一种收发信号处理电路、处理方法及通讯设备

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种收发信号处理电路、处理方法及通讯设备。

背景技术

随着5G网络的兴起，5G智能终端得到了很好的发展和应用，给人们的工作，生活和学习都带来了非常大的便捷，移动终端中的射频频段和MIMO(Multiple Input MultipleOutput，多进多出)接收信号也变得更多和复杂，同时各个国家和地区的射频频段和MIMO需求也不相同，这给5G的射频前端设计带来了更大的挑战。

现有这种常规的设计方案，是一个常规的5G SA(Standalone)独立组网，NSA(Non-Standalone)非独立组网的设计方案，天线1的对应链路信号满足实现全频段的SA需求，天线2的对应链路信号配合天线1的链路满足实现NSA的组合需求，天线3的对应链路信号满足LTE，SA，NSA的分集接收需求。设计存在较多冗余且复杂，对于PCB的布板面积也大大的增加，同时对性能影响也较大，对于设计成本也大大的增加，给设计人员带来很大困扰。

发明内容

本发明的目的在于提出一种收发信号处理电路、处理方法及通讯设备，减小整体面积，提高集成度，降低成本。

为实现上述目的，本发明提供一种收发信号处理电路，包括：

射频收发器、第一天线、第二天线、第三天线、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第一开关和第二开关；

所述射频收发器用于收发射频信号；

所述第一天线用于发射全频段主集信号和接收全频段主集信号；

所述第二天线用于发射中高频分集信号和接收中高频分集信号；

所述第三天线用于接收低频分集信号，所述第二天线的工作频段和所述第三天线的工作频段不同；

所述第一滤波器的第一端连接所述射频收发器，所述第一滤波器的第二端通过所述第一开关连接所述第一天线，用于隔离所述主集发射信号和主集接收信号并过滤所述全频段主集信号；

所述第二滤波器的第一端连接所述射频收发器，所述第二滤波器的第二端通过所述第二开关连接所述第二天线，用于隔离所述中高频分集发射信号和所述中高频分集接收信号并过滤所述中高频分集信号；

所述第三滤波器的第一端连接所述射频收发器，所述第三滤波器的第二端连接所述第三天线，用于接收和过滤低频分集信号。

进一步的，还包括5G多模多频功率放大器；所述5G多模多频功率放大器连接所述第一滤波器的第三端；用于对所述射频收发器产生的主集发射信号进行功率放大处理，并将处理后的主集发射信号通过所述第一滤波器传输至所述第一天线进行发射。

进一步的，还包括非独立组网功率放大器；所述非独立组网功率放大器连接所述第二滤波器的第三端，用于对所述射频收发器产生的中高频分集发射信号进行功率放大处理，并将处理后的中高频分集发射信号通过所述第二滤波器传输至第二天线进行发射。

进一步的，还包括三个低噪声放大器，分别连接于所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器与所述射频收发器之间，分别用于对所述第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器所接收到的信号进行信号放大，并将放大后的信号传输至所述射频收发器。

进一步的，所述第一滤波器为全频段双工滤波器。

进一步的，所述第二滤波器为中高频双工滤波器，所述中高频双工滤波器的工作频段包括：B1/B2/B3/B4/B7/B32/B66/B38/B40/B41。

进一步的，所述第三滤波器为低频段分集接收滤波器，所述低频段分集接收滤波器的工作频段包括：B5/B8/B12/B13/B17/B18/B19/B20/B26/B28。

另一方面，本发明还提供一种收发信号处理方法，所述方法包括：

主集信号通过射频收发器的第一输出端输出，经过5G多模多频功放电路进行信号放大处理，放大后的信号经过全频段双工滤波器和第一开关切换至第一天线进行信号的发射；

主集信号通过第一天线进行接收，通过所述第一开关进行切换至所述全频段双工滤波器进行滤波，再经过第一低噪声放大器进行信号放大处理，放大后的信号进入所述射频收发器的第一输入端进行内部信号解调处理；

中高频分集信号通过第二天线进行传输接收，通过第二开关进行切换至对应中高频双工滤波器进行滤波，再经过第二低噪声放大器进行信号放大，放大后的信号进入所述射频收发器的第二输入端进行内部信号解调处理；

4G的中高频信号通过所述射频收发器的第二输出端输出，经过非独立组网功放电路进行信号放大处理，放大后的信号经过所述中高频双工滤波器和第二开关切换至所述第二天线进行4G中高频信号的发射；

低频分集信号通过第三天线进行接收，经过低频段分集接收滤波器进行滤波，再经过第三低噪声放大器进行信号放大，放大后的信号进入所述射频收发器的第三输入端进行内部信号解调处理。

进一步的，所述主集信号、中高频分集信号和低频分集信号均包括3G、4G或5G信号。

另一方面，本发明还提供一种通讯设备，包括上述的收发信号处理电路。

相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

与第一天线相连的第一滤波器用于隔离所述主集发射信号和主集接收信号并过滤所述全频段主集信号；与第二天线相连的用于隔离所述中高频分集发射信号和所述中高频分集接收信号并过滤所述中高频分集信号；与第三天线相连的第三滤波器用于接收和过滤所述低频分集信号；采用上述设计可满足通话或者数据传输、上网等功能需求。射频前端的分集由于采用独立的低频段分集接收滤波器，可减少中高频分集滤波器的使用，占用面积小，减少不必要的线路损耗和PCB布板面积，提高接收信号性能，降低整体设计成本。

附图说明

图1为本发明实施例一中收发信号处理电路的功能模块流程图；

图2为本发明实施例二中收发信号处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的一种收发信号处理电路、处理方法及通讯设备进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

在本实施例中提出了一种收发信号处理电路，请参考图1所示，包括：射频收发器、第一天线、第二天线、第三天线、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第一开关和第二开关。

具体的，所述射频收发器用于收发射频信号；所述第一天线用于发射全频段主集信号和接收全频段主集信号；所述第二天线用于发射中高频分集信号和接收中高频分集信号；所述第三天线用于接收低频分集信号，所述第二天线的工作频段和所述第三天线的工作频段不同。

此外，所述第一滤波器的第一端连接所述射频收发器，所述第一滤波器的第二端通过所述第一开关连接所述第一天线，用于隔离所述主集发射信号和主集接收信号；所述第二滤波器的第一端连接所述射频收发器，所述第二滤波器的第二端通过所述第二开关连接所述第二天线，用于隔离所述中高频分集发射信号和所述中高频分集接收信号；所述第三滤波器的第一端连接所述射频收发器，所述第三滤波器的第二端连接所述第三天线。

在本实施例中，收发信号处理电路还包括5G多模多频功率放大器；所述5G多模多频功率放大器连接所述第一滤波器的第三端；用于对所述射频收发器产生的主集发射信号进行功率放大处理，并将处理后的主集发射信号通过所述第一滤波器传输至所述第一天线进行发射。

具体的，收发信号处理电路还包括非独立组网功率放大器；所述非独立组网功率放大器连接所述第二滤波器的第三端，用于对所述射频收发器产生的中高频分集发射信号进行功率放大处理，并将处理后的中高频分集发射信号通过所述第二滤波器传输至第二天线进行发射。

在本实施例中，收发信号处理电路还包括三个低噪声放大器，分别连接于所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器与所述射频收发器之间，分别用于对所述第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器所接收到的信号进行信号放大，并将放大后的信号传输至所述射频收发器。

其中，所述第一滤波器为全频段双工滤波器。

所述第二滤波器为中高频双工滤波器，所述中高频双工滤波器的工作频段包括：B1/B2/B3/B4/B7/B32/B66/B38/B40/B41。

具体的，以B1/B3/B7为例，Band1，Band3，Band7主集接收信号通过天线1输入，经过第一开关进行切换，分别进入Band1，Band3，Band7的双工器进行接收滤波，信号通过低噪声放大器进行信号放大，最终进入射频收发器进行数据解调等处理，实现整个接收信号的设计，以此来满足通话或者数据传输，上网等功能需求。

Band1，Band3，Band7分集接收信号通过天线2输入，经过第二开关进行切换，分别进入Band1，Band3，Band7的中高频双工滤波器进行接收滤波，通过低噪声放大器进行信号放大，最终进入射频收发器进行信号数据解调等处理，实现整个分集接收信号的设计。

此设计不局限于Band1，Band3，Band7所有的频段都适用与该设计，与常规的设计比较，其走线更短，损耗更小，减少了PCB的布板面积，零部件摆件比较灵活降低了总体的调试难度，提升了终端中高频频段的接收灵敏度的性能。可以给用户带来更佳的通话质量和更流畅的上网体验。从而可以提高产品性能，减少研发周期和开发及测试费用。

所述第三滤波器为低频段分集接收滤波器，所述低频段分集接收滤波器的工作频段包括：B5/B8/B12/B13/B17/B18/B19/B20/B26/B28。

具体的，以B5/B8/B20为例，Band5，Band8，Band20主集接收信号通过天线1输入，经过第一开关进行切换，分别进入Band5，Band8，Band20的双工器进行接收滤波，通过低噪声放大器进行信号放大，最终进入射频收发器进行信号处理。

Band5，Band8，Band20分集接收信号通过天线3输入，经过低频段分集接收滤波器进行滤波，通过低噪声放大器进行信号放大，最终进入射频收发器进行信号处理。

具体的，在本实施例中，通过借用ENDC通路双工器的巧妙搭配设计，实现了中高频的分集接收的需求。此发明不在需要单独再增加分集接收电路部分。有效的降低了BOM(Bill of Material物料清单)的设计成本。PCB的器件摆件面积大约减少了射频部分的1/4，PCB走线也减少了走线插损，提高了中高频频段接收灵敏度的性能，可以给用户带来更佳的通话质量和更流畅的上网体验，同时也减少了研发周期和更多的开发及测试费用。

实施例二

在本实施例中提出了一种收发信号处理方法，请参考图2所示，所述方法包括：

主集信号通过射频收发器的第一输出端输出，经过5G多模多频功放电路进行信号放大处理，放大后的信号经过全频段双工滤波器和第一开关切换至第一天线进行信号的发射；

主集信号通过第一天线进行接收，通过所述第一开关进行切换至所述全频段双工滤波器进行滤波，再经过第一低噪声放大器进行信号放大处理，放大后的信号进入所述射频收发器的第一输入端进行内部信号解调处理；

中高频分集信号通过第二天线进行传输接收，通过第二开关进行切换至对应中高频双工滤波器进行滤波，再经过第二低噪声放大器进行信号放大，放大后的信号进入所述射频收发器的第二输入端进行内部信号解调处理；

4G的中高频信号通过所述射频收发器的第二输出端输出，经过非独立组网功放电路进行信号放大处理，放大后的信号经过所述中高频双工滤波器和第二开关切换至所述第二天线进行4G中高频信号的发射；

低频分集信号通过第三天线进行接收，经过低频段分集接收滤波器进行滤波，再经过第三低噪声放大器进行信号放大，放大后的信号进入所述射频收发器的第三输入端进行内部信号解调处理。

在本实施例中，4G中高频信号使用第二主集发射信号，是配合第一天线通路的收发信号进行相关组合使用，3G/4G/5G的中高频分集信号借用第二天线进行接收。其中，所述主集信号、中高频分集信号和低频分集信号均包括3G、4G或5G信号。

实施例三

在本实施例中提出了一种通讯设备，包括实施例一中的收发信号处理电路。具体电路结构请参考实施一中的描述，在此不做赘述。

本实施例提出的通讯设备中，由于射频前端的分集只使用了低频段分集接收滤波器设计，减少了中高频分集滤波器的使用，零部件摆件占用面积小，与现有技术相比接收通路走线更短，损耗更小，降低了总体的调试难度，提升了终端的接收灵敏度的性能。可以给用户带来更佳的通话质量和更流畅的上网体验。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。