CN116458008A - 吸收性滤波器 - Google Patents

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CN116458008A CN202180072886.9A CN202180072886A CN116458008A CN 116458008 A CN116458008 A CN 116458008A CN 202180072886 A CN202180072886 A CN 202180072886A CN 116458008 A CN116458008 A CN 116458008A
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Abstract

公开了一种具有吸收性滤波器的装置。在一个示例方面,一种装置具有包括第一滤波器端口和第二滤波器端口的滤波器。该滤波器还包括混合耦合器、信号组合器、第一滤波器单元和第二滤波器单元。混合耦合器包括第一混合端口、第二混合端口和第三混合端口,第一混合端口耦合到第一滤波器端口。信号组合器耦合到第二滤波器端口。第一滤波器单元耦合在第二混合端口与信号组合器之间。第二滤波器单元耦合在第三混合端口与信号组合器之间。

Description

吸收性滤波器
技术领域
本发明总体上涉及电子设备,并且更明确地说,涉及与滤波器的通信。
背景技术
电子设备包括传统的计算设备,诸如台式计算机、笔记本计算机、智能电话、像智能手表的可穿戴设备、互联网服务器等。然而,电子设备还包括其他类型的计算设备,诸如个人语音助理、恒温器和其他传感器或自动控制器、机器人、汽车电子设备、嵌入在诸如冰箱和工业工具之类的其他机器中的设备、物联网(IoT)设备等。这些各种电子设备提供与生产力、通信、社交互动、安全、安全性、健康、远程管理、娱乐、运输和信息传播有关的服务。因此,电子设备在现代社会的许多方面扮演至关重要的角色。
在当今的互连世界中由电子设备所提供的许多服务至少部分地依赖于电子通信。电子通信包括例如使用在一个或多个网络(诸如互联网、Wi-Fi网络或蜂窝网络)上发射的无线或有线信号在两个或更多个电子设备之间交换的那些。因此,电子通信包括无线和有线发射和接收。为了进行这种电子通信,电子设备使用收发器,诸如无线收发器。
因此,可以通过在两个不同的电子设备处的两个无线收发器之间传播信号来实现电子通信。例如,使用无线发射器,智能电话可以作为上行链路通信的一部分而通过空中介质将无线信号发射到基站支持移动服务。使用无线接收器,智能电话可以作为下行链路通信的一部分而经由空中介质从基站接收无线信号以启用移动服务。智能电话还可以经由诸如Wi-Fi接入点之类的接入点(AP)来与网络通信。利用智能电话,移动服务可以包括电话和视频呼叫、社交媒体交互、消息传送、观看电影、共享视频、执行搜索、获取地图信息或导航指令、寻找朋友、通常基于位置的服务、转账金钱、获得另一服务如汽车乘坐等等。
为了提供这些和其他类型的服务,电子设备通常使用无线收发器来根据某些无线标准传送无线信号。无线标准的示例包括第四代(4G)蜂窝标准和IEEE 802.11b或802.11gWi-Fi标准,这两种标准当今都与智能电话和其他连接设备一起使用。这些无线标准实现了某个无线通信速度。为了实现更快的无线网络,正在努力创建更新的无线标准。例如,预期下一代蜂窝网络和高级Wi-Fi网络提供显著更高的带宽、更低的等待时间以及对附加电磁(EM)频谱的访问。总之,这意味着可以向用户提供令人兴奋的新的无线服务,诸如更安全的自驱动车辆、增强现实(AR)和其他混合现实(MR)成像、正在进行的4K视频流、保持人们安全并更有效地使用自然资源的无处不在的传感器、实时语言翻译等等。
为了使这些新的、更快的无线技术更广泛地可用,除智能电话和其他传统计算设备之外还将部署许多无线设备,有时将其称为“物联网”(IoT)。与当今无线设备的使用相比,随着物联网的到来,预期有数十亿且最终万亿的更多设备连接到互联网。这些IoT设备可以包括小型、廉价和低功率的设备,如传感器和跟踪标签。为了实现下一代无线技术,一些IoT设备和电子设备通常将根据第五代(5G)蜂窝标准和更新的Wi-Fi标准来操作。这样的设备与根据较老的无线标准进行操作的那些设备相比而言将利用使用位于EM频谱的较高频率处的较宽频率范围的信号进行通信。例如,许多较新的设备将预期在毫米波(mmWave)频率(例如,在至少24和300千兆赫兹(GHz)之间的频率)以及在单个位数GHz的频率下操作。
为了适应这些商业期望并克服相关联的技术障碍,在这些约束下实现无线通信的物理组件将被期望在更高频率下有效地操作。促进电子通信的一个组件是无线接口设备,其可以包括无线收发器和射频前端(RFFE)。不幸的是,为根据今天的Wi-Fi和4G蜂窝标准操作的电子设备所设计的无线接口设备对于明天的更快的Wi-Fi和5G无线标准是不够的,因为这些标准预期适应更高的频率,考虑更严格的等待时间需求,并且满足更严格的财政约束。
因此,为了促进对较新的蜂窝和较快的Wi-Fi技术的采用,以及能够提供新的能力和服务的电子设备的广泛部署,将部署具有能够处理GHz频率的设计的无线接口设备。这些无线接口设备还将被设计成有效地共享可用的EM频谱。因此,电子设备的电气工程师和其他设计者正在努力开发新的无线接口设备,其将使得能够承诺低于6GHz、5G、更快的Wi-Fi以及其他更高频率的技术成为现实。
发明内容
与非吸收性滤波器相比,吸收性滤波器可以产生明显更低的信号反射。所描述的滤波器可以在通带内和通带外都是有吸收性的。在示例实现中,从滤波器的输入端口,滤波器沿着分别具有第一滤波器单元和第二滤波器单元的第一滤波路径和第二滤波路径将信号拆分成两个经拆分信号。第一滤波器单元和第二滤波器单元可以是彼此的基本副本。在经拆分信号到达滤波器单元之前,一个滤波路径提供相对于另一个滤波路径的相移。每个滤波路径的滤波器单元可以反射经拆分信号的部分,特别是在通带之外。来自相移滤波路径的被反射的经拆分信号在传播回输入端口期间再次被相移。例如,一个经拆分信号可以被偏移90度(90°)两次,导致180°相移。一个被反射的经拆分信号的双相移使两个被反射的经拆分信号在滤波器的输入端口处相消地干涉。当滤波后的经拆分信号朝向滤波器的输出端口传播时,具有在滤波器单元之前未被相移的经拆分信号的滤波路径可以对滤波后的经拆分信号进行相移,以在到达输出端口之前将两个滤波后的经拆分信号的相位进行对准。滤波器对两个对准后且滤波后的经拆分信号的功率进行组合以产生组合后的经滤波信号。组合后的经滤波信号可以原样被提供给输出端口,或者用另一级进一步滤波。因此,滤波器可以输出经滤波的信号,同时从滤波器的输入端口产生较低的信号反射。本文描述了各种备选方案。
在一个示例方面,公开了一种包括滤波器的装置。该滤波器包括混合耦合器、信号组合器、第一滤波器单元和第二滤波器单元。混合耦合器包括第一混合端口、第二混合端口和第三混合端口,第一混合端口耦合到第一滤波器端口。信号组合器耦合到第二滤波器端口。第一滤波器单元耦合在第二混合端口与信号组合器之间。第二滤波器单元耦合在第三混合端口与信号组合器之间。
在一个示例方面,公开了一种用于对信号进行滤波的装置。该装置包括用于将信号拆分成第一信号和第二信号的部件,第二信号具有相对于第一信号而偏移的相位。该装置还包括用于对第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号和第一经反射信号的部件,以及用于对第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号和第二经反射信号的部件。该装置还包括用于对第一经滤波信号和第二经滤波信号进行组合以产生组合后的经滤波信号的部件。该装置还包括用于吸收第一经反射信号和第二经反射信号的部件。
在一个示例方面,公开了一种用于操作滤波器的方法。该方法包括将信号拆分成第一信号和第二信号,包括将第二信号的相位相对于第一信号进行偏移。该方法还包括对第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号和第一经反射信号,以及对第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号和第二经反射信号。该方法还包括对第一经滤波信号和第二经滤波信号进行组合以产生组合后的经滤波信号。该方法还包括吸收第一经反射信号和第二经反射信号。
在一个示例方面,公开了一种装置。该装置包括混合耦合器、第一滤波路径、第二滤波路径和信号组合器。混合耦合器被配置为将来自第一滤波器端口的信号拆分成第一信号和第二信号,第二信号具有与第一信号不同的相位。第一滤波路径耦合到混合耦合器并且被配置为对第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号和第一经反射信号。第二滤波路径耦合到混合耦合器并且被配置为对第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号和第二经反射信号。信号组合器耦合到第一滤波路径和第二滤波路径。信号组合器被配置为对第一经滤波信号和第二经滤波信号进行组合以产生用于第二滤波器端口的组合后的经滤波信号。混合耦合器被配置为使第一经反射信号和第二经反射信号循环,以相对于第一滤波器端口基本上消除第一经反射信号和第二经反射信号。
附图说明
图1图示了具有无线接口设备的电子设备的示例环境,该无线接口设备包括可以是吸收性的滤波器。
图2图示了包括闭环控制器、功率放大器和可以是吸收性的滤波器的示例无线接口设备。
图3-1至图3-3图示了包括混合耦合器、多个滤波器单元和信号组合器的吸收性滤波器的示例示意图。
图3-4图示了在吸收性滤波器内传播的示例信令。
图4-1和图4-2图示了通过吸收性滤波器的混合耦合器进行传播的示例信号。
图5-1和5-2图示了示例混合耦合器。
图6-1和6-2图示了示例滤波器单元。
图7-1和7-2图示了示例信号组合器。
图8-1至图8-4图示了吸收性滤波器的示例实现,包括具有单向和双向吸收的滤波器。
图9是图示了用于操作吸收性滤波器的示例过程的流程图。
具体实施方式
电子设备可以包括多个滤波器。滤波器可以接受具有在多个频率范围的功率的输入信号,并且衰减在这些多个频率范围中的一个或多个频率范围的功率。在多个频率范围的剩余频率范围的功率作为输出信号被传递。因此,滤波器可以基本上从输入信号中去除不期望的频率。对于理想滤波器,输入信号功率在滤波器内被衰减或被传递通过滤波器,具体取决于信号功率的频率。另一方面,对于现实滤波器,一些输入信号功率从滤波器的输入被反射回来。在一些情况下,这可能会损害耦合在滤波器“上游”的组件(例如,将输入信号馈送到滤波器的组件)的操作。
电子设备的无线接口设备可以包括多个部分:通信处理器、收发器和射频前端(RFFE)。无线接口设备通常包括被设置在这些部分之间的一个或多个滤波器和至少一个功率放大器。无线接口设备还可以包括控制电路系统,诸如闭环控制器。在一些情况下,RFFE包括向RFFE的滤波器提供信号的功率放大器。收发器可以包括反馈接收器,该反馈接收器经由定向耦合器而被耦合到功率放大器的输出。在操作中,反馈接收器向闭环控制器提供对由功率放大器输出的信号的指示,该闭环控制器可以被实现为通信处理器的一部分。
闭环控制器可以实现数字预失真(PDP)、误差矢量幅度(EVM)校正等等,以便促进功率放大器获得目标操作参数。基于获得对由功率放大器输出的信号的准确指示,闭环控制器可以改进功率放大器的操作。如果指示的准确度降低,则闭环控制器的能力受损。不幸的是,由于来自滤波器的输入中的信号反射,滤波器可能会降低该指示的准确度。滤波器接受来自功率放大器的输出信号。滤波器基于该输出信号产生信号反射,特别是在滤波器的通带之外。因此,反馈接收器接收经反射信号,该经反射信号在最初由功率放大器提供的输出信号的频率的子集处具有增加的功率。此外,经反射信号相对于功率放大器的输出信号在时间上被延迟。因此,反馈接收器不能向闭环控制器提供对输出信号的准确指示,并且闭环控制器不能正确地控制无线信号的发射以满足目标操作参数。
为了解决这些问题,该文件描述了是有吸收性的并因此产生明显较低的信号反射的滤波器。滤波器可以在通带内和通带外都是有吸收性的。在示例实现中,从滤波器的输入端口,滤波器沿着分别具有第一滤波器单元和第二滤波器单元的第一滤波路径和第二滤波路径将信号拆分成两个经拆分信号。第一滤波器单元和第二滤波器单元可以是彼此的基本副本。例如,第一滤波器单元和第二滤波器单元中的每个滤波器单元可以包括复制的或实质上类似的谐振器。一个滤波路径提供相对于另一个滤波路径的相移。每个滤波路径的滤波器单元可以反射经拆分信号的部分,特别是在通带之外。来自相移滤波路径的被反射的经拆分信号在传播回滤波器的输入端口期间再次被相移。例如,一个经拆分信号可以被偏移90度(90°)两次,导致180°相移。一个被反射的经拆分信号的双相移使两个被反射的经拆分信号在滤波器的输入端口处相消地干涉。
在滤波器内,第一滤波器单元和第二滤波器单元各自产生相应的滤波后的经拆分信号。具有在滤波器单元之前未被相移的经拆分信号的滤波路径对滤波后的经拆分信号进行相移,以将两个滤波后的经拆分信号的相位进行对准。滤波器对两个对准后且滤波后的经拆分信号的功率进行组合以产生组合后的经滤波信号。组合后的经滤波信号可以原样被提供给滤波器的输出端口,或者用另一级进一步滤波。因此,滤波器可以输出经滤波的信号,同时从滤波器的输入端口产生较低的信号反射。本文描述了各种备选方案。例如,滤波器可以包括用混合矩阵实现的混合耦合器,其对输入信号进行拆分并对经拆分信号进行相移。信号组合器可以用另一个混合耦合器或求和节点结合移相器来实现。此外,所描述的一些实现需要第三滤波器单元,该第三滤波器单元通过避免复制沿着每个滤波路径而设置的滤波器单元中的每个滤波器组件来减少组件数。
在操作中,相消干涉使滤波器内的经反射信号在滤波器输入端口处基本上彼此抵消,使得滤波器不生成可感知的外部经反射信号。相对于不采用本文所述技术的滤波器,经反射信号可以减少10-15分贝(dB)或更多。因此,通过采用所描述的吸收性滤波器,可以显著减少滤波器的信号反射。因此,耦合在滤波器“上游”的电路组件可以更准确地操作,通过消除补偿策略及其组合等等而更简单地操作。在上述的示例环境中,利用较低的滤波器信号反射,通信处理器的闭环控制器可以更准确地控制功率放大器的输出信号,以使用数字预失真(DPD)技术来增加线性度,并减小调制星座图(modulation constellation)的误差矢量幅度(EVM)。然而,本文所描述的吸收性滤波器可以在其他环境中被使用以及在其他场景中被使用。
上面已经一般性地描述了吸收性滤波器的一些方面,本文还根据一个或多个性能度量来描述吸收性滤波器的示例方面。电子设备可以具有包括通信处理器、无线收发器和射频(RF)前端的无线接口设备。无线接口设备通常包括功率放大器,该功率放大器可以是RF前端(RFFE)的一部分。一种使无线接口设备能够在更高频率下操作或满足给定无线标准的指定目标的方法是总体上改善RFFE的性能或特别地改善功率放大器的性能。这些组件的性能度量包括误差矢量幅度(EVM)和功率放大器线性度。EVM涉及收发器如何准确地或精确地产生指定的调制星座图。功率放大器线性度指示功率放大器的输出跟踪其输入有多紧密。
可以使用将功率放大器的输出反馈到控制电路系统的技术来改进这两个性能度量,该控制电路系统可以是无线接口设备的通信处理器的一部分。反馈接收器可以是收发器的一部分,其接受功率放大器的输出作为反馈信号并放大该反馈信号。经放大的反馈信号被提供给通信处理器的闭环控制器。闭环控制器可以调节用于发射的信号,或执行其他操作,以改善性能度量。例如,可以调谐EVM或者可以实现数字预失真(DPD)以在非线性影响正被放大的信号之前抢先地抵消功率放大器的非线性。
由功率放大器输出的信号在被路由到天线之前被馈送通过滤波器。滤波器衰减不希望的频率,使得目标频率以比不期望的频率更高的功率电平而从天线被发出。目标频率跨越某一频带,其可以被称为滤波器的通带。在通带内,从滤波器的输入侧的角度来看,信号功率被滤波器吸收,并且因此从功率放大器的输出侧的角度来看,因为处于通带频率的信号通过滤波器传播,然后从滤波器输出被转发到天线。然而,在其他频率处的信号功率可以在相当低的电平被吸收。换句话说,一些信号功率从滤波器的输入朝向功率放大器和滤波器“上游”的其他组件反射回去。通带的边缘附近的频率可以以特别有影响的电平被反射。
该经反射信号功率可以不利地影响在滤波器的输入侧的组件,该输入侧与用于发射操作的滤波器的天线侧相对。功率放大器和反馈接收器例如位于滤波器的输入侧。因此,除了功率放大器的输出信号之外,反馈接收器的输入还接受来自滤波器的这个信号功率,该信号功率是功率放大器输出信号的经反射版本。因此,反馈接收器没有获得对功率放大器输出信号的准确指示。因此,基于反馈接收器的输出进行操作的闭环控制电路系统同样不能获得对功率放大器的输出信号的准确指示。在没有对功率放大器输出信号的准确指示的情况下,闭环控制电路系统不能正确地补偿诸如非线性或EVM偏差之类的收发器问题。
对照而言,本文所描述的吸收性滤波器实现可观地减少来自滤波器的信号反射,包括具有耦合到功率放大器的输出的输入的滤波器。为此,滤波器包括耦合到滤波器的输入滤波器端口的混合耦合器。混合耦合器包括四个混合端口:第一混合端口、第二混合端口、第三混合端口和第四混合端口。滤波器还包括第一滤波器单元和第二滤波器单元。第二滤波器单元的组件或滤波特性可以是第一滤波器单元的组件或滤波特性的大约两倍。例如,可以在第二滤波器单元中复制包括在第一滤波器单元中的一组谐振器。滤波器还包括耦合到输出滤波器端口的信号组合器。第一滤波器单元和第二滤波器单元耦合在混合耦合器和信号组合器之间。
在操作中,滤波器在输入滤波器端口处接受信号,并将输入信号耦合到混合耦合器的第一混合端口。混合耦合器将输入信号拆分成第一信号和第二信号,并且将第二信号的相位相对于第一信号的相位进行偏移。信号功率可以被均等地拆分(例如,3分贝(3dB)拆分)。混合耦合器经由第二混合端口将第一信号提供给第一滤波器单元,并经由第三混合端口将第二信号提供给第二滤波器单元。第一滤波器单元对第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号。第一滤波器单元还将一些信号功率尤其是通带之外的信号功率作为第一经反射信号反射回到第二混合端口。第二滤波器单元对第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号。第二滤波器还将一些信号功率尤其是通带之外的信号功率作为第二经反射信号反射回到第三混合端口。
在混合耦合器内,其电路系统将第二经反射信号从第三混合端口传播回到第一混合端口,同时第二次使相位偏移。在一些情况下,每个相移是90度(90°),从而总相移为180°。混合耦合器将第一经反射信号从第二混合端口传播回到第一混合端口,同样没有明显的相移。因此,第二经反射信号在第一混合端口处与第一经反射信号180°未对准。这两个信号在第一混合端口处相消地组合,并且在输入滤波器端口处相消组合的经反射信号的幅度甚至在通带之外也明显减小,这导致了吸收性滤波器。第一经反射信号和第二经反射信号可以在第四混合端口处相长地组合,但是该相长组合的经反射信号可以经由负载元件被无害地路由到地。
在通带内,第一滤波器单元对第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号。类似地,第二滤波器单元对第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号。信号组合器对第一经滤波信号和第二经滤波信号进行组合,并将组合后的经滤波信号作为滤波器的经滤波信号转发到输出滤波器端口。信号组合器可以使用另一个混合耦合器来实现,其考虑了第一经滤波信号与第二经滤波信号之间的相位差。该方法还可以为吸收性滤波器提供双向吸收。备选地,可以使用求和节点来实现信号组合器;在这种情况下,信号组合器还可以包括移相器。移相器可以耦合在第一滤波器单元和求和节点之间,以对准第一和第二经滤波信号的第一和第二相位。
在其他实现中,第三滤波器单元可以耦合在信号组合器和输出滤波器端口之间。为了减少组件数,滤波组件可以作为第一分布式滤波器单元而分布在至少第一滤波器单元和第三滤波器单元之间,以及作为第二分布式滤波器单元而分布在至少第二滤波器单元和第三滤波器单元之间。例如,考虑用一个或多个声学谐振器(例如,表面声波(SAW)谐振器或体声波(BAW)谐振器)实现的滤波器单元。如果滤波器与七个声学谐振器一起工作,则第一滤波器单元和第二滤波器单元中的每一者可以包括七个声学谐振器,或者如果没有部署第三滤波器单元,则在整个滤波器结构中总共包括十四个(14个)谐振器。在这种情况下,每个滤波器单元中的七个声学谐振器可以彼此重复。备选地,第一滤波器单元和第二滤波器单元中的每一者可以包括三个声学谐振器,并且第三滤波器单元可以包括“其他”四个谐振器,以沿着每个分布式滤波器单元的每个滤波路径达到七个谐振器。该示例分布式滤波方法导致滤波器为总共十个(10个)谐振器,这相当于节省了四个(4个)谐振器。在该分布式滤波方法示例中,第一滤波器单元和第二滤波器单元中的每一者中的三个声学谐振器可以彼此重复。可以备选地实现其他滤波组件、其他数量的滤波组件、其他声学或其他谐振器的划分等。
以这些方式,可以使用例如至少一个混合耦合器和分配在至少两个滤波器路径上的至少两个滤波器单元来部署在其通带之外是吸收性的滤波器。在滤波器的输入滤波器端口处基本上消除了来自滤波器单元的信号反射,以避免将信号反射从输入滤波器端口向上游发送回去。因此,位于滤波器的上游或输入侧的组件接收来自信号反射的相当低的信号功率,包括在滤波器通带之外的频率上。在上述无线接口设备环境中,这意味着耦合到滤波器的输入的反馈组件和依赖于反馈组件的闭环控制功能性可以使用对输入到滤波器的信号的更准确指示来进行操作。因此可以改善诸如线性度和EVM之类的发射度量——例如,可以增加功率放大器的线性度,并且可以降低调制星座图的EVM。尽管以上在特定上下文中描述了示例吸收性滤波器,但是本文描述的吸收性滤波器可以在其他环境中被实现或用于其他目的。
图1图示了具有电子设备102的示例环境100,该电子设备102具有无线接口设备120,该无线接口设备120包括可以是吸收性的滤波器130。在环境100中,示例电子设备102可以被实现为移动电子设备102-1(例如,智能电话)或接入点102-2(AP 102-2)。例如,接入点102-2可以根据标准进行操作。如图所示,移动电子设备1021通过无线链路106-1来与基站104通信。附加地或备选地,接入点102-2可以使用无线链路106-2来与另一电子设备(如移动电子设备102-1)进行无线通信。此外,基站104可以经由另一无线链路(未明确示出)来与接入点1022通信。因此,在图1中,电子设备102被描绘为智能电话或接入点。然而,电子设备102可以被实现为任何合适的计算或其他电子设备,诸如蜂窝基站、宽带路由器、接入点、蜂窝或移动电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、服务器计算机、网络附接存储(NAS)设备、智能电器、基于车辆的通信系统、物联网(IoT)设备、传感器或安全设备、资产跟踪器、健身管理设备、诸如智能眼镜或智能手表之类的可穿戴设备、无线功率设备(发射器或接收器)、医疗设备等。
通常,基站104可以经由无线链路106来与电子设备102通信,无线链路106可以被实现为承载通信信号的任何合适类型的无线链路。虽然被描绘为蜂窝无线电网络的基站塔,但是基站104可以表示或被实现为另一设备,诸如卫星、陆地广播塔、接入点、对等设备、网状网络节点、光纤线路、通常如上所述的另一电子设备等。因此,电子设备102可以经由有线连接、无线连接或其组合来与基站104或另一设备通信。
无线链路106在至少两个电子设备之间延伸,诸如在电子设备102和基站104之间延伸。无线链路106可以包括将数据或控制信息从基站104传送到电子设备102的下行链路以及将其他数据或控制信息从电子设备102传送到基站104的上行链路。无线链路106可以使用任何合适的通信协议或标准来实现。这样的协议和标准的示例包括第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)标准,诸如第四代(4G)或第五代(5G)蜂窝标准;IEEE 802.11标准,诸如802.11g、ac、ax、ad、aj或ay(例如Wi-Fi 6TM);IEEE 802.16标准(例如,WiMAXTM);BluetoothTM标准;等等。在一些实现中,无线链路106可以无线地提供功率,并且电子设备102或基站104可以包括电源。
如图所示,电子设备102包括至少一个应用处理器108和至少一个计算机可读存储介质110(CRM 110)。应用处理器108可以包括被配置为执行由CRM 110存储的处理器可执行指令(例如,代码)的任何类型的处理器,诸如中央处理单元(CPU)或多核处理器。CRM 110可以包括任何合适类型的数据存储介质,诸如易失性存储器(例如,随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器(例如,闪存)、光介质、磁介质(例如,磁盘或磁带)等。在本公开的上下文中,CRM 110被实现为存储指令112、数据114和电子设备102的其他信息,因此CRM 110不包括非暂时性传播信号或载波。
电子设备102还可以包括一个或多个输入/输出端口116(I/O端口116)或至少一个显示器118。I/O端口116实现了与其他设备、网络或用户的数据交换或交互。I/O端口116可以包括串行端口(例如,通用串行总线(USB)端口)、并行端口、音频端口、红外(IR)端口、相机或其他传感器端口等。显示器118可以被实现为呈现由电子设备102的其他组件(诸如与操作系统、程序或应用相关联的用户界面(UI))提供的图形图像的显示屏或投影。备选地或附加地,显示器118可以被实现为显示端口或虚拟接口,通过其传送或呈现电子设备102的图形内容。
电子设备102还包括至少一个无线接口设备120和至少一个天线122。无线接口设备120经由无线链路来提供到各个网络和对等设备的连接性,该无线链路可以被配置为类似于无线链路106或不同于无线链路106。备选地或附加地,电子设备102可以包括诸如以太网或光纤收发器之类的有线接口设备,以用于通过有线局域网(LAN)、内联网或互联网进行通信。无线接口设备120可以促进通过任何合适类型的无线网络的通信,诸如无线LAN(WLAN)、无线个域网(PAN)(WPAN)、对等(P2P)网络、网状网络、蜂窝网络、无线广域网(WAN)(WWAN)和/或导航网络(例如,北美的全球定位系统(GPS)或另一卫星定位系统(SPS)或全球导航卫星系统(GNSS))。在示例环境100的上下文中,电子设备102可以经由无线接口设备120来与基站104双向地传送各种数据和控制信息。然而,电子设备102可以直接与其他对等设备、备选无线网络、另一电子设备等通信。
如图所示,无线接口设备120包括至少一个通信处理器124、至少一个收发器126和至少一个射频(RF)前端128(RFFE 128)。这些组件处理与经由天线122为电子设备102传送信息相关联的数据信息、控制信息和信号。通信处理器124可以被实现为片上系统(soc)的至少一部分,被实现为调制解调器基带处理器,或被实现为基带无线电处理器(BBP),该基带无线电处理器实现用于电子设备102的数据、语音、消息传送或其他应用的数字通信接口。通信处理器124包括数字信号处理器(DSP)或一个或多个信号处理块(未示出),用于对用于发射的数据进行编码和调制以及用于对接收到的数据进行解调和解码。另外,通信处理器124还可以管理(例如,控制或配置)收发器126、RF前端128和无线接口设备120的其他组件的各方面或操作以实现各种通信协议或通信技术。
在一些情况下,应用处理器108和通信处理器124可以被组合为一个模块或集成电路(IC),诸如SoC。无论如何,应用处理器108或通信处理器124可以可操作地耦合到诸如CRM110或显示器118之类的一个或多个其他组件,以使得能够控制电子设备102的各个组件或与电子设备102的各个组件进行其他交互。例如,至少一个处理器108或124可以在显示器118的显示屏实现上呈现一个或多个图形图像。该呈现可以基于使用无线接口设备120的组件经由至少一个天线122接收的一个或多个无线信号。此外,应用处理器108或通信处理器124(包括其组合)可以使用实现本文所描述的逻辑或功能性的数字电路系统来实现。另外,通信处理器124还可以包括用于存储数据和处理器可执行指令(例如代码)的存储器(未单独示出),诸如CRM 110。
收发器126可以包括用于滤波、切换、放大、信道化、频率转换等的电路系统和逻辑。频率转换功能性可以包括通过单个变换操作(例如,利用直接变换架构)或通过多个变换操作(例如,利用超外差架构)执行的对频率的上变换或下变换。通常,收发器126包括滤波器、开关、放大器、混频器等,用于对经由天线122发射或接收的信号进行路由和调节。因此,收发器126可以包括多个组件,诸如模数变换器(ADC)或数模变换器(DAC)。在操作中,ADC可以从模拟信号变换为数字信号,并且DAC可以从数字信号变换为模拟信号。ADC或DAC可以被实现为通信处理器124的一部分(例如,作为调制解调器或DSP的一部分),被实现为收发器126的一部分,或中与它们两者分开地实现(例如,被实现为SOC的另一部分或被实现为应用处理器108的一部分)。
收发器126的组件或电路系统可以以任何适当的方式来实现,诸如利用组合的收发器逻辑来实现或分开地被实现为相应的发射器和接收器实体。在一些情况下,收发器126或无线接口设备120的另一部分可以利用多个或不同的部分来实现,以实现相应的发射和接收操作(例如,用分开的发射和接收链)。虽然未在图1中示出,但是收发器126还可以包括执行同相/正交(I/Q)操作的逻辑,诸如合成、相位校正、调制、解调等等。
通常,RF前端128包括一个或多个滤波器、开关或放大器,用于调节经由天线122接收的信号或经由天线122发射的信号。RF前端128可以包括移相器(PS)、峰值检测器、功率计、增益控制块、天线调谐电路、N复合器(N-plexer)、平衡-不平衡转换器等等。RF前端128的可配置组件(诸如移相器或自动增益控制器(AGC))可以由通信处理器124控制,以便以不同的模式、利用不同频带或使用波束成形来实现通信。在一些实现中,天线122被实现为包括多个天线元件的至少一个天线阵列。因此,如本文中所使用的,“天线”可以指的是至少一个分立的或独立的天线,指的是包括多个天线元件的至少一个天线阵列,或者指的是天线阵列的一部分(例如,天线元件),具体取决于上下文或实现。
如图所示,滤波器130是射频(RF)前端128的一部分,其可以对经由滤波器130的滤波器端口所提供的RF信号进行滤波。然而,通常,具有吸收性的滤波器130可以被实现为无线接口设备120的另一部分的一部分,或者被实现为电子设备102的另一方面的一部分。在示例实现中,滤波器130可以包括至少一个混合耦合器、两个或更多个滤波器单元、以及至少一个信号组合器。下面参考图3-1至图3-4描述滤波器130的示例示意图和内部信令。参考图4-1和图4-2描述具有混合耦合器的示例信令操纵和循环。参考图5-1和图5-2描述混合耦合器的示例实现。参考图6-1和图6-2描述两个或更多个滤波器单元的示例实现。参考图7-1和图7-2描述信号组合器的示例实现。参考图8-1至图8-4描述具有不同阻抗并且具有不同吸收方向性(例如,单向或双向吸收)的滤波器单元的示例滤波器实现。然而,接下来描述其中可以部署滤波器130的示例操作环境。
图2一般地在200处图示了(例如,图1的)示例无线接口设备120,其包括示例环境的多个组件,在该示例环境中可以采用吸收性的滤波器130。示例组件可以包括至少一个闭环控制器202、至少一个功率放大器204(PA 204)、至少一个定向耦合器206、至少一个反馈接收器208(FBR 208)、处理电路系统214、至少一个开关216和至少一个滤波器130。图2还描绘了低噪声放大器212(LNA 212)和至少一个天线122。如图所示,滤波器130至少包括第一滤波器端口210-1和第二滤波器端口210-2。然而,其他无线接口设备实现可以包括更多、更少或不同的组件。例如,可以省略至少一个反馈接收器208。如果是这样,则吸收性滤波器可以为运行开环功率控制的功率放大器提供更好的EVM性能,而无需任何DPD。
在示例实现中,这些组件可以被设置在(例如,图1的)无线接口设备120的某些方面处,或者可以是其一部分。这些方面包括通信处理器124、收发器126和RF前端128。如图所示,通信处理器124包括闭环控制器202和处理电路系统214,并且收发器126包括反馈接收器208。RF前端128包括功率放大器204、定向耦合器206、低噪声放大器212、开关216和滤波器130。
然而,这些组件可以是无线接口设备120的不同方面的一部分。此外,无线接口设备120的这些方面及其所图示的组件可以被制造为彼此分开或与一个或多个其他部分或组件集成。例如,收发器126的至少一部分和通信处理器124可以被集成到一个集成电路(IC)中。此外,RF前端128的一个或多个图示组件可以被集成在一起和/或与收发器126的至少一些组件集成在一起。这些不同的组件也可以被组合成一个或多个封装和/或被安装在至少一个印刷电路板(PCB)(诸如柔性或刚性PCB)上。
如通过示例所说明的,滤波器130的第二滤波器端口210-2耦合到天线122。在这里,滤波器130经由第一滤波器端口210-1而被耦合到开关216。开关216实现用于发射和接收操作的时分双工(TDD)。因此,使用开关216将滤波器130选择性地耦合到用于发射操作的功率放大器204和用于接收操作的低噪声放大器212。因此,无线信号220可以从天线122被发出或经由天线122被接收。对于发射操作,滤波器130经由开关216从功率放大器204接受的发射信号通过滤波器130从第一滤波器端口210-1传播到第二滤波器端口210-2。滤波器130将经滤波的发射信号转发到天线122以用于发射。对于接收操作,滤波器130从天线122接受的接收信号通过滤波器130从第二滤波器端口210-2传播到第一滤波器端口210-1。滤波器130通过开关216将经滤波的接收信号转发到低噪声放大器212。在其他情况下,滤波器130可以被实现为单向滤波器或者可以单向地操作。尽管TDD实现在图2中被明确地示出并且在本文中被描述,但是滤波器130可以备选地或附加地被用在频分双工(FDD)实现中。
关于发射路径,闭环控制器202的输出耦合到功率放大器204的输入。功率放大器204的输出经由开关216而被耦合到定向耦合器206和第一滤波器端口210-1。定向耦合器206耦合到反馈接收器208的输入,并且反馈接收器208的输出耦合到闭环控制器202的反馈输入。尽管在图2中仅明确地图示了某些组件,并且这些组件被示为以特定方式耦合在一起,但是无线接口设备120或其RF前端128可以包括其他未图示的组件、更多或更少的组件、组件的不同耦合布置等。
无线接口设备实现一种或多种技术来调节信号,使得发射操作满足某个指定标准。这种技术的示例包括数字预失真(PDP)以增加功率放大的线性度,以及误差矢量幅度(EVM)调整以减少被用于发射信号的调制星座图的EVM。滤波器130的吸收性特性可以促进这些技术。关于闭环控制器202,闭环功率控制补偿RF增益的变化,以确保维持适当的均方根(RMS)功率。这可以是相对慢的移动控制环路,以便在RF增益随频率或温度变化时调整基带增益。作为补偿的一部分,闭环控制器202在将发射信号提供给功率放大器204之前改变发射信号的功率。为此,闭环控制器202处理对功率放大器204的输出信号的指示,以确定功率放大如何瞬时地或随时间改变发射信号的一个或多个特性。
因此,闭环控制器202基于对功率放大器204的输出信号的指示来进行操作。定向耦合器206将对该输出信号的指示耦合到反馈接收器208的输入。反馈接收器208放大信号指示并将经放大的信号指示提供给闭环控制器202。闭环控制器202基于经放大的信号指示执行信号操作(例如,功率调整)。因此,如果输出信号的信号指示偏离功率放大器204的实际输出信号,则闭环控制器202的性能降级。滤波器130可以去除滤波器回波损耗对耦合回到闭环控制器202的RMS功率检测器(未示出)的功率的影响,以提高闭环功率控制的准确度。
DPD技术执行逐样本预失真以补偿功率放大器204的非线性。滤波器130还可以通过减少从滤波器返回到DPD接收器的反射来提高DPD准确度。这可能特别影响互调失真(IM3)边缘,互调失真(IM3)边缘可能在滤波器的抑制频带中并且更可能被非吸收性滤波器反射回到收发器。
因此,来自滤波器130的第一滤波器端口210-1的信号反射可能会导致由定向耦合器206提供的输出信号指示的偏差,从而不利地影响上述功率控制和DPD技术。首先,经反射信号可以在滤波器130的通带之外比在通带之内具有更多的功率,这是功率放大器204的输出信号的失真。其次,与功率放大器204的原始输出信号相比,经反射信号在时间上被延迟。这两种失真都导致对在反馈接收器208的输入处的输出信号的指示偏离功率放大器204的输出信号。因此,通过吸收可能的反射来减少滤波器130的信号反射可以提高对功率放大器204的输出信号的指示的准确度。
因此,实现吸收性滤波器130可以改善闭环控制器202的性能。实现吸收性滤波器130还可以改善功率放大器204的性能。此外,尽管天线122是无源元件,但是使滤波器130具有双向吸收性可以改善接收操作。滤波器130还可以包括多个滤波器以促进双向通信,并且这样的滤波器可以被实现为双工器的至少一部分。另外,吸收性滤波器130可以有利地被用于无线接口设备120的其他区域中,诸如超外差发射器中的本地振荡器(LO)终端。此外,吸收性滤波器130可以被用于(例如,图1的)电子设备102的其他部分中,其中来自非吸收性滤波器的信号反射将降低性能。
图3-1至图3-3图示了包括混合耦合器、多个滤波器单元和信号组合器的吸收性滤波器的示例示意图。在图3-1中,示例滤波器130-1包括第一滤波器端口210-1、第二滤波器端口210-2、混合耦合器302、信号组合器304和多个滤波器单元。在这里,多个滤波器单元包括第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2。混合耦合器302包括第一混合端口310-1、第二混合端口310-2、第三混合端口310-3和第四混合端口310-4。
在示例实现中,第一混合端口310-1耦合到第一滤波器端口210-1。信号组合器304耦合到第二滤波器端口210-2。第一滤波器单元306-1耦合在第二混合端口310-2和信号组合器304之间。第二滤波器单元306-2耦合在第三混合端口310-3和信号组合器304之间。第一滤波器单元306-1可以使用第一微声学滤波器来实现,而第二滤波器单元306-2可以使用第二微声学滤波器来实现。然而,每个滤波器单元306可以用如本文所述的至少一种不同类型的滤波器来实现。
在一些情况下,滤波器130-1包括负载组件308。负载组件308耦合在第四混合端口310-4和地314之间。备选地或附加地,负载组件308可以与滤波器130-1分开。信号组合器304可以包括多个节点。这些多个节点可以包括第一节点312-1、第二节点312-2和第三节点312-3。如下所述,信号组合器304的两个或更多个节点可以彼此共处一处。如图3-1中所示,第一滤波器单元3061可以耦合在第二混合端口310-2和第一节点3121之间,并且第二滤波器单元306-2可以耦合在第三混合端口310-3和第二节点312-2之间。此外,第三节点312-3可以耦合到第二滤波器端口210-2。
在示例操作中,混合耦合器302引导从第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2反射的信号相对于第一混合端口310-1相消地组合(例如,在到达第一混合端口310-1处或之前相消地组合)。因此,从第一滤波器端口210-1反射的信号的功率基本上被降低。此外,混合耦合器302可以引导从第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2反射的信号相对于第四混合端口310-4相长地组合(例如,在第四混合端口310-4处或通过第四混合端口310-4相长地组合)。由相长组合产生的信号功率被负载组件308消耗和/或路由到地314。下面参考图3-4、图4-1和图4-2描述混合耦合器302内的信号循环和滤波器单元的信号反射的示例。
为了使经反射信号以基本上消除经反射信号的方式相对于第一混合端口310-1相长地组合,滤波器单元可以生成基本上类似的经反射信号。例如,第一滤波器单元306-1可以提供第一滤波器响应,而第二滤波器单元306-2可以提供第二滤波器响应,其中第一滤波器响应至少基本上类似于第二滤波器响应。在这里,基本上类似可以包括在彼此的5%、10%或20%内,例如在通带、频率特性、插入损耗、散射参数、带外反射率等方面。在示例方法中,可以使用基本上类似的组件来实现基本上类似的滤波器响应。因此,第一滤波器单元306-1可以包括一个或多个第一组件,并且第二滤波器单元306-2可以包括一个或多个第二组件,其中一个或多个第一组件至少实质上类似于一个或多个第二组件。在这里,如果组件的电或电磁值在彼此的5%、10%或20%内,则组件可以是实质上类似的。此外,多个组件的数量和/或电路结构可以彼此相同或者彼此在功能上是等效的布置。
在滤波器130-1中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中的每一个在混合耦合器302和第二滤波器端口210-2之间提供一级滤波路径。利用这种布置,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中的每一个可以提供滤波器130-1的全部预期的或架构的滤波。然而,这种布置可能需要复制被用来提供预期滤波响应的全套组件。为了减少组件数,可以采用第三滤波器单元,如下面参考图3-2和图3-3所描述的。
在图3-2中,示例滤波器130-2包括第一滤波器单元306-1、第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3。在具有第三滤波器单元的示例实现中,第三滤波器单元306-3耦合在信号组合器304和第二滤波器端口210-2之间。具体地,第三滤波器单元306-3可以耦合在信号组合器304的第三节点312-3和第二滤波器端口210-2之间。在这种情况下,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2各自提供第一级滤波,而第三滤波器单元306-3提供第二级滤波。从另一个角度来看,第一滤波器单元306-1和第三滤波器单元306-3共同提供具有第一分布式滤波器单元的第一信号滤波。类似地,第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3共同提供具有第二分布式滤波器单元的第二信号滤波。第一滤波器级和第二滤波器级从而共同地实现至少一个分布式滤波器单元;接下来参考图3-3描述示例分布式滤波单元。
在图3-3中,示例滤波器130-3包括第一滤波器单元306-1、第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3。第一滤波器单元3061和第三滤波器单元306-3一起形成第一分布式滤波器单元3161。第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3共同形成第二分布式滤波器单元316-2。因此,第一分布式滤波器单元316-1包括由第一滤波器单元306-1提供的第一级(或第一滤波器级)和由第三滤波器单元306-3提供的第二级(或第二滤波器级)。类似地,第二分布式滤波器单元316-2包括由第二滤波器单元306-2提供的第一级(或第一滤波器级)和还是由第三滤波器单元306-3提供的第二级(或第二滤波器级)。因此,第一滤波器单元306-1、第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3的组合可以对应于由滤波器130-3提供的特定期望滤波器响应。
第一滤波器单元306-1、第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3可以形成多个分布式滤波器单元(例如,第一分布式滤波器单元316-1和第二分布式滤波器单元316-2)。多个分布式滤波器单元可以共同地包括具有滤波器响应的滤波器电路,其部分地由第三滤波器单元306-3来实现。通过采用第三滤波器单元306-3,可以减少组件数以便减少空间或降低成本。由滤波器130-3(或图3-2的滤波器130-2)提供的滤波响应由第一滤波器单元306-1和第三滤波器单元306-3的组合以及由第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3的组合来确定。在第一滤波器单元3061中使用的组件可以被复制在第二滤波器单元306-2中。另一方面,在第三滤波器单元306-3中使用的组件不需要被复制。因此,无论哪一个组件被合并到第三滤波器单元306-3中而不是被合并到第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中,都可以在滤波器130-3中被采用一次而不是两次。
相对于第一混合端口310-1,来自第三滤波器单元306-3的信号反射可能不会被消除。然而,该信号反射在到达混合耦合器302之前被第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2衰减两次。换句话说,因为这个信号反射的功率已经由于传播通过这些滤波器单元被“双重”衰减了两次,所以从第一滤波器端口210-1反射回到上游组件的信号的不利影响同样被明显地减小。下面根据例如参考图6-1和图6-2的谐振器来描述通过采用至少第三滤波器单元来实现对两个或更多个分布式滤波器单元的组件的这种有效使用。
图3-4图示了在可以吸收输入信号的示例滤波器130-4内传播的示例信令,该输入信号包括频率在滤波器的通带之外的输入信号。如图所示,信号320在第一滤波器端口210-1处进入滤波器130-4。在示例实现中,第一滤波器端口210-1经由第一混合端口310-1向混合耦合器302提供信号320。混合耦合器302将信号320拆分成第一信号320-1和第二信号320-2。混合耦合器302可以在第一信号320-1和第二信号320-2之间均匀地拆分信号320的功率。
混合耦合器302在第二混合端口310-2处输出第一信号320-1,并将第一信号320-1提供给第一滤波器单元306-1。第一滤波器单元306-1对第一信号320-1进行滤波,以产生第一经滤波信号322-1。第一滤波器单元306-1将第一经滤波信号322-1转发到信号组合器304,诸如转发到其第一节点312-1。第一滤波器单元306-1另外还基于第一信号3201来生成第一经反射信号328-1。第一滤波器单元306-1将第一经反射信号328-1返回到混合耦合器302的第二混合端口310-2。
混合耦合器302还在第三混合端口310-3处输出第二信号320-2,并将第二信号320-2提供给第二滤波器单元306-2。第二滤波器单元306-2对第二信号320-2进行滤波,以产生第二经滤波信号322-2。第二滤波器单元306-2将第二经滤波信号322-2转发到信号组合器304,诸如转发到其第二节点312-2。第二滤波器单元306-2另外还基于第二信号320-2来生成第二经反射信号3282。第二滤波器单元306-2将第二经反射信号328-2返回到混合耦合器302的第三混合端口310-3。
混合耦合器302使第一经反射信号328-1和第二经反射信号328-2循环,以使这些经反射信号由于相消组合而在第一混合端口310-1处基本上彼此抵消。第一反射328-1信号和第二经反射信号328-2也可以在第四混合端口310-4处相长地组合,但是这个结果信号被传递到负载组件308并且不被反射到上游组件。下面参考图4-1和图4-2描述信号循环。
在滤波器130-4中,信号组合器304接收第一经滤波信号322-1和第二经滤波信号322-2,并且对这些经滤波信号进行组合以产生组合后的经滤波信号324。在一些实现中(例如,没有第三滤波器单元306-3的图3-1的滤波器130-1),组合后的经滤波信号324可以经由第二滤波器端口210-2作为滤波器1304的经滤波信号而被输出。在其他实现中(例如,具有第三滤波器单元306-3的图3-2的滤波器130-2),信号组合器304经由信号组合器304的第三节点312-3将组合后的经滤波信号324转发到第三滤波器单元306-3。第三滤波器单元306-3对组合后的经滤波信号324进行滤波以产生经滤波信号326。第三滤波器单元306-3将经滤波信号326作为滤波器130-4的经滤波信号提供给第二滤波器端口210-2。
图4-1和图4-2图示了通过吸收性滤波器的混合耦合器302传播的示例信号。在示例实现中,混合耦合器302在一个混合端口处接受输入信号,并将所接受的信号拆分成至少两个信号。混合耦合器302在两个其他混合端口处输出两个经拆分信号。因此,混合耦合器302将所接受的信号的功率拆分成两个部分。在一些情况下,可以在两个信号上均等地分配功率拆分,使得每个经拆分信号具有原始功率的大约50%或一半(例如,3分贝(3dB)拆分)。混合耦合器302还使至少一个经拆分信号相对于所接受的信号或相对于另一个经拆分信号相移。在一些方面,相移大约是90度(90°),使得一个经拆分信号(例如,第二经拆分信号)相对于另一个经拆分信号(例如,第一经拆分信号)具有偏移90°的相位。混合耦合器302因此可以使用90度(90°)、3分贝(3dB)混合耦合器来实现。如本文中所使用的,“大约”可以意指组件被架构为实现给定值,或者至少在指定值的5%、10%或20%内。
针对图4-1和图4-2所描述的示例基于混合耦合器302来操作,该混合耦合器302在两个经拆分信号之间均等地拆分功率,并且将一个经拆分信号相对于另一个经拆分信号相移90°。在图41的400-1处,信号在箭头402所指示的从左到右的方向上传播。混合耦合器302在第一混合端口310-1处接受具有“默认”0°相位的信号320。混合耦合器302将信号320拆分成第一信号320-1和第二信号320-2,如信号拆分404所指示。通常,第一信号320-1和它的(多个)反射用实粗波形线来描绘。对照而言,第二信号320-2和它的(多个)反射用虚粗波形线来描绘。在这里,第一信号320-1和第二信号320-2具有近似相等的功率电平。
第一信号320-1具有0°相位,而第二信号320-2被相移为具有90°相位。因此,第一信号320-1和第二信号320-2的这两个相位彼此相距90°。然而,第一混合端口310-1处的信号320的0°相位可以不同于第二混合端口310-2处的第一信号320-1的0°相位。混合耦合器302将第一信号320-1经由第二混合端口310-2输出到第一滤波器单元306-1,并将第二信号320-2经由第三混合端口310-3输出到第二滤波器单元306-2。参考图4-2描述来自第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2的信号反射。
在图4-2的400-2处,经反射信号在箭头452所指示的从右到左的方向上传播。第一滤波器单元306-1基于(例如,图4-1的)第一信号320-1来产生第一经反射信号328-1。第一滤波器单元306-1将具有0°相位的第一经反射信号328-1发送到第二混合端口310-2。混合耦合器302将第一经反射信号328-1拆分成拆分后的第一经反射信号410和相移后的第一经反射信号412,如由信号拆分454所指示。信号拆分454产生相等的信号功率,但是产生经拆分信号之一的相移。拆分后的第一经反射信号410在第一混合端口310-1处具有0°相位,但是相移后的第一经反射信号412在第四混合端口310-4处具有90°相位。
第二滤波器单元306-2基于(例如,图4-1的)第二信号320-2来产生第二经反射信号3282。第二滤波器单元306-2将具有90°相位的第二经反射信号328-2发送到第三混合端口310-3。混合耦合器302将第二经反射信号328-2拆分成拆分后的第二经反射信号420和相移后的第二经反射信号422,如由信号拆分456所指示。信号拆分456产生相等的信号功率,但是产生经拆分信号之一的相移。拆分后的第二经反射信号420在第四混合端口310-4处具有90°相位,但是相移后的第二经反射信号422在第一混合端口310-1处具有180°相位。
在经反射信号被拆分和相移之后,在第一混合端口310-1处,拆分后的第一经反射信号410具有0°相位,而相移后的第二经反射信号422具有180°相位。因此,拆分后的第一经反射信号410和相移后的第二经反射信号422相对于彼此异相180°。因此,这两个信号在第一混合端口310-1处相消地组合并且基本上彼此抵消。这导致从第一滤波器端口210-1朝向上游组件(例如,图2的功率放大器204和反馈接收器208)返回的明显衰减的反射。
在经反射信号被拆分和相移之后,在第四混合端口310-4处,拆分后的第二经反射信号420具有90°相位,并且相移后的第一经反射信号412也具有90°相位。因此,拆分后的第二经反射信号420和相移后的第一经反射信号412都具有彼此相同的相位。因此,这两个信号在第四混合端口310-4处相长地组合。然而,相长组合的信号通过负载组件308被无害地路由到地314,而不是向上游反射。因此,至少从供应输入信号的上游组件的角度来看,滤波器130基本上吸收了施加到第一滤波器端口210-1的信号功率。
图5-1和图5-2图示了示例混合耦合器。通常,可以使用任何电路系统来构造混合耦合器302。例如,混合耦合器302可以包括无源或有源组件。如下面所解释的,连接词“或”可以包括包含性连接。因此,这指示混合耦合器302可以包括无源组件、有源组件、或者无源和有源组件。然而,参考图5-1和图5-2描述的示例使用无源组件。每个混合耦合器302可以使用例如包括多个元件(诸如多个无源元件)的混合矩阵来实现。多个元件可以包括一个或多个集总元件或一个或多个分布式元件。
在图5-1中,通常在500-1处,示例混合耦合器302包括两个电感器L1和L2以及六个电容器C1、C2、C3、C4、C5和C6。在该图中,第一混合端口310-1和第二混合端口310-2被描绘在电路图的上部处。电感器L1耦合在第一混合端口310-1和第二混合端口310-2之间。电感器L2耦合在第三混合端口310-3和第四混合端口310-4之间。电容器C2耦合在第一混合端口310-1和第三混合端口310-3之间。电容器C5耦合在第二混合端口310-2和第四混合端口310-4之间。电容器C1、C4、C3和C6中的每一个分别耦合在地与第一混合端口310-1、第二混合端口3102、第三混合端口310-3和第四混合端口310-4之间。
在示例操作中,根据第一级分析,进入第一混合端口310-1的信号被拆分。一个经拆分信号在电感器L1上传播并以0°相位到达第二混合端口310-2。另一个经拆分信号在电容器C2上传播并相对于在第二混合端口310-2处的经拆分信号的相位以90°相移到达第三混合端口310-3。在一些情况下,两个或更多个电感器可以磁耦合。如图5-1中所示,但是仅作为示例,第一电感器L1和第二电感器L2可以磁耦合。耦合系数k可以具有任何值(例如,k=0.6至0.8)。这种磁耦合可以增加离散正交混合的可用带宽。每个电感器可以使用例如至少一个集成无源设备(IPD)来实现。
在图5-2中,通常在500-2处,示例混合耦合器302包括七个电感器L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7以及六个电容器C1、C2、C3、C4、C5和C6。在该图中,第一混合端口310-1和第二混合端口310-2被描绘在电路图的下部处。如图所示,七个电感器L1至L7被布置成共享电感器L4的两个正方形。电感器L3和L6彼此串联耦合,并且它们一起耦合在第一混合端口310-1和第二混合端口310-2之间。电感器L2和L5彼此串联耦合,并且它们一起耦合在第四混合端口310-4和第三混合端口310-3之间。电感器L1耦合在第一混合端口310-1和第四混合端口310-4之间。电感器L7耦合在第二混合端口310-2和第三混合端口310-3之间。
六个电容器C1至C6中的每一个耦合在地与两个正方形中的至少一个的相应节点或角之间。图5-1和图5-2的两个电路图仅作为示例而被呈现。混合耦合器302可以具有不同数量的组件,可以具有不同的电路连接,可以包括不同的组件,可以包括有源元件等。此外,尽管没有明确描绘,但是图5-2的混合耦合器302的两个或更多个电感器可以磁耦合。
图6-1和图6-2图示了示例滤波器单元。图6-1的示例实现600-1的第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2可以对应于图3-1的滤波器130-1。图6-2的示例实现600-2的第一滤波器单元306-1、第二滤波器单元306-2和第三滤波器单元306-3可以对应于图3-2的滤波器130-2。因此,相对于实现方式600-1,实现方式600-2可以实现减少的组件数,可能的代价是由于来自第三滤波器单元306-3的信号反射导致的上游反射率的轻微增加。通常,每个滤波器单元306可以使用多种不同滤波器类型中的任何一种来实现。用于每个滤波器单元306的示例滤波器包括声学滤波器、表面声波(SAW)滤波器、体声波(BAW)滤波器、薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器、低温共烧陶瓷(LTCC)滤波器、集总元件滤波器、分布式元件滤波器、其某种组合等。
在这些示例实现600-1和600-2中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中的每一个的组件包括相同数量的谐振器,诸如两个或更多个谐振器。通常,第一滤波器单元306-1包括一个或多个第一谐振器602,而第二滤波器单元306-2包括一个或多个第二谐振器602。为了促进基本上类似的信号反射和所导致的输入端口反射的基本消除,一个或多个第二谐振器602可以被实现为一个或多个第一谐振器602的一个或多个副本。此外,所复制的谐振器的电路布置可以在第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中被复制。因此,每个滤波器单元306包括至少一个谐振器,诸如至少一个分路谐振器或至少一个串联谐振器。在实现600-1和600-2中,每个谐振器被实现为声学谐振器602。在备选实现中,每个谐振器可以使用诸如电感器或电容器之类的非声学(例如,电)组件来实现。此外,每个滤波器单元306可以包括与所图示的谐振器不同数量的谐振器(或其他组件)。例如,参考图6-2,可以使用单个谐振器来形成每个滤波器单元306-1、306-2或306-3。
在图6-1中,在实现600-1处,每个滤波器单元具有相同数量的谐振器。在此示例中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中的每一个包括五个声学谐振器602。如图所示,每个滤波器单元具有三个分路声学谐振器602和两个串联声学谐振器602。备选地,五谐振器滤波器单元可以包括两个分路声学谐振器602和三个串联声学谐振器602。此外,每个滤波器单元可以包括更多或更少的声学谐振器。
在图6-1中,通过复制第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中的每一个中的五个谐振器,用十个谐振器实现五谐振器滤波器功能性或频率响应。然而,如图6-2中所示,可以用更少的谐振器诸如用七个谐振器来实现五谐振器滤波器功能性或频率响应。在示例实现6002中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中的每一个包括两个声学谐振器602。第三滤波器单元306-3包括三个声学谐振器602。
第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2中的每对声学谐振器602被用来分别对(例如图3-4的)第一信号320-1或第二信号320-2进行滤波,作为第一级滤波。在对第一经滤波信号322-1和第二经滤波信号322-2进行组合以形成组合后的经滤波信号324之后,第三滤波器单元306-3使用“其他”三个声学谐振器602作为第二级滤波来提供滤波。因此,相应的分布式滤波器单元316的第一滤波路径和第二滤波路径中的每一个利用总共五个声学谐振器602(例如,两个声学谐振器,然后三个声学谐振器)对信号进行滤波。上面还参考图3-3描述了在信号组合器304上的这种分布式滤波方法。
图7-1和图7-2图示了示例信号组合器。每个信号组合器304进行操作以对第一经滤波信号322-1和第二经滤波信号322-2进行组合以产生组合后的经滤波信号324,如上面参考图3-4所述。如参考图4-1所述,第一经滤波信号322-1和第二经滤波信号322-2相对于彼此异相90°。因此,信号组合器304可以考虑相位差并将两个经拆分信号进行联合。
在图7-1中,在示例实现700-1处,信号组合器304包括移相器702和求和节点704。移相器702耦合在第一节点312-1和求和节点704之间。求和节点704与第二节点312-2和第三节点312-3共处一处(例如,可以与第二节点312-2和第三节点312-3具有公共等电位)。备选地,一个或多个其他组件可以被耦合在这些节点之间。移相器702可以用各种电路系统来实现,并提供不同的相移量。在一些方面,移相器702可以包括例如两个电容器和电感器作为90℃LC移相器。两个电容器在第一节点312-1和求和节点704之间串联耦合在一起。电感器耦合在位于两个串联电容器之间的中心节点和地之间。在操作中,移相器702对第一经滤波信号322-1进行相移,以产生相移后的第一经滤波信号706。第二经滤波信号322-2和相移后的第一经滤波信号706的相位因此被对准。
在一些情况下,由第一滤波器单元306-1输出的第一经滤波信号322-1可以比第二经滤波信号322-2“超前”90°。因此,移相器702可以将第一经滤波信号322-1的相位延迟90°,以将相移后的第一经滤波信号706与第二经滤波信号322-2对准。求和节点704然后将第二经滤波信号322-2与相移后的第一经滤波信号706进行组合,以在第三节点312-3处产生组合后的经滤波信号324。求和节点704可以通过例如操作为电流求和节点来对信号进行联合。第三节点312-3可以“直接”或经由一个或多个组件而被耦合到第二滤波器端口210-2。这些一个或多个组件可以包括但不限于(例如,图3-2至该3-4的)第三滤波器单元306-3。利用示例实现700-1,滤波器130可以提供相对于第一滤波器端口2101的单向吸收,即使滤波器130可以被操作来双向地对信号进行滤波。这种单向吸收在诸如如果第二滤波器端口210-2耦合到无源元件(如天线)之类的各种情况下可能是足够的。
与图7-2对照而言,在示例实现700-2中,信号组合器304包括另一个混合耦合器302。通过在更靠近滤波器130的第二滤波器端口210-2的滤波器130中包括第二混合耦合器302,滤波器130可以提供双向吸收。然而,与实现700-1的移相器702和求和节点704相比,这可能涉及更多的组件或附加的空间。如图所示,信号组合器304的第一节点312-1耦合到另一个混合耦合器302的第三混合端口310-3,而第二节点312-2耦合到第二混合端口310-2。第三节点3123耦合到第一混合端口310-1,并且信号组合器304的第四节点312-4耦合到混合耦合器302的第四混合端口310-4。第四节点312-4和第四混合端口310-4耦合到另一个负载组件308,该另一个负载组件308也耦合到地314。
通常,在示例操作中,利用两个输入信号,混合耦合器302产生两对经拆分信号,其中每对中的一个经拆分信号相对于该对中的另一个经拆分信号被相移。混合耦合器302分别对来自不同经拆分信号对的两个经拆分信号进行组合,包括产生组合后的经滤波信号324的一个组合。与图4-1和图4-2中的那些相比,在图7-2中维持了混合端口的编号。因此,为了产生组合后的经滤波信号324,当经由第三混合端口310-3被输入到混合耦合器302的第一经滤波信号322-1的经拆分信号通过混合耦合器302的电路传播到第一混合端口310-1时,此经拆分信号被相移。另一方面,当第二经滤波信号322-2的经拆分信号从第二混合端口310-2传播到第一混合端口310-1时,该信号不被相移。
更具体地,在混合耦合器302内,其电路系统将第一经滤波信号322-1拆分成拆分后的第一经滤波信号和经相移的拆分后的第一经滤波信号。混合耦合器302还将第二经滤波信号322-2拆分成拆分后的第二经滤波信号和经相移的拆分后的第二经滤波信号。电路系统将经相移的拆分后的第一经滤波信号和拆分后的第二经滤波信号路由到第一混合端口310-1,以用于组合为组合后的经滤波信号324。混合耦合器302还将拆分后的第一经滤波信号和经相移的拆分后的第二经滤波信号路由到第四混合端口310-4,以用于组合然后分流到另一负载组件308。
因为第二信令路径的第二信号(例如,包括第二经滤波信号322-2)在第一滤波器端口210-1处被混合耦合器相移(例如,如图3-1至图3-4和图4-1中所描绘的),所以响应于由图7-2的另一个混合耦合器302对第一经滤波信号322-1的经拆分版本的相移,相位在第一混合端口310-1处被对准。因此,所图示的混合耦合器302通过在与信号组合器304的第三节点312-3相对应的第一混合端口3101处将第二经滤波信号322-2的经拆分版本与第一经滤波信号322-1的相移后的经拆分版本相长地组合来产生组合后的经滤波信号324。
如果第三节点312-3耦合到(例如,图3-1的)第二滤波器端口210-2,则滤波器130可以提供信号功率吸收以降低滤波器130经由第二滤波器端口210-2接受的信号的反射率。因此,这个示例实现7002提供了具有双向吸收的滤波器130。下面参考图8-2和图8-4描述提供双向吸收的滤波器的示意性示例。关于图7-2中的第四混合端口310-4,混合耦合器302将第一经滤波信号322-1的经拆分版本与第二经滤波信号322-2的相移后的经拆分版本相消地组合。在相消组合之后的任何剩余信号功率通过另一负载组件308而被路由到地314。
图8-1至图8-4图示了吸收性滤波器的示例实现,包括具有单向吸收的滤波器和具有双向吸收的滤波器。这些实现对应于图3-1的滤波器130-1的不同示例。图8-1和图8-2的实现部署了具有50欧姆(50Ω)阻抗的滤波器单元,而图8-3和图8-4的实现部署了具有100Ω阻抗的滤波器单元。图8-1和图8-3的实现各自都采用了具有移相器702和求和节点704的信号组合器304(未明确指示)。因此,这些实现对应于图7-1和单向吸收功能性,甚至具有双向滤波器。另一方面,图8-2和图8-4的实现各自都采用了具有混合耦合器302的信号组合器304(未明确指示)。因此,具有两个混合耦合器的这些实现对应于图7-2和双向吸收功能性。
在图8-1的示例实现800-1中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2各自都具有50Ω的阻抗。每个相应的滤波器单元306沿着与混合耦合器302和求和节点704之间的另一滤波路径平行的相应滤波路径(例如,第一滤波路径和第二滤波路径)耦合。实现800-1还包括阻抗匹配电路802,其包括例如电容器C1和电感器L1,其中电感器L1耦合到地。阻抗匹配电路802在求和节点704和第二滤波器端口210-2之间提供25Ω到50Ω的阻抗变换。
在图8-2的示例实现800-2中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2各自都具有50Ω的阻抗。示例实现800-2还包括第一负载组件308-1、第一混合耦合器302-1、第二负载组件308-2和第二混合耦合器3022。每个相应的滤波器单元306沿着与第一混合耦合器302-1和第二混合耦合器302-2之间的另一滤波路径平行的相应滤波路径(例如,第一滤波路径和第二滤波路径)耦合。要通过滤波器端口210传播的经拆分信号的相位在使用双混合耦合器布置沿任一方向传播之后被对准。为此,第一滤波器单元306-1耦合在第一混合耦合器302-1的第二混合端口310-2和第二混合耦合器302-2的第三混合端口310-3之间。另一方面,第二滤波器单元306-2耦合在第一混合耦合器302-1的第三混合端口310-3和第二混合耦合器302-2的第二混合端口310-2之间。因此,在第一滤波器端口210-1和第二滤波器端口210-2之间的传播期间,第一经拆分信号和第二经拆分信号中的每一者被相移一次。
在图8-3的示例实现800-3中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2各自都具有100Ω的阻抗。每个相应的滤波器单元306沿着与混合耦合器302和求和节点704之间的另一滤波路径平行的相应滤波路径(例如,第一滤波路径和第二滤波路径)耦合。实现800-3还包括阻抗匹配电路802,其包括例如电容器C1和电感器L1,其中电容器C1耦合到地。阻抗匹配电路802在混合耦合器302的第一混合端口310-1和第一滤波器端口210-1之间提供50Ω到100Ω的阻抗变换。
在图8-4的示例实现800-4中,第一滤波器单元306-1和第二滤波器单元306-2各自都具有100Ω的阻抗。示例实现800-4还包括第一负载组件308-1、第一混合耦合器302-1、第二负载组件308-2和第二混合耦合器3022。每个相应的滤波器单元306沿着与第一混合耦合器302-1和第二混合耦合器302-2之间的另一滤波路径平行的相应滤波路径(例如,第一滤波路径和第二滤波路径)耦合。
实现800-4还包括第一阻抗匹配电路802-1和第二阻抗匹配电路802-2。第一阻抗匹配电路802-1包括例如电容器C1和电感器L1,其中电容器C1耦合到地。第一阻抗匹配电路802-1在第一混合耦合器302-1的第一混合端口310-1和第一滤波器端口210-1之间提供50Ω到100Ω的阻抗变换。第二阻抗匹配电路802-2包括例如电容器C2和电感器L2,其中电容器C2耦合到地。第二阻抗匹配电路802-2在第二混合耦合器302-2的第一混合端口310-1和第二滤波器端口210-2之间提供100Ω到50Ω的阻抗变换。
图9是图示了用于操作吸收性滤波器的示例过程900的流程图。以指定可以执行的操作的一组框902-910的形式来描述过程900。然而,操作不一定限于图9所示或本文所描述的顺序,因为操作可以以备选的顺序或以完全或部分重叠的方式来实现。此外,可以实现更多、更少和/或不同的操作以执行过程900或备选过程。由过程900的图示框所表示的操作可以由电子设备102执行,包括由其无线接口设备120执行。更具体地,过程900的操作可以由作为RF前端128的一部分或作为电子设备的其他电路系统的一部分的滤波器130来执行。
在框902,信号被拆分成第一信号和第二信号,包括将第二信号的相位相对于第一信号进行偏移。例如,滤波器130可以将信号320拆分成第一信号320-1和第二信号320-2。滤波器130还可以将第二信号320-2的相位相对于第一信号320-1的相位进行偏移。为此,混合耦合器302可以将信号320的功率均等地拆分成第一信号320-1和第二信号320-2,同时通过使用可以包括无源元件的混合矩阵将两个信号的相位分开90°。
在框904,对第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号和第一经反射信号。例如,滤波器130可以对第一信号320-1进行滤波,以产生第一经滤波信号322-1和第一经反射信号328-1。该滤波可以由具有一些谐振器(诸如声学谐振器602)的第一滤波器单元306-1执行。第一经反射信号328-1可以被反射回到混合耦合器302。
在框906,对第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号和第二经反射信号。例如,滤波器130可以对第二信号320-2进行滤波,以产生第二经滤波信号322-2和第二经反射信号328-2。例如,第二滤波器单元306-2可以使用与包括在第一滤波器单元306-1中相同数量的谐振器,基于第二信号320-2来产生第二经滤波信号322-2和第二经反射信号328-2。在一些情况下,第二经反射信号328-2和第一经反射信号328-1可以具有分开90°的相应的第一相位和第二相位。
在框908,第一经滤波信号和第二经滤波信号被组合以产生组合后的经滤波信号。例如,滤波器130可以对第一经滤波信号322-1和第二经滤波信号322-2进行组合以产生组合后的经滤波信号324。例如,信号组合器304可以使用移相器702和求和节点704或使用另一混合耦合器302来对第一经滤波信号322-1和第二经滤波信号322-2进行组合。滤波器130可以输出经滤波信号326(基于组合后的经滤波信号324)。经滤波信号326可以包括组合后的经滤波信号324,可以包括组合后的经滤波信号324的进一步经滤波版本(例如,使用第三滤波器单元306-3),可以以其他方式从组合后的经滤波信号324得到,等等。
在框910,吸收第一经反射信号和第二经反射信号。例如,滤波器130可以吸收第一经反射信号3281和第二经反射信号328-2。为此,混合耦合器302可以对第二经反射信号328-2的经拆分版本进行相移,并将第二经反射信号328-2的相移后的经拆分版本与第一经反射信号328-1的经拆分版本进行组合。参考图4-2,混合耦合器302可以将拆分后的第一经反射信号410和相移后的第二经反射信号422路由到混合耦合器302的第一混合端口310-1,以用于对两个经拆分信号的相消组合。相消组合相对于第一混合端口310-1基本上消除了第一经反射信号328-1和第二经反射信号328-2,这导致从向滤波器130供应信号320的上游组件的角度来看的信号吸收。
除非上下文另外指示,否则本文中使用的词语“或”可以被认为是使用“包含性的或”或允许包含或应用由词语“或”链接的一个或多个项目的术语(例如,短语“A或B”可以被解释为允许仅“A”、允许仅“B”、或允许“A”和“B”两者)。此外,在附图中表示的项目和本文中讨论的术语可以指示一个或多个项目或术语,并且因此在本书面描述中可以互换地参考单个或多个形式的项目和术语。最后,尽管已经用特定于结构特征或方法操作的语言描述了主题,但是应当理解,在所附权利要求中所限定的主题不必限于上述具体特征或操作,包括不必限于其中布置特征的组织或其中执行操作的顺序。

Claims (30)

1.一种装置,包括:
滤波器,所述滤波器包括:
混合耦合器,所述混合耦合器包括第一混合端口、第二混合端口和第三混合端口,所述第一混合端口耦合到第一滤波器端口;
信号组合器,耦合到第二滤波器端口;
第一滤波器单元,耦合在所述第二混合端口与所述信号组合器之间;以及
第二滤波器单元,耦合在所述第三混合端口与所述信号组合器之间。
2.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元包括一个或多个第一组件;
所述第二滤波器单元包括一个或多个第二组件;以及
所述一个或多个第一组件至少实质上与所述一个或多个第二组件类似。
3.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元包括一个或多个第一谐振器;
所述第二滤波器单元包括一个或多个第二谐振器;以及
所述一个或多个第二谐振器包括所述一个或多个第一谐振器的一个或多个副本。
4.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元具有第一滤波器响应;
所述第二滤波器单元具有第二滤波器响应;以及
所述第一滤波器响应实质上与所述第二滤波器响应类似。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述混合耦合器被配置为引导从所述第一滤波器单元和所述第二滤波器单元反射的信号以在所述第一混合端口处相消地组合。
6.根据权利要求5所述的装置,其中:
所述混合耦合器包括第四混合端口;以及
所述混合耦合器被配置为引导从所述第一滤波器单元和所述第二滤波器单元反射的信号以在所述第四混合端口处相长地组合。
7.根据权利要求6所述的装置,还包括:
负载组件,所述负载组件耦合在所述第四混合端口与地之间。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述混合耦合器包括混合矩阵,所述混合矩阵包括多个元件。
9.根据权利要求1所述的装置,其中所述信号组合器包括求和节点。
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述信号组合器还包括:
移相器,所述移相器耦合在所述第一滤波器单元与所述求和节点之间。
11.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述混合耦合器包括所述滤波器的第一混合耦合器;以及
所述信号组合器包括所述滤波器的第二混合耦合器,
所述第二混合耦合器包括第一混合端口、第二混合端口和第三混合端口,
所述第二混合耦合器的所述第一混合端口耦合到所述第二滤波器端口,
所述第二混合耦合器的所述第二混合端口耦合到所述第二滤波器单元,以及
所述第二混合耦合器的所述第三混合端口耦合到所述第一滤波器单元。
12.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一滤波器单元和所述第二滤波器单元中的每一者包括以下项中的至少一项:
声学滤波器;
表面声波(SAW)滤波器;
体声波(BAW)滤波器;
薄膜体声学谐振器(FBAR)滤波器;
低温共烧陶瓷(LTCC)滤波器;
集总元件滤波器;或
分布式元件滤波器。
13.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元包括第一微声学滤波器;以及
所述第二滤波器单元包括第二微声学滤波器。
14.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一滤波器单元和所述第二滤波器单元各自包括:
至少一个分路谐振器;以及
至少一个串联谐振器。
15.根据权利要求1所述的装置,其中所述滤波器还包括:
第三滤波器单元,耦合在所述信号组合器与所述第二滤波器端口之间。
16.根据权利要求15所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元、所述第二滤波器单元和所述第三滤波器单元包括多个分布式滤波器单元;以及
所述多个分布式滤波器单元包括具有滤波器响应的滤波器电路。
17.根据权利要求15所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元和所述第三滤波器单元包括第一分布式滤波器单元;以及
所述第二滤波器单元和所述第三滤波器单元包括第二分布式滤波器单元。
18.根据权利要求17所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元包括所述第一分布式滤波器单元的第一级;
所述第三滤波器单元包括所述第一分布式滤波器单元的第二级;
所述第二滤波器单元包括所述第二分布式滤波器单元的第一级;以及
所述第三滤波器单元包括所述第二分布式滤波器单元的第二级。
19.根据权利要求15所述的装置,其中:
所述第一滤波器单元包括两个或更多个谐振器;
所述第二滤波器单元包括两个或更多个谐振器;以及
所述第三滤波器单元包括至少一个谐振器。
20.根据权利要求1所述的装置,还包括:
至少一个天线;以及
耦合到所述至少一个天线的无线接口设备,所述无线接口设备包括所述滤波器。
21.一种用于对信号进行滤波的装置,所述装置包括:
用于将所述信号拆分成第一信号和第二信号的部件,所述第二信号具有相对于所述第一信号而偏移的相位;
用于对所述第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号和第一经反射信号的部件;
用于对所述第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号和第二经反射信号的部件;
用于对所述第一经滤波信号和所述第二经滤波信号进行组合以产生组合后的经滤波信号的部件;以及
用于吸收所述第一经反射信号和所述第二经反射信号的部件。
22.根据权利要求21所述的装置,其中用于拆分的部件包括:
用于将所述第一经反射信号拆分成拆分后的第一经反射信号和相移后的第一经反射信号的部件;
用于将所述第二经反射信号拆分成拆分后的第二经反射信号和相移后的第二经反射信号的部件;
用于将所述拆分后的第一经反射信号和所述相移后的第二经反射信号路由到输入的部件;以及
用于将所述拆分后的第二经反射信号和所述相移后的第一经反射信号路由到用于吸收的部件的部件。
23.根据权利要求21所述的装置,其中用于组合的部件包括:
用于将所述第一经滤波信号的相位进行偏移以产生相移后的第一经滤波信号的部件;以及
用于对所述相移后的第一经滤波信号和所述第二经滤波信号进行求和的部件。
24.根据权利要求21所述的装置,其中用于组合的部件包括:
用于将所述第一经滤波信号拆分成拆分后的第一经滤波信号和经相移的拆分后的第一经滤波信号的部件;
用于将所述第二经滤波信号拆分成拆分后的第二经滤波信号和经相移的拆分后的第二经滤波信号的部件;以及
用于将所述经相移的拆分后的第一经滤波信号和所述拆分后的第二经滤波信号路由到所述用于组合的部件的输出的部件。
25.根据权利要求21所述的装置,还包括:
用于对所述组合后的经滤波信号进行滤波以产生经滤波信号的部件。
26.一种用于操作滤波器的方法,所述方法包括:
将信号拆分成第一信号和第二信号,包括将所述第二信号的相位相对于所述第一信号进行偏移;
对所述第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号和第一经反射信号;
对所述第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号和第二经反射信号;
对所述第一经滤波信号和所述第二经滤波信号进行组合以产生组合后的经滤波信号;以及
吸收所述第一经反射信号和所述第二经反射信号。
27.根据权利要求26所述的方法,还包括:
将所述第一经反射信号拆分成拆分后的第一经反射信号和相移后的第一经反射信号;以及
将所述第二经反射信号拆分成拆分后的第二经反射信号和相移后的第二经反射信号,
其中所述吸收包括将所述拆分后的第一经反射信号和所述相移后的第二经反射信号路由到所述滤波器的滤波器端口。
28.根据权利要求27所述的方法,其中所述吸收还包括:
将所述相移后的第一经反射信号和所述拆分后的第二经反射信号路由到负载组件。
29.根据权利要求26所述的方法,其中所述吸收包括:
在所述滤波器的滤波器端口处对所述第一经反射信号的一部分和所述第二经反射信号的一部分进行相消地组合;以及
在负载组件处对所述第一经反射信号的另一部分和所述第二经反射信号的另一部分进行相长地组合。
30.一种装置,包括:
混合耦合器,所述混合耦合器被配置为将来自第一滤波器端口的信号拆分成第一信号和第二信号,所述第二信号具有与所述第一信号不同的相位;
第一滤波路径,所述第一滤波路径耦合到所述混合耦合器并且被配置为对所述第一信号进行滤波以产生第一经滤波信号和第一经反射信号;
第二滤波路径,所述第二滤波路径耦合到所述混合耦合器并且被配置为对所述第二信号进行滤波以产生第二经滤波信号和第二经反射信号;以及
耦合到所述第一滤波路径和所述第二滤波路径的信号组合器,所述信号组合器被配置为对所述第一经滤波信号和所述第二经滤波信号进行组合以产生用于第二滤波器端口的组合后的经滤波信号,
所述混合耦合器被配置为使所述第一经反射信号和所述第二经反射信号循环,以相对于所述第一滤波器端口基本上消除所述第一经反射信号和所述第二经反射信号。
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