具有屏蔽罩的射频前端模组及其屏蔽测试方法与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，且特别涉及一种具有屏蔽罩的射频前端模组及其屏蔽测试方法。


背景技术：

2.在手机移动终端中，通常手机需要向下兼容，例如5g手机需要支持2/3/4/5g所有制式和射频频段，同时手机中还存在wi
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fi、蓝牙和gps等其他射频系统。为了实现各种射频系统和功能，手机中通常带有各种射频前端模组，各个射频前端模组之间存在很大互相干扰的可能。为了尽可能减小干扰，射频前端模组在封装技术上采用了电镀屏蔽罩封装，在原先塑胶封装的外层额外电镀一层金属层，提高射频模组的屏蔽效果。
3.图1示出了一个典型的射频前端模组。射频输入功率通过射频功率放大器(pa)101放大，经过收发开关102，经过滤波器103，再通过通道开关104可将射频输入功率发射至天线口ant1、ant2、ant3或ant4。接收信号可选择天线口ant1、ant2、ant3和ant4实现接收，射频信号从天线口进入通道开关104，通过滤波器103，经过收发开关102，至低噪声放大器(lna)105放大后进入通道开关106至接收器rx1/2端口。射频前端模组中射频功率放大器101、收发开关102、滤波器103、通道开关104、低噪声放大器105、通道开关106被封装在屏蔽罩(图中未示出)内部。
4.但是在大规模量产测试中，传统的模组测试方案仅进行原先的射频指标性能测试，无法覆盖屏蔽罩的屏蔽指标测试。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供具有屏蔽罩的射频前端模组及其屏蔽测试方法。
6.本技术提供一种具有屏蔽罩的射频前端模组，包括：包括设置于屏蔽罩内部的射频功率放大器、收发开关、滤波器和通道开关，所述射频功率放大器、收发开关、滤波器、通道开关依次连接，所述通道开关分别连接设置于所述屏蔽罩外部的多个外部天线；所述射频前端模组还包括设置于所述屏蔽罩内部的内部天线和/或负载，所述通道开关分别连接所述内部天线或所述负载。
7.本技术提供一种前述的具有屏蔽罩的射频前端模组的屏蔽测试方法，包括：
8.输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器并通过所述通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
9.输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述不具有屏蔽罩的射频前端模组包括射频功率放大器、收发开关、滤波器和通道开关，所述射频功率放大器、收发开关、滤波器、通道开关依次连接，所述通道开关分别连接设置于所述屏蔽罩外部的多个外部天线，所述射频前端模组还包括内部天线和/或负载，所述通道开关分别连接所述内部天线或所述负载；所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器
并通过所述通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；和
10.比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
11.优选的，所述标定的依据为：所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号具有一定的隔离度要求。
12.本技术提供一种具有屏蔽罩的射频前端模组，包括：设置于屏蔽罩内部的第一通道开关、滤波器、收发开关、低噪声放大器和第二通道开关，所述第一通道开关、滤波器、收发开关、低噪声放大器和第二通道开关依次连接，所述第一通道开关分别连接设置于所述屏蔽罩外部的多个外部天线，所述第二通道开关分别连接设置于所述屏蔽罩外部的多个接收器；所述射频前端模组还包括设置于所述屏蔽罩内部的内部天线和/或负载，所述第二通道开关分别连接所述内部天线或所述负载。
13.本技术提供一种前述的具有屏蔽罩的射频前端模组的屏蔽测试方法，包括：
14.输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
15.输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述不具有屏蔽罩的射频前端模组包括第一通道开关、滤波器、收发开关、低噪声放大器和第二通道开关，所述第一通道开关、滤波器、收发开关、低噪声放大器和第二通道开关依次连接，所述第一通道开关分别连接多个外部天线，所述第二通道开关分别连接多个接收器；所述射频前端模组还包括内部天线和/或负载，所述第二通道开关分别连接所述内部天线或所述负载；所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，接收射频信号的基波和谐波信号；和
16.比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
17.本技术提供一种具有屏蔽罩的射频前端模组，包括：设置于屏蔽罩内部的射频功率放大器、收发开关、滤波器、第一通道开关、低噪声放大器和第二通道开关，所述射频功率放大器、收发开关、滤波器、第一通道开关依次连接，所述第一通道开关分别连接设置于所述屏蔽罩外部的多个外部天线，所述低噪声放大器的输入端连接所述收发开关，所述低噪声放大器的输出端通过所述第二通道开关连接设置于所述屏蔽罩外部的多个接收器；其中，所述射频前端模组还包括设置于所述屏蔽罩内部的第一内部天线和/或第一负载，所述第一通道开关分别连接所述第一内部天线和第一负载，或者：所述射频前端模组还包括设置于所述屏蔽罩内部的第二内部天线和/或第二负载，所述第二通道开关分别连接所述第二内部天线和第二负载。
18.本技术提供一种前述的具有屏蔽罩的射频前端模组的屏蔽测试方法，包括：
19.输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
20.输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述不具有屏蔽罩
的射频前端模组射频功率放大器、收发开关、滤波器、第一通道开关、低噪声放大器和第二通道开关，所述射频功率放大器、收发开关、滤波器、第一通道开关依次连接，所述第一通道开关分别连接多个外部天线，所述低噪声放大器的输入端连接所述收发开关，所述低噪声放大器的输出端通过所述第二通道开关连接多个接收器，所述射频前端模组还包括第一内部天线和/或第一负载，所述第一通道开关分别连接所述第一内部天线和第一负载，或者：所述射频前端模组还包括第二内部天线和/或第二负载，所述第二通道开关分别连接所述第二内部天线和第二负载；所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器并通过所述通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；和
21.比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
22.本技术提供一种前述的具有屏蔽罩的射频前端模组的屏蔽测试方法，包括：
23.输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器并通过所述第一通道开关发射至所述第一内部天线或所述第一负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
24.输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述不具有屏蔽罩的射频前端模组射频功率放大器、收发开关、滤波器、第一通道开关、低噪声放大器和第二通道开关，所述射频功率放大器、收发开关、滤波器、第一通道开关依次连接，所述第一通道开关分别连接多个外部天线，所述低噪声放大器的输入端连接所述收发开关，所述低噪声放大器的输出端通过所述第二通道开关连接多个接收器，所述射频前端模组还包括第一内部天线和/或第一负载，所述第一通道开关分别连接所述第一内部天线和第一负载，或者：所述射频前端模组还包括第二内部天线和/或第二负载，所述第二通道开关分别连接所述第二内部天线和第二负载；所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，接收射频信号的基波和谐波信号；和
25.比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
26.本技术还提供一种无线通信设备，包括前述具有屏蔽罩的的射频前端模组。
27.相对于现有技术，本技术的射频电路具有以下有益效果：
28.本发明在射频模组内部采取射频放大器在一个或者多个频率发射一定的功率，通过屏蔽罩外部的独立测试系统测试经过屏蔽罩后空间耦合功率，设置一定的指标范围来判断封装的屏蔽罩是否达到屏蔽的效果。
29.本发明电磁屏蔽测试利用射频前端模组内放大器，使得放大器输出一定的功率在特定负载阻抗或者天线上，射频信号经过屏蔽罩之后到达独立测试系统测试信号功率，判断射频屏蔽罩是否达到了射频屏蔽的指标。
附图说明
30.图1是传统的射频前端模组的示意图。
31.图2是本发明一个实施例中射频前端模组的示意图。
32.图3是本发明一个实施例中射频前端模组发射通路上屏蔽测试过程的示意图。
33.图4是本发明一个实施例中射频前端模组接收通路上屏蔽测试过程的示意图。
34.图5是本发明另一个实施例中射频前端模组的示意图。
35.图6是本发明另一个实施例中射频前端模组的示意图。
具体实施方式
36.在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术各项权利要求所要求保护的技术方案。
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
38.本技术提供一种射频前端模组，图2示出了射频前端模组的结构示意图。射频前端模组包括：射频功率放大器(pa)201、收发开关202、滤波器203、第一通道开关204、低噪声放大器204、低噪声放大器(lna)205和第二通道开关206。所述射频功率放大器201、收发开关202、滤波器203、第一通道开关204依次连接，所述第一通道开关204分别连接多个外部天线ant1、ant2、ant3和ant4，所述低噪声放大器205的输入端连接所述收发开关202，所述低噪声放大器205的输出端通过所述第二通道开关206连接外部的多个接收器rx1/rx2。
39.在一个实施例中，所述射频前端模组还包括：第一内部天线208和/或第一负载209，所述第一通道开关204通过第一子开关207分别连接所述第一内部天线208和第一负载209。
40.在另一个实施例中，所述射频前端模组还包括第二内部天线211和/或第二负载212，所述第二通道开关206通过第二子开关210分别连接所述第二内部天线211和第二负载212。
41.应当理解，第一内部天线208和第一负载209可以用于测试信号发射通路上的屏蔽性能，第二内部天线211和第二负载212可以用于测试信号接收通路上的屏蔽性能。本技术的其他实施例中，可以仅具有第一内部天线208或第一负载209，也可以仅具有第二内部天线211和第二负载212。
42.本技术中采用屏蔽罩封装图2所示的射频前端模组，即：射频功率放大器(pa)201、收发开关202、滤波器203、第一通道开关204、低噪声放大器204、低噪声放大器(lna)205、第二通道开关206、第一内部天线208、第一负载209，第二内部天线211和第二负载212位于屏蔽罩内部，而外部天线ant1、ant2、ant3和ant4，及接收器rx1/rx2位于屏蔽罩外部，即具有屏蔽罩的射频前端模组。应当注意，本技术中为了测试屏蔽罩，可以不采用屏蔽罩封装图2所示的射频前端模组，具有屏蔽罩的射频前端模组与不具有屏蔽罩的射频前端模组的结构基本相同，其差别仅在于是否采用屏蔽罩封装，将具有屏蔽罩的射频前端模组与不具有屏蔽罩的射频前端模组进行测试对比，从而获得屏蔽性能的测试结果。
43.本技术的一个实施例中提供一种屏蔽测试方法，测试发射通路上的屏蔽性能，该方法包括如下步骤：
44.步骤s110，输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发
射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
45.步骤s120，输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器并通过所述通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；和
46.步骤s130，比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
47.本技术的一个实施例中提供一种屏蔽测试方法，测试接收通路上的屏蔽性能，该方法包括如下步骤：
48.步骤s210，输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器并通过所述第一通道开关发射至所述第一内部天线或所述第一负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
49.步骤s210，输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，接收射频信号的基波和谐波信号；
50.步骤s230，比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
51.下面以一个具体的例子对本技术的屏蔽测试方法进行说明。
52.如果模组内部具有射频功率放大器则优先使用射频功率放大器作为测试屏蔽罩效果的首要器件，射频功率放大器具有更大的输出功率，在经过屏蔽罩衰减后，更易于被外部接收装置接收到。以内部天线208射频通路为例，射频输入功率通过射频功率放大器(pa)201放大，经过收发开关202，经过滤波器203，通过通道开关204将功率发射至开关207选择天线208作为内部发射天线。如果内部芯片或者模组集成度较高，没有额外面积制作天线，也可以使用其他射频器件209作为射频负载，比如开路、短路、50欧姆电阻或其他负载阻抗。射频负载209也可以使用射频前端模组内原有的开关202或者204等实现，例如，开关202或者开关204形成开路或短路。
53.射频功率放大器的发射链路的测试过程如图3所示，信号源313输入的射频信号通过射频功率放大器(pa)301放大，经过收发开关302，经过滤波器303，通过通道开关304将功率发射至子开关307，选择内部天线308作为内部发射天线。在模组外部使用频谱仪314或者其他射频接收装置测试相同频率的fo,2fo,3fo等基波和谐波信号。对有屏蔽罩和无屏蔽罩的模组的测试结果进行对比标定，选择一定隔离度作为测试指标范围，具体的，具有屏蔽罩的射频功率放大器比不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号的隔离度大于预设值，例如，具有屏蔽罩的模组的隔离度需比不具有屏蔽罩的模组的隔离度大30db。应当理解，30db仅作为示例说明，还可以设置于40db，50db等。
54.如果模组内部没有射频功率放大器，可使用模组内部的低噪声放大器205实现，射频信号通过外部天线输入，射频信号从外部天线口进入通道开关204，通过滤波器203，经过收发开关202，至低噪声放大器(lna)205放大后进入开关210开关选择天线211作为内部发射天线。如果模组芯片或者模组集成度较高，没有额外面积制作天线，也可以使用其他射频器件212作为射频负载，比如开路、短路、50欧姆电阻或其他负载阻抗。射频负载212也可以使用射频前端模组内原有的开关206等实现，例如，开关206形成开路或短路。
55.射频低噪声放大器的接收链路的测试过程如图4所示，信号源413通过外部天线输入，射频信号从天线口进入通道开关404，通过滤波器403，经过收发开关402，至低噪声放大器(lna)405放大后进入子开关410，选择天线411作为内部发射天线。在外部使用频谱仪414或者其他射频接收装置测试相同频率的fo,2fo,3fo等基波和谐波信号。对有屏蔽罩和无屏蔽罩的模组的测试结果进行对比标定，选择一定隔离度作为测试指标范围，具体的，具有屏蔽罩的射频功率放大器比不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号的隔离度大于预设值，例如，具有屏蔽罩的模组的隔离度需比不具有屏蔽罩的模组的隔离度大30db。应当理解，30db仅作为示例说明，还可以设置于40db，50db等。
56.本技术另一个实施例提供一种射频前端模组，图5示出了射频前端模组的结构示意图。本实施例中的模组仅用于发射射频信号。射频前端模组包括：包括射频功率放大器(pa)501、收发开关502、滤波器503、第一通道开关504、低噪声放大器504，所述射频功率放大器501、收发开关502、滤波器503、通道开关504依次连接，所述通道开关504分别连接多个外部天线ant1、ant2、ant3和ant4。所述射频前端模组还包括内部天线508和/或负载509，所述通道开关504通过子开关507分别连接所述内部天线508或所述负载509。
57.本技术中采用屏蔽罩封装图5所示的射频前端模组，即：射频功率放大器(pa)501、收发开关502、滤波器503、通道开关504、内部天线508、负载509位于屏蔽罩内部，而外部天线ant1、ant2、ant3和ant4位于屏蔽罩外部，即具有屏蔽罩的射频前端模组。应当注意，本技术中为了测试屏蔽罩，可以不采用屏蔽罩封装图5所示的射频前端模组，具有屏蔽罩的射频前端模组与不具有屏蔽罩的射频前端模组的结构基本相同，其差别仅在于是否采用屏蔽罩封装，将具有屏蔽罩的射频前端模组与不具有屏蔽罩的射频前端模组进行测试对比，从而获得屏蔽性能的测试结果。
58.本技术的一个实施例中提供一种屏蔽测试方法，该方法包括如下步骤：
59.步骤s310，输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器并通过所述通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
60.步骤s320，输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述射频功率放大器、收发开关和滤波器并通过所述通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的谐波信号；
61.步骤s330，比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
62.本技术另一个实施例提供一种射频前端模组，图6示出了射频前端模组的结构示意图。本实施例中的模组仅用于接收射频信号。射频前端模组包括：第一通道开关604、滤波器603、收发开关602、低噪声放大器605和第二通道开关606，所述第一通道开关604、滤波器603、收发开关602、低噪声放大器605和第二通道开关606依次连接，所述第一通道开关606分别连接多个外部天线ant1、ant2、ant3和ant4，所述第二通道开关分别连接多个接收器rx1/rx2。所述射频前端模组还包括内部天线611和/或负载612，所述第二通道开关606通过子开关610分别连接所述内部天线611或所述负载612。
63.本技术中采用屏蔽罩封装图6所示的射频前端模组，即：第一通道开关604、滤波器603、收发开关602、低噪声放大器605、第二通道开关606、内部天线611、负载612位于屏蔽罩
内部，而外部天线ant1、ant2、ant3和ant4，及接收器rx1/rx2位于屏蔽罩外部，即具有屏蔽罩的射频前端模组。应当注意，本技术中为了测试屏蔽罩，可以不采用屏蔽罩封装图6所示的射频前端模组，具有屏蔽罩的射频前端模组与不具有屏蔽罩的射频前端模组的结构基本相同，其差别仅在于是否采用屏蔽罩封装，将具有屏蔽罩的射频前端模组与不具有屏蔽罩的射频前端模组进行测试对比，从而获得屏蔽性能的测试结果。
64.本技术的一个实施例中提供一种屏蔽测试方法，该方法包括如下步骤：
65.步骤s410，输入射频信号到所述具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，在外部接收所述射频信号的基波和谐波信号；
66.步骤s420，输入相同频率的射频信号到不具有屏蔽罩的射频功率放大器，所述射频信号依次经由所述第一通道开关、滤波器、收发开关和低噪声放大器并通过所述第二通道开关发射至所述内部天线或所述负载，并且，接收射频信号的基波和谐波信号；
67.步骤s430，比较所述具有屏蔽罩的射频功率放大器与所述不具有屏蔽罩的射频功率放大器的基波和谐波信号，对比较的结果进行标定。
68.本技术的另一实施例还公开了一种无线通信设备，所述无线通信设备采用上述的射频模组。本技术实施例所涉及的无线通信设备可以包括电子设备或网络设备，电子设备可以各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或链接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备、移动终端、终端设备等等。
69.在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
70.在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。