一种多频段射频通信模块的制作方法

本技术涉及无线通信，具体而言，涉及一种多频段射频通信模块。

背景技术：

1、随着5g及通信技术的发展，工作在单一频段的射频前端模块已经不能满足现代社会中数据传输、通讯的需要，射频前端模块需要同时支持多个工作频段才能适应不同区域、不同运营商的频谱分配要求。

2、常用的多频段射频前端架构主要采用微控制器或数字基带芯片通过软件方式控制射频开关和滤波器切换。然而，现有技术存在以下问题：利用数字基带芯片通过软件方式控制射频开关和滤波器切换这种控制方式的响应时间一般为毫秒级，相较于硬件控制的方式响应速度更慢；此外，现有射频前端模块的滤波器网络设计完成就固定不变，无法根据实际应用场景灵活调整滤波器拓扑结构，导致同一硬件平台难以适配不同频谱需求。因此，现有多频段射频通信模块存在控制射频开关和滤波器切换响应速度慢、灵活性差等技术问题。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种多频段射频通信模块，其解决了现有技术中存在的控制射频开关和滤波器切换响应速度慢、灵活性差等技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本技术采用的方案如下：

3、一种多频段射频通信模块，包括射频收发机、功率放大模块、滤波器阵列、信道质量检测模块、零欧姆电阻可重构矩阵；

4、射频收发机，用于接收和发射射频信号，其信号收发端和功率放大模块的第一信号收发端连接；

5、功率放大模块，其对射频信号进行放大，其第二信号收发端与信道质量检测模块的第一信号收发端连接；

6、信道质量检测模块，其对若干个并联的不同频段的滤波器信道质量进行检测，其；

7、滤波器阵列，包括若干个并联的不同频段的滤波器信道，对射频信号进行滤波处理，其第一信号收发端连接信道质量检测模块的第二信号收发端；

8、零欧姆电阻可重构矩阵，用于实现滤波器阵列的物理重构，零欧姆电阻可重构矩阵的第一信号收发端连接滤波器阵列的第二信号收发端；

9、所述信道质量检测模块包括定向耦合器、检波二极管阵列、峰值保持电路、多路比较器阵列以及硬件编码器；

10、所述定向耦合器耦合输入端和第一选择开关公共端耦合连接，定向耦合器的耦合输出端和检波二极管阵列的射频输入端电连接；检波二极管阵列的射频输出端和峰值保持电路的射频输入端电连接；峰值保持电路的射频输出端和多路比较器阵列的射频输入端电连接；多路比较器阵列的射频输出端和硬件编码器的输入端连接；

11、所述零欧姆电阻可重构矩阵为6*4网格结构，包括24个零欧姆电阻焊盘位点；所述零欧姆电阻可重构矩阵包括6个相互独立的射频输入端口和2个相互独立的射频输出端口；

12、所述零欧姆电阻可重构矩阵每一行的四个焊盘位点的左端通过同一根水平微带线与焊盘电连接；

13、所述零欧姆电阻可重构矩阵第0列焊盘位点r0_0到r5_0的右端通过同一根水平微带线与第一旁路总线电连接；第1列焊盘位点r0_1到r5_1的右端通过同一根水平微带线与第二旁路总线电连接；第2列焊盘位点r0_2到r5_2的右端通过同一根水平微带线与第一并联总线电连接，第一并联总线的输出为零欧姆电阻可重构矩阵的第一射频输出端口；第3列焊盘位点r0_3到r5_3的右端通过同一根水平微带线与第二并联总线电连接，第二并联总线的输出为零欧姆电阻可重构矩阵的第二射频输出端口。

14、优选的，所述多频段射频通信模块还包括射频开关模块、天线模块、天线选择开关；

15、所述射频开关模块包括第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关；

16、所述天线模块包括第一天线、第二天线；

17、所述第一选择开关的第一信号收发端和功率放大模块的信号收发端连接，第一选择开关的第二信号收发端和信道质量检测模块的信号收发端连接；

18、所述第二选择开关的第一信号收发端和信道质量检测模块的信号收发端连接，第二选择开关的第二信号收发端和滤波器阵列的信号收发端连接；

19、所述第三选择开关的第一信号收发端和零欧姆电阻可重构矩阵的信号收发端连接，第三选择开关的第二信号收发端和天线选择开关的信号收发端连接；

20、所述天线模块开关控制端和天线选择开关的开关控制端连接。

21、优选的，所述多频段射频通信模块发射链路的电连接关系为：射频收发机的发射端口tx1与第一功率放大器的射频输入端电连接，射频收发机的发射端口tx2与第二功率放大器的射频输入端电连接；第一功率放大器的射频输出端与第一选择开关的第一选择端电连接，第二功率放大器的射频输出端与第一选择开关的第二选择端电连接；第一选择开关的公共端与信道质量检测模块的射频输入端耦合连接，同时，第一选择开关的公共端还和第二选择开关的公共端电连接；信道质量检测模块的三位二进制输出端分别与所述第二选择开关的三位二进制输入控制引脚电连接；

22、滤波器阵列包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器；第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器的输入端分别和第二选择开关的第一选择端、第二选择端、第三选择端、第四选择端、第五选择端、第六选择端连接；

23、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器的输出端分别与零欧姆电阻可重构矩阵的六个输入端口电连接；零欧姆电阻可重构矩阵的两个输出端口分别与第三选择开关的第一选择端和第二选择端点连接；第三选择开关的公共端与天线选择开关的射频输入端电连接；天线选择开关的两个射频输出端分别和第一天线、第二天线的射频输入端电连接。

24、优选的，所述多频段射频通信模块接收链路的电连接关系为：

25、第一天线和第二天线的射频接收端口分别和天线选择开关的两个天线输入端电连接；天线选择开关的射频输出端和第三选择开关的公共端电连接；第三选择开关的两个选择端分别与零欧姆电阻可重构矩阵的两个输出端口电连接；零欧姆电阻可重构矩阵的六个输入端口分别和滤波器阵列中六个滤波器的输出端电连接；六个滤波器的输入端分别与第二选择开关的六个选择端连接；第二选择开关的公共端与第一选择开关的公共端电连接，同时，第二选择开关的三位二进制输入控制引脚分别和信道质量检测模块的三位二进制输出端；第一选择开关的第三选择端和共享低噪声放大器的射频输入端电连接，共享低噪声放大器的射频输出端和射频收发机的射频接收端口rx电连接。

26、优选的，所述多频段射频通信模块还包括电源、第一使能开关管、第二使能开关管；第一功率放大器的直流供电端通过第一使能开关管与电源电连接，第二功率放大器的直流供电端通过第二使能开关管与电源电连接，第一使能开关管、第二使能开关管的栅极控制端与射频收发机的发射使能信号线电连接。

27、本技术的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

28、1.本多频段射频通信模块通过硬件信道质量检测模块实现了各频段信号强度的并行检测与快速比较，相比传统软件控制方案响应更快；

29、硬件信道质量检测模块通过定向耦合器、检波二极管阵列、峰值保持电路、多路比较器阵列等纯硬件信道评估链路，实现整个模块通信过程中频段切换；定向耦合器实时采集各频段射频信号，检波二极管阵列将射频能量转换为直流电压，峰值保持电路捕获信号强度峰值，多路比较器阵列并行完成多个频段的信号强度对比，由此实现驱动射频开关完成切换，整体切换响应时间更快，解决了现有技术中存在的控制射频开关响应速度慢的问题；

30、对于现有射频前端滤波器网络固定、单块pcb仅支持单一频段组合的问题，本实用新型通过采用零欧姆电阻可重构矩阵使得该射频通信模块通过单块电路板，即可实现在电路版上进行配置并支持多种频段组合，无需软件适配；本方案的零欧姆电阻可重构矩阵采用6×4网格布局，预留24个可焊接零欧姆电阻位点，可通过选择性焊接实现不同工作模式。