实现载波聚合的装置及移动终端的制作方法

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及实现载波聚合的装置及移动终端。

背景技术：

随着4g通讯技术的到来，为了支持更高的速率，3gpp提出了lte-a(longtermevolutionadvance)，可以支持更多的带宽组合，以实现资源整合，提高数据业务速率，尤其是在频段资源有限的情况下，载波聚合(carrieraggregation，ca)可以对多个载波同时进行操作，增加传输带宽，对数据速率的提升具有明显质的改善。

其中，b1(band1)、b3(band3)、b7(band7)为fdd-lte频段。在传统的载波聚合的方案中，通过会使用利用四工器来实现下行同时接收b1和b3两种信号，进而实现b1、b3带间的载波聚合，利用合路器实现下行同时接收b3和b7两种信号，进而实现b3、b7带间的载波聚合，也即，在射频传输链路中需要两路b3频段的传输链路，需要增加电子元器件，增加了电路板的布局面积，成本高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对电路板的布局面积大、成本高的问题，提供一种基于双天线，无需要冗余b3射频传输链路、节约电路板的布局面积且成本低的实现载波聚合的装置及移动终端。

一种实现载波聚合的装置，包括第一天线、第二天线、射频前端发射模块以及射频处理模块，其中，

所述第一天线用于收发第一频段射频信号和包括b1、b3频段的第二频段射频信号；

所述第二天线用于收发包括b7频段的第三频段射频信号，其中，所述第一频段射频信号、第二频段射频信号、第三频段射频信号的频率范围互不重叠；

所述射频处理模块包括用于分别处理所述第一频段射频信号、第二频段射频信号、第三频段射频信号的多个射频传输链路；

所述射频前端发射模块分别与所述第一天线、第二天线、射频处理模块连接，用于切换控制与多个所述射频传输链路的连接，并实现所述b1、b3频段射频信号的载波聚合，以及所述b3、b7频段射频信号的载波聚合。、

上述实现载波聚合的装置相对于传统单天线系统，采用双天线(第一天线和第二天线)就能实现b1、b3频段射频信号的载波聚合，以及所述b3、b7频段射频信号的载波聚合，无需要冗余b3射频传输链路，还可以省去b3b7合路器、b3双工器，节约电路板的布局面积，同时也节省了成本。

在其中一个实施例中，用于处理所述第二频段射频信号的射频传输链路包括b3b1四工器，用于实现b1、b3频段射频信号的载波聚合，并将收发的所述b1、b3频段射频信号传输至射频前端发射模块；

用于处理所述第三频段射频信号的射频传输链路包括双工器，用于收发b7频段射频信号，并将收发的所述b7频段射频信号传输至射频前端发射模块。

在其中一个实施例中，用于处理所述第一频段射频信号的射频传输链路能够实现对b5、b8、b20、b28频段射频信号的传输；用于处理所述第二频段射频信号的射频传输链路还还能够实现对b2、b39频段射频信号的传输；用于处理所述第三频段射频信号的射频传输链路还还能够实现对b38、b40、b41频段射频信号的传输。

在其中一个实施例中，所述射频前端发射模块包括第一控制电路和第二控制电路；

所述第一控制电路分别与所述第一天线、用于处理所述第一频段射频信号的射频传输链路、用于处理所述第二频段射频信号的射频传输链路连接；所述第二控制电路分别与所述第二天线、用于处理所述第三频段射频信号的射频传输链路连接；

所述第一控制电路用于将收发的第一频段射频信号、第二频段射频信号进行合路处理，还用于分别控制处理所述第一频段射频信号、第二频段射频信号的射频传输链路的通断；

所述第二控制电路用于控制处理所述第三频段射频信号的射频传输链路的通断。

在其中一个实施例中，所述第一控制电路包括合路器、第一射频开关和第二射频开关；

所述合路器的一端与所述第一天线连接，所述合路器的另一端分别与所述第一射频开关、第二射频开关连接；

所述第一射频开关用于控制处理所述第一频段射频信号的射频传输链路的通断；所述第二射频开关用于控制处理所述第二频段射频信号的射频传输链路的通断。

在其中一个实施例中，所述第二控制电路包括第三射频开关，所述第三射频开关的一端与所述第二天线连接，所述第三射频开关的另一端用于控制处理所述第三频段射频信号的射频传输链的通断。

在其中一个实施例中，所述射频前端发射模块还包括第一天线端口和第二天线端口，所述第一天线端口用于连接所述第一天线和所述第一控制电路；所述第二天线端口用于连接所述第二天线和第二控制电路。

在其中一个实施例中，还包括多模功率放大器和射频收发器；

所述多模功率放大器的一端分别与多个所述射频传输链路连接，所述多模功率放大器的另一端与所述射频收发器连接，用于对所述收发的射频信号进行功率放大处理；

所述射频收发器还与部分所述射频传输链路连接，用于对接收的射频信号进行处理。

在其中一个实施例中，还包括分集天线模块，用于接收所述第一频段射频信号、第二频段射频信号和第三频段射频信号，并将接收的所述第一频段射频信号、第二频段射频信号和第三频段射频信号输出至所述射频收发器处理。

此外，还提供一种移动终端，集成了上述的实现载波聚合的装置。

附图说明

图1为一个实施例中实现载波聚合的装置的结构框架图；

图2为图1中射频处理模块的示意图；

图3为图1中射频前端发射模块的示意图；

图4为另一个实施例中实现载波聚合的装置的结构框架图；

图5为图4的详细结构示意图；

图6为再一个实施例中实现载波聚合的装置的结构框架图；

图7为一个实例中移动终端的结构框架图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一个实施例中实现载波聚合的装置的结构框架图。在本发明实施例中，一种实现载波聚合的装置，包括第一天线110、第二天线120、射频前端发射模块30以及射频处理模块20。其中，所述第一天线110用于收发第一频段射频信号和包括b1、b3频段的第二频段射频信号；所述第二天线120用于收发包括b7频段的第三频段射频信号，其中，所述第一频段射频信号、第二频段射频信号、第三频段射频信号的频率范围互不重叠。所述射频处理模块20包括用于分别处理所述第一频段射频信号、第二频段射频信号、第三频段射频信号的多个射频传输链路；射频前端发射模块30，分别与所述第一天线110、第二天线120、射频处理模块20连接，用于切换控制与多个所述射频传输链路(210、220、230)的连接，并实现所述b1、b3频段射频信号的载波聚合，以及所述b3、b7频段射频信号的载波聚合。

相对于传统单天线系统，本发明实施例采用双天线(第一天线110和第二天线120)就能实现b1、b3频段射频信号的载波聚合，以及所述b3、b7频段射频信号的载波聚合，无需要冗余b3射频传输链路，还可以省去b3b7合路器、b3双工器，节约电路板的布局面积，同时也节省了成本。

在一个实施例中，第一天线110为中低频主集天线，能够收发属于低频的第一频段射频信号和属于中频的第二频段射频信号，也即，可以同时收发b5、b6、b8、b12-b14、b17-b20、b26-b28、b44等频带的第一频段射频信号和b1、b2、b3、b9-b10、b39等频带的第二频段射频信号，还可以收发包括移动通讯频段的cdma、dcs、gsm、小灵通phs等射频信号。

在一个实施例中，第二天线120为高频主集天线，能够收发属于高频频率范围内的第二频段射频信号，也即，可以收发包括b40、b30、b41、b38、b7频带的高频射频信号。

参考图2，在一个实施例中，射频处理模块20包括用于处理所述第一频段射频信号的第一射频传输链路210、用于处理第二频段射频信号的第二射频传输链路220、用于处理第三频段射频信号的第三射频传输链路230。

具体地，用于处理所述第二频段射频信号的第二射频传输链路220包括b3b1四工器，用于实现b1、b3频段射频信号的载波聚合，并将收发的所述b1、b3频段射频信号传输至射频前端发射模块30。其中，b3b1四工器对b1和b3的射频信号进行收发，b3b1四工器的内部包括两个双工器(即四个带通滤波器组合而成)，b3b1四工器将接收的b1、b3频段射频信号传输至射频前端发射模块30，再经第一天线110发射出去，从而实现中国电信和中国联通的要求fdd-lte的b1+b3带间载波聚合。

用于处理所述第三频段射频信号的第三射频传输链路230包括双工器，用于收发b7频段射频信号，并将收发的所述b7频段射频信号传输至射频前端发射模块30。每个双工器包括一个tx(发射)端口、一个rx(接收)端口和一个trx(收发)端口。在此射频传输链路的b7双工器通过trx端口收发b7的tx、rx信号，通过tx端口接收b7的tx信号，通过rx端口接收b7的rx信号。在此射频传输链路的b7双工器将接收的b7频段射频信号传输至射频前端发射模块30，再经第二天线120发射出去。同时，也能将第二天线120接收的b7频段射频信号经射频前端发射模块30传输至b7双工器处理。由此，通过双天线(第一天线110和第二天线120)实现了b3、b7频段射频信号的载波聚合。

可选地，用于处理所述第一频段射频信号的第一射频传输链路210能够实现对b5、b8、b20、b28频段射频信号的传输。具体地，用于处理所述第一频段射频信号的第一射频传输链路210包括b5双工器、b8双工器、b20双工器、b28a双工器、b28b双工器，每一个双工器对应一个射频传输链路。其中，b5双工器、b8双工器、b20双工器、b28a双工器、b28b双工器分别与射频前端发射模块(30)连接，用于将接收的b5、b8、b20、b28频段射频信号经射频前端发射模块通过第一天线110发射出去。同时，也能够将第一天线110接收的b5、b8、b20、b28频段射频信号通过射频前端发射模块30分别对应传输至b5双工器、b8双工器、b20双工器、b28a双工器、b28b双工器进行处理。

可选地，用于处理所述第二频段射频信号的第二射频传输链路220还还能够实现对b2、b39频段射频信号的传输。

具体地，用于处理所述第二频段射频信号的第二射频传输链路220包括b2双工器。其中，b2双工器与射频前端发射模块30连接，用于将接收的b2频段射频信号经射频前端发射模块30通过第一天线110发射出去。同时，也能够将第一天线110接收的b2频段射频信号通过射频前端发射模块30传输至b2双工器进行处理后输入至装置内的其他模块进行后续处理。

用于处理所述第二频段射频信号的第二射频传输链路220包括b39带通滤波器，b39带通滤波器与射频前端发射模块30连接，用于将接收的b39频段射频信号经射频前端发射模块30通过第一天线110发射出去。同时，也能够将第一天线110接收的b39频段射频信号通过射频前端发射模块30传输至b39带通滤波器进行处理后输入至实现载波聚合的装置的其他控制模块处理(例如射频收发器)。

可选地，用于处理所述第三频段射频信号的第三射频传输链路230还还能够实现对b40、b41频段射频信号的传输。

具体地，用于处理所述第三频段射频信号的第三射频传输链路230包括b40带通滤波器、b41带通滤波器。其中，b40带通滤波器、b41带通滤波器分别与射频前端发射模块30连接，用于将接收的b40、b41频段射频信号经射频前端发射模块30通过第二天线120发射出去。同时，也能够将第二天线120接收的b40、b41频段射频信号分别通过射频前端发射模块30对应传输至b40带通滤波器、b41带通滤波器进行后续处理。

上述的双天线系统的第一天线110、第二天线120也能够同时接收到b39和b41的两路tdd-lte信号，其装置内的其他控制模块处理(例如射频收发器)也能同时接收到b39和b41的两路tdd-lte信号，从而实现中国移动要求b39和b41的fdd-lte的载波聚合。

参考图3，在一个实施例中，所述射频前端发射模块30包括第一控制电路310和第二控制电路320。其中，所述第一控制电路310分别与所述第一天线110、用于处理所述第一频段射频信号的第一射频传输链路210、第二频段射频信号的第二射频传输链路220连接；所述第二控制电路320分别与所述第二天线120、用于处理所述第三频段射频信号的第三射频传输链路230连接。所述第一控制电路310用于将收发的第一频段射频信号、第二频段射频信号进行合路处理，还控制处理所述第一射频传输链路210的通断、以及控制处理第二射频传输链路220的通断。所述第二控制电路320用于控制处理所述第三射频传输链路230的通断。

可以理解为，第一控制电路310能够将收发的第一频段射频信号、第二频段射频信号进行合路处理，第一频段射频信号、第二频段射频信号经合路处理后，即可实现第一频段射频信号、第二频段射频信号中任意频段内射频信号的载波聚合。处理所述第一频段射频信号的第一射频传输链路210的数量为多个，例如上述提到的：b5双工器、b8双工器、b20双工器、b28a双工器、b28b双工器，每一个双工器对应一个第一射频传输链路210，第一控制电路310可以选择控制b5双工器、b8双工器、b20双工器、b28a双工器、b28b双工器所在的任意一个第一射频传输链路210的通断，进而实现对b5、b8、b20、b28频段射频信号的传输。

处理所述第二频段射频信号的第二射频传输链路220的数量为多个，例如上述提到的：b3b1四工器、b2双工器、b39带通滤波器，每一个器件对应一个第二射频传输链路220。第一控制电路310可以选择控制b3b1四工器、b2双工器、b39带通滤波器所在的任意一个第二射频传输链路220的通断，进而实现对b1、b3、b2、b39频段射频信号的传输。

处理所述第三频段射频信号的第三射频传输链路230的数量为多个，例如上述提到的：b7双工器、b40带通滤波器、b41带通滤波器，每一个器件对应一个第三射频传输链路230。第二控制电路320可以选择控制b7双工器、b40带通滤波器、b41带通滤波器所在的任意一个第三射频传输链路230，进而实现对b7、b40、b41频段射频信号的传输。

进一步地，所述第一控制电路310包括合路器311、第一射频开关312和第二射频开关313。所述合路器311的一端与所述第一天线110连接，所述合路器311的另一端分别与所述第一射频开关312、第二射频开关313连接；所述第一射频开关312用于控制处理所述第一频段射频信号的第一射频传输链路210的通断；所述第二射频开关313用于控制处理所述第二频段射频信号的第二射频传输链路220的通断。

也即，合路器311能够对第一频段射频信号、第二频段射频信号经合路处理后，即可实现第一频段射频信号、第二频段射频信号中任意频段内射频信号的载波聚合。第一射频开关312分别对应与多个用于处理所述第一频段射频信号的第一射频传输链路210连接，第一射频开关312能够根据外部控制指令选择与其中一路射频传输链路进行连接，进而传输相应频带的第一频段射频信号。相应地，第二射频开关313分别对应与多个用于处理所述第二频段射频信号的第二射频传输链路220连接，第二射频开关313能够根据外部控制指令选择与其中一路射频传输链路进行连接，进而传输相应频带的第二频段射频信号。

具体地，所述第二控制电路320包括第三射频开关321，所述第三射频开关321的一端与所述第二天线120连接，所述第三射频开关321的另一端用于控制处理所述第三频段射频信号的射频传输链230的通断。第三射频开关321分别对应与多个用于处理所述第三频段射频信号的第三射频传输链路230连接，第三射频开关321能够根据外部控制指令选择与其中一路射频传输链路进行连接，进而传输相应频带的第三频段射频信号。

可选地，所述射频前端发射模块30还包括第一天线端口331和第二天线端口333，所述第一天线端口331用于连接所述第一天线110和所述第一控制电路310；所述第二天线端口333用于连接所述第二天线120和第二控制电路320。

参考图4，在一个实施例中，实现载波聚合的装置还包括多模功率放大器(multimodemultibandpoweramplifiers，mmpa)40和射频收发器50。所述多模功率放大器40的一端分别与多个所述射频传输链路(210、220、230)连接，所述多模功率放大器40的另一端与所述射频收发器50连接，用于对所述收发的射频信号进行功率放大处理。参考图5，所述射频收发器50还与部分所述射频传输链路(210、220、230)连接，用于对接收的射频信号进行处理。

参考图6，在一个实施例中，实现载波聚合的装置还包括分集天线模块60，用于接收所述第一频段射频信号、第二频段射频信号和第三频段射频信号，并将接收的所述第一频段射频信号、第二频段射频信号和第三频段射频信号输出至所述射频收发器处理。

fdd-lte的载波聚合的分集接收路共用一个分集天线，fdd-lte的b3和b1射频信号经过分集天线610、合路器620、射频开关630选择一个射频通道，然后再经过b1和b3的接收滤波器模组然后可以同时分别到达射频收发器，实现fdd-lte载波聚合cat6的分集链路连接。fdd-lte的b3和b7射频信号也能够通过分集天线模块同时分别到达射频收发器，实现b3和b7射频信号的载波聚合。

tdd-lte的载波聚合的分集接收路共用一个分集天线，tdd-lte的b39和b41射频信号也能够通过分集天线模块同时分别到达射频收发器，实现tdd-lte载波聚合cat6的分集链路连接。

本发明实施例还提供了一种移动终端，移动终端包括上述一实施例中的实现载波聚合的装置。具有上述任一实施例的实现载波聚合的装置的移动终端，通过双天线(第一天线110和第二天线120)就能实现b1、b3频段射频信号的载波聚合，以及所述b3、b7频段射频信号的载波聚合，无需要冗余b3射频传输链路，还可以省去b3b7合路器311、b3双工器，节约电路板的布局面积，同时也节省了成本。如图7所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例实现载波聚合的装置部分。该计算机设备可以为包括手机、平板电脑、车载电脑、穿戴式设备等任意终端设备，以移动终端为手机为例：

图7为与本发明实施例提供的移动终端相关的手机700的部分结构的框图。参考图7，手机700包括：实现载波聚合的装置710、存储器720、输入单元730、显示单元740、传感器750、音频电路760、无线保真(wirelessfidelity，wifi)模块770、处理器780、以及电源790等部件。本领域技术人员可以理解，图7所示的手机结构并不构成对手机的限定，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。

其中，实现载波聚合的装置710可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器780处理；也可以将上行的数据发送给基站。此外，实现载波聚合的装置710还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(globalsystemofmobilecommunication，gsm)、通用分组无线服务(generalpacketradioservice，gprs)、码分多址(codedivisionmultipleaccess，cdma)、宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess，wcdma)、长期演进(longtermevolution，lte))、电子邮件、短消息服务(shortmessagingservice，sms)等。

存储器720可用于存储软件程序以及模块，处理器780通过运行存储在存储器720的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器720可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器720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。

输入单元730可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机700的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元730可包括触控面板731以及其他输入设备732。触控面板731，也可称为触摸屏，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731上或在触控面板731附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中，触控面板731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780，并能接收处理器780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731。除了触控面板731，输入单元730还可以包括其他输入设备732。具体地，其他输入设备732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)等中的一种或多种。

显示单元740可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元740可包括显示面板741。在一个实施例中，可以采用液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)等形式来配置显示面板741。在一个实施例中，触控面板731可覆盖显示面板741，当触控面板731检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器780以确定触摸事件的类型，随后处理器780根据触摸事件的类型在显示面板741上提供相应的视觉输出。虽然在图7中，触控面板731与显示面板741是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板731与显示面板741集成而实现手机的输入和输出功能。

手机700还可包括至少一种传感器750，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可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741的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板741和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可检测各个方向上加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；此外，手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。

音频电路760、扬声器761和传声器762可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路760可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器761，由扬声器761转换为声音信号输出；另一方面，传声器762将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路760接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器780处理后，经rf电路710可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器720以便后续处理。

wifi属于短距离无线传输技术，手机通过wifi模块770可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图7示出了wifi模块770，但是可以理解的是，其并不属于手机700的必须构成，可以根据需要而省略。

处理器780是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器720内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器720内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。在一个实施例中，处理器780可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器780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780中。

手机700还包括给各个部件供电的电源790(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器780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。

在一个实施例中，手机700还可以包括摄像头、蓝牙模块等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。