專利名稱：一種雙工通信電路及移動通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于移動通信終端技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種實現(xiàn)通訊信號在同一時刻雙向收發(fā)的雙工通信電路以及采用所述雙工通信電路設(shè)計的移動通信終端。
背景技術(shù)：
雙工器單元是目前CDMA手機中的重要組成部分，其主要作用是實現(xiàn)CDMA信號的收發(fā)雙工，同時給發(fā)射信號和接收信號提供一定的隔離度，以減小二者之間的相互影響。在通常的CDMA手機電路設(shè)計中，雙工器是移動通信終端的核心部件，連接在手機天線與接收端和發(fā)射端之間，可以在同一時刻將來自發(fā)射端的發(fā)射信號傳輸至手機天線， 并同時將通過手機天線接收到的接收信號傳輸至接收端。以高通QSC11XX單芯片平臺450M 頻段為例進行說明，在QSC11XX單芯片中集成有低噪聲放大器LNA，用于對手機的接收信號進行功率放大，以方便后續(xù)處理。對于目前的QSC11XX單芯片來說，由于其LNA輸入端口是差分的；而常規(guī)的雙工器單元，其輸出接收信號的端口是單端的，因此在通常設(shè)計時，需要在雙工器單元與單芯片的LNA輸入端口之間增加一顆平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器Balim或者雙路帶通濾波器(balance filter)，以用于將雙工器單元輸出的單端接收信號分為平衡的兩路，滿足單芯片的差分LNA輸入端口的信號接收要求。這種傳統(tǒng)的電路設(shè)計方式由于使用了雙工器這樣的成熟集成器件，因此在性能指標上不會出現(xiàn)什么問題。但是，對于工作在CDMA 450MHz頻段的雙工器來說，其價格較貴， 從而會導致手機產(chǎn)品的單機成本較高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種采用分立元器件設(shè)計的雙工通信電路，替代現(xiàn)有的雙工器集成單元，在性能指標滿足移動通信終端設(shè)計要求的前提下，降低單機成本。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)—種雙工通信電路，包括接收濾波器、發(fā)射濾波器和匹配網(wǎng)絡(luò)；所述發(fā)射濾波器為一路工作在發(fā)射頻段的帶通濾波器，接收發(fā)射信號，并進行帶通濾波處理后，輸出至天線； 所述接收濾波器為工作在接收頻段的雙路帶通濾波器，其輸入端通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述的天線，對單端的接收信號進行帶通濾波處理后，分成平衡的兩路信號輸出。進一步的，所述匹配網(wǎng)絡(luò)為由兩個電感和一個電容組成的T型匹配電路，兩個電感串聯(lián)在所述天線與接收濾波器的輸入端之間，電容連接在兩個電感的中間節(jié)點與地之間。再進一步的，對于工作頻段在CDMA 450MHz的雙工通信電路來說，可以調(diào)節(jié)所述兩個電感的感值分別為39nH和33nH，調(diào)節(jié)所述電容的容值為5pF，從而在性能指標上能夠完全達到現(xiàn)有雙工器集成單元的水平，滿足設(shè)計要求。當然，所述匹配網(wǎng)絡(luò)也可以設(shè)計成π型匹配電路?；谏鲜鲭p工通信電路設(shè)計方案，本實用新型又提供了一種采用所述雙工通信電路設(shè)計的移動通信終端，包括發(fā)射端、接收端、天線和一雙工通信電路；在所述雙工通信電路中包含有連接在所述發(fā)射端與天線之間的發(fā)射濾波器以及連接在所述接收端與天線之間的接收濾波器和匹配網(wǎng)絡(luò)；所述發(fā)射濾波器為一路工作在發(fā)射頻段的帶通濾波器，接收發(fā)射端輸出的發(fā)射信號，并進行帶通濾波處理后，輸出至天線；所述接收濾波器為工作在接收頻段的雙路帶通濾波器，其輸入端通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述的天線，對單端的接收信號進行帶通濾波處理后，分成平衡的兩路信號輸出至接收端。進一步的，所述匹配網(wǎng)絡(luò)為由兩個電感和一個電容組成的T型匹配電路，兩個電感串聯(lián)在所述天線與接收濾波器的輸入端之間，電容連接在兩個電感的中間節(jié)點與地之間。對于CDMA 450MHz頻段的移動通信終端來說，可以配置所述兩個電感的感值分別為39nH和33nH，配置所述電容的容值為5pF，從而使移動通信終端在發(fā)射損耗、接收損耗以及收發(fā)隔離度等性能指標方面滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求。當然，所述匹配網(wǎng)絡(luò)也可以設(shè)計成π型匹配電路。又進一步的，所述發(fā)射濾波器的輸入端連接發(fā)射端的功率放大器；接收濾波器的輸出端連接接收端的低噪聲放大器。再進一步的，所述移動通信終端可以是CDMA、WCDMA或者EVDO等支持信號雙工收發(fā)的手機。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型采用分立元器件搭建的方式來組建雙工器，實現(xiàn)通訊信號的同時雙向傳輸，不僅能夠完全取代目前移動通信終端中所使用的單端接收雙工器，而且可以實現(xiàn)接收信號的雙路平衡輸出，從而可以一并省掉目前移動通信終端中用于進行差分變換的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器Balim或者雙路帶通濾波器，在滿足移動通信終端各項性能指標要求的前提下，簡化電路設(shè)計，降低單機成本。結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

圖1是本實用新型所提出的雙工通信電路的一種實施例的電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。在目前的CDMA、WCDMA、EVDO等支持信號雙工收發(fā)的移動通信終端中，普遍采用 “雙工器+Balim”或者“雙工器+雙路帶通濾波器”的設(shè)計方案。其中，在雙工器的內(nèi)部包含有兩顆收發(fā)晶元——發(fā)射晶元和接收晶元，通過一定的制造工藝將收發(fā)晶元和必要的匹配電路封裝起來，就構(gòu)成一顆完整的雙工器。在高通QSC11XX單芯片平臺上使用時，由于單芯片的LNA輸入端口是差分的，因此，需要在雙工器與LNA輸入端口之間增加一顆Balim或者雙路帶通濾波器(balance filter)，將單端的接收信號分為平衡的兩路，以滿足單芯片的設(shè)計需求。采用該設(shè)計方案，電路上需要使用一顆雙工器和一顆Balim或者雙路帶通濾波器，由于雙工器價格較貴(特別是450MHz頻段的雙工器)，因此，該方案沒有成本優(yōu)勢。本實施例采用一顆發(fā)射濾波器和一顆雙路接收濾波器外加匹配網(wǎng)絡(luò)的形式來構(gòu)建雙工通信電路，替代現(xiàn)有的雙工器實現(xiàn)通訊信號的雙工收發(fā)，并給發(fā)射信號和接收信號提供一定的隔離度，從而在滿足信號處理要求的前提下，達到降低單機成本的設(shè)計目的。參見圖1所示，在本實施例的雙工通信電路中，發(fā)射濾波器采用一顆工作在發(fā)射頻段的帶通濾波器實現(xiàn)，連接在移動通信終端的發(fā)射端TX與天線ANT之間，具體可以連接在發(fā)射端TX的功率放大器PA與天線ANT之間，對發(fā)射端TX中功率放大器PA輸出的信號進行帶通濾波處理后，生成頻率范圍在發(fā)射頻段的上行信號，經(jīng)天線ANT發(fā)射至基站。對于接收濾波器來說，可以采用一顆工作在接收頻段的雙路帶通濾波器進行電路設(shè)計。將所述雙路帶通濾波器的輸入端通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接到天線ANT，通過天線ANT接收基站發(fā)射的下行信號，經(jīng)匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述雙路帶通濾波器，在進行帶通濾波處理的同時，分成平衡的兩路信號，輸出至移動通信終端的接收端RX，比如接收端RX中的低噪聲放大器LNA或者單芯片的LNA輸入端口，以滿足LNA的差分信號接收要求。由圖1可見本實施例采用分立元器件組建的雙工通信電路形成了一個四端口網(wǎng)絡(luò)，相當于一顆具有雙端口接收的雙工器，即圖1所示的“雙工器+Balim ”或者“雙工器+雙路帶通濾波器”的整體設(shè)計方案，從而一步到位地實現(xiàn)了接收信號差分輸出的雙工器功能。在本實施例中，連接在接收濾波器與天線ANT之間的匹配網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)節(jié)整個四端口網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)特性，相當于雙工器的硬件指標，主要包括發(fā)射端TX到天線ANT的發(fā)射損耗、天線ANT到接收端RX的接收損耗、以及發(fā)射端TX到接收端RX的收發(fā)隔離度。所述匹配網(wǎng)絡(luò)可以設(shè)計成T型匹配電路或者π型匹配電路。本實施例以T型匹配電路為例進行說明，可以具體采用兩個電感L1、L2和一個電容Cl連接而成，如圖1所示。其中，兩個電感 L1、L2串聯(lián)在天線ANT與接收濾波器的輸入端之間，電容Cl連接在電感L1、L2的中間節(jié)點與地之間，調(diào)整合適的L1、L2和Cl的參數(shù)匹配值，可以優(yōu)化改善上述硬件指標，使得本實施例的雙工通信電路設(shè)計方案的性能指標達到設(shè)計要求。作為一種優(yōu)選參數(shù)配置方案，對于工作頻段為CDMA 450MHz (即Band Class5)的雙工通信電路來說，可以將匹配電路中的電感L1、L2和電容Cl的參數(shù)值配置成Ll = 39nH、 L2 = 33nH、Cl = 5pF。經(jīng)測試得到發(fā)射端TX到天線ANT的發(fā)射功耗為-2. IdB -2. 7dB ； 天線ANT到接收端RX的接收損耗為-4. OdB -3. 7dB ；發(fā)射端TX到接收端RX的收發(fā)隔離度為-87dB -66dB。從測試指標上看，本實施例的設(shè)計方案在性能指標上完全可以達到原方案的水平，滿足設(shè)計要求。本實施例的雙工通信電路不僅能夠完全替代原有單端接收的雙工器，實現(xiàn)通訊信號的雙工收發(fā)，而且可以一并省掉現(xiàn)有技術(shù)中用于差分變換的Balim或者雙路帶通濾波器，因此硬件成本相對較低，適合在CDMA、WCDMA以及EVDO等手機中推廣應用，實現(xiàn)單機成本的降低。當然，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種雙工通信電路，其特征在于包括接收濾波器、發(fā)射濾波器和匹配網(wǎng)絡(luò)；所述發(fā)射濾波器為一路工作在發(fā)射頻段的帶通濾波器，接收發(fā)射信號，并進行帶通濾波處理后，輸出至天線；所述接收濾波器為工作在接收頻段的雙路帶通濾波器，其輸入端通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述的天線，對單端的接收信號進行帶通濾波處理后，分成平衡的兩路信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工通信電路，其特征在于所述匹配網(wǎng)絡(luò)為由兩個電感和一個電容組成的T型匹配電路，兩個電感串聯(lián)在所述天線與接收濾波器的輸入端之間，電容連接在兩個電感的中間節(jié)點與地之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙工通信電路，其特征在于所述兩個電感的感值分別為 39nH和33nH ；所述電容的容值為5pF ；所述雙工通信電路的工作頻段為CDMA 450MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工通信電路，其特征在于所述匹配網(wǎng)絡(luò)為η型匹配電路。
5.一種移動通信終端，包括發(fā)射端、接收端和天線；其特征在于還包括一雙工通信電路，在所述雙工通信電路中包含有連接在所述發(fā)射端與天線之間的發(fā)射濾波器以及連接在所述接收端與天線之間的接收濾波器和匹配網(wǎng)絡(luò)；所述發(fā)射濾波器為一路工作在發(fā)射頻段的帶通濾波器，接收發(fā)射端輸出的發(fā)射信號，并進行帶通濾波處理后，輸出至天線；所述接收濾波器為工作在接收頻段的雙路帶通濾波器，其輸入端通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述的天線， 對單端的接收信號進行帶通濾波處理后，分成平衡的兩路信號輸出至接收端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信終端，其特征在于所述匹配網(wǎng)絡(luò)為由兩個電感和一個電容組成的T型匹配電路，兩個電感串聯(lián)在所述天線與接收濾波器的輸入端之間，電容連接在兩個電感的中間節(jié)點與地之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動通信終端，其特征在于所述兩個電感的感值分別為 39nH和33nH ；所述電容的容值為5pF ；所述雙工通信電路的工作頻段為CDMA 450MHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信終端，其特征在于所述匹配網(wǎng)絡(luò)為π型匹配電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的移動通信終端，其特征在于所述發(fā)射濾波器的輸入端連接發(fā)射端的功率放大器；接收濾波器的輸出端連接接收端的低噪聲放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動通信終端，其特征在于所述移動通信終端為CDMA手機、EVDO手機或者WCDMA手機。
專利摘要本實用新型公開了一種雙工通信電路及移動通信終端，包括接收濾波器、發(fā)射濾波器和匹配網(wǎng)絡(luò)；所述發(fā)射濾波器為一路工作在發(fā)射頻段的帶通濾波器，接收發(fā)射信號，并進行帶通濾波處理后，輸出至天線；所述接收濾波器為工作在接收頻段的雙路帶通濾波器，其輸入端通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接所述的天線，對單端的接收信號進行帶通濾波處理后，分成平衡的兩路信號輸出。本實用新型采用分立元器件搭建雙工器，不僅能夠完全取代目前手機中所使用的單端接收雙工器，而且可以實現(xiàn)接收信號的雙路平衡輸出，從而可以一并省掉目前手機中用于進行差分變換的Balun或者雙路帶通濾波器，在滿足移動通信終端各項性能指標要求的前提下，簡化電路設(shè)計，降低單機成本。
文檔編號H04B1/50GK202077016SQ201120064688
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者狄然 申請人:青島海信移動通信技術(shù)股份有限公司