CN114337717A - 具有阻抗梯度的单梯型双工器 - Google Patents

具有阻抗梯度的单梯型双工器 Download PDF

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Abstract

本发明题为“具有阻抗梯度的单梯型双工器。”本文给出的实施方案涉及将电子设备的接收器电路与发射信号隔离并且与接收信号的频率范围的噪声信号隔离。为此，在接收器电路和发射器电路之间设置隔离电路。隔离电路可包括多个可变阻抗设备和一个或多个天线。可变阻抗设备和所述一个或多个天线的阻抗可被平衡，使得接收器电路被有效地从收发器电路移除并且与发射信号隔离。可变阻抗设备和所述一个或多个天线的阻抗还可被配置为将接收器电路与在发射电路处生成的频率在接收信号的范围中的噪声信号隔离。

Description

具有阻抗梯度的单梯型双工器
背景技术
本公开整体涉及无线通信系统，并且更具体地涉及隔离在无线通信设备中的发射器和接收器之间的无线信号。
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。
在电子设备中，发射器和接收器可各自耦接到天线以使得该电子设备能够发射和接收无线信号。某些电子设备可包括具有电平衡双工器(EBD)的隔离电路，该EBD将发射器与接收信号隔离并且将接收器与发射信号隔离，从而在通信时减少干扰。在此类电子设备中，阻抗调谐器可用于匹配天线的阻抗，以提高该隔离的有效性。然而，用于从发射器发送的发射信号的发射路径可在天线和阻抗调谐器之间分支。因此，当发射信号分支到阻抗调谐器时，用于发射发射信号穿过天线的一些功率可能被损耗(例如被称为插入损耗)。类似地，用于从天线接收的接收信号的接收路径可在接收器和阻抗调谐器之间分支。因此，当接收信号分支到阻抗调谐器时，在接收器处接收的接收信号的一些功率可能被损耗(例如，插入损耗)。
另外，发射器可包括功率放大器，功率放大器放大发射信号，使得发射信号可以足够的发射功率被提供给所述一个或多个天线。然而，功率放大器可能将接收频带中的噪声引入到发射信号(例如，由于功率放大器的非线性特性和/或真实世界缺陷)，这可能干扰接收器处的接收信号。
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。
为了减少插入损耗，同时保持电子设备的发射器和接收器的隔离，本文所公开的实施方案包括设置在发射器电路和接收器电路之间并耦接到发射器电路和接收器电路的隔离电路。隔离电路将发射器电路与接收信号隔离，并且将接收器电路与发射信号隔离。隔离电路还将接收器电路与由发射电路生成的噪声信号隔离，该噪声信号具有由接收器电路接收的信号的频率。隔离电路可包括频率相关的可变阻抗设备(例如，一个或多个阻抗梯度、一个或多个阻抗调谐器等)。在一些实施方案中，隔离电路包括一个或多个天线。
具体地讲，在发射信号的频率范围，可变阻抗设备和所述一个或多个天线的阻抗从发射器电路的角度工作于平衡状态，从而将接收器电路与发射信号隔离。即，阻抗被配置为在接收器电路两端导致零电压和/或电流，有效地从收发器电路移除接收器电路，从而将由发射器电路生成的发射信号引导远离接收器电路并引导到所述一个或多个天线。此外，可变阻抗设备的阻抗可被配置为将在所述一个或多个天线处接收的接收信号引导至接收器电路并远离发射器电路，从而将发射器电路与接收信号隔离。
此外，在接收信号的频率范围，可变阻抗设备和所述一个或多个天线的阻抗从发射器电路的角度工作于平衡状态，以将由发射器电路生成的接收信号的频率范围的信号(例如，噪声信号)引导远离接收器电路。此外，可变阻抗设备的阻抗将发射器电路生成的接收信号的频率范围的信号引导远离接收器电路。因此，可变阻抗设备的阻抗可被配置为将接收器电路与发射信号和由发射器电路生成的噪声信号两者隔离。可变阻抗设备在传输信号的频率范围的阻抗可不同于在接收信号的频率范围的阻抗。
在一个实施方案中，呈现了一种电子设备，该电子设备包括被配置为生成发射信号的发射电路。该电子设备还包括被配置为接收接收信号的接收电路。该电子设备还包括隔离电路，该隔离电路包括具有第一阻抗的天线。该天线经由发射路径通信地耦接到发射电路，并且经由接收路径通信地耦接到接收电路。该隔离电路包括设置在发射路径中并具有第一可变阻抗的第一可变阻抗设备。该隔离电路还包括设置在发射电路和接收电路之间并具有第二可变阻抗的第二可变阻抗设备。该隔离电路还包括耦接在接收电路和第二可变阻抗设备之间并具有第三可变阻抗的第三可变阻抗设备。第一可变阻抗设备、第二可变阻抗设备和第三可变阻抗设备被配置为当第一可变阻抗与第一阻抗的比率等于第二可变阻抗与第三可变阻抗的比率时，将接收电路与发射信号隔离并且与由发射电路生成的具有接收信号的频率的噪声信号隔离。
在另一实施方案中，呈现一种包括具有第一阻抗的一个或多个天线的电子设备。该电子设备还包括被配置为经由所述一个或多个天线发射发射信号的发射器电路。该电子设备还包括被配置为经由所述一个或多个天线接收接收信号的接收器电路。该电子设备还包括具有第一可变阻抗的第一可变阻抗设备。该电子设备还包括具有第二可变阻抗的第二可变阻抗设备。发射器电路、第一可变阻抗设备和第二可变阻抗设备经由第一节点通信地耦接在一起。该电子设备还包括具有第三可变阻抗的第三可变阻抗设备。第一可变阻抗设备、接收器电路和第三可变阻抗设备经由第二节点通信地耦接在一起。第二可变阻抗设备、接收器电路和所述一个或多个天线经由第三节点耦接在一起。
在又一实施方案中，提供了一种电子设备，该电子设备包括用于发射发射信号的装置。该电子设备还包括用于接收接收信号的装置。该电子设备还包括用于将接收装置与发射信号和由发射装置生成的噪声信号隔离的装置，该噪声信号具有接收信号的频率。该隔离装置包括多个可变阻抗设备，用于在处于平衡状态时引导发射信号和噪声信号远离接收电路。该电子设备还包括具有第一阻抗的天线装置。
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示例性接收器电路的框图。
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示例性发射器电路的框图。
图9A是根据本公开的实施方案的例示示例性收发器电路的隔离电路的部件的图7的示例性收发器电路的示意图。
图9B是根据本公开的实施方案的例示发射(TX)信号的路径的图9A的示例性收发器电路的示意图。
图9C是根据本公开的实施方案的例示接收(RX)信号的路径的图9A的示例性收发器电路的示意图。
图10是根据本公开的实施方案的图9A的示例性收发器电路的电路图。
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)。
考虑到前述内容，存在多种合适的通信设备可包括和使用本文所述的收发器电路。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26和电源29。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，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26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26可包括例如用于以下各项的一个或多个接口：个人局域网(PAN)诸如
Figure BDA0003293196880000061
网络、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x
Figure BDA0003293196880000062
网络、和/或广域网(WAN)诸如第3代(3G)蜂窝网络、全球移动通信系统(UMTS)、第4代(4G)蜂窝网络、长期演进
Figure BDA0003293196880000063
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26可包括例如用于使用包括毫米波(mmWave)频率范围(例如，24.25-300千兆赫(GHz))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26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26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 BDA0003293196880000064
)、移动宽带无线网络(移动
Figure BDA0003293196880000065
)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播
Figure BDA0003293196880000066
网络及其扩展DVB手持设备
Figure BDA0003293196880000067
网络、超宽带(UWB)网络、交流(AC)功率线等。
如图所示，网络接口26可包括收发器30。在一些实施方案中，收发器30的全部或部分可设置在处理器内核复合体12内。收发器30可支持经由一个或多个天线(图1中未示出)发射和接收各种无线信号。所述一个或多个天线的阻抗可降低发射器电路和接收器电路之间的隔离。为了防止天线引起的此类干扰，可使用阻抗调谐器来匹配或相关到天线的阻抗。
在一些实施方案中，收发器30可包括双工器(图1中未示出)。双工器在单条路径上实现双向通信，同时将沿每个方向行进的信号彼此分离。例如，双工器可启用频分双工(FDD)，使得双工器可将电子设备10的发射器与第一频带的接收信号隔离，同时将电子设备10的接收器与第二频带的发射信号隔离(例如，将发射器与接收器隔离，反之亦然)。在一些实施方案中，双工器可包括将发射器与接收信号隔离并且/或者将接收器与发射信号隔离的多个可变阻抗设备。
在一些实施方案中，电子设备10使用收发器30通过各种无线网络(例如，
Figure BDA0003293196880000071
移动
Figure BDA0003293196880000073
4G、
Figure BDA0003293196880000072
5G等)进行通信。收发器30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 BDA0003293196880000074
)、WLAN网络(例如，802.11x
Figure BDA0003293196880000075
)、WAN网络(例如，3G、4G、5G、NR以及
Figure BDA0003293196880000076
和LTE-LAA蜂窝网络)、
Figure BDA0003293196880000078
网络、移动
Figure BDA00032931968800000710
网络、ADSL和VDSL网络、
Figure BDA0003293196880000077
和
Figure BDA0003293196880000079
网络、UWB网络等中的语音和/或数据通信。电子设备10的电源29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 BDA00032931968800000711
Pro、MacBook
Figure BDA00032931968800000712
Figure BDA00032931968800000713
mini或Mac
Figure BDA00032931968800000714
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 BDA0003293196880000081
或
Figure BDA0003293196880000082
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 BDA0003293196880000083
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 BDA0003293196880000084
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 BDA0003293196880000091
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。
如上所述，电子设备10的收发器30可包括耦接到天线的发射器和接收器，以使得电子设备10能够发射和接收无线信号。某些电子设备可包括具有将发射器与接收信号隔离并且将接收器与发射信号隔离，从而在通信时减少干扰的多个可变阻抗设备的隔离电路。在此类电子设备中，阻抗调谐器可用于平衡天线的阻抗，以提高该隔离的有效性。然而，用于从发射器发送的发射信号的发射路径可在天线和阻抗调谐器之间分支。因此，当发射信号分支到阻抗调谐器时，用于发射发射信号穿过天线的一些功率可能被损耗(例如被称为插入损耗)。类似地，用于从天线接收的接收信号的接收路径可在接收器和发射器之间分支。因此，当接收信号朝发射器分支时，在接收器处接收的接收信号的一些功率可能被损耗(例如，插入损耗)。
本文的实施方案提供了各种装置和技术以减少插入损耗，同时保持电子设备10的发射器与接收器的隔离。为此，本文所公开的实施方案包括频率相关的隔离电路。该隔离电路包括多个可变阻抗设备。至少一个可变阻抗设备设置在从发射器到一个或多个天线的发射路径上，并且至少一个可变阻抗设备安装在从所述一个或多个天线到接收器的接收路径上。
在发射信号的频率范围，可变阻抗设备和所述一个或多个天线的阻抗工作于平衡状态，从而将接收器电路与发射信号隔离。也就是说，阻抗被配置为有效地从收发器电路移除接收器电路，并且将发射信号引导远离接收器电路并引导到所述一个或多个天线。类似地，在接收信号的频率范围，可变阻抗设备和所述一个或多个天线的阻抗工作于平衡状态，以将接收信号引导至接收器电路并远离发射器电路。此外，可变阻抗设备的阻抗将由发射器电路生成的具有接收信号的频率范围内的频率的噪声信号引导远离接收器电路。因此，可变阻抗设备的阻抗可被配置为将接收器电路与发射信号和由发射器电路生成的噪声信号隔离。此外，可变阻抗设备的阻抗可被配置为将发射器电路与接收信号隔离。可变阻抗设备在发射信号的频率范围的阻抗可不同于在接收信号的频率范围的阻抗。
在一些实施方案中，发射器可在接收器支持的频率生成噪声信号(例如，由于发射器的功率放大器的非线性特性和/或真实世界缺陷)。在这种情况下，噪声信号可传播到接收器并干扰接收信号。为了防止此类干扰，可变阻抗设备的阻抗可以是频率相关的，使得接收器与噪声信号隔离，如下所述。
考虑到前述内容，图7是根据本公开的实施方案的电子设备10的示例性收发器电路50的框图。在一些实施方案中，示例性收发器电路50可设置在相对于图1所述的收发器30中。在其他实施方案中，收发器电路50可设置在网络接口26中并且耦接到收发器30。
如图所示，收发器电路50包括设置在发射(TX)电路52与接收(RX)电路54之间的隔离电路54。隔离电路54通信地耦接到TX电路52和RX电路56。在一些实施方案中，隔离电路54在其中包括一个或多个天线55。在一些另选实施方案中，所述一个或多个天线55可耦接到隔离电路54。隔离电路54使得来自TX电路52的第一频率范围的信号(例如，发射信号)能够穿过到达所述一个或多个天线55，并且阻止第一频率范围的信号穿过到达RX电路56。隔离电路54还使得经由所述一个或多个天线55接收的第二频率范围的信号(例如，接收信号)能够穿过到达RX电路56，并且阻止第二频率范围的信号穿过到达TX电路52。每个频率范围可以是任何合适的带宽诸如介于1兆赫和100千兆赫(GHz)之间(例如，10兆赫(MHz))，并且包括任何合适的频率。例如，第一频率范围(例如，TX频率范围)可介于880MHz和890MHz之间，并且第二频率范围(例如，RX频率范围)可介于925MHz和936MHz之间。
在一些实施方案中，隔离电路54将RX电路56与由TX电路52生成的噪声信号隔离。例如，当发射发射信号时，由于TX电路52的功率放大器的非线性特性和/或真实世界缺陷，TX电路52可生成噪声信号。如果噪声信号的频率在RX频率范围内(例如，是RX电路56支持的频率)，则噪声信号可能干扰RX信号和/或RX电路56。为了防止此类干扰，隔离电路54可将RX电路56与噪声信号隔离。
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示例性接收器电路(例如RX电路)56的框图。如图所示，RX电路56可包括例如低噪声放大器(LNA)60、滤波器电路6262、解调器64和模数转换器(ADC)66。由所述一个或多个天线55接收的一个或多个信号可经由隔离电路54被发送到RX电路56。在一些实施方案中，RX电路56可包括除LNA 60、滤波器电路62、解调器64和ADC 66之外或另选的部件，诸如混频器、数字下变频器等。
LNA 60和滤波器电路62可接收由所述一个或多个天线55接收的RX信号。LNA 60可将经组合的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。滤波器电路62可包括一种或多种类型的滤波器，诸如带通滤波器、低通滤波器或抽取滤波器，或它们的任何组合。滤波器电路62可从RX信号移除不期望的噪声，诸如跨信道干扰。滤波器电路62还可移除由所述一个或多个天线55接收的频率不同于期望信号的附加信号。
经滤波的RX信号被发送到解调器64。解调器64可移除RF包络并从经滤波的RX信号中提取经解调的信号以进行处理。ADC 66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。
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示例性发射器电路(例如TX电路)52的框图。如图所示，TX电路52可包括例如滤波器电路74、功率放大器(PA)72、调制器70和数模转换器(DAC)68。在一些实施方案中，TX电路52可包括除滤波器电路74、PA 72、调制器70和DAC 68之外或另选的部件，诸如数字上变频器等。
要经由所述一个或多个天线55发射的包含信息的数字信号被提供给DAC 68。DAC68将来自收发器30的发射器的数字信号转换为模拟信号。调制器70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 72从调制器70接收经调制的信号。PA 72将该经调制的信号放大到合适的水平，以驱动该信号经由所述一个或多个天线55的发射。类似于滤波器电路62，TX电路52的滤波器电路74可从经放大的信号中移除不期望的噪声以经由所述一个或多个天线55发射。在一些实施方案中，除TX电路52中的PA 72之外或另选地，可将PA(诸如PA 72)设置在发射器30内。
图9A是根据本公开的实施方案的例示隔离电路54的部件的示例性收发器电路80的示意图。收发器电路80可对应于图7的示例收发器电路70。例如，收发器电路80包括TX电路52、隔离电路54和RX电路56。如图所示，隔离电路54包括第一可变阻抗设备82、第二可变阻抗设备84、第三可变阻抗设备86和所述一个或多个天线55。在一些实施方案中，收发器电路可被配置为梯型布置。即，TX电路52、RX电路56、可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55可被配置成使得当可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的阻抗处于平衡状态时，RX电路56被隔离(例如，从TX电路52的角度来看)。
在一些实施方案中，可变阻抗设备82、84、86可被实施成阻抗梯度。在一些另选实施方案中，可变阻抗设备82、84、86可被实施成阻抗调谐器。在另一些其他实施方案中，可变阻抗设备82、84、86可被实施成阻抗梯度和阻抗调谐器的组合。例如，如图所示，第一可变阻抗设备82和第二可变阻抗设备84可被实施成阻抗梯度，并且第三可变阻抗设备86可被实施成阻抗调谐器。
阻抗梯度诸如可变阻抗设备82、84可作为阻抗开关操作，并且在第一操作模式下提供第一阻抗状态(例如，较低阻抗)并且在第二操作模式下提供第二阻抗状态(例如，较高阻抗)。例如，第一阻抗状态可接近或表现为短路或闭路(例如，接近或大约等于零欧姆，诸如介于0和100欧姆之间、介于0.1欧姆和10欧姆之间、介于0.5欧姆和2欧姆之间等)，而第二阻抗状态可接近或表现为开路(例如，提供大于第一阻抗状态的阻抗，诸如大于10000欧姆、大于1000欧姆、大于100欧姆、大于10欧姆、大于5欧姆等)。阻抗开关可由使得能够实现第一阻抗状态和第二阻抗状态的任何合适的电路部件诸如例如电感器和电容器制成，如参考图10所述。
阻抗调谐器(诸如可变阻抗设备86)可作为可调谐阻抗设备工作，并提供多种阻抗状态。例如，阻抗状态可包括接近或表现为短路或闭路(例如，接近或大约等于零欧姆，诸如介于0和100欧姆之间、介于0.1欧姆和10欧姆之间、介于0.5欧姆和2欧姆之间等)的第一阻抗状态，接近或表现为开路(例如，提供大于第一阻抗状态的阻抗，诸如大于50000欧姆，诸如大于10000欧姆、大于1000欧姆、大于100欧姆、大于10欧姆、大于5欧姆等)的第二阻抗状态，以及提供第一阻抗状态和第二阻抗状态之间的阻抗(例如，在0和50000欧姆之间)的多个状态。阻抗调谐器可由使得能够实现所述多个阻抗状态的任何合适的电路部件诸如例如电感器和电容器制成，如参考图10所述。
如上所述，阻抗调谐器86的阻抗可被配置为匹配或相关到所述一个或多个天线55的阻抗。应当理解，提供这些阻抗设备作为示例，并且设想了提供不同阻抗状态和/或值的任何合适的设备，诸如阻抗开关或可变阻抗设备。
第一可变阻抗设备82经由第一节点88耦接到TX电路52，并且经由第二节点90耦接到RX电路56。第二可变阻抗设备84经由第一节点88耦接到TX电路52，并且经由第三节点92耦接到RX电路56。所述一个或多个天线55经由第三节点耦接到第二阻抗设备84和RX电路56。第三可变阻抗设备86经由第二节点90耦接到第一可变阻抗设备82和RX电路56。
如上所述，隔离电路54将RX电路56与从TX电路52传播到所述一个或多个天线55的TX信号隔离，同时使TX信号能够从TX电路传播到所述一个或多个天线55。即，第一可变阻抗设备82和第三可变阻抗设备86的阻抗值中的每一者可大于第二可变阻抗设备84和所述一个或多个天线55的阻抗值，使得TX信号沿具有较低阻抗的路径从TX电路52通过第二可变阻抗设备84传播，并最终到达所述一个或多个天线55以从其发射。
当TX电路52生成并发射TX信号时，由于TX电路52的功率放大器72的非线性特性和/或真实世界缺陷，TX电路52也可能生成并发射噪声信号。噪声信号的频率可能在RX频率范围内，并且如果不被阻挡，则可能传播通过第二可变阻抗设备84并到达RX电路56。在此类情况下，噪声信号可能被RX电路56接收并作为RX信号进行处理，和/或噪声信号可能干扰RX信号。为了防止此类干扰，可变阻抗设备82、84、86可以是频率相关的，并且具有被配置为引导各个信号(例如，TX信号和RX信号)通过较低阻抗路径以及使用较高阻抗路径阻挡信号的阻抗。频率相关的可变阻抗设备可对于第一频率范围中的信号具有第一阻抗并且对于第二频率范围中的信号具有第二阻抗。因此，可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的阻抗可被配置为使TX信号能够传播到所述一个或多个天线55并经由所述一个或多个天线发射，同时将RX电路56与TX信号隔离。类似地，阻抗可被配置为将RX电路56与由TX电路52生成的噪声信号隔离。
为了从TX电路52的角度隔离RX电路56，可变阻抗设备82、84、86的阻抗可被配置成使得第一可变阻抗设备82的阻抗与第三阻抗设备86的阻抗的比率对于TX频率范围和RX频率范围两者基本上等于第二可变阻抗设备84与所述一个或多个天线55的阻抗的比率(例如，即使当与RX频率范围相比时，可变阻抗设备82、84、86的阻抗对于TX频率范围可以是不同的)。该关系还可被表述成当所述一个或多个天线55的阻抗与第一可变阻抗设备82的阻抗的乘积基本上等于第二可变阻抗设备84的阻抗与第三阻抗设备86的阻抗的乘积时。这被称为将可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的阻抗置于“平衡”状态。例如，在TX频率范围，第一可变阻抗设备82的阻抗可为100欧姆，第二可变阻抗设备84的阻抗可为1欧姆，第三可变阻抗设备86的阻抗可为5000欧姆，并且所述一个或多个天线55的阻抗可为50欧姆。在RX频率范围，第一可变阻抗设备82的阻抗可为20欧姆，第二可变阻抗设备84的阻抗可为1欧姆，第三可变阻抗设备86的阻抗可为5000欧姆，并且所述一个或多个天线55的阻抗可在50欧姆保持不变。应当理解，这些电阻值是作为示例提供的，并且设想可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的任何合适的电阻值，使得阻抗被置于平衡状态以使得能够实现RX电路56的隔离。
有利的是，可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的布置可像电桥电路(诸如惠斯通电桥电路)那样操作。也就是说，可变阻抗设备82、84、86的阻抗和所述一个或多个天线55的阻抗被平衡，使得跨RX电路56存在基本上为零的电压或电流。因此，RX电路56对于TX信号被有效地从收发器电路80移除，从而将RX电路56与TX信号和TX电路52所生成的噪声信号隔离。另一方面，可变阻抗设备82、84、86的阻抗以及所述一个或多个天线55的阻抗允许所述一个或多个天线55所接收的RX信号传播到RX电路56，因为RX信号将不会遇到阻抗梯。有利的是，收发器电路中阻抗的基本平衡(例如，阻抗比的基本相等)提供RX电路56与TX信号和TX电路所生成的噪声信号的经改善的隔离。
在一些实施方案中，TX电路52的位置和RX电路56的位置可在收发器电路80中交换。即，RX电路56可经由第一节点88耦接到第一可变阻抗设备82和第二可变阻抗设备84。TX电路52可经由第三节点92耦接到所述一个或多个天线55和第二可变阻抗设备84，并且经由第二节点90耦接到第一可变阻抗设备和第三可变阻抗设备86。在这种情况下，可变阻抗设备82、84、86的阻抗可改变，使得TX电路52与RX信号和由RX电路56生成的频率在TX频率范围中(例如，TX电路52支持的频率)的噪声信号隔离。
图9B是根据本公开的实施方案的例示发射(TX)信号的路径102的图9A的示例性收发器电路80的示意图。如上所述，TX信号102由TX电路52生成和/或传输到所述一个或多个天线55进行发射。对于TX频率范围，第一可变阻抗设备82的阻抗大于第二可变阻抗设备84和所述一个或多个天线55的阻抗。另外，第三可变阻抗设备86的阻抗大于第一可变阻抗设备82、第二可变阻抗设备84和所述一个或多个天线55的阻抗。此外，第二可变阻抗设备84的阻抗小于所述一个或多个天线55的阻抗。例如，第一可变阻抗设备82的阻抗可为100欧姆，第二可变阻抗设备84的阻抗可为1欧姆，第三可变阻抗设备86的阻抗可为5000欧姆，并且所述一个或多个天线55的阻抗可为50欧姆。应当理解，这些阻抗值是作为示例提供的，并且设想可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的任何合适的阻抗值，使得阻抗被置于平衡状态以使得能够实现RX电路56的隔离。因此，TX信号的路径102从TX电路52到第二可变阻抗设备84的较低阻抗，并最终到达TX电路52。
TX信号不传播至第一可变阻抗设备82，因为如上所述，在TX频率范围，第一可变阻抗设备82的阻抗大于第二可变阻抗设备84的阻抗。类似地，TX信号沿路径102从第二可变阻抗设备84传播到所述一个或多个天线55，因为所述一个或多个天线55的阻抗小于第三可变阻抗设备86的阻抗。有利的是，对于TX信号，由于可变阻抗设备82、84、86与所述一个或多个天线55的平衡阻抗，RX电路56被有效地从收发器电路80移除。因此，RX电路56与TX信号隔离。
图9C是根据本公开的实施方案的例示接收(RX)信号的路径112的图9A的示例性收发器电路80的示意图。在RX频率范围，第二可变阻抗设备84的阻抗高于第一可变阻抗设备82、第三可变阻抗设备86和所述一个或多个天线55的阻抗。另外，第一可变阻抗设备82的阻抗大于第三可变阻抗设备86的阻抗并且小于所述一个或多个天线55的阻抗。此外，第三可变阻抗设备86的阻抗小于所述一个或多个天线55的阻抗。例如，第一可变阻抗设备82的阻抗可为20欧姆，第二可变阻抗设备84的阻抗可为1欧姆，第三可变阻抗设备86的阻抗可为5000欧姆，并且所述一个或多个天线55的阻抗可在50欧姆保持不变。应当理解，这些阻抗值是作为示例提供的，并且设想可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的任何合适的阻抗值，使得阻抗被置于平衡状态以使得能够实现RX电路56的隔离。即，可变阻抗设备82、84、86在RX频率范围的阻抗不同于在TX频率范围的阻抗。然而，可变阻抗设备82、84、86的阻抗在RX频率范围保持平衡，以隔离RX电路56。即，在RX频率，第一可变阻抗设备82的阻抗与第三可变阻抗设备86的阻抗的比率基本上等于第二可变阻抗设备84的阻抗与所述一个或多个天线55的阻抗的比率。
如上所述，RX信号经由所述一个或多个天线55接收并沿路径112传播到RX电路56。路径112具有比RX信号的另选路径更低的阻抗。因此，RX信号沿路径114传播到RX电路。RX信号不经由第二可变阻抗设备84或第一可变阻抗设备82朝TX电路52传播，因为在RX频率范围，第三可变阻抗设备86的阻抗小于第一可变阻抗设备82和第二可变阻抗设备84的阻抗。因此，可变阻抗设备82、84、86以及所述一个或多个天线55将TX电路52与RX信号隔离。
如上所述，TX电路52可生成具有RX信号的频率的噪声信号(例如，RXBN)。为了防止RXBN信号传播到RX电路56，第一可变阻抗设备82的阻抗小于第二可变阻抗设备84的阻抗。类似地，第三可变阻抗设备86的阻抗小于所述一个或多个天线55的阻抗。另外，从TX电路52的角度来看，可变阻抗设备82、84、86的平衡阻抗有效地从收发器电路80移除RX电路56，并且防止RXBN信号到达RX电路56。因此，可变阻抗设备82、84、86以及所述一个或多个天线55使RXBN信号沿路径114从TX电路52通过第一可变阻抗设备82和第三可变阻抗设备86传播，并防止RXBN信号传播到RX电路56。这样，可变阻抗设备82、84、86以及所述一个或多个天线55将RX电路56与RXBN信号隔离，并防止来自RXBN信号的干扰。
在一些实施方案中，第一可变阻抗设备82对于TX频率范围(例如，在发射操作期间)的阻抗高于对于RX频率范围(例如，在接收操作期间)的阻抗。除此之外或另选地，第二可变阻抗设备84对于RX频率范围的阻抗高于对于TX频率范围的阻抗。此外，第三可变阻抗设备86对于TX频率范围的阻抗高于对于RX频率范围的阻抗。
图10是根据本公开的实施方案的电子设备10的示例性收发器电路120的电路图。示例性收发器电路120基本上类似于图9A的收发器电路80，不同的是收发器电路120包括用于可变阻抗设备82、84、86的示例性电路。可变阻抗设备82、84、86的电路可包括任何具有陡峭频率行为的电路，诸如Pi网络、表面声波滤波器、谐振电路(例如LC电路)等。
例如，第一可变阻抗设备82包括与电容器126串联耦接的电感器116的并联布置。类似地，第二可变阻抗设备84包括与电容器118串联耦接的电感器128的并联布置。第三可变阻抗设备86包括与电容器122串联耦接的电感器124的并联布置。第三可变阻抗设备86还包括与该并联布置并联耦接的电阻器132。
如上所述，平衡可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的阻抗，以在TX频率范围从收发器电路120有效地移除RX电路。因此，平衡阻抗将TX信号从TX电路52引导到所述一个或多个天线55，并将RX电路56与TX信号隔离。此外，阻抗将RX信号从所述一个或多个天线55引导到RX电路56，并且引导TX电路52生成的噪声信号远离RX电路56。也就是说，可变阻抗设备82、84、86和所述一个或多个天线55的阻抗使得能够实现RX电路56与TX信号和TX电路52所生成的噪声信号的隔离，以及TX电路52与RX信号的隔离。
在一些实施方案中，RX电路56可经由平衡-不平衡转换器(例如，变压器平衡-不平衡转换器)130耦接到收发器电路30。平衡-不平衡转换器130还可改善RX电路56与TX信号和/或RXBN信号的隔离。因此，平衡-不平衡转换器130可有利于减少所述一个或多个天线55与第三可变阻抗设备86之间的插入损耗。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案，并且应当理解，这些实施方案可容许各种修改和另选形式。还应当理解，权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式，而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
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)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：
发射电路，所述发射电路被配置为生成发射信号；
接收电路，所述接收电路被配置为接收接收信号；和
隔离电路，所述隔离电路包括：
具有第一阻抗的一个或多个天线，所述一个或多个天线经由发射路径通信地耦接到所述发射电路，并且所述一个或多个天线经由接收路径通信地耦接到所述接收电路；
第一可变阻抗设备，所述第一可变阻抗设备设置在所述发射路径中并且具有第一可变阻抗；
第二可变阻抗设备，所述第二可变阻抗设备设置在所述发射电路和所述接收电路之间并且具有第二可变阻抗；和
第三可变阻抗设备，所述第三可变阻抗设备耦接在所述接收电路和所述第二可变阻抗设备之间并且具有第三可变阻抗，其中所述第一可变阻抗设备、所述第二可变阻抗设备和所述第三可变阻抗设备被配置成当所述第一可变阻抗与所述第一阻抗的比率等于所述第二可变阻抗与所述第三可变阻抗的比率时，将所述接收电路与所述发射信号隔离并且与由所述发射电路生成的具有所述接收信号的频率的噪声信号隔离。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述隔离电路被配置为通过平衡所述第一阻抗、所述第一可变阻抗、所述第二可变阻抗和所述第三可变阻抗来将所述接收电路与所述发射信号隔离，由此导致所述接收电路两端的零电压。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一可变阻抗从发射操作期间的第二阻抗变化至接收操作期间比所述第二阻抗高的第三阻抗，所述第二可变阻抗从所述接收操作期间的第四阻抗变化到所述发射操作期间的小于所述第四阻抗的第五阻抗，并且所述第三可变阻抗从所述发射操作期间的第六阻抗变化到所述接收操作期间的小于所述第六阻抗的第七阻抗。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中在所述接收操作期间，所述第五阻抗与所述第七阻抗的比率等于所述第三阻抗与所述第一阻抗的比率，并且在所述发射操作期间，所述第四阻抗与所述第六阻抗的比率等于所述第二阻抗与所述第一阻抗的比率。
5.根据权利要求1所述的电子设备，所述电子设备包括设置在所述接收电路和所述隔离电路之间并耦接所述接收电路和所述隔离电路的平衡-不平衡转换器。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一可变阻抗设备、所述第二可变阻抗设备和所述第三可变阻抗设备中的每一者包括阻抗梯度或阻抗调谐器。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一可变阻抗和所述第二可变阻抗设备各自包括与多个电容器串联耦接的多个电感器的并联布置。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第三可变阻抗设备包括与和多个电容器串联耦接的多个电感器的并联布置并联耦接的电阻器。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一可变阻抗设备、所述第二可变阻抗设备和所述第三可变阻抗设备被配置为将所述噪声信号从所述发射电路引导至所述第二可变阻抗设备和所述第三可变阻抗设备。
10.一种电子设备，所述电子设备包括：
具有第一阻抗的一个或多个天线；
发射器电路，所述发射器电路被配置为经由所述一个或多个天线发射发射信号；
接收器电路，所述接收器电路被配置为经由所述一个或多个天线接收接收信号；
具有第一可变阻抗的第一可变阻抗设备；
具有第二可变阻抗的第二可变阻抗设备，所述发射器电路、所述第一可变阻抗设备和所述第二可变阻抗设备经由第一节点通信地耦接在一起；
具有第三可变阻抗的第三可变阻抗设备，所述第一可变阻抗设备、所述接收器电路和所述第三可变阻抗设备经由第二节点通信地耦接在一起，并且所述第二可变阻抗设备、所述接收器电路和所述一个或多个天线经由第三节点耦接在一起。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述第一阻抗、所述第一可变阻抗、所述第二可变阻抗和所述第三可变阻抗被配置为在所述第一可变阻抗与所述第三可变阻抗的比率等于所述第二可变阻抗与所述第一阻抗的比率时隔离所述接收器电路。
12.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述第一可变阻抗、所述第二可变阻抗和所述第三可变阻抗是频率相关的。
13.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述第一可变阻抗在第一频率大于所述第二可变阻抗，所述第一可变阻抗设备在所述第一频率小于所述第三可变阻抗，所述第一可变阻抗在第二频率小于所述第二可变阻抗，并且所述第一可变阻抗在所述第二频率大于所述第三可变阻抗设备的阻抗。
14.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述第三可变阻抗在所述接收信号的频率小于所述第一可变阻抗、所述第二可变阻抗和所述第一阻抗中的每一者。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述接收器电路被配置为当所述第一可变阻抗与所述第三可变阻抗的比率基本上等于所述第二可变阻抗与所述第一阻抗的比率时与所述发射信号隔离。
16.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述第一可变阻抗从发射操作期间的第二阻抗变化至接收操作期间比所述第二阻抗高的第三阻抗，所述第二可变阻抗从所述接收操作期间的第四阻抗变化到所述发射操作期间的小于所述第四阻抗的第五阻抗，并且所述第三可变阻抗从所述发射操作期间的第六阻抗变化到所述接收操作期间的小于所述第六阻抗的第七阻抗。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其中在所述接收操作期间，所述第七阻抗与所述第五阻抗的比率等于所述第三阻抗与所述第一阻抗的比率，并且在所述发射操作期间，所述第六阻抗与所述第五阻抗的比率等于所述第二阻抗与所述第一阻抗的比率。
18.一种电子设备，所述电子设备包括：
用于发射发射信号的装置；
用于接收接收信号的装置；
用于将所述接收装置与所述发射信号和由所述发射装置生成的噪声信号隔离的装置，所述噪声信号具有所述接收信号的频率，所述隔离装置包括多个可变阻抗设备，所述多个可变阻抗设备用于在处于平衡状态时引导所述发射信号和所述噪声信号远离所述接收电路；以及
具有第一阻抗的天线装置。
19.根据权利要求18所述的电子设备，其中所述多个可变阻抗设备包括通信地耦接到所述天线装置和所述发射装置并且具有第一可变阻抗的第一可变阻抗设备、通信地耦接到所述接收装置并且具有第二可变阻抗的第二可变阻抗设备、以及通信地耦接到所述发射装置和所述接收装置并且具有第三可变阻抗的第三可变阻抗设备、以及所述天线装置。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中当所述第一可变阻抗与所述第一阻抗的比率等于所述第三可变阻抗与所述第二可变阻抗的比率时，所述多个可变阻抗设备处于所述平衡状态。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11309860B1 (en) * 2020-10-09 2022-04-19 Apple Inc. Single ladder duplexer with impedance gradient

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285025A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ共用器
US20040119562A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Duplexer and communication apparatus
US20070232241A1 (en) * 2006-02-28 2007-10-04 Renaissance Wireless RF transceiver switching system
CN105871386A (zh) * 2015-02-10 2016-08-17 联发科技股份有限公司 通信装置及电子装置
US20170244376A1 (en) * 2013-03-15 2017-08-24 Wispry, Inc. Tunable filter systems, devices, and methods
CN107196027A (zh) * 2017-05-08 2017-09-22 电子科技大学 一种小型化八通道双工器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7446629B2 (en) 2004-08-04 2008-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna duplexer, and RF module and communication apparatus using the same
JP2007074698A (ja) 2005-08-08 2007-03-22 Fujitsu Media Device Kk 分波器及びラダー型フィルタ
DE102010047440A1 (de) * 2010-10-04 2012-04-05 Epcos Ag Vorrichtung zur drahtlosen Informationsübertragung, Kommunikationsendgerät zur drahtlosen Informationsübertragung sowie Verfahren zur Impedanzanpassung
CN104769452B (zh) * 2012-11-05 2018-07-10 皇家飞利浦有限公司 具有改进的射频隔离的发送/接收开关电路
WO2015093462A1 (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 株式会社村田製作所 高周波回路及び該高周波回路を用いた送受信回路
JP6290431B2 (ja) * 2014-08-25 2018-03-07 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN107112971B (zh) 2014-11-11 2020-12-29 株式会社村田制作所 可变滤波电路、rf前端电路、以及通信装置
US10404312B2 (en) * 2015-06-03 2019-09-03 Sony Corporation Signal processing apparatus
US9912067B2 (en) * 2015-09-03 2018-03-06 Board Of Regents, The University Of Texas System Eliminating reciprocity constraints in radiating and scattering systems with spatio temporal modulation
WO2017062650A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-13 Resonant Inc. Radio frequency transmit filter with integrated impedance matching network
US9608595B1 (en) 2015-11-13 2017-03-28 Resonant Inc. Acoustic wave filter with enhanced rejection
EP3361644B1 (en) * 2017-02-09 2023-05-10 IMEC vzw Front-end module comprising an ebd circuit, telecommunication device comprising the front-end module and method for operating them
US9973940B1 (en) * 2017-02-27 2018-05-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for dynamic impedance matching of a guided wave launcher
US10720956B2 (en) * 2018-09-06 2020-07-21 Intel Corporation Low loss transmitter receiver switch with transformer matching network
US10917132B1 (en) * 2019-07-10 2021-02-09 Rockwell Collins, Inc. Switchless transceiver integrated programmable differential topology
US10985793B1 (en) * 2019-10-07 2021-04-20 Qualcomm Incorporated Tunable RF frontend
US11309860B1 (en) * 2020-10-09 2022-04-19 Apple Inc. Single ladder duplexer with impedance gradient

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285025A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ共用器
US20040119562A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Duplexer and communication apparatus
US20070232241A1 (en) * 2006-02-28 2007-10-04 Renaissance Wireless RF transceiver switching system
US20170244376A1 (en) * 2013-03-15 2017-08-24 Wispry, Inc. Tunable filter systems, devices, and methods
CN105871386A (zh) * 2015-02-10 2016-08-17 联发科技股份有限公司 通信装置及电子装置
CN107196027A (zh) * 2017-05-08 2017-09-22 电子科技大学 一种小型化八通道双工器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DANIEL THENATHAYALAN等: "Wide-Air-Gap Transformer Model for the Design-Oriented Analysis of Contactless Power Converters", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS》, 31 October 2015 (2015-10-31) *
叶长利等: "双频双极化三通道分路器的电气设计", 《 中国电子学会空间电子学年会》, 8 December 2001 (2001-12-08) *
王军胜: "Ka频段双工器经典设计", 《2009年全国微波毫米波会议》, 23 May 2009 (2009-05-23) *

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