CN103001655B - 电子组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子组件,该电子组件包括:第一电路,其连接到用于输入和输出第一信号集合的第一公共端子、用于输入和输出具有比所述第一信号集合更高的频率的第二信号集合的第二公共端子以及用于连接到天线的第三公共端子;以及第二电路,其在第一公共端子与第二公共端子之间与第一电路并联连接,其中,第一电路包括使第一信号集合通过并反射第二信号集合的第一滤波器以及使第二信号集合通过并反射第一信号集合的第二滤波器,第三公共端子位于第一滤波器与第二滤波器之间,并且第二电路反射第一发射信号和第二发射信号,使第一发射信号的一部分和第二发射信号的一部分通过,并将第一发射信号的所述一部分的相位和第二发射信号的所述一部分的相位反转。
Description
技术领域
本发明的特定方面涉及电子组件。
背景技术
近年来,存在通过诸如移动电话这样的通信装置将诸如视频的数据与话音声音一起发射的情况。为了应对这种目的,需要单个通信装置支持不同的通信方法。为了实现具有多频带的通信装置,存在将诸如支持高频信号的双工器和放大器这样的多个高频装置安装在单个移动电话终端上的情况。日本专利申请公报第2010-41141号公开了一种其中接收滤波器与发射滤波器共享天线的技术。
在具有多个频带的小型通信装置中,难以保证多个电路之间的良好的隔离特性。当至少两个发射/接收电路在隔离特性不充足的状态下同时执行传输时,存在出现互调失真的情况。互调失真可能导致接收灵敏度等劣化。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种电子组件,该电子组件包括:第一电路,该第一电路连接到用于输入和输出包括具有彼此不同的频率的第一发射信号和第一接收信号的第一信号集合的第一公共端子、用于输入和输出具有比所述第一信号集合更高的频率并包括具有彼此不同的频率的第二发射信号和第二接收信号的第二信号集合的第二公共端子以及用于连接到天线的第三公共端子;以及第二电路,该第二电路在所述第一公共端子与所述第二公共端子之间与所述第一电路并联连接,其中,所述第一电路包括使所述第一信号集合通过并且反射所述第二信号集合的第一滤波器以及使所述第二信号集合通过并且反射所述第一信号集合的第二滤波器,该第一滤波器连接在所述第一公共端子与所述第二滤波器之间,该第二滤波器连接在所述第一滤波器与所述第二公共端子之间,所述第三公共端子位于所述第一滤波器与所述第二滤波器之间,并且所述第二电路反射所述第一发射信号和第二发射信号,使所述第一发射信号的一部分和所述第二发射信号的一部分通过,并且将所述第一发射信号的所述一部分的相位和所述第二发射信号的所述一部分的相位反转。
附图说明
图1是例示根据比较示例的电子组件的图;
图2A是例示低通滤波器和高通滤波器的通带的示意图,图2B是例示用于根据比较示例的电子组件的频带的示意图;
图3是例示根据第一实施方式的电子组件和流经该电子组件的第一发射信号的图;
图4是例示流经根据第一实施方式的电子组件的第二发射信号的图;
图5是例示包括在根据比较示例的电子组件中的双工器的等效电路的电路图;
图6是例示包括在根据第一实施方式的电子组件中的双工器的等效电路的电路图;
图7A描述比较示例中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果,图7B描述比较示例中的通过特性的计算结果;
图8A描述第一实施方式中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果,图8B描述第一实施方式中的通过特性的计算结果;
图9是例示根据第一实施方式的修改实施方式的电子组件的图;
图10是例示根据第二实施方式的电子组件的图;
图11是例示包括在根据第二实施方式的电子组件中的双工器的等效电路的电路图;
图12A描述第二实施方式中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果,图12B描述第二实施方式中的通过特性的计算结果;
图13是例示包括在根据第二实施方式的修改实施方式的电子组件中的双工器的等效电路的电路图;以及
图14A描述第二实施方式的修改实施方式中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果,图14B描述第二实施方式的修改实施方式中的通过特性的计算结果。
具体实施方式
现在将给出对比较示例的描述。下文所述的电子组件用于信号的发射和接收,并且被安装在诸如移动电话这样的通信装置中。图1是例示根据比较示例的电子组件的图。图1中的箭头表示第一发射信号ST1(下文称作ST1)。空心箭头表示第二发射信号ST2(下文称作ST2)。利用虚线例示的箭头表示从第一发射信号ST1泄漏的信号(下文称作ST1’)。利用虚线例示的空心箭头表示从第二发射信号ST2泄漏的信号(下文称作ST2’)。
如图1所示,根据比较示例的电子组件100r包括第一电路110、第一前端130和第二前端140。第一电路110与第一前端130经过第一公共端子150连接。第一电路110与第二前端140经过第二公共端子152连接。第一电路110与天线116经过第三公共端子154连接。第一前端130和基带电路(未例示)形成第一发射/接收电路。第二前端140和基带电路形成第二发射/接收电路。基带电路执行对接收信号的解调制和对发射信号的调制。
第一电路110用作双工器。第一电路110包括低通滤波器(下文简称为LPF)112和高通滤波器(下文简称为HPF)114。LPF 112和HPF 114串联连接在第一公共端子150与第二公共端子152之间。LPF 112的一端连接到第一公共端子150。LPF 112的另一端连接到HPF 114的一端。HPF 114的另一端连接到第二公共端子152。第三公共端子154位于LPF 112的该另一端与HPF 114的该一端之间。
第一公共端子150用于在第一电路110与第一前端130之间输入和输出第一信号集合。第一信号集合包括具有彼此不同的频率的ST1和第一接收信号SR1(下文描述为SR1,并且未例示)。第二公共端子152用于在第一电路110与第二前端140之间输入和输出第二信号集合。第二信号集合包括具有彼此不同的频率的ST2和第二接收信号SR2(下文描述为SR2,并且未例示)。稍后描述信号的发射和接收。
如图1所示,第一前端130包括第一双工器132、功率放大器(下文简称为PA)134和低噪放大器(下文简称为LNA)136。第一双工器132包括发射滤波器132T和接收滤波器132R。发射滤波器132T和接收滤波器132R是带通滤波器(下文简称为BPF),并且由表面声波(SAW)滤波器、边界声波滤波器、FBAR(膜体声谐振器)滤波器等组成。发射滤波器的阻抗在接收滤波器132R的通带内的频率处变高。接收滤波器132R的阻抗在发射滤波器132T的通带内的频率处变高。发射滤波器132T通过并且输出频率在通带内并且被包括在从PA 134的输出端子输入到第一公共端子150的信号中的信号,并且抑制频率在通带以外的信号。输出到第一公共端子150的信号是ST1。接收滤波器132R通过并且输出频率在通带内并被包括在从第一公共端子150输入到LNA 136的输入端子的信号中的信号,并且抑制频率在通带以外的信号。
第二前端140包括第二双工器142、PA 144和LNA 146。第二双工器142包括发射滤波器142T和接收滤波器142R。如同第一前端130的发射滤波器132T,发射滤波器142T将ST2输出到第二公共端子152。如同接收滤波器132R,接收滤波器142R将信号输出到LNA 146的输入端子。
现在将参照图1和图2A给出对信号的发射和接收的描述。发射滤波器132T的通带Tx1包括LTE(长期演进)频带13的发射频带(776MHz至786MHz)。接收滤波器132R的通带Rx1包括LTE频带13的接收频带(746MHz至756MHz)。包括第一前端130的第一发射/接收电路的发射/接收频带(第一发射/接收频带)与LTE频带13的发射/接收频带相同。发射滤波器142T的通带Tx2包括W-CDMA(宽带码分多址)频带5的发射频带(824MHz至849MHz)。接收滤波器142R的通带Rx2包括W-CDMA频带5的接收频带(869MHz至894MHz)。包括第二前端140的第二发射/接收电路的发射/接收频带(第二发射/接收频带)与W-CDMA频带5的发射/接收频带相同。ST1的频率fST1在Txl内。ST2的频率fST2在Tx2内。SR1的频率fSR1在Rxl内。SR2的频率fSR2在Rx2内。如上所述,电子组件100r用于通过例如W-CAMA频带5执行语音通信并且通过例如LTE频带13执行数据通信等。现在将给出对滤波器的通过特性的描述。图2A是例示LPF和HPF的通带的示意图。
图2A中附接有字母A的实线表示LPF 112的通过特性。附接有字母B的实线表示HPF 114的通过特性。LPF 112的通带与HPF 114的通带不交叠。LPF 112的通带包括Rx1和Tx1。HPF 114的通带包括Rx2和Tx2。
现在将给出对发射的描述。图1中利用箭头例示的ST1经过第一公共端子150输入到第一电路110。ST1通过LPF 112。ST1的一部分经过第三公共端子154输入到天线116。ST1的另一部分到达HPF 114。
到达HPF 114的ST1被HPF 114反射。作为到达HPF 114的ST1的一部分的ST1’从HPF 114泄漏。在HPF 114中被反射的ST1被输入到天线116,并通过天线116被发射到移动电话的外部。稍后描述泄漏的ST1’。
如同ST1,ST2通过HPF 114。ST2的一部分经过第三公共端子154输入到天线116。ST2的另一部分到达LPF 112。ST2的大部分通过天线116发射到移动电话的外部。作为ST2的一部分的ST2’从LPF 112泄漏。ST1的发射与ST2的发射同时执行。
现在将给出对接收的描述。天线116从移动电话的外部接收信号。所接收到的信号经过第三公共端子154输入到第一电路110。具有低频率的信号被HPF 114反射,并通过LPF 112。具有高频率的信号被LPF 112反射,并通过HPF 114。通过LPF 112的信号是SR1。通过HPF 114的信号是SR2。
SR1经过第一公共端子150输入到第一前端130。如前所述,SR1被发射滤波器132T反射并通过接收滤波器132R。通过接收滤波器132R的SR1被输入到LNA 136的输入端子并从输出端子输出。如同SR1,SR2经过第二公共端子152输入到第二前端140,并从LNA 146的输出端子输出。
现在将给出对互调失真的描述。如图1中利用虚线箭头所例示,作为到达HPF 114的ST1的一部分的ST1’从HPF 114泄漏,并通过第二公共端子152。ST1’与ST2在第二双工器142中混合。此时,由于第二双工器142的非线性,出现三阶互调失真(IMD3:互调失真)。当IMD3的频率与fSR2交叠时,第二发射/接收电路的接收灵敏度劣化。
如图1中利用虚线空心箭头所例示,作为到达LPF 112的ST2的一部分的ST2’从LPF 112泄漏,并通过第一公共端子150。ST2’与ST1在第一双工器132中混合,并出现IMD3。当IMD3的频率与fSR1交叠时,第一发射/接收电路的接收灵敏度劣化。
现在将给出对发射频带、接收频带和IMD3的频率的描述。图2B是例示用于根据比较示例的电子组件的频带的示意图。横轴表示频率。交叉阴影线区域表示IMD3。
在IMD3的频率中,尤其是2fST1-fST2和2fST2-fST1成为问题。在图2B的示例中,这些IMD3出现在703MHz至748MHz的频带和862MHz和922MHz的频带中。低频侧中的IMD3与Rx1和fSR1交叠。结果,第一发射/接收电路的接收灵敏度劣化。此外,高频侧中的IMD3与Rx2和fSR2交叠。结果,第二发射/接收电路的接收灵敏度劣化。尤其当第一前端130和第二前端140两者或其中的一个同时执行发射和接收时,IMD3与接收信号混合,并且接收灵敏度劣化。此外,当第一前端130与第二前端140同时执行发射时,趋向于出现由发射信号导致的IMD3。
如上所述,由ST1’和ST2’导致IMD3。因此,可以通过减少ST1和ST2的各个泄漏来抑制IMD3。为了减少泄漏,应当增强第一前端130与第二前端140之间的隔离。然而,如图2所示,当发射频带的频率彼此靠近时,难以增强隔离。可以通过例如增加LPF 112的抑制特性来抑制ST2的泄漏并且增强隔离。然而,当增加了抑制特性时,LPF 112中的信号损耗增加。如上所述,难以满足隔离和良好的通过特性这两者。
此外,在电子组件100r中,两个发射/接收电路共享单个天线116。天线的共享使用有利于减小通信装置的尺寸并且降低成本。然而,当天线被共享时,存在ST1与ST2在两者均具有大电功率的状态下被混合的情况。结果,IMD3的振幅增加,并且接收灵敏度劣化。现在将给出对第一实施方式的描述。
第一实施方式
现在将给出对根据第一实施方式的电子组件的构造的描述。图3是例示根据第一实施方式的电子组件和流经该电子组件的第一发射信号的图。省略对与图1所示的构造相同的构造的描述。
如图3所示,根据第一实施方式的电子组件100包括双工器11、第一前端30和第二前端40。双工器11包括第一电路10和第二电路20。第二电路20在第一公共端子50与第二公共端子52之间与第一电路10并联连接。第二电路20包括LPF 22(第一低通滤波器)、HPF 24(第一高通滤波器)和移相电路26。移相电路26的一端连接到第一公共端子50。移相电路26的另一端连接到HPF 24的一端。HPF 24的另一端连接到LPF 22的一端。LPF 22的另一端连接到第二公共端子52。第一前端30包括第一双工器32、PA 34和LNA 36。第一双工器32包括发射滤波器32T和接收滤波器32R。第二前端40包括第二双工器42、PA 44和LNA 46。第二双工器42包括发射滤波器42T和接收滤波器42R。
现在将给出对第一实施方式中的信号的发射的描述。将给出对第一实施方式中的ST1的描述。图3中利用实线例示的ST1经过第一公共端子50输入到第一电路10和第二电路20。如图1所述,已经输入到第一电路10的ST1的大部分从天线16发射。然而,作为ST1的一部分的ST1’从HPF 14(第二滤波器)泄漏,并从第一电路10输出。
已经输入到第二电路20的ST1的相位被第二电路20的移相电路26反转。ST1的大部分被HPF 24反射。移相电路26将经反射的ST1的相位重新反转。经反射的ST1通过天线16发射。ST1的一部分(下文称作ST1”)通过HPF 24。如图3中利用虚线箭头所例示,ST1”通过LPF 22。如上所述,ST1”从第二电路20输出。如同从第一电路10泄漏ST1’的情况,ST1”通过第二电路20是由ST1通过HPF和LPF导致。因此,ST1”具有与ST1’几乎相同的振幅。此外,ST1”具有与ST1’相反的相位。因而,ST1’与ST1”合并并且彼此抵消。因而,在第二双工器42中由ST1’和ST2导致的IMD3被抑制。
现在将给出第一实施方式中的ST2的发射的描述。图4是例示流经根据第一实施方式的电子组件的第二发射信号的图。
如图4中利用空心箭头所例示,ST2经过第二公共端子52输入到第一电路10和第二电路20。已经输入到第二电路20的ST2的相位被第二电路20的移相电路26反转。ST2的一部分(下文称作ST2”)通过LPF 22。如图4中利用虚线空心箭头所例示,ST2”通过HPF 24。如同ST1’与ST1”,ST2’与ST2”合并并且彼此抵消。因而,在第一双工器32中由ST2’和ST1导致的IMD3被抑制。
现在将给出对第一实施方式中的信号的接收的描述。SR1的一部分经过第一公共端子50输入到第一前端30。SR1的另一部分输入到第二电路20。已经输入到第二电路20的SR1通过移相电路26,但是被HPF 24反射,并经过移相电路26输入到第一前端30。按照相同的方式,SR2被输入到第二前端40。
现在将给出对根据第一实施方式的电子组件的通过特性的仿真的描述。在仿真中,计算根据比较示例的电子组件100r和根据第一实施方式的电子组件100的相应等效电路的通过特性。
图5是例示根据比较示例的电子组件的等效电路的电路图。如图5所示,根据比较示例的电子组件100r的第一电路110中的LPF 112对应于包括电感器L1至L4和电容器C1至C3的LC电路。电感器L1被描述为L1。按照相同的方式描述其它电感器和电容器。HPF 114对应于包括L5至L7和C4至C7的LC电路。第一公共端子150、第二公共端子152和第三公共端子154分别对应于端口P1、P2和P3。
R1的一个端部和R2的一个端部连接到地。L1至L4和C4至C7串联连接在R1的另一端与R2的另一端之间。端口P1位于R1与L1之间,端口P2位于R2与C7之间。C1连接在L1与L2之间,C2连接在L2与L3之间,C3连接在L3与L4之间,R3连接在L4与C4之间,L5连接在C4与C5之间,L6连接在C5与C6之间,L7连接在C6与C7之间。C1至C3、L5至L7以及R2至R3连接到地。
图6是例示根据第一实施方式的电子组件的等效电路的电路图。如图6所示,根据第一实施方式的电子组件100的第一电路10具有与图5所示的第一电路110相同的构造。第一电路10与第二电路20并联连接在电阻器R1的一端与电阻器R2的一端之间。
第二电路20的LPF 22对应于包括L8、L9和C8的LC电路。HPF 24对应于包括L10、C9和C10的LC电路。移相电路26对应于带状线SL。带状线SL、L8、L9、C9和C10串联连接在端口P1与P2之间。C8连接在L8与L9之间,并且L10连接在电容器C9与C10之间。C8和L10连接到地。
利用具有上述构造的等效电路来检查隔离特性和通过特性。为了检查端口P1与P2之间的隔离特性,计算在信号已经输入到端口P1的情况下从端口P2输出的信号。端口P1与P2之间的通过特性对应于图1中的第一公共端子150与第二公共端子152之间的通过特性以及图3中的第一公共端子50与第二公共端子52之间的通过特性。
此外,为了检查端口P1与P3之间的通过特性,计算在信号已经输入到端口P1的情况下从端口P3输出的信号。端口P1与P3之间的通过特性对应于图1中的第一公共端子150与第三公共端子154之间的通过特性以及图3中的第一公共端子50与第三公共端子54之间的通过特性。为了检查端口P2与P3之间的通过特性,计算在信号已经输入到端口P2的情况下从端口P3输出的信号。端口P2与P3之间的通过特性对应于图1中的第二公共端子152与第三公共端子154之间的通过特性以及图3中的第二公共端子52与第三公共端子54之间的通过特性。
将给出对仿真中用到的参数的描述。首先将给出对比较示例中的参数的描述。R1至R3具有50Ω的电阻值。表1示出电感和电容。为了简洁,假设用于仿真的组件是没有寄生电容和电阻分量的理想组件。
[表1]
电感器 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
电感[nH] | 21.8 | 31.2 | 31.2 | 24.1 | 8.73 | 8.27 | 8.73 |
电容器 | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 |
电容[pF] | 4.48 | 4.73 | 4.48 | 1.65 | 1.25 | 1.25 | 1.79 |
现在将给出对第一实施方式中的参数的描述。R1至R3的电阻值、L2至L7的电感和C1至C6的电容与比较示例中的相应量相同。表2示出第一实施方式中的电感和电容。
[表2]
电感器 | L1 | L8 | L9 | L10 |
电感[nH] | 23.6 | 35 | 14.8 | 5 |
电容器 | C7 | C8 | C9 | C10 |
电容[pF] | 1.58 | 11.4 | 2.3 | 1.5 |
带状线SL具有0.03mm的宽度,55mm的长度。
现在将给出对比较示例中的仿真结果的描述。图7A描述比较示例中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果。图7B描述比较示例中的通过特性的计算结果。在图7A和图7B中,横轴表示频率,纵轴表示信号的传输。如图7A所示,在第一发射/接收频带中,传输等于或小于近似-10.4dB。在第二发射/接收频带中,传输等于或小于近似-10.7dB。
图7B中的实线表示端口P1与P3之间的通过特性。虚线表示端口P2与P3之间的通过特性。线类型与数据的类型之间的关系还适用于稍后描述的图8B、图12B和图14B。如图7B中利用实线所例示,端口P1与P3之间的传输在第一发射/接收频带中等于或大于-0.942dB,并且在信号应当被抑制的第二发射/接收频带中等于或小于-12.5dB。如利用虚线所例示,端口P2与P3之间的传输在第二发射/接收频带中等于或大于-0.821dB,并且在信号应当被抑制的第一发射/接收频带中等于或小于-12.0dB。
现在将给出对第一实施方式中的仿真结果的描述。图8A描述第一实施方式中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果。图8B描述第一实施方式中的通过特性的计算结果。
如图8A所示,在第一发射/接收频带中,传输等于或小于-16.9dB。将图8A与图7A进行比较,表明第一实施方式降低了端口P1与P2之间的传输;也就是说,改进了端口P1与P2之间的隔离特性。
如图8B中利用实线所例示,在第一发射/接收频带中端口P1与P3之间的传输等于或大于-0.907dB,并且在信号应当被抑制的第二发射/接收频带中等于或小于-16.2dB。如利用虚线所例示,在第二发射/接收频带中端口P2与P3之间的传输等于或大于-0.738dB,并且在信号应当被抑制的第一发射/接收频带中等于或小于-14.4dB。将图8B的通过特性与图7B的通过特性进行比较,表明在通带中第一实施方式表现出与比较示例近似相等的损耗,并且在抑制带中表现出比比较示例高的抑制效果。如上所述,根据第一实施方式,可以满足良好的通过特性和良好的隔离特性这两者。
根据第一实施方式的电子组件100的第二电路20反射ST1和ST2,使ST1”和ST2”通过,并将ST1”和ST2”的相位反转。作为通信不需要的泄漏分量的ST1’与作为用于抵消的分量的ST1”彼此抵消,ST2’和ST2”以相同的方式抵消。因而,保证了良好的隔离特性,并且抑制了IMD3。
为了获得良好的隔离特性,如果ST1’与ST1”彼此抵消并且ST2’与ST2”彼此抵消就足够了。因而,优选的是,例如,ST1”具有与ST1’一样大的振幅,ST1”与ST1’具有180°的相差。优选的是,例如,ST2”具有与ST2’一样大的振幅,ST2”与ST2’具有180°的相差。为了使信号具有相同的振幅,优选的是,由第一电路10和天线16导致的ST1的损耗近似等于由第二电路20导致的ST1的损耗。此外,优选的是,由第一电路10和天线16导致的ST2的损耗近似等于由第二电路20导致的ST2的损耗。可以通过调节LPF 22和HPF 24的相应通过特性来调节信号的损耗。可能的是,具有相同振幅的信号彼此抵消,或者,具有彼此略微不同的振幅的信号可能彼此抵消。如果作为信号的相互抵消的结果保证了针对移动电话的用途足够的接收灵敏度,就足够了。
为了减少信号的损耗,优选的是,ST2的大部分在LPF 12和LPF 22中被反射,ST1的大部分在HPF 14和HPF 24中被反射。优选的是,ST2”比输入到LPF 12或LPF22的ST2小10dB或更多、20dB或更多或者30dB或更多。优选的是,ST1”比输入到HPF 14或HPF 24的ST1小10dB或更多、20dB或更多或者30dB或更多。为了实现以上条件,优选的是,LPF 12和LPF 22在fST2具有高的反射系数。优选的是,HPF14和HPF 24在fST1具有高的反射系数。
移相电路26例如通过将ST1的相位和ST2的相位改变90°以上且270°以下来将信号的相位反转。为了更有效地获得良好的隔离特性,优选的是,移相电路26将相位反转120°以上且240°以下,或者150°以上且210°以下。如果作为信号的相互抵消的结果保证了针对移动电话的用途足够的接收灵敏度,就足够了。尤其是,当相位反转180°时,接收灵敏度显著改进。移相电路26是例如带状线、LC电路、变压器等,其将信号的相位反转。此外,LPF 22、HPF 24和移相电路26的排列顺序可以改变。
如图6所例示,LPF 12和LPF 22以及HPF 14和HPF 24可以是由LC电路组成的滤波器,或者可以是电介质滤波器等。此外,包括在第一电路10和第二电路20中的滤波器不限于LPF或HPF,并且例如可以是BPF。
如图2B所例示,第一实施方式是其中电子组件100支持LTE频带13和W-CDMA频带5的实施方式。在该情况下,由于fST1与fST2相邻,当ST1和ST2的传输同时执行时,难以有效地获得良好的隔离特性。根据第一实施方式,即使在同时进行发射的情况下,仍能够有效地获得良好的隔离特性。根据第一实施方式的电子组件100可以用于诸如移动电话这样的具有多频带的通信装置,包括智能电话和平板终端。此外,电子组件100支持的通信方法不限于LTE频带13或W-CDMA频带5。
接收灵敏度劣化的情况不限于如图2B中描述的IMD3与fSR1和fSR2这两者交叠的情况。当fSR1和fSR2中的至少一个比fST1和fST2高或低时,出现接收灵明度的劣化。例如,存在fSR2位于fST1与fST2之间的情况。此时,IMD3与fSR1交叠,并且不与fSR2交叠。在该情况下,第一发射/接收电路中的接收灵敏度劣化。由于第一电路10泄漏出ST2’并且第二电路20使ST2”通过并将ST2”的相位反转,所以ST2’与ST2”彼此抵消。因此,抑制了与fSR1交叠的IMD3。此外,例如,存在fSR1位于fST1与fST2之间的情况。此时,IMD3与fSR2交叠,并且不与fSR1交叠。在该情况下,第二发射/接收电路中的接收灵敏度劣化。第一电路10泄漏出ST1’并且第二电路20使ST1”通过并将ST1”的相位反转。由于ST1’与ST1”彼此抵消,所以,抑制了与fSR2交叠的IMD3。
尤其是,即使在ST1与ST2的输出同时执行的情况下,趋向于在第一双工器132和第二双工器142中产生IMD3。根据第一实施方式,由于ST1’与ST1”彼此抵消并且ST2’与ST2”彼此抵消,所以可以有效地保证良好的隔离特性。
现在将给出对第一实施方式的修改实施方式的描述。第一实施方式的修改实施方式是利用BPF 23替换包括在第二电路20中的LPF 22和HPF 24的实施方式。图9是例示根据第一实施方式的修改实施方式的电子组件的图。
如图9所示,根据第一实施方式的修改实施方式的电子组件102的第二电路20包括BPF 23和移相电路26。BPF 23在发射/接收频带(Tx1、Rx1、Tx2和Rx2)中具有高的反射系数。因而,第二电路20反射大部分ST1和大部分ST2,并使ST1”和ST2”通过。此外,取代移相电路26,BPF 23可以具有相位反转的功能。
第二实施方式
第二实施方式是将负载添加至第二电路的实施方式。图10是例示根据第二实施方式的电子组件的图。省略对与图1和图3中已经描述的构造相同的构造的描述。
如图10所示,根据第二实施方式的电子组件200的第二电路20中的HPF 24连接在第一公共端子50与LPF 22之间。LPF 22连接在第二公共端子52与HPF 24之间。电子负载28例如是电阻器等,并且并联连接在LPF 22与HPF 24之间。LPF 22具有与LPF 12相同的通过特性。HPF 24具有与HPF 14相同的通过特性。电子负载28的阻抗例如与天线16的阻抗相同。因而,第一电路10与第二电路20具有相同的通过特性或者彼此非常接近的通过特性。
将给出对根据第二实施方式的电子组件的隔离特性和通过特性的仿真的描述。图11是例示包括在根据第二实施方式的电子组件中的双工器的等效电路的电路图。省略对已经在图5和图6中描述的构造的描述。
如图11所示,第二电路20的LPF 22对应于包括L11至L14和C11至C13的LC电路。HPF 24对应于包括L15至L17和C14至C17的LC电路。移相电路26对应于变压器27。电子负载28对应于R4。
变压器27、L11至L14和C14至C17串联连接在端口P1与P2之间。C11连接在L11与L12之间,C12连接在L12与L13之间,C13连接在L13与L14之间,并且R4连接在L14与C14之间。L15连接在C14与C15之间,L16连接在C15与C16之间,L17连接在C16与C17之间。R3、C11至C13和L15至L17连接到地。
将给出对仿真中用到的参数的描述。关于第二实施方式的仿真中的参数,R1至R3的电阻值、L2至L7的电感以及C1至C7的电容与图5所例示的比较示例中的相应量相同。L11至L14的电感分别与L1至L4的电感相同。C11至C13的电容分别与C1至C3的电容相同。L15至L17的电感分别与L5至L7的电感相同。C14至C17的电容分别与C4至C7的电容相同。R3的电阻值为50Ω。变压器27具有100%的转换效率。也就是说,在变压器27中不出现信号的损耗。
图12A描述第二实施方式中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果,图12B描述第二实施方式中的通过特性的计算结果。
如图12A所示,在第一发射/接收频带中,传输等于或小于-300dB。将图12A与图7A进行比较,表明根据第二实施方式,第一发射/接收频带中的传输和第二发射/接收频带中的传输在端口P1与P2之间显著降低。也就是说,表明显著改进了端口P1与P2之间的隔离特性。
如图12B中利用实线所例示,在第一发射/接收频带中端口P1与P3之间的传输等于或大于-0.958dB,并且在信号应当被抑制的第二发射/接收频带中等于或小于-14.2dB。如利用虚线所例示,在第二发射/接收频带中端口P2与P3之间的传输等于或大于-0.864dB,并且在信号应当被抑制的第一发射/接收频带中等于或小于-13.9dB。将图12B的通过特性与图7B和图8B的通过特性进行比较,表明在通带中第二实施方式表现出与比较示例近似相等的损耗,并且在抑制带中表现出比比较示例高的抑制效果。如上所述,根据第二实施方式,可以满足良好的通过特性和良好的隔离特性这两者。
根据第二实施方式,第二电路20包括电子负载28。因此,第二电路20的通过特性与连接到天线16的第一电路10的通过特性相同或基本相同。从第一电路10输出的ST1’与从第二电路20输出的ST1”具有例如相同的振幅和180°的相差。此外,从第一电路10输出的ST2’与从第二电路20输出的ST2”具有例如相同的振幅和180°的相差。结果,即使在ST1与ST2的输出同时执行的情况下,可以有效地保证良好的隔离特性并且抑制IMD3。
特别地,优选的是,LPF 12与LPF 22具有相同的通过特性,HPF 14与HPF 24具有相同的通过特性,并且在移相电路26中不出现信号的损耗。因此,第一电路10与第二电路20具有相似的通过特性。结果,可以更有效地保证良好的隔离特性。可能的是,LPF 12与LPF 22具有彼此非常接近的通过特性,并且HPF 14与HPF 24具有彼此非常接近的通过特性。此外,移相电路26中的信号的损耗可以非常小。
现在将给出对第二实施方式的修改实施方式的描述。第二实施方式的修改实施方式是带状线被用作移相电路26的实施方式。由于双工器的构造与图10所示的构造相同,所以省略对其的描述。
图13是例示包括在根据第二实施方式的修改实施方式的电子组件中的双工器的等效电路的电路图。如图13所示,移相电路26对应于带状线SL。带状线SL的一端串联连接到C17的另一端。带状线SL的另一端连接到端口P1。
现在将给出对仿真中用到的参数的描述。C1至C6的电容与第二实施方式中描述的那些相同。L2至L7的电感与第二实施方式中描述的那些相同。C7的电容为1.58pF。L1的电感为24.6nH。C11至C17的电容分别与C1至C7的电容相同。L11至L17的电感分别与L1至L7的电感相同。
现在将给出对仿真结果的描述。图14A描述第二实施方式的修改实施方式中的端口P1与P2之间的通过特性的计算结果,图14B描述第二实施方式的修改实施方式中的通过特性的计算结果。
如图14A所例示,在第一发射/接收频带中,传输等于或小于-36.5dB。在第二发射/接收频带中,传输等于或小于-38.3dB。将图14A与图7A进行比较,表明根据第二实施方式的修改实施方式,改进了隔离特性。
如图14B中利用实线所例示,在第一发射/接收频带中端口P1与P3之间的传输等于或大于-0.864dB,并且在信号应当被抑制的第二发射/接收频带中等于或小于-16.4dB。如利用虚线所例示,端口P2与P3之间的传输在第二发射/接收频带中等于或大于-0.864dB,并且在信号应当被抑制的第一发射/接收频带中等于或小于-16.7dB。将图14B的通过特性与图7B的通过特性进行比较,表明在通带中第二实施方式的修改实施方式表现出与比较示例近似相等的损耗,并且在抑制带中表现出比比较示例高的抑制效果。如上所述,根据第二实施方式的修改实施方式,可以满足良好的通过特性和良好的隔离特性这两者。
如图12A和图14A所示,将变压器被用作移相电路26的第二实施方式与带状线被用作移相电路26的第二实施方式的修改实施方式进行比较,第二实施方式表现出更好的隔离特性。相比于带状线,变压器在宽频带中实现相位反转的功能。因而,使用变压器可以获得比使用带状线更好的隔离特性。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式,但是应当理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行各种改变、替换和修改。
Claims (18)
1.一种电子组件,该电子组件包括:
第一电路,该第一电路连接到用于输入和输出包括具有彼此不同的频率的第一发射信号和第一接收信号的第一信号集合的第一公共端子、用于输入和输出具有比所述第一信号集合更高的频率并包括具有彼此不同的频率的第二发射信号和第二接收信号的第二信号集合的第二公共端子以及用于连接到天线的第三公共端子;以及
第二电路,该第二电路在所述第一公共端子与所述第二公共端子之间与所述第一电路并联连接,其中,
所述第一电路包括使所述第一信号集合通过并且反射所述第二信号集合的第一滤波器以及使所述第二信号集合通过并且反射所述第一信号集合的第二滤波器,该第一滤波器连接在所述第一公共端子与所述第二滤波器之间,该第二滤波器连接在所述第一滤波器与所述第二公共端子之间,所述第三公共端子位于所述第一滤波器与所述第二滤波器之间,并且
所述第二电路包括第一高通滤波器和第一低通滤波器,该第一高通滤波器反射所述第一发射信号并且使所述第一发射信号的一部分和所述第二发射信号的一部分通过,并且该第一低通滤波器反射所述第二发射信号并且使所述第二发射信号的一部分和所述第一发射信号的一部分通过,并且所述第二电路将所述第一发射信号的所述一部分的相位和所述第二发射信号的所述一部分的相位反转。
2.根据权利要求1所述的电子组件,其中,
所述第一公共端子连接了将所述第一信号集合分离为所述第一发射信号和所述第一接收信号的第一双工器,并且
所述第二公共端子连接了将所述第二信号集合分离为所述第二发射信号和所述第二接收信号的第二双工器。
3.根据权利要求2所述的电子组件,其中,
所述第一发射信号输入到所述第一公共端子以及从所述第一公共端子输出所述第一接收信号被同时执行,或者所述第二发射信号输入到所述第二公共端子以及从所述第二公共端子输出所述第二接收信号被同时执行。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子组件,其中,
通过所述第二电路从所述第一公共端子传送到所述第二公共端子的所述第一发射信号具有与通过所述第一电路从所述第一公共端子传送到所述第二公共端子的所述第一发射信号相同的振幅和相反的相位,并且
通过所述第二电路从所述第二公共端子传送到所述第一公共端子的所述第二发射信号具有与通过所述第一电路从所述第二公共端子传送到所述第一公共端子的所述第二发射信号相同的振幅和相反的相位。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电子组件,其中,
所述第一高通滤波器连接在所述第一公共端子与所述第一低通滤波器之间,
所述第一低通滤波器连接在所述第二公共端子与所述第一高通滤波器之间,以及
所述第二电路包括并联连接在所述第一低通滤波器与所述第一高通滤波器之间的电子负载。
6.根据权利要求5所述的电子组件,其中,
所述第一滤波器是第二低通滤波器,所述第二滤波器是第二高通滤波器,
所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器具有相同的通过特性,以及
所述第一高通滤波器与所述第二高通滤波器具有相同的通过特性。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子组件,其中,
所述第一接收信号和所述第二接收信号中的至少一个的频率比所述第一发射信号的频率和所述第二发射信号的频率更高或更低。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子组件,其中,
所述第一信号集合包括具有在LTE频带13的发射频带中的频率的信号和具有在LTE频带13的接收频带中的频率的信号,并且
所述第二信号集合包括具有在W-CDMA频带5的发射频带中的频率的信号和具有在W-CDMA频带5的接收频带中的频率的信号。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子组件,该电子组件还包括:
第一发射/接收电路,该第一发射/接收电路连接到所述第一公共端子,并且包括将所述第一信号集合分离为所述第一发射信号和所述第一接收信号的双工器;以及
第二发射/接收电路,该第二发射/接收电路连接到所述第二公共端子,并且包括将所述第二信号集合分离为所述第二发射信号和所述第二接收信号的双工器。
10.根据权利要求1到3中任一项所述的电子组件,其中,
所述第二电路包括移相电路,所述移相电路将所述第一发射信号的所述一部分的相位和所述第二发射信号的所述一部分的相位反转,所述第一高通滤波器、所述第一低通滤波器和所述移相电路串联连接。
11.一种电子组件,该电子组件包括:
第一电路,所述第一电路连接到第一公共端子、第二公共端子和第三公共端子,该第一公共端子用于输入和输出包括具有相互不同频率的第一发射信号和第一接收信号的第一信号集合,该第二公共端子用于输入和输出具有比所述第一信号集合高的频率并且包括具有相互不同频率的第二发射信号和第二接收信号的第二信号集合,该第三公共端子连接到天线;以及
第二电路,所述第二电路在所述第一公共端子和所述第二公共端子之间与所述第一电路并联连接,其中
所述第一电路包括第一滤波器和第二滤波器,所述第一滤波器使所述第一信号集合通过并且反射所述第二信号集合,所述第二滤波器使所述第二信号集合通过并且反射所述第一信号集合,所述第一滤波器连接在所述第一公共端子与所述第二滤波器之间,所述第二滤波器连接在所述第一滤波器和所述第二公共端子之间,并且所述第三公共端子位于所述第一滤波器和所述第二滤波器之间,以及
所述第二电路包括带通滤波器,所述带通滤波器反射所述第一发射信号和所述第二发射信号并且使所述第一发射信号的一部分和所述第二发射信号的一部分通过,并且将所述第一发射信号的所述一部分的相位和所述第二发射信号的所述一部分的相位反转。
12.根据权利要求11所述的电子组件,其中,
所述第二电路包括移相电路,所述移相电路将所述第一发射信号的所述一部分的相位和所述第二发射信号的所述一部分的相位反转,所述带通滤波器和所述移相电路串联连接。
13.根据权利要求11或12所述的电子组件,其中,
所述第一公共端子连接了将所述第一信号集合分离为所述第一发射信号和所述第一接收信号的第一双工器,并且
所述第二公共端子连接了将所述第二信号集合分离为所述第二发射信号和所述第二接收信号的第二双工器。
14.根据权利要求13所述的电子组件,其中,
所述第一发射信号输入到所述第一公共端子以及从所述第一公共端子输出所述第一接收信号被同时执行,或者所述第二发射信号输入到所述第二公共端子以及从所述第二公共端子输出所述第二接收信号被同时执行。
15.根据权利要求11或12所述的电子组件,其中,
通过所述第二电路从所述第一公共端子传送到所述第二公共端子的所述第一发射信号具有与通过所述第一电路从所述第一公共端子传送到所述第二公共端子的所述第一发射信号相同的振幅和相反的相位,并且
通过所述第二电路从所述第二公共端子传送到所述第一公共端子的所述第二发射信号具有与通过所述第一电路从所述第二公共端子传送到所述第一公共端子的所述第二发射信号相同的振幅和相反的相位。
16.根据权利要求11或12所述的电子组件,其中,
所述第一接收信号和所述第二接收信号中的至少一个的频率比所述第一发射信号的频率和所述第二发射信号的频率更高或更低。
17.根据权利要求11或12所述的电子组件,其中,
所述第一信号集合包括具有在LTE频带13的发射频带中的频率的信号和具有在LTE频带13的接收频带中的频率的信号,并且
所述第二信号集合包括具有在W-CDMA频带5的发射频带中的频率的信号和具有在W-CDMA频带5的接收频带中的频率的信号。
18.根据权利要求11或12所述的电子组件,所述电子组件还包括:
第一发射/接收电路,该第一发射/接收电路连接到所述第一公共端子,并且包括将所述第一信号集合分离为所述第一发射信号和所述第一接收信号的双工器;以及
第二发射/接收电路,该第二发射/接收电路连接到所述第二公共端子,并且包括将所述第二信号集合分离为所述第二发射信号和所述第二接收信号的双工器。
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