雙工濾波中或與雙工濾波有關的改進的製作方法
2023-10-11 19:13:44 2
專利名稱：雙工濾波中或與雙工濾波有關的改進的製作方法
技術領域：
本發明涉及雙工濾波中或與雙工濾波有關的改進，它尤其但不只是涉及用於多標準移動終端的發射/接收雙工濾波。
常規的單標準系統是工作在一個單獨的特定頻帶上，並且包括一個雙工濾波裝置，而該雙工濾波裝置又包含有兩個在天線接線處共享一個公共埠的濾波單元。所述濾波單元中的一個處理髮射頻帶，而另一個濾波單元則處理接收頻帶，在設計兩個濾波單元時使它們之間能實現交互作用。
但是，在多標準系統中，雙工濾波裝置必須覆蓋若干不同的頻帶。目前，多頻帶系統是通過為每種標準使用不同的單獨雙工濾波裝置束實現的。這種系統比較昂貴且要付出尺寸代價。
因此本發明的任務在於提供一種改進的、包含有位於單個基片之上的多個濾波單元的雙工濾波裝置。
根據本發明的一個方面，所提供的雙工濾波裝置包括用於接收和發射信號的天線器件；用於濾波接收信號的第一濾波器件；用於對需發射的信號進行濾波的第二濾波器件；其特徵在於，所述的第一和第二濾波器件均包括有一個形成於單個基片之上的濾波單元陣列，所述的濾波單元具有與多個移動通信標準相對應的不同頻帶。
為了更好地理解本發明，現在參考附圖並藉助實施例來進行講述，圖中
圖1示出了常規雙工濾波裝置的框圖；圖2示出了本發明的多標準雙工濾波裝置的第一實施方案框圖；圖3示出了本發明的多標準雙工濾波裝置的第二實施方案框圖；以及圖4示出了本發明的多標準雙工濾波裝置的第三實施方案框圖。
本發明將參考在移動電信網絡中工作的移動終端來進行闡述，但應當理解，本發明同樣可以應用於需要實現發射/接收雙工濾波的任何場合。
圖1示出了使用三個埠的常規雙工濾波裝置10。該裝置10包括一個基片12，在該基片上形成接收濾波器14和發射濾波器16，所述兩個濾波器分別通過接線20和22接到公共輸入埠18上。埠18包含有一個天線接線，而且還被接至既用於接收信號又用於發射信號的天線30上。接收濾波器14和發射濾波器16象圖中所示一樣分別被連接到各自的埠24、26。接收濾波器14處理預定的接收頻帶，而發射濾波器16則為移動終端處理預定的發射頻帶。所述的接收頻帶通常不同於發射頻帶。
圖2示出了本發明的多標準雙工濾波裝置100的一種實施方案，其中使用了三個埠。在此，天線30被接至其上提供有兩個濾波器陣列60、70的基片40的接線埠42上。接線埠42被連到公共埠44上，而該公共埠44又通過接線46連至接收濾波器陣列60，以及通過接線48連至發射濾波器陣列70。每個濾波器陣列60、70都有一個單獨埠68、78，所述的單獨埠如圖中所示一樣分別被接至基片40的埠50、52上，其中埠50被接至接收放大器80，而埠52被接至發射放大器82。接收放大器80可以是低噪聲放大器(LNA)，而發射放大器82則可以是功率放大器(PA)。
濾波器陣列60包含許多濾波單元62、64、66，其中每個濾波單元62、64、66工作在預定的離散頻帶上，且每個濾波單元可以包含一個形成於基片40之上的聲表面波(SAW)器件。類似地，濾波器陣列70包含許多濾波單元72、74、76，其中每個濾波單元72、74、76工作在預定的離散頻帶上，且每個濾波單元可以包含一個形成於基片40之上的SAW器件。由於每個濾波單元62、64、66、72、74、76都工作在預定的離散頻帶上，所以沒有頻率的疊加。應當理解，儘管所示的每個陣列中為三個濾波單元，但可以根據所述標準的數目、也即需接收和發射的頻帶數目而採用兩個濾波單元或多於三個濾波單元。
當工作在接收模式時，輸入信號從天線30經埠42、44和接線46而被送至所有的濾波單元62、64、66。與輸入信號頻率相匹配的濾波單元所輸出的信號被提供在濾波器陣列60的埠68處，因此也就是提供在埠50處。
類似地，當工作在發射模式時，需發射的信號被送至埠52，然後經埠78被送至所有的濾波單元72、74和76。但是，與發射信號頻率相匹配的濾波單元所發出的發射信號只提供在接線48上，其中發射信號經埠44和42被輸至天線30。
但是，如果想要該移動終端工作在疊加頻帶上時，則可以實現圖3所示的多標準雙工裝置200。與上文參考圖2時所講述的元件相同的元件是用相同標號表示的。與上文參考圖2時所講述的元件相似的元件被加上了後綴「A」。
在圖3中，基片40A具有兩個形成於其上的濾波器陣列60A、70A。濾波器陣列60A類似於參考圖2時所講述的濾波器陣列60，但每個濾波單元62A、64A、66A被分別連至輸出埠68A、68A』、68A」之一上，如圖中所示，每個輸出埠68A，68A』，68A」被接至開關90。開關90包含許多端子91A、91B、91C和92，其中端子91A、91B、91C可通過移動件93而接到端子92上。端子92被接至接收放大器80，如圖所示。正如圖中一樣，濾波器陣列60A的每個埠68A、68A』、68A」被分別接至端子91A、91B、91C上。
類似地，濾波器陣列70A類似於參考圖2時所講述的濾波器陣列70，但每個濾波單元72A、74A、76A被分別連至埠78A、78A』、78A」，如圖中所示。每個埠78A、78A』、78A」被接至開關95。開關95包含許多端子96A、96B、96C和97，其中端子96A、96B、96C可通過移動件98被接至端子97上。端子97被接至發射放大器82，如圖所示。正如圖中一樣，濾波器陣列70A的每個埠78A、78A』、78」被分別接至端子96A、96B、96C上。移動件93、98由控制器(未示出)進行控制，以便在端子91A、91B、91C和96A、96B、96C之間相應地移動，由此按預定的標準把合適的濾波單元接到輸入信號和需發射器信號上。
當工作在接收模式時，輸入信號從天線30經埠42、44和接線46而被送至所有的濾波單元62A、64A、66A。在濾波器陣列60A的埠68A、68A』、68A」上可以提供多個輸出信號。操作移動件93以便將端子92與端子91A、91B、91C之一連接起來，由此選擇一個與輸入信號頻率相匹配的濾波單元。在所示的實施方案中，開關90中的移動件93把端子91A和92連接起來，以此選定埠68A和濾波單元62A。然後，經濾波的信號被送至LNA80作進一步處理。
類似地，當工作在發射模式時，需發射的信號被送至PA82，然後到達開關95中的端子97。移動件98被定位以便接到端子96A、96B、96C中的一個合適端子上，信號由此被送至相應的埠78A、78A』、78A」，然後通過選定的濾波單元72A、74A、76A，再經接線48被送至公共埠44，繼而到達埠42和天線30。在所示的實施方案中，移動件98把端子96A和97連接起來，以此選定埠78A和濾波單元72A。
但是，如果移動終端工作在多個頻帶，而且在一些頻帶之間存在較大的頻差，那麼便可以實現圖4所示的多標準雙工裝置300。與上文參考圖2或3時所講述的元件相同的元件是用相同標號來表示的。與上文參考圖3時所講述的元件相似的元件被加上了後綴「B」。
在圖4中，基片40A具有兩個形成於其上的濾波器陣列60A、70A。濾波器陣列60A包含許多濾波單元62A、64A、66A，其中每個濾波單元62A、64A、66A如圖中所示分別被連接至輸出埠68A、68A』、68A」。輸出埠68A、68A』、68A」被連至各自的LNA 80B、80B』、80B」，而所述的LNA又被接在開關90上。開關90包含有許多端子91A、91B、91C和92，其中端子91A、91B、91C可通過移動件93而接到端子92上。
類似地，濾波器陣列70A類似於上文參考圖2時所講述的濾波器陣列70，但每個濾波單元72A、74A、76A分別被連接至埠78A、78A』、78A」，如圖中所示。埠78A、78A』、78A」被連至各自的PA 82B、82B』、82B」，而所述的PA又被接在開關95上。開關95包括許多端子96A、96B、96C和97，其中端子96A、96B、96C可以通過移動件98接至端子97上。端子96A、96B、96C被連到埠78A、78A』、78A」。
如同上文參考圖3所講述的一樣，移動件93、98由控制器(未示出)進行控制，以便在端子91A、91B、91C和96A、96B、96C之間相應地移動，由此按預定的標準把合適的濾波單元接到輸入信號和需發射的信號上。
當工作在接收模式時，輸入信號從天線30經埠42、44和接線46而被送至所有的濾波單元62A、64A、66A。在濾波器陣列60A的埠68A、68A』、68A」上可提供多個輸出信號，然後這些信號被送至LNA80B、80B』、80B」。操作移動件93以便將端子92與端子91A、91B、91C之一連接起來，由此選擇一個與輸入信號頻率相匹配的濾波單元。在所示的實施方案中，開關90中的移動件93把端子91A和92連接起來，以此選定LNA 80B、埠68A和濾波單元62A。然後，經濾波的信號被繼續送至進一步處理。
類似地，當工作在發射模式時，需發射的信號被送至開關95的端子97。移動件98被定位以便接至端子96A、96B、96C中的一個合適端子上，信號由此被送至相應的PA 82B、82B』、82B」，然後再到達相關的埠78A、78A』、78A」，接著，該信號通過選定的濾波單元72A、74A、76A，再經接線48被送至公共埠44，繼而進入埠42和天線30。在所示的實施方案中，移動件98把端子96A和97連接起來，以此選定PA 82B、埠78A和濾波單元72A。
在參考圖4所講述的實施方案中，LNA和PA被最優化以適應不同的頻率範圍。
應當理解，圖3和4所示的實施方案比圖1所示的常規濾波裝置和圖2所示的本發明方案在基片40A上要需要更多的埠，以便適應所需的接線。但是，相對於用於各標準的多個單獨基片而言，在單個基片上增加埠數目以實現多標準雙工濾波還是比較有利的。
權利要求
1.一種雙工濾波裝置，包括用於接收和發射信號的天線器件；用於濾波接收信號的第一濾波器件；用於對需發射的信號進行濾波的第二濾波器件；其特徵在於，所述的第一和第二濾波器件均包括有形成於單個基片之上的濾波單元陣列，所述的濾波單元具有與多個移動通信標準相對應的不同頻帶。
2.如權利要求1所述的裝置，還包括第一和第二放大器件，用於分別放大所述的接收信號和需發射的信號。
3.如權利要求2所述的裝置，其中所述的第一放大器件包括至少一個低噪聲放大器。
4.如權利要求2或3所述的裝置，其中所述的第二放大器件包括至少一個功率放大器。
5.如權利要求1～4中任一項所述的裝置，其中所述的頻帶是離散的。
6.如權利要求1～4中任一項所述的裝置，其中所述的頻帶重疊。
7.如權利要求6所述的裝置，還包括第一和第二開關器件，用於分別根據所述的移動通信標準而在所述的第一和第二濾波器件中選擇濾波單元。
8.如權利要求7所述的裝置，其中所述的第一開關器件在放大之前對所述的接收信號進行處理，而所述的第二開關器件則處理需發送的放大器號。
9.如權利要求7所述的裝置，其中所述的第一開關器件處理放大的接收信號，而所述的第二開關器件則在放大之前處理需發射的信號。
全文摘要
在此講述一種用於電信系統移動終端的多標準雙工濾波裝置(100)。該裝置(100)包含其上形成有第一濾波單元(62,64,66)陣列(60)和第二濾波單元(72,74,76)陣列(70)的基片(40)。所述濾波單元(62,64,66,72,74,76)按照移動電信標準而具有不同的頻帶。第一陣列(60)對從天線(30)接收到的輸入信號進行濾波,並根據所述標準之一的匹配頻帶而在埠(50)上提供輸出。在經天線(30)發射之前,第二陣列(70)根據所述標準之一的匹配頻帶對埠(52)上所提供的需發射信號進行濾波。濾波單元(62,64,66,72,74,76)可以包含有形成於單個基片之上的聲表面波器件。
文檔編號H04B1/40GK1333955SQ99815750
公開日2002年1月30日 申請日期1999年12月17日 優先權日1999年1月19日
發明者C·N·史密斯 申請人:羅克馬諾爾研究有限公司