DE102013211824B4

DE102013211824B4 - Mobilkommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013211824B4
Application number: DE102013211824.4A
Authority: DE
Inventors: Winfried Bakalski
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2033-06-22
Also published as: KR101509313B1; CN103516388B; US9014652B2; CN103516388A; DE102013211824A1; KR20140000175A; US20130344835A1

Abstract

Mobilkommunikationsvorrichtung (100), welche aufweist:ein adaptives Filter (102), das dafür ausgelegt ist, ein HF-Signal (104) zu filtern, wobei das adaptive Filter (102) einen ersten Anschluss (108_1), einen zweiten Anschluss (108_2), einen Referenzanschluss (108_ref) zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur (110_1), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (108_1) und den zweiten Anschluss (108_2) geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur (1 10_2), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (108_1) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur (1 10_3), die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss (108_2) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, aufweist, wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur (110_1, 110_2, 110_3) mindestens ein schaltbares Filterelement (112_1) aufweist, undeine Steuereinrichtung (106), die dafür ausgelegt ist, das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) auf der Grundlage des HF-Signals (104) oder einer Basisbandversion davon selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren, um eine Einkerbung der zweiten Harmonischen in der Frequenz zu verschieben, so dass eine Frequenz, bei der eine Unterdrückung ihren Maximalwert erreicht, auswählbar ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen betreffen eine Mobilkommunikationsvorrichtung. Einige Ausführungsformen betreffen eine Mobilkommunikationsvorrichtung mit einem adaptiven Filter. Einige Ausführungsformen betreffen ein konfigurierbares Filter-HF-Frontend-Modul.
HINTERGRUND
Mobilkommunikationsvorrichtungen können für die Sprach- und/oder Datenkommunikation mit anderen Mobilkommunikationsvorrichtungen und/oder Mobilkommunikationsbasisstationen verwendet werden.
Die EP 1 237 290 A2 beschreibt einen Antennenduplexer und eine mobile Kommunikationseinrichtung, die den Antennenduplexer verwendet. Der Antennenduplexer umfasst ein Antennenanschluss; eine Sendephasenschieberschaltung, bei der ein Ende mit dem Antennenanschluss verbunden ist; eine Empfangsphasenschieberschaltung, bei der ein Ende mit dem Antennenanschluss verbunden ist, einen Sendefilter, der mit dem anderen Ende der Sendephasenschieberschaltung und einem Sendeanschluss verbunden ist; einem Empfangsfilter, der mit dem anderen Ende der Empfangsphasenschieberschaltung und einem Empfangsanschluss verbunden ist.
Die US 2004 / 0 239 442 A1 ein Quad-Band-Antennenschnittstellenmodul, mit einem Diplexer, der für die Verbindung mit einem Antennenanschluss konfiguriert ist, einen Schaltkern, der mit dem Diplexer verbunden ist, und Filter, die mit dem Schaltkern verbunden sind und für die Bereitstellung von Sende- und Empfangsanschlüssen für vier Frequenzbänder konfiguriert sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen sehen eine Mobilkommunikationsvorrichtung mit einem adaptiven Filter zum Filtern eines HF-Signals und einer Steuereinrichtung vor. Das adaptive Filter umfasst einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, einen Referenzanschluss zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten oder der dritten Filterstruktur mindestens ein schaltbares Filterelement aufweist. Die Steuereinrichtung ist dafür ausgelegt, das mindestens eine schaltbare Filterelement auf der Grundlage des HF-Signals oder einer Basisbandversion davon selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Weitere Ausführungsformen sehen eine Mobilkommunikationsvorrichtung mit einem adaptiven Filter zum Filtern eines HF-Signals und einem HF-Schalter vor. Das adaptive Filter umfasst einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, einen Referenzanschluss zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, wobei jede Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur mindestens ein schaltbares Filterelement aufweist. Der HF-Schalter weist eine HF-Schalterlogik und mehrere HF-Schalterwege mit mehreren HF-Schalterports auf, wobei das adaptive Filter mit einem HF-Schalterport von den mehreren HF-Schalterports verbunden ist, wobei die HF-Schalterlogik dafür ausgelegt ist, selektiv einen von den mehreren HF-Schalterports durch die mehreren HF-Schalterwege zu einer Antenne der Mobilkommunikationsvorrichtung zu schalten und das mindestens eine schaltbare Filterelement auf der Grundlage des HF-Signals oder einer Basisbandversion davon selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Weitere Ausführungsformen sehen ein Verfahren zum adaptiven Filtern eines HF-Signals in einer Mobilkommunikationsvorrichtung mit einem adaptiven Filter vor. Das adaptive Filter umfasst einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, einen Referenzanschluss zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten oder der dritten Filterstruktur mindestens ein schaltbares Filterelement aufweist. Das Verfahren umfasst den Schritt des selektiven Aktivierens oder Deaktivierens des mindestens einen schaltbaren Filterelements auf der Grundlage des HF-Signals oder einer Basisbandversion davon.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Frontend-Moduls einer Mobilkommunikationsvorrichtung.
3 zeigt ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Harmonischen-Filters.
4 zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 3 dargestellten herkömmlichen Harmonischen-Filters.
5 zeigt ein Blockdiagramm eines adaptiven Filters gemäß einer Ausführungsform.
6 zeigt ein schematisches Diagramm eines adaptiven Filters gemäß einer Ausführungsform.
7a zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 6 dargestellten adaptiven Filters, wobei der erste Schalter und der zweite Schalter geöffnet sind.
7b zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 6 dargestellten adaptiven Filters, wobei der erste Schalter geschlossen und der zweite Schalter geöffnet ist.
7c zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 6 dargestellten adaptiven Filters, wobei der erste Schalter und der zweite Schalter geschlossen sind.
8 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
9 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
10 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
11 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum adaptiven Filtern eines HF-Signals in einer Mobilkommunikationsvorrichtung mit einem adaptiven Filter gemäß einer Ausführungsform.

Gleiche oder entsprechende Elemente oder Elemente mit gleicher oder entsprechender Funktionalität sind in der folgenden Beschreibung durch gleiche oder entsprechende Bezugszahlen bezeichnet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG ALS BEISPIEL DIENENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung werden mehrere Einzelheiten dargelegt, um eine gründlichere Erklärung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Fachleute werden jedoch verstehen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch ohne diese spezifischen Einzelheiten verwirklicht werden können. In anderen Fällen sind wohlbekannte Strukturen und Vorrichtungen in Form eines Blockdiagramms statt in Einzelheiten dargestellt, um es zu vermeiden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unklar werden. Zusätzlich können Merkmale der nachstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes spezifisch erwähnt wird.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 weist ein adaptives Filter 102 zum Filtern eines HF-Signals 104 und eine Steuereinrichtung 106 auf. Das adaptive Filter 102 umfasst einen ersten Anschluss 108_1, einen zweiten Anschluss 108_2, einen Referenzanschluss 108_ref zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur 110_1, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 108_1 und den zweiten Anschluss 108_2 geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur 110 _2, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 104_1 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur 110_3, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss 108_2 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist, wobei zumindest eine Filerstruktur von der ersten, der zweiten oder der dritten Filterstruktur 110_1 bis 110_3 mindestens ein schaltbares Filterelement 112_n (n = 1) aufweist. Die Steuereinrichtung 106 ist dafür ausgelegt, das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n (n = 1) auf der Grundlage des HF-Signals oder einer Basisbandversion davon selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das adaptive Filter 102 durch die Steuereinrichtung 106 durch selektives Aktivieren oder Deaktivieren des mindestens einen schaltbaren Filterelements 112_n (n = 1) für eine spezifische Frequenz oder einen spezifischen Frequenzbereich eingerichtet werden oder dafür eingerichtet werden, eine spezifische Frequenz oder einen spezifischen Frequenzbereich zu filtern.
Beispielsweise kann gemäß einigen Ausführungsformen das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n (n = 1) dafür ausgelegt sein, im aktivierten Zustand (oder ansprechend auf den aktivierten Zustand oder ansprechend auf die selektive Aktivierung durch die Steuereinrichtung 106) eine erste Kapazität und im deaktivierten Zustand (oder ansprechend auf den deaktivierten Zustand oder ansprechend auf die selektive Deaktivierung durch die Steuereinrichtung 106) eine von der ersten Kapazität verschiedene zweite Kapazität bereitzustellen. Überdies kann das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n (n = 1) dafür ausgelegt sein, im aktivierten Zustand eine erste Induktivität bereitzustellen und im deaktivierten Zustand eine von der ersten Induktivität verschiedene zweite Induktivität bereitzustellen.
Wie bereits erwähnt wurde, kann zumindest eine Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur 110_1 bis 110_3 mindestens ein schaltbares Filterelement 112_n aufweisen. Dabei ist n eine natürliche Zahl größer oder gleich eins (n ≥ 1). Beispielsweise kann die erste Filterstruktur 110_1 1, 2, 3, 4, 5, 10 oder sogar 20 schaltbare Filterelemente 112_n aufweisen. Natürlich kann auch die zweite Filterstruktur 110 _2 oder die dritte Filterstruktur 110_3 1, 2, 3, 4, 5, 10 oder sogar 20 schaltbare Filterelemente 112_n aufweisen.
Wie in 1 beispielhaft angegeben ist, kann gemäß einigen Ausführungsformen jede Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur 110_1 bis 110_3 mindestens ein schaltbares Filterelement 112_n aufweisen. Dabei brauchen die erste, die zweite und dritte Filterstruktur 110_1 bis 110_3 nicht unbedingt die gleiche Anzahl von schaltbaren Filterelementen 112_n aufzuweisen. Beispielsweise kann die erste Filterstruktur 110_1 4 schaltbare Filterelemente 1 12_n (n = 4) aufweisen, während die zweite Filterstruktur 110 _2 6 schaltbare Filterelemente 112_n (n = 6) aufweisen kann und die dritte Filterstruktur 5 schaltbare Filterelemente 112_n (n = 5) aufweisen kann. Natürlich kann das adaptive Filter 102 auch eine beliebige andere Kombination von Anzahlen schaltbarer Filterelemente 112_n aufweisen.
Das adaptive Filter 102 kann ein Harmonischen-Filter 102, beispielsweise ein Frontend-Modul einer Mobilkommunikationsvorrichtung 100, aufweisen.
Ferner kann das adaptive Filter 102 dafür ausgelegt sein, das HF-Signal 104 zu filtern, um ein gefiltertes HF-Signal 114 zu erhalten.
Die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 kann eine tragbare Mobilkommunikationsvorrichtung 100 sein. Beispielsweise kann die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 dafür ausgelegt sein, eine Sprach- und/oder Datenkommunikation (beispielsweise nach einem Mobilkommunikationsstandard) mit einer anderen (tragbaren) Mobilkommunikationsvorrichtung und/oder einer Mobilkommunikationsbasisstation auszuführen. Eine solche Mobilkommunikationsvorrichtung 100 kann beispielsweise ein mobiles Headset in der Art eines Mobiltelefons (oder Zellulartelefons), ein so genanntes Smartphone, ein Tablett-PC, ein Breitbandmodem, ein Notebook oder ein Laptop sowie ein Router oder ein Personalcomputer sein.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Frontend-Moduls 10 einer Mobilkommunikationsvorrichtung. Das Frontend-Modul 10 weist Leistungsverstärker 12, Harmonischen-Filter 14 und einen HF-Schalter 16 auf.
Wie in 2 dargestellt ist, sind ein Leistungsverstärker 12 und ein Harmonischen-Filter 14, abhängig vom Frequenzbereich, jedem GSM-Modus zugewiesen (GSM = Global System for Mobile Communications). Der Grund dafür ist die höhere Ausgangsleistung der Leistungsverstärker im GSM-Fall. Beispielsweise beträgt die durchschnittliche Ausgangsleistung im Fall von GSM LB (LB = low band) etwa 35 dBm und im Fall von GSM HB (HB = high band) etwa 33 dBm gegenüber der durchschnittlichen Ausgangsleistung, die im Fall von UMTS und/oder LTE (UMTS = Universal Mobile Telecommunications System; LTE = Long Term Evolution) etwa 27 dBm beträgt. Daher muss das Filter verhältnismäßig steil verwirklicht werden, um die Verluste klein zu halten, d.h. die oberste Frequenzkante sollte kleine Verluste haben, während die zweite Harmonische an der untersten Kante einen hohen Unterdrückungsgrad aufweisen sollte. Demgemäß ist der Filterentwurf ein Kompromiss zwischen Innerbandverlusten und der Unterdrückung.
3 zeigt ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Harmonischen-Filters 20, das dafür ausgelegt ist, dass es eine Unterdrückung von 20 dB aufweist. Das Harmonischen-Filter 20 weist einen Kondensator 22 und einen Induktor 24 auf, die parallel zwischen einen Eingangsanschluss 26 und einen Ausgangsanschluss 28 geschaltet sind. Ferner weist das Harmonischen-Filter 20 einen Kondensator 30 und einen Induktor 32 auf, die in Reihe zwischen den Eingangsanschluss 26 und einen Masseanschluss 34 geschaltet sind. Zusätzlich weist das Harmonischen-Filter 20 einen Kondensator 36 und einen Induktor 38 auf, die in Reihe zwischen den Ausgangsanschluss 28 und den Masseanschluss 34 geschaltet sind.
4 zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 3 dargestellten herkömmlichen Harmonischen-Filters 20. Dabei bezeichnen die Ordinate die Amplitude in dB und die Abszisse die Frequenz in GHz.
Wie in 4 dargestellt ist, beginnen die Verluste bereits bei 900 MHz zuzunehmen, wobei sich die Einkerbungen bei 3,8 GHz befinden. Es sei bemerkt, dass die Einkerbungen auch zu niedrigeren Frequenzen verschoben sein könnten. Nichtsdestoweniger würde dies zu einer zusätzlichen Beeinträchtigung von Eingangsreflexionen und daher zu einem erhöhten Durchlassbandverlust führen.
Für die vorstehende Anwendung wird üblicherweise ein Modul verwendet, das entweder die Filterkomponenten als SMD (SMD = oberflächenmontierte Vorrichtung) aufweist, die in einem Laminat gelötet sind, oder als ein zusätzliches Modul unter Verwendung von IPD (IPD = integrierte passive Vorrichtung) aufweist. Ein weiterer Integrationsschritt würde eine Integration des Filters in den Chip oder das Abgreifen der Filterstruktur in der Keramik, beispielsweise LTCC (LTCC = Niedertemperatur-Einbrandkeramik), umfassen. Dies würde jedoch passive Bauelemente mit einer hohen Qualität (beispielsweise einer Kupfermetallisierung) und genaueren Toleranzen erfordern.
5 zeigt ein Blockdiagramm eines adaptiven Filters 102 gemäß einer Ausführungsform. Das adaptive Filter 102 umfasst einen ersten Anschluss 108_1 (beispielsweise einen Eingangsanschluss), einen zweiten Anschluss 108_2 (beispielsweise einen Ausgangsanschluss), einen Referenzanschluss 108_ref (beispielsweise einen Masseanschluss) zum Bereitstellen eines Referenzpotentials (beispielsweise eines Massepotentials), eine erste Filterstruktur 110_1, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 108_1 und den zweiten Anschluss 108_2 geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur 110 _2, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 108_1 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur 110_3, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss 108_2 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist. Dabei weist mindestens eine Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur 110_1 bis 110_3 mindestens ein schaltbares Filterelement 112_n auf.
Wie in 5 dargestellt ist, kann gemäß einigen Ausführungsformen jede Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur 110_1 bis 110_3 n schaltbare Filterelemente aufweisen. Wie bereits erwähnt wurde, ist n eine natürliche Zahl größer oder gleich eins (n ≥ 1).
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die erste Filterstruktur 110_1 ein erstes kapazitives Element 120_1 und ein erstes induktives Element 122_1, die parallel zwischen den ersten Anschluss 108_1 und den zweiten Anschluss 108_2 geschaltet sind, aufweisen. Die zweite Filterstruktur 110 _2 kann ein zweites kapazitives Element 120_2 und ein zweites induktives Element 122_2, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 108_1 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet sind, aufweisen. Die dritte Filterstruktur 110_3 kann ein drittes kapazitives Element 120_3 und ein drittes induktives Element 122_3, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss 108_2 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet sind, aufweisen. Dabei weist mindestens eine Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur 110_1 bis 110_3 das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n auf, so dass das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n parallel zu mindestens einem kapazitiven Element von dem ersten, dem zweiten und dem dritten kapazitiven Element 120_1 bis 120_3 geschaltet ist.
Das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n kann eine passive Filtereinheit aufweisen, die zwischen einem kapazitiven Zustand und einem nicht kapazitiven Zustand umschaltbar ist, wobei die passive Filtereinheit dafür ausgelegt sein kann, sich ansprechend auf den aktiven Zustand des mindestens einen schaltbaren Filterelements 112_n im kapazitiven Zustand zu befinden und sich ansprechend auf den deaktivierten Zustand des mindestens einen schaltbaren Filterelements 112_n im nicht kapazitiven Zustand zu befinden.
Wie in 5 beispielhaft dargestellt ist, kann die passive Filtereinheit ein schaltbarer Kondensator sein, der beispielsweise als ein Kondensator und ein (aktiver) Schalter, beispielsweise ein Transistor, verwirklicht ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen weist das adaptive Filter 102 ein grundlegendes Filter (erste, zweite und dritte Filterstruktur 110_1 bis 110_3 ohne schaltbare Filterelemente 112_n) auf, das dafür eingerichtet ist, die oberste Frequenzkante des Durchlassbands (fast) perfekt abzudecken. Die schaltbaren Filterelemente 112_n, beispielsweise schaltbare Kapazitäten oder Induktivitäten, können verwendet werden, um das Filter 102 zu höheren oder zu niedrigeren Frequenzen einzustellen oder anzupassen. Falls das adaptive Filter 102 und der HF-Schalter (oder Antennenschalter) in ein Modul oder eine Einheit integriert sind, kann der HF-Schalter gleichzeitig für das Steuern des adaptiven Filters 102 verwendet werden. Es sei bemerkt, dass das adaptive Filter 102 einen hohen Q-Faktor benötigt, wobei durch selektives Aktivieren der schaltbaren Filterelemente nur der Q-Faktor der aktivierten schaltbaren Filterelemente verringert wird. Falls zusätzlich nur Kapazitäten statt Induktivitäten geschaltet werden, ist der Verlust des Q-Faktors marginal.
Daher kann das adaptive Filter 102 gemäß einigen Ausführungsformen durch ein grundlegendes Filter (erste, zweite und dritte Filterstruktur 110_1 bis 110_3) und schaltbare Kapazitäten verwirklicht werden. Überdies kann eine Integration als ein Einzelchip oder in Kombination mit einer Keramik- oder anderen Verdrahtungstechnologien (beispielsweise einem Laminat, LTCC oder IPD), welche das Hinzufügen von Drähten im Filterbereich ermöglichen, verwirklicht werden.
Gemäß Ausführungsformen kann das Ausmaß des Kompromisses zwischen Einfügungsverlusten im Durchlassband und der Unterdrückung der Harmonischen durch Anwenden schaltbarer Filterelemente 112_n verringert werden. Falls überdies eine Information, welche die Sendefrequenz beschreibt, beispielsweise aus dem Basisband erhalten oder extrahiert werden kann, kann das Filter 102 auf diese Frequenz eingestellt werden. Wenn beispielsweise der SPI- und/oder der RFFE-(MIPI)-Bus (SPI = serielle Peripherieschnittstelle; RFFE = Funkfrequenz-Frontend; MIPI = mobile Industrieprozessorschnittstelle) verwendet wird, kann zusätzlich zur Schalterposition (der ein Frequenzbereich zugewiesen oder zugeordnet ist) eine weitere Verfeinerung vorgenommen werden, wie anhand der folgenden Erörterung klar wird.
6 zeigt ein schematisches Diagramm eines adaptiven Filters 102 gemäß einer Ausführungsform. Das adaptive Filter 102 umfasst einen ersten Anschluss 108_1, einen zweiten Anschluss 108_2, einen Referenzanschluss 108_ref (beispielsweise einen Masseanschluss), der dafür ausgelegt ist, ein Referenzpotential (beispielsweise ein Massepotential) bereitzustellen, eine erste Filterstruktur 110_1, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 108_1 und den zweiten Anschluss 108_2 geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur 110 _2, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 104_1 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur 110_3, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss 108_2 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist.
Die erste Filterstruktur (in diesem Beispiel für eine H2-Einkerbung abgestimmt) 110_1 umfasst einen ersten Kondensator 120_1 (beispielsweise mit einer Kapazität von 0,9 pF) und einen ersten Induktor 122_1 (beispielsweise mit einer Induktivität von 6,8 nH für das 900-MHz-Band), die parallel geschaltet sind. Ferner weist die erste Filterstruktur 110_1 ein erstes schaltbares Filterelement 112_1 und ein zweites schaltbares Filterelement 112 _2 auf. Das erste schaltbare Filterelement 112_1 weist einen ersten schaltbaren Kondensator (passive Filtereinheit) auf, der durch einen ersten Kondensator 124_1 (beispielsweise mit einer Kapazität von 0,3 pF) und einen ersten Schalter 126_1 implementiert ist. Das zweite schaltbare Filterelement 112_2 weist einen zweiten schaltbaren Kondensator (passive Filtereinheit) auf, der durch einen zweiten Kondensator 124_2 (beispielsweise mit einer Kapazität von 0,2 pF) und einen zweiten Schalter 126_2 implementiert ist.
Die zweite Filterstruktur 110_2 umfasst einen zweiten Kondensator 120_2 (beispielsweise mit einer Kapazität von 2,4 pF, der zur höheren Kante von H3 abstimmt) und einen zweiten Induktor 122_2 (beispielsweise mit einer Induktivität von 0,2 nH), die in Reihe geschaltet sind. Die dritte Filterstruktur 110_3 umfasst einen dritten Kondensator 120_3 (beispielsweise mit einer Kapazität von 2,7 pF, der zur niedrigeren Kante von H3 abstimmt) und einen dritten Induktor 122_3 (beispielsweise mit einer Induktivität von 0,2 nH), die in Reihe geschaltet sind.
Mit anderen Worten zeigt 6 beispielhaft eine Verwirklichung des adaptiven Filters 102 mit zwei Schalterpositionen. In diesem Fall wird die Resonanzfrequenz des Reihenresonanzkreises für die zweite Harmonische H2 durch Anpassen oder Ändern der seriellen Kapazität zwischen 0,8 pF (erster Schalter 126_1 und zweiter Schalter 126_2 geöffnet (nicht leitend)) bis 1,3 pF (erster Schalter 126_1 und zweiter Schalter 126_2 geschlossen (leitend)) verschoben.
Beispielsweise kann der serielle Induktor (der erste Induktor 122_1 der ersten Filterstruktur 110_1) eine Induktivität von 6,8 nH aufweisen, wobei bei einem klassischen aufgebauten Produkt der serielle Induktor eine Induktivität von 5,8 nH aufweisen kann, wobei er ein eingebetteter Induktor mit einer verhältnismäßig hohen Kapazität ist, so dass der Induktor in der Nähe seiner Eigenresonanz betrieben werden kann und der Wert der Induktivität bei der zweiten Harmonischen H2 etwas höher sein kann. Die anderen beiden Resonanzkreise (zweite und dritte Filterstruktur 110_2 und 110_3) sind etwas gegeneinander verschoben, so dass die Bandbreite der dritten Harmonischen adressiert werden kann. Weil diese das Dreifache der Grundfrequenz ist, beispielsweise 3 × 824 MHz - 3 × 915 MHz, führt dies zu einer größeren oder erhöhten Bandbreite. Es sei bemerkt, dass das Filter vereinfacht werden kann, wenn die Zielfrequenz bekannt ist.
7a zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 6 dargestellten adaptiven Filters 102, wobei der erste Schalter 126_1 und der zweite Schalter 126_2 geöffnet sind (nicht leitend sind). Dabei bezeichnen die Ordinate die Amplitude in dB und die Abszisse die Frequenz in GHz.
7b zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 6 dargestellten adaptiven Filters 102, wobei der erste Schalter 126_1 geschlossen ist (leitend ist) und der zweite Schalter 126_2 geöffnet ist (nicht leitend ist). Dabei bezeichnen die Ordinate die Amplitude in dB und die Abszisse die Frequenz in GHz. In 7b ist die Kapazität von 0,3 pF des ersten Kondensators 124_1 zur Gesamtkapazität der ersten Filterstruktur 110_1 addiert.
7c zeigt ein Diagramm einer Übertragungsfunktion des in 6 dargestellten adaptiven Filters 102, wobei der erste Schalter 126_1 und der zweite Schalter 126_2 geschlossen sind (leitend sind). Dabei bezeichnen die Ordinate die Amplitude in dB und die Abszisse die Frequenz in GHz. In 7c sind die Kapazität von 0,3 pF des ersten Kondensators 124_1 und die Kapazität von 0,2 pF des zweiten Kondensators 124_2 zur Gesamtkapazität der ersten Filterstruktur 110_1 addiert. Beispielsweise kann, wie in 7c dargestellt ist, das adaptive Filter 102 durch das erste und das zweite schaltbare Filterelement 112_1 und 112 _2 an das GSM-Band 13 angepasst werden, das sich bei 768,5 MHz befindet, so dass sich die Einkerbung der zweiten Harmonischen H2 bei 1,572 GHz befindet.
Wie in den 7a bis 7c dargestellt ist, kann die Frequenz der Einkerbung der zweiten Harmonischen H2 verschoben werden, so dass die Frequenz, bei der die Unterdrückung ihren Maximalwert erreicht, ausgewählt werden kann. Gleichzeitig können Verluste verringert werden. Beispielsweise betragen die Verluste des Originalfilters 0,63 dB, während das adaptive Filter verwendet werden kann, um diese Verluste um 0,2 dB zu verringern oder abzusenken.
Daher weist das adaptive Filter 102 die folgenden Eigenschaften auf. Erstens kann die Unterdrückung der Harmonischen erhöht werden, wobei das Originalfilter beispielsweise eine Unterdrückung von 25 dB für die zweite Harmonische H2 aufweist, die sich bei 950 MHz befindet, während das adaptive Filter 102 eine Unterdrückung von 40 dB für die zweite Harmonische H2 aufweist. Zweitens können Einfügungsverluste verringert werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen können Informationen, welche die für die Übertragung verwendete Frequenz beschreiben, für das Einstellen des adaptiven Filters 102 erforderlich sein. Nichtsdestoweniger wird heutzutage der SPI- und/oder der RFFE-Bus verwendet, welcher das Übertragen dieser Informationen als Rahmen oder Nachricht zum Antennenschalter (HF-Schalter) oder -modul ermöglicht.
8 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 umfasst das adaptive Filter 102 zum Filtern des HF-Signals 104 und die Steuereinrichtung 106, wie vorstehend bereits detailliert beschrieben wurde. Im Gegensatz zu 5 kann das schaltbare Filterelement 112_n eine aktive Filtereinheit 130 aufweisen, die zwischen einem primär (oder vorherrschend) kapazitiven Zustand und einem primär (oder vorherrschend) resistiven Zustand umschaltbar ist, wobei die aktive Filtereinheit 130 so ausgelegt werden kann, dass sie sich ansprechend auf den aktiven Zustand des schaltbaren Filterelements 112_n im primär kapazitiven Zustand befindet und sich ansprechend auf den deaktivierten Zustand des schaltbaren Filterelements 112_n im primär resistiven Zustand befindet.
Beispielsweise kann die aktive Filtereinheit 130 ein Feldeffekttransistor sein. Gemäß einigen Ausführungsformen stellt ein ausgeschalteter Transistor (mit einem hohen Impedanzzustand) eine Kapazität zwischen dem Source- und dem Draingebiet bereit. Daher können die in 5 dargestellten elektrostatisch empfindlichen Kondensatoren durch Feldeffekttransistoren ersetzt werden. Mit anderen Worten sind keine elektrostatisch empfindlichen MIM-Kondensatoren (MIM = Metall-Isolator-Metall) erforderlich, falls Feldeffekttransistoren als Filtereinheiten verwendet werden. Überdies können „große“ Feldeffekttransistoren erforderlich sein, um die erforderlichen Kapazitäten zu erhalten. Nichtsdestoweniger haben „große“ Feldeffekttransistoren infolge parasitärer NPN-Transistoren (p-Bulk, n-Kanal) eine elektrostatische Selbstschutzfunktion. Typischerweise ist ein dünner MIM-Kondensator in der Lage, infolge des dünnen Dielektrikums Impulsen von 30 bis 40 V zu widerstehen, während „große“ Feldeffekttransistoren in der Lage sind, Impulsen von 1 bis 2 kV zu widerstehen.
Wie in 8 dargestellt ist, kann gemäß einigen Ausführungsformen das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n mehrere aktive Filtereinheiten 130_1 bis 130_k aufweisen, wobei k eine natürliche Zahl größer oder gleich zwei ist (k ≥ 2) und wobei jede aktive Filtereinheit von den mehreren aktiven Filtereinheiten 130_1 bis 130_k zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist. Dabei kann die Steuereinrichtung 106 dafür ausgelegt sein, das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n durch selektives Schalten einer definierten Anzahl von den mehreren aktiven Filtereinheiten 130_1 bis 130_k von dem primär resistiven Zustand in den primär kapazitiven Zustand selektiv zu aktivieren, so dass das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n eine definierte Kapazität aufweist, die durch die Kapazitäten der aktiven Filtereinheiten definiert ist, die in den primär kapazitiven Zustand geschaltet sind.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n einen Kondensator 132 und die mehreren in Reihe geschalteten aktiven Filtereinheiten 130_1 bis 130_k aufweisen.
Ferner kann die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 weiter einen HF-Schalter 150 mit mehreren HF-Schalterwegen 152_1 bis 152_u und eine HF-Schalterlogik 107 zum selektiven Schalten mindestens eines von mehreren HF-Ports 154_1 bis 154_u durch die mehreren HF-Schalterwege 152_1 bis 152_u zu einer Antenne 156 der Mobilkommunikationsvorrichtung 100 aufweisen, wobei die Steuereinrichtung 106 in der HF-Schalterlogik 107 implementiert ist. Dabei ist u eine natürliche Zahl größer oder gleich zwei (u ≥ 2).
Überdies kann die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 einen HF-Leistungsverstärker 140 aufweisen, wobei das adaptive Filter 102 in Reihe zwischen den HF-Leistungsverstärker 140 und einen der mehreren HF-Ports 154_1 bis 154_u geschaltet ist.
Mit anderen Worten zeigt 8 ein Frontend-Modul mit einem adaptiven Filter 102 und einer HF-Schalterlogik 107, wobei die HF-Schalterlogik 107 verwendet wird, um die Filterzentrierung des adaptiven Filters 102 zur Zielfrequenz zu verschieben.
9 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 umfasst das adaptive Filter 102 zum Filtern des HF-Signals 104 und die Steuereinrichtung 106, wie vorstehend bereits detailliert beschrieben wurde Im Gegensatz zu 8 weist mindestens eine Filterstruktur von der ersten der zweiten und der dritten Filterstruktur 110_1 bis 110_3 das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n als das erste, zweite oder dritte kapazitive Element 120_1 bis 120_3 auf.
Mit anderen Worten umfasst das adaptive Filter einen ersten Anschluss 108_1, einen zweiten Anschluss 108_2, einen Referenzanschluss 108_ref (beispielsweise einen Masseanschluss), der dafür ausgelegt ist, ein Referenzpotential (beispielsweise ein Massepotential) bereitzustellen, eine erste Filterstruktur 110_1, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 108_1 und den zweiten Anschluss 108_2 geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur 110 _2, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss 104_1 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur 110_3, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss 108_2 und den Referenzanschluss 108_ref geschaltet ist. Dabei weist die erste Filterstruktur 110_1 ein schaltbares Filterelement 112_n und einen ersten Induktor 122_1 auf, die parallel geschaltet sind, wobei die zweite Filterstruktur 110_2 ein schaltbares Filterelement 112_n und den zweiten Induktor 122_2 aufweist, die parallel geschaltet sind, und wobei die dritte Filterstruktur 110_3 ein schaltbares Filterelement 112_n und den dritten Induktor 122_3, die in Reihe geschaltet sind, aufweist.
Wie bereits erwähnt wurde, kann gemäß einigen Ausführungsformen das schaltbare Filterelement 112_n mehrere aktive Filtereinheiten 130_1 bis 130_k aufweisen, wobei jede aktive Filtereinheit von den mehreren aktiven Filtereinheiten 130_1 bis 130_k zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist. Dabei kann die Steuereinrichtung 106 dafür ausgelegt werden, das schaltbare Filterelement durch selektives Schalten einer definierten Anzahl der mehreren aktiven Filtereinheiten 130_1 bis 130_k aus dem primär resistiven Zustand in den primär kapazitiven Zustand, so dass das schaltbare Filterelement eine durch die Anzahl der in den primär kapazitiven Zustand geschalteten aktiven Filtereinheiten 130_1 bis 130_k definierte Kapazität aufweist, selektiv zu aktivieren.
Wie in Figur E dargestellt ist, kann das schaltbare Filterelement 112_n die mehreren in Reihe geschalteten aktiven Filtereinheiten 130_1 bis 130_k aufweisen.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Mobilkommunikationsvorrichtung 100 ferner einen Leistungsverstärker 140 aufweisen, der dafür ausgelegt ist, das HF-Signal 104 zu verstärken, um ein verstärktes HF-Signal 104' zu erhalten, wobei das adaptive Filter 102 dafür ausgelegt sein kann, das verstärkte HF-Signal 104' zu filtern, und wobei die Steuereinrichtung 106 dafür ausgelegt sein kann, das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n selektiv zu deaktivieren, falls die Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers kleiner als 30 % (oder 50 %, 40 %, 20 %, 10 %, 7 %, 5 %, 3 %, 1 % oder 0,5 %) der maximal möglichen Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers ist.
Wie in 9 dargestellt ist, ist es möglich, das adaptive Filter 102 durch Schalten der Feldeffekttransistoren (aktiven Filtereinheiten) 130_1 bis 130_k (beispielsweise der ersten Filterstruktur 110_1) in den Niederimpedanzzustand zu umgehen, um dadurch einen Bypass zu erhalten. Im Fall einer niedrigen Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers 140 ist es möglich, das Filtern des HF-Signals durch das adaptive Filter 102 fortzulassen, weil die harmonischen Produkte verringert oder sogar erheblich kleiner sind (beispielsweise Gradient 2 oder 3 für die dritte Harmonische). Dies führt zu einer weiteren Verringerung der Einfügungsverluste und damit zu einer weiteren Verringerung der erzeugten Ausgangsleistung und zu einer Verringerung des Leistungsverbrauchs des Systems. Natürlich kann das adaptive Filter 102 in diesem Fall zwischen der Antenne 156 und den HF-Schalterwegen 154_1 bis 154_u angeordnet werden, wie in 10 dargestellt ist, was zu einer Verringerung der Größe, jedoch zu einer Erhöhung von Einfügungsverlusten führen kann, weil sich das adaptive Filter stets innerhalb des HF-Wegs befindet.
10 zeigt ein Blockdiagramm einer Mobilkommunikationsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform. Im Gegensatz zu 9 ist das adaptive Filter 102 in Reihe zwischen die mehreren HF-Schalterwege 154_1 bis 154_u und die Antenne 156 der Mobilkommunikationsvorrichtung 100 geschaltet.
Wie bereits erwähnt wurde, kann die HF-Schalterlogik gemäß einigen Ausführungsformen dafür ausgelegt werden, das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n auf der Grundlage einer von einem Basisbandprozessor, beispielsweise über den SPI- und/oder RFFE-(MIPI)-Bus, empfangenen Information selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren. Es sei bemerkt, dass auf dem SPI- und/oder dem RFFE-(MIPI)-Bus Telegramme (beispielsweise Digitalsteuersignale) vorhanden sein können, die ursprünglich für andere Vorrichtungen vorgesehen waren, in der Art von Telegrammen mit Steuerinformationen für den Leistungsverstärker oder eine Antennenanpassungsschaltung. Demgemäß kann die HF-Schalterlogik gemäß einigen Ausführungsformen dafür konfiguriert werden, das mindestens eine schaltbare Filterelement 112_n auch auf der Grundlage dieser Telegramme selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren. Beispielsweise kann ein für die Antennenanpassungsschaltung vorgesehenes Telegramm verwendet werden, weil es frequenzabhängige Informationen aufweisen kann, beispielsweise weil die Ls/Cs auch frequenzabhängig sind. Überdies könnte eine solche Anpassungsschaltung auch im selben Chip implementiert werden, weil die Anpassungsschaltung auch als ein adaptives Filter angesehen werden kann (beispielsweise mit Bezug auf 10). Ferner wäre es auch möglich, das adaptive Filter und die Antennenanpassungsschaltung zu verknüpfen oder zu koppeln.
11 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Filtern eines HF-Signals in einer Mobilkommunikationsvorrichtung mit einem adaptiven Filter gemäß einer Ausführungsform. Das adaptive Filter weist auf: einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, einen Referenzanschluss, der dafür ausgelegt ist, ein Referenzpotential bereitzustellen, eine erste Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur, die in Reihe zwischen den ersten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur, die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss und den Referenzanschluss geschaltet ist, wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur mindestens ein schaltbares Filterelement aufweist. Das Verfahren umfasst den Schritt 200 des selektiven Aktivierens oder Deaktivierens des mindestens einen schaltbaren Filterelements auf der Grundlage des HF-Signals oder einer Basisbandversion davon.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das mindestens eine schaltbare Filterelement mehrere aktive Filtereinheiten aufweisen, wobei jede aktive Filtereinheit zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist. Dabei kann das Verfahren den Schritt des selektiven Aktivierens des mindestens einen schaltbaren Filterelements durch selektives Schalten einer definierten Anzahl der mehreren aktiven Filtereinheiten aus dem primär resistiven Zustand in den primär kapazitiven Zustand aufweisen, so dass das schaltbare Filterelement eine definierte Kapazität aufweist.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Verfahren den Schritt des selektiven Deaktivierens des mindestens einen schaltbaren Filterelements, falls eine Ausgangsleistung eines Leistungsverstärkers der Mobilkommunikationsvorrichtung kleiner als 30 % einer maximal möglichen Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers ist, aufweisen.
Wenngleich einige Aspekte in Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben worden sind, ist es klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einem Merkmal eines Verfahrensschritts entspricht. Analog repräsentieren in Zusammenhang mit einem Verfahrensschritt beschriebene Aspekte auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch eine Hardwarevorrichtung (oder unter Verwendung von dieser) in der Art beispielweise eines Mikroprozessors, eines programmierbaren Computers oder einer elektronischen Schaltung ausgeführt werden. Gemäß einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch eine solche Vorrichtung ausgeführt werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine programmierbare Logikvorrichtung (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gate-Array) verwendet werden, um einige oder alle Funktionalitäten der hier beschriebenen Verfahren auszuführen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann ein feldprogrammierbares Gate-Array mit einem Mikroprozessor zusammenarbeiten, um eines der hier beschriebenen Verfahren auszuführen. Im Allgemeinen werden die Verfahren vorzugsweise durch eine Hardwarevorrichtung ausgeführt.

Claims

Mobilkommunikationsvorrichtung (100), welche aufweist: ein adaptives Filter (102), das dafür ausgelegt ist, ein HF-Signal (104) zu filtern, wobei das adaptive Filter (102) einen ersten Anschluss (108_1), einen zweiten Anschluss (108_2), einen Referenzanschluss (108_ref) zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur (110_1), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (108_1) und den zweiten Anschluss (108_2) geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur (1 10_2), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (108_1) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur (1 10_3), die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss (108_2) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, aufweist, wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur (110_1, 110_2, 110_3) mindestens ein schaltbares Filterelement (112_1) aufweist, und eine Steuereinrichtung (106), die dafür ausgelegt ist, das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) auf der Grundlage des HF-Signals (104) oder einer Basisbandversion davon selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren, um eine Einkerbung der zweiten Harmonischen in der Frequenz zu verschieben, so dass eine Frequenz, bei der eine Unterdrückung ihren Maximalwert erreicht, auswählbar ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (1 12_1) dafür ausgelegt ist, in einem aktivierten Zustand eine erste Kapazität bereitzustellen und in einem deaktivierten Zustand eine von der ersten Kapazität verschiedene zweite Kapazität bereitzustellen.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (1 12_1) eine aktive Filtereinheit (130) aufweist, die zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist, wobei die aktive Filtereinheit (130) dafür ausgelegt ist, sich ansprechend auf einen aktiven Zustand des schaltbaren Filterelements im primär kapazitiven Zustand zu befinden und sich ansprechend auf einen deaktivierten Zustand des schaltbaren Filterelements im primär resistiven Zustand zu befinden.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die aktive Filtereinheit (130) ein Feldeffekttransistor ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) mehrere aktive Filtereinheiten (130_1-130_k) aufweist, wobei jede aktive Filtereinheit von den mehreren aktiven Filtereinheiten (130_1-130_k) zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist, und wobei die Steuereinrichtung (106) dafür ausgelegt ist, das schaltbare Filterelement (112_1) durch selektives Schalten einer definierten Anzahl der mehreren aktiven Filtereinheiten (130_1-130_k) aus dem primär resistiven Zustand in den primär kapazitiven Zustand, so dass das schaltbare Filterelement (112_1) eine definierte Kapazität aufweist, selektiv zu aktivieren.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) einen Kondensator aufweist und die mehreren aktiven Filtereinheiten (130_1-130_k) in Reihe geschaltet sind.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Mobilkommunikationsvorrichtung (100) ferner einen Leistungsverstärker (140) aufweist, der dafür ausgelegt ist, das HF-Signal (104) zu verstärken, um ein verstärktes HF-Signal zu erhalten, wobei das adaptive Filter (102) dafür ausgelegt ist, das verstärkte HF-Signal zu filtern, und wobei die Steuereinrichtung (106) dafür ausgelegt ist, das mindestens eine schaltbare Filterelement (1 12_1) selektiv zu deaktivieren, falls die Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers (140) kleiner als 30 % der maximal möglichen Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers (140) ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (1 12_1) eine passive Filtereinheit aufweist, die zwischen einem kapazitiven Zustand und einem nicht kapazitiven Zustand umschaltbar ist, wobei die passive Filtereinheit dafür ausgelegt ist, sich ansprechend auf einen aktivierten Zustand des schaltbaren Filterelements im kapazitiven Zustand zu befinden und sich ansprechend auf einen deaktivierten Zustand des schaltbaren Filterelements im nicht kapazitiven Zustand zu befinden.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die passive Filtereinheit ein schaltbarer Kondensator ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Filterstruktur (1 10_1) ein erstes kapazitives Element und ein erstes induktives Element aufweist, die parallel geschaltet sind, wobei die zweite Filterstruktur (110_2) ein zweites kapazitives Element und ein zweites induktives Element aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und wobei die dritte Filterstruktur (1 10_3) ein drittes kapazitives Element und ein drittes induktives Element aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur (110_1, 110 _2, 110_3) das mindestens eine schaltbare Filterelement (1 12_1) aufweist, so dass das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) parallel zu mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten kapazitiven Element geschaltet ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Filterstruktur (110_1) ein erstes kapazitives Element und ein erstes induktives Element aufweist, die parallel geschaltet sind, wobei die zweite Filterstruktur (110_2) ein zweites kapazitives Element und ein zweites induktives Element aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und wobei die dritte Filterstruktur (110_3) ein drittes kapazitives Element und ein drittes induktives Element aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten oder der dritten Filterstruktur (110_1, 110_2, 110_3) das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) als das erste, zweite oder dritte kapazitive Element aufweist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei jede Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur (110_1, 110_2, 110_3) mindestens ein schaltbares Filterelement aufweist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Mobilkommunikationsvorrichtung (100) ferner einen HF-Schalter (150) aufweist, der eine HF-Schalterlogik (107) und mehrere HF-Schalterwege (152_1-152_u) mit mehreren HF-Schalterports (154_1-154_u) aufweist, wobei die HF-Schalterlogik (107) dafür ausgelegt ist, mindestens einen der mehreren HF-Schalterports (154_1-154_u) durch die mehreren HF-Schalterwege (152_1-152_u) selektiv zu einer Antenne (156) der Mobilkommunikationsvorrichtung (100) zu schalten, und wobei die Steuereinrichtung (106) in der HF-Schalterlogik (107) implementiert ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 13, wobei die Mobilkommunikationsvorrichtung (100) ferner einen HF-Leistungsverstärker (140) aufweist, wobei das adaptive Filter (102) in Reihe zwischen den HF-Leistungsverstärker (140) und einen der mehreren HF-Ports (154_1-154_u) geschaltet ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 13 oder 14, wobei das adaptive Filter (102) in Reihe zwischen die mehreren HF-Schalterwege (152_1-152_u) und die Antenne (156) der Mobilkommunikationsvorrichtung (100) geschaltet ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100), welche aufweist: ein adaptives Filter (102) zum Filtern eines HF-Signals (104), wobei das adaptive Filter (102) einen ersten Anschluss (108_1), einen zweiten Anschluss (108_2), einen Referenzanschluss (108_ref) zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur (110_1), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (108_1) und den zweiten Anschluss (108_2) geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur (110_2), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (110_1) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur (1 10_3), die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss (108_1) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, aufweist, wobei jede Filterstruktur von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur (110_1, 110_2, 110_3) mindestens ein schaltbares Filterelement (112) aufweist, und einen HF-Schalter (150), der eine HF-Schalterlogik (107) und mehrere HF-Schalterwege (152_1-152_u) mit mehreren HF-Schalterports (154_1-154-u) aufweist, wobei das adaptive Filter (102) mit einem von den mehreren HF-Schalterwegen (152_1-152_u) verbunden ist, wobei die HF-Schalterlogik (107) dafür ausgelegt ist, mindestens einen von den mehreren HF-Schalterports (154_1-154_u) durch die mehreren HF-Schalterwege (152_1-152_u) selektiv zu einer Antenne (156) der Mobilkommunikationsvorrichtung (100) zu schalten und das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur (110_1,110_2, 110_3) auf der Grundlage des HF-Signals (104) oder einer Basisbandversion davon selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren, um eine Einkerbung der zweiten Harmonischen in der Frequenz zu verschieben, so dass eine Frequenz, bei der eine Unterdrückung ihren Maximalwert erreicht, auswählbar ist.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 16, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) dafür ausgelegt ist, in einem aktivierten Zustand eine erste Kapazität bereitzustellen und in einem deaktivierten Zustand eine von der ersten Kapazität verschiedene zweite Kapazität bereitzustellen.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach Anspruch 16 oder 17, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) eine aktive Filtereinheit (130) aufweist, die zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist, wobei die aktive Filtereinheit (130) dafür ausgelegt ist, sich ansprechend auf einen aktiven Zustand des schaltbaren Filterelements im primär kapazitiven Zustand zu befinden und sich ansprechend auf einen deaktivierten Zustand des schaltbaren Filterelements im primär resistiven Zustand zu befinden.
Mobilkommunikationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) mehrere aktive Filtereinheiten (130_1-130_k) aufweist, wobei jede aktive Filtereinheit von den mehreren aktiven Filtereinheiten (130_1-130_k) zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist, und wobei die Mobilkommunikationsvorrichtung (100) ferner eine Steuereinrichtung (106) aufweist, die dafür ausgelegt ist, das schaltbare Filterelement (112_1) durch selektives Schalten einer definierten Anzahl der mehreren aktiven Filtereinheiten (130_1-130_k) aus dem primär resistiven Zustand in den primär kapazitiven Zustand, so dass das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) eine definierte Kapazität aufweist, selektiv zu aktivieren.
Verfahren zum adaptiven Filtern eines HF-Signals (104) in einer Mobilkommunikationsvorrichtung (100) mit einem adaptiven Filter (102), wobei das adaptive Filter (102) einen ersten Anschluss (108_1), einen zweiten Anschluss (108_2), einen Referenzanschluss (108_ref) zum Bereitstellen eines Referenzpotentials, eine erste Filterstruktur (110_1), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (108_1) und den zweiten Anschluss (108_2) geschaltet ist, eine zweite Filterstruktur (1 10_2), die in Reihe zwischen den ersten Anschluss (108_1) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, und eine dritte Filterstruktur (110_3), die in Reihe zwischen den zweiten Anschluss (108_2) und den Referenzanschluss (108_ref) geschaltet ist, aufweist, wobei mindestens eine von der ersten, der zweiten und der dritten Filterstruktur (110_1,110_2, 110_3) mindestens ein schaltbares Filterelement (112_1) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: selektives Aktivieren oder Deaktivieren des mindestens einen schaltbaren Filterelements (112_1) auf der Grundlage des HF-Signals (104) oder einer Basisbandversion davon, um eine Einkerbung der zweiten Harmonischen in der Frequenz zu verschieben, so dass eine Frequenz, bei der eine Unterdrückung ihren Maximalwert erreicht, auswählbar ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das mindestens eine schaltbare Filterelement (112_1) mehrere aktive Filtereinheiten (130_1-130_k) aufweist, wobei jede aktive Filtereinheit der mehreren aktiven Filtereinheiten (130_1-130_k) zwischen einem primär kapazitiven Zustand und einem primär resistiven Zustand umschaltbar ist, wobei das Verfahren ferner aufweist: selektives Aktivieren des mindestens einen schaltbaren Filterelements (112_1) durch selektives Schalten einer definierten Anzahl der mehreren aktiven Filtereinheiten (130_1-130_k) aus dem primär resistiven Zustand in den primär kapazitiven Zustand, so dass das schaltbare Filterelement eine definierte Kapazität aufweist.
Verfahren nach Anspruch 21, welches ferner das selektive Deaktivieren des mindestens einen schaltbaren Filterelements (112_1) , falls die Ausgangsleistung eines Leistungsverstärkers (140) der Mobilkommunikationsvorrichtung (100) kleiner als 30 % der maximal möglichen Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers (140) ist, aufweist.