CN106464279B - 独立多波段调谐 - Google Patents

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Abstract

一个实现方式能够调谐多波段天线，使得两个或更多个波段彼此独立地调谐，由此调谐一个波段与调谐另一波段解耦。一些实现方式包括具有第一可调谐二端电路和第二可调谐二端电路的多波段调谐装置。第一可调谐二端电路具有与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗，第一可调谐二端电路包括第一控制元件以选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。第二可调谐二端电路具有与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗，第二可调谐电路包括第二控制元件，被设置成调整与第二频带相关联的第二谐振频率。

Description

独立多波段调谐
相关申请
本申请要求2014年4月18日提交的第61/981,688号美国临时专利申请的利益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及无线通信系统，具体地，涉及适用于多波段无线设备的天线调谐装置。
背景技术
无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容，诸如语音、数据和多媒体应用和服务。这些系统通常被配置为通过共享可用的系统资源、诸如频谱的指定部分来支持与多个用户的通信。高数据速率无线服务的持续流行继续刺激对可用频谱的接入的需求。满足需求的能力通常受限于地理区域内可以被可靠通信共享的可用频谱的缺乏。
已经开发了各种频谱接入技术，其允许地理区域内的用户共享对指定用于无线通信的可用波段的接入。例如，先前可用的用户设备、诸如智能电话和平板计算设备能够选择可用的多个频带中的一个。例如，3G蜂窝多模多波段设备可以工作在由2.5G EDGE/GSM标准指定的三到四个波段，以及由3G WCDMA/HSPA标准指定的另外三到四个波段。在一些部署中，3GPP长期演进(LTE)和LTE高级标准可以支持多达十一个频带。
然而，先前可用的调谐电路不能调谐多波段天线，使得两个或更多个波段彼此独立地调谐。因此，在一个波段中执行的调谐影响其他波段。实际上，在一个波段中使用的调谐的量与在另一个波段中使用的调谐的量基本上相同是非常不可能的。因此，即使多个波段可用于设备，但是先前可用的设备被限制为一次选择和使用一个波段。
发明内容
在所附权利要求的范围内的电路、方法和设备的各种实现方式都具有几个方面，其中没有单个一个单独负责本文所描述的属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下，描述了一些突出特征。在考虑本公开之后，特别是在考虑标题为“具体实施方式”的部分之后，将理解各种实现方式的各方面如何能够调谐多波段天线，使得两个或更多个波段彼此独立地调谐，由此一个波段中的调谐基本上从另一波段中的调谐解耦。
一些实现方式包括被配置为能够将一个波段中的调谐基本上与另一波段中的调谐解耦(decouple)的多波段调谐装置。在一些实现方式中，多波段调谐装置包括第一可调谐二端电路和第二可调谐二端电路。第一可调谐二端电路具有与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗，第一可调谐二端电路包括第一控制元件，被设置成选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。第二可调谐二端电路具有与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗，第二可调谐电路包括第二控制元件，被设置成选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。
一些实现方式包括被配置为能够将一个波段中的调谐基本上与另一波段中的调谐解耦的多波段调谐模块。在一些实现方式中，多波段调谐模块包括：封装基板，被配置为容纳多个组件；第一可调谐二端电路，至少部分地安排在封装基板上，可连接在第一收发器端口和天线端口之间；第二可调谐二端电路，至少部分地安排在封装基板上，可连接在第二收发器端口和天线端口之间。第一可调谐二端电路具有与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗，第一可调谐二端电路包括第一控制元件，被设置成选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。第二可调谐二端电路具有与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗，第二可调谐电路包括第二控制元件，被设置成选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。
一些实现方式包括被配置为能够将一个波段中的调谐基本上与另一波段中的调谐解耦的无线设备。在一些实现方式中，无线设备包括：多波段天线，被配置为在频谱的多个不相交部分中发送和接收射频信号；第一收发器，被配置为在频谱的多个不相交部分中的第一频带中的发送和接收射频信号中的至少一个；第二收发器，被配置为在频谱的多个不相交部分中的第二频带中的发送和接收射频信号中的至少一个；第一可调谐二端电路，具有与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗，第一可调谐二端电路包括第一控制元件，被设置成选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率；以及第二可调谐二端电路，具有与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗，第二可调谐电路包括第二控制元件，被设置成选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。
附图说明
为了本领域普通技术人员可以理解本公开，可以通过参考一些说明性实现方式的方面来进行更详细的描述，其中一些在附图中示出。
图1是包括调谐装置和低波段/高波段(LB/HB)开关的无线设备的一部分的框图。
图2是示出由调谐装置提供的两个传输波段上的同时和高度相关的调谐的性能图。
图3是根据一些实现方式的包括双波段天线调谐器装置的无线设备的一部分的框图。
图4是示出根据一些实现方式的由双波段天线调谐器实现的独立可调谐传输波段的性能图。
图5是根据一些实现方式的串联双波段天线调谐器装置的示意图。
图6A是示出根据一些实现方式的双波段天线调谐器装置的互补阻抗极点和零点的性能图。
图6B是示出根据一些实现方式的双波段天线调谐器装置的互补阻抗极点和零点的性能图。
图7是根据一些实现方式的分路双波段天线调谐器装置的示意图。
图8是根据一些实现方式的双波段天线调谐器装置的框图。
图9是根据一些实现方式的双波段天线调谐器系统的框图。
图10A-10C是根据一些实现方式的包括双波段天线调谐器的集成电路的示意图。
图11是根据一些实现方式的包括双波段天线调谐器的模块的示意图。
根据常见实践，附图中所示的各种特征可能不是按比例绘制的，原因是为了清楚起见，各种特征的尺寸可以任意地扩大或缩小此外，附图可以不描绘说明书允许的给定系统、方法或装置的所有方面和/或变型。最后，在所有附图中，相同的附图标记用于表示相同的特征。
具体实施方式
本文描述了许多细节，以便提供对附图中示出的示例实现方式的透彻理解。然而，可以在没有许多具体细节的情况下实践本发明。公知的方法、组件和电路没有在详尽的细节中描述，以免不必要地模糊本文所描述的实现方式的更相关方面。
无线设备的天线用于在频带中发送和接收射频(RF)信号。调谐器电路经常用于使能可选择的频率下的收发器和天线之间的可调整阻抗匹配。调谐通常是指调整组件的主谐振频率或者频率相关值(例如，阻抗)与RF信号的中心频率相关。更具体地，调谐器电路通常用于在RF信号的载波频率处提供阻抗匹配，以便改善RF信号的载波频率下收发器和天线之间的功率传送。由调谐器电路提供的阻抗匹配通常在RF信号的载波频率周围的频率范围内——称为传输波段——满足性能阈值。调谐的结果通常是在一个方向或另一方向上的整个传输波段的频移(Δf)。
多波段天线提供两个或更多个频带，其中，可以发送和接收RF信号。然而，如下面参考图1和图2更详细地描述的，先前可用的调谐器电路不能调谐多波段天线，使得在一个波段中提供的相应阻抗匹配独立于在另一波段中提供的相应阻抗匹配。其结果是，使用先前可用的调谐器电路在一个波段中进行调谐导致两个或更多个对应的传输波段的同时频移(Δf)。进而，同时使用由多波段天线提供的两个或更多个波段通常是不可能的。因此，利用多波段天线的先前可用设备被限制为一次选择和使用一个波段，或者在每个波段中具有过量信号损失的情况下在两个波段中操作。
图1是无线设备100的一部分的框图。虽然示出了某些特定特征，但是本领域的普通技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，因此不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。为此，无线设备100包括基带子系统110、高波段(HB)RF收发器120、HB双工器141、低波段(LB)RF收发器130、LB双工器143、天线开关150、调谐器电路160和天线162。
调谐器电路160耦接在天线162和天线开关150之间，并且被配置为使能可选择的频率下无线设备100的天线162和其余部分之间的可调整阻抗匹配。换句话说，调谐器电路160可操作以设置和呈现天线负载阻抗(Zantenna)到无线设备100的其余部分。
HB RF收发器120和HB双工器141串联耦接在基带子系统110和天线开关150之间，使得在无线设备100内形成HB传输信号路径。HB RF收发器120包括HB发送信号链122和HB接收信号链121。在一些实现方式中，HB发送信号链122被配置为将从基带子系统110接收的调制信号上变频到天线162可接入的频谱的高波段部分内的载波频率。在一些实现方式中，HB接收信号链121被配置为对在高波段中接收的调制信号进行下变频，并将下变频后的信号提供给基带子系统110。HB双工器141被配置为提供发送HB RF信号和接收HB RF信号之间的频域隔离，使得HB发送信号链122和HB接收信号链121可以被同时使用。
类似地，LB RF收发器130和LB双工器143串联耦接在基带子系统110和天线开关150之间，并且因此形成无线设备100内的LB传输信号路径。LB RF收发器130包括LB发送信号链132和LB接收信号链131。在一些实现方式中，LB发送信号链132被配置为将从基带子系统110接收的调制信号上变频到天线162可接入的频谱的低波段部分内的载波频率。在一些实现方式中，LB接收信号链131被配置为对在低波段中接收的调制信号进行下变频，并且将下变频后的信号提供给基带子系统110。LB双工器143被配置为提供发送LB RF信号和接收LB RF信号之间的频域隔离，使得LB发送信号链132和LB接收信号链131可以被同时使用。
天线开关150被配置为选择和耦接HB及LB传输信号路径中的一个以与天线162一起使用，使得可以利用先前可用的调谐器电路。在没有天线开关150的情况下，先前可用的调谐器电路的操作将导致影响第二波段(例如，低波段)的一个波段(例如，高波段)中的调谐，使得第二波段对于通信不可靠。
图2是示出由先前可用的调谐器电路提供的两个传输波段上的同时和相关调谐的性能图200。更具体地，图2示出在与先前可用的调谐器电路配对的双波段天线的频域中的前向传输系数(即，s参数s21)性能的近似。调谐器电路和双波段天线建立由前向传输系数性能定义的第一传输波段210和第二传输波段220。此外，本领域普通技术人员将理解，尽管为了说明的目的将调谐描述为通带偏移，但是更一般地，调谐通常被认为实现期望波段中的阻抗匹配。
第一传输波段210位于对应的第一中心频率f1a周围的相应第一位置211。类似地，第二传输波段220位于对应的第一中心频率f2a周围的相应第一位置221。如上所述，先前可用的调谐器电路不能调谐多波段天线，使得在一个波段(例如，波段210)中提供的相应阻抗匹配独立于在另一波段(例如，波段220)中提供的相应阻抗匹配而被调谐。结果，使用先前可用的调谐器电路通过频移(Δf)201将第一传输波段210从第一位置211调谐到第二位置212导致第二传输波段220从其第一位置221到对应的第二位置222的同时频移(Δf)202。频移201和202沿着频率轴在相同方向上发生，是高度相关的，并且通常具有大约相同的幅度。换句话说，波段210、220的相应第一中心频率f1a、f2a通过基本上相等的单向频偏Δf移位到对应的第二中心频率f1b、f2b。由于通信系统中的实际问题，在一个波段中有用的调谐的量将与在另一波段中有用的调谐的量基本上相同是非常不可能的。因此，同时使用由多波段天线提供的两个或更多个波段通常不可能。进而，利用多波段天线的先前可用的设备被限制为一次选择和使用一个波段，使用天线开关等以便将收发器与各个波段配对，否则在一个或两个波段中将存在过量信号损失。换句话说，先前可用的调谐器电路基本上防止同时使用通过一个多波段天线可接入的两个波段(没有过量信号损失)。
本文描述的各种实现方式包括能够独立地调谐与多波段天线相关联的一个或多个传输波段的设备、装置和方法。本文描述了许多细节以便提供对附图中示出的示例实现方式的透彻理解。然而，可以在没有许多具体细节的情况下实践本发明。公知的方法、组件和电路没有在详尽的细节中描述，以免不必要地模糊本文所描述的实现方式的更相关方面。
例如，一些实现方式包括多波段天线调谐装置，其包括至少第一可调谐二端电路和第二可调谐二端电路。第一可调谐二端电路包括与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗。第一可调谐二端电路还包括第一控制元件，其被提供以选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。类似地，第二可调谐二端电路包括与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗。第二可调谐二端电路还包括第二控制元件，其被提供以选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。
图3是根据一些实现方式的包括双波段天线调谐器电路360的无线设备300的一部分的框图。图3中所示的无线设备300类似于图1中所示的无线设备100，并且改装自无线设备100。两个实现方式中共同的元件包括共同的附图标记，并且为了简明，本文仅描述图3和图1之间的差异。虽然示出了某些特定特征，但是本领域技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，因此不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。
为此，无线设备300包括与双波段天线370配对的双波段天线调谐器电路360。双波段天线调谐器电路360被配置为使能与双波段天线370相关联的HB和LB传输波段的独立调谐。在一些实现方式中，双波段天线调谐器电路360包括串联调谐器电路361和分路调谐器电路362中的至少一个。根据一些实现方式的串联调谐器电路的示例在下面参照图5、图6A和图6B更加详细地描述。根据一些实现方式的分路调谐器电路的示例在下面参照图7更详细地描述。根据一些实现方式的包括串联和分路级的调谐器电路的示例在下面参照图8描述。
如图3所示，在一些实现方式中，双波段天线调谐器电路360通过HB/LB双工器350耦接到HB和LB传输信号路径。在一些实现方式中，HB/LB双工器350被配置为在HB传输波段中发送和/或接收的RF信号与在LB传输波段中发送和/或接收的RF信号之间提供附加和可选的频域隔离。然而，与天线开关不同，HB/LB双工器350允许HB和LB收发器120、130两者通过双波段天线调谐器电路360同时可操作地耦合到双波段天线370。
也就是说，HB和LB收发器120、130都通过双波段天线调谐器电路360、HB/LB双工器350以及相应的HB和LB双工器141、143同时可操作地耦合到双波段天线370。不需要天线开关来防止如上所述的同时耦合，因为双波段天线调谐器电路360可操作以同时且独立地调谐HB和LB传输波段。也就是说，双波段天线调谐器电路360可操作以同时在第一频率处提供第一阻抗匹配用于HB传输波段并在第二频率处提供第二阻抗匹配用于LB传输波段，而不限制具有相关频率依赖性的阻抗匹配。
图4是示出根据一些实现方式的由双波段天线调谐器电路实现的两个传输波段410和420上同时和独立调谐的示例的性能图400。更具体地，性能图400是根据一些实现方式的在与双波段天线调谐器电路配对的双波段天线的频域中的前向传输系数(即，s参数s21)性能的近似。双波段天线调谐器电路和双波段天线建立第一传输波段410和第二传输波段420，其中，天线负载阻抗(Zantenna)独立地与在不同频带中可操作的对应的第一收发器路径和第二收发器路径匹配。
第一传输波段410位于对应的第一中心频率f1a周围的相应第一位置411。类似地，第二传输波段420位于对应的第一中心频率f2a的相应第一位置421。在一些实现方式中，双波段天线调谐器电路能够调谐每个传输波段410、420，使得在一个波段(例如，波段410)中提供的相应阻抗匹配独立于在另一波段(例如，波段420)中同时提供的相应阻抗匹配而被调谐。结果，通过频移(ΔfLB)401将第一传输波段410从第一位置411调谐到第二位置412不会导致第二传输波段420的同时频移。第二传输波段420的调谐根本不必发生。或者，如果期望调谐，则通过频移(ΔfHB)402将第二传输波段420从第一位置421调谐到第二位置422不会导致第一传输波段410的同时频移。仅仅作为为了强调波段410、420之间的调谐独立性而提供的示例，图4示出较低传输波段410的频移(ΔfLB)401在相反方向上并且与较高传输波段420的频移(ΔfHB)402相比较具有更大的幅度。因此，在一个波段中的调谐与在另一波段中的调谐解耦(decouple)，而无需使用天线开关，进而能够同时使用两个传输波段410、420。
图5是根据一些实现方式的串联双波段天线调谐器装置500的示意图。虽然示出了某些特定特征，但是本领域的普通技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，以便不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。为此，调谐器装置500包括并联耦接在第一节点502和第二节点504之间的第一可调谐二端电路510和第二可调谐二端电路520。
第一可调谐二端电路510包括与可调谐电感串联的谐振回路电路。在一些实现方式中，谐振回路电路包括并联耦接的第一电感器(LHB1)512和第一电容器(CHB1)514。如图5所示，在一些实现方式中，可调谐电感包括第二电感器(LHB2)516和可调谐电容器(CHB2)518。如下面参照图6A和图6B更详细地描述的，在操作中，第一可调谐二端电路510提供与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗。此外，用作第一控制元件的可调谐电容器(CHB2)518可操作以选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。在一些实现方式中，可调谐电容器(CHB2)518响应于第一控制信号，以便选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。
第二可调谐二端电路520包括与谐振回路电路串联的可调谐电容器(CLB1)522。在一些实现方式中，谐振回路电路包括并联耦接的电感器(LLB1)526和电容器(CLB2)524。如下面参照图6A和图6B更详细地描述的，在操作中，第二可调谐二端电路520提供与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗。此外，用作第二控制元件的可调谐电容器(CLB1)522可操作以选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。在一些实现方式中，可调谐电容器(CLB1)522响应于第二控制信号，以便选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。
在一些实现方式中，第一频带占据比第二频带更大的频率范围。在一些实现方式中，第二频带占据比第一频带更大的频率范围。
图6A是示出根据一些实现方式的，当第一频带占据比第二频带更大的频率范围时，图5的双波段天线调谐器装置500的互补阻抗极点和零点的性能图600a。更具体地，在操作中，第一可调谐二端电路510的特征在于第一阻抗性能曲线611，而第二可调谐二端电路520的特征在于第二阻抗性能曲线621。第一阻抗性能曲线611包括第一频带中的第一阻抗零点602和第二频带中的第一阻抗极点601。第二阻抗性能曲线621包括接近第一阻抗极点601的第二频带中的第二阻抗零点603以及接近第一阻抗零点602的第一频带中的第二阻抗极点604。结果是第一可调谐二端电路510允许第一频带中的信号传输，并且基本上衰减第二频带中的信号传输。类似地，第二可调谐二端电路520允许第二频带中的信号传输，并且基本上衰减第一频带中的信号传输。更一般地，在一些实现方式中，第一可调谐二端电路510包括第一频带中的阻抗零点602，并且第二可调谐二端电路520包括接近阻抗零点602的第一频带中的阻抗极点604。
在操作中，参照图5和图6A，通过调整第一可调谐二端电路510中的电容器(CHB2)518来实现第一频带中的调谐。如果不需要阻抗匹配(例如，耦接到节点502的源和耦接到节点504的负载已经在第一频带中匹配)，则电容器(CHB2)518被调谐，直到路径510的阻抗在第一频带中基本上为零为止，这意味着图6A中的阻抗零点602被调整为基本上落在期望的频率上。如果期望第一可调谐二端电路510提供净串联电容，则电容器(CHB2)518减小。如果期望第一可调谐二端电路510提供净串联电感，则电容器(CHB2)518增加。第二可调谐二端电路520对结果基本上没有影响，因为它在第一频带中表现出基本上无限大的阻抗。
类似地，通过调整第二可调谐二端电路520中的电容器(CLB2)522来实现第二频带中的调谐。如果不需要阻抗匹配(例如，耦接到节点502的源和耦接到节点504的负载已经在第二频带中匹配)，则电容器(CLB2)522被调谐，直到第二可调谐二端电路520的阻抗在第二频带中基本上为零为止，这意味着图6A中的阻抗零点603被调整为基本上落在期望的频率上。如果期望第二可调谐二端电路520提供净串联电容，则电容器(CLB2)522减小。如果期望第二可调谐二端电路520提供净串联电感，则电容器(CLB2)522增加。第一可调谐二端电路510对结果没有影响，因为它在第二频带中表现出基本上无限大的阻抗。
图7是根据一些实现方式的分路双波段天线调谐器装置700的示意图。再次地，虽然示出了某些特定特征，但是本领域的普通技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，以便不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。为此，调谐器装置700包括串联耦接在第一节点和第二节点之间的第一可调谐二端电路710和第二可调谐二端电路720。如图7所示，第一节点被电接地，并且第二节点是到由端点702、704表征的传输路径的连接703。
第一可调谐二端电路710包括具有第一分支和第二分支的谐振回路电路。第一分支包括可调谐电容器(CHB2)716。第二分支包括串联耦接的电感器(LHB1)712和电容器(CHB1)714。参照图6B，第一可调谐二端电路710提供与第一频带相关联的高阻抗以及与第二频带相关联的低阻抗。另外，用作第一控制元件的可调谐电容器(CHB2)716可操作以选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。在一些实现方式中，可调谐电容器(CHB2)716响应于第一控制信号，以便选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。
第二可调谐二端电路720还包括具有第一分支和第二分支的谐振回路。第一分支包括串联耦接的第一电感器(LLB1)512和第一电容器(CLB1)514。第二分支包括可调谐电感。如图7所示，在一些实现方式中，可调谐电感包括第二电感器(LLB2)726和可调谐电容器(CLB2)728。参照图6B，第二可调谐二端电路720提供与第一频带相关联的低阻抗以及与第二频带相关联的高阻抗。另外，用作第二控制元件的可调谐电容器(CLB2)728可操作以选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。在一些实现方式中，可调谐电容器(CLB2)728响应于第二控制信号，以便选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。
图6B是示出根据一些实现方式的，当第一频带占据比第二频带更大的频率范围时，图7的双波段天线调谐器装置700的互补阻抗极点和零点的性能图600b。更具体地，在操作中，第一可调谐二端电路710的特征在于第一阻抗性能曲线671，而第二可调谐二端电路720的特征在于第二阻抗性能曲线661。第一阻抗性能曲线671包括第一频带中的第一阻抗零点653和第二频带中的第一阻抗极点654。第二阻抗性能曲线661包括接近第一阻抗极点654的第二频带中的第二阻抗零点652以及接近第一阻抗零点653的第一频带中的第二阻抗极651。结果是第一可调谐二端电路710允许第一频带中的信号传输，并且基本上衰减第二频带中的信号传输。类似地，第二可调谐二端电路720允许第二频带中的信号传输，并且基本上衰减第一频带中的信号传输。
在操作中，参照图7和图6B，通过调整第一可调谐二端电路710中的电容器(CHB2)716来实现第一频带中的调谐。如果不需要阻抗匹配(例如，耦接到节点702的源和耦接到节点704的负载已经在第一频带中匹配)，则电容器(CHB2)716被调谐，直到其在第一频带中呈现基本上无限大为止，这意味着图6B中的阻抗极点654被调整为基本上落在期望的频率上。如果期望第一可调谐二端电路710提供净分路电容，则电容器(CHB2)716增加。如果期望第一可调谐二端电路710提供净分路电感，则电容器(CHB2)716减小。第二可调谐二端电路720对结果没有影响，因为它在第一频带中表现出基本上为零的阻抗。
类似地，通过调整第二可调谐二端电路720中的电容器(CLB2)728来实现第二频带中的调谐。如果不需要阻抗匹配(例如，耦接到节点702的源和耦接到节点704的负载已经在第二频带中匹配)，则电容器(CLB2)728被调谐，直到第二可调谐二端电路720的阻抗在第二频带中基本上是无穷大为止，这意味着图6B中的阻抗极点651被调整到基本上落在期望的频率上。如果期望第二可调谐二端电路720提供净分路电容，则电容器(CLB2)728增加。如果期望第二可调谐二端电路720提供净分路电感，则电容器(CLB2)728减小。第一可调谐二端电路710对结果没有影响，因为它在第二频带中表现出基本上为零的阻抗。
图8是根据一些实现方式的双波段天线调谐器装置800的框图。再次地，虽然示出了某些特定特征，但是本领域的普通技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，以便不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。为此，双波段调谐器装置800包括布置在第一节点802和第二节点804之间的一个或多个串联调谐器电路和一个或多个分路调谐器电路。更具体地，如图800所示，作为示例，双波段天线调谐器装置800包括串联布置在第一节点802和第二节点804之间的第一串联调谐器电路500a和第二串联调谐器电路500b。双波段天线调谐器装置800还包括第一分路调谐器电路700a和第二分路调谐器电路700b。第一分路调谐器电路700a耦接在第一串联调谐器电路500a和第二串联调谐器电路500b与地之间。第二分路调谐器电路700b耦接在第二节点804与地之间。
图9是根据一些实现方式的双波段天线调谐器系统900的框图。图9中所示的双波段天线调谐器系统900与图3中所示的无线设备300b类似并且改装自图3中所示的无线设备300b。图3和图9共同的元件包括共同的附图标记，并且为了简明，本文仅描述图3和图9之间的差异。再次地，虽然示出了某些特定特征，但是本领域的普通技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，以便不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。
为此，双波段天线调谐器系统900包括代替调谐器电路模块360的双波段天线调谐器装置500的实现方式。另外，双波段天线调谐器系统900还包括一个或多个处理单元(CPU)902、一个或多个输出接口903、存储器906、编程接口908以及用于将这些和各种其它组件互连的一个或多个通信总线904。
在一些实现方式中，通信总线904包括互连和控制系统组件之间的通信的电路。存储器906包括高速随机存取存储器，诸如DRAM、SRAM、DDR RAM或其它随机存取固态存储器设备；并且可以包括非易失性存储器，诸如一个或多个磁盘存储设备、光盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器906可选地包括位置远离CPU(一个或多个)902的一个或多个存储设备。存储器906包括非暂时性计算机可读存储介质。此外，在一些实现方式中，存储器906或存储器906的非暂时性计算机可读存储介质存储以下程序、模块和数据结构或其子集，其包括可选操作系统930和调谐模块940。
操作系统930包括用于处理各种基本系统服务和用于执行依赖于硬件的任务的过程。
在一些实现方式中，另外参照图5，调谐模块940被配置为提供第一控制信号和第二控制信号，以便实现调谐器500[或调谐器700、800]的第一二端子510和第二二端电路520的独立调谐。为此，调谐模块940包括HB调谐模块941和LB调谐模块943。HB调谐模块941被配置为通过向可调谐电容器(CHB2)518提供第一控制信号来选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率。为此，HB调谐模块941包括一组指令941a以及启发和元数据941b。类似地，LB调谐模块943被配置为通过向可调谐电容器(CLB1)522提供第一控制信号来选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率。为此，LB调谐模块943包括一组指令941a以及启发和元数据941b。
图10A-10C是根据一些实现方式的包括双波段天线调谐器装置500、700、800中的至少一个的实现方式的集成电路的示意图。虽然示出了某些特定特征，但是本领域的普通技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，以便不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。为此，例如，图10A示出了在一些实现方式中，双波段天线调谐器装置500的一些或所有部分可以是半导体芯片1000的一部分。作为示例，双波段天线调谐器装置500可以形成在芯片1000的基板1002上。多个连接垫1004也可以形成在基板1002上，以促进与双波段天线调谐器装置500的一些或所有部分相关联的功能。
图10B示出了在一些实现方式中，具有基板1002的半导体芯片1000可以包括(图3的)天线双工器350的一些或全部部分以及图5的双波段天线调谐器装置500的一些或所有部分。多个连接垫1004也可以形成在基板1002上，以促进与天线双工器350的一些或所有部分以及双波段天线调谐器装置500的一些或所有部分相关联的功能。
图10C示出了在一些实施例中，具有基板1002的半导体芯片1000可以包括(图3的)HB收发器120的一些或所有部分、(图3的)LB收发器130的一些或所有部分、天线双工器350的一些或所有部分以及双波段天线调谐器装置500的一些或所有部分。多个连接垫1004也可以形成在基板1002上，以促进与HB收发器120、LB收发器130、天线双工器350和双波段天线调谐器装置500的一些或所有部分相关联的功能120。
在一些实现方式中，本文所述的一个或多个特征可以被包括在模块中。例如，图11是根据一些实现方式的包括双波段天线调谐器装置500、700、800的模块1100的示意图。虽然示出了某些特定特征，但是本领域的普通技术人员从本公开将认识到，为了简明，没有示出各种其他特征，以便不模糊本文所公开的示例实现方式的更相关方面。模块1100包括封装基板1152、连接垫1156、第一芯片1000、第二芯片1110和一个或多个表面安装设备1160。
第一芯片1000包括基板1002，其包括HB收发器120的一些或所有部分以及图3的LB收发器130的一些或所有部分。多个连接垫1004形成在基板1002上，以促进与HB收发器120的一些或所有部分以及LB收发器130的一些或所有部分相关联的功能。第二芯片1110包括基板1102，其包括天线双工器350的一些或全部部分以及双波段天线调谐器装置500的一些或所有部分。第二芯片1110还包括形成在基板1102上的多个连接垫1004，以促进与天线双工器350和双波段天线调谐器装置500的一些或全部部分相关联的功能。
在一些实现方式中，安装在封装基板1152上或形成在封装基板1152上的组件还可以包括例如一个或多个表面安装设备(SMD)(例如，1160)和一个或多个匹配网络(例如，108)。在一些实施例中，封装基板1152可以包括层压基板。
在一些实现方式中，模块1100还可以包括一个或多个封装结构，以例如提供保护和促进模块1100的更容易的处理。这种封装结构可以包括形成在封装基板1152之上并且尺寸被设计为基本封装其上的各种电路和组件的包覆模制。
应当理解，尽管在基于线接合的电连接的上下文中描述了模块1150，但是本公开的一个或多个特征也可以在其他封装配置中实现，包括倒装芯片配置。
在一些实现方式中，具有本文所述的一个或多个特征的设备和/或电路可以包括在诸如无线设备的RF设备中。这种设备和/或电路可以直接在无线设备中，以如本文所述的模块化形式或以其一些组合来实现。在一些实施例中，这种无线设备可以包括例如蜂窝电话、智能电话、具有或不具有电话功能的手持无线设备、无线平板、无线路由器、无线接入点、无线基站等。也就是说，本领域技术人员从本公开还将认识到，在各种实现方式中，调谐装置可以包括在各种设备中，诸如计算机、膝上型计算机、平板设备、上网本、上网亭、个人数字助理、光调制解调器、基站、中继器、无线路由器、移动电话、智能电话、游戏设备、计算机服务器或任何其他计算设备。在各种实现方式中，这种设备包括一个或多个处理器、一个或多个类型的存储器、显示器和/或其它用户接口组件，诸如键盘、触摸屏显示器、鼠标、轨迹板、数字相机和/或任何数量的添加功能的补充设备。
许多其他无线设备配置可以利用本文描述的一个或多个特征。例如，无线设备不需要是多波段设备。在另一示例中，无线设备可以包括诸如分集天线的附加天线以及诸如Wi-Fi、蓝牙和GPS的附加连接特征。
尽管上面描述了所附权利要求的范围内的实现放手的各个方面，但是应当显而易见的是，上述实现方式的各种特征可以以各种各样的形式体现，并且上述任何具体结构和/或功能仅仅是说明性的。基于本公开，本领域技术人员应当理解，本文描述的方面可以独立于任何其他方面来实现，并且这些方面中的两个或更多个可以以各种方式组合。例如，可以使用本文所阐述的任何数量的方面来实现装置和/或实践方法。此外，可以使用除了本文阐述的一个或多个方面之外或不同的其他结构和/或功能来实现这种装置和/或实践这种方法。
还将理解，尽管术语“第一”，“第二”等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，第一接触可以被称为第二接触，并且类似地，第二接触可以被称为第一接触，其改变描述的含义，只要一致地重命名“第一接触”的所有出现；以及一致地重命名第二接触的所有出现。第一接触和第二接触都是接触，但它们不是相同的接触。
本文使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，并且不旨在限制权利要求。如在实施例和所附权利要求的描述中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”，“一个”和“该”也旨在包括复数形式。还将理解，如本文所使用的术语“和/或”是指并且包括一个或多个相关所列项目的任何和所有可能的组合。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
如本文所使用的，术语“如果”可以被解释为意指“何时”或“在…时”或“响应于确定”或“根据确定”或“响应于检测到”陈述的先决条件是真，取决于上下文。类似地，短语“如果确定[陈述的先决条件是真]”或“如果[陈述的先决条件是真]”或“当[陈述的先决条件是真]时”可以被解释为意指“在确定时”或“响应于确定”或“根据确定”或“根据检测到”或“响应于检测到”陈述的先决条件是真，取决于上下文。

Claims (19)

1.一种多波段调谐装置，包括：
第一节点，通信地耦接到收发器；
第二节点，通信地耦接到多波段天线；
第一串联调谐器电路，耦接到第一节点；
第二串联调谐器电路，耦接第一串联调谐器电路并且耦接到第二节点；
第一分路调谐器电路，耦接到第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路与地之间的传输路径；以及
第二分路调谐器电路，耦接在第二节点与地之间，
第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路和第二分路调谐器电路被配置为同时在第一频带处提供第一阻抗匹配并在第二频带处提供第二阻抗匹配，并且第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路和第二分路调谐器电路中的每一个包含：
第一可调谐二端电路，具有与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗，第一可调谐二端电路包含第一控制元件，该第一控制元件被提供以选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率，第一可调谐二端电路具有第一频带中的第一阻抗零点和第二频带中的第一阻抗极点；以及
第二可调谐二端电路，具有与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗，第二可调谐电路包含第二控制元件，该第二控制元件被提供以选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率，第二可调谐二端电路具有接近第一阻抗极点的第二频带中的第二阻抗零点和接近第一阻抗零点的第一频带中的第二阻抗极点，在第一频带中的调谐与在第二频带中的调谐解耦。
2.根据权利要求1所述的多波段调谐装置，其中，第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件响应第一控制信号，并且第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件响应第二控制信号。
3.根据权利要求1所述的多波段调谐装置，其中，第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路两者的第一可调谐二端电路和第二可调谐二端电路并联耦接。
4.根据权利要求3所述的多波段调谐装置，其中，第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路两者的第一可调谐二端电路包含与可调谐电感串联的谐振电路。
5.根据权利要求4所述的多波段调谐装置，其中，可调谐电感包括与可调谐电容元件串联的电感元件。
6.根据权利要求3所述的多波段调谐装置，其中，第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路两者的第二可调谐二端电路包含与谐振电路串联的可调谐导电元件。
7.根据权利要求1所述的多波段调谐装置，其中，第一频带占据大于第二频带的频率范围。
8.根据权利要求1所述的多波段调谐装置，其中，第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路两者的第一可调谐二端电路和第二可调谐二端电路串联耦接在第一节点和第二节点之间，其中，第一节点包含传输路径的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的多波段调谐装置，其中，第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路两者的第一可调谐二端电路包含具有第一分支和第二分支的谐振回路，第一分支包含可调谐电容。
10.根据权利要求8所述的多波段调谐装置，其中，第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路两者的第二可调谐二端电路包含具有第一分支和第二分支的谐振回路，第一分支包含可调谐电感。
11.根据权利要求1所述的多波段调谐装置，其中，第一节点能够连接到双工器的第一端口和天线端口，并且其中，双工器的第二端口能够连接到第一收发器，并且双工器的第三端口能够连接到第二收发器。
12.根据权利要求1所述的多波段调谐装置，还包括调谐模块，该调谐模块被配置为向第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件提供第一控制信号以及向第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件提供第二控制信号，第一控制信号被配置为使第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件调整接近第二阻抗极点的第一频带内的第一阻抗零点，第二控制信号被配置为使第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件调整接近第一阻抗极点的第二频带内的第二阻抗零点，使得第二阻抗零点的调整独立于第一阻抗零点的调整。
13.一种多波段调谐模块，包括：
封装基板，被配置为容纳多个组件；以及
多波段调谐装置，至少部分地安排在封装基板上，能够连接在双工器的第一端口和天线端口之间，该多波段调谐装置包含耦接到第一节点的第一串联调谐器电路、耦接第一串联调谐器电路并且耦接到第二节点的第二串联调谐器电路、耦接到第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路与地之间的传输路径的第一分路调谐器电路、以及耦接在第二节点与地之间的第二分路调谐器电路，第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路和第二分路调谐器电路被配置为同时在第一频带处提供第一阻抗匹配并在第二频带处提供第二阻抗匹配，并且第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路和第二分路调谐器电路中的每一个包含：
第一可调谐二端电路，至少部分地安排在封装基板上，能够连接在双工器的第一端口和天线端口之间，第一可调谐二端电路具有与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗，第一可调谐二端电路包含第一控制元件，该第一控制元件被提供以选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率，第一可调谐二端电路具有第一频带中的第一阻抗零点和第二频带中的第一阻抗极点；以及
第二可调谐二端电路，具有与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗，第二可调谐电路包含第二控制元件，该第二控制元件被提供以选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率，第二可调谐二端电路具有接近第一阻抗极点的第二频带中的第二阻抗零点和接近第一阻抗零点的第一频带中的第二阻抗极点，在第一频带中的调谐与在第二频带中的调谐解耦。
14.根据权利要求13所述的多波段调谐模块，其中，第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件响应第一控制信号，并且第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件响应第二控制信号。
15.根据权利要求13所述的多波段调谐模块，其中，第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路两者的第一可调谐二端电路和第二可调谐二端电路并联耦接在第一节点和第二节点之间。
16.根据权利要求13所述的多波段调谐模块，还包括调谐模块，该调谐模块被配置为向第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件提供第一控制信号以及向第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件提供第二控制信号，第一控制信号被配置为使第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件调整接近第二阻抗极点的第一频带内的第一阻抗零点，第二控制信号被配置为使第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件调整接近第一阻抗极点的第二频带内的第二阻抗零点，使得第二阻抗零点的调整独立于第一阻抗零点的调整。
17.一种无线设备，包括：
多波段天线，被配置为在频谱的多个不相交部分中发送和接收射频信号；
第一收发器，被配置为在频谱的多个不相交部分中的第一频带中发送和接收射频信号中的至少一个；
第二收发器，被配置为在频谱的多个不相交部分中的第二频带中发送和接收射频信号中的至少一个；以及
多波段调谐装置，包含耦接到双工器的第一端口的第一串联调谐器电路、耦接第一串联调谐器电路并且耦接到多波段天线的第二串联调谐器电路、耦接到第一串联调谐器电路和第二串联调谐器电路与地之间的传输路径的第一分路调谐器电路、耦接在多波段天线与地之间的第二分路调谐器电路，该双工器具有耦接到第一收发器的第二端口和耦接到第二收发器的第三端口，
第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路和第二分路调谐器电路被配置为同时在第一频带处提供第一阻抗匹配并在第二频带处提供第二阻抗匹配，并且第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路和第二分路调谐器电路中的每一个包含：
第一可调谐二端电路，具有与第一频带相关联的低传输阻抗和与第二频带相关联的高传输阻抗，第一可调谐二端电路包含第一控制元件，该第一控制元件被提供以选择性地调整与第一频带相关联的第一谐振频率，第一可调谐二端电路具有第一频带中的第一阻抗零点和第二频带中的第一阻抗极点；以及
第二可调谐二端电路，具有与第一频带相关联的高传输阻抗和与第二频带相关联的低传输阻抗，第二可调谐电路包含第二控制元件，该第二控制元件被提供以选择性地调整与第二频带相关联的第二谐振频率，第二可调谐二端电路具有接近第一阻抗极点的第二频带中的第二阻抗零点和接近第一阻抗零点的第一频带中的第二阻抗极点，在第一频带中的调谐与在第二频带中的调谐解耦。
18.根据权利要求17所述的无线设备，还包括调谐模块，该调谐模块被配置为向第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件提供第一控制信号以及向第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件提供第二控制信号，第一控制信号被配置为使第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第一控制元件调整接近第二阻抗极点的第一频带内的第一阻抗零点，第二控制信号被配置为使第一串联调谐器电路、第二串联调谐器电路、第一分路调谐器电路或第二分路调谐器电路中的至少一个的第二控制元件调整接近第一阻抗极点的第二频带内的第二阻抗零点，使得第二阻抗零点的调整独立于第一阻抗零点的调整。
19.根据权利要求17所述的无线设备，还包括分路调谐器电路，该分路调谐器电路被配置为提供第一频带内的第三阻抗极点，提供第二频带内的第三阻抗零点，提供第二频带内的第四阻抗极点，以及提供第一频带内的第四阻抗零点。
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