一种射频收发电路及通信设备的制作方法

本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种射频收发电路及通信设备。

背景技术：

随着通信技术的不断发展，手机、平板电脑、智能手环等通信设备层出不穷，为人们的日常生产和生活带来了极大便利。通信设备中的射频收发器用于对需要发送的信号进行调制和上变频处理，对接收到的信号进行解调和下变频处理，以实现通信设备的信号收发功能。

然而，现有的通信设备中的射频收发器通常需要两颗收发器芯片来实现下行非连续载波聚合，需要接入多路电源且外围电路多，导致电源的功率损耗较大且pcb(printedcircuitboard，印制电路板)布局面积较大。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种射频收发电路及通信设备，仅通过一个收发器就能实现下行带间载波聚合且仅需要接入两路电源，外围电路少，可以有效降低电源的功率损耗和pcb布局面积。

本申请实施例的第一方面提了一种射频收发电路，包括依次连接的处理器、收发器和多频功率放大器；

所述收发器还用于与接收天线连接并分别接入两路电源，所述多频功率放大器还用于与发射天线连接；

所述处理器用于配置所述收发器的时钟频率和网络模式，并输出上行射频信号至所述收发器；

所述收发器用于根据所述时钟频率和所述网络模式对所述上行射频信号进行调制和上变频并输出至所述多频功率放大器；

所述多频功率放大器用于对调制和上变频后的所述上行射频信号进行放大，得到与所述网络模式对应频段的上行射频信号并通过所述发射天线发射至基站；

所述收发器还用于通过所述接收天线接收下行射频信号并进行解调和下变频后输出至所述处理器。

在一个实施例中，所述收发器的时钟端口、数据端口、射频接收端口和信号反馈接收端口分别与所述处理器连接，所述收发器的射频发送端口与所述多频功率放大器连接，所述收发器的信号反馈接收端口用于与所述接收天线连接，所述收发器的电源端口用于分别接入所述两路电源；

所述收发器的时钟端口用于接收所述处理器输出的时钟信号，以配置所述时钟频率；

所述收发器的数据端口用于接收所述处理器输出的数据信号，以配置所述网络模式；

所述收发器的射频接收端口用于输入所述上行射频信号；

所述收发器的射频发送端口用于输出调制和上变频后的所述上行射频信号至所述多频功率放大器；

所述收发器的信号反馈接收端口用于通过所述接收天线接收所述下行射频信号，并将解调和下变频后的所述下行射频信号输出至所述处理器的信号反馈接收端口。

在一个实施例中，所述收发器的射频接收端口包括gsm接收端口、wcdma接收端口和lte接收端口，所述收发器的射频发送端口包括gsm发送端口、wcdma发送端口和lte发送端口。

在一个实施例中，所述收发器包括两个gsm接收端口和两个gsm发送端口。

在一个实施例中，所述收发器的时钟端口与所述处理器的mipi端口连接，所述收发器的数据端口与所述处理器的gpio端口连接。

在一个实施例中，所述网络模式包括edge模式；

所述收发器工作在所述edge模式时，所述处理器的gpio端口输出gps数据至所述收发器的数据端口，为所述收发器提供gps载波的相位信息。

在一个实施例中，所述射频收发电路还包括发送器；

所述收发器的第一信号反馈发送端口和第二信号反馈发送端口通过一根io线分别与所述多频功率放大器和所述发送器连接；

所述多频功率放大器通过所述发送器与所述发射天线连接；

所述收发器的第一信号反馈发送端口用于在第一时段通过所述io线输出第一反馈射频信号至所述多频功率放大器，以使所述第一反馈射频信号依次经由所述多频功率放大器、所述发送器和所述发射天线发射至基站；

所述收发器的第二信号反馈发送端口用于在第二时段通过所述io线输出第二反馈射频信号至所述发送器，以使所述第二反馈射频信号依次经由所述发送器和所述发射天线发射至基站；

所述上行射频信号经由所述发送器和所述发射天线发射至基站。

在一个实施例中，所述射频收发电路还包括分集接收开关；

所述收发器的信号反馈接收端口通过所述分集接收开关分别与所述接收天线和所述处理器连接；

所述收发器的信号反馈接收端口用于依次通过所述接收天线和所述分集接收开关接收所述下行射频信号，还用于将解调和下变频后的所述下行射频信号通过所述分集接收开关输出至所述处理器。

在一个实施例中，所述收发器的直流偏置端口依次经第一隔直电容和第一零欧姆电阻与所述处理器连接，所述收发器的直流偏置端口还经第一滤波电容接地；

所述收发器的直流偏置端口用于接收所述处理器输出的偏置电流信号。

本申请实施例的第二方面提了一种通信设备，包括发射天线、接收天线以及如本申请实施例的第一方面所述的射频收发电路。

本申请实施例通过提供一种包括依次连接的处理器、收发器和多频功率放大器的射频收发电路，使收发器还用于与接收天线连接并分别接入两路电源，多频功率放大器还用于与发射天线连接；使处理器用于配置收发器的时钟频率和网络模式，并输出上行射频信号至收发器；使收发器用于根据时钟频率和网络模式对上行射频信号进行调制和上变频并输出至多频功率放大器；使多频功率放大器用于对调制和上变频后的上行射频信号进行放大，得到与网络模式对应频段的上行射频信号并通过发射天线发射至基站；使收发器还用于通过接收天线接收下行射频信号并进行解调和下变频后输出至处理器，仅通过一个收发器就能实现下行带间载波聚合且仅需要接入两路电源，外围电路少，可以有效降低电源的功率损耗和pcb布局面积。

附图说明

图1为本申请实施例提供的射频收发电路的第一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的收发器的射频接收端口和射频发送端口的示意图；

图3为本申请实施例提供的射频收发电路的第二种结构示意图；

图4为本申请实施例提供的收发器的信号反馈发射端口、信号反馈接收端口、时钟端口、数据端口和直流偏置端口的示意图；

图5为本申请实施例提供的射频收发电路的电源端口的示意图；

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

如图1所示，本申请实施例提供一种射频收发电路100，包括依次连接的处理器1、收发器2和多频功率放大器(multimodemultibandpoweramplifier，mmpa)3；

收发器2还用于与接收天线200连接并分别接入两路电源vdd1和vdd2，多频功率放大器3还用于与发射天线300连接。

在应用中，射频收发电路可以应用于手机、平板电脑、智能手环、可穿戴设备、增强现实(augmentedreality，ar)/虚拟现实(virtualreality，vr)设备、上网本、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)等通信设备。

在应用中，处理器具体可以采用msm8953型芯片，收发器具体可以采用wtr3925型芯片，多频功率放大器具体可以采用同时支持高速分组数据业务和实时业务的功率放大器。

在应用中，两路电源分别为电压不同的电源，具体可以为1v和1.8v电源。

在应用中，射频收发电路所连接的发射天线和接收天线的数量都可以不止一个，可以根据实际需要进行设置，图1中为了方便示意，仅示例性的示出一个发射天线和一个接收天线。

在应用中，收发器需要与多频功率放大器分腔屏蔽，以防止多频功率放大器辐射的信号对收发器造成干扰、影响通信质量。

在本实施例中，图1所示的射频收发器100中各器件的工作原理如下：

处理器1用于配置收发器2的时钟频率和网络模式，并输出上行射频信号至收发器2；

收发器2用于根据时钟频率和网络模式对上行射频信号进行调制和上变频并输出至多频功率放大器3；

多频功率放大器3用于对调制和上变频后的上行射频信号进行放大，得到与网络模式对应频段的上行射频信号并通过发射天线300发射至基站；

收发器2还用于通过接收天线200接收下行射频信号并进行解调和下变频后输出至处理器1。

在应用中，收发器的时钟频率可以根据实际需要进行配置，具体可以为19.2mhz。收发器的网络模式包括gsm(globalsystemformobilecommunications，全球移动通信系统)模式、wcdma(widebandcodedivisionmultipleaccess，宽带码分多址)模式、lte(longtermevolution，长期演进技术)模式和edge(enhancedgpdatarateforgsmevolution，增强型数据速率gsm演进技术)模式。收发器工作在gsm模式时，其工作频段可以包括gsm850、gsm900、gsm1800、gsm1900和gsm450，具体可以为850mhz～900mhz。

在一个实施例中，收发器的时钟端口、数据端口、射频接收端口和信号反馈接收端口分别与处理器连接，收发器的射频发送端口与多频功率放大器连接，收发器的信号反馈接收端口用于与接收天线连接，收发器的电源端口和用于分别接入两路电源。

在应用中，收发器的射频接收端口、射频发送端口、信号反馈接收端口和电源端口都不止一个，包括分别与收发器的各个工作模式对应的多组射频接收接口(每组射频接收端口包括至少两个射频接收端口)、多组射频发送端口(每组射频发送端口包括至少两个射频发送端口)、多个信号反馈接收端口和多个电源接口。

在本实施例中，收发器各端口的作用如下：

收发器的时钟端口用于接收处理器输出的时钟信号，以配置时钟频率；

收发器的数据端口用于接收处理器输出的数据信号，以配置网络模式；

收发器的射频接收端口用于输入上行射频信号；

收发器的射频发送端口用于输出调制和上变频后的上行射频信号至多频功率放大器；

收发器的信号反馈接收端口用于通过接收天线接收下行射频信号，并将解调和下变频后的下行射频信号输出至处理器的信号反馈接收端口。

在具体应用中，收发器与处理器之间相互连接的端口通过io(input/output，输入/输出)线直接连接，无需预留lc网络，可以有效节省处理器的io端口，处理器的io端口包括gpio(general-purposeinput/output，通用型之输入输出)端口。每条io线的单端寄生电容的电容量大小不超过12pf(皮法)，处理器中未使用的射频发送端口通过io线接地。

如图2所示，在一个实施例中，收发器2的射频接收端口包括：

当收发器2工作在gsm模式下时，用于接收处理器1输出的gsm射频信号的gsm接收端口(图2中示例性的示出四个gsm接收端口分别为prx_lb1、prx_lb2、prx_lb3和prx_lb4)；

当收发器2工作在wcdma模式下时，用于接收处理器1输出的wcdma射频信号的wcdma接收端口(图2中示例性的示出六个wcdma接收端口分别为prx_mb1、prx_mb2、prx_mb3、prx_mb4、prx_mb5和prx_mlb6，其中仅有prx_mb1、prx_mb3、prx_mb5和prx_mlb6四个wcdma接收端口用于与处理器1连接，另外两个wcdma接收端口空置)；

当收发器2工作在lte模式下时，用于接收处理器1输出的lte射频信号的lte接收端口(图2中示例性的示出四个lte接收端口分别为prx_hb1、prx_hb2、prx_hb3和prx_hb4，其中仅有prx_hb1、prx_hb3和prx_hb4三个lte接收端口用于与处理器1连接，另外一个lte接收端口空置)；

收发器2的射频发送端口包括：

当收发器2工作在gsm模式下时，用于向多频功率放大器3输出调制后的gsm射频信号的gsm发送端口(图2中示例性的示出四个gsm发送端口分别为tx_lb1、tx_lb2、tx_lb3和tx_lb4，其中仅有tx_lb1、tx_lb2两个gsm发送端口用于与多频功率放大器3连接，另外两个gsm发送端口空置)；

当收发器2工作在wcdma模式下时，用于向多频功率放大器3输出调制后的wcdma射频信号的wcdma发送端口(图2中示例性的示出四个wcdma发送端口分别为tx_bb1、tx_bb2、tx_bb3和tx_bb4)；

当收发器2工作在lte模式下时，用于向多频功率放大器3输出调制后的的lte射频信号的lte发送端口(图2中示例性的示出六个lte发送端口分别为tx_hmb1、tx_hmb2、tx_hmb3、tx_hmb4、tx_hmlb1、tx_hmlb2，其中仅有tx_hmb2、tx_hmb3和tx_hmb4三个lte发送端口用于与处理器1连接，另外三个lte发送端口空置)。

在应用中，通过仅使用收发器两个gsm发送端口，可以有效减少所需的处理器端口的数量，提高收发器的兼容性，使其能够适用于端口较少的处理器。

在应用中，gsm接收端口和wcdma接收端口匹配设计为l型，lte接收端口匹配设计为t型，并且各接收端口并联有隔直电容，以确保并联位置可使用电感调试。其中，在使用gsm接收端口prx_mlb6时，收发器的工作模式需要采用tdd(timedivisionduplex，时分双工)模式。

如图3所示，在一个实施例中，射频收发电路100还包括发送器4；

收发器2和多频功率放大器3分别通过发送器4与发射天线300连接；

收发器2用于输出第一反馈射频信号至多频功率放大器3，以使第一反馈射频信号依次经由多频功率放大器3、发送器4和发射天线300发射至基站；

收发器2还用于输出第二反馈射频信号至发送器4，以使第二反馈射频信号依次经由发送器4和发射天线300发射至基站；

上行射频信号经由发送器4和发射天线300发射至基站。

在应用中，通过发射反馈射频信号至基站，使得基站可以根据反馈射频信号调整其发射的信号频率，从而可以提高收发器接收到的基站发送的射频信号的信号质量。

如图3所示，在一个实施例中，射频收发电路100还包括分集接收开关5；

收发器2通过分集接收开关5分别与接收天线200和处理器1连接；

收发器2用于依次通过接收天线200和分集接收开关5接收下行射频信号，还用于将解调和下变频后的下行射频信号通过分集接收开关5输出至处理器1。

在一个实施例中，收发器的第一信号反馈发送端口和第二信号反馈发送端口通过一根io线分别与多频功率放大器和发送器连接；

收发器的第一信号反馈发送端口用于在第一时段通过io线输出第一反馈射频信号至多频功率放大器，以使第一反馈射频信号依次经由多频功率放大器、发送器和发射天线发射至基站；

收发器的第二信号反馈发送端口用于在第二时段通过io线输出第二反馈射频信号至发送器，以使第二反馈射频信号依次经由发送器和发射天线发射至基站。

在应用中，发送器可以根据收发器的工作模式所支持的信号频段的数量进行选择，只要能够满足信号发射需求即可。通过一根io线实现收发器的信号反馈端口与多频功率放大器和发送器连接，并采用分时方式实现信号发送，可以有效减少布线量，简化结构。

如图4所示，在一个实施例中，收发器2的第一信号反馈发送端口和第二信号反馈发送端口各包括两个信号反馈发送端口；

第一信号反馈发送端口包括用于通过io线与多频功率放大器3连接的信号反馈发送端口tx_fb_ip和tx_fb_qp；

第二信号反馈发送端口包括用于通过io线与发送器4连接的信号反馈发送端口tx_fbrx_p和tx_fbrx_m。

在一个实施例中，收发器的信号反馈接收端口通过分集接收开关分别与接收天线和处理器连接；

收发器的信号反馈接收端口用于依次通过接收天线和分集接收开关接收下行射频信号，还用于将解调和下变频后的下行射频信号通过分集接收开关输出至处理器。

在应用中，发送器和分集接收开关可以根据收发器的工作模式所支持的信号频段的数量进行选择，只要能够满足信号发射和分集接收需求即可。

如图4所示，在一个实施例中，收发器2包括四个分别用于接收基站发送的不同频率的下行射频信号的反馈接收端口，分别为：第一信号反馈接收端口prx_ca1_ip、第二信号反馈接收端口prx_ca1_qp、第三信号反馈接收端口prx_ca2_ip、第四信号反馈接收端口prx_ca2_qp。

在应用中，收发器还集成有gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)、glonass(globalnavigationsatellitesystem，全球卫星导航系统)和北斗卫星导航系统的功能，用于通过其四个信号反馈接收端口中的三个来分别接收这些定位信号。

在应用中，所有射频发送端口、信号反馈接收端口、射频接收端口和信号反馈接收端口均有直流偏置，需要串联一个隔直电容。

如图4所示，在一个实施例中，收发器2的时钟端口clk与处理器的mipi端口(mobileindustryprocessorinterface，移动产业处理器端口)连接，收发器的数据端口gpdata与处理器的gpio端口连接。

如图4所示，在一个实施例中，收发器2的直流偏置端口xo_in依次经第一隔直电容c0和第一零欧姆电阻r1与处理器连接，收发器2的直流偏置端口还经第一滤波电容c1接地；

收发器2的直流偏置端口xo_in，用于接收处理器输出的偏置电流信号。

在应用中，收发器的时钟频率为19.2mhz时，第一隔直电容的电容量不小于1000pf，第一滤波电容为102电容。第一滤波电容需要靠近收发器的直流偏置端口摆放。

如图4所示，在一个实施例中，收发器2的数据端口gpdata与处理器的gpio端口之间的通路并联一个第二滤波电容c2，用于滤除高次谐波。第二滤波电容的电容量在22pf～33pf之间。

在应用中，当收发器工作在edge模式时，处理器的gpio端口输出gps数据至收发器的数据端口，为收发器提供gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)载波的相位信息。

在应用中，处理器的mipi端口、收发器的时钟端口和数据端口都需要进行立体包地。

如图5所示，在一个实施例中，收发器2的其中一路电源接口vdd1包括第一电源接口vdd_rf1_tvco、第二电源接口vdd_rf1_tsig、第三电源接口vdd_rf1_dig、第四电源接口vdd_rf1_rx1和第五电源接口vdd_rf1_rx2共五个电源接口，这五个电源接口共接后并联一个第三滤波电容c3并通过一个第二零欧姆电阻r2接入第一电源vreg_l1_1p0，这五个电源接口还分别各并联一个滤波电容，分别表示为第四滤波电容c4、第五滤波电容c5、第六滤波电容c6、第七滤波电容c7和第八滤波电容c8；

收发器2的另一路电源接口vdd2包括第六电源接口vdd_rf2_ldo和第七电源接口vdd_rf2共两个电源接口，第六电源接口vdd_rf2_ldo并联一个第九滤波电容c9，第七电源接口vdd_rf2并联一个第十滤波电容c10并通过一个第三零欧姆电阻r3接入第二电源vreg_l4_1p8。

在应用中，第一电源和第二电源均由电源芯片提供，具体可以为pm8953型电源芯片，电源芯片的第一电源输出端口用于输出第一电源，电源芯片的第二电源输出端口用于输出第二电源。电源接口vdd1的五个电源接口所并联的滤波电容均为104电容，电源接口vdd2的两个电源接口所并联的滤波电容均为474电容。电源芯片的第一电源输出端口和第二电源输出端口均需要进行立体包地。第一电源到收发器的各电源接口之间的走线在经过滤波电容之后的部分需要采用地线进行隔离，以防止受到各电源接口的电源噪声的影响。

本申请实施例还提供一种通信设备，包括上述的发射天线、接收天线和射频收发电路。

本申请实施例通过提供一种包括依次连接的处理器、收发器和多频功率放大器的射频收发电路，使收发器还用于与接收天线连接并分别接入两路电源，多频功率放大器还用于与发射天线连接；使处理器用于配置收发器的时钟频率和网络模式，并输出上行射频信号至收发器；使收发器用于根据时钟频率和网络模式对上行射频信号进行调制和上变频并输出至多频功率放大器；使多频功率放大器用于对调制和上变频后的上行射频信号进行放大，得到与网络模式对应频段的上行射频信号并通过发射天线发射至基站；使收发器还用于通过接收天线接收下行射频信号并进行解调和下变频后输出至处理器，仅通过一个收发器就能实现下行带间载波聚合且仅需要接入两路电源，外围电路少，可以有效降低电源的功率损耗和pcb布局面积，应用范围广泛。在将射频收发电路应用于通信设备时，可以有效降低通信设备的体积和功耗，并提高抗干扰能力和通信质量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。