一種用戶設備中功放天線的配置裝置及方法
2023-06-09 20:16:46
專利名稱：一種用戶設備中功放天線的配置裝置及方法
技術領域：
本發明涉及用戶設備中功放天線的配置技術，尤其涉及一種支持多天線發射的用 戶設備中功放天線的配置裝置及方法。
背景技術：
近年來，各種理論研究表明，在發送端和接收端利用多天線的多輸入多輸出系統 的空時信號處理技術，可以滿足未來的無線移動通信中各種多媒體服務對高數據速率和高 頻譜性能的要求。多天線技術成為了未來移動通信標準的關鍵技術之一。這些移動通信標 準包括第三代移動通信夥伴計劃的長期演進計劃(LTE)、美國電子工程師學會寬帶接入 標準(802. 16e)、和歐洲未來通信標準(Winner)。目前，現有用戶設備的多天線功放配置裝置中，每個天線唯一對應一個功率放大 器，如圖1所示。圖1為用戶設備支持兩天線的功放配置裝置示意圖，兩路射頻信號分別經 過基帶處理單元，射頻前端，功率放大器，最後經天線發射。其中，一個功率放大器對應一個 天線。這樣設計的配置裝置，在支持多天線時，局限於每個天線必須唯一對應一個功率放大 器，從而通過每個功率放大器唯一驅動一個天線實現對多天線技術的支持。然而，採用這種現有的一一對應的設計方式，無形中增加了功率放大器的數量， 即用戶設備能支持幾個天線，就必須在該用戶設備中配置相同數量的功率放大器，用戶設 備能支持的天線數量越多，用戶設備中設計的功率放大器就必須對應增加。隨著未來移動 通信標準的不斷演進，用戶設備勢必能支持越來越多的天線，那麼在用戶設備中對應增加 的數量眾多的功率放大器，必然導致用戶設備的設計複雜度越來越複雜，和用戶設備的功 耗大大提高的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種用戶設備中功放天線的配置裝置及方 法，不僅能大大降低用戶設備的設計複雜度，而且能大大降低用戶設備的功耗。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的—種用戶設備中功放天線的配置裝置，該裝置包括基帶處理單元和射頻前端； 該裝置還包括天線對應驅動單元，用於實現用戶設備中的一個功率放大器對應驅動多個 天線，使用戶設備支持多天線發射。其中，所述天線對應驅動單元，進一步包括合路器、功率放大器和分離模塊；其 中，所述合路器，用於將來自於多個射頻前端的多路射頻信號合併成一路後，輸入所 述功率放大器；所述功率放大器，用於將來自於合路器的一路合併信號放大後，輸入所述分離模 塊；所述分離模塊，用於將來自於功率放大器的一路放大後的合併信號分離後，對應驅動多個天線。其中，該裝置中僅包括一個功率放大器時，相對應的，所述合路器的數量為一個， 所述分離模塊的數量為一個；所述功率放大器，進一步用於與所述合路器和所述分離模塊相結合，對應驅動用 戶設備能支持的所有天線。其中，所述分離模塊，進一步用於對放大後的合併信號分離時所採用的分離方式， 與所述合路器對射頻信號合併時所採用的合併方式相對應。其中，所述分離模塊，進一步用於採用的分離方式具體為頻分方式時，所述合路器 採用的合併方式具體為頻分方式；或者，所述分離模塊，進一步用於採用的分離方式具體為碼分方式時，所述合路器 採用的合併方式具體為碼分方式。一種用戶設備中功放天線的配置方法，該方法包括實現用戶設備中的一個功率 放大器對應驅動多個天線，使用戶設備支持多天線發射。其中，實現所述一個功率放大器對應驅動多個天線具體包括一個合路器將來自於多個射頻前端的多路射頻信號合併成一路後，輸入一個功率 放大器；所述功率放大器將來自於所述合路器的一路合併信號放大後，輸入一個分離模 塊；所述分離模塊將來自於所述功率放大器的一路放大後的合併信號分離後，對應驅 動多個天線。其中，所述用戶設備中僅包括一個功率放大器時，相對應的，所述合路器的數量為 一個，所述分離模塊的數量為一個；實現所述對應驅動多個天線具體包括一個功率放大器與一個合路器和一個分離 模塊相結合，對應驅動用戶設備能支持的所有天線。其中，該方法還包括分離模塊對放大後的合併信號分離時所採用的分離方式，與 合路器對射頻信號合併時所採用的合併方式相對應。本發明在用戶設備中實現一個功率放大器對應驅動多個天線，使用戶設備支持多 天線發射。本發明在用戶設備中設計功率放大器時，不局限於由每個天線必須唯一對應一個 功率放大器，而是將用戶設備中的一個功率放大器對應多個天線。採用本發明，在支持多天 線發射的用戶設備中能節省功率放大器的數量，節省成本，從而，不僅能大大降低用戶設備 的設計複雜度，而且能大大降低用戶設備的功耗。
圖1為現有用戶設備支持兩天線的功放配置裝置結構示意圖；圖2為本發明系統實施例一的配置裝置結構示意圖；圖3為本發明系統實施例二的配置裝置結構示意圖；圖4為本發明系統實施例三的配置裝置結構示意圖。
具體實施例方式本發明的基本思想是在用戶設備中實現一個功率放大器對應驅動多個天線，使 用戶設備支持多天線發射。下面結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述。一種用戶設備中功放天線的配置裝置，該裝置包括該裝置包括現有的基帶處 理單元和現有的射頻前端；該裝置還包括天線對應驅動單元，用於實現用戶設備中的一 個功率放大器對應驅動多個天線，使用戶設備支持多天線發射。這裡，天線對應驅動單元進一步包括合路器、功率放大器和分離模塊。其中，合路 器用於將來自於多個射頻前端的多路射頻信號合併成一路後，輸入功率放大器。功率放大 器用於將來自於合路器的一路合併信號放大後，輸入分離模塊。分離模塊用於將來自於功 率放大器的一路放大後的合併信號分離後，對應驅動多個天線。這裡，該裝置中僅包括一個功率放大器時，相對應的，合路器的數量為一個，分離 模塊的數量為一個。此時，這個功率放大器進一步用於與這個合路器和這個分離模塊相結 合，對應驅動用戶設備能支持的所有多個天線。這裡，分離模塊進一步用於對放大後的合併信號分離時所採用的分離方式，與合 路器對射頻信號合併時所採用的合併方式相對應。具體來說，分離模塊進一步用於採用的分離方式具體為頻分方式時，合路器採用 的合併方式具體為頻分方式；或者，分離模塊進一步用於採用的分離方式具體為碼分方式 時，合路器採用的合併方式具體為碼分方式。一種用戶設備中功放天線的配置方法，該方法包括實現用戶設備中的一個功率 放大器對應驅動多個天線，使用戶設備支持多天線發射。這裡，實現一個功率放大器對應驅動多個天線具體包括一個合路器將來自於多 個射頻前端的多路射頻信號合併成一路後，輸入一個功率放大器；功率放大器將來自於合 路器的一路合併信號放大後，輸入一個分離模塊；分離模塊將來自於功率放大器的一路放 大後的合併信號分離後，對應驅動多個天線。這裡，用戶設備中僅包括一個功率放大器時，相對應的，合路器的數量為一個，分 離模塊的數量為一個。此時，實現對應驅動多個天線具體包括一個功率放大器與一個合路 器和一個分離模塊相結合，對應驅動用戶設備能支持的所有多個天線。這裡，分離模塊對放大後的合併信號分離時所採用的分離方式，比如頻分方式或 碼分方式，與合路器對射頻信號合併時所採用的合併方式相對應。合併方式也可以是頻分 方式或碼分方式。綜上所述，本發明在用戶設備中設計功率放大器時，不局限於由每個天線必須唯 一對應一個功率放大器，而是將用戶設備中的每個功率放大器對應多個天線，通過每個功 率放大器驅動多個天線實現多天線技術的支持，從而，採用本發明設計的這種一個功率放 大器用於多個發射天線的配置裝置，在支持多天線發射的用戶設備中能節省功率放大器的 數量，節省成本，從而，不僅能大大降低用戶設備的設計複雜度，而且能大大降低用戶設備 的功耗。本發明主要包括以下內容針對裝置而言，本發明區別於現有技術，在支持多天線發射的用戶設備中增加了合路器，且該合路器作為一個功率放大器的前端設備，用於將來自於射頻前端的射頻信號 合併後，輸入這個功率放大器。相應於增加的合路器，在支持多天線發射的用戶設備中還增 加了分離模塊，且該分離模塊作為這個功率放大器的後端設備，用於將來自於功率放大器 的輸出信號分離後，再驅動這個功率放大器所對應的多天線。其中，針對不同的通信系統而言，對信號的合併和分離所採用的方式可能互相造 成影響，因此在實現中可以考慮使用頻分或碼分的方式對信號進行合併、分離。對於分離模 塊，相對應於合路器的不同信號合併方式，分離模塊使用相對應的分離方式分離信號。比 如，當前合路器採用頻分的方式對信號進行合併時，分離模塊需相對應的也採用頻分的方 式對信號進行分離；當前合路器採用碼分的方式對信號進行合併時，分離模塊需相對應的 也採用碼分的方式對信號進行分離。總之，採用本發明的配置裝置，一個功率放大器對應多個天線，結合使用這個功率 放大器前端的合路器，和這個功率放大器後端的分離模塊，能將這個功率放大器的輸出信 號分離，以用於驅動用戶設備所支持的多個天線。本發明的配置裝置是一種發射裝置，可應 用於具備多天線發射能力的用戶設備中。針對方法而言，本發明的配置過程包括多路基帶處理單元輸出多路基帶信號； 多路基帶信號分別送入多個射頻前端；多個射頻前端輸出的射頻信號分別送入一個合路 器；一個合路器輸出合併信號後送入一個功率放大器；一個功率放大器輸出信號進入一個 分離模塊；一個分離模塊對信號分離後分別驅動多個天線。以下對本發明進行舉例闡述。系統實施例一如圖2所示，本實施例為用戶設備中一個功率放大器對應兩個天線的配置裝置， 該裝置包括兩個基帶處理單元、兩個射頻前端、一個合路器、一個功率放大器和一個分離 模塊。本實施例中，由一個功率放大器對應控制驅動兩個天線。裝置中僅包括一個功率放 大器。其中，兩個基帶處理單元用於將輸入的兩路射頻信號分別處理成基帶信號後，將 兩路基帶信號分別輸入兩個射頻前端。兩個射頻前端用於將兩路基帶信號分別處理成射頻 信號後，將兩路射頻信號分別輸入同一個合路器。一個合路器用於將兩路射頻信號合併為 合併信號後，將一路合併信號輸入同一個功率放大器。一個功率放大器用於將一路合併信 號放大後，輸入同一個分離模塊。一個分離模塊用於將一路放大後的合併信號分離成兩路 信號後，分別驅動兩個天線。系統實施例二 如圖3所示，本實施例為用戶設備中一個功率放大器對應四個天線的配置裝置， 該裝置包括四個基帶處理單元、四個射頻前端、一個合路器、一個功率放大器和一個分離 模塊。本實施例中，由一個功率放大器對應控制驅動四個天線。本實施例與上述系統實施 例一的一功率放大器對應控制驅動兩天線的結構類似，裝置中僅包括一個功率放大器。其中，四個基帶處理單元用於將輸入的四路射頻信號分別處理成基帶信號後，將 四路基帶信號分別輸入四個射頻前端。四個射頻前端用於將四路基帶信號分別處理成射頻 信號後，將四路射頻信號分別輸入同一個合路器。一個合路器用於將四路射頻信號合併為 合併信號後，將一路合併信號輸入同一個功率放大器。一個功率放大器用於將一路合併信號放大後，輸入同一個分離模塊。一個分離模塊用於將一路放大後的合併信號分離成兩路 信號後，分別驅動四個天線。系統實施例三如圖4所示，本實施例為用戶設備中兩個雙天線疊加時一個功率放大器對應兩個 天線的配置裝置，該裝置包括四個基帶處理單元、四個射頻前端、兩個合路器、兩個功率放 大器和兩個分離模塊。本實施例中，由兩個功率放大器的每一個功率放大器分別對應控制 驅動兩個天線。裝置中包括兩個功率放大器。這樣做的好處是以上系統實施例二僅包括 一個功率放大器，一個功率放大器要實現對應控制驅動四個天線時需要使用的功率放大器 功率較大，而本實施例採用兩個功率放大器，每一個功率放大器分別對應控制驅動兩個天 線，能減少每一個功率放大器的功率，從而比以上系統實施例二更優化，能避免在用戶設備 中使用更大功率的功率放大器。而且，用戶設備中功率放大器數量上的減少可以減小電流 消耗，有利於用戶設備的節電。該裝置雖然也是支持四天線的發射結構，但是，使用兩個發 射天線疊加的發射結構，達到優化用戶設備設計的目的。本實施例的核心就是四路基帶信 號經過射頻前端處理後合併到兩個獨立的功率放大器中，並經過這兩個功率放大器去分別 驅動兩個天線，從而實現用戶設備對四天線的支持。其中，四個基帶處理單元用於將輸入的四路射頻信號分別處理成基帶信號後，將 四路基帶信號分別輸入四個射頻前端。四個射頻前端用於將四路基帶信號分別處理成射頻 信號後，將每兩路射頻信號分別輸入同一個合路器。兩個合路器用於將每兩路射頻信號合 並為合併信號後，將每一路合併信號輸入同一個功率放大器。兩個功率放大器用於將每一 路合併信號放大後，輸入同一個分離模塊。兩個分離模塊用於將每一路放大後的合併信號 分離成兩路信號後，分別驅動四個天線。方法實施例用戶設備中一個功率放大器對應兩個天線的情況。此時，採用的裝置包括兩個基帶處理單元、兩個射頻前端、一個合路器、一個功率 放大器和一個分離模塊。由一個功率放大器對應控制驅動兩個天線。裝置中僅包括一個功 率放大器，用戶設備為手機，以手機上使用1個23dBm功率放大器為例，與使用2個20dBm 功率放大器等效。本實施例中，頻分方式的功率放大器天線配置信號處理流程包括以下步驟步驟101、兩個基帶處理單元輸出兩路基帶信號。步驟102、兩路基帶信號分別送入兩個射頻前端。步驟103、兩個射頻前端輸出兩路射頻信號分別送入同一個合路器。步驟104、這個合路器輸出合併信號並送入一個功率放大器。步驟105、這個功率放大器將輸出信號送入一個分離模塊。步驟106、這個分離模塊對信號分離後分別驅動兩個天線。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用戶設備中功放天線的配置裝置，該裝置包括基帶處理單元和射頻前端；其 特徵在於，該裝置還包括天線對應驅動單元，用於實現用戶設備中的一個功率放大器對應 驅動多個天線，使用戶設備支持多天線發射。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述天線對應驅動單元，進一步包括合 路器、功率放大器和分離模塊；其中，所述合路器，用於將來自於多個射頻前端的多路射頻信號合併成一路後，輸入所述功 率放大器；所述功率放大器，用於將來自於合路器的一路合併信號放大後，輸入所述分離模塊；所述分離模塊，用於將來自於功率放大器的一路放大後的合併信號分離後，對應驅動 多個天線。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，該裝置中僅包括一個功率放大器時，相對 應的，所述合路器的數量為一個，所述分離模塊的數量為一個；所述功率放大器，進一步用於與所述合路器和所述分離模塊相結合，對應驅動用戶設 備能支持的所有天線。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其特徵在於，所述分離模塊，進一步用於對放大後 的合併信號分離時所採用的分離方式，與所述合路器對射頻信號合併時所採用的合併方式 相對應。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述分離模塊，進一步用於採用的分離方 式具體為頻分方式時，所述合路器採用的合併方式具體為頻分方式；或者，所述分離模塊，進一步用於採用的分離方式具體為碼分方式時，所述合路器採用 的合併方式具體為碼分方式。
6.一種用戶設備中功放天線的配置方法，其特徵在於，該方法包括實現用戶設備中 的一個功率放大器對應驅動多個天線，使用戶設備支持多天線發射。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，實現所述一個功率放大器對應驅動多個 天線具體包括一個合路器將來自於多個射頻前端的多路射頻信號合併成一路後，輸入一個功率放大器；所述功率放大器將來自於所述合路器的一路合併信號放大後，輸入一個分離模塊；所述分離模塊將來自於所述功率放大器的一路放大後的合併信號分離後，對應驅動多 個天線。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述用戶設備中僅包括一個功率放大器 時，相對應的，所述合路器的數量為一個，所述分離模塊的數量為一個；實現所述對應驅動多個天線具體包括一個功率放大器與一個合路器和一個分離模塊 相結合，對應驅動用戶設備能支持的所有天線。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其特徵在於，該方法還包括分離模塊對放大後 的合併信號分離時所採用的分離方式，與合路器對射頻信號合併時所採用的合併方式相對 應。
全文摘要
本發明公開了一種用戶設備中功放天線的配置裝置，該裝置包括天線對應驅動單元，用於實現用戶設備中的一個功率放大器對應驅動多個天線，使用戶設備支持多天線發射。本發明還公開了一種用戶設備中功放天線的配置方法，該方法包括實現用戶設備中的一個功率放大器對應驅動多個天線，使用戶設備支持多天線發射。採用本發明的裝置及方法，不僅能大大降低用戶設備的設計複雜度，而且能大大降低用戶設備的功耗。
文檔編號H04B7/06GK102142872SQ20101010617
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者丁添添, 支周, 禹忠, 陳霖 申請人:中興通訊股份有限公司