[發明專利]無線通信單元、射頻模塊及調諧無線通信單元的方法

有效

• 申請號: 201410158165.1
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN104113356B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 瓦利德·尤瑟夫·阿里-阿罕穆德
• 申請（專利權）人: 聯發科技（新加坡）私人有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B1/50
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司11111
• 代理人: 張金芝,楊穎

【交叉引用】

本申請要求申請日為2013年4月19日的美國臨時申請號61/813717的優先權，且全文引用至本申請。

【技術領域】

本發明的涉及無線通信單元的射頻（RF）模塊，能夠重新配置相移的結合，更具體地說，涉及包括可重新配置的雙工器的收發器模塊。

【背景技術】

無線通信單元，例如便攜式收音機、電話等，通常支持在單一射頻（RF）頻帶的操作，即在通信系統中使用的操作頻帶。然而，由于移動通信的快速發展，需要支持相當數量的各種無線電頻率標準、系統和服務的頻譜現在可以提供給移動用戶量。此外，射頻（RF）通信系統已經發展，移動通信設備的最近的趨勢是支持在多個RF頻帶中的通信，例如，以支持跨越多個通信標準或地理區域的通信。目前，典型的收發器適用于支撐一個范圍內的通信，例如，第三代合作伙伴計劃（3GPP^TM），則可能需要支持超過10不同的頻帶。

一種支持寬的頻率范圍的方法，無線通信單元覆蓋多個頻帶或通信標準是需要物理性地設置許多平行的收發器電路在無線通信單元內和/或一個或多個平行的收發器電路需要被調諧到多個頻率范圍內運行。無線通信單元中的這些解決方案帶來一些不良影響，包括需要更高質量的射頻（RF）元件，如不易受干擾、提供更高的性能、消耗最小化的硅面積或電路板模塊面積的等。此外，為了同時在所有支持的頻帶滿足性能要求，這些解決方案也增加了設計的復雜性。

一種典型的移動（無線）通信單元（有時在蜂窩通信的環境下被稱為移動用戶單元（MS），或在第三代合作伙伴計劃（3GPP^TM）通信系統中的術語為用戶設備（UE））包含一天線，常耦合到用于隔離無線通信單元內接收鏈和傳輸鏈的雙工濾波器或天線開關。當然這些部件在天線內或者在天線的周圍，需要能夠跨越很寬的頻率范圍工作，或者能夠工作在非常接近的可比/并行RF電路。

此外，在這些通信標準中，所述無線接入網絡通常采用一些技術，以便更方便和容易通信，例如頻分雙工（FDD）技術，不同組的頻帶的接收頻率和發射頻率用于通信。另外，可以利用時分雙工（TDD），導致在時域上分離的向外信號和返回信號。此外，不同的通信單元之間的接入網絡可以使用不同的波形、信號調制和編碼方案。

任何FDD無線電系統的一個關鍵部分是前端雙工器組件，其主要功能是保護接收器（Rx）不會因為發射器（Tx）噪聲排放而脫敏，及發射功率泄漏損傷到通信設備的接收頻帶。這種損傷可能是由于一種或多種原因引起：互調、帶外攔截的交叉調制及接收器本地振蕩器的相位噪聲的相互混合。

在全雙工無線電系統中，接收頻率（frx）和傳輸頻率（ftx），通常是不同的，它們是由一個特定的“雙工頻率”進行分離：（fdpx）=frx–ftx。

在一已知的前端架構100中，例如圖1所示的基于雙工器150的使用SAW一個例子，在基于雙工器的SAW，為了最小化在其它雙工器分支的通帶頻率的插入損耗，相移的概念被用來變換在一個雙工器分支的阻帶頻率的低阻抗陷波成天線輸入的高阻電平（high-Z?level）。在天線側同時連接它們時，這提供了兩個路徑之間的隔離。在圖1，因此，例如接收器，天線102可操作地耦合到上方射頻路徑104；例如發射器，天線102可操作地耦合到較低的射頻路徑106。一個高通（high-pass，HP）型相移網絡108被引入到接收（Rx）路徑，并且被配置成變換在發射中心頻率的低阻抗陷波（low-Z?notch）成在天線輸入端102的高阻抗電平（high-Z?level），同樣，一個低通（LP）型相移網絡110被在發射（Tx）路徑引入，并且被配置來轉換在接收中心頻率的低阻抗陷波為在天線輸入的高阻抗電平。高通（HP）相移網絡108或低通（LP）相移網絡110用于具體的雙工器分支是取決于在該分支側所需的通帶頻率相對于阻帶頻率。在相移網絡的頻率選擇也提供遠處的(far-out)阻帶頻率進一步的衰減。各濾波器響應由表面聲波（surface?acoustic?wave，SAW）濾波器112及114執行，所述SAW濾波器具有被匹配到相應的接收器和發射器的端口116及118。

典型地，在所有的第二代（2G）和第三代（3G）蜂窩FDD頻段，frx>ftx及fdpx=frx-ftx是frx和ftx的小百分比（通常<10％）。然而，在第四代（4G）通信頻帶，提供一些附加的ftx>frx的頻帶，用反向雙工情況（reverse?duplex?case）150表示（其中fdpx<0）。