[发明专利]一种射频前端电路

说明书

本发明提供一种射频前端电路，包括发射机电路、接收机电路、匹配电路和第一电感L1。发射机电路和接收机电路共用电感L1和匹配电路，在发射模式下，信号依次经过发射机电路、电感L1和匹配电路发送给片外电路，接收机模块断路；在接收模式下，信号依次经过匹配电路、第一电感L1和接收机电路，完成信号的接收，发射机电路断路。本发明通过内部开关实现片外天线开关的功能，节省了片外天线开关的使用，通过内部电感L1的共享节省了芯片的面积，接收机电路的主通路上没有开关，本发明对接收机电路的噪声系数影响很小。

技术领域

本发明属于射频集成电路领域，具体涉及一种射频前端电路。

背景技术

随着物联网(IoT)需求的日益增长，NB-IoT(窄带物联网)技术已成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。很多企业预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。已经出现了大量物与物的联接，这些联接大多通过蓝牙、Wi-Fi和Zigbee等短距通信技术承载。然而NB-IoT的应用范围与这些短距离通信技术的应用范围有很多重叠。在短距离物联网通信技术千亿级市场竞争中，如何使NB-IoT技术迅速抢占更多的市场份额，低成本芯片设计是关键因素之一。

NB-IoT芯片与其它通信芯片类似都有射频模块和基带模块。射频模块分为接收机和发射机。接收机通过天线接收到的射频有用信号是在空气中衰减后的包含噪声的微弱模拟信号。在被解码成1和0的比特流之前，必须将射频信号转换成低频的模拟信号，然后通过低频的滤波器来进行通道选择和镜像抑制，最后经过基带解调后信号被转换成1和0的比特流。发射机处理有用信号的过程是接收机的逆过程，其作用是把基带产生的低频调制信号高质量的搬移到载频上，由天线传输出去。首先将基带编码的1和0的比特流转换成低频的模拟信号，然后通过低通滤波器滤除时钟干扰，最后通过混频器或者其它方式把低频信号搬移到射频频段，经过功率放大器发射出去。

目前NB-IoT射频芯片的方案中接收和发射是两个独立的通道，两个通道最后通过片外天线开关选择接收通道导通或发射通道导通，如图1所示。射频芯片片外需要许多元器件，如接收机的匹配网络、天线开关、发射机的匹配网络等。

目前使用的射频芯片片外需要如此多的元器件，这将导致印刷电路板 (PCB)面积和成本的增加。射频芯片内部接收机和发射机电感使用过多，面积较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种射频前端电路，节省了片外的天线开关，并将匹配电路等集成到芯片内部，并且片内的接收机电路和发射机电路可以共用匹配电路和电感。

本发明的技术方案如下：

一种射频前端电路，包括发射机电路和接收机电路，其特征在于：还包括匹配电路和第一电感L1，所述的发射机电路和接收机电路共用电感和匹配电路，在发射模式下，信号依次经过发射机电路、第一电感L1和匹配电路发送给片外电路，接收机模块断路；在接收模式下，信号依次经过匹配电路、第一电感L1和接收机电路，完成信号的接收，发射机电路断路。

优选的，匹配电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第一开关S12，第一电容C1的一端作为匹配电路的一端连接到第一电感L1的一端，第一电容C1的另一端分别连接第二电容C2的一端和第一开关S12的一端并作为匹配电路的另一端连接到片外电路；第二电容C2的另一端接地；第一开关 S12的另一端连接第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端接地。