一天线94和第二天线95之间的连接状态的切换。
93.在本技术实施例中,第一组天线94和第二组天线95中的各天线可以为定向天线,也可以为非定向天线。示例性的,各天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如,第一组天线94和第二组天线95中国的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。不同类型的天线可以用于不同射频信号的频段组合。
94.下面分别对信号发射和接收的过程进行详细的说明。
95.发射
96.在进行信号发射时,射频收发器91将生成的发射信号发送到第一射频前端模块92的tx端口。
97.确定tx端口收到的发射信号的强度,发射信号为中强信号时,第一开关9213切换至触点2,经放大器9211进行放大后输出至开关元件925;发射信号为弱信号时,第一开关9213切换至触点3,经放大器9212进行放大后输出至开关元件925。
98.开关元件925切换至触点1,将信号发送到ant1端口,经第一滤波器96a滤波后,通过第一天线94a发射;或者,开关元件925切换至触点2,将信号发送到ant2端口,经第二滤波器96b滤波后,通过第二天线94b发射。
99.在实际应用中,可以根据第一天线94a和第二天线94b在当前时刻的状态信息(例如是否被遮挡或者当前的信道状态等)来确定选择利用哪一个天线来进行发射;或者,还可以控制开关元件925在触点1和触点2之间进行轮流切换,以通过第一天线94a和第二天线94b进行轮流发射。
100.第一天线94a和第二天线94b发射的信号可以相同,也可以不同。例如,可以将相同的发射信号在两个天线上进行重复发射,从而使得接收端能够对接收到的两个信号进行融合,以降低传输的误码率。
101.前文中说到,蓝牙信号的频段为2.4ghz,与wifi 2.4ghz相同。因此,第一天线94a和第二天线94b还可以进行蓝牙信号的收发。
102.具体的,在进行蓝牙信号的发送时,射频收发器91将待发射信号发送到第一射频前端模块的bt端口,并通过蓝牙收发通路至开关元件925的触点5,通过控制触点5与触点6或触点7的导通,就可以通过第一天线94a或第二天线94b发射蓝牙信号。
103.接收
104.在接收射频信号时,控制开关元件925切换至触点3,使触点3和触点6导通,此时第一天线94a与第一发射通道921的连接被断开,第一天线94a与第一接收通道922连通。接收信号通过第一天线94a输入,依次经过第一滤波器96a和第一射频前端模块92的ant1端口,进入第一接收通道922。
105.当接收信号为强信号时,无需对其进行放大处理,控制第一旁路开关9222导通,接收信号经旁路开关传输到rx0端口,再经过rx0端口发送到射频收发器91;而当接收信号为弱信号时,需要对该信号进行放大处理,此时可以控制第一旁路开关9222断开,使得接收信号通过放大器9221放大处理后,经rx0端口发送到射频收发器91,以使射频收发器能够对接收到的信号进行进一步的处理。
106.对于第二天线94b来说,通过控制开关元件925的触点7和触点4导通,即可利用第二接收通道923进行射频信号的接收。第二接收通道923的具体工作过程与第一接收通道922类似,此处不再赘述。
107.在该系统中,第一接收通道921和第二接收通道923可以同时工作,也可独立工作。例如,可以利用第一接收通道921进行主集信号的接收,第二接收通道922用于进行分集信号的接收,从而实现两天线的空间分集接收。又例如,通过控制开关元件925的开关状态,对第一射频前端模块92中的各接收通道或发射通道与天线之间的连接状态进行控制,例如可以控制第一接收通道921和第二接收通道922交替接收等,本技术实施例对此不做具体限
定。
108.对于蓝牙信号的接收,与上述射频信号的接收方式类似,通过控制触点6或触点7与触点5的连接状态,即可分别利用第一天线94a和第二天线94b接收蓝牙信号。蓝牙信号从ant1或ant2端口进入第一射频前端模块92,经过蓝牙收发通道,通过bt端口从第一射频前端模块92流出至射频收发器91。
109.第二射频前端模块93中包括第一发射通道931、第一接收通道932、第二接收通道933、开关元件934以及第二耦合器单元935。
110.第二射频前端模块93中的第一发射通道931、第一接收通道932以及第二接收通道933的具体构成和工作方式与第一射频前端模块92中的第一发射通道921、第一接收通道922以及第二接收通道923相似,此处不再赘述。
111.第二射频前端模块93与第一射频前端模块92的不同之处在于,第二射频前端模块93中没有蓝牙收发通路,这是由于第二射频前端模块93被配置为接收5ghz或6ghz的高频信号,而蓝牙信号所处的频段为2.4ghz。也就是说,由于支持的信号频段的差异,第二射频前端模块93无法进行蓝牙信号的收发。同时,由于减少了蓝牙收发通路,第二射频前端模块93的开关元件934可以设置为双刀四掷(dp4t)开关。
112.该射频系统90中还包括耦合器。第一射频前端模块92和第二射频前端模块93中的第一耦合器单元926和第二耦合器单元936在所属的射频前端模块中的作用相同,因此,以下仅对第一射频前端模块92中的第一耦合器单元926进行说明。
113.请继续参阅图9,第一耦合器单元926包括第一耦合器9261和第二耦合器9262,用于对第一发射通道的发射功率进行检测。
114.在图9所示的射频系统中,第一耦合器9261设置在开关元件925的触点6和ant1端口之间,用于检测第一天线94a的发射功率;第二耦合器9262设置在开关元件的触点7与ant2端口之间,以检测第二天线94b的发射功率。应理解,图9中所示出的耦合器设置的位置仅为示例,第一耦合器9261和第二耦合器9262还可以分别设置在第一发射通道921的两个子发射通路上。
115.第一耦合器9261和第二耦合器9262的输出端分别与第一射频前端模块92的cplout1端口和cplout2端口连接,以输出检测结果。
116.第一射频前端模块92和第二射频前端模块93中的多个耦合器的输出端口均与开关单元97的多个第一端相连接,开关单元97的第二端与射频收发器91连接,以向射频收发器91发送检测结果。
117.其中开关单元97为单刀四掷的开关,根据多个天线的工作状态,调节开关元件97中的触点的导通方式,从而将不同天线的发射功率通过同一个端口发送到射频前端模块91。
118.图10是应用本技术实施例提供的射频前端模块50的三天线的射频系统100的示意性结构图。该射频系统100包括射频收发器101、第一射频前端模块102、第二射频前端模块103、第一组天线104以及第二组天线105。
119.其中,第一组天线104包括第一天线104a、第二天线104b和第三天线104c,第二组天线105包括第四天线105a、第五天线105b和第六天线105c。
120.第一组天线104与第一射频前端模块102相连,以接收和发送wifi 2.4ghz和蓝牙
信号,第二组天线105与第二射频前端模块103相连,进行wifi 5ghz或6ghz信号的收发。
121.应理解,射频系统100和前文中的射频系统90的结构相似,相同的部分(例如接收通道、发送通道、蓝牙收发通道以及设置在天线与射频前端模块之间的滤波器等)可以参阅前文中对射频系统90的描述。该射频系统100与前文图9中的射频系统90的区别在于:
122.首先,在射频系统100中,第一射频前端模块102和第二射频前端模块103中均包含三个天线端口,以分别与第一组天线和第二组天线中的三个天线连接。
123.其次,第一射频前端模块102中的开关元件1025具有3个第一端,分别与第一发射通道1021的两个子发射通路、第一接收通道1022、第二接收通道1023以及蓝牙收发通道1024连接;开关元件1025的三个第一端分别与第一射频前端模块102的天线端口ant1、ant2和ant3连接。通过控制开关远近1025的第一端和第二端的多个触点的连接状态,即可对多个天线的工作模式进行调节。例如,在发射信号(包括wifi信号和蓝牙信号)时,可以控制第一组天线104中的三个天线轮流进行发射,或者在其中选择一个当前信号状态最好的目标天线进行发射。而在接收信号时,可以通过三个天线中的一个来进行;或者,可以从三个天线中选择信号状态较好的两个天线同时进行;又或者,还可以利用一个接收通道使用固定的一个天线接收,同时在另一个接收通道上利用两个天线轮流进行接收。应理解,以上所说的是多种工作方式仅为示例,本技术实施例对此不做具体限定。
124.与第一射频前端模块102类似,第二射频前端模块103中的开关元件1035具有四个第一端,分别与第一发射通道1031的两个子发射通路、第一接收通道1032、第二接收通道1033连接,三个第二端分别与第二射频前端模块103的天线端口ant1、ant2和ant3连接,通过控制开关单元1035,能够实现多个发射或接收通道与第二组天线中的天线的多种组合,其工作方式与上述第一射频前端模块102相同,此处不再赘述。
125.最后,在射频系统100中,耦合器单元设置的位置与射频系统90中不同。具体的,该射频系统中包括第一耦合器单元1026和第二耦合器单元1035,上述两个耦合器单元在各自所属的射频前端模块中的作用相同,以下仅对第一耦合器单元1026进行说明。
126.如图10所示,第一耦合器单元包括第一耦合器10261和第二耦合器10262,其中,第一耦合器10261设置在放大器10211与开关元件1025之间,第二耦合器10262设置在放大器10211与开关元件1025之间,以分别检测第一发射通道1021的两个子发射通路上的信号强度。
127.图11是应用本技术实施例提供的射频前端模块50的四天线的射频系统110的示意性结构图。该射频系统110包括射频收发器111、第一射频前端模块112、第二射频前端模块113、第一组天线114以及第二组天线115。
128.其中,第一组天线114包括第一天线114a、第二天线114b、第三天线114c和第四天线114d,第二组天线115包括第五天线115a、第六天线115b、第七天线115c和第八天线115d。
129.第一组天线114与第一射频前端模块112相连,以接收和发送wifi 2.4ghz和蓝牙信号,第二组天线115与第二射频前端模块113相连,进行wifi 5ghz或6ghz信号的收发。
130.应理解,射频系统110和前文中的射频系统90以及射频系统100的结构相似,相同的部分(例如接收通道、发送通道、蓝牙收发通道以及设置在天线与射频前端模块之间的滤波器等)可以参考前文的描述。下面简要描述该射频系统110中与前文中的射频系统90和射频系统100相比不同的部分。
131.首先,在射频系统110中,第一射频前端模块112和第二射频前端模块113中均包含四个天线端口,以分别与第一组天线和第二组天线中的四个天线连接。
132.其次,开关元件1125和开关元件1135与天线端口连接的一侧的触点均为四个,以分别和射频前端模块中的四个天线端口ant1、ant2、ant3和ant4连接。在射频系统110中的第一组天线114和第二组天线115中的多个天线的工作模式与上图9和图10所示的射频系统类似,即通过控制开关元件的连接状态,对多个天线和收发模块进行多种组合。
133.图12是本技术实施例提供的射频系统120的示意性结构图。该射频系统120例如可以是图9-图11中的射频系统。
134.图12中的射频系统120包括:
135.射频收发器121,可以用于处理射频信号。例如射频收发器121可以控制射频信号的接收和搭设过程,该射频信号可以是任意的无线通信信号,例如,该射频信号可以是蓝牙信号,或者可以是wifi信号。该射频信号可以包括多个不同子信号,作为一个示例,该射频信号可以包括第一子信号和第二子信号,该第一子信号可以是wifi 2.4ghz信号,第二子信号可以是wifi 5ghz信号。
136.第一组天线122,包括多个天线,用于接收和发射射频信号。第一组天线122中包括多个天线,例如可以是前文中图9-图11中任一实施方式中示出的天线组。
137.射频前端模块123,设置在射频收发器121与第一组天线122之间,所述射频前端模块123可以是前文中任一实施例所述射频前端模块。
138.在一些实施方式中,该射频系统120可以是图9-图11中任一实施方式中的射频系统。
139.上文结合附图1-12,详细描述了本技术的装置实施例,下面结合附图描述本技术的方法实施例,应理解,方法实施例的描述与装置实施例相对应,未详尽描述的地方可以参与前面的装置实施例。
140.图13是本技术实施例提供的射频系统的控制方法的示意性流程图。该方法应用于射频系统,该射频系统包括第一组天线,射频收发器以及连接在第一组天线和射频收发器之间的第一射频前端模块,该第一射频前端模块上设置有第一组天线共用的发射通道,以及与第一组天线对应的多个接收通道。该射频系统例如可以是前文中图9-12中的任一实施例中的射频系统。
141.图13中的方法包括:步骤s131,利用发射通道和多个接收通道,通过第一组发射和接收射频信号。
142.可选的,所述第一射频前端模块还包括蓝牙收发通路,所述蓝牙通路的一端与所述射频收发器连接,另一端与所述第一组天线连接。所述方法还包括:利用所述收发通路,通过第一组天线接收和/或发送蓝牙信号。
143.可选地,所述第一射频前端模块还包括设置在所述发射通路上的耦合器单元;所述方法还包括:利用所述耦合器单元检测所述发射通道的发射功率。
144.可选地,所述发射通道包括多个子发射通路,所述多个子发射通路用于发射不同信号强度的射频信号;所述耦合器单元包括多个耦合器,所述多个耦合器分别设置在所述多个子发射通路上;所述方法还包括:利用所述多个耦合器分别检测所述多个子发射通路上的发射功率。
145.可选地,所述第一组天线用于传输wifi 2.4g和/或5g信号。
146.可选地,所述利用所述发射通道通过第一组天线发射射频信号包括:利用所述第一组天线中的多个天线轮流发送射频信号。
147.图14是本技术一实施例提供的电子设备的示意性结构图。图14所示的电子设备140可以能够收发射频信号的任意电子设备,例如,电子设备140可以是移动终端。电子设备140包括存储器141和处理器142。存储器141用于存储可执行代码。处理器142可以用于执行所述存储器141中存储的可执行代码,以实现前文描述的各个方法中的步骤。在一些实施例中,该电子设备140还包括网络接口143,处理器142与外部设备的数据交换可以通过该网络接口143实现。
148.图15是本技术另一实施例还提供的电子设备150的示意性结构图,该电子设备150包括射频系统151,该射频系统151可以是前文中任一实施例所描述的射频系统。
149.本技术实施还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被执行时,能够实现如前文所述的图像处理方法。
150.在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc,dvd))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,ssd))等。
151.本领域普通技术人员可以意识到,结合本技术实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
152.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
153.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
154.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
155.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征:


1.一种射频前端模块,其特征在于,包括:第一发射端口,用于与射频收发器相连;多个接收端口,用于与所述射频收发器相连;多个天线端口,用于与第一组天线相连;第一发射通道,设置在所述第一发射端口与所述多个天线端口之间,所述多个天线端口共用所述第一发射通道;多个接收通道,设置在所述多个接收端口与所述多个天线端口之间,分别用于将所述多个天线端口接收到的射频信号传输至所述射频收发器。2.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,还包括:蓝牙收发端口,用于与所述射频收发器相连;蓝牙收发通道,设置在所述蓝牙收发端口与所述多个天线端口之间,用于通过所述第一组天线接收和/或发送蓝牙信号。3.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,还包括:至少一个耦合器端口,用于与所述射频收发器相连;耦合器单元,设置在所述第一发射通道上,通过所述至少一个耦合器端口与所述射频收发器相连,用于检测所述第一发射通道的发射功率。4.根据权利要求3所述的射频前端模块,其特征在于,所述第一发射通道包括多个子发射通路,所述多个子发射通路用于发射不同信号强度的射频信号;所述耦合器单元包括多个耦合器,所述多个耦合器分别设置在所述多个子发射通路上,与所述至少一个耦合器端口相连,以分别检测所述多个子发射通路的发射功率。5.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,所述第一组天线用于传输wifi2.4g和/或wifi 5g信号。6.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,所述第一发射通道配置为利用所述第一组天线中的多个天线轮流发送射频信号。7.一种射频系统,其特征在于,包括:射频收发器;第一组天线;如权利要求1-6中任一项所述的射频前端模块,设置在所述射频收发器与所述第一组天线之间。8.一种射频系统的控制方法,其特征在于,所述射频系统包括:第一组天线;射频收发器;第一射频前端模块,连接在所述第一组天线和所述射频收发器之间,所述第一射频前端模块上设置有所述第一组天线共用的发射通道,以及与所述第一组天线对应的多个接收通道;所述方法包括:利用所述发射通道和所述多个接收通道,通过第一组天线发射和接收射频信号。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一射频前端模块还包括蓝牙收发通
道,所述蓝牙收发通道的一端与所述射频收发器连接,另一端与所述第一组天线连接。所述方法还包括:利用所述蓝牙收发通道,通过所述第一组天线接收和/或发送蓝牙信号。10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一射频前端模块还包括设置在所述发射通路上的耦合器单元;所述方法还包括:利用所述耦合器单元检测所述发射通道的发射功率。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述发射通道包括多个子发射通路,所述多个子发射通路用于发射不同信号强度的射频信号;所述耦合器单元包括多个耦合器,所述多个耦合器分别设置在所述多个子发射通路上;所述方法还包括:利用所述多个耦合器分别检测所述多个子发射通路上的发射功率。12.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一组天线用于传输wifi 2.4g和/或wifi 5g信号。13.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述利用所述发射通道通过第一组天线发射射频信号包括:利用所述第一组天线中的多个天线轮流发送射频信号。14.一种电子设备,其特征在于,包括:如权利要求1-6中任一项所述的射频前端模块和/或如权利要求7所述的射频系统。15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有可执行代码,当所述可执行代码被执行时,能够实现如权利要求8-13中任一项所述的方法。

技术总结


本申请提供一种射频前端模块、射频系统及控制方法、电子设备。该射频前端模块包括:第一发射端口,用于与射频收发器相连;多个接收端口,用于与所述射频收发器相连;多个天线端口,用于与第一组天线相连;第一发射通道,设置在所述第一发射端口与所述多个天线端口之间,所述多个天线端口共用所述第一发射通道;多个接收通道,设置在所述多个接收端口与所述多个天线端口之间,分别用于将所述多个天线端口接收到的射频信号传输至所述射频收发器。到的射频信号传输至所述射频收发器。到的射频信号传输至所述射频收发器。


技术研发人员:

王国龙

受保护的技术使用者:

OPPO广东移动通信有限公司

技术研发日:

2022.08.15

技术公布日:

2022/12/22

本文发布于:2024-09-21 17:23:05,感谢您对本站的认可!

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