[发明专利]一种在TDD模式下利用开关阵实现射频链路收发共用的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种TDD模式下实现射频链路收发共用的方法及装置，尤其涉及一种在TDD模式下利用开关阵实现射频链路收发共用的方法及装置。

背景技术

无线通信射频(RF)子系统按照工作制式分为频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种，例如GSM、CDMA2000等采用频分双工体制，SCDMA、TD-SCDMA、McWill等属于时分双工系统。在任一时刻，FDD射频子系统中的前向链路和反向链路独立同时工作，基站前向链路将基站到移动台的信号调制到高频并放大发射，后向链路将移动台到基站的信号接收并变频放大。前向链路和反向链路的信号链(Signal Chain)都包含一套低噪放、混频器、衰减器、IF放大器及SAW滤波器、功放等器件，这些器件都是持续工作不能分时共用的，如图1所示。

因为TDD制式在任一时刻，只有前向链路或反向链路工作，因此，可以利用射频开关阵实现上下行链路上某一段链路的共用，这样的结构相比上下行分两套链路实现的结构减小了链路复杂度，节约了器件成本，尤其在双选频直放站等链路数目多的设备中更能突出此优点。

在TDD模式下，一种普遍的上下行链路设计方法与FDD模式下的上下行链路设计方法类似，只是增加了时序控制单元，把上下行链路的双工器改为双向开关(SPDT)，如图2所示。前向和反向链路独立工作，通过开关实现收发分时，上下行链路都包含与FDD制式链路上相同的一套射频器件。但是如果用此方法设计TDD模式下的多链路收发射频设备，链路复杂度和成本上会成倍增长。

基于上述TDD模式下上下行链路的设计方式，可以利用TDD模式分时特性、某些射频器件端口双向性、射频电路或局部射频电路的结构对称性(Symmetric)，使用开关阵实现功能模块上下行分时复用，提高器件的使用效率，从而使成本降低，减少链路复杂程度和体积，方便工程使用。

目前常用的一种方式是在双向端口器件两侧采用单刀双掷射频开关，实现上下行链路中部分器件复用，如图4所示，是用单刀双掷开关阵实现TDD直放站射频链路收发共用的例子，复用器件主要包括无源混频器、无源滤波器(LC、SAW等)、衰减器等。链路上这种器件越多，距离越接近，可复用度越高。从图4中可以看出，通过增加4个SPDT的方式节省了1个衰减器、1个中频滤波器和2个混频器。射频链路上以较多低成本开关换取双向器件的分时共用，在一定程度上减少了TDD电路总成本，得到较为广泛应用。

发明内容

为了克服有方向性射频器件复用的限制，并且为了更进一步的提高收发链路中元件的使用率，降低成本，减小链路复杂程度和设备体积，方便工程的使用等，本发明利用TDD模块分时特性和收发射频电路结构或局部电路结构的对称性，提出了一种TDD模式下实现射频链路收发共用的方法及装置，通过使用开关阵实现链路中功能模块的收发分时复用。

在本发明提出的一种TDD模式下利用开关阵实现射频链路收发共用的方法中，将至少一套开关阵分别与一开关时序控制模块和一上下行射频链路相连，所述开关时序控制模块控制所述开关阵。

优选地，所述开关阵为DPDT开关阵，下行信号从所述DPDT开关的第一端口流入所述开关阵，经所述开关的第四端口、所述上下行共用射频链路和所述开关的第三端口和第二端口，流出所述DPDT开关；上行信号从所述DPDT开关的第二端口流入开关，经所述DPDT开关的第四端口、所述上下行共用射频链路和所述开关的第三端口和第二端口，流出所述DPDT开关。

优选地，所述开关阵为DPDT开关阵与SPDT开关阵的组合，将所述DPDT开关接入所述上下行射频链路的共用链路部分，将所述SPDT开关接入所述上下行射频链路中的其他部分，信号经所述SPDT开关流入流出所述上下行射频链路中的其他部分，并经所述DPDT开关流入流出所述上下行射频链路的共用链路部分。

优选地，所述开关阵为PIN管开关阵。

优选地，所述开关阵为集成电路开关阵。

优选地，在本发明提出的一种TDD模式下利用开关阵实现射频链路收发共用的方法中，所述上下行射频链路为直放站的上下行射频链路。

优选地，在本发明提出的一种TDD模式下利用开关阵实现射频链路收发共用的方法中，所述上下行射频链路为基站的上下行射频链路。

优选地，在本发明提出的一种TDD模式下利用开关阵实现射频链路收发共用的方法中，所述上下行射频链路为干线放大器的上下行射频链路。

优选地，在本发明提出的一种TDD模式下利用开关阵实现射频链路收发共用的方法中，所述上下行射频链路为终端的上下行射频链路。