一种覆盖多频段的射频前端模块及无线通信设备的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种覆盖多频段的射频前端模块及无线通信设备。


背景技术：

2.常用的同时覆盖n77(3300-4200mhz)和n79(4400-5000mhz)频段的5g nr(第五代移动通信技术新空口)射频前端架构，包含有transceiver(射频收发机)、pa(功率放大器)、lna(低噪声放大器)、rf switch(射频开关)、filter(滤波器)和antenna(天线)，如图1所示，图1为一个两发两收的射频前端架构，每一路收发以n77和n79工作频段作为区分。
3.对于n77收发链路11，其发射链路首先是功率放大器111对射频收发机10发出的信号进行功率放大，然后通过用于tdd(时分双工)系统的收发切换的射频开关112切换到tx(发射)状态，再经过n77带通滤波器113滤除通频带外信号，最后经过n77天线114将信号发射出去；而n77收发链路11中的接收链路则是一个发射的逆过程，首先是n77天线114接收到信号进入n77带通滤波器113滤除带外干扰信号，然后射频开关112切换到rx(接收)状态，再进入低噪声放大器115进行低噪声功率放大，随后进入射频收发机110进行后续的处理。n79收发链路12与n77架构保持一致，两者只是工作频率的不同。
4.然而，上述架构中存在如下缺点：
5.以n77链路为例，n77的频率范围为3300-4200mhz，中间涵盖lte的b42(3400-3600mhz)、b43(3600-3800mhz)、b48(3550-3700mhz)，以及n78(3300-3800mhz)等细分频段。由于链路中直接使用的是n77宽频滤波器，因此当系统工作在这些细分频段时，便无法最大程度上保证带内特性和带外抑制，从而一定程度上影响系统的指标。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例提供一种覆盖多频段的射频前端模块及无线通信设备，能够最大程度地保证各个工作频率下的带内特性和带外抑制。
7.为了解决上述技术问题，第一方面，本实用新型提供一种覆盖多频段的射频前端模块，包括射频收发机、工作于第一频段的第一功率放大器、工作于第二频段的第二功率放大器、第一低噪声放大器、至少三个带通滤波器、第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关以及第一天线；
8.其中至少一个所述带通滤波器的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的其中一个频段范围内，至少两个所述带通滤波器的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的另一个频段范围内；
9.所述第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关均具有多个选择端，所述第一选择开关具有三个选择端，所述第二选择开关和第三选择开关的选择端数量与所述带通滤波器的数量相同；所述第一功率放大器、所述第二功率放大器以及所述第一低噪声放大器分别与所述射频收发机连接，所述第一选择开关的三个选择端分别与所述第一功率放大
器、所述第二功率放大器以及所述第一低噪声放大器连接，所述第一选择开关的公共端和所述第二选择开关的公共端连接，所述多个带通滤波器的一端分别与所述第二选择开关的多个选择端一一对应连接，所述多个带通滤波器的另一端分别与所述第三选择开关的多个选择端一一对应连接，所述第三选择开关的公共端连接所述第一天线。
10.其中，还包括第二天线，所述第三选择开关具有两个公共端，其中一个所述公共端与所述第一天线连接，另一个所述公共端与所述第二天线连接。
11.其中，还包括第四选择开关、二端口双工器以及第二低噪声放大器；
12.所述第二天线通过所述第四选择开关与所述第三选择开关的公共端连接，其中所述第四选择开关的两个选择端分别与所述二端口双工器和所述第三选择开关的所述另一个所述公共端连接，所述第四选择开关的公共端与所述第二天线连接；所述二端口双工器通过所述第二低噪声放大器与所述射频收发机连接。
13.其中，所述第一频段为n77(3300-4200mhz)频段，所述第二频段为n79(4400-5000mhz)频段。
14.其中，所述多个带通滤波器的工作频段分别为b42(3400-3600mhz)、b43(3600-3800mhz)、b48(3550-3700mhz)、n78(3300-3800mhz)、n77(3300-4200mhz)以及n79(4400-5000mhz)频段。
15.第二方面，本实用新型还提供一种无线通信设备，包括上述任一项所述的覆盖多频段的射频前端模块。
16.有益效果：本实用新型的覆盖多频段的射频前端模块，包括射频收发机、工作于第一频段的第一功率放大器、工作于第二频段的第二功率放大器、第一低噪声放大器、至少三个带通滤波器、第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关以及第一天线；其中至少一个所述带通滤波器的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的其中一个频段范围内，至少两个所述带通滤波器的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的另一个频段范围内，并且，通过第一至第三选择开关可以对第一频段和第二频段的收发通道进行选择，而通过设置多个带通滤波器，将第一频段和第二频段中的至少一个的收发通道再进一步地细分为多个独立通道，即确保多个细分的频段都配备有专属的滤波器，从而可以在保证带内特性的同时，极大程度地抑制带外干扰，确保收发性能。
附图说明
17.下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其有益效果显而易见。
18.图1是现有技术中一种射频前端架构的结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例提供的覆盖多频段的射频前端模块的一结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例提供的覆盖多频段的射频前端模块的另一结构示意图；
21.图4是本实用新型实施例提供的覆盖多频段的射频前端模块的又一结构示意图。
具体实施方式
22.请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本实用新型的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本实用新型具体实施例，
其不应被视为限制本实用新型未在此详述的其它具体实施例。
23.参阅图2，本实用新型的覆盖多频段的射频前端模块200，包括射频收发机21、工作于第一频段的第一功率放大器22、工作于第二频段的第二功率放大器23、第一低噪声放大器24、至少三个带通滤波器25、第一选择开关26、第二选择开关27、第三选择开关28以及第一天线29。
24.其中，所述第一选择开关26、第二选择开关27和第三选择开关28均具有多个选择端，所述第一选择开关26具有三个选择端，所述第二选择开关27和第三选择开关28的选择端数量与所述带通滤波器25的数量相同。第一选择开关26、第二选择开关27和第三选择开关28均具有一个公共端。
25.所述第一功率放大器22、所述第二功率放大器23以及所述第一低噪声放大器24分别与所述射频收发机21连接，所述第一选择开关26的三个选择端分别与所述第一功率放大器22、所述第二功率放大器23以及所述第一低噪声放大器24连接。具体地，第一功率放大器22和第二功率放大器23的输入端分别与所述射频收发机21连接，第一功率放大器22和第二功率放大器23的输出端分别与所述第一选择开关26的其中两个选择端连接，而所述第一低噪声放大器24的输入端与所述第一选择开关26的剩余的一个选择端连接，第一低噪声放大器24的输出端与所述射频收发机21连接。所述第一选择开关26的公共端和所述第二选择开关27的公共端连接，所述多个带通滤波器25的一端分别与所述第二选择开关27的多个选择端一一对应连接，所述多个带通滤波器25的另一端分别与所述第三选择开关28的多个选择端一一对应连接，所述第三选择开关28的公共端连接所述第一天线29。
26.第一选择开关26用于在第一频段的发射通道和第二频段的发射通道之间进行切换，以及用于进行收发通道的切换，即当射频前端模块200处于发射状态，且工作频段为第一频段时，第一选择开关26选择接通第一功率放大器22，当射频前端模块200工作在第二频段时，第一选择开关26选择接通第二功率放大器23，当射频前端模块200处于接收状态时，第一选择开关26选择接通第一低噪声放大器24。第二选择开关27和第三选择开关28用于实现多个带通滤波器25的切换。
27.其中至少一个所述带通滤波器25的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的其中一个频段范围内，至少两个所述带通滤波器25的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的另一个频段范围内。即本实用新型实施例中，将第一频段和第二频段中的至少一个频段进行细分，每个频段配备专属的带通滤波器25，当射频收发机21输出的是某个频率的信号时，则通过第二选择开关27和第三选择开关28选择相应频段的带通滤波器25对该信号进行滤波，由此可以极大地抑制带外干扰。并且，对于第一频段和第二频段的通信制式，共用了同一个天线29和同一个低噪声放大器24，可以避免天线的闲置，使得资源得到充分利用，有利于减小芯片面积。
28.其中，第一频段可以为n77(3300-4200mhz)频段，所述第二频段可以为n79(4400-5000mhz)频段。其中，n77频段的频率范围为3300-4200mhz，中间涵盖lte的b42(3400-3600mhz)、b43(3600-3800mhz)、b48(3550-3700mhz)、以及n78(3300-3800mhz)等细分频段，因此本实用新型实施例中，所述多个带通滤波器25的工作频段分别为b42(3400-3600mhz)、b43(3600-3800mhz)、b48(3550-3700mhz)、n78(3300-3800mhz)、n77(3300-4200mhz)以及n79(4400-5000mhz)频段。由此，对于多个细分的频段都配备了专属的带通滤波器25进行收
发，从而有利于保证每个频段下的系统性能最大化。
29.进一步地，参阅图3，本实用新型的射频前端模块200的另一实施例中，射频前端模块200还包括第二天线31，所述第三选择开关28具有两个公共端，其中一个所述公共端与所述第一天线29连接，另一个所述公共端与所述第二天线31连接。通过设置双天线，来实现天线mimo(多输入多输出)，由此可以实现天线的轮发和轮收，提高天线的分集增益。
30.此外，参阅图4，本实用新型的射频前端模块200的又一实施例中，射频前端模块200还包括第四选择开关32、二端口双工器33以及第二低噪声放大器34。
31.所述第二天线通31过所述第四选择开关32与所述第三选择开关28的公共端连接，其中所述第四选择开关32的两个选择端分别与所述二端口双工器33和所述第三选择开关28的所述另一个所述公共端连接，所述第四选择开关32的公共端与所述第二天线31连接；所述二端口双工器33通过所述第二低噪声放大器34与所述射频收发机21连接。其中，通过设置双工器33和第二低噪声放大器34，再通过第四选择开关32的选择功能，从而可以额外增加一条接收通路，该接收通路的滤波器采用的是n77和n79的二端口双工器33，通过二端口双工器33进行信号的滤波，从而可以使得该条接收通路既可以进行n77频段的信号接收，也可以进行n79频段的信号接收，由此实现全频段接收功能。
32.下面以图4所示的射频前端模块200为例来描述本实用新型的射频前端模块的收发过程。
33.发射状态时，射频收发机21输出某一频率(例如b48)的信号，b48的频率在第一频段的范围内，此时第一选择开关26切换到发射通道，即选择连通第一功率放大器22，以通过第一功率放大器22进行信号的功率放大。第二选择开关27进行对应的频率选择，接通对应b48频率的带通滤波器25，即工作频段为b48的带通滤波器25，再经过第三选择开关28选择输出到第一天线29或者第二天线31将信号发射出去。
34.接收状态时，首先是第一天线29或者第二天线31将自由空间中的信号转换为电信号接收下来，然后通过第三选择开关28选择对应的频率通道，进入对应的频率的带通滤波器25，滤波后再通过第二选择开关27输出，此时第一选择开关26切换到接收通道，即第一选择开关26接通第一低噪声放大器24，从而接收的信号通过可以同时覆盖n77+n79的宽频带第一低噪声放大器24，将信号低噪声放大后进入射频收发机21进一步处理。
35.其中，如果要实现n77+n79两个频段的信号的同时接收，可以通过第二天线31进行信号接收，然后第四选择开关32切换到二端口双工器33所在的接收通道，接收的信号通过该双工器33进行信号的滤波，最后进入第二低噪声放大器34将信号低噪声放大后送到射频收发机21做进一步处理。
36.通过本实用新型实施例提供的射频前端模块，能够实现多个细分频段下的收发通道的切换，最大程度的保证各个工作频率下的性能，使得各工作频率都能使用专属的带通滤波器进行滤波，最大程度的抑制带外干扰。此外，通过设置多个天线，可以实现天线的多输入多输出功能，通过设置二端口双工器通道，可以实现同时接收的功能。
37.本实用新型实施例还提供一种无线通信设备，包括上述任一实施例所描述的射频前端模块。
38.以上对本实用新型实施例所提供的一种覆盖多频段的射频前端模块及无线通信设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐
述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种覆盖多频段的射频前端模块，其特征在于，包括射频收发机、工作于第一频段的第一功率放大器、工作于第二频段的第二功率放大器、第一低噪声放大器、至少三个带通滤波器、第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关以及第一天线；其中至少一个所述带通滤波器的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的其中一个频段范围内，至少两个所述带通滤波器的工作频段在所述第一频段和所述第二频段中的另一个频段范围内；所述第一选择开关、第二选择开关和第三选择开关均具有多个选择端，所述第一选择开关具有三个选择端，所述第二选择开关和第三选择开关的选择端数量与所述带通滤波器的数量相同；所述第一功率放大器、所述第二功率放大器以及所述第一低噪声放大器分别与所述射频收发机连接，所述第一选择开关的三个选择端分别与所述第一功率放大器、所述第二功率放大器以及所述第一低噪声放大器连接，所述第一选择开关的公共端和所述第二选择开关的公共端连接，所述多个带通滤波器的一端分别与所述第二选择开关的多个选择端一一对应连接，所述多个带通滤波器的另一端分别与所述第三选择开关的多个选择端一一对应连接，所述第三选择开关的公共端连接所述第一天线。2.根据权利要求1所述的覆盖多频段的射频前端模块，其特征在于，还包括第二天线，所述第三选择开关具有两个公共端，其中一个所述公共端与所述第一天线连接，另一个所述公共端与所述第二天线连接。3.根据权利要求2所述的覆盖多频段的射频前端模块，其特征在于，还包括第四选择开关、二端口双工器以及第二低噪声放大器；所述第二天线通过所述第四选择开关与所述第三选择开关的公共端连接，其中所述第四选择开关的两个选择端分别与所述二端口双工器和所述第三选择开关的所述另一个所述公共端连接，所述第四选择开关的公共端与所述第二天线连接；所述二端口双工器通过所述第二低噪声放大器与所述射频收发机连接。4.根据权利要求1所述的覆盖多频段的射频前端模块，其特征在于，所述第一频段为n77(3300-4200mhz)频段，所述第二频段为n79(4400-5000mhz)频段。5.根据权利要求4所述的覆盖多频段的射频前端模块，其特征在于，所述多个带通滤波器的工作频段分别为b42(3400-3600mhz)、b43(3600-3800mhz)、b48(3550-3700mhz)、n78(3300-3800mhz)、n77(3300-4200mhz)以及n79(4400-5000mhz)频段。6.一种无线通信设备，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的覆盖多频段的射频前端模块。

技术总结
本实用新型实施例公开了一种覆盖多频段的射频前端模块及无线通信设备，所述射频前端模块包括射频收发机、工作于第一频段的第一功率放大器、工作于第二频段的第二功率放大器、第一低噪声放大器、至少三个带通滤波器、第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关以及第一天线；其中通过第一至第三选择开关可以对第一频段和第二频段的收发通道进行选择，而通过设置多个带通滤波器，将第一频段和第二频段中的至少一个的收发通道再进一步地细分为多个独立通道，即确保多个细分的频段都配备有专属的滤波器，从而可以在保证带内特性的同时，极大程度地抑制带外干扰，确保收发性能。确保收发性能。确保收发性能。


技术研发人员：胡世福 郭嘉帅
受保护的技术使用者：深圳飞骧科技股份有限公司
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/3/8