CN115211043B - 天线接口装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种天线接口装置，用于在收发器的接收器端口处消除发射信号。天线接口装置包括放大器以及具有初级侧绕组、第一次级侧绕组和第二次级侧绕组的分布式变压器。初级侧绕组可连接到收发器的发射器端口并具有第一部分(311)和第二部分(312)，第一次级侧绕组(313)可连接到收发器的天线端口并具有与初级侧绕组的第一部分的第一电感耦合，并且第二次级侧绕组(314、315)可连接到收发器的接收器端口并具有与初级侧绕组的第二部分的第二电感耦合。放大器(305、306)具有与第一次级侧绕组连接的输入和与第二次级侧绕组连接的输出。第二电感耦合适于在接收器端口处提供发射信号的第一版本，并且第一电感耦合和放大器适于在接收器端口处提供发射信号的第二版本，以消除发射信号的第一版本。还公开了对应的收发器和通信设备。

Description

天线接口装置

技术领域

本公开总体上涉及用于收发器的天线接口的领域，其中天线由发射器和接收器共享。更具体地，本公开涉及减轻从发射器到接收器的信号泄漏。

背景技术

天线接口通常适用于其中发射器和接收器共享天线的收发器。共享天线可能导致例如从发射器到接收器的信号泄漏(也称为自干扰)。当发射信号(或发射信号的一部分)泄漏到接收器时，与不存在发射信号泄漏的情况相比，接收器性能可能会变差。

因此，对于具有共享天线的收发器，可能期望减轻从发射器到接收器的信号泄漏。当发射和接收同时发生和/或在相同频率间隔内发生时，可能特别期望减轻发射信号泄漏；例如，当收发器是全双工收发器或半双工收发器时。

自干扰减轻可以通过隔离(即尝试将泄漏最小化)或消除(即尝试减去由接收器看到的泄漏)来解决。自干扰消除的优点在于，消除通常考虑发射器损伤(例如，功率放大器非线性)。

存在用于自干扰减轻的若干方法；例如，(无源或有源)平衡双工器、循环器、Wilkinson组合器、阻抗平衡网络等。然而，这些解决方案具有例如以下一个或多个缺点：对天线阻抗的敏感性、固有的3dB损耗、相对较大的物理尺寸、高电路复杂性、在尝试集成时的阻碍、与全双工操作不兼容(使用相同或重叠的频率间隔同时发射和接收)。

因此，需要提供减轻从发射器到接收器的信号泄漏的替代和/或改进的天线接口。

发明内容

应当强调的是，当在本说明书中使用术语“包括”(可替换为“包含”)时用来指所阐述的特征、要件、步骤或组成部分的存在，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、要件、步骤、组成部分或它们的组合。如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”和“所述”旨在还包括复数形式，除非上下文明确地给出相反的指示。

一般地，当在本文中提到装置时，应将其理解为实物产品；例如设备。物理产品可以包括一个或多个部分，例如一个或多个控制器、一个或多个处理器等形式的控制电路。

同样一般地，当第一特征在本文中被称为可连接到第二特征时，根据一些实施例，第一特征可以被配置为连接到第二特征，并且根据一些实施例，第一特征可以连接到第二特征。

一些实施例的目的在于解决、减轻或消除上述或其他缺点中的至少一些。

第一方面是一种用于在收发器的接收器端口处消除发射信号的天线接口装置。天线接口装置包括分布式变压器和放大器。

分布式变压器具有：初级侧绕组，可连接到收发器的发射器端口并具有第一部分和第二部分；第一次级侧绕组，可连接到收发器的天线端口并具有与初级侧绕组的第一部分的第一电感耦合；以及第二次级侧绕组，可连接到收发器的接收器端口并具有与初级侧绕组的第二部分的第二电感耦合。

放大器具有与第一次级侧绕组连接的输入和与第二次级侧绕组连接的输出。

第二电感耦合适于在接收器端口处提供发射信号的第一版本。

第一电感耦合和放大器适于在接收器端口处提供发射信号的第二版本，以消除发射信号的第一版本。

在一些实施例中，初级侧绕组的第一部分的第一端可连接到收发器的发射器端口，初级侧绕组的第一部分的第二端连接到初级侧绕组的第二部分的第一端，第一次级侧绕组的第一端连接到放大器的输入并可连接到收发器的天线端口，并且第二次级侧绕组的第一端连接到放大器的输出并可连接到收发器的接收器端口。

在一些实施例中，发射器端口、接收器端口和天线端口是单端的。在这样的实施例中，初级侧绕组的第二部分的第二端、第一次级侧绕组的第二端和第二次级侧绕组的第二端可连接到参考电位。

在一些实施例中，第一电感耦合和第二电感耦合是非反相电感耦合，并且放大器是反相放大器。

在一些实施例中，第一电感耦合和第二电感耦合中的一个电感耦合是反相电感耦合，第一电感耦合和第二电感耦合中的另一电感耦合是非反相电感耦合，并且放大器是非反相放大器。

在一些实施例中，发射器端口、接收器端口和天线端口是具有正端子和负端子的差分端口。在这样的实施例中，初级侧绕组的第二部分的第二端可以连接到收发器的发射器端口，第一次级侧绕组的第二端可以连接到收发器的天线端口，并且第二次级侧绕组的第二端可以连接到收发器的接收器端口。

在一些实施例中，第一电感耦合和第二电感耦合是非反相电感耦合，并且放大器包括可连接在天线端口的正端子与接收器端口的正端子之间的反相放大器、以及可连接在天线端口的负端子与接收器端口的负端子之间的反相放大器。

在一些实施例中，第一电感耦合和第二电感耦合是非反相电感耦合，并且放大器包括可连接在天线端口的正端子与接收器端口的负端子之间的非反相放大器、以及可连接在天线端口的负端子与接收器端口的正端子之间的非反相放大器。

在一些实施例中，第一电感耦合和第二电感耦合中的一个电感耦合是反相电感耦合，第一电感耦合和第二电感耦合中的另一电感耦合是非反相电感耦合，并且放大器包括可连接在天线端口的正端子与接收器端口的负端子之间的反相放大器、以及可连接在天线端口的负端子与接收器端口的正端子之间的反相放大器。

在一些实施例中，第一电感耦合和第二电感耦合中的一个电感耦合是反相电感耦合，第一电感耦合和第二电感耦合中的另一电感耦合是非反相电感耦合，并且放大器包括可连接在天线端口的正端子与接收器端口的正端子之间的非反相放大器、以及可连接在天线端口的负端子与接收器端口的负端子之间的非反相放大器。

在一些实施例中，天线接口装置还包括：接收器端口阻抗，并联连接到第二次级侧绕组并适于补充收发器的接收器端口的输入阻抗；和/或发射器端口阻抗，并联连接到初级侧绕组并适于补充收发器的发射器端口的输出阻抗。

在一些实施例中，第二电感耦合对发射信号的幅度影响等于第一电感耦合和放大器的组合对发射信号的幅度影响。

在一些实施例中，对于周期性发射信号，第二电感耦合对发射信号的相位影响与第一电感耦合和放大器的组合对发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差。

第二方面是包括第一方面的天线接口装置的收发器。

在一些实施例中，收发器是全双工收发器或半双工收发器。

在一些实施例中，收发器是时分复用(TDD)收发器。

第三方面是一种通信设备，包括第一方面的天线接口装置和/或第二方面的收发器。

在一些实施例中，上述任一方面可以另外具有与上文针对任一其他方面所述的多种特征中的任一特征相同或相对应的特征。

一些实施例的优点在于提供了天线接口；被配置为通过消除来减轻从发射器到接收器的信号泄漏。

一些实施例的优点在于天线接口相对于收发器端口的阻抗变化(以下中的一个或多个：发射器端口阻抗变化、接收器端口阻抗变化和天线端口阻抗变化)具有鲁棒性。

一些实施例的优点在于传输路径中的损耗相对较低。传输路径的优化或至少改进可以有利于系统效率。

一些实施例的优点在于不需要可调节的虚拟负载，这与一些现有技术方法相比降低了电路复杂性。

一些实施例的优点在于即使使用非理想变压器也可以获得完美(或接近完美)的消除；由于消除是通过放大器实现的。

一些实施例的优点在于提供了天线接口，其适用于具有低功率和/或全双工要求的通信标准(例如，蓝牙低能量BLE、格网)。

一些实施例的优点在于即使使用非理想组件也可以实现足够的性能。

一些实施例的优点在于它们适合于完全集成在互补金属氧化物半导体(CMOS)技术或任何其他合适的半导体技术中。

附图说明

根据以下参考附图做出的对实施例的详细描述，其他目的、特征和优点将显而易见。附图不一定按比例绘制，而是侧重于说明示例实施例。

图1是示出了根据一些实施例的示例装置的示意图；

图2是示出了根据一些实施例的示例装置的示意图；

图3是示出了根据一些实施例的示例装置的示意图；

图4是示出了根据一些实施例的示例装置的示意图；

图5是示出了根据一些实施例的示例装置的示意框图；

图6是示出了根据一些实施例的示例放大器的示意图；以及

图7是示出了根据一些实施例的示例放大器的示意图。

具体实施方式

如上文已经提到的，应当强调的是，当在本说明书中使用术语“包括”(可替换为“包含”)时用来指所阐述的特征、要件、步骤或组成部分的存在，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、要件、步骤、组成部分或它们的组合。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在还包括复数形式，除非上下文明确地给出相反的指示。

以下将参照附图更全面地描述和举例说明本公开的实施例。然而，本文公开的方案可以按许多不同的形式来实现，并且不应当被理解为限于本文阐述的实施例。

在下文中，将描述其中提供减轻从发射器到接收器的信号泄漏的天线接口装置的实施例。减轻是通过消除来完成的。根据各种实施例，可以在接收器处完全或部分地消除发射信号泄漏。本文提出的实施例旨在通过在接收器处添加与发射信号的泄漏部分相比具有相同幅度和相反相位(即π或180°相位差)的信号来实现消除。

一些实施例适用于其中天线由发射器和接收器共享的收发器。备选地或附加地，一些实施例适用于其中发射和接收同时发生和/或以相同频率间隔发生的收发器；例如，时分双工(TDD)收发器和/或全双工收发器或半双工收发器。

一些实施例适用于包括收发器的通信设备(例如，无线通信设备)。示例通信设备包括用户设备(UE)、基站(BS)或任何其他无线电接入节点。

应当注意，即使本文中天线接口装置在包括天线的无线收发器的上下文中进行描述，天线接口装置也同样适用于其他上下文。例如，天线接口装置可以用于被配置用于通过有线介质进行通信的收发器。在这样的示例中，天线接口装置的可连接到天线端口的部分简单地连接到收发器的非天线端口。

因此，当部件在本文中被描述为可连接到收发器的天线端口时，应理解该部件同样可连接到收发器的非天线端口，其中非天线端口是用于通信介质访问的端口。

根据一些实施例，本文描述的天线接口装置可以完全集成在互补金属氧化物半导体(CMOS)技术或任何其他合适的半导体技术中。

本文描述的天线接口装置是基于变压器的，并且可以被视为主动消除方法的应用。

从以下示例中将显而易见，一些实施例的天线接口装置使用在收发器的天线端口处感测到的信号用于消除到接收器端口的发射信号泄漏，并且放大器用于调整幅度(和相位)以用于消除。

图1示意性地示出了根据一些实施例的两个示例装置。

图1的部分(a)示出了用于在收发器的接收器端口处消除发射信号的示例天线接口装置100。还示出了天线接口装置与收发器的发射器(TX)101、接收器(RX)104和天线(ANT)103的示例连接。

天线接口装置100包括放大器(A)105和分布式变压器。分布式变压器具有包括第一部分111和第二部分112的初级侧绕组、第一次级侧绕组113和第二次级侧绕组114。第一次级侧绕组113具有与初级侧绕组的第一部分111的第一电感耦合133，并且第二次级侧绕组114具有与初级侧绕组的第二部分112的第二电感耦合134。

在图1的部分(a)中例示的收发器中，发射器端口、接收器端口和天线端口是具有正端子和负端子的差分端口。

初级侧绕组的第一部分111的第一端可连接到收发器的发射器端口的端子中的一个端子191(在该示例中为端子“+”)，初级侧绕组的第一部分111的第二端连接到初级侧绕组的第二部分112的第一端，并且初级侧绕组的第二部分112的第二端可连接到收发器的发射器端口的端子中的另一端子192(在该示例中为端子“-”)。

第一次级侧绕组113的第一端可连接到收发器的天线端口的端子中的一个端子193(在本示例中为端子“+”)，并且第一次级侧绕组113的第二端可连接到收发器的天线端口的端子中的另一端子194(在本示例中为端子“-”)。

第二次级侧绕组114的第一端可连接到收发器的接收器端口的端子中的一个端子195(在本示例中为端子“+”)，并且第二次级侧绕组114的第二端可连接到收发器的接收器端口的端子中的另一端子196(在本示例中为端子“-”)。

放大器105(其可以被实现为具有双输入和双对应输出的单个放大器；或被实现为两个单独的放大器105a、105b，每个放大器具有单输入和对应单输出)的输出连接到第一次级侧绕组113，并且其输出连接到第二次级侧绕组114。更具体地，在该实现中，放大器具有与第一次级侧绕组的第一端连接的一个输入以及与第二次级侧绕组的第二端连接的对应输出，并且具有与第一次级侧绕组的第二端连接的另一输入以及与第二次级侧绕组的第一端连接的对应输出。

通常，第二电感耦合适于在接收器端口处提供发射信号的第一版本，并且第一电感耦合和放大器适于在接收器端口处提供发射信号的第二版本。同样通常地，目的是发射信号的第二版本消除发射信号的第一版本。实现这一点的一种方式是将发射信号的第二版本提供为具有与发射信号的第一版本相同的幅度和相反的相位。

在图1的部分(a)所示的实现中，第一电感耦合133和第二电感耦合134是非反相电感耦合，并且放大器是非反相的。放大器的对应输入和输出连接在天线端口的正端子“+”与接收器端口的负端子“-”之间，并且放大器的另一对应输入和输出连接在天线端口的负端子“-”与接收器端口的正端子“+”之间。因此，对于周期性发射信号，第二电感耦合134对发射信号的相位影响与第一电感耦合133和放大器105的组合对发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差(即，相反相位)；由于正天线端口端子与负接收器端口端子之间以及负天线端口端子与正接收器端口端子之间的放大器耦合。

放大器105的放大率应当优选地被选择为使得第二电感耦合134对发射信号的幅度影响等于第一电感耦合133和放大器105的组合对发射信号的幅度影响。例如，如果第二电感耦合134对发射信号的幅度影响表示为A32，并且第一电感耦合133对发射信号的幅度影响表示为A12，则放大器105的放大率A31可以被选择为A31＝A32/A12。

进一步举例说明(假设天线端口为端口1，发射器端口为端口2，以及接收器端口为端口3，并且S12表示发射器到天线的耦合，S31表示天线到接收器的耦合，以及S32表示从发射器到接收器的耦合)，存在于天线端口处的信号可以表示为S12·TX+ANT，其中发射器信号表示为TX，并且ANT是由天线接收的信号。然后，如果使用图1中的部分(a)的装置，则放大器(与耦合S31相对应)将表示为-S31(S12·TX+ANT)的信号传递到接收器端口，其中负号是由于经由放大器在正端口端子和负端口端子之间的耦合。因此，如果放大器被设计和连接为使得S32-S31·S12＝0，则TX到接收器端口的泄漏被消除。

如果电感耦合133和134均为非反相或均为反相，则发射器与接收器之间的磁连接引入180°相位旋转，并且如果电感耦合中的一个是非反相的，而电感耦合中的另一个是反相的，则发射器与接收器之间的磁连接不会引入相位旋转。

由于变压器的第二电感耦合部分S31由初级侧处的TX和次级侧处的-TX激励，因此通过变压器的第一电感耦合部分S21的传输路径没有被影响(即从收发器看，初级侧绕组的第二部分112看起来像短路)。

图1的部分(b)示出了稍微不同的示例天线接口装置，其用于在与收发器的差分端口发射器(TX)101、差分端口接收器(RX)104和差分端口天线(ANT)103连接时在收发器的接收器端口处消除发射信号。为了简化表示，省略了天线接口装置的边界(与部分(a)的100相比)和收发器端口(与部分(a)的191、192、193、194、195、196相比)。

该天线接口装置包括反相放大器(-A)106和分布式变压器。分布式变压器对应于图1的部分(a)的分布式变压器。

放大器106(其可以被实现为具有双输入和双输出的单个放大器；或被实现为两个单独的放大器，每个放大器具有单输入和单输出)的输入连接到第一次级侧绕组113，并且其输出连接到第二次级侧绕组114。更具体地，在该实现中，放大器具有与第一次级侧绕组的第一端连接的一个输入以及与第二次级侧绕组的第一端连接的对应输出，并且具有与第一次级侧绕组的第二端连接的另一输入以及与第二次级侧绕组的第二端连接的对应输出。

在图1的部分(b)所示的实现中，第一电感耦合133和第二电感耦合134是非反相电感耦合，并且放大器是反相的。放大器的对应输入和输出连接在天线端口的正端子“+”与接收器端口的正端子“+”之间，并且放大器的另一对应输入和输出连接在天线端口的负端子“-”与接收器端口的负端子“-”之间。因此，对于周期性发射信号，第二电感耦合134对发射信号的相位影响与第一电感耦合133和放大器106的组合对发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差(即，相反相位)；由于放大器中的反相。

放大器106的放大率应当优选地被选择为使得第二电感耦合134对发射信号的幅度影响等于第一电感耦合133和放大器106的组合对发射信号的幅度影响。

可以通过在图1的部分(a)或部分(b)中让第一电感耦合133和第二电感耦合134二者为反相电感耦合来实现用于在收发器的接收器端口处消除发射信号的其他示例天线接口装置。

图2示意性地示出了根据一些实施例的两个示例装置。

图2的部分(a)示出了示例天线接口装置，其用于在与收发器的差分端口发射器(TX)101、差分端口接收器(RX)104和差分端口天线(ANT)103连接时在收发器的接收器端口处消除发射信号。为了简化表示，省略了天线接口装置的边界(与图1中的部分(a)的100相比)和收发器端口(与图1中的部分(a)的191、192、193、194、195、196相比)。

天线接口装置包括放大器(A)205和分布式变压器。分布式变压器具有包括第一部分211和第二部分212的初级侧绕组、第一次级侧绕组113和第二次级侧绕组214。第一次级侧绕组213具有与初级侧绕组的第一部分211的第一电感耦合233，并且第二次级侧绕组214具有与初级侧绕组的第二部分212的第二电感耦合234。

初级侧绕组的第一部分211的第一端可连接到收发器的发射器端口的端子中的一个端子(在该示例中为端子“+”)，初级侧绕组的第一部分211的第二端连接到初级侧绕组的第二部分212的第一端，并且初级侧绕组的第二部分212的第二端可连接到收发器的发射器端口的端子中的另一端子(在该示例中为端子“-”)。

第一次级侧绕组213的第一端可连接到收发器的天线端口的端子中的一个端子(在本示例中为端子“+”)，并且第一次级侧绕组213的第二端可连接到收发器的天线端口的端子中的另一端子(在本示例中为端子“-”)。

第二次级侧绕组214的第一端可连接到收发器的接收器端口的端子中的一个端子(在本示例中为端子“+”)，并且第二次级侧绕组214的第二端可连接到收发器的接收器端口的端子中的另一端子(在本示例中为端子“-”)。

放大器205(其可以被实现为具有双输入和双输出的单个放大器；或被实现为两个单独的放大器，每个放大器具有单输入和单输出)的输入连接到第一次级侧绕组213，并且其输出连接到第二次级侧绕组214。更具体地，在该实现中，放大器具有与第一次级侧绕组的第一端连接的一个输入以及与第二次级侧绕组的第一端连接的对应输出，并且具有与第一次级侧绕组的第二端连接的另一输入以及与第二次级侧绕组的第二端连接的对应输出。

在图2的部分(a)所示的实现中，第一电感耦合233是非反相电感耦合，第二电感耦合234是反相电感耦合，并且放大器是非反相的。放大器的对应输入和输出连接在天线端口的正端子“+”与接收器端口的正端子“+”之间，并且放大器的另一对应输入和输出连接在天线端口的负端子“-”与接收器端口的负端子“-”之间。因此，对于周期性发射信号，第二电感耦合234对发射信号的相位影响与第一电感耦合233和放大器205的组合对发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差(即，相反相位)；由于第二电感耦合中的反相。

放大器205的放大率应当优选地被选择为使得第二电感耦合234对发射信号的幅度影响等于第一电感耦合233和放大器205的组合对发射信号的幅度影响。

图2的部分(b)示出了稍微不同的示例天线接口装置，其用于在与收发器的差分端口发射器(TX)101、差分端口接收器(RX)104和差分端口天线(ANT)103连接时在收发器的接收器端口处消除发射信号。为了简化表示，省略了天线接口装置的边界(与图1中的部分(a)的100相比)和收发器端口(与图1中的部分(a)的191、192、193、194、195、196相比)。

该天线接口装置包括反相放大器(-A)206和分布式变压器。分布式变压器对应于图2的部分(a)的分布式变压器。

放大器206(其可以被实现为具有双输入和双输出的单个放大器；或被实现为两个单独的放大器，每个放大器具有单输入和单输出)的输入连接到第一次级侧绕组213，并且其输出连接到第二次级侧绕组214。更具体地，在该实现中，放大器具有与第一次级侧绕组的第一端连接的一个输入以及与第二次级侧绕组的第二端连接的对应输出，并且具有与第一次级侧绕组的第二端连接的另一输入以及与第二次级侧绕组的第一端连接的对应输出。

在图2的部分(b)所示的实现中，第一电感耦合233是非反相电感耦合，第二电感耦合234是反相电感耦合，并且放大器是反相的。放大器的对应输入和输出连接在天线端口的正端子“+”与接收器端口的负端子“-”之间，并且放大器的另一对应输入和输出连接在天线端口的正端子“+”与接收器端口的负端子“-”之间。因此，对于周期性发射信号，第二电感耦合234对发射信号的相位影响与第一电感耦合233和放大器206的组合对发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差(即，相反相位)；由于第二电感耦合中的反相、放大器正端口端子与负端口端子之间的耦合、以及放大器中的反相。

放大器206的放大率应当优选地被选择为使得第二电感耦合234对发射信号的幅度影响等于第一电感耦合233和放大器206的组合对发射信号的幅度影响。

可以通过在图2的部分(a)或部分(b)中让第一电感耦合233为反相电感耦合并且让第二电感耦合234为非反相电感耦合来实现用于在收发器的接收器端口处消除发射信号的其他示例天线接口装置。

图3示意性地示出了根据一些实施例的两个示例装置。

图3的部分(a)示出了用于在收发器的接收器端口处消除发射信号的示例天线接口装置300。还示出了天线接口装置与收发器的发射器(TX)301、接收器(RX)304和天线(ANT)303的示例连接。

天线接口装置300包括放大器(-A)306和分布式变压器。分布式变压器具有包括第一部分311和第二部分312的初级侧绕组、第一次级侧绕组313和第二次级侧绕组314。第一次级侧绕组313具有与初级侧绕组的第一部分311的第一电感耦合333，并且第二次级侧绕组314具有与初级侧绕组的第二部分312的第二电感耦合334。

在图3的部分(a)中例示的收发器中，发射器端口、接收器端口和天线端口是单端端口。

初级侧绕组的第一部分311的第一端可连接到收发器的发射器端口391，初级侧绕组的第一部分311的第二端连接到初级侧绕组的第二部分312的第一端，并且初级侧绕组的第二部分312的第二端可连接到参考电位(例如，接地电位)。

第一次级侧绕组313的第一端可连接到收发器的天线端口393，并且第一次级侧绕组313的第二端可连接到参考电位(例如，接地电位)。

第二次级侧绕组314的第一端可连接到收发器的接收器端口395，并且第二次级侧绕组314的第二端可连接到参考电位(例如，接地电位)。

放大器306的输入连接到第一次级侧绕组313的第一端并且其输出连接到第二次级侧绕组314的第一端。

在图3的部分(a)所示的实现中，第一电感耦合333和第二电感耦合334是非反相电感耦合，并且放大器是反相的。因此，对于周期性发射信号，第二电感耦合334对发射信号的相位影响与第一电感耦合333和放大器306的组合对发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差(即，相反相位)；由于放大器中的反相。

放大器306的放大率应当优选地被选择为使得第二电感耦合334对发射信号的幅度影响等于第一电感耦合333和放大器306的组合对发射信号的幅度影响。

图3的部分(b)示出了稍微不同的示例天线接口装置，其用于在与收发器的单端端口发射器(TX)301、单端端口接收器(RX)304和单端端口天线(ANT)303连接时在收发器的接收器端口处消除发射信号。为了简化表示，省略了天线接口装置的边界(与部分(a)的300相比)和收发器端口(与部分(a)的391、393、395相比)。

该天线接口装置包括非反相放大器(A)305和分布式变压器。分布式变压器对应于图3的部分(a)的分布式变压器，除了第二电感耦合334是反相电感耦合。

放大器305的输入连接到第一次级侧绕组313的第一端并且其输出连接到第二次级侧绕组314的第一端。

在图3的部分(b)所示的实现中，第一电感耦合333是非反相电感耦合，第二电感耦合334是反相电感耦合，并且放大器是非反相的。因此，对于周期性发射信号，第二电感耦合334对发射信号的相位影响与第一电感耦合333和放大器305的组合对发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差(即，相反相位)；由于第二次电感耦合中的反相。

放大器305的放大率应当优选地被选择为使得第二电感耦合334对发射信号的幅度影响等于第一电感耦合333和放大器305的组合对发射信号的幅度影响。

可以通过在图3的部分(a)中让第一电感耦合333和第二电感耦合334二者是反相电感耦合，或者通过在图3的部分(b)中让第一电感耦合333为反相电感耦合并且让第二电感耦合334为非反相电感耦合，来实现用于在收发器的接收器端口处消除发射信号的其他示例天线接口装置。

图4示意性地示出了根据一些实施例的经调整示例装置400。图4的经调整示例天线接口装置类似于图1的部分(a)所示的示例天线接口装置100，另外增加了一个或多个端口阻抗421、423、424。对应的调整(即，增加一个或多个端口阻抗)可以应用于本文描述的任何其他示例天线接口装置(例如，在图1的部分(b)中、在图2的部分(a)和(b)中的任何一个中、或在图3的部分(a)和(b)中的任何一个中)。

经调整的示例天线接口装置400用于在收发器的接收器端口处消除发射信号。还示出了天线接口装置与收发器的发射器(TX)401、接收器(RX)404和天线(ANT)403的示例连接。

与图1的部分(a)类似，天线接口装置400包括放大器(A)405和分布式变压器。分布式变压器具有包括第一部分411和第二部分412的初级侧绕组、第一次级侧绕组413和第二次级侧绕组414。第一次级侧绕组413具有与初级侧绕组的第一部分411的第一电感耦合，并且第二次级侧绕组414具有与初级侧绕组的第二部分412的第二电感耦合。放大器和分布式变压器的布置方式与图1的部分(a)类似。

天线接口装置400还包括发射器端口阻抗421、天线端口阻抗423和接收器端口阻抗424中的一个或多个。

如图4所示，发射器端口阻抗421可以并联连接到初级侧绕组411、412，并且适于补充收发器的发射器端口的输出阻抗。

如图4所示，天线端口阻抗423可以并联连接到第一次级侧绕组413，并且适于补充收发器的天线端口的阻抗。

如图4所示，接收器端口阻抗424可以并联连接到第二次级侧绕组414，并且适于补充收发器的接收器端口的输入阻抗。

通常，当在本文中提及阻抗时，其旨在包括纯实值阻抗(电阻)、纯虚值阻抗(电容或电感)及其以复值阻抗形式的任何组合中的一种或多种。

当一个或多个收发器端口不理想时，如图4所示的添加一个或多个端口阻抗的天线接口装置可能特别有用。一个或多个端口阻抗可以是可调的以适应一个或多个收发器端口的阻抗变化。

如在本文的各种实施例中应用的分布式变压器可以具有任何合适的比率(例如，比率1∶1、1∶2等)。

图5示意性地示出了根据一些实施例的示例装置510。装置510例如可以是通信设备。该装置包括收发器(TX/RX)530和天线接口装置(AI)500。收发器可以是全双工收发器或半双工收发器。备选地或附加地，收发器可以是TDD收发器。天线接口装置5O0可以是结合图1至图4描述的天线接口装置中的任何一个。

通常，本文提出的各种实施例的消除放大器可以以任何合适的方式实现。

图6中示出了使用共漏级实现的示例非反相消除放大器(与105、205、305、405相比)。一般地，放大器输入电容在期望的工作频率下与第一次级侧绕组谐振，并且通过将放大器的输出阻抗设置为等于接收器端口阻抗来获得输出处的阻抗匹配。

图7中示出了使用共源级实现的示例反相消除放大器(与106、206、306相比)。

同样一般地，本文提出的各种实施例的分布式变压器可以以任何合适的方式实现。分布式变压器可以是理想变压器(耦合因子k＝1)或非理想变压器(耦合因子k＜1，例如k＝0.85)。使用非理想变压器可能会造成一些损耗，并且相移可能不完美(即0°或180°)。然而，天线接口装置的隔离度和噪声系数主要由消除放大器确定，即使对于非理想变压器也保持相对较低。

实施例可以出现在包括根据本文描述的任何实施例的装置、电路和/或逻辑的电子装置(例如收发器或通信设备)内。

通常，除非明确给出和/或从上下文中暗示不同的含义，否则本文中使用的所有术语将根据其在相关技术领域中的普通含义来解释。

本文已经参考了各种实施例。然而，本领域技术人员将会认识到，对描述的实施例的多种变化仍然会落入权利要求的范围。

应当注意的是，在实施例的描述中，将功能框划分为特定单元绝不意味着倾向于是限制性的。相反，这些划分仅是示例。本文描述为一个单元的功能框可以划分为两个或更多个单元。而且，本文描述为两个或更多个单元的功能框可以合并成更少的(例如，单个)单元。

在适当的情况下，本文公开的任何实施例的任何特征可以应用于任何其他实施例。同样地，任何实施例的任何优点可以适用于任何其他实施例，反之亦然。

因此，需要理解的是，所描述的实施例的细节只是所提出的用于说明目的的示例，并且旨在在其中包括落入权利要求的范围内的所有变化。

Claims (17)

1.一种用于在收发器的接收器端口处消除发射信号的天线接口装置，所述天线接口装置包括：

分布式变压器，具有：

初级侧绕组，能够连接到所述收发器的发射器端口并具有第一部分(111、211、311)和第二部分(112、212、312)；

第一次级侧绕组(113、213、313)，能够连接到所述收发器的天线端口并具有与所述初级侧绕组的第一部分的第一电感耦合；以及

第二次级侧绕组(114、214、314、315)，能够连接到所述收发器的接收器端口并具有与所述初级侧绕组的第二部分的第二电感耦合，其中，所述第二电感耦合适于在所述接收器端口处提供所述发射信号的第一版本；以及

放大器(105、106、205、206、305、306)，具有与所述第一次级侧绕组连接的输入和与所述第二次级侧绕组连接的输出，其中，所述第一电感耦合和所述放大器适于在所述接收器端口处提供所述发射信号的第二版本，以消除所述发射信号的第一版本。

2.根据权利要求1所述的天线接口装置，其中，

所述初级侧绕组的第一部分的第一端能够连接到所述收发器的发射器端口，并且所述初级侧绕组的第一部分的第二端连接到所述初级侧绕组的第二部分的第一端；

所述第一次级侧绕组的第一端连接到所述放大器的输入，并且能够连接到所述收发器的天线端口；

所述第二次级侧绕组的第一端连接到所述放大器的输出，并且能够连接到所述收发器的接收器端口。

3.根据权利要求2所述的天线接口装置，其中，所述发射器端口、所述接收器端口和所述天线端口是单端的，并且其中，所述初级侧绕组的第二部分的第二端、所述第一次级侧绕组的第二端和所述第二次级侧绕组的第二端能够连接到参考电位。

4.根据权利要求3所述的天线接口装置，其中，所述第一电感耦合(333)和所述第二电感耦合(334)是非反相电感耦合，并且所述放大器(306)是反相放大器。

5.根据权利要求3所述的天线接口装置，其中，所述第一电感耦合和所述第二电感耦合中的一个电感耦合(334)是反相电感耦合，所述第一电感耦合和所述第二电感耦合中的另一电感耦合(333)是非反相电感耦合，并且所述放大器(305)是非反相放大器。

6.根据权利要求2所述的天线接口装置，其中，所述发射器端口、所述接收器端口和所述天线端口是具有正端子和负端子的差分端口，并且其中，所述初级侧绕组的第二部分的第二端能够连接到所述收发器的发射器端口，所述第一次级侧绕组的第二端能够连接到所述收发器的天线端口，并且所述第二次级侧绕组的第二端能够连接到所述收发器的接收器端口。

7.根据权利要求6所述的天线接口装置，其中，所述第一电感耦合(133)和所述第二电感耦合(134)是非反相电感耦合，并且所述放大器(106)包括能够连接在所述天线端口的正端子与所述接收器端口的正端子之间的反相放大器、以及能够连接在所述天线端口的负端子与所述接收器端口的负端子之间的反相放大器。

8.根据权利要求6所述的天线接口装置，其中，所述第一电感耦合(133)和所述第二电感耦合(134)是非反相电感耦合，并且所述放大器(105)包括能够连接在所述天线端口的正端子与所述接收器端口的负端子之间的非反相放大器、以及能够连接在所述天线端口的负端子与所述接收器端口的正端子之间的非反相放大器。

9.根据权利要求6所述的天线接口装置，其中，所述第一电感耦合和所述第二电感耦合中的一个电感耦合(234)是反相电感耦合，所述第一电感耦合和所述第二电感耦合中的另一电感耦合(233)是非反相电感耦合，并且所述放大器(206)包括能够连接在所述天线端口的正端子与所述接收器端口的负端子之间的反相放大器、以及能够连接在所述天线端口的负端子与所述接收器端口的正端子之间的反相放大器。

10.根据权利要求6所述的天线接口装置，其中，所述第一电感耦合和所述第二电感耦合中的一个电感耦合(234)是反相电感耦合，所述第一电感耦合和所述第二电感耦合中的另一电感耦合(233)是非反相电感耦合，并且所述放大器(205)包括能够连接在所述天线端口的正端子与所述接收器端口的正端子之间的非反相放大器、以及能够连接在所述天线端口的负端子与所述接收器端口的负端子之间的非反相放大器。

11.根据权利要求1所述的天线接口装置，还包括以下一个或多个：

接收器端口阻抗(424)，并联连接到所述第二次级侧绕组并适于补充所述收发器的接收器端口的输入阻抗；以及

发射器端口阻抗(421)，并联连接到所述初级侧绕组并适于补充所述收发器的发射器端口的输出阻抗。

12.根据权利要求1所述的天线接口装置，其中，所述第二电感耦合对所述发射信号的幅度影响等于所述第一电感耦合和所述放大器的组合对所述发射信号的幅度影响。

13.根据权利要求1所述的天线接口装置，其中，对于周期性发射信号，所述第二电感耦合对所述发射信号的相位影响与所述第一电感耦合和所述放大器的组合对所述发射信号的相位影响具有等于π的模2π相位差。

14.一种收发器，包括根据权利要求1至13中任一项所述的天线接口装置。

15.根据权利要求14所述的收发器，其中，所述收发器是全双工收发器或半双工收发器。

16.根据权利要求14所述的收发器，其中，所述收发器是时分双工TDD收发器。

17.一种通信设备，包括根据权利要求1至13中任一项所述的天线接口装置和/或根据权利要求14至16中任一项所述的收发器。