载波聚合电路及移动终端的制作方法

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种载波聚合电路以及移动终端。

背景技术：

在目前的电子产品上，为了追求更高更快更流畅的网速体验，在射频电路设计上，往往采用长期演进(longtermevolution，简称lte)载波聚合(carrieraggregation，简称ca)技术。ca技术是将多个载波结合在一起，这样每个用户都能得到更多的资源，从而获得更高的数据传输速率和更好的用户体验。

目前电子产品往往根据客户需求，将不同运营商上的ca设计同时设计在同一块主板上。在ca的电路架构设计中，为了实现不同频段区间的频带之间的载波聚合，射频电路前端往往通过分频器(diplexer，简称dip)、双工器(duplexer，简称dup)、三工器(triplexer，简称tpx)、四工器(quadplexer，简称qpx)或者分离天线(separateant)的方案进行前端分频设计，然后通过天线开关(antennaswitchmodule，简称asm)共用天线进行电路设计和信号传递。一般如果超高频带(ultra-highband，简称uhb)与高/中/低频带(hb/mb/lb)内的不同频带进行ca电路设计(uh-lmh)，通常使用分频器(dip)进行分频；如果高频带与中频带内的不同频带进行ca电路设计(h-m)，通常使用分离天线设计；如果高频带与低频带内的不同频带进行ca电路设计(h-l)，通常使用分频器(dip)进行分频；如果两个中频带内的不同频带进行ca电路设计(m-m)，通常使用四工器(qpx)进行分频；如果中频带与低频带内的不同频带进行ca电路设计(m-l)，通常使用分频器(dip)进行分频；如果两个低频带内的不同频带进行ca电路设计(l-l)，通常使用四工器(qpx)进行分频。

请参阅图1，现有ca设计电路一实施例的架构示意图。所述电路包括：一收发器(transceiver)11、一功率放大器模组(pa(s))12、一第一双工器(dup1)131、一第二双工器(dup2)132、一第三双工器(dup3)133、一第一天线开关(asm1)141、一第二天线开关(asm2)142、一分频器(dip)15、以及一天线(ant)16。其中，所述功率放大器模组12中包括一个或多个功率放大器(poweramplifier，简称pa)。图中，pa(s)代表一个或者多个pa，tx代表发射，rx代表接收，双向箭头代表发射接收同路(trx)，hb代表高频带、mb代表中频带、lb代表低频带。

所述收发器11的发射端口(tx)与所述功率放大器模组12相连，其接收端口(rx1-rx3)分别与所述第一双工器131、所述第二双工器132、所述第三双工器133相连；所述收发器11用于向所述功率放大器模组12中各功率放大器发射信号，以及分别接收相应的双工器发送的hb、mb、lb信号。

所述功率放大器模组12中各功率放大器进一步分别与所述第一双工器131、所述第二双工器132、所述第三双工器133相连；各功率放大器用于将所述收发器11的发射的信号进行功率放大后提供给相应的双工器。

所述第一双工器131、所述第二双工器132进一步与所述第一天线开关141相连；所述第三双工器133进一步与所述第二天线开关142相连；所述第一天线开关141、所述第二天线开关142进一步通过所述分频器15接入天线16。在实际应用中，lb的发射信号经过dup1、asm1及dip，到达ant；mb的发射信号经过dup2、asm1及dip，到达ant；hb的发射信号经过dup3、asm2及dip，到达ant。

在本实施例中，所述分频器15将lb、mb、hb进行分频，可以实现lb+mb、lb+hb的两个频率区间的不同频带间的ca组合。

当一个ca组合里同时存在两个属于mb或者lb的不同频带时，需要将属于一个频率区间内(同属lb区间或者mb区间)的两个频带使用四工器(qpx)进行分频设计电路。

请参阅图2a-2b，其中，图2a为现有ca设计电路另一实施例的架构示意图，图2b为四工器一实施例的示意图。

如图2a所示，本实施例ca采用b1+b3+b8的ca组合的设计，b3、b1属于mb，b8属于lb，即同时存在两个不同频带属于mb区间。与图1所示实施例的不同之处在于，在本实施例中，两个中频带内的不同频带(b1、b3)进行ca电路设计，它们之间使用四工器(qpx)232进行分频；第一双工器131与第二天线开关142相连；所述四工器(qpx)232以及第三双工器133与第一天线开关141相连。

在实际应用中，mb中b1的发射信号经过qpx、asm1及dip，到达ant；mb中b3的发射信号经过qpx、asm1及dip，到达ant。

如图2b所示b1+b3四工器中，端口3为公共端，端口1、2分别为b1、b3的发射端(tx)，端口4、5分别为b1、b3的发射端(rx)。利用b1+b3四工器实现b1与b3的两发射和两接收的四分频功能。

但四工器成本高，插损大，增加一个qpx的成本是增加一个fpc天线成本的几十倍。且当一个电子产品中存在多种频段之间的ca组合时，不得已会使用多级分频器或者三分频，将lb、mb、hb分频到不同的asm上；这样也会造成成本上升、且射频前端插损大。

技术实现要素：

本申请目的在于，针对现有技术存在的问题，提供一种载波聚合电路及移动终端，可以实现节省四工器、节约成本、降低射频前端插损，优化天线结构设计。

为实现本申请上述目的，本申请实施例提供了一种载波聚合电路，包括：一收发器；一第一天线，用于接收外界第一频段信号和外界第三频段信号；一第一信号处理单元，用于获取所述外界第一频段信号和所述外界第三频段信号，并分别向所述收发器输出；一第二天线，用于接收外界第二频段信号和外界第四频段信号；以及一第二信号处理单元，用于获取所述外界第二频段信号以及所述外界第四频段信号，并分别向所述收发器输出；其中，所述外界第二频段信号与所述外界第一频段信号同属于第一频率区间、所述外界第三频段信号属于第二频率区间，所述外界第四频段信号属于第三频率区间；其中，所述收发器用于获取所述外界第一频段信号、所述外界第二频段信号、所述外界第三频段信号和所述外界第四频段信号，并利用所述外界第一频段信号、所述外界第三频段信号和所述外界第二频段信号，实现第一、第二、第三频段信号带间载波聚合。

为实现本申请上述目的，本申请实施例还提供了一种移动终端，包括：本申请所述的载波聚合电路。

本申请的优点在于：本申请对分属于三个不同频率区间的频段信号，通过为第三频率区间(whb或hb)的频段信号进行单独天线设计；将同属于第一频率区间(lb或mb)的两不同频段信号的其中一个分配到该单独天线上载频传输；将其中另一个与属于第二频率区间的频段信号，各自使用一天线开关后再使用同一分频器进行同天线传输。本申请实现载波聚合的同时，节省了四工器、节约了成本、降低了射频前端插损，优化天线结构设计。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有ca设计电路一实施例的架构示意图；

图2a为现有ca设计电路另一实施例的架构示意图；

图2b为四工器一实施例的示意图图；

图3为本申请载波聚合电路的架构示意图；

图4为本申请载波聚合电路的第一实施例的示意图；

图5为本申请载波聚合电路的第二实施例的示意图；

图6为本申请移动终端的架构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。本申请的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”“第二”“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本申请所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前、后、内、外、侧面等，仅是参考附图的方向。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了方便说明，以下给出本申请涉及到的一些技术名词的简单释义。

超高频带(ultra-highband，简称uhb)：通常指工作频率在大于3ghz以上工作的射频频段，频段区间内包含多个频带。

高频带(highband，简称hb)：通常指工作频率在2300-2700mhz工作的射频频段，频段区间内包含多个频带。

中频带(midband，简称mb)：通常指工作频率在1250-2250mhz工作的射频频段，频段区间内包含多个频带。

低频带(lowband，简称lb)：通常指工作频率在700-1000mhz工作的射频频段，频段区间内包含多个频带。

频带x(bandx，简称bx)：定义频段区间内的特定频段带宽。例如：频带1(b1)定义中频带频段区间内的上行链路1920-1980mhz频段带宽、下行链路2110-2170mhz频段带宽；频带2(b2)定义中频带频段区间内的上行链路1850-1910mhz频段带宽、下行链路1930-1990mhz频段带宽；频带5(b5)定义低频带频段区间内的上行链路824-849mhz频段带宽、下行链路869-894mhz频段带宽。即b1、b2都属于mb频段区间内，工作模式为频分复用(fdd)。

载波聚合(carrieraggregation，简称ca)：将多个载波结合在一起，以增加信号带宽，从而提高传输比特速率。

分频器(diplexer，简称dip)：通常用作两个不同频段之间频率分频，譬如：将hb、mb二分频，或将mb、lb二分频等。

双工器(duplexer，简称dup)：通常用作同一个频段内发射和接收的分频。

三工器(triplexer，简称tpx)：通常用作实现三个频段共复用设计在一个器件上，实现三分频的作用。

四工器(quadplexer，简称qpx)：通常用作将两个频段的发射接收复用于一个器件上，公共一路实现两个频段的发射与接收。

当一个电子产品中存在多种频率区间的频带间的ca组合，例如存在同属于lb或者mb的两个频带bandx、bandy，以及分别属于另外两个不同的频率区间内的两个频带banda、bandb；当存在bandx+bandy+bandb的ca组合时，现有技术往往需要增加较为昂贵的四工器来实现。本申请的核心是提供一种载波聚合电路及移动终端，通过将banda所在的频端区单独天线设计、同时将bandx/bandy分配到banda的天线上载频传输；将bandy/bandx与bandb各自使用一天线开关后再使用同一分频器进行同天线传输。本申请实现载波聚合的同时，实现节省四工器、节约成本、降低射频前端插损，优化天线结构设计。

请参阅图3，本申请载波聚合电路的架构示意图。所述载波聚合电路包括：一第一天线31、一第一信号处理单元32、一第二天线33、一第二信号处理单元34以及一收发器35。

所述第一天线31用于接收外界第一频段信号bandy和外界第三频段信号bandb。其中，bandy与bandb分属于不同的频率区间。具体地，所述第一天线31在接收到来自网络侧的外界bandy、bandb频段信号时，将外界bandy、bandb频段信号输出至所述第一信号处理单元32，由所述第一信号处理单元32将外界bandy、bandb频段信号进行分频等处理后，转发至所述收发器35。

所述第一信号处理单元32用于获取所述外界第一频段信号bandy和所述外界第三频段信号bandb，并分别向所述收发器35输出。具体地，所述第一信号处理单元32接收到所述第一天线31传输过来的外界信号，并进行分频，将分出的bandy、bandb频段信号分别输出至所述收发器35的相应接收端口(rx)。

所述第二天线33用于接收外界第二频段信号bandx和外界第四频段信号banda。其中，bandx与banda分属于不同的频率区间，且所述外界第二频段信号bandx与所述外界第一频段信号bandy属于同一频率区间。具体地，所述第二天线33在接收到来自网络侧的外界bandx、banda频段信号时，将外界bandx、banda频段信号输出至所述第二信号处理单元34，由所述第二信号处理单元34将外界bandx、banda频段信号进行分频等处理后，转发至所述收发器35。

所述第二信号处理单元34用于获取所述外界第二频段信号bandx以及所述外界第四频段信号banda，并分别向所述收发器35输出。具体地，所述第二信号处理单元34接收到所述第二天线33传输过来的外界信号，并进行分频，将分出的bandx、banda频段信号分别输出至所述收发器35的相应接收端口(rx)。

所述收发器35用于获取所述外界第一频段信号bandy、所述外界第二频段信号bandx、所述外界第三频段信号bandb和所述外界第四频段信号banda，并利用所述外界第一频段信号bandy、所述外界第三频段信号bandb和所述外界第二频段信号bandx，实现第一、第二、第三频段信号带间ca。所述收发器35还可以利用所述第一信号处理单元32输出的所述外界第一频段信号bandy、所述外界第三频段信号bandb，和所述第二信号处理单元34输出的所述外界第二频段信号bandx、所述外界第四频段信号banda，实现第一、第二、第三、第四频段信号带间ca。

其中，所述外界第二频段信号bandx与所述外界第一频段信号bandy同属于第一频率区间、所述外界第三频段信号bandb属于第二频率区间，所述外界第四频段信号banda属于第三频率区间。具体的，所述第三频率区间为高频带频率区间(hb)或超高频带频率区间(uhb)，所述第二天线33为高频天线。当所述第二频率区间为中频带频率区间(mb)时，所述第一频率区间为低频带频率区间(lb)；或当所述第二频率区间为低频带频率区间(lb)、所述第一频率区间为中频带频率区间(mb)。即bandx、bandy同属于lb或者mb，banda、bandb分别属于另外两个与bandx、bandy所属频率区间不同的频率区间。

在具体实施过程中，所述收发器35具有接收和发送各信号的接收端口(rx1-rx4)和发射端口(tx)，可以获取各天线接收到的信号或者将要发射的信号传输至各天线。本申请中，所有由所述第一天线31和所述第二天线33接收的信号，包括外界bandx、bandy、banda、bandb频段信号，均会传输至所述收发器35的相应接收端口，然后由所述收发器35接手后续的处理过程，进而实现bandx+bandy+bandb或bandx+bandy+bandb+banda的带间聚合。本申请的重点在于将外界bandx、bandy、banda、bandb频段信号传送至所述收发器35的过程，对于实现带间ca的具体处理过程可以参考现有技术，本申请在此不做阐述。

进一步的实施例中，所述电路还包括：一功率放大器模组36，所述功率放大器模组36包括至少一功率放大器(poweramplifier，简称pa)。所述功率放大器模组36一端与所述收发器35相连，另一端分别所述第一信号处理单元32、所述第二信号处理单元34相连。所述功率放大器模组36中各功率放大器用于将所述收发器35的发射的信号进行功率放大后提供给相应的信号处理单元。

进一步的实施例中，从实际应用的角度出发，所述第一天线31还可以用于发射来自所述收发器35的相应发射端口的内部第一频段信号bandy和内部第三频段信号bandb。所述第二天线33还可以用于发射来自所述收发器35的相应发射端口(tx)的内部第二频段信号bandx和内部第四频段信号banda。

本申请对分属于三个不同频率区间的频段信号，通过为第三频率区间(whb或hb)的频段信号进行单独天线设计；将同属于第一频率区间(lb或mb)的两不同频段信号的其中一个分配到该单独天线上载频传输；将其中另一个与属于第二频率区间的频段信号，各自使用一天线开关后再使用同一分频器进行同天线传输。本申请实现载波聚合的同时，节省了四工器、节约了成本、降低了射频前端插损，优化天线结构设计。

请一并参阅图3、图4，其中，图4为本申请载波聚合电路的第一实施例的示意图。图中rx代表接收、tx代表发射、双向箭头代表发射接收同路(trx)；pa(s)代表pa系列组合，针对上行ca设计时，可能是n个分立pa。

本实施例中，bandx、bandy为属于同一频率区间(lb或者mb)内的两个不同频带，例如同属于lb；banda、bandb为分别属于另外两个不同的频率区间内的两个不同频带，例如banda属于hb、bandb属于mb；其中，bandx与banda之间不存在ca组合，bandy与bandb之间存在ca组合，且存在bandx+bandy+bandb的ca组合。第一天线(ant1)34负责bandy、bandb频段信号的收发；第二天线(ant2)35负责bandx、bandab3频段信号的收发。

本实施例中，第一信号处理单元32包括：一第一分频器(dip1)321、一第一双工器(dup1)322、一第一天线开关(asm1)323、一第二双工器(dup2)324以及第二天线开关(asm2)325。

所述第一分频器321接入所述第一天线31，所述第一分频器321用于对外界第一频段信号bandy和外界第三频段信号bandb进行分频。具体的，所述第一分频器321根据bandy、bandb频段信号的频段范围对外界信号进行识别分频，获取bandy、bandb。

所述第一双工器322通过所述第一天线开关323接入所述第一分频器321，用于接收所述外界第一频段信号bandy，并向所述收发器35输出。所述第一双工器322在区分发送还是接收的同时，进一步被配置为对与bandy相关联的频率进行滤波，以此保证了从所述第一双工器322输出至所述收发器35的接收端口的信号即为bandy信号。

所述第二双工器324通过所述第二天线开关325接入所述第一分频器321，用于接收所述外界第一频段信号bandb，并向所述收发器35输出。所述第二双工器324在区分发送还是接收的同时，进一步被配置为对与bandb相关联的频率进行滤波，以此保证了从所述第二双工器324输出至所述收发器35的接收端口的信号即为bandb信号。

所述第一天线31还可以用于发射内部bandy、bandb频段信号。在信号发射时，所述收发器35的相应发射端口发射内部bandy、bandb频段信号；由功率放大器模组36中相应功率放大器来进行相应的功率放大；由双工器来区分是发送还是接收；其它更具体内容可以参考现有技术。bandy的发射信号(即内部bandy频段信号)经过pa(s)中的相应功率放大器、dup1、asm1及dip1到达ant1；bandb的发射信号(即内部bandb频段信号)经过pa(s)中的相应功率放大器、dup2、asm2及dip1到达ant1。

本实施例中，第二信号处理单元34包括：一第三双工器(dup3)341、一第四双工器(dup4)342以及第三天线开关(asm3)343。

所述第三双工器341通过所述第三天线开关343接入第二天线33，用于接收所述外界第二频段信号bandx，并向所述收发器35输出。所述第三双工器341在区分发送还是接收的同时，进一步被配置为对与bandx相关联的频率进行滤波，以此保证了从所述第三双工器341输出至所述收发器35的接收端口的信号即为bandx信号。

所述第四双工器342通过所述第三天线开关343接入所述第二天线33，用于接收所述外界第四频段信号banda，并向所述收发器35输出。所述第四双工器342在区分发送还是接收的同时，进一步被配置为对与banda相关联的频率进行滤波，以此保证了从所述第四双工器342输出至所述收发器35的接收端口的信号即为banda信号。

所述第二天线33还可以用于发射内部bandx、banda频段信号。在信号发射时，所述收发器35的相应发射端口发射内部bandx、banda频段信号；由功率放大器模组36中相应功率放大器来进行相应的功率放大；由双工器来区分是发送还是接收；其它更具体内容可以参考现有技术。bandx的发射信号(即内部bandx频段信号)经过pa(s)中的相应功率放大器、dup3及asm3到达ant2；

banda的发射信号(即内部banda频段信号)经过pa(s)中的相应功率放大器、dup4及asm3到达ant2。

所述收发器35获取由所述第一天线31和所述第二天线33接收的信号，包括外界bandx、bandy、banda、bandb频段信号，并利用bandy、bandb，和bandx频段信号，实现bandx+bandy+bandb带间ca。带间ca的具体处理过程可以参考现有技术，本申请在此不做阐述。

本实施例通过将banda所在的频端区单独天线设计、同时将属于同一频率区间的bandx、bandy的bandx分配到banda的天线上载频传输；将bandy与bandb各自使用一天线开关后再使用同一分频器进行同天线传输。本申请实现载波聚合的同时，实现了节省四工器、节约成本、降低射频前端插损，优化天线结构设计。

请一并参阅图3、图5，其中，图5为本申请载波聚合电路的第二实施例的示意图。图中rx代表接收、tx代表发射、双向箭头代表发射接收同路(trx)；pa(s)代表pa系列组合，针对上行ca设计时，可能是n个分立pa。

与图4所示实施例的不同之处在于，在本实施例中，bandx与banda之间也存在ca组合。相应的第二信号处理单元34a中增设一第二分频器(dip2)344；所述第三双工器341通过所述第二分频器344接入第二天线33；所述第四双工器342通过所述第三天线开关343、所述第二分频器344接入所述第二天线33。

具体的，所述第二分频器344接入所述第二天线33，所述第二分频器344用于对外界第二频段信号bandx和外界第四频段信号banda进行分频。具体的，所述第二分频器344根据bandx、banda频段信号的频段范围对外界信号进行识别分频，获取bandx、banda。而所述第三天线开关343仅接入banda的传送路径中。

所述收发器35获取由所述第一天线31和所述第二天线33接收的信号，包括外界bandx、bandy、banda、bandb频段信号，并利用bandy、bandb，、bandx和banda频段信号，实现bandx+bandy+bandb+banda带间ca。带间ca的具体处理过程可以参考现有技术，本申请在此不做阐述。

本实施例通过将banda所在的频端区单独天线设计、同时将属于同一频率区间的bandx、bandy的bandx分配到banda的天线上载频传输；射频前端设计使用一个射频开关作为banda的天线切换开关，使用分频器将bandx与banda分频，进一步实现了banda与bandx的ca组合；将bandy与bandb各自使用一天线开关后再使用同一分频器进行同天线传输，实现了bandb与bandy的ca组合。本申请实现载波聚合的同时，实现了节省四工器、节约成本、降低射频前端插损，优化天线结构设计。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种移动终端。请参阅图6，本申请移动终端的架构示意图。所述移动终端60包括载波聚合电路61。所述载波聚合电路61采用本申请上述的载波聚合电路。所述载波聚合电路61的设置方式及有益效果已详述于前，此处不再赘述。

移动终端60还可以包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器、输入单元、显示单元、传感器、音频电路、处理器以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，图6中示出的移动终端60结构并不构成对本申请移动终端的限定，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。

所述载波聚合电路61用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其他设备进行通讯。所述载波聚合电路61可包括各种现有的用于执行这些功能的电路元件，例如，天线、射频收发器、数字信号处理器、加密/解密芯片、用户身份模组(sim)卡、存储器等等。所述载波聚合电路51可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与其他设备进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。