本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域的上行載波聚合(ULCA，Uplink Carrier Aggregation)技術(shù)，尤其涉及一種非異頻ULCA電路及裝置。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)寬帶的飛速發(fā)展，移動(dòng)終端用戶(hù)如手機(jī)用戶(hù)已經(jīng)習(xí)慣在社交媒體上進(jìn)行高清視頻和圖片的分享，因此，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)中，上行傳輸速率逐漸成為提升用戶(hù)體驗(yàn)的瓶頸。為滿(mǎn)足用戶(hù)上行傳輸速率和系統(tǒng)容量提升的要求，一種最直接的方法就是采用ULCA技術(shù)增加系統(tǒng)傳輸帶寬。ULCA技術(shù)是將多個(gè)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE，Long Term Evolution)成員載波(CC，Component Carrier)聚合在一起，實(shí)現(xiàn)最大的傳輸帶寬，從而有效提高上行傳輸速率。

在4G+技術(shù)演進(jìn)中，載波聚合(CA，Carrier Aggregation)對(duì)高頻射頻指標(biāo)提出了更高要求，很多推薦電路大都采用多天線(xiàn)ULCA方案，即：將低頻段、中頻段、高頻段的射頻信號(hào)通過(guò)不同天線(xiàn)分開(kāi)傳輸，使得射頻通路環(huán)節(jié)沒(méi)有合路器的損耗，高頻的射頻性能可以滿(mǎn)足要求的指標(biāo)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于帶有金屬外殼的移動(dòng)終端如手機(jī)，由于主天線(xiàn)受結(jié)構(gòu)限制，一般很難將高頻和中低頻天線(xiàn)分開(kāi)，因此，不可避免的出現(xiàn)了單天線(xiàn)ULCA技術(shù)，該單天線(xiàn)ULCA技術(shù)需要在CA頻段的射頻主通路上增加四工器或合路器等無(wú)源器件，以達(dá)到非異頻ULCA的目的。這樣，不僅增加了電路的復(fù)雜性，無(wú)形中還增加了在非CA工作時(shí)，射頻通路的損耗，導(dǎo)致射頻信號(hào)同樣要經(jīng)過(guò)與CA工作時(shí)相同的衰減，造成信號(hào)的浪費(fèi)，同時(shí)，使手機(jī)電流等射頻指標(biāo)受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，直接影響用戶(hù)體驗(yàn)。

綜上可見(jiàn)，倘若實(shí)現(xiàn)多頻段的ULCA，天線(xiàn)數(shù)量、頻段的選擇，以及多工器性能之間相互制約，而對(duì)于如何在單天線(xiàn)多頻段CA上很好地改善非CA工作狀態(tài)時(shí)的射頻性能，目前尚未發(fā)現(xiàn)很好的解決方案。因此，如何減少CA頻段在非CA模式工作時(shí)，射頻通路的損耗，是亟待解決的問(wèn)題，且對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例期望提供一種非異頻ULCA電路及裝置，能夠減少CA頻段在非CA模式工作時(shí)，射頻通路的損耗，實(shí)現(xiàn)多頻段ULCA在非CA工作狀態(tài)時(shí)射頻性能的優(yōu)化，提升用戶(hù)體驗(yàn)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種非異頻ULCA電路，所述電路包括：

接收各種頻段的射頻信號(hào)的合路器；

由移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口(MIPI，Mobile Industry Processor Interface)輸入的控制信息控制的射頻開(kāi)關(guān)；

接收根據(jù)終端當(dāng)前是否接入U(xiǎn)LCA工作模式確定的控制信號(hào)并控制所述射頻開(kāi)關(guān)的MIPI接口；

所述射頻開(kāi)關(guān)的輸入端與所述合路器的輸入端連接，所述射頻開(kāi)關(guān)的輸出端與所述合路器的輸出端連接。

上述方案中，所述射頻開(kāi)關(guān)為具有旁路(Bypass)功能的開(kāi)關(guān)。

上述方案中，所述射頻開(kāi)關(guān)的輸入端為Bypass端口；

所述射頻開(kāi)關(guān)的Bypass端口同步接入到CA頻段雙工器的公共端。

上述方案中，所述非異頻ULCA電路還包括：為所述合路器、所述射頻開(kāi)關(guān)、以及所述MIPI接口供電的電源。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種非異頻ULCA裝置，所述非異頻ULCA裝置包括上述任意一種所述的非異頻ULCA電路、以及用于承載所述非異頻ULCA電路的電路結(jié)構(gòu)體；

所述非異頻ULCA電路卡合于所述電路結(jié)構(gòu)體中。

上述方案中，所述電路結(jié)構(gòu)體還包括：射頻芯片、射頻功率放大器、雙工器、天線(xiàn)開(kāi)關(guān)、以及天線(xiàn)；

所述非異頻ULCA電路設(shè)置在所述雙工器和天線(xiàn)開(kāi)關(guān)之間，所述雙工器為替換四工器的雙工器。

上述方案中，所述卡合的實(shí)現(xiàn)方式至少包括之一：卡槽和卡扣卡合、凸起和凹槽卡合。

本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的非異頻ULCA電路及裝置，在該電路中設(shè)置接收各種頻段的射頻信號(hào)的合路器；由MIPI接口輸入的控制信息控制的射頻開(kāi)關(guān)；接收根據(jù)終端當(dāng)前是否接入U(xiǎn)LCA工作模式確定的控制信號(hào)并控制所述射頻開(kāi)關(guān)的MIPI接口；所述射頻開(kāi)關(guān)的輸入端與所述合路器的輸入端連接，所述射頻開(kāi)關(guān)的輸出端與所述合路器的輸出端連接。如此，在天線(xiàn)開(kāi)關(guān)和雙工器之間加入一個(gè)具有Bypass功能的非異頻ULCA電路，且將該電路中的合路器設(shè)計(jì)成支持高、中、低三個(gè)頻段，這樣，就能支持基本上所有國(guó)家的ULCA組合，具有一定的通用性。并且，在非CA模式工作時(shí)，將雙工器公共端自動(dòng)切換至Bypass端口，就可以大大減少CA頻段在非CA模式工作時(shí)，射頻通路的損耗，實(shí)現(xiàn)多頻段ULCA在非CA工作狀態(tài)時(shí)射頻性能的優(yōu)化，改善用戶(hù)體驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中非載波多模LTE電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中雙天線(xiàn)ULCA電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中單天線(xiàn)ULCA電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例非異頻ULCA裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例非異頻ULCA電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例使用該非異頻ULCA電路實(shí)現(xiàn)非異頻ULCA的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

LTE現(xiàn)在是家喻戶(hù)曉、應(yīng)用廣泛的移動(dòng)通信系統(tǒng)，LTE是由第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP，The 3rd Generation Partnership Project)組織制定的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)。圖1給出了非載波多模LTE電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖，從圖1可以看出，在非CA的終端的LTE電路中，時(shí)分雙工(TDD，Time Division Duplexing)和頻分雙工(FDD，F(xiàn)requency Division Duplexing)發(fā)送和接收的射頻信號(hào)在LTE頻段上通常是多模共用一個(gè)天線(xiàn)，即：通過(guò)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)將射頻信號(hào)接入到天線(xiàn)中。

LTE的ULCA電路和非載波多模LTE電路有所不同，CA是LTE-A中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可以將同一頻段內(nèi)、及跨頻段內(nèi)的多個(gè)LTE的CC整合在同一無(wú)線(xiàn)信道上進(jìn)行傳輸，用以提升用戶(hù)的數(shù)據(jù)傳輸速率，并減少數(shù)據(jù)傳輸延遲。雖然目前的LTE移動(dòng)終端能夠支持多個(gè)LTE射頻信道，但每次只能通過(guò)一個(gè)信道上傳數(shù)據(jù)；而LTE的CA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)在兩個(gè)或多個(gè)LTE射頻信道上上傳數(shù)據(jù)，這有助于充分利用芯片組的額定LTE數(shù)據(jù)速率。

在實(shí)際應(yīng)用中，如果要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的射頻信道同時(shí)工作，且這兩個(gè)信道屬于同一頻段，對(duì)于射頻電路來(lái)說(shuō)，電路結(jié)構(gòu)基本變化不大。但是，對(duì)于不同頻段的不同信道實(shí)現(xiàn)CA，目前推薦的射頻方案是使用多天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)。這里，以雙天線(xiàn)為例進(jìn)行說(shuō)明，圖2給出了雙天線(xiàn)ULCA電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，TDD Band Y和FDD Band X的發(fā)送、接收的射頻信號(hào)共用天線(xiàn)1，即：通過(guò)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)1將TDD Band Y和FDD Band X的發(fā)送、接收的射頻信號(hào)接入到天線(xiàn)1中，同理，TDD Band Z和FDD Band Q的發(fā)送、接收的射頻信號(hào)共用天線(xiàn)2，即：通過(guò)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)2將TDD Band Z和FDD Band Q的發(fā)送、接收的射頻信號(hào)接入到天線(xiàn)2中。根據(jù)上述圖2所示的雙天線(xiàn)ULCA電路方案，能夠靈活實(shí)現(xiàn)如圖2所示的BandX+Z、Z+Q、Y+Z、Y+Q的載波聚合要求。

通過(guò)比較圖1和圖2的電路結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)：雙天線(xiàn)的CA方案在射頻通路上與非CA電路相比，在電路結(jié)構(gòu)上沒(méi)有增加新的元器件，且雙天線(xiàn)CA電路的射頻性能指標(biāo)與非CA電路的射頻性能指標(biāo)基本相當(dāng)。然而，若使用雙天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，對(duì)于移動(dòng)終端如手機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)要求過(guò)高，尤其是對(duì)于現(xiàn)如今大多帶有金屬外殼的手機(jī)，若要設(shè)置雙天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，則設(shè)計(jì)難度會(huì)增大。因此，很多手機(jī)設(shè)計(jì)方案并沒(méi)有選擇雙天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，而是選擇一種新的電路-單天線(xiàn)ULCA電路來(lái)替代。

圖3給出了單天線(xiàn)ULCA電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖，從圖3可以看出：該方案對(duì)于FDD頻段的信號(hào)傳輸，增加了四工器；對(duì)于TDD頻段的信號(hào)傳輸，增加了二合一合路器，從而實(shí)現(xiàn)了BandX+Y和BandZ+Q的雙上行載波聚合。但是，該方案有如下幾個(gè)明顯的缺點(diǎn)：

1、由于器件廠家諸如四工器或合路器的選擇性有限，直接制約了所需求的ULCA頻段的選擇；

2、四工器的插損較大，直接影響射頻指標(biāo)的性能，從而影響用戶(hù)體驗(yàn)；

3、由于在設(shè)計(jì)電路時(shí)，射頻器件已選定，對(duì)于已經(jīng)選用四工器及合路器的頻段，在非CA工作狀態(tài)時(shí)，也必須要接受這些額外器件所帶來(lái)的損耗，影響射頻性能。

經(jīng)過(guò)上述分析，本實(shí)用新型實(shí)施例正是基于以上缺點(diǎn)，提出一種新的ULCA方案，在不使用有較大插損的四工器，仍然使用低插損、電路簡(jiǎn)便的雙工器的基礎(chǔ)上，在天線(xiàn)開(kāi)關(guān)和雙工器之間加入一個(gè)具有Bypass功能的非異頻ULCA電路，可以減少CA頻段在非CA模式工作時(shí)，射頻通路的損耗，實(shí)現(xiàn)多頻段ULCA在非CA工作狀態(tài)時(shí)射頻性能的優(yōu)化，提升用戶(hù)體驗(yàn)。

為了能夠更加詳盡地了解本實(shí)用新型實(shí)施例的特點(diǎn)與技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述，所附附圖僅供參考說(shuō)明之用，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型實(shí)施例非異頻ULCA裝置的組成結(jié)構(gòu)如圖4所示，所述非異頻ULCA裝置包括：非異頻ULCA電路41和電路結(jié)構(gòu)體，所述非異頻ULCA電路41卡合于所述電路結(jié)構(gòu)體中；這里，可以通過(guò)設(shè)置卡槽和卡扣來(lái)完成卡合；也可以通過(guò)設(shè)置凸起和凹槽來(lái)完成卡合；還可以是其它任何能實(shí)現(xiàn)卡合的機(jī)構(gòu)。其中，

所述非異頻ULCA電路41，用于實(shí)現(xiàn)非異頻ULCA；

所述電路結(jié)構(gòu)體，用于承載所述非異頻ULCA電路41；其中，所述電路結(jié)構(gòu)體還包括：射頻芯片421、射頻功率放大器422、雙工器423、天線(xiàn)開(kāi)關(guān)424、以及天線(xiàn)425。

這里，所述非異頻ULCA電路41設(shè)置在所述雙工器423和天線(xiàn)開(kāi)關(guān)424之間，所述雙工器423為替換四工器的雙工器。

本實(shí)用新型實(shí)施例非異頻ULCA電路的組成結(jié)構(gòu)如圖5所示，該非異頻ULCA電路包括：

合路器51，用于接收各種頻段的射頻信號(hào)；

射頻開(kāi)關(guān)52，用于由MIPI接口53輸入的控制信息控制；

MIPI接口53，用于接收根據(jù)終端當(dāng)前是否接入U(xiǎn)LCA工作模式確定的控制信號(hào)并控制所述射頻開(kāi)關(guān)52。

這里，在該電路中，所述射頻開(kāi)關(guān)52的輸入端與所述合路器51的輸入端連接；所述射頻開(kāi)關(guān)52的輸出端與所述合路器51的輸出端連接。

其中，所述合路器51接收的射頻信號(hào)所處的頻段，按照頻率的大小可以分為高、中、低三種頻率范圍；由MIPI接口53輸入的控制信息可以控制射頻開(kāi)關(guān)52的開(kāi)啟和關(guān)閉。

這里，所述射頻開(kāi)關(guān)52為具有Bypass功能的開(kāi)關(guān)。

在實(shí)際使用中，可將所述射頻開(kāi)關(guān)52的輸入端作為Bypass端口，所述射頻開(kāi)關(guān)52的Bypass端口同步接入到CA頻段雙工器的公共端，這樣，可以保證在非CA工作模式時(shí)，雙工器公共端能夠自動(dòng)切換到Bypass端口，使終端進(jìn)入傳統(tǒng)的LTE工作模式，從而優(yōu)化CA頻段非CA工作狀態(tài)時(shí)的射頻性能。

這里，由基站根據(jù)終端接收的基站信息，判斷所述終端當(dāng)前是否可以接入U(xiǎn)LCA工作模式，若基站判斷出所述終端當(dāng)前可以接入所述ULCA工作模式，則根據(jù)MIPI接口輸入的與接入所述ULCA工作模式相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制所述射頻開(kāi)關(guān)52開(kāi)啟，并將輸入的不同頻段的射頻信號(hào)通過(guò)所述合路器51進(jìn)行傳輸；若基站判斷出所述終端當(dāng)前未能接入所述ULCA工作模式，則根據(jù)MIPI接口輸入的與未能接入所述ULCA工作模式相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制所述射頻開(kāi)關(guān)52關(guān)閉，并將輸入的不同頻段的射頻信號(hào)通過(guò)所述射頻開(kāi)關(guān)52的Bypass端口進(jìn)行傳輸。

其中，MIPI是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的、為移動(dòng)應(yīng)用處理器制定的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；所述MIPI接口53可以由控制芯片，如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA，F(xiàn)ield Programmable Gate Array)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP，Digital Signal Processor)等實(shí)現(xiàn)。

該非異頻ULCA電路還包括：電源54，用于為所述合路器51、所述射頻開(kāi)關(guān)52、以及所述MIPI接口53供電。

其中，所述電源54包括鋰離子電池、以及開(kāi)關(guān)電源或穩(wěn)壓器。

本實(shí)用新型實(shí)施例的這種非異頻ULCA裝置的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是：1、使用單天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，使得移動(dòng)終端的天線(xiàn)設(shè)計(jì)更加容易實(shí)現(xiàn)；2、避免了四工器的選擇，使用傳統(tǒng)的雙工器，減小了設(shè)計(jì)中帶來(lái)的插損；3、由于非異頻ULCA電路中的合路器支持高、中、低三個(gè)頻段，使得任何三個(gè)分布在高中低頻頻段的射頻信號(hào)都可以接入，從而使得ULCA的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)便；4、加入了具有Bypass功能的射頻開(kāi)關(guān)，使得CA頻段在非CA工作狀態(tài)時(shí)，可以回歸到傳統(tǒng)的LTE通路，從而減少射頻通路的插損，改善工作電流，提升用戶(hù)體驗(yàn)。

本實(shí)用新型實(shí)施例使用該非異頻ULCA電路實(shí)現(xiàn)非異頻ULCA的方法的實(shí)現(xiàn)流程如圖6所示，該流程包括以下步驟：

步驟601：初始化非異頻ULCA電路；

步驟602：根據(jù)終端接收的基站信息，判斷所述終端當(dāng)前是否可以接入U(xiǎn)LCA工作模式，若是，則執(zhí)行步驟603，否則執(zhí)行步驟604；

需要說(shuō)明的是，本步驟的實(shí)現(xiàn)可以由基站完成。

步驟603：打開(kāi)射頻開(kāi)關(guān)，將不同頻段的射頻信號(hào)通過(guò)合路器進(jìn)行CA的傳輸，結(jié)束本次處理流程；

這里，所述射頻開(kāi)關(guān)為具有Bypass功能的開(kāi)關(guān)。

步驟604：關(guān)閉射頻開(kāi)關(guān)，將不同頻段的射頻信號(hào)通過(guò)所述射頻開(kāi)關(guān)的Bypass端口進(jìn)行傳輸。

這里，所述射頻開(kāi)關(guān)的輸入端為Bypass端口，此時(shí)，將所述射頻開(kāi)關(guān)的Bypass端口接入到CA頻段雙工器的公共端。

這里，需要說(shuō)明的是，當(dāng)判斷出所述終端當(dāng)前未能接入U(xiǎn)LCA工作模式，則表明所述終端已經(jīng)脫離ULCA基站，進(jìn)入單一(standalone)模式，此時(shí)，所述終端收到相應(yīng)的控制信號(hào)后，關(guān)閉射頻開(kāi)關(guān)，則所述終端進(jìn)入傳統(tǒng)的LTE工作模式。

本實(shí)用新型實(shí)施例在該非異頻ULCA電路中設(shè)置接收各種頻段的射頻信號(hào)的合路器；由MIPI接口輸入的控制信息控制的射頻開(kāi)關(guān)；接收根據(jù)終端當(dāng)前是否接入U(xiǎn)LCA工作模式確定的控制信號(hào)并控制所述射頻開(kāi)關(guān)的MIPI接口；所述射頻開(kāi)關(guān)的輸入端與所述合路器的輸入端連接，所述射頻開(kāi)關(guān)的輸出端與所述合路器的輸出端連接。如此，在天線(xiàn)開(kāi)關(guān)和雙工器之間加入一個(gè)具有Bypass功能的非異頻ULCA電路，且將該電路中的合路器設(shè)計(jì)成支持高、中、低三個(gè)頻段，這樣，就能支持基本上所有國(guó)家的ULCA組合，具有一定的通用性。并且，在非CA模式工作時(shí)，將雙工器公共端自動(dòng)切換至Bypass端口，就可以大大減少CA頻段在非CA模式工作時(shí)，射頻通路的損耗，實(shí)現(xiàn)多頻段ULCA在非CA工作狀態(tài)時(shí)射頻性能的優(yōu)化，改善用戶(hù)體驗(yàn)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。