CN117714021A - 差分双平衡双工器 - Google Patents

Abstract

本公开总体上涉及差分双平衡双工器(dDBD)。差分双平衡双工器包括耦接到第一阻抗调谐器的发射器和第一平衡‑不平衡转换器，第一阻抗调谐器产生第一阻抗和第二阻抗，第一阻抗阻止第一频率范围的接收信号跨第一平衡‑不平衡转换器行进到发射器中，第二阻抗使第二频率范围的发射信号通过以跨第一平衡‑不平衡转换器行进到天线。该dDBD还包括耦接到第二阻抗调谐器的接收器和第二平衡‑不平衡转换器，第二阻抗调谐器产生第一阻抗和第二阻抗，第一阻抗允许第一频率范围的接收信号跨第二平衡‑不平衡转换器行进到接收器中，第二阻抗阻止第二频率范围的发射信号跨第二平衡‑不平衡转换器行进到接收器中。由此，该dDBD允许增加隔离并减少插入损耗。

Description

差分双平衡双工器

背景技术

本公开整体涉及无线通信，并且更具体地涉及无线通信设备中的发射器和接收器之间的无线信号的隔离。

在电子设备中，发射器和接收器可以各自耦接到一个或多个天线，以使电子设备能够发射和接收无线信号。电子设备可包括双工器，该双工器将发射器与第一频率范围的接收信号隔离，并将接收器与第二频率范围的发射信号隔离(例如，从而实现频分双工(FDD)操作)。这样，当使用电子设备进行通信时，可以减少发射信号与接收信号之间的干扰。然而，这些通信可能受到由双工器的部件引起的插入损耗的负面影响，从而提供对发射信号和/或接收信号的不太理想的隔离。

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，本公开可涵盖下文可能未作阐述的多个方面。

在一个实施方案中，一种通信设备包括一个或多个天线、通信电路和隔离电路，该隔离电路将该一个或多个天线耦接到该通信电路。该隔离电路包括：第一平衡-不平衡转换器(balun)，该第一平衡-不平衡转换器具有第一部分和第二部分；和第一阻抗调谐器，该第一阻抗调谐器经由第一节点耦接到该通信电路并且经由该第一节点和第二节点耦接到该第一平衡-不平衡转换器的该第二部分。附加地，该第一平衡-不平衡转换器的该第一部分耦接到该一个或多个天线。

在另一实施方案中，一种通信设备包括一个或多个天线，该一个或多个天线被配置为接收第一频率范围内的一个或多个接收信号。此外，该一个或多个天线被配置为发射在第二频率范围内的一个或多个发射信号。该通信设备还包括：接收器电路，该接收器电路被配置为经由该一个或多个天线接收该一个或多个接收信号；和发射器电路，该发射器电路被配置为经由该一个或多个天线发射该一个或多个发射信号。另外，该通信设备包括：第一平衡-不平衡转换器，该第一平衡-不平衡转换器耦接到该一个或多个天线；和第一可变阻抗调谐器。该第一平衡-不平衡转换器、该第一可变阻抗调谐器和该接收器电路经由第一节点耦接在一起。该通信设备还包括：第二平衡-不平衡转换器，该第二平衡-不平衡转换器耦接到该一个或多个天线；和第二可变阻抗调谐器。该第二平衡-不平衡转换器、该第二阻抗调谐器和该发射器电路经由第二节点耦接在一起。

在又一实施方案中，一种射频收发器包括一个或多个天线，该一个或多个天线被配置为接收第一频率的第一信号并且被配置为发射第二频率的第二信号。该射频收发器还包括：第一平衡-不平衡转换器，该第一平衡-不平衡转换器耦接到该一个或多个天线；第二平衡-不平衡转换器，该第二平衡-不平衡转换器耦接到该一个或多个天线；发射器电路，该发射器电路耦接到该第一平衡-不平衡转换器；和接收器电路，该接收器电路耦接到该第二平衡-不平衡转换器。另外，该发射器电路被配置为发射该第二信号，并且该接收器电路被配置为接收该第一信号。此外，该射频收发器包括：第一阻抗调谐器，该第一阻抗调谐器经由第一节点耦接到该发射器电路和该第一平衡-不平衡转换器；和第二阻抗调谐器，该第二阻抗调谐器经由第二节点耦接到该接收器电路和该第二平衡-不平衡转换器。该第一阻抗调谐器具有该第一频率下的第一阻抗和该第二频率下的第二阻抗，并且该第二阻抗调谐器具有该第一频率下的第三阻抗和该第二频率下的第四阻抗。

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，其中相似的数字是指相似的部分。

图1是根据本公开的实施方案的电子设备的框图；

图2是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的功能图；

图3是根据本公开的实施方案的具有隔离电路的图1的电子设备的射频前端(radio frequency front end,RFFE)的示意图，该隔离电路将图2的发射器与第一频率范围的接收信号隔离，并将图2的接收器与第二频率范围的发射信号隔离；

图4是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的发射器的示意图；

图5是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的接收器的示意图；

图6是根据本公开的实施方案的具有双平衡双工器的图3的RFFE的电路图，该双平衡双工器将发射器隔离电路和接收器隔离电路串联耦接；

图7是根据本公开的实施方案的具有双平衡双工器的图3的RFFE的电路图，该双平衡双工器具有并联耦接到天线的发射器隔离电路和接收器隔离电路；

图8是根据本公开的实施方案的具有差分接收器和单端接收器阻抗调谐器的图3的RFFE的接收部分的电路图；

图9是根据本公开的实施方案的具有单端接收器和差分接收器阻抗调谐器的图3的RFFE的接收部分的电路图；

图10是根据本公开的实施方案的具有接收器平衡-不平衡转换器的反向绕组的图3的RFFE的接收部分的电路图；

图11是根据本公开的实施方案的具有堆叠回路配置的图6的双平衡双工器的平衡-不平衡转换器的示意图；

图12是根据本公开的实施方案的具有堆叠双回路的图6的双平衡双工器的平衡-不平衡转换器的示意图；并且

图13是示出根据本公开的实施方案的图6的双平衡双工器在频率和功率方面的有效性的曲线图。

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。此外，特定特征、结构或特性可以任何适当的方式组合在一个或多个实施方案中。术语“大致”、“接近”、“约”、“接近于”和/或“基本上”的使用应理解为意指包括接近于目标(例如设计、值和量)，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、目标的1％内、目标的5％内、目标的10％内、目标的25％内等)。此外，应当理解，可设想本文提供的任何确切值、数字、测量值等包括这些确切值、数字、测量值等的近似值(例如，在合适或可设想误差的界限内)。另外，术语“集合”可以包括一个或多个。也就是说，集合可以包括一个成员的单一集合，但集合也可以包括多个成员的集合。此外，术语“耦接”应理解为意味着直接连接到或通过一个或多个居间部件或电路连接。

本公开涉及使用隔离电路来隔离无线通信设备中的发射器与接收器之间的无线信号，该隔离电路包括双工器(例如，电平衡双工器(EBD)、相平衡双工器(PBD)、惠斯通平衡双工器(WBD)、差分双平衡双工器(dDBD)、循环平衡双工器(CBD)、或用于隔离发射器与接收器之间的无线信号的任何其他双工器)。然而，在一些隔离电路中，隔离性能可能相对较低(例如，使得由发射器发射的发射信号可能干扰在接收器处接收的接收信号，或反之亦然)，并且/或者插入损耗(例如，由发射信号泄漏到接收器或接收信号泄漏到发射器引起的损耗)可能相对较高。附加地，在一些隔离电路中，充分隔离可能受限于无线信号的相当窄的(例如，小的、有限的)频率范围。此外，一些隔离电路可包括试图产生有效隔离的附加元件(例如，用于处理高输入功率的阻断器)。然而，将附加元件包括到隔离电路中可能会增加无线通信设备内的隔离电路的占有面积(例如，大小、尺寸)。

本文的实施方案提供各种装置和技术来在改进的频率范围上减少插入损耗和/或增强无线通信设备的无线信号的隔离。为此，本文公开的实施方案包括隔离电路，该隔离电路包括耦接到发射器和/或接收器并且附加地耦接到阻抗调谐器或梯度的两个或更多个平衡-不平衡转换器。这种布置可被称为差分双平衡双工器。具体地，本文公开的实施方案可具有第一平衡-不平衡转换器(例如，发射器平衡-不平衡转换器)，该第一平衡-不平衡转换器基本上防止、减少或减轻在天线处接收的泄漏信号(例如，接收信号)到达发射器。第一平衡-不平衡转换器可耦接在发射器与天线之间(例如，该第一平衡-不平衡转换器将发射器与天线所接收的接收信号隔离，并且使得从发射器发送的发射信号能够通过以到达天线)。发射器和第一平衡-不平衡转换器还可耦接到第一阻抗调谐器(例如，发射器阻抗调谐器)。第一阻抗调谐器可产生第一阻抗(例如，高阻抗)和第二阻抗(例如，低阻抗)，该第一阻抗阻止第一频率范围的接收信号跨第一平衡-不平衡转换器行进到发射器中，该第二阻抗使(例如，允许)第二频率范围的发射信号通过以跨第一平衡-不平衡转换器行进到天线。隔离电路还可具有第二平衡-不平衡转换器(例如，接收器平衡-不平衡转换器)，该第二平衡-不平衡转换器基本上防止、减少或减轻由发射器发射的泄漏信号(例如，发射信号)到达接收器。第二平衡-不平衡转换器可耦接在接收器与天线之间(例如，该第二平衡-不平衡转换器将接收器与从发射器发送的发射信号隔离以使发射信号通过以到达天线)。接收器和第二平衡-不平衡转换器还可耦接到第二阻抗调谐器(例如，接收器阻抗调谐器)。第二阻抗调谐器可产生第一阻抗(例如，低阻抗)和第二阻抗(例如，高阻抗)，该第一阻抗允许第一频率范围的接收信号跨第二平衡-不平衡转换器行进到接收器中，该第二阻抗阻止第二频率范围的发射信号跨第二平衡-不平衡转换器行进到接收器中。因此，第一平衡-不平衡转换器和第二平衡-不平衡转换器连同分别耦接到第一阻抗调谐器和第二阻抗调谐器的发射器和接收器一起允许发射器与接收器之间的有效(例如，增加的)隔离以及发射器与天线之间以及天线与接收器之间的减少的插入损耗。

图1是根据本公开的实施方案的电子设备10的框图。除了别的之外，电子设备10可包括一个或多个处理器12(为方便起见，在本文统称为单个处理器，其可以任何合适形式的处理电路实现)、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(包括机器可执行指令)或硬件和软件元件的组合(其可被称为逻辑)。处理器12、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/或电源29可各自彼此直接或间接通信地耦接(例如，通过或经由另一个部件、通信总线、网络)以在彼此之间发射和/或接收信号。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。

举例来说，电子设备10可以包括任何合适的计算设备，包括台式计算机或笔记本电脑(例如，以可从加利福尼亚州库比蒂诺(Cupertino，California)的苹果公司(AppleInc.)获得的Pro、MacBook/>mini或Mac的形式)、便携式电子设备或手持式电子设备诸如无线电子设备或智能手机(例如，以可从加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司获得的/>型号的形式)、平板电脑(例如，以可从加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司获得的/>型号的形式)、可穿戴电子设备(例如，以可从加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司获得的Apple/>的形式)和其他类似的设备。应当注意，图1中的处理器12和其他相关项目可整体或部分地体现为软件、硬件或两者。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。处理器12可用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件部件、专用硬件有限状态机或可执行信息的计算或其他操纵的任何其他合适的实体的组合来实现。处理器12可包括一个或多个应用处理器、一个或多个基带处理器、或两者，并且执行本文描述的各种功能。

在图1的电子设备10中，处理器12可与存储器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可有利于用户观看在电子设备10上生成的图像。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可包括一个或多个液晶显示器(LCD)、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。在一些实施方案中，I/O接口24可包括用于硬连线连接的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。网络接口26可以包括，例如，用于以下的一个或多个接口：个人局域网(PAN)，诸如超宽带(UWB)或网络；局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)，诸如采用IEEE 802.11x系列协议中一个协议(例如/> )的网络；和/或广域网(WAN)，诸如与第三代合作伙伴计划(3GPP)相关的任何标准，包括，例如，第3代(3G)蜂窝网络、通用移动电信系统(UMTS)、第4代(4G)蜂窝网络、长期演进/>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、第6代(6G)或超6G的蜂窝网络、卫星网络、非地面网络等。具体地，网络接口26可包括例如用于使用限定和/或实现用于无线通信的频率范围的包括毫米波(mmWave)频率范围(例如，24.25-300千兆赫(GHz))的5G规范的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，)、移动宽带无线网络(移动/>)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播/>网络及其扩展DVB手持设备/>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(例如，通信部件、通信电路)。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12内。收发器30可支持经由一个或多个天线发射和接收各种无线信号，并且因此可包括发射器和接收器。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。

图2是根据本公开的实施方案的图1的电子设备10的功能图。如图所示，处理器12、存储器14、射频前端(RFFE)50(该RFFE具有收发器30(该收发器可包括一个或多个通信部件(例如，通信电路))和隔离电路54)和/或天线55(被示为55A-55N，统称为天线55)可彼此直接或间接通信地耦接(例如，通过或经由另一部件、通信总线、网络)以在彼此之间发射和/或接收信号。通信部件可包括发射器52和/或接收器53，该发射器和该接收器可经由信号的发射和接收来实现通信。

具体地，发射器52和/或接收器53可分别使得能够在电子设备10与外部设备之间经由例如网络(例如，包括基站或接入点)或直接连接来发射和接收信号。如图所示，发射器52和接收器53可组合到收发器30中。电子设备10还可具有一个或多个天线55A-55N，该一个或多个天线电经由隔离电路54耦接到收发器30。天线55A-55N可以全向或定向配置、以单波束、双波束或多波束布置等进行配置。每个天线55可与一个或多个波束和各种配置相关联。在一些实施方案中，天线组或模块的天线55A-55N中的多个天线可通信地耦接相应收发器30并且各自发射可有利地和/或破坏性地组合以形成波束的射频信号。适用于各种通信标准，电子设备10可包括多个发射器、多个接收器、多个收发器和/或多个天线。在一些实施方案中，发射器52和接收器53可经由其他有线或有线系统或装置来发射和接收信息。

RFFE 50可包括电子设备10的接收具有射频的信号作为输入、输出这些信号和/或处理这些信号的部件，这些部件包括发射器52的至少一些部件(例如，功率放大器66、滤波器68)、接收器53的至少一些部件(例如，低噪声放大器82、滤波器84)以及隔离电路54。如图所示，隔离电路54通信地耦接在发射器52与接收器53以及一个或多个天线55之间。隔离电路54使得经由一个或多个天线55接收的第一频率范围的信号(例如，接收信号)能够通过以到达接收器53，并阻止第一频率范围的接收信号通过以到达发射器52。隔离电路54还使得来自发射器52的第二频率范围的信号(例如，发射信号)通过以到达一个或多个天线55，并阻止第二频率范围的信号通过以到达接收器53。每个频率范围可以是任何合适的带宽诸如介于0兆赫和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，发射频率范围)可介于880MHz和890MHz之间，并且第二频率范围(例如，接收频率范围)可介于925MHz和936MHz之间。

如图所示，电子设备10的各种部件可通过总线系统56耦接在一起。总线系统56可包括例如数据总线以及除数据总线之外的电源总线、控制信号总线和状态信号总线。电子设备10的部件可耦接在一起，或使用一些其他机制彼此接受或提供输入。

隔离电路54可包括一个或多个可调谐部件57(例如，电阻式设备诸如电阻器、电感式设备诸如电感器、电容式设备诸如电容器等)，该一个或多个可调谐部件可被调整或调谐以改变隔离性能和插入损耗(例如，由发射器52、接收器53和/或天线55之间的隔离电路54的部件的非理想行为引起的损耗)。具体地，处理器12可基于存储在存储器14和/或存储装置16中的调谐状态和/或调谐算法58来调整或调谐一个或多个可调谐部件57。在一些实施方案中，调谐算法58可包括存储在保存在存储器14中的数据结构(例如，查找表)中的一个或多个可调谐部件57的调谐状态，该调谐状态使得能够实现与发射器52、接收器53和/或天线55相关联的目标隔离范围和目标插入损耗范围。在附加或另选的实施方案中，调谐算法58可包括一个或多个算法，该一个或多个算法在被执行时，使得处理器12能够调整或调谐一个或多个可调谐部件57，以实现与发射器52、接收器53和/或天线55相关联的目标隔离范围和目标插入损耗范围。调谐算法可包括机器学习过程、优化算法(例如，非线性优化算法、非凸优化算法、确定性全局优化求解算法等)等。

图3是根据本公开的实施方案的电子设备10的RFFE 50的示意图。如上所述，根据本公开的实施方案，RFFE 50包括隔离电路54，该隔离电路将发射器52与第一频率范围的接收信号隔离，并将接收器53与第二频率范围的发射信号隔离。RFFE 50可包括电子设备10的接收具有射频的信号作为输入、输出这些信号和/或处理这些信号的部件，这些部件包括发射器52的至少一些部件(例如，功率放大器66、滤波器68)、接收器53的至少一些部件(例如，低噪声放大器82、滤波器84)以及隔离电路54。如图所示，隔离电路54通信地耦接在发射器52与接收器53以及一个或多个天线55之间。隔离电路54使得经由一个或多个天线55接收的第一频率范围的信号(例如，接收信号)能够通过以到达接收器53，并阻止第一频率范围的接收信号通过以到达发射器52。隔离电路54还使得来自发射器52的第二频率范围的信号(例如，发射信号)通过以到达一个或多个天线55，并阻止第二频率范围的信号通过以到达接收器53。每个频率范围可以是任何合适的带宽诸如介于0兆赫和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，发射频率范围)可介于880MHz和890MHz之间，并且第二频率范围(例如，接收频率范围)可介于925MHz和936MHz之间。

由于隔离电路54的部件的非理想性质，当将接收器53与由发射器52生成的发射信号隔离时，发射信号中的一些(例如，发射泄漏信号)可朝向接收器53传播。如果发射泄漏信号的频率在接收频率范围内(例如，是接收器53支持的频率)，则发射泄漏信号可能干扰接收信号和/或接收器53。类似地，当将发射器52与经由一个或多个天线55接收的接收信号隔离时，接收信号中的一些(例如，接收泄漏信号)可朝向发射器52传播。如果接收泄漏信号的频率在发射频率范围内(例如，是发射器52支持的频率)，则接收泄漏信号可能干扰发射信号和/或发射器52。这些泄漏信号可被称为插入损耗。

图4是根据本公开的实施方案的发射器52(例如，发射电路)的示意图。如图所示，发射器52可以数字信号的形式接收待经由一个或多个天线55发射的传出数据60。发射器52的数模转换器(DAC)62可将数字信号转换为模拟信号，并且调制器64可将所转换的模拟信号与载波信号组合以生成无线电波。功率放大器(PA)66从调制器64接收经调制信号。功率放大器66可将经调制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55的发射。发射器52的滤波器68(例如，滤波器电路和/或软件)然后可将不期望噪声从所放大信号移除以生成待经由一个或多个天线55发射的发射信号70。滤波器68可包括用于将不期望噪声从所放大信号去除的一个或多个任何合适的滤波器，诸如带通滤波器、带阻滤波器、低通滤波器、高通滤波器和/或抽取滤波器。

功率放大器66和/或滤波器68可被称为射频前端(RFFE)(并且更具体地，电子设备10的发射前端(transmit front end,TXFE))的一部分。另外，发射器52可包括未示出的任何合适的另外的部件，或者可不包括所示部件中的某些部件，使得发射器52可经由一个或多个天线55发射传出数据60。例如，发射器52可包括混频器和/或数字上变频器。又如，如果功率放大器66在期望频率范围内或大致在期望频率范围内输出所放大信号(使得可不必对所放大信号进行滤波)，则发射器52可不包括滤波器68。

图5是根据本公开的实施方案的接收器53(例如，接收电路)的示意图。如图所示，接收器53可以模拟信号的形式从一个或多个天线55接收接收信号80。低噪声放大器(LNA)82可将接收模拟信号放大到合适的水平以供接收器53处理。滤波器84(例如，滤波器电路和/或软件)可将不期望噪声诸如跨信道干扰从所接收信号去除。滤波器84也可去除由一个或多个天线55接收的频率不同于期望信号的附加信号。滤波器84可包括用于将不期望噪声或信号从所接收信号去除的一个或多个任何合适的滤波器，诸如带通滤波器、带阻滤波器、低通滤波器、高通滤波器和/或抽取滤波器。低噪声放大器82和/或滤波器84可被称为RFFE(并且更具体地，电子设备10的接收器前端(RXFE))的一部分。

解调器86可将射频包络从所滤波信号去除和/或从所滤波信号提取经解调信号以供处理。模数转换器(ADC)88可接收经解调模拟信号并且将该信号转换为传入数据90的数字信号以由电子设备10进一步处理。附加地，接收器53可包括未示出的任何合适的附加部件，或者可不包括所示部件中的某些部件，使得接收器53可经由一个或多个天线55接收接收信号80。例如，接收器53可包括混频器和/或数字降频转换器。

图6是根据本公开的实施方案的具有双工器的RFFE 50的电路图，该双工器包括将发射器52与第一频率范围的接收信号隔离的发射器隔离电路102和将接收器53与第二频率范围的发射信号隔离的接收器隔离电路104。双工器可以是隔离电路54的示例，并且被示为差分双平衡双工器(differential double balanced duplexer,dDBD)100，但隔离电路54也可包括用于隔离发射器52与接收器53之间的无线信号的任何合适的双工器，诸如相平衡双工器(PBD)、惠斯通平衡双工器(WBD)、电平衡双工器(EBD)、循环平衡双工器(CBD)等。

如图6所示，dDBD 100(例如，差分双平衡双工器(dDBD)、频分双工器)可使用差分配置和单端配置中的各种部件的组合来隔离发射器52与接收器53之间的变化的频率范围的无线信号。具体地，差分配置可包括具有第一(例如，高)输入和第二(例如，低)输入的差分输入，其中差分电压是浮动的，因为没有参考接地部，并且差分电压被测量为第一输入与第二输入之间的差。然而，单端配置可包括单个(例如，正)输入和地，其中单端电压被测量为单个输入与接地部之间的差。dDBD 100的差分配置和单端配置(例如，部件)将关于图8和图9进一步讨论。此外，如图6所示，dDBD 100包括发射器隔离电路102和接收器隔离电路104，该发射器隔离电路包括发射器平衡-不平衡转换器106，该接收器隔离电路包括接收器平衡-不平衡转换器108。平衡-不平衡转换器(例如，发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108)中的每一者可包括一个或多个绕组，该一个或多个绕组在操作中可电磁地耦接以使得信号能够穿过相应的平衡-不平衡转换器。例如，发射器平衡-不平衡转换器106包括设置在发射器平衡-不平衡转换器106的初级侧112(例如，第一部分)上(例如，耦接到天线55)的初级绕组110，当施加电流时，该初级绕组可电磁地耦接到设置在发射器平衡-不平衡转换器106的次级侧118(例如，第二部分)上(例如，耦接到发射器52)的第一次级绕组114和第二次级绕组116。发射器平衡-不平衡转换器106可选择性地将第一信号(例如，具有发射频率)从发射器52传递到天线55，使得第一信号从第一次级绕组114和第二次级绕组116传递(例如，发射)并且在发射器平衡-不平衡转换器106的初级绕组110中感应到。类似地，接收器平衡-不平衡转换器108包括设置在接收器平衡-不平衡转换器108的初级侧122上(例如，耦接到天线55)的初级绕组120，该初级绕组在操作中可电磁地耦接到设置在接收器平衡-不平衡转换器108的次级侧128上(例如，耦接到接收器53)的第一次级绕组124和第二次级绕组126。接收器平衡-不平衡转换器108可选择性地将第二信号(例如，具有接收频率)从天线55传递到接收器53，使得第二信号从接收器平衡-不平衡转换器108的初级绕组120传递并且在第一次级绕组124和第二次级绕组126中感应到。

然而，由于双工器100的部件(例如，电阻式设备诸如电阻器、电感式设备诸如电感器、电容式设备诸如电容器等)没有以理想的或按设计的方式起作用，因此可能因从发射器52发射到天线55的发射信号泄漏到接收器53中和/或在天线处接收到的接收信号泄漏到发射器52而发生插入损耗。这可能是由于环境因素(例如，电子设备10周围的温度、天线的障碍物)、双工器100的老化、双工器100的部件的制造缺陷等。附加地，充分隔离(例如，低插入损耗)可能受限于无线信号的相当窄的(例如，小的、有限的)频率范围。此外，将试图产生有效隔离的附加元件(例如，用于处理高输入功率的阻断器)包括在内可增加电子设备10内的隔离电路54的占有面积(例如，大小、尺寸)。

因此，如图6所示，dDBD 100可包括可调谐差分双平衡双工器，使得发射器隔离电路102和接收器隔离电路104可包括一个或多个阻抗调谐器，该一个或多个阻抗调谐器选择性地阻断经由对应路径(例如，在天线55与接收器53之间、在天线55与发射器52之间、或两者)行进(例如，发射)的信号或使这些信号通过。具体地，一个或多个阻抗调谐器可包括一个或多个可调谐部件130和/或一个或多个固定部件132，它们组合起来产生或输出一个或多个阻抗梯度。应当理解，关于图2的一个或多个可调谐部件57可包括一个或多个可调谐部件130。此外，例如，如图6所示，发射器隔离电路102包括发射器阻抗调谐器(TX IT)134，该TX IT可耦接到发射器平衡-不平衡转换器106的第二次级绕组116并且耦接到发射器52。也就是说，在操作中，TX IT 134可基于或通过采用一个或多个可调谐部件130和/或一个或多个固定部件132来将发射器阻抗梯度电耦接到发射器平衡-不平衡转换器106和发射器52。另外，发射器52可附加地耦接到发射器平衡-不平衡转换器106的第一次级绕组114。类似地，如图6所示，接收器隔离电路104包括接收器阻抗调谐器(RX IT)136，该RX IT可耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组126并且耦接到接收器53。也就是说，在操作中，RX IT 136可基于或通过采用一个或多个可调谐部件130和/或一个或多个固定部件132来将接收器阻抗梯度电耦接到接收器平衡-不平衡转换器108和接收器53。另外，接收器53可附加地耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的第一次级绕组124。

TX IT 134和/或RX IT 136的一个或多个可调谐部件130和一个或多个固定部件132可被实现为分立集总部件和/或分布式部件。附加地，一个或多个可调谐部件130可被调整，并且与一个或多个固定部件132组合，可提供或输出阻断第一频率范围的信号的期望阻抗(例如，接近或起到类似开路的作用的高阻抗)和/或使得第二频率范围的信号能够通过(例如，将这些信号耦接到接地部136)的期望阻抗(接近或起到类似短路的作用的低阻抗)。因此，一个或多个可调谐部件130和/或一个或多个固定部件132的状态可分别定义从发射器52传递到天线55的信号和/或从天线55传递到接收器53的信号的插入损耗。如本文所讨论，本实施方案通过dDBD 100的当前结构以及TX IT 134和/或RX IT 136的阻抗状态来提供接收器53与发射器52之间的增加的隔离、发射器52与天线55之间的减少的插入损耗以及天线55与接收器53之间的低插入损耗。具体地，可通过平衡-不平衡转换器(例如，发射器平衡-不平衡转换器106、接收器平衡-不平衡转换器108)的单端到差分隔离来实现相对高的隔离和相对低的插入损耗。附加地，本实施方案在相对大的频率范围上提供宽带宽频率隔离(例如，高隔离)(例如，可使用模式转换散射参数(S参数)中的高衰减来在大的频率范围上提供宽带宽隔离)。

应当理解，TX IT 134和/或RX IT 136的一个或多个可调谐部件130和/或一个或多个固定部件132可包括一个或多个电阻式部件(例如，电阻器140)、一个或多个电容式部件(例如，电容器142)和/或一个或多个电感式部件(例如，电感器144)。例如，如图6所示，TXIT 134包括一个或多个固定部件132，诸如第一电感器146、第二电感器148、第三电感器150和第一电阻器152。此外，TX IT 134包括一个或多个可调谐部件130，诸如第一可变电容器154、第二可变电容器156、第三可变电容器158和第四可变电容器160。RX IT 136被示为包括类似的固定部件和可调谐部件。一个或多个可调谐部件130可被配置(例如，调整、调谐)为基于发射信号的发射频率和/或接收信号的接收频率来产生特定设定值(例如，介于0.1皮法拉(pF)和4.0pF之间的低电容值(例如，0.19pF、3.7pF、0.1pF至0.2pF、3.0pF至4.5pF，介于20pF和35pF之间的高电容值等)。

不管具体实施类型如何，TX IT 134和/或RX IT 136可用作与“通”带中的相对低阻抗模式(例如，充当耦接到接地部的短路线)相比在“阻”带中具有相对高阻抗模式(例如，充当开路)的滤波器。一般来讲，由高阻抗模式提供的阻抗高于由低阻抗模式提供的阻抗。具体地，由高阻抗模式提供的阻抗接近无限阻抗(例如，使得其阻断第一期望频率范围的信号或电流)，并且由低阻抗模式提供的阻抗接近零阻抗(例如，使得其使第二期望频率范围的信号或电流通过)。然而，某些电路可具有特定的阻抗值。例如，低阻抗可等于大约50Ω或更小(例如，40Ω至60Ω)，并且高阻抗可等于大约100Ω或更大(例如，90Ω至110Ω)。这样，TX IT 134和/或RX IT 136的一个或多个可调谐部件130中的每个可调谐部件可包括电容、电感、电阻、开关电路等的某个组合，以允许一些频率(或频率范围)通过发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108，而不允许其他频率通过(或频率范围)。

TX IT 134和/或RX IT 136中的每一者可允许有源形式的滤波，其中控制器(例如，处理器12)可(例如，基于存储在存储器14和/或存储装置16中的调谐状态和/或调谐算法58)来调谐或调整一个或多个可调谐部件130，以使得频率范围中的一些信号(例如，在特定频率处)能够发射到开路(例如，不被允许通过)，并且使得另一频率范围中的一些信号(例如，在另一特定频率处)能够发射到短路或闭合电路(例如，被允许通过)。也就是说，dDBD 100可从控制器(例如，处理器12、存储器14)接收控制信号以设定(例如，调谐、改变、调整)TX IT 134和/或RX IT 136的一个或多个可调谐部件130，以使TX IT 134和/或RX IT136以低阻抗模式和/或以高阻抗模式操作(例如，使得TX IT 134和/或RX IT 136能够在以低阻抗模式操作与以高阻抗模式操作之间切换，并且反之亦然)。

通过利用由TX IT 134和/或RX IT 136产生的不同阻抗，可引导信号发射穿过一条路径而不是另一条路径。例如，由发射器52生成的穿过发射器平衡-不平衡转换器106的发射信号可经由天线55发射。然而，在一些情况下，穿过发射器平衡-不平衡转换器106的信号中的一部分可具有合适的频率范围，或者可生成合适频率范围的信号以同样穿过接收器平衡-不平衡转换器108。为了确保信号的有效发射而不使信号的该部分跨接收器平衡-不平衡转换器108发生意外泄漏，在发射操作发生时，可通过RX IT 136(例如，通过由RX IT136的一个或多个可调谐部件130和一个或多个固定部件132产生的阻抗)阻断信号的该部分。也就是说，当发射操作发生(例如，在发射频率范围内发射信号)时，与RX IT 136相关联的阻抗(例如，与穿过接收器平衡-不平衡转换器108相关联的阻抗)可大于天线55的阻抗，以增加发射频率范围内的信号的基本上所有部分被阻断的可能性。

类似地，天线55可接收信号，并且接收信号可发射穿过平衡-不平衡转换器108以提供给接收器53。然而，在一些情况下，接收信号的一部分可具有合适的频率范围，或者可生成合适频率范围的信号以同样穿过发射器平衡-不平衡转换器106。为了确保接收信号的有效发射而不使信号的该部分跨发射器平衡-不平衡转换器106发生意外泄漏，在接收操作发生时，可通过TX IT 134(例如，通过由TX IT 134的一个或多个可调谐部件130和一个或多个固定部件132产生的阻抗)阻断信号的该部分。也就是说，当接收操作发生(例如，在接收频率范围内接收信号)时，与TX IT 134相关联的阻抗(例如，与穿过发射器平衡-不平衡转换器106相关联的阻抗)可大于与RX IT 136相关联的阻抗。此外，尽管RX IT 136的阻抗可具有任何合适的值，但在接收操作期间与RX IT 136相关联的阻抗可对应于比TX IT 134处的阻抗低的阻抗。这样，与TX IT 134相关联的阻抗可增加阻止接收频率范围内的信号的基本上所有部分泄漏到发射器52中的可能性。

需注意，dDBD 100可以全双工器模式或半双工器模式操作和/或可作为频分双工(FDD)系统和/或作为时分双工(TDD)系统操作。dDBD 100可操作以在全双工器模式(例如，FDD系统)期间同时(例如，并发或同时)发射和接收信号，并且可操作以在与半双工器模式(例如，TDD系统)期间在与接收信号不同的时间发射信号。这样，当作为FDD系统操作时，与针对发射操作相比(例如，第二频带范围的发射信号)，dDBD 100可针对接收操作使用单独的频带(例如，第一频带范围的接收信号)。在一些实施方案中，当作为TDD系统操作时，dDBD100可针对接收操作和发射操作使用相同的频带，这依赖于分离每个操作的信号的时间。

当dDBD 100以全双工器模式操作时，与接收器平衡-不平衡转换器108相关联的电路(例如，RX IT 136)可操作以滤除与发射操作相关联的信号，而与发射器平衡-不平衡转换器106相关联的电路(例如，TX IT 134)可操作以滤除与接收操作相关联的信号。例如，类似于如本文所讨论，TX IT 134可阻断接收操作频率范围(例如，第一频率范围)内的信号并使发射操作频率范围(例如，第二频率范围)内的信号通过。因此，当从发射操作的角度描述TX IT 134和RX IT 136的操作时，相对于用于发射操作的频率范围，TX IT 134可被描述为处于低阻抗模式(例如，闭合电路模式、低阻抗状态)，并且RX IT 136可被描述为处于高阻抗模式(例如，开路模式、高阻抗状态)。然而，当从接收操作的角度描述TX IT 134和RX IT136的操作时，相对于用于接收操作的频率范围，TX IT 134可被描述为处于高阻抗模式，并且RX IT 136可被描述为处于低阻抗模式。换句话讲，当以全双工器模式操作时，TX IT 134以及因此发射器平衡-不平衡转换器106可具有相对于与接收无线信号相关联的第一频率范围的第一阻抗(例如，当以高阻抗模式操作时为高阻抗)，并且可具有相对于与发射无线信号相关联的第二频率范围的第二阻抗(例如，当以低阻抗模式时操作时为低阻抗)。而RXIT 136以及因此接收器平衡-不平衡转换器108可具有相对于与接收无线信号相关联的第一频率范围的第一阻抗(例如，当以低阻抗模式时操作时为低阻抗)，并且可具有相对于与发射无线信号相关联的第二频率范围的第二阻抗(例如，当以高阻抗模式操作时为高阻抗)。这样，接收操作和发射操作可具有TX IT 134和RX IT 136的反向阻抗操作模式。此外，在操作期间，TX IT 134和RX IT 136的反向阻抗模式可使得接收频率范围(例如，第一频率范围)中的信号能够从天线55发射穿过接收器平衡-不平衡转换器108并到达接收器53，而不是发射穿过发射器平衡-不平衡转换器106并到达发射器52。类似地，在操作期间，反向阻抗模式可使得发射频率范围(例如，第二频率范围)中的信号能够从发射器52发射穿过发射器平衡-不平衡转换器106并到达天线55，而不是发射穿过接收器平衡-不平衡转换器108并到达接收器53。因此，通过在dDBD 100中包括TX IT 134和RX IT 136两者，RFFE 50的插入损耗可减少，并且发射频率范围(例如，第二频率范围)的无线信号与接收器53的隔离以及接收频率范围(例如，第一频率范围)的无线信号与发射器52的隔离可跨相当宽的带宽频率范围显著增加。

转向图6所示的dDBD 100的结构(例如，耦接、连接、电耦接)，该结构实现dDBD 100的增强的隔离性能(例如，跨相当宽的带宽频率范围的相对低的插入损耗、相对高的隔离)，发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108各自分别包括第一端口160、162和第二端口164、166，其中发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的第一端口160、162和第二端口164、166分别耦接(例如，直接耦接，无中间部件或居间部件)到发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的初级绕组110、120。具体地，天线55经由节点168耦接到发射器平衡-不平衡转换器106的第一端口160(例如，耦接到发射器平衡-不平衡转换器106的初级绕组110)，并且发射器平衡-不平衡转换器108的第二端口164(例如，发射器平衡-不平衡转换器106的初级绕组110的第二端口)经由节点170串联(例如，在dDBD 100的串联型式/配置中)耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的第一端口162(例如，耦接到接收器平衡-不平衡转换器106的初级绕组120)。接收器平衡-不平衡转换器108的第二端口166(例如，接收器平衡-不平衡转换器108的初级绕组120)可附加地耦接到接地部172。也就是说，图6的dDBD 100处于串联配置。另外，串联连接到天线55和接地部172的发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的序列可不同。具体地，发射器平衡-不平衡转换器106的第二端口164可连接到接地部172，并且发射器平衡-不平衡转换器106的第一端口160可连接到接收器平衡-不平衡转换器108的第二端口166，而接收器平衡-不平衡转换器108的第一端口162可经由节点168连接到天线。虽然图6示出了串联连接到天线55的两个平衡-不平衡转换器，但应当理解，RFFE 50可包括串联连接到天线55的多于两个平衡-不平衡转换器。例如，RFFE 50可包括多于一个接收器平衡-不平衡转换器108和多于一个发射器平衡-不平衡转换器106。具体地，每个附加平衡-不平衡转换器可分别连接到发射器隔离电路102和接收器隔离电路104，和/或连接到RFFE50的其他电路部件。这样，附加平衡-不平衡转换器可使得RFFE 50(例如，dDBD 100)能够包括附加功能(例如，使用附加发射器52、使用附加接收器53、测量RFFE 50、模拟或数字消除电路等)。

此外，图7示出了图6的电路图的另选的实施方案，其具有以并行配置(例如，并行型式)耦接到dDBD 100)的天线55(例如，具有发射器52的发射器隔离电路102和具有接收器53的接收器隔离电路104)。具体地，隔离电路54的并行配置包括经由节点174(例如，T型结)耦接到天线55的发射器平衡-不平衡转换器106的第一端口160(例如，发射器平衡-不平衡转换器106的初级绕组110的第一端口)和经由节点174耦接到天线55的接收器平衡-不平衡转换器108的第一端口162(例如，接收器平衡-不平衡转换器108的次级绕组120的第一端口)。因此，天线55经由节点174分别耦接到发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的第一端口160、162两者。此外，发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的第二端口164、166(例如，发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的初级绕组110、120的第二端口)可各自耦接到相应的第一接地部176和第二接地部178。虽然图7示出了并联连接到天线55的两个平衡-不平衡转换器，但应当理解，RFFE 50可包括并联连接到天线55的多于两个平衡-不平衡转换器。例如，RFFE 50可包括多于一个接收器平衡-不平衡转换器108和多于一个发射器平衡-不平衡转换器106。具体地，每个附加平衡-不平衡转换器可分别连接到发射器隔离电路102和接收器隔离电路104，和/或连接到RFFE 50的其他电路部件。这样，附加平衡-不平衡转换器可使得RFFE 50(例如，dDBD 100)能够包括附加功能(例如，使用附加发射器52、使用附加接收器53、测量RFFE50、模拟或数字消除电路等)。

图6示出了处于串联型式的RFFE 50的隔离电路54(例如，dDBD 100)的电路图的实施方案，而图7示出了处于并联型式的包括RFFE 50的隔离电路54(例如，dDBD 100)的图6的电路图的实施方案。无论是并联配置还是串联配置，并联配置和串联配置两者的隔离电路54都类似地操作以将发射器52与第一频率范围的接收信号隔离，并将接收器53与第二频率范围的发射信号隔离。此外，如图6和图7所示，并联配置和串联配置的隔离电路54包括类似的部件和电路结构(例如，类似的耦接)。例如，发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108中的每一者包括相应的次级侧118、128，该相应的次级侧各自包括经由相应的中心抽头186、188(例如，节点)彼此耦接(例如，电耦接、直接耦接、无中间部件或居间部件)的相应的第一次级绕组114、124和相应的第二次级绕组116、126。此外，发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的第一次级绕组114、124各自包括相应的第一匝数比(例如，第一绕组方向)。另外，发射器平衡-不平衡转换器106和接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组116、126各自包括与第一匝数比不同(例如，相反、更大、更小)的相应第二匝数比(例如，第二绕组方向)。此外，发射器平衡-不平衡转换器106的第一次级绕组114包括第一端口190，该第一端口经由节点194耦接到发射器52的第一端口192。发射器平衡-不平衡转换器106的第一次级绕组114还包括第二端口196，该第二端口耦接到发射器平衡-不平衡转换器106的中心抽头186。中心抽头186附加地经由发射器隔离电路102的节点200(例如，X结、交叉结)耦接到发射器52的第二端口198。附加地，节点200使得TX IT 134能够耦接到发射器52和发射器平衡-不平衡转换器106的中心抽头186两者。具体地，TX IT 134经由第一信号路径202和第二信号路径204(例如，电路路径、电流路径)耦接到节点200，并且发射器52的第二端口198耦接到节点200。此外，第二次级绕组116包括耦接到中心抽头186的第一端口206和经由节点210耦接到TX IT 134的第二端口208。

类似地，接收器平衡-不平衡转换器108的第一次级绕组124包括第一端口212，该第一端口经由节点216耦接到接收器53的第一端口214。接收器平衡-不平衡转换器108的第一次级绕组124还包括第二端口218，该第二端口耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的中心抽头188。中心抽头188附加地经由接收器隔离电路104的节点222(例如，X结、交叉结)耦接到接收器53的第二端口220。附加地，节点222使得RX IT 136能够耦接到接收器53和接收器平衡-不平衡转换器108的中心抽头188两者。具体地，RX IT 136经由第三信号路径224和第四信号路径226(例如，电路路径、电流路径)耦接到节点222，并且接收器53的第二端口220耦接到节点222。此外，接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组126包括耦接到中心抽头188的第一端口228和经由节点232耦接到RX IT 136的第二端口230。

图8和图9是图3的RFFE 50(例如，dDBD 100、隔离电路54)的接收部分300(例如，接收器隔离电路104)的电路图的另选的实施方案，其中单端部件和差分部件的组合使得接收部分300能够将接收器53与来自发射器52的发射信号隔离并减少从天线55到接收器53的接收信号的插入损耗。作为示例，图8是具有差分接收器53和单端RX IT 136的dDBD 100的接收部分300的电路图。具体地，单端RX IT 136包括到接地部302的耦接，而差分接收器53是不包括接地连接的闭合回路。另选地，图9是具有单端接收器53和差分RX IT 136的dDBD100的接收部分300的电路图。具体地，接收器53的第一端口214和接收器平衡-不平衡转换器108的第一次级绕组124的第一端口212经由节点306耦接到接地部304。附加地，差分RXIT 136是不包括接地连接的闭合回路。在该实施方案中，单端接收器53(和/或单端发射器52)可在不使用差分放大器(例如，低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA))的情况下实现到隔离电路54(例如，dDBD 100)中。附加地，差分RX IT 136(例如，和/或差分TX IT 134)可容易地集成到取决于RFFE 50的现有部件的现有系统(例如，现有RFFE 50)中。在另选的实施方案中，接地连接可耦接到中心抽头(例如，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的相应中心抽头186、188)。其他实施方案可不实现到dDBD 100(例如，隔离电路54)的接地连接。

虽然图8和图9示出了dDBD 100的接收部分300(例如，接收器隔离电路104)，但在一些实施方案中，dDBD 100的发射器部分(例如，发射器隔离电路102)可附加地或另选地包括单端部件和差分部件。例如，在某些实施方案中，发射器部分可包括耦接到单端发射器52和差分TX IT 134的发射器平衡-不平衡转换器106。具体地，发射器52(例如，单端发射器52)的第一端口192和发射器平衡-不平衡转换器106的第一次级绕组114的第一端口190可经由节点耦接到接地部。此外，TX IT 134(例如，差分TX IT 134)可以是不包括接地连接的闭合回路。另选地，在某些实施方案中，发射器平衡-不平衡转换器106可耦接到差分发射器52和单端TX IT 134。具体地，TX IT 134(例如，单端TX IT 134)可耦接到接地部，而发射器52(例如，发射器52)是不包括接地连接的闭合回路。具体地，单端TX IT 134可经由节点耦接到接地部。

在另选的实施方案中的任一实施方案中，发射器隔离电路102和接收器隔离电路104的单端到差分配置使得能够分别相对于接收器平衡-不平衡转换器108(例如，接收器53)和发射器平衡-不平衡转换器106(例如，发射器52)实现第一频率范围的接收信号与第二频率范围的发射信号之间的相对高的隔离。应当理解，dDBD 100的接收器部分300和/或发射器部分上的接地部的位置(例如，连接、耦接、定位)可处于使得发射器平衡-不平衡转换器和/或接收器平衡-不平衡转换器106、108能够各自包括单端到差分电配置(例如，耦接)的任何位置。也就是说，接地部的位置(例如，连接、耦接、位置)可位于平衡-不平衡转换器(例如，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108)的中心抽头处、一个或多个平衡-不平衡转换器的一个或多个绕组内部、一个或多个平衡-不平衡转换器的一个或多个绕组外部、TX IT 134和/或RX IT 136电路内等。

图10是根据本公开的实施方案的具有接收器平衡-不平衡转换器的反向绕组的图3的RFFE 50的接收部分300的电路图。具体地，接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组126可被例示性地反转，但仍保持与图6基本上相同的耦接。实际上，与图6所示的第二次级绕组126相比，关于图10的第二次级绕组126被反转(例如，图10的第二次级绕组126的极性被反转)。例如，如图所示，接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组126的第二端口230经由节点320耦接到RX IT 136。附加地，接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组126的第一端口228可经由节点322耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的中心抽头188。此外，接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组126的第一端口228可通过接收器平衡-不平衡转换器108的中心抽头188耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的第一次级绕组124的第二端口218。类似地，接收器平衡-不平衡转换器108的第一次级绕组124的第二端口218可经由节点322耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的中心抽头188，并且可通过中心抽头188(例如，经由节点324)耦接到接收器平衡-不平衡转换器108的第二次级绕组126的第一端口228。

应当理解，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的初级绕组、第一次级绕组和/或第二次级绕组中的任一者可被例示性地反转并且保持与图6基本上相同的耦接。附加地，尽管存在例示性差异，但图9以及包括类似耦接的任何实施方案使得发射器隔离电路102和接收器隔离电路104能够跨相当宽的带宽频率范围产生发射频率范围(例如，第二频率范围)的无线信号与接收器53的相对高的隔离以及接收频率范围(例如，第一频率范围)的无线信号与发射器52的相对高的隔离，同时分别产生跨接收器平衡-不平衡转换器108到接收器53(例如，从天线55)的第一频率的接收信号以及从发射器52跨发射器平衡-不平衡转换器106(例如，到天线55)的第二频率的发射信号的相对低的插入损耗。

图11和图12各自描绘了dDBD 100的发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的示例性具体实施(例如，隔离电路54)。应当理解，图11和图12的示例性具体实施是作为示例提供的，并且可以设想存在用于执行相同或类似任务的其他合适的具体实施(例如，包括比所示的部件更多或更少的部件)。如图所示，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108包括在发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的相应初级侧112、122上形成耦接的相应初级绕组110、120、在发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的相应次级侧118、128上形成耦接的相应第一次级绕组114、124和相应第二次级绕组116、126。具体地，如图11和图12所示，初级绕组110、120设置在第一次级绕组114、124和第二次级绕组116、126之间，其中第一次级绕组114、124设置成邻近或紧邻初级绕组110、120的第一面400而不接触该第一面，并且第二次级绕组116、126邻近或紧邻初级绕组110、120的与第一面400相对的第二面402(图10中未示出)而不接触该第二面。附加地，初级绕组110、120包括相应的第一端口160、162和相应的第二端口164、166。类似地，相应的第一次级绕组114、124和第二次级绕组116、126中的每一者包括相应的第一端口190、212和206、228以及相应的第二端口196、208和218、230。具体地，如图11所示，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108可包括由多个六边形导体形成的堆叠绕组或线圈404的单个回路(例如，被配置为当电流流过绕组404时电磁地耦接)。虽然图11示出了六边形导体，但导体可以是任何合适的几何形状(例如，正方形、圆形、三角形、八边形等)。在另选或附加的实施方案中，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108可包括堆叠绕组或线圈404的任意数量的回路(例如，2个、3个、4个、5个)(例如，被配置为当电流流过绕组404时电磁地耦接)。

例如，图12描绘了发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的另选的示例性具体实施，其包括堆叠绕组或线圈404的两个回路(例如，被配置为当电流流过绕组404时电磁地耦接)。应当理解，图12可包括与图11所示的发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108类似的元件。此外，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108可包括由任何其他可行形状(例如，圆形形状、矩形形状等)形成的绕组或线圈404。此外，各种端口(例如，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的初级绕组110、120的相应第一端口160、162和/或相应第二端口164、166，和/或发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的相应第一次级绕组114、124和第二次级绕组116、126的相应第一端口190、212和206、228以及相应第二端口196、208和218、230)可具有各种配置。在不同实施方案中，发射器平衡-不平衡转换器106和/或接收器平衡-不平衡转换器108的相应初级绕组110、120、相应第一次级绕组114、124和/或相应第二次级绕组116、126的各种端口可在圆形形状的上半部上彼此等距地定位、在矩形形状的相对侧上在两条平行线的末端处均等地分开。

图13是示出根据本公开的实施方案的dDBD 100在频率和功率方面的有效性的曲线图。如图所示，该曲线图包括表示以千兆赫(GHz)为单位的频率的水平轴线500和表示以分贝(dB)为单位的功率的竖直轴线502。电子设备10的接收器53可被配置为在接收频率范围504上(例如，在880兆赫(MHz)与890MHz之间)接收无线信号，并且电子设备10的发射器52可被配置为在发射频率范围506上(例如，在925MHz与935MHz之间)发射无线信号。应当理解，图13所示的频率范围504、506仅是示例，并且可以设想任何其他合适的频率范围(包括接收频率范围504大于发射频率范围506的情况，与图13所示的情况相反)。

通过采用dDBD 100，可观察到接收器插入损耗508(例如，从天线55处的接收信号泄漏到发射器52)可在接收频率范围504处减少或最小化。例如，接收频率范围504处的接收器插入损耗508可为-5dB或更大、-6dB或更大、-7dB或更大、-8dB或更大等。类似地，发射插入损耗510(例如，从在发射器52处发送的发射信号泄漏到接收器53)可在发射频率范围506处减少或最小化。例如，发射频率范围506处的发射插入损耗510可为-5dB或更大、-6dB或更大、-7dB或更大、-8dB或更大等。附加地，[所公开的实施方案、双工器100等]的隔离512可在接收频率范围504和发射频率范围506两者处减少或最小化。例如，接收频率范围504和发射频率范围506处的隔离512可为-40dB或更小、-43dB或更小、-44dB或更小、-45dB或更小、-50dB或更小等。此外，dDBD 100跨宽带宽表现出隔离512。也就是说，隔离512通常跨800MHz至1GHz的所示带宽并且实际上在大于所示带宽的带宽上是稳定的。例如，隔离512可具有-38dB或更小、-39dB或更小、-40dB或更小等的最大值。

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。

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Claims (20)

1.一种通信设备，包括：

一个或多个天线；

通信电路；和

隔离电路，所述隔离电路将所述一个或多个天线耦接到所述通信电路，所述隔离电路包括：

第一平衡-不平衡转换器，所述第一平衡-不平衡转换器包括第一部分和第二部分，所述第一部分耦接到所述一个或多个天线，和

第一阻抗调谐器，所述第一阻抗调谐器耦接到所述通信电路并且耦接到所述第二部分。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述通信电路耦接到接地部，并且所述第一阻抗调谐器包括差分输入。

3.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述第一阻抗调谐器耦接到接地部，并且所述通信电路包括差分输入。

4.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述隔离电路包括：

第二平衡-不平衡转换器，所述第二平衡-不平衡转换器包括第三部分和第四部分，所述第三部分耦接到所述一个或多个天线，和第二阻抗调谐器，所述第二阻抗调谐器耦接到第二通信电路并且耦接到所述第四部分。

5.根据权利要求4所述的通信设备，其中所述通信电路包括发射器，并且所述第二通信电路包括接收器。

6.根据权利要求5所述的通信设备，其中所述第一平衡-不平衡转换器和所述第二平衡-不平衡转换器串联耦接到所述一个或多个天线。

7.根据权利要求1所述的通信设备，所述第一平衡-不平衡转换器的所述第一部分被配置为电磁地耦接到所述第一平衡-不平衡转换器的所述第二部分，所述第二部分包括经由中心抽头耦接的第一绕组和第二绕组。

8.根据权利要求7所述的通信设备，其中所述第一绕组包括第一匝数比，并且所述第二绕组包括不同于所述第一匝数比的第二匝数比。

9.根据权利要求7所述的通信设备，其中所述第一绕组包括第一端口和第二端口，所述第一端口耦接到所述通信电路，所述第二端口经由所述中心抽头耦接到第一节点，并且所述通信电路经由所述第一节点耦接到所述中心抽头。

10.根据权利要求7所述的通信设备，其中所述第二绕组包括第一端口和第二端口，所述第一端口经由所述中心抽头耦接到第一节点，并且所述第二端口经由第二节点耦接到所述第一阻抗调谐器。

11.一种通信设备，包括：

一个或多个天线，所述一个或多个天线被配置为接收第一频率范围内的接收信号并且发射第二频率范围内的发射信号；

接收器电路，所述接收器电路被配置为接收所述接收信号；

第一平衡-不平衡转换器，所述第一平衡-不平衡转换器耦接到所述接收器电路并且被配置为将所述接收信号从所述一个或多个天线发射到所述接收器电路；

发射器电路，所述发射器电路被配置为生成所述发射信号；

第二平衡-不平衡转换器，所述第二平衡-不平衡转换器耦接到所述发射器电路并且被配置为将所述发射信号从所述发射器电路发射到所述一个或多个天线；

第一可变阻抗调谐器，所述第一可变阻抗调谐器耦接到所述接收器电路并且被配置为阻断来自所述接收器电路的所述发射信号；和

第二可变阻抗调谐器，所述第二可变阻抗调谐器耦接到所述发射器电路并且被配置为阻断来自所述发射器电路的所述接收信号。

12.根据权利要求11所述的通信设备，其中当经由所述一个或多个天线接收到所述接收信号时，所述第一可变阻抗调谐器的第一可变阻抗小于所述第二可变阻抗调谐器的第二可变阻抗。

13.根据权利要求12所述的通信设备，其中所述第一可变阻抗使得所述接收信号能够从所述一个或多个天线发射到所述接收器电路，所述接收信号跨所述第一平衡-不平衡转换器发射。

14.根据权利要求11所述的通信设备，其中当从所述发射器电路发射所述发射信号时，所述第一可变阻抗调谐器的第一可变阻抗大于所述第二可变阻抗调谐器的第二可变阻抗。

15.根据权利要求14所述的通信设备，其中所述第二可变阻抗使得所述发射信号能够从所述发射器电路发射到所述一个或多个天线，所述发射信号跨所述第二平衡-不平衡转换器发射。

16.一种射频收发器，包括：

第一平衡-不平衡转换器，所述第一平衡-不平衡转换器耦接到一个或多个天线；

第二平衡-不平衡转换器，所述第二平衡-不平衡转换器耦接到所述一个或多个天线；

发射器电路，所述发射器电路耦接到所述第一平衡-不平衡转换器，所述发射器电路被配置为经由所述一个或多个天线发射第二信号；

接收器电路，所述接收器电路耦接到所述第二平衡-不平衡转换器，所述接收器电路被配置为经由所述一个或多个天线接收第一信号；

第一阻抗调谐器，所述第一阻抗调谐器耦接到所述发射器电路和所述第一平衡-不平衡转换器，所述第一阻抗调谐器具有第一频率下的第一阻抗和第二频率下的第二阻抗；和

第二阻抗调谐器，所述第二阻抗调谐器耦接到所述接收器电路和所述第二平衡-不平衡转换器，所述第二阻抗调谐器具有所述第一频率下的第三阻抗和所述第二频率下的第四阻抗。

17.根据权利要求16所述的射频收发器，其中所述第一阻抗调谐器和所述发射器电路耦接到所述第一平衡-不平衡转换器的中心抽头，所述第一阻抗调谐器耦接到所述第一平衡-不平衡转换器的第一端口，并且所述发射器电路耦接到所述第一平衡-不平衡转换器的第二端口。

18.根据权利要求16所述的射频收发器，其中所述第二阻抗调谐器和所述接收器电路耦接到所述第二平衡-不平衡转换器的中心抽头，所述第二阻抗调谐器耦接到所述第二平衡-不平衡转换器的第一端口，并且所述接收器电路耦接到所述第二平衡-不平衡转换器的第二端口。

19.根据权利要求16所述的射频收发器，其中所述第二阻抗小于所述第一阻抗，所述第一阻抗大于所述第一频率下的所述第三阻抗，所述第三阻抗使得所述第一信号能够跨所述第一平衡-不平衡转换器从所述一个或多个天线发射到所述接收器电路。

20.根据权利要求16所述的射频收发器，其中所述第三阻抗小于所述第四阻抗，所述第四阻抗大于所述第二频率下的所述第二阻抗，所述第二阻抗使得所述第二信号能够跨所述第二平衡-不平衡转换器从所述发射器电路发射到所述一个或多个天线。