一种射频前端装置的制作方法

文档序号:7865307阅读:147来源:国知局
专利名称:一种射频前端装置的制作方法
技术领域
本发明涉及通信设备技术领域,特别涉及一种射频前端装置。
背景技术
射频前端是指靠近天线的部分,包括发射通路和接收通路。
下面结合附图详细介绍现有技术中的射频前端的构成。
参见图1,该图为现有技术中的一种射频前端装置示意图。
如图I所示,现有技术中的射频前端装置包括射频功率放大器100、放大器控制器200、匹配网络300以及射频开关400组成。
需要说明的是,其中的射频功率放大器100包括低频放大器101和高频放大器 102 ;匹配网络包括第一低频匹配网络301、第二低频匹配网络302、第一高频匹配网络303 和第二高频匹配网络304 ;射频开关400为单刀多掷开关,包括一个静触点SW,四个动触点分别为 SW1、SW2、SW3 和 Sff4 ο
该射频前端通过射频开关400中四个动触点分别与静触点的接触来选择信号的接收和发射。
下面以信号的低频发射为例介绍其工作原理;
低频信号由低频输入端INL依次通过低频放大器101、低频匹配网络一 301、低频匹配网络二 302到达射频开关400,此时射频开关400中的动触点SW2与静触点SW接触,这样低频信号便通过天线ANT发射出去。
由于射频开关400为单刀多掷开关,只有SW与SW2接触导通,因此,其他发射和接收通路均处于断开状态,不会对低频信号产生影响。
高频信号的发射与低频信号的发射类似,高频信号由高频输入端ING进入。在此不再具体举例说明。
射频信号的接收也类似,天线ANT接收的射频信号通过射频开关400接通到低频接收端RXL接收低频信号或者到高频接收端RXG接收高频信号。
通过以上对射频信号的发射情况的介绍,可以得知,射频信号被放大后通过射频开关400到达天线ANT,从而将射频信号发射出去。因此,射频开关400需要通过较大功率的信号,承受的电压也较高,这样便需要能够承受功率较高和高电压摆幅的射频开关400, 否则将会导致射频开关400被损坏。
综上所述,现有技术中的这种射频前端对射频开关400的类型要求较高,因此将造成整个射频前端的成本较高。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种射频前端装置,射频信号发射时不需要经过开关,因此,可以避免射频信号发射时被放大后经过开关到达天线,开关不需要承受较大的功率和较高的电压摆幅。
本发明提供一种射频前端装置,包括低频放大器、高频放大器、放大器控制器、第一低频匹配网络、第二低频匹配网络、第一高频匹配网络、第二高频匹配网络、双工器、与低频信号协同工作的第一开关组、与高频信号协同工作的第二开关组;
所述低频放大器的输入端连接低频信号输入端,低频放大器的输出端连接第一低频匹配网络的输入端,第一低频匹配网络的输出端连接所述双工器的低频端口 ;所述双工器的天线端口连接天线;
所述高频放大器的输入端连接高频信号输入端,高频放大器的输出端连接第一高频匹配网络的输入端,第一高频匹配网络的输出端连接所述双工器的高频端口 ;
所述双工器的低频端口连接所述第二低频匹配网络的一端,第二低频匹配网络的另一端连接低频接收端口,所述低频接收端口通过第一开关组接地;
所述双工器的高频端口连接所述第二高频匹配网络的一端,第二高频匹配网络的另一端连接高频接收端口,所述高频接收端口通过第二开关组接地;
通过控制第一开关组中的开关的导通或关断,以使低频信号接收和发射时第一低频匹配网络和第二低频匹配网络互不影响低频信号的性能;
通过控制第二开关组中的开关的导通或关断,以使高频信号接收和发射时第一高频匹配网络和第二高频匹配网络互不影响高频信号的性能。
优选地,所述第一开关组和第二开关组均位于所述放大器控制器中。
优选地,所述第一开关组位于所述低频放大器中;所述第二开关组位于所述高频放大器中。
优选地,所述第一开关组、第二开关组、放大器控制器、低频放大器和高频放大器均集成在同一个芯片上。
优选地,所述第一开关组包括第一开关;所述第二开关组包括第二开关;
所述第一低频匹配网络包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容;所述第一电感、第二电感、第一电容和第二电容连接为低通网络;
所述第一高频匹配网络包括第五电感、第六电感、第四电容和第五电容;所述第五电感、第六电感、第四电容和第五电容连接为低通网络;
所述第二低频匹配网络包括第八电容;
所述第二高频匹配网络包括第九电容;
所述第一开关的一端连接低频接收端口,同时通过所述第八电容连接双工器的低频端口 ;所述第一开关的另一端接地;
低频信号发射时,第一开关导通;低频信号接收时,第一开关断开;
所述第二开关的一端连接高频接收端口,同时通过所述第九电容连接双工器的高频端口 ;所述第二开关的另一端接地;
高频信号发射时,第二开关导通;高频信号接收时,第二开关断开。
优选地,所述第一开关组包括第一开关和第三开关;所述第二开关组包括第二开关和第四开关;
所述第一低频匹配网络包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容;所述第一电感、第二电感、第一电容和第二电容连接为低通网络;
所述第一高频匹配网络包括第五电感、第六电感、第四电容和第五电容;所述第五电感、第六电感、第四电容和第五电容连接为低通网络;
所述第二低频匹配网络包括第八电容和第十电容;
所述第二高频匹配网络包括第九电容和第十一电容;
所述第一开关的一端连接第一低频接收端口,同时通过所述第八电容连接双工器的低频端口 ;所述第一开关的另一端接地;所述第三开关的一端连接第二低频接收端口, 同时通过所述第十电容连接双工器的低频端口 ;所述第三开关的另一端接地;
低频发射时,所述第一开关和第三开关均导通;
第一低频接收端口接收信号时,第一开关断开,第三开关导通;
第二低频接收端口接收信号时,第一开关导通,第三开关断开;
所述第二开关的一端连接第一高频接收端口,同时通过所述第九电容连接双工器的高频端口 ;所述第二开关的另一端接地;所述第四开关的一端连接第二高频接收端口, 同时通过所述第十一电容连接双工器的高频端口 ;所述第四开关的另一端接地;
高频发射时,所述第二开关和第四开关均导通;
第一高频接收端口接收信号时,第二开关断开,第四开关导通;
第二高频接收端口接收信号时,第二开关导通,第四开关断开。
优选地,所述第一开关组包括第一开关、第五开关和第六开关;所述第二开关组包括第二开关、第七开关和第八开关;
所述第一低频匹配网络包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容;所述第一电感、第二电感、第一电容和第二电容连接为低通网络;
所述第一高频匹配网络包括第五电感、第六电感、第四电容和第五电容;所述第五电感、第六电感、第四电容和第五电容连接为低通网络;
所述第二低频匹配网络包括第十四电容;
所述第二高频匹配网络包括第十五电容;
所述第一开关的一端分别通过第五开关连接第一低频接收端口和通过第六开关连接第二低频接收端口,同时通过所述第十四电容连接双工器的低频端口 ;所述第一开关的另一端接地;
低频发射时,所述第一开关导通,第五开关和第六开关状态任意;
第一低频接收端口接收信号时,第一开关断开,第五开关导通,第六开关断开;
第二低频接收端口接收信号时,第一开关断开,第五开关断开,第六开关导通;
所述第二开关的一端分别通过第七开关连接第一高频接收端口和通过第八开关连接第二高频接收端口,同时通过所述第十五电容连接双工器的高频端口 ;所述第二开关的另一端接地;
高频发射时,所述第二开关导通,第七开关和第八开关的状态任意;
第一高频接收端口接收信号时,第二开关断开,第七开关导通,第八开关断开;
第二高频接收端口接收信号时,第二开关断开,第七开关断开,第八开关导通。
优选地,所述双工器包括第三电感、第四电感、第三电容、第六电容、第七电容和第七电感;
所述第三电感的一端连接所述双工器的低频端口,另一端通过所述第四电感连接天线端口 ;第三电感和第四电感的公共端通过第三电容接地;
所述第六电容的一端连接所述双工器的高频端口,另一端通过所述第七电容连接天线端口 ;第六电容和第七电容的公共端通过第七电感接地。
优选地,所述双工器包括第八电感、第九电感、第十二电容和第十三电容;
所述第八电感的一端连接所述双工器的低频端口,另一端通过所述第十二电容; 所述双工器的天线端口通过所述第十二电容接地;
所述第十三电容的一端连接所述双工器的高频端口,另一端通过所述第九电感; 所述双工器的天线端口通过所述第九电感接地。
与现有技术相比,本发明具有以下优点
该射频前端装置,不需要设置单刀多掷开关,低频信号发射和高频信号发射时,均不需要经过开关到达天线,因此,被放大的低频信号和高频信号不需要经过开关。仅低频信号和高频信号接收时才经过开关,这样将不会有被放大后的射频信号经过开关,这样开关便不会承受较大的功率,这样对于开关的选型要求比较低,不必选择价格高的能够承受大功率和高电压摆幅的开关。可以降低整个射频前端装置的成本。


图I是现有技术中的一种射频前端装置示意图2是本发明提供的射频前端装置实施例一示意图3是本发明提供的射频前端装置实施例二示意图4是本发明提供的射频前端装置实施例三示意图5是本发明提供的射频前端装置实施例四示意图6是本发明提供的射频前端装置实施例五示意图7是本发明提供的双工器实施例一结构图8是本发明提供的双工器实施例一结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。
参见图2,该图为本发明提供的射频前端装置实施例一示意图。
本发明实施例提供一种射频前端装置,包括低频放大器101、高频放大器102、放大器控制器(图中未示出)、第一低频匹配网络301、第二低频匹配网络302、第一高频匹配网络303、第二高频匹配网络304、双工器400、与低频信号协同工作的第一开关组500、与高频信号协同工作的第二开关组600 ;
双工器400具有功率合成和功率分配的功能。
所述低频放大器101的输入端连接低频信号输入端INL,低频放大器101的输出端连接第一低频匹配网络301的输入端,第一低频匹配网络301的输出端连接所述双工器 400的低频端口 ;所述双工器400的天线端口连接天线ANT ;
所述高频放大器102的输入端连接高频信号输入端ING,高频放大器102的输出端连接第一高频匹配网络303的输入端,第一高频匹配网络303的输出端连接所述双工器 400的闻频端口 ;
所述双工器400的低频端口连接所述第二低频匹配网络302的一端,第二低频匹配网络302的另一端连接低频接收端口 RXL ;所述低频接收端口 RXL通过第一开关组500接地;
所述双工器400的高频端口连接所述第二高频匹配网络304的一端,第二高频匹配网络304的另一端连接高频接收端口 RXG ;所述高频接收端口 RXG通过第二开关组600接地。
通过控制第一开关组500中的开关的导通或关断,以使低频信号接收和发射时第一低频匹配网络301和第二低频匹配网络302互不影响低频信号的性能;
通过控制第二开关组600中的开关的导通或关断,以使高频信号接收和发射时第一高频匹配网络303和第二高频匹配网络304互不影响高频信号的性能。
下面结合图I说明该射频前端装置的工作原理
低频输入信号通过低频放大器101将其放大,然后通过第一低频匹配网络301和双工器400到达天线ANT,通过天线ANT发射出去。
高频输入信号通过高频放大器102将其放大,然后通过第一高频匹配网络303和双工器400到达天线ANT ;通过天线ANT发射出去。
低频的接收信号通过天线ANT接收后,依次通过双工器400和第二低频匹配网络 302到达第一开关组500,最终到达低频接收端口 RXL。
高频的接收信号通过天线ANT接收后,依次通过双工器400和第二高频匹配网络 304到达第二开关组600,最终到达高频接收端口 RXG。
该射频前端装置,不需要设置单刀多掷开关,低频信号发射和高频信号发射时,均不需要经过开关到达天线,因此,被放大的低频信号和高频信号不需要经过开关。仅低频信号和高频信号接收时才经过开关,这样将不会有被放大后的射频信号经过开关,这样开关便不会承受较大的功率,这样对于开关的选型要求比较低,不必选择价格高的能够承受大功率和高电压摆幅的开关。可以降低整个射频前端装置的成本。
本发明实施例提供的射频前端装置的原理在于,在低频信号发射时,第二低频匹配网络302不影响低频信号的发射;在低频信号接收时,信号通过第二低频匹配网络302, 而第一低频匹配网络301不影响低频信号接收的性能。解决方法是通过控制第一开关组中的开关的导通和断开来调节第二低频匹配网络302,使其参与发射的匹配,通过控制低频放大器的阻抗,使第一低频匹配网络301在低频信号接收时不影响低频接收信号的性能。同理,高频信号的发射和接收的工作原理类似。
需要说明的是,图I所示的实施例中,所述第一开关组500位于所述低频放大器 101中;所述第二开关组600位于所述高频放大器102中。
下面一种实施例中,所述第一开关组和第二开关组均位于所述放大器控制器中。
参见图3,该图为本发明提供的射频前端装置实施例二示意图。
图3所示的射频前端实施例与图2所示实施例的区别在于,图3中的第一开关组和第二开关组位于放大器控制器700实际应用中,将第一开关组和第二开关组与放大器控制器集成制作在一起。
需要说明的是,在本发明提供的另一种实施例中,所述第一开关组、第二开关组和可以与放大器控制器、低频放大器和高频放大器均集成在同一个芯片上。
下面结合具体附图详细说明本发明实施例提供的射频前端装置中,如何通过控制第一开关组和第二开关组的工作状态来配合射频信号的发射和接收。
参见图4,该图为本发明提供的射频前端装置实施例三示意图。
如图4所示,本实施例中第一开关组包括第一开关SWl ;第二开关组包括第二开关 SW2 ;
所述第一低频匹配网络301包括第一电感LI、第二电感L2、第一电容Cl和第二电容C2 ;所述第一电感LI、第二电感L2、第一电容Cl和第二电容C2连接为低通网络;如图4 所示,LI的一端连接低频放大器101的输出端,LI的另一端通过L2连接双工器400的低频端口 ;L1和L2的公共端通过Cl接地;双工器400的低频端口通过C2接地。
所述第一高频匹配网络303包括第五电感L5、第六电感L6、第四电容C4和第五电容C5 ;所述第五电感L5、第六电感L6、第四电容C4和第五电容C5连接为低通网络;如图4 所示,L5的一端连接高频放大器102的输出端,L5的另一端通过L6连接双工器400的高频端口;L5和L6的公共端通过C4接地;双工器400的高频端口通过C5接地。
所述第二低频匹配网络302包括第八电容CS ;
所述第二高频匹配网络304包括第九电容C9 ;
所述第一开关SWl的一端连接低频接收端口 RXL,同时通过所述第八电容C8连接双工器400的低频端口 ;所述第一开关SWl的另一端接地;
低频信号发射时,第一开关SWl导通;低频信号接收时,第一开关SWl断开;
所述第二开关SW2的一端连接高频接收端口 RXG,同时通过所述第九电容C9连接双工器400的高频端口 ;所述第二开关SW2的另一端接地;
高频信号发射时,第二开关SW2导通;高频信号接收时,第二开关SW2断开。
下面结合图4说明其工作原理
当需要发射低频信号时,低频信号经过低频放大器101将其放大,然后通过第一低频匹配网络201中的LI,Cl,L2,C2实现阻抗的转换以及滤除谐波,在通过双工器400中的L3,C3,L4后到达天线ANT ;由于双工器400中的高频通路C6,C7,L7在此低频信号的低频频率下为高阻抗状态,对低频信号的影响可以忽略。此时第一开关SWl导通,将低频接收端口 RXL,即第八电容C8的左侧极板下拉到地,此时C8和C2—起参与匹配。因此接收通路上的第二低频匹配网络302 (即C8)对低频发射通路没有影响。
当低频信号从天线接收回来时,第一开关SWl断开,低频信号通过双工器400中的 L4,C3,L3 (此时C6,C7,L7同样组成高阻抗,对低频信号的影响可以忽略),再通过第二低频匹配网络(即C8)到达低频接收端口 RXL,Sffl断开,因此SWl对低频信号没有影响。同时, 低频放大器101接收控制信号,实现导通或者截止的状态,得到一个低阻抗或高阻抗,改变第一低频匹配网络301的特性,使第一低频匹配网络301对低频信号的接收通路的影响降低。
高频信号的接收和发射的工作原理与低频信号类似,在此不再赘述。
图4所示实施例中,是双频信号(低频和高频)对应的射频前端装置,本发明还提供了一种四频信号对应的射频前端装置,下面结合图5进行具体介绍。
参见图5,该图为本发明提供的射频前端装置实施例四示意图。
本实施例提供的射频前端装置中,第一开关组包括第一开关SWl和第三开关SW3 ; 所述第二开关组包括第二开关SW2和第四开关SW4 ;
所述第一低频匹配网络301包括第一电感LI、第二电感L2、第一电容Cl和第二电容C2 ;所述第一电感LI、第二电感L2、第一电容Cl和第二电容C2连接为低通网络;
所述第一高频匹配网络303包括第五电感L5、第六电感L6、第四电容C4和第五电容C5 ;所述第五电感L5、第六电感L6、第四电容C4和第五电容C5连接为低通网络;
所述第二低频匹配网络302包括第八电容CS和第十电容ClO ;
所述第二高频匹配网络303包括第九电容C9和第i^一电容Cll ;
所述第一开关SWl的一端连接第一低频接收端口 RXLl,同时通过所述第八电容CS 连接双工器400的低频端口 ;所述第一开关SWl的另一端接地;所述第三开关SW3的一端连接第二低频接收端口 RXL2,同时通过所述第十电容ClO连接双工器400的低频端口 ;所述第三开关SW3的另一端接地;
低频发射时,所述第一开关SWl和第三开关SW3均导通;
第一低频接收端口 RXLl接收信号时,第一开关SWl断开,第三开关SW3导通;
第二低频接收端口 RXL2接收信号时,第一开关SWl导通,第三开关SW3断开;
所述第二开关SW2的一端连接第一高频接收端口 RXGl,同时通过所述第九电容C9 连接双工器400的高频端口 ;所述第二开关SW2的另一端接地;所述第四开关SW4的一端连接第二高频接收端口 RXG2,同时通过所述第i^一电容Cll连接双工器400的高频端口 ;所述第四开关SW4的另一端接地;
接收低频信号的时候,如果第一低频接收端口 RXLl接收低频信号工作,则SWl断开,SW3导通,将ClO的左侧极板下拉到地,信号无法通过ClO到达第二低频接收端口 RXL2。 低频信号通过C8到达第一低频接收端口 RXLl。如果第二低频接收端口 RXL2工作,则SWl 导通,SW3断开,将CS的左极板下拉到地,低频信号无法到达第一低频接收端口 RXL2,低频信号通过ClO到达第二低频接收端口 RXL2。
高频发射时,所述第二开关SW2和第四开关SW4均导通;
第一高频接收端口 RXGl接收信号时,第二开关SW2断开,第四开关SW4导通;
第二高频接收端口 RXG2接收信号时,第二开关SW2导通,第四开关SW4断开。
同理,高频信号发射和接收通路与低频信号发射和接收的流程类似,在此不再赘述。
需要说明的是,对于低频信号接收和发送时,高频端的第二开关SW2和第四开关 SW4的开关状态可以不必控制,由于双工器400的隔离作用,低频端和高频端的信号不会互相干扰。同理,对于高频信号接收和发送时,低频端的第一开关SWl和第三开关SW3的开关状态可以不必控制。
从而该实施例可以实现四频的切换。
本发明还提供了另外一种四频切换的射频前端装置,参见图6,该图为本发明提供的射频前端装置实施例五示意图。
本实施例提供的射频前端装置,所述第一开关组包括第一开关SW1、第五开关 SWla和第六开关SWlb ;所述第二开关组包括第二开关SW2、第七开关SW2a和第八开关 SW2b ;
所述第一低频匹配网络包括第一电感LI、第二电感L2、第一电容Cl和第二电容 C2 ;所述第一电感LI、第二电感L2、第一电容Cl和第二电容C2连接为低通网络;
所述第一高频匹配网络包括第五电感L5、第六电感L6、第四电容C4和第五电容C5 ;所述第五电感L5、第六电感L6、第四电容C4和第五电容C5连接为低通网络;
所述第二低频匹配网络包括第十四电容C14 ;
所述第二高频匹配网络包括第十五电容C15 ;
所述第一开关SWl的一端分别通过第五开关SWla连接第一低频接收端口 RXLl和通过第六开关SWlb连接第二低频接收端口 RXL2,同时通过所述第十四电容C14连接双工器的低频端口 ;所述第一开关SWl的另一端接地;
低频发射时,所述第一开关SWl导通,第五开关SWla和第六开关SWlb状态任意;
第一低频接收端口 RXLl接收信号时,第一开关SWl断开,第五开关SWla导通,第六开关SWlb断开;
第二低频接收端口 RXL2接收信号时,第一开关SWl断开,第五开关SWla断开,第 TK开关SWlb导通;
所述第二开关SW2的一端分别通过第七开关SW2a连接第一高频接收端口 RXGl和通过第八开关SW2b连接第二高频接收端口 RXG2,同时通过所述第十五电容C15连接双工器的闻频端口 ;所述第~■开关SW2的另一端接地;
高频发射时,所述第二开关SW2导通,第七开关SW2a和第八开关SW2b的状态任思;
第一高频接收端口 RXGl接收信号时,第二开关SW2断开,第七开关SW2a导通,第八开关SW2b断开;
第二高频接收端口 RXG2接收信号时,第二开关SW2断开,第七开关SW2a断开,第八开关SW2b导通。
本实施例的工作原理与图5所示的实施例的工作原理相似,同样实现四频的切换,在此不再赘述。
本发明实施例还提供了两种不同结构的双工器,下面结合附图分别予以介绍。
参见图7,该图为本发明提供的双工器实施例一结构图。
本实施例提供的双工器包括第三电感L3、第四电感L4、第三电容C3、第六电容 C6、第七电容C7和第七电感L7 ;
所述第三电感L3的一端连接所述双工器的低频端口,另一端通过所述第四电感 L4连接天线端口 ;第三电感L3和第四电感L4的公共端通过第三电容C3接地;
所述第六电容C6的一端连接所述双工器的高频端口,另一端通过所述第七电容 C7连接天线端口 ;第六电容C6和第七电容C7的公共端通过第七电感L7接地。
参见图8,该图为本发明提供的双工器实施例二结构图。
本实施例提供的另一种双工器包括第八电感L8、第九电感L9、第十二电容C12和第十三电容C13 ;
所述第八电感L8的一端连接所述双工器的低频端口,另一端通过所述第十二电容C12 ;所述双工器的天线端口通过所述第十二电容C12接地;
所述第十三电容C13的一端连接所述双工器的高频端口,另一端通过所述第九电感L9 ;所述双工器的天线端口通过所述第九电感L9接地。
需要说明的是,由于双工器主要用于实现不同频率信号的合成和分配,可是将不同频率的信号通过各自的通路合成在一起,同时不受另外一路信号的影响。本发明以上实施例中的双工器不局限于以上两种。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种射频前端装置,其特征在于,包括低频放大器、高频放大器、放大器控制器、第一低频匹配网络、第二低频匹配网络、第一高频匹配网络、第二高频匹配网络、双工器、与低频信号协同工作的第一开关组、与高频信号协同工作的第二开关组;所述低频放大器的输入端连接低频信号输入端,低频放大器的输出端连接第一低频匹配网络的输入端,第一低频匹配网络的输出端连接所述双工器的低频端口 ;所述双工器的天线端口连接天线;所述高频放大器的输入端连接高频信号输入端,高频放大器的输出端连接第一高频匹配网络的输入端,第一高频匹配网络的输出端连接所述双工器的高频端口 ;所述双工器的低频端口连接所述第二低频匹配网络的一端,第二低频匹配网络的另一端连接低频接收端口,所述低频接收端口通过第一开关组接地;所述双工器的高频端口连接所述第二高频匹配网络的一端,第二高频匹配网络的另一端连接高频接收端口,所述高频接收端口通过第二开关组接地;通过控制第一开关组中的开关的导通或关断,以使低频信号接收和发射时第一低频匹配网络和第二低频匹配网络互不影响低频信号的性能;通过控制第二开关组中的开关的导通或关断,以使高频信号接收和发射时第一高频匹配网络和第二高频匹配网络互不影响高频信号的性能。
2.根据权利要求I所述的射频前端装置,其特征在于,所述第一开关组和第二开关组均位于所述放大器控制器中。
3.根据权利要求I所述的射频前端装置,其特征在于,所述第一开关组位于所述低频放大器中;所述第二开关组位于所述高频放大器中。
4.根据权利要求I所述的射频前端装置,其特征在于,所述第一开关组、第二开关组、 放大器控制器、低频放大器和高频放大器均集成在同一个芯片上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的射频前端装置,其特征在于,所述第一开关组包括第一开关;所述第二开关组包括第二开关;所述第一低频匹配网络包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容;所述第一电感、第二电感、第一电容和第二电容连接为低通网络;所述第一高频匹配网络包括第五电感、第六电感、第四电容和第五电容;所述第五电感、第六电感、第四电容和第五电容连接为低通网络;所述第二低频匹配网络包括第八电容;所述第二高频匹配网络包括第九电容;所述第一开关的一端连接低频接收端口,同时通过所述第八电容连接双工器的低频端口 ;所述第一开关的另一端接地;低频信号发射时,第一开关导通;低频信号接收时,第一开关断开;所述第二开关的一端连接高频接收端口,同时通过所述第九电容连接双工器的高频端口 ;所述第二开关的另一端接地;高频信号发射时,第二开关导通;高频信号接收时,第二开关断开。
6.根据权利要求1-4任一项所述的射频前端装置,其特征在于,所述第一开关组包括第一开关和第三开关;所述第二开关组包括第二开关和第四开关;所述第一低频匹配网络包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容;所述第一电感、第二电感、第一电容和第二电容连接为低通网络;所述第一高频匹配网络包括第五电感、第六电感、第四电容和第五电容;所述第五电感、第六电感、第四电容和第五电容连接为低通网络;所述第二低频匹配网络包括第八电容和第十电容;所述第二高频匹配网络包括第九电容和第十一电容;所述第一开关的一端连接第一低频接收端口,同时通过所述第八电容连接双工器的低频端口 ;所述第一开关的另一端接地;所述第三开关的一端连接第二低频接收端口,同时通过所述第十电容连接双工器的低频端口 ;所述第三开关的另一端接地;低频发射时,所述第一开关和第三开关均导通;第一低频接收端口接收信号时,第一开关断开,第三开关导通;第二低频接收端口接收信号时,第一开关导通,第三开关断开;所述第二开关的一端连接第一高频接收端口,同时通过所述第九电容连接双工器的高频端口 ;所述第二开关的另一端接地;所述第四开关的一端连接第二高频接收端口,同时通过所述第十一电容连接双工器的高频端口 ;所述第四开关的另一端接地;高频发射时,所述第二开关和第四开关均导通;第一高频接收端口接收信号时,第二开关断开,第四开关导通;第二高频接收端口接收信号时,第二开关导通,第四开关断开。
7.根据权利要求1-4任一项所述的射频前端装置,其特征在于,所述第一开关组包括第一开关、第五开关和第六开关;所述第二开关组包括第二开关、第七开关和第八开关;所述第一低频匹配网络包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容;所述第一电感、第二电感、第一电容和第二电容连接为低通网络;所述第一高频匹配网络包括第五电感、第六电感、第四电容和第五电容;所述第五电感、第六电感、第四电容和第五电容连接为低通网络;所述第二低频匹配网络包括第十四电容;所述第二高频匹配网络包括第十五电容;所述第一开关的一端分别通过第五开关连接第一低频接收端口和通过第六开关连接第二低频接收端口,同时通过所述第十四电容连接双工器的低频端口 ;所述第一开关的另一端接地;低频发射时,所述第一开关导通,第五开关和第六开关状态任意;第一低频接收端口接收信号时,第一开关断开,第五开关导通,第六开关断开;第二低频接收端口接收信号时,第一开关断开,第五开关断开,第六开关导通;所述第二开关的一端分别通过第七开关连接第一高频接收端口和通过第八开关连接第二高频接收端口,同时通过所述第十五电容连接双工器的高频端口 ;所述第二开关的另一端接地;高频发射时,所述第二开关导通,第七开关和第八开关的状态任意;第一高频接收端口接收信号时,第二开关断开,第七开关导通,第八开关断开;第二高频接收端口接收信号时,第二开关断开,第七开关断开,第八开关导通。
8.根据权利要求1-4任一项所述的射频前端装置,其特征在于,所述双工器包括第三电感、第四电感、第三电容、第六电容、第七电容和第七电感;所述第三电感的一端连接所述双工器的低频端口,另一端通过所述第四电感连接天线端口 ;第三电感和第四电感的公共端通过第三电容接地;所述第六电容的一端连接所述双工器的高频端口,另一端通过所述第七电容连接天线端口 ;第六电容和第七电容的公共端通过第七电感接地。
9.根据权利要求1-4任一项所述的射频前端装置,其特征在于,所述双工器包括第八电感、第九电感、第十二电容和第十三电容;所述第八电感的一端连接所述双工器的低频端口,另一端通过所述第十二电容;所述双工器的天线端口通过所述第十二电容接地;所述第十三电容的一端连接所述双工器的高频端口,另一端通过所述第九电感;所述双工器的天线端口通过所述第九电感接地。
全文摘要
本发明提供一种射频前端装置,包括低频放大器、高频放大器、放大器控制器、第一低频匹配网络、第二低频匹配网络、第一高频匹配网络、第二高频匹配网络、双工器、与低频信号协同工作的第一开关组、与高频信号协同工作的第二开关组;该射频前端装置不需要设置单刀多掷开关,低频信号发射和高频信号发射时,均不需要经过开关到达天线,因此,被放大的低频信号和高频信号不需要经过开关。仅低频信号和高频信号接收时才经过开关,这样将不会有被放大后的射频信号经过开关,这样开关便不会承受较大的功率,这样对于开关的选型要求比较低,不必选择价格高的能够承受大功率和高电压摆幅的开关。可以降低整个射频前端装置的成本。
文档编号H04B1/40GK102938657SQ20121045381
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者杨清华, 刘海玲 申请人:贵州中科汉天下电子有限公司
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