[發(fā)明專利]使用數(shù)字濾波器和帶阻濾波的頻率捷變?yōu)V波器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980156268.1
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN102301592A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·懷維爾
• 申請（專利權(quán)）人: 北方電訊網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜娟娟;高為

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種頻率捷變(frequency?agile)雙工濾波器，其使用在無線通信系統(tǒng)、多頻帶無線電構(gòu)架、能夠進行頻譜重整(spectrum?re-farming)的系統(tǒng)、以及軟件定義的無線電中的RF濾波器和信號消除中。

背景技術(shù)

當(dāng)前在基站中使用的RF濾波器包括可機械調(diào)諧的RF濾波器。這些濾波器是具有低損失、高動態(tài)范圍和優(yōu)異的選擇性的耦合腔濾波器，但是需要機械調(diào)諧限制了濾波器在載波頻率范圍方面的重新配置能力。所需要的是去除了對機械調(diào)諧的需要的濾波器和信號消除系統(tǒng)。

RF離散時間濾波器的前饋配置也是可用的。在圖1中示出了用于改進雙工器隔離的已知的三路RF離散時間前饋濾波器系統(tǒng)。在該圖中，h1和h2是含有矢量調(diào)制器的系統(tǒng)塊。標(biāo)為τ1和τ2的符號是固定延遲線，其將該系統(tǒng)分類為離散時間。

已知的RF離散時間濾波器由含有可調(diào)諧移相器和可變衰減器、或矢量調(diào)制器的RF路徑構(gòu)成。然而，RF路徑的數(shù)量被限制到兩個或三個路徑，因為每個附加的路徑都需要附加的分路器、組合器、可調(diào)諧部件、增益塊和延時元件。為此，利用具有兩個或三個路徑的已知濾波器系統(tǒng)僅僅能夠執(zhí)行低階濾波。需要的是執(zhí)行高階濾波但無需因濾波器階數(shù)的每次增加而需要諸如可調(diào)諧移相器和可變衰減器、或矢量調(diào)制器等附加元件的雙路徑濾波器和信號消除系統(tǒng)。

在過去，也已經(jīng)利用可調(diào)諧電容器如MEMS、BST和變?nèi)荻O管實現(xiàn)了可調(diào)諧濾波器。熱量被散發(fā)到這種已知濾波器的可調(diào)諧部件中，而可調(diào)諧電容器的品質(zhì)因子是有限的。可調(diào)諧元件的有限的品質(zhì)因子意味著它們不能被用來過濾高功率信號，并且大的插入損失由于高階配置而產(chǎn)生。需要能夠過濾高功率信號而對于高階配置具有小的插入損失的濾波器。

已知的濾波器庫含有多個固定濾波器和用來選擇期望的濾波器配置的切換矩陣。對于濾波器特性的大系綜，需要大量的濾波器和大的切換矩陣。前者導(dǎo)致大的空間約束并具有有限的重新配置能力，而后者導(dǎo)致插入損失增加。需要具有小的占位面積(footprint)、連續(xù)范圍的重新配置和低的插入損失的濾波器。

在濾波器系統(tǒng)的一條路徑上具有數(shù)字信號處理器(DSP)的前饋配置的消除系統(tǒng)已經(jīng)被用來消除泄漏到發(fā)送通帶中的接收器中的發(fā)射信號。到前饋系統(tǒng)的輸入是同樣被發(fā)送到主發(fā)射器的數(shù)字基帶信號。該消除系統(tǒng)示出在圖2中，利用該系統(tǒng)，僅發(fā)射的RF信號的線性部分能夠被消除。存在對不僅僅消除發(fā)射的RF信號的線性部分的消除系統(tǒng)的需要。

無線通信系統(tǒng)可以包括多頻帶無線電架構(gòu)、能夠進行頻譜重整的系統(tǒng)和軟件定義的無線電系統(tǒng)。無線通信系統(tǒng)中的常見系統(tǒng)部件——如基于IP的移動系統(tǒng)——包括位于無線通信系統(tǒng)上的至少一個移動節(jié)點(或用戶設(shè)備)和至少一個訪問點AP或基站(eNodeB或eNB)。這些系統(tǒng)上的各種部件可以被命名為不同的名稱，這取決于任何特定網(wǎng)絡(luò)配置或通信系統(tǒng)上所使用的命名法。

例如，術(shù)語“移動節(jié)點”包括稱為移動終端、“智能手機”、或諸如具有無線連接能力的膝上型個人計算機的流動設(shè)備的移動通信單元。“移動節(jié)點”或“用戶設(shè)備”還包括具有被電纜(例如，電話線(“雙絞線”)、以太網(wǎng)電纜、光纜等)連通到無線網(wǎng)路，以及直接無線連接到蜂窩式網(wǎng)絡(luò)的PC，其可以被具有多種特征和功能性——如因特網(wǎng)訪問、e-mail、消息服務(wù)等——的移動終端(“手機”)的各種構(gòu)造和模型所經(jīng)歷。

“移動節(jié)點”有時可以稱作用戶設(shè)備、移動單元、移動終端、移動裝置、或者類似的名稱，這取決于特定的系統(tǒng)提供商所采用的命名法。“接收器”和“發(fā)射器”被設(shè)置在每個“接入點”(AP)、“基站”或“用戶設(shè)備”。因此，本發(fā)明中諸如發(fā)射器或接收器的術(shù)語并不意味著被限制性地定義，而是可以包括位于網(wǎng)絡(luò)上的每個移動通信單元或傳輸設(shè)備上的部件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種頻率捷變多帶阻濾波器，其使用在無線通信系統(tǒng)、多頻帶無線電架構(gòu)、能夠進行頻譜重整的系統(tǒng)、以及軟件定義的無線電上。所述系統(tǒng)具有能夠用來處理高發(fā)射功率或用來在存在阻斷器(blocker)時處理弱接收信號的大的動態(tài)范圍。在本發(fā)明中使用陷波或帶阻濾波器以在通帶和期望的阻帶信號之間存在大的動態(tài)范圍時，減輕離散時間濾波器的動態(tài)范圍要求。