一种信号收发装置及终端设备的制作方法

文档序号:17756260发布日期:2019-05-24 21:19阅读:158来源:国知局
一种信号收发装置及终端设备的制作方法

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种信号收发装置及终端设备。



背景技术:

经济技术发展和科学技术的不断进步,用户对移动通信技术提出了越来越多的需求,如高可靠性和低时延,以满足车联网、自动驾驶和远程医疗等应用要求;更高的通信速率,以支持超清视频的应用需求;低功耗、大连接场景和高流量密度等,以满足智能工业和农业等在物联网和热点地区覆盖的需求。为满足这些需求,第五代移动通信技术(简称5g),应运而生,5g通过引入新的宽带频谱,如毫米波频段、6g以下频段(简称sub6g)划分出3.5ghz(3.3ghz-4.2ghz)和4.5ghz(范围为4.4ghz-5.0ghz)的频段实现宽带的高速和低时延覆盖要求,同时还采用大规模天线技术和多址接入、波束赋形、高功率终端等技术满足上述需求。目前的5g频谱规划如下:

由上述列表可以看出,5g新增的sub6g频段,即n77、n78、n79频段均为tdd(timedivisionduplexing,时分双工),因此tdd在5g中占比会上升,其应用将会受到更多的重视。另外,n1、n2、n3、n5、n7、n8、n38、n41等频段,都是lte(longtermevolution,长期演进)的refarming(频谱重整)频段,因此4g和5g在很长的一段时间内将长期共存,终端产品的发展趋势是轻量化和便携化,4g和5g的长期共存会导致终端产品的pcb(printedcircuitboard,印制电路板)面积增大,产品重量增加,因此减小终端产品体积和重量是当前的一大挑战。而4g和5g的长期共存以及5g的大规模接入和高功率终端技术,会有1路发射4路接收(简称1t4r)和2路发射4路接收(简称2t4r)场景存在,使得射频链路的设计变得复杂,而实现射频架构多种场景兼容将使得射频链路的设计简单而便捷。

目前1t4r和2t4r的兼容方案,设计架构复杂,采用3p3t等不成熟物料(t数越多性能越差),并且走线较长,影响总体的发射接收性能。并且3p3t或者4p4t在性能上都差于dpdt(双刀双掷开关),从而导致接收通路总体损失较大。同时因为新物料价格效应,成本会远高于dpdt,再者目前的设计方案存在不用的端口,比较浪费,同时会占用更多的pcb面积,提高了设计的复杂度和终端产品的成本。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种信号收发装置及终端设备,以解决现有技术中的射频收发系统架构复杂、走线较长,影响发射接收性能,以及设计复杂度和终端产品成本较高的问题。

为了解决上述问题,本发明实施例是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供一种信号收发装置,包括:

第一通信模块和第二通信模块;

与所述第一通信模块的第一端和所述第二通信模块的第一端分别连接的第一开关;

与所述第一通信模块的第二端连接的第二开关,与所述第二开关连接的第一天线结构;

与所述第二通信模块的第二端连接的第三开关,以及与所述第三开关连接的第二天线结构;

其中,所述第一通信模块对应于第一发射链路和两条接收链路,所述第二通信模块对应于第二发射链路和两条接收链路;在信号发射时,所述第一发射链路和所述第二发射链路中的至少一条处于导通状态,在信号接收时,所述第一通信模块和所述第二通信模块分别对应的两条接收链路均处于导通状态。

第二方面,本发明实施例提供一种终端设备,包括上述的信号收发装置。

本发明技术方案,将第一通信模块的第一端和第二通信模块的第一端分别连接至第一开关,在第一通信模块的第二端与第一天线结构之间设置第二开关,在第二通信模块的第二端与第二天线结构之间设置第三开关,通过设置三个开关的导通状态实现在信号发射时,第一通信模块对应的第一发射链路和第二通信模块对应的第二发射链路中的至少一条处于导通状态,在信号接收时,第一通信模块和第二通信模块分别对应的两条接收链路均处于导通状态,可以保证一路发射四路接收和二路发射四路接收两种模式的兼容,且上述结构设计可以减少接收链路插损,提升发射链路性能,减少走线长度,降低终端设备的设计复杂度并降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例信号收发装置示意图;

图2表示本发明实施例信号收发装置与处理器配合示意图;

图3表示本发明实施例终端设备硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种信号收发装置,如图1所示,包括:

第一通信模块11和第二通信模块12;与第一通信模块11的第一端和第二通信模块12的第一端分别连接的第一开关2;与第一通信模块11的第二端连接的第二开关31,与第二开关31连接的第一天线结构4;与第二通信模块12的第二端连接的第三开关32,以及与第三开关32连接的第二天线结构5;

其中,第一通信模块11对应于第一发射链路和两条接收链路,第二通信模块12对应于第二发射链路和两条接收链路;在信号发射时,第一发射链路和第二发射链路中的至少一条处于导通状态,在信号接收时,第一通信模块11和第二通信模块12分别对应的两条接收链路均处于导通状态。

本发明实施例提供的信号收发装置包括:第一通信模块11、第二通信模块12、第一开关2、第二开关31、第三开关32、第一天线结构4以及第二天线结构5,其中第一通信模块11的第一端和第二通信模块12的第一端均连接至第一开关2,第一通信模块11的第二端通过第二开关31连接至第一天线结构4,第二通信模块12的第二端通过第三开关32连接至第二天线结构5。

第一通信模块11对应于第一发射链路和两条接收链路,第二通信模块12对应于第二发射链路和两条接收链路,在信号发射时,第一通信模块11的第一发射链路和/或第二通信模块12的第二发射链路导通,在信号接收时,第一通信模块11的两条接收链路和第二通信模块12的两条接收链路均导通。

在第一通信模块11的第一发射链路或第二通信模块12的第二发射链路导通,第一通信模块11的两条接收链路和第二通信模块12的两条接收链路均导通时,可以实现一路发射四路接收(1t4r)模式;在第一通信模块11的第一发射链路和第二通信模块12的第二发射链路导通,第一通信模块11的两条接收链路和第二通信模块12的两条接收链路均导通时,可以实现二路发射四路接收(2t4r)模式。

本发明的信号收发装置,可以保证一路发射四路接收和二路发射四路接收两种模式的兼容,且上述结构设计可以减少接收链路插损,提升发射链路性能,减少走线长度,降低终端设备的设计复杂度并降低制造成本。

在本发明实施例中,如图1所示,第一开关2、第二开关31以及第三开关32均为双刀双掷开关,信号收发装置还包括:调制解调器6;第一开关2的第一端连接至调制解调器6的第一端口和第二端口,第一开关2的第二端与第一通信模块11的第一发射端口111和第二通信模块12的第二发射端口121连接。

第一开关2为双刀双掷开关,可以实现第一开关2与第一通信模块11和第二通信模块12的连接,其中第一开关2的第一端与调制解调器6连接,具体可连接至调制解调器6的第一端口和第二端口,这里的第一端口和第二端口均为发射端口。第一通信模块11包括第一发射端口111,第二通信模块12包括第二发射端口121,其中第一发射端口111位于第一通信模块11的第一端,第二发射端口121位于第二通信模块12的第一端。第一开关2的第二端与第一通信模块11的第一发射端口111和第二通信模块12的第二发射端口121连接。

其中,第一发射端口111可连接至第一开关2的第一不动端,第二发射端口121连接至第一开关2的第二不动端,第一开关2的第一动端连接至调制解调器6的第一端口、第二动端连接至调制解调器6的第二端口。第一开关2的第一动端可以连接至第一不动端、第二动端可以连接至第二不动端,实现第一发射端口111连接至调制解调器6的第一端口、第二发射端口121连接至调制解调器6的第二端口;第一开关2的第一动端可以连接至第二不动端、第二动端可以连接至第一不动端,实现第一发射端口111连接至调制解调器6的第二端口、第二发射端口121连接至调制解调器6的第一端口。

调制解调器6可连接至基带处理器,在信号发射时,调制解调器6将基带处理器传输的基带信号转化为射频信号,通过第一发射链路和/或第二发射链路发送;在信号接收时,将所接收的射频信号转化为基带信号传输至基带处理器,以实现对发射信号和接收信号的处理。

在本发明实施例中,如图1所示,第二开关31的第一端与第一通信模块11的第一发射/接收端口112和第一信号接收端口113连接,第二开关31的第二端与第一天线结构4的第一天线41和第二天线42连接。

第一通信模块11包括位于第二端的第一发射/接收端口112和第一信号接收端口113,第一天线结构4包括第一天线41和第二天线42,第二开关31设置于第一通信模块11与第一天线结构4之间。且由于第二开关31为双刀双掷开关,可以实现第二开关31的第一端与第一发射/接收端口112和第一信号接收端口113连接,第二开关31的第二端与第一天线41和第二天线42连接。

其中,第一发射/接收端口112连接至第二开关31的第一动端,第一信号接收端口113连接至第二开关31的第二动端,第二开关31的第一不动端和第二不动端分别连接至第一天线结构4的第一天线41和第二天线42。第二开关31的第一动端可以连接至第一不动端,第二动端可以连接至第二不动端,实现第一发射/接收端口112与第一天线41、第一信号接收端口113与第二天线42的连接。第二开关31的第一动端还可以连接至第二不动端,第二动端可以连接至第一不动端,实现第一发射/接收端口112与第二天线42、第一信号接收端口113与第一天线41的连接。

即通过第二开关31可以实现第一发射/接收端口112与第一天线41、第一信号接收端口113与第二天线42的连接,或者实现第一发射/接收端口112与第二天线42、第一信号接收端口113与第一天线41的连接。

在本发明实施例中,第三开关32的第一端与第二通信模块12的第二发射/接收端口122和第二信号接收端口123连接,第三开关32的第二端与第二天线结构5的第三天线51和第四天线52连接。

第二通信模块12包括位于第二端的第二发射/接收端口122和第二信号接收端口123,第二天线结构5包括第三天线51和第四天线52,第三开关32设置于第二通信模块12与第二天线结构5之间。且由于第三开关32为双刀双掷开关,可以实现第三开关32的第一端与第二发射/接收端口122和第二信号接收端口123连接,第三开关32的第二端与第三天线51和第四天线52连接。

其中,第二发射/接收端口122连接至第三开关32的第一动端,第二信号接收端口123连接至第三开关32的第二动端,第三开关32的第一不动端和第二不动端分别连接至第二天线结构5的第三天线51和第四天线52。第三开关32的第一动端可以连接至第一不动端,第二动端可以连接至第二不动端,实现第二发射/接收端口122与第三天线51、第二信号接收端口123与第四天线52的连接。第三开关32的第一动端还可以连接至第二不动端,第二动端可以连接至第一不动端,实现第二发射/接收端口122与第四天线52、第二信号接收端口123与第三天线51的连接。

即通过第三开关32可以实现第二发射/接收端口122与第三天线51、第二信号接收端口123与第四天线52的连接,或者实现第二发射/接收端口122与第四天线52、第二信号接收端口123与第三天线51的连接。

通过采用插损和隔离度都有优势且较为成熟的双刀双掷开关替换设置于通信模块与天线结构之间的3p3t,可以减少接收通路插损,降低成本。同时在发射链路前(通信模块与调制解调器之间)增加双刀双掷开关,可以消除插损和负载影响,提升发射性能,并减小走线长度,与此同时可实现一路发射四路接收和二路发射四路接收两种模式的兼容,降低了射频链路设计的复杂度。

在本发明实施例中,如图1所示,第一通信模块11还包括:第一功率放大器114、第一发射/接收滤波器115、第一接收滤波器116、第一传输端口117、第二传输端口118以及第一单刀双掷开关119;其中,第一功率放大器114与第一发射端口111连接,第一发射/接收滤波器115与第一发射/接收端口112连接,第一单刀双掷开关119的第一不动端与第一功率放大器114连接,第一单刀双掷开关119的第二不动端与第一传输端口117连接,第一单刀双掷开关119的动端与第一发射/接收滤波器115连接,第二传输端口118通过第一接收滤波器116与第一信号接收端口113连接,且第一传输端口117和第二传输端口118均连接至调制解调器6的接收端口。

第一通信模块11除上述的第一发射端口111、第一发射/接收端口112和第一信号接收端口113之外,还包括:与第一发射端口111连接的用于功率放大的第一功率放大器114,与第一发射/接收端口112连接的用于发射和接收复用的第一发射/接收滤波器115,与第一发射端口111位于同一端的第一传输端口117和第二传输端口118,设置于第二传输端口118与第一信号接收端口113之间的、且分别与第二传输端口118和第一信号接收端口113连接的第一接收滤波器116,以及用于切换发射和接收链路的第一单刀双掷开关119。其中第一单刀双掷开关119的两个不动端分别与第一功率放大器114和第一传输端口117连接,第一单刀双掷开关119的动端与第一发射/接收滤波器115连接,通过第一单刀双掷开关119的开关切换可以实现第一发射/接收滤波器115与第一功率放大器114的连通,或者第一发射/接收滤波器115与第一传输端口117的连通。其中,第一传输端口117和第二传输端口118为接收端口,均连接至调制解调器6的接收端口,实现将接收的射频信号传输至调制解调器6。

其中,在第一通信模块11对应的第一发射链路导通时,第一单刀双掷开关119的动端与第一不动端连接,此时第一单刀双掷开关119连通第一功率放大器114和第一发射/接收滤波器115,调制解调器6、第一开关2、第一发射端口111、第一功率放大器114、第一单刀双掷开关119、第一发射/接收滤波器115、第一发射/接收端口112、第二开关31以及第一发射天线依次连接,第一发射天线为第一天线41或第二天线42。

在第一单刀双掷开关119连通第一功率放大器114和第一发射/接收滤波器115时,调制解调器6、第一开关2、第一发射端口111、第一功率放大器114、第一单刀双掷开关119、第一发射/接收滤波器115、第一发射/接收端口112、第二开关31以及第一发射天线连接,可形成第一发射链路。

第一通信模块11对应于第一接收链路和第二接收链路;在第一通信模块11对应的第一接收链路导通时,第一单刀双掷开关119的动端与第二不动端连接,第一接收天线、第二开关31、第一发射/接收端口112、第一发射/接收滤波器115、第一单刀双掷开关119、第一传输端口117以及调制解调器6依次连接;在第一通信模块11对应的第二接收链路导通时,第二接收天线、第二开关31、第一信号接收端口113、第一接收滤波器116、第二传输端口118以及调制解调器6依次连接;第一接收天线与第二接收天线分别为第一天线41、第二天线42中的一个。

在第一单刀双掷开关119连通第一传输端口117和第一发射/接收滤波器115时,第一接收天线、第二开关31、第一发射/接收端口112、第一发射/接收滤波器115、第一单刀双掷开关119、第一传输端口117以及调制解调器6连接,可形成第一接收链路。第二接收天线、第二开关31、第一信号接收端口113、第一接收滤波器116、第二传输端口118以及调制解调器6依次连接,始终处于导通状态,可形成第二接收链路。其中在第一接收链路连通时,第一功率放大器114可处于关闭状态。

其中,第一接收天线与第二接收天线分别为第一天线41、第二天线42中的一个,也就是,若第一接收天线为第一天线41,则第二接收天线为第二天线42,相应的,若第一接收天线为第二天线42,则第二接收天线为第一天线41。

在本发明实施例中,如图1所示,第二通信模块12还包括:第二功率放大器124、第二发射/接收滤波器125、第二接收滤波器126、第三传输端口127、第四传输端口128以及第二单刀双掷开关129;

其中,第二功率放大器124与第二发射端口121连接,第二发射/接收滤波器125与第二发射/接收端口122连接,第二单刀双掷开关129的第一不动端与第二功率放大器124连接,第二单刀双掷开关129的第二不动端与第三传输端口127连接,第二单刀双掷开关129的动端与第二发射/接收滤波器125连接,第四传输端口128通过第二接收滤波器126与第二信号接收端口123连接,且第三传输端口127和第四传输端口128均连接至调制解调器6的接收端口。

第二通信模块12除上述的第二发射端口121、第二发射/接收端口122和第二信号接收端口123之外,还包括:与第二发射端口121连接的用于功率放大的第二功率放大器124,与第二发射/接收端口122连接的用于发射和接收复用的第二发射/接收滤波器125,与第二发射端口121位于同一端的第三传输端口127和第四传输端口128,设置于第四传输端口128与第二信号接收端口123之间的、且分别与第四传输端口128和第二信号接收端口123连接的第二接收滤波器126,以及用于切换发射和接收链路的第二单刀双掷开关129。其中第二单刀双掷开关129的两个不动端分别与第二功率放大器124和第三传输端口127连接,第二单刀双掷开关129的动端与第二发射/接收滤波器125连接,通过第二单刀双掷开关129的状态切换可以实现第二发射/接收滤波器125与第二功率放大器124的连通,或者第二发射/接收滤波器125与第三传输端口127的连通。第三传输端口127和第四传输端口128为接收端口,均连接至调制解调器6的接收端口,实现将接收的射频信号传输至调制解调器6。

其中,在第二通信模块12对应的第二发射链路导通时,第二单刀双掷开关129的动端与第一不动端连接,调制解调器6、第一开关2、第二发射端口121、第二功率放大器124、第二单刀双掷开关129、第二发射/接收滤波器125、第二发射/接收端口122、第三开关32以及第二发射天线依次连接,第二发射天线为第三天线51或第四天线52。

在第二单刀双掷开关129连通第二功率放大器124和第二发射/接收滤波器125时,调制解调器6、第一开关2、第二发射端口121、第二功率放大器124、第二单刀双掷开关129、第二发射/接收滤波器125、第二发射/接收端口122、第三开关32以及第二发射天线连接,可形成第二发射链路。

第二通信模块12对应于第三接收链路和第四接收链路;在第二通信模块12对应的第三接收链路导通时,第二单刀双掷开关129的动端与第二不动端连接,第三接收天线、第三开关32、第二发射/接收端口122、第二发射/接收滤波器125、第二单刀双掷开关129、第三传输端口127以及调制解调器6依次连接;在第二通信模块12对应的第四接收链路导通时,第四接收天线、第三开关32、第二信号接收端口123、第二接收滤波器126、第四传输端口128以及调制解调器6依次连接;第三接收天线与第四接收天线分别为第三天线51、第四天线52中的一个。

在第二单刀双掷开关129连通第三传输端口127和第二发射/接收滤波器125时,第三接收天线、第三开关32、第二发射/接收端口122、第二发射/接收滤波器125、第二单刀双掷开关129、第三传输端口127以及调制解调器6连接,可形成第三接收链路。第四接收天线、第三开关32、第二信号接收端口123、第二接收滤波器126、第四传输端口128以及调制解调器6依次连接,始终处于导通状态,可形成第四接收链路。其中在第三接收链路连通时,第二功率放大器124可处于关闭状态。

其中,若第三接收天线为第三天线51,则第四接收天线为第四天线52,相应的,若第三接收天线为第四天线52,则第四接收天线为第三天线51。

在本发明上述实施例中,第一通信模块11和第二通信模块12均为5g通信模块,可以在4g和5g共存模式以及5g大规模接入下实现一路发射四路接收和二路发射四路接收两种模式的兼容,降低终端设备的设计复杂度、提升性能并降低制造成本。

本发明实施例提供的信号收发装置,将第一通信模块和第二通信模块的第一端分别连接至第一开关,在第一通信模块的第二端与第一天线结构之间设置第二开关,在第二通信模块的第二端与第二天线结构之间设置第三开关,通过设置三个开关的导通状态实现在信号发射时,第一通信模块对应的第一发射链路和第二通信模块对应的第二发射链路中的至少一条处于导通状态,在信号接收时,第一通信模块和第二通信模块分别对应的两条接收链路均处于导通状态,可以保证一路发射四路接收和二路发射四路接收模式的兼容,且上述结构设计可以减少接收链路插损,提升发射链路性能,减少走线长度,降低终端设备的设计复杂度并降低制造成本。

本发明实施例还提供一种终端设备,包括上述的信号收发装置。其中如图2所示,终端设备还包括处理器7,处理器7与信号收发装置连接,可以控制信号收发装置的工作。

其中,处理器7具体与信号收发装置的第一开关2、第二开关31、第三开关32、第一通信模块11以及第二通信模块12连接。在二路发射四路接收模式下,处理器7可以根据环境参考信号在第一天线41、第二天线42中确定第一发射天线,在第三天线51以及第四天线52中确定出第二发射天线。在一路发射四路接收模式下,处理器7可以根据环境参考信号在第一天线41、第二天线42、第三天线51以及第四天线52中确定出发射天线。

如图1和图2所示,在二路发射四路接收模式下,处理器7联网实时监测环境参考信号,针对于第一通信模块11而言,需要在第一天线41以及第二天线42中确定环境参考信号较好的天线为第一发射天线。然后向第二开关31发送控制信号使得第一通信模块11的第一发射/接收端口112通过第二开关31连接至第一发射天线、第一通信模块11的第一信号接收端口113通过第二开关31连接至另一天线。

处理器7可以预先控制第一开关2连通第一通信模块11的第一发射端口111与调制解调器6的第一端口或第二端口。在信号发射时,处理器7控制第一单刀双掷开关119连通第一功率放大器114和第一发射/接收滤波器115,此时发射信号由调制解调器6的第一端口或者第二端口通过第一开关2进入第一发射端口111,由第一发射端口111传输至第一功率放大器114,在第一功率放大器114内进行放大,然后传输至第一发射/接收滤波器115,在第一发射/接收滤波器115内进行滤波,经第一发射/接收端口112、第二开关31传输至第一发射天线,由第一发射天线进行信号发射。

在接收射频信号时,处理器7可控制第一功率放大器114关闭,同时控制第一单刀双掷开关119连通第一传输端口117和第一发射/接收滤波器115,一路天线接收的射频信号根据第二开关31的初始默认配置,通过第一发射/接收端口112传输至第一发射/接收滤波器115,在完成滤波之后传输至第一传输端口117,另一路天线接收的射频信号根据第二开关31的初始默认配置,通过第一信号接收端口113传输至第一接收滤波器116,在完成滤波之后传输至第二传输端口118。其中第一传输端口117和第二传输端口118连接至调制解调器6的接收端口,实现将信号传输至调制解调器6,调制解调器6对接收到的信号进行处理后传输至基带处理器。

需要说明的是,调制解调器6的第一端口、第二端口与第一通信模块11、第二通信模块12的连接状况可以由用户自行设定。

针对于第二通信模块12而言,需要在第三天线51以及第四天线52中确定环境参考信号较好的天线为第二发射天线。然后向第三开关32发送控制信号使得第二通信模块12的第二发射/接收端口122通过第三开关32连接至第二发射天线、第二通信模块12的第二信号接收端口123通过第三开关32连接至另一天线。

处理器7可以预先控制第一开关2连通第二通信模块12的第二发射端口121与调制解调器6的第二端口或第一端口。在信号发射时,处理器7控制第二单刀双掷开关129连通第二功率放大器124和第二发射/接收滤波器125,此时发射信号由调制解调器6的第二端口或者第一端口通过第一开关2进入第二发射端口121,由第二发射端口121传输至第二功率放大器124,在第二功率放大器124内进行放大,然后传输至第二发射/接收滤波器125,在第二发射/接收滤波器125内进行滤波,经第二发射/接收端口122、第三开关32传输至第二发射天线,由第二发射天线进行信号发射。

在接收射频信号时,处理器7可控制第二功率放大器124关闭,同时控制第二单刀双掷开关129连通第三传输端口127和第二发射/接收滤波器125,一路天线接收的射频信号根据第三开关32的初始默认配置,通过第二发射/接收端口122传输至第二发射/接收滤波器125,在完成滤波之后传输至第三传输端口127,另一路天线接收的射频信号根据第三开关32的初始默认配置,通过第二信号接收端口123传输至第二接收滤波器126,在完成滤波之后传输至第四传输端口128。其中第三传输端口127和第四传输端口128连接至调制解调器6的接收端口,实现将信号传输至调制解调器6,调制解调器6对接收到的信号进行处理后传输至基带处理器。

上述过程中,通过实时监测环境参考信号确定第一发射天线和第二发射天线,通过确定的第一发射天线和第二发射天线进行发射,实现二路发射四路接收模式,提高通信质量。

如图1和图2所示,在一路发射四路接收模式下,处理器7联网实时监测环境参考信号,在第一天线41、第二天线42、第三天线51以及第四天线52中确定环境参考信号较好的天线为发射天线。若发射天线为第一天线41或者第二天线42,处理器7可以控制第二通信模块12关闭实现节省功耗,此时仍可控制第三开关32连通第二通信模块12的第二发射/接收端口122与第三天线51或第四天线52,同时连通第二通信模块12的第二信号接收端口123与第四天线52或者第三天线51。

处理器7控制第一通信模块11处于激活状态,向第二开关31发送控制信号使得第一通信模块11的第一发射/接收端口112通过第二开关31连接至发射天线、第一通信模块11的第一信号接收端口113通过第二开关31连接至另一天线。

处理器7可以预先控制第一开关2连通第一通信模块11的第一发射端口111与调制解调器6的第一端口或第二端口,连通第二通信模块12的第二发射端口121与调制解调器6的第二端口或第一端口。

在信号发射时,处理器7控制第一单刀双掷开关119连通第一功率放大器114和第一发射/接收滤波器115,此时发射信号由调制解调器6的第一端口或者第二端口通过第一开关2进入第一发射端口111,由第一发射端口111传输至第一功率放大器114,在第一功率放大器114内进行放大,然后传输至第一发射/接收滤波器115,在第一发射/接收滤波器115内进行滤波,经第一发射/接收端口112、第二开关31传输至发射天线,由发射天线进行信号发射。

在接收射频信号时,处理器7可控制第一功率放大器114关闭、第一单刀双掷开关119连通第一传输端口117和第一发射/接收滤波器115,同时控制第二通信模块12开启且第二单刀双掷开关129连通第三传输端口127和第二发射/接收滤波器125。此时处理器7可控制第一功率放大器114和第二功率放大器124关闭。针对第一天线41和第二天线42而言,一路天线接收的射频信号根据第二开关31的初始默认配置,通过第一发射/接收端口112传输至第一发射/接收滤波器115,在完成滤波之后传输至第一传输端口117,另一路天线接收的射频信号根据第二开关31的初始默认配置,通过第一信号接收端口113传输至第一接收滤波器116,在完成滤波之后传输至第二传输端口118。针对第三天线51和第四天线52而言,一路天线接收的射频信号根据第三开关32的初始默认配置,通过第二发射/接收端口122传输至第二发射/接收滤波器125,在完成滤波之后传输至第三传输端口127,另一路天线接收的射频信号根据第三开关32的初始默认配置,通过第二信号接收端口123传输至第二接收滤波器126,在完成滤波之后传输至第四传输端口128。

第一传输端口117、第二传输端口118、第三传输端口127以及第四传输端口128连接至调制解调器6的接收端口,实现将信号传输至调制解调器6,调制解调器6对接收到的信号进行处理后传输至基带处理器。

综上,在发射阶段,处理器可以控制第一通信模块的第一发射链路导通以实现射频信号发送,在接收阶段,可以控制第一通信模块的第一接收链路和第二接收链路导通,并控制第二通信模块开启、第二通信模块的第三接收链路和第四接收链路连通,以实现射频信号接收。

其中,若发射天线为第三天线51或者第四天线52,处理器7可以控制第一通信模块11关闭实现节省功耗,此时仍可控制第二开关31连通第一通信模块11的第一发射/接收端口112与第一天线41或第二天线42,同时连通第一通信模块11的第一信号接收端口113与第二天线42或者第一天线41。

处理器7控制第二通信模块12处于激活状态,向第三开关32发送控制信号使得第二通信模块12的第二发射/接收端口122通过第三开关32连接至发射天线、第二通信模块12的第二信号接收端口123通过第三开关32连接至另一天线。

处理器7可以预先控制第一开关2连通第一通信模块11的第一发射端口111与调制解调器6的第一端口或第二端口,连通第二通信模块12的第二发射端口121与调制解调器6的第二端口或第一端口。

在信号发射时,处理器7控制第二单刀双掷开关129连通第二功率放大器124和第二发射/接收滤波器125,此时发射信号由调制解调器6的第一端口或者第二端口通过第一开关2进入第二发射端口121,由第二发射端口121传输至第二功率放大器124,在第二功率放大器124内进行放大,然后传输至第二发射/接收滤波器125,在第二发射/接收滤波器125内进行滤波,经第二发射/接收端口122、第三开关32传输至发射天线,由发射天线进行信号发射。

在接收射频信号时,处理器7可控制第二功率放大器124关闭、第二单刀双掷开关129连通第三传输端口127和第二发射/接收滤波器125,同时控制第一通信模块11开启且第一单刀双掷开关119连通第一传输端口117和第一发射/接收滤波器115。此时处理器7可控制第一功率放大器114和第二功率放大器124关闭。针对第一天线41和第二天线42而言,一路天线接收的射频信号根据第二开关31的初始默认配置,通过第一发射/接收端口112传输至第一发射/接收滤波器115,在完成滤波之后传输至第一传输端口117,另一路天线接收的射频信号根据第二开关31的初始默认配置,通过第一信号接收端口113传输至第一接收滤波器116,在完成滤波之后传输至第二传输端口118。针对第三天线51和第四天线52而言,一路天线接收的射频信号根据第三开关32的初始默认配置,通过第二发射/接收端口122传输至第二发射/接收滤波器125,在完成滤波之后传输至第三传输端口127,另一路天线接收的射频信号根据第三开关32的初始默认配置,通过第二信号接收端口123传输至第二接收滤波器126,在完成滤波之后传输至第四传输端口128。

综上,在发射阶段,处理器可以控制第二通信模块的第二发射链路连通,以实现射频信号发送,在接收阶段,可以控制第二通信模块的第三接收链路和第四接收链路连通,并控制第一通信模块开启、第一通信模块的第一接收链路和第二接收链路连通,以实现射频信号接收。

本发明实施例中,第一单刀双掷开关119、第二单刀双掷开关129与处理器7连接,可以根据处理器7的控制实现状态的切换,第一功率放大器114、第二功率放大器124与处理器7连接,可以根据处理器7的控制实现工作状态与非工作状态之间的切换。

通过第一开关、第二开关以及第三开关的配合,可以兼容一路发射四路接收和二路发射四路接收模式,同时可以用来切换天线,实现发射天线在4个天线之间进行切换。通过处理器与信号收发装置的配合,可以根据环境参考信号选择上行链路较好的天线,保证信号收发装置的通信质量,避免出现复杂场景下通信质量差的问题。

综上为一路发射四路接收和二路发射四路接收模式的实现过程,通过第一开关、第二开关以及第三开关的设置,可以减少接收链路插损,提升发射链路性能,减少走线长度,同时可以保证一路发射四路接收和二路发射四路接收模式的兼容,实现根据环境参考信号选择上行链路,保证通信质量,且上述结构设计可以降低终端设备的设计复杂度、提升性能并降低制造成本。

图3为实现本发明各个实施例的一种终端设备的硬件结构示意图,该终端设备300包括但不限于:射频模块301、网络模块302、音频输出单元303、输入单元304、传感器305、显示单元306、用户输入单元307、接口单元308、存储器309、处理器310、以及电源311等部件。

本领域技术人员可以理解,图3中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定,终端设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。在本发明实施例中,终端设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

应理解的是,本发明实施例中,射频模块301可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,具体的,将来自基站的下行数据接收后,给处理器310处理;另外,将上行的数据发送给基站。通常,射频模块301包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频模块301还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

其中,射频模块301包括第一通信模块和第二通信模块;与第一通信模块的第一端和第二通信模块的第一端分别连接的第一开关;与第一通信模块的第二端连接的第二开关,与第二开关连接的第一天线结构;与第二通信模块的第二端连接的第三开关,以及与第三开关连接的第二天线结构;第一通信模块对应于第一发射链路和两条接收链路,第二通信模块对应于第二发射链路和两条接收链路;在信号发射时,第一发射链路和第二发射链路中的至少一条处于导通状态,在信号接收时,第一通信模块和第二通信模块分别对应的两条接收链路均处于导通状态。

其中,第一开关、第二开关以及第三开关均为双刀双掷开关。

其中,射频模块301还包括:调制解调器;第一开关的第一端连接至调制解调器的第一端口和第二端口,第一开关的第二端与第一通信模块的第一发射端口和第二通信模块的第二发射端口连接。

其中,第二开关的第一端与第一通信模块的第一发射/接收端口和第一信号接收端口连接,第二开关的第二端与第一天线结构的第一天线和第二天线连接。

其中,第三开关的第一端与第二通信模块的第二发射/接收端口和第二信号接收端口连接,第三开关的第二端与第二天线结构的第三天线和第四天线连接。

其中,第一通信模块还包括:第一功率放大器、第一发射/接收滤波器、第一接收滤波器、第一传输端口、第二传输端口以及第一单刀双掷开关;第一功率放大器与第一发射端口连接,第一发射/接收滤波器与第一发射/接收端口连接,第一单刀双掷开关的第一不动端与第一功率放大器连接,第一单刀双掷开关的第二不动端与第一传输端口连接,第一单刀双掷开关的动端与第一发射/接收滤波器连接,第二传输端口通过第一接收滤波器与第一信号接收端口连接,第一传输端口和第二传输端口均连接至调制解调器的接收端口。

其中,在第一通信模块对应的第一发射链路导通时,第一单刀双掷开关的动端与第一不动端连接,调制解调器、第一开关、第一发射端口、第一功率放大器、第一单刀双掷开关、第一发射/接收滤波器、第一发射/接收端口、第二开关以及第一发射天线依次连接,第一发射天线为第一天线或第二天线。

其中,第一通信模块对应于第一接收链路和第二接收链路;在第一通信模块对应的第一接收链路导通时,第一单刀双掷开关的动端与第二不动端连接,第一接收天线、第二开关、第一发射/接收端口、第一发射/接收滤波器、第一单刀双掷开关、第一传输端口以及调制解调器依次连接;

在第一通信模块对应的第二接收链路导通时,第二接收天线、第二开关、第一信号接收端口、第一接收滤波器、第二传输端口以及调制解调器依次连接;

第一接收天线与第二接收天线分别为第一天线、第二天线中的一个。

其中,第二通信模块还包括:第二功率放大器、第二发射/接收滤波器、第二接收滤波器、第三传输端口、第四传输端口以及第二单刀双掷开关;

第二功率放大器与第二发射端口连接,第二发射/接收滤波器与第二发射/接收端口连接,第二单刀双掷开关的第一不动端与第二功率放大器连接,第二单刀双掷开关的第二不动端与第三传输端口连接,第二单刀双掷开关的动端与第二发射/接收滤波器连接,第四传输端口通过第二接收滤波器与第二信号接收端口连接,第三传输端口和第四传输端口均连接至调制解调器的接收端口。

其中,在第二通信模块对应的第二发射链路导通时,第二单刀双掷开关的动端与第一不动端连接,调制解调器、第一开关、第二发射端口、第二功率放大器、第二单刀双掷开关、第二发射/接收滤波器、第二发射/接收端口、第三开关以及第二发射天线依次连接,第二发射天线为第三天线或第四天线。

其中,第二通信模块对应于第三接收链路和第四接收链路;在第二通信模块对应的第三接收链路导通时,第二单刀双掷开关的动端与第二不动端连接,第三接收天线、第三开关、第二发射/接收端口、第二发射/接收滤波器、第二单刀双掷开关、第三传输端口以及调制解调器依次连接;

在第二通信模块对应的第四接收链路导通时,第四接收天线、第三开关、第二信号接收端口、第二接收滤波器、第四传输端口以及调制解调器依次连接;

第三接收天线与第四接收天线分别为第三天线、第四天线中的一个。

其中,第一通信模块和第二通信模块均为5g通信模块。

处理器310与第一开关、第二开关、第三开关、第一通信模块以及第二通信模块连接。

终端设备通过网络模块302为用户提供了无线的宽带互联网访问,如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元303可以将射频单元301或网络模块302接收的或者在存储器309中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且,音频输出单元303还可以提供与终端设备300执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元303包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元304用于接收音频或视频信号。输入单元304可以包括图形处理器(graphicsprocessingunit,gpu)3041和麦克风3042,图形处理器3041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元306上。经图形处理器3041处理后的图像帧可以存储在存储器309(或其它存储介质)中或者经由射频单元301或网络模块302进行发送。麦克风3042可以接收声音,并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元301发送到移动通信基站的格式输出。

终端设备300还包括至少一种传感器305,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板3061的亮度,接近传感器可在终端设备300移动到耳边时,关闭显示面板3061和/或背光。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别终端设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;传感器305还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等,在此不再赘述。

显示单元306用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元306可包括显示面板3061,可以采用液晶显示器(liquidcrystaldisplay,lcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)等形式来配置显示面板3061。

用户输入单元307可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与终端设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地,用户输入单元307包括触控面板3071以及其他输入设备3072。触控面板3071,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板3071上或在触控面板3071附近的操作)。触控面板3071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器310,接收处理器310发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板3071。除了触控面板3071,用户输入单元307还可以包括其他输入设备3072。具体地,其他输入设备3072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。

进一步的,触控面板3071可覆盖在显示面板3061上,当触控面板3071检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器310以确定触摸事件的类型,随后处理器310根据触摸事件的类型在显示面板3061上提供相应的视觉输出。虽然在图3中,触控面板3071与显示面板3061是作为两个独立的部件来实现终端设备的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板3071与显示面板3061集成而实现终端设备的输入和输出功能,具体此处不做限定。

接口单元308为外部装置与终端设备300连接的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(i/o)端口、视频i/o端口、耳机端口等等。接口单元308可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到终端设备300内的一个或多个元件或者可以用于在终端设备300和外部装置之间传输数据。

存储器309可用于存储软件程序以及各种数据。存储器309可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器309可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器310是终端设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器309内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器309内的数据,执行终端设备的各种功能和处理数据,从而对终端设备进行整体监控。处理器310可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器310可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器310中。

终端设备300还可以包括给各个部件供电的电源311(比如电池),优选的,电源311可以通过电源管理系统与处理器310逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外,终端设备300包括一些未示出的功能模块,在此不再赘述。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。

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