本技術(shù)實(shí)施例涉及通信,尤其涉及一種射頻系統(tǒng)和電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、第五代無(wú)線系統(tǒng)(5th?generation?wireless?systems,5g)中采用了相對(duì)于長(zhǎng)期演進(jìn)(long?term?evolution,lte)系統(tǒng)更高的載波頻率(一般在6ghz以上),由于載波頻率較高,無(wú)線信號(hào)在空間傳播過(guò)程中經(jīng)歷更加嚴(yán)重的衰落,甚至在接收端難以檢測(cè)出該無(wú)線信號(hào)。為此,5g中采用混合波束賦形(hybrid?beamforming,hbf)技術(shù)來(lái)獲得具有良好方向性的波束,提高在發(fā)射方向上無(wú)線信號(hào)的功率,并且能夠增加覆蓋范圍、控制天線陣列成本。
2、但是,現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)5g采用混合波束賦形技術(shù),將一個(gè)波束劈裂為多個(gè)波束以覆蓋多個(gè)用戶設(shè)備時(shí),將導(dǎo)致天線增益降低,每個(gè)用戶設(shè)備的通信性能下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種射頻系統(tǒng)和電子設(shè)備,解決了現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)5g采用混合波束賦形技術(shù),將一個(gè)波束劈裂為多個(gè)波束以覆蓋多個(gè)用戶設(shè)備時(shí),將導(dǎo)致天線增益降低,每個(gè)用戶設(shè)備的通信性能下降的問(wèn)題。
2、為達(dá)到上述目的,本技術(shù)實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
3、本技術(shù)實(shí)施例的第一方面,提供一種射頻系統(tǒng),該射頻系統(tǒng)包括功分電路和n個(gè)通路,n為大于或等于2的正整數(shù)。功分電路用于接收m個(gè)射頻信號(hào),將m個(gè)射頻信號(hào)中的每個(gè)射頻信號(hào)分為n個(gè)原始子射頻信號(hào),m為大于或等于2的正整數(shù)。每個(gè)通路用于接收m個(gè)原始子射頻信號(hào),m個(gè)原始子射頻信號(hào)包括每個(gè)射頻信號(hào)分為的n個(gè)原始子射頻信號(hào)中的一個(gè)。每個(gè)通路包括m個(gè)放大電路和一個(gè)天線,其中,m個(gè)放大電路用于將m個(gè)原始子射頻信號(hào)的功率進(jìn)行放大,以產(chǎn)生m個(gè)放大子射頻信號(hào)。天線用于接收m個(gè)放大子射頻信號(hào),根據(jù)m個(gè)放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送m個(gè)無(wú)線信號(hào)。
4、可選的,上述天線可以包括多個(gè)子天線,或者,可以為多饋點(diǎn)天線,該多饋點(diǎn)天線可以包括多個(gè)具有隔離度的端口,本技術(shù)實(shí)施例對(duì)此并不限定。
5、基于本方案,首先通過(guò)功分電路將m個(gè)射頻信號(hào)中的每個(gè)射頻信號(hào)分為n個(gè)原始子射頻信號(hào),然后通過(guò)每個(gè)通路接收m個(gè)原始子射頻信號(hào),該m個(gè)原始子射頻信號(hào)包括每個(gè)射頻信號(hào)分為的n個(gè)原始子射頻信號(hào)中的一個(gè)。最后每個(gè)通路中的m個(gè)放大電路將m個(gè)原始子射頻信號(hào)的功率進(jìn)行放大,以產(chǎn)生m個(gè)放大子射頻信號(hào),天線接收m個(gè)放大子射頻信號(hào),根據(jù)m個(gè)放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送m個(gè)無(wú)線信號(hào)。在該過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生功率損耗,該m個(gè)無(wú)線信號(hào)的功率等于該m個(gè)放大子射頻信號(hào)的功率,因此可以有效提高天線增益,提高用戶設(shè)備的通信性能。
6、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,功分電路包括m個(gè)輸入端和m*n個(gè)輸出端,每個(gè)通路包括m個(gè)輸入端和m個(gè)輸出端,功分電路的m*n個(gè)輸出端與n個(gè)通路的m*n個(gè)輸入端耦合。每個(gè)通路中的m個(gè)放大電路的輸入端與通路的m個(gè)輸入端耦合,每個(gè)通路中的天線包括m個(gè)輸入端和m個(gè)輸出端,m個(gè)放大電路的輸出端與天線的m個(gè)輸入端耦合,天線的m個(gè)輸出端形成通路的m個(gè)輸出端。
7、基于本方案,首先通過(guò)功分電路將m個(gè)射頻信號(hào)中的每個(gè)射頻信號(hào)分為n個(gè)原始子射頻信號(hào),然后通過(guò)每個(gè)通路接收m個(gè)原始子射頻信號(hào),該m個(gè)原始子射頻信號(hào)包括每個(gè)射頻信號(hào)分為的n個(gè)原始子射頻信號(hào)中的一個(gè)。最后每個(gè)通路中的m個(gè)放大電路將m個(gè)原始子射頻信號(hào)的功率進(jìn)行放大,以產(chǎn)生m個(gè)放大子射頻信號(hào),天線接收m個(gè)放大子射頻信號(hào),根據(jù)m個(gè)放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送m個(gè)無(wú)線信號(hào)。在該過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生功率損耗,該m個(gè)無(wú)線信號(hào)的功率等于該m個(gè)放大子射頻信號(hào)的功率,因此可以有效提高天線增益,提高用戶設(shè)備的通信性能。
8、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,m個(gè)放大子射頻信號(hào)包括第一放大子射頻信號(hào)和第二放大子射頻信號(hào),每個(gè)通路還包括90度電橋,天線包括第一子天線和第二子天線。90度電橋用于接收第一放大子射頻信號(hào)和第二放大子射頻信號(hào),根據(jù)第一放大子射頻信號(hào)和第二放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生第三放大子射頻信號(hào)和第四放大子射頻信號(hào),第三放大子射頻信號(hào)和第四放大子射頻信號(hào)均包括第一放大子射頻信號(hào)的一半功率和第二放大子射頻信號(hào)的一半功率。第一子天線用于根據(jù)第三放大子射頻信號(hào),產(chǎn)生并發(fā)送第一無(wú)線信號(hào),第二子天線用于根據(jù)第四放大子射頻信號(hào),產(chǎn)生并發(fā)送第二無(wú)線信號(hào)。
9、基于本方案,通過(guò)90度電橋可以無(wú)損耗的將第一放大子射頻信號(hào)和第二放大子射頻信號(hào)進(jìn)行合路,以產(chǎn)生第三放大子射頻信號(hào)和第四放大子射頻信號(hào),然后第一子天線根據(jù)第三放大子射頻信號(hào)發(fā)送第一無(wú)線信號(hào),第二子天線根據(jù)第四放大子射頻信號(hào)發(fā)送第二無(wú)線信號(hào),不會(huì)產(chǎn)生功率損耗,因此可以有效提高天線增益,提高用戶設(shè)備的通信性能。而且,90度電橋兩個(gè)輸入端之間相互隔離,可以避免第一放大子射頻信號(hào)和第二放大子射頻信號(hào)之間的相互影響,可以進(jìn)一步提高用戶設(shè)備的通信性能。
10、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,天線包括天線陣列,天線陣列包括多個(gè)天線單元。該多個(gè)天線單元用于接收m個(gè)放大子射頻信號(hào),根據(jù)m個(gè)放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送m個(gè)無(wú)線信號(hào)。
11、基于本方案,天線包括天線陣列,天線陣列包括多個(gè)天線單元,通過(guò)該多個(gè)天線單元根據(jù)m個(gè)放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送m個(gè)無(wú)線信號(hào),不會(huì)產(chǎn)生功率損耗,因此可以有效提高天線增益,提高用戶設(shè)備的通信性能。
12、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,每個(gè)天線單元包括輻射貼片、介質(zhì)基板、反射地板和k*y個(gè)饋電柱,輻射貼片包括k個(gè)極化,每個(gè)極化包括y個(gè)饋點(diǎn),k為1或2,y為大于或等于2的正整數(shù)。介質(zhì)基板包括相背對(duì)的第一表面和第二表面,輻射貼片設(shè)置于介質(zhì)基板的第一表面,反射地板設(shè)置于介質(zhì)基板的第二表面。k*y個(gè)饋電柱的一端貫穿介質(zhì)基板,與輻射貼片中的k*y個(gè)饋點(diǎn)耦合,k*y個(gè)饋電柱的另一端貫穿反射地板形成k*y個(gè)饋電端口。每個(gè)饋電柱處于介質(zhì)基板與反射地板之間的部分,周?chē)h(huán)繞設(shè)置有介質(zhì),相鄰兩個(gè)饋電柱之間設(shè)置有金屬擋板。
13、基于本方案,在每個(gè)饋電柱處于介質(zhì)基板與反射地板之間的部分環(huán)繞設(shè)置介質(zhì),在相鄰兩個(gè)饋電柱之間設(shè)置金屬擋板,通過(guò)調(diào)節(jié)介質(zhì)的厚度,以及金屬擋板的高度,可以調(diào)節(jié)各饋電端口之間的耦合路徑,消除各端口之間的耦合能量,從而可以提高各饋電端口之間的隔離度,提高用戶設(shè)備的通信性能。而且,每個(gè)天線單元在根據(jù)放大子射頻信號(hào),產(chǎn)生并發(fā)送無(wú)線信號(hào)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生損耗,因此可以有效提高天線增益。
14、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,k*y個(gè)饋電端口用于接收m個(gè)放大子射頻信號(hào)中的k*y個(gè)放大子射頻信號(hào),并通過(guò)k*y個(gè)饋電柱向k*y個(gè)饋點(diǎn)發(fā)送k*y個(gè)放大子射頻信號(hào)。k*y個(gè)饋點(diǎn)用于根據(jù)k*y個(gè)放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送k*y個(gè)無(wú)線信號(hào)。
15、基于本方案,通過(guò)k*y個(gè)饋電端口接收m個(gè)放大子射頻信號(hào)中的k*y個(gè)放大子射頻信號(hào),并通過(guò)k*y個(gè)饋電柱向k*y個(gè)饋點(diǎn)發(fā)送k*y個(gè)放大子射頻信號(hào),k*y個(gè)饋點(diǎn)根據(jù)k*y個(gè)放大子射頻信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送k*y個(gè)無(wú)線信號(hào),在該過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生功率損耗,因此可以有效提高天線增益,提高用戶設(shè)備的通信性能。
16、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,k*y個(gè)饋點(diǎn)中相鄰兩個(gè)饋點(diǎn)之間輻射貼片的長(zhǎng)度小于λ/2。
17、基于本方案,通過(guò)將每個(gè)天線單元的k*y個(gè)饋點(diǎn)中,相鄰兩個(gè)饋點(diǎn)之間輻射貼片的長(zhǎng)度設(shè)置為小于λ/2,相鄰兩個(gè)饋點(diǎn)共用振子臂,從而可以減小每個(gè)天線單元的占板面積,降低天線陣列的成本,降低射頻系統(tǒng)的成本。
18、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,k*y個(gè)饋點(diǎn)中相鄰兩個(gè)饋點(diǎn)之間的輻射貼片為梳狀結(jié)構(gòu)。
19、基于本方案,通過(guò)將每個(gè)天線單元的k*y個(gè)饋點(diǎn)中,相鄰兩個(gè)饋點(diǎn)之間的輻射貼片設(shè)置為梳狀結(jié)構(gòu),可以進(jìn)一步減小每個(gè)天線單元的占板面積,降低天線陣列的成本,降低射頻系統(tǒng)的成本。
20、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,放大電路包括功率放大器和/或低噪聲放大器。
21、基于本方案,放大電路包括功率放大器和/或低噪聲放大器,該射頻系統(tǒng)可以用于發(fā)射無(wú)線信號(hào),也可以用于接收無(wú)線信號(hào)。
22、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,n個(gè)通路中的每個(gè)通路還包括m個(gè)移相器,每個(gè)通路中的m個(gè)移相器的輸入端與通路的m個(gè)輸入端耦合,m個(gè)移相器的輸出端與m個(gè)放大電路的輸入端耦合。
23、基于本方案,通過(guò)在n個(gè)通路中的每個(gè)通路設(shè)置m個(gè)移相器,通過(guò)該m個(gè)移相器對(duì)m個(gè)原始子射頻信號(hào)進(jìn)行相位加權(quán)處理,從而可以使得每個(gè)通路向指定方向產(chǎn)生波束,可以提高用戶設(shè)備獲取的天線增益,提高用戶設(shè)備的通信性能。
24、本技術(shù)實(shí)施例第二方面,提供一種電子設(shè)備,該電子設(shè)備包括處理器,以及與處理器耦合的射頻系統(tǒng),該射頻系統(tǒng)為上述第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的射頻系統(tǒng)。
25、可選的,上述處理器可以為中央處理器,或者,可以為微控制單元,也可稱(chēng)為單片機(jī),本技術(shù)實(shí)施例對(duì)此并不限定。
26、可選的,該電子設(shè)備的類(lèi)型可以包括基站、終端、或者其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,或者基站、終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部分模塊或單元等,本技術(shù)實(shí)施例對(duì)此并不限定。
27、本技術(shù)中第二方面的描述,可以參考第一方面的詳細(xì)描述;并且,第二方面的有益效果,可以參考第一方面的有益效果分析,此處不再贅述。