一种射频前端装置的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种射频前端装置。

背景技术：

随着全球lte网络的快速发展，越来越多的国家都在发展lte业务，但由于lte频段较多，部分运营商分配的频段带宽较窄，因此ca(carrieraggregation，载波聚合)技术应运而生，以此来整合零散的频谱并提高数据业务的速率。

ca按照频段可以分为带内ca和带间ca两种；按照收发方式可以分为上行ca和下行ca。如2ulca(2频带带间上行ca)是指两个频段同时发射，2dlca(2频带带间下行ca)是指两个频段同时接收。两频段上下行带间ca指同时实现两个频段的接收和发射。

如图1所示为现有的tdd(timedivisionduplex，时分双工)实现上下行带间ca射频前端装置的结构示意图，此方案采用三根天线，ant0(天线0)实现频段a的主集接收和发射；ant1(天线1)实现频段b的主集接收和发射；ant2(天线2)实现频段a和频段b的分集接收。三根天线通路可以同时工作，能完成频段a和频段b的上下行带间ca组合。其中，图1中的pa(poweramplifier，功率放大器)、prx(primarilyreceiver，主集接收)、drx(diversityreceiver，分集接收)、tx(transmitxmt，发射)、rx(receiverxmt，接收)、tr(transceiver，射频收发器)。

如图2为现有的tdd实现上下行带间ca射频前端装置的结构示意图，此方案采用三根天线。ant0(天线0)实现频段a的发射、频段a和频段b的主集接收；ant1(天线1)实现频段b的发射；ant2(天线2)实现频段a和频段b的分集接收。三根天线通路可以同时工作，即可完成频段a和频段b的上下行带间ca组合。

图3为现有的fdd(frequencydivisionduplex，频分双工)实现上下行带间ca射频前端装置的结构示意图，此方案采用三根天线。ant0(天线0)实现频段a的主集接收和发射；ant1(天线1)实现频段b的主集接收和发射；ant2(天线2)实现频段a和频段b的分集接收，三根天线通路可以同时工作，即可完成频段a和频段b的上下行带间ca组合。

可见，现有的三种方案虽然能实现两频段(tddorfdd)带间上下行ca，但是三种方案均采用了三根天线，且均使用三个开关，pcb布板面积大且设计复杂，无论人力设计成本还是硬件成本均较高。

技术实现要素：

本发明提供一种射频前端装置，以解决现有的带间上下行ca方案中存在的需使用三根天线、三个开关导致的pcb布板面积大、设计复杂度高的问题。

第一方面，提供了一种射频前端装置，其中所述装置包括：第一射频收发器、第一pa、第二pa、第一开关、第二开关、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一双滤波器、第二双滤波器、第一射频连接器、第二射频连接器、第一天线以及第二天线；所述第一射频收发器包括：第一频段信号发射管脚、第二频段信号发射管脚、第一频段主集信号接收管脚、第一频段分集信号接收管脚、第二频段主集信号接收管脚以及第二频段分集信号接收管脚；

所述第一频段信号发射管脚、所述第一pa、所述第一带通滤波器以及所述第一开关的第一端顺次连接；所述第一频段主集信号接收管脚、第二频段分集信号接收管脚分别与所述第一双滤波器相连，所述第一双滤波器与所述第一开关的第二端相连；所述第一开关的控制端、所述第一射频连接器以及所述第一天线顺次连接；

所述第二频段信号发射管脚、所述第二pa、所述第二带通滤波器以及所述第二开关的第一端顺次连接；所述第二频段主集信号接收管脚、第一频段分集信号接收管脚分别与所述第二双滤波器相连，所述第二双滤波器与所述第二开关的第二端相连；所述第二开关的控制端、所述第二射频连接器以及所述第二天线顺次连接。

第二方面，提供了一种射频前端装置，其中所述装置包括：第二射频收发器、第三pa、第四pa、第三开关、第四开关、第一频带滤波器、第二频带滤波器、第三射频连接器、第四射频连接器、第三天线以及第四天线；所述第二射频收发器包括：第三频段信号发射管脚、第四频段信号发射管脚、第三频段主集信号接收管脚、第三频段分集信号接收管脚、第四频段主集信号接收管脚以及第四频段分集信号接收管脚；其中所述第一频带滤波器、所述第二频带滤波器，为三工器或者四工器；

所述第三频段信号发射管脚、所述第三pa、所述第一频带滤波器、所述第三开关、所述第三射频连接器以及所述第三天线顺次连接；所述第三频段主集信号接收管脚、第四频段分集信号接收管脚分别与所述第一频带滤波器相连；

所述第四频段信号发射管脚、所述第四pa、所述第二频带滤波器、所述第四开关、所述第四射频连接器以及所述第四天线顺次连接；所述第四频段主集信号接收管脚、第三频段分集信号接收管脚分别与所述第二频带滤波器相连。

第三方面，提供了一种射频前端装置，其中所述装置包括：第三射频收发器、第五pa、第六pa、第五开关、第六开关、四工器、第三双滤波器、第五射频连接器、第六射频连接器、第三带通滤波器、第五天线以及第六天线；所述第三射频收发器包括：第五频段信号发射管脚、第六频段信号发射管脚、第五频段主集信号接收管脚、第五频段分集信号接收管脚、第六频段主集信号接收管脚以及第六频段分集信号接收管脚；

所述第五频段信号发射管脚、所述第五pa，所述四工器、所述第五开关、所述第三带通滤波器、所述第五射频连接器以及所述第五天线顺次连接；所述第五频段主集信号接收管脚、第六频段主集信号接收管脚分别与所述四工器相连，所述第六频段信号发射管脚、所述第六pa以及所述四工器顺次连接；

所述第五频段分集信号接收管脚、第六频段分集信号接收管脚分别与所述第三双滤波器相连，所述第三双滤波器、所述第六开关、所述第六射频连接器以及所述第六天线顺次连接。

这样，本发明实施例提供的射频前端装置，采用两根天线、两个开关即可实现两频段的上下行带间ca组合。本发明实施例的射频前端装置，相较于现有的方案需要使用三根天线、三个开关无论天线数量，还是开关数量均有所减少，能够缩小pcb布板面积以及设计复杂度，故能够节省硬件成本以及人力设计成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的一种上下行带间ca射频前端装置的结构示意图；

图2是现有的一种上下行带间ca射频前端装置的结构示意图；

图3是现有的一种上下行带间ca射频前端装置的结构示意图；

图4是本发明实施例一的一种射频前端装置的结构示意图；

图5是本发明实施例二的一种射频前端装置的结构示意图；

图6是本发明实施例二的一种射频前端装置的结构示意图；

图7是本发明实施例三的一种射频前端装置的结构示意图。

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。

实施例一

参照图4，示出了本发明实施例一的一种射频前端装置的结构示意图。

本发明实施例的射频前端装置，基于tdd的时分方式，来实现上下行带间ca。本发明实施例的上下行带间ca射频前端装置包括：第一射频收发器101、第一pa102、第二pa103、第一开关104、第二开关105、第一带通滤波器106、第二带通滤波器107、第一双滤波器108、第二双滤波器109、第一射频连接器110、第二射频连接器111、第一天线112以及第二天线113；第一射频收发器101包括：第一频段信号发射管脚、第二频段信号发射管脚、第一频段主集信号接收管脚、第一频段分集信号接收管脚、第二频段主集信号接收管脚以及第二频段分集信号接收管脚。在图4中未对第一射频收发器包含的各管脚进行标号。

其中，第一频段即频段a，第二频段即频段b，第一开关104包括至少三端，第二开关105也包括至少三端，第一开关以及第二开关可以为单刀双掷开关，也可以为单刀多掷开关，用来切换信号的发射与接收，本发明实施例中第一频段、第二频段的信号接收是同步进行的。

具体连接关系为：第一频段信号发射管脚、第一pa102、第一带通滤波器106以及第一开关104的第一端顺次连接，图4中的bandatx即频段a信号发射。

第一频段主集信号接收管脚、第二频段分集信号接收管脚分别与第一双滤波器108相连，第一双滤波器108与第一开关104的第二端相连；第一开关的控制端、第一射频连接器110以及第一天线112顺次连接。其中，bandbdrx(diversityreceiver，分集接收)即第二频段分集接收；bandaprx(primarilyreceiver，主集接收)即第一频段主集接收；ant即天线。

第二频段信号发射管脚、第二pa103、第二带通滤波器107以及第二开关105的第一端顺次连接，图4中的bandbtx即频段b信号发射。

第二频段主集信号接收管脚、第一频段分集信号接收管脚分别与第二双滤波器109相连，第二双滤波器109与第二开关105的第二端相连；第二开关105的控制端、第二射频连接器111以及第二天线113顺次连接。bandadrx即第一频段分集接收；bandbprx即第二频段主集接收。

需要说明的是，第一频段的prx/drx管脚位置可以互换，第二频段的prx/drx管脚位置也可以互换。本发明实施例的上下行带间ca射频前端装置中，两个天线通路可以同时工作，即4个接收通路可以同时工作，故此电路可以支持两个频段的带间下行ca。

本发明实施例提供的上下行带间ca射频前端装置在具体使用过程中的信号上下行流程如下：

当第一开关104的第一端与第一开关104的控制端连接、且第二开关105的第一端与第二开关的控制端连接时，即第一开关、第二开关均打开到发射状态时：

第一频段信号依次经第一pa102、第一带通滤波器106、第一开关104、第一射频连接器110发送至第一天线112。第二频段信号依次经第二pa103、第二带通滤波器107、第二开关105、第二射频连接器111发送至第二天线113，以完成上下信号的处理。

频段a即第一频段的信号的上行流程为：第一射频收发器→第一pa→tx带通滤波器→第一开关→第一射频连接器→ant0。

频段b即第二频段的信号的上行流程为：第二射频收发器→第二pa→tx带通滤波器→第二开关→第二射频连接器→ant1。

当第一开关104的第二端与第一开关104的控制端连接、且第二开关105的第二端与第二开关105的控制端连接，即第一开关、第二开关均打开到接收状态时：

第一天线112接收到的信号依次经第一射频连接器110、第一开关104发送至第一双滤波器108，经第一双滤波器108分离成第一频段主集信号、第二频段分集信号，第一频段主集信号发送至第一频段主集信号接收管脚，第二频段分集信号发送至第二频段分集信号接收管脚；

第二天线113接收到的信号依次经第二射频连接器111、第二开关105发送至第二双滤波器109，经第二双滤波器109分离成第一频段分集信号、第二频段主集信号，第一频段分集信号发送至第一频段分集信号接收管脚，第二频段主集信号发送至第二频段主集信号接收管脚，最终完成下信号的处理。

对于下行信号的具体处理流程如下：

a、ant0→第一射频连接器→第一开关→第一双滤波器→tr(频段aprx)

b、ant0→第一射频连接器→第一开关→第一双滤波器→tr(频段bdrx)

c、ant1→第二射频连接器→第二开关→第二双滤波器→tr(频段adrx)

d、ant1→第二射频连接器→第二开关→第二双滤波器→tr(频段bprx)。

本发明实施例的射频前端装置，基于tdd的时分方式，将第一频段信号的发射通路、第二频段信号的发射通路分别设置在第一开关、第二开关上，将第一频段信号的接收通路、第二频段信号的接收通路分别设置在第一开关、第二开关上，使得两个频段的信号可以同时发射，两个频段的信号可以同时接收，从而实现基于tdd的时分方式的上下行带间ca。本发明实施例的射频前端装置，采用两根天线、两个开关即可实现两频段的上下行带间ca组合。本发明实施例的射频前端装置，相较于现有的方案需要使用三根天线、三个开关无论天线数量，还是开关数量均有所减少，能够缩小pcb布板面积以及设计复杂度，故能够节省硬件成本以及人力设计成本。

实施例二

参照图5，示出了本发明实施例二的一种射频前端装置的结构示意图。

本发明实施例的射频前端装置，基于fdd的频分方式，来实现上下行带间ca。由于fdd是频分工作方式，tx和rx是同时进行的，故在同一个天线开关端口配置一个频段的tx和两个频段的rx，以此实现两个天线支持两fdd频段带间上下行ca的目的。

本发明实施例的射频前端装置包括：第二射频收发器201、第三pa202、第四pa203、第三开关204、第四开关205、第一频带滤波器206、第二频带滤波器207、第三射频连接器208、第四射频连接器209、第三天线210以及第四天线211；第二射频收发器201包括：第三频段信号发射管脚、第四频段信号发射管脚、第三频段主集信号接收管脚、第三频段分集信号接收管脚、第四频段主集信号接收管脚以及第四频段分集信号接收管脚。在图5、6中未对第一射频收发器包含的各管脚进行标号。

其中，第一频带滤波器、第二频带滤波器，为三工器或者四工器。图5所示为第一频带滤波器、第二频带滤波器为四工器时的射频前端装置示意图；图6所示为第一频带滤波器、第二频带滤波器为三工器时的射频前端装置示意图。需要说明的是，在具体实现过程中，第一频带滤波器与第二频带滤波器还可以不同。下面参照图5以第一频带滤波器、第二频带滤波器均为四工器为例进行说明。

如图5所示射频前端装置的各部分的具体连接关系为：第三频段信号发射管脚、第三pa202、第一四工器206、第三开关204、第三射频连接器208以及第三天线210顺次连接；第三频段主集信号接收管脚、第四频段分集信号接收管脚分别与第一四工器相连。图5中的bandatx即频段a信号发射，banda即第三频段，bandb即第四频段。

第四频段信号发射管脚、第四pa203、第二四工器207、第四开关205、第四射频连接器209以及第四天线211顺次连接；第四频段主集信号接收管脚、第三频段分集信号接收管脚分别与第二四工器207相连。

需要说明的是，第三频段的prx/drx管脚位置可以互换，第四频段的prx/drx管脚位置也可以互换。

本发明实施例提供的射频前端装置在具体使用过程中的信号上下行流程如下：

当第三开关、第四开关均闭合时，信号上下行流程同时执行，具体如下：

第三频段信号依次经第三pa202、第一四工器206、第三开关204、第三射频连接器208发送至第三天线210。

第三天线210接收到的信号依次经第三射频连接器208、第三开关204发送至第一四工器206，经第一四工器206分离成第三频段主集信号、第四频段分集信号，第三频段主集信号发送至第三频段主集信号接收管脚，第四频段分集信号发送至第四频段分集信号接收管脚；其中，bandbdrx即第四频段分集接收；bandaprx即第三频段主集接收。四工器支持第三频段、第四频段信号的接收和发射。

第四频段信号依次经第四pa203、第二四工器207、第四开关205、第四射频连接器209发送至第四天线211。

第四天线211接收到的信号依次经第四射频连接器209、第四开关205发送至第二四工器207，经第二四工器207分离成第三频段分集信号、第四频段主集信号，第三频段分集信号发送至第三频段分集信号接收管脚，第四频段主集信号发送至第四频段主集信号接收管脚。

可见，频段a即第三频段、频段b即第四频段信号的上下行处理流程如下：

频段a信号的上行流程为：第二射频收发器→第三pa→第一四工器→第三开关→第三射频连接器→ant0

频段b信号的上行流程为：第二射频收发器→第四pa→第二四工器→第四开关→第四射频连接器→ant1。

本发明实施例中的射频前端装置中的，两个天线通路可以同时工作，故此电路可以支持两个频段的带间上行ca。

频段a、b信号的下行流程为：

a、ant0→第三射频连接器→第三开关→第一四工器→tr(频段aprx)

b、ant0→第三射频连接器→第三开关→第一四工器→tr(频段bdrx)

c、ant1→第四射频连接器→第四开关→第二四工器→tr(频段adrx)

d、ant1→第四射频连接器→第四开关→第二四工器→tr(频段bprx)

本发明实施例中的射频前端装置中的，两个天线通路可以同时工作，即4个接收通路可以同时工作，故此电路可以支持两个fdd频段的带间下行ca。

本发明实施例的射频前端装置，基于fdd的频分工作方式，将第三频段信号的发射通路、第四频段信号的发射通路分别设置在第三开关、第四开关上，将第三频段信号的接收通路、第四频段信号的接收通路分别设置在第三开关、第四开关上，使得两个频段的信号可以同时发射、接收，从而实现基于fdd的频分方式的上下行带间ca。本发明实施例的射频前端装置，采用两根天线、两个开关即可实现两频段的上下行带间ca组合。本发明实施例的射频前端装置，相较于现有的方案需要使用三根天线、三个开关无论天线数量，还是开关数量均有所减少，能够缩小pcb布板面积以及设计复杂度，故能够节省硬件成本以及人力设计成本。

实施例三

参照图7，示出了本发明实施例三的一种射频前端装置的结构示意图。

本发明实施例的射频前端装置，基于fdd的频分方式，来实现上下行带间ca。由于fdd是频分工作方式，tx和rx是同时进行的，本发明实施例中使用四工器在一个天线开关端口配置，实现两个频段同时收发信号，另一根天线实现两个频段信号的辅助接收，以此实现两个天线支持两fdd频段带间上下行ca的目的。

本发明实施例的射频前端装置，包括：第三射频收发器301、第五pa302、第六pa303、第五开关304、第六开关305、四工器306、第三双滤波器307、第五射频连接器308、第六射频连接器309、第三带通滤波器310、第五天线311以及第六天线312；第三射频收发器301包括：第五频段信号发射管脚、第六频段信号发射管脚、第五频段主集信号接收管脚、第五频段分集信号接收管脚、第六频段主集信号接收管脚以及第六频段分集信号接收管脚。其中，由于管脚仅是一个个小的接口，因此在图7的第三射频收发器上未一一画出各管脚并对管脚进行标号，每条导线与第三射频收发器的交点处均对应一个管脚。

具体连接关系如图7所示：第五频段信号发射管脚、第五pa302，四工器306、第五开关304、第三带通滤波器310、第五射频连接器308以及第五天线311顺次连接；第五频段主集信号接收管脚、第六频段主集信号接收管脚分别与四工器306相连，第六频段信号发射管脚、第六pa303以及四工器306顺次连接。图7中的banda即第五频段，bandb即第六频段，tx即发射，ant0即第五天线，ant1即第六天线；bandadrx即第五频段分集接收；bandbprx即第六频段主集接收；bandbdrx即第六频段分集接收；bandaprx即第五频段主集接收。

第五频段分集信号接收管脚、第六频段分集信号接收管脚分别与第三双滤波器307相连，第三双滤波器307、第六开关305、第六射频连接器309以及第六天线312顺次连接。

需要说明的是，第五频段的prx/drx管脚位置可以互换，第六频段的prx/drx管脚位置也可以互换。

本发明实施例提供的射频前端装置在具体使用过程中的信号上下行流程如下：

当第五开关、第六开关均闭合时，信号上下行流程同时执行，具体如下：

第五频段信号经第五pa302发送至四工器306，第六频段信号经第六pa303发送至四工器306；四工器306接收到的第五频段信号、第六频段信号依次经第五开关304、第三带通滤波器310、第五射频连接器308发送至第五天线311。由于第五频段信号、第六频段信号在第五开关上聚合后会存在交稠产物，因此，添加第三带通滤波器将交稠产物分离开来。

第五天线311接收到的信号依次经第五射频连接器308、第五开关304、第三带通滤波器310发送至四工器306，经四工器306分离成第五频段主集信号、第六频段主集信号，第五频段主集信号发送至第五频段主集信号接收管脚，第六频段主集信号发送至第六频段主集信号接收管脚。

第六天线312接收到的信号依次经第六射频连接器309、第六开关305发送至第三双滤波器307，经第三双滤波器307分离成第五频段分集信号、第六频段分集信号，第五频段分集信号发送至第五频段分集信号接收管脚，第六频段分集信号发送至第六频段分集信号接收管脚。其中，双滤波器可称为一进两出滤波器，其可以将接收到的信号分离成两个频段的信号。

可见，频段a即第五频段、频段b即第六频段信号的上下行处理流程如下：

频段a信号的上行流程为：第三射频收发器→第五pa→四工器→第五开关→第三带通滤波器→第五射频连接器→第五天线ant0；

频段b信号的上行流程为：第三射频收发器→第六pa→四工器→第五开关→第三带通滤波器→第五射频连接器→第五天线ant0。

本发明实施例中的射频前端装置中的，两个频段的发射在一根天线上可以同时工作，故此电路可以支持两个频段的带间上行ca。

频段a、b信号的下行流程为：

a、ant0→第五射频连接器→第三带通滤波器→第五开关→四工器→tr(频段aprx)

b、ant0→第五射频连接器→第三带通滤波器→第五开关→四工器→tr(频段bprx)

c、ant1→第六射频连接器→第六开关→第三双滤波器→tr(频段adrx)

d、ant1→第六射频连接器→第六开关→第三双滤波器→tr(频段bdrx)。

本发明实施例中的射频前端装置中的，两个天线通路可以同时工作，即4个接收通路可以同时工作，故此电路可以支持两个fdd频段的带间下行ca。

本发明实施例的射频前端装置，基于fdd的频分工作方式，将第五频段信号的发射通路、第六频段信号的发射通路、第五频段信号的主集接收通路以及第六频段信号的主集接收通路均设置在第五开关上，将第五频段信号的分集接收通路、第六频段信号的分集接收通路设置在第六开关上，使得两个频段的信号可以同时发射、接收，从而实现基于fdd的频分方式的上下行带间ca。本发明实施例的射频前端装置，采用两根天线、两个开关即可实现两频段的上下行带间ca组合。本发明实施例的射频前端装置，相较于现有的方案需要使用三根天线、三个开关无论天线数量，还是开关数量均有所减少，能够缩小pcb布板面积以及设计复杂度，故能够节省硬件成本以及人力设计成本。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域普通技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

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。