CN114301493A - 双重平衡双工器的泄漏和噪声消除 - Google Patents

双重平衡双工器的泄漏和噪声消除 Download PDF

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Abstract

本公开涉及双重平衡双工器的泄漏和噪声消除。本发明描述了用于改进经由一个或多个共享天线通过一个或多个无线网络进行通信的收发器的发射信号和接收电路之间的电气隔离的系统和方法。该收发器可包括隔离电路，以便于使发射信号与接收电路隔离。然而，发射信号的泄漏电流和噪声信号可能出现在接收电路中。该泄漏电流或噪声信号在接收电路中的存在可造成对接收信号的干扰。这样，隔离电路可受益于发射信号和接收电路之间的附加隔离，以减小泄漏电流和噪声信号对接收信号的影响。

Description

双重平衡双工器的泄漏和噪声消除
背景技术
本公开整体涉及无线通信系统，并且更具体地涉及使无线通信设备中的接收器与发射信号隔离。
本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。该讨论被认为有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解，应就此而论阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的认可。
电子设备每天正被越来越多地用于在用户之间传输数据，控制智能家居设备，流传输电影和节目等。随着使用电子设备传送的数据量不断增加，保持所传送数据的完整性变得越来越重要。例如，在电子设备中，发射器和接收器可耦接到一个或多个天线以使得该电子设备能够发射和接收无线信号。为了增加能够发送和接收的数据量并且减少发送和接收数据之间的时间，电子设备可经由频分双工(FDD)来实现全双工操作(例如，在接收数据的同时发送数据)。即，发射信号可在第一频率范围内经由一个或多个天线来发送，而接收信号可在不同于第一频率范围的第二频率范围内经由一个或多个天线来接收。为了实现这些FDD全双工操作，电子设备可包括隔离电路，该隔离电路使发射信号与接收器隔离并且使接收信号与发射器隔离。
发射器包括将发射信号放大的功率放大器，使得发射信号可以足够的发射功率提供给一个或多个天线。然而，放大器可能向发射信号引入噪声(例如，在接收频带中)，这可能造成在电子设备的接收器处的干扰以及数据可靠性降低。
此外，某些电子设备可使用可使发射器与接收信号隔离并且使接收器与发射信号隔离的电子部件(例如，平衡-不平衡转换器)。然而，由于现实世界电子部件的非理想特性，电子部件可能在发射信号和接收器之间提供不太理想的隔离。这种不太理想的隔离可导致发射信号泄漏到接收器，从而可造成接收器处的干扰。
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
在一些实施方案中，隔离电路可在发射电路和接收电路之间扩展一个或多个辅助信号路径，以减小泄漏电流和/或噪声信号在接收信号中的影响。此类辅助信号路径可从发射电路向接收电路提供一个或多个反馈信号以消除泄漏电流和/或噪声信号。该一个或多个反馈信号可包括发射信号的经调整部分。该辅助信号路径可各自包括相位调整电路。例如，第一辅助信号路径可提供相比于发射信号180度反相的第一反馈信号以消除泄漏电流。在一些实施方案中，该辅助信号路径还可包括增益调整电路。增益调整电路可调整第一反馈信号的电流或振幅以减小或消除泄漏电流。
在不同的实施方案中，第一辅助信号路径可在PA之前(例如，PA的输入节点)或PA之后(例如，PA的输出节点)连接到发射电路。在第一实施方案中，第一辅助信号路径在PA之前连接到发射电路。第一反馈信号可提供发射信号的经调整部分以用于消除接收电路处的泄漏电流。第一辅助信号路径可以包括相位调整电路和/或增益调整电路，以提供用于消除泄漏电流的发射信号的经调整部分。
在第二实施方案中，第一辅助信号路径在PA之后连接到发射电路。第一反馈信号可提供发射信号的经调整部分以及噪声信号(例如，由PA产生)以用于消除接收电路处的泄漏电流。第一辅助信号路径可以包括相位调整电路和/或增益调整电路，以提供用于消除泄漏电流的发射信号的经调整部分。此外，在第二实施方案中，第一辅助信号路径可包括带通滤波器以防止噪声信号使第一反馈信号失真。即，带通滤波器可以允许发射频带内的第一反馈信号的一部分消除泄漏电流，并防止来自接收电路的发射频带外的第一反馈信号的一部分。
在第三实施方案中，隔离电路可在发射电路和接收电路之间扩展第二辅助信号路径以减少或消除噪声信号。该第二辅助信号路径可从发射电路向接收电路提供第二反馈信号，以在接收频带内消除发射信号的噪声信号。该第二反馈信号可包括发射信号的不同的经调整部分，以消除接收电路处的噪声信号。该第二辅助信号路径可包括相位调整电路和/或增益调整电路，以提供用于消除接收电路处的噪声信号的发射信号的经调整部分。
在一个实施方案中，一种射频收发器电路可包括第一平衡-不平衡转换器和第二平衡-不平衡转换器。该第一平衡-不平衡转换器和该第二平衡-不平衡转换器可电耦接到一个或多个天线。该射频收发器电路还可包括电耦接到该第一平衡-不平衡转换器的发射电路。该发射电路可被配置为经由该一个或多个天线发送发射信号。该射频收发器电路可包括接收电路。该接收电路可电耦接到该第二平衡-不平衡转换器。此外，该接收电路可使用该一个或多个天线来接收接收信号。该射频收发器电路还可包括相位调整电路。该相位调整电路可电耦接在该发射电路和该第二平衡-不平衡转换器之间。该相位调整电路可调整反馈信号的相位。此外，该相位调整电路可从发射电路向第二平衡-不平衡转换器提供反馈信号，以补偿在经由一个或多个天线发送发射信号时由发射电路产生的泄漏信号或噪声信号。
在另一实施方案中，一种电子设备可包括一个或多个天线。该电子设备还可包括用于向该一个或多个天线发送发射信号的发射电路。接收电路被配置为从该一个或多个天线接收接收信号。该电子设备还可包括隔离电路，该隔离电路用于在发射信号和接收电路之间提供电气隔离。此外，该隔离电路可在接收信号与发射电路之间提供电气隔离。该电子设备还可包括发射电路和接收电路之间的反馈路径。该反馈路径可从发射电路向接收电路提供反馈信号。该电子设备还可包括设置在反馈路径上的相位调整电路。该相位调整电路可调整反馈信号的相位，以补偿在向一个或多个天线发送发射信号时由发射电路产生的泄漏信号或噪声信号。
在另一个实施方案中，该电子设备可包括天线装置、用于经由天线装置发射发射信号的装置、用于经由天线装置接收接收信号的装置以及用于使接收装置与发射信号隔离的装置。该隔离装置可包括用于将从发射装置向接收装置提供反馈信号的装置。此外，该隔离装置可包括用于调整反馈信号的相位以补偿在经由天线装置发射发射信号时由该发射装置产生的泄漏信号或噪声信号的装置。
对上述特征的各种改进可能相对于本发明的各个方面而存在。也可在这些各个方面中加入其他特征。这些改进和附加特征可以单独存在，也可以任何组合的形式存在。例如，下面讨论的与一个或多个所示实施方案相关的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本发明上述方面的任何一个中。上文所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开实施方案的特定方面和上下文，并不限制要求保护的主题。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考下文所述的附图时可更好地理解本公开的各个方面。
图1是根据本公开的实施方案的电子设备的框图。
图2是表示图1的电子设备的实施方案的笔记本电脑的透视图。
图3是表示图1的电子设备的另一个实施方案的手持设备的前视图。
图4是表示图1的电子设备的另一个实施方案的另一台手持设备的前视图。
图5是表示图1的电子设备的另一个实施方案的台式计算机的前视图。
图6是表示图1的电子设备的另一个实施方案的可穿戴电子设备的透视图。
图7是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的示例性收发器电路的框图。
图8A是根据本公开的实施方案的图7的示例性收发器电路的接收电路的框图。
图8B是根据本公开的实施方案的图7的示例性收发器电路的发射电路的框图。
图9是根据本公开的实施方案的图7的示例性收发器电路的示意图。
图10是具有反馈路径的图9的收发器电路的实施方案的示意图，该反馈路径减少或补偿从发射电路到接收电路的泄漏信号。
图11是具有反馈路径的图9的收发器电路的实施方案的示意图，该反馈路径减少或补偿从发射电路到接收电路的泄漏信号，其中该泄漏信号包括噪声信号。
图12是具有反馈路径的图9的收发器电路的实施方案的示意图，该反馈路径减少或补偿由发射电路在接收电路处产生的噪声信号。
图13是根据图10和图12的实施方案的使用两个反馈路径减少或补偿接收电路处的与发射信号相关联的泄漏和噪声信号的图1的电子设备的收发器电路的示例性实施方案的示意图。
图14是根据图11和图12的实施方案的使用两个反馈路径减少或补偿接收电路处的与发射信号相关联的泄漏和噪声信号的图1的电子设备的收发器电路的另一示例性实施方案的示意图。
具体实施方式
下文将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述，本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与系统相关和与商业相关的约束。此外，应当理解，此类开发工作有可能复杂并且耗时，但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
当介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在被包括在内，并且意指可存在除列出的元件之外的附加元件。附加地，应当理解，参考本公开的“一个实施方案”或“实施方案”并非旨在被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。术语“大致”、“接近”、“大约”和/或“基本上”的使用应理解为意指包括靠近目标(例如，设计、值、量)，诸如在任何合适或可设想误差的界限内(例如，在目标的0.1％内、在目标的1％内、在目标的5％内、在目标的10％内、在目标的25％内等)。
鉴于上述情况，存在许多合适的通信设备，这些通信设备可包括并使用收发器电路，该收发器电路减少或补偿从发射电路到接收电路的泄漏或噪声信号，如本文所述。首先转到图1，根据本公开的实施方案的电子设备10除了别的之外可包括处理器内核复合体12，该处理器内核复合体包括一个或多个处理器、存储器14、非易失性存储装置16、显示器18、输入结构22、输入/输出(I/O)接口24、网络接口25和电源30。图1中所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)或硬件元件和软件元件两者的组合。应当指出的是，图1仅是特定具体实施的一个示例，并且旨在示出可存在于电子设备10中的部件的类型。
以举例的方式，电子设备10可代表图2中所示的笔记本电脑、图3中所示的手持设备、图4中所示的手持设备、图5中所示的台式计算机、图6中所示的可穿戴电子设备或类似设备的框图。应当注意，图1中的处理器12和其他相关项目在本文中可以被一般性地称为“数据处理电路”。这种数据处理电路可整体或部分地被实施成软件、软件、硬件、或它们的任意组合。此外，处理器12和图1中的其他相关项可以是单个独立的处理模块，或者可以完全或部分地结合在电子设备10内的其他元件中的任一个元件内。
在图1的电子设备10中，处理器12可以与存储器14和非易失性存储装置16可操作地耦接，以执行各种算法。由处理器12执行的此类程序或指令可存储在包括一个或多个有形计算机可读介质的任何合适的制品中。有形计算机可读介质可包括存储器14和/或非易失性存储装置16，单独地或共同地，以存储指令或例程。存储器14和非易失性存储装置16可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器、和光盘。此外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如操作系统)还可包括可由处理器12执行以使得电子设备10能够提供各种功能的指令。
在某些实施方案中，显示器18可以是可以有利于用户观看在电子设备10上生成的图像的液晶显示器(LCD)。在一些实施方案中，显示器18可以包括可以有利于用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。此外，应当理解，在一些实施方案中，显示器18可包括一个或多个发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、或这些和/或其他显示技术的某种组合。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口25那样，I/O接口24可以使电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口25可例如包括用于以下各项的一个或多个接口：个人局域网(PAN)诸如
Figure BDA0003290674060000071
网络、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x
Figure BDA0003290674060000072
网络、和/或广域网(WAN)诸如第3代(3G)蜂窝网络、通用移动通信系统(UMTS)、第4代(4G)蜂窝网络、长期演进
Figure BDA0003290674060000073
蜂窝网络、长期演进授权辅助接入(LTE-LAA)蜂窝网络、第5代(5G)蜂窝网络、和/或新无线电(NR)蜂窝网络。具体地讲，网络接口25可包括例如用于使用包括毫米波(mmWave)频率范围(例如，24.25千兆赫(GHz)-300GHz)的5G规范的Release-15蜂窝通信标准的一个或多个接口。电子设备10的网络接口25可允许通过前述网络(例如，5G、Wi-Fi、LTE-LAA等)进行通信。
网络接口25还可包括例如用于以下各项的一个或多个接口：宽带固定无线接入网络(例如，
Figure BDA0003290674060000074
)、移动宽带无线网络(移动
Figure BDA0003290674060000075
)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播
Figure BDA0003290674060000076
网络及其扩展DVB手持
Figure BDA0003290674060000077
网络、超宽带(UWB)网络、交流(AC)功率线等。在一些实施方案中，网络接口25可能够加入多个网络，并且为此可采用一个或多个天线20。
在一些示例中，除了别的之外，网络接口25可包括收发器电路29。收发器电路29可促进经由一个或多个天线20的通信，以使电子设备10能够发射和接收无线信号。收发器电路29可包括隔离电路26、接收器27和发射器28。隔离电路26可实现通过共享信号路径的双向通信，同时将沿每个方向行进的信号彼此分开。具体地讲，隔离电路26可使发射器28与接收信号隔离并且/或者使接收器27与发射信号隔离(例如，使发射器与接收器隔离，反之亦然)以实现双向通信。
在一些实施方案中，隔离电路26可包括使发射器28与接收信号隔离并且/或者使接收器27与发射信号隔离的一个或多个双工器(例如，双重平衡双工器(DBD))。在不同的实施方案中，隔离电路26可使用不同的电子部件(例如，平衡-不平衡变压器或平衡-不平衡平衡转换器)来提供描述的隔离。然而，隔离电路26的一个或多个部件可包括非理想的电气特性。与网络接口25相关联的部件的这种非理想特性可能干扰双工功能并使发射器28和接收器27之间的隔离降级。为了防止此类干扰，可使用附加电路来减小具有非理想特性的部件在接收器27中的影响。
在一些实施方案中，网络接口25可以发射和接收RF信号以支持无线应用诸如例如PAN网络(例如，
Figure BDA0003290674060000081
)、WLAN网络(例如，802.11x
Figure BDA0003290674060000082
)、WAN网络(例如，3G、4G、5G、NR以及
Figure BDA0003290674060000083
和LTE-LAA蜂窝网络)、
Figure BDA0003290674060000084
网络、移动
Figure BDA0003290674060000085
网络、ADSL和VDSL网络、
Figure BDA0003290674060000086
和
Figure BDA0003290674060000087
网络、UWB网络等中的语音和/或数据通信。如进一步示出的，电子设备10可包括电源30。电子设备10的电源30可包括任何合适的电源，诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
在某些实施方案中，电子设备10可以采取以下形式：计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备，或其他类型的电子设备。此类计算机可以是通常便携的计算机(诸如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑)，或者通常在一个地点使用的计算机(诸如常规的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施方案中，以计算机形式的电子设备10可以是购自加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.的
Figure BDA0003290674060000088
Pro、MacBook
Figure BDA0003290674060000089
Figure BDA00032906740600000810
mini或Mac
Figure BDA00032906740600000811
机型。
以举例的方式，根据本公开的一个实施方案，在图2中示出了笔记本电脑10A形式的电子设备10。所示出的笔记本电脑10A可包括外壳或壳体36、显示器18、输入结构22和I/O接口24的端口。在一个实施方案中，输入结构22(诸如键盘和/或触摸板)可用于与计算机10A进行交互，诸如以启动、控制或操作图形用户界面(GUI)或在计算机10A上运行的应用。例如，键盘和/或触摸板可以允许用户在显示器18上显示的用户界面和/或应用界面上导航。
图3描绘了手持设备10B的前视图，该手持设备表示电子设备10的一个实施方案。手持设备10B可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任何组合。举例来讲，手持设备10B可以是购自Apple Inc.(Cupertino,California)的
Figure BDA0003290674060000091
或
Figure BDA0003290674060000092
型手持设备。手持设备10B可包括壳体36以保护内部部件免受物理损坏和/或使内部部件屏蔽电磁干扰。壳体36可包围显示器18。I/O接口24可以通过壳体36打开并且可以包括例如用于硬连线连接的I/O端口以用于使用标准连接器和协议诸如由加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.提供的Lightning连接器、通用串行总线(USB)或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。
输入结构22结合显示器18可允许用户控制手持设备10B。例如，输入结构22可激活或停用手持设备10B，将用户界面导航到home屏幕、用户可配置的应用屏幕，并且/或者激活手持设备10B的语音识别特征。其他输入结构22可提供音量控制，或者可以在振动和铃声模式之间切换。输入结构22还可包括获取用于各种语音相关特征的用户语音的麦克风，以及可启用音频回放和/或某些电话功能的扬声器。输入结构22还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
图4描绘了另一个手持设备10C的前视图，该手持设备表示电子设备10的另一个实施方案。手持设备10C可以表示例如平板计算机，或者各种便携式计算设备中的一种。举例来讲，手持设备10C可以是电子设备10的平板电脑尺寸实施方案，具体可以是例如购自Apple Inc.(Cupertino,California)的
Figure BDA0003290674060000093
型手持设备。
参见图5，计算机10D可表示图1的电子设备10的另一个实施方案。计算机10D可以是任何计算机，诸如台式计算机、服务器或笔记本电脑，但也可以是独立媒体播放器或视频游戏机。以举例的方式，计算机10D可以是加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.的
Figure BDA0003290674060000094
或另一类似设备。应该指出的是，计算机10D也可以表示另一制造商的个人计算机(PC)。类似的壳体36可被提供以保护和包围计算机10D的内部部件，诸如显示器18。在某些实施方案中，计算机10D的用户可使用可连接到计算机10D的各种外围输入结构22诸如键盘22A或鼠标22B(例如，输入结构22)来与计算机10D进行交互。
类似地，图6描绘了表示图1的电子设备10的另一个实施方案的可穿戴电子设备10E，可使用本文所述的技术操作该可穿戴电子设备。以举例的方式，可以包括腕带43的可穿戴电子设备10E可以是加利福尼亚库比蒂诺的Apple,Inc.的Apple
Figure BDA0003290674060000101
然而，在其他实施方案中，可穿戴电子设备10E可以包括任何可穿戴电子设备，诸如例如可穿戴运动监测设备(例如，计步器、加速度计、心率监视器)、或另一制造商的其他设备。可穿戴电子设备10E的显示器18可包括触摸屏显示器18(例如，LCD、LED显示器、OLED显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器等)以及输出结构22，其可允许用户与可穿戴电子设备10E的用户接口进行交互。
鉴于上述情况，图7是根据本公开的实施方案的示例性收发器电路29的框图。收发器电路29可包括通信地耦接到和/或设置在发射(TX)电路52和接收(RX)电路54之间的隔离电路26。在一些实施方案中，隔离电路26可实现FDD。即，隔离电路26可允许第一频带的发射信号(TX信号)从TX电路52(例如，经由变压器效应)传递到达一个或多个天线20，同时阻止第一频带内的信号传递到达RX电路54。此外，隔离电路26可允许第二频带的接收信号(RX信号)从天线20传递到达RX电路54(例如，经由电路路径)，同时阻止第二频带内的信号传递到达TX电路52。
每个频带可以是任何合适的带宽诸如介于1兆赫(MHz)和100千兆赫(GHz)之间(例如，10MHz)，并且包括任何合适的频率。例如，第一频带(例如，TX频带)可介于880MHz和890MHz之间，并且第二频带(例如，RX频带)可介于925MHz和936MHz之间。
共享路径60可将隔离电路26耦接到一个或多个天线20。共享路径60可以是双向的，并且可实现TX信号从TX电路52到一个或多个天线20的通信，和/或RX信号从一个或多个天线20到RX电路54的通信。
图8A是根据本公开的实施方案的TX电路52的示意图。如图所示，TX电路52可包括例如功率放大器(PA)70、调制器72和数模转换器(DAC)74。在一些实施方案中，TX电路52可包括附加的或另选的部件。然而，可将要经由一个或多个天线20发射的包含信息的数字信号提供给DAC 74。DAC 74可将所接收的数字信号转换为模拟信号。调制器72可将经转换的模拟信号与载波信号组合以生成无线电波。
PA 70可从调制器72接收经调制的信号。然后PA 70可将该经调制的信号放大到合适的水平，以驱动该信号经由一个或多个天线20的发射(例如，TX信号)。在一些实施方案中，PA 70可输出放大的TX信号，其中噪声信号在相比于TX频带更宽或不同的频率范围内(例如，在RX频带内)失真。在一些实施方案中，PA产生的噪声信号可穿过隔离电路26到达RX电路54，并且可使RX信号的信号完整性降级。例如，PA产生的噪声信号可使RX电路54内的RX信号失真。在附加或另选的实施方案中，TX信号可包括由与不同电路相关联的其他电子部件产生的噪声信号(例如，在RX频带内)，这些噪声信号可穿过隔离电路26到达RX电路54并且可使RX信号的信号完整性降级。
图8B是根据本公开的实施方案的RX电路54的示意图。如图所示，RX电路54可包括例如低噪声放大器(LNA)80、解调器82和模数转换器(ADC)84。由一个或多个天线20接收的一个或多个信号可经由隔离电路26被发送到RX电路54。在一些实施方案中，RX电路54可包括附加的或另选的部件。
LNA 80可经由隔离电路26接收由一个或多个天线20接收的RX信号。随后，RX信号被发送到解调器82。解调器82可移除RF包络并从RX信号中提取经解调的信号以进行处理。ADC 84接收经解调的模拟信号并将该信号转换为数字信号，使得该信号可被电子设备10进一步处理。
在一些情况下，LNA 80也可通过隔离电路26接收其他信号(例如，噪声信号、PA产生的噪声信号等)。除此之外或另选地，LNA 80可接收与发送TX信号的TX电路52相关联的泄漏信号或电流(例如，从一个或多个天线20泄漏的TX信号的一部分)。LNA 80可将RX信号放大到合适的水平以用于电路的其余部分进行处理。然而，LNA 80也可放大其他接收信号(例如，噪声信号、PA产生的噪声信号等)。因此，解调器82可接收放大的RX信号以及放大的噪声和/或泄漏信号，这可能干扰RX信号并导致信号完整性降低。下文描述了减少和/或补偿由TX电路52产生并到达RX电路54的噪声和/或泄漏信号以防止干扰RX信号的实施方案。具体地讲，噪声消除信号和/或泄漏消除信号可在TX电路52处产生，并且经由一个或多个反馈路径提供给RX电路54。
鉴于上述情况，图9是根据本公开的实施方案的与图7相关联的示例性收发器电路29的至少一部分的示意图。具体地讲，图9示出了TX信号92，该TX信号从TX电路52产生并通过隔离电路26的双工器57A发送到一个或多个天线20进行发射。此外，RX电路54可通过隔离电路26的双工器57B经由一个或多个天线20接收RX信号94，以到达RX电路54进行接收。隔离电路26，包括两个双工器57A和57B，可被称为电平衡双工器(EBD)。双工器57B可阻止来自RX电路54的TX信号92。此外，双工器57A可阻止来自TX电路52的RX信号94。因此，双工器57A和双工器57B可使用FDD技术促成TX信号92和RX信号94通过共享路径96进行双向通信。应当理解，图9示出了隔离电路26的示例性实施方案，并且在其他实施方案中，可使用不同的电路、电子部件和/或技术来提供TX信号92与RX电路54和/或RX信号94与TX电路52之间的隔离。
双工器57A可包括可调谐阻抗部件，诸如发射器阻抗梯度(TX IG)102和发射器阻抗调谐器(TX IT)104，以便于TX信号92的发射并同时提供与TX频带外的信号的电气隔离。在具体实施方案中，TX IG 102和TX IT 104可相对于TX频带内的信号提供不平衡并且不匹配的阻抗，以允许此类信号通过。例如，TX IG 102可提供低阻抗，并且TX IT 104可提供高阻抗。该不平衡阻抗状态可允许TX信号(例如，TX信号92)从TX电路52行进穿过第一平衡-不平衡转换器98到达共享路径96。此外，TX IG 102和TX IT 104可相对于TX频带外的信号提供平衡并且匹配的阻抗，以防止此类信号通过。例如，TX IG 102和TX IT 104均可相对于TX频带外的信号提供高阻抗。因此，该平衡阻抗状态可防止TX频带外(例如，RX频带内)的信号从第一平衡-不平衡转换器98行进到TX电路52。应当理解，TX IG 102和TX IT 104是作为示例提供的，并且可使用任何合适的可调谐阻抗部件。
类似地，双工器57B可为RX频带外的信号提供电气隔离。也就是说，双工器57B可允许RX频带内的RX信号94从共享路径96(例如，经由一个或多个天线20接收)通过第二平衡-不平衡转换器100到达RX电路54(例如，输入到LNA 80)。此外，双工器57B可防止RX频带外的信号(例如，电流)穿过第二平衡-不平衡转换器100，从而使RX电路54与TX信号92和噪声信号(除了别的之外)隔离。
具体地讲，双工器57B的第二部分可包括接收器阻抗梯度(RX IG)106和接收器阻抗调谐器(RX IT)108，以便于RX信号94的接收并同时提供对RX频带外的信号的电气隔离。在具体实施方案中，RX IG 106和RX IT 108可相对于RX频带内的信号提供不平衡并且不匹配的阻抗，以允许此类信号通过。例如，相对于RX频带内的信号，RX IG 106可向第二平衡-不平衡转换器100的第一侧提供低阻抗，并且RX IT 108可向第二平衡-不平衡转换器100的第二侧提供高阻抗。该不平衡阻抗状态可允许RX信号(例如，RX信号94)从一个或多个天线20行进穿过第二平衡-不平衡转换器100到达RX电路54。另外，RX IG 106和RX IT 108可相对于RX频带外(例如，TX频带内)的信号提供平衡并且匹配的阻抗。例如，相对于RX频带外的信号，RX IG 106和RX IT 108均可相对于RX频带外的信号提供高阻抗。该平衡阻抗状态可防止RX频带外的信号从第二平衡-不平衡转换器100行进到RX电路54。应当理解，RX IG 106和RX IT 108是作为示例提供的，并且可使用任何合适的可调谐阻抗部件。
然而，TX信号92与RX电路54之间的电气隔离可受益于附加的电气隔离。具体地讲，由于双工器57A和57B提供的隔离可能是不理想的(例如，在现实世界条件下或在实施时受到限制)，因此在发射TX信号92时，TX信号的一部分(例如，泄漏电流或信号)可能泄漏到RX电路54。即，RX IG 106和/或RX IT 108可包括不太理想的电气特性。因此，RX IG 106和RXIT 108可经历至少一些或部分不平衡(例如，和/或不匹配)的阻抗，这可导致与TX信号92相关联的一些电流泄漏到RX电路54。此外，双工器57B的第二部分易受RX频带内的噪声信号的影响。例如，PA 70在放大TX信号以便以足够的电功率发射时，可能将噪声信号(例如，包括在RX频率范围内)引入TX信号92，该TX信号可穿过第一平衡-不平衡转换器98和第二平衡-不平衡转换器100并且引起对RX信号94的干扰。为了减少或消除泄漏和/或噪声信号，噪声消除信号和/或泄漏消除信号可在TX电路52处产生，并且经由一个或多个反馈路径提供给RX电路54，如下文更详细地讨论。这可带来RX电路54与TX信号92的附加隔离或更好隔离。
图10是图9的收发器电路29的第一实施方案的示意图，该收发器电路包括电耦接到PA 70的输入的反馈路径110，该反馈路径提供泄漏消除信号112(例如，反馈信号)以消除或减少TX信号92的泄漏信号116。具体地讲，TX电路52可在TX频带内产生并发送TX信号92，以使用一个或多个天线20进行发射。PA 70可放大TX信号92，并且TX信号92可通过第一平衡-不平衡转换器98和共享信号路径96以经由天线20进行发射。
第二平衡-不平衡转换器100可防止TX信号92从共享信号路径96传递到达RX电路54。然而，由于不同电子部件(诸如第二平衡-不平衡转换器100、RX IG 106和/或RX IT108)的电气特性的现实世界变化，TX信号92的一部分(例如，泄漏电流或信号116)可能从共享信号路径96泄漏到第二平衡-不平衡转换器100。如果不考虑，则泄漏信号116可能导致RX电路54处的灵敏度降低并且/或者干扰在RX电路54处接收的RX信号94。
如上所述，反馈路径110可以提供泄漏消除信号112以减少或消除泄漏信号116。反馈路径110可以在节点114处(例如，在调制器72和PA70之间)电耦接到PA 70的输入以提供泄漏消除信号112。因此，收发器电路29可包括反馈路径110上的电路，以便于消除泄漏信号116。
在一些实施方案中，反馈路径110可包括相位调整电路118和增益调整电路120，以便于消除泄漏信号116。相位调整电路118可以调整泄漏消除信号112的相位。例如，反馈路径110可使用相位调整电路来提供与TX信号92相比180度反相的泄漏消除信号112，以消除泄漏信号116。在一些实施方案中，收发器电路29可包括相位感测电路以确定TX信号92的相位，使得相位调整电路118可以更好地将泄漏消除信号112的相位调谐成相比于TX信号92反相180度。
此外，增益调整电路120可以调整泄漏消除信号112的振幅以与泄漏信号116的振幅相关或匹配，从而减少或消除泄漏信号116。在一些实施方案中，收发器电路29可包括增益或振幅感测电路以确定泄漏信号116的振幅，使得增益调整电路120可以更好地将泄漏消除信号112的振幅调谐成与泄漏信号116的振幅相关或匹配。因此，反馈路径110可向RX电路54提供泄漏消除信号112，以减小或补偿泄漏信号116对RX信号的影响。
图11是图9的收发器电路29的第二实施方案的示意图，该收发器电路包括电耦接到PA 70的输出的反馈路径111。反馈路径111可提供泄漏消除信号112(例如，泄漏消除信号)以从TX信号92中消除或减少泄漏信号116。如前所述，PA 70可放大TX信号92，并且经放大的TX信号92可通过第一平衡-不平衡转换器98和共享信号路径96以经由一个或多个天线20进行发射。由于反馈路径111耦接到PA 70的输出，因此泄漏消除信号112可包括由PA 70产生的噪声(例如，在TX频带之外，诸如在RX频带内)。因此，收发器电路29可包括反馈路径111上的电路以从泄漏消除信号112中滤除此类噪声，使得泄漏消除信号112可更好地与TX信号92相关并对其进行补偿。
如图所示，除了相位调整电路118和增益调整电路120之外，反馈路径111还包括带通滤波器(BPF)130。BPF 130可允许TX频带信号通过，并且阻止TX频带之外的信号通过。因此，BPF 130可便于消除RX电路54处的泄漏信号116。与图10中描述的收发器电路29一样，相位调整电路118可调整泄漏消除信号112的相位以与泄漏信号116的相位相关(例如，与之相比180度反相)。此外，增益调整电路120可调整泄漏消除信号112的振幅以与泄漏信号116的振幅相关或匹配。因此，反馈路径111可向RX电路54提供泄漏消除信号112，以减小泄漏信号116的影响。应当理解，由于图10的收发器电路29将反馈路径110耦接到PA 70的输入(而不是PA 70的输出)，因此由PA 70产生的噪声可以不包括在泄漏消除信号112中，并且因此BPF130在该实施方案中可为不必要的。
图12是图9的收发器电路29的第三实施方案的示意图，该收发器电路包括电耦接到PA 70的输出的反馈路径140，该反馈路径提供噪声消除信号142(例如，反馈信号)以消除或减少由PA 70产生的噪声信号143。如前所述，PA 70可以足够的功率放大TX信号92以经由天线20进行发射。然而，在操作中，PA 70可在RX频带内产生噪声信号143，该噪声信号可通过隔离电路26(例如，包括第一平衡-不平衡转换器98和第二平衡-不平衡转换器100)并且到达RX电路54。例如，噪声信号143可以是PA 70的非线性特性的结果。为了补偿或减少噪声信号143，反馈路径140可包括用于产生噪声消除信号142的电路。
反馈路径140可包括相位调整电路118、增益调整电路120和BPF 144。相位调整电路118可将噪声消除信号142的相位调整为与噪声信号143反相180度。在一些实施方案中，收发器电路29可包括相位感测电路以确定噪声信号143的相位，使得相位调整电路118可以更好地将噪声消除信号142的相位调谐成相比于噪声信号143反相180度。此外，增益调整电路120可调整噪声消除信号142的振幅以与噪声信号143的振幅相关或匹配，从而减少或消除噪声信号143。在一些实施方案中，收发器电路29可包括增益或振幅感测电路以确定噪声信号143的振幅，使得增益调整电路120可以更好地将噪声消除信号142的振幅调谐成与噪声信号143的振幅相关或匹配。因此，反馈路径140可向RX电路54提供噪声消除信号142，以减小或补偿噪声信号143对RX信号的影响。
图13是根据本公开的实施方案的如图11和图12所示的收发器电路29的第二实施方案和第三实施方案的具体实施的电路图。具体地讲，附加隔离电路146(例如，除了隔离电路26之外)可设置在反馈路径111、140上。反馈路径111、140可各自在PA 70的输出处(例如，在PA 70的输出和隔离电路26之间)电耦接到TX电路52，使得它们可与节点129分离。
TX IG 102和TX IT 104可包括相对于TX频带内的信号的不匹配阻抗。因此，TX信号可穿过第一平衡-不平衡转换器98到达共享信号路径96，以供一个或多个天线20发射。然而，由于RX IG 106、RX IT 108和/或第二平衡-不平衡转换器100(除其他部件之外)中的现实世界缺陷，TX信号的一部分(例如，泄漏信号116)可能泄漏到RX电路54(而不是经由一个或多个天线20发射)。如果未得到补偿，则泄漏信号116可能使RX电路54灵敏度劣化并且/或者干扰在RX电路54处接收的RX信号。此外，TX电路52的PA 70可能由于PA 70的非线性特性而产生噪声信号143。此类噪声信号可分布在宽频率范围内。如果未得到补偿，则RX频率范围内的噪声信号143可穿过第一平衡-不平衡转换器98和第二平衡-不平衡转换器100，并且可使RX电路54灵敏度劣化。
因此，反馈路径111可提供泄漏消除信号112以消除TX信号的泄漏信号116，并且反馈路径140可提供噪声消除信号142以消除由PA 70产生的噪声信号143。具体地讲，反馈路径111可包括相位调整电路118、增益调整电路120和BPF 130，该相位调整电路使得能够将泄漏消除信号112的相位调整成相对于泄漏信号116反相180度，该增益调整电路使得能够调整泄漏消除信号112的振幅以与泄漏信号116的振幅相关，该BPF滤除具有TX频带之外的频率的信号。在一些实施方案中，BPF 130可包括具有相应IG部件和IT部件的平衡-不平衡转换器，以允许TX频带内的信号通过并防止TX频带外的信号通过。因此，穿过反馈路径111的泄漏消除信号112可消除TX信号的泄漏信号116。
此外，反馈路径140可包括相位调整电路118、增益调整电路120和BPF 144，该相位调整电路使得能够将噪声消除信号142的相位调整成相对于噪声信号143反相180度，该增益调整电路使得能够调整噪声消除信号142的振幅以与噪声信号143的振幅相关，该BPF滤除具有RX频带之外的频率的信号。在一些实施方案中，BPF 144可包括具有相应IG部件和IT部件的平衡-不平衡转换器，以允许RX频带内的信号通过并防止RX频带外的信号通过。因此，穿过反馈路径140的噪声消除信号142可消除由PA 70产生的噪声信号143。
图14是图1的电子设备的收发器电路29的另一示例的电路图。附加隔离电路156可包括收发器电路29的第一实施方案和第三实施方案，如上所述，以提供泄漏消除信号112和噪声消除信号142。附加隔离电路156可使用反馈路径110和反馈路径140。反馈路径110可耦接PA 70的输入，并且反馈路径140可耦接PA 70的输出(例如，在隔离电路26之前)。应当理解，由于图14的收发器电路29将反馈路径110耦接到PA 70的输入，因此由PA 70产生的噪声可以不包括在泄漏消除信号112中，并且因此BPF 130在该实施方案中可为不必要的。
类似于图13的示例，TX IG 102和TX IT 104可包括相对于TX频带内的信号的不匹配(和不平衡)的阻抗。因此，TX信号可穿过第一平衡-不平衡转换器98到达共享信号路径96以供天线20发射。然而，由于RX IG 106、RX IT 108、第二平衡-不平衡转换器100(除其他可能性之外)的特性的现实世界缺陷，第二平衡-不平衡转换器100可将TX信号的一部分泄漏到LNA 80和RX电路。泄漏信号(例如，泄漏信号116)可使RX电路灵敏度劣化并在接收RX信号时造成干扰。此外，TX电路的PA 70可能例如由于PA 70的非线性特性而产生噪声信号。此类噪声信号可耗散在宽频率范围内。在RX频率范围内的噪声信号的一部分可穿过第一平衡-不平衡转换器98和第二平衡-不平衡转换器100，并且可使RX电路灵敏度劣化。
因此，反馈路径110可以提供泄漏消除信号112(图13中未示出)以消除TX信号的泄漏电流(例如，泄漏信号116)，并且反馈路径140可以提供噪声消除信号142以在RX电路54的LNA 80之前消除噪声信号(例如，噪声信号143)。具体地讲，反馈路径110可包括相位调整电路118和增益调整电路120，该相位调整电路使得能够将泄漏消除信号112的相位调整成相对于泄漏信号116反相180度，该增益调整电路使得能够调整泄漏消除信号112的振幅以与泄漏信号116的振幅相关。由于反馈路径110电耦接到PA 70的输入，因此泄漏消除信号112可包括TX频带内的TX信号。
此外，反馈路径140可包括增益调整电路120、BPF 144和相位调整电路118。在一些实施方案中，BPF 144可包括具有相应IG部件和IT部件的平衡-不平衡转换器，以将RX频带内的信号从TX电路提供到RX电路。因此，反馈路径140可通过使用增益调整电路120、BPF144和相位调整电路118提供第二反馈信号142来消除RX电路中的噪声信号。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例，其明显改善了本技术领域，并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元件，则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而，对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求，这些元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。

Claims (20)

1.一种射频收发器电路，所述射频收发器电路包括：
第一平衡-不平衡转换器和第二平衡-不平衡转换器，所述第一平衡-不平衡转换器和所述第二平衡-不平衡转换器被配置为电耦接到一个或多个天线；
发射电路，所述发射电路电耦接到所述第一平衡-不平衡转换器并且被配置为经由所述一个或多个天线发送发射信号；
接收电路，所述接收电路电耦接到所述第二平衡-不平衡转换器并且被配置为经由所述一个或多个天线接收接收信号；和
相位调整电路，所述相位调整电路电耦接在所述发射电路和所述第二平衡-不平衡转换器之间并且被配置为调整反馈信号的相位，所述相位调整电路被配置为从所述发射电路向所述第二平衡-不平衡转换器提供所述反馈信号以补偿在经由所述一个或多个天线发送所述发射信号时由所述发射电路产生的泄漏信号或噪声信号。
2.根据权利要求1所述的射频收发器电路，所述射频收发器电路包括增益调整电路，所述增益调整电路被配置为调整所述反馈信号的振幅以补偿所述泄漏信号或所述噪声信号。
3.根据权利要求1所述的射频收发器电路，其中所述发射电路包括功率放大器，所述功率放大器具有电耦接到所述相位调整电路的输出。
4.根据权利要求3所述的射频收发器电路，其中所述相位调整电路被配置为调整所述反馈信号的所述相位以补偿在经由所述一个或多个天线发送所述发射信号时由所述发射电路产生的所述泄漏信号。
5.根据权利要求4所述的射频收发器电路，其中所述功率放大器产生所述噪声信号，并且所述相位调整电路包括被配置为从所述反馈信号中滤除所述噪声信号的频率滤波电路。
6.根据权利要求3所述的射频收发器电路，其中所述功率放大器产生所述噪声信号，并且所述相位调整电路被配置为调整所述反馈信号的所述相位以补偿由所述功率放大器产生的所述噪声信号。
7.根据权利要求6所述的射频收发器电路，其中所述功率放大器产生所述噪声信号，并且所述射频收发器电路包括频率滤波电路，所述频率滤波电路被配置为从所述反馈信号中滤除与所述发射信号相关联的频率范围内的信号。
8.根据权利要求1所述的射频收发器电路，其中所述发射电路包括功率放大器，所述功率放大器具有电耦接到所述相位调整电路的输入。
9.根据权利要求8所述的射频收发器电路，其中所述相位调整电路被配置为调整所述反馈信号的所述相位以补偿在经由所述一个或多个天线发送所述发射信号时由所述发射电路产生的所述泄漏信号。
10.一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个天线；
发射电路，所述发射电路被配置为向所述一个或多个天线发送发射信号；
接收电路，所述接收电路被配置为从所述一个或多个天线接收接收信号；
隔离电路，所述隔离电路被配置为在所述发射信号和所述接收电路之间提供电气隔离，并且被配置为在所述接收信号和所述发射电路之间提供电气隔离；
所述发射电路和所述接收电路之间的反馈路径，所述反馈路径被配置为从所述发射电路向所述接收电路提供反馈信号；和
相位调整电路，所述相位调整电路设置在所述反馈路径上并且被配置为调整所述反馈信号的相位以补偿在向所述一个或多个天线发送所述发射信号时由所述发射电路产生的泄漏信号或噪声信号。
11.根据权利要求10所述的电子设备，所述电子设备包括所述一个或多个天线、所述发射电路和所述接收电路之间的共享导电路径，其中所述隔离电路包括耦接在所述发射电路和所述共享导电路径之间的第一平衡-不平衡转换器和耦接在所述接收电路和所述共享导电路径之间的第二平衡-不平衡转换器。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述隔离电路包括耦接到所述第二平衡-不平衡转换器的第一可变阻抗器件和第二可变阻抗器件，所述第一可变阻抗器件和所述第二可变阻抗器件被配置为相对于与所述发射信号相关联的频率范围处于平衡状态。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述泄漏信号包括在向所述一个或多个天线发送所述发射信号时由所述发射电路产生的所述发射信号的一部分，所述发射信号的所述一部分从所述发射电路行进通过所述第一平衡-不平衡转换器并且到达所述第二平衡-不平衡转换器。
14.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述相位调整电路被配置为调整所述反馈信号的所述相位以补偿所述泄漏信号，并且所述电子设备包括带通滤波器，所述带通滤波器设置在所述反馈路径上并且被配置为从所述反馈信号中滤除所述噪声信号。
15.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述相位调整电路被配置为调整所述反馈信号的所述相位以补偿所述噪声信号，并且所述电子设备包括带通滤波器，所述带通滤波器设置在所述反馈路径上并且被配置为过滤与从所述反馈信号中滤除与所述接收信号相关联的频率范围之外的信号。
16.根据权利要求10所述的电子设备，所述电子设备包括平衡-不平衡转换器，所述平衡-不平衡转换器设置在所述反馈路径上以用于从所述反馈信号中滤除与所述发射信号或所述接收信号相关联的频率范围之外的信号。
17.一种电子设备，所述电子设备包括：
天线装置；
用于经由所述天线装置发射发射信号的装置；
用于经由所述天线装置接收接收信号的装置；
用于使所述接收装置与所述发射信号隔离的装置，所述隔离装置包括用于从所述发射装置向所述接收装置提供反馈信号的装置，其中所述隔离装置包括用于调整所述反馈信号的相位以补偿在经由所述天线装置发射所述发射信号时由所述发射装置产生的泄漏信号或噪声信号的装置。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述相位调整装置被配置为将所述反馈信号的所述相位调整成与所述泄漏信号或所述噪声信号反相180度。
19.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述隔离装置还包括用于调整所述反馈信号的振幅以与所述泄漏信号或所述噪声信号的振幅相关的装置。
20.根据权利要求18所述的电子设备，其中所述隔离装置还包括用于从所述反馈信号中滤除频率范围之外的信号的装置。
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