天线开关模块、射频前端和通信装置的制作方法

    技术2026-07-06  16


    本技术涉及无线通信领域,尤其涉及一种天线开关模块、射频前端和通信装置。


    背景技术:

    1、通信装置中多个通道(例如发射通道和接收通道、两个接收通道等)通过天线开关模块(antenna switch module,asm)耦合至多个天线,即asm的第一组端口用于耦合至多个通道,第二组端口用于耦合至多个天线。在射频信号的传输路径上串联的开关会带来较大的插损,影响射频信号的发射效率和接收灵敏度,所以传输路径上串联的开关数量越少越好。因此,在asm内部,通常第一组端口中单个端口与第二组端口中单个端口之间通过一个开关相耦合,当该开关闭合时,就可以将一个通道与一个天线导通,实现一个通道占用一个天线。当多个通道占用多个天线时,会涉及不同通道之间的切换以及不同天线之间的切换,例如同一天线分别与不同通道导通,或者,同一通道分别与不同天线导通,都会涉及控制多个开关的导通和关断。因此在开关的控制逻辑上会很复杂,在使用过程中容易存在控制逻辑冲突。例如可能存在将多个通道同时与一个天线导通,或者,将多个天线同时与一个通道导通。如果通过向asm的端口串联更多开关来对多个通道与多个天线之间导通的控制逻辑进行进一步约束,以避免控制逻辑冲突,但会增加传输路径的插损。


    技术实现思路

    1、本技术实施例提供一种天线开关模块、射频前端和通信装置,通过对asm两组端口的控制逻辑独立解耦,避免asm两组端口之间的导通产生冲突,并且不会增加插损。

    2、为达到上述目的,本技术的实施例采用如下技术方案:

    3、第一方面,提供了一种天线开关模块,包括:第一组端口、第二组端口、控制电路、开关电路以及寄存器;第一组端口通过开关电路耦合至第二组端口;第一组端口用于耦合至多个通道,第二组端口用于耦合至多个天线。寄存器用于存储第一虚拟公共节点的第一参数和第二参数,第一虚拟公共节点的第一参数用于指示第一虚拟公共节点与第一组端口中哪个端口导通,第一虚拟公共节点的第二参数用于指示第一虚拟公共节点与第二组端口中哪个端口导通;控制电路用于,根据第一虚拟公共节点的第一参数和第二参数经过译码后相与的结果,控制开关电路将第一组端口中的端口与第二组端口中的端口导通。

    4、本技术实施例提供的天线开关模块、射频前端和通信装置,通过在asm中建立虚拟公共节点,该虚拟公共节点为第一组端口与第二组端口之间导通的中间节点,在asm中的寄存器配置该虚拟公共节点的第一参数和第二参数,第一参数指示该虚拟公共节点与第一组端口中哪个端口导通,第一参数相当于控制第一组端口与虚拟公共节点之间的第一单刀多掷开关;第二参数指示该虚拟公共节点与第二组端口中哪个端口导通,第二参数相当于控制第二组端口与虚拟公共节点之间的第二单刀多掷开关。控制电路根据第一参数和第二参数控制开关电路将第一组端口中的端口与第二组端口中的端口导通,等价于将第一组端口中的端口通过该虚拟公共节点与第二组端口中的端口导通,通过对asm两组端口的控制逻辑独立解耦,避免了asm两组端口之间的导通产生冲突。并且由于没有增加物理开关,而是通过对asm中开关的控制逻辑进行约束,所以不会增加插损。

    5、在一种可能的实施方式中,多个通道包括发射通道和第一接收通道,多个天线包括第一天线和第二天线,第一组端口包括发射端口和第一接收端口,发射端口用于耦合至发射通道,第一接收端口用于耦合至第一接收通道,第二组端口包括第一天线端口、第二天线端口和探测参考信号srs输出端口,第一天线端口用于耦合至第一天线,第二天线端口用于耦合至第二天线,srs输出端口用于耦合至其他射频模块;开关电路包括:第一开关、第二开关、第四开关和第七开关;发射端口通过第一开关耦合至第一天线端口,发射端口通过第四开关耦合至第二天线端口,发射端口通过第七开关耦合至srs输出端口;第一接收端口通过第二开关耦合至第一天线端口。该实施方式公开了开关电路中的开关与各个端口之间的连接方式。

    6、在一种可能的实施方式中,控制电路具体用于,根据第一虚拟公共节点的第一参数和第二参数经过译码后相与的结果,控制开关电路将第一组端口中的端口与第二组端口中的端口导通。控制电路根据第一参数和第二参数经过译码后的相与运算,相当于前文所述的第一单刀多掷开关和第二单刀多掷开关通过虚拟公共节点串联,虚拟公共节点作为虚拟出的两组端口唯一的公共节点。相与运算的结果用于控制开关电路将第一组端口中的端口与第二组端口中的端口导通,等价于将第一组端口中的端口通过该虚拟公共节点与第二组端口中的端口导通,通过对asm两组端口的控制逻辑独立解耦,避免了asm两组端口之间的导通产生冲突。

    7、在一种可能的实施方式中,控制电路包括第一译码器、第二译码器、第一与门、第二与门、第三与门、第四与门;第一译码器的输入端用于输入第一虚拟公共节点的第一参数;第二译码器的输入端用于输入第一虚拟公共节点的第二参数;第一译码器的第一输出端和第二译码器的第一输出端分别耦合至第一与门的两个输入端,第一与门的输出端用于控制第一开关的导通和关断;第一译码器的第二输出端和第二译码器的第一输出端分别耦合至第四与门的两个输入端,第四与门的输出端用于控制第二开关的导通和关断;第一译码器的第一输出端和第二译码器的第二输出端分别耦合至第二与门的两个输入端,第二与门的输出端用于控制第四开关的导通和关断;第二译码器的第三输出端耦合至第三与门的两个输入端,第三与门的输出端用于控制第七开关的导通和关断。与门用于实现第一参数与第二参数的译码结果的相与运算,与门输出的运算结果用于控制开关的导通和关断。第一参数的不同译码结果表示第一组端口中的不同端口,第二参数的不同译码结果表示第二组端口中的不同端口。

    8、在一种可能的实施方式中,多个通道还包括第二接收通道,第一组端口还包括第二接收端口,第二接收端口用于耦合至所述第二接收通道,开关电路还包括第五开关,第二接收端口通过第五开关耦合至第二天线端口。在第一天线端口被占用时,第二接收端口可以通过第五开关与第二天线端口导通,从而占用第二天线端口。

    9、在一种可能的实施方式中,控制电路还包括第三译码器,第三译码器的输入端用于输入第三参数,第三译码器的输出端用于控制第五开关的导通和关断。第三参数用于控制第一组端口中的一个端口与第二组端口中的一个端口不经过虚拟公共节点而直接导通。

    10、在一种可能的实施方式中,寄存器还用于存储第二虚拟公共节点的第一参数和第二参数,第二虚拟公共节点的第一参数用于指示第二虚拟公共节点与第一组端口中哪个端口导通,第二虚拟公共节点的第二参数用于指示第二虚拟公共节点与第二组端口中哪个端口导通;控制电路用于,根据第一虚拟公共节点的第一参数和第二参数经过译码后相与的结果,或者,根据第二虚拟公共节点的第一参数和第二参数经过译码后相与的结果,控制开关电路将第一组端口中的端口与第二组端口中的端口导通。第二虚拟公共节点和第一虚拟公共节点是等价的,可以对等交换,这两个虚拟公共节点分别耦合的两个天线端口都可以作为主收发端口,不受布局布线的限制,使用更加灵活。

    11、在一种可能的实施方式中,多个通道包括发射通道、第一接收通道和第二接收通道,多个天线包括第一天线和第二天线;第一组端口包括发射端口、第一接收端口和第二接收端口,发射端口用于耦合至所述发射通道,所述第一接收端口用于耦合至所述第一接收通道,所述第二接收端口用于耦合至所述第二接收通道;第二组端口包括第一天线端口、第二天线端口和srs输出端口,第一天线端口用于耦合至第一天线,第二天线端口用于耦合至第二天线,srs输出端口用于耦合至其他射频模块;开关电路包括第一开关、第二开关、第四开关、第五开关和第七开关;发射端口通过第一开关耦合至第一天线端口,发射端口通过第四开关耦合至第二天线端口,发射端口通过第七开关耦合至srs输出端口;第一接收端口通过第二开关耦合至第一天线端口;第二接收端口通过第五开关耦合至第二天线端口。该天线开关模块支持一个发射通道和两个接收通道,并且这两个接收通道是等价的。

    12、在一种可能的实施方式中,控制电路包括第一译码器、第二译码器、第一与门、第二与门、第三与门、第四与门、第三译码器、第五译码器、第五与门、第六与门、第七与门、第八与门、第一或门、第二或门和第三或门;第一译码器的输入端用于输入第一虚拟公共节点的第一参数;第二译码器的输入端用于输入第一虚拟公共节点的第二参数;第五译码器的输入端用于输入第二虚拟公共节点的第一参数;第三译码器的输入端用于输入第二虚拟公共节点的第二参数;第一译码器的第一输出端和第二译码器的第一输出端分别耦合至第一与门的两个输入端,第一与门的输出端用于控制第一开关的导通和关断;第一译码器的第二输出端和第二译码器的第一输出端分别耦合至第四与门的两个输入端,第四与门的输出端用于控制第二开关的导通和关断;第一译码器的第一输出端和第二译码器的第二输出端分别耦合至第二与门的两个输入端,第二与门的输出端用于控制第四开关的导通和关断;第二译码器的第三输出端耦合至第三与门的两个输入端,第三与门的输出端用于控制第七开关的导通和关断;第五译码器的第一输出端和第三译码器的第一输出端分别耦合至第五与门的两个输入端,第五与门的输出端和第一与门的输出端分别耦合至第一或门的两个输入端,第一或门的输出端用于控制第一开关的导通和关断;第五译码器的第二输出端和第三译码器的第一输出端分别耦合至第八与门的两个输入端,第八与门的输出端用于控制第五开关的导通和关断;第五译码器的第一输出端和第三译码器的第二输出端分别耦合至第六与门的两个输入端,第六与门的输出端和第二与门的输出端分别耦合至第二或门的两个输入端,第二或门的输出端用于控制第四开关的导通和关断;第三译码器的第三输出端耦合至第七与门的两个输入端,第七与门的输出端和第三与门的输出端分别耦合至第三或门的两个输入端,第三或门的输出端用于控制第七开关的导通和关断。第一天线端口和第二天线端口是等价的,都可以分别作为主收发端口,当第一天线端口作为主收发端口时,通过第一虚拟公共节点与第一组端口中的一个端口相耦合;当第二天线端口作为主收发端口时,通过第二虚拟公共节点与第一组端口中的一个端口相耦合。

    13、在一种可能的实施方式中,第一组端口还包括srs输入端口,srs输入端口用于耦合至其他射频模块,开关电路还包括:第三开关和第六开关;srs输入端口通过第三开关耦合至第一天线端口,srs输入端口通过第六开关耦合至第二天线端口。通过srs输入端口从本通信装置的其他射频模块输入srs信号,并通过第一天线端口或第二天线端口发射出去。

    14、在一种可能的实施方式中,控制电路还包括第四译码器,第四译码器的输入端用于输入第四参数,第四译码器的第一输出端用于控制第三开关的导通和关断,第四译码器的第二输出端用于控制第六开关的导通和关断。第四参数用于控制第一组端口中的一个端口与第二组端口中的一个端口不经过虚拟公共节点而直接导通。

    15、在一种可能的实施方式中,同一虚拟公共节点的第一参数和第二参数存储于一个或两个寄存器中。位于一个寄存器中时,可以节省硬件成本并降低电路板面积。

    16、第二方面,提供了一种射频前端,包括功率放大器、第一线性放大器、第二线性放大器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器以及如第一方面及其任一实施方式所述的天线开关模块,功率放大器通过第一滤波器耦合至天线开关模块的发射端口,第一线性放大器通过第二滤波器耦合至天线开关模块的第一接收端口,第二线性放大器通过第三滤波器耦合至天线开关模块的第二接收端口。

    17、第三方面,提供了一种通信装置,包括如第二方面所述的射频前端、第一天线和第二天线,第一天线耦合至射频前端中天线开关模块的第一天线端口,第二天线耦合至射频前端中天线开关模块的第二天线端口。

    18、第二方面至第三方面的技术效果参照第一方面及其任一实施方式的技术效果,在此不再重复。


    技术特征:

    1.一种天线开关模块,其特征在于,包括:第一组端口、第二组端口、控制电路、开关电路以及寄存器;所述第一组端口通过所述开关电路耦合至所述第二组端口;所述第一组端口用于耦合至多个通道,所述第二组端口用于耦合至多个天线;

    2.根据权利要求1所述的天线开关模块,其特征在于,所述多个通道包括发射通道和第一接收通道,所述多个天线包括第一天线和第二天线,所述第一组端口包括发射端口和第一接收端口,所述发射端口用于耦合至所述发射通道,所述第一接收端口用于耦合至所述第一接收通道,所述第二组端口包括第一天线端口、第二天线端口和探测参考信号srs输出端口,所述第一天线端口用于耦合至所述第一天线,所述第二天线端口用于耦合至所述第二天线,所述srs输出端口用于耦合至其他射频模块;所述开关电路包括:第一开关、第二开关、第四开关和第七开关;

    3.根据权利要求2所述的天线开关模块,其特征在于,所述控制电路具体用于,根据所述第一虚拟公共节点的第一参数和第二参数经过译码后相与的结果,控制所述开关电路将所述第一组端口中的端口与所述第二组端口中的端口导通。

    4.根据权利要求3所述的天线开关模块,其特征在于,所述控制电路包括第一译码器、第二译码器、第一与门、第二与门、第三与门、第四与门;所述第一译码器的输入端用于输入所述第一虚拟公共节点的第一参数;所述第二译码器的输入端用于输入所述第一虚拟公共节点的第二参数;

    5.根据权利要求4所述的天线开关模块,其特征在于,所述多个通道还包括第二接收通道,所述第一组端口还包括第二接收端口,所述第二接收端口用于耦合至所述第二接收通道,所述开关电路还包括第五开关,所述第二接收端口通过所述第五开关耦合至所述第二天线端口。

    6.根据权利要求5所述的天线开关模块,其特征在于,所述控制电路还包括第三译码器,所述第三译码器的输入端用于输入第三参数,所述第三译码器的输出端用于控制所述第五开关的导通和关断。

    7.根据权利要求1所述的天线开关模块,其特征在于,

    8.根据权利要求7所述的天线开关模块,其特征在于,所述多个通道包括发射通道、第一接收通道和第二接收通道,所述多个天线包括第一天线和第二天线;所述第一组端口包括发射端口、第一接收端口和第二接收端口,所述发射端口用于耦合至所述发射通道,所述第一接收端口用于耦合至所述第一接收通道,所述第二接收端口用于耦合至所述第二接收通道;所述第二组端口包括第一天线端口、第二天线端口和srs输出端口,所述第一天线端口用于耦合至所述第一天线,所述第二天线端口用于耦合至所述第二天线,所述srs输出端口用于耦合至其他射频模块;所述开关电路包括第一开关、第二开关、第四开关、第五开关和第七开关;

    9.根据权利要求8所述的天线开关模块,其特征在于,所述控制电路包括第一译码器、第二译码器、第一与门、第二与门、第三与门、第四与门、第三译码器、第五译码器、第五与门、第六与门、第七与门、第八与门、第一或门、第二或门和第三或门;所述第一译码器的输入端用于输入所述第一虚拟公共节点的第一参数;所述第二译码器的输入端用于输入所述第一虚拟公共节点的第二参数;所述第五译码器的输入端用于输入所述第二虚拟公共节点的第一参数;所述第三译码器的输入端用于输入所述第二虚拟公共节点的第二参数;

    10.根据权利要求2-9任一项所述的天线开关模块,其特征在于,所述第一组端口还包括srs输入端口,所述srs输入端口用于耦合至其他射频模块,所述开关电路还包括:第三开关和第六开关;

    11.根据权利要求10所述的天线开关模块,其特征在于,所述控制电路还包括第四译码器,所述第四译码器的输入端用于输入第四参数,所述第四译码器的第一输出端用于控制所述第三开关的导通和关断,所述第四译码器的第二输出端用于控制所述第六开关的导通和关断。

    12.根据权利要求1-11任一项所述的天线开关模块,其特征在于,同一虚拟公共节点的第一参数和第二参数存储于一个或两个寄存器中。

    13.一种射频前端,其特征在于,包括功率放大器、第一线性放大器、第二线性放大器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器以及如权利要求1-12任一项所述的天线开关模块,所述功率放大器通过所述第一滤波器耦合至所述天线开关模块的发射端口,所述第一线性放大器通过所述第二滤波器耦合至所述天线开关模块的第一接收端口,所述第二线性放大器通过所述第三滤波器耦合至所述天线开关模块的第二接收端口。

    14.一种通信装置,其特征在于,包括如权利要求13所述的射频前端和多个天线,所述射频前端耦合至所述多个天线。


    技术总结
    本申请公开了一种天线开关模块、射频前端和通信装置,涉及无线通信领域,用于通过对ASM两组端口的控制逻辑独立解耦,避免ASM两侧端口之间的连接产生冲突,并且不会增加插损。天线开关模块包括:第一组端口、第二组端口、控制电路、开关电路以及寄存器;第一组端口通过开关电路耦合第二组端口;寄存器存储第一虚拟公共节点的第一参数和第二参数,第一参数用于指示第一虚拟公共节点与第一组端口中哪个端口导通,第二参数用于指示第一虚拟公共节点与第二组端口中哪个端口导通;控制电路根据第一虚拟公共节点的第一参数和第二参数经过译码后相与的结果,控制开关电路将第一组端口中的端口与第二组端口中的端口导通。

    技术研发人员:黄清华,李政,孙江涛,冯宝新
    受保护的技术使用者:荣耀终端有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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