射频系统及通信设备的制作方法

1.本技术涉及天线技术领域，特别是涉及一种射频系统及通信设备。


背景技术：

2.随着技术的发展和进步，移动通信技术逐渐开始应用于通信设备，例如手机等。随着技术的发展和进步，5g移动通信技术逐渐开始应用于电子设备。5g移动通信技术通信频率相比于4g移动通信技术的频率更高。传统的射频系统在小区边缘、楼宇深处或电梯等信号较差的区域时，对5g低频信号(例如，n28频段信号)的接收性能和发射性能较差。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种射频系统及通信设备，可以实现对低频信号的4*4mimo接收和对低频信号的双路发射，使射频系统具有更好的接收和发射性能。
4.一种射频系统，包括：
5.射频收发器；
6.收发电路，与所述射频收发器连接，被配置有用于与第一天线连接的第一收发通路和用于与第二天线连接的第二收发通路，其中，所述第一收发通路用于支持对低频信号的发射和接收；第二收发通路用于支持对所述低频信号的发射和接收；
7.接收电路，与所述射频收发器连接，被配置有用于与第三天线连接的第一接收通路和用于与第四天线连接的第二接收通路，其中，第一接收通路和所述第二接收通路分别用于支持对所述低频信号的接收处理。
8.一种通信设备，包括如上所述的射频系统。
9.上述射频系统及通信设备，射频系统包括射频收发器、收发电路和接收电路，其中，收发电路配置有能够支持对低频信号接收和发射处理的两路收发通路，接收电路配置有能够支持对低频信号接收处理的两路接收通路，进而可实现对低频信号的发射分集和上行2*2mimo功能以及下行4*4mimo接收功能。本实施例提供的射频系统若处于信号良好状态下的环境时，相对于相关技术中仅能够支持低频信号2*2mimo接收以及单路发射的射频系统，其下行通信速率可提升一倍，上行速率可提升一倍，上行覆盖距离也提升一倍，可以成倍的提高射频系统的信道容量以及接收和发射性能。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1为一个实施例中射频系统的结构示意图之一；
12.图2为一个实施例中射频系统的结构示意图之二；
13.图3为一个实施例中射频系统的结构示意图之三；
14.图4为一个实施例中射频系统的结构示意图之四；
15.图5为一个实施例中射频系统的结构示意图之五；
16.图6为一个实施例中接收电路的结构示意图之六；
17.图7为一个实施例中射频系统的结构示意图之七；
18.图8为一个实施例中收发电路的具体结构示意图；
19.图9为另一个实施例中收发电路的结构示意图；
20.图10为一个实施例中射频系统的结构示意图之八；
21.图11为一个实施例中射频系统的结构示意图之九；
22.图12为一个实施例中射频系统的结构示意图之十；
23.图13为一个实施例中接收电路的结构示意图；
24.图14为一个实施例中四天线在通信设备中的分布示意图；
25.图15为一个实施例中射频系统的结构示意图之十一；
26.图16为一个实施例中射频系统的结构示意图之十二；
27.图17为一个实施例中通信设备的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
29.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一客户端称为第二客户端，且类似地，可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端，但其不是同一客户端。
30.本技术实施例涉及的射频系统可以应用到具有无线通信功能的通信设备，其通信设备可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连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(user equipment，ue)(例如，手机)，移动台(mobile station，ms)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为通信设备。
31.如图1和图2所示，在其中一个实施例中，本技术实施例提供的射频系统包括：射频收发器100、收发电路200、接收电路300、第一天线ant1、第二天线ant2、第三天线ant3和第四天线ant4。
32.在本实施例中，第一天线ant1、第二天线ant2、第三天线ant3和第四天线ant4均能够支持对低频信号的收发。各支天线可以使用任何合适类型的天线形成。例如，各支天线可以包括由以下天线结构形成的具有谐振元件的天线：阵列天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、缝隙天线结构、螺旋形天线结构、带状天线、单极天线、偶极天线中的至少一种等。不同类型的天线可以用于不同的频段和频段组合。在本技术实施例中，对第一天线ant1、第二天线ant2、第三天线ant3和第四天线ant4的类型不做进一步的限定。
33.低频信号可包括一个低频频段的射频信号，也可以包括多个低频频段的射频信
号。该射频信号可以包括4g lte低频信号和5g nr低频信号中的至少一个。其中，低频信号的频段划分如表1所示。
34.表1为低频信号的频段划分表
[0035][0036]
需要说明的是，5g网络中沿用4g所使用的频段，仅更改序号之前的标识，低频信号的多个低频频段不限于上述举例说明。
[0037]
射频收发器100可被配置有与能够分别收发电路200、接收电路300连接的多个端口。其中，收发电路200被配置有第一收发通路和第二收发通路。其中，第一收发通路被配置为用于与第一天线ant0连接，用于支持对低频信号的发射和接收。第二收发通路被配置为用于与第二天线ant1连接，用于支持对低频信号的发射和接收。所述第一收发通路和第二收发通路可以协同两支天线，共同支持对低频信号的双路接收，以支持对低频信号的下行2*2mimo功能以及共同支持对低频信号的双路发射处理，以支持低频信号的上行2*2mimo功能。
[0038]
接收电路300，被配置有第一接收通路rx3和第二接收通路rx4，其中，第一接收通路rx3被配置为用于与第三天线ant2连接，第二接收通路rx4被配置为用于与第四天线ant3连接。第一接收通路rx3和所述第二接收通路rx4分别用于支持对低频信号的接收处理。
[0039]
收发电路200配置的第一收发通路和第二收发通路以及接收电路300配置的第一接收通路rx3和第二接收通路rx4都可对应连接至唯一的一支天线，各(子)接收通路、可分别对天线接收的低频信号进行接收处理，并将处理后的低频信号对应传输至射频收发器100对应的端口。例如，各收发通路、接收通路都可以对接收的低频信号进行滤波、放大处理，并将处理后的低频信号传输至射频收发器100。其中，所述第一接收通路rx3、第二接收通路rx4、第一收发通路和第二收发通路可以协同四支天线，可实现对四路低频信号的接收处理，进而可支持低频信号的4*4mimo接收功能。
[0040]
示例性的，若低频信号为n28频段信号，则该射频系统可支持n28频段信号的发射分集和上行2*2mimo功能以及下行4*4mimo接收功能。若低频信号包括n5、n8、n20、n28和n71频段信号，则该射频系统可支持n5、n8、n20、n28和n71频段信号的发射分集和上行2*2mimo功能以及下行4*4mimo接收功能。
[0041]
在本技术实施例中，射频系统包括射频收发器100、收发电路200和接收电路300，其中，收发电路200配置有能够支持对低频信号接收和发射处理的两路收发通路，接收电路300配置有能够支持对低频信号接收处理的两路接收通路，进而可实现对低频信号的发射分集和上行2*2mimo功能以及下行4*4mimo接收功能。本实施例提供的射频系统若处于信号良好状态下的环境时，相对于相关技术中仅能够支持低频信号2*2mimo接收以及单路发射的射频系统，其下行通信速率可提升一倍，上行速率可提升一倍，上行覆盖距离也提升一倍。若本实施例提供的射频系统若位于小区边缘，楼宇深处，电梯等弱信号环境时，相对于相关技术中仅能够支持低频信号2*2mimo接收以及单路发射的射频系统，可以提高一倍的分集接收增益，其下行覆盖距离也增大一倍，同时，上行速率可提升一倍，上行覆盖距离也
提升一倍。本技术实施例提供的射频系统，可以成倍的提高射频系统的信道容量以及接收和发射性能。
[0042]
在其中一个实施例中，第一收发通路可包括第一发射通路tx1和第一子接收通路rx1，第二收发通路可包括第二发射通路tx2和第二子接收通路rx2。其中，第一发射通路tx1和第二发射通路tx2可分别被配置为支持对低频信号的发射处理，第一子接收通路rx1和第二子接收通路rx2可分别被配置为支持对低频信号的接收处理。请继续参考图2，所述收发电路200包括收发模块210和发射模块220。其中，所述收发模块210被配置有用于支持对所述低频信号进行发射处理的第一发射通路tx1，对所述低频信号进行接收处理的第一子接收通路rx1，以及对所述低频信号进行接收处理的第二子接收通路rx2。其中，第一发射通路tx1、第一子接收通路rx1分别被配置为连接至第一天线ant0。具体的，第一发射通路tx1可用于支持对低频信号的功率放大和滤波处理，以实现对低频信号的发射；第一子接收通路rx1可用于支持对低频信号的滤波和低噪声放大处理，以实现对低频信号的接收。第二子接收通路rx2配置为连接至第二天线ant1，第二子接收通路rx2可用于支持对低频信号的低噪声放大处理，以实现对低频信号的接收。
[0043]
发射模块220，分别与所述射频收发器100、所述收发模块210、所述第二天线ant1连接，所述发射模块220被配置有用于支持对所述低频信号的发射处理的第二发射通路tx2。具体的，第二发射通路tx2可用于对低频信号的功率放大和滤波处理，以实现对低频信号的发射处理。在本技术实施例中，第二子接收通路rx2可配置为与第二发射通路tx2连接，也即，第二子接收通路rx2可接收经滤波处理后的低频信号，并对该滤波处理后的低频信号进行低噪声放大处理，以实现对低频信号的接收。
[0044]
如图3所示，在其中一个实施例中，若低频信号包括一个低频频段的射频信号。示例性的，该低频频段可为n5、n8、n20、n28、n71频段中的一种。所述收发模块包括：收发单元211和第一双工器212。第一双工器212用于滤除所述低频信号以外的杂散波，仅输出预设低频频段的射频信号。收发单元211可以为内置低噪声放大器的功率放大器模块(power amplifier modules including duplexers，pa mid)，可简称为l-pa mid器件。具体的，收发单元211被配置有用于与射频收发器100连接的第一输入端口pain、第一输出端口lnaout1、第二输出端口lnaout2，用于与所述第一天线ant0连接的第一天线端口lb_ant1以及用于与所述发射模块220连接的第一辅助输入端口lna_aux。收发单元211包括第一功率放大器2111、第一低噪声放大器2112和第二低噪声放大器2113。
[0045]
其中，第一发射通路可由所述第一输入端口pain、第一功率放大器2111、第一双工器212、第一天线端口lb_ant1构成。基于第一发射通路可实现对低频信号的发射处理。具体的，所述第一功率放大器2111对所述第一输入端口pa in接收的所述低频信号进行功率放大，并将放大处理后的所述低频信号传输至所述第一双工器212进行滤波处理，经滤波处理后的所述低频信号传输至所述第一天线端口lb_ant1，以实现对所述低频信号的发射处理。第一子接收通路可由第一天线端口lnaout1、第一双工器212、第一低噪声放大器2112、所述第一输出端口lna out1构成。基于第一子接收通路的射频器件可实现对低频信号的接收处理，具体的，所述第一天线端口lb_ant1将接收的所述低频信号输出至所述第一双工器212进行滤波处理，滤波处理后的所述低频信号传输至所述第一低噪声放大器2112进行低噪声放大处理，低噪声放大处理后的所述低频信号传输至所述第一输出端口lna out1，以实现
对所述低频信号的接收处理。第二子接收通路可由第一辅助输入端口lna_aux、第二低噪声放大器2113、所述第二输出端口lna out2构成。基于第二子接收通路可实现对低频信号的接收处理，具体的，第一辅助输入端口lna_aux将经滤波处理后的所述低频信号输出至所述第二低噪声放大器2113进行低噪声放大处理，并将低噪声放大处理后的所述低频信号输出至所述第二输出端口lnaout2，以实现对所述低频信号的接收处理。第一功率放大器2111的输入端与所述第一输入端口pa in连接，第一功率放大器2111的输出端直接或间接的与第一双工器212连接。第一低噪声放大器2112的输入端与第一双工器212直接或间接连接；第一低噪声放大器2112的输出端与所述第一输出端口lna out1连接。第二低噪声放大器2113的输入端与所述第一辅助输入端口lna_aux连接，所述第二低噪声放大器2113的输出端与所述第二输出端口lna out2连接。
[0046]
请继续参考图3，在其中一个实施例中，第一双工器212可以内置在收发单元211中。具体的，当第一双工器212直接分别与第一功率放大器2111、第一低噪声放大器2112连接时，可以理解为，第一双工器212内置在收发单元211中。其中，第一双工器212的一第一端与所述第一功率放大器2111的输出端连接，所述第一双工器212的另一第一端与第一低噪声放大器2112的输入端连接，第一双工器212的公共端与所述第一天线端口lb_ant1连接。
[0047]
在本技术实施例中，第一双工器212可以内置在收发单元211中，也即第一双工器212与收发单元211均集成在同一射频器件，例如l-pa mid器件中，可以提高收发模块210的集成度，有利于器件的小型化，降低成本，进而减少该射频系统的占用空间。
[0048]
如图3和图4所述，在其中一个实施例中，所述发射模块220包括第二功率放大器221、第一滤波单元222。其中，所述第二功率放大器221的输入端与所述射频收发器100连接，用于对接收的所述低频信号进行功率放大处理。第一滤波单元222分别与所述第二功率放大器221的输出端、所述收发模块210的第一辅助输入端口lna_aux、所述第二天线ant1连接，用于对接收的低频信号进行滤波处理。
[0049]
在其中一个实施例中，所述第一滤波单元222包括第三双工器，其中，所述第三双工器的一第一端与所述第二功率放大器221的输出端连接，所述第三双工器的另一第一端与所述第一辅助输入端口lna_aux连接，所述第三双工器的公共端与所述第二天线ant1连接。
[0050]
需要说明的是，在本技术实施例中，第三双工器还可以用其他具有滤波功率的滤波器件替换，在此，对第一滤波单元不做进一步的限定。
[0051]
基于如图3所示的射频系统，以低频信号为n28a频段信号阐述其对n28频段信号的两路发射路径、第一子接收路径和第二子接收路径。
[0052]
第一发射路径：射频收发器100输出n28a频段发射信号进入收发单元211，经过内部集成的第一功率放大器2111进行信号放大，然后通过内置的第一双工器212对带外信号进行滤波然后经过第一双工器212公共端输出，再经过第一天线端口lb_ant1输出，最后到达第一天线ant0。
[0053]
第二发射路径：射频收发器100输出n28a频段发射信号进入发射模块220中的第二功率放大器221进行信号放大，从第二功率放大器221输出后进入第一滤波单元222进行滤波处理然后最后到达第二天线ant1。
[0054]
第一子接收路径：第一天线ant0接收来之空间中的n28a频段信号，n28a频段的接
收信号进入第一双工器212，经过第一双工器212滤除带外信号，n28a频段信号从第一双工器212输出至第一低噪声放大器2112，对n28频段接收信号进行放大处理，最后输出到射频收发器100。
[0055]
第二子接收路径：第二天线ant1接收来之空间中的n28a频段信号，n28a频段的接收信号进入发射模块220的滤波单元222进行滤波处理，滤波处理后的n28a频段信号经第一辅助输入端口lna_aux进入收发单元211的第二低噪声放大器2113对n28a频段接收信号进行放大处理，最后输出到射频收发器100。
[0056]
请继续参考图4，当第一双工器212与第一功率放大器2111、第一低噪声放大器2112间接连接时，可以理解为，第一双工器212外置于收发单元211。收发单元211还额外配置有第一辅助端口lb_txout、第二辅助端口lb_rxin、第三辅助端口lb_trx。其中，第一双工器212的一第一端经所述第一辅助端口lb_txout与所述第一功率放大器2111的输出端连接，所述第一双工器212的另一第一端经所述第二辅助端口lb_rxin与所述第二低噪声放大器2113的输入端连接，所述第一双工器212的公共端经所述第三辅助端口lb_trx与所述第一天线端口lb_ant1连接。
[0057]
基于如图4所示的射频系统，以低频信号为n28a频段信号阐述其对n28a频段信号的两路发射路径、第一子接收路径和第二子接收路径。
[0058]
第一发射路径：射频收发器100输出第一路n28a频段发射信号进入收发单元211，经过内部集成的第一功率放大器2111进行信号放大，然后通过第一辅助端口lb_txout输出放大后的n28a频段信号，进入外挂的第一双工器212对带外信号进行滤波然后经过双工器公共端输出，再通过收发单元211的第三辅助端口lb_trx重新进入收发单元211内部，经过第一天线端口lb_ant1输出，最后到达第一天线ant0。
[0059]
第二发射路径：射频收发器100输出n28a频段发射信号进入发射模块220中的第二功率放大器221进行信号放大，从第二功率放大器221输出后进入第一滤波单元222进行滤波处理然后最后到达第二天线ant1。
[0060]
第一子接收路径：第一天线ant0接收来之空间中的n28a频段信号，n28a频段的接收信号经第一天线端口lb_ant1、第三辅助端口lb_trx进入第一双工器212的公共端，经过n28a双工器滤除带外信号，n28a频段信号从第一双工器212的第一端输出，经第二辅助端口lb_rxin进入收发单元211的第一低噪声放大器2112对n28a频段接收信号进行放大处理，最后经第一输出端口lna_out1输出到射频收发器100。
[0061]
第二子接收路径：第二天线ant1接收来之空间中的n28a频段信号，n28a频段的接收信号进入发射模块220的滤波单元222进行滤波处理，滤波处理后的n28a频段信号经第一辅助输入端口lna_aux进入收发单元211的第二低噪声放大器2113对n28a频段接收信号进行放大处理，最后经第二输出端口lna_out2输出到射频收发器100。
[0062]
如图5所示，在其中一个实施例中，所述接收电路300被配置有用于与所述第三天线ant2连接的第二天线端口lb_ant2和用于与所述第四天线ant3连接的第二辅助输入端口lan in aux。具体的，所述接收电路300包括第一接收模块310和第二接收模块320。所述第一接收模块310被配置有分别与所述射频收发器100、第二天线端口lb_ant2连接的所述第一接收通路。所述第一接收通路用于对经所述第二天线端口lb_ant2传输的低频信号进行滤波、低噪声放大处理并传输至所述射频收发器100，以实现对低频信号的接收处理。所述
第二接收模块320被配置有分别与所述第二辅助输入端口lan in aux、射频收发器100连接的所述第二接收通路。所述第二接收通路用于对经所述第二辅助输入端口lan in aux传输的低频信号进行低噪声放大处理并传输至所述射频收发器100，以实现对低频信号的接收处理。
[0063]
如图6所示，第一接收模块310可包括第三低噪声放大器311和第二滤波单元312。其中，第二滤波单元312的第一端与第二天线端口lb_ant2连接，第二滤波单元312的第二端与所述第三低噪声放大器311的输入端连接，第三低噪声放大器311的输出端与所述射频收发器100连接。第二滤波单元312用于对经第二天线端口lb_ant2接收的低频信号进行滤波处理，以滤波低频信号以外的杂散波，以输出纯净的低频信号。第三低噪声放大器311用于对接收的滤波处理的低频信号，并对该低频信号进行低噪声放大处理。第二接收模块320可包括第四低噪声放大器321。其中，第四低噪声放大器321的输入端与第二辅助输入端口lan in aux连接，第三低噪声放大器311的输出端与所述射频收发器100连接，用于经第二辅助输入端口lan in aux接收第四天线ant3接收的低频信号，并对接收的低频信号进行低噪声放大处理。
[0064]
本实施例提供的接收电路300通过设置第一接收模块310和第二接收模块320，可以为实现对两路低频信号的接收处理。在本技术实施例中，接收电路300中所包括的各个模块均可集成在同一接收器件中，该接收器件可以为射频低噪声放大器模组(low noise amplifier front end module，lfem)，简称lfem器件，其具体可包括低噪声放大器和至少一个滤波器等，可用于支持对低频信号(例如，包括至少一个低频频段的4g lte信号和5g nr信号)的接收处理。本技术实施例中，通过设置该lfem器件，可以提高该射频系统的集成度，降低射频系统的占用空间，有利于射频系统的小型化设计。
[0065]
请继续参考图6，在其中一个实施例中，所述接收电路300还包括滤波模块330。其中，滤波模块330分别与接收电路300的第二辅助输入端口lan in aux、第四天线ant3连接，滤波模块330用于对所述第四天线ant3接收的所述低频信号进行滤波处理。通过设置滤波模块330，第二接收模块320接收的低频信号为滤波处理后的信号，第二接收模块320可以对滤波处理后的低频信号进行低噪声放大处理。
[0066]
如图7所示，在其中一个实施例中，滤波模块330还可以内置在lfem器件中。其中，滤波模块330可设置在所述第二接收模块320与第二辅助输入端口lan in aux之间，以使lfem器件能够实现对经第四天线ant3接收的低频信号的滤波、低噪声放大处理。
[0067]
基于如图7所示的射频系统，以低频信号为n28频段信号阐述其对n28a频段信号的第一接收路径和第二接收路径。
[0068]
第一接收路径：第三天线ant2接收来之空间中的n28a频段信号，n28a频段的接收信号进入接收电路300，经过第一接收模块310中的第一滤波单元312的滤除以及第三低噪声放大器311的低噪声放大处理，最后输出到射频收发器100。
[0069]
第二接收路径：第四天线ant3接收来之空间中的n28a频段信号，n28a频段的接收信号进入接收电路300，经过滤波模块330的滤波处理，以及第二接收模块320中的第四低噪声放大器321的低噪声放大处理，最后输出到射频收发器100。
[0070]
需要说明的是，其他接收路径和发射路径可参考前述说明，在此，不再赘述。
[0071]
如图8所示，在其中一个实施例中，所述低频信号包括多个低频频段的射频信号，
示例性的，多个低频频段可包括n5、n8、n20、n28、n71频段中的至少两种。当第一双工器212内置在收发单元211中时，收发单元211中配置的所述第一辅助输入端口lna_aux的数量为多个，所述第一双工器212的数量为多个，且各所述第一双工器212输出的射频信号的频段不同。其中，第一辅助输入端口lna_aux的数量、第一双工器212的数量分别可以与低频信号的低频频段数相同。在实施例中，为了便于说明，以低频信号包括n5、n8、n20、n28、n71这五个低频频段中的任意两个射频信号为例进行说明。
[0072]
其中，所述收发单元211还可包括第一开关单元2114、第二开关单元2115和第三开关单元2116。其中，第一开关单元2114的第一端与所述第一功率放大器2111的输出端连接，所述第一开关单元2114的多个第二端分别与多个所述第一双工器212的一第一端一一对应连接。其中，第一开关单元2114可用于选择导通第一功率放大器2111分别与各第一双工器212的一第一端之间的射频通路。第二开关单元2115的多个第一端分别与多个所述第一双工器212的公共端一一对应连接，所述第二开关单元2115的第二端与所述第一天线端口lb_ant1连接，第二开关单元2115可用于选择导通第一天线端口lb_ant1分别与各第一双工器212公共端之间的射频通路。示例性，第一开关单元2114、第二开关单元2115可以为单刀多掷开关。示例性的，第一开关单元2114和第二开关单元2115可以均为sp9t开关。
[0073]
第三开关单元2116的两个第一端分别与所述第一低噪声放大器2112、第二低噪声放大器2113的输入端一一对应连接，所述第三开关单元2116的多个第二端分别与多个所述第一双工器212的另一第一端、多个所述第一辅助输入端口lna_aux一一对应连接。具体的，第三开关单元2116可以包括多个独立的射频开关，示例性的，第三开关单元2116可包括第一射频开关和第二射频开关，其中，第一射频开关的第一端与第一低噪声放大器2112的输入端连接，第一射频开关的多个第二端分别与部分第一双工器212的另一第一端，以及部分第一辅助输入端口lna_aux一一对应连接。第二射频开关的第一端与第二低噪声放大器2113的输入端连接，第二射频开关的多个第二端分别与剩余的第一双工器212的另一第一端，以及剩余的第一辅助输入端口lna_aux一一对应连接。
[0074]
如图9所示，在其中一个实施例中，所述低频信号包括多个低频频段的射频信号，第一双工器212外置于收发单元211。所述收发单元211还包括：第一开关单元2114、第二开关单元2115、第三开关单元2116和多个第二双工器2117。其中，第二双工器2117用于滤除所述低频信号以外的杂散波，且各所述第二双工器2117以及所述第一双工器212输出的射频信号的频段不同。第一双工器212和第二双工器2117的总数量可以与低频频段的频段数相同。其中，外置于收发单元211的第一双工器212的数量可以为一个，也可以为多个。需要说明的是，在本技术实施例中，对外置于收发单元211的第一双工器212的数量不做进一步的限定。
[0075]
在本技术实施例中，以低频信号包括n5、n8、n20、n28、n71频段中的任意三种，其中一个为n28a频段信号。其中，第一双工器212的数量为一个，用于输出n28a频段信号，第二双工器2117的数量为两个，用于输出n5、n8、n20、n71频段中任意两个射频信号。
[0076]
可选的，第一双工器212的数量也可以为多个。当第一双工器212的数量为多个时，收发单元211可配置多组辅助端口，每组辅助端口均可包括第一辅助端口lb_txout、第二辅助端口lb_rxin和第三辅助端口lb_trx。其中，第一开关单元2114的第一端与所述第一功率放大器2111的输出端连接，所述第一开关单元2114的多个第二端分别与所述第一辅助端口
lb_txout、多个第二双工器2117的一第一端一一对应连接。所述第二开关单元2115的多个第一端分别与所述第三辅助端口lb_trx，多个第二双工器2117的公共端一一对应连接，所述第二开关单元2115的第二端与第一天线端口lb_ant1连接。所述第三开关单元2116的两个第一端分别与所述第一低噪声放大器2112、第二低噪声放大器2113的输入端一一对应连接，所述第三开关单元2116的多个第二端分别与多个所述第二双工器2117的另一第一端、第二辅助端口lb_rxin、多个所述第一辅助输入端口lna_aux一一对应连接。
[0077]
在本技术实施例中，对第一开关单元2114、第二开关单元2115、第三开关单元2116的具体开关类型以及所包括射频开关的组成形式不限于上述举例说明，在本技术实施例中，对第一开关单元2114、第二开关单元2115、第三开关单元2116的具体开关类型以及所包括的射频开关的组成形式不做进一步的限定。
[0078]
本实施例中的收发模块210可以支持对多个低频频段的射频信号的发射和双路接收处理，可以拓展该射频系统的带宽。
[0079]
请继续参考图8和图9，在其中一个实施例中，收发单元211还包括耦合器2118。耦合器2118设置在第二开关单元2115和第一天线端口lb_ant1之间的射频通路上，用于耦合该射频通路上的所述低频信号，以检测所述低频信号的功率信息。其中，耦合器可经耦合输出端cpl_out输出耦合信号至射频收发器100。具体的，耦合信号包括前向耦合信号和反向耦合信号，基于前向耦合信号，可以检测该低频信号的前向功率信息；基于反向耦合信号，可以对应检测该低频信号的反向功率信息。
[0080]
请继续参考图8和图9，在其中一个实施例中，收发单元211还包括2g低频发射电路2101和2g高频发射电路2102。其中，2g低频发射电路2101包括第三功率放大器和第一滤波器。其中，第三功率放大器的输入端与输入端口gsm lb in连接，用于支持对2g低频信号的功率放大处理，第三功率放大器的输出端经第一滤波器与第二开关的单元的第一端连接。第一滤波器用于对2g低频信号进行滤波处理。2g高频发射电路2102包括第四功率放大器和第二滤波器。第四功率放大器的输入端与输入端口gsm hb in连接，用于支持对2g高频信号的功率放大处理，第四功率放大器的输出端经第二滤波器与高频输出端口gsm hb out连接。第二滤波器用于对2g高频信号进行滤波处理。
[0081]
在本实施例中，射频系统还可以支持对2g低频信号和2g高频信号的发射处理，可以提高射频系统所发射的射频信号的频率范围，以提高该射频系统的通性性能。
[0082]
如图10所示，在其中一个实施例中，所述低频信号包括多个低频频段的射频信号，发射模块220中的所述第三双工器的数量为多个。其中，第三双工器的数量可以与低频频段的频段数相同。示例性的，第三双工器的数量可以为三个，三个第三双工器输出的低频信号的频段各不相同，其中，三个第三双工器可分别一一对应输出n5、n8、n20、n28、n71这五个低频频段任意三个的射频信号。其中，所述收发模块210还包括：第四开关单元223和第五开关单元224。其中，第四开关单元223的第一端与所述第二功率放大器221的输出端连接，所述第四开关单元223的多个第二端分别与多个所述第三双工器的一第一端一一对应连接，多个所述第三双工器的另一第一端分别与多个所述第一辅助输入端口lna_aux一一对应连接。第四开关单元223可以选择导通第二功率放大器221与任一双工器之间的射频通路。第五开关单元224的多个第一端分别与多个所述第三双工器的公共端一一对应连接，所述第五开关单元224的第二端与所述第二天线ant1连接。第五开关单元224可以选择导通第二天
线ant1与任一双工器之间的射频通路。具体的，第四开关单元223、第五开关单元224均可以为单刀多掷开关，示例性的，可均为sp9t开关。
[0083]
如图11所示，在其中一个实施例中，所述发射模块220还包括设置在所述第一滤波单元222与所述第二天线ant1之间的射频通路上的耦合单元225，用于耦合所述射频通路上的所述低频信号，以检测所述低频信号的功率信息。其中，耦合单元225可输出耦合信号至射频收发器100。具体的，耦合信号包括前向耦合信号和反向耦合信号，基于前向耦合信号，可以检测该低频信号的前向功率信息；基于反向耦合信号，可以对应检测该低频信号的反向功率信息。
[0084]
如图12所示，在其中一个实施例中，所述低频信号包括多个低频频段的射频信号，第二辅助输入端口的数量为多个、第二滤波单元312的数量也为多个。其中，第二滤波单元312的数量可以与低频频段的频段数相同，其各个第二滤波单元312输出的低频信号的频段各不相同。其中，所述第一接收模块310包括：第三低噪声放大器311、第六开关单元313、第七开关单元314和多个第二滤波单元312。所述第三低噪声放大器311的输入端与所述第六开关单元313的一第一端与连接，所述第三低噪声放大器311的输出端与所述射频收发器100连接；所述第六开关单元313的多个第二端分别与多个第二辅助输入端口、多个所述第二滤波单元312的第一端一一对应连接；多个所述第二滤波单元312的第二端分别与所述第七开关单元314的多个第一端一一对应连接，所述第七开关单元314的第二端与所述第二天线端口lb_ant2连接。
[0085]
所述第二接收模块320包括第四低噪声放大器321，其中，所述第四低噪声放大器321的输入端与所述第六开关单元313的一第一端连接，所述第四低噪声放大器321的输出端与所述射频收发器100连接。
[0086]
所述滤波模块330包括多个第三滤波单元331和第八开关单元322，其中，第三滤波单元331的数量可以与低频频段的频段数相同。滤波模块330所包括的多个第三滤波单元331输出的射频信号的频段各不相同。其中，多个所述第三滤波单元331的第一端分别与所述第六开关单元313的多个第二端一一对应连接，多个所述第三滤波单元331的第二端分别与所述第八开关单元322的多个第一端一一对应连接，第八开关单元322的第二端与所述第四天线ant3连接。需要说明的是，在本技术实施例中，滤波模块330包括的多个第三滤波单元331可以部分内置在接收电路300中，部分外置于接收电路300，也可以全部内置在接收电路300中，也可以全部外置于该接收电路300。示例性的，用于输出n28a频段的第三滤波单元331可外置与接收电路300，用于输出其他频段的射频信号的第二滤波单元312可以内置在接收电路300中。在本技术实施例中，对多个第三滤波单元331的设置位置不做限定。
[0087]
基于如图12所示的射频系统，以n28a频段信号为例，阐述第一接收路径和第二接收路径的工作原理。
[0088]
第一接收路径：第三天线ant2接收来自空间中的n28a频段信号，然后n28a频段信号通过接收电路300的第三天线端口lb_ant2进入接收电路300内部，经过内部的第七开关单元314进入第二滤波单元312对低频信号的带外噪声进行滤波，然后经过第六开关单元312进入第三低噪声放大器311，以对接收进行放大处理，最后进入到射频收发器100。
[0089]
第二接收路径：第四天线ant3接收来自空间中的n28a频段信号，然后n28a频段信号经第八开关单元332进入第三滤波单元331，对低频信号的带外噪声进行滤波，然后通过
第二辅助输入端口lna in aux进入接收电路300内部，经过第六开关单元312进入第四低噪声放大器321，以对接收进行放大处理，最后进入到射频收发器100。
[0090]
如图13所示，在其中一个实施例中，接收电路300中还包括用于支持对中高频信号进行滤波和低噪声放大处理的第三接收模块340。其中，中高频信号可包括多个中频频段的射频信号和多个高频频段的射频信号，其中，射频信号可以为4g信号，也可以为5g信号。
[0091]
本实施例中，通过在接收电路300中设置第三接收模块340，可以拓展其接收电路300接收射频信号的频率范围，以提高射频系统的接收频率范围。
[0092]
在其中一个实施例中，所述第一天线ant0、第三天线ant2的天线效率均高于所述第二天线ant1、第四天线ant3的效率。一般，该射频系统应用在通信设备中时，由于受到通信设备结构的限制，如图14所示，通常会将第一天线ant0和第三天线ant2分别设置在通信设备的顶边框101和底边框103，将第二天线ant1和第四天线ant3设置在通信设备的两个侧边框102、104，因此，第一天线ant0和第三天线ant2的效率均高于第二天线ant1和第四天线ant3的效率。
[0093]
如图15所示，在其中一个实施例中，所述射频系统还包括第一放大模块400。其中，所述第一放大模块400可设置在第一辅助输入端口lna_aux与第二天线ant1之间的接收通路上，用于对接收的所述低频信号进行放大处理。具体的，第一放大模块400的输入端与第一滤波单元222连接，所述第一放大模块的输出端与所述第一辅助输入端口lna_aux连接。具体的，第一放大模块400可包括第五低噪声放大器，第五低噪声放大器的输入端作为所述第一放大模块400的输入端，第五低噪声放大器的输出端作为第一放大模块400的输出端。
[0094]
为了便于说明，基于如图15所示的射频系统，以n28a频段的射频信号为例对本实施例中的低频信号的第二子接收路径的信号接收过程进行说明：
[0095]
第二子接收路径：第二天线ant1接收来之空间中的n28a频段信号，n28a频段的接收信号进入发射模块220，经第五开关单元224输出至滤波单元222进行滤波处理，滤波处理后的n28a频段信号经第一放大模块400对n28a频段接收信号进行放大处理后输出至第一辅助输入端口lna_aux，并进入收发单元211的第二低噪声放大器2113对n28a频段接收信号进行二次放大处理，最后输出到射频收发器100。
[0096]
需要说明的是，其他接收路径和发射路径可参考前述说明，在此，不再赘述。
[0097]
在本技术实施例中，通过在第一辅助输入端口lna_aux和第二天线ant1之间设置一第一放大模块400，可以理解为，在第二子接收路径上设置了两级低噪声放大器，可以提高第二子接收路径上所接收的低频信号的信号强度可以提高第二子接收路径所接收的低频信号的信号强度，进而可以避免第二天线ant1效率低以及远离第二低噪声放大器2113插损大而影响第二子接收路径上低频信号的接收性能的情况发生，可以提高第二子接收路径上低频信号的接收性能。
[0098]
如图16所示，在其中一个实施例中，所述射频系统还包括第二放大模块500。其中，第二放大模块500设置在所述第四天线ant3与所述第二辅助输入端口lan in aux之间的射频通路上，用于对接收的所述低频信号进行放大处理。具体的，第二放大模块500的输入端与滤波模块330连接，所述第二放大模块500的输出端与所述第二辅助输入端口lan in aux连接。具体的，第二低噪声放大器2113模块可包括第六低噪声放大器，第六低噪声放大器的输入端作为所述第二放大模块500的输入端，第六低噪声放大器的输出端作为第二放大模
块500的输出端。
[0099]
为了便于说明，基于如图16所示的射频系统，以n28a频段的射频信号为例对本实施例中的低频信号的第二接收路径的信号接收过程进行说明：
[0100]
第二接收路径：第四天线ant3接收来自空间中的n28a频段信号，然后n28a频段信号经进入滤波模块330，对低频信号的带外噪声进行滤波，然后经第二放大模块500对接收的n28a频段信号进行放大处理，然后通过第二辅助输入端口lna in aux进入接收电路300内部，经过第六开关单元312进入第四低噪声放大器321，以对接收的n28a频段信号进行二次放大处理，最后进入到射频收发器100。
[0101]
需要说明的是，其他接收路径和发射路径可参考前述说明，在此，不再赘述。
[0102]
在本技术实施例中，通过在第二辅助输入端口lan in aux和第四天线ant3之间设置第二放大模块500，可以理解为，在第二接收路径上设置了两级低噪声放大器，可以提高第二接收路径上所接收的低频信号的信号强度，进而可以避免第四天线ant3效率低以及远离第四低噪声放大器321插损大而影响第二接收路径上低频信号的接收性能的情况发生，可以提高第二接收路径上低频信号的接收性能。
[0103]
本技术实施例还提供一种通信设备，该通信设备上设置有上述任一实施例中的射频系统。
[0104]
通过在通信设备上设置该射频系统，能够实现4*4mimo接收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍提高对于低频信号的吞吐量；可以提升下载速率以提高用户的体验，同时，当通信设备位于小区边缘、楼宇深处、电梯等弱信号环境时通过4*4mimo接收，具有更高的分集增益及更大的覆盖距离；并且器件具有高集成度，减小了射频系统中各器件占用基板的面积，同时还可以简化布局布线，节约成本。
[0105]
如图17所示，进一步的，以通信设备为手机11为例进行说明，具体的，如图17所示，该手机11可包括存储器21(其任选地包括一个或多个计算机可读存储介质)、处理电路22、外围设备接口23、射频系统24、输入/输出(i/o)子系统26。这些部件任选地通过一个或多个通信总线或信号线29进行通信。本领域技术人员可以理解，图17所示的手机11并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。图17中所示的各种部件以硬件、软件、或硬件与软件两者的组合来实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。
[0106]
存储器21任选地包括高速随机存取存储器，并且还任选地包括非易失性存储器，诸如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储器设备、或其他非易失性固态存储器设备。示例性的，存储于存储器21中的软件部件包括操作系统211、通信模块(或指令集)212、全球定位系统(gps)模块(或指令集)213等。
[0107]
处理电路22和其他控制电路(诸如射频系统24中的控制电路)可以用于控制手机11的操作。该处理电路22可以包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路等。
[0108]
处理电路22可以被配置为实现控制手机11中的天线的使用的控制算法。处理电路22还可以发出用于控制射频系统24中各开关的控制命令等。
[0109]
i/o子系统26将手机11上的输入/输出外围设备诸如键区和其他输入控制设备耦接到外围设备接口23。i/o子系统26任选地包括触摸屏、按键、音调发生器、加速度计(运动
传感器)、周围光传感器和其他传感器、发光二极管以及其他状态指示器、数据端口等。示例性的，用户可以通过经由i/o子系统26供给命令来控制手机11的操作，并且可以使用i/o子系统26的输出资源来从手机11接收状态信息和其他输出。例如，用户按压按钮261即可启动手机或者关闭手机。
[0110]
射频系统24可以为前述任一实施例中的射频系统。
[0111]
在本说明书的描述中，参考术语“其中一个实施例”、“可选地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0112]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。