CN109565292A - 用于多频功率检测的电磁耦合器装置和包含其的设备 - Google Patents

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CN109565292A CN201780050241.9A CN201780050241A CN109565292A CN 109565292 A CN109565292 A CN 109565292A CN 201780050241 A CN201780050241 A CN 201780050241A CN 109565292 A CN109565292 A CN 109565292A
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Abstract

一种提供多频同时功率测量的耦合方法和电路布置。在一个示例中，无线设备前端装置包含每个连接到第一和第二天线触点的多个天线交换开关以及多个电磁耦合器，每个电磁耦合器具有用于接收唯一频率的输入信号的输入端口、基于输入信号提供耦合信号的耦合端口、连接到多个天线交换开关中的一个的输出端口以及隔离端口。该装置还包括包含多个终端负载的终端网络以及输出开关网络，输出开关网络被配置为选择性地将每个电磁耦合器的耦合端口连接到耦合器输出组以在耦合器输出组处提供耦合信号，并选择性地将每个电磁耦合器的隔离端口连接到多个终端负载中的一个。

Description

用于多频功率检测的电磁耦合器装置和包含其的设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年6月22日提交的标题为“ELECTROMAGNETIC COUPLERARRANGEMENTS FOR MULTI-FREQUENCY POWER DETECTION,AND DEVICES INCLUDING SAME(用于多频功率检测的电磁耦合器装置和包含其的设备)”的共同未决的美国临时申请No.62/353,349在35U.S.C.§119(e)和PCT第8条下的权益，出于所有目的其通过引用整体并入本申请。
背景技术
诸如射频(RF)耦合器的电磁耦合器被用于各种应用中以提取用于测量、监视或其他用途的信号。例如，RF耦合器可以包含在RF源和负载(诸如天线)之间的信号路径中，以提供从RF源传播到负载的RF信号的前向RF功率的指示，和/或从负载反射回来的反向RF功率的指示。RF耦合器包含例如定向耦合器、双向耦合器、多频带耦合器(例如，双频带耦合器)等。RF耦合器通常具有耦合端口、隔离端口、功率输入端口和功率输出端口。当向隔离端口呈现终端阻抗时，在耦合端口处提供从功率输入端口传播到功率输出端口的前向RF功率的指示。当向耦合端口呈现终端阻抗时，在隔离端口处提供从功率输出端口传播到功率输入端口的反向(例如，反射)RF功率的指示。在各种传统RF耦合器中，终端阻抗通常由50欧姆分流电阻器实现。
发明内容
方面和实施例涉及电子系统，例如，具体涉及诸如射频(RF)耦合器的包含电磁耦合器的电子系统和设备。具体地，方面和实施例针对耦合方案，以适应多个频率处或多个频带中的同时功率测量。
根据一个实施例，多频电磁耦合器模块包含：多个双向电磁耦合器，每个双向电磁耦合器被配置为单独地接收和耦合对应的多个不同频率的输入信号中的相应的单个输入信号，以提供表示相应输入信号的功率电平的耦合信号；终端网络，包含多个终端负载；以及耦合器开关网络，其被配置为选择性地将多个终端负载中的一些连接到多个双向电磁耦合器的前向或反向耦合端口，以及选择性地和交替地将多个双向电磁耦合器的前向或反向耦合端口连接到耦合器输出接口，以在耦合器输出接口处提供耦合信号。耦合器模块可以连接到天线交换开关，以在两个或更多个天线之间复用多个输入信号以用于发送。如下面更详细讨论的，耦合器模块的示例同时提供多个频率处的功率检测，而无需在耦合路径中的滤波器或其他频率选择部件，并且可以通过确保不同频率处的多个信号不被同时提供给天线交换开关的同一输入端口来放宽对天线交换开关的线性要求。
另一实施例针对一种无线设备前端装置，其被配置用于使用多个天线的多频操作并且具有天线交换架构。该装置可以包括：天线开关模块，该天线开关模块具有分别用于连接到第一和第二天线的第一和第二天线触点，并且包含多个天线交换开关，每个天线交换开关连接到第一和第二天线触点；以及耦合器组件，其包含多个电磁耦合器，每个电磁耦合器具有被配置为接收唯一频率的输入信号的输入端口、耦合端口、连接到多个天线交换开关中的一个的输出端口以及隔离端口，，每个电磁耦合器被配置为响应于在输入端口处接收到输入信号而在耦合端口处提供耦合信号。该装置还可以包括：终端网络，其包含多个终端负载；以及输出开关网络，其被配置为选择性地将多个电磁耦合器中的每个的耦合端口连接到耦合器输出组以在耦合器输出组处提供耦合信号，并且选择性地将多个电磁耦合器中的每个的隔离端口连接到多个终端负载中的一个。
在一个示例中，耦合器输出组包含与多个电磁耦合器的一半对应的许多耦合器输出触点。
在一个示例中，多个天线交换开关中的每个是双刀双掷开关，并被连接到多个电磁耦合器中的两个。
在另一示例中，多个电磁耦合器包含至少四个电磁耦合器，至少四个电磁耦合器中的两个被配置为接收第一频带中的输入信号，并且至少四个电磁耦合器中的另外两个被配置为接收在高于第一频带的第二频带中的输入信号，第一和第二频带在频率上不重叠。天线开关模块还可以包含连接在多个天线交换开关和第一天线触点之间的第一双工器，以及连接在多个天线交换开关和第二天线触点之间的第二双工器。
在另一示例中，多个电磁耦合器还包含附加的一对电磁耦合器，其被配置为接收与第一和第二频带不同的第三频带中的输入信号。天线开关模块还包含连接在多个天线交换开关和第一天线触点之间的第一三工器，以及连接在多个天线交换开关和第二天线触点之间的第二三工器。
在一个示例中，多个终端负载的每个终端负载具有可调节阻抗。
在另一示例中，多个电磁耦合器中的每个是双向的，并且输出开关网络还被配置为在前向功率检测模式和反向功率检测模式之间切换多个电磁耦合器的操作。
根据另一实施例，无线设备前端装置被配置用于使用多个天线的多频操作并且具有天线交换架构。该装置可以包括：天线开关模块，该天线开关模块具有分别用于连接到第一和第二天线的第一和第二天线触点，并且包含连接到第一和第二天线触点的第一天线交换开关和连接到第一和第二天线触点的第二天线交换开关，第一和第二天线交换开关是双刀双掷开关。该装置还可以包括第一电磁耦合器，其具有被配置为接收第一输入信号的第一输入端口、被配置为响应于在第一输入端口处接收到第一输入信号而提供第一耦合信号的第一耦合端口、被连接到第一天线交换开关的第一输出端口以及第一隔离端口；第二电磁耦合器，其具有被配置为接收第二输入信号的第二输入端口、被配置为响应于在第二输入端口处接收到第二输入信号而提供第二耦合信号的第二耦合端口、被连接到第二天线交换开关的第二输出端口以及第二隔离端口；第三电磁耦合器，其具有被配置为接收第三输入信号的第三输入端口、被配置为响应于在第三输入端口处接收到第三输入信号而提供第三耦合信号的第三耦合端口、被连接到第一天线交换开关的第三输出端口以及第三隔离端口；以及第四电磁耦合器，其具有被配置为接收第四输入信号的第四输入端口、被配置为响应于在第四输入端口处接收到第四输入信号而提供第四耦合信号的第四耦合端口、被连接到第二天线交换开关的第四输出端口以及第四隔离端口，第一、第二、第三和第四输入信号具有不同的频率。该装置还可以包括：终端网络，其包含第一终端负载、第二终端负载、第三终端负载和第四终端负载；和输出开关网络，其被配置为选择性地将第一和第二耦合端口连接到第一耦合器输出触点以在第一耦合器输出触点处提供第一和第二耦合信号，选择性地将第三和第四耦合端口连接到第二耦合器输出触点以在第二耦合器输出触点处提供第三和第四耦合信号，并且选择性地将第一终端负载连接到第一隔离端口、将第二终端负载连接到第二隔离端口、将第三终端负载连接到第三隔离端口以及将第四终端负载连接到第四隔离端口。
在一个示例中，第一、第二、第三和第四终端负载是可调节的。在另一示例中，第一、第二、第三和第四终端负载中的每个包含多个可切换无源阻抗元件，所述多个可切换无源阻抗元件包含至少一个电阻元件和一个或多个电容或电感元件。
在一个示例中，第一、第二、第三和第四电磁耦合器中的每个是双向的，并且其中输出开关网络还被配置为在前向功率检测模式和反向功率检测模式之间切换第一、第二、第三和第四电磁耦合器的操作。
在另一示例中，天线开关模块还包含连接在第一和第二天线交换开关与第一天线触点之间的第一双工器，以及连接在第一和第二天线开关与第二天线触点之间的第二双工器。
在另一示例中，第一和第二输入信号在第一频带内，第三和第四输入信号在高于所述第一频带的第二频带内，并且第一和第二频带在频率上不重叠。在另一示例中，天线开关模块还包含连接到第一和第二天线触点的第三天线交换开关。该装置还可以包括第五电磁耦合器，其具有被配置为接收第五输入信号的第五输入端口、被配置为响应于在第五输入端口处接收到第五输入信号而提供第五耦合信号的第五耦合端口、被连接到第三天线交换开关的第五输出端口以及第五隔离端口；以及第六电磁耦合器，其具有被配置为接收第六输入信号的第六输入端口、被配置为响应于在第六输入端口处接收到第六输入信号而提供第六耦合信号的第六耦合端口、被连接到第三天线交换开关的第六输出端口以及第六隔离端口，第五和第六输入信号处于与第一和第二频带不同的第三频带中。在一个示例中，终端网络还包含第五终端负载和第六终端负载，并且输出开关网络还被配置为选择性地将第五耦合端口连接到第三耦合器输出触点、选择性地将第五终端负载连接到第五隔离端口、选择性地将第六耦合端口连接到第三耦合器输出触点、以及选择性地将第六终端负载连接到第六隔离端口。天线开关模块还可以包含连接在第一、第二和第三天线交换开关与第一天线触点之间的第一三工器，以及连接在第一、第二和第三天线开关与第二天线触点之间的第二三工器。
根据另一实施例，无线设备包括：第一和第二天线；天线开关模块，其具有分别连接到第一和第二天线的第一和第二天线触点，并且包含多个天线交换开关，每个天线交换开关连接到第一和第二天线触点；以及多个电磁耦合器，每个电磁耦合器具有被配置为接收唯一频率的输入信号的输入端口、耦合端口、连接到多个天线交换开关中的一个的输出端口以及隔离端口，每个电磁耦合器被配置为响应于在输入端口处接收到输入信号而在耦合端口处提供耦合信号。无线设备还包括：终端网络，其包含多个终端负载；输出开关网络，其被配置为选择性地将多个电磁耦合器中的每个的耦合端口连接到耦合器输出组以在耦合器输出组处提供耦合信号，并选择性地将多个电磁耦合器中的每个的隔离端口连接到多个终端负载中的一个；收发器，其被配置为产生输入信号；以及功率放大器模块，其连接在收发器和多个电磁耦合器之间，并且被配置为接收和放大输入信号。
在一个示例中，无线设备还包括传感器模块，传感器模块被耦合到耦合器输出组，并被配置为接收和处理耦合信号。
下面详细讨论这些示例性方面和实施例的其他方面、实施例和优点。这里公开的实施例可以以与这里公开的原理中的至少一个一致的任何方式与其他实施例组合，并且对“实施例”、“一些实施例”、“替代实施例”、“各种实施例”或“一个实施例”等的引用不一定是相互排斥的，并且旨在指示所描述的特定特征、结构或特性可以被包含在至少一个实施例中。这里出现的这些术语不一定都指同一实施例。
附图说明
下面参考附图讨论至少一个实施例的各个方面，附图不是按比例绘制的。包含附图是为了提供对各个方面和实施例的说明和进一步的理解，并且附图被并入并构成本说明书的一部分，但并不旨在作为本发明的限制的定义。在附图中，在各个图中示出的每个相同或几乎相同的组件由相同的数字表示。为清楚起见，没有在每个图中标记每个组件。在图中：
图1是包含多输出电磁耦合器的电子系统的一部分的一个示例的框图；
图2是示出互调失真产物的产生的天线交换开关的一个示例的框图；
图3是示出被配置用于双频带操作的无线设备的部分前端子系统的一个示例的图；
图4是示出被配置用于双频带操作的无线设备的部分前端子系统的另一示例的图；
图5是示出被配置用于双频带操作的无线设备的部分前端子系统的另一示例的电路图；
图6是示出被配置用于三频带操作的无线设备的部分前端子系统的另一示例的图；
图7是示出被配置用于四频带操作的无线设备的部分前端子系统的另一示例的图；
图8A是双向电磁耦合器的一个示例的框图；
图8B是双向电磁耦合器的另一示例的框图；
图8C是双向电磁耦合器的另一示例的框图；
图9A是用于电磁耦合器的可调节终端负载的一个示例的图。
图9B是用于电磁耦合器的可调节终端负载的另一示例的图；
图9C是用于电磁耦合器的可调节终端负载的另一示例的图；
图9D是用于电磁耦合器的可调节终端负载的另一示例的图；和
图10是包含多输出电磁耦合器的无线设备的一个示例的框图。
具体实施方式
例如包含移动电话的许多现代通信设备是多频带设备，其同时发送或接收不同频带中的信号，或者在同一频带内存在多个同时载波频率。新的移动电话标准正在出现，用于同时在多个载波频率上接收和/或发送数据。在移动电话应用中，准确监视和控制信号功率的能力可能是至关重要的。因此，可能期望使用电磁耦合器来测量各种不同载波频率处的信号功率。然而，当使用耦合器试图仅测量一个信号的功率时，同时存在两个(或更多个)信号可能引起干扰问题。具体地，一个发射信号的前向或反向功率的测量可能被例如前向方向上来自同一功率放大器或到同一天线的、可能由于操作中的附加发送信号而存在的其他信号污染，或者反向方向上被来自天线的接收信号和/或反射信号的组合污染。可直接应用对该问题的解决方案的一个特定应用是例如在蜂窝手持机中使用的LTE-高级上行链路载波聚合无线电接入技术的应用。
有几种途径以使用一个或多个电磁耦合器测量系统中的多个频率。例如，参考图1，示出了无线通信设备的一部分的示例，其中四端口电磁耦合器110被包含在信号路径120中，并且可用于测量信号功率。在图1所示的示例中，该系统包含其中连接电磁耦合器110的第一信号路径120，以及也被称为“分集”路径的第二信号路径122，以及第一和第二天线124、126，和选择性地将任一信号路径连接到任一天线的“天线交换”开关128。将两个天线124和126与天线交换开关128一起使用允许动态选择用于接收器中的发送或分集的最佳天线。
电磁耦合器110具有在输入端口112和输出端口114之间延伸的主传输线111、以及在耦合端口116和隔离端口118之间延伸的耦合线113。在所示的示例中，电磁耦合器110是双向耦合器，并且一对模式选择开关132、134被用于在前向功率检测模式和反向功率检测模式之间配置电磁耦合器。在前向功率检测模式中，当模式选择开关被致动以将隔离端口118连接到终端负载136a并将耦合端口116连接到耦合器输出触点138(如图1所示)时，电磁耦合器被配置为在耦合输出触点138处提供耦合信号，该耦合信号表示在输入端口112处接收的输入信号的信号功率。类似地，当被配置用于反向功率检测时，模式选择开关132和134被反转，以便将耦合端口116连接到终端负载136b(耦合端口116充当反向隔离端口)并将隔离端口118(充当反向耦合端口)连接到耦合器输出触点138。在该模式中，电磁耦合器110在耦合器输出触点138处提供在输出端口114处反射或接收的信号功率的指示。
如图1所示，在某些情况下，信号路径120上的信号包含多个输入频率或频带。在所示的示例中，存在两个输入频率，即F1和F2；然而，本领域技术人员将容易理解，可以存在多于两个输入频率，并且可以容易地修改这里公开的结构和方法以适应更多或更少的输入频率。如这里所使用的，术语“输入频率”旨在表示包括单载波频率或“音调”的RF信号，或者表示具有覆盖频率范围的某个、通常相对窄的、带宽的RF信号。
在诸如图1中所示的示例中，其中多个输入频率同时存在于信号路径120上，多个耦合信号也将同时存在于耦合器输出触点138处。因此，需要在耦合路径中的频率选择部件，以便能够区分不同频率的耦合信号，并提供每个单独输入频率的准确功率测量。因此，如图1所示，该系统可以包含连接到耦合器输出触点138的滤波器组140，滤波器组140允许电磁耦合器110提供多个输出，在这种情况下，与第一输入频率F1的信号功率的测量对应的“输出1”，以及与第二输入频率F2的信号功率的测量对应的“输出2”。因此，该示例中的滤波器组包含两个滤波器，一个具有通过第一输入频率F1并阻挡第二输入频率F2的通带f1，另一个具有通过第二输入频率F2并阻挡第一输入频率F1的通带f2。通常，需要这种滤波器组140在f1和f2之间具有大约30dB的隔离。这种对不同频率之间的高隔离要求可能在滤波器设计中提出重大挑战。
电磁耦合器的方向性取决于隔离端口处的终端阻抗。在双向电磁耦合器中，当前向耦合端口被配置用于耦合模式时，反向耦合端口使用被选择来为前向耦合端口提供最高方向性的阻抗而被终止，反之亦然。类似地，电磁耦合器的耦合因子是频率相关的。用于给定电磁耦合器的耦合因子是频率的对数函数(与频率成比例)，并且取决于耦合器的物理结构。例如，耦合因子取决于耦合器的线宽和长度以及主线和耦合线被设计成电容地和电感地彼此耦合的方式。因此，如下面进一步讨论的，为了同时检测多个不同频率处的功率，某些实施例提供终端阻抗或耦合器结构的可调节性，或者使用多个耦合器，每个耦合器针对特定输入频率进行优化。
可以实现各种布置以调谐和调节电磁耦合器，以同时优化多个不同输入频率处的功率检测。例如，某些可配置的电磁耦合器结合RF开关使用多个耦合线形成切换的耦合线网络，以允许在所感兴趣的频带中对具有期望耦合因子和方向性的多输出耦合器的优化。在这样的系统中，每个耦合线的长度或宽度，或每个耦合线相对于主耦合线的间隔，可以从一个耦合线部分到另一耦合线部分变化，以针对特定输入频率优化每个部分。另外，可调节终端负载可被用于针对特定输入频率优化由多个耦合线形成的不同耦合器的方向性。这些类型的耦合器布置可以提供高度灵活的耦合方案，该耦合方案可同时针对多个输入频率的耦合和检测被调谐和优化。然而，因为在公共主传输线上仍然可以同时存在多个输入频率，为了能够准确地测量与每个单独输入频率相关联的功率电平，在耦合路径上使用频率选择部件以将各种频率彼此分离。结果，这些系统可能受到由开关非线性和在耦合路径中对频率选择部件的需要而导致的性能限制。如上所述，为了在功率检测测量中实现期望的准确度，需要频率选择部件之间的相对高的隔离。设计和实现具有如此高隔离水平(例如，-30dB)的滤波器可能是具有挑战性的，特别是在一个输入频率可能相当接近另一输入频率的情况下。
另外，再次参考图1，在信号路径120上同时存在多个输入频率可能导致要求天线交换开关128具有非常好的线性，以避免由于信号失真和干扰导致的性能的显著降低。参考图2说明该问题。
参考图2，示出了天线交换开关128a的示例，其被配置为在两个天线124、126之间切换发送(Tx)和接收(Rx)路径。如图2所示，当多个输入频率(例如，频率1(Freql)和频率2(Freq2))同时存在于一个(或多个)发送路径(例如，如图2中所示的Tx1)上并通过开关128a一起传送时，开关128a的固有非线性特性产生互调失真(IMD)产物。这些可以是二阶、三阶或更高阶的互调产物的互调失真产物可能落入一个或多个预期的接收器频带中，导致接收器灵敏度降低。对于正发送到同一天线124或126的多个上行链路频率，这可能提出非常具有挑战性的问题。如果不是不可能的话，实现具有足够好的线性的天线交换开关128使得所产生的互调产物最小可能是非常困难的，特别是对于具有非常严格的性能和干扰规范的现代无线通信标准。
因此，尽管如上所述及其变型那样的单个多输出电磁耦合器的使用在某些应用中可能是期望的和有用的，但是存在可能不期望通过同一路径(同一耦合器和同一天线交换或其他开关)的多频发送的其他情况。因此，某些方面和实施例针对电磁耦合器和开关以及避免有问题的场景的频率复用滤波器(例如，双工器、三工器或四工器)的布置。这里公开的耦合布置的示例避免了在电磁耦合器的输出端口处对滤波器(或其他频率选择部件)的需要，并且通过将信号分离到多个路径来降低对IMD产物产生的开关线性要求，使得一个输入频率将路经耦合器和开关端口，然后通过多路复用滤波器组合到公共天线中或通过不同的天线发送。
耦合路径中对滤波器的需要可能增加实现的成本并显著增加设计的规模。另外，滤波器将使用频率限制在滤波器的通带。在表面声波(SAW)滤波器的情况下，通带的带宽可能非常窄并严重限制给定设计的使用。方面和实施例提供了通过消除在耦合路径中使用滤波器以使得耦合器在任何频率下可操作来避免这些缺点和限制的耦合方案。此外，通过避免同时将多个输入频率传播到耦合器之后的同一开关端口，也避免了在开关中产生IMD产物。因此，该设计可以不需要可能无法获得的具有极高线性的天线交换开关(或其他开关)。例如，对于LTE应用，线性要求可高达+94dBm IP3，而目前最先进的双刀双掷(DPDT)天线交换开关只能达到约75至80dBm IP3。例如，利用这里公开的方法和布置，可以使用现有的DPDT开关并且实现满足诸如LTE的无线通信标准的IMD要求所必需的性能。
某些实施例包含使用多个耦合器、多个天线交换开关和多个双工器(或其他更高阶的多路复用滤波器)以将每个输入频率分离到单独的路径中。实施例利用开关之间、不同天线之间以及耦合端口处的开关网络之间的隔离来维持期望的隔离水平，以在每个输入频率处分离耦合信号。将输入频率分离到天线交换开关的每个端口中降低了天线交换开关中的线性要求，使得更容易满足对接收灵敏度的系统级要求。另外，各种实现方式包含双向耦合器以允许前向和反向功率检测，可选地结合允许针对前向和反向检测模式单独优化终端阻抗的可调节终端负载。
参考图3，示出了包含一对天线124、126并被配置用于双频带(例如，高频带和低频带)操作的无线设备的部分前端子系统的示例。在所示的示例中，子系统包含用于低频带输入频率(f1或f2)和高频带输入频率(f3或f4)中的每个的主发送路径302和分集路径304。一对天线交换开关128经由一对双工器306将高频带和低频带信号复用到两个天线124、126上。在某些示例中，例如，可以使用集成的无源器件而不是表面声波器件来实现双工器306。如所示出的，专用电磁耦合器308a、308b分别连接在低频带输入频率和高频带输入频率的每个的主发送路径302中。在所示的示例中，电磁耦合器308a、308b是双向的，并且因此每个都连接到输出开关电路310，输出开关电路310允许前向或反向耦合端口的任一个连接到(耦合器308a的)耦合器输出触点312a或(耦合器308b的)耦合器输出触点312b，并且允许前向或反向隔离端口连接到终端负载314，类似于上面参考图1所讨论的操作。在图3所示的示例中，输出开关电路310被图示为单刀双掷(SPDT)开关；然而，鉴于本公开的益处，如本领域技术人员将理解的，可以实现各种其他开关配置。因此，该子系统中的耦合器输出316包含低频带耦合输出信号(输出1)和高频带耦合输出信号(输出2)，而不需要耦合路径中的滤波器，因为各个耦合器308a和308b和发送路径302被用于低频带输入频率和高频带输入频率。
图3中所示的配置及其变型可以提供同时双频带操作；然而，在给定时间存在多于一个低频带或高频带输入频率的情况下可能出现一些问题。例如，参考图4，在某些情况下，可能存在同时发送的多个低频带输入频率(例如，f1和f2)或多个高频带输入频率(f3和f4)。在这种情况下，滤波器318a和318b分别连接到耦合器输出触点312a和312b，以将每个频带内的多个输入频率彼此分离。另外，如上所述，在单个频带内存在多个输入频率导致在天线交换开关128的相同端口处同时存在这些多个输入频率，这可能由于互调失真产物或对天线交换开关的无法实现的线性要求而导致接收器性能的不可接受的恶化。
因此，某些实施例提供了解决方案，其中每个输入频率被定向为沿着其自己的发送路径并且通过用于功率检测的单独的电磁耦合器。该配置的一个示例如图5所示。这种布置提供多个发送路径和多个耦合器，以适应在一个或多个频带中的相应数量的多个输入频率，并且避免在耦合路径中对滤波器的需要以及在任何天线交换开关的同一端口上同时存在两个或更多个输入频率。
参考图5，示出了适应四个输入频率即两个低频带输入频率(f1和f2)和两个高频带输入频率(f3和f4)的实现方式。在该示例中，提供了四个耦合器308a-308d，每个输入频率一个。这四个耦合器308a-308d中的每个是设计用于其相应的输入频率的相对窄带耦合器。如图所示，每个耦合器308a-308d的主传输线320连接到天线交换开关128中的一个的对应的输入端口322。因此，每个输入频率f1、f2、f3和f4被提供给单独的耦合器和天线交换开关128中的一个的对应的端口322。因此，多个输入频率不同时提供给任何天线交换开关128的同一端口，并且不同时耦合到任何电磁耦合器308a-308d的同一耦合端口上。耦合路径包含开关网络324，其允许在耦合器输出316处提供与输入频率中的每个对应的耦合信号。在所示的示例中，开关网络包含用于每个频带的耦合器开关326(即，在低频带输入频率的信号路径中的电磁耦合器308a和308b连接到一个耦合器开关326，并且在高频带输入频率的信号路径中的电磁耦合器308c和308d连接到另一耦合器开关326)和输出开关328。在该示例中，耦合器开关326是双刀四掷开关，因为每个都连接到两个双向电磁耦合器的前向和反向耦合端口；然而，鉴于本公开的益处，如本领域技术人员将理解的，可以实现各种其他配置。同样在所示的示例中，输出开关328是双刀四掷开关，被配置为对两个频带(低频带和高频带)中的每个提供一个耦合输出信号(输出1和输出2)；然而，鉴于本公开的益处，如本领域技术人员将理解的，可以实现各种其他配置。
图5中所示的子系统实现方式被配置用于双频带操作(例如，如所示的低频带和高频带)和每个频带中的两个输入频率。然而，这里公开的构思可以容易地扩展到一个或多个频带中的任一个中的超过两个的频带或超过两个的输入频率。
例如，图6示出了配置用于三频带操作的实现方式，所述三频带包含低频带、中频带和高频带，在每个频带中具有两个输入频率。在这种情况下，图3-5中所示的双工器306用三工器330代替，以适应三个操作频带。在图6所示的示例中，输出开关328a是三刀六掷开关，以允许耦合器输出316对每个频带一次包含一个耦合信号；然而，鉴于本公开的益处，如本领域技术人员将理解的，可以实现各种其他配置。
图7示出了被配置用于四频带操作的实现方式的另一示例，所述四频带包含低频带、中频带、高频带和超高频带，在每个频带中具有两个输入频率。在该示例中，图6中示出的三工器330用四工器332代替，以适应四个操作频带。另外，在该示例中，输出开关328b是四刀八掷开关，以允许耦合器输出316对每个频带一次包含一个耦合信号；然而，鉴于本公开的益处，如本领域技术人员将理解的，可以实现各种其他配置。
在图5-7中所示的每个示例及其变型中，通过利用不同天线124和126之间的自然隔离(例如，大约10dB)、在开关网络324中的开关326或328之间的隔离(例如，大约20dB)、以及天线交换开关128的端口之间的隔离、以及针对每个输入频率通过使用不同的和物理上分离的发送路径实现的自然隔离(大约30dB)，来实现与不同输入频率对应的耦合信号之间的期望隔离。因此，可以在耦合路径中不使用滤波器的情况下，实现与不同输入频率对应的不同耦合信号之间的高水平隔离或区分。如上所述，这种布置提供了放宽对天线交换开关的线性要求的附加益处，因为在同一开关端口处不同时提供多个输入频率。
如上所述，在某些实施例中，电磁耦合器308是双向耦合器。可以以各种不同的方式实现双向电磁耦合器。例如，图8A示出了其中双向电磁耦合器400a包含主传输线402、耦合传输线404和连接到耦合传输线的终端电路406的实现方式。在该示例中，终端电路406包含一对单刀双掷开关408，其分别将双向电磁耦合器400a的第一和第二耦合端口410a、410b连接到终端负载314或耦合器输出316。对于在图中从左到右沿主传输线402的传输信号流，双向电磁耦合器400a被示出配置用于前向功率检测，其中第一耦合端口410a在耦合器输出316处提供信号OUT1，并且在该配置中充当隔离端口的第二耦合端口410b连接到具有终端阻抗值Z2的终端负载。将一对开关408致动成相反的配置，其中第一耦合端口410a连接到具有阻抗值Z1的终端负载，并且第二耦合端口410b在耦合器输出316处提供信号OUT2，将双向电磁耦合器配置用于反向功率检测。如本领域技术人员将理解的，例如，该对单刀双掷开关408可以由双刀双掷开关代替。在图8A中，双向电磁耦合器400a被图示为具有两个终端负载314；然而，这两个终端负载可以由在前向和反向功率检测模式之间共享的单个终端负载314代替。在某些示例中，双向电磁耦合器400a可以包含可调节的单个终端负载314，使得其可以根据功率检测的模式或操作的频率来呈现两个不同的阻抗值Z1或Z2。
图8B示出了双向电磁耦合器400b的另一示例，其包含一对耦合传输线404a、404b，以允许同时前向和反向耦合以及功率检测。如图所示，第一耦合传输线404a被连接到耦合器输出316(提供信号OUT1)和具有阻抗值Z2的终端负载314，并且第二耦合传输线404b类似地被连接到耦合器输出316(提供信号OUT2)和具有阻抗值Z1的终端负载314。该配置消除了对开关408的需要并允许同时前向和反向功率检测。
图8C示出了图8B中所示的示例的变型。在图8B中，耦合传输线404a和404b位于主传输线402的任一侧。在图8C所示的示例中，耦合传输线404a和404b位于主传输线402的同一侧，并且每个连接到终端负载314和耦合器输出316。类似地，这种布置允许同时前向和反向功率检测。
可以使任何终端负载314可调节以针对特定输入频率或操作频带优化性能。在一些示例中，可以通过提供诸如可调谐或可变电容器、电感器或电阻器的一个或多个可调谐阻抗元件来实现可调节终端负载314。在其他示例中，可以通过提供其中任何一个都可以具有固定值或可变值的无源阻抗元件的开关网络来实现可调节终端负载314。图9A-9D示出了可切换阻抗网络的各种示例，其可被用于实现这里公开的电磁耦合器的任何示例中的任何终端负载314。
参考图9A，在一个示例中，可调节终端负载314a包含多个可切换臂420。在该示例中，每个臂包含电容器422、电感器424和电阻器426的串联组合。然而，如本领域技术人员将理解的，可以实现许多变型。例如，臂420的任何一个或多个可包含一个或多个无源或有源电容、电阻或电感部件或其任何组合，并且臂420的配置不限于图9A中所示的特定示例。电容器422、电感器424或电阻器426中的任何一个在不同的臂420之间可以具有不同的值。可致动多个开关428以连接一个或多个臂420的任何组合，以向可调节终端负载314a提供期望阻抗值。
图9B示出了另一示例，其中可调节终端负载314b包含阻抗网络430和开关网络434，阻抗网络430包含多个阻抗元件432，开关网络434包含多个开关428，开关428可选择性地将阻抗元件432中的任何一个或多个连接在一起，以实现用于可调节终端负载314b的期望阻抗值。阻抗元件432可包含任何一个或多个有源或无源电阻、电容或电感部件，或其任何组合。开关网络434中的多个开关428可以被单独地或一起致动。
如图9C所示，在另一示例中，可调节终端负载314c可包含终端阻抗电路436，终端阻抗电路436包含开关428和无源阻抗元件R1a至R1n、L1a至L1n和C1a至C1n。开关428中的每个可以选择性地将相应的无源阻抗元件切换到提供给电磁耦合器的隔离端口的终端阻抗。在图9C所示的示例中，终端阻抗电路436的开关428包含彼此串联的三组并联开关。使开关组与其他并联开关组并联可以增加由终端阻抗电路436提供的可能的终端阻抗值的数量。例如，当终端阻抗电路436包含三组彼此串联的三个并联开关时，终端阻抗电路可以通过使每组开关中的一个或多个开关接通而其余开关关断，来提供(343)不同的终端阻抗值。在图9C所示的示例中，终端阻抗电路436包含串联电路和开关，每个串联电路包含无源阻抗元件，开关与包含其他无源阻抗元件和其他开关的其他串联电路并联。例如，包含开关428和电阻器R1a的第一串联电路与包含另一开关428和电阻器R1b的第二串联电路并联。终端阻抗电路436还包含开关428，以将电感器L1a至L1n切换为与一个或多个电阻器R1a至R1n串联或者互相并联。例如，开关428还可以将电容器C1a至C1n切换为与一个或多个RL电路串联或彼此并联。
终端阻抗电路436可以包含具有任意值、二进制加权值、用于补偿变化的值、用于特定应用的值等或其任何组合的无源阻抗元件。虽然终端阻抗电路436可以提供RLC电路，但可以配置电路元件的任何合适的组合，诸如一个或多个电阻器、一个或多个电感器、一个或多个电容器、一个或多个RL电路、一个或多个RC电路、一个或多个LC电路或一个或多个RLC电路，以提供期望的终端阻抗。电路元件的这种组合可以以任何合适的串联和/或并联组合布置。
图9D示出了可调节终端负载314d，其被实现为图9C中所示的示例的变型。在图9C中，终端阻抗电路436中的每个无源阻抗元件可单独地利用相关联的开关428切换。图9D示出了终端阻抗电路436的另一示例，其中一些无源阻抗元件可以单独地切换，而其他无源阻抗元件通过单个开关作为组一起切换。例如，开关438切换串联RLC组合。图9D还示出了不同的无源阻抗元件可以彼此成比例(例如，电容器0.1C和0.2C；电阻器0.1R、0.2R和0.4R)，并且可以选择性地单独地或彼此并联地切换。例如，这种阻抗元件可被用于补偿工艺变化或配置用于某些应用的电子系统。
例如，开关428和438可以由场效应晶体管实现。替代地或附加地，一个或多个开关428、438可以由MEMS开关、熔丝元件(例如，熔丝或反熔丝)或任何其他合适的开关元件实现。
虽然图9A-9D中示出的各种可调节终端负载包含开关，但是可调谐终端负载可以替代地或附加地由其他可变阻抗电路提供。例如，可调节终端负载可以使用阻抗元件，该阻抗元件具有作为提供给阻抗元件的信号的函数而变化的阻抗。作为一个示例，以线性操作模式操作的场效应晶体管可提供取决于提供给其栅极的电压的阻抗。作为另一示例，变容二极管可以提供作为提供给变容二极管的电压的函数的可变电容。
因此，方面和实施例提供了耦合方法和电路布置，其可以允许在多个输入频率处和多个频带中同时进行功率检测和操作，而无需在耦合路径中使用滤波器并且不对天线交换开关施加不合理的线性要求。如上所述，耦合器308中的每个可以是具体针对其相应的输入频率设计的窄带频率选择耦合器。例如，可以优化每个耦合器308以具有期望的耦合因子，并且可以调谐终端阻抗，使得可以针对其相应的输入频率优化每个耦合器的方向性。这允许在每个感兴趣的频带处实现高性能和准确的功率检测。另外，因为通过专用信号路径提供每个输入频率，所以可以在不会在天线交换开关128处引入互调失真产物的情况下，完成多个频率的同时检测/测量和同时发送。因此，可以放宽对天线交换开关的线性要求。因此，方面和实施例有利地在天线交换架构中提供同时的多频精确功率检测。
这里公开的耦合布置的实施例可以在各种不同的电子设备或模块中实现，所述电子设备或模块包含例如独立的RF耦合器、天线开关模块、组合RF耦合器和天线开关模块的模块、阻抗匹配模块、天线调谐模块或无线设备(例如，蜂窝电话、平板电脑等)。电子设备的示例可以包含但不限于消费电子产品、消费电子产品的零部件、电子测试设备、诸如基站的蜂窝通信基础设施等。此外，电子设备可以包含未完成的产品。
图10是根据某些实施例的包含耦合器模块502的无线设备500的框图。无线设备500可以是蜂窝电话、智能电话、平板电脑、调制解调器、通信网络或配置用于语音和/或数据通信的任何其他便携式或非便携式设备。如上所述，无线设备500包含接收和发送功率信号的天线124和126。
收发器504被配置为产生用于发送的信号和/或处理接收的信号。在一些实施例中，发送和接收功能可以在分开的部件(例如，发送模块和接收模块)中实现，或者在同一模块中实现。
被产生以用于发送的信号由功率放大器(PA)模块506接收，功率放大器(PA)模块506可以包含一个或多个PA'，以放大来自收发器504的一个或多个产生的信号。功率放大器模块506可用于放大各种各样的RF或其他频带的发送信号。例如，功率放大器模块506可以接收使能信号，该使能信号可以用于使功率放大器的输出脉动以帮助发送无线局域网(WLAN)信号或任何其他合适的脉冲信号。功率放大器模块506可以被配置为放大各种类型的信号中的任何一种，所述信号包含例如全球移动系统(GSM)信号、码分多址(CDMA)信号、W-CDMA信号、长期演进(LTE)信号或EDGE信号。在某些实施例中，功率放大器模块506和包含开关等的相关部件可以使用例如pHEMT或BiFET晶体管制造在GaAs衬底上，或者使用CMOS晶体管制造在硅衬底上。如上所述，功率放大器模块506可以被配置为向包含适当数量的电磁耦合器308的耦合器模块502提供一个或多个输入频率，其中电磁耦合器308的数量取决于预期的输入频率的数量。
例如，如上所述，天线开关模块508可以包含一个或多个天线交换开关128，并且被配置为选择性地将输入频率耦合到天线124、126中的一个，和/或在发送和接收模式之间切换。如图10所示并且如上所述，在某些示例中，天线124、126都接收经由天线开关模块508提供给收发器504的信号，并且还经由收发器504、功率放大器模块506、耦合器模块502和天线开关模块508从无线设备500发送信号。
耦合器模块502可用于测量来自功率放大器模块506的发送功率信号，并将一个或多个耦合信号(耦合器输出316)提供给传感器模块510。传感器模块510可进而将信息发送到收发器504，并且/或者直接发送到功率放大器模块506作为用于进行调节以调整功率放大器模块506的功率电平的反馈。以这种方式，耦合器模块502可被用于提高/降低具有相对低/高功率的发送信号的功率。然而，应当理解，可以在各种其他实现方式中使用耦合器模块502。
在其中无线设备500是具有时分多址(TDMA)架构的移动电话的某些实施例中，耦合器模块502可以有利地管理来自功率放大器模块806的RF发送功率信号的放大。在具有时分多址(TDMA)架构(诸如那些在全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)和宽带码分多址(W-CDMA)系统中找到的架构)的移动电话中，功率放大器模块506可被用于在功率对时间的规定限制内上下移动功率包络。例如，可以为特定移动电话分配针对特定频率信道的发送时隙。在这种情况下，可利用功率放大器模块506来帮助随时间调整一个或多个RF功率信号的功率电平，以便在分配的接收时隙期间防止来自发送的信号干扰，并降低功耗。如上所述，在这样的系统中，耦合器模块502可被用于测量功率放大器输出信号的功率，以帮助控制功率放大器模块506。
由天线124、126接收的信号可以经由天线开关模块508提供给低噪声放大器(LNA)模块512，低噪声放大器(LNA)模块512可以包含一个或多个放大器。接收的信号由低噪声放大器模块512放大，然后提供给收发器504。
仍然参考图10，无线设备500还包含电力管理系统514，其连接到收发器504，收发器504管理用于无线设备的操作的电力。电力管理系统514还可以控制基带子系统516和无线设备500的其他部件的操作。在某些示例中，电力管理系统514包含或连接到诸如向无线设备500提供电力的电池(未示出)电源。电力管理系统514还可以包含可以控制信号的发送的一个或多个处理器或控制器。
在一个实施例中，基带子系统516连接到用户接口518，以便于向用户提供的和从用户接收的语音和/或数据的各种输入和输出。基带子系统516还可以连接到存储器520，存储器520被配置为存储数据和/或指令以便于无线设备的操作，和/或为用户提供信息的存储。
已经描述了至少一个实施例的以上几个方面，应当理解，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这些改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分，并且旨在落入本发明的范围内。因此，前面的描述和附图仅作为示例，并且应当理解，这里讨论的方法和装置的实施例在应用上不限于本说明书中阐述的、或者在附图中示出的构造细节和部件布置。该方法和设备能够在其他实施例中实现并且能够以各种方式实践或实施。这里提供具体实现方式的示例仅用于说明性目的，而不旨在限制。而且，本文这里使用的措辞和术语是用于描述的目的，而不应被视为限制。这里使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变型意味着包含其后列出的项目及其等同物以及附加项目。对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个和所有所描述的术语中的任何一种。本发明的范围应该由所附权利要求及其等同物的适当解释来确定。

Claims (20)

1.一种无线设备前端装置，被配置用于使用多个天线的多频操作并且具有天线交换架构，所述装置包括：
天线开关模块，其具有分别用于连接到第一和第二天线的第一和第二天线触点，并且包含多个天线交换开关，每个天线交换开关连接到所述第一和第二天线触点；
耦合器组件，其包含多个电磁耦合器，每个电磁耦合器具有被配置为接收唯一频率的输入信号的输入端口、耦合端口、连接到所述多个天线交换开关中的一个的输出端口以及隔离端口，每个电磁耦合器被配置为响应于在输入端口处接收到输入信号而在耦合端口处提供耦合信号；
终端网络，其包含多个终端负载；以及
输出开关网络，其被配置为选择性地将所述多个电磁耦合器中的每个的耦合端口连接到耦合器输出组以在所述耦合器输出组处提供耦合信号，并选择性地将所述多个电磁耦合器中的每个的隔离端口连接到所述多个终端负载中的一个。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述耦合器输出组包含与所述多个电磁耦合器的一半对应的许多耦合器输出触点。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个天线交换开关中的每个是双刀双掷开关，并被连接到所述多个电磁耦合器中的两个。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个电磁耦合器包含至少四个电磁耦合器，所述至少四个电磁耦合器中的两个被配置为接收第一频带中的输入信号，并且所述至少四个电磁耦合器中的另外两个被配置为接收在高于第一频带的第二频带中的输入信号，第一和第二频带在频率上不重叠。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述天线开关模块还包含连接在所述多个天线交换开关和所述第一天线触点之间的第一双工器、以及连接在所述多个天线交换开关和所述第二天线触点之间的第二双工器。
6.如权利要求4所述的装置，其中，所述多个电磁耦合器还包含附加的一对电磁耦合器，其被配置为接收与所述第一和第二频带不同的第三频带中的输入信号。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述天线开关模块还包含连接在所述多个天线交换开关和所述第一天线触点之间的第一三工器、以及连接在所述多个天线交换开关和所述第二天线触点之间的第二三工器。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述多个终端负载的每个终端负载具有可调节阻抗。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述多个电磁耦合器中的每个是双向的，并且其中所述输出开关网络还被配置为在前向功率检测模式和反向功率检测模式之间切换所述多个电磁耦合器的操作。
10.一种无线设备前端装置，被配置用于使用多个天线的多频操作并且具有天线交换架构，该装置包括：
天线开关模块，具有分别用于连接到第一和第二天线的第一和第二天线触点，并且包含连接到所述第一和第二天线触点的第一天线交换开关和连接到所述第一和第二天线触点的第二天线交换开关，所述第一和第二天线交换开关是双刀双掷开关；
第一电磁耦合器，具有被配置为接收第一输入信号的第一输入端口、被配置为响应于在所述第一输入端口处接收到第一输入信号而提供第一耦合信号的第一耦合端口、被连接到所述第一天线交换开关的第一输出端口以及第一隔离端口；
第二电磁耦合器，具有被配置为接收第二输入信号的第二输入端口、被配置为响应于在所述第二输入端口处接收到第二输入信号而提供第二耦合信号的第二耦合端口、被连接到所述第二天线交换开关的第二输出端口以及第二隔离端口；
第三电磁耦合器，具有被配置为接收第三输入信号的第三输入端口、被配置为响应于在所述第三输入端口处接收到第三输入信号而提供第三耦合信号的第三耦合端口、被连接到所述第一天线交换开关的第三输出端口以及第三隔离端口；
第四电磁耦合器，具有被配置为接收第四输入信号的第四输入端口、被配置为响应于在所述第四输入端口处接收到第四输入信号而提供第四耦合信号的第四耦合端口、被连接到所述第二天线交换开关的第四输出端口以及第四隔离端口，所述第一、第二、第三和第四输入信号具有不同的频率；
终端网络，其包含第一终端负载、第二终端负载、第三终端负载和第四终端负载；以及
输出开关网络，其被配置为选择性地将第一和第二耦合端口连接到第一耦合器输出触点以在第一耦合器输出触点处提供第一和第二耦合信号，选择性地将第三和第四耦合端口连接到第二耦合器输出触点以在第二耦合器输出触点处提供第三和第四耦合信号，并且选择性地将第一终端负载连接到第一隔离端口、将第二终端负载连接到第二隔离端口、将第三终端负载连接到第三隔离端口以及将第四终端负载连接到第四隔离端口。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述第一、第二、第三和第四终端负载是可调节的。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述第一、第二、第三和第四终端负载中的每个包含多个可切换无源阻抗元件，所述多个可切换无源阻抗元件包含至少一个电阻元件和一个或多个电容或电感元件。
13.如权利要求10所述的装置，其中所述第一、第二、第三和第四电磁耦合器中的每个是双向的，并且其中所述输出开关网络还被配置为在前向功率检测模式和反向功率检测模式之间切换所述第一、第二、第三和第四电磁耦合器的操作。
14.如权利要求10所述的装置，其中，所述天线开关模块还包含连接在所述第一和第二天线交换开关与所述第一天线触点之间的第一双工器，以及连接在所述第一和第二天线开关与所述第二天线触点之间的第二双工器。
15.如权利要求10所述的装置，其中，所述第一和第二输入信号在第一频带内，并且所述第三和第四输入信号在高于所述第一频带的第二频带内，并且其中所述第一和第二频带在频率上不重叠。
16.如权利要求15所述的装置，其中，所述天线开关模块还包含连接到所述第一和第二天线触点的第三天线交换开关，所述装置还包括：
第五电磁耦合器，其具有被配置为接收第五输入信号的第五输入端口、被配置为响应于在所述第五输入端口处接收到第五输入信号而提供第五耦合信号的第五耦合端口、被连接到第三天线交换开关的第五输出端口以及第五隔离端口；以及
第六电磁耦合器，其具有被配置为接收第六输入信号的第六输入端口、被配置为响应于在所述第六输入端口处接收到第六输入信号而提供第六耦合信号的第六耦合端口、被连接到第三天线交换开关的第六输出端口以及第六隔离端口，所述第五和第六输入信号处于与所述第一和第二频带不同的第三频带中。
17.如权利要求16所述的装置，其中，所述终端网络还包含第五终端负载和第六终端负载，并且其中，所述输出开关网络还被配置为选择性地将所述第五耦合端口连接到第三耦合器输出触点、选择性地将所述第五终端负载连接到第五隔离端口、选择性地将所述第六耦合端口连接到第三耦合器输出触点以及选择性地将所述第六终端负载连接到第六隔离端口。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述天线开关模块还包含连接在所述第一、第二和第三天线交换开关与所述第一天线触点之间的第一三工器，以及连接在所述第一、第二和第三天线开关与所述第二天线触点之间的第二三工器。
19.一种无线设备，包括：
第一和第二天线；
天线开关模块，其具有分别连接到所述第一和第二天线的第一和第二天线触点，并且包含多个天线交换开关，每个天线交换开关连接到所述第一和第二天线触点；
多个电磁耦合器，每个电磁耦合器具有被配置为接收唯一频率的输入信号的输入端口、耦合端口、连接到所述多个天线交换开关中的一个的输出端口以及隔离端口，每个电磁耦合器被配置为响应于在输入端口处接收到输入信号而在耦合端口处提供耦合信号；
终端网络，其包含多个终端负载；
输出开关网络，其被配置为选择性地将所述多个电磁耦合器中的每个的耦合端口连接到耦合器输出组以在所述耦合器输出组处提供耦合信号，并选择性地将所述多个电磁耦合器中的每个的隔离端口连接到所述多个终端负载中的一个；
收发器，其被配置为产生输入信号；以及
功率放大器模块，连接在所述收发器和多个电磁耦合器之间，并且被配置为接收和放大输入信号。
20.如权利要求19所述的无线设备，还包括传感器模块，所述传感器模块耦合到所述耦合器输出组，并被配置为接收和处理耦合信号。
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