專利名稱：全雙工無線收發(fā)器設計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于無線通信裝置的收發(fā)器，且明確地說，涉及以用于發(fā)射信號路徑 及接收信號路徑的分開的天線為特征的移動無線收發(fā)器。
背景技術：
全雙工收發(fā)器為支持同時信號發(fā)射(TX)與接收(RX)的裝置。在移動裝置中，無 線全雙工收發(fā)器通常以經由雙工器耦合到單個天線的分開的TX信號路徑及RX信號路徑為 特征。雙工器允許TX電路及RX電路兩者共享同一天線以節(jié)約空間及成本，同時將TX信號 與RX信號彼此隔離。由于TX信號及RX信號通常占據不同頻帶，因此雙工器可并入有帶通 濾波功能及頻率多路復用功能。常常將嚴格要求外加于(例如)用于經設計以根據碼分多址(CDMA)蜂窩式電話 標準來操作的移動電話的雙工器設計上。在所述裝置中，需要雙工器來提供TX信號與RX 信號之間的大量隔離，所述TX信號與RX信號的頻率可能彼此相對接近。此外，需要所述雙 工器在TX信號路徑及RX信號路徑中引入最小插入損耗。這些競爭性要求使得用于移動電 話的雙工器設計困難且昂貴。將需要提供用于設計全雙工移動無線收發(fā)器的改進的技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一方面提供一種用于無線通信的收發(fā)器設備，其包含用于產生待以無 線方式發(fā)射的TX信號的發(fā)射(TX)電路；耦合到所述TX電路以用于發(fā)射所述TX信號的TX 天線；用于以無線方式接收接收(RX)信號的RX天線；及用于處理所述RX信號的接收(RX) 電路。本發(fā)明的另一方面提供一種用于使移動無線通信裝置同時發(fā)射及接收信號的方 法，所述方法包含產生待以無線方式發(fā)射的發(fā)射(TX)信號；經由TX天線發(fā)射所述TX信 號；經由RX天線以無線方式接收接收(RX)信號；以及處理所述RX信號。本發(fā)明的又一方面提供一種用于無線通信的收發(fā)器設備，其包含用于產生待以 無線方式發(fā)射的TX信號的發(fā)射(TX)電路；耦合到所述TX電路以用于以無線方式發(fā)射所述 TX信號的裝置；用于以無線方式接收接收(RX)信號的裝置；以及用于處理所述RX信號的 接收(RX)電路。


圖1描繪全雙工無線收發(fā)器的現有技術實施方案。圖2說明雙工器120的特性的實例。圖3描繪根據本發(fā)明的實施例，其中提供分開的天線以用于TX信號路徑及RX信 號路徑。圖4說明圖3中所示的無線收發(fā)器300的特性的實例。
圖5描繪根據本發(fā)明的方法的實施例。
具體實施例方式本發(fā)明描述在移動無線裝置中提供用于TX信號路徑及RX信號路徑的分開的天 線，同時使成本及空間最小化。圖1描繪全雙工無線收發(fā)器的現有技術實施方案。注意，現有技術實施方案僅為 說明的目的而展示，且并不意圖將本發(fā)明的技術的應用限于無線通信裝置的任何特定實施 方案。所屬領域的技術人員將認識到，無線裝置的實際實施方案將包括未在圖1中展示的 組件。在圖1中，無線收發(fā)器100包括耦合到TX電路130及RX電路140的基帶處理器 150。TX電路130及RX電路140分別具有都耦合到雙工器120的節(jié)點T及節(jié)點R。雙工器 120在節(jié)點A處也耦合到天線110。注意，雙工器120可包括用以對從節(jié)點T到節(jié)點A的信 號進行濾波的TX帶通濾波器(BPF) 120. 1，以及用以對從節(jié)點A到節(jié)點R的信號進行濾波的 RX BPF 120.2。在替代實施方案(未圖示)中，雙工器可在物理上與TX/RX BPF中的一者 或兩者分離。雙工器120經由單個天線110對TX信號的發(fā)射與RX信號的接收進行多路復用。 為將TX信號與RX信號彼此隔離，雙工器120通常依賴于TX信號與RX信號位于不同頻帶 中且從而可被BPF 120. 1及BPF 120. 2分離的事實。舉例來說，在CDMA中，TX頻帶可為 824MHz 到 849MHz，而 RX 頻帶可為 859MHz 到 894MHz。圖2說明雙工器120的特性的實例。注意，在圖2中所展示的特性僅意圖強調雙 工器的一般特征，且并不意圖將本發(fā)明的范圍限于所展示的任何特定特性。在圖2中，雙工器傳送特性標繪在垂直軸上，而頻率標繪在水平軸上。傳送特性*
展示節(jié)點A處的信號量值除以節(jié)點T處的信號量值。注意，作為BPF 120. 1的結果， 展現
帶通特性，其具有表示為“TX通帶”的通帶。TX通帶的另一特征在于“TX插入損耗”，所述 "TX插入損耗”表示在通帶頻率處從節(jié)點T去往節(jié)點A的TX信號振幅的衰減。
D如圖2中進一步所示，傳送特性展示頻率上節(jié)點R處的信號量值除以節(jié)點A處
A
ρ
的信號量值。作為BPF 120.2的結果，·^展現帶通特性，其具有表示為“RX通帶”的通帶。
A
RX通帶的另一特征在于“RX插入損耗”，所述“RX插入損耗”表示在通帶頻率處從節(jié)點A去 往節(jié)點R的RX信號振幅的衰減。注意，一般來說，TX插入損耗與RX插入損耗兩者都可在 其相應通帶上變化。
D RAR在圖2中進一步展示傳送特性奈=^ ^。令將節(jié)點R處的RX信號量值表示為
1 A 1 1
D
節(jié)點T處的TX信號量值的函數。RX通帶中的7的量值的倒數表示為RX通帶中的“TX到 RX隔離”，且表示抑制任何信號從節(jié)點T處的TX信號路徑泄漏進入節(jié)點R處的RX信號路徑中。在圖2中，將TX到RX隔離展示為在RX通帶上具有介于Il與12之間的值。
在收發(fā)器設計中，需要使TX到RX隔離最大化，使得強TX信號對相對較弱RX信號 的干擾最少。還需要使TX插入損耗及RX插入損耗最小化，以避免TX輸出信號及由天線以 空中方式接收到的RX信號發(fā)生衰減。在用于例如CDMA或UMTS (全球移動電信系統)等無 線通信系統的收發(fā)器中，由于TX頻帶與RX頻帶可能在頻率上相對接近，從而要求BPF的響 應中有極其急劇的滾降(roll-off)，因此可能難以滿足這些競爭性設計目標。根據本發(fā)明，通過為TX信號路徑及RX信號路徑中的每一者提供分開的天線而放 寬全雙工器無線收發(fā)器設計約束。圖3描繪根據本發(fā)明的實施例，其中為TX信號路徑及RX信號路徑提供分開的天 線。在圖3中，天線310. 1在節(jié)點Al處耦合到BPF 310.2，且BPF 310. 2又在節(jié)點T處耦合 到TX電路130。BPF 310. 2經調諧以具有覆蓋TX頻率范圍的通帶。類似地，天線311. 1在 節(jié)點A2處耦合到BPF 311. 2，且BPF 311. 2又在節(jié)點R處耦合到RX電路140。BPF 311.2 經調諧以具有覆蓋RX頻率范圍的通帶。在一實施例中，如本文中稍后所述，分開的天線可經選擇以具有足夠輕且緊密以 提供于單個移動裝置中的類型及物理構造。注意，圖3的收發(fā)器中的組件的物理布局僅意圖為提示性的，且并不意圖將本發(fā) 明的范圍限于所示的特定布局。舉例來說，比組件之間所示的物理分離更大或更小的物理 分離可存在于裝置的實際實施例中。圖4說明圖3中所示的無線通信收發(fā)器300的特性的實例。注意，圖4中所示的 特性僅意圖一般性地強調所揭示實施例的特征，且并不意圖將本發(fā)明的范圍限于所示的任 何特定特性。
ΔΛ J 在圖4中，相對于頻率而標繪無線收發(fā)器300的傳送特性。
權利要求
1.一種用于無線通信的收發(fā)器設備，其包含發(fā)射(TX)電路，其用于產生待以無線方式發(fā)射的TX信號； TX天線，其耦合到所述TX電路以用于發(fā)射所述TX信號； RX天線，其用于以無線方式接收接收(RX)信號；以及 接收(RX)電路，其用于處理所述RX信號。
2.根據權利要求1所述的設備，所述設備是移動無線通信裝置。
3.根據權利要求2所述的設備，所述移動無線通信裝置是移動電話。
4.根據權利要求3所述的設備，其進一步包含TX帶通濾波器(BPF)，其耦合于所述TX天線與所述TX電路之間，所述TX BPF具有調 諧到TX頻帶的通帶；以及RX BPF，其耦合于所述RX天線與所述RX電路之間，所述RX BPF具有調諧到RX頻帶的通帶。
5.根據權利要求3所述的設備，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含陶瓷天線。
6.根據權利要求5所述的設備，所述TX天線及所述RX天線兩者都包含陶瓷天線。
7.根據權利要求5所述的設備，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含鞭狀天線。
8.根據權利要求3所述的設備，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含貼片天線。
9.根據權利要求3所述的設備，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含平面倒 F天線。
10.根據權利要求5所述的設備，所述陶瓷天線中的每一者包含集成帶通濾波器 (BPF)，所述TX天線的所述BPF具有調諧到TX頻帶的通帶，所述RX天線的所述BPF具有調 諧到RX頻帶的通帶。
11.根據權利要求5所述的設備，所述TX天線具有不同于所述RX天線的物理形狀的物 理形狀。
12.根據權利要求5所述的設備，所述TX天線具有縱軸，所述RX天線也具有縱軸，所述 TX天線的所述縱軸與所述RX天線的所述縱軸不平行。
13.根據權利要求8所述的設備，所述TX天線的所述縱軸與所述RX天線的所述縱軸垂直。
14.根據權利要求5所述的設備，所述TX天線的極化與所述RX天線的極化正交。
15.根據權利要求5所述的設備，所述TX天線具有不同于所述RX天線的物理大小的物理大小。
16.一種用于移動無線通信裝置同時發(fā)射及接收信號的方法，所述方法包含 產生待以無線方式發(fā)射的發(fā)射(TX)信號；經由TX天線發(fā)射所述TX信號；經由RX天線以無線方式接收接收(RX)信號；以及處理所述RX信號。
17.根據權利要求16所述的方法，所述移動無線通信裝置是移動電話。
18.根據權利要求17所述的方法，其進一步包含在經由所述TX天線發(fā)射之前，對所述所產生的TX信號進行帶通濾波；以及 在處理所述RX信號之前，對經由所述RX天線接收到的所述RX信號進行帶通濾波。
19.根據權利要求17所述的方法，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含陶瓷 天線。
20.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線及所述RX天線兩者都包含陶瓷天線。
21.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含鞭狀天線。
22.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含貼片天線。
23.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線及所述RX天線中的至少一者包含平面 倒F天線。
24.根據權利要求19所述的方法，所述陶瓷天線中的每一者包含集成帶通濾波器 (BPF)，所述TX天線的所述BPF具有調諧到TX頻帶的通帶，所述RX天線的所述BPF具有調 諧到RX頻帶的通帶。
25.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線具有不同于所述RX天線的物理形狀的 物理形狀。
26.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線具有縱軸，所述RX天線也具有縱軸，所 述TX天線的所述縱軸與所述RX天線的所述縱軸不平行。
27.根據權利要求26所述的方法，所述TX天線的所述縱軸與所述RX天線的所述縱軸垂直。
28.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線的極化與所述RX天線的極化正交。
29.根據權利要求19所述的方法，所述TX天線具有不同于所述RX天線的物理大小的 物理大小。
30.一種用于無線通信的收發(fā)器設備，其包含用于產生待以無線方式發(fā)射的TX信號的發(fā)射(TX)電路； 耦合到所述TX電路以用于以無線方式發(fā)射所述TX信號的裝置； 用于以無線方式接收接收(RX)信號的裝置；以及 用于處理所述RX信號的接收(RX)電路。
31.根據權利要求30所述的收發(fā)器設備，所述裝置是移動無線通信裝置。
32.根據權利要求31所述的收發(fā)器設備，其進一步包含用于在經由所述TX天線發(fā)射之前對所述所產生的TX信號進行帶通濾波的裝置；以及 用于在處理所述RX信號之前對所述以無線方式接收到的RX信號進行帶通濾波的裝置。
33.根據權利要求30所述的收發(fā)器設備，其進一步包含用于隔離所述用于以無線方式 發(fā)射所述TX信號的裝置與所述用于以無線方式接收所述RX信號的裝置的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供在不使用雙工器的情況下用于全雙工移動無線收發(fā)器設計的技術。在實施例中，為所述收發(fā)器中的TX信號路徑及RX信號路徑提供分開的天線。在實施例中，所述天線可實施為可表面安裝的陶瓷天線。在實施例中，所述天線可并入有集成帶通濾波。本發(fā)明揭示用于將所述天線設計為具有不同的包括天線定向的相對物理特性的其它技術。
文檔編號H01Q1/52GK102113230SQ200980129951
公開日2011年6月29日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權日2008年8月1日
發(fā)明者章揚 申請人:高通股份有限公司