专利名称：功率放大模块、多模射频收发器、双工器和多模终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种功率放大模块、多模射频收发器、双工器、多模终端、多模终端发射信号的方法和多模终端接收信号的方法。
背景技术：
当前，电信领域存在很多不同的无线通信系统，分别采用了各自的通信标准，而不同通信标准下各自的工作频率和工作模式均不同，如已经在全世界广泛应用的第二代通信标准全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communication，GSM)，以及正在全球推广的第三代通信标准宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA) 系统。为了使终端能够在全世界范围使用，其必须同时支持各种不同的通信标准，目前最常用的是同时支持GSM和WCDMA的终端。如图1所示，是现有的GSM/WCDMA双模终端架构示意图，该多模终端包括基带芯片 100、GSM/WCDMA多模射频收发芯片200、至少一个WCDMA线性功率放大器300、GSM功率放大器400和至少一个双工器500、天线开关模组600等。由于WCDMA频谱规划中包含了数十个频段以满足不同国家和地区的需求，所以WCDMA终端如果要同时支持多个频段，就需要对应每个频段设置对应的WCDMA功率放大器和双工器，并且此时天线开关模组也需要相应的增加。在GSM/WCDMA等多模终端使用的传统架构方案中发现一个现象射频部分至少需要一个GSM功率放大器、一个WCDMA线性功率放大器和一个双工器，如果要支持WCDMA多频段，就需要增加多个对应频段的WCDMA功率放大器和双工器甚至增加天线开关模组中开关数量。这样的传统架构中，WCDMA功率放大器和双工器的芯片数量太多，使得电路结构非常复杂，占用了大量的印刷电路板(PCB)面积，不利于降低成本，更不利于提高终端的可靠性以及实现小型化。
发明内容
本发明实施例提供了一种功率放大模块、多模射频收发器、双工器、多模终端、多模终端发射信号的方法和多模终端接收信号的方法，以解决现有的多模终端占用PCB面积大的问题。本发明实施例提供了一种功率放大模块，应用于多模终端的发射通道，该功率放大模块包括控制模块以及与所述控制模块相连的低频放大器和高频放大器，其中所述控制模块，用于根据来自基带芯片的控制信号向所述低频放大器或所述高频放大器发送工作模式指示信号；所述低频放大器，用于接收低频发射信号和所述控制模块发送的工作模式指示信号，在所述工作模式指示信号指示的工作模式下对所述低频发射信号进行放大后输出；所述高频放大器，用于接收高频发射信号和所述控制模块发送的工作模式指示信号，在所述工作模式指示信号指示的工作模式下对所述高频发射信号进行放大后输出。
优选地，所述低频发射信号为低频宽带码分多址(WCDMA)发射信号、低频码分多址(CDMA)发射信号、低频时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、低频长期演进(LTE)发射信号或低频全球移动通讯系统(GSM)发射信号；所述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、高频CDMA发射信号、高频TD-SCDMA发射信号、高频LTE发射信号或高频GSM发射信号。本发明实施例还提供了一种功率放大模块，应用于多模终端的发射通道，该功率放大模块包括功率放大器和与所述功率放大器相连的匹配电路，其中所述匹配电路，用于调整所述功率放大器的输入阻抗，使得所述功率放大器对不同频段信号的放大倍数相同；所述功率放大器，与所述匹配电路相连，用于在来自基带芯片的控制信号指示的工作模式下，对所述匹配电路输入的信号进行放大后输出。优选地，所述信号为宽带码分多址(WCDMA)信号、码分多址(CDMA)发射信号、时分同步码分多址(TD-SCDMA)信号、长期演进(LTE)信号或全球移动通讯系统(GSM)信号。本发明实施例还提供了一种多模射频收发器，该多模射频收发器包括分离模块，用于将接收到的发射信号分成低频发射信号或高频发射信号；发送模块，用于通过低频段发射端发送所述低频发射信号或通过高频段发射端发送所述高频发射信号。优选地，所述低频发射信号为低频宽带码分多址(WCDMA)发射信号、低频码分多址(CDMA)发射信号、低频时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、低频长期演进(LTE)发射信号或低频全球移动通讯系统(GSM)发射信号；所述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、高频CDMA发射信号、高频TD-SCDMA发射信号、高频LTE发射信号或高频GSM发射信号。本发明实施例还提供了一种双工器，应用于多模终端的收发通道，包括发射滤波器和接收滤波器，其中所述接收滤波器，用于分时接收第一模式信号和第二模式信号与所述接收滤波器工作频段对应的频段的信号，并对接收到的信号进行滤波后输出；其中，所述第一模式信号包括宽带码分多址(WCDMA)信号、码分多址(CDMA)信号，所述第二模式信号包括全球移动通讯系统(GSM)信号。本发明实施例还提供了一种多模终端，包括依次连接的基带芯片、多模射频收发器、功率放大模块、双工器和天线开关模组，其中所述多模射频收发器采用的是上述的多模射频收发器；所述功率放大模块采用的是上述的功率放大模块；所述多模终端还包括位于所述功率放大模块和所述双工器之间的开关电路，所述开关电路，用于根据来自所述基带芯片的控制信号，将来自功率放大模块的不同发射频段的信号分别输送到对应的双工器中；所述双工器采用的是上述的双工器；所述天线开关模组，用于接收来自所述双工器的发射信号和向所述双工器发送接收信号。优选地，当所述功率放大模块包括低频放大器和高频放大器时，所述开关电路包括两个单刀多掷开关，所述两个单刀多掷开关分别与所述低频放大器和所述高频放大器相连；当所述功率放大模块包括一个功率放大器时，所述开关电路包括一个单刀多掷开关，所述单刀多掷开关与所述功率放大器相连。本发明实施例还提供了一种多模终端发射信号的方法，该方法包括功率放大模块根据来自基带芯片的控制信号，在线性工作模式或饱和工作模式下对接收到的发射信号进行放大后输出；开关电路根据来自基带芯片的切换控制信号将所述功率放大模块输出的放大后的发射信号切换到所述发射信号所在频段对应的双工器中。优选地，所述发射信号包括低频发射信号和/或高频发射信号。优选地，所述功率放大模块对接收到的发射信号放大之前，所述方法还包括多模射频收发器将所述发射信号分成低频发射信号和高频发射信号，并分别通过低频段发射端和高频段发射端发送所述低频发射信号和所述高频发射信号。优选地，所述低频发射信号为低频宽带码分多址(WCDMA)发射信号、低频码分多址(CDMA)发射信号、低频时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、低频长期演进(LTE)发射信号或低频全球移动通讯系统(GSM)发射信号；所述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、高频CDMA发射信号、高频TD-SCDMA发射信号、高频LTE发射信号或高频GSM发射信号。本发明实施例还提供了一种多模终端接收信号的方法，所述方法包括天线开关模组将接收的第一模式信号或第二模式信号发送到与所述信号所在频段对应的双工器中；所述双工器对接收到的信号进行滤波后输出；其中，所述第一模式信号为宽带码分多址(WCDMA)信号或码分多址(CDMA)信号，所述第二模式信号为全球移动通讯系统 (GSM)信号。上述包含低频放大器和高频放大器的功率放大模块以及包含上述功率放大模块的多模终端，通过将各种模式的信号只分为低频信号和高频信号，并由对应的放大器对其进行放大，有效地节省了功率放大器的数量，有效地减少了功率放大模块占用PCB的面积， 进而减少了多模终端占用的PCB的面积。
图1是现有的GSM/WCDMA双模终端架构示意图；图2为本发明双模终端实施例一的架构示意图；图3是功率放大模块工作区域示意图；图4是本发明双模终端实施例二的架构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本发明实施例提供了一种功率放大模块，应用于多模终端的发射通道，该功率放大模块包括控制模块以及与所述控制模块相连的低频放大器和高频放大器，其中所述控制模块，用于根据来自基带芯片的控制信号向所述低频放大器或所述高频放大器发送工作模式指示信号；
所述低频放大器，用于接收低频发射信号和所述控制模块发送的工作模式指示信号，在所述工作模式指示信号指示的工作模式下对所述低频发射信号进行放大后输出；所述高频放大器，用于接收高频发射信号和所述控制模块发送的工作模式指示信号，在所述工作模式指示信号指示的工作模式下对所述高频发射信号进行放大后输出。其中，所述低频发射信号为宽带码分多址(WCDMA)发射信号、码分多址(CDMA)发射信号、时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、长期演进(LTE)发射信号或全球移动通讯系统(GSM)发射信号等的低频率信号；所述高频发射信号为WCDMA发射信号、CDMA发射信号、TD-SCDMA发射信号、LTE发射信号或GSM发射信号等的高频率信号。当上述低频发射信号为低频WCDMA发射信号、CDMA发射信号、TD-SCDMA发射信号、LTE发射信号时，低频放大器工作在线性工作模式，当上述低频发射信号为GSM发射信号时，低频放大器工作在饱和工作模式；当上述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、CDMA 发射信号、TD-SCDMA发射信号、LTE发射信号时，高频放大器工作在线性工作模式，当上述高频发射信号为GSM发射信号时，高频放大器工作在饱和工作模式。上述包含低频放大器和高频放大器的功率放大模块，通过将各种模式的信号只分为低频信号和高频信号，并由对应的放大器对其进行放大，有效地节省了功率放大器的数量，有效地减少了功率放大模块占用PCB的面积。为了实现上述功率放大器的功能，本发明实施例还提供了一种多模射频收发器， 该多模射频收发器包括分离模块，用于将接收到的发射信号分成低频发射信号或高频发射信号；发送模块，用于通过低频段发射端发送所述低频发射信号或通过高频段发射端发送所述高频发射信号。其中，所述低频发射信号为低频宽带码分多址(WCDMA)发射信号、低频码分多址 (CDMA)发射信号、低频时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、低频长期演进(LTE)发射信号或低频全球移动通讯系统(GSM)发射信号；所述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、 高频CDMA发射信号、高频TD-SCDMA发射信号、高频LTE发射信号或高频GSM发射信号。另外，为了更好地提高射频电路的集成度，本发明实施例还提供了一种种双工器， 应用于多模终端的收发通道，包括发射滤波器和接收滤波器，该双工器与现有双工器的区别在于所述接收滤波器，用于分时接收第一模式信号和第二模式信号与所述接收滤波器工作频段对应的频段的信号，并对接收到的信号进行滤波后输出；其中，所述第一模式信号包括宽带码分多址(WCDMA)信号、码分多址(CDMA)信号，所述第二模式信号包括全球移动通讯系统(GSM)信号。即天线开关模组中不需要设置GSM滤波器，该双工器可完成GSM滤波器的功能。如图2所示，为本发明双模终端实施例一的架构示意图，它主要四个部分组成基带芯片100、上述双模射频收发器200、上述功率放大模块300、开关电路400、上述双工器 500和天线开关模组600。其中，基带芯片100用于提供各个芯片所需的电源和对I Q信号进行分析处理，并控制GSM/WCDMA等多模射频收发器200、功率放大器300、单刀多掷开关400、天线开关模组 600等工作在对应的模式等。
GSM/WCDMA等多模射频收发器200，具有传统射频收发器相同的接收处理功能，将接收到的射频信号进行变频处理到IQ信号上，然后输入到基带芯片进行接收信号处理。但其与传统射频收发器的发射解调方式不同，它将发射信号经过信号处理后分成高频信号和低频信号，如表1所示；它具有HIGHBAND TX (高频段发射)端和LOW BAND TX (低频段发射)端；高频段发射端与高频放大器相连，低频段发射端与低频放大器相连。
表IWCDMA频段和GSM频段工作频率对应表
权利要求
1.一种功率放大模块，应用于多模终端的发射通道，其特征在于，该功率放大模块包括控制模块以及与所述控制模块相连的低频放大器和高频放大器，其中所述控制模块，用于根据来自基带芯片的控制信号向所述低频放大器或所述高频放大器发送工作模式指示信号；所述低频放大器，用于接收低频发射信号和所述控制模块发送的工作模式指示信号， 在所述工作模式指示信号指示的工作模式下对所述低频发射信号进行放大后输出；所述高频放大器，用于接收高频发射信号和所述控制模块发送的工作模式指示信号， 在所述工作模式指示信号指示的工作模式下对所述高频发射信号进行放大后输出。
2.根据权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于所述低频发射信号为低频宽带码分多址(WCDMA)发射信号、低频码分多址(CDMA)发射信号、低频时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、低频长期演进(LTE)发射信号或低频全球移动通讯系统(GSM)发射信号；所述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、高频CDMA发射信号、高频TD-SCDMA发射信号、高频LTE发射信号或高频GSM发射信号。
3.—种功率放大模块，应用于多模终端的发射通道，其特征在于，该功率放大模块包括功率放大器和与所述功率放大器相连的匹配电路，其中所述匹配电路，用于调整所述功率放大器的输入阻抗，使得所述功率放大器对不同频段信号的放大倍数相同；所述功率放大器，与所述匹配电路相连，用于在来自基带芯片的控制信号指示的工作模式下，对所述匹配电路输入的信号进行放大后输出。
4.根据权利要求3所述的功率放大模块，其特征在于所述信号为宽带码分多址(WCDMA)信号、码分多址(CDMA)发射信号、时分同步码分多址(TD-SCDMA)信号、长期演进(LTE)信号或全球移动通讯系统(GSM)信号。
5.一种多模射频收发器，其特征在于，该多模射频收发器包括分离模块，用于将接收到的发射信号分成低频发射信号或高频发射信号；发送模块，用于通过低频段发射端发送所述低频发射信号或通过高频段发射端发送所述高频发射信号。
6.根据权利要求5所述的多模射频收发器，其特征在于所述低频发射信号为低频宽带码分多址(WCDMA)发射信号、低频码分多址(CDMA)发射信号、低频时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、低频长期演进(LTE)发射信号或低频全球移动通讯系统(GSM)发射信号；所述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、高频CDMA发射信号、高频TD-SCDMA发射信号、高频LTE发射信号或高频GSM发射信号。
7.—种双工器，应用于多模终端的收发通道，包括发射滤波器和接收滤波器，其特征在于所述接收滤波器，用于分时接收第一模式信号和第二模式信号与所述接收滤波器工作频段对应的频段的信号，并对接收到的信号进行滤波后输出；其中，所述第一模式信号包括宽带码分多址(WCDMA)信号、码分多址(CDMA)信号，所述第二模式信号包括全球移动通讯系统(GSM)信号。
8.一种多模终端，包括依次连接的基带芯片、多模射频收发器、功率放大模块、双工器和天线开关模组，其特征在于所述多模射频收发器采用的是如权利要求5或6所述的多模射频收发器； 所述功率放大模块采用的是如权利要求1-4任一权利要求所述的功率放大模块； 所述多模终端还包括位于所述功率放大模块和所述双工器之间的开关电路，所述开关电路，用于根据来自所述基带芯片的控制信号，将来自功率放大模块的不同发射频段的信号分别输送到对应的双工器中；所述双工器采用的是如权利要求7所述的双工器；所述天线开关模组，用于接收来自所述双工器的发射信号和向所述双工器发送接收信号。
9.根据权利要求8所述的多模终端，其特征在于当所述功率放大模块包括低频放大器和高频放大器时，所述开关电路包括两个单刀多掷开关，所述两个单刀多掷开关分别与所述低频放大器和所述高频放大器相连；当所述功率放大模块包括一个功率放大器时，所述开关电路包括一个单刀多掷开关， 所述单刀多掷开关与所述功率放大器相连。
10.一种多模终端发射信号的方法，其特征在于，该方法包括功率放大模块根据来自基带芯片的控制信号，在线性工作模式或饱和工作模式下对接收到的发射信号进行放大后输出；开关电路根据来自基带芯片的切换控制信号将所述功率放大模块输出的放大后的发射信号切换到所述发射信号所在频段对应的双工器中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于 所述发射信号包括低频发射信号和/或高频发射信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述功率放大模块对接收到的发射信号放大之前，所述方法还包括 多模射频收发器将所述发射信号分成低频发射信号和高频发射信号，并分别通过低频段发射端和高频段发射端发送所述低频发射信号和所述高频发射信号。
13.根据权利要求10-12任一权利要求所述的方法，其特征在于所述低频发射信号为低频宽带码分多址(WCDMA)发射信号、低频码分多址(CDMA)发射信号、低频时分同步码分多址(TD-SCDMA)发射信号、低频长期演进(LTE)发射信号或低频全球移动通讯系统(GSM)发射信号；所述高频发射信号为高频WCDMA发射信号、高频CDMA发射信号、高频TD-SCDMA发射信号、高频LTE发射信号或高频GSM发射信号。
14.一种多模终端接收信号的方法，其特征在于，所述方法包括天线开关模组将接收的第一模式信号或第二模式信号发送到与所述信号所在频段对应的双工器中；所述双工器对接收到的信号进行滤波后输出；其中，所述第一模式信号为宽带码分多址(WCDMA)信号或码分多址(CDMA)信号，所述第二模式信号为全球移动通讯系统(GSM)信号。
全文摘要
本发明提供了一种功率放大模块、多模射频收发器、双工器、多模终端、多模终端发射信号和接收信号的方法，该功率放大模块包括控制模块以及与所述控制模块相连的低频放大器和高频放大器，其中该控制模块，用于根据来自基带芯片的控制信号向该低频放大器或该高频放大器发送工作模式指示信号；该低频放大器，用于接收低频发射信号和该控制模块发送的工作模式指示信号，在该工作模式指示信号指示的工作模式下对该低频发射信号进行放大后输出；该高频放大器，用于接收高频发射信号和该控制模块发送的工作模式指示信号，在该工作模式指示信号指示的工作模式下对该高频发射信号进行放大后输出。上述多模终端，有效地减少了占用PCB的面积。
文档编号H04W88/06GK102510297SQ20111034597
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者杜天波 申请人:中兴通讯股份有限公司