射频模块、射频信号收发设备及方法、基站系统的制作方法

专利名称：射频模块、射频信号收发设备及方法、基站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种射频模块、射频信号收发设备及方法、基 站系统。
背景技术：
在基站产品中，射频模块具有接收和发射无线信号的功能，能把无线电信号转换 成有线电信号，或者把有线电信号转换成无线电信号。射频模块包括单频段射频模块、双频 段射频模块、多频段射频模块等。对双频段射频模块或多频段射频模块而言，一般将双频段 射频功能或多频段射频功能制作在一个共同的射频模块上，这样便可以根据不同场合选择 使用单频段功能、双频段功能或者多频段功能。例如，对于A+B双频段射频模块，可以将该射频模块当作单个A频段射频模块、单 个B频段射频模块和A+B双频段射频模块使用，其中对于A+B双频段射频模块而言，可以包 括2个天线接口或者4个天线接口。具体为，在设计过程中，将A+B双频段射频模块设计为 以下两种设计方案。第一种设计方案为该A+B双频段射频模块设置4个天线接口，即A频 段和B频段这两个频段分别对应各自的天线接口，其中每个频段对应2个天线接口，例如 在图1中，对于800/900MHZ双频段射频模块而言，左边的2个天线接口通过馈线对应连接 800MHz的天线，右边的2个天线接口通过馈线对应连接900MHz的天线。第二种方案为仅为 该A+B双频段射频模块设置2个天线接口，其中A频段和B频段这两个频段在该A+B双频 段射频模块内部完成合路，之后再通过这2个天线接口传输该合路后的频段。例如图2中， 800MHz频段和900MHz频段在800/900MHz双频段射频模块内完成合路，之后通过图2中的 2个天线接口并通过馈线对应传输到800/900MHZ共用的天线。在实现上述使用的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题对于配置 好的双频段射频模块或多频段射频模块而言，无法变更其收发射频信号的方式，例如在A+B 双频射频模块中，将该A+B双频射频模块配置为收发A频段和B频段射频信号合路后的信 号后，在使用中该A+B双频射频模块将无法单独地收发A频段射频信号或B频段射频信号。 再如，将A+B双频射频模块配置为单独地收发A频段射频信号或B频段射频信号后，在使用 中该A+B双频射频模块将无法收发A频段和B频段射频信号合路后的信号。

发明内容
本发明的实施例提供一种射频模块、射频信号收发设备及方法、基站系统，能够支 持灵活变更收发射频信号的方式。本发明实施例一方面提供了 一种射频模块所述射频模块，包括至少第一频段子模块和第二频段子模块，所述第一频段子模 块连接有第一信号线，所述第一信号线的一端设置有第一天线接口，所述第二频段子模块 连接有第二信号线，所述第一信号线和所述第二信号线之间连接有第三信号线；在所述第 二信号线和所述第三信号线连接处设置有第一切换开关，所述第一切换开关上设置有第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口连接有输出线，所述输出线的端部设置有第二天 线接口，所述第二端口连接所述第二信号线，所述第三端口连接所述第三信号线，所述第二 端口能够在与所述第一端口相连和与所述第三端口相连之间进行切换。本发明实施例另一方面提供了一种射频信号收发设备，包括如上所述的射频模块；以及天线模块，所述天线模块通过所述射频模块中的第一 天线接口和/或第二天线接口连接至所述射频模块。本发明实施例再一方面提供了一种射频信号收发方法，利用如上所述的射频模块 接收或发送射频信号，所述方法包括将所述第二端口从所述第三端口切换连接至所述第一端口，以使所述第二信号线 与所述第三信号线断开并与所述输出线连接，实现通过所述第一天线接口发送第一频段射 频信号，和/或，通过所述第二天线接口发送所述第二频段射频信号；或，将所述第二端口从所述第一端口切换连接至所述第三端口，以使所述第二信号线 与所述输出线断开并与所述第三信号线连接，实现通过所述第一天线接口发送所述第一频 段射频信号和所述第二频段射频信号合路后的信号。本发明实施例又一方面提供了一种基站系统，所述基站系统包括上述的射频信号 收发设备。本发明实施例提供的射频模块、射频信号收发设备及方法、基站系统，由于所述第 一切换开关的第一端口连接所述输出线、第二端口连接所述第二信号线、第三端口连接所 述第三信号线，且所述第二端口能够在与所述第一端口相连和与所述第三端口相连之间进 行切换，因此当将所述第二端口连接至所述第三端口时，可以使所述第二信号线与所述第 三信号线连通，并使所述第二信号线与所述输出线断开，此时所述第三信号线的两端分别 与第一信号线和第二信号线连接，可以实现将所述第一频段子模块的射频信号和所述第二 频段子模块的射频信号合路后从所述第一天线接口输出。当将所述第二端口切换连接至所 述第一端口时，可以使所述第二信号线与所述输出线连通，并使所述第三信号线与所述第 二信号线断开，此时可以实现只有所述第一频段子模块的射频信号从所述第一天线接口输 出、或者只有所述第二频段子模块的射频信号从所述第二天线接口输出、或者所述第一频 段子模块的射频信号从所述第一天线接口和第二频段子模块的射频信号从所述第二天线 接口分别单独输出。因此，可以灵活变更射频信号的收发方式。


图1为现有技术中单独地收发各频段射频信号方式下的双频段射频模块示意图；图2为现有技术中收发各频段射频信号合路后的信号方式下的双频段射频模块 示意图；图3为本发明实施例中射频模块的一种结构示意图；图如为图3所示射频模块的一个具体实例示意图，其中第三信号线与输出线断 开；图4b为图3所示射频模块的一个具体实例示意图，其中第三信号线与第二信号线 断开；图5为对图3所示射频模块一种改进的示意图6为对图3所示射频模块另一种改进的示意图；图7为图6所示射频模块中第三信号线与第一信号线和第二信号线都断开的示意 图；图为本发明实施例中将各所述切换开关设置在射频连接器内部的示意图；图8b为本发明实施例中将各所述切换开关设置在射频连接器外部的示意图；图9为本发明实施例中射频模块的另一种结构示意图；图10为图9所示实施例的一种变型方案示意图；图11为本发明实施例中射频信号收发设备示意图；图1 为本发明实施例中第一频段和第二频段的射频信号合路后收发的射频信 号收发设备示意图；图12b为本发明实施例中第一频段射频信号收发的射频信号收发设备示意图；图12c为本发明实施例中第二频段射频信号收发的射频信号收发设备示意图；图12d为本发明实施例中第一频段射频信号和第二频段射频信号分别单独收发 的射频信号收发设备示意图；图13为本发明实施例射频信号收发方法的示意图。
附图标记
1-第一频段子模块2-第二频段子模块3-第三频段子模块
11-第一信号线21-第二信号线31-第三信号线
41-输出线51-第四信号线61-第五信号线
71-第一输出线20-第一切换开关10-第二切换开关
30-第三切换开关40-第四切换开关211-第一端口
212-第二端口213-第三端口111-第一天线接口
222-第二天线接口333-第三天线接口101-第四端口
102-第五端口12-第一射频连接器22-第二射频连接器
311-第六端口312-第七端口313-第八端口
401-第九端口402-第十端口1101-射频模块
1102-天线模块11021-第一天线模块11022-第二天线模块
11023-第三天线模块11024-合频天线模块
具体实施例方式下面结合附图对本发明实施例射频模块、射频信号收发设备及方法进行详细描 述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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它 实施例，都属于本发明保护的范围。如图3所示，为本发明射频模块的一个具体实施例。本实施例中，所述射频模块包 括第一频段子模块1和第二频段子模块2，第一频段子模块1连接有第一信号线11，第一信 号线11的一端设置有第一天线接口 111，第二频段子模块2连接有第二信号线21，第一信 号线11和第二信号线21之间连接有第三信号线31 ；在第二信号线21和第三信号线31的 连接处设置有第一切换开关20，第一切换开关20上设置有第一端口 211、第二端口 212和第三端口 213，第一端口 211连接有输出线41，输出线41的端部设置有第二天线接口 222， 第二端口 212连接第二信号线21，第三端口 213连接第三信号线31，第二端口 212能够在 与第一端口 211相连和与第三端口 213相连之间进行切换。本发明实施例提供的射频模块，由于第一切换开关20的第一端口 211连接输出线 41、第二端口 212连接第二信号线21、第三端口 213连接第三信号线31，且第二端口 212能 够在与第一端口 211相连和与第三端口 213相连之间进行切换，因此当将第二端口 212连 接至第三端口 213时，可以使第二信号线21与第三信号线31连通，并使第二信号线21与 输出线41断开，此时第三信号线31的两端分别与第一信号线11和第二信号线21连接，可 以实现将第一频段子模块1的射频信号和第二频段子模块2的射频信号合路后从第一天线 接口 111输出；当将第二端口 212切换连接至第一端口 211时，可以使第二信号线21与输 出线41连通，并使第三信号线31与第二信号线21断开，此时可以实现只有第一频段子模 块1的射频信号从第一天线接口 111输出、或者只有第二频段子模块2的射频信号从第二 天线接口 222输出、或者第一频段子模块1的射频信号从第一天线接口 111和第二频段子 模块2的射频信号从第二天线接口 222分别单独输出。因此，可以灵活变更射频信号的收 发方式。至于上述第一频段子模块1的射频信号和第二频段子模块2的射频信号的合路， 可以将第二信号线21和第三信号线31连通，借助于第三信号线31将第二频段子模块2的 射频信号传输至第一信号线U上，即可以使第一信号线11上原本具有的第一频段子模块1 的射频信号与传输而来的第二频段子模块2的射频信号合路。下文中所述的射频信号“合 路”均与此处的射频信号合路相同。需要说明的是，上述的第一频段子模块和第二频段子模块没有顺序之分，同样地， 上述的第一信号线、第二信号线、第三信号线，以及第一端口、第二端口、第三端口，再或者 第一天线接口和第二天线接口之间也没有顺序之分，仅用于区分两个同类的事物。下面以800/900MHZ双频段射频模块为例来说明所述射频模块的结构和功能。 为此，可以将第一频段子模块1选择为800MHz频段子模块，将第二频段子模块2选择为 900MHz频段子模块。其中应当理解，除这里选择的800MHz频段和900MHz频段之外，所述 第一频段子模块和第二频段子模块的两个频段还可以根据实际需要选择其他相应的频段， 如选择1800MHz频段或1900MHz频段等，下面图4a和图4b所示实例中选择800MHz频段和 900MHz频段仅为方便说明。如图如所示，800MHz频段子模块1连接第一信号线11，900MHz频段子模块2连接 第二信号线21，第一信号线11和第二信号线21之间连接有第三信号线31，在第二信号线 21和第三信号线31的连接处设置有第一切换开关20，该第一切换开关20的第一端口 211 连接输出线41，第二端口 212连接第二信号线21，第三端口 213连接第三信号线31。扳动 第二端口 212，可以在第二端口 212与第一端口 211相连和第二端口 212与第三端口 213相 连之间进行切换。由图如可知，当将第二端口 212连接至第三端口 213时，第二信号线21与第三信 号线31连通，第二信号线21与输出线41断开，此时第三信号线31的两端分别与第一信号 线11和第二信号线21连接，800MHz频段射频信号和900MHz频段射频信号这两路信号合 路后从第一天线接口 111输出。如图4b所示，当将第二端口 212切换连接至第一端口 211时，可以使第二信号线21与输出线41连通，并使第三信号线31与第二信号线21断开。此 时可以有三种信号输出方式，分别为仅800MHz频段射频信号从第一天线接口 111输出(此 时第二天线接口 222没有输出)、仅900MHz频段射频信号从第二天线接口 222输出(此时 第一天线接口 111没有输出)、或者800MHz频段射频信号和900MHz频段射频信号分别从第 一天线接口 111和第二天线接口 222分别单独输出。这里需要说明的是，图如和图4b所示的800MHz频段子模块以两个800MHz的滤 波器来示意性地表示，其中一个800MHz滤波器为接收滤波器，另一个800MHz滤波器为发送 滤波器，这两个滤波器组成SOOMhz频段射频信号的收发双工器。同理，图如和图4b中的 两个900MHz滤波器组成900MHz频段射频信号的收发双工器。类似地，在下面涉及到的图 5-图10中，各频段子模块均由与之类似的方法表示。由上面的描述可知，当第二端口 212与第三端口 213连接时，800MHz频段射频信号 和900MHz频段射频信号这两路信号合路后从第一天线接口 111输出，此时图如所示射频 模块中仅第一天线接口 111起作用。当把第二端口 212从与第三端口 213相连切换至与第 一端口 211相连时，可以有三种信号输出方式，分别为仅800MHz频段射频信号从第一天线 接口 111输出、仅900MHz频段射频信号从第二天线接口 222输出、或者800MHz频段射频信 号和900MHz频段射频信号分别从第一天线接口 111和第二天线接口 222分别单独输出，此 时图4b所示射频模块中第一天线接口 111和第二天线接口 222均可以起作用。由此可见， 如图5所示，当所述射频模块中包括两个800MHz频段子模块1和两个900MHz频段子模块 2时，且当各切换开关20的第二端口与第三端口连接时，在图5的状态下以自左至右的顺 序，可以有第一个天线接口 111和第三个天线接口 111起作用。当各切换开关20的第二端 口与第一端口连接时，在图5的状态下以自左至右的顺序，第一个和第三个天线接口 111、 以及第二个及第四个天线接口 222均可以起作用。对于一开始需要收发800MHz射频信号 和900MHz射频信号合路后的信号、之后又需要单独地收发800MHz射频信号和900MHz射频 信号的场合，或者对于一开始需要单独地收发800MHz射频信号和900MHz射频信号、之后又 需要收发800MHz射频信号和900MHz射频信号合路后的信号的场合，或者其他需要变换射 频信号收发方式的场合，本实施例中只需通过将切换开关20的第二端口 212在与第一端口 211相连和与第三端口 213相连之间切换，即可以灵活改变射频信号的收发方式。从图4b可以看出，当第三信号线31与第二信号线21断开后，该第三信号线31就 形成了与第一信号线11相连的开路线，由于在射频应用领域中开路线会成为所述射频模 块的负载，而且此负载会使800MHz频段子模块1对射频信号的收发产生很大的影响，例如 此开路线可能成为位于所述射频模块内部的天线，从而向所述射频模块内部的其他电路模 块发射干扰信号或接收来自其他电路模块的干扰信号；甚至当此开路线的长度位于一定范 围内时，还有可能将此开路线的开路状态转化为短路状态，从而对所述射频模块造成更大 的影响或损坏。例如当此开路线的长度为800MHz频段射频信号波长λ的1/4时，会使此 时开路线的开路状态变为短路状态，因此为了避免第一信号线11的开路线由开路状态转 变为短路状态，可以将该第三信号线31的长度设为800MHz频段射频信号波长的特定关系 长度，如λ/2的整数倍。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，均可以将第三信号线31 的长度设置为第一频段子模块1的射频信号波长的特定关系长度，如1/2波长的整数倍。由上面的描述可知，当第一信号线11上连接有开路线(该开路线即为与第二信号线21断开的第三信号线31)时，由于此开路线会使800MHz频段子模块1对射频信号的收发 产生很大的影响，因此如图6所示，在以上射频模块的基础上，可以在第一信号线11和第三 信号线31连接处设置第二切换开关10。该第二切换开关10包括第四端口 101和第五端口 102两个端口，其中第四端口 101连接第一信号线11，第五端口 102连接第三信号线31，且 该第二切换开关10和第一切换开关20可以是联动的。该第二切换开关10可以控制第一 信号线11与第三信号线31连通或断开，当第一切换开关20的第二端口 212连接至第三端 口 213时，第三信号线31与第二信号线21连接，同时第二切换开关10可以与第一切换开 关20联动使第三信号线31与第一信号线11连接，当第一切换开关20的第二端口 212连 接至第一端口 211时，第三信号线31与第二信号线21断开，同时第二切换开关10可以与 第一切换开关20联动使第三信号线31与第一信号线11断开。这样，当将第一切换开关20 的第二端口 212连接至第三端口 213时，第三信号线31的两端分别与第一信号线11和第 二信号线21连接，800MHz和900MHz两个频段的射频信号合路后从第一天线接口 111输出。 如图7所示，当第一切换开关20的第二端口 212连接至第一端口 211时，第三信号线31与 第一信号线11和第二信号线21都断开。此时可以有三种信号输出方式，分别为800MHz的 射频信号从第一天线接口 111输出(此时第二天线接口 222没有输出)、900MHz射频信号 从第二天线接口输出(此时第一天线接口 111没有输出)、或者800MHz射频信号和900MHz 射频信号从第一天线接口 111和第二天线接口 222分别单独输出。从图7可以看出，此时第 三信号线31既不与第一信号线11连接，也不与第二信号线21连接，因此不会成为第一信 号线11或第二信号线21的开路线，此射频模块也就不存在开路线负载，因此不会对800MHz 频段和900MHz频段中任一个频段的信号收发产生影响。本发明各实施例中所使用的各切换开关(包括第一切换开关20和第二切换开关 10)等可以为机械开关。由上面的描述可知，所述的天线接口可以通过馈线(所述馈线指的 是所述射频模块与外部设备之间的传输线，未图示)将所述射频模块连接到外部设备(如 天线模块1102)，在实际使用中可以由射频连接器来实现天线接口的功能。而本发明的各实 施例中，需要通过各个切换开关来实现连接各天线接口的馈线与相应的信号线之间的连通 或断开(例如，如图8a所示，连接第二天线接口 222的馈线可以通过第二天线接口 222与 输出线41连接，第一切换开关20能够实现输出线41与相应的第二信号线21之间的连通 或断开，因此第一切换开关20能够实现连接第二天线接口 222的馈线与相应的第二信号线 21之间的连通或断开；或者连接第一天线接口 111的馈线可以通过第一天线接口 111直接 与第一信号线11连接，第二切换开关10能够实现该第一信号线11与相应的第三信号线31 的连通或断开，因此第一切换开关10能够实现连接第一天线接口 111的馈线与相应的第三 信号线31的连通或断开)，因此可以将各切换开关设置在射频连接器中，有利于和所述馈 线连接。例如，在图8a中，可以将第一切换开关20设置在第二射频连接器22中，并可以将 第二切换开关10设置在第一射频连接器12中。但并不局限于此，在本发明的其他实施例中，还可以将各切换开关设置在射频连 接器的外部。例如，如图8b所示，可以将第一切换开关20设置在第二射频连接器22的外 部，并可以将与第一切换开关20相对应的输出线41从第二射频连接器22中引出，之后将 引出的输出线41连接至第一切换开关20的第三端口 213。此外，还可以将第二切换开关 10设置在第一射频连接器12的外部，并可以将与第二切换开关10相对应的第一信号线11从第一射频连接器11中引出，之后将引出的第一信号线11连接至第二切换开关10的第四 端口 101。上面图3至图8所示的实施例为所述射频模块内包括两个频段子模块的情况，下 面以图9所示射频模块为例来说明所述射频模块内包括三个频段子模块的情况。在图9所 示的射频模块中，对于与上述包括两个频段子模块的射频模块相同的部分以相同或相似的 部件或符号表示，并省略详细的叙述，以使本发明更清楚易懂。应当理解，所述射频模块内 还可以包括不限于两个和三个的多个频段子模块。在图9中，所述射频模块包括第一频段子模块1、第二频段子模块2、第三频段子模 块3，第一切换开关20、第二切换开关10、第三切换开关30、第四切换开关40。第三切换开 关30连接在第四信号线51和第五信号线61的连接处，共有三个端口，包括第六端口 311、 第七端口 312、第八端口 313，其中第六端口 311连接第一输出线71，第七端口 312连接第四 信号线51，第八端口 313连接第五信号线61。第四切换开关40连接在第二信号线21和第 五信号线61的连接处，共有两个端口，包括第九端口 401、第十端口 402，其中第九端口 401 连接第二信号线21，第十端口 402连接第五信号线61。且第三切换开关30和第四切换开 关40可以是联动的，当第三开关30的第七端口 312切换连接至第六端口 311时，第五信号 线61与第四信号线51断开且第四信号线51与第一输出线71连接，此时第四切换开关40 可以与第三切换开关30联动使第十端口 402断开与第九端口 401的连接，从而使第五信号 线61与第二信号线21断开。当第三开关30的第七端口 312切换连接至第八端口 313时， 第五信号线61与第四信号线51连接，且第四信号线51与第一输出线71断开，第四切换开 关40可以与第三切换开关联动使第十端口 402与第九端口 401连接，从而第五信号线61 与第二信号线21连通。当第三切换开关30的第七端口 312切换连接至第六端口 311，即第四信号线51与 第一输出线71连接时，第五信号线61与第四信号线51和第二信号线21都断开。此时如 果第一切换开关20的第二端口 212切换至第一端口 211，则第三信号线31与第一信号线 11和第二信号线21都断开，那么至少有三种输出情况第一天线接口 111输出800MHz频 段射频信号，第二天线接口 222无输出，第三天线接口 333输出1800MHz频段射频信号；或 者，第一天线接口 111无输出，第二天线接口 222输出900MHz频段射频信号，第三天线接口 333输出1800MHz频段射频信号；或者，第一天线接口 111输出800MHz频段射频信号，第二 天线接口 222输出900MHz频段射频信号，第三天线接口 333输出1800MHz频段射频信号。 如果第一切换开关20的第二端口 212切换至第三端口 213，则第三信号线31两端分别连接 至第一信号线11和第二信号线21，那么，第一天线接口 111输出800MHz和900MHz频段的 射频信号合路后的信号，第二天线接口 222无输出，第三天线接口 333输出1800MHz频段射 频信号。当第三切换开关30的第七端口 312切换连接至第八端口 313，即第四信号线51与 第五信号线61连接时，第五信号线61也与第二信号线21连接。此时，如果第一切换开关 20的第二端口 212切换至第一端口 211，则第三信号线31与第一信号线11和第二信号线 21都断开，那么有三种输出情况第一天线接口 111输出800MHz频段射频信号，第二天线 接口 222和第三天线接口 333无输出；或者，第二天线接口 222输出900MHz频段和1800MHz 频段的射频信号合路后的信号，第一天线接口 111和第三天线接口 333无输出；或者，第一天线接口 111输出800MHz频段射频信号，第二天线接口 222输出900MHz频段和1800MHz 频段的射频信号合路后的信号，第三天线接口 333无输出。如果第一切换开关20的第二端 口 212切换至第三端口 213，则第三信号线31两端分别连接至第一信号线11和第二信号线 21，那么800MHz、900MHz和1800MHz三个频段的信号合路后从第一天线接口 111输出。如图10所示，为图9所示射频模块的一种变型方案。在图10中，可以将第五信 号线61连接至第一信号线11，而不是连接至第二信号线21。此时，图10中射频模块的天 线接口方式与图9所示射频模块中天线接口方式类似，可以根据图9所示实施例中描述的 天线接口方式类推。此外，在图10所示的变型方案中，还可以在第五信号线61和第二信号 线21之间设置一个具有两个端口的切换开关(未图示，该切换开关的接口和功能可以根据 图9所示实施例类推确定)，通过该切换开关与第三切换开关30和第四切换开关40的配 合作用，可以实现从第一天线接口 111收发800MHz射频信号、并从第二天线接口 222收发 900MHz射频信号和1800MHz射频信号合路后的信号的射频信号收发方式。如图11所示，本发明实施例还提供了一种射频信号收发设备，包括射频模块1101，参照图3所示，该射频模块1101包括第一频段子模块1和第二频 段子模块2，第一频段子模块1连接有第一信号线11，第一信号线11的一端设置有第一天 线接口 111，第二频段子模块2连接有第二信号线21，第一信号线11和第二信号线21之间 连接有第三信号线31 ；在第二信号线21和第三信号线31连接处设置有第一切换开关20， 第一切换开关20上设置有第一端口 211、第二端口 212和第三端口 213，第一端口 211连接 有输出线41，输出线41的端部设置有第二天线接口 222，第二端口 212连接第二信号线21， 第三端口 213连接第三信号线31，第二端口 212能够在与第一端口 211相连和与第三端口 213相连之间进行切换；天线模块1102，天线模块1102通过第一天线接口 111和/或第二天线接口 222连 接至射频模块1101。本发明实施例提供的射频信号收发设备，由于第一切换开关20的第一端口 211连 接输出线41、第二端口 212连接第二信号线21、第三端口 213连接第三信号线31，且第二 端口 212能够在与第一端口 211相连和与第三端口 213相连之间进行切换，因此当将第二 端口 212连接至第三端口 213时，可以使第二信号线21与第三信号线31连通，并使第二信 号线21与输出线41断开，此时第三信号线31的两端分别与第一信号线11和第二信号线 21连接，可以实现将第一频段子模块1的射频信号和第二频段子模块2的射频信号合路后 从第一天线接口 111输出；天线模块1102通过第一天线接口 111连接至第一频段子模块1 和第二频段子模块2，实现收发第一频段子模块1的射频信号和第二频段子模块2的射频信 号合路后的射频信号。当将第二端口 212切换连接至第一端口 211时，可以使第二信号线21与输出线41 连通，并使第三信号线31与第二信号线21断开，此时可以实现只有第一频段子模块1的射 频信号从第一天线接口 111输出、或者只有第二频段子模块2的射频信号从第二天线接口 222输出、或者第一频段子模块1的射频信号从第一天线接口 111和第二频段子模块2的 射频信号从第二天线接口 222分别单独输出。此时，天线模块1102能够通过第一天线接口 111连接至第一频段子模块1，实现收发第一频段子模块1的射频信号；天线模块1102也能 够通过第二天线接口 222连接至第二频段子模块2，实现收发第二频段子模块2的射频信号；当天线模块1102分别通过第一天线接口 111和第二天线接口 222连接至第一频段子 模块1和第二频段子模块2时，即可以实现同时收发第一频段子模块1的射频信号和第二 频段子模块2的射频信号。因此在该射频信号收发设备中可以灵活变更射频信号的收发方 式。需要说明的是，在该射频信号收发设备的实施例中使用的射频模块的结构和功能 与上述图3至图10所示实施例中的射频模块的结构和功能相同，在此不再赘述。下面以应 用800/900MHZ双频段射频模块的射频信号收发设备为例描述本实施例中的不同之处。如图11和图1加-12(1所示，同时参照图5可知，所述射频信号收发设备中的射频 模块1101包括两个800MHz频段子模块1和两个900MHz频段子模块2，所述天线模块1102 可以包括第一天线模块11021、第二天线模块11022、第三天线模块11023和合频天线模块 11024中的至少一个。所述射频模块1101共有四个天线接口，包括两个与800MHz频段子 模块1对应的第一天线接口 111和两个与900MHz频段子模块2对应的第二天线接口 222， 为方便叙述，按从左至右的顺序，将第一个和第二个天线接口设定为第一天线接口 111，第 三个和第四个天线接口设定为第二天线接口 222。所述第一天线模块11021为接收800MHz 频段射频信号的天线模块，所述第二天线模块11022为接收900MHz频段射频信号的天线模 块，所述第三天线模块11023为分别单独接收800MHz频段和900MHz频段的天线模块，所述 合频天线模块IlOM为接收800MHz频段和900MHz频段合路后的射频信号的天线模块。该 实施例中的射频信号收发设备，射频模块中的两个第一天线接口 111是复用接口，即通过 第一切换开关20中第二端口 212在第一端口 211和第三端口 213之间切换，既可以收发 800MHz频段射频信号，又可以收发800MHz频段和900MHz频段合路后的射频信号。当将第二端口 212连接至第三端口 213时，第二信号线21与第三信号线31连通， 并使第二信号线21与输出线41断开，此时第三信号线31的两端分别与第一信号线11和 第二信号线21连接，800MHz频段射频信号和900MHz频段射频信号这两路信号合路后从第 一天线接口 111输出。如图1 所示，这种情况下，只有两个第一天线接口 111起作用，两 个第二天线接口 222是不起作用的，因此通过两个第一天线接口 111，再通过馈线，就可以 将800MHz频段和900MHz频段合路后的射频信号输出到合频天线模块11024。当第一切换开关20的第二端口 212连接至第一端口 211时，第二信号线21与第三 信号线31断开，且与输出线41连接。此时可以有三种信号输出方式，分别为仅800MHz频 段射频信号从第一天线接口 111输出(此时第二天线接口 222没有输出)、仅900MHz频段 射频信号从第二天线接口 222输出(此时第一天线接口 111没有输出)、或者800MHz频段 射频信号和900MHz频段射频信号分别从第一天线接口 111和第二天线接口 222分别单独 输出。此时，两个第一天线接口 111和两个第二天线接口 222都可以起作用。如图12b所 示，对于只需要800MHz频段射频信号的情况，将两个第一天线接口 111通过馈线连接至第 一天线模块11021。同样如图12c所示，对于只需要900MHz频段射频信号的情况，将两个第 二天线接口 222通过馈线连接至第二天线模块11022。如图12d所示，将射频模块上的四个 天线接口(包括两个第一天线接口 111和两个天线接口 222)分别通过馈线连接至第三天 线模块11023时，即能对应实现800MHz频段和900MHz频段射频信号的四端口输出。由上 述可知，在第一切换开关20的第二端口 212连接至第一端口 211的情况下，第一天线接口 111或者连接至第一天线模块11021，或者连接至第三天线模块11023，或者为空，第二天线接口 222或者连接至第二天线模块11022，或者连接至第三天线模块11023，或者为空。需要说明的是，这里所述的“为空”指的是逻辑上为空，即不收发信号。例如，可以 通过使第一天线接口 111和第二天线接口 222不连接馈线来实现“为空”的目的，也可以通 过使第一天线接口 111和第二天线接口 222连接绝缘的馈线来实现“为空”的目的。如图13所示，本发明实施例还提供了一种射频信号收发方法，利用如上所述的射 频模块接收或发送射频信号，包括S101，将第二端口 212从第三端口 213切换连接至第一端口 211，以使第二信号线 21与第三信号线31断开并与输出线41连接，实现通过第一天线接口 111发送第一频段射 频信号，和/或，通过第二天线接口 222发送所述第二频段射频信号；或，S102，将第二端口 212从第一端口 211切换连接至第三端口 213，以使第二信号线 21与输出线41断开并与第三信号线31连接，实现通过第一天线接口 111发送第一频段射 频信号和第二频段射频信号合路后的信号。本发明的实施例提供的射频信号收发方法，能够将第二端口 212在第一端口 211 和第三端口 213之间切换连接至第一端口 211或第三端口 213，因此当将第二端口 212连 接至第三端口 213时，可以使第二信号线21与第三信号线31连通，并使第二信号线21与 输出线41断开，此时第三信号线31的两端分别与第一信号线11和第二信号线21连接，可 以实现将第一频段子模块1的射频信号和第二频段子模块2的射频信号合路后从第一天线 接口 111输出。当将第二端口 212切换连接至第一端口 211时，可以使第二信号线21与输 出线41连通，并使第三信号线31与第二信号线21断开，此时可以实现只有第一频段子模 块1的射频信号从第一天线接口 111输出、或者只有第二频段子模块2的射频信号从第二 天线接口 222输出、或者第一频段子模块1的射频信号从第一天线接口 111和第二频段子 模块2的射频信号从第二天线接口 222分别单独输出。因此，通过所述第一切换开关20的 切换，可以灵活变更射频信号的收发方式。其中，步骤SlOl中，在将第二端口 212从第三端口 213切换连接至第一端口 211 的同时，还可以将第三信号线31与第一信号线11断开，实现通过第一天线接口 111发送第 一频段射频信号，和/或，通过第二天线接口 222发送所述第二频段射频信号；或者相应地，步骤S102中，在将第二端口 212从第一端口 211切换连接至第三端 口 213的同时，将第三信号线31与第一信号线11连通，实现通过第一天线接口 111发送第 一频段射频信号和第二频段射频信号合路后的信号。本发明的实施例还提供了一种基站系统，该基站系统包括如上所述的射频信号收 发设备。此外，本发明实施例所提供的射频模块和射频信号收发方法等也可以用于该基站 系统内。应当了解，本发明实施例提供的任意一种射频模块、射频信号收发设备及方法均 可以但不限于应用于通信领域。例如射频模块或射频信号收发设备可以位于基站系统内， 也可以位于雷达系统中，用于收发射频信号并可以支持收发射频信号的方式的变更。其中， 该基站系统可以为一体式基站，也可以为分布式基站或拉远基站等，本发明实施例对此可 以不予限定。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种射频模块，其特征在于，包括至少第一频段子模块和第二频段子模块，所述第一 频段子模块连接有第一信号线，所述第一信号线的一端设置有第一天线接口，所述第二频 段子模块连接有第二信号线，所述第一信号线和所述第二信号线之间连接有第三信号线；在所述第二信号线和所述第三信号线连接处设置有第一切换开关，所述第一切换开关 上设置有第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口连接有输出线，所述输出线的端部 设置有第二天线接口，所述第二端口连接所述第二信号线，所述第三端口连接所述第三信 号线，所述第二端口能够在与所述第一端口相连和与所述第三端口相连之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的射频模块，其特征在于，在所述第一信号线和所述第三信号 线连接处设有第二切换开关，所述第二切换开关一端连接所述第一信号线、另一端连接所 述第三信号线，所述第二切换开关和所述第一切换开关为联动开关；在所述第二端口连接 至所述第一端口时，所述第二切换开关使所述第三信号线与所述第一信号线断开；在所述 第二端口连接至所述第三端口时，所述第二切换开关使所述第三信号线连接至所述第一信 号线。
3.根据权利要求1所述的射频模块，其特征在于，所述第三信号线的长度为所述第一 频段子模块的射频信号波长的1/2的整数倍。
4.根据权利要求1所述的射频模块，其特征在于，所述射频模块还包括第三频段子模 块，所述第三频段子模块连接有第四信号线，所述第四信号线和所述第二信号线之间连接 有第五信号线；在所述第四信号线和所述第五信号线连接处设置有第三切换开关，所述第三切换开关 上设置有第六端口、第七端口和第八端口，所述第六端口连接有第一输出线，所述第一输出 线的端部设置有第三天线接口，所述第七端口连接所述第四信号线，所述第八端口连接所 述第五信号线，所述第七端口能够在与第六端口相连和与所述第八端口相连之间切换。
5.根据权利要求1所述的射频模块，其特征在于，所述射频模块还包括第三频段子模 块，所述第三频段子模块连接有第四信号线，所述第四信号线和所述第一信号线之间连接 有第五信号线；在所述第四信号线和所述第五信号线连接处设置有第三切换开关，所述第三切换开关 上设置有第六端口、第七端口和第八端口，所述第六端口连接有第一输出线，所述第一输出 线的端部设置有第三天线接口，所述第七端口连接所述第四信号线，所述第八端口连接所 述第五信号线，所述第七端口能够在与第六端口相连和与所述第八端口相连之间切换。
6.一种射频信号收发设备，其特征在于，包括如上述权利1至5中任一项所述的射频模块；天线模块，所述天线模块通过所述射频模块中的第一天线接口和/或第二天线接口连 接至所述射频模块。
7.根据权利要求6所述的射频信号收发设备，其特征在于，所述天线模块包括第一频 段天线模块和第二频段天线模块，在所述第二端口连接至所述第一端口时，所述第一天线 接口连接至所述第一频段天线模块或者为空，所述第二天线接口连接至所述第二频段天线 模块或者为空。
8.根据权利要求6所述的射频信号收发设备，其特征在于，所述天线模块包括合频天 线模块，所述合频天线模块用于收发第一频段射频信号和第二频段射频信号合路后的信号，在所述第二端口连接至所述第三端口时，所述第一天线接口连接至所述合频天线模块。
9.一种射频信号收发方法，其特征在于，利用如权利要求1-3任一项所述的射频模块 接收或发送射频信号，所述方法包括将所述第二端口从所述第三端口切换连接至所述第一端口，以使所述第二信号线与所 述第三信号线断开并与所述输出线连接，实现通过所述第一天线接口发送第一频段射频信 号，和/或，通过所述第二天线接口发送所述第二频段射频信号；或，将所述第二端口从所述第一端口切换连接至所述第三端口，以使所述第二信号线与所 述输出线断开并与所述第三信号线连接，实现通过所述第一天线接口发送所述第一频段射 频信号和所述第二频段射频信号合路后的信号。
10.根据权利要求9所述的射频信号收发方法，其特征在于，在将所述第二端口从所述第三端口切换连接至所述第一端口的同时，将所述第三信号 线与所述第一信号线断开，实现通过所述第一天线接口发送第一频段射频信号，和/或，通 过所述第二天线接口发送所述第二频段射频信号；或，在将所述第二端口从所述第一端口切换连接至所述第三端口的同时，将所述第三信号 线与所述第一信号线连通，实现通过所述第一天线接口发送所述第一频段射频信号和所述 第二频段射频信号合路后的信号。
11.一种基站系统，其特征在于，包括如权利要求6至8中任一项所述的射频信号收发 设备。
全文摘要
本发明公开了射频模块、射频信号收发设备及方法、基站系统，涉及通信技术领域，为能够灵活变更射频信号的收发方式而发明。所述射频模块，包括至少第一频段子模块和第二频段子模块，所述第一频段子模块连接有第一信号线，所述第一信号线的一端设置有第一天线接口，所述第二频段子模块连接有第二信号线，所述第一信号线和所述第二信号线之间连接有第三信号线；在所述第二信号线和所述第三信号线连接处设置有第一切换开关，所述第一切换开关能够切换所述射频模块的射频信号收发方式。本发明用于灵活变更射频信号的收发方式。
文档编号H04B1/40GK102111176SQ201110046909
公开日2011年6月29日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者李挺钊 申请人:华为技术有限公司