一种射频放大处理电路及通信终端的制作方法

文档序号:11435907阅读:158来源:国知局
一种射频放大处理电路及通信终端的制造方法与工艺

本发明涉及无线通信信号收发处理技术领域,具体涉及一种射频放大处理电路及通信终端。



背景技术:

移动通信终端使用的无线通信公众网络已发展到第四代移动通信网络,即4g网络,但限于无线通信公众网络建设的时间性和阶段性,在实际使用中,第二代、第三代的移动通信网络,即2g、3g网络还在使用。因此,移动通信终端不仅需要发射或接收第四代移动通信信号,也需要发射或接收第二代、第三代的移动通信信号。

由于第二代移动通信信号需要更大的功率输出、更低的负载阻抗、更严格的谐波抑制要求,因此现有技术中,在无线通信信号发射前的射频功率放大中,使用了两个射频功率放大器分别对第三代、第四代移动通信信号和第二代移动通信信号进行放大;具体见图1,如图1所示,现有技术中的射频放大处理电路包括射频功率放大器11、12,输出匹配网络111、121,双工器112。

但是,因为两个射频功率放大器需要占用较多的印制板空间,使制作成本增加;两个射频功率放大器在布板时需要通过走线相连,在射频范围内,走线总是存在寄生效应,并很容易与周围的元器件产生耦合;寄生效应和耦合会影响射频功率放大器的输出功率、负载阻抗和谐波功率等指标;因此,采用两个射频功率放大器,占用较多的印制板空间,增加制作成本,且增加放大器的调试难度。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例期望提供一种射频放大处理电路及通信终端,能降低射频放大电路的制作成本和放大器的调试难度。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

本发明实施例提供了一种射频放大处理电路,所述电路包括射频功率放大器、发射天线和滤波部件;其中,

所述射频功率放大器,用于将调制后的第一无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第一无线通信信号经由第一线路传输至发射天线进行发射;或将调制后的第二无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第二无线通信信号经由第二线路传输至滤波部件;

所述滤波部件,用于对放大后的第二无线通信信号进行滤波处理,并将滤波后的第二无线通信信号继续经由第二线路传输至发射天线进行发射。

优选地,所述电路还包括选择开关,所述选择开关的固定端与所述射频功率放大器的输出端连接,所述选择开关的选择端根据控制信号选择连接第一线路或第二线路。

优选地,所述电路还包括隔离滤波部件,用于将发射信号和接收信号进行隔离滤波,所述隔离滤波部件位于所述射频功率放大器和所述发射天线之间的第一线路上。

优选地,所述电路还包括阻抗匹配部件,用于根据所述发射天线的负载阻抗,对所述射频功率放大器进行阻抗匹配;所述阻抗匹配部件的输入端连接所述射频功率放大器,所述阻抗匹配部件的输出端根据控制信号选择连接所述第一线路或第二线路。

优选地,所述滤波部件为谐波滤波器。

本发明实施例还提供了一种通信终端,所述通信终端包括下变频部件、低噪声放大器、信号调制部件、中频放大器、上变频部件和射频放大处理电路;所述射频放大处理电路包括射频功率放大器、发射天线和滤波部件,其中,

所述射频功率放大器,用于将调制后的第一无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第一无线通信信号经由第一线路传输至发射天线进行发射;或将调制后的第二无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第二无线通信信号经由第二线路传输至滤波部件;

所述滤波部件,用于对放大后的第二无线通信信号进行滤波处理,并将滤波后的第二无线通信信号继续经由第二线路传输至发射天线进行发射。

优选地,所述射频放大处理电路还包括选择开关,所述选择开关的固定端与所述射频功率放大器的输出端连接,所述选择开关的选择端根据控制信号选择连接第一线路或第二线路。

优选地,所述射频放大处理电路还包括隔离滤波部件,用于将发射信号和接收信号进行隔离滤波,所述隔离滤波部件位于所述射频功率放大器和所述发射天线之间的第一线路上。

优选地,所述射频放大处理电路还包括阻抗匹配部件,用于根据所述发射天线的负载阻抗,对所述射频功率放大器进行阻抗匹配;所述阻抗匹配部件的输入端连接所述射频功率放大器,所述阻抗匹配部件的输出端根据控制信号选择连接所述第一线路或第二线路。

优选地,所述通信终端还包括主控芯片,所述主控芯片用于根据确定的无线通信信号类型,发出控制所述选择开关连接第一线路或第二线路的控制信号。

本发明实施例提供的射频放大处理电路及通信终端,将调制后的第一无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第一无线通信信号经由第一线路传输至发射天线进行发射;或将调制后的第二无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第二无线通信信号经由第二线路传输至滤波部件进行滤波处理,然后将滤波后的第二无线通信信号继续经由第二线路传输至发射天线进行发射;可见,本发明实施例将原来需要两个或两个以上射频功率放大器才能处理的多种网络制式、多种频段的移动通信信号,通过同一个射频功率放大器进行处理,然后再对其中的第二代移动通信信号增加额外的滤波部件进行谐波功率抑制和基频阻抗变换处理后发射,避免使用两个射频功率放大器,减小了射频功率放大器需要占用的印制板空间,简化了电路的布线设计,降低了射频放大电路的制作成本和放大器的调试难度。

附图说明

图1为现有技术中无线通信信号射频放大处理电路的原理示意图;

图2为本发明实施例一射频放大处理电路的原理示意图;

图3为图2中的输出匹配网络的结构示意图;

图4为图2中的谐波滤波器的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种射频放大处理电路,包括射频功率放大器、发射天线和滤波部件;其中,

所述射频功率放大器,用于将调制后的第一无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第一无线通信信号经由第一线路传输至发射天线进行发射;或将调制后的第二无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第二无线通信信号经由第二线路传输至滤波部件;

所述滤波部件,用于对放大后的第二无线通信信号进行滤波处理,并将滤波后的第二无线通信信号继续经由第二线路传输至发射天线进行发射。

本发明实施例的原理是:通过同一个射频功率放大器处理多种无线通信信号,然后再对其中的第二代移动通信信号增加额外的滤波部件进行谐波功率抑制和基频阻抗变换处理后发射,避免使使用两个或两个以上的射频功率放大器,减小了射频功率放大器需要占用的印制板空间,简化了电路的布线设计,降低了射频放大电路的制作成本和放大器的调试难度。

这里,多种无线通信信号可以包括各种需要射频放大的无线通信信号,既可以包括第二代、第三代和第四代在内的各种已有移动通信网络制式的信号,也可以包括无线保真(wifi,wireless-fidelity)和全球微波互联接入(wimax,worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess)信号,还可以是其它需要射频放大的无线通信信号,不作一一例举;

具体地,移动通信网络制式的信号可以包括第二代(2g)的全球移动通信系统(gsm,globalsystemformobilecommunication)/码分多址(cdma,codedivisionmultipleaccess)、第三代(3g)的移动通信的时分-同步码分多址(td-scdma,timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess)/cdma2000(codedivisionmultipleaccess2000)/宽带码分多址(wcdma,widebandcodedivisionmultipleaccess)和第四代(4g)的移动通信的时分-长期演进(td-lte,timedivisionlongtermevolution)/频分双工-长期演进(fdd-lte,frequencydivisionduplexinglongtermevolution)等多种;

其中,每一种移动通信网络制式的信号还可以包括多个频段,例如gsm的移动通信网络制式可以支持850m、900m、1800m、1900m等多个频段。

本发明实施例中,所述第二无线通信信号是相对需要更大的功率输出、更低的负载阻抗、更严格的谐波抑制要求的无线通信信号,所述第一无线通信信号是除此之外的其它无线通信信号;

具体地,所述第一无线通信信号可以是移动通信网络制式信号中第三代移动通信网络制式以上的无线通信信号,包括已有的第三代移动通信网络制式和第四代移动通信网络制式,也可以是wifi信号或wimax信号;所述第二无线通信信号可以是第二代移动通信网络制式的通信信号。

所述射频功率放大器可以是三极管(bipolarjunctiontransistor),也可以是场效应管(fet,fieldeffecttransistor)或mos管(metaloxidesemiconductor);

在实际使用中,所述射频功率放大器优选三极管,所述三极管可以是现有技术中处理2g无线通信信号的三极管,也可以是处理3g以上的无线通信信号的三极管。

具体地,针对各种不同的信号,需要调整所述射频功率放大器的参数;

所述信号为第三代移动通信网络制式以上的通信信号时,基于所述第三代移动通信网络制式以上的通信信号的发射要求,调整所述射频功率放大器;

所述信号为wifi信号或wimax信号时,基于wifi信号或wimax信号的发射要求,调整所述射频功率放大器;

所述信号为第二代移动通信网络制式的通信信号时,基于所述第二代移动通信网络制式的通信信号的发射要求,调整所述射频功率放大器;

这里,所述射频功率放大器的参数可以在功率和带宽方面进行调整;一般地,由所述射频放大处理电路所在的终端设备对所述射频功率放大器进行调整。

所述第二线路用于传输相对需要更大的功率输出、更低的负载阻抗、更严格的谐波抑制要求的无线通信信号,所述第一线路用于传输其它的无线通信信号;

具体地,所述第一线路用于传输第三代移动通信网络制式以上的通信信号、wifi信号和wimax信号,所述第二线路用于传输第二代移动通信网络制式的通信信号;

由于第二代无线通信信号需要更大的功率输出、更低的负载阻抗、更严格的谐波抑制要求,因此所述第二线路还设有能对信号进行谐波功率抑制和基频阻抗变换的滤波部件;

具体地,所述滤波部件可以是谐波滤波器(harmonicfilter)。

进一步地,所述射频放大处理电路还包括选择开关,所述选择开关的固定端与所述射频功率放大器的输出端连接,所述选择开关的选择端根据控制信号选择连接第一线路或第二线路。

这样,可以通过所述选择开关对所述射频功率放大器的输出是经由所述第一线路,还是所述第二线路传输至发射天线进行发射作出选择;一般地,由射频放大处理电路所在的终端设备对所述选择开关进行控制。

进一步地,所述射频放大处理电路还包括隔离部件,用于将发射信号和接收信号进行隔离,所述隔离部件位于所述射频功率放大器和所述发射天线之间的第一线路上;

一般地,第三代移动通信网络制式以上的通信信号、wifi信号和wimax信号的上、下行信号都是通过同一个发射天线进行收发的,所以需要使用隔离部件对上下行信号进行隔离,使之互不影响;

具体地,所述隔离部件可以是双工器(duplexer)。

进一步地,所述射频放大处理电路还包括阻抗匹配部件,用于根据所述发射天线的负载阻抗,对所述射频功率放大器进行阻抗匹配;所述阻抗匹配部件的输入端连接所述射频功率放大器,所述阻抗匹配部件的输出端根据控制信号选择连接所述第一线路或第二线路。

为进一步提高信号的发射功率,需要对射频功率放大器进行符合第三代移动通信网络制式以上通信信号发射要求的输出阻抗匹配处理;

由于第二代移动通信网络制式的通信信号的功率要求更高,因此先把射频功率放大器进行符合第三代移动通信网络制式以上通信信号发射要求的输出阻抗匹配;如果是第二代移动通信网络制式的通信信号,则在此基础上另作进一步处理,也就是进入第二线路进行进一步处理;

具体地,所述阻抗匹配部件可以是输出匹配网络(omn,outputmatchingnetwork)。

本发明实施例还提供了一种通信终端,所述通信终端包括下变频部件、低噪声放大器、信号调制部件、中频放大器、上变频部件和射频放大处理电路;所述射频放大处理电路包括射频功率放大器、发射天线和滤波部件,其中,

所述射频功率放大器,用于将调制后的第一无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第一无线通信信号经由第一线路传输至发射天线进行发射;或将调制后的第二无线通信信号的功率进行射频放大,并将放大后的第二无线通信信号经由第二线路传输至滤波部件;

所述滤波部件,用于对放大后的第二无线通信信号进行滤波处理,并将滤波后的第二无线通信信号继续经由第二线路传输至发射天线进行发射。

进一步地,所述射频放大处理电路还包括选择开关,所述选择开关的固定端与所述射频功率放大器的输出端连接,所述选择开关的选择端根据控制信号选择连接第一线路或第二线路。

进一步地,所述射频放大处理电路还包括隔离部件,用于将发射信号和接收信号进行隔离,所述隔离部件位于所述射频功率放大器和所述发射天线之间的第一线路上。

进一步地,所述射频放大处理电路还包括阻抗匹配部件,用于根据所述发射天线的负载阻抗,对所述射频功率放大器进行阻抗匹配;所述阻抗匹配部件的输入端连接所述射频功率放大器,所述阻抗匹配部件的输出端根据控制信号选择连接所述第一线路或第二线路。

进一步地,所述通信终端还包括主控芯片,用于根据确定的无线通信信号类型,发出控制所述选择开关连接第一线路或第二线路的控制信号;

更进一步地,所述主控芯片还用于根据确定的无线通信信号类型,对所述射频功率放大器的参数进行调整。

为了能够更详尽的了解本发明的特点与技术内容,下面将结合附图对本发明的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本发明。

实施例一

图2为本发明实施例一射频放大处理电路的原理示意图;如图2所示,所述射频放大处理电路包括射频功率放大器21、输出匹配网络22、第一选择开关23、双工器24、谐波滤波器25、第二选择开关26和发射天线27;

所述射频功率放大器21的输出端连接所述输出匹配网络22,所述输出匹配网络22的输出端连接所述第一选择开关23,所述第一选择开关23可以选择连接所述双工器24或所述谐波滤波器25,所述双工器24或所述谐波滤波器25均可以连接所述发射天线27;

所述射频功率放大器21,用于将包括各种需要射频放大的无线通信信号进行放大;

具体地,既可以包括2g/3g/4g在内的移动通信网络制式信号,也可以包括wifi和wimax信号。

所述输出匹配网络22,用于根据所述发射天线27的负载阻抗,对所述射频功率放大器21进行阻抗匹配;

也就是说,先对任意一种信号按较低要求的第三代移动通信网络制式以上的通信信号,对所述射频放大器进行阻抗匹配;

本实施例中,所述输出匹配网络22采用多个lc谐振电路并联的输出匹配网络,具体结构如图3所示。

所述第一选择开关23,用于根据信号的网络制式,选择所述输出匹配网络22的输出端的线路走向;

所述信号为第三代移动通信网络制式以上的信号、wifi信号或wimax信号时,所述第一选择开关23置于上方,所述输出匹配网络22与所述双工器24连接;

所述信号为第二代移动通信网络制式的信号时,所述第一选择开关23置于下方,所述输出匹配网络22与所述谐波滤波器25连接;

所述第一选择开关23可以由射频放大处理电路所在的终端设备中的主控芯片进行控制。

所述双工器24,用于所述信号为第三代移动通信网络制式以上的通信信号时,将所述信号与发射天线27接收的信号进行隔离;

因为第三代移动通信网络制式以上的通信信号的上、下行信号都是通过同一个发射天线27进行收发的,双工器24主要是用于将上下行信号进行隔离,互不影响。

所述谐波滤波器25,用于所述信号为第二代移动通信网络制式的通信信号时,对所述信号进行谐波功率抑制和基频阻抗变换;

所述谐波滤波器25除了可以进行谐波功率抑制,也可以作基频阻抗变换,进一步提高信号功率,符合第二代移动通信网络制式通信信号的发射要求;

所述谐波滤波器25的结构如图4所示;

所述第二选择开关26,用于根据信号的网络制式,决定所述双工器24或所述谐波滤波器25中的一个与所述发射天线27连接;

所述射频放大处理电路所在的终端设备中的主控芯片对所述第二选择开关26与所述第一选择开关23进行联动控制。

实施例二

本实施例中提供了一种通信终端,包括主控芯片、下变频部件、低噪声放大器、信号调制部件、中频放大器、上变频部件和射频放大处理电路;其中,

所述射频放大处理电路的组成结构、各组成部分之间的连接关系、以及各组成部分的功能原理均与实施例一中描述相同,不再赘述。

所述主控芯片,用于根据确定的无线通信信号类型,控制所述选择开关连接第一线路或第二线路。

具体的,所述主控芯片根据所述通信终端所处的网络,确定待发射的无线通信信号类型,并根据确定的无线通信信号类型,发出控制所述选择开关连接第一线路或第二线路的控制信号;

所述主控芯片,还用于根据确定的无线通信信号类型,对所述射频功率放大器的参数进行调整。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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