專利名稱：一種頻分雙工器及移動(dòng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，特別是涉及一種頻分雙工器及移動(dòng)終端。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的移動(dòng)終端通常采用收發(fā)通路同時(shí)工作的模式，為了實(shí)現(xiàn)該工作模式，雙工器是必不可少的設(shè)備。它通常由兩組或者更多不同頻率的帶通濾波器組成，對(duì)接收信號(hào)及發(fā)射信號(hào)進(jìn)行隔離，避免移動(dòng)終端的發(fā)射信號(hào)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)。但是，現(xiàn)今技術(shù)水平下的雙工器的插入損耗非常大，其原因有(1)若移動(dòng)終端的發(fā)射頻率在1850MHz-1910MHz之間，而接收頻率在 1930MHz-1990MHz之間，因而，帶通濾波器的參數(shù)需為中心頻率1950MHz，過(guò)渡帶20MHz。這樣的帶阻濾波器不僅實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難，而且，插入損耗也非常大。如WCDMA使用的，頻段為1900MHz的雙工器，其插入損耗在2. 5dB以上。(2)在收發(fā)通路同時(shí)工作的模式下，接收通路要求信號(hào)在極其微弱的信號(hào)下也能工作，其典型值為-IlOdBm ；而發(fā)射通路則要求發(fā)射功率盡可能地提高，以確保其它移動(dòng)終端的接收效果，其典型值為^dB。而且，移動(dòng)終端工作在非線性環(huán)境下，高達(dá)^dB的發(fā)射功率必然導(dǎo)致很強(qiáng)的雜散干擾，如果這些雜散干擾直接饋入接收通路，輕則影響接收通路的靈敏度，重則直接淹沒(méi)接收信號(hào)。例如，在^dB的發(fā)射功率下，發(fā)射通路將輸出_132dBm/ Hz的噪聲，而接收通路要求的輸入噪聲必須低于-173dBm/Hz，因此，典型的雙工器必須提供41dB的隔離度，因而導(dǎo)致雙工器的插入損耗非常大。如此之大插入損耗將會(huì)導(dǎo)致如下的問(wèn)題(1)為了確保發(fā)射通路輸出足夠的功率，雙工器前一級(jí)的放大器必須提高輸出功率，因而導(dǎo)致移動(dòng)終端的耗電量增加，加重了移動(dòng)終端電池的負(fù)荷。(2)放大器的輸出功率提高必然會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱量的增加。移動(dòng)終端的發(fā)熱會(huì)影響到電池的使用安全及用戶的使用體驗(yàn)。(3)放大器的輸出功率提高也就是提高了放大器的技術(shù)指標(biāo)，技術(shù)指標(biāo)的提高必要導(dǎo)致成本的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是樹(shù)共一種頻分雙工器，能夠有效降低雙工器的插入損耗。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種頻分雙工器，包括接收通路及發(fā)射通路，所述發(fā)射通路采用低通濾波器或帶限濾波器。其中，所述低通濾波器是電容電感濾波器。其中，所述電容電感濾波器包括多組LCn型濾波電路，所述LCn型濾波電路包括第一電容、電感及第二電容，所述第一電容一端接地端，另一端與電感一端相連，電感的另一端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地端，且第一組LCn型濾波電路與第二組LCn型濾波電路共用第一組LCn型濾波電路的第二電容，第二組LCn型濾波電路與第三組LCn型濾波電路共用第二組LCn型濾波電路的第二電容，依次類(lèi)推。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種移動(dòng)終端，包括無(wú)線收發(fā)機(jī)、發(fā)射聲表面濾波器、功率放大器、頻分雙工器及天線；無(wú)線收發(fā)機(jī)，用于接收或發(fā)送信號(hào)，一端與所述發(fā)射聲表面濾波器的輸入端連接，另一端與所述頻分雙工器的接收端連接；發(fā)射聲表面濾波器，用于選擇發(fā)射頻率，輸出端與所述功率放大器的輸入端相連；功率放大器，輸出端與所述頻分雙工器的發(fā)射端連接；頻分雙工器，包括接收通路及發(fā)射通路，所述發(fā)射通路采用低通濾波器或帶限濾波器，外接端與所述天線相連。其中，所述低通濾波器是電容電感濾波器。其中，所述電容電感濾波器包括多組LCn型濾波電路，所述LCn型濾波電路包括第一電容、電感及第二電容，所述第一電容一端接地端，另一端與電感的一端相連，電感的另一端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地端，且第一組LCn型濾波電路與第二組LCn型濾波電路共用第一組LCn型濾波電路的第二電容，第二組LCn型濾波電路與第三組LCn型濾波電路共用第二組LCn型濾波電路的第二電容，依次類(lèi)推。其中，所述終端還包括匹配網(wǎng)絡(luò)器，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線收發(fā)機(jī)與天線之間的阻抗匹配，一端與頻分雙工器的輸出端連接，另一端與天線連接。其中，所述接收通路的接收頻段噪聲水平是-173dBm/Hz。其中，所述接收頻段的抑制度在20dB以下。其中，所述無(wú)線收發(fā)機(jī)在頻段1、4、5、8的最大輸出功率為6. 5dBm，最小輸出功率為-76dBm，接收頻段噪聲為-140dBm/Hz，在頻段2的最大輸出功率為7dBm，最小輸出功率為_(kāi)76dBm，接收頻段噪聲為-139dBm/Hz ；所述發(fā)射聲表面濾波器在各個(gè)頻段的插入損耗均為2. 5dB，接收頻段衰減均為30dB ；所述功率放大器在各個(gè)頻段的發(fā)射頻段放大增益均為 MdB，接收帶內(nèi)放大增益均為18dB，總輸出接收頻段噪聲為-151dBm/Hz ；所述頻分雙工器在頻段1、4、5、8的插入損耗為0. 5dB，在頻段2的插入損耗為ldB，在各個(gè)頻段的對(duì)接收頻段的噪聲衰減均為20dB，輸出接收頻段噪聲為-173. 5dBm/Hz。本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)雙工器的插入損耗非常大的情況，本發(fā)明提供一種頻分雙工的雙工器，其發(fā)射通路采用低插入損耗的低通濾波器或帶限濾波器取代了原來(lái)高插入損耗的帶阻濾波器，并根據(jù)接收通路的接收頻段噪聲水平及接收頻段的抑制度重新確定了各個(gè)部件的參數(shù)，進(jìn)而有效降低雙工器的插入損耗，減少移動(dòng)終端的發(fā)熱量。


圖1是本發(fā)明頻分雙工器一實(shí)施例的電路圖；圖2是本發(fā)明頻分雙工器插入損耗特性曲線圖；圖3是本發(fā)明移動(dòng)終端一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明移動(dòng)終端另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。雙工器是移動(dòng)終端中必不可少的設(shè)備，雙工器通過(guò)劃分兩個(gè)不同的頻率區(qū)間，使得接收通路及發(fā)射通路工作在不同的頻率區(qū)間，就可以輕易的將接收信息和發(fā)送信息區(qū)分出來(lái)。但現(xiàn)今的雙工器通常采用帶阻濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。受移動(dòng)終端的工作頻率的限制，該帶阻濾波器的過(guò)渡帶只能為20MHz，且必須提供高達(dá)41dB的隔離度，因而導(dǎo)致雙工器的插入損耗非常大。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種頻分雙工器，包括接收通路及發(fā)射通路。且發(fā)射通路采用低插入損耗的低通濾波器或帶限濾波器來(lái)替代高插入損耗的帶阻濾波器。如圖1所示的是一種電容電感濾波器，是低通濾波器中的一種。LCΠ型濾波電路包括第一電容、電感及第二電容，第一電容一端接地端，另一端與電感一端相連，電感的另一端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地端。電容電感濾波器包括多組LCn型濾波電路，且第一組LCn型濾波電路與第二組 LCΠ型濾波電路共用第一組LCn型濾波電路的第二電容，第二組LCn型濾波電路與第三組LCn型濾波電路共用第二組LCn型濾波電路的第二電容，依次類(lèi)推。電容電感的值不同時(shí)，濾波的特性曲線也不相同。在本實(shí)施例中，第一組的LCn型濾波電路的第一電容的值為4. 2pF，電感的值為4. InH，第二電容的值為4. 3pF。第二組的LCn型濾波電路的電感的值為6. 2nH，第二電容的值為4. 3pF。第三組的LCn型濾波電路的電感的值為6. 2nH, 第二電容的值為4.3pF。第四組的LCn型濾波電路的電感的值為5. 6nH，第二電容的值為 4. 3pF。第五組的LCn型濾波電路的電感的值為5. 6nH，第二電容的值為4. 3pF。第六組的 LC Π型濾波電路的電感的值為5. InH，第二電容的值為3. 3pF。以第一組LCn型濾波電路的第一電容與電感的連接端作為輸入，第六組LCn型濾波電路的第二電容與電感的連接端作為輸出，通過(guò)仿真技術(shù)可以得到電容電感濾波器插入損耗特性曲線，如圖2所示，可得出改電容電感濾波器插入損耗最大值為0. 3dB，遠(yuǎn)低于普通使用帶阻濾波器的雙工器的典型插入損耗值2. 5dB。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)雙工器的插入損耗非常大的情況，本發(fā)明提供一種頻分雙工器， 其發(fā)射通路采用低插入損耗的低通濾波器或帶限濾波器取代了原來(lái)高插入損耗的帶阻濾波器，進(jìn)而有效降低雙工器的插入損耗。本發(fā)明還提供了一種移動(dòng)終端，如圖3所示，包括無(wú)線收發(fā)機(jī)110、發(fā)射聲表面濾波器120、功率放大器130、頻分雙工器140、網(wǎng)絡(luò)匹配器150及天線160。無(wú)線收發(fā)機(jī)110用于接收或發(fā)送信號(hào)，一端與發(fā)射聲表面濾波器120的輸入端連接，另一端與頻分雙工器140的接收端連接。發(fā)射聲表面濾波器120輸出端與功率放大器130的輸入端相連。通過(guò)輸入換能器將輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)，聲信號(hào)沿壓電基片表面?zhèn)鞑?，并在輸出換能器被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)幕牧?，并?duì)兩個(gè)換能器進(jìn)行加權(quán)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頻率選擇功能。通過(guò)發(fā)射聲表面濾波器120的選擇作用，可以使發(fā)射信號(hào)限定在特定的頻率上，而且過(guò)濾非工作頻率上的干擾信號(hào)。功率放大器130輸出端與頻分雙工器140的發(fā)射端連接。發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大器的放大作用后，獲得足夠的功率通過(guò)天線160發(fā)送到空間中，以盡可能地被下一個(gè)接收端，如基站、移動(dòng)終端所接收。頻分雙工器140包括接收通路及發(fā)射通路。且發(fā)射通路采用低插入損耗的低通濾波器或帶限濾波器來(lái)替代高插入損耗的帶阻濾波器。如圖1所示的是一種電容電感濾波器，是低通濾波器中的一種。LCΠ型濾波電路包括第一電容、電感及第二電容，第一電容一端接地端，另一端與
6電感一端相連，電感的另一端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地端。電容電感濾波器包括多組LCn型濾波電路，且第一組LCn型濾波電路與第二組 LCΠ型濾波電路共用第一組LCn型濾波電路的第二電容，第二組LCn型濾波電路與第三組LCn型濾波電路共用第二組LCn型濾波電路的第二電容，依次類(lèi)推。電容電感的值不同時(shí)，濾波的特性曲線也不相同。在本實(shí)施例中，第一組的LCn型濾波電路的第一電容的值為4. 2pF，電感的值為4. InH，第二電容的值為4. 3pF。第二組的LCn型濾波電路的電感的值為6. 2nH，第二電容的值為4. 3pF。第三組的LCn型濾波電路的電感的值為6. 2nH, 第二電容的值為4.3pF。第四組的LCn型濾波電路的電感的值為5. 6nH，第二電容的值為 4. 3pF。第五組的LCn型濾波電路的電感的值為5. 6nH，第二電容的值為4. 3pF。第六組的 LC Π型濾波電路的電感的值為5. InH，第二電容的值為3. 3pF。以第一組LCn型濾波電路的第一電容與電感的連接端作為輸入，第六組LCn型濾波電路的第二電容與電感的連接端作為輸出，通過(guò)仿真技術(shù)可以得到電容電感濾波器插入損耗特性曲線，如圖2所示，可得出改電容電感濾波器插入損耗最大值為0. 3dB，遠(yuǎn)低于普通使用帶阻濾波器的雙工器的典型插入損耗值2. 5dB。匹配網(wǎng)絡(luò)器150用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線收發(fā)機(jī)110與天線160之間的阻抗匹配，一端與頻分雙工器140的輸出端連接，另一端與天線160連接。天線160為印刷天線，印刷于電路板上，接收信號(hào)及發(fā)射信號(hào)均通過(guò)天線160進(jìn)行收發(fā)。在其它的實(shí)施方式中，也可以是金屬制成的條形天線等，本發(fā)明不作限定。本發(fā)明的移動(dòng)終端可以適用于多種類(lèi)型移動(dòng)通訊技術(shù)，如CDMA、WCDMA、GSM等等。 為了能更好地陳述，下面以WCDMA為例進(jìn)行陳述。按照國(guó)際約定，WCDMA有九個(gè)工作頻段
權(quán)利要求
1.一種頻分雙工器，其特征在于，包括接收通路及發(fā)射通路，所述發(fā)射通路采用低通濾波器或帶限濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻分雙工器，其特征在于，所述低通濾波器是電容電感濾波ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頻分雙工器，其特征在于，所述電容電感濾波器包括多組 LCΠ型濾波電路，所述LCn型濾波電路包括第一電容、電感及第二電容，所述第一電容一端接地端，另一端與電感一端相連，電感的另一端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地端，且第一組LCn型濾波電路與第二組LCn型濾波電路共用第一組LCn型濾波電路的第二電容，第二組LCn型濾波電路與第三組LCn型濾波電路共用第二組LCn型濾波電路的第二電容，依次類(lèi)推。
4.一種移動(dòng)終端，其特征在于，包括無(wú)線收發(fā)機(jī)、發(fā)射聲表面濾波器、功率放大器、頻分雙工器及天線；無(wú)線收發(fā)機(jī)，用于接收或發(fā)送信號(hào)，一端與所述發(fā)射聲表面濾波器的輸入端連接，另一端與所述頻分雙工器的接收端連接；發(fā)射聲表面濾波器，用于選擇發(fā)射頻率，輸出端與所述功率放大器的輸入端相連；功率放大器，輸出端與所述頻分雙工器的發(fā)射端連接；頻分雙工器，包括接收通路及發(fā)射通路，所述發(fā)射通路采用低通濾波器或帶限濾波器， 外接端與所述天線相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述低通濾波器是電容電感濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述電容電感濾波器包括多組LCn 型濾波電路，所述LCn型濾波電路包括第一電容、電感及第二電容，所述第一電容一端接地端，另一端與電感的一端相連，電感的另一端與第二電容的一端相連，第二電容的另一端接地端，且第一組LCn型濾波電路與第二組LCn型濾波電路共用第一組LCn型濾波電路的第二電容，第二組LCn型濾波電路與第三組LCn型濾波電路共用第二組LCn型濾波電路的第二電容，依次類(lèi)推。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述終端還包括匹配網(wǎng)絡(luò)器，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線收發(fā)機(jī)與天線之間的阻抗匹配，一端與頻分雙工器的輸出端連接，另一端與天線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述接收通路的接收頻段噪聲水平是-173dBm/Hz。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述接收頻段的抑制度在20dB以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述無(wú)線收發(fā)機(jī)在頻段1、4、5、8的最大輸出功率為6. 5dBm，最小輸出功率為_(kāi)76dBm， 接收頻段噪聲為-140dBm/Hz，在頻段2的最大輸出功率為7dBm，最小輸出功率為-76dBm，接收頻段噪聲為-139dBm/Hz ；所述發(fā)射聲表面濾波器在各個(gè)頻段的插入損耗均為2. 5dB，接收頻段衰減均為30dB ；所述功率放大器在各個(gè)頻段的發(fā)射頻段放大增益均為MdB，接收帶內(nèi)放大增益均為 18dB，總輸出接收頻段噪聲為-151dBm/Hz ；所述頻分雙工器在頻段1、4、5、8的插入損耗為0. 5dB，在頻段2的插入損耗為ldB，在各個(gè)頻段的對(duì)接收頻段的噪聲衰減均為20dB，輸出接收頻段噪聲為-173. 5dBm/Hz。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種頻分雙工器，包括接收通路及發(fā)射通路，發(fā)射通路采用低通濾波器或帶限濾波器。此外，還提供了一種移動(dòng)終端，包括無(wú)線收發(fā)機(jī)、發(fā)射聲表面濾波器、功率放大器、頻分雙工器及天線；無(wú)線收發(fā)機(jī)，用于接收或發(fā)送信號(hào)，一端與發(fā)射聲表面濾波器的輸入端連接，另一端與頻分雙工器的接收端連接；發(fā)射聲表面濾波器，用于選擇發(fā)射頻率，輸出端與功率放大器的輸入端相連；功率放大器，輸出端與頻分雙工器的發(fā)射端連接；頻分雙工器，包括接收通路及發(fā)射通路，發(fā)射通路采用低通濾波器或帶限濾波器，外接端與天線相連。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠有效降低雙工器的插入損耗，減少移動(dòng)終端的發(fā)熱量。
文檔編號(hào)H03H9/64GK102420686SQ201110376650
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者白劍 申請(qǐng)人:惠州Tcl移動(dòng)通信有限公司