用于多個(gè)天線上的載波聚集的天線接口電路的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了用于支持在多個(gè)頻帶上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和接收以供載波聚集的技術(shù)。在一示例性設(shè)計(jì)中，一種裝置(例如，無(wú)線設(shè)備)包括分別耦合至第一和第二天線的第一和第二天線接口電路。第一天線接口電路包括用于第一頻帶的第一發(fā)射(TX)濾波器，第一TX濾波器可以是第一三工器或雙工器的一部分。第一TX濾波器在第一射頻(RF)信號(hào)經(jīng)由第一天線發(fā)射之前對(duì)其進(jìn)行濾波。第二天線接口電路包括用于第二頻帶的第二TX濾波器，第二TX濾波器可以是第二三工器或雙工器的一部分。第二TX濾波器在第二RF信號(hào)經(jīng)由第二天線發(fā)射之前對(duì)其進(jìn)行濾波。第一和第二RF信號(hào)可同時(shí)在第一和第二頻帶上被傳送以供載波聚集。
【專利說(shuō)明】用于多個(gè)天線上的載波聚集的天線接口電路
[0001] I.根據(jù)35U. S. C. § 119的優(yōu)先權(quán)要求
[0002] 本專利申請(qǐng)要求于2012年6月29日提交的題為"ANTENNA INTERFACE CIRCUITS FOR CARRIER AGGREGATION ON MULTIPLE ANTENNAS (用于多個(gè)天線上的載波聚集的天線接 口電路）"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)S/N. 61/666, 088的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)受讓人 并通過(guò)引用明確納入于此。

【背景技術(shù)】
[0003] I.領(lǐng)域
[0004] 本公開(kāi)一般涉及電子器件，尤其涉及用于無(wú)線設(shè)備的天線接口電路和濾波器。
[0005] II.背景
[0006] 無(wú)線通信系統(tǒng)中的無(wú)線設(shè)備（例如，蜂窩電話或智能電話）可以發(fā)射和接收數(shù)據(jù) 以用于雙向通信。無(wú)線設(shè)備可包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射機(jī)以及用于數(shù)據(jù)接收的接收機(jī)。對(duì) 于數(shù)據(jù)傳送，發(fā)射機(jī)可用數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)制射頻（RF)載波信號(hào)以獲得經(jīng)調(diào)制RF信號(hào)，放大經(jīng)調(diào)制 RF信號(hào)以獲得具有恰當(dāng)輸出功率電平的輸出RF信號(hào)，并經(jīng)由天線將該輸出RF信號(hào)發(fā)射到 基站。對(duì)于數(shù)據(jù)接收，接收機(jī)可經(jīng)由天線獲得收到RF信號(hào)并且可放大和處理該收到RF信 號(hào)以恢復(fù)由基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0007] 無(wú)線設(shè)備可支持載波聚集，其是多個(gè)載波上的同時(shí)操作。載波可指被用于通信的 頻率范圍并且可與某些特性相關(guān)聯(lián)。例如，載波可與描述該載波上的操作的系統(tǒng)信息相關(guān) 聯(lián)。載波也可被稱為分量載波（CC)、頻率信道、蜂窩小區(qū)等。期望無(wú)線設(shè)備高效地支持載波 聚集。
[0008] 附圖簡(jiǎn)述
[0009] 圖1示出了無(wú)線設(shè)備與無(wú)線系統(tǒng)通信。
[0010] 圖2A到2D示出了載波聚集（CA)的四個(gè)示例。
[0011] 圖3示出了圖1中的無(wú)線設(shè)備的框圖。
[0012] 圖4A和4B示出了經(jīng)由兩個(gè)天線以全復(fù)用來(lái)支持兩個(gè)頻帶上的載波聚集的RF前 端單元的兩個(gè)示例性設(shè)計(jì)。
[0013] 圖5A至5F示出了經(jīng)由兩個(gè)天線以部分式復(fù)用來(lái)支持兩個(gè)頻帶上的載波聚集的RF 前端單元的六個(gè)示例性設(shè)計(jì)。
[0014] 圖6示出了經(jīng)由兩個(gè)天線來(lái)支持一個(gè)頻帶上的多輸入多輸出（MMO)通信和載波 聚集的RF前端單元的示例性設(shè)計(jì)。
[0015] 圖7A示出了經(jīng)由兩個(gè)天線以部分式復(fù)用來(lái)支持三個(gè)頻帶上的載波聚集的RF前端 單元的示例性設(shè)計(jì)。
[0016] 圖7B示出了經(jīng)由兩個(gè)天線以部分式復(fù)用來(lái)支持四個(gè)頻帶上的載波聚集的RF前端 單元的示例性設(shè)計(jì)。
[0017] 圖8A和8B示出了經(jīng)由兩個(gè)天線以部分式復(fù)用來(lái)支持四個(gè)頻帶上的載波聚集的RF 前端單元的示例性設(shè)計(jì)。
[0018] 圖9A和9B示出了經(jīng)由兩個(gè)天線以部分式復(fù)用來(lái)支持六個(gè)頻帶上的載波聚集的RF 前端單元的示例性設(shè)計(jì)。
[0019] 圖10示出了支持在六個(gè)頻帶上進(jìn)行通信的RF前端單元的示例性設(shè)計(jì)。
[0020] 圖11示出了用于以部分式復(fù)用來(lái)支持載波聚集的過(guò)程。
[0021] 詳細(xì)描述
[0022] 以下闡述的詳細(xì)描述旨在作為本公開(kāi)的示例性設(shè)計(jì)的描述，而無(wú)意表示可在其中 實(shí)踐本公開(kāi)的僅有設(shè)計(jì)。術(shù)語(yǔ)"示例性"在本文中用于表示"用作示例、實(shí)例或解說(shuō)"。本文 中描述為"示例性"的任何設(shè)計(jì)不必被解釋為優(yōu)于或勝過(guò)其他設(shè)計(jì)。本詳細(xì)描述包括具體 細(xì)節(jié)以提供對(duì)本公開(kāi)的示例性設(shè)計(jì)的透徹理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，沒(méi)有這 些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐本文描述的示例性設(shè)計(jì)。在一些實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形 式示出以免湮沒(méi)本文中給出的示例性設(shè)計(jì)的新穎性。
[0023] 本文公開(kāi)了經(jīng)由多個(gè)天線高效地支持多個(gè)頻帶上的載波聚集的天線接口電路和 濾波器。這些天線接口電路和濾波器可提供各種優(yōu)點(diǎn)并且可被用于各種類(lèi)型的電子設(shè)備， 諸如無(wú)線通信設(shè)備。
[0024] 圖1示出了能夠與無(wú)線通信系統(tǒng)120通信的無(wú)線設(shè)備110。無(wú)線系統(tǒng)120可以 是長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)系統(tǒng)、碼分多址（CDM)系統(tǒng)、全球移動(dòng)通信（GSM)系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng) (WLAN)系統(tǒng)或其他某個(gè)無(wú)線系統(tǒng)。CDM系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)寬帶CDM(WCDM)、CDMA IX、時(shí)分同步 CDMA(TD-SCDMA)、或其他某個(gè)版本的CDMA。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，圖1示出了無(wú)線系統(tǒng)120包括兩個(gè) 基站130和132以及一個(gè)系統(tǒng)控制器140。一般而言，無(wú)線系統(tǒng)可包括任何數(shù)目的基站以及 任何網(wǎng)絡(luò)實(shí)體集合。
[0025] 無(wú)線設(shè)備110也可被稱為用戶裝備（UE)、移動(dòng)站、終端、接入終端、訂戶單元、站 等。無(wú)線設(shè)備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板設(shè)備、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、手持式設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)、智能本、上網(wǎng)本、無(wú)繩電話、無(wú)線本地環(huán)路（WLL)站、藍(lán) 牙設(shè)備等。無(wú)線設(shè)備110可以能夠與無(wú)線系統(tǒng)120通信。無(wú)線設(shè)備110還可以能夠接收來(lái) 自廣播站（例如廣播站134)的信號(hào)、來(lái)自一個(gè)或多個(gè)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS)中的衛(wèi)星 (例如，衛(wèi)星150)的信號(hào)等。無(wú)線設(shè)備110可以支持用于無(wú)線通信的一種或多種無(wú)線電技 術(shù)，諸如 LTE、WCDMA、CDMA 1X、TD-SCDMA、GSM、802. 11 等等。
[0026] 無(wú)線設(shè)備110可以支持載波聚集，其是多個(gè)載波上的操作。載波聚集也可被稱為 多載波操作。無(wú)線設(shè)備110可以能夠在從698兆赫茲（MHz)到960MHz的低頻帶、從1475MHz 至Ij 2170MHz的中頻帶、和/或從2300MHz到2690MHz以及從3400MHz到3800MHz的高頻帶 中操作。低頻帶、中頻帶和高頻帶指的是三群頻帶（或頻帶群），其中每個(gè)頻帶群包括數(shù)個(gè) 頻帶（或簡(jiǎn)稱為"帶"）。每個(gè)頻帶可以覆蓋至多達(dá)200MHz并且可以包括一個(gè)或多個(gè)載波。 在LTE中每個(gè)載波可以覆蓋至多達(dá)20MHz。LTE版本11支持35個(gè)頻帶，這些頻帶被稱為 LTE/UMTS頻帶并且在3GPP TS 36. 101中列出。在LTE版本11中，無(wú)線設(shè)備110可以配置 成具有在一個(gè)或兩個(gè)頻帶中的至多達(dá)5個(gè)載波。
[0027] -般而言，載波聚集（CA)可以被分類(lèi)為兩種類(lèi)型--帶內(nèi)CA和帶間CA。帶內(nèi)CA 是指同一頻帶內(nèi)的多個(gè)載波上的操作。帶間CA是指不同頻帶中的多個(gè)載波上的操作。
[0028] 圖2A示出了峨連帶內(nèi)CA的示例。在圖2A中所示的示例中，無(wú)線設(shè)備110配置有 在低頻帶中的同一頻帶中的四個(gè)毗連載波。無(wú)線設(shè)備110可發(fā)送和/或接收同一頻帶內(nèi)的 多個(gè)毗連載波上的傳輸。
[0029] 圖2B示出了非峨連帶內(nèi)CA的示例。在圖2B中所示的示例中，無(wú)線設(shè)備110配置 成具有在低頻帶中的同一頻帶中的四個(gè)非毗連載波。各載波可分隔5MHz、10MHz或者其他 某個(gè)量。無(wú)線設(shè)備110可在同一頻帶內(nèi)的多個(gè)非毗連載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0030] 圖2C示出了在同一頻帶群中的帶間CA的示例。在圖2C中所示的示例中，無(wú)線設(shè) 備110配置成具有在低頻帶中的兩個(gè)頻帶中的四個(gè)載波。無(wú)線設(shè)備110可在同一頻帶群中 的不同頻帶中的多個(gè)載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0031] 圖2D示出了不同頻帶群中的帶間CA的示例。在圖2D中所示的示例中，無(wú)線設(shè)備 110配置成具有在不同頻帶群中的兩個(gè)頻帶中的四個(gè)載波，其包括在低頻帶中的一個(gè)頻帶 中的兩個(gè)載波以及在中頻帶中的另一個(gè)頻帶中的兩個(gè)附加載波。無(wú)線設(shè)備110可在不同頻 帶群中的不同頻帶中的多個(gè)載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0032] 圖2A到2D示出了載波聚集的四個(gè)示例。對(duì)于頻帶和頻帶群的其他組合也可支持 載波聚集。例如，可支持低頻帶和高頻帶、中頻帶和高頻帶、高頻帶和高頻帶等的載波聚集。
[0033] 帶間CA可被編群成四個(gè)類(lèi)/類(lèi)別，其可包括以下：
[0034] 類(lèi)Al-低頻帶與高頻帶組合，其中諸頻帶之間沒(méi)有諧波關(guān)系，
[0035] 類(lèi)A2-低頻帶與高頻帶組合，其中諸頻帶之間有諧波關(guān)系，
[0036] 類(lèi)A3-低頻帶與低頻帶組合或高頻帶與高頻帶組合，其中沒(méi)有互調(diào)（IM)問(wèn)題（低 階IM)，以及
[0037] 類(lèi)A4-低頻帶與低頻帶組合或高頻帶與高頻帶組合，其中有互調(diào)問(wèn)題（低階IM)。
[0038] 無(wú)線設(shè)備110可被設(shè)計(jì)成滿足以上列出的所有四個(gè)帶間CA類(lèi)/類(lèi)別的要求。
[0039] 圖3示出圖1中的無(wú)線設(shè)備110的示例性設(shè)計(jì)的框圖。在這一示例性設(shè)計(jì)中，無(wú) 線設(shè)備110包括數(shù)據(jù)處理器/控制器310、耦合至主天線390的收發(fā)機(jī)320、以及耦合至副 天線392的收發(fā)機(jī)322。收發(fā)機(jī)320包括用于支持多個(gè)頻帶、載波聚集、多種無(wú)線電技術(shù)等 的K個(gè)發(fā)射機(jī)330pa至330pk、L個(gè)接收機(jī)340pa至340pl、以及天線接口電路350。K和L 各自可以是為1或更大的任何整數(shù)值。收發(fā)機(jī)322包括用于支持多個(gè)頻帶、載波聚集、多種 無(wú)線電技術(shù)、接收分集、多輸入多輸出（MMO)傳輸?shù)鹊腗個(gè)發(fā)射機(jī)330sa至330sm、N個(gè)接 收機(jī)340sa至340sn、以及天線接口電路356。M和N各自可以是為1或更大的任何整數(shù)值。
[0040] 在圖3中示出的示例性設(shè)計(jì)中，每個(gè)發(fā)射機(jī)330包括發(fā)射電路332和功率放大器 (PA) 334。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理器310處理（例如，編碼和調(diào)制）要傳送的數(shù)據(jù)，并且將 模擬輸出信號(hào)提供給所選發(fā)射機(jī)。以下描述假定發(fā)射機(jī)330pa是所選發(fā)射機(jī)。在發(fā)射機(jī) 330pa內(nèi)，發(fā)射電路332pa對(duì)模擬輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波并將其從基帶上變頻至RF，并且 提供經(jīng)調(diào)制的RF信號(hào)。發(fā)射電路332pa可包括放大器、濾波器、混頻器、匹配電路、振蕩器、 本地振蕩器（LO)發(fā)生器、鎖相環(huán)（PLL)等。PA 334pa接收并且放大經(jīng)調(diào)制RF信號(hào)，以及提 供具有恰當(dāng)輸出功率電平的輸出RF信號(hào)。輸出RF信號(hào)被路由通過(guò)天線接口電路350并經(jīng) 由天線390來(lái)發(fā)射。天線接口電路350可以包括一個(gè)或多個(gè)濾波器、雙工器、共用器、三工 器、四工器、開(kāi)關(guān)、匹配電路、定向耦合器等等。收發(fā)機(jī)320和322中的每個(gè)其余發(fā)射機(jī)330 可按與發(fā)射機(jī)330pa類(lèi)似的方式來(lái)操作。
[0041] 在圖3中示出的示例性設(shè)計(jì)中，每個(gè)接收機(jī)340包括低噪聲放大器（LNA) 342、以及 接收電路344。對(duì)于數(shù)據(jù)接收，天線390接收來(lái)自基站和/或其他發(fā)射機(jī)站的信號(hào)并且提 供收到RF信號(hào)，該收到RF信號(hào)被路由通過(guò)天線接口電路350并被提供給所選接收機(jī)。以 下描述假定接收機(jī)340pa是所選接收機(jī)。在接收機(jī)340pa內(nèi)，LNA 342pa放大收到RF信號(hào) 并提供經(jīng)放大的RF信號(hào)。接收電路344pa將經(jīng)放大的RF信號(hào)從RF下變頻到基帶，對(duì)經(jīng)下 變頻的信號(hào)進(jìn)行放大和濾波，并且將模擬輸入信號(hào)提供給數(shù)據(jù)處理器310。接收電路344pa 可包括混頻器、濾波器、放大器、匹配電路、振蕩器、LO發(fā)生器、PLL等等。收發(fā)機(jī)320和322 中的每個(gè)其余接收機(jī)340可按與接收機(jī)340pa類(lèi)似的方式來(lái)操作。
[0042] 圖3示出了發(fā)射機(jī)330和接收機(jī)340的示例性設(shè)計(jì)。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)還可包括圖3 中未示出的其他電路，諸如濾波器、匹配電路等。收發(fā)機(jī)320和322的全部或部分可實(shí)現(xiàn)在 一個(gè)或多個(gè)模擬集成電路（IC)、RF IC(RFIC)、混合信號(hào)IC等上。例如，發(fā)射電路332、LNA 342、以及接收電路344可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)模塊上，該模塊可以是RFIC等等。天線接口電路350 和356以及PA 334可實(shí)現(xiàn)在另一I旲塊上，該另一I旲塊可以是混合I旲塊等等。收發(fā)機(jī)320和 322中的這些電路也可按其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0043] 數(shù)據(jù)處理器/控制器310可為無(wú)線設(shè)備110執(zhí)行各種功能。例如，數(shù)據(jù)處理器310 可對(duì)經(jīng)由發(fā)射機(jī)330傳送的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由接收機(jī)340接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理?？刂破?10可 控制發(fā)射電路332、PA 334、LNA 342、接收電路344、天線接口電路350和356或其組合的操 作。存儲(chǔ)器312可存儲(chǔ)供數(shù)據(jù)處理器/控制器310使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器/ 控制器310可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路（ASIC)和/或其他IC上。
[0044] 天線接口電路350和360可按各種方式實(shí)現(xiàn)以支持載波聚集。以下描述天線接口 電路350和356的一些示例性設(shè)計(jì)。一般而言，天線接口電路可包括任何數(shù)目個(gè)雙工器、共 用器、三工器、四工器、開(kāi)關(guān)等等。雙工器通常包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射（TX)濾波器以及用 于數(shù)據(jù)接收的接收（RX)濾波器。TX濾波器和RX濾波器通常被設(shè)計(jì)成用于特定頻帶。共用 器通常包括低通濾波器和高通濾波器，它們可被用于分開(kāi)兩個(gè)頻帶群中的信號(hào)。
[0045] 圖4A示出了包括支持兩個(gè)頻帶A和B上的載波聚集的天線接口電路450和456 的RF前端單元410的示例性設(shè)計(jì)。天線接口電路450和456可分別用于圖3中的天線接 口電路350和356。天線接口電路450支持經(jīng)由主天線490在頻帶A和B上進(jìn)行上行鏈路 上的數(shù)據(jù)傳輸以及在頻帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電路456支持經(jīng) 由副天線492在頻帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收以實(shí)現(xiàn)接收分集。
[0046] 天線接口電路450包括用于頻帶A的雙工器460a、用于頻帶B的雙工器460b、以及 共用器466。雙工器460a包括耦合至PA 430a的用于頻帶A的TX濾波器462a，以及耦合 至LNA 440a的用于頻帶A的RX濾波器464a。TX濾波器462a的輸出端和RX濾波器464a 的輸入端耦合至雙工器460a的輸出端。雙工器460b包括耦合至PA 430b的用于頻帶B的 TX濾波器462b，以及耦合至LNA 440b的用于頻帶B的RX濾波器464b。TX濾波器462b的 輸出端和RX濾波器464b的輸入端耦合至雙工器460b的輸出端。共用器466包括耦合至 雙工器460a的輸出端的第一輸入端，f禹合至雙工器460b的輸出端的第二輸入端，以及f禹合 至天線490的輸出端。共用器466包括低通濾波器和高通濾波器，其中一個(gè)濾波器耦合在 共用器466的第一輸入端與輸出端之間，而另一個(gè)濾波器稱合在共用器466的第二輸入端 與輸出端之間。例如，頻帶A可以處于低頻帶，而頻帶B可以處于高頻帶。雙工器460a隨 后可耦合至共用器466內(nèi)的低通濾波器，而雙工器460b可耦合至共用器466內(nèi)的高通濾波 器。
[0047] 天線接口電路456包括用于頻帶A的RX濾波器474a、用于頻帶B的RX濾波器 474b、以及共用器476。RX濾波器474a耦合在LNA 440c與共用器476之間。RX濾波器474b 耦合在LNA 440d與共用器476之間。共用器476將其輸出端耦合至天線492,天線492可 以是副/分集天線。
[0048] 圖4B示出了包括支持兩個(gè)頻帶A和B上的載波聚集的天線接口電路452和456的 RF前端單元412的示例性設(shè)計(jì)。天線接口電路452可被用于圖3中的天線接口電路350。 天線接口電路452包括用于頻帶A和B的四工器461。四工器461包括用于頻帶A的TX濾 波器462a和RX濾波器464a，以及用于頻帶B的TX濾波器462b和RX濾波器464b。TX濾 波器462a和462b的輸出端以及RX濾波器464a和464b的輸入端f禹合至四工器461的輸 出端，四工器461的該輸出端耦合至天線490。
[0049] 圖4A中的不例性設(shè)計(jì)（i)將兩個(gè)雙工器460a和460b和一個(gè)共用器466用于主 天線490,以及（ii)將兩個(gè)RX濾波器474a和474b和一個(gè)共用器476用于副/分集天線 492。對(duì)于類(lèi)A2和類(lèi)A4帶間CA，可將諧波抑制濾波器耦合在每個(gè)雙工器460與共用器466 之間。圖4B中的示例性設(shè)計(jì)（i)將把兩個(gè)雙工器460a和460b組合在一起的四工器461 用于主天線490,以及（ii)將兩個(gè)RX濾波器474a和474b和一個(gè)共用器476用于副/分集 天線492。圖4A和4B中的示例性設(shè)計(jì)可能具有較大電路尺寸和附加組件，這會(huì)增加無(wú)線設(shè) 備的成本。圖4A和4B中的示例性設(shè)計(jì)還可能具有由于附加組件和匹配問(wèn)題引起的較高插 入損耗，這會(huì)對(duì)無(wú)線設(shè)備的性能產(chǎn)生不利影響。
[0050] 圖4A和4B中的示例性設(shè)計(jì)通過(guò)在一個(gè)天線上對(duì)兩個(gè)頻帶A和B進(jìn)行"全"復(fù)用 來(lái)支持兩個(gè)頻帶上的載波聚集。具體而言，使用（i)圖4A中的兩個(gè)雙工器460a和460b以 及共用器466或（ii)圖4B中的四工器461經(jīng)由主天線490來(lái)支持頻帶A和B兩者上的數(shù) 據(jù)傳輸和接收。
[0051] 使用全復(fù)用的載波聚集可具有各種缺點(diǎn)。第一，將兩個(gè)雙工器組合成四工器（例 如，如圖4B中所示）或使用兩個(gè)雙工器和一共用器（例如，如圖4A中所示）可能較難實(shí)現(xiàn)， 尤其是在兩個(gè)頻帶A和B之間的頻率間隙較小的情況下。第二，四工器（例如，如圖4B中 所示）或帶有共用器的組合雙工器（例如，如圖4A中所示）的插入損耗可能相對(duì)較高，這 會(huì)使收發(fā)機(jī)的性能降級(jí)。第三，經(jīng)由同一天線在兩個(gè)頻帶上同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸可能要求額 外的設(shè)計(jì)努力以達(dá)成足夠低的諧波和互調(diào)畸變（MD)產(chǎn)物。第四，圖4A和4B中的示例性 設(shè)計(jì)可導(dǎo)致較大的電路面積、較高的組件數(shù)量、和/或較高的成本。
[0052] 在本公開(kāi)的一方面，可通過(guò)經(jīng)由多個(gè)天線對(duì)多個(gè)頻帶上的傳輸進(jìn)行"部分式"復(fù)用 來(lái)支持載波聚集。部分式復(fù)用指的是經(jīng)由每個(gè)天線的在該多個(gè)頻帶的僅一子集上的傳輸。 例如，可通過(guò)經(jīng)由主天線在頻帶A上進(jìn)行傳送以及經(jīng)由副天線在頻帶B上進(jìn)行傳送來(lái)支持 兩個(gè)頻帶A和B上的載波聚集。部分式復(fù)用可提供源自天線與天線隔離的益處，其可降低 由于在多個(gè)頻帶上同時(shí)發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸和接收時(shí)電路的非線性而產(chǎn)生的諧波和MD產(chǎn)物的 功率電平。部分式復(fù)用還可導(dǎo)致較簡(jiǎn)單的電路，這可減小無(wú)線設(shè)備的尺寸和成本。
[0053] 圖5A示出了包括天線接口電路550和556的RF前端單元510的示例性設(shè)計(jì)，天 線接口電路550和556經(jīng)由兩個(gè)天線以對(duì)頻帶A和B兩者進(jìn)行部分式復(fù)用和分集接收來(lái)支 持這兩個(gè)頻帶A和B上的載波聚集。天線接口電路550和556可分別用于圖3中的天線接 口電路350和356。天線接口電路550支持經(jīng)由主天線590在頻帶A上進(jìn)行上行鏈路上的 數(shù)據(jù)傳輸以及在頻帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電路556支持經(jīng)由副 天線592在頻帶B上進(jìn)行上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以及在頻帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù) 據(jù)接收。
[0054] 在圖5A中所示的示例性設(shè)計(jì)中，天線接口電路550包括用于頻帶A和B的三工器 560。三工器560包括耦合至PA 530a的用于頻帶A的TX濾波器562,耦合至LNA 540a的 用于頻帶A的RX濾波器564,以及耦合至LNA 540b的用于頻帶B的RX濾波器566。TX濾 波器562的輸出端以及RX濾波器564和566的輸入端f禹合至三工器560的輸出端，三工器 560的該輸出端耦合至天線590。
[0055] -般而言，"三工器"是包括至少三個(gè)濾波器（例如，一個(gè)TX濾波器和兩個(gè)RX濾波 器）的電路模塊/塊。三工器還可包括不止三個(gè)濾波器，并且這些濾波器的全部或子集可 被使用。例如，三工器可包括四個(gè)濾波器，但僅三個(gè)濾波器可能被使用并且可被耦合至該三 工器的輸入端和輸出端。"復(fù)用器"是包括至少兩個(gè)濾波器的電路模塊/塊。復(fù)用器可以是 共用器、三工器、四工器等等。
[0056] 在圖5A中所示的示例性設(shè)計(jì)中，天線接口電路556包括用于頻帶A和B的三工器 570。三工器570包括耦合至PA 530b的用于頻帶B的TX濾波器572,耦合至LNA 540c的 用于頻帶B的RX濾波器574,以及耦合至LNA 540d的用于頻帶A的RX濾波器576。TX濾 波器572的輸出端以及RX濾波器574和576的輸入端耦合至三工器570的輸出端，三工器 570的該輸出端耦合至天線592。
[0057] TX濾波器562和572以及RX濾波器564、566、574和576可按各種方式實(shí)現(xiàn)。TX 濾波器或RX濾波器可用表面聲波（SAW)濾波器、體聲波（BAW)濾波器、薄膜體聲波諧振器 (FBAR)濾波器、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)濾波器、陶瓷濾波器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0058] 在圖5A中所示的示例性設(shè)計(jì)中，經(jīng)由天線接口電路550和主天線590來(lái)支持針對(duì) 頻帶A的數(shù)據(jù)傳輸和接收以及針對(duì)頻帶B的分集數(shù)據(jù)接收。經(jīng)由天線接口電路556和副天 線592來(lái)支持針對(duì)頻帶B的數(shù)據(jù)傳輸和接收以及針對(duì)頻帶A的分集數(shù)據(jù)接收?？衫弥魈?線590與副天線592之間的天線與天線隔離以便降低諧波和MD產(chǎn)物的功率電平，這會(huì)改 善性能。
[0059] 圖5B示出了包括支持兩個(gè)頻帶A和B上的載波聚集的天線接口電路550和556 的RF前端單元512的示例性設(shè)計(jì)。在圖5B中所示的示例性設(shè)計(jì)中，經(jīng)由天線接口電路550 和主天線590來(lái)支持針對(duì)頻帶A的數(shù)據(jù)傳輸和主數(shù)據(jù)接收以及針對(duì)頻帶B的主數(shù)據(jù)接收。 經(jīng)由天線接口電路556和副天線592來(lái)支持針對(duì)頻帶B的數(shù)據(jù)傳輸和分集數(shù)據(jù)接收以及針 對(duì)頻帶A的分集數(shù)據(jù)接收。
[0060] 圖5C示出了包括支持兩個(gè)頻帶A和B上的載波聚集的天線接口電路552和556 的RF前端單元514的示例性設(shè)計(jì)。天線接口電路552和556可分別用于圖3中的天線接 口電路350和356。天線接口電路552支持經(jīng)由主天線590在頻帶A上進(jìn)行上行鏈路上的 數(shù)據(jù)傳輸以及在頻帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電路556支持經(jīng)由副 天線592在頻帶B上進(jìn)行上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以及在頻帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù) 據(jù)接收。
[0061] 在圖5C中所示的示例性設(shè)計(jì)中，天線接口電路552包括低通濾波器568和三工器 560。低通濾波器568將其輸入端耦合至PA 530a的輸出端，而將其輸出端耦合至三工器 560內(nèi)的TX濾波器562的輸入端。低通濾波器568對(duì)來(lái)自PA 530a的經(jīng)放大RF信號(hào)進(jìn)行 濾波以使頻帶A內(nèi)的信號(hào)分量通過(guò)，并且衰減高于頻帶A的高頻信號(hào)分量。
[0062] 來(lái)自PA 530a的經(jīng)放大RF信號(hào)可在頻帶A中被傳送，并且可具有落入頻帶B的接 收頻率范圍內(nèi)的諧波。例如，經(jīng)放大RF信號(hào)可在頻帶17中被傳送，并且可具有落入頻帶4 的接收頻率范圍內(nèi)的三次諧波。通過(guò)將針對(duì)頻帶A的TX定位在主天線590上并且將針對(duì)頻 帶B的的主RX定位在副天線592上，便可利用主天線590與副天線592之間的隔離以提供 對(duì)經(jīng)放大RF信號(hào)的落在頻帶B上的諧波的衰減（例如，衰減約15dB)。低通濾波器568可 對(duì)經(jīng)放大RF信號(hào)進(jìn)行濾波并且提供對(duì)經(jīng)放大RF信號(hào)的諧波的附加衰減。低通濾波器568 由此能提供對(duì)經(jīng)放大RF信號(hào)在頻帶A上的諧波的抑制，這可有益于經(jīng)由副天線592在頻帶 B上進(jìn)行的主TX以及經(jīng)由主天線590在頻帶B上進(jìn)行的分集RX兩者。
[0063] 盡管圖5C中未示出，但是可將低通濾波器耦合在PA 530b與TX濾波器572之間， 并且可將其用于衰減來(lái)自PA 530b的經(jīng)放大RF信號(hào)的帶外信號(hào)分量（例如，諧波）。
[0064] 圖5D示出了包括天線接口電路550和558的RF前端單元516的示例性設(shè)計(jì)，天線 接口電路550和558經(jīng)由兩個(gè)天線以針對(duì)僅一個(gè)頻帶的分集接收來(lái)支持兩個(gè)頻帶A和B上 的載波聚集。天線接口電路550和558可分別用于圖3中的天線接口電路350和356。天 線接口電路550支持經(jīng)由主天線590在頻帶A上進(jìn)行上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以及在頻帶A 和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電路558支持經(jīng)由副天線592在頻帶B上進(jìn) 行上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以及下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電路558包括用于頻帶B 的雙工器571。雙工器571包括耦合至PA 530b的用于頻帶B的TX濾波器572,以及耦合 至LNA 540c的用于頻帶B的RX濾波器574。TX濾波器572的輸出端以及RX濾波器574 的輸入端耦合至雙工器571的輸出端，雙工器571的該輸出端耦合至天線592。
[0065] 圖5E示出了包括天線接口電路550和559的RF前端單元517的示例性設(shè)計(jì)，天 線接口電路550和559經(jīng)由兩個(gè)天線以針對(duì)兩個(gè)頻帶A和B的分集接收來(lái)支持這兩個(gè)頻帶 A和B上的載波聚集。天線接口電路550和559可分別用于圖3中的天線接口電路350和 356。天線接口電路550支持經(jīng)由主天線590在頻帶A上進(jìn)行上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以及 在頻帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電路559支持經(jīng)由副天線592在頻 帶A和B上進(jìn)行下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電路559包括用于頻帶A和B的復(fù)用器 573。復(fù)用器573包括耦合至LNA540C的用于頻帶A的RX濾波器575,以及耦合至LNA 540d 的用于頻帶B的RX濾波器577。RX濾波器575和577的輸出端耦合至復(fù)用器573的輸出 端，復(fù)用器573的該輸出端耦合至天線592。
[0066] 圖5F示出了包括經(jīng)由兩個(gè)天線在沒(méi)有分集接收的情況下支持兩個(gè)頻帶A和B上 的載波聚集的天線接口電路554和558的RF前端單元518的示例性設(shè)計(jì)。天線接口電路 554和558可分別用于圖3中的天線接口電路350和356。天線接口電路554支持經(jīng)由主 天線590在頻帶A上進(jìn)行上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以及下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收。天線接口電 路554包括用于頻帶A的雙工器561。雙工器561包括耦合至PA 530a的用于頻帶A的TX 濾波器562,以及耦合至LNA 540a的用于頻帶A的RX濾波器564。TX濾波器562的輸出端 以及RX濾波器564的輸入端耦合至雙工器561的輸出端，雙工器561的該輸出端耦合至天 線590。天線接口電路558支持經(jīng)由副天線592在頻帶B上進(jìn)行上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以 及下行鏈路上的數(shù)據(jù)接收，并且在上文關(guān)于圖進(jìn)行了描述。
[0067] 圖5A至5F中所示的示例性設(shè)計(jì)可被用于支持各種頻帶組合。表1列出了可由圖 5A至5F中所示的示例性設(shè)計(jì)支持的三個(gè)示例性頻帶組合。表1中的頻帶是針對(duì)LTE/UMTS 來(lái)定義的并且可被稱為L(zhǎng)TE頻帶。在表1中頻率以MHz (兆赫茲）為單位。
[0068] 表 1
[0069]

【權(quán)利要求】
1. 一種裝置，包括： 第一天線接口電路，其包括用于第一頻帶的第一發(fā)射（TX)濾波器，所述第一 TX濾波 器被配置成在第一射頻（RF)信號(hào)經(jīng)由第一天線傳輸之前對(duì)所述第一射頻（RF)信號(hào)進(jìn)行濾 波；以及 第二天線接口電路，其包括用于第二頻帶的第二TX濾波器，所述第二TX濾波器被配置 成在第二RF信號(hào)經(jīng)由第二天線傳輸之前對(duì)所述第二RF信號(hào)進(jìn)行濾波，所述第一 TX濾波器 和所述第二TX濾波器被配置成對(duì)在所述第一頻帶和所述第二頻帶上被同時(shí)發(fā)送到無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)的所述第一 RF信號(hào)和所述第二RF信號(hào)進(jìn)行濾波。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一 RF信號(hào)和所述第二RF信號(hào)分別在 第一載波和第二載波上被同時(shí)發(fā)送以供載波聚集。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路包括第一三工器，所 述第一三工器包括用于所述第一頻帶的所述第一 TX濾波器、用于所述第一頻帶的第一接 收（RX)濾波器、以及用于所述第二頻帶的第二RX濾波器。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第二天線接口電路包括第二三工器，所 述第二三工器包括用于所述第二頻帶的所述第二TX濾波器、用于所述第二頻帶的第三RX 濾波器、以及用于所述第一頻帶的第四RX濾波器。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路包括雙工器，所述雙 工器包括用于所述第一頻帶的所述第一 TX濾波器和接收（RX)濾波器。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二天線接口電路包括雙工器，所述雙 工器包括用于所述第二頻帶的所述第二TX濾波器和接收（RX)濾波器。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路包括四工器，所述四 工器包括用于所述第一頻帶的所述第一 TX濾波器、用于所述第一頻帶的第一接收（RX)濾 波器、用于第三頻帶的第三TX濾波器、以及用于所述第三頻帶的第二RX濾波器。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路包括低通濾波器，所 述低通濾波器耦合至所述第一 TX濾波器并且被配置成對(duì)所述第一 RF信號(hào)進(jìn)行濾波以及衰 減所述第一 RF信號(hào)的至少一個(gè)諧波。
9. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路進(jìn)一步包括雙工器， 所述雙工器包括用于所述第三頻帶的第三TX濾波器和用于所述第三頻帶的第三RX濾波 器。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路包括： 第一三工器，所述第一三工器包括用于所述第一頻帶的所述第一 TX濾波器、用于所述 第一頻帶的第一接收（RX)濾波器、以及用于所述第二頻帶的第二RX濾波器；以及 第二三工器，所述第二三工器包括用于第三頻帶的第三TX濾波器、用于所述第三頻帶 的第三RX濾波器、以及用于第四頻帶的第四RX濾波器。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第二天線接口電路電路包括： 第三三工器，所述第三三工器包括用于所述第二頻帶的所述第二TX濾波器、用于所述 第二頻帶的第五RX濾波器、以及用于所述第一頻帶的第六RX濾波器；以及 第四三工器，所述第四三工器包括用于所述第四頻帶的第四TX濾波器、用于所述第四 頻帶的第七RX濾波器、以及用于所述第三頻帶的第八RX濾波器。
12. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路進(jìn)一步包括耦合 在所述第一三工器及所述第二三工器與所述第一天線之間的共用器。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路進(jìn)一步包括耦合 在所述共用器與所述第一天線之間的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)。
14. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 耦合在所述第一 TX濾波器與所述第一天線之間的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)，所述第一 TX濾波器 用于第一無(wú)線電技術(shù)；以及 耦合至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)、用于第二無(wú)線電技術(shù)的至少一個(gè)濾波器。
15. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路包括： 第一復(fù)用器，所述第一復(fù)用器包括用于所述第一頻帶的所述第一 TX濾波器和第一接 收（RX)濾波器； 第二復(fù)用器，所述第二復(fù)用器包括用于第三頻帶的第三TX濾波器和第二RX濾波器；以 及 第三復(fù)用器，所述第三復(fù)用器包括用于第四頻帶的第四TX濾波器和第三RX濾波器。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第一天線接口電路進(jìn)一步包括： 耦合至所述第一復(fù)用器和所述第二復(fù)用器的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)；以及 耦合至所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)、所述第三復(fù)用器、以及所述第一天線的共用器。
17. -種裝置，包括： 三工器、所述三工器在操作上耦合至第一天線并且包括用于第一頻帶的第一發(fā)射（TX) 濾波器、用于所述第一頻帶的第一接收（RX)濾波器、以及用于第二頻帶的第二RX濾波器； 以及 復(fù)用器，所述復(fù)用器在操作上耦合至第二天線并且包括用于所述第二頻帶的第二TX 濾波器以及用于所述第一頻帶的第三RX濾波器。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述復(fù)用器包括第二三工器并且包括用 于所述第二頻帶的所述第二TX濾波器、用于所述第一頻帶的所述第三RX濾波器、以及用于 所述第二頻帶的第四RX濾波器。
19. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述三工器和所述復(fù)用器被配置成接收 在所述第一頻帶和所述第二頻帶上同時(shí)發(fā)送的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸以供載波聚集。
20. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述三工器和所述復(fù)用器被配置成同時(shí) 進(jìn)行經(jīng)由所述第一天線在所述第一頻帶上發(fā)送第一上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸以及經(jīng)由所述第二 天線在所述第二頻帶上發(fā)送第二上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸以供載波聚集。
21. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述三工器被配置成經(jīng)由所述第一天線 在所述第一頻帶上發(fā)送上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸，而不進(jìn)行載波聚集。
22. -種方法，包括： 在經(jīng)由第一天線傳輸?shù)谝簧漕l（RF)信號(hào)之前，以用于第一頻帶的第一發(fā)射（TX)濾波 器對(duì)所述第一射頻（RF)信號(hào)進(jìn)行濾波；以及 在經(jīng)由第二天線傳輸?shù)诙F信號(hào)之前，以用于第二頻帶的第二TX濾波器對(duì)所述第二 RF信號(hào)進(jìn)行濾波，所述第一 RF信號(hào)和所述第二RF信號(hào)在所述第一頻帶和所述第二頻帶上 同時(shí)被傳送以供載波聚集。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括： 以用于所述第一頻帶的第一接收（RX)濾波器對(duì)經(jīng)由所述第一天線接收到的第三RF信 號(hào)進(jìn)行濾波；以及 以用于所述第二頻帶的第二RX濾波器對(duì)經(jīng)由所述第二天線接收到的第四RF信號(hào)進(jìn)行 濾波。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括： 以用于所述第二頻帶的第三RX濾波器對(duì)經(jīng)由所述第一天線接收到的第五RF信號(hào)進(jìn)行 濾波；以及 以用于所述第一頻帶的第四RX濾波器對(duì)經(jīng)由所述第二天線接收到的第六RF信號(hào)進(jìn)行 濾波。
25. -種設(shè)備，包括： 用于在第一頻帶的第一射頻（RF)信號(hào)經(jīng)由第一天線傳輸之前對(duì)所述第一RF信號(hào)進(jìn)行 濾波的裝置；以及 用于在第二頻帶的第二RF信號(hào)經(jīng)由第二天線傳輸之前對(duì)所述第二RF信號(hào)進(jìn)行濾波的 裝置，所述第一 RF信號(hào)和所述第二RF信號(hào)在所述第一頻帶和所述第二頻帶上同時(shí)被傳送 以供載波聚集。
26. 如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 用于對(duì)所述第一頻帶的經(jīng)由所述第一天線接收到的第三RF信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置；以 及 用于對(duì)所述第二頻帶的經(jīng)由所述第二天線接收到的第四RF信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置。
27. 如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 用于對(duì)所述第二頻帶的經(jīng)由所述第一天線接收到的第五RF信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置；以 及 用于對(duì)所述第一頻帶的經(jīng)由所述第二天線接收到的第六RF信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置。
【文檔編號(hào)】H04B1/00GK104412513SQ201380034420
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】H·M·威斯曼, R·E·曼索, C·赫倫斯坦恩 申請(qǐng)人:高通股份有限公司