本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，涉及一種多模射頻共用的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著專用終端產(chǎn)品的迅速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)多種制式通信終端產(chǎn)品的需求日益增加，為實(shí)現(xiàn)多種制式的融合，如圖1所示，目前主流做法是將各種制式的通信功能做成獨(dú)立的模塊，再將模塊堆疊到一個(gè)終端整機(jī)中，實(shí)現(xiàn)多模集成。采用這種方式實(shí)現(xiàn)的終端產(chǎn)品，天線多、體積大、功耗高。這種實(shí)現(xiàn)方式使用一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用處理器(AP)，實(shí)現(xiàn)通信應(yīng)用處理。應(yīng)用處理器(AP)有多個(gè)接口，將模塊1、模塊2、…、模塊N組合成一個(gè)系統(tǒng)。其中模塊1、模塊2、…、模塊N為帶有獨(dú)立基帶處理(CP)及射頻電路的模塊，每個(gè)模塊都有各自獨(dú)立的天線。采用這種方式實(shí)現(xiàn)的終端產(chǎn)品，天線多、體積大、功耗高，不利于小型化終端產(chǎn)品的系統(tǒng)集成。

中國專利CN1337840A公開了一種用于多頻多模手機(jī)的射頻模塊，由直接射頻正交調(diào)制器、可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)、功率放大器、收發(fā)雙工器及天線、接收前端、中頻SAW濾波器、正交解調(diào)器，以及鎖相頻率綜合源和SPMT開關(guān)組成，其中射頻正交調(diào)制器的輸出端直接與可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)連接；鎖相頻率綜合源直接與正交調(diào)制器、正交解調(diào)器及接收前端連接。該方法雖然實(shí)現(xiàn)多模射頻共用，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)FDD、TDD的雙工模式?jīng)]有區(qū)分，因而難以適應(yīng)未來LTE、第五代通信系統(tǒng)演進(jìn)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種多模射頻共用的方法及系統(tǒng)，以解決移動(dòng)終端的天線多、體積大、功耗高的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多模射頻共用的方法，將至少1個(gè)基帶處理器集成到一個(gè)應(yīng)用處理器，所述基帶處理器基于時(shí)分雙工、頻分雙工選擇不同的收發(fā)通路和射頻前端，并通過波形切換選擇接收或發(fā)射通路。

進(jìn)一步地，基于時(shí)分雙工(TDD)時(shí)，發(fā)射通路將基帶信號(hào)依次經(jīng)過混頻、濾波、低噪聲放大后通過開關(guān)接入到射頻前端，射頻前端將信號(hào)放大、濾波之后經(jīng)射頻開關(guān)將信號(hào)傳輸?shù)教炀€輻射出去；接收到的信號(hào)通過射頻開關(guān)切換接收通路，然后經(jīng)濾波、低噪聲放大后通過開關(guān)選擇不同的接收通路，接著經(jīng)過接收通路的低噪放、混頻、濾波處理后傳輸?shù)交鶐幚砥魍瓿尚盘?hào)的數(shù)字化處理。

進(jìn)一步地，基于頻分雙工(FDD)時(shí)，發(fā)射通路將基帶信號(hào)依次經(jīng)過濾波、低噪聲放大、合路后接入到射頻前端，射頻前端將信號(hào)放大、濾波之后經(jīng)射頻開關(guān)將信號(hào)傳輸?shù)教炀€輻射出去；接收到的信號(hào)通過射頻開關(guān)切換接收通路，然后經(jīng)濾波、低噪聲放大后通過合路器的不同頻帶進(jìn)入不同的接收通路，接著信號(hào)經(jīng)過接收通路的低噪聲放大、濾波處理后傳輸?shù)交鶐幚砥魍瓿尚盘?hào)的數(shù)字化處理。

本發(fā)明還提供了一種多模射頻共用的系統(tǒng)，包括應(yīng)用處理器、基帶處理器、接收通路、發(fā)射通路、射頻前端，所述基帶處理器可單個(gè)或多個(gè)集成到應(yīng)用處理中，用于發(fā)生基帶信號(hào)至發(fā)射通路或接收接收通路的信號(hào)；所述接收通路用于將接收信號(hào)的放大、濾波后傳輸?shù)交鶐幚砥魍瓿尚盘?hào)的數(shù)字化處理；所述發(fā)射通路用于將基帶信號(hào)的混頻、濾波后放大，再通過開關(guān)或合路的方式傳送至射頻前端；所述射頻前端用于切換接收通路或發(fā)送通路，并對(duì)接收通路或發(fā)送通路的多路信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、合路。

作為優(yōu)選的方案，所述接收通路包括至少1個(gè)濾波器、至少1個(gè)LNA；所述發(fā)射通路包括至少1個(gè)濾波器、至少1個(gè)LNA。

進(jìn)一步地，所述接收通路在TDD模式下包括至少1個(gè)單刀多擲開關(guān)、至少1個(gè)混頻器；所述發(fā)射通路在TDD模式下包括至少1個(gè)單刀多擲開關(guān)、至少1個(gè)混頻器。

進(jìn)一步地，所述接收通路在FDD模式下包括至少1個(gè)多通道合路器；所述發(fā)射通路在FDD模式下包括至少1個(gè)多通道合路器。

更進(jìn)一步地，所述多通道合路器內(nèi)的頻段之間間隔大于50MHz。

本發(fā)明還提供了一種包括上述多模射頻共用的系統(tǒng)的SOC芯片和終端。

本發(fā)明所述的多模射頻共用包括但不限于雙模雙卡移動(dòng)終端、多模多卡移動(dòng)終端，且所述多模射頻共用可以為單待、雙待或多待。同時(shí)，所述多模射頻共用的模式包括但不限于目前的2G、3G以及各種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，比如GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE、GPS、北斗系統(tǒng)、集群等，多模移動(dòng)終端可以選擇上述任一模式作為工作模式。

本發(fā)明的有益效果是：

1、解決系統(tǒng)集成產(chǎn)品多天線的問題

采用射頻多模共用技術(shù)后，多種工作模式共用射頻部分，將天線設(shè)計(jì)為單個(gè)覆蓋所有模式的寬頻段天線，解決終端產(chǎn)品中的天線多問題。

2、降低終端產(chǎn)品功耗

多模射頻共用技術(shù)，除了可將多模射頻通過開關(guān)切換活著合路器的形式，變成單一射頻通路外，也包含基帶處理器(CP)的共用，同樣減少基帶處理器(CP)的使用數(shù)量，器件數(shù)量減少，整機(jī)功耗也相應(yīng)減少。

3、解決小型化系統(tǒng)集成

采用本發(fā)明的多模射頻共用方法，工作在相同頻率或者不同頻率的各種通信模式信號(hào)，都使用同一射頻通路，器件數(shù)量大幅減少，功耗降低，在終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有利于減小其結(jié)構(gòu)尺寸，可相同功能的產(chǎn)品中，將結(jié)構(gòu)尺寸做到更小。

4、便于終端靈活升級(jí)

根據(jù)TDD、FDD的不同模式選擇不同的射頻電路，以適應(yīng)LTE(Long Term Evolution長期演進(jìn))或第五代通信系統(tǒng)演進(jìn)的需求，即可通過更換處理器即可完成終端的升級(jí)。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)射頻結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的時(shí)分雙工多模射頻共用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的頻分雙工(FDD)多模射頻共用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的雙CP并發(fā)多模射頻共用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的寬頻收發(fā)接口時(shí)分雙工(TDD)多模射頻共用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的寬頻收發(fā)接口頻分雙工(FDD)多模射頻共用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的雙CP頻分雙工(FDD)多模射頻共用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明的擴(kuò)展的時(shí)分雙工(TDD)多模射頻共用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明的擴(kuò)展的頻分雙工(FDD)多模射頻共用示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明所提出的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

如圖2所示，基于時(shí)分雙工(TDD)多模射頻共用方法的實(shí)現(xiàn)框圖：含Rx(收)、Tx(發(fā))信號(hào)的Mix(混頻器)、Filter(濾波器)、LNA(低噪放)，具體說明如下：發(fā)射通路對(duì)應(yīng)的Tx1、Tx2為Tx11、Tx22與LO1經(jīng)過Mix1混頻后的實(shí)際信號(hào)；所述的Tx1、Tx2，為實(shí)際發(fā)射信號(hào)；所述的Tx11、Tx22，為基帶處理器(CP)的發(fā)射信號(hào)；所述的LO1為本振信號(hào)。相同地，接收通路的Rx1、Rx2與LO2混頻后，產(chǎn)生Rx11、Rx22信號(hào)；所述的Rx1、Rx2，為實(shí)際接收信號(hào)；所述的Rx11、Rx22，為基帶處理器(CP)的接收信號(hào)；所述的LO2為本振信號(hào)。因收、發(fā)信號(hào)都會(huì)經(jīng)過混頻處理，將信號(hào)混頻到基帶處理器(CP)能處理的頻率內(nèi)，所以這種方式對(duì)基帶處理器(CP)端口Tx11、Tx22、Rx11、Rx22的頻率范圍沒有特別要求，可適用工作頻率范圍廣。本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)在于，工作中，這兩種不同的通信模式采用相同的基帶處理器(CP)，選擇其中一路工作，工作時(shí)通過基帶處理器(CP)波形切換，選擇使用Tx1/Rx1或者Tx2/Rx2通路，而射頻前端電路，則通過SW1(開關(guān)1)及SW2(開關(guān)2)控制，所述的SW1及SW2，為滿足Tx1/Tx2及Rx1/Rx2工作頻段的射頻開關(guān)。任意一路發(fā)射通路工作時(shí)，信號(hào)經(jīng)過PA放大，所述PA為功率放大器，工作頻率覆蓋Tx1及Tx2頻段；放大后的信號(hào)經(jīng)過Filter5濾波，所述Filter5為滿足Tx1及Tx2頻段的帶通濾波器,濾波后的信號(hào)經(jīng)過SW3將信號(hào)傳輸?shù)教炀€輻射出去，所述SW3，為覆蓋Tx1/Tx2及Rx1/Rx2工作頻率的射頻開關(guān)；類似地，接收通路信號(hào)從天線接收后，通過射頻開關(guān)SW3切換到接收通路，經(jīng)過Filter6濾波，所述的Filter6，為滿足Rx1/Rx2頻段的帶通濾波器；信號(hào)濾波后通過LNA5放大，所述的LNA5為噪聲放大器；放大后的信號(hào)經(jīng)過開關(guān)SW2切換到工作的通路，所述的SW2，為覆蓋Rx1/Rx2工作頻率的射頻開關(guān)；進(jìn)行LNA(放大)、Mix(混頻)、Filt(濾波)，再傳輸?shù)交鶐幚砥?CP)完成信號(hào)的數(shù)字化處理。

如圖3基于頻分雙工(TDD)的多模射頻共用方法實(shí)現(xiàn)框圖所示，這種方式與時(shí)分雙工(TDD)的區(qū)別在于，收、發(fā)信號(hào)需要同時(shí)傳輸，所以收、發(fā)信號(hào)在天線端用一個(gè)Combiner(合路器)將2路信號(hào)合路，通過同一天線實(shí)現(xiàn)信號(hào)收、發(fā)功能。

基于圖2、圖3框圖所示的多模射頻共用方法實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，特點(diǎn)是共用基帶處理器(CP)，在使用中，實(shí)現(xiàn)單模通信，在雙模雙待或者雙模同時(shí)工作時(shí)，需要采用如圖4所示的雙CP并發(fā)多模射頻共用實(shí)現(xiàn)方式。圖4所述的處理器含一個(gè)應(yīng)用處理器(AP)及基帶處理器(CP1)、基帶處理器(CP2)，2個(gè)基帶處理器可并行工作,Tx1/Rx1及Tx2/Rx2通路可實(shí)現(xiàn)多模多待功能，這種實(shí)現(xiàn)方式中，Tx1及Tx2采用Combiner1合路，所述Combiner1為頻率為Tx1工作頻段及Tx2工作頻段的合路器，所以，只Tx1及Tx2之間必須有一定的頻率間隔。相同地，Rx1與Rx2采用Combiner2合路，所述Combiner2為Rx1工作頻段及Rx2工作頻段的合路器，所以，只Tx1工作頻段及Tx2工作頻段之間、Rx1工作頻段及Rx2工作頻段之間不能有頻段重合，從合路器的實(shí)現(xiàn)難易度考慮，頻段之間的間隔越大越好，最好超過50MHz。

進(jìn)一步地，如圖5、圖6、圖7所示的實(shí)現(xiàn)方式是本發(fā)明的實(shí)施例的另一種形式的。在本實(shí)施例中，基帶處理器的Tx11、Tx22、Rx11、Rx22工作頻段滿足實(shí)際信號(hào)需要的工作頻段，所述Tx11、Tx22為基帶處理器的射頻發(fā)信號(hào)端口，Rx11、Rx22為基帶處理器的射頻接收信號(hào)端口；Tx11、Tx22信號(hào)經(jīng)過射頻濾波、放大處理后，直接變?yōu)門x1、Tx2,傳輸?shù)教炀€輻射出去；而接收到的Rx1、Rx2，經(jīng)射頻前端的濾波、低噪聲放大處理后，直接送到基帶處理器(CP)進(jìn)行信號(hào)處理。

如圖8、圖9所示，本發(fā)明的多模射頻共用技術(shù)可適用于處理器演進(jìn)到多CP并行處理。圖8是擴(kuò)展的時(shí)分雙工(TDD)多模射頻共用框圖，在多CP的情況下，所述的SW1、SW2為多刀單擲開關(guān)；圖9是擴(kuò)展的頻分雙工(FDD)多模射頻共用框圖，在多CP情況下，所述的合路器Combiner1及Combiner2都為多通道合路器，其他多模射頻共用部分與前述的實(shí)施例一致，不再累述。

本發(fā)明還提供了一種包括的多模射頻共用的系統(tǒng)的SOC芯片和一種包括多模射頻共用的系統(tǒng)的終端包括：支持多種制式的多模智能手機(jī)或平板電腦。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式的相關(guān)模塊和軟件架構(gòu)做適應(yīng)性變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。