一种射频电路、终端及信号发射控制方法与流程

文档序号:15844288发布日期:2018-11-07 08:49阅读:175来源:国知局
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种射频电路、终端及信号发射控制方法。
背景技术
:随着移动通信技术的飞速发展,手机以及平板电脑等终端越来越普及,并已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。人们在使用终端的过程中,对于终端的性能以及功能等要求也变得越来越高,尤其是终端的高速率数据传输能力。但是,目前终端在工作过程中,由于其工作频段内的网络无法同时兼顾高数据速率以及广域覆盖的要求,尤其是终端的工作频段的网络广域覆盖能力较差时,会影响到终端发射上行信号,从而降低终端的上行数据传输性能。可见,目前的终端存在因所处网络无法兼顾高数据速率和广域覆盖的要求,而导致上行数据传输性能低的问题。技术实现要素:本发明实施例提供一种射频电路、终端及信号发射控制方法,以解决目前的终端存在因所处网络无法兼顾高数据速率和广域覆盖的要求,而导致上行数据传输性能低的问题。为解决上述技术问题,本发明是这样实现的:第一方面,本发明实施例提供了一种射频电路,应用于终端,所述射频电路包括:第一天线以及第二天线;用于在第一频段上发射信号的第一收发单元,以及用于在第二频段上发射信号的第二收发单元;切换单元,与所述第一天线连接,构成用于在第一频段和第二频段上传输信号的第一收发通道;以及,与所述第二天线连接,构成用于在第一频段和第二频段上传输信号的第二收发通道;所述切换单元用于在所述终端的当前网络为第一网络时工作在第一状态下工作,将所述第一收发单元和所述第二收发单元,分别与所述第一收发通道和所述第二收发通道一一对应连通;以及,在所述终端的当前网络为第二网络时在第二状态下工作,将所述第一收发单元或者所述第二收发单元,与所述第一收发通道和所述第二收发通道连通。第二方面,本发明实施例还提供一种终端,包括如上所述的射频电路。第三方面,本发明实施例还提供一种信号发射控制方法,应用于如上所述的终端,包括:获取所述终端的当前网络;在所述终端的当前网络为第一网络的情况下,通过第一收发通道和第二收发通道,分别在第一频段和第二频段上发射信号;在所述终端的当前网络为第二网络的情况下,通过第一收发通道和第二收发通道,在第一频段或者第二频段上发射信号。本发明实施例中,终端的射频电路可以通过第一收发通道和第二收发通道同时发射上行信号,增强终端发射上行信号的能力,提升终端的上行数据传输性能。另外,终端还可以根据其所处的当前网络,在第一收发通道和第二收发通道同时发送上行信号时,通过相同频段或者不同频段发射信号,即在第一网络时,通过第一收发通道和第二收发通道分别在第一频段和第二频段上发射上行信号;而在第二网络时,通过第一收发通道和第二收发通道在第一频段或者第二频段上发射上行信号,使终端可以灵活选择上行信号发射方式,进一步增强其发射上行信号的能力以及上行数据传输性能。附图说明图1是本发明实施例提供的一种射频电路的结构示意图;图2a是本发明实施例提供的一种切换单元在第一状态下的结构示意图之一;图2b是本发明实施例提供的一种切换单元在第一状态下的结构示意图之二;图2c是本发明实施例提供的一种切换单元在第二状态下的结构示意图之一;图2d是本发明实施例提供的一种切换单元在第二状态下的结构示意图之二;图3是本发明实施例提供的另一种射频电路的结构示意图;图4是本发明实施例提供的一种信号发射控制方法的流程示意图。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。本发明实施例所述的射频电路,应用于终端,所述射频电路包括:第一天线以及第二天线;用于在第一频段上发射信号的第一收发单元,以及用于在第二频段上发射信号的第二收发单元;切换单元,与所述第一天线连接,构成用于在第一频段和第二频段上传输信号的第一收发通道;以及,与所述第二天线连接,构成用于在第一频段和第二频段上传输信号的第二收发通道;所述切换单元用于在所述终端的当前网络为第一网络时,在第一状态下工作,将所述第一收发单元和所述第二收发单元,分别与所述第一收发通道和所述第二收发通道一一对应连通;以及,在所述终端的当前网络为第二网络时,在第二状态下工作,将所述第一收发单元或者所述第二收发单元,与所述第一收发通道和所述第二收发通道连通。本发明实施例所述的射频电路,可以通过第一收发通道和第二收发通道同时发射上行信号,增强终端发射上行信号的能力,提升终端的上行数据传输性能。另外,终端还可以根据其所处的当前网络,在第一收发通道和第二收发通道同时发送上行信号时,通过相同频段或者不同频段发射信号,即在第一网络时,通过第一收发通道和第二收发通道分别在第一频段和第二频段上发射上行信号;而在第二网络时,通过第一收发通道和第二收发通道在第一频段或者第二频段上发射上行信号,使终端可以灵活选择上行信号发射方式,进一步增强其发射上行信号的能力以及上行数据传输性能。请参见图1,图1是本发明实施例提供的一种射频电路的结构示意图,应用于终端,射频电路10包括:第一天线11以及第二天线12;用于在第一频段上发射信号的第一收发单元13,以及用于在第二频段上发射信号的第二收发单元14;切换单元15,与所述第一天线11连接,构成用于在第一频段和第二频段上传输信号的第一收发通道;以及,与所述第二天线12连接,构成用于在第一频段和第二频段上传输信号的第二收发通道;所述切换单元15用于在所述终端的当前网络为第一网络时在第一状态下工作,将所述第一收发单元13和所述第二收发单元14,分别与所述第一收发通道和所述第二收发通道一一对应连通;以及,在所述终端的当前网络为第二网络时在第二状态下工作,将所述第一收发单元13或者所述第二收发单元14,与所述第一收发通道和所述第二收发通道连通。本发明实施例中,由于第一收发单元13可以在第一频段上发射信号,以及第二收发单元14可以在第二频段上发射信号,而当终端的当前网络为第一网络时,切换单元15将第一收发单元13和第二收发单元14分别与第一收发通道和第二收发通道一一对应连通,从而使终端可以通过第一收发通道和第二收发通道,实现分别在第一频段和第二频段上发射上行信号;而当终端的当前网络为第二网络时,切换单元15将第一收发单元13或者第二收发单元14与第一收发通道和第二收发通道连通,从而使终端可以通过第一收发通道和第二收发通道,实现在第一频段或者第二频段上发射上行信号。应当说明的是,终端在接收到网络侧设备发送的下行信号之后,终端可以响应该下行信号,通过其射频电路10同时在第一频段和第二频段上向网络侧设备发送上行信号,即第一频段和第二频段为可实现该射频电路10同时传输上行信号的频段,例如:第一频段和第二频段分别为全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunication,gsm)网络和长期演进(longtermevolution,lte)网络中的重用(refarming)频段等。其中,当上述终端当前网络为第一网络时,射频电路10可以通过第一收发通道和第二收发通道,实现分别在第一频段和第二频段上发射上行信号,则当第一频段为广域覆盖的网络频段,以及第二频段为高数据传输的网络频段,如:第一频段为第三代移动通信技术(3rd-generation,3g)频段,以及第二频段为lte频段等,从而可以满足终端发射上行信号时的广域覆盖和高数据传输需求,提升终端的数据传输性能;而当上述终端当前网络为第二网络时,射频电路10可以通过第一收发通道和第二收发通道,实现分别在第一频段或者第二频段上发射上行信号,即通过第一天线和第二天线在第一频段上同时发射上行信号,增强终端的信号发射能力,也可以实现提升终端的数据传输性能。另外,上述第一网络和上述第二网络可以是网络架构等参数不同的网络,且终端在第一网络下,通过第一收发通道和第二收发通道在两个不同频段上发射上行信号,可以实现增强终端发射上行信号的能力;而终端在第二网络下,通过第一收发通道和第二收发通道在同一频段上发射上行信号,可以实现增强发射上行信号的能力,在此并不进行限定。本发明实施例中,上述第一收发单元13和第二收发单元14,可以分别在第一频段和第二频段上接收下行信号以及发射上行信号,具体地,所述第一收发单元13包括在第一频段上工作的第一射频收发机131以及第一调制解调器132,所述第一射频收发机131与所述第一调制解调器132和所述切换单元15连接;所述第二收发单元14包括在第二频段上工作的第二射频收发机141第二调制解调器142,所述第二射频收发机141与所述第二调制解调器142和所述切换单元15连接。这里,第一调制解调器132可以对第一频段的上行信号进行调制和解调,以提供第一频段的上行信号需要的波形和数据,而第一射频收发机131可以对第一频段的上行信号进行上下变频和驱动方法,从而实现第一收发单元13在第一频段上发射上行信号;同理,第二调制解调器142可以对第二频段的上行信号进行调制和解调,以提供第二频段的上行信号需要的波形和数据,而第二射频收发机141可以对第二频段的上行信号进行上下变频和驱动方法,从而实现第一收发单元13在第二频段上发射上行信号。本发明实施例中,上述切换单元可以是任何在第一状态下,将第一收发单元13和第二收发单元14,分别与第一收发通道和第二收发通道一一对应连通;以及,在第二状态下,将第一收发单元13或者第二收发单元14,与第一收发通道和第二收发通道连通的组件。具体地,如图2a至图2d所示,所述切换单元15包括第一端子151、第二端子152、第三端子153、第四端子154、第一连接臂155以及第二连接臂156,所述第一端子151与所述第一天线11连接;所述第二端子152与所述第二天线12连接;所述第三端子153与所述第一收发单元13连接;所述第四端子154与所述第二收发单元14连接;当所述第一连接臂155连通所述第一端子151与所述第三端子153,和所述第二连接臂156连通所述第二端子152与所述第四端子154,如图2a所示;或者,第一连接臂155连通所述第二端子152与所述第四端子154,和所述第二连接臂156连通所述第一端子151与所述第三端子153,如图2b所示时,所述切换单元15工作在第一状态;以及,当所述第一连接臂155连通所述第一端子51与所述第三端子153,和第二连接臂156连通所述第二端子152与所述第三端子153,如图2c所示;或者,所述第一连接臂155连通所述第一端子151与所述第四端子154,和所述第二连接臂156连通所述第二端子152与所述第四端子154,如图2d所示时,所述切换单元15工作在第二状态。这里,上述切换单元15通过两个连接臂在四个端子的动作,可以实现切换单元15在第一状态和第二状态之间的切换,其实现原理与双刀双掷开关类似,则上述切换单元15可以视为改进型的双刀双掷开关,从而结构简单且可靠性高。应当说明的是,为了能够实现上述切换单元15及时在第一状态和第二状态之间切换,上述射频电路10中可以单独设置控制切换单元15的控制电路。而本发明具体实施例中,上述射频电路还可以包括:基带处理器16,用于在所述终端的当前网络为所述第一网络时,控制所述切换单元在第一状态下工作;以及,在所述终端的当前网络为所述第二网络时,控制所述切换单元在第二状态下工作。这里,通过射频电路中的基带处理器实现控制切换单元15的切换状态改变,从而使射频电路的结构简单,且电路可靠性更高。本发明实施例中,上述第一收发通道和上述第二收发通道,分别是可以在第一频段和第二频段上分别实现对射频电路发送的上行信号进行处理,提高上行信号的质量,从而进一步提升终端上行数据传输性能。另外,上述基带处理器16还与第一收发单元13和第二收发单元14连接,基带处理器16控制第一收发单元13和第二收发单元14,分别在第一频段和第二频段上收发信号。具体地,所述射频电路还包括设置于所述第一收发通道的第一前端网络17,以及设置于所述第二收发通道的第二前端网络18:所述第一前端网络17用于对所述第一收发通道在所述第一频段和所述第二频段上的信号进行处理;所述第二前端网络18用于对所述第二收发通道在所述第一频段和所述第二频段上的信号进行处理。其中,上述第一前端网络17和第二前端网络18,分别对第一收发通道和第二收发通道的信号进行处理,可以是对信号进行放大、频率分割和组合以及阻抗匹配等处理,在此并不进行限定。本发明具体实施例中,所述第一前端网络17和所述第二前端网络18分别包括相互连接的射频功率放大器171以及射频滤波器172,且所述射频功率放大器171用于将所述第一频段和所述第二频段上的信号进行功率放大;所述射频滤波器172用于将所述第一频段和所述第二频段上的信号进行滤波。这样,通过射频功率放大器171和射频滤波器172,可以分别对第一频段和第二频段上的上行信号进行功率放大以及滤波,使上行信号的性能指标满足射频指标要求。本发明实施例中,上述终端通过第一收发通道和第二收发通道,在第一频段和第二频段上通过第一天线11和第二天线12发射上行信号,而第一天线11和第二天线12具备收发信号的能力,因此,也可以实现终端通过第一收发通道和第二收发通道,在第一频段和第二频段上接收下行信号。本发明具体实施例中,所述射频电路10还可以包括设置于所述第一收发通道的第一收发切换开关19,以及设置于所述第二收发通道的第二收发切换开关110;所述第一收发切换开关19用于控制所述第一收发通道处于在所述第一频段和所述第二频段上发射信号的工作模式;所述第二收发切换开关110用于控制所述第二收发通道处于在所述第一频段和所述第二频段上发射信号的工作模式。这样,当终端接收网络侧设备发射的下行信号时,第一收发切换开关19和第二收发切换开关110,可以分别控制第一收发通道和第二收发通道处于在第一频段和第二频段上接收信号的工作模式;而当终端向网络侧设备发射上行信号时,第一收发切换开关19和第二收发切换开关110,可以分别控制第一收发通道和第二收发通道处于在第一频段和第二频段上发射信号的工作模式,从而实现第一收发通道和第二收发通道的工作模式的及时切换,使终端收发信号实现第一天线和第二天线的共享。应当说明的是,上述射频电路10中可以设置控制单元,以控制第一收发切换开关19和第二收发切换开关110的工作模式的切换。当然,上述第一收发切换开关19的控制端和第二收发切换开关110的控制端也可以分别与上述基带处理器16连接,通过基带处理器16实现控制第一收发切换开关19和第二收发切换开关110的工作模式的切换。而在5g技术中,为解决上行广域覆盖以及高数据传输的问题,提出了两个解决方案:方案一中,网络架构采用非独立(non-standalone,nsa)架构,即通过lte和5g双连接的机制,数据面走lte通路和5g通路以满足高速率需求,而5g网络的控制面走lte通路,以保证上行的覆盖性能;方案二中,网络架构采用独立(standalone,sa)架构,即5g网络的控制面和数据面都从5g通路走,另外引入了上行2×2多入多出(multiinmultiout,mimo)机制,或者称为闭环空分多址(closed-loopspatialmultiplexingscheme)机制。在此,为了进一步提升终端上行广域覆盖以及高数据传输的能力,可以通过上述射频电路,实现终端同时支持上述两种架构,即所述第一频段可以为lte频段;所述第二频段可以为5g频段,如b1频段和n1频段、b3和n3频段或者b41和n41频段,等等。具体如下:如图3所示,射频电路可以包括基带处理器301、lte调制解调器302、lte射频收发机303、5g调制解调器304、5g射频收发机305、切换开关306、两个lte/5g功率放大器307(poweramplifier,pa)、两个lte/5g射频滤波器308、两个lte/5g收发切换开关309、第一天线310以及第二天线311,其中:lte调制解调器302和lte射频收发机303串联连接于基带处理器301和切换开关306之间,lte调制解调器302用于对lte频段的信号进行调制和解调,以及lte射频收发机303用于对lte频段的信号上下变频和驱动放大;5g调制解调器304和5g射频收发机305串联连接于基带处理器301和切换开关306之间,5g调制解调器304用于对5g频段的信号进行调制和解调,以及5g射频收发机305用于对5g频段的信号上下变频和驱动放大;切换开关306与第一天线310之间,串联接入一lte/5g功率放大器307、一lte/5g射频滤波器308以及一lte/5g收发切换开关309,使切换开关306与第一天线310之间构成第一收发通道;切换开关306与第二天线311之间,串联接入一lte/5g功率放大器307、一lte/5g射频滤波器308以及一lte/5g收发切换开关309,使切换开关306与第二天线311之间构成第二收发通道;lte/5g功率放大器307用于对lte频段和5g频段上的信号进行功率放大,其中,lte/5g功率放大器307功率放大后的信号指标应当能满足5g的射频指标要求,因5g的射频指标要求更高,满足5g的射频指标要求的同时,可以保证满足lte的射频指标要求;lte/5g射频滤波器308,用于对lte频段和5g频段外信号进行滤波;lte/5g收发切换开关309,用于实现其所在收发通道接收下行信号的工作模式和发射上行信号的工作模式的切换;上述基带处理器301还与切换开关306的控制端连接,以及分别与两个lte/5g收发切换开关309的控制端连接,通过基带处理器301对切换开关306以及两个lte/5g收发切换开关309的控制;上述切换开关306可以采用上述改进的双刀双掷开关,即切换开关306包括信号端子a1、信号端子a2、信号端子a3、信号端子a4以及两个连接臂;另外,lte调制解调器302与第一收发通道中的lte/5g收发切换开关309连接,构成接收和处理nsa网络架构下网络控制信号的nsa接收通路;以及,5g调制解调器与第二收发通道中的lte/5g收发切换开关309连接,构成接收和处理sa网络架构下网络控制信号的sa接收通路。其中,上述射频电路的工作过程如下:终端在待机状态(即未进行信号收发的状态)下,监听网络侧设备下发的信令;若监听到网络侧设备下发的信令,基带处理器301解调接收的信号,判断当前网络为nsa架构网络或者sa架构网络;在当前网络为nsa架构网络的情况下,控制第一收发通道和第二收发通道分别在lte频段和5g频段发射上行信号;这里,在当前网络为nsa架构网络的情况下,基带处理器301可以控制射频电路中的其他部件进行如下操作:控制lte调制解调器302和5g调制解调器304开启,以分别生成lte频段的调制信号和5g频段的调制信号;控制lte射频收发机303和5g射频收发机305开启,以分别对lte频段的调制信号和5g频段的调制信号进行上变频处理,分别构成lte频段的上行信号和5g频段的上行信号;控制切换单元306中的连接臂将信号端子a1和信号端子a3连接,以及信号端子a2和信号端子a4连接,使得lte频段的上行信号经过第一收发通道发射,和5g频段的上行信号经过第二收发通道发射;或者,将信号端子a1和信号端子a4连接,以及信号端子a2和信号端子a3连接,使得lte频段的上行信号经过第二收发通道发射,和5g频段的上行信号经过第一收发通道发射;控制lte/5g功率放大器307工作于lte/5g模式,对lte/5g功率放大器307所在收发通道的上行信号进行功率放大;控制lte/5g收发切换开关309工作在上行信号发射模式,使lte/5g收发切换开关309从其所在收发通道的天线发射出去。而在当前网络为sa架构网络的情况下,控制第一收发通道和第二收发通道在lte频段或者5g频段发射上行信号。这里,在当前网络为sa架构网络的情况下,基带处理器301可以控制射频电路中的其他部件进行如下操作:控制5g调制解调器304开启,以生成5g频段的调制信号,同时控制lte调制解调器302关闭,以节省终端的电能;控制控制lte调制解调器302,以对5g频段的调制信号进行上变频处理,构成5g频段的上行信号,同时控制lte射频收发机303关闭,以节省终端的电能;控制切换单元306中的连接臂将信号端子a2和信号端子a3连接,以及信号端子a2和信号端子a4连接,使得5g频段的上行信号经过第一收发通道和第二收发通道发射;控制lte/5g功率放大器307工作于lte/5g模式,对lte/5g功率放大器307所在收发通道的上行信号进行功率放大;控制lte/5g收发切换开关309工作在上行信号发射模式,使lte/5g收发切换开关309从其所在收发通道的天线发射出去。这样,在当前网络为nsa架构网络的情况下,终端可以实现lte频段和5g频段双连接下,通过两路收发通道同时发射上行信号的功能;而在当前网络为sa架构网络的情况下,终端可以实现5g频段下,通过两路收发通道同时发射上行信号的功能,提升终端的数据传输性能。应当说明的是,上述在当前网络为nsa架构网络的情况下,由于5g网络的控制面和数据面都从5g通路走,因而基带处理器301控制切换单元306中的连接臂将信号端子a2和信号端子a3连接,以及信号端子a2和信号端子a4连接,即当所述终端的当前网络为sa架构的网络时,所述射频电路在5g频段上,分别通过所述第一收发通道和所述第二收发通道发射信号。本发明实施例的射频电路,可以通过第一收发通道和第二收发通道同时发射上行信号,增强终端发射上行信号的能力,提升终端的上行数据传输性能。另外,终端还可以根据其所处的当前网络,在第一收发通道和第二收发通道同时发送上行信号时,通过相同频段或者不同频段发射信号,即在第一网络时,通过第一收发通道和第二收发通道分别在第一频段和第二频段上发射上行信号;而在第二网络时,通过第一收发通道和第二收发通道在第一频段或者第二频段上发射上行信号,使终端可以灵活选择上行信号发射方式,进一步增强其发射上行信号的能力以及上行数据传输性能。基于上述射频电路,本发明实施例还提供一种终端,包括上述射频电路。由于终端本身的结构为本领域技术人员所熟知,而射频电路的具体结构在上述实施例中已进行描述,在此不再对终端的具体结构进行赘述。本发明实施例中,上述终端可以包括:手机、平板电脑(tabletpersonalcomputer)、膝上型电脑(laptopcomputer)、个人数字助理(personaldigitalassistant,简称pda)、移动上网装置(mobileinternetdevice,mid)或可穿戴式设备(wearabledevice)等。请参见图4,图4是本发明实施例提供的一种信号发射控制方法,应用于上述终端,如图4所示,上述方法包括如下步骤:步骤401、获取所述终端的当前网络;步骤402、在所述终端的当前网络为第一网络的情况下,通过第一收发通道和第二收发通道,分别在第一频段和第二频段上发射信号;步骤403、在所述终端的当前网络为第二网络的情况下,通过第一收发通道和第二收发通道,分别在第一频段或者第二频段上发射信号。需要说明的是,本实施例作为与上述实施例中射频电路对应的实施方式,其具体的实施方式可以参见上述实施例的相关说明,为了避免重复说明,本实施例不再赘述,且还可以达到相同有益效果。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以权利要求的保护范围为准。当前第1页12当前第1页12
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