分路器电路、前端模块及其操作方法与流程

1.以下描述涉及分路器电路、前端模块以及分路器电路和前端模块的操作方法。


背景技术：

2.在无线局域网(wlan)技术中，正在进行具有更宽带宽和高吞吐率的技术开发和标准化以提高通信速度。最近，在接入点(ap)和终端集中的环境中，不仅提高通信速度而且还提供进一步改善的通信性能的技术和标准化正在进行中。例如，正在进行下一代标准wifi6(802.11ax)的标准化，诸如用于高密度/高效率wlan的ofdma和多用户mimo(mu-mimo)的技术被应用于下一代标准wifi6(802.11ax)。在2018年，美国联邦通信委员会(fcc)另外分配了6ghz频带(5.925ghz至7.125ghz)作为未许可频带，并且因此，确保1200mhz带宽以允许提供各种wifi6服务。
3.同时，5g移动通信服务是商业可用的，并且已经提出了用于平滑地实现5g移动通信服务的许可辅助接入(lte-laa)载波聚合(ca)技术。lte-laa ca技术是通过组合lte许可频带和包括wifi频率的未许可频带来使用较宽频带传输数据的技术，并且可提供为现有lte技术约10倍的传输速度。
4.由于这些技术的进步，lte-laa和wifi无线环境共存，因此需要支持在支持lte-laa和wifi的移动装置的发送器和接收器中的共存操作的前端模块(fem)。也就是说，lte-laa的未许可频带和未许可wifi频带可彼此重叠，并且同时支持lte-laa和wifi未授权频带的移动装置需要可执行共存操作并覆盖6ghz频带的前端模块(fem)。另外，对于共存操作，前端模块包括分路所接收的信号的分路器(或分频器)。
5.在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，并且因此其可包含不形成已经公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.提供本发明内容以简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
7.在一个总体方面，一种分路器电路包括：信号分路器，被配置为分路和发送在同时执行第一通信方案和第二通信方案的第一接收模式下接收的第一射频(rf)信号；第一旁路电路，被配置为旁路所述信号分路器以发送在执行所述第一通信方案的第二接收模式下接收的第二射频信号；以及第二旁路电路，被配置为旁路所述信号分路器以发送在执行所述第二通信方案的第三接收模式下接收的第三射频信号。
8.所述第一旁路电路可包括第一开关，所述第一开关被配置为在所述第二接收模式下接通。所述第二旁路电路可包括第二开关，所述第二开关被配置为在所述第三接收模式下接通。
9.所述信号分路器可包括第三开关，所述第三开关被配置为在所述第一接收模式下
接通。
10.所述第一开关可连接到输入端子，所述第二射频信号和/或所述第三射频信号输入到所述输入端子。所述第一旁路电路还可包括第三开关，所述第三开关连接到所述第一旁路电路的输出端子并且被配置为在所述第二接收模式下接通。所述第二开关可连接到所述输入端子。所述第二旁路电路还可包括第四开关，所述第四开关连接到所述第二旁路电路的输出端子并且被配置为在所述第三接收模式下接通。
11.所述第一旁路电路还可包括连接在所述第一开关与所述第三开关之间的阻抗匹配电路。所述第二旁路电路还可包括连接在所述第二开关与所述第四开关之间的另一阻抗匹配电路。
12.所述信号分路器可被配置为在所述第一接收模式下将所述第一射频信号分路成第一分路信号和第二分路信号，将所述第一分路信号输出到第一输出端子，并且将所述第二分路信号输出到第二输出端子。所述第三开关可连接到输入端子，所述第一射频信号输入到所述输入端子。所述信号分路器还可包括第四开关和第五开关，所述第四开关连接到所述第一输出端子并且被配置为在所述第一接收模式下接通，所述第五开关连接到所述第二输出端子并且被配置为在所述第一接收模式下接通。
13.所述信号分路器还可包括第一阻抗元件、第二阻抗元件和第三阻抗元件中的至少一者，所述第一阻抗元件连接在所述第三开关与所述第四开关之间，所述第二阻抗元件连接在所述第四开关和所述第五开关之间，所述第三阻抗元件连接在所述第三开关和所述第五开关之间。
14.所述第三开关可包括第六开关和第七开关，所述第六开关连接到所述输入端子并在所述第一接收模式下接通，所述第七开关连接到所述输入端子并在所述第一接收模式下接通。
15.所述分路器电路可包括输入端子、第一输出端子和第二输出端子，所述第一射频信号、所述第二射频信号和所述第三射频信号中的至少一者输入到所述输入端子。所述信号分路器可被配置为将所述第一射频信号分路为第一分路信号和第二分路信号，将所述第一分路信号输出到所述第一输出端子，并且将所述第二分路信号输出到所述第二输出端子。所述第一旁路电路可被配置为将所述第二射频信号发送到所述第一输出端子。所述第二旁路电路可被配置为将所述第三射频信号发送到所述第二输出端子。
16.从所述第一输出端子输出的信号可被发送到被配置为执行所述第一通信方案的第一通信芯片组。从所述第二输出端子输出的信号可被发送到被配置为执行所述第二通信方案的第二通信芯片组。
17.在另一总体方面，一种前端模块包括：第一开关，被配置为切换从天线输入的所接收的射频(rf)信号；放大器，被配置为放大所述所接收的射频信号；以及分路器电路，被配置为分路和发送从所述放大器输出的第一信号。所述分路器电路包括：第一旁路电路，被配置为在执行第一通信方案的第一接收模式下不分路所述第一信号，并且将所述第一信号发送到第一输出端子；以及第二旁路电路，被配置为在执行第二通信方案的第二接收模式下不分路所述第一信号，并且将所述第一信号发送到第二输出端子。
18.所述分路器电路还可包括信号分路器，所述信号分路器被配置为：在同时执行所述第一通信方案和所述第二通信方案的第三接收模式下，将所述第一信号分路成第一分路
信号和第二分路信号，将所述第一分路信号输出到所述第一输出端子，并且将所述第二分路信号输出到所述第二输出端子。
19.所述第一旁路电路可包括第二开关，所述第二开关被配置为在所述第一接收模式下接通。所述第二旁路电路可包括第三开关，所述第三开关被配置为在所述第二接收模式下接通。所述分路器电路还可包括第四开关，所述第四开关被配置为在同时执行所述第一通信方案和所述第二通信方案的第三接收模式下接通。
20.所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关可连接到输入端子，所述第一信号输入到所述输入端子。所述第一旁路电路还可包括第五开关，所述第五开关连接在所述第二开关与所述第一输出端子之间。所述第二旁路电路还可包括第六开关，所述第六开关连接在所述第三开关与所述第二输出端子之间。所述分路器电路还可包括第七开关和第八开关，所述第七开关连接在所述第四开关与所述第一输出端子之间，所述第八开关连接在所述第四开关与所述第二输出端子之间。
21.所述第一旁路电路还可包括连接在所述第二开关与所述第五开关之间的阻抗匹配电路。所述第二旁路电路还可包括连接在所述第三开关与所述第六开关之间的另一阻抗匹配电路。
22.从所述第一输出端子输出的信号可被发送到被配置为执行所述第一通信方案的第一通信芯片组。从所述第二输出端子输出的信号可被发送到被配置为执行所述第二通信方案的第二通信芯片组。
23.所述第一开关、所述放大器和所述分路器电路可被包括在一个ic中。
24.在另一总体方面，一种被配置为分路所接收的射频信号的分路器电路的操作方法包括：在同时执行第一通信方案和第二通信方案的第一接收模式下，将所述所接收的射频信号分路成第一分路信号和第二分路信号；提供第一路径，所述第一路径在仅执行所述第一通信方案的第二接收模式下不分路所述所接收的射频信号，并且旁路所述所接收的射频信号；并且提供第二路径，所述第二路径在仅执行所述第二通信方案的第三接收模式下不分路所述所接收的射频信号，并且旁路所述所接收的射频信号。
25.所述第一路径可包括在所述第二接收模式下接通的第一开关。所述第二路径可包括在所述第三接收模式下接通的第二开关。
26.所述第一分路信号可被发送到执行所述第一通信方案的第一通信芯片组。所述第二分路信号可被发送到执行所述第二通信方案的第二通信芯片组。通过所述第一路径输出的信号可被发送到所述第一通信芯片组。通过所述第二路径输出的信号可被发送到所述第二通信芯片组。
27.通过以下具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
28.图1示出了根据实施例的前端模块的示意图。
29.图2示出了根据实施例的前端模块的示意图。
30.图3示出了根据实施例的分路器电路的示意图。
31.图4示出了根据实施例的分路器电路的配置。
32.图5a至图5c分别示出了根据实施例的图4的分路器电路的操作方法。
33.图6示出了根据实施例的分路器电路的配置。
34.图7示出了根据实施例的前端模块的电路图。
35.图8示出了根据实施例的前端模块的外围结构。
36.在所有的附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
37.《符号说明》
38.1000：前端模块
39.2000：功率放大器
40.100：开关
41.200：放大器
42.300：分路器电路
43.400：开关
44.500：控制器
45.310：第一旁路电路
46.320：信号分路器
47.330：第二旁路电路
48.3000：第一通信芯片组
49.4000：第二通信芯片组
具体实施方式
50.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
51.在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
52.在此，注意的是，关于实施例或示例的术语“可”的使用(例如，关于实施例或示例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个实施例或示例，而全部实施例或示例不限于此。
53.在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，不存在介于它们之间的其他元件。
54.如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项或任意两项或更多项的任意组合。
55.尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
56.为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件于是将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式(例如，旋转90度或者处于其他方位)定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
57.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
58.由于制造技术和/或公差，附图中所示出的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状上的改变。
59.在此描述的示例的特征可以以在理解本技术的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本技术的公开内容之后将显而易见的其他构造是可行的。
60.在整个说明书中，rf信号可包括wi-fi(ieee 802.11族等)、wimax(ieee 802.16族等)、ieee802.20、lte(长期演进)、ev-do、hspa+、hsdpa+、hsupa+、edge、gsm、gps、gprs、cdma、tdma、dect、蓝牙、3g、4g和5g协议以及此后指定的任何其他无线和有线协议中的任何协议，但不限于此。
61.图1示出了根据实施例的前端模块1000的示意图。
62.前端模块1000可包括发送/接收端口trx1、接收端口rx2和天线端口ant。
63.发送/接收端口trx1在发送模式下接收射频(rf)发送信号，并且在接收模式下输出所接收的rf信号。另外，接收端口rx2在接收模式下输出所接收的rf信号。从发送/接收端口trx1输出的所接收的rf信号可被输入到执行第一通信方案的第一通信芯片组，并且从接收端口rx2输出的所接收的rf信号可被输入到执行第二通信方案的第二通信芯片组。第一通信方案和第二通信方案可以是基于不同的各自的标准的通信方案。作为示例，第一通信方案可以是wifi通信标准，并且第二通信方案可以是蜂窝通信标准。第二通信方案可以是基于蜂窝通信标准的lte-laa方法。也就是说，前端模块1000可支持共存操作。
64.前端模块1000的天线端口ant连接到天线，将所发送的rf信号输出到天线，并从天线接收所接收的rf信号。
65.前端模块1000还可包括发送输入端口txin和发送输出端口txout，发送输入端口txin被配置为将所发送的rf信号输出到功率放大器2000，发送输出端口txout被配置为接收功率放大器2000的输出信号。由于功率放大器2000在发射器和接收器中包括的元件中消
耗最多的功率，因此功率放大器2000可被实现为与前端模块1000分离的模块。
66.如图1所示，前端模块1000可包括例如开关100、放大器200、分路器电路300和开关400。另外，前端模块1000还可包括控制器500。
67.开关100选择性地切换所发送的rf信号和所接收的rf信号。开关100连接在天线端口ant、发送输出端口txout、放大器200和可变电阻器r之间，并且根据发送模式和接收模式执行切换操作。在发送模式下，开关100将从发送输出端口txout输入的所发送的rf信号切换到天线端口ant。另外，在接收模式下，开关100将从天线端口ant输入的所接收的rf信号切换到放大器200或可变电阻器r。为了支持切换，开关100可实现为单刀三掷(sp3t)开关。
68.放大器200放大从开关100输入的所接收的rf信号，并将放大的所接收的rf信号输出到分路器电路300。由于所接收的rf信号可能较弱，因此放大器200可放大所接收的rf信号。例如，放大器200可被实现为低噪声放大器(lna)。
69.可变电阻器r连接在开关100与放大器200的输出端子之间，并且使从开关100输入的所接收的rf信号衰减。可变电阻器r的电阻值可根据所接收的rf信号的强度而变化。当所接收的rf信号的幅度大时，可变电阻器r使所接收的rf信号衰减。当所接收的rf信号的幅度小时，开关100将所接收的rf信号切换到放大器200。另外，当所接收的rf信号的幅度大时，开关100将所接收的rf信号切换到可变电阻器r。
70.分路器电路300用于分路和发送从放大器200或可变电阻器r输入的所接收的rf信号。分路器电路300可包括例如多个开关，并且可通过多个开关的切换操作根据接收模式的类型选择性地分路所接收的rf信号。例如，接收模式的类型可包括三种模式。也就是说，接收模式可包括第一接收模式、第二接收模式和第三接收模式。
71.第一接收模式可以是仅执行第一通信方案的模式。也就是说，第一接收模式是通过第一通信方案接收所接收的rf信号并且不通过第二通信方案接收所接收的rf信号的模式。换言之，第一接收模式是仅第一通信芯片组(例如，wifi芯片组)操作而第二通信芯片组(例如，蜂窝芯片组)不操作的模式。在第一接收模式下，分路器电路300可通过第一旁路电路(图3的310)将所接收的rf信号直接发送到发送/接收端口trx1，而不将所接收的rf信号分路成两个信号。
72.第二接收模式是仅执行第二通信方案的模式。也就是说，第二接收模式是通过第二通信方案接收所接收的rf信号并且不通过第一通信方案接收所接收的rf信号的模式。换言之，第二接收模式是仅第二通信芯片组(例如，蜂窝芯片组)操作而第一通信芯片组(例如，wifi芯片组)不操作的模式。在第二接收模式下，分路器电路300可通过第二旁路电路(图3的330)将所接收的rf信号直接发送到接收端口rx2，而不将所接收的rf信号分路成两个信号。
73.另外，第三接收模式是同时执行第一通信方案和第二通信方案的模式。也就是说，第三接收模式是通过第一通信方案接收所接收的rf信号并且同时通过第二通信方案接收所接收的rf信号的模式。换言之，第三接收模式是第一通信芯片组(例如，wifi芯片组)操作并且同时第二通信芯片组(例如，蜂窝芯片组)操作的模式。在第三接收模式下，分路器电路300通过信号分路器(图3中的320)将所接收的rf信号分路成两个信号(“分路信号”)，并将分路信号分别发送到发送/接收端口trx1和接收端口rx2。
74.将参考图3、图4和图5a至图5c详细描述执行这种信号分路操作的分路器电路300
的更详细的配置和操作。
75.开关400选择性地切换所发送的rf信号和所接收的rf信号。开关400连接在发送/接收端口trx1、发送输入端口txin和分路器电路300的第一输出端子out1之间，并且可根据发送模式和接收模式执行切换操作。在发送模式下，开关400将从发送/接收端口trx1输入的所发送的rf信号切换到发送输入端口txin(即，功率放大器2000的输入端)。另外，在接收模式下，开关400将从分路器电路300的第一输出端子out1输入的所接收的rf信号切换到发送/接收端口trx1。为了支持切换操作，开关400可被实现为单刀双掷(spdt)开关。
76.控制器500可从外部组件或装置(例如，通信芯片组)接收模式控制电压，并且根据模式控制电压，控制器500可控制开关100、包括在分路器电路300中的开关、开关400和可变电阻器r。模式控制电压可以是模式控制电压vc0、vc1、vc2和vc3中的一个，并且模式控制电压vc0、vc1、vc2和vc3可根据发送模式和接收模式的类型被设置为具有不同的值。
77.当输入与发送模式相对应的模式控制电压时，控制器500可控制开关100和开关400，使得执行发送模式操作。当输入与接收模式相对应的模式控制电压时，控制器500可控制开关100和开关400，使得执行接收模式操作。另外，当输入与接收模式的类型(即，第一接收模式至第三接收模式之一)相对应的模式控制电压时，控制器500可控制包括在分路器电路300中的开关。将参考图4和图5a至图5c更详细地描述根据接收模式的类型控制包括在分路器电路300中的开关的方法。控制器500可根据所接收的rf信号的幅度来控制可变电阻器r的电阻值。
78.开关100、开关400和包括在分路器电路300中的开关可各自包括晶体管，并且控制器500可输出输入到晶体管的控制端子(例如，栅极端子和基极端子)的控制电压。当控制电压是接通电压时，可接通对应的晶体管，并且当控制电压是关断电压时，可关断对应的晶体管。
79.图2示出了根据实施例的前端模块1000'的示意图。
80.如图2所示，前端模块1000'具有从图1的前端模块1000省略发送元件的结构。也就是说，在前端模块1000'中，从图1的前端模块1000中省略了开关400，并且开关100被开关100'代替。另外，发送/接收端口trx1被接收端口rx1代替。开关100’将从天线端口ant输入的所接收的rf信号切换到放大器200或可变电阻器r。为了支持切换操作，开关100可实现为单刀双掷(spdt)开关。
81.图1的前端模块1000和图2的前端模块1000'可各自或整体被实现为一个集成电路(ic)。也就是说，开关100和开关400、放大器200和分路器电路300可实现为一个ic。另外，由于分路器电路300包括多个开关，所以所接收的rf信号可选择性地输出到发送/接收端口trx1或接收端口rx2。
82.在下文中，将描述分路器电路300的更详细的配置和操作方法。
83.图3示出了根据实施例的分路器电路300的示意图。
84.如图3所示，分路器电路300可包括例如第一旁路电路310、第二旁路电路330和信号分路器320。
85.分路器电路300的输入端子in从放大器200或可变电阻器r接收rf信号。另外，分路器电路300可包括两个输出端子out1和out2。第一输出端子out1可对应于图1的发送/接收端口trx1或图2的接收端口rx1，并且第二输出端子out2可对应于图1和图2的接收端口rx2。
86.第一旁路电路310允许在第一接收模式下从输入端子in输入的所接收的rf信号旁路信号分路器320以被发送到第一输出端子out1。也就是说，第一旁路电路310不分路在仅执行第一通信方案的第一接收模式下接收的rf信号，并且旁路所接收的rf信号。如上所述，通过旁路所接收的rf信号，可以使由于信号分路引起的不必要的性能劣化最小化。当在没有旁路的情况下分路在第一接收模式下接收的rf信号时，可能发生由于信号分路引起的损耗。然而，可通过第一旁路电路310的旁路来防止这种不必要的信号损耗。
87.第二旁路电路330允许在第二接收模式下从输入端子in输入的所接收的rf信号旁路信号分路器320以被发送到第二输出端子out2。也就是说，第二旁路电路330不分路在仅执行第二通信方案的第二接收模式下接收的rf信号，并且旁路所接收的rf信号。如上所述，通过旁路所接收的rf信号，可以使由于信号分路引起的不必要的性能劣化最小化。当在没有旁路的情况下分路在第二接收模式下接收的rf信号时，可能发生由于信号分路引起的损耗。然而，可通过第二旁路电路330的旁路来防止这种不必要的信号损耗。
88.另外，信号分路器320将在第三接收模式下输入到输入端子in的所接收的rf信号分路成两个信号，并将分路信号分别输出到第一输出端子out1和第二输出端子out2。也就是说，信号分路器320将在同时执行第一通信方案和第二通信方案的第三接收模式下接收的rf信号分路为第一分路信号和第二分路信号。信号分路器320将第一分路信号输出到第一输出端子out1，并将第二分路信号输出到第二输出端子out2。
89.如上所述，当第一通信方案和第二通信方案分开操作时(即，在第一接收模式或第二接收模式下)，分路器电路300使所接收的rf信号旁路而不经过信号分路器320。通过这些旁路操作，可以使由于信号分路器320引起的不必要的性能劣化最小化。也就是说，分路器电路300可通过向信号分路器320另外提供作为旁路路径的第一旁路电路310和第二旁路电路330来减少由于信号分路器320引起的损耗。
90.图4示出了根据实施例的分路器电路300的配置。
91.参照图4，第一旁路电路310可包括开关311、开关312和匹配电路313。开关311连接在输入端子in与匹配电路313之间。开关312连接在匹配电路313与第一输出端子out1之间。匹配电路313连接在开关311与开关312之间。匹配电路313执行输入端子in与第一输出端子out1之间的阻抗匹配。匹配电路313可利用用于阻抗匹配的阻抗元件(例如，电感器)来实现。当第一旁路电路310不操作时(即，当开关311和开关312关断时)，开关312可用作防止信号被引入到第一旁路电路310的隔离开关。可在第一接收模式下接通开关311和开关312以旁路所接收的rf信号。
92.第二旁路电路330可包括开关331、开关332和匹配电路333。开关331可连接在输入端子in与匹配电路333之间。开关332可连接在匹配电路333与第二输出端子out2之间。匹配电路333连接在开关331与开关332之间。匹配电路333执行输入端子in与第二输出端子out2之间的阻抗匹配。匹配电路333可利用用于阻抗匹配的阻抗元件(例如，电感器)来实现。当第二旁路电路330不操作时(即，当开关331和开关332关断时)，开关332可用作防止信号被引入到第二旁路电路330的隔离开关。可在第二接收模式下接通开关331和开关332以旁路所接收的rf信号。
93.另外，信号分路器320可包括开关321a和开关322a、电容器323a和电容器324a、电感器325a、开关321b和开关322b、电容器323b和电容器324b、电感器325b以及电阻器326。
94.开关321a的一个端子可连接到输入端子in，并且电容器323a可连接在开关321a的另一个端子与地之间。电感器325a的一个端子可连接到开关321a的另一个端子，并且电容器324a可连接在电感器325a的另一个端子与地之间。另外，开关322a可连接在电感器325a的另一个端子与第一输出端子out1之间。
95.开关321b的一个端子可连接到输入端子in，并且电容器323b可连接在开关321b的另一个端子与地之间。电感器325b的一个端子可连接到开关321b的另一个端子，并且电容器324b可连接在电感器325b的另一个端子与地之间。另外，开关322b可连接在电感器325b的另一个端子与第二输出端子out2之间。电阻器326可连接在电感器325a的另一个端子与电感器325b的另一个端子之间。可选地，电阻器326可被省略。
96.在第三接收模式下，开关321a和开关322a以及开关321b和开关322b接通。当信号分路器320不操作时，开关322a和开关322b可用作防止信号被引入到信号分路器320的隔离开关。
97.在第三接收模式下，电容器323a和电容器324a、电感器325a以及电阻器326在输入端子in与第一输出端子out1之间提供预定的第一阻抗值。另外，在第三接收模式下，电容器323b和电容器324b、电感器325b以及电阻器326在输入端子in与第二输出端子out2之间提供预定的第二阻抗值。在第三接收模式下接收的rf信号可通过第一阻抗值和第二阻抗值被分路成两个信号。在图4中，用于提供第一阻抗值的元件(电容器323a、电感器325a和电容器324a)和用于提供第二阻抗值的元件(电容器323b、电感器325b和电容器324b)各自被示出为具有pi(π)结构，但是它们可具有不同的结构。另外，为了便于设计，用于提供第一阻抗值的元件(电容器323a、电感器325a和电容器324a)和用于提供第二阻抗值的元件(电容器323b、电感器325b和电容器324b)被示出为具有彼此对称的结构，但是它们可具有不对称结构。
98.电容器323a、324a、323b和324b的电容以及电感器325a和325b的电感可向信号分路器320提供谐振频率，并且信号分路器320可基于所提供的谐振频率而具有更宽的带宽。例如，电容器323a、324a、323b和324b以及电感器325a和325b可具有使得包括在5.1ghz至7.2ghz频带中的基频的rf信号被发送到输出端子out1和out2的阻抗值。因此，信号分路器320可具有稳定地覆盖与第一通信方案(例如，wifi)相对应的频带和与第二通信方案(例如，lte-laa)相对应的频带的宽的带宽。
99.图5a至图5c分别示出了根据实施例的图4的分路器电路300的操作方法。
100.图5a是示出了分路器电路300在第一接收模式下的操作的示图。在第一接收模式下，开关311和开关312接通。因此，输入到输入端子in的所接收的rf信号通过开关311、匹配电路313和开关312被发送到第一输出端子out1。也就是说，第一旁路电路310允许在第一接收模式下接收的rf信号旁路信号分路器320以被发送到第一输出端子out1。发送到第一输出端子out1的所接收的rf信号通过开关400被输出到发送/接收端口trx1。
101.图5b是示出了分路器电路300在第二接收模式下的操作的示图。在第二接收模式下，开关331和开关332接通。因此，输入到输入端子in的所接收的rf信号通过开关331、匹配电路333和开关332被发送到第二输出端子out2。也就是说，第二旁路电路330允许在第二接收模式下接收的rf信号旁路信号分路器320以被发送到第二输出端子out2。发送到第二输出端子out2的所接收的rf信号被输出到接收端口rx2。
102.图5c是示出了分路器电路300在第三接收模式下的操作的示图。在第三接收模式下，开关321a和开关322a以及开关321b和开关322b接通。因此，输入到输入端子in的所接收的rf信号被分路成第一分路信号和第二分路信号。第一分路信号通过开关321a、电感器325a和开关322a被发送到第一输出端子out1。另外，第二分路信号通过开关321b、电感器325b和开关322b被发送到第二输出端子out2。也就是说，信号分路器320将在第三接收模式下接收的rf信号分路成第一分路信号和第二分路信号，并且将第一分路信号和第二分路信号分别输出到第一输出端子out1和第二输出端子out2。输出到第一输出端子out1的第一分路信号通过开关400输出到发送/接收端口trx1。另外，输出到第二输出端子out2的第二分路信号被输出到接收端口rx2。
103.参考图5c，由于开关321a和开关321b在第三接收模式下同时接通，因此开关321a和开关321b可由一个开关代替。图6示出了上述情况。
104.图6示出了根据实施例的分路器电路300'的配置。
105.如图6所示，除了利用一个开关321代替图4的开关321a和开关321b以形成信号分路器320'之外，分路器电路300'与图4的分路器电路300相同。开关321的一个端子连接到输入端子in，并且开关321的另一个端子连接到电容器323a的一个端子和电容器323b的一个端子。在第三接收模式下，开关321接通，并且输入到输入端子in的所接收的rf信号被分路成第一分路信号和第二分路信号。第一分路信号通过开关321、电感器325a和开关322a被发送到第一输出端子out1。另外，第二分路信号通过开关321、电感器325b和开关322b被发送到第二输出端子out2。可选地，在另一示例中，信号分路器320'可包括第一阻抗元件(例如，电容器323a、电感器325a和电容器324a)、第二阻抗元件(例如，电阻器326)和第三阻抗元件(例如，电容器323b、电感器325b和电容器324b)中的至少一者，第一阻抗元件连接在开关321与开关322a之间，第二阻抗元件连接在开关322a和开关322b之间，第三阻抗元件连接在开关321和开关322b之间。
106.图7示出了根据实施例的前端模块1000的电路图。也就是说，图7示出了前端模块1000的更详细的内部配置电路图。
107.参考图7，第一开关100可包括三个开关110、120和130。三个开关110、120和130可具有sp3t结构。开关110、120和130中的每一个可包括彼此交替切换的串联晶体管和分流晶体管。在以下描述中，预定开关被接通可意味着串联晶体管被接通并且分流晶体管被关断，并且预定开关被关断可意味着串联晶体管被关断并且分流晶体管被接通。开关110位于天线端口ant与发送输出端口txout之间，并且将在发送模式下从发送输出端口txout输入的所发送的rf信号切换到天线端口ant。开关120位于天线端口ant与分路器电路300或300'的输入端子in之间，并且允许所接收的rf信号在接收模式下旁路放大器200。也就是说，当所接收的rf信号具有大的幅度时，开关120接通，并且所接收的rf信号被旁路而不被放大。开关130位于天线端口ant与放大器200之间，并且将所接收的rf信号发送到放大器200。换言之，当所接收的rf信号具有小的幅度时，开关130接通，并且所接收的rf信号被放大器200放大。
108.图7中所示的分路器电路300或300'可以是上面图4或图6中所示的分路器电路。
109.开关400可包括两个开关410和420。两个开关410和420可具有spdt结构。开关410和420中的每一个可包括彼此交替切换的串联晶体管和分流晶体管。与此同时，在图7中，开
关420被示出为包括两个串联晶体管和一个分流晶体管，但是可包括一个串联晶体管和一个分流晶体管。开关410位于发送/接收端口trx1与发送输入端口txin之间，并且在发送模式下将从发送/接收端口trx1输入的所发送的rf信号切换到发送输入端口txin。开关420位于分路器电路300或300'的第一输出端子out1与发送/接收端口trx1之间，并且在接收模式下将从分路器电路300或300'的第一输出端子out1输出的所接收的rf信号切换到发送/接收端口trx1。
110.前端模块1000还可包括偏置电路900。偏置电路900可包括电阻器910和电阻器920。电源电压vdd由电阻器910和920分压，并且分压(即，偏置电压)被提供给开关100的晶体管(例如，串联晶体管)。当将分压(偏置电压)施加到开关100的晶体管时，可更平滑地执行晶体管的关断操作。例如，当将0v电压施加到晶体管的栅极时，可更有效地关断晶体管。
111.前端模块1000还可包括用于执行阻抗匹配的多个匹配电路600a、600b、600c和600d。匹配电路600a连接到天线端口ant以执行阻抗匹配，并且匹配电路600b连接到发送/接收端口trx1以执行阻抗匹配。另外，匹配电路600c连接到接收端口rx2以执行阻抗匹配，并且匹配电路600d连接到发送输出端口txout以执行阻抗匹配。匹配电路600a、600b、600c和600d中的每一个可包括电感器和电容器。与此同时，前端模块1000还可包括连接到发送输入端口txin的耦合电容器950。
112.前端模块1000还可包括作为隔离开关的开关700a和开关700b。开关700a位于开关120与分路器电路300或300'的输入端子in之间，并且可防止放大器200的输出信号被引入到开关120。当开关120接通时(即，当串联晶体管接通时)，开关700a接通。另外，开关700b位于放大器200的输出端子与分路器电路300或300'的输入端子in之间，并且开关700b可防止通过开关120的所接收的rf信号被引入到放大器200。当开关130接通时(即，当串联晶体管接通时)，开关700b接通。同时，开关700a可包括一个串联晶体管，并且开关700b可包括串联晶体管和分流晶体管。
113.另外，前端模块1000还可包括开关800。开关800位于分路器电路300或300'的第二输出端子out2与接收端口rx2之间。开关800在第二接收模式下接通，并且将从分路器电路300或300'的第二输出端子out2输出的所接收的rf信号(即，第二分路信号)发送到接收端口rx2。与此同时，在图7中，开关800被示出为包括两个串联晶体管和一个分流晶体管，但是可包括一个串联晶体管和一个分流晶体管。
114.图1的可变电阻器r可利用图7的开关700a(也可称为晶体管700a)和开关120的串联晶体管121来实现。当串联晶体管121和晶体管700a接通时，出现两个晶体管121和700a的导通电阻，并且该导通电阻可用作图1的可变电阻器r。
115.配置图7的开关的每个晶体管可以是场效应晶体管(fet)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、双极型晶体管(bjt)等。
116.图8示出了根据实施例的前端模块1000的外围结构。
117.参照图8，前端模块1000可通过天线端口ant电连接到天线5000。前端模块1000可通过发送/接收端口trx1连接到第一通信芯片组3000，并且可通过接收端口rx2电连接到第二通信芯片组4000。前端模块1000可通过发送输入端口txin和发送输出端口txout电连接到功率放大器，并且可从第一通信芯片组3000和第二通信芯片组4000接收模式控制电压vc0、vc1、vc2和vc3。
118.前端模块1000、第一通信芯片组3000、第二通信芯片组4000和天线5000可设置在电子装置中。电子装置可以是智能电话、个人数字助理、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板电脑、膝上型计算机、上网本计算机、电视、视频游戏装置、智能手表或汽车部件，但不限于此。
119.执行本技术中描述的操作的图1至图2中的控制器500由硬件组件实现，所述硬件组件被配置为执行本技术中描述的由硬件组件执行的操作。可用于执行本技术中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括控制器、传感器、产生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及被配置为执行本技术中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中，执行本技术中描述的操作的硬件组件中的一个或更多个由计算硬件实现，例如，由一个或更多个处理器或计算机实现。处理器或计算机可由一个或更多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或者被配置为以定义的方式响应和执行指令以实现期望的结果的任意其他装置或装置的组合)实现。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行指令或软件(诸如，操作系统(os)和在os上运行的一个或更多个软件应用)，以执行本技术中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行而访问、操纵、处理、创建和存储数据。为了简单起见，可在本技术中描述的示例的描述中使用单数术语“处理器”或“计算机”，但在其他示例中，可使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或多种类型的处理元件，或者处理器或计算机可包括多个处理元件和多种类型的处理元件两者。例如，单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现。一个或更多个硬件组件可由一个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现，并且一个或更多个其他硬件组件可由一个或更多个其他处理器、或者另外的处理器和另外的控制器实现。一个或更多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任意一种或更多种，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理、单指令多数据(simd)多处理、多指令单数据(misd)多处理和多指令多数据(mimd)多处理。
120.执行本技术中描述的操作的方法由计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)执行，所述计算硬件如上所述地执行指令或软件以执行本技术中描述的通过所述方法执行的操作。例如，单个操作或者两个或更多个操作可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器执行。一个或更多个操作可由一个或更多个处理器或者处理器和控制器执行，并且一个或更多个其他操作可由一个或更多个其他处理器或者另外的处理器和另外的控制器执行。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可执行单个操作或者两个或更多个操作。
121.用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合，以用于单独地或共同地指示或配置一个或更多个处理器或计算机以操作为执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作的机器或专用计算机。在一个示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机直接执行的机器代码(诸如通过编译器生成的机器代码)。在另
一示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。指令或软件可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述使用任意编程语言来编写，附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法。
122.用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构可记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存、cd-rom、cd-r、cd+r、cd-rw、cd+rw、dvd-rom、dvd-r、dvd+r、dvd-rw、dvd+rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-r lth、bd-re、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘、以及被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构并将指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构提供到一个或更多个处理器或计算机使得一个或更多个处理器或计算机可执行指令的任意其他装置。在一个示例中，指令或软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得指令和软件以及任意相关数据、数据文件和数据结构通过一个或更多个处理器或计算机以分布式的方式存储、访问和执行。
123.虽然本公开包括具体示例，但是在理解本技术的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对这些示例做出各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或者添加所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为被包括在本公开中。

技术特征：
1.一种分路器电路，包括：信号分路器，被配置为分路和发送在同时执行第一通信方案和第二通信方案的第一接收模式下接收的第一射频信号；第一旁路电路，被配置为旁路所述信号分路器以发送在执行所述第一通信方案的第二接收模式下接收的第二射频信号；以及第二旁路电路，被配置为旁路所述信号分路器以发送在执行所述第二通信方案的第三接收模式下接收的第三射频信号。2.如权利要求1所述的分路器电路，其中，所述第一旁路电路包括第一开关，所述第一开关被配置为在所述第二接收模式下接通，并且其中，所述第二旁路电路包括第二开关，所述第二开关被配置为在所述第三接收模式下接通。3.如权利要求2所述的分路器电路，其中，所述信号分路器包括第三开关，所述第三开关被配置为在所述第一接收模式下接通。4.如权利要求2所述的分路器电路，其中，所述第一开关连接到输入端子，所述第二射频信号和/或所述第三射频信号输入到所述输入端子，其中，所述第一旁路电路还包括第三开关，所述第三开关连接到所述第一旁路电路的输出端子并且被配置为在所述第二接收模式下接通，其中，所述第二开关连接到所述输入端子，并且其中，所述第二旁路电路还包括第四开关，所述第四开关连接到所述第二旁路电路的输出端子并且被配置为在所述第三接收模式下接通。5.如权利要求4所述的分路器电路，其中，所述第一旁路电路还包括连接在所述第一开关与所述第三开关之间的阻抗匹配电路，以及其中，所述第二旁路电路还包括连接在所述第二开关与所述第四开关之间的的另一阻抗匹配电路。6.如权利要求3所述的分路器电路，其中，所述信号分路器被配置为在所述第一接收模式下将所述第一射频信号分路成第一分路信号和第二分路信号，将所述第一分路信号输出到第一输出端子，并且将所述第二分路信号输出到第二输出端子，其中，所述第三开关连接到输入端子，所述第一射频信号输入到所述输入端子，并且其中，所述信号分路器还包括第四开关和第五开关，所述第四开关连接到所述第一输出端子并且被配置为在所述第一接收模式下接通，所述第五开关连接到所述第二输出端子并且被配置为在所述第一接收模式下接通。7.如权利要求6所述的分路器电路，其中，所述信号分路器还包括第一阻抗元件、第二阻抗元件和第三阻抗元件中的至少一者，所述第一阻抗元件连接在所述第三开关与所述第四开关之间，所述第二阻抗元件连接在所述第四开关和所述第五开关之间，所述第三阻抗元件连接在所述第三开关和所述第五开关之间。8.如权利要求6所述的分路器电路，其中，所述第三开关包括第六开关和第七开关，所述第六开关连接到所述输入端子并在所述第一接收模式下接通，所述第七开关连接到所述输入端子并在所述第一接收模式下接通。9.如权利要求1所述的分路器电路，其中，所述分路器电路包括输入端子、第一输出端
子和第二输出端子，所述第一射频信号、所述第二射频信号和所述第三射频信号中的至少一者输入到所述输入端子，其中，所述信号分路器被配置为将所述第一射频信号分路为第一分路信号和第二分路信号，将所述第一分路信号输出到所述第一输出端子，并且将所述第二分路信号输出到所述第二输出端子，其中，所述第一旁路电路被配置为将所述第二射频信号发送到所述第一输出端子，并且其中，所述第二旁路电路被配置为将所述第三射频信号发送到所述第二输出端子。10.如权利要求9所述的分路器电路，其中，从所述第一输出端子输出的信号被发送到被配置为执行所述第一通信方案的第一通信芯片组，以及其中，从所述第二输出端子输出的信号被发送到被配置为执行所述第二通信方案的第二通信芯片组。11.一种前端模块，包括：第一开关，被配置为切换从天线输入的所接收的射频信号；放大器，被配置为放大所述所接收的射频信号；以及分路器电路，被配置为分路和发送从所述放大器输出的第一信号，其中，所述分路器电路包括：第一旁路电路，被配置为在执行第一通信方案的第一接收模式下不分路所述第一信号，并且将所述第一信号发送到第一输出端子；以及第二旁路电路，被配置为在执行第二通信方案的第二接收模式下不分路所述第一信号，并且将所述第一信号发送到第二输出端子。12.如权利要求11所述的前端模块，其中，所述分路器电路还包括信号分路器，所述信号分路器被配置为：在同时执行所述第一通信方案和所述第二通信方案的第三接收模式下，将所述第一信号分路成第一分路信号和第二分路信号，将所述第一分路信号输出到所述第一输出端子，并且将所述第二分路信号输出到所述第二输出端子。13.如权利要求11所述的前端模块，其中，所述第一旁路电路包括第二开关，所述第二开关被配置为在所述第一接收模式下接通，其中，所述第二旁路电路包括第三开关，所述第三开关被配置为在所述第二接收模式下接通，并且其中，所述分路器电路还包括第四开关，所述第四开关被配置为在同时执行所述第一通信方案和所述第二通信方案的第三接收模式下接通。14.如权利要求13所述的前端模块，其中，所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关连接到输入端子，所述第一信号输入到所述输入端子，其中，所述第一旁路电路还包括第五开关，所述第五开关连接在所述第二开关与所述第一输出端子之间，其中，所述第二旁路电路还包括第六开关，所述第六开关连接在所述第三开关与所述第二输出端子之间，并且其中，所述分路器电路还包括第七开关和第八开关，所述第七开关连接在所述第四开
关与所述第一输出端子之间，所述第八开关连接在所述第四开关与所述第二输出端子之间。15.如权利要求14所述的前端模块，其中，所述第一旁路电路还包括连接在所述第二开关与所述第五开关之间的阻抗匹配电路，并且其中，所述第二旁路电路还包括连接在所述第三开关与所述第六开关之间的另一阻抗匹配电路。16.如权利要求11至15中的任一项所述的前端模块，其中，从所述第一输出端子输出的信号被发送到被配置为执行所述第一通信方案的第一通信芯片组，并且其中，从所述第二输出端子输出的信号被发送到被配置为执行所述第二通信方案的第二通信芯片组。17.如权利要求11所述的前端模块，其中，所述第一开关、所述放大器和所述分路器电路被包括在一个集成电路中。18.一种分路器电路的操作方法，所述分路器电路被配置为分路所接收的射频信号，所述操作方法包括：在同时执行第一通信方案和第二通信方案的第一接收模式下，将所述所接收的射频信号分路成第一分路信号和第二分路信号；提供第一路径，所述第一路径在仅执行所述第一通信方案的第二接收模式下不分路所述所接收的射频信号，并且旁路所述所接收的射频信号；并且提供第二路径，所述第二路径在仅执行所述第二通信方案的第三接收模式下不分路所述所接收的射频信号，并且旁路所述所接收的射频信号。19.如权利要求18所述的操作方法，其中，所述第一路径包括在所述第二接收模式下接通的第一开关，并且其中，所述第二路径包括在所述第三接收模式下接通的第二开关。20.如权利要求18或19所述的操作方法，其中，所述第一分路信号被发送到执行所述第一通信方案的第一通信芯片组，其中，所述第二分路信号被发送到执行所述第二通信方案的第二通信芯片组，其中，通过所述第一路径输出的信号被发送到所述第一通信芯片组，并且其中，通过所述第二路径输出的信号被发送到所述第二通信芯片组。

技术总结
本申请提供一种分路器电路、前端模块及其操作方法。所述分路器电路包括：信号分路器，被配置为分路和发送在同时执行第一通信方案和第二通信方案的第一接收模式下接收的第一射频(RF)信号；第一旁路电路，被配置为旁路所述信号分路器以发送在执行所述第一通信方案的第二接收模式下接收的第二射频信号；以及第二旁路电路，被配置为旁路所述信号分路器以发送在执行所述第二通信方案的第三接收模式下接收的第三射频信号。收的第三射频信号。收的第三射频信号。


技术研发人员：成洛昀 朴珠荣 全贤求
受保护的技术使用者：三星电机株式会社
技术研发日：2021.04.23
技术公布日：2022/3/8