射頻電路的電子設備的製作方法
2024-01-24 07:55:15
本公開涉及電子設備技術，尤其涉及一種射頻電路和電子設備。
背景技術：
不同國家，不同運營商支持的通信頻段都不同，目前全球4g範圍內的頻段組合有44個之多，4g+組合可達200個以上。為了使電子設備(手機、平板電腦等)在不同國家和地區、不同網絡制式下都能工作，需要電子設備能夠支持的頻段和網絡制式越多越好，隨著科技的進步，器件小型化集成化的趨勢，目前電子設備可以支持的頻段越來越多。
3gpp協議規定了每個頻段(band)的發射和接收頻率，在硬體電路設計時要求帶內插損儘量小，帶外抑制儘量大。通常每個頻段都會有一個單獨的硬體通路，例如在fdd系統中，fdd採用兩個獨立的信道分別進行發送和接收，且fdd的發射和接收同時工作，為了防止鄰近的發射機和接收機之間產生相互幹擾，通常每個頻段都會用一個雙工器實現濾波，其作用是將發射信號和接收信號相隔離，保證接收和發射都能同時正常工作。
技術實現要素：
為克服相關技術中存在的問題，本公開提供一種射頻電路和電子設備。
根據本公開實施例的第一方面，提供一種射頻電路，該射頻電路包括：天線開關模塊、四工器、功率放大器和收發器；
天線開關模塊與四工器的輸入埠連接，用於控制射頻電路在不同的頻段之間切換；
四工器工作在三個頻段，四工器包括兩個發射濾波器和兩個接收濾波器，第一發射濾波器和第二發射濾波器通過功率放大器與收發器連接，第一接收濾波器和第二接收濾波器直接與收發器連接，第一發射濾波器用於對三個頻段中發射頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二發射濾波器用於對三個頻段中除發射頻率具有包含關係的兩個頻段外的剩餘一個頻段進行濾波，第一接收濾波器用於對三個頻段中接收頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二接收濾波器用於對三個頻段中除接收頻率具有包含關係外的剩餘一個頻段進行濾波；
功率放大器用於對收發器輸出的發射信號進行放大後發送給第一發射濾波器和第二發射濾波器；
收發器用於發射和接收信號。
可選的，發射頻率具有包含關係包括：兩個頻段的發射頻率相同，或者，其中一個頻段的發射頻率是另一個頻段的發射頻率的子集；
接收頻率具有包含關係包括：兩個頻段的接收頻率相同，或者，其中一個頻段的接收頻率是另一個頻段的接收頻率的子集。
可選的，第一發射濾波器的帶寬為發射頻率具有包含關係的兩個頻段中發射頻率的帶寬較大的頻段的帶寬，第一接收濾波器為接收頻率具有包含關係的兩個頻段中接收頻率的帶寬較大的帶寬。
可選的，三個頻段包括：band1、band3和band4，其中，band1的發射頻率為1920mhz-1980mhz，band1的接收頻率為2110mhz-2170mhz，band3的發射頻率為1710mhz-1785mhz，band3的接收頻率為1805mhz-1880mhz，band4的發射頻率為1710mhz-1755mhz，band4的接收頻率為2110mhz-2155mhz；
發射頻率具有包含關係的兩個頻段包括：band3和band4，接收頻率具有包含關係的兩個頻段包括band1和band4。
根據本公開實施例的第二方面，提供一種電子設備，包括射頻電路，射頻電路包括：天線開關模塊、四工器、功率放大器和收發器；
天線開關模塊與四工器的輸入埠連接，用於控制射頻電路在不同的頻段之間切換；
四工器工作在三個頻段，四工器包括兩個發射濾波器和兩個接收濾波器，第一發射濾波器和第二發射濾波器通過功率放大器與收發器連接，第一接收濾波器和第二接收濾波器直接與收發器連接，第一發射濾波器用於對三個頻段中發射頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二發射濾波器用於對三個頻段中除發射頻率具有包含關係的兩個頻段外的剩餘一個頻段進行濾波，第一接收濾波器用於對三個頻段中接收頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二接收濾波器用於對三個頻段中除接收頻率具有包含關係外的剩餘一個頻段進行濾波；
功率放大器用於對收發器輸出的發射信號進行放大後發送給第一發射濾波器和第二發射濾波器；
收發器用於發射和接收信號。
可選的，發射頻率具有包含關係包括：兩個頻段的發射頻率相同，或者，其中一個頻段的發射頻率是另一個頻段的發射頻率的子集；
接收頻率具有包含關係包括：兩個頻段的接收頻率相同，或者，其中一個頻段的接收 頻率是另一個頻段的接收頻率的子集。
可選的，第一發射濾波器的帶寬為發射頻率具有包含關係的兩個頻段中發射頻率的帶寬較大的頻段的帶寬，第一接收濾波器為接收頻率具有包含關係的兩個頻段中接收頻率的帶寬較大的帶寬。
可選的，三個頻段包括：band1、band3和band4，其中，band1的發射頻率為1920mhz-1980mhz，band1的接收頻率為2110mhz-2170mhz，band3的發射頻率為1710mhz-1785mhz，band3的接收頻率為1805mhz-1880mhz，band4的發射頻率為1710mhz-1755mhz，band4的接收頻率為2110mhz-2155mhz；
發射頻率具有包含關係的兩個頻段包括：band3和band4，接收頻率具有包含關係的兩個頻段包括band1和band4。
本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：射頻電路包括：天線開關模塊、四工器、功率放大器和收發器，四工器工作在三個頻段，四工器包括兩個發射濾波器和兩個接收濾波器，第一發射濾波器用於對三個頻段中發射頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二發射濾波器用於對三個頻段中除發射頻率具有包含關係的兩個頻段外的剩餘一個頻段進行濾波，第一接收濾波器用於對三個頻段中接收頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二濾波器用於對三個頻段中除接收頻率具有包含關係外的剩餘一個頻段進行濾波。從而通過一個四工器就能實現電子設備工作在三個頻段，減少了電子設備的硬體成本，節省pcb面積。
應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本公開。
附圖說明
此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。
圖1是根據一示例性實施例示出的一種射頻電路的結構圖。
圖2為現有技術中一種射頻電路的示意圖。
圖3為現有技術中另一種射頻電路的示意圖。
圖4是根據一示例性實施例示出的一種電子設備的框圖。
圖5是根據一示例性實施例示出的一種電子設備的框圖。
具體實施方式
這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
圖1是根據一示例性實施例示出的一種射頻電路的結構圖，該射頻電路用於電子設備中，該電子設備可以是平板電腦、手機等，如圖1所示，該射頻電路包括：天線開關模塊(antennaswitchmodule，簡稱asm)11、四工器12、功率放大器(poweramplifier，簡稱pa)13和收發器(transceiver)14。
天線開關模塊11用於電子設備的射頻前端，該模塊通過頻分、時分可實現不同頻段(雙頻、三頻、四頻)、不同模式(接收發射)之間的切換。多工器是雙工器、三工器和四工器這一類設備的統稱，多工器具有單一輸入埠和多個輸出埠，多工器是一組非疊加的濾波器，這些濾波器在組合方式上確保不相互加載，並且輸出之間高度隔離。本實施例的四工器12包括一個輸入埠和四個輸出埠，兩個輸出埠用於接收信號，兩個輸出埠用於發射信號。雙工器由兩個(收發)濾波器合併組成，共用一個公共節點(天線)，允許設備同時發射(tx)和接收(rx)。四工器將四個濾波器(收發)合併，共用一個節點，四工器的通帶加載和隔離目標與雙工器相同。
本實施例中，天線開關模塊11與四工器12的輸入埠連接，用於控制射頻電路在不同的頻段之間切換。四工器12工作在三個頻段，四工器12包括兩個發射濾波器和兩個接收濾波器，第一發射濾波器121和第二發射濾波器122通過功率放大器13與收發器14連接，第一接收濾波器123和第二接收濾波器124直接與收發器14連接，第一發射濾波器121用於對三個頻段中發射頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二發射濾波器122用於對三個頻段中除發射頻率具有包含關係的兩個頻段外的剩餘一個頻段進行濾波，第一接收濾波器123用於對三個頻段中接收頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二接收濾波器124用於對三個頻段中除接收頻率具有包含關係外的剩餘一個頻段進行濾波。
功率放大器13用於對收發器14輸出的發射信號進行放大後發送給第一發射濾波器121和第二發射濾波器122，收發器14用於發射和接收信號。
本實施例中，發射頻率具有包含關係包括：兩個頻段的發射頻率相同，或者，其中一個頻段的發射頻率是另一個頻段的發射頻率的子集。接收頻率具有包含關係包括：兩個頻段的接收頻率相同，或者，其中一個頻段的接收頻率是另一個頻段的接收頻率的子集。例如，三個頻段包括：band1、band3和band4，一般手機上同時做band1、band3、band4三 個頻段，其中，band1的發射頻率為1920mhz-1980mhz，band1的接收頻率為2110mhz-2170mhz，band3的發射頻率為1710mhz-1785mhz，band3的接收頻率為1805mhz-1880mhz，band4的發射頻率為1710mhz-1755mhz，band4的接收頻率為2110mhz-2155mhz。
通過對比可知，band4的發射頻率是band3的發射頻率的子集，band4的接收頻率是band1的接收頻率的子集，那麼band4和band3可以共用一個發射濾波器，band1和band4可以共用一個接收濾波器，，圖中rx表示接收，tx表示發射，trx表示發射和接收。
需要強調的是，由於電子設備在不同國家、不同地區使用的頻段不同，目前世界範圍內使用的4g頻點就有40多個，因此，三個頻段還可以是除上述band1、band3和band4外的其他頻段，只要三個頻段中兩個頻段的發射頻率具有包含關係，三個頻段中兩個頻點的接收頻率具有包含關係，就可以使用本發明的射頻電路。
本實施例中，第一發射濾波器121的帶寬為發射頻率具有包含關係的兩個頻段中發射頻率的帶寬較大的頻段的帶寬，第一接收濾波器123為接收頻率具有包含關係的兩個頻段中接收頻率的帶寬較大的帶寬。例如，當發射頻率具有包含關係的兩個頻段包括：band3和band4時，第一發射濾波器121的帶寬為band3的發射頻率的帶寬1710mhz-1785mhz。當接收頻率具有包含關係的兩個頻段包括band1和band4時，第一接收濾波器123的帶寬為band1的接收頻率的帶寬2110mhz-2170mhz。
採用本實施例的射頻電路，電子設備只需要一個四工器就可以使電子設備工作在三個頻段，減少手機硬體成本，同時能夠節省印刷電路板(printedcircuitboard，簡稱pcb)面積。圖2為現有技術中一種射頻電路的示意圖，該射頻電路是為了實現電子設備能夠工作在band1、band3和band4，如圖2所示，該射頻電路包括：天線開關模塊21、第一雙工器22、第二雙工器23、第三雙工器24、功率放大器25和收發器26，第一雙工器22用於對band1的發射頻率和接收頻率進行濾波，第二雙工器23用於對band3的發射頻率和接收頻率進行濾波，第三雙工器24用於對band4的發射頻率和接收頻率進行濾波，圖中rx表示接收，tx表示發射，trx表示發射和接收。
圖3為現有技術中另一種射頻電路的示意圖，該射頻電路也是為了實現電子設備能夠工作在band1、band3和band4，如圖3所示，該射頻電路包括：天線開關模塊31、雙工器32、四工器33、功率放大器34和收發器35，雙工器32用於對band4的發射頻率和接收頻率進行濾波，四工器33用於對band1和band3的發射頻率和接收頻率進行濾波，圖中rx表示接收，tx表示發射，trx表示發射和接收。
通過對比圖1、圖2和圖3提供的射頻電路，同樣都是工作在三個頻段band1、band3和band4，圖2所示現有的方案需要三個雙工器實現，圖3所示的現有技術的方案需要一個雙工器和一個四工器，本發明的方案只需要一個四工器就可以實現，節省了硬體設備，同時節省了pcb面積。
本公開實施例中，射頻電路包括：天線開關模塊、四工器、功率放大器和收發器，四工器工作在三個頻段，四工器包括兩個發射濾波器和兩個接收濾波器，第一發射濾波器用於對三個頻段中發射頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二發射濾波器用於對三個頻段中除發射頻率具有包含關係的兩個頻段外的剩餘一個頻段進行濾波，第一接收濾波器用於對三個頻段中接收頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二濾波器用於對三個頻段中除接收頻率具有包含關係外的剩餘一個頻段進行濾波。從而通過一個四工器就能實現電子設備工作在三個頻段，減少了電子設備的硬體成本，節省pcb面積。
圖4是根據一示例性實施例示出的一種電子設備的框圖，如圖4所示，該電子設備400包括射頻電路4，射頻電路4包括：天線開關模塊41、四工器42、功率放大器43和收發器44。
天線開關模塊41與四工器42的輸入埠連接，用於控制射頻電路4在不同的頻段之間切換。
四工器42工作在三個頻段，四工器42包括兩個發射濾波器和兩個接收濾波器，第一發射濾波器和第二發射濾波器通過功率放大器與收發器連接，第一接收濾波器和第四接收濾波器直接與收發器連接，第一發射濾波器用於對三個頻段中發射頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二發射濾波器用於對三個頻段中除發射頻率具有包含關係的兩個頻段外的剩餘一個頻段進行濾波，第一接收濾波器用於對三個頻段中接收頻率具有包含關係的兩個頻段進行濾波，第二接收濾波器用於對三個頻段中除接收頻率具有包含關係外的剩餘一個頻段進行濾波。
功率放大器43用於對第一發射濾波器和第二發射濾波器輸出的發射信號進行放大後發送給收發器44，收發器44用於發射和接收信號。
其中，發射頻率具有包含關係包括：兩個頻段的發射頻率相同，或者，其中一個頻段的發射頻率是另一個頻段的發射頻率的子集；接收頻率具有包含關係包括：兩個頻段的接收頻率相同，或者，其中一個頻段的接收頻率是另一個頻段的接收頻率的子集。
其中，第一發射濾波器的帶寬為發射頻率具有包含關係的兩個頻段中發射頻率的帶寬 較大的頻段的帶寬，第一接收濾波器為接收頻率具有包含關係的兩個頻段中接收頻率的帶寬較大的帶寬。
可選的，三個頻段包括：band1、band3和band4，其中，band1的發射頻率為1920mhz-1980mhz，band1的接收頻率為2110mhz-2170mhz，band3的發射頻率為1710mhz-1785mhz，band3的接收頻率為1805mhz-1880mhz，band4的發射頻率為1710mhz-1755mhz，band4的接收頻率為2110mhz-2155mhz；
相應的，發射頻率具有包含關係的兩個頻段包括：band3和band4，接收頻率具有包含關係的兩個頻段包括band1和band4。
圖5是根據一示例性實施例示出的一種電子設備的框圖。例如，電子設備800可以是行動電話，計算機，數字廣播終端，消息收發設備，遊戲控制臺，平板設備，醫療設備，健身設備，個人數字助理等。
參照圖5，電子設備800可以包括以下一個或多個組件：處理組件802，存儲器804，電源組件806，多媒體組件808，音頻組件810，輸入/輸出(i/o)的接口812，傳感器組件814，以及通信組件816。
處理組件802通常控制電子設備800的整體操作，諸如與顯示，電話呼叫，數據通信，相機操作和記錄操作相關聯的操作。處理組件802可以包括一個或多個處理器820來執行指令，以完成上述的方法的全部或部分步驟。此外，處理組件802可以包括一個或多個模塊，便於處理組件802和其他組件之間的交互。例如，處理組件802可以包括多媒體模塊，以方便多媒體組件808和處理組件802之間的交互。
存儲器804被配置為存儲各種類型的數據以支持在設備800的操作。這些數據的示例包括用於在電子設備800上操作的任何應用程式或方法的指令，聯繫人數據，電話簿數據，消息，圖片，視頻等。存儲器804可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設備或者它們的組合實現，如靜態隨機存取存儲器(sram)，電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)，可擦除可編程只讀存儲器(eprom)，可編程只讀存儲器(prom)，只讀存儲器(rom)，磁存儲器，快閃記憶體，磁碟或光碟。
電源組件806為電子設備800的各種組件提供電力。電源組件806可以包括電源管理系統，一個或多個電源，及其他與為電子設備800生成、管理和分配電力相關聯的組件。
多媒體組件808包括在所述電子設備800和用戶之間的提供一個輸出接口的屏幕。在一些實施例中，屏幕可以包括液晶顯示器(lcd)和觸摸面板(tp)。如果屏幕包括觸 摸面板，屏幕可以被實現為觸控螢幕，以接收來自用戶的輸入信號。觸摸面板包括一個或多個觸摸傳感器以感測觸摸、滑動和觸摸面板上的手勢。所述觸摸傳感器可以不僅感測觸摸或滑動動作的邊界，而且還檢測與所述觸摸或滑動操作相關的持續時間和壓力。在一些實施例中，多媒體組件808包括一個前置攝像頭和/或後置攝像頭。當設備800處於操作模式，如拍攝模式或視頻模式時，前置攝像頭和/或後置攝像頭可以接收外部的多媒體數據。每個前置攝像頭和後置攝像頭可以是一個固定的光學透鏡系統或具有焦距和光學變焦能力。
音頻組件810被配置為輸出和/或輸入音頻信號。例如，音頻組件810包括一個麥克風(mic)，當電子設備800處於操作模式，如呼叫模式、記錄模式和語音識別模式時，麥克風被配置為接收外部音頻信號。所接收的音頻信號可以被進一步存儲在存儲器804或經由通信組件816發送。在一些實施例中，音頻組件810還包括一個揚聲器，用於輸出音頻信號。
i/o接口812為處理組件802和外圍接口模塊之間提供接口，上述外圍接口模塊可以是鍵盤，點擊輪，按鈕等。這些按鈕可包括但不限於：主頁按鈕、音量按鈕、啟動按鈕和鎖定按鈕。
傳感器組件814包括一個或多個傳感器，用於為電子設備800提供各個方面的狀態評估。例如，傳感器組件814可以檢測到設備800的打開/關閉狀態，組件的相對定位，例如所述組件為電子設備800的顯示器和小鍵盤，傳感器組件814還可以檢測電子設備800或電子設備800一個組件的位置改變，用戶與電子設備800接觸的存在或不存在，電子設備800方位或加速/減速和電子設備800的溫度變化。傳感器組件814可以包括接近傳感器，被配置用來在沒有任何的物理接觸時檢測附近物體的存在。傳感器組件814還可以包括光傳感器，如cmos或ccd圖像傳感器，用於在成像應用中使用。在一些實施例中，該傳感器組件814還可以包括加速度傳感器，陀螺儀傳感器，磁傳感器，壓力傳感器或溫度傳感器。
通信組件816被配置為便於電子設備800和其他設備之間有線或無線方式的通信。電子設備800可以接入基於通信標準的無線網絡，如wifi，2g或3g，或它們的組合。在一個示例性實施例中，通信組件816經由廣播信道接收來自外部廣播管理系統的廣播信號或廣播相關信息。在一個示例性實施例中，所述通信組件816還包括近場通信(nfc)模塊，以促進短程通信。例如，在nfc模塊可基於射頻識別(rfid)技術，紅外數據協會(irda)技術，超寬帶(uwb)技術，藍牙(bt)技術和其他技術來實現。
在示例性實施例中，電子設備800可以被一個或多個應用專用集成電路(asic)、數位訊號處理器(dsp)、數位訊號處理設備(dspd)、可編程邏輯器件(pld)、現場可編程門陣列(fpga)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實現。
在示例性實施例中，通信組件816包括射頻電路，射頻電路可以採用上述圖1所示的射頻電路。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡公開的發明後，將容易想到本發明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發明的一般性原理並包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正範圍和精神由下面的權利要求指出。
應當理解的是，本發明並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本發明的範圍僅由所附的權利要求來限制。