CN103081446B - 具有降低的谐波干扰的无线电路 - Google Patents

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Abstract

电子设备具有包括发送器和接收器的无线通信电路。天线结构可以耦合到发送器和接收器以支持射频信号发送和射频信号接收操作。开关电路比如第一和第二射频开关可以用于支持多个感兴趣的通信频带。低频带发送器组可以与第一开关相关联，而高频带发送器组可以与第二开关相关联。可以实时地配置开关以切换使用期望的通信频带。随着频率f的发送信号通过开关，可能产生2f、3f、和发送信号的其他整数倍的谐波。在开关电路和天线结构之间可以插入双工器以阻止谐波到达天线结构。

Description

具有降低的谐波干扰的无线电路
本申请要求2010年7月12日申请的美国专利申请No.61/363,485的优先权，其全部内容以引用的方式合并于此。
技术领域
本公开一般地涉及无线通信电路，更具体地，涉及无线电子设备中降低来自频率谐波的干扰的电路。
背景技术
电子设备比如计算机和蜂窝电话常常具有无线通信能力。例如，电子设备可以使用远程无线通信电路比如蜂窝电话电路。全球定位系统(GPS)接收器电路以及其它卫星接收器电路可以用于接收卫星导航信号。本地无线链路可以用于支持局域网通信，比如在2.4GHz和5GHz的IEEE 802.11通信。本地链路也可以用于处理在2.4GHz的Bluetooth通信。
常常期望设备能支持多个频带。例如，蜂窝电话的用户可能期望使用一个或多个不同的蜂窝电话频带与蜂窝电话塔通信，并且可能期望与使用无线局域网(WLAN)通信频带的局域网设备通信。
当支持多个频带时，有时期望使用可配置的开关电路来路由信号。在包括具有多个收发器端口的收发器的设备中，例如，开关可以用于选择性地将一个选择的收发器端口耦合到天线。这种类型的配置允许根据期望的工作频带以不同的方法来配置设备。例如，如果期望使用第一通信频带，可以将开关设置在第一状态以将第一收发器端口耦合到天线。当期望使用第二通信频带时，可以将开关设置在第二状态以将第二收发器端口耦合到天线。
射频开关可以基于诸如呈现非线性行为的晶体管之类的部件。结果，当射频信号通过开关发送时，可能产生不期望的频率谐波。例如，可能产生发送的射频信号的二次谐波，三次谐波，以及更高次的谐波。如果不加以注意，这些谐波信号可能干扰设备中的接收器电路的工作。例如，在蜂窝电话信号的发送期间产生的谐波可能干扰卫星导航接收器或无线局域网接收器的正常工作。
因此，期望能够提供用于在无线电子设备中的射频接收器端口和天线结构之间路由信号的改进的电路。
发明内容
电子设备可以具有无线通信电路。无线通信电路可以包括用于处理无线通信的射频收发器电路。射频收发器可以具有多个发送器和多个接收器。天线结构可以用于发送和接收信号。
天线结构可以耦合到射频收发器电路中的发送器和接收器。开关电路比如第一和第二射频开关可以用于支持多个感兴趣的通信频带。可以实时配置第一和第二射频开关以切换到使用期望的频率。
一组低频带发送器和接收器可以与第一开关相关联，一组高频带发送器和接收器可以与第二开关相关联。当频率f的发送信号通过开关时，可能产生频率是2f、3f和发送信号的其它整数倍的谐波。
在第一、第二开关和天线结构之间可以插入双工器(diplexer)。双工器可以有耦合到第一射频开关的第一端口、耦合到第二射频开关的第二端口、以及耦合到天线结构中的一个或多个天线的第三端口。
双工器可以包括与低频带发送器和接收器相关联的低频带滤波器以及与高频带发送器和接收器相关联的高频带滤波器。低频带滤波器可以是耦合在第一开关和天线结构之间的低通滤波器。低通滤波器可以阻止从第一开关发送的信号谐波到达天线结构。双工器可以包括呈现高线性度的高频带和低频带滤波器，比如在陶瓷基片上实现的滤波器。高线性滤波器(比如具有陶瓷基片的滤波器)相对于其他滤波器设计可以降低产生不期望的谐波的趋势。
高频带滤波器可以是高通滤波器或带通滤波器。当使用带通滤波器实现时，高频带滤波器可以阻止从第二开关发送的信号谐波到达天线结构。
本发明的进一步特征、其本质以及各种优点通过附图以及下面的优选实施例的详细描述将变得更清楚。
附图说明
图1是根据本发明的实施例，具有无线通信电路的示意性电子设备的原理图。
图2是示出根据本发明的实施例，在图1所示类型的电子设备中可以如何将射频收发器电路耦合到一个或多个天线的图。
图3是根据本发明的实施例，可以用于在图1的电子设备中处理无线通信的这一类型的示意性无线通信电路的电路图。
图4是根据本发明的实施例，射频信号传输作为示意性低频带滤波器的工作频率的函数的曲线图，该示意性低频带滤波器可以用在图3的无线电路中的双工器中。
图5是根据本发明的实施例，射频信号传输作为示意性高频带滤波器的工作频率的函数的曲线图，该示意性高频带滤波器可以用在图3的无线电路中的双工器中。
具体实施方式
电子设备比如图1中的设备10可以具有无线通信电路。无线通信电路可以用于支持远程无线通信，比如在蜂窝电话频带中的通信。可以由设备10处理的远程(蜂窝电话)频带的例子包括800MHz频带、850MHz频带、900MHz频带、1800MHz频带、1900MHz频带、2100MHz频带、700MHz频带、以及其他频带。由设备10使用的远程频带可以包括所谓的LTE(长期演进)频带。LTE频带被编号(例如，1、2、3等)，有时候被称为E-UTRA工作频带。远程信号比如与卫星导航频带相关联的信号可以由设备10的无线通信电路接收。例如，设备10可以使用无线电路接收与全球定位系统(GPS)通信相关联的在1575MHz频带中的信号。设备10的无线电路也可以支持近程无线通信。例如，设备10可以包括用于处理局域网链路(比如在2.4GHz和5GHz的WiFi链路)、在2.4GHz的Bluetooth链路等等的无线电路。
如在图1中所示的，设备10可以包括存储和处理电路28。存储和处理电路28可以包括存储装置，比如硬盘驱动存储装置、非易失性存储器(例如，闪存或其他配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机访问存储器)，等等。在存储和处理电路28中的处理电路可以用于控制设备10的工作。该处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路等等。
存储和处理电路28可以用于运行设备10上的软件，比如互联网浏览应用、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用、电子邮件应用、媒体回放应用、操作系统功能、在射频发送和接收操作期间涉及通信频带选择的功能，等等。为了支持与外部设备的交互，存储和处理电路28可以用于实现通信协议。可以使用存储和处理电路28实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议，有时被称为WiFi)、用于其他近程无线通信链路的协议(比如Bluetooth协议)、蜂窝电话协议，MIMO(多输入多输出)协议、天线分集协议，等等。可以使用存储并运行在设备10上(即，存储并运行在存储和处理电路28和/或输入-输出电路30上)的软件来控制无线通信操作，比如无线频带选择操作。
输入-输出电路30可以包括输入-输出设备32。输入-输出设备32可以用于允许提供数据到设备10并且允许从设备10向外部设备提供数据。输入-输出设备32可以包括用户接口设备、数据端口设备、以及其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备可以包括触摸屏、没有触摸传感器功能的显示器、按键、操纵杆、点击轮、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、照相机、按钮、扬声器、状态指示器、光源、耳机插座以及其他音频输入部件、数字数据端口设备、光传感器、运动传感器(加速度计)、电容传感器、接近传感器，等等。
输入-输出电路30可以包括用于与外部设备无线通信的无线通信电路34。无线通信电路34可以包括由一个或多个集成电路、功率放大电路、低噪声输入放大器、无源RF部件、一个或多个天线、传输线、以及用于处理RF无线信号的其他电路形成的射频(RF)收发器电路。也可以使用光来发送无线信号(例如，使用红外通信)。
无线通信电路34可以包括用于处理各种射频通信频带的射频收发器电路90。例如，电路34可以包括收发器电路36、38和42。收发器电路36可以处理用于WiFi(IEEE 802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带并且可以处理2.4GHzBluetooth通信频带。电路34可以使用蜂窝电话收发器电路38，用于处理蜂窝电话频带比如850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2100MHz和/或LTE频带和其他频带(作为例子)中的无线通信。电路38可以处理语音数据和非语音数据。
无线通信电路34可以包括用于在1575MHz接收GPS信号或用于处理其他卫星定位数据的全球定位系统(GPS)接收器设备，比如GPS接收器电路42。在WiFi链路和Bluetooth链路以及其他近程无线链路中，无线信号通常用于在数十或数百英尺的距离上传送数据。在蜂窝电话链路和其他远程链路中，无线信号通常用于在数千英尺或英里的距离上传送数据。
无线通信电路34可以包括一个或多个天线40。可以使用任何合适的天线类型形成天线40。例如，天线40可以包括具有谐振元件的天线，该谐振元件由环形天线结构、贴片天线结构、倒F天线结构、缝隙天线结构、平面倒F天线结构、螺旋形天线结构、这些设计的组合等等所形成。不同类型的天线可以用于不同的频带和频带组合。例如，一种天线类型可以用于形成本地无线链路天线，而另一种天线类型可以用于形成远程无线链路天线。
可以实现的天线分集方案，其中多个冗余天线用于处理(一个或多个)特定频带的通信。在天线分集方案中，存储和处理电路28可以基于信号强度测量或其他数据来实时选择要使用的天线。在多输入多输出(MIMO)方案中，多个天线可以用于发送和接收多个数据流，由此提高了数据吞吐量。
图2显示了可以在设备10中形成天线40的示意性位置。如图2所示，电子设备10可以有外壳比如外壳12。外壳12可以包括塑料壁、金属外壳结构、由碳纤维材料或其他复合材料、玻璃、陶瓷、或其他合适的材料形成的结构。外壳12可以使用单片材料(例如，使用一体式配置)形成，或可以由框架、外壳壁、和用于组装形成完整外壳结构的其他单独部件所形成。显示在图1中的设备10的部件可以安装在外壳12中。天线结构40可以安装在外壳12中并且如果期望的话，可以使用外壳12的一些部分来形成。例如，外壳12可以包括金属外壳侧壁，外围导电构件比如带状构件(具有或不具有电介质间隙)、导电边框、和可以用于形成天线结构40的其他导电结构。
如图2中所示的，天线结构40可以通过路径比如路径45耦合到收发器电路90。路径45可以包括传输线结构，比如同轴电缆、微带传输线、带状传输线，等等。路径45也可以包括阻抗匹配电路、滤波器电路、以及开关电路。阻抗匹配电路可以用于确保天线40在感兴趣的通信频带中被高效耦合到收发器电路90。滤波器电路可以用于实现基于频率的复用电路，比如双工器和三工器。开关电路可以用于选择性地将天线40耦合到收发器电路90的期望的端口。例如，在一个工作模式中可以配置开关以将一个路径45路由到给定的天线，而在另一个工作模式中可以配置开关以将一个不同的路径45路由到该给定的天线。在收发器电路90和天线40之间使用开关电路允许设备10用有线数量的天线支持感兴趣的多个通信频带。
在具有细长矩形轮廓的设备比如蜂窝电话中，可能期望将天线40放置在设备的一端或两端。如图2中所示的，例如，一些天线40可以放置在外壳12的上端区域42中并且一些天线40可以放置在外壳12的下端区域44中。设备10中的天线结构可以包括在区域42中的单个天线、在区域44中的单个天线、在区域42中的多个天线、在区域44中的多个天线，或可以包括一个或多个位于外壳12其他地方的天线。
天线结构40可以形成在比如区域42和44的区域的部分或全部中。例如，天线比如天线40T-1可以位于区域42-1中，或者天线比如天线40T-2可以形成为填充区域42-1的部分或全部。天线比如天线40B-1可以填充区域44-2的部分或全部，或者天线比如天线40B-2可以形成在区域44-1中。这些类型的配置不一定互斥。例如，区域44可以包含第一天线(比如天线40B-1)和第二天线(比如天线40B-2)。
收发器电路90可以包含发送器(比如发送器48)和接收器(比如接收器50)。可以使用一个或多个集成电路(例如，蜂窝电话通信电路、无线局域网通信电路、用于Bluetooth通信的电路、用于接收卫星导航系统信号的电路、用于增强发送信号功率的功率放大器电路、用于增强接收信号的信号功率的低噪声放大器电路、其他合适的无线通信电路、和这些电路的结合)来实现发送器48和接收器50。
设备10可以是相对大的设备(例如，外壳12的横向尺寸可以是数十厘米或更大)或者可以是相对紧凑的设备比如手持设备，其沿着外壳12主轴的纵向尺寸是15cm或更小、10cm或更小、或者5cm或更小，并且具有更小的横向尺寸。在微型设备比如手腕式、吊坠式、和夹子式设备中，外壳12的尺寸可以是10cm或更小，或者5cm或更小(作为例子)。
特别地，在紧凑型设备10的外壳中，把各种天线彼此远距离分开可能是困难的或不可能的。例如，一些天线(例如，在图2的例子中的天线40T-1和40T-2)可能在外壳12中彼此相邻。其他天线(例如，区域42的天线结构和区域44的天线结构)可能仅仅相距设备10的相对适度的长度。
由于在至少一些设备配置中，设备10中的天线非常接近，因此在频带之间可能存在干扰可能性。由于路径45中的电路的存在，这种干扰可能性可能会加剧，这可能产生不期望的频率谐波。例如，路径45中的开关可能具有非线性特性，导致在射频信号通过时产生二次谐波、三次谐波、和更高次谐波。
在数据发送工作期间，由收发器90产生的射频信号可以通过路径45发送到天线40。发送的信号可以，例如，在与收发器90相关联的一个端口处以频率f产生。频率f可以与蜂窝电话频带或其他感兴趣的频率相关联。路径45可以包含开关比如基于晶体管的开关。随着频率f的信号通过开关(和路径45中的其他非线性电路元件)，可能产生频率比如是2f、3f、4f、和更高的频率谐波。在这种情况中，在频率f的信号被发送的同时，可能从一个天线(例如，蜂窝电话天线)发送了频率2f、3f、4f、和更高的信号谐波。频率2f、3f、和4f的频率谐波可能随后由设备中的另一个天线(例如，无线局域网天线或卫星导航天线)接收。如果不加以注意，在频率f的谐波频率处的接收信号可能引起不期望的干扰。例如，2f、3f、或4f的接收信号可能落入接收器50之一(例如，无线局域网接收器或卫星导航系统接收器)的通信频带内或其附近。如果不进行纠正，这种干扰类型的存在可能会妨碍工作在频率f的发送器和工作在2f、3f、4f或其他谐波处的接收器的令人满意的同时工作。
设备10可以通过在路径45中包括滤波电路来降低或消除这种不期望的干扰类型，其中滤波电路在与发送信号相关联的谐波到达天线40前对其进行阻挡。因为发送的谐波的幅度大大降低，所以设备10中的其他天线和接收器电路接收到的任何谐波的幅度大大降低。通过有效地阻止谐波的发送，消除了信号干扰的可能性并确保了令人满意的设备工作。
滤波电路可以包括用于将低频带和高频带的发送信号复用到公共发送路径上的双工器滤波器。在信号接收操作期间，双工器基于接收信号的频率来解复用接收信号。双工器可以包括通过低频带开关耦合到低频带收发器端口的低通滤波器。双工器也可以包括通过高频带开关耦合到高频带收发器端口的高通滤波器或带通滤波器。
即使在开关中产生了谐波，双工器的滤波电路也会阻挡谐波。例如，考虑低频带频率比如频率f。当这个频率的信号通过低频带开关时，可能产生2f、3f、和4f的谐波信号。通过适当配置低通滤波器的截止频率，信号频率f将落入低通滤波器的通带内，而信号频率2f、3f、和4f将落在该通带外并且将会衰减。因为低通滤波器阻挡了不期望的谐波频率，工作在谐波频率(例如2f、3f、4f、和更高)处或谐波频率附近的设备10中的接收器50将不会受到谐波干扰，并且可以与工作在频率f的发送器同时工作。当从高频带收发器发送信号通过高频带开关时产生的频率谐波可以类似地由高频带滤波器的高频衰减特性所衰减(即，当使用通过期望的高频带频率同时衰减这些期望的高频带频率的谐波的带通滤波器来实现高频带滤波器时)。
比起基于具有较高插入损耗的部件比如陷波滤波器的滤波配置，基于这种类型的双工器方案的滤波配置可以呈现出较低的插入损耗。如果期望，附加的滤波电路可以用于设备10中。通常，路径45中的滤波电路可以包括双工器、三工器、陷波滤波器、带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器、其他滤波器部件、以及诸如这些之类的滤波器电路的结合。滤波部件可以，例如，使用表面声波(SAW)或体声波(BAW)设备来实现。
可以用于无线通信电路34的示意性配置显示于图3。如图3中所示的，设备10可以包括外壳12中的天线40。可以使用路径45将天线40耦合到收发器电路38和46。路径45可以包括开关电路64。
天线40可以包括一个或多个天线。一个或多个天线40可以，例如，用于蜂窝电话通信频带，一个或多个天线40可以用于卫星导航系统频带，比如1575MHz的GPS频带，以及一个或多个天线40可以用于其他感兴趣的通信频带(例如，2.4GHz和5GHz的IEEE 802.11频带或其他无线局域网频带，2.4GHz的Bluetooth频带，等等)。在图3所示的例子的配置类型中，一个或多个天线比如天线40A可以与无线收发器电路比如远程无线收发器电路38(例如，一个或多个蜂窝电话收发器电路)相关联，并且一个或多个天线比如天线40B可以与无线收发器电路46(例如，图1中的卫星导航系统接收器42，图1中的本地无线收发器电路36比如IEEE 802.11无线局域网电路，Bluetooth电路，等等)相关联。如果期望，其它天线可以与收发器电路38相关联(即，除了天线40A之外的天线)，并且其它天线可以与收发器电路46相关联(即，除了天线40B之外的天线)。
收发器电路38可以包括发送器48和接收器50。例如，可以有与多个蜂窝电话通信频带中的每一个分别相关联的发送器48和接收器50。作为一个例子，考虑LTE频带13。为了支持在E-UTRA(LTE)频带13中的通信，发送器48之一(例如，图3中的发送器TX)可以在777MHz到787MHz的上行链路频率范围中发送射频信号，并且接收器50之一(例如，图3中的接收器RX)可以在746MHz到756MHz的下行链路频率范围中接收射频信号。为了在发送的射频信号到达天线40之前增加发送功率，路径45可以包括功率放大器比如功率放大器52。为了增加已经从天线40接收的信号强度，路径45可以包括低噪声放大器(LNA)比如低噪声放大器60。放大器比如放大器52和60可以使用分立的部件、使用作为收发器集成电路的一部分的电路等等来实现。
开关电路64可以包括多个开关，每个开关分别与一个相应频率范围相关联。在图3的例子中，开关电路64包括第一开关64LB和第二开关64HB。可以通过使用存储和处理电路28施加控制信号以控制端子62，来控制开关64LB和64HB的状态(即，哪些端子在开关中彼此连接)。比起开关64HB，开关64LB可以用于处理具有更低频率的射频信号。对于这种类型的配置，开关64LB有时可以被称为低频带开关，而开关64HB有时可以被称为高频带开关。
开关64LB和64HB优选地具有足够数量的端子(开关端口)以允许所有期望的发送器48和接收器50耦合到天线40。在典型的配置中，开关64LB和64HB可以是SP4T(单刀四掷)或SP5T(单刀五掷)开关(作为例子)。如果期望，可以使用具有更多端子或更少端子的开关。
每个开关有一个耦合到双工器68的端子T’，以及多个其他端子T，其中每个端子T分别耦合到收发器电路38的相应部分。在典型配置中，使用比如双工器54之类的部件，将收发器电路38中的每一对发送器和接收器耦合到开关64LB或64HB中的一个相应端子T。使用这种配置类型，针对每一个感兴趣的频带发送和接收信号与一个相应的开关端子T相关联。
在图3的例子中，低频带开关64LB有多个端子T，每个端子T通过相应的路径66和相关联的滤波器电路(比如双工器54)分别耦合到相应的发送器48和接收器50。例如，发送器TX可以连接到双工器54中的滤波器56，并且接收器RX可以连接到双工器54中的滤波器58。滤波器56可以是使得频带13的上行链路范围中的信号通过的高通滤波器，而滤波器58可以是使得频带13的下行链路范围中的信号通过的低通滤波器。
通过路径66之一可以将双工器54耦合到低频带开关64LB中的一个给定的端子T。频带13的上行链路频率范围中的来自发送器TX的发送信号可以由功率放大器52和双工器54的滤波器56路由至给定的端子T。频带13的下行链路频率范围中的接收信号可以由滤波器58和低噪声放大器60从给定的端子T路由至接收器RX。其他频带(例如，其他LTE频带，GSM频带，等等)可以使用它们各自的发送器48、功率放大器52、接收器50、低噪声放大器60、和双工器54来处理。
针对由收发器电路38处理的第一组频带(例如，较低的频带)的收发器电路可以被耦合到低频带开关64LB的端子T。针对由收发器电路38处理的第二组频带(例如，较高的频带)的收发器电路可以被耦合到高频带开关64HB的端子T。使用一种合适的配置，低于约960MHz的频率可以由低频带开关64LB处理，高于约1710MHz的频率可以由高频带开关64HB处理。如果期望，其他配置也可以用于无线电路34中。这些频率分配仅仅是示意性的。
双工器68可以有滤波器FLB和FHB以及端口(端子)PL、PH、和PA。开关64LB的端子T’可以耦合到端口PL。开关64HB的端子T’可以耦合到端口PH。双工器68的端口PA可以耦合到天线40A。滤波器FLB可以是低通滤波器。滤波器FHB可以是高通滤波器或带通滤波器。双工器68可以根据频率使用滤波器FLB和FHB在开关电路64和天线40A之间路由射频信号，同时阻挡不期望的信号谐波。
图4是显示可以与滤波器FLB相关联的示意性射频信号传输特性的曲线图。如在图4中显示的，滤波器FLB可以是通过低于频率f1的频率f的信号的低通滤波器。f1的值可以是，例如，960MHz或高于经由开关64LB发送和接收的通信频带的频率fLB1…fLBN的其他频率。使用低通滤波器FLB，双工器68在端口PL和PA之间可能呈现大约0.3dB的插入损耗(即，滤波器FLB的最大传输值T2可能比100％传输水平T1低大约0.3dB，如100％传输曲线70和滤波器FLB的传输曲线72之间的间隔所示的)。
图5是显示可以与滤波器FHB相关联的示意性射频信号传输特性的曲线图。如在图5中显示的，滤波器FLB可以是通过高于频率f2的频率f的信号的高通滤波器(例如，参见曲线76和曲线部分80-2)或带通滤波器(例如，参见曲线76和曲线部分80-1)。f2的值可以是，例如，1710MHz或低于经由开关64HB发送和接收的通信频带的频率fHB1…fHBN的其他频率。使用高通滤波器(或带通滤波器)FHB，双工器68在端口PH和PA之间可能呈现大约0.3dB的插入损耗。如在图5中所示的，例如，滤波器FHB的最大传输值T2可能比100％传输水平T1低大约0.3dB，如100％传输曲线70和滤波器FHB(双工器68)的传输曲线76之间的间隔所示。与双工器68相关联的插入损耗可能比显示在图4和5中的示意性的0.3dB插入损耗稍高或稍低。然而，比起如果在开关电路64和天线40A之间插入其他类型的滤波电路(比如陷波滤波器)而导致的插入损耗，与使用双工器(比如双工器68)相关联的插入损耗通常要小得多。
可以使用包括砷化镓场效应晶体管(FET)、微机电系统(MEMs)开关、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、p-i-n二极管、高电子迁移率晶体管(HEMT)、假晶HEMT(PHEMT)、在绝缘体上硅(SOI)衬底上形成的晶体管等等的开关64A和64B实现开关电路64。当射频信号从发送器48发送到天线40A时，发送的信号通过开关电路64。开关电路64的行为的非线性可能在端子T’处(即，在开关的输出处)产生谐波。双工器68的滤波器可以大大地衰减这些谐波，使得谐波不会传输通过天线40A并因此不会被天线40B接收。因为天线40B不接收具有任何显著幅度的谐波，所以与收发器46相关联的接收器(即，无线局域网接收器电路，卫星导航接收器电路，等等)将正确地工作而没有来自收发器电路38工作的干扰。
作为例子，考虑这样一种情况，其中，通过低频带开关64LB和低通滤波器FLB的通信频带(即，图4中在频率fLB1…fLBN处的频带74)与诸如频带5、8、17、13和20中的一些频带或所有频带之类的LTE频带(以及，如果期望，其他LTE频带和/或其他蜂窝电话频带)相关联，而通过高频带开关64HB和高通滤波器(或带通滤波器)FHB的通信频带(即，图5中在频率fHB1…fHBN处的频带78)与诸如频带4、2、7、1、3和40中的一些频带或所有频带之类的LTE频带(以及，如果期望，其他LTE频带和/或其他蜂窝电话频带)相关联。在这种类型的配置中，一些发送的LTE频带的谐波可能落入2.4GHz和5GHz的IEEE 802.11(WiFi)频带和/或卫星导航系统频带比如1575MHz的GPS频带中。例如，与频带13相关联的上行(发送)频带范围从777MHz到787MHz。当通过收发器电路38(例如，图3的发送器TX)发送频带13的流量时，开关64LB可能产生谐波比如在1554MHz到1574MHz的频率范围中的二次谐波。如果不通过双工器68衰减，这些二次谐波(特别是1574MHz附近的谐波信号)可能干扰中心频率在1575MHz的GPS频带(即，GPS接收器耦合到天线40A)。然而通过使用双工器68，在1554MHz到1574MHz的频率范围中的二次谐波被大大衰减(例如，衰减15dB或更多，衰减30dB或更多，等等)。例如，如在图4中所示的，低通滤波器FLB大大地衰减了频率高于f1(例如，高于960MHz或其他合适的截止频率)的信号。
LTE频带1、3、4和2的三次谐波可能表现为对5GHz的IEEE 802.11无线局域网频带的可能的干扰源。当在这些LTE频带中的信号传输通过开关64HB时，可能产生在5GHz附近的三次谐波。如图5中的曲线76特别是曲线段80-1所示，当滤波器FHB实现为带通滤波器时(即，当滤波器FHB通过大约1710MHz到2.25GHz的频率范围f2到f3的信号时)，高于2.25GHz的信号(即5GHz附近的谐波)将被滤波器FHB衰减。正如频带13的二次谐波被滤波器FLB衰减一样，这些谐波将不会到达天线40B。因为双工器68阻止了发送信号的谐波通过天线40B被发送，这些谐波不会由天线40A接收，即使天线40A和40B位于相同的设备中(例如，分别在端部44和42)并且有可能彼此非常接近(例如，分开15cm或更少，等等)。
如果期望，高频带滤波器FHB的低截止频率f2和高截止频率f3可以更低或者更高以适应不同的发送频带。如果没有5GHz处的接收器用于设备10中，则滤波器FHB可以使用高通滤波器实现(即，滤波器具有低频率截止，比如图5的频率f2，但是没有急剧的高频率截止，比如频率f3，从而曲线76在f3以上跟随段80-2)。低频带滤波器FLB可以使用不同的截止频率来实现。图1中使用960MHz截止频率作为频率f1仅是示例。
根据一个实施例，提供一种无线电路，包括：工作在第一组通信频带的第一组射频发送器；工作在第二组通信频带的第二组射频发送器；具有多个第一开关端子并且具有附加端子的第一开关，其中每个第一开关端子分别耦合到在第一组射频发送器中的一个相应的射频发送器，并且，所述多个第一开关端子中的一个选择的第一开关端子被连接到第一开关的附加端子；具有多个第二开关端子并且具有附加端子的第二开关，其中每个第二开关端子分别耦合到第二组射频发送器中的一个相应的射频发送器，并且，所述多个第二开关端子中的一个选择的第二开关端子被连接到第二开关的附加端子；天线；以及双工器，该双工器具有耦合到第一开关的附加端子的第一端口、耦合到第二开关的附加端子的第二端口、和耦合到天线的第三端口。
根据另一个实施例，第一组射频发送器包括工作于长期演进(LTE)频带13的LTE蜂窝电话发送器。
根据另一个实施例，双工器包括低通滤波器和高通滤波器。
根据另一个实施例，第一组射频发送器包括工作于长期演进(LTE)频带13并在频率f处产生发送信号的LTE蜂窝电话发送器，并且低通滤波器阻止在2f处的信号到达天线。
根据另一个实施例，第一组射频发送器包括在频率f处产生发送信号的蜂窝电话发送器，并且低通滤波器阻止在2f处的信号到达天线。
根据另一个实施例，双工器包括低通滤波器和带通滤波器。
根据另一个实施例，第二组射频发送器包括工作于从由频带1、频带3、频带4和频带2组成的频带组中选择的长期演进(LTE)频带的LTE蜂窝电话发送器，LTE蜂窝电话发送器在频率f处产生发送信号，并且带通滤波器阻止频率为3f的信号到达天线。
根据另一个实施例，第一组射频发送器包括工作于LTE频带13并在LTE频带13产生信号的附加的LTE蜂窝电话发送器，并且低通滤波器阻止在LTE频带13中的信号的二次谐波处的信号到达天线。
根据一个实施例，提供一种电子设备，包括：第一天线；通过第一天线在至少第一通信频带中接收信号的接收器；第二天线；通过第二天线发送频率为f的信号的射频发送器；具有第一端口、第二端口、和耦合到第二天线的第三端口的双工器；耦合到第一端口的第一射频开关；以及耦合在所述射频发送器和第二端口之间的第二射频开关，其中双工器阻止在频率f的谐波处的信号到达第二天线以及通过第一天线到达接收器。
根据另一个实施例，接收器被配置为接收1575MHz的全球定位系统信号，并且双工器包括阻止频率为2f的信号到达第二天线的低通滤波器，其中频率为2f的信号是响应于来自射频发送器的频率为f的信号的传输而在第二射频开关中产生的。
根据另一个实施例，接收器被配置为接收5GHz的IEEE 802.11信号，并且双工器包括阻止频率为3f的信号到达第二天线的带通滤波器，其中频率为3f的信号是响应于来自射频发送器的频率为f的信号的传输而在第二射频开关中产生的。
根据另一个实施例，双工器包括低通滤波器和高通滤波器。
根据另一个实施例，双工器包括低通滤波器和带通滤波器。
根据另一个实施例，射频发送器包括在频率f处产生发送信号的蜂窝电话发送器，并且低通滤波器阻止2f的信号到达天线。
根据另一个实施例，接收器包括通过第一天线接收卫星导航信号的卫星接收器电路。
根据另一个实施例，射频发送器包括工作于长期演进(LTE)频带13的LTE蜂窝电话发送器。
根据一个实施例，提供一种无线电路，包括：工作于一组通信频带的一组射频发送器；具有多个开关端子并且具有附加端子的开关，其中每个开关端子分别耦合到所述一组射频发送器中的一个相应的射频发送器，并且，所述多个开关端子中的一个选择的开关端子被连接到所述附加端子；天线；以及双工器，具有耦合到所述开关的附加端子的第一端口、第二端口、和耦合到天线的第三端口。
根据另一个实施例，无线电路还包括通过天线接收卫星导航信号的卫星接收器电路。
根据另一个实施例，所述一组射频发送器包括第一组射频发送器，并且所述一组通信频带包括第一组通信频带，并且无线电路还包括：工作于第二组通信频带的第二组射频发送器。
根据另一个实施例，所述开关包括第一开关，无线电路还包括：具有多个开关端子并且具有附加端子的第二开关，其中每个开关端子分别耦合到第二组射频发送器中的一个相应的射频发送器，所述多个第二开关端子中的一个选择的第二开关端子被连接到第二开关的附加端子，并且，双工器的第二端口耦合到第二开关的附加端子。
上述内容仅仅是对本发明原理的示意性描述，本领域技术人员可以做各种修改而不偏离本发明的范围和精神。可以单独地或以任意组合实现上述实施例。

Claims (18)

1.一种无线电路，包括：
工作于第一组通信频带的第一组射频发送器，其中第一组射频发送器包括长期演进(LTE)蜂窝电话发送器；
工作于第二组通信频带的第二组射频发送器；
具有多个第一开关端子并且具有附加端子的第一开关，其中每个第一开关端子耦合到第一组射频发送器中的一个相应的射频发送器，并且，所述多个第一开关端子中的一个选择的第一开关端子被连接到第一开关的附加端子；
具有多个第二开关端子并且具有附加端子的第二开关，其中每个第二开关端子耦合到第二组射频发送器中的一个相应的射频发送器，并且，所述多个第二开关端子中的一个选择的第二开关端子被连接到第二开关的附加端子；
天线；以及
双工器，具有耦合到第一开关的附加端子的第一端口、耦合到第二开关的附加端子的第二端口、和耦合到所述天线的第三端口。
2.如权利要求1所述的无线电路，其中所述长期演进(LTE)蜂窝电话发送器工作于LTE频带13。
3.如权利要求1所述的无线电路，其中所述双工器包括低通滤波器和高通滤波器。
4.如权利要求3所述的无线电路，其中所述长期演进(LTE)蜂窝电话发送器工作于LTE频带13并在频率f处产生发送信号，并且其中所述低通滤波器阻止在2f处的信号到达所述天线。
5.如权利要求3所述的无线电路，其中第一组射频发送器包括在频率f处产生发送信号的蜂窝电话发送器，并且其中所述低通滤波器阻止在2f处的信号到达所述天线。
6.如权利要求1所述的无线电路，其中所述双工器包括低通滤波器和带通滤波器。
7.如权利要求6所述的无线电路，其中第二组射频发送器包括工作于从由频带1、频带3、频带4和频带2组成的频带组中选择的LTE频带的附加的长期演进(LTE)蜂窝电话发送器，其中所述附加的LTE蜂窝电话发送器在频率f处产生发送信号，并且其中所述带通滤波器阻止频率为3f的信号到达所述天线。
8.如权利要求7所述的无线电路，其中第一组射频发送器中的长期演进(LTE)蜂窝电话发送器工作于LTE频带13并在LTE频带13中产生信号，并且其中所述低通滤波器阻止在LTE频带13中的所述信号的二次谐波处的信号到达所述天线。
9.如权利要求1所述的无线电路，进一步包括：
第一组射频接收器，其中第一组射频接收器中的每个射频接收器与所述第一组射频发送器中的一个相应的射频发送器一起耦合到第一开关中的多个第一开关端子中的一个相应的第一开关端子；以及
第二组射频接收器，其中第二组射频接收器中的每个射频接收器与第二组射频发送器中的一个相应的射频发送器一起耦合到第二开关中的多个第二开关端子中的一个相应的第二开关端子。
10.一种电子设备，包括：
第一天线；
通过第一天线在至少第一通信频带中接收信号的接收器；
第二天线；
多对射频接收器和发送器，其中所述发送器中的一个给定的发送器通过第二天线发送频率为f的信号；
具有第一端口、第二端口、和耦合到第二天线的第三端口的双工器；
耦合到第一端口的第一射频开关；以及
耦合在所述多对射频接收器和发送器与第二端口之间的第二射频开关，其中所述双工器阻止在频率f的谐波处的信号到达第二天线以及通过第一天线到达所述接收器，并且其中第二射频开关具有多个开关端子，每个开关端子耦合到所述多对射频接收器和发送器中的一对相应的射频接收器和发送器，并且第二射频开关具有耦合到第二端口的附加端子，所述多个开关端子中的一个选择的开关端子耦合到所述附加端子。
11.如权利要求10所述的电子设备，其中所述接收器被配置为接收1575MHz的全球定位系统信号，并且其中所述双工器包括阻止频率为2f的信号到达第二天线的低通滤波器，其中所述频率为2f的信号是响应于来自所述射频发送器的频率为f的信号的传输而在第二射频开关中产生的。
12.如权利要求10所述的电子设备，其中所述接收器被配置为接收5GHz的IEEE 802.11信号，并且其中所述双工器包括阻止频率为3f的信号到达第二天线的带通滤波器，其中所述频率为3f的信号是响应于来自所述射频发送器的频率为f的信号的传输而在第二射频开关中产生的。
13.如权利要求10所述的电子设备，其中所述双工器包括低通滤波器和高通滤波器。
14.如权利要求10所述的电子设备，其中所述双工器包括低通滤波器和带通滤波器。
15.如权利要求14所述的电子设备，其中所述射频发送器包括在频率f处产生发送信号的蜂窝电话发送器，并且其中所述低通滤波器阻止2f的信号到达所述天线。
16.如权利要求10所述的电子设备，其中所述接收器包括通过第一天线接收卫星导航信号的卫星接收器电路。
17.如权利要求10所述的电子设备，其中所述射频发送器包括工作于长期演进(LTE)频带13的LTE蜂窝电话发送器。
18.一种无线电路，包括：
工作于一组通信频带的一组射频发送器；
具有多个开关端子并且具有附加端子的开关，其中每个开关端子耦合到所述一组射频发送器中的一个相应的射频发送器，并且，所述多个开关端子中的一个选择的开关端子被连接到所述附加端子；
天线；
双工器，具有耦合到所述开关的附加端子的第一端口、第二端口、和耦合到所述天线的第三端口；
通过所述天线接收卫星导航信号的卫星接收器电路，其中所述一组射频发送器包括第一组射频发送器，并且其中所述一组通信频带包括第一组通信频带；
工作于第二组通信频带的第二组射频发送器，其中所述开关包括第一开关；以及
具有多个开关端子并且具有附加端子的第二开关，其中每个开关端子耦合到第二组射频发送器中的一个相应的射频发送器，并且，所述多个第二开关端子中的一个选择的第二开关端子被连接到第二开关的附加端子，其中，所述双工器的第二端口耦合到第二开关的附加端子。
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