專利名稱：無線射頻通信裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開主要涉及與無線射頻(RF)通信裝置有關(guān)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在全世界范圍內(nèi)的新興市場，例如中國和印度，日益增長的中 產(chǎn)階級和中低收入階級需要能負擔得起的無線月良務(wù)。這就要求無線 服務(wù)提供商為這些消費者提供能負擔得起的訪問服務(wù)和能負擔得 起的手機。
為了提供低成本的手機，工程師們不斷地尋找改良現(xiàn)有移動電 話結(jié)構(gòu)的方法以在不犧4生質(zhì)量或者悅?cè)颂匦缘那疤嵯聦?見4氐成本 設(shè)計。另外，工程師們不斷地注意通過包含多頻^殳通信收發(fā)器(例 如四頻段收發(fā)器)改進手機。這些多頻段收發(fā)器允許使用者用一個 手機在具有不同移動電話頻率成分的國家之間漫游。多頻率成分也 可以^是供在一個國家內(nèi)的更好的覆蓋。
因此，低成本性能優(yōu)良的電話有廣闊的市場空間。

發(fā)明內(nèi)容
為了提供對一個或多個實施例的基本理解，下面給出了簡單的 概括。這個概括既不是廣泛的縱覽，也不旨在明確本公開的關(guān)鍵或 重要元件。更確切地r說，該和ii舌的主要目的是以簡單的形式介紹一
些概念，作為后面介紹的更詳細描述的前序。一個實施例涉及用于高效無線通信的電路。該電路包4舌適合通 過天線接收多頻率成分的天線接口模塊。多條4妄收路徑源自天線接 口模塊或者從天線接口模塊分支出，其中不同的接收路徑與不同的
頻率成分相關(guān)聯(lián)。該電路還包括具有分別耦合(coupled)至多條接 收路徑的輸入端的多個濾波元件。多個濾波元件中的至少兩個濾波 元件共同作用形成基于它們各自頻率成分的差分輸出信號。
下面的描述和附圖詳細地列出了某些示例性的方面和實現(xiàn)方 法。這些^又指出了可以釆用本7>開的原理的多種方法中的幾個。


圖1示出了具有四頻段接收器的無線通信裝置的收發(fā)器部分；
圖2示出了具有三頻段接收器的無線通信裝置的收發(fā)器部分；
圖3示出了具有雙頻段接收器的無線通信裝置的收發(fā)器部分；
圖4示出了包括開關(guān)才莫塊的天線接口才莫塊的實施例；
圖5示出了包括相移選擇電路的天線接口才莫塊的另一個實施 例；以及
圖6示出了闡明高效處理無線信號的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述一個或多個實施例，其中相同的參考數(shù)字通 篇用于指示相同的元件。應(yīng)該理解的是，該說明中的任何內(nèi)容均不 作為現(xiàn)有技術(shù)。200910151576.7 圖l示出了適用于四頻,爻移動電話和其它多頻^殳通4言裝置的收
發(fā)器結(jié)構(gòu)IOO (也就是發(fā)送器和接收器)。收發(fā)器100包括天線102和 天線接口才莫塊104。取決于是發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收凄t據(jù)，天線4妾口沖莫 塊104可以在天線102與數(shù)條接收路徑106或發(fā)送3各徑108中的一條
之間交換凄史據(jù)。
為了接收數(shù)據(jù)，天線接口模塊104將來自天線102的數(shù)據(jù)傳送至 四條接收路徑(RX1、 RX2、 RX3、 RX4)中的一條。選擇明卩條4姿 收路徑取決于待接收的數(shù)據(jù)的頻段。例如，在一個GSM實施例中， 第一接收路徑RXl與850MHz頻^史相關(guān)聯(lián)，第二接收if各徑RX2與 900MHz頻^殳相關(guān)聯(lián)，第三接收^各徑RX3與1800MHz頻,殳相關(guān)耳關(guān)， 而第四接收路徑RX4與1900MHz頻段相關(guān)聯(lián)。在一些3G實施例中， 第一/第二/第三/第四接收頻段可以分別與800/850/1900/2100或者 850/1700/1900/2100的頻率成分相關(guān)聯(lián)。也可以釆用其它頻率。
每條4妄收^各徑均包括一濾波元件，該濾波元〗牛具有^妄^1欠屬于該 接收路徑頻段的頻率成分的輸入。從而，所示出的實施例包4舌分別 與4妄收3各徑RX1、 RX2、 RX3、 RX4相耦合的第一濾波元4牛110、第 二濾波元件112、第三濾波元件114和第四濾波元^f牛116。每個濾波元 件將與其各自接收路徑相關(guān)聯(lián)的頻率成分傳送至其輸出，同時阻擋
其它不需要的頻率成分。在一些實施例中，每個濾波元4牛均包括表 面聲波(SAW)濾波器，4旦是在其它實施例中，也可以包4舌其它類
型的濾波器。
將這些濾波元件布置成使得至少兩個濾波元件的輸出共同作 用而提供差分輸出。該差分輸出基于在濾波器輸入端接收到的接收 頻率。例》。，第一和第二濾波元4牛110、 112形成第一差分1#出118。 類似地，第三和第四濾波元件114、 116形成第二差分輸出120。第一和第二方欠大元件122、 124分別爿尋差分4言號118、 120》文大， 并且沖是供用于下變頻(down-conversation)的方文大信號混頻器126、 128。在一個實施例中，；改大元件122、 124包括低噪聲》文大器 (LNAs)。在一些實施例中，匹配電3各130、 132 (例如微帶4專專#線) 將每個差分輸出端耦合至其各自的放大元件。
通過布置濾波元件以共同作用提供差分輸出，與先前的方法相 比，；改大元件的^t量減少。相對于先前的方法，這降低了成本。另 外，在一些實施例中，濾波元件可以制造在第一集成電^各134中， 并且》文大元件可以制造在第二集成電^各136中。當4吏用單獨的集成 電路時，通過使用一對差分信號代替兩對或更多對差分信號，可以 減少這些集成電路之間的接口所需要的插腳和焊球的數(shù)量。相對于 先前的方法，這進一步降4氐了成本。如》匕，單只于差分輸出118、 120 降低了與制造無線收發(fā)器有關(guān)的成本，改善了這種產(chǎn)品的成本點。
盡管圖l示出了具有四條接收路徑的實施例，但其它實施例可 以包括其它數(shù)量的接收路徑。例如，圖2示出了具有三條"^妄收路徑 RX1、 RX2、 RX3和分另'J與其壽禺合的三個濾J皮元4牛202、 204、 206 的三頻帶結(jié)構(gòu)200。第一和第二濾波元件202、 204共同形成浮皮傳送 至放大元件210的差分信號。第三接收路徑RX3和第三濾波器206與 》文大單端輸出214的另一個》文大元件212相關(guān)聯(lián)。圖3示出了具有兩 個接收^各徑RX1、 RX2和形成兩個獨立的差分信號306、 308的兩個 濾波器302、 304的雙頻段結(jié)構(gòu)300。在其它多頻^投實施例中，五頻 段結(jié)構(gòu)可以利用五條接收路徑和五個濾波器，六頻段結(jié)構(gòu)可以利用 六條接收路徑和六個濾波器，等等。這些其它多頻段實施例可以采 用單頻率差分信號和多頻率差分信號的結(jié)合，其中每個差分信號均
在濾波元4牛和各自的》欠大元4牛之間進4亍ii/f言。
現(xiàn)在參考圖4-5 ，可以看到用于天線接口模塊104的兩個不同的 實施例。圖4示出了天線接口模塊400，其包括選擇性地將發(fā)送路徑
10(TX2或TX2)或沖妄4欠路徑(RX1、 RX2、 RX3或RX4 )中的一條井禺合至天線102的開關(guān)402。圖5示出了天線*接口才莫塊500,其利用與天
選4奪電^各502、 504。由于實現(xiàn)圖5的相移選擇電^各503、 504可以比實現(xiàn)圖4的開關(guān)402更容易負擔，因此天線4妄口才莫塊500實現(xiàn)起來可
能更劃算。
在圖4中，控制器404基于幀是發(fā)送時幀還是接收時幀來設(shè)置開關(guān)402的位置。例如，如果幀是與RX1的頻率相關(guān)聯(lián)的接收時幀，那么控制器404將移動開關(guān)402，以將天線102耦合至RX1。如果幀是與TX1的頻率相關(guān)聯(lián)的發(fā)送幀，那么控制器404將把開關(guān)402設(shè)置于TX1并且為放大器406提供控制，以發(fā)送合適的信號。
在圖5中，天線接口模塊包括接收相移選擇電路502、 504和發(fā)送相移選擇電路506、 508，而不是開關(guān)。這些相移選擇電3各都持續(xù)性地與雙々貴天線510 (例如平面倒F天線)物理(physically)相連。
在接收方接收的過程中，天線接收接收到的信號RF^這個接收信號RFR通常包括需要的頻率成分和不需要的頻率成分。為了分離出需要的頻率成分，第一和第二接收相移選擇電路502、 504分別具有隨頻率函數(shù)變化的不同阻抗。例如，第一接收相移選擇電路502被構(gòu)造為表示在RX1的接收頻率上的近似匹配阻抗(例如50歐姆)，
的高阻抗或無窮大阻抗。因此，只有RX1的頻率成分通過第一4妄收相移選^奪電路502 (也就是說，RX1會阻擋RX2的頻率成分)。類似地，只有RX2的頻率通過第二^妄收相移選擇電^各504 (也才尤是i兌，RX2會阻擋RX1的頻率成分)。為了使這種行為更容易，接收相移選擇電路512和514被調(diào)整到合適的頻率。在發(fā)送方可以包含類似的結(jié)構(gòu)和功能。既然已經(jīng)討i侖了系統(tǒng)的一些實施例，那么參考圖6，它示出了接收無線信號的方法600。盡管下文把這種方法示出并描述為 一 系列的操作或事項，但是本公開并不局限于所示出的這種操作或事項的排序。例如， 一些才喿作可以以不同的順序和/或與除這里示出和/或描述的操作或事項之外的其它操作或事項同時發(fā)生。另外，并非所有示出的才喿作都是需要的。此外，這里描述的一個或多個4喿作可
以在一個或多個單獨的梯:作或階^爻中實5見。
圖6中從602處開始，其中通過天線接收接收信號。該4妄收信號可以包括需要的頻率成分和不需要的頻率成分。
在604處，沿著不同的接收路徑隔離需要的頻率成分。
在606處，沿著每條接收路徑過濾被隔離的需要的頻率成分。
在608處，將至少兩個過濾后的信號結(jié)合以形成差分信號。
在610處，將差分信號放大并下變頻為基帶信號。分析該基帶信號并最終將其呈現(xiàn)在用戶界面上。例如，除了別的以外，用戶界面可以包括移動電話上的詢-活者或纟見覺顯示。
盡管示出并描述了幾種實現(xiàn)方法，但是在不背離所附權(quán)利要求的精神和范圍的條件下，可以對示出的實例做變更和/或修改。例如，盡管有些實施例把無線通信裝置描述為便攜式電話，但是在其它實施例中無線通信裝置可以是其它類型的通信裝置，包括^旦不限于個人數(shù)字助理、尋呼機、無線電對講機、音樂裝置、便攜式電腦等等。
可以通過硬件模塊、軟件程序、或者硬件和軟件結(jié)合執(zhí)4亍本公開的一些方法和相應(yīng)特4正。就應(yīng)用軟件來i兌，可以通過"計算才幾可
12讀介質(zhì)，，提供軟件，這包括參與為處理器提供指令的任何介質(zhì)。這
樣的計算機可讀介質(zhì)可以有許多形式，包括但不限于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)、和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括例如光盤(諸如CD、 DVD等等)或者磁盤(諸如軟盤、磁帶等等)。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器(諸如4失電體存儲器、SRAM或DRAM)。傳l命介質(zhì)包括可以在網(wǎng)絡(luò)上或在通信裝置之間傳遞指令的同軸電纜、銅線、光纖等等。傳輸介質(zhì)也可以包括電》茲波(例如電壓波、光波或無線電波)。
特別關(guān)于上述部件或結(jié)構(gòu)(組件、裝置、電路、系統(tǒng)等等)執(zhí)行的各種功能，除非另有說明，否則用于描述這種部件的術(shù)語(包括提到"方法")旨在對應(yīng)于執(zhí)行所述部件特定功能的任何一種部件或結(jié)構(gòu)(即，在功能方面等同)，即使所公開的4丸行此處示例性實施例中功能的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)方面并不等同。另外，盡管V又參照多種實施方式中的一種公開了特定特征，但是這種特征可以與其它實施方式的 一個或多個特征結(jié)合，這對于任何給定的或特定的應(yīng)用而言可能是需要的或者有利的。此外，就詳細描述內(nèi)容或權(quán)利要求中所采用的術(shù)語"含有"、"包含"、"有""具有"、"帶有"或者它們的變體而言，這樣的術(shù)語意味著在某種意義上的包4舌，類似于術(shù)語"包括"。
權(quán)利要求
1.一種用于高效無線通信的電路，所述電路包括天線接口模塊，適合于通過天線接收多個頻率成分；多條接收路徑，源自所述天線接口模塊，其中不同的接收路徑與不同的頻率成分相關(guān)聯(lián)；以及多個濾波元件，具有分別耦合至所述多條接收路徑的輸入端，其中所述濾波元件中的至少兩個濾波元件共同作用形成基于它們各自頻率成分的差分輸出信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，進一步包括放大元件，適合于提供作為所述差分輸出信號的函數(shù)的 放大信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，進一步包括混頻器，適合于接收所述放大信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，進一步包括匹配電3各，介于所述至少兩個濾波元件和所述力文大元件之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其中，所述匹配電路被結(jié)合在所 述濾波元件中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述天線接口模塊包括天線開關(guān)模塊，適合于在所述接收路徑和至少一條發(fā)送 路徑之間選擇性地進行切換。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述天線接口模塊包括: 多個相移選擇電^各，分別與所述多條4妄收路徑相關(guān)聯(lián)，巧55匹配的阻抗，同時為所述其它頻率成分4是供不匹配的阻抗。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其中，所述相移選擇電路持續(xù)地 物理地耦合與所述天線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，每個濾波元件是表面聲波(SAW)濾波器。
10. —種無線通信裝置，包括天線，適合于通過多個頻率成分進行通信；天線接口模塊，適合于在所述天線和多條通信路徑之間 交換數(shù)據(jù)，其中每條通信路徑與不同的頻率成分相關(guān)聯(lián)；以及第一和第二濾波元件，分別與所述多條通信路徑中的第 一和第二通信^各徑相連；所述第一和第二濾波元件適合于共同 作用形成基于第 一和第二頻率成分的第一差分輸出信號，所述 第 一和第二頻率成分與所述第 一和第二通4言3各徑相關(guān)聯(lián)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信裝置，其中，所述無線通信 裝置包括四頻,殳電話。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信裝置，其中，所述第一濾波 元件和所述第二濾波元件分別與岸義載大約850MHz和大約 900MHz頻率的通信路徑耦合。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信裝置，進一步包括第三和第四濾波元件，分別耦合至所述多條通信路徑的第三和第四通信路徑；所述第三和第四濾波元件適合于共同作用形成基于第三和第四頻率成分的第二差分^r出信號，所述第 三和第四頻率成分與所述第三和第四通信踏4圣相關(guān)聯(lián)。
14. 才艮據(jù)4又利要求13所述的無線通信裝置，進一步包4舌第一放大元件，適合于放大所述第一差分信號；以及 第二放大元件，適合于放大所述第二差分信號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線通信裝置，進一步包括第一匹配電路，介于所述第一放大元件與所述第一和第 二濾波元〗牛之間；以及第二匹配電路，介于所述第二放大元件與所迷第三和第 四濾波元4牛之間。
16. 4艮據(jù)權(quán)利要求14所述的無線通信裝置其中，所述第一和第二濾波元件分別適合于隔離大約 850MHz和大約900MHz的頻率；并且其中，所述第三和第四濾波元件分別適合于隔離大約 1800MHz和大約1900MHz的頻率。
17. —種用于高歲文處理無線信號的方法，包^l舌通過天線接收所述無線信號，其中，所述無線4言號具有 需要的頻率成分和不需要的頻率成分；沿著源自天線接口模塊的不同接收路徑隔離需要的頻率 成分；以及過濾每條接收路徑上隔離的需要頻率成分；以及基于至少兩個經(jīng)過濾的所隔離需要頻率成分提供差分輸出信號。
18. 才艮據(jù)斗又利要求17所述的方法，進一步包4舌放大所述差分輸出信號。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括將放大后的信號下變頻為基帶信號；以及處理所述基帶信號，以便為無線通信裝置的用戶傳輸感測<言息。
20. —種用于在四頻萃殳通信裝置中高效處理無線4言號的方法，所述 方;條包4舌通過天線接收所述無線信號，其中，所述無線信號具有 需要的頻率成分和不需要的頻率成分；沿著大約四條接收路徑隔離需要的頻率成分，其中，每 條接收路徑均與不同的頻率成分相關(guān)聯(lián)；以及基于所述接收路徑中的第 一 和第二接收路經(jīng)的隔離頻率 成分形成第一差分輸出信號。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括基于所述接收路徑中的第三和第四接收路經(jīng)的隔離頻率 成分形成第二差分輸出信號。
22. 4艮據(jù)片又利要求21所述的方法，進一步包4舌放大所述第一和第二差分輸出信號。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進一步包括下變頻所述放大的信號，以用于基帶處理。
24. —種無線射頻(RF)通信裝置，包括用于接收具有不同頻率成分的無線信號的裝置；用于沿著不同接收路徑隔離所述不同頻率成分的裝置；以及用于過濾所隔離的頻率成分并基于至少兩條不同4妄收路 徑的頻率成分提供差分信號的裝置。
全文摘要
一個實施例涉及一項用于高效無線通信的電路。該電路包括適于通過天線接收多個頻率成分的天線接口模塊。多條接收路徑源自天線接口模塊，其中不同的接收路徑與不同的頻率成分相關(guān)聯(lián)。該電路還包括具有分別與多條接收路徑相耦合的輸入端的多個濾波元件。至少兩個濾波元件共同作用形成基于它們各自頻率成分的差分輸出信號。還公開了其它方法和系統(tǒng)。
文檔編號H04B1/00GK101662295SQ20091015157
公開日2010年3月3日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者唐為民, 朱一滕, 洪·孔·洛克, 陳偉東 申請人:英飛凌科技股份有限公司