射频前端电路及相关装置的制作方法

本技术涉及射频，尤其涉及一种射频前端电路及相关装置。

背景技术：

1、随着无线通信技术的不断发展，通信领域对无线通信模块的需求也不断增长。无线通信模块主要包括天线、射频前端、主芯片三部分。射频前端可以用于无线电磁波信号的发送和接收，是无线通信模块中必不可少的核心组件。射频前端包括滤波器、功率放大器(power amplifier,pa)、射频开关和低噪声放大器(low noise amplifier,lna)等器件，其中，低噪声放大器的作用是将射频前端接收通道的微弱信号进行放大。

2、随着产品的小型化趋势持续演进以及更先进的封装工艺的演进，射频前端方案开始从分立方案走向集成方案，即将两种或两种以上的分立射频器件集成至一个模组作为射频前端模组，因此越来越多的lna或lna bank(包括多个lna)被集成进射频前端模组中。例如，典型的射频前端模组包括带有lna并集成多工器的发射模块(lna-pa moduleintegrated duplxer,l-pamid)、集成lna的前端模块(lna front-end module,l-fem)等。也就是说，可以将lna裸芯片(也称为lna die)与其他器件组合，集成得到不同的射频前端模组。

3、一般来说，射频前端模组需要支持多个射频频段，那么其中的lna裸芯片支持对多个频段的信号进行处理。当对不同频段信号进行处理时，需考虑将该lna裸芯片中的lna与不同的滤波器等器件进行适配。当lna裸芯片中的lna与相应适配的滤波器等器件的组合情况不同时，射频前端模组的电路结构也不同，可满足的设计需求不同。也就是说，集成在不同的射频前端模组中的lna die的结构可能基于特定需求在设计上存在差异，因此，同一颗lna die可能难以同时使用于不同的使用场景的射频前端模组中，导致lna die的复用率较低。

技术实现思路

1、本技术提供一种射频前端电路及相关装置，可提高射频前端电路中电子元件的复用率，满足不同应用场景的需求，适用范围广。

2、第一方面，本技术提供了一种射频前端电路，该射频前端电路包括双刀多掷开关、第一共源电路、多个第二共源电路和共栅电路；双刀多掷开关包括两个第一不动端和多个第一动端，两个第一不动端中的目标第一不动端用于连接第一共源电路的输入端，多个第一动端用于一一对应连接多个滤波器的输入端；第一共源电路的输出端和多个第二共源电路的输出端均通过共栅电路连接射频前端电路的输出端口；第一共源电路与共栅电路组成第一放大模块，多个第二共源电路分别与共栅电路组成多个第二放大模块。这里，该射频前端电路可应用于网络设备或终端中。

3、第一放大模块可用于在多个滤波器中的第一滤波器与第一放大模块之间的通路被双刀多掷开关和第一匹配网络导通的情况下，对通过第一滤波器的第一频段的信号进行放大处理；其中，第一滤波器为多个滤波器中的任一个滤波器，第一匹配网络用于提供阻抗使得第一滤波器的输出阻抗与第一放大模块的输入阻抗匹配。第一匹配网络可包括电感等元件。多个第二放大模块中的目标放大模块可用于在多个滤波器中的目标滤波器与目标放大模块之间的通路被目标匹配网络直接导通的情况下，对通过目标滤波器的目标频段的信号进行放大处理；其中，目标滤波器为多个滤波器中的任一个滤波器，目标匹配网络用于提供阻抗使得目标滤波器的输出阻抗与目标放大模块的输入阻抗匹配。目标匹配网络的阻抗值可基于该射频前端电路中各元件参数确定。

4、在本技术实施例中，射频前端电路可利用双刀多掷开关在需要时导通第一放大模块或第二放大模块与滤波器之间的通路，提供多种放大支路供不同的射频前端模组选择搭配，因此，该射频前端电路的拓扑结构可适应不同应用场景，复用率高，可降低频繁设计专用lna芯片以适应特定场景的成本。

5、在一种可行的实施方式中，射频前端电路中还包括目标衰减器，两个第一不动端中除目标第一不动端之外的另一个第一不动端通过目标衰减器连接射频前端电路的输出端口；目标衰减器用于在多个滤波器中的第二滤波器与目标衰减器之间的通路被双刀多掷开关导通的情况下，对通过第二滤波器的第二频段的信号进行衰减处理，第二滤波器为多个滤波器中的任一个滤波器。这里，目标衰减器可以包括电阻性元件、晶体管或其他电子元件。本技术实施例中，利用双刀多掷开关和目标衰减器可实现对信号的衰减，即额外增加了无源增益通路，使射频前端模组可提供不同的增益档位，提高了电路的适用范围，提高了电路的处理性能。

6、在一种可行的实施方式中，射频前端电路中还包括单刀多掷开关，单刀双掷开关包括一个第二不动端和两个第二动端，第二不动端连接射频前端电路的输出端口，两个第二动端中的目标第二动端连接共栅电路的输出端，两个第二动端中除目标第二动端之外的另一个第二动端连接目标衰减器；单刀多掷开关用于在多个滤波器中的第二滤波器与目标衰减器之间的通路未被双刀多掷开关导通的情况下，导通共栅电路的输出端与射频前端电路的输出端口之间的通路以使被第一放大模块或目标放大模块放大的信号输出，或者在多个滤波器中的第二滤波器与目标衰减器之间的通路被双刀多掷开关导通的情况下，导通目标衰减器的输出端与射频前端电路的输出端口之间的通路以使被目标衰减器衰减的信号输出。本技术实施例中，该单刀多掷开关配合射频前端电路中其他电子元件共同工作，可导通有源增益通路或无源增益通路使信号从同一输出端口输出，实现对接收到的信号的放大或衰减处理，满足电路需求，电路结构简单，应用范围广。

7、在一种可行的实施方式中，射频前端电路的输出端口包括第一输出端口和第二输出端口，共栅电路的输出端连接第一输出端口，目标衰减器的输出端连接第二输出端口；两个第一不动端中除目标第一不动端之外的另一个第一不动端用于通过目标衰减器连接射频前端电路的第二输出端口。在本技术实施例中，射频前端电路通过设置不同的输出端口分别作为有源增益通路和无源增益通路各自的输出端口，可以使得信号被衰减或被放大时从各自对应的输出端口输出，这样，实现了有源增益通路和无源增益通路的分离，有利于降低电路噪声，提高电路工作性能。

8、在一种可行的实施方式中，双刀多掷开关还包括第三动端，第三动端用于连接辅助端口；第一放大模块还用于在辅助端口与第一放大模块之间的通路被双刀多掷开关和第一匹配网络导通的情况下，对通过辅助端口的第三频段的信号进行放大处理；第一放大模块还用于在辅助端口与第一放大模块之间的通路被双刀多掷开关直接导通的情况下，对通过辅助端口的第三频段的信号进行放大处理。本技术实施例中，在不同应用场景下该辅助端口和第一放大模块之间均可形成通路，使得第一放大模块可以对通过辅助端口的信号进行放大处理，从而拓宽了该射频前端电路可处理信号的频段范围，增强了电路工作性能，适用范围广。

9、在一种可行的实施方式中，目标衰减器还用于在辅助端口与目标衰减器之间的通路被双刀多掷开关导通的情况下，对通过辅助端口的第三频段的信号进行衰减处理。这样，该射频前端电路针对通过辅助端口的信号也可额外提供无源增益功能，电路工作性能强大，可处理信号范围广。

10、第二方面，本技术提供了一种射频前端模组，该射频前端模组包括多个滤波器、第一匹配网络和如第一方面及第一方面任一种实施方式中的射频前端电路；所述多个滤波器的输出端一一对应连接所述双刀多掷开关的所述多个第一动端；所述双刀多掷开关的所述目标第一不动端通过所述第一匹配网络连接所述第一放大模块的输入端；所述多个滤波器中的所述第一滤波器用于对接收到的信号进行滤波以使得所述第一频段的信号通过；所述第一匹配网络用于提供阻抗以使得所述第一滤波器的输出阻抗与所述第一放大模块的输入阻抗匹配。本技术实施例中，该射频前端模组使用多个滤波器和一个匹配网络(即第一匹配网络)即可实现对多个频段的信号的处理，使用元件数量少，占用面积少，可实现“面积优先”，满足更关注面积属性的应用场景需求。

11、第三方面，本技术提供了一种射频前端模组，该射频前端模组包括多个滤波器、多个第二匹配网络和如第一方面及第一方面任一种实施方式中的射频前端电路；所述多个滤波器的输出端一一对应连接所述双刀多掷开关的所述多个第一动端；所述多个滤波器中一个滤波器通过所述多个第二匹配网络中一个第二匹配网络连接所述多个第二放大模块中一个第二放大模块的输入端；所述多个滤波器中的所述目标滤波器用于对接收到的信号进行滤波以使得所述目标频段的信号通过；所述多个第二匹配网络中的所述目标匹配网络用于提供阻抗以使得所述目标滤波器的输出阻抗与所述目标放大模块的输入阻抗匹配。本技术实施例中，射频前端模组使用多个滤波器和与滤波器一一对应的多个匹配网络(即多个第二匹配网络)，每个滤波器通过对应的匹配网络与第二放大模块相匹配，可使得每个滤波器对应的接收通路均实现性能最优，可实现“性能优先”，满足更关注性能属性的应用场景需求。

12、第四方面，本技术提供了一种射频前端芯片，所述射频前端芯片包括封装基板和裸芯片，所述裸芯片上设置有如如第一方面及第一方面任一种实施方式中的射频前端电路，所述封装基板用于对所述裸芯片进行封装。

13、第五方面，本技术提供了一种无线收发装置，所述无线收发装置包括天线和如第二方面或第三方面的射频前端模组，所述天线用于接收射频信号并将所述射频信号传输至所述射频前端模组处理。

14、第六方面，本技术提供了一种无线通信装置，所述无线通信装置包括基带处理芯片和如第五方面的无线收发装置，所述基带处理芯片与所述无线收发装置耦合。

15、第七方面，本技术提供了一种芯片组，所述芯片组包括基带处理芯片和如第五方面的无线收发装置，所述基带处理芯片与所述无线收发装置耦合。

技术特征：

1.一种射频前端电路，其特征在于，包括双刀多掷开关、第一共源电路、多个第二共源电路和共栅电路；所述双刀多掷开关包括两个第一不动端和多个第一动端，所述两个第一不动端中的目标第一不动端用于连接所述第一共源电路的输入端，所述多个第一动端用于一一对应连接多个滤波器的输入端；所述第一共源电路的输出端和所述多个第二共源电路的输出端均通过所述共栅电路连接所述射频前端电路的输出端口；所述第一共源电路与所述共栅电路组成第一放大模块，所述多个第二共源电路分别与所述共栅电路组成多个第二放大模块；

2.根据权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于，所述射频前端电路中还包括目标衰减器，所述两个第一不动端中除所述目标第一不动端之外的另一个第一不动端通过所述目标衰减器连接所述射频前端电路的输出端口；

3.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，所述射频前端电路中还包括单刀多掷开关，所述单刀双掷开关包括一个第二不动端和两个第二动端，所述第二不动端连接所述射频前端电路的输出端口，所述两个第二动端中的目标第二动端连接所述共栅电路的输出端，所述两个第二动端中除所述目标第二动端之外的另一个第二动端连接所述目标衰减器；

4.根据权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于，所述射频前端电路的输出端口包括第一输出端口和第二输出端口，所述共栅电路的输出端连接所述第一输出端口，所述目标衰减器的输出端连接所述第二输出端口；所述两个第一不动端中除所述目标第一不动端之外的另一个第一不动端用于通过所述目标衰减器连接所述射频前端电路的所述第二输出端口。

5.根据权利要求2-4任一项所述的射频前端电路，其特征在于，所述双刀多掷开关还包括第三动端，所述第三动端用于连接辅助端口；

6.根据权利要求5所述的射频前端电路，其特征在于，所述目标衰减器还用于在所述辅助端口与所述目标衰减器之间的通路被所述双刀多掷开关导通的情况下，对通过所述辅助端口的所述第三频段的信号进行衰减处理。

7.一种射频前端模组，其特征在于，包括多个滤波器、第一匹配网络和如权利要求1-6任一项所述的射频前端电路；所述多个滤波器的输出端一一对应连接所述双刀多掷开关的所述多个第一动端；所述双刀多掷开关的所述目标第一不动端通过所述第一匹配网络连接所述第一放大模块的输入端；

8.一种射频前端模组，其特征在于，包括多个滤波器、多个第二匹配网络和如权利要求1-6任一项所述的射频前端电路；所述多个滤波器的输出端一一对应连接所述双刀多掷开关的所述多个第一动端；所述多个滤波器中一个滤波器通过所述多个第二匹配网络中一个第二匹配网络连接所述多个第二放大模块中一个第二放大模块的输入端；

9.一种射频前端芯片，其特征在于，所述射频前端芯片包括封装基板和裸芯片，所述裸芯片上设置有如权利要求1-6任一项所述的射频前端电路，所述封装基板用于对所述裸芯片进行封装。

10.一种无线收发装置，其特征在于，所述无线收发装置包括天线和如权利要求7或8所述的射频前端模组，所述天线用于接收射频信号并将所述射频信号传输至所述射频前端模组处理。

11.一种无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置包括基带处理芯片和如权利要求10所述的无线收发装置，所述基带处理芯片与所述无线收发装置耦合。

12.一种芯片组，其特征在于，所述芯片组包括基带处理芯片和如权利要求10所述的无线收发装置，所述基带处理芯片与所述无线收发装置耦合。

技术总结
本申请提供一种射频前端电路及相关装置，包括双刀多掷开关、第一共源电路、多个第二共源电路和共栅电路；双刀多掷开关的目标第一不动端用于连接第一共源电路的输入端，多个第一动端用于一一对应连接多个滤波器的输入端；第一共源电路与共栅电路组成第一放大模块，多个第二共源电路分别与共栅电路组成多个第二放大模块；第一放大模块用于在多个滤波器中的第一滤波器与第一放大模块之间的通路被双刀多掷开关和第一匹配网络导通时，放大通过第一滤波器的信号；多个第二放大模块中的目标放大模块用于在目标滤波器与目标放大模块之间的通路被目标匹配网络直接导通时，放大通过目标滤波器的信号。本申请可提高射频前端电路的复用率和适用性。

技术研发人员：黄维辰,郭强,占志新,张鹤龄
受保护的技术使用者：华为终端有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23