CN104796097A

CN104796097A - 并发传送和接收

Info

Publication number: CN104796097A
Application number: CN201410774466.7A
Authority: CN
Inventors: B.詹恩; H.拉克达瓦拉
Original assignee: Intel IP Corp
Current assignee: Intel IP Corp
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: DE102014018771A1; CN104796097B; US20150295611A1; US9544002B2

Abstract

本公开涉及并发传送和接收。本公开针对提供无线信号的高效并发传送和接收、只传送和只接收的电路设置和方法。在一个实现中，提供电路设置，其包含使用用于实现无线信号的并发传送和接收、只传送和只接收的单个天线。可提供双放大器结构，并且与该双放大器结构关联的放大器中的至少一个是能调谐幅度的，以便确保双放大器结构中的每个放大器提供大致上相同或相同的信号放大。由接收电路设置检测的不希望传送信号可用于促使处理器生成数字代码字，其用于修改由与双放大器结构关联的放大器中的至少一个提供的信号放大。

Description

并发传送和接收

背景技术

移动无线通信装置现今不只是用于语音通信。相反，许多移动无线通信装置现今能够发送和接收电子邮件、浏览互联网、执行多种应用以及播放媒体文件。考虑到移动无线通信装置中存在的不断增加的特征，它们与传统台式计算机之间的界限正变得不太明显。

事实上，一些移动无线通信装置现今有本质上不是蜂窝的无线通信的能力，例如无线局域网（WLAN）通信和Bluetooth?通信。尽管这些额外能力被用户所期望，它们对移动无线通信装置的硬件提出额外要求。例如，为了处理这些多无线通信类型，移动无线通信装置典型地具有额外天线和额外硬件。这些额外天线和硬件使装置的尺寸和重量增加，以及增加装置的制造成本。

附图说明

详细描述参考附图来描述。在图中，标号最左边的数字标识该标号首次出现所在的图。在不同的图中使用相同的标号指示相似或相同的项目。

图1示出使用多个无线通信标准来实现无线通信的示范性系统。

图2图示与无线通信装置关联的前端的一部分。

图3示出用于提供可切换的并发传送和接收、只传送和只接收的方法的流程图。

具体实施方式

综览

本公开针对提供无线信号的高效并发传送和接收、只传送和只接收的电路设置和方法。在一个实现中，提供电路设置，其包含用于实现无线信号的并发传送和接收、只传送和只接收的单个天线。可提供双放大器结构，并且与该双放大器结构关联的放大器中的至少一个是能调谐幅度的，以便确保双放大器结构中的每个放大器提供大致上相同或相同的信号放大。由接收电路设置检测的不希望传送信号可用于促使处理器生成数字代码字，其用于修改由与双放大器结构关联的放大器中的至少一个提供的信号放大。

示范性结构

图1示出示范性系统100，其使用多个无线通信标准来实现无线通信。该系统100包括无线通信装置102，其配置成将无线信号传送到一个或多个外部装置以及从一个或多个外部装置接收无线信号。这些无线信号可包括语音业务、数据、控制信息或其任何组合。无线通信装置102可采用许多方式来实现，其包括作为智能电话、手持计算装置（例如，个人数字助理（PDA））、移动电话、媒体播放装置、便携式游戏装置、个人计算机、膝上型计算机、另一个适合的无线通信装置或其任何组合。

在一个实现中，无线通信装置102可经由基站106传送和/或接收无线信号104。该基站106可包括在广域无线通信网络中，例如GSM网络、UMTS网络、码分多址（CDMA）网络、高速分组接入（HSPA）网络、通用分组无线电业务（GPRS）网络、增强数据速率GSM演进（EDGE）网络、全球互通微波存取（WiMAX）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、长期演进（LTE）网络、LTE-A网络或其任何组合。

在另一个实现中，无线通信装置102可经由通信卫星110传送和/或接收无线信号108。此外，无线通信装置102可经由无线接入点114传送和/或接收无线信号112。无线接入点114可包括在广域无线网络或无线局域网中，例如蓝牙网络或电气和电子工程师协会（IEEE）802.11协议网络（例如无线局域网（WLAN）通信）。另外，无线通信装置102可经由耳机118（例如蓝牙耳机）传送和/或接收无线信号116。

在特定实现中，无线通信装置102包括一个或多个天线120。天线120可放置在无线通信装置102的各种位点中，例如无线通信装置102的底部或顶部。在一些实现中，天线120可是非常小的，例如微带天线。例如，天线120可包括平面倒置F天线（PIFA）或折叠倒置共形天线（FICA）。天线120的尺寸可通过使天线120中的每个耦合于高介电常数电介质衬底而减少。此外，天线120的尺寸还可通过使天线120的品质因子（Q）增加而减少。例如，天线120的品质因子可通过降低天线120的建筑高度而增加。在另一个示例中，天线120的品质因子可通过对天线120增加陶瓷材料而增加。

另外，天线120可在指定时间覆盖窄的频带。特别地，天线120在通信会话期间所覆盖的频带可小于根据特定无线通信技术传送和接收的信号所覆盖的整个频率范围。例如，无线通信装置102可配置成在1920-1980MHz范围中根据UMTS无线通信技术来传送信号。然而，在任何指定时间，天线120可在一个或多个信道（每个具有3.84MHz的范围）内传送信号。

天线120接收和传送的信号的频率取决于天线120的特定谐振频率。在一些实现中，天线120是调谐到不同谐振频率的多带天线。例如，天线120中的特定一个可在接收特定无线通信技术的信号时调谐到第一谐振频率，并且特定天线可在传送特定无线通信技术的信号时调谐到第二谐振频率。另外，天线120中的特定一个在第一通信会话期间可调谐到谐振频率以经由第一无线通信技术发送和接收信号，而在第二通信会话期间，特定天线调谐到不同的谐振频率以经由第二无线通信技术来发送和接收信号。

另外，无线通信装置102包括一个或多个传送和接收（Tx/Rx）分支124，其耦合于天线120。Tx/Rx分支124可包括用于处理由天线120传送和接收的信号的许多部件。例如，Tx/Rx分支124的接收分支可包括接收放大器126并且Tx/Rx分支124的传送分支可包括传送放大器128。接收放大器126可以是低噪声放大器并且传送放大器128可以是功率放大器。Tx/Rx分支124还可包括许多额外部件，例如一个或多个开关、一个或多个滤波器（例如双工滤波器和高通滤波器）或其组合。另外，Tx/Rx分支124的每个传送分支可包括一个或多个额外的功率放大器。此外，Tx/Rx分支124的每个接收分支可包括一个或多个额外的低噪声放大器。天线120和Tx/Rx分支124的组合大体上可视为无线通信装置102的前端144。

无线通信装置102还包括一个或多个收发器132，其配置成处理要传送的信号并且处理经由一个或多个相应无线通信技术接收的信号。在一些实现中，接收放大器126和传送放大器128可包括在收发器132而不是Tx/Rx分支124中。

在说明性实现中，天线120中的每个耦合于相应的传送分支、相应的接收分支或其组合。例如，天线120中的特定一个可耦合于传送分支来将信号从收发器132中的特定一个传送到外部装置106、110、114、118。在另一个示例中，特定天线120可耦合于接收分支以将在特定天线120处接收的信号从外部装置106、110、114、118传达到特定收发器132。此外，特定天线120可耦合于组合分支以既传达信号到特定收发器132又传达来自特定收发器132的信号。

无线通信装置102包括控制单元134。该控制单元134可从基带电路136以及其他源接收许多输入。该基带电路136还可在天线120处对传送到外部装置的信号提供正向功率并且也在天线120处提供反射功率。此外，基带电路162可向控制单元134提供例如游戏、谈话、手机等使用案例，其指示用户与无线通信装置102的交互的可能影响。来自传感器的指示用户与无线通信装置102的某些部分的交互的数据以及当前消耗也可提供给控制单元134。控制单元134也可接收接收信号强度指示（RSSI）。控制单元134处理从基带电路136和其他源接收的输入来优化天线120以及接收放大器126和传送放大器128的阻抗的调谐。

无线通信装置还包括额外部件，例如处理逻辑138和存储器140。该处理逻辑138可包括一个或多个处理器并且存储器140对于处理逻辑138是可访问的。存储器140可包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、闪速存储器、硬盘或其任何组合。另外，存储器140可存储一个或多个应用，其配置成传送和/或接收无线信号。例如，存储器140可存储这样的应用，其配置成发送和接收与电话呼叫有关的无线信号，例如语音业务或控制信息。在另一个示例中，存储器140可存储配置成请求和接收web站点数据的应用、配置成传送和接收文本消息的应用、配置成传送和接收图片消息的应用、配置成传送和接收视频消息的应用或其任何组合。存储在存储器140中的应用可包括软件指令、硬件或其任何组合。

无线通信装置102还包括一个或多个输入/输出装置142。在说明性实施例中，这些输入/输出装置142可包括麦克风、扬声器、触摸板显示器、光标控制装置（例如鼠标、键区）或其任何组合。另外，无线通信装置102包括总线144，用于便于无线通信装置102的部件与其他未示出的部件（例如电力供应）之间的信号通信。

图2图示与无线通信装置102关联的前端200的一部分（例如，前端144）。例如，前端200可与TX/RX分支124和天线120关联。前端200的功能是接收本地振荡器输入。本地振荡器输入可由收发器132和/或基带电路136提供。

前端200可包括至少可编程取消功率放大结构201。如图示的，放大结构201可包括两个相位修正装置202和204。在一个实现中，相位修正装置202和204是相位偏移提供装置。例如，可对相位修正装置202编程来使与由此接收的信号关联的相位偏移。相似地，可对相位修正装置204编程来使与由此接收的信号关联的相位偏移。在一个特定示例中，由相位修正装置202和204接收的本地振荡器信号是高频时钟信号。相位修正装置202和204中的每个能够使接收的高频时钟信号提前或延迟。控制信号206（为了简单起见仅示出一个）可提供给相位修正装置202和204以促使接收的高频时钟信号的提前或延迟。在一个特定示例中，控制信号206促使相位修正装置202使高频时钟信号提前并且促使相位修正装置204使高频时钟信号延迟。因此，在一个特定示例中，由相位修正装置202输出的高频时钟信号可以是由相位修正装置204输出的高频时钟信号的偏移版本（例如，在时间上提前或延迟）。

在相位修正装置202和204的下游提供功率放大器206和208。特别地，相位修正装置202耦合于功率放大器206，并且相位修正装置204耦合于功率放大器208。功率放大器206和208能够使由此接收的信号放大。

在一个特定示例中，可数字控制功率放大器206和208。即，控制信号210（例如携带数字字的控制信号）可提供给功率放大器206和208中的一个或两个。为了简单起见，仅示出功率放大器206和208中的一个（特别地，功率放大器208）来接收控制信号210。然而，应理解功率放大器206和208两者都可被数字地控制。在一个示例中，数字控制字可促使功率放大器208使从相位修正装置204接收的高频时钟信号放大。在一个示例中，较大的数字控制字可促使功率放大器208提供从相位修正装置204接收的高频时钟信号的更高放大。在另一个示例中，较小的数字控制字可促使功率放大器208提供从相位修正装置204接收的频率时钟信号的更小放大。控制信号210所携带的控制字还可促使功率放大器208使与由此接收的高频时钟信号关联的幅度减少。

理想地，功率放大器206和208（假设如此对它们编程）将对由此接收的信号提供同等放大。然而，随着时间的推移或由于制造公差，功率放大器206和208可未提供同等信号放大。因此，在一个实现中，控制信号210可由功率放大器206和208中的至少一个接收来确保功率放大器206和208两者都提供大致上相等或相等的编程信号放大。即，确保与功率放大器206和208关联的制造公差未引起由功率放大器206和208提供的截然不同的功率放大，这可是可取的。控制信号210的功能是修改由功率放大器206和208中的至少一个提供的功率放大以便确保功率放大器206和208中的每个提供相同或大致上相同的功率放大。在一个实现中，提供接收结构或设置212（在下文更详细描述）以至少提供反馈信息，其实现控制信号210的正确设置来确保功率放大器206和208提供大致上相等或相等的信号放大。

放大结构201还可包括电感器214和216。一般，本文使用的术语电感器可以是提供电感的任何结构（例如，线圈）。电感器214接收由功率放大器206放大的信号。电感器216接收由功率放大器208放大的信号。电感器214能够感应地输送由此接收的信号。相似地，电感器216能够感应地输送由此接收的信号。一般，本文描述的电感器或电感能够感应地接收和输送信号。

前端200还可包括信号组合变压器218。该组合变压器218可包括天线结构220，其耦合于串联耦合的电感器222和224。串联耦合的电感器222和224可以由耦合于地的开关226中心分接。电阻或电阻器228可耦合于地与电感器224之间。开关231可与电阻器228并联耦合。

如上文指示的，前端200还可包括接收结构212。接收结构212可包括串联耦合的电感器230和232。电感器230接收由电感器222输送的信号，并且电感器232接收由电感器224输送的信号。开关234可与电感器230和232并联耦合。放大器236（例如低噪声放大器（LNA））安置在电感器230和232的下游。放大器236可耦合于各种电路元件，包括例如混频器（mixer）、模数转换器（ADC）和/或基带电路136。

结构的示范性功能

无线通信装置100的前端200有许多不同操作功能性的能力。首先，前端200能够根据不同的无线标准接收和传送信号。例如，前端200可接收和传送蓝牙信号。在另一个示例中，前端200可传送和接收WLAN信号。在再另一个示例中，前端200可传送蓝牙信号并且接收WLAN信号并且反之亦然。此外，前端200能够并发接收和传送蓝牙和WLAN信号。

由前端200并发传送和接收信号采用以下方式实现。闭合开关226，并且断开开关231。功率放大器206和208每个提供期望的放大信号。由功率放大器206提供的放大信号与由功率放大器208提供的放大信号相比在相位上偏移。相位偏移由相位修正装置202接收的控制信号206引起。由功率放大器206和208提供的放大和相位偏移信号经由电感器214和216被组合变压器218接收。由功率放大器206和208提供的放大和相位偏移信号中的一半由天线220传送。理想地，由功率放大器206和208提供的放大和相位偏移信号的另一半被电阻器228吸收。优选地，电阻器228具有与天线220相同或大致上相同的阻抗。

在并发传送和接收信号期间，使接收结构212的开关234处于断开状态。因此，电感器230和232能够接收由天线220提供的信号。那些接收信号输送到LNA 236下游及更远处用于进一步处理。在LNA 236和/或基带电路136在传送和接收并发操作期间检测到来自功率放大器206和208的不可取信号泄露的情况下，LNA 236和/或基带电路136或其他适合的功能元件可生成数字控制字，在数字信号210上携带该数字控制字，该数字信号210调整功率放大器206和208中的至少一个或两个使得由功率放大器206和208提供的传送信号功率相同或大致上相同。一个或多个功率放大器206和208的幅度调整通过数字信号210所提供的数字控制字的方式而设计成消除由LNA 236和/或基带电路136检测的任何传送信号泄露。

由前端200的只传送（即，未被天线220接收）采用以下方式实现。促使开关226断开，并且促使开关231闭合。此外，闭合开关234，由此保护LNA 236以免受由功率放大器206和208提供的传送信号的影响。功率放大器206和208每个提供同相的放大信号。即，分别由相位修正装置202和204提供的每个高频时钟信号同相。在前端200的只传送的操作状态中，没有到电阻器228内的信号损失。更特定地，由功率放大器206和208提供的放大信号由天线220组合和传送。

由前端200的只接收（即，没有由功率放大器206和208提供的传送信号）采用以下方式实现。促使开关226断开，并且促使开关231闭合。此外，断开开关234，由此允许LNA 236经由电感器230和232从天线220接收信号。功率放大器206和208在前端200的只接收模式期间被切断。

图3示出用于提供可切换的并发传送和接收、只传送和只接收的方法300的流程图。该方法300可利用在图1中示出的系统100和在图2中图示的前端来实现。

在下文描述示范性方法的细节。然而，应理解某些动作不必按描述的顺序执行，并且可根据情况来修改和/或可完全省略。此外，描述的动作可由计算机、处理器或其他计算装置基于存储在一个或多个计算机可读存储介质上的指令来实现。计算机可读存储介质可以是可以被计算装置访问来实现存储在其上的指令的任何可用介质。

方法300在302开始以将前端200设置成并发传送和接收模式、只传送模式或只接收模式。在304，确定启用前端200的并发传送和接收模式。

在306，由与前端200关联的接收设置检测传送信号泄露。在308，前端200基于检测的传送信号泄露调整由至少一个功率放大器提供的信号放大。

结论

尽管主旨已经用结构特征和/或方法论行为特定的语言描述，要理解在附上的权利要求中限定的主旨不一定局限于描述的特定特征或动作。相反，特定特征和行为作为实现要求保护的主旨的示例形式而公开。

Claims

1. 一种无线通信装置，其包括：放大结构，其包括第一放大元件和第二放大元件；以及

处理器，其耦合成向所述放大结构提供控制信号，所述控制信号

用于调整由所述第一和第二放大元件中的至少一个提供的信号放大量。

2. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述控制信号促使由所述第一和第二放大元件中的该至少一个提供的信号放大与由所述第一和第二放大元件中的该至少一个的另一个提供的信号放大相同或大致上相同。

3. 如权利要求1或2所述的无线通信装置，其进一步包括耦合于所述放大结构的至少一个相位修正装置，所述至少一个相位修正装置接收频率信号并且使与所述频率信号关联的相位偏移以向所述放大结构提供相位修正的频率信号。

4. 如权利要求3所述的无线通信装置，其中所述至少一个相位修正装置是多个相位修正装置，所述多个相位修正装置中的每个接收所述频率信号并且使与所述频率信号关联的相位偏移以向所述放大结构提供相位修正的频率信号。

5. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述控制信号仅被提供给所述第一放大元件和所述第二放大元件中的一个。

6. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述控制信号被提供给所述第一放大元件和所述第二放大元件中的至少一个以促使由所述第一放大元件提供的第一信号放大和由所述第二放大元件提供的第二信号放大大致上相等。

7. 如权利要求1所述的无线通信装置，其进一步包括耦合于所述放大结构的接收结构，所述接收结构提供反馈信息来影响所述控制信号。

8. 如权利要求7所述的无线通信装置，其进一步包括耦合于所述放大结构的至少一个电感，所述至少一个电感将由所述放大结构提供的信号输送到所述接收结构。

9. 如权利要求1所述的无线通信装置，其进一步包括感应地耦合于所述放大结构的信号组合变压器，所述信号组合变压器包括耦合于至少两个串联耦合的电感的天线，所述至少两个串联耦合的电感由第一开关中心分接，并且所述至少两个串联耦合的电感中的至少一个耦合于具有与之并联耦合的第二开关的电感。

10. 一种无线通信装置，其包括：放大器结构；

信号组合结构，其耦合于所述放大结构，所述信号组合结构包括

天线和电感元件，用于从所述放大结构接收至少一个放大信号；以及

接收结构，其耦合于所述信号组合结构，所述接收结构接收由所述天线提供的至少一个天线信号，

其中所述信号组合结构使所述无线通信装置能够并发接收和传送无线信号、只接收无线信号和只传送无线信号。

11. 如权利要求10所述的无线通信装置，其中所述信号组合结构包括耦合于所述天线的第一和第二电感元件，所述第一和第二电感元件由第一开关中心分接，所述第二电感元件耦合于与第二开关并联耦合的阻抗。

12. 如权利要求11所述的无线通信装置，其中促使所述第一开关闭合并且促使所述第二开关断开以并发接收和传送所述无线信号。

13. 如权利要求11所述的无线通信装置，其中促使所述第一开关闭合并且促使所述第二开关闭合以只传送无线信号。

14. 如权利要求11所述的无线通信装置，其中促使所述第一开关断开并且促使所述第二开关闭合以只接收无线信号。

15. 如权利要求11至14中的任一项所述的无线通信装置，其中所述接收结构包括至少两个串联耦合的电感和与所述两个串联耦合的电感并联耦合的第三开关，所述第三开关配置成（1）处于断开状态以使所述无线通信装置能够并发接收和传送无线信号，（2）处于闭合状态以使所述无线通信装置能够只传送无线信号，（3）处于断开状态以使所述无线通信装置能够只接收无线信号。

16. 一种方法，其包括：

使无线通信装置配置成并发传送和接收模式；

确定用于传送的信号的至少一部分已经不合要求地被所述无线通信装置的接收结构接收；以及

调整由所述无线通信装置提供的信号放大来减弱在所述无线通信装置的接收结构处接收用于传送的所述信号的该部分。

17. 如权利要求16所述的方法，其中调整由所述无线通信装置提供的信号放大的动作包括生成由所述无线通信装置的放大结构接收的控制信号，所述控制信号用于调整由所述放大结构提供的信号放大。

18. 如权利要求17所述的方法，其中所述控制信号包括数字控制字。

19. 如权利要求16所述的方法，其中所述信号放大由所述无线通信装置的至少两个放大元件提供，并且调整所述信号放大的动作包括生成仅由所述至少两个放大元件中的一个接收的控制信号。

20. 如权利要求16所述的方法，其中确定的动作由所述无线通信装置的低噪声放大器和基带处理器中的至少一个执行。