本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种双频放大电路、射频收发系统及通信设备。
背景技术：
1、随着无线通信技术的不断发展，传输速率不断增加，设备数目不断增多，人们需要更多频谱资源以满足通信需求。然而，由于早期用途对部分频段进行保留，且大气中的元素会在某些频段产生干扰，各种应用所使用的频段大部分都被划分在不连续的频谱上，如常用的wifi频段主要分布在2.4ghz、5ghz、6ghz、60ghz附近，而5g通信频段则分布在700mhz、900mhz、1.8ghz、2.3ghz、3.5ghz、27ghz、39ghz等，且各个国家标准各不相同。这为射频系统的设计带来了巨大的挑战。
2、为了实现可能的多频段覆盖，一种可能的改进方式为使用多组中心频率各不相同的电路。显而易见地，这种实施方式会导致系统的复杂度、成本和面积随着频段数目的增加而线性增长。
3、为了实现可能的多频段覆盖，一种可能的改进方式为使用宽带或分布式电路：这些电路拥有极宽的带宽，有望实现对工作频段的全覆盖；然而，宽带系统无法保证在每一个频点上维持最佳工作状态，效率较低、噪声较高，导致性能低；另外，宽带系统缺少带陷特性，导致非工作频段内的干扰等更容易进入电路或电磁空间。
4、为了实现可能的多频段覆盖，另一种可能的改进方式是使用可重构电路；这些电路包含有开关、可变电容等元件，可以使电路在不同的工作频率保持最佳工作状态。然而，这些元件不可避免地带来损耗和面积开销，而且当所需覆盖的频段相差较远时，这些元件往往会因谐振或较大寄生而出现问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，为解决上述至少问题之一，本发明实施例的目的是提供一种双频放大电路、射频收发系统及通信设备，减少损耗和面积开销，提高两个相距较远的频段的性能。
2、一方面，本发明实施例提供了一种双频放大电路，所述双频放大电路包括射频输入端、射频输出端、差分放大器、外围共模电路和第一至第四线圈；射频输入端的差分信号经过第一线圈耦合至第二线圈，并由第二线圈耦合至所述差分放大器进行放大，放大后的差分信号经过第三线圈耦合至第四线圈，并经过第四线圈耦合至射频输出端；射频输入端的共模信号经过所述外围共模电路耦合至所述差分放大器进行放大，放大后的共模信号经过所述外围共模电路耦合至射频输出端。
3、可选地，所述外围共模电路包括共模输入匹配网络和共模输出匹配网络，所述共模输入匹配网络的第一端与所述第一线圈中心抽头耦合，所述共模输入匹配网络的第二端与所述第二线圈的中心抽头或差分放大器输入端耦合，所述共模输出匹配网络的第一端与第三线圈的中心抽头或差分放大器输出端耦合，所述共模输出匹配网络的第二端与第四线圈的中心抽头耦合。
4、可选地，所述双频放大电路还包括辅助射频输入端，所述共模输入匹配网络的第一端与所述辅助射频输入端耦合；和/或，所述双频放大电路还包括辅助射频输出端，所述共模输出匹配网络的第二端与所述辅助射频输出端耦合。
5、可选地，所述外围共模电路还包括共模反馈网络，所述共模反馈电路的两端分别与所述共模输入匹配网络和所述共模输出网络耦合，所述共模反馈电路用于在共模信号通路中提供负反馈通路。
6、可选地，所述差分放大器包括至少一个谐波网络，所述谐波网络是由“电感—电容—电感”或者“电容—电感—电容”构成的t型网络，所述谐波网络用于在差分信号或者共模信号的谐波频率上产生短路。
7、可选地，所述差分放大器由共源共栅放大器组成，所述共源共栅放大器的共栅级的栅极以电阻串联电容的形式耦合到地，所述电阻用于抑制差分信号泄露。
8、另一方面，本发明实施例提供了一种射频收发系统，所述射频收发系统包括射频发射机和/或射频接收机，所述射频发射机和/或射频接收机包括依次耦合的一个或多个上述的双频放大电路。
9、可选地，所述射频收发系统包括射频发射机；所述射频发射机包括发射放大电路、发射基带处理电路和第一上变频电路、第二上变频电路，所述发射放大电路包括一个或多个依次耦合的上述双频放大电路，所述发射基带处理电路包含第一输出端和第二输出端，所述发射基带处理电路第一输出端与第一上变频电路输入端耦合，所述发射基带处理电路第二输出端与第二上变频电路输入端耦合，所述第一上变频电路输出端与发射放大电路中首个双频放大电路的射频输入端耦合，所述第一上变频电路传输差分信号，所述第二上变频电路输出端与发射放大电路中首个双频放大电路的射频输入端或辅助射频输入端耦合，所述第二上变频电路传输共模信号。
10、可选地，所述射频收发系统包括射频接收机；所述射频接收机包括所述接收放大电路、接收基带处理电路和第一下变频电路、第二下变频电路，所述接收放大电路包括一个或多个依次耦合的上述双频放大电路，所述接收基带处理电路包含第一输入端与第二输入端，所述接收基带处理电路第一输入端与第一下变频电路输出端耦合，所述接收基带处理电路第二输入端与第二下变频电路输出端耦合，第一下变频电路输入端与接收放大电路中末位双频放大电路的射频输出端耦合，第一下变频电路传输差分信号，所述第二下变频电路输入端与接收放大电路中末位双频放大电路的射频输出端或辅助射频输出端耦合，第二下变频电路传输共模信号。
11、可选地，所述射频收发系统中，射频发射机的输出端包含所述发射放大电路中末位双频放大电路的射频输出端和/或辅助射频输出端，射频接收机的输入端包含所述接收放大电路中首个双频放大电路的射频输入端和/或辅助射频输入端，射频接收机输入端、射频发射机输出端和射频收发系统的天线端之间相互耦合。
12、另一方面，本发明实施例提供了一种通信设备，所述通信设备包含一个或多个天线，以及上述的射频收发系统；所述一个或多个天线与所述射频收发系统的天线端耦合。
13、本发明具有如下方面的有益效果：
14、第一，本发明实施例提出了一种双频放大电路，利用差分放大器放大差分信号，利用差分放大器和共模外围电路放大共模信号，并利用电感磁耦合特性分离差分信号和共模信号，在几乎不引入额外损耗和面积开销的前提下实现了多频段覆盖，并能使差分放大器在两个频段均工作在最佳状态；
15、第二，相比于当下主流的多频段覆盖电路，本发明在实现良好性能的同时，可以显著降低功耗和面积，减少了宽带系统的低效率、高噪声、存在带外干扰问题，无需使用开关或可变电容等元件，使得覆盖两个相距较远的频段变为可能，并能在两个相距较远的频段上保持较好性能。
16、第三，本发明实施例基于双频放大电路，提出了一种双频射频收发系统和通信设备，可以在系统中以简洁的方式实现双频或多频覆盖，有效降低了当前多频段收发系统和通信设备的设计复杂度和成本。
1.一种双频放大电路，其特征在于，所述双频放大电路包括射频输入端、射频输出端、差分放大器、外围共模电路和第一至第四线圈；射频输入端的差分信号经过第一线圈耦合至第二线圈，并由第二线圈耦合至所述差分放大器进行放大，放大后的差分信号经过第三线圈耦合至第四线圈，并经过第四线圈耦合至射频输出端；射频输入端的共模信号经过所述外围共模电路耦合至所述差分放大器进行放大，放大后的共模信号经过所述外围共模电路耦合至射频输出端。
2.根据权利要求1所述的双频放大电路，其特征在于，所述外围共模电路包括共模输入匹配网络和共模输出匹配网络，所述共模输入匹配网络的第一端与所述第一线圈中心抽头耦合，所述共模输入匹配网络的第二端与所述第二线圈的中心抽头或差分放大器输入端耦合，所述共模输出匹配网络的第一端与第三线圈的中心抽头或差分放大器输出端耦合，所述共模输出匹配网络的第二端与第四线圈的中心抽头耦合。
3.根据权利要求2所述的双频放大电路，其特征在于，所述双频放大电路还包括辅助射频输入端，所述共模输入匹配网络的第一端与所述辅助射频输入端耦合；和/或，所述双频放大电路还包括辅助射频输出端，所述共模输出匹配网络的第二端与所述辅助射频输出端耦合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的双频放大电路，其特征在于，所述外围共模电路还包括共模反馈网络，所述共模反馈电路的两端分别与所述共模输入匹配网络和所述共模输出网络耦合，所述共模反馈电路用于在共模信号通路中提供负反馈通路。
5.根据权利要求1-3任一项所述的双频放大电路，其特征在于，所述差分放大器包括至少一个谐波网络，所述谐波网络是由“电感—电容—电感”或者“电容—电感—电容”构成的t型网络，所述谐波网络用于在差分信号或者共模信号的谐波频率上产生短路。
6.根据权利要求1-3任一项所述的双频放大电路，其特征在于，所述差分放大器由共源共栅放大器组成，所述共源共栅放大器的共栅级的栅极以电阻串联电容的形式耦合到地，所述电阻用于抑制差分信号泄露。
7.一种射频收发系统，其特征在于，所述射频收发系统包括射频发射机和/或射频接收机，所述射频发射机和/或射频接收机包括依次耦合的一个或多个如权利要求1-6中任一项所述的双频放大电路。
8.根据权利要求7所述的一种射频收发系统，其特征在于，所述射频收发系统包括射频发射机；所述射频发射机包括发射放大电路、发射基带处理电路和第一上变频电路、第二上变频电路，所述发射放大电路包括一个或多个依次耦合的如权利要求1-6中任一项所述的双频放大电路，所述发射基带处理电路包含第一输出端和第二输出端，所述发射基带处理电路第一输出端与第一上变频电路输入端耦合，所述发射基带处理电路第二输出端与第二上变频电路输入端耦合，所述第一上变频电路输出端与发射放大电路中首个双频放大电路的射频输入端耦合，所述第一上变频电路传输差分信号，所述第二上变频电路输出端与发射放大电路中首个双频放大电路的射频输入端或辅助射频输入端耦合，所述第二上变频电路传输共模信号。
9.根据权利要求7所述的一种射频收发系统，其特征在于，所述射频收发系统包括射频接收机；所述射频接收机包括所述接收放大电路、接收基带处理电路和第一下变频电路、第二下变频电路，所述接收放大电路包括一个或多个依次耦合的如权利要求1-6中任一项所述的双频放大电路，所述接收基带处理电路包含第一输入端与第二输入端，所述接收基带处理电路第一输入端与第一下变频电路输出端耦合，所述接收基带处理电路第二输入端与第二下变频电路输出端耦合，第一下变频电路输入端与接收放大电路中末位双频放大电路的射频输出端耦合，第一下变频电路传输差分信号，所述第二下变频电路输入端与接收放大电路中末位双频放大电路的射频输出端或辅助射频输出端耦合，第二下变频电路传输共模信号。
10.根据权利要求7所述的一种射频收发系统，其特征在于，所述射频收发系统中，射频发射机的输出端包含所述发射放大电路中末位双频放大电路的射频输出端和/或辅助射频输出端，射频接收机的输入端包含所述接收放大电路中首个双频放大电路的射频输入端和/或辅助射频输入端，射频接收机输入端、射频发射机输出端和射频收发系统的天线端之间相互耦合。
11.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包含一个或多个天线，以及如权利要求7-10任一项所述的射频收发系统；所述一个或多个天线与所述射频收发系统的天线端耦合。
