DE102013111521A1

DE102013111521A1 - Geschaltete duplexer-vorstufe

Info

Publication number: DE102013111521A1
Application number: DE102013111521.7A
Authority: DE
Inventors: Norholm Niels O.; Feridoon Jalili
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2014-04-24
Also published as: US20140112213A1; CN103780278B; US9240811B2; CN103780278A

Abstract

Die offenbarte Erfindung betrifft ein Sendeempfängersystem mit einem Umgehungssignalweg, das niedrigen Leistungsverbrauch ermöglicht. Das Sendeempfängersystem weist eine Vielzahl von Signalwegen auf, die jeweils ein Filterungselement mit einem Sperrband und mit einem Durchlassband aufweisen. Ein Antennenschaltmodul (ASM) weist eine Vielzahl von HF-Anschlüssen und eine Vielzahl von Schaltelementen auf. Jeweilige HF-Anschlüsse werden mit einem separaten einen der Vielzahl von Schaltelementen verbunden, das den HF-Anschluss selektiv mit einem Antennenanschluss des ASM verbindet. Eine Steuereinheit erzeugt Steuersignale, die die Vielzahl von Schaltelementen operiert, um die Vielzahl von Signalwegen selektiv mit dem Antennenanschluss zu verbinden. Eine Filterungsreaktion an dem Antennenanschluss ist gleich einer Kombination der Filterungsreaktionen von Filterungselementen innerhalb der verbundenen Signalwege.

Description

STAND DER TECHNIK
Sendeempfänger werden weitverbreitet in vielen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen verwendet (z. B. Zelltelefone, drahtlose Sensoren, PDA usw.). Mit zunehmender Zahl von Benutzern und Funktionalität von mobilen Kommunikationsvorrichtungen steigt auch der Bedarf nach mehr Bandbreite zur drahtlosen Übertragung von Signalen. Zur Befriedigung dieses Bedarfs nach vermehrter Bandbreite bieten moderne Kommunikationssysteme eine Vielzahl von Frequenzbändern, über die Daten übertragen werden können. Zum Beispiel gibt es in LTE- bzw. Long-Term-Evolution-Systemen 43 Frequenzbänder, über die Daten übertragen werden können (d. h. 32 Frequenzbänder mit unterschiedlichen aufwärts- und abwärtsgerichteten Frequenzen für FDD und 11 Frequenzbänder für TDD).
Zur Nutzung der verschiedenen Frequenzbänder umfassen moderne mobile Kommunikationsvorrichtungen Sendeempfänger, die konfiguriert sind, über mehrere Frequenzbänder zu operieren. Sendeempfänger, die über mehrere Frequenzbänder operieren, können die Leistung von mobilen Kommunikationsvorrichtungen durch Vergrößerung der Bandbreite, über die Daten übertragen und/oder empfangen werden können, durch Aggregation separater Frequenzbänder erhöhen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein herkömmliches Sendeempfängersystem, das über eine Vielzahl von Frequenzbändern operieren kann.
2 zeigt ein offenbartes Sendeempfängersystem mit einer Vielzahl von Signalwegen, die von einem Antennenschaltmodul selektiv mit einem Antennenanschluss verbunden werden.
3 zeigt ein detaillierteres Beispiel eines offenbarten Sendeempfängersystems mit Filterungselementen, die ein Einzelfilter umfassen.
4 zeigt ein detaillierteres Beispiel eines offenbarten Sendeempfängersystems mit Filterungselementen, die Duplexerfilter umfassen.
5A–5D zeigen ein detaillierteres Beispiel eines LTE- bzw. Long-Term-Evolution-Sendeempfängersystems, das konfiguriert ist, Signale über ein LTE-Band oder über mehrere LTE-Bänder zu übertragen und/oder zu empfangen.
6A–6C zeigen ein detaillierteres Beispiel eines LTE/3G- bzw. Long-Term-Evolution-Sendeempfängersystems, das konfiguriert ist, verschiedene Signalwege zu verwenden, um jeweils mehrere LTE/3G-Bänder zu übertragen und/oder zu empfangen.
7A–7B zeigen Smith-Diagramme, die die Operation der Anpassungsnetzwerke in einem offenbarten Sendeempfängersystem darstellen.
8 stellt ein alternatives Beispiel eines offenbarten Sendeempfängersystems dar, das Signalwege mit gemischten Filtern aufweist.
9 stellt ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines offenbarten Sendeempfängersystems dar, das zusätzliche Signalwege aufweist, die zum Abstimmen der Anpassungsnetzwerke verwendet werden können.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bereitstellen von Isolation durch selektive Anpassung von Filtern in einer Vielzahl von Signalwegen, die konfiguriert sind, über eine Vielzahl von Frequenzbändern zu operieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Der beanspruchte Gegenstand wird jetzt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen durchgehend gleiche Bezugszeichen zur Bezugnahme auf gleiche Elemente verwendet werden, beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zu Erklärungszwecken zahlreiche spezifische Einzelheiten angeführt, um ein gründliches Verständnis des beanspruchten Gegenstands zu vermitteln. Es wird jedoch offensichtlich sein, dass der beanspruchte Gegenstand ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden kann.
1 zeigt einen herkömmlichen Sendeempfänger 100, der über eine Vielzahl von Frequenzbändern operieren kann. Der Sendeempfänger 100 umfasst eine Vielzahl von Signalwegen, SP₁–SP₄, wobei jeweilige Signalwege konfiguriert sind, Signale mit einer Antenne 102 in verschiedenen Frequenzbändern auszutauschen. Zum Beispiel ist ein erster Signalweg SP₁ konfiguriert, Signale in einem ersten Frequenzband fb₁ mit der Antenne 102 auszutauschen, während ein zweiter Signalweg SP₂ konfiguriert ist, Signale in einem zweiten Frequenzband fb₂ mit der Antenne 102 auszutauschen, usw., wobei die Frequenzbänder separate Übertragungs- und Empfangsfrequenzen aufweisen können.
Zum Operieren über mehrere Frequenzbänder müssen die Signale jedes Frequenzbands von den Signalen eines anderen Frequenzbands isoliert werden. Um eine derartige Isolation zu erreichen, können Filter in den Signalwegen, SP₁–SP₄, angeordnet werden. Zum Beispiel umfasst im Sendeempfänger 100 jeder Signalweg, SP₁–SP₄, jeweils ein Duplexfilter, 104–110, mit einem Empfangsfilter, das ein Sperrband an einer Übertragungsfrequenz aufweist, und einem Übertragungsfilter mit einem Sperrband an einer Empfangsfrequenz. Die Duplexfilter, 104–110, ermöglichen einen Signalweg, SP₁–SP₄, zum Übertragen von Signalen und Empfangen von Signalen zur gleichen Zeit durch Bereitstellung von Isolation zwischen übertragenen Signalen und empfangenen Signalen.
Der Sendeempfänger 100 kann zusätzlich ein Diplexfilter 114 mit einem Hochpassfilter und einem Tiefpassfilter umfassen. Das Diplexfilter 114 ist mit ersten und zweiten Antennenanschlüssen, AP₁ und AP₂, eines Antennenschaltmoduls (ASM) 112 verbunden und versetzt das Sendeempfängersystem 100 in die Lage, in einem Trägeraggregations-Operationsmodus zu fungieren, in dem Signale bei Frequenzen, die eine Aggregation eines hohen Frequenzbands und eines niedrigen Frequenzbands umfassen, übertragen werden. Zum Beispiel kann das ASM 112 gleichzeitig einen Signalweg, der Signale hoher Frequenz aufweist, (z. B. SP₁ oder SP₂) mit dem ersten Antennenanschluss AP₁ und einen Signalweg, der Signale niedriger Frequenz aufweist, (z. B. SP₃ oder SP₄) mit dem zweiten Antennenanschluss AP₂ verbinden (um z. B. die Signalweg-Kombinationen SP₁ + SP₃, SP₁ + SP₄, SP₂ + SP₃ oder SP₂ + SP₄ zu unterstützen).
Während die Verwendung von Diplexfiltern und Duplexfiltern ausreichende Isolation von Signalen für Sendeempfängersysteme, die über mehrere Frequenzbänder operieren, bereitstellt, erhöht jedes Filter die Kosten (z. B. den Silicium-Platzbedarf) und die Einfügungsdämpfung und damit den Leistungsverbrauch eines Sendeempfängersystems.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Offenbarung ein Sendeempfängersystem, das konfiguriert ist zum Bereitstellen von Isolation durch selektive Anpassung von Filtern in einer Vielzahl von Signalwegen, die konfiguriert sind, über eine Vielzahl von Frequenzbändern zu operieren. Das Sendeempfängersystem umfasst eine Vielzahl von Signalwegen, die selektiv an einen Antennenanschluss eines Antennenschaltmoduls (ASM) gekoppelt werden, wobei jeweilige Signalwege ein Filterungselement mit einem Sperrband und einem Durchlassband umfassen. Eine Steuereinheit ist konfiguriert, ein oder mehrere Steuersignale zu erzeugen, die ein oder mehrere Schaltelemente innerhalb des ASM operieren, um einen oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen mit dem Antennenanschluss zu verbinden. Durch Verbinden von Signalwegen mit dem Antennenanschluss kombiniert das ASM Filterungselemente innerhalb der ausgewählten Signalwege, um eine kollektive Filterreaktion zu erzeugen, die Isolation zwischen dem einen oder den mehreren der Vielzahl von Signalwegen bereitstellen.
2 stellt ein offenbartes Sendeempfängersystem 200 dar. Das Sendeempfängersystem 200 umfasst eine Vielzahl von Signalwegen SP₁, SP₂, ..., SP_n, die konfiguriert sind, Signale mit einer Antenne 206 auszutauschen. In einigen Beispielen, in denen das Sendeempfängersystem 200 ein LTE-FDD- bzw. Long-Term-Evolution-Frequenzduplex-System umfasst, korrespondiert jeder Signalweg mit einem separaten LTE-Band.
Jeweilige Signalwege SP₁, SP₂, ... oder SP_n umfassen Filterungselemente 208, die Signale gemäß einer Filterungsreaktion filtern. In verschiedenen Fällen können die Filterungselemente ein Einzelfilter (z. B. ein Oberflächenakustikwellen- bzw. SAW-Filter, ein Massenakustikwellen- bzw. BAW-Filter, ein Film-Massenakustikresonator- bzw. FBAR-Filter usw.) oder mehr als ein Filter (z. B. ein Duplexfilter mit einem Empfangs- und Übertragungsfilter) umfassen. Die Filterungselemente 208 weisen eine Filterungsreaktion mit einem oder mehreren Durchlassbändern (d. h. die Signale mit einer Frequenz innerhalb eines Durchlassbands durchlassen) und einem oder mehreren Sperrbändern (d. h. die Signale mit einer Frequenz innerhalb eines Sperrbands dämpfen) auf. Zum Beispiel kann der erste Signalweg SP₁ ein erstes Filterungselement 208a mit einem ersten Durchlassband und einem ersten Sperrband aufweisen, während der zweite Signalweg SP₂ ein zweites Filterungselement 208b mit einem zweiten Durchlassband und einem zweiten Sperrband aufweisen kann. In einigen Beispielen kann das erste Sperrband eine hohe Impedanz an dem zweiten Durchlassband aufweisen und das zweite Sperrband kann eine hohe Impedanz an dem ersten Durchlassband aufweisen.
Die Vielzahl von Signalwegen SP₁, SP₂, ..., SP_n ist über ein Antennenschaltmodul (ASM) 202, das eine Vielzahl von Schaltelementen 204a–204n aufweist, mit einem Antennenanschluss AP verbunden. Das ASM 202 umfasst eine Vielzahl von HF-Anschlüssen RFP₁–RFP_n. Jeder HF-Anschluss ist mit einem Signalweg verbunden, so dass jeder Signalweg mit einem Schaltelement verbunden ist, das konfiguriert ist, jeweils einen der Vielzahl von Signalwegen SP₁, SP₂, ..., SP_n mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden. Zum Beispiel ist ein erstes Schaltelement 204a konfiguriert, den ersten Signalweg SP₁ selektiv mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, ein zweites Schaltelement 204b ist konfiguriert, den zweiten Signalweg SP₂ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, usw. In verschiedenen Fällen kann die Vielzahl von Schaltelementen 204a–204n zum Beispiel Schalter oder Transistorvorrichtungen umfassen.
Eine Steuereinheit 210 ist konfiguriert, ein oder mehrere Steuersignale S_CTRL zu erzeugen, die dem ASM 202 bereitgestellt werden, um die Operation der Vielzahl von Schaltelementen 204a–204n zu steuern. Das eine oder die mehreren Steuersignale S_CTRL operieren die Vielzahl von Schaltelementen 204a–204n, um einen oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen SP₁, SP₂, ... und/oder SP_n mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden. Durch selektives Verbinden eines oder mehrerer Signalwege SP₁–SP_n mit dem Antennenanschluss AP werden die Filterungsreaktionen der Filterungselemente innerhalb des/der ausgewählten einen oder mehreren Signalwege kombiniert, um eine kollektive Filterungsreaktion zu erreichen, die auf Filter in den ausgewählten Signalwegen basiert.
Die Steuereinheit 210 kann konfiguriert sein, Steuersignale S_CTRL zu erzeugen, die das ASM 202 operieren, um zwei oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, um eine Filterungsreaktion bereitzustellen, die bewirkt, dass die ausgewählten Signalwege als ein Diplexer operieren, der einen Trägeraggregations-Operationsmodus ermöglicht. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 210 erste und zweite Signalwege, SP₁ und SP₂, über den ASM 202 mit dem Antennenanschluss AP verbinden, um eine Filterungsreaktion (z. B. ein Tiefpassfilter) eines ersten Filterungselements 208a in den ersten Signalweg SP₁ und eine Filterungsreaktion (z. B. ein Hochpassfilter) eines zweiten Filterungselements 208a in den zweiten Signalweg SP₁ hinzuzufügen, um einen kollektiven Frequenzgang zu erzeugen. Der kollektive Frequenzgang ist ähnlich dem eines Diplexfilters, gestattet aber, dass verbundene Signalwegfilter Durchlassbänder aufweisen, die aneinander angrenzend sind (z. B. im Kontrast zu Diplexfilter, die für Trägeraggregationsbänder, die um weniger als eine Oktave getrennt sind, typischerweise eine zunehmende Einfügungsdämpfung aufweisen).
Alternativ kann die Steuereinheit 210 konfiguriert sein, Steuersignale S_CTRL zu erzeugen, die das ASM 202 operieren, um zwei oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, um eine Filterungsreaktion bereitzustellen, die äquivalent zu einem Duplexer ist. Eine derartige Filterungsreaktion ermöglicht Anpassung der Filterungselemente 208a–208n, um Übertragung eines Frequenzbands (z. B. LTE-Band 3) durch einen Signalweg und Empfang des Frequenzbands durch einen anderen Signalweg zu gestatten. Anpassung der Filterungsreaktionen gestattet, dass die Signalwege für mehrere Frequenzbänder verwendet werden, wodurch die Zahl von Signalwegen in dem Sendeempfängersystem 200 reduziert wird (z. B. auf eine Zahl von Signalwegen, die kleiner ist als die Zahl von Frequenzbändern, über die das Sendeempfängersystem operiert).
3 zeigt ein detaillierteres Beispiel eines offenbarten Sendeempfängersystems 300 mit Filterungselementen, die ein Einzelfilter umfassen.
Das Sendeempfängersystem 300 umfasst die Signalwege TX₁, RX₁, TX₂ und RX₂. Ein erster Signalweg TX₁ umfasst eine Übertragungskette, die konfiguriert ist, Signale mit einer ersten Frequenz einem HF-Anschluss RFP₁ bereitzustellen. Die Übertragungskette umfasst einen Leistungsverstärker 308a, der an ein erstes Filter 312a gekoppelt ist, das ein erstes Durchlassband, das konfiguriert ist, die erste Frequenz durchzulassen, und ein erstes Sperrband aufweist. Ein zweiter Signalweg RX₁ umfasst eine Empfängerkette, die konfiguriert ist, Signale mit einer zweiten Frequenz von einem HF-Anschluss RFP₂ zu empfangen. Die Empfängerkette umfasst einen rauscharmen Verstärker (LNA) 310a, der an ein zweites Filter 312b gekoppelt ist, das ein zweites Durchlassband, das konfiguriert ist, die zweite Frequenz durchzulassen, und ein zweites Sperrband aufweist. Ein dritter Signalweg TX₂ umfasst eine Übertragungskette mit einem Leistungsverstärker 308b, der an ein drittes Filter 312c gekoppelt ist, das ein drittes Durchlassband, das konfiguriert ist, eine dritte Frequenz durchzulassen, und ein drittes Sperrband aufweist. Ein vierter Signalweg RX₂ umfasst eine Empfangskette mit einem LNA 310b, der an ein viertes Filter 312d gekoppelt ist, das ein viertes Durchlassband, das konfiguriert ist, eine vierte Frequenz durchzulassen, und ein viertes Sperrband aufweist.
Die Vielzahl von Übertragungswegen, TX₁ und TX₂, ist konfiguriert, Signale in verschiedenen Frequenzbändern zu übertragen, so dass das Sendeempfängersystem 300 in der Lage ist, als ein Mehrbandsender zu operieren, der konfiguriert ist, elektromagnetische Strahlung bei einer Vielfalt von verschiedenen Frequenzen zu übertragen. Die verschiedenen Frequenzbänder können von verschiedenen Frequenzen eines gleichen drahtlosen Standards (z. B. verschiedene LTE-Bänder) verwendet werden. Gleichermaßen sind die Empfangswege, RX₁ und RX₂, konfiguriert, Signale in verschiedenen Frequenzbändern zu empfangen, so dass das Sendeempfängersystem 300 in der Lage ist, als ein Mehrbandempfänger zu operieren, der konfiguriert ist, elektromagnetische Strahlung bei einer Vielfalt von verschiedenen Frequenzen zu empfangen.
Ein Antennenschaltmodul (ASM) 302 kann Schaltelemente 304a–304d operieren, um eine oder mehrere Übertragungsketten, TX₁ und/oder TX₂, und/oder eine oder mehrere Empfangsketten, RX₁ und/oder RX₂, mit einem Antennenanschluss AP zu verbinden, um basierend auf Filtern, die in den verbundenen Übertragungs- und Empfangsketten sind, eine kollektive Filterungsreaktion zu erzeugen.
In einigen Fällen befinden sich Anpassungsnetzwerke 314a–314d zwischen den Filtern 312a–312d und dem ASM 302 in der Vielzahl von Signalwegen. Die Anpassungsnetzwerke 314a–314d sind konfiguriert, die Impedanz von kombinierten Signalwegen, wie von dem Antennenanschluss AP gesehen, zu einem Wert zu ändern, der die Einfügungsdämpfung minimiert. Die Anpassungsnetzwerke 314a–314d können eine Phasenverschiebung in ein Signal einführen, um die Impedanz zu ändern. In einigen Beispielen umfassen die Anpassungsnetzwerke 314a–314d Übertragungsleitungen mit einer festen Länge. In einem derartigen Beispiel kann die feste Länge einer Übertragungsleitung basierend auf im Voraus bestimmten Kombinationen von Filtern für Trägeraggregation oder für im Voraus bestimmte Kombinationen von Frequenzbändern bestimmt werden. Alternativ können die Anpassungsnetzwerke 314a–314d abstimmbare Anpassungsnetzwerke umfassen. Zum Beispiel können die Anpassungsnetzwerke 314a–314d Übertragungsleitungen mit einer „variablen Länge” umfassen oder die Anpassungsnetzwerke 314a–314d können eine pi-Schaltung mit zum Beispiel zwei Kondensatoren und einem Induktor umfassen.
4 stellt ein detaillierteres Beispiel eines offenbarten Sendeempfängersystems 400 dar. Das offenbarte Sendeempfängersystem implementiert eine gleiche Funktionalität, wie in 1 gezeigt, aber ohne die Verwendung eines Diplexers.
Das Sendeempfängersystem 400 umfasst einen ersten Signalweg SP₁ und einen zweiten Signalweg SP₂. Der erste Signalweg SP₁ umfasst eine erste Übertragungskette TX₁ mit einem Leistungsverstärker 408a, der konfiguriert ist, ein Signal mit einer ersten Frequenz einem Antennenanschluss AP für drahtlose Übertragung durch die Antenne 406 bereitzustellen. Der erste Signalweg SP₁ umfasst ferner eine erste Empfangskette RX₁ mit einem rauscharmen Verstärker 410a, der konfiguriert ist, ein Signal mit einer zweiten Frequenz von dem Antennenanschluss AP zu empfangen. Die erste Übertragungskette TX₁ und die erste Empfangskette RX₁ sind mit einem Filterungselement verbunden, das ein erstes Duplexfilter 412a umfasst, das konfiguriert ist, Isolation zwischen der ersten Übertragungskette TX₁ und der ersten Empfangskette RX₁ bereitzustellen. Insbesondere umfasst das erste Duplexfilter 412a ein erstes Übertragungsfilter mit einem Durchlassband an dem ersten Frequenzbereich und einem Sperrband an dem zweiten Frequenzbereich und ein erstes Empfangsfilter mit einem Durchlassband an dem zweiten Frequenzbereich und einem Sperrband an dem zweiten Frequenzbereich.
Der zweite Signalweg SP₂ umfasst eine zweite Übertragungskette TX₂ mit einem Leistungsverstärker 408b, der konfiguriert ist, ein Signal mit einer dritten Frequenz der Antenne 406 für drahtlose Übertragung bereitzustellen. Der zweite Signalweg SP₂ umfasst ferner eine zweite Empfangskette RX₂ mit einem rauscharmen Verstärker 410b, der konfiguriert ist, ein Signal mit einer vierten Frequenz von dem Antennenanschluss AP zu empfangen. Die zweite Übertragungskette TX₂ und die zweite Empfangskette RX₂ sind mit einem Filterungselement verbunden, das ein zweites Duplexfilter 412b umfasst, das konfiguriert ist, Isolation zwischen der zweiten Übertragungskette TX₂ und der zweiten Empfangskette RX₂ bereitzustellen. Insbesondere umfasst das zweite Duplexfilter 412b ein zweites Übertragungsfilter mit einem Durchlassband an dem dritten Frequenzbereich und einem Sperrband an dem vierten Frequenzbereich und ein zweites Empfangsfilter mit einem Durchlassband an dem vierten Frequenzbereich und einem Sperrband an dem dritten Frequenzbereich.
Ein Antennenschaltmodul (ASM) 402 ist mit dem ersten und zweiten Signalweg SP₁ und SP₂ an den HF-Anschlüssen RFP₁ und RFP₂ verbunden. Eine Steuereinheit 416 ist konfiguriert, Schaltelemente 404a–404b des ASM 402 zu operieren, um einen oder mehrere der Signalwege, SP₁ und/oder SP₂, mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, um eine Filterungsreaktion zu erzeugen, die gleich der Filterungsreaktion der Filter, die in den verbundenen Signalwegen sind, ist. Anpassungsnetzwerke 414a–414b können sich zwischen den Filtern 412a–412b und dem ASM 402 befinden, um die Einfügungsdämpfung zu minimieren.
5A–5D zeigen ein detaillierteres Beispiel eines LTE- bzw. Long-Term-Evolution-Sendeempfängersystems 500, das konfiguriert ist, Signale über ein LTE-Band (d. h. in einem Einzelbandmodus) oder über mehrere LTE-Bänder (d. h. in einem Trägeraggregationsmodus) gleichzeitig zu übertragen und/oder zu empfangen.
5A stellt ein Blockdiagramm eines offenbarten Sendeempfängersystems 500 dar, das imstande ist, in einem Einzelband-Operationsmodus oder in einem Trägeraggregations- bzw. C/A-Operationsmodus zu operieren.
Das Sendeempfängersystem 500 umfasst eine Vielzahl von Signalwegen SP₁–SP₄, wobei jeweilige Signalwege SP₁–SP₄ ein Duplexfilter 510a–510d aufweisen, das Übertragung und Empfang in einem LTE-Band gestattet. Zum Beispiel kann der erste Signalweg SP₁ einen Leistungsverstärker 506a und einen LNA 508a umfassen, verbunden mit einem ersten Duplexfilter 510a, das Übertragung und Empfang im LTE-Band B7 gestattet (d. h. das ein Durchlassband für Übertragung bei 2500–2570 MHz aufweist und ein Durchlassband für Empfang bei 2620–2690 MHz aufweist). Der zweite Signalweg SP₂ kann einen Leistungsverstärker 506b und einen LNA 508b umfassen, verbunden mit einem zweiten Duplexfilter 510b, das Übertragung und Empfang im LTE-Band B3 gestattet (d. h. das ein Durchlassband für Übertragung bei 1710–1785 MHz aufweist und ein Durchlassband für Empfang bei 1805–1880 MHz aufweist). Der dritte Signalweg SP₃ kann einen Leistungsverstärker 506c und einen LNA 508c umfassen, verbunden mit einem dritten Duplexfilter 510c, das Übertragung und Empfang im LTE-Band B20 gestattet (d. h. das ein Durchlassband für Übertragung bei 832–862 MHz aufweist und ein Durchlassband für Empfang bei 791–821 MHz aufweist). Der vierte Signalweg SP₄ kann einen Leistungsverstärker 506d und einen LNA 508d umfassen, verbunden mit einem vierten Duplexfilter 510d, das Übertragung und Empfang im LTE-Band B5 gestattet (d. h. das ein Durchlassband für Übertragung bei 824–849 MHz aufweist und ein Durchlassband für Empfang bei 869–894 MHz aufweist). Filter innerhalb jeweiliger Signalwege weisen eine hohe Reflexion (z. B. eine hohe Impedanz) bei Frequenzen außerhalb ihrer Durchlassbänder auf.
In dem Einzelband-Operationsmodus ist das ASM 502 konfiguriert, einen Schalter S1, S2, S3 oder S4 zu operieren, um einen einzelnen Signalweg mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, so dass das Sendeempfängersystem 500 Signale über die Antenne 504 unter Verwendung eines einzelnen LTE-Frequenzbands (z. B. LTE-Band B3, LTE-Band B7 usw.) übertragen und/oder empfangen kann. In dem Trägeraggregations-Operationsmodus ist das ASM 502 konfiguriert, eine Vielzahl von Schaltern S1, S2, S3 und/oder S4 zu operieren, um gleichzeitig mehrere Signalwege mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, so dass das Sendeempfängersystem 500 Signale unter Verwendung von mehr als einem LTE-Frequenzband (z. B. LTE-Bänder B7 und B20) gleichzeitig übertragen und/oder empfangen kann, um die Übertragungs-/Empfangsbandbreiten und Datentransferraten über diejenigen hinaus, die in einem Einzelband-Operationsmodus erreicht werden können, zu vergrößern. Es wird anerkannt werden, dass die in dem Trägeraggregations-Operationsmodus verwendeten LTE-Frequenzbänder einen zusammenhängenden Frequenzbereich umfassen können oder einen nicht zusammenhängenden Frequenzbereich umfassen können.
5B zeigt eine Tabelle 516, die die Operation der Vielzahl von Schaltern S1–S4 in dem ASM 502 durch die Steuereinheit 514 zur Anpassung von Filtern für verschiedene Modi der Einzelband-Operation und für verschiedene Modi der Trägeraggregations-Operation darstellt.
Insbesondere zeigt die Tabelle 516 Schaltzustände für Schalter innerhalb des ASM 502 für Einzelband-Operationsmodi in den LTE-Bändern B7, B3, B20 und B5. Zum Beispiel wird, um Signale im LTE-Band B7 zu übertragen und zu empfangen, der Schalter S1 geschlossen, um den Übertragungsweg TX₁ und den Empfangsweg RX₁ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, während die Schalter S2–S4 geöffnet werden, um die Übertragungswege TX₂–TX₄ und RX₂–RX₄ vom Antennenanschluss AP zu trennen. Gleichermaßen werden, um Signale in den LTE-Bändern B3, B20 und B5 zu übertragen und zu empfangen, die Schalter S2, S3 und S4 jeweils geschlossen, während die anderen Schalter geöffnet werden.
Die Tabelle 516 zeigt außerdem Schaltzustände für Schalter innerhalb des ASM 502 für Trägeraggregations-Operationsmodi in den LTE-Bändern B7 und B3, den Bändern B7 und B5 sowie den Bändern B7 und B20. Um zum Beispiel Signale im LTE-Band 7 und Band 3 zu übertragen und zu empfangen, wird der Schalter S1 geschlossen, um den Übertragungsweg TX₁ und den Empfangsweg RX₁ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, der Schalter S2 wird geschlossen, um den Übertragungsweg TX₂ und den Empfangsweg RX₂ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, während die Schalter S3–S4 geöffnet werden, um die Übertragungswege TX₃–TX₄ und die Empfangswege RX₃–RX₄ von dem Antennenanschluss AP zu trennen. Da die Duplexfilter eine vollständige Reflexion im Sperrband aufweisen, können die Duplexfilter 510a und 510b angepasst werden, während sie eine ausreichende Isolation zwischen den Signalwegen bereitstellen. Gleichermaßen werden, um Signale in den LTE-Bändern B7 und B5 zu übertragen und zu empfangen, die Schalter S2 und S4 geschlossen, während die Schalter S1 und S3 geöffnet werden. In einigen Fällen kann die Leistung der Filteranpassung mit einem Anpassungsnetzwerk oder einer T-Leitung 512, das/die die Phase der Signale einstellt, um die Impedanz so umzuwandeln, dass sie nahe unendlich ist, verbessert werden.
5C–5D stellen die Graphen 518, 524, 530 und 536 dar, die die Operation des Sendeempfängersystems 500 mit der offenbarten Filteranpassung im Vergleich mit der der Einzelband-Operation zeigen. Das offenbarte Sendeempfängersystem 500 weist im Vergleich zu einem System mit einem Diplexer eine reduzierte Einfügungsdämpfung von ungefähr 0,5 dB für Einzelband-Charakteristika auf. Es wird gewürdigt werden, dass die Graphen basierend auf den Filtern aus dem Regal erzeugt wurden. In einigen Fällen können die Filter optimiert werden, um die Sperrband-Impedanz der Filter zu verbessern.
5C stellt die Graphen 518 und 524 dar, die die Einfügungsdämpfung von Filteranpassung zum Übertragen und Empfangen von Signalen in einem Trägeraggregationsmodus unter Verwendung der LTE-Bänder B20 bzw. B7 zeigen. Insbesondere zeigen die durchgezogenen Linien 520 und 526 die Leistung der einzelnen Duplexer und des ASM bei Betrieb im herkömmlichen Einzelbandmodus, während die gestrichelten Linien 522 und 528 die Leistung zeigen, wenn beide Duplexer gleichzeitig eingeschaltet und richtig aufeinander abgestimmt sind. Ein Vergleich der Linien 520 und 522 zeigt, dass die Wirkung des Ladens des Band-B7-Filters für das Band B20 (Graph 518) vernachlässigbar ist. Ein Vergleich der Linien 526 und 528 zeigt, dass die Wirkung des Ladens des Band-B20-Filters für das Band B7 (Graph 524) ungefähr 0,5 dB Dämpfung hinzufügt. Die Dämpfung von 0,5 dB ist jedoch mit der Dämpfung in dem Diplexer im herkömmlichen Aufbau vergleichbar.
5D stellt die Graphen 530 und 536 dar, die die Isolation zeigen, die durch die Filterkombination in einem Trägeraggregations-Operationsmodus unter Verwendung der LTE-Bänder B20 und B7 bereitgestellt wird. Die durchgezogenen Linien 532 und 538 zeigen die Isolation der einzelnen Duplexer und des ASM bei Betrieb im herkömmlichen Einzelbandmodus, während die gestrichelten Linien 534 und 540 die Isolation zeigen, wenn beide Duplexer gleichzeitig eingeschaltet und richtig aufeinander abgestimmt sind. Ein Vergleich der Linien 532 und 534 zeigt, dass die Wirkung des Ladens des Band-B7-Filters für das Band B20 (Graph 530) eine vernachlässigbare Wirkung auf die Isolation hat. Gleichermaßen zeigt ein Vergleich der Linien 538 und 540, dass die Wirkung des Ladens des Band-B20-Filters für das Band B7 (Graph 536) eine vernachlässigbare Wirkung auf die Isolation hat.

Zusätzlich dazu, dass Isolation oder Einfügungsdämpfung nicht erhöht werden, kann die Einfügungsdämpfung durch Abtrennen von Signalwegen vom Antennenanschluss AP, wenn sie nicht benötigt werden, in vielen Fällen tatsächlich verringert werden. Zum Beispiel veranschaulicht Diagramm 1 die Einfügungsdämpfungen des Sendeempfängersystems 500 in verschiedenen Einzelmodus- und Trägeraggregations-Operationsmodi im Vergleich mit einem Sendeempfängersystem, das eine herkömmliche Architektur aufweist, die ein Diplexfilter umfasst.

Band	Duplexer mit herkömmlichem Aufbau		Duplexer mit offenbartem Aufbau
Band 20 Band 7 alle anderen Bänder	Einzelband 0,5 dB 0,5 dB 0,5 dB	CA 0,5 dB 0,5 dB 0,5 dB	Einzelband 0 dB 0 dB 0 dB	CA 0 dB 0,5 dB 0 dB

Diagramm 1

Wie in Diagramm 1 dargestellt, erreicht das offenbarte Sendeempfängersystem 500 typischerweise eine niedrigere Einfügungsdämpfung, da es keinen Diplexer umfasst, der dem System eine zusätzliche Einfügungsdämpfung hinzufügt. Zum Beispiel wird für einen Einzel-Operationsmodus die Einfügungsdämpfung des Sendeempfängersystems 500 von 0,5 dB auf 0 dB reduziert. Für einen Trägeraggregations-Operationsmodus wird die Einfügungsdämpfung des Sendeempfängersystems 500 in nicht verwendeten LTE-Bändern von 0,5 dB auf 0 dB reduziert und ist in verwendeten LTE-Bändern gleich der des herkömmlichen Sendeempfängersystems.
6A–6C zeigen ein detaillierteres Beispiel eines offenbarten Sendeempfängersystems, das konfiguriert ist, verschiedene Signalwege zu verwenden, um jeweils mehrere Signale in mehreren 3G- und LTE-Bändern zu übertragen und/oder zu empfangen. Durch Verwendung verschiedener Signalwege zum Übertragen und/oder Empfangen von Signalen in mehreren LTE-Bändern kann die Größe eines Sendeempfängersystems auf dem Chip reduziert werden (z. B. um ungefähr 10%), da weniger Leistungsverstärker, LNA und Duplexer verwendet werden.
6A zeigt eine Tabelle 600, die das Frequenzspektrum der verschiedenen 3G/LTE-Frequenzbänder darstellt. Wie in Tabelle 600 dargestellt, weisen die 3G/LTE-Frequenzbänder B4, B10 und B3 ein überlappendes Übertragungs-(Aufwärts-)Frequenzspektrum auf, während die 3G/LTE-Frequenzbänder B4, B10 und B1 ein überlappendes Empfangs-(Abwärts-)Frequenzspektrum aufweisen.
Bezug nehmend auf 6B, umfasst das Sendeempfängersystem 602 einen ersten Signalweg SP₁ mit einer ersten Übertragungskette TX₁ und einer ersten Empfangskette RX₁, verbunden mit einem ersten Duplexfilter 612a. Die erste Übertragungskette TX₁ weist einen Leistungsverstärker 608a auf, der konfiguriert ist, Signale im 3G/LTE-Band B1 zu übertragen (d. h. das erste Duplexfilter 612a weist ein Durchlassband für Übertragung von 1920–1980 MHz auf). Die erste Empfangskette RX₁ weist einen LNA 610a auf, der konfiguriert ist, Signale in den 3G/LTE-Bändern B1, B4 und B10 zu empfangen (d. h. das erste Duplexfilter 612a weist ein Durchlassband für Empfang von 2110–2170 MHz auf). Die erste Empfangskette RX₁ ist imstande, Signale für mehrere 3G/LTE-Bänder zu empfangen, da das Empfangsfrequenzband der mehreren 3G/LTE-Bänder überlappt.
Das Sendeempfängersystem 602 umfasst ferner einen zweiten Signalweg SP₂ mit einer zweiten Übertragungskette TX₂ und einer zweiten Empfangskette RX₂, verbunden mit einem zweiten Duplexfilter 612b. Die zweite Übertragungskette TX₂ weist einen Leistungsverstärker 608b auf, der konfiguriert ist, Signale in den 3G/LTE-Bändern B3, B4 und B10 zu übertragen (d. h. das zweite Duplexfilter 612b weist ein Durchlassband für Übertragung von 1710–1785 MHz auf). Die zweite Empfangskette RX₂ weist einen LNA 610b auf, der konfiguriert ist, Signale im 3G/LTE-Band B3 zu empfangen (d. h. das zweite Duplexfilter 612b weist ein Durchlassband für Empfang von 1805–1880 MHz auf). Die zweite Übertragungskette TX₂ ist imstande, Signale für mehrere 3G/LTE-Bänder zu übertragen, da die Übertragungsfrequenz der mehreren 3G/LTE-Bänder überlappt.
6C zeigt eine Tabelle 618, die Operation der Vielzahl von Schaltern S1–S4 in dem ASM 604 zur Anpassung von Filtern in den verschiedenen Signalwegen, SP₁ und SP₂, zum Übertragen und Empfangen von Signalen in verschiedenen 3G/LTE-Bändern darstellt.
Um Signale im 3G/LTE-Band B1 zu übertragen und zu empfangen, wird Schalter S1 geschlossen, um den Übertragungsweg TX₁ und den Empfangsweg RX₁ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, während Schalter S2 geöffnet wird, um den Übertragungsweg TX₂ und den Empfangsweg RX₂ vom Antennenanschluss AP zu trennen. Da die Duplexfilter vollständige Reflexion in dem Sperrband aufweisen, stellt das Duplexfilter 612a ausreichende Isolation zwischen dem Übertragungsweg TX₁ und dem Empfangsweg RX₁ bereit.
Um Signale im 3G/LTE-Band B3 zu übertragen und zu empfangen, wird Schalter S2 geschlossen, um den Übertragungsweg TX₂ und den Empfangsweg RX₂ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, während Schalter S1 geöffnet wird, um den Übertragungsweg TX₁ und den Empfangsweg RX₁ vom Antennenanschluss AP zu trennen.
Um Signale im 3G/LTE-Band B4 oder 3G/LTE-Band B10 zu übertragen und zu empfangen, wird Schalter S1 geschlossen, um den Empfangsweg RX₁ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden, und Schalter 32 wird geschlossen, um den Übertragungsweg TX₂ mit dem Antennenanschluss AP zu verbinden. Da das Duplexfilter eine vollständige Reflexion in dem Sperrband aufweist, können die Duplexfilter 612a und 612b angepasst werden, um einen Empfangsweg und einen Übertragungsweg für die 3G/LTE-Bänder B4 und B10 bereitzustellen.
7A–7B zeigen Smith-Diagramme, 702 und 704, die die Operation der Anpassungsnetzwerke für das 3G/LTE-Band B3 darstellen (d. h. ein Durchlassband von 1710–1785 für Aufwärtsverbindung aufweisen). In den dargestellten Smith-Diagrammen weisen Signale nahe der Mitte des Diagramms eine gute Anpassung auf (d. h. niedrige Reflexion, 50 Ohm), während Signale weiter zum Rand des Diagramms eine bessere Reflexion aufweisen (d. h. hohe Impedanz). Daher werden für ein gutes SAW-Filter Signale in dem Durchlassband dargestellt, als ob sie sich in der Mitte des Diagramms befinden, und Signale in dem Sperrband werden dargestellt, als ob sie sich an den Außenseiten des Diagramms befinden. Wie in den 7A–7B dargestellt, befinden sich die Signale m3 (mit einer Frequenz von 2,110 GHz) und m4 (mit einer Frequenz von 2,170 GHz) außerhalb des Durchlassbands, während sich die Signale m10 (mit einer Frequenz von 1,710 GHz) und m11 (mit einer Frequenz von 1,755 GHz) innerhalb des Durchlassbands befinden.
Das Smith-Diagramm 702 zeigt die an dem Band B3 ohne ein Anpassungsnetzwerk gesehene Impedanz. Wie im Smith-Diagramm 702 dargestellt, ergibt die Impedanz für ein Signal mit einer Frequenz außerhalb des Durchlassbands des Sendeempfängersystems ohne Anpassung eine komplexe Impedanz von Z₀·(0,547 – j1,755) = 92 Ohm für Signal m3 und eine komplexe Impedanz von Z₀·(0,452 – j1,528) = 80 Ohm für Signal m4.
Das Smith-Diagramm 704 zeigt die an dem Band B3 mit einem offenbarten Anpassungsnetzwerk gesehene Impedanz. Wie im Smith-Diagramm 704 dargestellt, kann die Impedanz durch Operation eines Anpassungsnetzwerks zum Einführen einer Phasenverschiebung in ein Signal, das durch den Antennenanschluss ausgetauscht wird, erhöht werden. Zum Beispiel bewirkt Einführen einer Phasenverschiebung zum Optimieren der Anpassung Drehen der Filterungsreaktion, wodurch bewirkt wird, dass die komplexe Impedanz für Signal m3 auf Z₀·(5,820 – j3,427) = 338 Ohm steigt, und bewirkt wird, dass die komplexe Impedanz für Signal m4 auf Z₀·(6,302 – j2,934) = 348 Ohm steigt.
Daher kann, wie in den 7A–7B dargestellt, die Impedanz eines Filters durch Operieren eines Anpassungsnetzwerks zum Einführen einer Phasenverschiebung in ein Signal verändert werden, so dass das Sperrband eine minimale Auswirkung auf das Durchlassband eines anderen Filters hat. Im Fall eines Sendeempfängersystems mit einer Filteranpassungskombination kann die Phasenverschiebung im Voraus bestimmt werden, da die Filterkombination bekannt ist. Im Fall eines Sendeempfängersystems mit mehreren Filteranpassungskombinationen kann die Phasenverschiebung jedoch eine variable/abstimmbare Phasenverschiebung umfassen, da die Filterkombinationen nicht bekannt sind.
Es wird anerkannt werden, dass die Filterungselemente optimiert werden können, um die Leistung, die in den hierin offenbarten Diagrammen dargestellt ist (z. B. 5B, 5C, 7A, 7B), zu verbessern. Zum Beispiel können, wenn Filter innerhalb von zwei Signalwegen angepasst werden, um eine Filterungsreaktion zu erreichen, die Filter gemäß einem Wert des Anpassungsnetzwerks optimiert werden, um eine hohe Impedanz zu erzielen.
Es wird anerkannt werden, dass das offenbarte Sendeempfängersystem Signalwege mit einer Kombination von verschiedenen Filterungselementen umfassen kann. Zum Beispiel stellt 8 ein alternatives Beispiel eines offenbarten Sendeempfängersystems dar, das gemischte Filterungselemente aufweist. Obwohl 8 in Beziehung zu spezifischen Frequenzbändern und Filterungselementen beschrieben wird, wird anerkannt werden, dass die dargestellten Fälle nur Beispiele sind und mit alternativen Kombinationen von Frequenzbändern und/oder Filterungselementen implementiert werden können.
8 stellt ein Sendeempfängersystem 800 dar, das Signalwege SP₁–SP₃ umfasst. Der erste Signalweg SP₁ umfasst einen Übertragungsweg TX₁ und einen Empfangsweg RX₁ mit einem Duplexfilter 804a, das über ein erstes Anpassungsnetzwerk 806a mit dem ASM 802 verbunden ist. Das Duplexfilter 804a verfügt über ein erstes Durchlassband, das mit einer modifizierten Übertragungsfrequenz des LTE-Frequenzbands 4 (1710–1785 MHz) korrespondiert, und ein zweites Durchlassband, das mit der Empfangsfrequenz des LTE-Bands 4 (2110–2155 MHz) korrespondiert. Der zweite Signalweg SP₂ umfasst einen Empfängerweg RX₂ mit einem Empfangsfilter 804b, das über ein zweites Anpassungsnetzwerk 806b mit dem ASM 802 verbunden ist. Das Empfangsfilter 804b weist ein Durchlassband auf, das mit der Empfangsfrequenz des LTE-Bands 3 (1805–1880 MHz) korrespondiert. Der dritte Signalweg SP₃ umfasst einen Übertragungsweg TX₂, der mit einem Übertragungsfilter 804c verbunden ist, das über ein drittes Anpassungsnetzwerk 806c mit dem ASM 802 verbunden ist. Das Übertragungsfilter 804c weist ein Durchlassband auf, das mit der Übertragungsfrequenz des LTE-Bands 1 (1920–1980 MHz) korrespondiert.
Die Steuereinheit 808 ist konfiguriert, gleichzeitig zwei oder mehr der Signalwege SP₁–SP₃ zu verbinden, um die LTE-Bänder 1, 3 und 4 abzudecken. Um zum Beispiel das LTE-Band 3, das bei 1710–1755 MHz überträgt und bei 1805–1880 MHZ empfängt, abzudecken, wird der erste Signalweg, der bei 1710–1785 MHz überträgt, zusammen mit dem zweiten Signalweg SP₂, der bei 1805–1880 MHz empfängt, gleichzeitig mit dem Antennenanschluss AP des ASM verbunden. Daher wird eine Duplexer-Funktionalität des LTE-Bands 3 durch ein Duplexfilter 804a für LTE-Band 4 und ein Empfangsfilter 804b von LTE-Band 3 bereitgestellt.
9 stellt ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines offenbarten Sendeempfängersystems 900 dar, umfassend Signalwege, die konfiguriert sind, selektiv die Leistung des Sendeempfängersystems 900 zu verbessern.
Das Sendeempfängersystem 900 umfasst eine Vielzahl von Signalwegen SP₁–SP₅. Die Signalwege SP₁–SP₃ umfassen jeweils eine Übertragungskette T_Xn (mit n = 1–3) und eine Empfangskette R_Xn, verbunden mit einem Filterungselement 912m (mit m = a–c).
Das Sendeempfängersystem 900 umfasst ferner zusätzliche Signalwege SP₄ und SP₅, die konfiguriert sind, die Leistung des Sendeempfängersystems 900 selektiv zu verbessern. Die zusätzlichen Signalwege SP₄ und SP₅ sind parallel zu den Signalwegen SP₁–SP₃ mit dem ASM 902 verbunden, so dass, wenn das ASM die zusätzlichen Signalwege SP₄ und SP₅ mit dem Antennenanschluss AP verbindet, sie parallel zu anderen Signalwegen, die mit dem Antennenanschluss AP verbunden sind, verbunden werden.
Der Signalweg SP₄ umfasst ein zusätzliches Filterungselement 918, das zwischen einem Schaltelement 904d im ASM 902 und einer Erdungsklemme verbunden ist. Das zusätzliche Filterungselement 918 kann mit dem Antennenanschluss AP verbunden werden, um die Filterung des Sendeempfängersystems 900 zu erhöhen. Das zusätzliche Filterungselement 918 kann ein Trennfilter mit einem Kondensator C1 und einem Induktor L1, die in Reihe verbunden sind, umfassen. Das Trennfilter unterdrückt Obertöne oder Rauschen in einem dedizierten Frequenzband in den verschiedenen Signalwegen. Alternativ kann das zusätzliche Filterungselement 918 einen beliebigen anderen Typ geeigneter Schaltungen umfassen.
Der Signalweg SP₅ umfasst ein Abstimmelement 920, das zwischen einem Schaltelement 904e im ASM 902 und einer Erdungsklemme verbunden ist. Das Abstimmelement 920 kann mit dem Antennenanschluss AP verbunden werden, um die Impedanz des Systems abzustimmen (z. B., um die Phasenverschiebung eines Anpassungsnetzwerks in einem anderen Signalweg zu verändern). Das Abstimmelement kann verwendet werden, um das Anpassungsnetzwerk 914 fein abzustimmen, so dass feste Anpassungsnetzwerke als variable Anpassungsnetzwerke betrieben werden können. In einigen Beispielen kann das Abstimmelement 920 einen Nebenschlussinduktor umfassen, der eine erste, mit dem Schaltelement 904e verbundene Klemme und eine zweite, mit der Erdungsklemme verbundene Klemme aufweist. Alternativ kann das Abstimmelement 920 einen Nebenschlusskondensator C2 umfassen, der eine erste, mit dem Schaltelement 904e verbundene Klemme und eine zweite, mit der Erdungsklemme verbundene Klemme aufweist.
In einigen Fällen ist die Steuereinheit 916 konfiguriert, das zusätzliche Filterelement 918 und/oder das Abstimmelement 920 selektiv zu verbinden, basierend auf einer oder mehreren Operationsbedingungen des Sendeempfängersystems. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 916 in Mobilkommunikationsvorrichtungen, die Zellen- und WLAN-Fähigkeiten aufweisen, konfiguriert sein, das Schaltelement 904d zu schließen, wenn das WLAN aktiviert ist, und das Schaltelement 904d zu öffnen, wenn das WLAN nicht aktiviert ist. Durch selektives Verbinden des einen oder der mehreren Abstimm-/Filterungselemente, 918 und 920, können die Einfügungsdämpfung und damit der Stromverbrauch reduziert werden, wenn der Betrieb des Abstimm-/Filterungselements nicht von Vorteil ist.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm 1000 eines beispielhaften Verfahrens zum Bereitstellen von Isolation durch selektive Anpassung von Filtern in einer Vielzahl von Signalwegen, die konfiguriert sind, über eine Vielzahl von Frequenzbändern zu operieren.
Während das offenbarte Verfahren 1000 nachstehend als eine Reihe von Handlungen oder Ereignissen veranschaulicht und beschrieben wird, wird anerkannt werden, dass die dargestellte Reihenfolge derartiger Handlungen oder Ereignisse nicht in einem einschränkenden Sinn zu interpretieren ist. Zum Beispiel können einige Handlungen in anderen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Handlungen oder Ereignissen außer den hierin dargestellten und/oder beschriebenen erfolgen. Außerdem sind möglicherweise nicht alle dargestellten Handlungen erforderlich, um einen oder mehrere Aspekte der Beschreibung hierin zu implementieren. Ferner können eine oder mehrere hierin dargestellte Handlungen in einer oder mehreren separaten Handlungen und/oder Phasen ausgeführt werden.
Bei 1002 wird ein Sendeempfängersystem bereitgestellt, das eine Vielzahl von Signalwegen aufweist, gekoppelt an HF-Anschlüsse eines Antennenschaltmoduls (ASM), das eine Vielzahl von Schaltelementen aufweist. Jeweilige HF-Anschlüsse des ASM werden mit einem separaten Schaltelement verbunden, die konfiguriert sind, den HF-Anschluss selektiv mit einem Antennenanschluss des ASM zu verbinden. Die Vielzahl von Signalwegen umfasst Filterungselemente, die spezifische Filterungsreaktionen aufweisen. Zum Beispiel kann ein erster Weg ein Filterungselement umfassen, das ein erstes Durchlassband und ein erstes Sperrband aufweist, während ein zweiter Weg ein Filterungselement umfassen kann, das ein zweites Durchlassband und ein zweites Sperrband aufweist.
Bei 1004 werden eines oder mehrere der Vielzahl von Schaltelementen operiert, um einen oder mehrere Signalwege mit dem Antennenanschluss des ASM zu verbinden. Verbinden des einen oder der mehreren Signalwege mit dem Antennenanschluss stellt eine kollektive Filterungsreaktion bereit, die auf einer Kulmination der Filterungsreaktionen des einen oder der mehreren verbundenen Signalwege basiert.
In einigen Beispielen kann eines der Vielzahl von Schaltelementen operiert werden, um einen einzelnen Signalweg mit dem Antennenanschluss zu verbinden, bei 1006. Da der einzelne Signalweg eine Filterungsreaktion aufweist, die mit einem spezifischen Frequenzband korrespondiert, gestattet Verbinden des einzelnen Signalwegs mit dem Antennenanschluss des ASM dem Sendeempfängersystem, in einem Einzelband-Operationsmodus zu operieren.
In anderen Beispielen werden zwei oder mehrere der Vielzahl von Schaltelementen operiert, um zwei oder mehrere Signalwege gleichzeitig mit dem Antennenanschluss zu verbinden, bei 1008. In einigen Fällen, in denen jeder der zwei oder mehreren Signalwege eine Filterungsreaktion aufweist, die mit einem spezifischen Frequenzband korrespondiert, gestattet Verbinden von zwei oder mehreren Signalwegen mit dem Antennenanschluss dem Sendeempfängersystem, in einem Trägeraggregations-Operationsmodus zu operieren. In anderen Fällen, in denen jeder der zwei oder mehreren Signalwege eine Filterungsreaktion aufweist, die mit mehreren Frequenzbändern korrespondiert, gestattet Verbinden von zwei oder mehreren Signalwegen mit dem Antennenanschluss dem Sendeempfängersystem, Signale eines Frequenzbands über einen ersten Signalweg zu übertragen und Signale des Frequenzbands über einen zweiten Signalweg zu empfangen.
Obwohl die Offenbarung unter Bezugnahme auf eine oder mehrere Implementierungen dargestellt und beschrieben wurde, werden anderen Fachleuten im Fachgebiet basierend auf dem Lesen und Verstehen dieser Patentschrift und der beigefügten Zeichnungen äquivalente Veränderungen und Modifikationen einfallen. Ferner wird anerkannt werden, dass Kennzeichnungen wie „erste” und „zweite” keine Art der Anordnung oder Platzierung in Bezug auf andere Elemente implizieren, sondern dass „erste” und „zweite” und andere ähnliche Kennzeichnungen vielmehr einfach allgemeine Kennzeichnungen sind. Ebenfalls wird anerkannt werden, dass der Begriff „gekoppelt” direkte und indirekte Kopplung beinhaltet. Die Offenbarung enthält alle derartigen Modifikationen und Veränderungen und wird nur durch den Rahmen der folgenden Ansprüche begrenzt. Insbesondere sollen hinsichtlich der verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten (z. B. Elemente und/oder Betriebsmittel) durchgeführt werden, die Begriffe, die zur Beschreibung derartiger Komponenten verwendet werden, wenn nicht anders angegeben, mit jeder Komponente korrespondieren, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente durchführt (die z. B. funktionell äquivalent ist), obwohl nicht strukturell äquivalent zu der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hierin veranschaulichten beispielhaften Implementierungen der Offenbarung durchführt. Außerdem kann, wenn ein besonderes Merkmal der Offenbarung in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, ein derartiges Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es gewünscht wird oder für eine gegebene oder besondere Anwendung vorteilhaft ist. Außerdem sollen die Artikel „ein” und „eine”, wie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, „ein/eine oder mehrere” bedeuten.
Ferner sollen in dem Ausmaß, in dem die Begriffe „enthalten”, „aufweisen”, „mit” oder Varianten davon in entweder der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, derartige Begriffe in einer Weise ähnlich dem Begriff „umfassen” einschließlich sein.

Claims

Sendeempfängersystem, umfassend: eine Vielzahl von Signalwegen, die jeweils ein Filterungselement umfassen; ein Antennenschaltmodul (ASM) mit einer Vielzahl von HF-Anschlüssen und einer Vielzahl von Schaltelementen, wobei jeweilige HF-Anschlüsse mit einem separaten Schaltelement verbunden sind, das konfiguriert ist, um den HF-Anschluss selektiv mit einem Antennenanschluss des ASM zu verbinden; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Vielzahl von Steuersignalen zu erzeugen, die die Vielzahl von Schaltelementen operiert, um die Vielzahl von Signalwegen selektiv mit dem Antennenanschluss zu verbinden, wobei eine Filterungsreaktion an dem Antennenanschluss gleich einer Kombination von Filterungsreaktionen von Filterungselementen innerhalb der verbundenen Signalwege ist.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 1, wobei einer oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen umfassen: eine Übertragungskette mit einem an das Filterungselement gekoppelten Leistungsverstärker, die ein Duplexfilter umfasst; und eine Empfangskette mit einem an das Duplexfilter gekoppelten rauscharmen Verstärker; wobei das Duplexfilter ein Übertragungsfilter mit einem ersten Durchlassband an einem ersten Frequenzbereich und einem ersten Sperrband an einem zweiten Frequenzbereich und ein Empfangsfilter mit einem zweiten Durchlassband an dem zweiten Frequenzbereich und einem zweiten Sperrband an dem ersten Frequenzbereich umfasst.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das ASM konfiguriert ist, in einem Einzelband-Operationsmodus zu operieren, in dem das ASM einen der Vielzahl von Signalwegen mit dem Antennenanschluss verbindet; und wobei das ASM konfiguriert ist, in einem Trägeraggregations-Operationsmodus zu operieren, in dem das ASM gleichzeitig mindestens zwei der Vielzahl von Signalwegen mit dem Antennenanschluss verbindet.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 1, wobei einer oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen umfassen: eine Übertragungskette mit einem an das Filterungselement gekoppelten Leistungsverstärker, die ein Übertragungsfilter mit einem ersten Durchlassband an einem ersten Frequenzbereich und ein erstes Sperrband an einem zweiten Frequenzbereich umfasst; oder eine Empfangskette mit einem an das Filterungselement gekoppelten rauscharmen Verstärker, die ein Empfangsfilter mit einem zweiten Durchlassband an dem zweiten Frequenzbereich und einem zweiten Sperrband an dem ersten Frequenzbereich umfasst.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 4, wobei das Übertragungsfilter oder das Empfangsfilter Einzelfilter umfassen.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 1, wobei ein erster der Vielzahl von Signalwegen eine Übertragungskette umfasst, die ein Übertragungsfilter mit einem ersten Durchlassband, das ein erstes Frequenzband und ein zweites Frequenzband umfasst, aufweist; und wobei ein zweiter der Vielzahl von Signalwegen eine Empfangskette umfasst, die ein Empfangsfilter mit einem zweiten Durchlassband, das ein drittes Frequenzband und das zweite Frequenzband umfasst, aufweist.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 1, wobei ein erster der Vielzahl von Signalwegen ein erstes Filterungselement umfasst, das ein Duplexfilter umfasst; und wobei ein zweiter der Vielzahl von Signalwegen ein zweites Filterungselement umfasst, das ein Einzelfilter umfasst.
Sendeempfängersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei einer oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen ein zusätzliches Filterungselement umfasst, das zwischen dem ASM und einer Erdungsklemme verbunden ist und konfiguriert ist, die Filterung des innerhalb eines anderen der Vielzahl von Signalwegen enthaltenen Filterungselements zu erhöhen.
Sendeempfängersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vielzahl von Signalwegen jeweils umfasst: ein Anpassungsnetzwerk, das zwischen dem ASM und dem Filterungselement verbunden ist und konfiguriert ist, eine Impedanz von kombinierten Signalwegen, wie von dem Antennenanschluss gesehen, zu ändern, um Einfügungsdämpfung zu minimieren.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 9, wobei das Anpassungsnetzwerk eine Übertragungsleitung umfasst, die konfiguriert ist, eine Phasenverschiebung einzuführen.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend: einen zusätzlichen Signalweg, der selektiv mit dem ASM parallel mit der Vielzahl von Signalwegen verbunden ist und ein Abstimmelement, das zwischen dem ASM und einer Erdungsklemme verbunden ist, umfasst, das konfiguriert ist, die Impedanz von kombinierten Signalwegen zur Optimierung der Einfügungsdämpfung zu ändern.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 11, wobei das Abstimmelement einen Nebenschlusskondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem ASM verbunden ist, und einem zweiten Anschluss, der mit einer Erdungsklemme verbunden ist, umfasst.
Sendeempfängersystem, umfassend: ein Antennenschaltmodul (ASM), das eine Vielzahl von Schaltelementen umfasst, die konfiguriert sind, jeweils eine Vielzahl von HF-Anschlüssen mit einem Antennenanschluss zu verbinden; eine Übertragungskette, die konfiguriert ist, ein erstes Signal mit einer ersten Frequenz einem ersten HF-Anschluss der Vielzahl von HF-Anschlüssen bereitzustellen; ein erstes Filter, das sich innerhalb der Übertragungskette befindet und konfiguriert ist, ein erstes Durchlassband an einem ersten Frequenzbereich, der die erste Frequenz umfasst, und ein erstes Sperrband an einem zweiten Frequenzbereich zu haben; eine Empfangskette, die konfiguriert ist, ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz von einem zweiten HF-Anschluss der Vielzahl von HF-Anschlüssen zu empfangen; ein zweites Filter, das sich innerhalb der Empfangskette befindet und konfiguriert ist, ein zweites Durchlassband an dem zweiten Frequenzbereich, der die zweite Frequenz umfasst, und ein zweites Sperrband an dem ersten Frequenzbereich zu haben; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, ein oder mehrere Steuersignale zu erzeugen, die die Vielzahl von Schaltelementen operieren, um die Übertragungskette und die Empfangskette mit dem Antennenanschluss zu verbinden, um Filterungsreaktionen von Filter innerhalb der verbundenen Übertragungskette oder Empfangskette zu kombinieren, um eine kollektive Filterungsreaktion zu erzeugen.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 13, ferner umfassend: eine Vielzahl von zusätzlichen Empfangswegen, die selektiv über das ASM mit dem Antennenanschluss verbunden sind und jeweils ein zusätzliches Empfangsfilterungselement mit einem ersten zusätzlichen Sperrband und einem ersten zusätzlichen Durchlassband umfassen; und eine Vielzahl von zusätzlichen Übertragungswegen, die selektiv über das ASM mit dem Antennenanschluss verbunden sind und jeweils ein zusätzliches Übertragungsfilterungselement mit einem zweiten zusätzlichen Sperrband und einem zweiten zusätzlichen Durchlassband umfassen.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 14, wobei das ASM konfiguriert ist, in einem Einzelband-Operationsmodus zu operieren, in dem das ASM einen der Übertragungswege und einen der Empfangswege mit dem Antennenanschluss verbindet; und wobei das ASM konfiguriert ist, in einem Trägeraggregation-Operationsmodus zu operieren, in dem das ASM gleichzeitig mindestens zwei der Übertragungswege oder mindestens zwei der Empfangswege mit dem Antennenanschluss verbindet.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 13 oder 14, ferner umfassend: einen Signalweg, der über einen ASM selektiv mit dem Antennenanschluss verbunden ist, wobei der Signalweg ein zusätzliches Filterungselement umfasst, das zwischen dem ASM und einer Erdungsklemme verbunden ist und konfiguriert ist, die Filterung des Sendeempfängersystems zu erhöhen.
Sendeempfängersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Übertragungs- und Empfangskette ferner ein Anpassungsnetzwerk umfassen, das dem ASM vorgeschaltet angeordnet ist und konfiguriert ist, eine Impedanz von kombinierten Signalwegen, wie von dem Antennenanschluss gesehen, zu einem Wert zu andern, der Einfügungsdämpfung minimiert.
Sendeempfängersystem nach Anspruch 16 oder 17, ferner umfassend: einen zusätzlichen Signalweg, der selektiv mit dem ASM parallel mit der Übertragungskette und der Empfangskette verbunden ist und ein Abstimmelement, das zwischen dem ASM und einer Erdungsklemme verbunden ist, umfasst, das konfiguriert ist, die Impedanz von kombinierten Signalwegen, wie von dem Antennenanschluss gesehen, zur Minimierung der Einfügungsdämpfung zu ändern.
Verfahren zum Anpassen von Filtern in einem Sendeempfängersystem, umfassend: Bereitstellen eines Sendeempfängersystems, das eine Vielzahl von Signalwegen mit Filterungselementen aufweist, wobei die Vielzahl von Signalwegen selektiv mit einem Antennenanschluss über ein Antennenschaltmodul (ASM), das separate Schaltelemente, die mit jeweiligen Signalwegen assoziiert sind, aufweist, verbunden ist; und Operieren eines oder mehrerer der Vielzahl von Schaltelementen, um selektiv einen oder mehrere Signalwege mit dem Antennenanschluss zu verbinden, wobei Verbinden der Signalwege mit dem Antennenanschluss Filterungsreaktionen von Filterungselementen innerhalb der verbundenen Signalwege kombiniert, um eine kollektive Filterungsreaktion zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Operieren von zwei oder mehreren der Vielzahl von Schaltelementen, um gleichzeitig zwei oder mehrere der Vielzahl von Signalwegen mit dem Antennenanschluss zu verbinden.