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CN119483631A - 一种射频前端模块 - Google Patents

一种射频前端模块 Download PDF

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CN119483631A
CN119483631A CN202510038479.6A CN202510038479A CN119483631A CN 119483631 A CN119483631 A CN 119483631A CN 202510038479 A CN202510038479 A CN 202510038479A CN 119483631 A CN119483631 A CN 119483631A
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CN
China
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switch
matching unit
bypass switch
electrically connected
end module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202510038479.6A
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English (en)
Inventor
王余峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Fanqi Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Shanghai Fanqi Microelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Fanqi Microelectronics Co ltd filed Critical Shanghai Fanqi Microelectronics Co ltd
Priority to CN202510038479.6A priority Critical patent/CN119483631A/zh
Publication of CN119483631A publication Critical patent/CN119483631A/zh
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Abstract

本发明公开了一种射频前端模块,该射频前端模块中开关单元组包括至少一个旁路开关。发射通道包括输出匹配单元,接收通道包括输入匹配单元。发射通道通过开关单元组与至少一个接收通道电连接。射频前端模块用于通过开关单元组、输入匹配单元以及输出匹配单元相互配合,来切换射频前端模块的工作模式为发射通道工作或者接收通道工作。如此开关单元组中包括至少一个旁路开关,通过开关单元组结合原有的输入匹配单元和输出匹配单元来实现不同通道的切换,相比于现有技术中采用多个串接开关实现不同通道切换的方式,可以减少串接开关的设置数量,从而实现链路插损的改善和性能提升。

Description

一种射频前端模块
技术领域
本发明实施例涉及射频技术领域,尤其涉及一种射频前端模块。
背景技术
随着通信技术的不断发展,移动通信终端对射频前端模块的性能要求越来越高。其中,射频功率放大器(RF power amplifier)作为射频前端模块中的一个重要组成部分,其带宽、增益、损耗、线性度、发射功率和效率,以及使用寿命和面积尺寸等主要技术性能指标就显得尤为重要。
目前在射频前端中通过采用单刀双掷开关或者单刀多掷开关来实现不同信号通道的选通以及不同信号通道之间的隔离,例如在通过单刀双掷开关实现射频前端中发射通道或者接收通道的选通,而由于单刀双掷开关相当于两个串接开关分别串联设置在发射通道或者接收通道上,而串接开关的增加会增加链路插损,使得射频前端的性能较差。
发明内容
本发明提供一种射频前端模块,通过设置开关单元组中包括至少一个旁路开关,并通过开关单元组结合原有的输入匹配单元和输出匹配单元来实现不同通道的切换,相比于现有技术中采用多个串接开关实现不同通道切换的方式,可以减少串接开关的设置数量,从而实现链路插损的改善和性能提升。
第一方面,本发明实施例提供了一种射频前端模块,所述射频前端模块包括开关单元组、一个发射通道以及至少一个接收通道;
所述开关单元组包括至少一个旁路开关,所述旁路开关的一端与所述发射通道或者所述接收通道电连接,另一端与接地端或者与预设电气元件电连接;
所述发射通道包括输出匹配单元,所述接收通道包括输入匹配单元
所述发射通道通过开关单元组与至少一个接收通道电连接;
所述射频前端模块用于通过所述开关单元组、所述输入匹配单元以及所述输出匹配单元相互配合,来切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作或者所述接收通道工作。
可选的,所述开关单元组包括一个旁路开关、一个串接开关和第一电感;
所述射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道;
所述旁路开关设置于所述串接开关与所述输入匹配单元之间;
所述输出匹配单元的输出端与所述串接开关的第一端电连接,所述串接开关的第二端分别与所述旁路开关的第一端以及所述输入匹配单元的输入端电连接;
所述第一电感的第一端与所述串接开关的第一端电连接,所述第一电感的第二端以及所述旁路开关的第二端均与接地端电连接。
可选的,所述射频前端模块用于在所述串接开关断开、所述旁路开关闭合且所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关闭合,所述旁路开关断开,且所述输出匹配单元处于关闭状态,所述输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述接收通道工作。
可选的,所述开关单元组包括一个旁路开关、一个串接开关和第一电感;
所述射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道;
所述旁路开关设置于所述串接开关与所述输出匹配单元之间;
所述旁路开关的第一端分别与所述输出匹配单元的输出端以及所述串接开关的第一端电连接,所述旁路开关的第二端与接地端电连接;
所述串接开关的第二端分别与所述输入匹配单元的输入端以及所述第一电感的第一端电连接,所述第一电感的第二端与接地端电连接。
可选的,所述射频前端模块用于在所述串接开关断开且所述旁路开关闭合,且所述输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述接收通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关闭合,所述旁路开关断开,且所述输入匹配单元处于关闭状态,所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作。
可选的,所述开关单元组包括一个旁路开关、第一电感和第一电容;
所述射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道;
所述输入匹配单元包括第二电感和第一放大器;
所述旁路开关设置于所述第二电感和所述第一放大器之间;
所述第一电感的第一端分别与所述输出匹配单元的输出端以及所述第二电感的第一端电连接,所述第一电感的第二端与接地端电连接;
所述第二电感的第二端分别与所述第一放大器的输入端以及所述旁路开关的第一端电连接,所述旁路开关的第二端与所述第一电容的第一极板电连接,所述第一电容的第二极板与接地端电连接。
可选的,所述射频前端模块用于在所述旁路开关断开且所述第一放大器处于关闭状态,所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述旁路开关闭合且所述输出匹配单元处于关闭状态,所述第一放大器处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述接收通道工作。
可选的,所述开关单元组包括两个旁路开关、一个串接开关、第一电感和第一电容,两个所述旁路开关包括第一旁路开关和第二旁路开关;
所述射频前端模块包括一个发射通道和两个接收通道,两个所述接收通道包括第一接收通道和第二接收通道,所述第一接收通道包括第一输入匹配单元,所述第二接收通道包括第二输入匹配单元;
所述第一输入匹配单元包括第二电感和第一放大器,所述第一旁路开关设置于所述第二电感和所述第一放大器之间;
所述第二旁路开关设置于所述串接开关和所述第二输入匹配单元之间;
所述第一电感的第一端分别与所述输出匹配单元的输出端和所述串接开关的第一端电连接,所述串接开关的第二端分别与所述第二输入匹配单元的输入端以及所述第二旁路开关的第一端电连接,所述第二电感的第二端以及所述第二旁路开关的第二端均与接地端电连接;
所述输出匹配单元的输出端还与所述第二电感的第一端电连接,所述第二电感的第二端分别与所述第一旁路开关的第一端以及所述第一放大器的输入端电连接,所述第一旁路开关的第二端与所述第一电容的第一极板电连接,所述第一电容的第二极板与接地端电连接。
可选的,所述射频前端模块用于在所述串接开关断开,所述第一旁路开关断开,所述第二旁路开关闭合,且所述第一输入匹配单元处于关闭状态,所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关闭合,所述第一旁路开关断开,所述第二旁路开关断开,且所述输出匹配单元和所述第一输入匹配单元均处于关闭状态,所述第二输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述第二接收通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关断开,所述第一旁路开关闭合,所述第二旁路开关闭合,且所述输出匹配单元处于关闭状态,所述第一输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述第一接收通道工作。
可选的,所述输入匹配单元包括第一放大器、第二电感、第二电容和第三电容;
所述第二电感串联设置于所述开关单元组和所述第一放大器之间;
所述第二电容并联设置在所述第二电感的第一端,所述第三电容并联设置于所述第二电感的第二端;
所述输出匹配单元包括第二放大器、第三放大器和第四电容;
所述第二放大器的输出端与所述第三放大器的输入端电连接,所述第三放大器的输出端与所述开关单元组电连接,所述第四电容并联设置于所述第三放大器的输出端。
综上,本发明实施例地射频前端模块中开关单元组包括至少一个旁路开关。发射通道包括输出匹配单元,接收通道包括输入匹配单元。发射通道通过开关单元组与至少一个接收通道电连接。射频前端模块用于根据开关单元组、输入匹配单元以及输出匹配单元切换射频前端模块的工作模式为发射通道工作或者接收通道工作。如此开关单元组中包括至少一个旁路开关,通过开关单元组结合原有的输入匹配单元和输出匹配单元来实现不同通道的切换,相比于现有技术中采用多个串接开关实现不同通道切换的方式,可以减少串接开关的设置数量,从而实现链路插损的改善和性能提升。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种射频前端模块的结构简图;
图2是本发明实施例提供的一种射频前端模块工作过程的电路图;
图3是本发明实施例提供的另一种射频前端模块工作过程的电路图;
图4是本发明实施例提供的另一种射频前端模块的结构简图;
图5是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图;
图6是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图;
图7是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图;
图8是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图;
图9是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种多路输出射频放大装置的结构示意图,参见图1,射频前端模块包括开关单元组10、一个发射通道20以及至少一个接收通道30。开关单元组10包括至少一个旁路开关110。发射通道20包括输出匹配单元210,接收通道30包括输入匹配单元310。发射通道20通过开关单元组10与至少一个接收通道30电连接。射频前端模块用于根据开关单元组10、输入匹配单元310以及输出匹配单元210切换射频前端模块的工作模式为发射通道20工作或者接收通道30工作。
具体的,参见图1,发射通道20包括输出匹配单元210,输出匹配单元210可以包括功率放大器和对应功率放大器的输出匹配,进而通过输出匹配单元210来发送射频信号。接收通道30包括输入匹配单元310。输入匹配单元310可以包括低噪声放大器输入匹配以及低噪声放大器,进而通过输入匹配单元310来接收射频信号。需要说明的是,图1中示例性的以射频前端模块包括一个发射通道20和一个接收通道30为例进行说明,但并不对此进行限制,在其他实施例中,射频前端模块还可以包括一个发射通道20和多个接收通道30,本领域技术人员可以根据需要设置。
现有技术中,若要实现发射通道和接收通道的切换,通常会在发射通道和接收通道之间设置单刀双掷开关,单刀双掷开关相当于两个串接开关,分别串联设置在发射通道和接收通道上,当设置于发射通道上的串接开关闭合时,发射通道发射射频信号,当设置于接收通道上的串接开关闭合时,接收通道接收射频信号,但是由于发射通道和接收通道上均设置有串接开关,而串接开关的设置会增加链路插损,从而导致射频前端模块的性能较差。
为此,本发明实施例通过设置开关单元组10包括至少一个旁路开关110,来减小射频前端模块中串接开关120的数量,从而减小链路插损。具体的,旁路开关110可以为并联设置于电路中的开关,串接开关120为串联设置于电路中的开关,两者所起的作用并不相同。其中,串接开关120的主要作用是实现某一信号通路的导通,而旁路开关110在电路中主要起到增加隔离度或者进行阻抗调整的作用,因此旁路开关110的设置造成的链路插损影响较小。此外,需要说明的是,旁路开关110的一端接在电路中,另一端可以与接地端电连接,也可以与预设电气元件(例如电容等)电连接,本发明实施例不对此进行限制,本领域技术人员可以根据需要设置。综上,在本发明实施例中可以通过一个串接开关120配合输出匹配单元210的状态信息(工作状态或者关闭状态)以及输入匹配单元310的状态信息(工作状态或者关闭状态),并结合旁路开关110的辅助(增加隔离度或者调节阻抗)从而实现不同信号通道的切换。需要说明的是,在其他实施例中,还可以不设置串接开关120,仅通过输出匹配单元210的状态信息(工作状态或者关闭状态)以及输入匹配单元310的状态信息(工作状态或者关闭状态),并结合旁路开关110的辅助(增加隔离度或者调节阻抗)来实现不同信号通道的切换,如此,在本发明实施例中可以减小串接开关120的数量,甚至不需要串接开关120便可以实现不同信号通道的切换,相比于现有技术中采用多个串接开关实现不同通道切换的方式,可以减少串接开关的设置数量,从而实现链路插损的改善和性能提升。
需要说明的是,图1示出的结构简图,仅是以一个发射通道20、一个接收通道30、一个串接开关120以及一个旁路开关110为例进行说明,但并不对此进行限制,在其他实施例中还可以为一个发射通道20、一个接收通道30,以及一个旁路开关110,或者还可以为一个发射通道20、多个接收通道30,一个串接开关120以及一个旁路开关110等等,本领域技术人员可以根据需要设置。
综上,本发明实施例地射频前端模块中开关单元组包括至少一个旁路开关。发射通道包括输出匹配单元,接收通道包括输入匹配单元。发射通道通过开关单元组与至少一个接收通道电连接。射频前端模块用于通过开关单元组、输入匹配单元以及输出匹配单元相互配合,来切换射频前端模块的工作模式为发射通道工作或者接收通道工作。如此开关单元组中包括至少一个旁路开关,通过开关单元组结合原有的输入匹配单元和输出匹配单元来实现不同通道的切换,相比于现有技术中采用多个串接开关实现不同通道切换的方式,可以减少串接开关的设置数量,从而实现链路插损的改善和性能提升。
可选的,在上述实施例的基础上,图2是本发明实施例提供的一种射频前端模块工作过程的电路图,图3是本发明实施例提供的另一种射频前端模块工作过程的电路图。继续参见图2和图3,开关单元组10包括一个旁路开关110、一个串接开关120和第一电感R1。射频前端模块包括一个发射通道20和一个接收通道30。旁路开关110设置于串接开关120与输入匹配单元310之间。输出匹配单元210的输出端与串接开关120的第一端电连接,串接开关120的第二端分别与旁路开关110的第一端以及输入匹配单元310的输入端电连接。第一电感R1的第一端与串接开关120的第一端电连接,第一电感R1的第二端以及旁路开关110的第二端均与接地端电连接。
具体的,如图2和图3所示的实施方式中,以射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道为例进行说明,此外,开关单元组10包括一个旁路开关110、一个串接开关120和第一电感R1。该旁路开关110设置于串接开关120和输入匹配单元310之间,而串接开关120的第一端与第一电感R1的第一端电连接,串接开关120的第二端与输入匹配单元310的输入端电连接,也就是说,在本发明实施例中,串接开关120以及旁路开关110均设置在接收通道30上,而发射通道20上未设置串接开关120和旁路开关110,而是输出匹配单元210直接与第一电感R1的第一端电连接。如此,参见图2,当串接开关120断开时,接收通道30处于断开状态,若发射通道20的输出匹配单元处于工作状态,则射频前端模块切换为发射通道20工作,由于旁路开关110的第二端与接地端电连接,且旁路开关110并联设置于串接开关120的第二端,进而在发射通道20发射射频信号时,旁路开关110闭合,通过旁路开关110来增加隔离度,避免接收通道30的影响,即射频前端模块用于在串接开关120断开、旁路开关110闭合且输出匹配单元210处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为发射通道20工作。
另外,参见图3,当串接开关120闭合时,接收通道30和发射通道20均处于导通状态,通过设置输出匹配单元210处于关闭状态,输入匹配单元310处于工作状态,此时输出匹配单元210的阻抗接近开路,即发射通道20断开, 接收通道30导通。由于旁路开关110设置在接收通道30上,因此,在接收通道30导通时,需要设置旁路开关110断开,避免影响接收通道30的正常工作,即射频前端模块用于在串接开关120闭合,旁路开关110断开,且输出匹配单元210处于关闭状态,输入匹配单元310处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为接收通道30工作。如此,在图2和图3所示的实施方式中,串接开关120以及旁路开关110均设置在接收通道30上,发射通道20上未设置串接开关120和旁路开关110,因此,接收通道30上性能不变,发射通道20上减少了串接开关120的数量,从而降低了链路插损,并提升了发射通道20的性能。
需要说明的是,参见图2和图3,输入匹配单元310包括第一放大器U1、第二电感R2、第二电容C2和第三电容C3。第二电感R2串联设置于开关单元组10和第一放大器U1之间。第二电容C2并联设置在第二电感R2的第一端,第三电容C3并联设置于第二电感R2的第二端。输出匹配单元210包括第二放大器U2、第三放大器U3和第四电容C4。第二放大器U2的输出端与第三放大器U3的输入端电连接,第三放大器U3的输出端与开关单元组10电连接,第四电容C4并联设置于第三放大器U3的输出端。可以理解的是,如图2和图3所示,发射通道20和接收通道30中还设置有其他保证发射通道20和接收通道30正常工作的电气元件,本发明在此不在一一赘述。
如上所述的电路连接关系,如图3所示,当射频前端模块切换为接收通道30工作(串接开关120闭合,旁路开关110断开,输出匹配单元210处于关闭状态,输入匹配单元310处于工作状态)时,由于输出匹配单元210处于关闭状态,因此输出匹配单元210呈现出某个特定的阻抗ZX,输入匹配单元310可以将输出匹配单元210的阻抗ZX纳入,实现统一匹配和优化,通过调整原有输入匹配单元310的参数或拓扑,可以在新的阻抗条件下完成阻抗匹配目标。示例性的,当射频前端模块切换为接收通道30工作,设输出匹配单元210的阻抗ZX等效为第四电容C4的容值(C4=6.1pF),输入匹配单元310中原有的参数值包括第二电容C2为3.82 pF,第二电感R2为1.67nH,第三电容C3为4.75 pF,则在输入匹配单元310将输出匹配单元210的阻抗ZX纳入,并重新调整后,输入匹配单元310的参数值包括第二电容C2为0 pF,第二电感R2为1.12nH,第三电容C3为7.8 pF,此时,第四电容C4被纳入输入匹配单元310来替换第二电容C2,完成阻抗匹配,如此,在减少一个串接开关120(发射通道20未设置串接开关)的情况下,结合匹配网络的拓扑优化及参数调整,保证各信号通道仍能实现各自的阻抗匹配。
可选的,在上述实施例的基础上,图4是本发明实施例提供的另一种射频前端模块的结构简图。参见图4,开关单元组10包括一个旁路开关110、一个串接开关120和第一电感R1。射频前端模块包括一个发射通道20和一个接收通道30。旁路开关110设置于串接开关120与输出匹配单元210之间。旁路开关110的第一端分别与输出匹配单元210的输出端以及串接开关120的第一端电连接,旁路开关110的第二端与接地端电连接。串接开关120的第二端分别与输入匹配单元310的输入端以及第一电感R1的第一端电连接,第一电感R1的第二端与接地端电连接。
如图4所示的实施方式中,以射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道为例进行说明,此外,开关单元组10包括一个旁路开关110、一个串接开关120和第一电感R1。该旁路开关110设置于串接开关120和输出匹配单元210之间,而串接开关120的第一端与输出匹配单元210的输出端电连接,串接开关120的第二端与第一电感R1的第一端电连接,也就是说,在本发明实施例中,串接开关120以及旁路开关110均设置在发射通道20上,而接收通道30上未设置串接开关120和旁路开关110,而是输入匹配单元310的输入端直接与第一电感R1的第一端电连接。如此,当串接开关120断开时,发射通道20处于断开状态(无论输出匹配单元210处于关闭状态还是工作状态,发射通道20均断开),若接收通道30的输入匹配单元310处于工作状态时,射频前端模块切换为接收通道30接收射频信号,由于旁路开关110的第二端与接地端电连接,且旁路开关110并联设置于发射通道20上,进而在接收通道30接收射频信号时,旁路开关110闭合,通过旁路开关110来增加隔离度,避免发射通道20的影响,即射频前端模块用于在串接开关120断开、旁路开关110闭合且输入匹配单元310处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为接收通道30工作。
另外,当串接开关120闭合时,接收通道30和发射通道20均处于导通状态,通过设置输入匹配单元310处于关闭状态,输出匹配单元210处于工作状态,此时输入匹配单元310的阻抗接近开路,即接收通道30断开,发射通道20导通。由于旁路开关110设置在发射通道20上,因此,在发射通道20导通时,需要设置旁路开关110断开,避免影响发射通道20的正常工作,即射频前端模块用于在串接开关120闭合,旁路开关110断开,且输入匹配单元310处于关闭状态,输出匹配单元210处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为发射通道20工作。如此,在图2和图3所示的实施方式中,串接开关120以及旁路开关110均设置在发射通道20上,接收通道30上未设置串接开关120和旁路开关110,因此,发射通道20上性能不变,接收通道30上减少了串接开关120的数量,从而降低了链路插损,并提升了接收通道30的性能。
可选的,在又一实施例中,图5是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图,图6是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图。参见图5和图6,开关单元组10包括一个旁路开关110、第一电感R1和第一电容C1。射频前端模块包括一个发射通道20和一个接收通道30。输入匹配单元310包括第二电感R2和第一放大器U1。旁路开关110并联设置于第二电感R2和第一放大器U1之间。第一电感R1的第一端分别与输出匹配单元210的输出端以及第二电感R2的第一端电连接,第一电感R1的第二端与接地端电连接。第二电感R2的第二端分别与第一放大器U1的输入端以及旁路开关110的第一端电连接,旁路开关110的第二端与第一电容C1的第一极板电连接,第一电容C1的第二极板与接地端电连接。
如图5和图6所示的实施方式中,以射频前端模块包括一个发射通道20和一个接收通道30为例进行说明,此外,开关单元组10包括一个旁路开关110、第一电感R1和第一电容C1。可以理解的是,在本发明实施例中旁路开关110的第二端与第一电容C1电连接,即在本发明实施例中旁路开关110的作用主要为调节阻抗,实现阻抗匹配。具体的,开关单元组10未设置串接开关,即在本发明实施例中通过设置输出匹配单元210的状态信息以及输入匹配单元310的状态信息,并结合旁路开关110的阻抗调节,来实现不同信号通道的切换。示例性的,参见图5,当输入匹配单元310中第一放大器U1处于关闭状态,且输出匹配单元210处于工作状态时,射频前端模块切换为发射通道20发射射频信号,由于旁路开关110的第二端与第一电容C1电连接,且旁路开关110并联设置于接收通道30上,进而在发射通道20发送射频信号时,无需调节接收通道30的阻抗,则旁路开关110断开,即射频前端模块用于在旁路开关110断开且第一放大器U1处于关闭状态,输出匹配单元210处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为发射通道20工作。
另外,参见图6,当发射通道20中输出匹配单元210处于关闭状态,且第一放大器U1处于工作状态时,射频前端模块切换为接收通道30接收射频信号,由于旁路开关110的第二端与第一电容C1电连接,且旁路开关110并联设置于接收通道30上,进而在接收通道30接收射频信号时,需要通过旁路开关110调节接收通道30的阻抗,则旁路开关110闭合,即射频前端模块用于在旁路开关110闭合且输出匹配单元210处于关闭状态,第一放大器U1处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为接收通道30工作。如此,在图5和图6所示的实施方式中,接收通道30和发射通道20上均未设置串接开关120,进一步减小了串接开关120的数量,从而降低了链路插损,并提升了发射通道20和接收通道30的性能。
需要说明的是,图5和图6仅示例性的以旁路开关110设置在接收通道30上为例进行说明,但并不对此进行限制,在其他实施例中,旁路开关110还可以设置在发射通道20上,或者将两个旁路开关110分别设置在接收通道30和发射通道20上,本领域技术人员可以根据需要设置。
可选的,图7是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图,图8是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图,图9是本发明实施例提供的又一种射频前端模块工作过程的电路图。参见图7-图9,开关单元组10包括两个旁路开关110、一个串接开关120、第一电感R1和第一电容C1,两个旁路开关110包括第一旁路开关111和第二旁路开关112。射频前端模块包括一个发射通道20和两个接收通道30,两个接收通道30包括第一接收通道301和第二接收通道302,第一接收通道301包括第一输入匹配单元311,第二接收通道302包括第二输入匹配单元312。第一输入匹配单元311包括第二电感R2和第一放大器U1,第一旁路开关111设置于第二电感R2和第一放大器U1之间。第二旁路开关112设置于串接开关120和第二输入匹配单元312之间。第一电感R1的第一端分别与输出匹配单元210的输出端和串接开关120的第一端电连接,串接开关120的第二端分别与第二输入匹配单元312的输入端以及第二旁路开关112的第一端电连接,第二电感R2的第二端以及第二旁路开关112的第二端均与接地端电连接。输出匹配单元210的输出端还与第二电感R2的第一端电连接,第二电感R2的第二端分别与第一旁路开关111的第一端以及第一放大器U1的输入端电连接,第一旁路开关111的第二端与第一电容C1的第一极板电连接,第一电容C1的第二极板与接地端电连接。
如图7-图9所示的实施方式中,以射频前端模块包括一个发射通道20和二个接收通道30为例进行说明,此外,开关单元组10包括第一旁路开关111、第二旁路开关112、一个串接开关120、第一电感R1和第一电容C1。可以理解的是,在本发明实施例中,第一旁路开关111的第二端与第一电容C1电连接,即第一旁路开关111的作用主要为调节阻抗,实现阻抗匹配,第二旁路开关112的第二端与接地端电连接,即第二旁路开关112的作用主要为增加隔离性。具体的,本发明实施例中通过一个串接开关120配合输出匹配单元210的状态信息(工作状态或者关闭状态)以及输入匹配单元310的状态信息(工作状态或者关闭状态),并结合旁路开关110的辅助(增加隔离度或者调节阻抗)从而实现不同信号通道的切换。
示例性的,参见图7,当串接开关120处于断开状态时,由于串接开关120设置于第二接收通道302上,因此,第二接收通道302关闭,并设置第二旁路开关112闭合来增加隔离性。在此基础上,通过设置输出匹配单元210处于工作状态,第一输入匹配单元311处于关闭状态,来使射频前端模块切换为发射通道20发射射频信号,由于第一旁路开关111并联设置于第一接收通道301上,进而在发射通道20发送射频信号时,无需调节第一接收通道301的阻抗,则第一旁路开关111断开,即射频前端模块用于在串接开关120断开,第一旁路开关111断开,第二旁路开关112闭合,且第一输入匹配单元311处于关闭状态,输出匹配单元210处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为发射通道20工作。
而如图8所示,当串接开关120处于闭合状态时,发射通道20和第二接收通道302均处于导通状态。在此基础上,通过设置输出匹配单元210处于关闭状态,第一输入匹配单元311处于关闭状态,来使射频前端模块切换为第二接收通道302接收射频信号,由于第二旁路开关112并联设置于第二接收通道302上,第一旁路开关111设置于第一接收通道301上,进而在第二接收通道302接收射频信号时,需要设置第二旁路开关112断开(无需通过第二旁路开关112增加隔离度),且第一旁路开关111断开(无需调节第一接收通道301的阻抗)即射频前端模块用于在串接开关120闭合,第一旁路开关111断开,第二旁路开关112断开,且输出匹配单元210和第一输入匹配单元311均处于关闭状态,第二输入匹配单元312处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为第二接收通道302工作。
如图9所示,当串接开关120处于断开状态时,由于串接开关120设置于第二接收通道302上,因此,第二接收通道302关闭,并设置第二旁路开关112闭合来增加隔离性。在此基础上,通过设置输出匹配单元210处于关闭状态,第一输入匹配单元311处于工作状态,来使射频前端模块切换为第一接收通道301接收射频信号,由于第一旁路开关111设置于第一接收通道301上,进而在第一接收通道301接收射频信号时,需要设置第一旁路开关111闭合来调节阻抗,即射频前端模块用于在串接开关120断开,第一旁路开关111闭合,第二旁路开关112闭合,且输出匹配单元210处于关闭状态,第一输入匹配单元311处于工作状态时,切换射频前端模块的工作模式为第一接收通道301工作。如此,在本发明实施例中,当设置有多个接收通道时,通过一个串接开关120配合输出匹配单元210的状态信息(工作状态或者关闭状态)以及输入匹配单元310的状态信息(工作状态或者关闭状态),并结合旁路开关110的辅助(增加隔离度或者调节阻抗),在实现不同信号通道切换的基础上,减小了串接开关的设置数量,从而实现链路插损的改善和性能提升。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种射频前端模块,其特征在于,所述射频前端模块包括开关单元组、一个发射通道以及至少一个接收通道;
所述开关单元组包括至少一个旁路开关,所述旁路开关的一端与所述发射通道或者所述接收通道电连接,另一端与接地端或者与预设电气元件电连接,其中,当所述旁路开关的另一端与所述接地端电连接时,所述旁路开关用于增加隔离度,当所述旁路开关的另一端与所述预设电气元件电连接时,所述旁路开关用于调节阻抗;
所述发射通道包括输出匹配单元,所述接收通道包括输入匹配单元
所述发射通道通过开关单元组与至少一个接收通道电连接;
所述射频前端模块用于通过所述开关单元组、所述输入匹配单元以及所述输出匹配单元相互配合,来切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作或者所述接收通道工作。
2.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,所述开关单元组包括一个旁路开关、一个串接开关和第一电感;
所述射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道;
所述旁路开关设置于所述串接开关与所述输入匹配单元之间;
所述输出匹配单元的输出端与所述串接开关的第一端电连接,所述串接开关的第二端分别与所述旁路开关的第一端以及所述输入匹配单元的输入端电连接;
所述第一电感的第一端与所述串接开关的第一端电连接,所述第一电感的第二端以及所述旁路开关的第二端均与接地端电连接。
3.根据权利要求2所述的射频前端模块,其特征在于,
所述射频前端模块用于在所述串接开关断开、所述旁路开关闭合且所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关闭合,所述旁路开关断开,且所述输出匹配单元处于关闭状态,所述输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述接收通道工作。
4.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,
所述开关单元组包括一个旁路开关、一个串接开关和第一电感;
所述射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道;
所述旁路开关设置于所述串接开关与所述输出匹配单元之间;
所述旁路开关的第一端分别与所述输出匹配单元的输出端以及所述串接开关的第一端电连接,所述旁路开关的第二端与接地端电连接;
所述串接开关的第二端分别与所述输入匹配单元的输入端以及所述第一电感的第一端电连接,所述第一电感的第二端与接地端电连接。
5.根据权利要求4所述的射频前端模块,其特征在于,
所述射频前端模块用于在所述串接开关断开且所述旁路开关闭合,且所述输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述接收通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关闭合,所述旁路开关断开,且所述输入匹配单元处于关闭状态,所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作。
6.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,
所述开关单元组包括一个旁路开关、第一电感和第一电容;
所述射频前端模块包括一个发射通道和一个接收通道;
所述输入匹配单元包括第二电感和第一放大器;
所述旁路开关设置于所述第二电感和所述第一放大器之间;
所述第一电感的第一端分别与所述输出匹配单元的输出端以及所述第二电感的第一端电连接,所述第一电感的第二端与接地端电连接;
所述第二电感的第二端分别与所述第一放大器的输入端以及所述旁路开关的第一端电连接,所述旁路开关的第二端与所述第一电容的第一极板电连接,所述第一电容的第二极板与接地端电连接。
7.根据权利要求6所述的射频前端模块,其特征在于,
所述射频前端模块用于在所述旁路开关断开且所述第一放大器处于关闭状态,所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述旁路开关闭合且所述输出匹配单元处于关闭状态,所述第一放大器处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述接收通道工作。
8.根据权利要求1所述的射频前端模块,其特征在于,
所述开关单元组包括两个旁路开关、一个串接开关、第一电感和第一电容,两个所述旁路开关包括第一旁路开关和第二旁路开关;
所述射频前端模块包括一个发射通道和两个接收通道,两个所述接收通道包括第一接收通道和第二接收通道,所述第一接收通道包括第一输入匹配单元,所述第二接收通道包括第二输入匹配单元;
所述第一输入匹配单元包括第二电感和第一放大器,所述第一旁路开关设置于所述第二电感和所述第一放大器之间;
所述第二旁路开关设置于所述串接开关和所述第二输入匹配单元之间;
所述第一电感的第一端分别与所述输出匹配单元的输出端和所述串接开关的第一端电连接,所述串接开关的第二端分别与所述第二输入匹配单元的输入端以及所述第二旁路开关的第一端电连接,所述第二电感的第二端以及所述第二旁路开关的第二端均与接地端电连接;
所述输出匹配单元的输出端还与所述第二电感的第一端电连接,所述第二电感的第二端分别与所述第一旁路开关的第一端以及所述第一放大器的输入端电连接,所述第一旁路开关的第二端与所述第一电容的第一极板电连接,所述第一电容的第二极板与接地端电连接。
9.根据权利要求8所述的射频前端模块,其特征在于,
所述射频前端模块用于在所述串接开关断开,所述第一旁路开关断开,所述第二旁路开关闭合,且所述第一输入匹配单元处于关闭状态,所述输出匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述发射通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关闭合,所述第一旁路开关断开,所述第二旁路开关断开,且所述输出匹配单元和所述第一输入匹配单元均处于关闭状态,所述第二输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述第二接收通道工作;
或者所述射频前端模块用于在所述串接开关断开,所述第一旁路开关闭合,所述第二旁路开关闭合,且所述输出匹配单元处于关闭状态,所述第一输入匹配单元处于工作状态时,切换所述射频前端模块的工作模式为所述第一接收通道工作。
10.根据权利要求2所述的射频前端模块,其特征在于,
所述输入匹配单元包括第一放大器、第二电感、第二电容和第三电容;
所述第二电感串联设置于所述开关单元组和所述第一放大器之间;
所述第二电容并联设置在所述第二电感的第一端,所述第三电容并联设置于所述第二电感的第二端;
所述输出匹配单元包括第二放大器、第三放大器和第四电容;
所述第二放大器的输出端与所述第三放大器的输入端电连接,所述第三放大器的输出端与所述开关单元组电连接,所述第四电容并联设置于所述第三放大器的输出端。
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