本技術涉及射頻電路,具體涉及一種多端口連接電路、射頻前端模組和電子設備。
背景技術:
1、隨著通信技術的發(fā)展,人們對于終端設備的功能和性能要求越來越高,終端設備需要支持的規(guī)格也越來越高。例如,終端設備需要支持更多的頻段和具備更多的天線來適應更多的通信場景。
2、通常,人們會在終端設備的射頻前端模組中增加更多的射頻通道來擴展頻段。但由于終端設備的空間有限,無法無限制的增加天線的數量來適應射頻通道的擴展,因此人們常常通過多個射頻通道共用同一個天線的方式來減少天線的數量。那么在天線數量有限,而射頻通道的數量較多的情況下,射頻前端模組中各個射頻通道的切換場景變得復雜。為了應對復雜的射頻通道切換的場景,傳統的方式是通過增加開關的數量或者更換具備更多端口的開關來滿足復雜的切換場景。
3、然而,增加開關的數量或者更換具備更多端口的開關會導致單個射頻通道的插入損耗增加,導致終端設備的功耗增加。
技術實現思路
1、本技術提供了一種多端口連接電路、射頻前端模組和電子設備,能夠保證信號通路的低插損,從而降低功耗。
2、第一方面,提供了一種多端口連接電路,包括:第一開關、第二開關、第一分支傳輸線、第二分支傳輸線和第一公共傳輸線;第一開關的第一端和第一開關的第二端為可導通的兩端,第二開關的第一端和第二開關的第二端為可導通的兩端;第一開關的第二端連接第一分支傳輸線的第一端,第二開關的第二端連接第二分支傳輸線的第一端;第一分支傳輸線的第二端和第二分支傳輸線的第二端,均與第一公共傳輸線的第一端直接連接;當第一開關的第一端和第一開關的第二端導通,且第二開關的第二端為關斷狀態(tài)時,第一開關的第一端和第一公共傳輸線的第二端在第一頻段處于阻抗匹配狀態(tài),第二開關的第一端在第一頻段處于高阻狀態(tài)。
3、上述多端口連接電路中,第一傳輸線的第二端和第二分支傳輸線的第二端,均與第一公共傳輸線的第一端直接連接。當第一開關的第一端和第一開關的第二端導通,且第二開關的第二端為關斷狀態(tài)時,第一開關的第一端和第一公共傳輸線的第二端在第一頻段處于阻抗匹配狀態(tài),使得第一頻段的信號能夠低損耗進行傳輸,在不影響第一頻段的信號的正常傳輸的情況下,同時第二開關的第一端在第一頻段處于高阻狀態(tài),對于第一頻段的信號形成開路特性,使得第一頻段的信號無法通過,實現頻率選通的目的。圖3所示的多端口連接電路中,無需通過加入開關或合路器(雙工器)進行頻率選通,而是通過不同分支傳輸線和公共傳輸線直接連接,實現將兩個開關直接端接,通過控制端口阻抗實現對第一頻段的信號的選通。該多端口連接電路避免了引入過多的元件,簡化了電路結構,也簡化了信號通路切換的復雜性,同時降低了成本;并且避免了引入過多的元件帶來的插損增加,減小了信號通路上的損耗。當該多端口連接電路應用在射頻前端模組中,由于可以減少開關的引入,而是采用直接端接傳輸線的方式,還簡化了天線切換的復雜性,從而提升tas業(yè)務和ca業(yè)務的規(guī)格,提升tas業(yè)務和ca業(yè)務交叉的形態(tài)下發(fā)射性能。
4、在一種可能的實現方式中,當第一開關的第二端為關斷狀態(tài),且第二開關的第一端和第二開關的第二端導通時,第一開關的第一端在第二頻段處于高阻狀態(tài),第二開關的第一端和第一公共傳輸線的第二端在第二頻段處于阻抗匹配狀態(tài)。
5、當第一開關的第二端為關斷狀態(tài),且第二開關的第一端和第二開關的第二端導通時,第一開關的第一端在第二頻段處于高阻狀態(tài),第二開關的第一端和第一公共傳輸線的第二端在第二頻段處于阻抗匹配狀態(tài),使得第二頻段的信號能夠低損耗進行傳輸,在不影響第二頻段的信號的正常傳輸的情況下,同時第一開關的第一端在第二頻段處于高阻狀態(tài),對于第二頻段的信號形成開路特性,使得第二頻段的信號無法通過,實現頻率選通的目的,同時減小了信號通路上的損耗。
6、在一種可能的實現方式中,阻抗匹配狀態(tài)為端口為五十歐姆阻抗匹配的狀態(tài);和/或,高阻狀態(tài)為端口的反射系數大于預設閾值的狀態(tài)。
7、在一種可能的實現方式中,第一開關為單刀多擲開關,第一開關的第二端和第一開關的其他端中的任意一個為可導通的兩端;和/或,第二開關為單刀多擲開關,第二開關的第二端和第二開關的其他端中的任意一個為可導通的兩端。
8、第一開關和第二開關的端口形式可以根據需要靈活選擇,滿足不同場景下的需求。
9、在一種可能的實現方式中,第二頻段為流經所述第一公共傳輸線和所述第二分支傳輸線的信號的頻段,第二頻段比第一頻段的頻率高;當第一開關的第二端為關斷狀態(tài),且第二開關的第一端和第二開關的第二端導通時,第一分支傳輸線的電長度、第二分支傳輸線的電長度和第一開關的等效相移之和,與第一數值之差小于或等于第一預設誤差閾值,第一數值為第二頻段對應的第一載波波長的整數倍和四分之一的第一載波波長之和;或者,第一分支傳輸線的電長度的兩倍和第二數值之差小于或等于第二預設誤差閾值,且第二分支傳輸線的電長度和第一開關的等效相移之和的兩倍,與第二數值之差小于或等于第二預設誤差閾值,第二數值為第一載波波長的整數倍。
10、可選地,第一預設誤差閾值和第二預設誤差閾值可以相同,也可以不同。
11、將第一分支傳輸線的電長度記作routea、第二分支傳輸線的電長度記作routeb。也就是說,在頻率高的第二頻段的信號時,routea、routeb、shifteroff和載波波長λ滿足下文中的公式(6)或公式(8)中的任意一個,則可以確保在頻率高的信號傳輸時,信號通路的插損不會因為失配而出現額外引入的插損或只有較小插損引入。
12、在一種可能的實現方式中,第一開關的第一端還連接第一相移網絡的第一端,第二開關的第一端還連接第二相移網絡的第一端;當第一開關的第一端和第一開關的第二端導通,以及第二開關的第一端和第二開關的第二端導通時,第一相移網絡的第二端和第一公共傳輸線的第二端在第一頻段處于阻抗匹配狀態(tài),第一相移網絡用于抑制第二頻段的信號;第二相移網絡的第二端和第一公共傳輸線的第二端在第二頻段處于阻抗匹配狀態(tài),第二相移網絡用于抑制第一頻段的信號。
13、該實現方式也無需引入開關就能夠實現不同頻率的通道選通,簡化了開關切換的場景的同時,保證了信號通路的低插損,并且擴展了使用場景,使得使用場景更豐富。
14、在一種可能的實現方式中,第一開關為多刀多擲開關,第一開關的第三端和第一開關的第一端為可導通的兩端,且第一開關的第三端與第一開關的第四端為可導通的兩端;和/或,第二開關為多刀多擲開關,第二開關的第三端和第二開關的第一端為可導通的兩端,且第二開關的第三端和第二開關的第四端為可導通的兩端。
15、第一開關和第二開關的端口形式可以根據需要靈活選擇,滿足不同場景下的需求。第一開關和第二開關包括更多個端口時,可以實現和其他信號通道的共用,擴展了應用場景。
16、在一種可能的實現方式中,多端口連接電路還包括:第三分支傳輸線、第四分支傳輸線和第二公共傳輸線;第一開關的第三端連接第三分支傳輸線的第一端,第二開關的第三端連接第四分支傳輸線的第一端;第三分支傳輸線的第二端和第四分支傳輸線的第二端,均與第二公共傳輸線的第一端直接連接。
17、在一種可能的實現方式中,當第一開關的第三端和第一開關的第四端導通,且第二開關的第三端為關斷狀態(tài)時,第一開關的第四端和第二公共傳輸線的第二端在第三頻段處于阻抗匹配狀態(tài),第二開關的第四端在第四頻段處于高阻狀態(tài);當第一開關的第三端為關斷狀態(tài),且第二開關的第三端和第二開關的第四端導通時,第一開關的第四端在第四頻段處于高阻狀態(tài),第二開關的第四端和第二公共傳輸線的第二端在第四頻段處于阻抗匹配狀態(tài)。
18、也就是說,多端口連接電路可以包括兩組端接傳輸線,進一步簡化電路,減少更多信號通路的插損,也進一步也簡化了信號通路切換的復雜性,以及降低了成本。當該多端口連接電路應用在射頻前端模組中,由于可以進一步減少開關的引入,還進一步簡化了天線切換的復雜性,從而提升tas業(yè)務和ca業(yè)務的規(guī)格,提升tas業(yè)務和ca業(yè)務交叉的形態(tài)下發(fā)射性能。
19、在一種可能的實現方式中,第四頻段比第三頻段的頻率高;當第一開關為關斷狀態(tài),且第二開關的第三端和第二開關的第四端導通時,第三分支傳輸線的電長度、第四分支傳輸線的電長度和第一開關的等效相移之和,與第三數值之差小于或等于第三預設誤差閾值,第三數值為第四頻段對應的第二載波波長的整數倍和四分之一的第二載波波長之和;或者,第三分支傳輸線的電長度的兩倍和第四數值之差小于或等于第四預設誤差閾值,且第四分支傳輸線的電長度和第一開關的等效相移之和的兩倍,與第四數值之差小于或等于第四預設誤差閾值,第四數值為第二載波波長的整數倍。
20、可選地,第三預設誤差閾值和第四預設誤差閾值可以相同,也可以不同;第三預設誤差閾值、第四預設誤差閾值與前文中的第一預設誤差閾值和第二預設誤差閾值可以相同也可以不同。
21、該實現方式中,在簡化電路的基礎上,還可以確保在頻率高的信號傳輸時,信號通路的插損不會因為失配而出現額外引入的插損或只有較小插損引入。
22、在一種可能的實現方式中,第五頻段的第一發(fā)射通路中包括:第一開關的第一端、第一開關的第二端、第一分支傳輸線和第一公共傳輸線;第五頻段的第二發(fā)射通路中包括:第一開關的第一端、第一開關的第三端、第三分支傳輸線、第二公共傳輸線。
23、該實現方式中,多端口連接電路能夠滿足發(fā)射狀態(tài)下雙天線切換的場景,擴展了使用場景,能夠提升產品規(guī)格。
24、在一種可能得實現方式中,第五頻段的第一接收通路中包括:第一公共傳輸線、第二分支傳輸線,第二開關的第二端和第二開關的第一端;第五頻段的第二接收通路中包括:第二公共傳輸線、第四分支傳輸線,第二開關的第三端和第二開關的第四端。
25、該實現方式中,多端口連接電路能夠滿足接收狀態(tài)下雙天線切換的場景,擴展了使用場景,能夠提升產品規(guī)格。
26、在一種可能的實現方式中,電路還包括:第三開關、第四開關、第五分支傳輸線、第六分支傳輸線、第七分支傳輸線、第八分支傳輸線,第三公共傳輸線和第四公共傳輸線;第三開關的第一端和第三開關的第二端為可導通的兩端,第四開關的第一端和第四開關的第二端為可導通的兩端;第三開關的第二端連接第五分支傳輸線的第一端,第四開關的第二端連接第六分支傳輸線的第一端;第五分支傳輸線的第二端和第六分支傳輸線的第二端,均與第三公共傳輸線的第一端直接連接;第三開關的第三端和第三開關的第四端為可導通的兩端,第四開關的第三端和第四開關的第四端為可導通的兩端;第三開關的第三端連接第七分支傳輸線的第一端,第四開關的第三端連接第八分支傳輸線的第一端;第七分支傳輸線的第二端和第八分支傳輸線的第二端,均與第四公共傳輸線的第一端直接連接。
27、該實現方式中,多端口連接電路還可以包括四組端接傳輸線,進一步簡化電路,減少更多信號通路的插損,也進一步也簡化了信號通路切換的復雜性,以及降低了成本。當該多端口連接電路應用在射頻前端模組中,由于可以進一步減少開關的引入,還進一步簡化了天線切換的復雜性,從而提升tas業(yè)務和ca業(yè)務的規(guī)格,提升tas業(yè)務和ca業(yè)務交叉的形態(tài)下發(fā)射性能。
28、在一種可能的實現方式中,第一開關的第一端和第一開關的第五端為可導通的兩端;第一開關的第五端和第三開關的第一端連接。第五頻段的第三發(fā)射通路中包括:第一開關的第一端、第一開關的第五端、第三開關的第一端、第三開關的第二端,第五分支傳輸線和第三公共傳輸線;第五頻段的第四發(fā)射通路中包括:第一開關的第一端、第一開關的第五端、第三開關的第一端、第三開關的第三端,第七分支傳輸線和第四公共傳輸線。
29、該實現方式中,多端口連接電路能夠滿足發(fā)射狀態(tài)下四天線切換的場景,擴展了使用場景,能夠提升產品規(guī)格。
30、在一種可能的實現方式中,第五頻段的第三接收通路中包括:第三公共傳輸線、第六分支傳輸線,第四開關的第二端和第四開關的第一端;第五頻段的第四接收通路中包括:第四公共傳輸線、第八分支傳輸線,第四開關的第三端和第四開關的第四端。
31、該實現方式中,多端口連接電路能夠滿足接收狀態(tài)下四天線切換的場景,擴展了使用場景,能夠提升產品規(guī)格。
32、在一種可能的實現方式中,第五頻段的第三接收通路中包括:第三公共傳輸線、第五分支傳輸線,第三開關的第二端和第三開關的第五端;第五頻段的第四接收通路中包括:第四公共傳輸線、第七分支傳輸線,第三開關的第三端和第三開關的第四端。
33、該實現方式中,多端口連接電路能夠滿足接收狀態(tài)下四天線切換的場景,擴展了使用場景,能夠提升產品規(guī)格。
34、第二方面,提供了一種射頻前端模組,包括一個或多個如第一方面的技術方案中任意一種多端口連接電路。
35、第三方面,提供了一種電子設備,包括一個或多個如第一方面的技術方案中任意一種多端口連接電路。
36、第四方面,提供了一種電子設備,包括一個或多個如第二方面的技術方案中的射頻前端模組。
37、上述射頻前端模組和電子設備的實現原理和有益效果可以參見前文中關于多端口連接電路的說明,此處不再贅述。