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1、(10)申请公布号 CN 102332929 A (43)申请公布日 2012.01.25 CN 102332929 A *CN102332929A* (21)申请号 201110286622.1 (22)申请日 2011.09.23 H04B 1/38(2006.01) H04W 88/06(2009.01) (71)申请人 中兴通讯股份有限公司 地址 518057 广东省深圳市南山区高新技术 产业园科技南路中兴通讯大厦法务部 (72)发明人 郎剑伟 (74)专利代理机构 深圳市爱派知识产权事务所 44292 代理人 王桂香 (54) 发明名称 双模射频模块、 双模射频发送、 接收方法以及 。
2、用户终端 (57) 摘要 本发明涉及一种双模射频模块， 包括 GSM 射 频收发器和 TD-SCDMA 射频收发器， 连接至天线， 其中， 4通路天线开关连接GSM射频前端， GSM射频 前端连接GSM射频收发器以发送信号 ； GSM射频前 端连接两个单刀双掷射频开关， 通过声表滤波器 连接GSM射频收发器以接收信号， 或者GSM射频前 端连接两个单进双出型声表滤波器， 通过两个单 进双出型声表滤波器连接 GSM 射频收发器以接收 信号， 所述 GSM 射频前端包括低频发射端、 高频发 射端、 低频接收端和高频接收端。 本发明还提供了 射频接收、 发送方法以及用户终端。 采用本发明的 技术方案。
3、， 节省了硬件方面的设计成本， 提高了资 源利用率。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页 CN 102332943 A1/2 页 2 1.一种双模射频模块， 包括GSM射频收发器和TD-SCDMA射频收发器， 连接至天线， 其特 征在于， 4通路天线开关连接GSM射频前端， GSM射频前端连接GSM射频收发器以发送信号 ； GSM 射频前端连接两个单刀双掷射频开关， 通过声表滤波器连接 GSM 射频收发器以接收信号， 或者 GSM 射频前端连接两个单进双出型声表滤波器， 通过两个单进双出型声表滤波。
4、器连接 GSM 射频收发器以接收信号， 所述 GSM 射频前端包括低频发射端、 高频发射端、 低频接收端 和高频接收端。 2.根据权利要求1所述的双模射频模块， 其特征在于， 所述GSM射频前端为GSM双频放 大器 PA。 3. 根据权利要求 2 所述的双模射频模块， 其特征在于， 所述 GSM 双频 PA 与 4 通路天线 开光中的一路连接。 4. 根据权利要求 1 所述的双模射频模块， 其特征在于， TD 射频收发器连接两路声表滤 波器， 通过一双路开关、 一 TD 放大器 PA 连接至 4 通路天线开关以发送信号 ； TD 射频收发器 通过一声表滤波器连接 4 通路天线开关以接收信号。 。
5、5. 一种用户终端， 其特征在于， 包括权 1 至 4 任一所述的双模射频模块。 6. 一种双模射频发送方法， 其特征在于， 在 GSM 模式下， 所述双模射频发送方法包括， GSM 射频收发器发射信号至 GSM 射频前端， 控制 GSM 射频前端处于发射模式， GSM 双频 PA 输出放大信号至 4 通路天线开关， 控制 4 通路天线开关至 GSM 模式， 输出信号至天线。 7. 一种双模射频接收方法， 其特征在于， 在 GSM 模式下， 双模射频接收方法包括， 天线接收信号后至 4 通路天线开关， 此时将 4 通路天线开关置于 GSM 模式， 输出接收信 号至 GSM 射频前端， GSM 。
6、射频前端输出信号至单刀双掷射频开关 ； 单刀双掷射频开关接收到信号后， 判断信号后将信号输出至相应的声表滤波器 ； 声表滤波器将信号发送至 GSM 射频收发器。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， GSM射频前端输出信号至单刀双掷射频开 关具体为， 根据所处小区判断， 如是处在 850MHZ 或 900MHZ 频段则置 GSM 射频前端于低频接收模 式， 信号从低频接收端输出至一单刀双掷射频开关 ； 如处在 1800MHZ 或 1900MHZ 频段则置 GSM 射频前端于高频接收模式， 信号从高频接收端输出至另一单刀双掷射频开关。 9. 根据权利要求 8 所述的方法， 其特征在于， 。
7、所述单刀双掷射频开关接收到信号后， 判 断信号后将信号输出至相应的声表滤波器具体为， 单刀双掷射频开关从低频接收端接收到信号后， ， 此时判断信号是 850MHZ 或是 900MHZ， 控制单刀双掷射频开关输出至850MHZ声表滤波器或900MHZ声表滤波器 ； 单刀双掷 射频开关从高频接收端接收信号后， 判断信号是 1800MHZ 或是 1900MHZ， 控制单刀双掷射频 开关输出至 1800MHZ 声表滤波器或 1900MHZ 声表滤波器。 10. 一种双模射频接收方法， 其特征在于， 在 GSM 模式下， 双模射频接收方法为， 天线接收信号后至 4 通路天线开关， 将 4 通路天线开关置。
8、于 GSM 模式， 输出接收信号至 GSM 射频前端， 根据所处小区判断， 如是处在 850MHZ 或 900MHZ 频段则置 GSM 射频前端于低 频接收模式， 信号从低频接收端输出至一单进双出声表滤波器 ； 如处在 1800MHZ 或 1900MHZ 频段新的 GSM 射频前端于高频接收模式， 信号从高频接收端输出至另一单进双出声表滤波 权 利 要 求 书 CN 102332929 A CN 102332943 A2/2 页 3 器 ； 所述单进双出声表滤波器区分不同频段的信号， 将所述信号发送至 TD 射频收发器。 权 利 要 求 书 CN 102332929 A CN 10233294。
9、3 A1/5 页 4 双模射频模块、 双模射频发送、 接收方法以及用户终端 技术领域 0001 本发明涉及移动通信领域， 特别地涉及射频模块、 射频接收、 发送方法以及用户终 端。 背景技术 0002 TD-SCDMA(Time division synchronous CDMA， 时分同步码分多址 ) 简称 TD， 作为 3G 三大主流标准之一， 其综合了 TDD(Time Division Duplexing， 时分双工 ) 和 CDMA(Code Division Multiple Acess， 码分多址)的技术优势， 具有灵活的空中接口， 并采用了智能天 线、 联合检测等先进技术， 使。
10、得 TD-SCDMA 具有相当高的技术先进性， 并且在三个标准中具 有最高的频谱效率。随着对大范围覆盖和高速移动等问题的逐步解决， TD-SCDMA 将成为可 以用最经济的成本获得令人满意的 3G 解决方案。 0003 根据国家电信管理机构的频谱规划， TD-SCDMA 系统可以使用如下频段 ： 0004 a)1880-1920MHz ： 上 / 下行共用 0005 2010-2025MHz ： 上 / 下行共用 0006 2300-2400MHz 上 / 下行共用 0007 b)*1850-1910MHz ： 上 / 下行共用 0008 1930-1990MHz ： 上 / 下行共用 000。
11、9 c)*1910-1930MHz ： 上 / 下行共用 0010 注 ： 1)* 用在 ITU 定义的区域 2， 此频段的分配处于研究阶段。 0011 2) 其它频段由相关主管部门确定。 0012 目前用户终端上使用到的频段为 1880-1920MHz 和 2010-2025MHz， 分收发两个时 隙， 这样 TD 一共需要有 4 个射频切换通路。 0013 时分多址 (TDMA) 的数字移动通信系统， 即 GSM(Global System for Mobile Communications， 全球移动通信系统 ) 系统。由于其技术上的先进性和优越的性能已经成 为目前世界上最大的蜂窝移动通。
12、信网络。 0014 目前使用的第二代数字移动通信系统 GSM 可以提供话音及低速数据业务， 能够基 本满足人们信息交流的需要， 仍然在移动通信中占据主流地位。GSM 常用的频段为 850MHZ， 900MHZ 和 1800MHZ， 1900MHZ。由于功率放大器 PA 相近的频段可以共用， 所以 850MHZ 和 900MHZ的发射可共用一个通路， 1800MHZ和1900MHZ的发射可共用一个通路， 但接收需要相 互独立， 这样 GSM 需要有 6 个射频切换通路。 0015 目前的双模用户终端分为单天线模式和双天线模式， 根据设计需要一般单卡单待 机用户终端都会选择单天线模式， 而单天线模。
13、式势必牵涉到比较复杂的射频通路切换。即 需要一个射频前端连接系统完成信号由单天线至射频收发器的整个流程。如图 1 所示， 是 现有双模射频模块结构图， 双模用户终端射频前端开关设计方案使用 9 通路天线开关加一 个双路开关实现各个频段的发送， 接收， GSM 射频收发器 Transceiver 通过一 GSM PA 发送 GSM850/900MHZ、 GSM1800/1900MHZ 信号至 9 通路天线开关， GSM 收发器通过一声表滤波器 说 明 书 CN 102332929 A CN 102332943 A2/5 页 5 Saw filter 接收 GSM850/900/1800/1900。
14、MHZ 信号， TD 射频收发器 Transceiver 通过两路 Saw filter、 一双路开关、 一 TD PA 发送 TD1900/TD2000MHZ 信号， TD 收发器通过一声表滤 波器 Saw filter 接收 TD1900/TD2000MHZ 信号。上述方式中实现 10 路信号切换。 0016 GPIO(General purpose input and output， 通用输入输出接口)是在系统中用作 信号控制的端口， 在射频前端通常会使用到一组 GPIO 接口来实现各种逻辑控制 ； 在上述方 案中， 9 通路天线开关需要使用到 4 个 GPIO 口来实现通路的 9 种切。
15、换逻辑。 。 0017 在上述方案中， 所采用的 9 通路天线开关由于生产较少， 所以价格比较昂贵。同 时该方案用来控制射频器件的通用输入输出 GPIO 接口使用较多， 在现在用户终端系统的 GPIO 资源紧张的背景下显得浪费资源。 发明内容 0018 本发明技术方案解决的技术问题在于提供了双模射频模块、 双模射频接收、 发送 方法以及用户终端， 以优化射频前端设计， 节省成本， 提高资源利用率。 0019 为解决上述问题， 本发明提供了一种双模射频模块， 包括 GSM 射频收发器和 TD-SCDMA 射频收发器， 连接至天线， 其中， 4 通路天线开关连接 GSM 射频前端， GSM 射频前。
16、端 连接 GSM 射频收发器以发送信号 ； GSM 射频前端连接两个单刀双掷射频开关， 通过声表滤波 器连接GSM射频收发器以接收信号， 或者GSM射频前端连接两个单进双出型声表滤波器， 通 过两个单进双出型声表滤波器连接 GSM 射频收发器以接收信号， 所述 GSM 射频前端包括低 频发射端、 高频发射端、 低频接收端和高频接收端。 0020 上述双模射频模块中， 所述 GSM 射频前端为 GSM 双频放大器 PA。 0021 上述双模射频模块中， 所述 GSM 双频 PA 与 4 通路天线开关中的一路连接。 0022 上述双模射频模块中， 4、 根据权利要求 1 所述的双模射频模块， 其特。
17、征在于， TD 射 频收发器连接两路声表滤波器， 通过一双路开关、 一 TD 放大器 PA 连接至 4 通路天线开关以 发送信号 ； TD 射频收发器通过一声表滤波器连接 4 通路天线开关以接收信号。 0023 本发明还提供了一种用户终端， 其特征在于， 包括上述的双模射频模块。 0024 本发明还提供了一种双模射频发送方法， 在 GSM 模式下， 所述双模射频发送方法 包括， 0025 GSM 射频收发器发射信号至 GSM 射频前端， 控制 GSM 射频前端处于发射模式， GSM 双频 PA 输出放大信号至 4 通路天线开关， 控制 4 通路天线开关至 GSM 模式， 输出信号至天 线。 0。
18、026 本发明提供的一种双模射频接收方法， 在 GSM 模式下， 双模射频接收方法包括， 0027 天线接收信号后至 4 通路天线开关， 此时将 4 通路天线开关置于 GSM 模式， 输出接 收信号至 GSM 射频前端， GSM 射频前端输出信号至单刀双掷射频开关 ； 0028 单刀双掷射频开关接收到信号后， 判断信号后将信号输出至相应的声表滤波器 ； 0029 声表滤波器将信号发送至 GSM 射频收发器。 0030 上述方法中， GSM 射频前端输出信号至单刀双掷射频开关具体为， 0031 根据所处小区判断， 如是处在 850MHZ 或 900MHZ 频段则置 GSM 射频前端于低频接 收模。
19、式， 信号从低频接收端输出至一单刀双掷射频开关 ； 如处在1800MHZ或1900MHZ频段则 置 GSM 射频前端于高频接收模式， 信号从高频接收端输出至另一单刀双掷射频开关 ； 说 明 书 CN 102332929 A CN 102332943 A3/5 页 6 0032 上述方法中， 所述单刀双掷射频开关接收到信号后， 判断信号后将信号输出至相 应的声表滤波器具体为， 0033 单刀双掷射频开关从低频接收端接收到信号后， ， 此时判断信号是 850MHZ 或是 900MHZ， 控制单刀双掷射频开关输出至850MHZ声表滤波器或900MHZ声表滤波器 ； 单刀双掷 射频开关从高频接收端接收。
20、信号后， 判断信号是 1800MHZ 或是 1900MHZ， 控制单刀双掷射频 开关输出至 1800MHZ 声表滤波器或 1900MHZ 声表滤波器 ； 0034 本发明提供了另外一种双模射频接收方法， 在 GSM 模式下， 双模射频接收方法为， 0035 天线接收信号后至 4 通路天线开关， 将 4 通路天线开关置于 GSM 模式， 输出接收信 号至 GSM 射频前端， 根据所处小区判断， 如是处在 850MHZ 或 900MHZ 频段则置 GSM 射频前 端于低频接收模式， 信号从低频接收端输出至一单进双出声表滤波器 ； 如处在 1800MHZ 或 1900MHZ 频段新的 GSM 射频前。
21、端于高频接收模式， 信号从高频接收端输出至另一单进双出 声表滤波器 ； 0036 所述单进双出声表滤波器区分不同频段的信号， 将所述信号发送至 TD 射频收发 器。 0037 采用本发明的技术方案， 通过引入新的射频器件， 重新搭建开关电路， 原来的前端 天线开关可以不用选择9路的切换开关， 替换为一颗4路的切换开关， 节省了硬件方面的设 计成本 ； 另外， 通过合理分配 GPIO 接口实现和平台基带部分的完全潜入， 采用单进双出的 声表滤波器方式其中 4 通路天线开关需要 2 个 GPIO 口即可实现 4 种切换逻辑， 另外 GSM 射 频前端需要一个 GPIO 口实现判断低频接收和高频接收。
22、， 整套方案需要 3 个 GPIO 口支持即 可， 比原方案节省一个 GPIO 口。 附图说明 0038 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本发明的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 ： 0039 图 1 是现有双模射频模块结构图 ； 0040 图 2 是本发明第一实施例结构图 ； 0041 图 3 是本发明第二实施例结构图。 具体实施方式 0042 为了使本发明所要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚、 明白， 以下结 合附图和实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅 。
23、用以解释本发明， 并不用于限定本发明。 0043 如图2所示， 是本发明第一实施例结构图， 提供了一种双模射频模块， 其中TD模式 侧， TD 射频收发器 Transceiver 连接两路声表滤波器 Saw filter， 通过一双路开关、 一 TD PA 连接至 4 通路天线开关发送 TD1900/TD2000MHZ 信号， TD 射频收发器通过一声表滤波器 Saw filter 连接 4 通路天线开关接收 TD1900/TD2000MHZ 信号， 由于双路开关作用， 需要 4 通路天线开关中的 3 路支撑 ； 0044 在 GSM 模式， 该射频模块包括 4 通路天线开关、 GSM 射频前。
24、端、 两个单刀双掷射频 开关、 4 个单进单出声表滤波器以及 GSM 射频收发器， 其中 GSM 射频前端包括 GSM 双频 PA， 说 明 书 CN 102332929 A CN 102332943 A4/5 页 7 该 GSM 射频前端可支持 GSM 的两路发射 ( 低频发射端和高频发射端 ) 和两路接收 ( 低频接 收端和高频接收端 ) ； 在射频模块中， 4 通路天线开关连接 GSM 双频 PA， 在发送侧， GSM 双频 PA 连接 GSM 射频收发器 ； 在接收侧， GSM 双频 PA 连接两个单刀双掷射频开关， 将 GSM850 接 收与 GSM900 接收分开， GSM1800。
25、 接收与 GSM1900 接收分开， 通过 4 个单进单出声表滤波器 连接 GSM 射频收发器。由于 GSM 双频 PA， 需要 4 通路天线开关中的一路支撑。 0045 GSM 双频 PA 的放大效率和现有的 GSM PA 相差无几。该 GSM 双频 PA 器件的一些关 键属性 ： 最大发射功率 33.7dBm， 2-7 谐波 -33dBm， 效率 41 -46， 目前发射 GSM 需要功率 32dBm， 谐波小于 -30dBm， 因此从性能方面来说可以完全替代使用。 0046 如图3所示， 是本发明第二实施例结构图， 提供了一种双模射频模块， 其中TD模式 侧与实施例一相同 ； 0047 。
26、在 GSM 模式， 该射频模块包括 4 通路天线开关、 GSM 射频前端、 两个单进双出型声 表滤波器以及GSM射频收发器， 其中GSM射频前端包括GSM双频PA， 该GSM射频前端可支持 GSM 的两路发射 ( 低频发射端和高频发射端 ) 和两路接收 ( 低频接收端和高频接收端 ) ； 在 该射频模块中， 4 通路天线开关连接 GSM 双频 PA， 在发送侧， GSM 双频 PA 连接 GSM 射频收发 器 ； 在接收侧， GSM 双频 PA 连接两个单进双出型声表滤波器， 通过两个单进双出型声表滤波 器连接 GSM 射频收发器。由于 GSM 双频 PA， 需要 4 通路天线开关中的一路支撑。
27、。一个单进 双出型声表滤波器负责 850 与 900 频段的接收分开， 另外一个单进双出型声表滤波器负责 GSM1800 接收与 GSM1900 接收分开。其关键属性为 ： 其一输入频带范围为 850MHZ-900MHZ， 输出频带范围一端为 850MHZ， 另一端为 900MHZ ； 其二输入频带范围为 1800MHZ-1900MHZ， 输 出频带范围一端为 1800MHZ， 另一端为 1900MHZ。 0048 本发明第三实施例提供了一种双模射频接收发送方法， 基于实施例一的双模射频 模块， 具体为， 0049 在 GSM 模式下， 双模射频发送方法为， 0050 信号发射通路连接， 发射。
28、信号从射频收发器出来， 经过 GSM 射频前端， 此时控制新 的 GSM 射频前端处于发射模式， GSM 双频 PA 输出放大信号至 4 通路天线开关， 此时再控制 4 通路天线开关至 GSM 模式， 从而输出信号至天线。 0051 在 GSM 模式下， 双模射频接收方法为， 0052 信号接收通路连接， 信号从天线引入， 先至 4 通路天线开关， 此时将 4 通路天线开 关置于 GSM 模式， 输出接收信号至 GSM 射频前端， 此时根据所处小区判断， 如是处在 850MHZ 或900MHZ频段则置GSM射频前端于低频接收模式， 信号从低频接收端输出至一单刀双掷射 频开关 ； 如处在1800。
29、MHZ或1900MHZ频段则置GSM射频前端于高频接收模式， 信号从高频接 收端输出至另一单刀双掷射频开关 ； 0053 信号从 GSM 射频前端低频接收端输出至一单刀双掷射频开关后， 此时判断信号是 850MHZ 或是 900MHZ， 控制单刀双掷射频开关输出至 850MHZ 的声表滤波器或 900MHZ 声表滤 波器 ； 信号从高频接收端输出至另一单刀双掷射频开关后， 此时判断信号是 1800MHZ 或是 1900MHZ， 控制单刀双掷射频开关输出至 1800MHZ 的声表滤波器或 1900MHZ 声表滤波器 ； 0054 声表滤波器将信号发送至 GSM 射频收发器。 0055 在 TD 。
30、模式下， 双模射频发送方法为， 0056 信号发射通路连接， 直接控制 4 通路天线开关处于 TD 发射模式， 信号由 4 路的切 说 明 书 CN 102332929 A CN 102332943 A5/5 页 8 换开关送至天线端。 0057 在 TD 模式下， 双模射频接收方法为， 0058 信号接收通路连接， 判断此时是处于 2010MHZ 频段或 1900 频段， 直接控制 4 路的 切换开关将天线信号送入2010MHZ频段或1900频段声表滤波器， 声表滤波器将接收信号发 送至 TD 射频收发器。 0059 本发明第四实施例提供了一种双模射频接收发送方法， 基于实施例二的双模射频 。
31、模块， 具体为， 0060 在 GSM 模式下， 双模射频接收方法为， 0061 信号接收通路连接， 信号从天线引入， 先至 4 通路天线开关， 此时将 4 通路天线开 关置于 GSM 模式， 输出接收信号至 GSM 射频前端， 此时根据所处小区判断， 如是处在 850MHZ 或900MHZ频段则置新的GSM射频前端于低频接收模式， 信号从低频接收端输出至一单进双 出声表滤波器 ； 如处在1800MHZ或1900MHZ频段新的GSM射频前端于高频接收模式， 信号从 高频接收端输出至另一单进双出声表滤波器 ； 0062 接收信号切换， 单进双出声表滤波器直接区分不同频段的信号， 将所述信号发送 。
32、至 TD 射频收发器。 0063 在 GSM 模式下， 双模射频发送方法 ； 在 TD 模式下， 双模射频发送、 接收方法同实施 例三。 0064 上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例， 但如前所述， 应当理解本发明 并非局限于本文所披露的形式， 不应看作是对其他实施例的排除， 而可用于各种其他组合、 修改和环境， 并能够在本文所述发明构想范围内， 通过上述教导或相关领域的技术或知识 进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围， 则都应在本发 明所附权利要求的保护范围内。 说 明 书 CN 102332929 A CN 102332943 A1/2 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102332929 A CN 102332943 A2/2 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 102332929 A 。