一种集成多功能电源的发射前端模组及通信终端的制作方法

本发明涉及一种集成多功能电源的发射前端模组，同时也涉及包括该发射前端模组的射频前端及通信终端，属于射频集成电路。

背景技术：

1、随着通信系统的发展，通信终端需要配置更为复杂和灵活的射频前端，覆盖从5g、4g、3g到2g的全制式，同时还要支持5g+4g双连接(endc)、5g的双发射(2t mimo)、4g双频上行载波聚合(ulca)等高端需求。因此，射频前端必然需要多路功放等大功率射频器件及多路电源，而电源电路的高效率和稳定性对于射频前端的性能至关重要。

2、在现有技术中，通常通信终端的射频构架至少需要两路电源，电源芯片作为一个独立的模组，一般由终端平台厂商自己提供。该电源芯片选择外置的两路电源芯片(dc-dc变换器)，并配合平台自身的pmic(电源管理)芯片，提供组合电源来满足终端射频构架的多路供电需求。这种供电方案存在的缺点，一是外置电源芯片硬件成本高，尤其是boost(升压)式dc-dc变换器；二是外置电源芯片需要占用较大的pcb布板面积。因此，终端设计厂商都希望能够尽可能的降低硬件成本的同时，优化电源设计以减少pcb的占用面积。

3、在专利号为zl 202210404787.2的中国发明专利中，公开了一种多制式无线通信射频电路及终端。该无线通信射频电路包括收发信机、mmb功放模块、多通道天线开关、天线，以及中频低通滤波器和低频低通滤波器。收发信机的低频信号输出端包括两路，其中一路是2g低频信号输出端；收发信机的中频信号输出端包括两路，其中一路是2g中频信号输出端；mmb功放模块中，低频功放的输入端连接2g低频信号输出端，输出端连接低频输出开关；中频功放的输入端连接2g中频信号输出端，输出端连接中频输出开关；多通道天线开关通过中频低通滤波器连接中频输出开关；通过低频低通滤波器连接低频输出开关。

技术实现思路

1、本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种集成多功能电源的发射前端模组。

2、本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该发射前端模组的射频前端及通信终端。

3、为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

4、根据本发明实施例的第一方面，提供一种集成多功能电源的发射前端模组，包括至少一个功放芯片、逻辑控制和电源管理芯片、输出开关芯片和滤波器组；其中，

5、所述功放芯片的输入端与至少一个射频输入信号端口连接，用于放大来自外部的射频输入信号，放大后的射频信号经过所述滤波器组的滤波后输出至所述输出开关芯片；

6、所述输出开关芯片与多个射频信号切换端口连接，用于切换导通通路，将其中一个所述射频信号切换端口输入的射频信号耦合至天线端口；

7、所述逻辑控制和电源管理芯片的输入端至少分别与mipi控制端口和电池电压端口连接；其通过所述电池电压端口接受外部电池组件的供电，通过所述mipi控制端口接收来自基带的第一控制信号，控制输出电压的状态，为内部所述功放芯片或者外部线性功率放大器模组提供电源。

8、其中较优地，所述功放芯片至少可以配置成2g功率放大器，包括2g低频功率放大器和2g中频功率放大器。

9、其中较优地，所述逻辑控制和电源管理芯片包括ldo单元、dc-dc单元、控制单元；其中，

10、所述ldo单元为线性稳压电源；其输入端分别与电池电压端口和斜坡控制电压端口连接，输出端与所述功放芯片连接；

11、所述dc-dc单元为buck式直流电源变换器和boost式直流电源变换器，或者buck-boost式直流电源变换器，其输入端与电池电压端口连接，输出端与输出电源端口连接；

12、所述控制单元的输入端与mipi控制端口连接，用于接收来自基带的第一控制信号后进行解码处理，控制内部所述ldo单元和所述dc-dc单元的工作状态，以及控制外部所述功放芯片和所述输出开关芯片的工作状态。

13、其中较优地，所述逻辑控制和电源管理芯片还包括综合单元，所述综合单元为具有温度补偿、电压补偿、过流保护和过压保护功能的综合电路单元。

14、其中较优地，在2g通信模式下，所述逻辑控制和电源管理芯片切换为由所述ldo单元为所述功放芯片供电；在非2g通信模式下，所述逻辑控制和电源管理芯片切换为由所述dc-dc单元通过输出电源端口为外部至少一个线性功率放大器模组供电。

15、其中较优地，所述ldo单元为所述功放芯片供电时，所述ldo单元对输入的电池电压进行稳压处理后，输出电压为所述功放芯片供电，该输出电压的大小由斜坡控制电压端口输入的第二控制信号决定。

16、其中较优地，所述dc-dc单元为外部所述线性功率放大器模组供电时，所述dc-dc单元根据所述第一控制信号对电池电压进行升压或者降压处理后，为外部至少一个所述线性功率放大器模组供电；当所述线性功率放大器模组的工作电压低于电池电压时，所述dc-dc单元工作在直流降压转换模式；当所述线性功率放大器模组的工作电压高于电池电压时，所述dc-dc单元工作在直流升压转换模式。

17、其中较优地，所述线性功率放大器模组包括低频功率放大器、中频功率放大器、高频功率放大器芯片或者超高频功率放大器芯片，支持3g、4g和/或5g通信制式。

18、其中较优地，在2g通信模式下，所述控制单元控制所述功放芯片的2g低频功率放大器和2g中频功率放大器，其中一路开启、另一路禁用；同时，控制所述输出开关芯片中的一个相应通路导通、其余通路关闭，将放大后的2g射频信号耦合到天线端。

19、其中较优地，在非2g通信模式下，所述控制单元控制所述功放芯片的2g低频功率放大器和2g中频功率放大器全部禁用；同时，控制所述输出开关芯片中一个相应通路导通、其余通路关闭，将通过外部线性功率放大器模组放大后的非2g射频信号耦合到天线端。

20、其中较优地，所述逻辑控制和电源管理芯片为cmos芯片。

21、根据本发明实施例的第二方面，提供一种射频前端，其中包括上述集成多功能电源的发射前端模组，还包括至少一个线性功率放大器模组、电源管理芯片模组和电池组件。

22、根据本发明实施例的第三方面，提供一种通信终端，其中包括上述集成多功能电源的发射前端模组。

23、与现有技术相比较，本发明所提供的集成多功能电源的发射前端模组，通过采用分时复用和优化集成的技术方案，在保证可靠供电的同时，减少了外置电源芯片，并且可以做到板级兼容设计。因此，本发明所提供的集成多功能电源的发射前端模组具有结构设计巧妙合理、成本较低、工作效率高，以及减少占用pcb布板面积等有益效果。

技术特征：

1.一种集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于包括至少一个功放芯片、逻辑控制和电源管理芯片、输出开关芯片和滤波器组；其中，

2.如权利要求1所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

3.如权利要求1所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

4.如权利要求3所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

5.如权利要求3所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

6.如权利要求5所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

7.如权利要求5所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

8.如权利要求5或7所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

9.如权利要求3所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

10.如权利要求3所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

11.如权利要求1或3所述的集成多功能电源的发射前端模组，其特征在于：

12.一种射频前端，其特征在于包括权利要求1～11中任意一项所述集成多功能电源的发射前端模组，还包括至少一个线性功率放大器模组、电源管理芯片模组和电池组件。

13.一种通信终端，其特征在于包括权利要求1～11中任意一项所述集成多功能电源的发射前端模组。

技术总结
本发明公开了一种集成多功能电源的发射前端模组及通信终端。该发射前端模组包括逻辑控制和电源管理芯片、至少一个功放芯片、输出开关芯片和滤波器组；其中，逻辑控制和电源管理芯片的输入端至少分别与MIPI控制端口和电池电压端口连接，其通过电池电压端口接受外部电池组件的供电，通过MIPI控制端口接收来自基带的第一控制信号，一方面控制输出电压的状态和通路，为内部功放芯片或者外部线性功率放大器模组提供电源；另一方面控制功放芯片和输出开关芯片的工作状态。该发射前端模组通过采用分时复用电源芯片和优化集成的技术方案，在保证可靠供电的同时减少了外置电源芯片，降低了硬件成本，同时减少占用PCB布板面积。

技术研发人员：鲁先维,王峰
受保护的技术使用者：唯捷创芯（天津）电子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12