一種移動終端系統的射頻前端電路的製作方法
2023-05-02 17:48:41
專利名稱：一種移動終端系統的射頻前端電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於無線通訊領域，涉及移動通信終端，提出了一種移動終 端系統的射頻前端電路。
背景技術：
近兩年，在移動通訊領域，移動終端尤其手機終端發展日新月異，已經 成為人們生活必不可少的通訊工具。隨著移動終端的日益普及，作為三大通
信制式之一的CDMA (Code Division Multiple Access,碼分多址接入)手機 以其頻率利用率高、功率低、電磁輻射小等優點在國內已經廣泛使用。但是， 受到了頻鐠劃分的限制，目前國內的CDMA手機使用的頻段主要是Cell (Cellular,蜂窩)800MHz，頻率範圍是824-894MHz。而北美國家使用的不 僅有Cell頻段，而且還有PCS (Personal Communications Service, 個人通訊 服務)l卯0MHz頻段，頻段範圍1850-1990MHz。近年來，在這兩個頻段的 基礎上又開發了 AWS (Advanced Wireless Services,先進無線服務) 1700MHz/2100MHz頻段，頻段範圍是1710-1755MHz/2110-2155MHz。為了 能同時兼容Cell、 PCS和AWS頻段，高通已經開發出了三頻段共用的晶片， 採用這種晶片的手機可以在世界上任何一個國家的CDMA網絡下使用。另外 GPS ( Global Positioning System,全球定位系統)作為手機的一個重要功能也 越來越廣泛的應用在CDMA移動終端。S-GPS( Simultaneous-GPS,同步GPS ) 是CDMA信號和GPS信號可以同時傳輸的GPS系統，即在打電話的同時可 以利用GPS系統定位，兩路信號互不幹涉。
射頻前端作為信號發射和接收的共同通道，在射頻電路中起著至關重要 的作用。圖1是傳統的三頻CDMA+S-GPS的射頻前端電路示意圖，CDMA 通路和GPS通路互相獨立。在CDMA通路中，由單刀三擲射頻開關將鏈路 分別切換至Cell、 PCS和AWS頻段，根據外網需求選用其中一個頻段和GPS同時工作。這種射頻前端方案必須使用兩個獨立的天線， 一個CDMA天線， 覆蓋Cell、 PCS和AWS頻段，另外一個GPS天線，覆蓋GPS頻段。考慮到 天線之間有耦合，所以在手機布局上兩天線之間的距離必須儘可能大，而且 兩個天線的使用佔據了較大的手機空間，因而這種射頻方案不符合目前手機 小型化的發展趨勢。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種移動終端系統的射頻前端電 路，簡化了移動終端的射頻前端電路，且很大程度上減小了移動終端的空間。
為了解決上述問題，本實用新型提供了一種移動終端系統的射頻前端電 路，包括天線、射頻測試座、全球定位系統GPS通路，還包括用於分離 GPS通路及碼分多址接入CDMA通路的分頻濾波裝置，所述分頻濾波裝置包 括一個輸入端及至少兩個輸出端；所述射頻測試座的一端與所述天線連接， 另一端與所述分頻濾波裝置的輸入端連接，所述分頻濾波裝置的一個輸出端 與所述GPS通路連接，其他輸出端與所述CDMA通路連接。
進一步地，所述分頻濾波裝置包括三工器Triplexer及單刀雙擲射頻開關； 所述CDMA通路包括蜂窩Cell通路、個人通訊服務PCS通路、先進無線服 務AWS通路；
所述射頻測試座的一端與所述天線連接，另 一端與所述Triplexer的輸入 端連接，所述Triplexer的低頻輸出端與所述Cell通路連接，中頻輸出端與所 述GPS通路連接，高頻輸出端與所述單刀雙擲射頻開關的輸入端連接，所述 單刀雙擲射頻開關的一輸出端與所述PCS通路連接，另 一輸出端與所述AWS 通路連接。
進一步地，所述分頻濾波裝置包括雙工器Diplexer及單刀三擲射頻開關； 所述CDMA通路包括蜂窩Cell通路、個人通訊服務PCS通路、先進無線服 務AWS通路；
所述射頻測試座的一端與所述天線連接，另一端與所述Diplexer的輸入 端連接，所述Diplexer的 一輸出端與所述GPS通路連接，另 一輸出端與所述單刀三擲射頻開關的輸入端連接，所述單刀三擲射頻開關的一輸出端與所述
Cell通路連接， 一輸出端與所述PCS通路連接，另一輸出端與所迷AWS通 路連接。
進一步地，所述GPS通路包括GPS低噪放和GPS帶通濾波器；所述GPS 低噪放的信號輸入端與所述Triplexer的中頻輸出端連接，所述GPS低噪放的 信號輸出端與所述GPS帶通濾波器的一端連接，所述GPS帶通濾波器的另一 端連接至移動終端的接收晶片。
進一步地，所述天線為能夠覆蓋Cell、 PCS、 AWS及GPS四個頻段的天線。
進一步地，所述Cell通路為Cell雙工器，所述Cell雙工器的輸入端ANT 與Triplexer的低頻輸出端連接，發射端TX與Cell頻段的功率放大器連接， 接收端RX與Cell頻段的低噪放連接；
所述PCS通路為PCS雙工器，PCS雙工器的ANT與所述單刀雙擲射頻 開關的一輸出端連接，TX與PCS頻段的功率放大器連接，RX與PCS頻段 的低噪放連接；
所述AWS通路為AWS雙工器，所述AWS雙工器的ANT與所述單刀雙 擲射頻開關的另一輸出端連接，TX與AWS頻段的功率放大器連接，RX與 AWS頻段的低噪放連接。
進一步地，所述單刀雙擲射頻開關接收控制信號，根據所述控制信號的 指示接通所述PCS通路或所述AWS通路。
進一步地，所述單刀雙擲射頻開關為雙工器。
進一步地，所述單刀三擲射頻開關接收控制信號，根據所述控制信號的 指示接通、所述Cell通路所述PCS通路或所述AWS通路。
進一步地，所述單刀三擲射頻開關為三工器。
本實用新型提供一種移動終端系統的射頻前端電路，減少了一個天線、 一個射頻測試座以及一個GPS帶通濾波器，電路上更為簡單，布局上更為緊 湊，並且可以在很大程度上減小手機空間。這種電路僅需要採用一個天線即 可以完成任何頻段的CDMA信號和GPS信號的同時傳輸，簡化了射頻電路，優化了手機布局。
圖1為現有的三頻CDMA+S-GPS的射頻前端電路框圖2為本實用新型一實施例的三頻CDMA+S-GPS的射頻前端電路框圖3為本實用新型另一實施例的三頻CDMA+S-GPS的射頻前端電路框
圖4為Triplexer(三工器)原理框圖； 圖5為單刀雙擲射頻開關原理框圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種移動終端系統的射頻前端電路，包括天線、射頻 測試座、全球定位系統GPS通路，用於分離GPS通路及CDMA通路的分頻 濾波裝置，該分頻濾波裝置包括一個輸入端及至少兩個輸出端；射頻測試座 的一端與天線連接，另一端與分頻濾波裝置的輸入端連接，該分頻濾波裝置 的一個輸出端與GPS通路連接，其他輸出端與CDMA通路連接。
分頻濾波裝置可以包括Triplexer(三工器)及單刀雙擲射頻開關，CDMA 通路包括蜂窩Cell通路、個人通訊服務PCS通路、先進無線服務AWS通路， 如圖2所示，其中
CDMA和GPS頻段共用 一個主天線和射頻測試座，是所有信號傳輸的共 用通道，射頻測試座的一端與天線連接，另一端與Triplexer的輸入端連接， Triplexer的低頻輸出端與Cell通路連4妻，中頻輸出端與GPS通路連接，高頻 輸出端與單刀雙擲射頻開關的輸入端連接，單刀雙擲射頻開關的一輸出端與 PCS通路連接，另 一輸出端與AWS通路連接。
Triplexer起到了分頻濾波的作用，分離了 Cell、 GPS和PCS+AWS信號， 而且Triplexer具有GPS帶通濾波器同樣的濾波作用，因而在GPS通路上GPS 低噪;故前的帶通濾波器也可以相應省去。另外採用單刀雙擲射頻開關又分離 了 PCS信號與AWS信號，並且三路CDMA信號與GPS信號的傳輸相互獨立，互不幹涉，共用一個天線和射頻測試座。當然，釆用的天線需要同時覆
蓋Cell、 PCS、 AWS和GPS頻段。
在三頻CDMA+S-GPS的射頻前端電路中，共有以下四個頻段Cell頻段， 頻率範圍是824 894MHz， PCS頻段，頻率範圍是1850 1990MHz, AWS頻 段，頻率範圍是發射1710 1755MHz,接收2110 2155MHz，另外GPS頻段， 頻率範圍是1575士2MHz。若直^t妄採用單刀四擲射頻開關進行切換分頻是行不 通的，因為開關只能打開其中一路，不能同時傳輸CDMA和GPS信號。於 是考慮利用Triplexer這種分頻濾波的器件， 一個輸入埠，三個輸出埠， 輸入埠和三個輸出埠都是連通的，但有不同頻段傳輸的特點，如第一個 輸出端傳輸低頻段，第二個輸出端傳輸高頻段，另外一個輸出端傳輸中間頻 段。而在頻段劃分上，AWS的發射頻段和接收頻段分別位於PCS頻段的兩 側，在頻段上是可以合成一個的，只是頻段寬一點罷了 ，於是可以將PCS+AWS 合併成Triplexer的一路輸出信號，頻率範圍為1710~2155MHz,另外 PCS+AWS信號就很容易用一個單刀雙擲射頻開關切換，因為PCS和AWS 頻段不會同時使用，只需根據外網接通其中一路使用，於是以上四路信號便 可以實現分離和傳輸。單刀雙擲射頻開關具有一個控制管腳，該控制管腳可 以接收控制信號，根據控制信號的指示接通PCS通路或AWS通路，該控制 信號可以是由位於移動終端的MCU(微控制器)發給單刀雙擲射頻開關的， MCU根據外網頻段需求控制單刀雙擲射頻開關的切換，即當外網頻段在PCS 所屬頻段時，向單刀雙擲射頻開關發送切換到PCS通路的控制信號，當外網 頻段在AWS時，向單刀雙擲射頻開關發送切換到AWS通路的控制信號。
上述Cell通路為Cell雙工器，PCS通路為PCS雙工器，AWS通路為AWS
雙工器。
單刀雙擲射頻開關可替換為雙工器，實現信號的分離和傳輸。上述分頻 濾波裝置還可以包括Diplexer(雙工器)及單刀三擲射頻開關；CDMA通路包 括蜂窩Cell通路、個人通訊服務PCS通路、先進無線服務AWS通路；如圖 3所示，其中
射頻測試座的一端與所述天線連接，另一端與Diplexer的輸入端連接， Diplexer的一輸出端與GPS通路連接，另一輸出端與單刀三擲射頻開關的輸入端連接，單刀三擲射頻開關的一輸出端與Cell通路連接， 一輸出端與PCS 通路連接，另一輸出端與AWS通路連接。Diplexer帶有帶阻波濾波器，與單 刀三擲射頻開關相連的輸出端能阻隔GPS信號。其中單刀三擲射頻開關可替 換為三工器。
根據以上思路，下面結合圖2、圖4及圖5進一步闡述本實用新型採用 Triplexer的應用實例
參見圖2 ，由一個能覆蓋Cell、 PCS、 AWS和GPS四個頻段的天線，從 天線到射頻測試座這一段是四個頻段信號傳輸的共用通道。和傳統電路不同 的是，本發明在射頻測試座後插入一個Triplexer3，起分頻濾波作用，在頻革殳 上分成Cell, PCS+AWS和GPS三個頻段。
Triplexer示意圖如圖4所示，輸入端11接射頻測試座，低頻輸出端12與 Cell雙工器5的ANT(輸入端)連接，傳輸Cell頻段信號，Cell雙工器5的TX(發 射端)與Cell頻段的功率放大器連接，Cell雙工器5的RX(接收端)與Cell頻 段的低噪放連接；Triplexer的高頻輸出端13是PCS+AWS共用通道，與一個 單刀雙擲的射頻開關4的輸入端連接，Triplexer的中頻輸出端14與GPS通路 連接，傳輸GPS頻段信號。
參見圖5，單刀雙擲射頻開關的一輸出端與PCS雙工器6的ANT端連接， 另一輸出端與AWS雙工器7的ANT端連接；PCS雙工器6的TX與PCS頻 段的功率放大器連接，RX與PCS頻段的低噪放連接；AWS雙工器7的TX 與AWS頻段的功率放大器連接，RX與AWS頻段的低噪放連接。MCU可以 根據外網頻段的信號來控制單刀雙擲射頻開關的控制管腳電平使輸入端和其 中一個輸出端連通，這樣就可以選通PCS或AWS射頻通路進行工作。
參見圖2， GPS通路包括GPS低噪放8和GPS帶通濾波器9, GPS低噪 放的信號輸入端與Triplexer的中頻輸出端連接，GPS低噪放的信號輸出端 與GPS帶通濾波器的一端連接，GPS帶通濾波器的另一端連接至移動終端的 接收晶片。
通過以上方案，任何一個頻段的CDMA信號可以和GPS同時傳輸，互 不千擾，實現三頻CDMA+S-GPS的工作模式。
權利要求1、一種移動終端系統的射頻前端電路，包括天線、射頻測試座、全球定位系統GPS通路，其特徵在於，還包括用於分離GPS通路及碼分多址接入CDMA通路的分頻濾波裝置，所述分頻濾波裝置包括一個輸入端及至少兩個輸出端；所述射頻測試座的一端與所述天線連接，另一端與所述分頻濾波裝置的輸入端連接，所述分頻濾波裝置的一個輸出端與所述GPS通路連接，其他輸出端與所述CDMA通路連接。
2、 如權利要求1所述的射頻前端電路，其特徵在於所述分頻濾波裝置包括三工器Triplexer及單刀雙擲射頻開關；所述 CDMA通路包括蜂窩Cell通路、個人通訊服務PCS通路、先進無線服務AWS 通路；所述射頻測試座的一端與所述天線連接，另 一端與所述Triplexer的輸入 端連接，所述Triplexer的低頻輸出端與所述Cell通路連接，中頻輸出端與所 述GPS通路連接，高頻輸出端與所述單刀雙擲射頻開關的輸入端連接，所述 單刀雙擲射頻開關的一輸出端與所述PCS通路連接，另 一輸出端與所述AWS 通路連接。
3、 如權利要求l所述的射頻前端電路，其特徵在於所述分頻濾波裝置包括雙工器Diplexer及單刀三擲射頻開關；所述 CDMA通路包括蜂窩Cell通路、個人通訊服務PCS通路、先進無線服務AWS 通路；所述射頻測試座的一端與所述天線連^:,另一端與所述Diplexer的輸入 端連接，所述Diplexer的一輸出端與所述GPS通路連接，另一輸出端與所述 單刀三擲射頻開關的輸入端連接，所述單刀三擲射頻開關的一輸出端與所述 Cell通路連接， 一輸出端與所述PCS通路連接，另一輸出端與所述AWS通 路連接》
4、 如權利要求2或3所述的射頻前端電路，其特徵在於所述GPS通路包括GPS低噪放和GPS帶通濾波器；所述GPS低噪放的信號輸入端與所述Triplexer的中頻輸出端連接，所述GPS低噪放的信號輸出 端與所述GPS帶通濾波器的一端連接，所述GPS帶通濾波器的另一端連接至 移動終端的接收晶片。
5、 如權利要求2或3所述的射頻前端電路，其特徵在於 所述天線為能夠覆蓋Cell、 PCS、 AWS及GPS四個頻段的天線。
6、 如權利要求2或3所述的射頻前端電路，其特徵在於所述Cell通路為Cell雙工器，所述Cell雙工器的輸入端ANT與Triplexer 的低頻輸出端連接，發射端TX與Cell頻段的功率放大器連接，接收端RX 與Cell頻段的低噪放連接；所述PCS通路為PCS雙工器，PCS雙工器的ANT與所述單刀雙擲射頻 開關的一輸出端連接，TX與PCS頻段的功率放大器連接，RX與PCS頻段 的低噪放連接；所述AWS通路為AWS雙工器，所述AWS雙工器的ANT與所述單刀雙 擲射頻開關的另一輸出端連接，TX與AWS頻段的功率放大器連接，RX與 AWS頻段的低噪放連接。
7、 如權利要求2所述的射頻前端電路，其特徵在於所述單刀雙擲射頻開關接收控制信號，根據所述控制信號的指示接通所 述PCS通路或所述AWS通路。
8、 如權利要求7所述的射頻前端電路，其特徵在於 所述單刀雙擲射頻開關為雙工器。
9、 如權利要求3所述的射頻前端電路，其特徵在於所述單刀三擲射頻開關接收控制信號，根據所述控制信號的指示接通、 所述Cell通路所述PCS通路或所述AWS通路。
10、 如權利要求9所述的射頻前端電路，其特徵在於 所述單刀三擲射頻開關為三工器。
專利摘要本實用新型提供一種移動終端系統的射頻前端電路，包括天線、射頻測試座、全球定位系統通路，還包括用於分離全球定位系統通路及碼分多址接入通路的分頻濾波裝置，所述分頻濾波裝置包括一個輸入端及至少兩個輸出端；所述射頻測試座的一端與所述天線連接，另一端與所述分頻濾波裝置的輸入端連接，所述分頻濾波裝置的一個輸出端與所述全球定位系統通路連接，其他輸出端與所述碼分多址接入通路連接。採用本實用新型，減少了一個天線、一個射頻測試座以及一個GPS帶通濾波器，電路上更為簡單，布局上更為緊湊，並且可以在很大程度上減小手機空間。
文檔編號H04B1/00GK201278522SQ20082013168
公開日2009年7月22日 申請日期2008年8月7日 優先權日2008年8月7日
發明者潘雪明 申請人:中興通訊股份有限公司