DE102014110905A1 - Duplexer mit verbesserter Reflektivität - Google Patents

Duplexer mit verbesserter Reflektivität Download PDF

Info

Publication number
DE102014110905A1
DE102014110905A1 DE102014110905.8A DE102014110905A DE102014110905A1 DE 102014110905 A1 DE102014110905 A1 DE 102014110905A1 DE 102014110905 A DE102014110905 A DE 102014110905A DE 102014110905 A1 DE102014110905 A1 DE 102014110905A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
duplexer
band
parallel
path
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014110905.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Juha Ellä
Edgar Schmidhammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SnapTrack Inc
Original Assignee
Epcos AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epcos AG filed Critical Epcos AG
Priority to DE102014110905.8A priority Critical patent/DE102014110905A1/de
Priority to US15/315,365 priority patent/US10270582B2/en
Priority to PCT/EP2015/063339 priority patent/WO2016015914A1/de
Priority to CN201580046684.1A priority patent/CN106797209B/zh
Priority to EP15731001.2A priority patent/EP3175553A1/de
Priority to JP2016570336A priority patent/JP6492109B2/ja
Publication of DE102014110905A1 publication Critical patent/DE102014110905A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1461Suppression of signals in the return path, i.e. bidirectional control circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/703Networks using bulk acoustic wave devices
    • H03H9/706Duplexers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72Networks using surface acoustic waves
    • H03H9/725Duplexers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/401Circuits for selecting or indicating operating mode
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/44Transmit/receive switching
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/04Channels characterised by the type of signal the signals being represented by different amplitudes or polarities, e.g. quadriplex
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433Coupled resonator filters
    • H03H9/6483Ladder SAW filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

Es wird ein für Quadplexer einsetzbarer und in verschiedenen Carrieraggregation Modes einsetzbarer Duplexer vorgeschlagen. Dieser weist Resonatoren in einer Ladeertypestruktur auf, wobei zumindest einer der Parallelresonatoren im Sendepfad in Serie mit einer Induktivität gegen Masse geschaltet ist, wobei der Parallelresonator in dem Parallelpfad, der dem Antennenanschluss am nächsten gelegen ist, direkt gegen Masse geschaltet ist und in dem entsprechenden Parallelpfad keine Induktivität angeordnet ist

Description

  • Der LTE-A Standard (Long Term Evolution-Advanced) ermöglicht einem Mobiltelefon, in der sogenannten Carrier Aggregation Betriebsweise (= CA Mode) zu arbeiten, um im Downlink und/oder im Uplink eine höhere Bandbreite zu nutzen und damit eine schnellere Uplink- oder Downlinkgeschwindigkeit zu erzielen. Der Carrier Aggregation Mode ist sowohl für FDD (Frequency Division Duplexing) als auch für TDD (Time Division Duplexing) Bänder definiert und ermöglicht es beispielsweise im Downlinkbetrieb (Empfangsbetrieb) für eine Gesprächs- oder Datenverbindung zwei Bänder gleichzeitig zu nutzen. Gemäß dem Standard 3 GPP TS 36.101 sind von der 3GPP bereits eine Serie von so genannten Interband Carrier Aggregation-Paaren definiert. Eine Liste der momentan diskutierten und zum Teil bereits untersuchten Bandkombinationen ist in 15 angegeben. Beispielsweise kann ein Mobiltelefon gemäß einer vorgeschlagenen CA Kombination im Band 20 empfangen und senden und zusätzlich im Band 7 empfangen (RX-CA). Ebenso ist es möglich, dass in den Bändern 20 und 7 gesendet wird und entweder in Band 7 oder Band 20 empfangen wird (RX-CA). Die definierten Carrier Aggregation Bandpaare bezieht sich dabei auf Bänder, auf die Anwendung für Rx oder Tx Betrieb sowei auf das Duplexverfahren, also auf FDD und TDD.
  • Um den Anforderungen für den CA Betrieb zu genügen, müssten in der Frontendschaltung des Mobiltelefons die entsprechenden Duplexer zur selben Zeit aktiv sein können, ohne sich gegenseitig zu stören. Verbindet man aber zwei Duplexer am selben Antennenanschluss, so stellt dies in der Regel einen Quadplexer dar, welcher als neues Bauelement für diese spezielle Anwendung optimiert werden muss.
  • Insgesamt sind diejenigen der vorgeschlagenen Bandpaare technisch einfach zu realisieren, deren Bänder in der Frequenz weit genug auseinander liegen, beispielsweise die Bänder 20 und 3. Diese können an einem gemeinsamen Antennenanschluss mit einem einfachen Diplexer kombiniert werden, welcher eine gute Isolation von typischerweise mehr als 20 dB aufweist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass sich die an den gemeinsamen Antennenanschluss angeschlossenen Duplexer nicht gegenseitig stören, so dass ein Signal ausschließlich über den gewünschten Duplexer geleitet wird und im anderen Duplexer keine unnötigen Verluste erzeugt.
  • Zusätzlich zum geringen Verlust muss ein Quadplexer eine gute Isolierung zwischen TX- und RX-Teilbändern, also zwischen den entsprechenden Sende- und Empfangsbändern, aufweisen. Dies gilt sowohl für die TX/RX-Isolation innerhalb desselben Bandes, als auch zwischen dem TX-Betrieb des ersten Bandes und dem RX-Betrieb des kombinierten zweiten Bandes. Für die Fälle, in denen ein Diplexer eingesetzt werden kann, werden diese Anforderungen bereits erfüllt.
  • In den Fällen vorgeschlagener CA-Bandpaare jedoch, in denen die Frequenzen der Bänder nahe beieinander liegen, beispielsweise bei den CA-Bandkombinationen 5 & 17, 8 & 20 oder 2 & 4 können herkömmliche Diplexer nicht enfach am Antennenanschluss kombiniert werden. In diesen Fällen ist die Isolation zwischen Tiefpass und Hochpass des Diplexers für die gegenseitige Isolation der Bänder nicht ausreichend und die Duplexer müssen direkt aneinander angepasst werden. Dazu muss im Durchlassbereich des einen Duplexers die Impedanz am Antennanschluss im anderen Duplexer als unendlich erscheinen, was gewöhnlich eine entsprechende Phasendrehung der Impedanz erfordert. Daher muss der Duplexer für Frequenzen des anderen Bands, also außerhalb seines Passbands, am Antennanschluss einen hohen Reflexionskoeffizienten aufweisen. Dies kann erreicht werden, indem die Impedanz unter Zuhilfenahme eines Phasenschiebers in eben diesem Frequenzbereich nach unendlich gedreht wird.
  • 1 zeigt eine an sich bekannte Anordnung eines ersten und zweiten Duplexers DPX1, DPX2, die mit einem gemeinsamen Antennenanschluss AT verbunden sind. Zwischen Antennenanschluss AT und dem Eingang eines jeden Duplexers ist jeweils eine Phasenschiebeschaltung PS1, PS2 angeordnet, die die Impedanz im Passband des jeweils anderen Duplexers nach unendlich drehen soll.
  • Typischerweise wird in den Duplexern das TX-Filter (Sendefilter) als Reaktanzfilter mit Ladder Type Anordnung ausgeführt, welches aus seriell und parallel verschalteten Resonatoren aufgebaut ist. Die Resonatoren können als SAW oder BAW Resonatoren ausgeführt sein. Das jeweilige RX-Filter (Empfangsfilter) kann neben der Ladder Type Struktur noch weitere Filterkomponenten aufweisen, beispielsweise akustisch gekoppelte Resonatorstrukturen wie etwa DMS-Strukturen.
  • Die Übertragungscharakteristik eines Ladder Type Filters hat drei unterschiedliche charakteristische Abschnitte: Die Fernabunterdrückung, also den Out of band Bereich, die Tiefenpole oder Dämpfungsmaxima an beiden Seiten des Passbandes sowie das Passband selbst. Der einzelne Duplexer selbst nutzt vorteilhaft charakteristische tiefe Pole (Notches) im Übertragungsverhalten, um eine sehr hohe Dämpfung zwischen dem TX- und dem RX-Abschnitt zu erzielen. Während die Frequenz des Pols unterhalb des Passbandes in der Regel durch die Resonanzfrequenz des Parallelresonatoren bestimmt ist, ist die Frequenz des Pols überhalb des Passbandes durch die Antiresonanzfrequenz der Parallelresonatoren und die Resonanzfrequenz der Serienresonatoren bestimmt. Darüber hinaus muss natürlich die Serienresonanz der Serienresonatoren innerhalb des Passbandes liegen, ebenso wie die Anti-Resonanz der Parallelresonatoren.
  • Zur Optimierung der genauen Lage von Dämpfungsmaxima relativ zum Passband oder zur Erhöhung der Bandbreite von Resonatoren ist es bekannt, Induktivitäten in Serie zu den Parallelresonatoren zu schalten. Dadurch gelingt es, weitere Pole in der Filterantwort zu schaffen. Da die zusätzlichen Induktivitäten jedoch einen begrenzten Qualitätsfaktor (Q-Faktor) aufweisen, führt eine Verschaltung mit diesen Induktivitäten zu zusätzlicher Einfügedämpfung im Passband. Außerdem, und dies ist noch schwerwiegender, reduzieren die Induktivitäten die Reflektivität der Duplexer bei weiter vom Passband entfernten Out-of-band-Frequenzen erheblich. Zumeist ist dies nicht störend, solange der Duplexer im Single Mode, also nicht im CA Mode betrieben wird. Die reduzierte Reflektivität wird aber zu einem erheblichen Problem, wenn der Duplexer als Teil eines Quadplexers betrieben wird, da sich dann die niedrigere Reflektivität des Duplexers bei bestimmten Frequenzen direkt und negativ auf die Einfügedämpfung im anderen Duplexer auswirken kann.
  • 2 zeigt eine Simulation, wie sich die Einfügedämpfung IL eines Filters bzw. Duplexers durch eine Induktivität, die in einem Parallelzweig verschaltet ist, als Funktion der Reflektivität REF am entsprechenden Antennenanschluss zusätzlich erhöht. Es zeigt sich, dass bei einer Reflektivität ab 0,8 und weniger eine ernsthafte Beeinträchtigung der Duplexer-Eigenschaften zu erwarten ist. Selbst wenn die Duplexer perfekt angepasst werden und ideale, also verlustfreie Anpassungselemente zur Anpassung an den gemeinsamen Antennenanschluss aufweisen, würde, wie Kurve K1 zeigt, auch in diesem Idealfall eine Reflektivität von 0,8 zu einem Verlust von ungefähr 0,45 dB im Passband führen. Jede Verschlechterung der Anpassung führte dann zu noch höherer Reflektivität und entsprechend höheren Verlusten. Eine Reflektivität von 0,6 mehr würde zu mehr als 1 dB erhöhter Einfügedämpfung führen. Weiter verschlechtert sich die Situation, wenn der Antennenanschluss einen schlechteren Reflektionskoeffizienten (S22) aufweist, was durch die weiteren Kurven in der Figur dargestellt ist.
  • 3 zeigt anhand einer Simulation den über die Frequenz FR aufgetragenen Reflektionskoeffizienten REF eines Duplexers am Antennenanschluss in Abhängigkeit vom Qualitätsfaktor Q der verwendeten Induktivität, der für Werte von Q = 50 (unterste Kurve) bis Q = 300 (oberste Kurve) aufgetragen ist. Es zeigt sich, dass auch der Qualitätsfaktor einen erheblichen Einfluss auf die Reflektivität und damit auf die Einfügedämpfung aufweist. Die in der Figur dargestellten Werte sind für einen Duplexer berechnet, der im ersten Parallelzweig eine Induktivität in Serie zum Parallelresonator aufweist, also in dem Parallelzweig, der in der Verschaltung der Zweige dem Antennenanschluss am Nächsten gelegen ist. Ein weiterer Duplexer, dessen Band entweder unterhalb oder oberhalb des dargestellten Passbandes liegt, wird aufgrund der schlechten Reflektivität hohe Verluste aufweisen. Selbst eine ideale Spule oder nachträgliche Anpasselemente können diesen Effekt nicht beheben.
  • Neben dem Nachteil bezüglich der erhöhten Reflektivität zeigt die Induktivität auch einen Vorteil, indem sie die RX-/TX-Isolation im Passband des RX-Filters verbessert. Betrachtet man außerdem den einzelnen Duplexer, so wird die Einfügedämpfung durch eine Induktivität mit einem Qualitätsfaktor von 50 nur unwesentlich reduziert.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Duplexer anzugeben, der sowohl die gute RX-/TX-Isolation aufweist, der aber für einen Betrieb in einem Quadplexer ausgelegt werden kann und der bezüglich der Reflektivität am gemeinsamen Antennenport verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Duplexer mit dem Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und insbesondere aus derartigen Duplexern hergestellte Quadplexer gehen aus weiteren Ansprüchen hervor.
  • Die Erfindung zeigt, dass in einem Filter die Auswahl des Parallelpfads, in dem die Induktivität verschaltet ist, einen wesentlichen Einfluss auf die Reflektivität des Filters hat. Es wurde festgestellt, dass die herkömmliche Anordnung der Induktivitätin einem Parallelpfad in direkter Nachbarschaft zum Antennenanschluss, die nachteiligste ist. Die Erfindung zeigt nun, dass die vorteilhafteste Anordnung der Induktivität eine Serienverschaltung mit demjenigen Parallelresonator ist, der in dem Parallelarm angeordnet ist, der am weitesten vom Antennenanschluss entfernt ist.
  • Der vom Antennenanschluss gesehen erste Parallelarm des erfindungsgemäßen Duplexers ist muss dann direkt gegen Masse geschaltet sein. Vorteilhaft ist es auch, die weiteren Parallelarme, mit Ausnahme des vom Antennenanschluss am weitesten entfernten Arms, direkt gegen Masse zu verschalten.
  • Ein erfindungsgemäßer Duplexer weist einen Antennenanschluss auf, der mit zwei Teilpfaden verbunden ist, nämlich einem Sendepfad und einem Empfangspfad. Im Sendepfad sind seriell verschaltete Serienresonatoren angeordnet, während parallel dazu n-Parallelpfade gegen Masse geschaltet sind. In jedem Parallelpfad ist jeweils ein Parallelresonator oder eine Kaskade von seriell verschalteten Parallelresonatoren angeordnet. Für die Anzahl n gilt dabei vorzugsweise 0 < n < 8. Es sind auch mehr als 8 Parallelzweige möglich, wobei dies im im Normalfall aber nicht erforderlich oder vorteilhaft ist und meistens auch maximal 5 Parallelzweige ausreichend sind. Zumindest in einem Parallelpfad ist in Serie zu einem Parallelresonator eine Induktivität gegen Masse geschaltet, wobei der Parallelarm, der dem Antennenanschluss am nächsten gelegen ist, direkt gegen Masse geschaltet ist, weil darin keine Induktivität angeordnet ist.
  • Im erfindungsgemäßen Duplexer entspricht die TX-/RX-Isolation bei Frequenzen um das Passband herum im Wesentlichen dem eines bekannten Duplexers mit einer Induktivität am ersten Parallelarm, aber die Reflektivität ist nun wesentlich besser und der Duplexer zeigt eine geringere Abhängigkeit vom Q-Faktor der Induktivität. Dies hat den Vorteil, dass keine hochwertigen Induktivitäten erforderlich sind, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.
  • Ein erfindungsgemäßer Duplexer kann mehrere Induktivitäten aufweisen, die in Serie zu unterschiedlichen Parallelarmen des Duplexers geschaltet sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zusätzliche Pole im Out-of-band-Bereich des Filters erzeugt werden sollen, um Störungen bei bestimmten Systemfrequenzen zu unterdrücken. Solche Systemfrequenzen sind solche, die zusätzlich zu den Bändern des Duplexers und gegebenenfalls des aus zwei Duplexern zusammengesetzten Quadplexers im Mobiltelefon bedient werden können.
  • Auch für mehrere solcher Induktivitäten gilt, dass sie in maximaler Entfernung zum Antennenanschluss in der Ladder Type-Schaltung angeordnet werden. Dabei zeigt bereits die Maßnahme, den ersten Parallelresonator, also den Parallelresonator im ersten Parallelarm (vom Antennenanschluss her gesehen) direkt gegen Masse zu schalten und in diesem Parallelarm keine Induktivität anzuordnen, den größten Effekt und wird aber dadurch noch weiter verbessert, indem die Induktivität in demjenigen Parallelarm angeordnet wird, der am weitesten vom Antennenanschluss entfernt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer erster Duplexer für ein erstes Sendeband und ein erstes Empfangsband ausgelegt. Am Antennenanschluss ist ein zweiter Duplexer angeschlossen, der für ein zweites Sendeband und ein zweites Empfangsband ausgelegt ist, wobei die Bänder von erstem und zweitem Duplexer verschieden sind. Zwischen dem Antennenanschluss und dem ersten Duplexer sowie zwischen dem Antennenanschluss und dem zweiten Duplexer ist jeweils eine Phasenschieberschaltung angeordnet, welche die Impedanz für die Frequenzen des eines Sende- und/oder Empfangsbandes im jeweils anderen Duplexers nach unendlich dreht. Auch für den zweiten Duplexer gilt, dass dessen Sendepfad seriell verschaltete Serienresonatoren und davon abzweigend gegen Masse verschaltete Parallelpfade umfasst, in denen jeweils ein Parallelresonator oder eine Kaskade seriell verschalteter Parallelresonatoren angeordnet ist. Zumindest einer der Parallelpfade im Sendepfad ist in Serie mit einer Induktivität gegen Masse geschaltet, wobei der Parallelpfad, der dem Antennenanschluss am nächsten gelegen ist, einen Parallelresonator aufweist, der direkt gegen Masse geschaltet ist, so dass in dem entsprechenden Parallelpfad keine Induktivität angeordnet ist.
  • Diese Ausführungsform stellt einen Quadplexer dar, der auch bei nahe benachbarten, aber dennoch unterschiedlichen Bändern eine saubere Trennung beziehungsweise eine gute Isolation zwischen beiden Duplexern aufweist.
  • Der Einsatz solcher Quadplexer ist bis nur zu einem bestimmten maximalen Abstand der verbundenen Bänder sinnvoll bzw. vorteilhaft, da weiter entfernte Bänderpaare eines Quadplexers mit Hilfe eines Diplexers problemlos getrennt werden werden können. Dennoch kann der erfindungsgemäße Quadpülexer auch diese Bänderpaare trennen.
  • Wenn der erste Duplexer für Band X und der zweite Duplexer für Band Y ausgelegt ist und wenn fC1 die Mittenfrequenz im Empfangsband von Band X ist und fC2 die Mittenfrequenz im Empfangsband von Band Y ist, so gilt als Grenze, wenn fC1 und fC2 über den Zusammenhang fC1 ≤ 1,45 fC2 verknüpft sind.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform sind fC1 und fC2 über den Zusammenhang fC1 ≤ 1,30 fC2 verknüpft.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind fC1 und fC2 über den Zusammenhang fC1 ≤ 1,20 fC2 verknüpft. Auch für diesen geringen Abstand der aufzutrennenden Bänder ergibt sich eine ausgezeichnete Isolation.
  • Aufgrund der erfindungsgemäß angeordneten Induktivität ist der erfindungsgemäße Quadplexer auch in der Reflektivität verbessert und kann so ohne Probleme in einem CA-Modus betrieben werden, bei dem zusätzlich zu TX- und RX-Betrieb eines Bandes zumindest ein weiteres aus zusätzlichem Sendeband und/oder zusätzlichen Empfangsband aktiv ist, um die Datenrate beziehungsweise die Bandbreite während einer Gesprächs- oder Datenverbindung zu erhöhen. Die Induktivität ermöglicht es, die TX-/RX-Isolation nicht nur in einem Duplexer, sondern auch im Quadplexer zu verbessern, ohne dass dadurch die Reflektivität verschlechtert wird. Darüber hinaus ist es möglich, Induktivitäten mit geringen Q-Faktoren, also kostengünstige Komponenten, zu verwenden, da die Abhängigkeit der Duplexer beziehungsweise die Abhängigkeit der Quadplexereigenschaften vom Q-Faktor der Induktivitäten nur sehr gering beziehungsweise gar nicht ausgeprägt ist.
  • Da die Tx/Rx Isolation und die Isolation zwischen den beiden verbundenen Bändern mit der Erfindung wesentlich verbessert ist, können die Bänder in einem erfindungsgemäßen Quadplexer mit einem beliebigen Duplexverfaren betrieben wereen. Es ist auch möglich, innerhalb des Quadplexers unterschiedliche Duplexverfahren für die beiden Bänder bzw. die beiden verbundenen Duplexer einzusetzen. Es ist möglich, ein FDD Verfahren im ersten Duplexer mit einem TDD Verfahren im zweiten Duplexer, bzw. einem Teilfilter des zweiten Duplexers zu kombinieren. Dies gilt auch für bislang noch nicht realisierte aber denkbare CA Kombinationen zweier Rx Bänder und zweier Tx Bänder, die einen vollen Quadplexerbetrieb für eine einzige Kommunikationsverbindung erfordern, der mit den erfindungsgemäßen Duplexern möglich ist.
  • In einer Ausführungsform ist in einem der beiden Duplexer in einem weiteren Parallelarm eine weitere Induktivität in Serie zu einem weiteren Parallelresonator geschaltet. Der Induktivitätswert dieser weiteren Induktivität ist so bemessen, dass sich ein weiterer Dämpfungspol ergibt, der zu einer erhöhten Dämpfung bei einer weiteren Systemfrequenz führt. Auf diese Weise ist es möglich, im Übertragungsverhalten des Duplexers eine Systemfrequenz auszublenden, die vom Mobiltelefon genutzt wird. Solche herauszufilternde Systemfrequenzen können einem Tx- oder Rx-Band eines beliebigen anderen Kommunikations- oder Navigationsbandes wie GSM, WCDMA, GPS GLONASS, Galileo, Bluetooth, W-Lan, WiFi, oder oder IoT (Internet of Things) und/oder einer DBT-Frequenz zugeordnet sein. Prinzipiell ist es auf diese Weise möglich, beliebige weitere Pole zu erzeugen, beziehungsweise die weiteren Pole an beliebige Frequenzen zu verschieben, um den Duplexer vor störenden Einflüssen bei diesen Systemfrequenzen zu schützen. Üblicherweise aber nicht generell ist die Anzahl der Pole furch die Anzahl der Quer- bz. Parallelzweige im Filter begrenzt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer Duplexer an eine Antenne beziehungsweise an einen Antennenanschluss gekoppelt, an den zumindest ein weiterer Sendezweig mit einem weiteren Sendefilter oder ein weiterer Empfangszweig mit einem weiteren Empfangsfilter oder ein zweiter Duplexer angekoppelt ist. Zwischen der Antennen und dem weiteren Sendezweig oder zwischen der Antenne und dem weiteren Empfangszweig ist zumindest ein Phasenschieber angeordnet, der am Eingang des ersten Duplexers die Impedanz für Frequenzen des jeweils anderen Sendezweigs und/oder des anderen Empfangszweigs des zweiten Duplexers nach unendlich dreht, oder der im weiteren Empfangszweig die Impedanz für Frequenzen des Sendefilters des Duplexers nach unendlich dreht. Die gesamte Anordnung mit dem ersten Duplexer und dem weiteren Zweig ist zum Betrieb in einem Carrier Aggregation Mode ausgebildet. Dieser ermöglicht zur gleichen Zeit Sende- und Empfangsbetrieb über den Sende- und Empfangspfad des Duplexers und darüber hinaus Empfangsbetrieb über das weitere Empfangsfilter oder Empfangs- oder Sendebetrieb über das Empfangsfilter oder das Sendefilter des zweiten Duplexers. Über den Phasenschieber ist garantiert, dass keine störenden Sendefrequenzen in das Empfangspfad eines an dem gleichen Antennenanschluss angekoppelten Empfangsfilters oder des Empfangsteilfilters eines Duplexers gelangen können. Damit wird eine Multiplex-Funktion auch beieinander nahe benachbarten Frequenzen der zu trennenden Zweige ermöglicht. Ferner wird eine hohe Reflektivität generiert, so dass beide Filter hinsichtlich ihrer Einfügedämpfung optimal ausgestaltet werden können.
  • In einer Ausführungsform ist ein erster und ein zweiter Duplexer an die gemeinsame Antenne gekoppelt. Der erste Duplexer ist für das LTE-Band 5 ausgelegt, während der zweite Duplexer für das LTE-Band 17 ausgelegt ist. Als Phasenschieber kann in dieser Ausführung eine Induktivität dienen, die parallel zum Antennenanschluss und damit parallel zur Antenne gegen Masse geschaltet ist. In dieser Ausführung wird bereits mit diesem einzigen Element die Funktion eines Phasenschieber realisiert. Das Element wirkt dabei für die Signale beider Duplexer in der gewünschten Weise, dass es die Impedanzen von Frequenzen des jeweils anderen Duplexers nach unendlich dreht. Für andere Bandkombinationen im Carrier Aggregation Mode, bei denen zwei Duplexer mit einer gemeinsamen Antenne verbunden werden, können zusätzliche Elemente für die zumindest eine Phasenschieberschaltung erforderlich sein.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren sind rein schematisch ausgeführt und dienen nur zum besseren Verständnis, so dass auf die Darstellung unwichtiger oder selbstverständlicher Details verzichtet sein kann.
  • 1 zeigt einen für die Erfindung vorgeschlagenen Quadplexer mit zwei Duplexern, die mit einem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden sind.
  • 2 zeigt anhand verschiedener Graphen die Abhängigkeit der Verluste eines ersten Filters von der Reflektivität eines zweiten Filters sowie von der Reflektivität am Antennenanschluss.
  • 3 zeigt für einen aus dem Stand der Technik bekannten Duplexer den Verlauf der Reflektivität über der Frequenz in zusätzlicher Abhängigkeit von dem Gütefaktor einer nahe dem Antennenanschluss angekoppelten Induktivität.
  • 4 zeigt eine erfindungsgemäße Duplexerschaltung.
  • 5 zeigt das Passband von Sende- und Empfangsfilter eines erfindungsgemäßen Duplexers.
  • 6 zeigt das Übertragungsverhalten des erfindungsgemäßen Duplexers im Vergleich zu einem bekannten Duplexer.
  • 7 zeigt ähnlich wie 3 den Verlauf der Reflektivität über die Frequenz, aufgetragen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Gütefaktoren eines erfindungsgemäßen Duplexers.
  • 8 zeigt einen erfindungsgemäßen Duplexer mit einem zusätzlichen Dämpfungspol.
  • 9 und 10 zeigen das Übertragungsverhalten des in 8 dargestellten erfindungsgemäßen Duplexers.
  • 11 zeigt dessen Reflektivität über die Frequenz.
  • 12 zeigt eine Duplexerschaltung mit einem erfindungsgemäßen Phasenschieber für eine spezielle Bandkombination.
  • 13 und 14 zeigen die Isolation zweier erfindungsgemäßer, zu einem Quadplexer zusammengekoppelter Duplexer.
  • 15A bis 15C zeigen Tabellen mit vorgeschlagenen Bandkombinationen für einen Betrieb im Carrier Aggregation Mode nach 3GPP.
  • 1 zeigt eine Quadplexerschaltung, in der ein erster Duplexer DPX1 und ein zweiter Duplexer DPX2 mit einem gemeinsamen Antennenanschluss AT verbunden sind. Im ersten gemischten Sende- und Empfangspfad TRP1 und dem ersten Duplexer DPX1 ist eine erste Phasenschieberschaltung PS1 angeordnet, während eine zweite Phasenschieberschaltung PS2 im zweiten gemischten Sende- und Empfangspfad TRP2 zwischen dem Antennenanschluss AT und dem zweiten Duplexer DPX2 angeordnet ist. Die Phasenschieberschaltungen PS bewirken, dass die Eingangsimpedanzen ZI in einem gemischten Sende- und Empfangspfad TRP für Signale des jeweils anderen Duplexers hoch sind, was dadurch bewirkt wird, dass die Impedanz des jeweiligen anderen Signals nach unendlich gedreht wird. Dementsprechend ist die Eingangsimpedanz ZI1 im ersten gemischten Sende- und Empfangspfad TRP1 hoch für Signale des zweiten Duplexers DPX2. Entsprechend ist die Eingangsimpedanz ZI2 im zweiten gemischten Sende- und Empfangspfad TRP2 für Signale des ersten Duplexers DPX1 hoch. Die Phasenschieber werden so eingestellt, dass z.B. der Phasenschieber PS1 die Impedanz von Signalen des zweiten Duplexers DPX2 derart verdreht, dass der erste Duplexer DPX1 möglichst wenig belastet wird, die Signale des zweiten Duplexers also mögichst gut reflektiert werden. Entsprechendes gilt für den zweiten Phasenschieber PS2 mit vertauschten Zuordnungen.
  • Mit solch einer Quadplexerschaltung gelingt es, Duplexer mit nahe beieinander liegenden Frequenzbändern sauber gegeneinander zu isolieren, um einen ungestörten Quadplexerbetrieb zu ermöglichen. Selbstverständlich unterstützt der Quadplexer auch einen Triplexerbetrieb, wenn über den ersten Duplexer DPX1 Vollduplexbetrieb läuft, während der zweite Duplexer DPX2 nur als Sendefilter oder nur als Empfangsfilter genutzt wird. Ein solcher Triplexerbetrieb entspricht dem Carrier Aggregation Mode, für den mit der vorgeschlagenen Architektur keine separaten Sende- oder Empfangsfilter für das einzelne dazugekoppelte Band erforderlich sind. Erfindungsgemäß nutzt die Quadplexerschaltung vielmehr den zweiten Duplexer als Filter im CA Mode für das zuätzliche Band.
  • Auch wenn ein Quadplexer wie in 1 dargestellt eine gute Isolation der beiden von den Duplexern genutzten Frequenzenbänder gegeneinander ermöglicht, so ist der Quadplexer insbesondere im Triplexer- oder Quadplexerbetrieb aufgrund von hohen Reflexionen anfällig für elektrische Verluste. 2 zeigt in anschaulicher Weise, wie die Verluste mit abnehmender, das heißt schlechter werdender Reflektivität ansteigen. Dargestellt sind dabei nur die zusätzlichen Verluste, die durch die Reflektivität am Antennenanschluss erzeugt werden. Die verschiedenen Graphen sind für verschiedene Szenarien mit unterschiedlichem S22 Wert bestimmt. Ist S22 minimal (also perfekte Anpassung, siehe oberste Kurve), dann ist die zusätzliche Einfügedämpfung rein auf die begrenze Reflektivität des “anderen” Duplexers zurückzuführen. Jede Fehlanpassung an der Antenne verschlechtert dieses Verhalten nur. Die unterschiedlichen Graphen zeigen, dass die Kurve zwar mit einer optimalen Anpassung noch etwas verflacht werden kann, aber dennoch die Verluste stark ansteigen, wenn die Reflektivität weiter absinkt.
  • Es zeigt sich, dass mit einer Reflektivität von beispielsweise 0,8 und schlechter bereits hohe Verluste im Bereich von ca. 0,45 dB entstehen, die bei einer Reflektivität von 0,6 und weniger bereits zu mehr als 1 dB Verschlechterung führen. Die Situation wird weiter noch dadurch verschlechtert, wenn die Antenne von Haus aus einen schlechten Reflektionskoeeffizienten aufweist.
  • 3 zeigt die über die Frequenz aufgetragene Reflektivität eines an sich bekannten Duplexers, der in einem ersten Parallelzweig mit einer Induktivität gegen Masse in Serie geschaltet ist. Die verschiedenen Kurven sind Induktivitäten mit unterschiedlichen Gütefaktoren Q zugeordnet. Die Streuung der Kurven zeigt, dass ein schlechter Gütefaktor dieser Induktivität die Reflektivität zusätzlich verschlechtern kann.
  • Doch selbst mit einem hochgütigem Element mit einer Güte von beispielsweise Q = 300 wird bei einem bekannten Duplexer dennoch eine unzulässig hohe Reflektivität und in der Folge unzulässig hohe Verluste bei bestimmten Frequenzen erzeugt (siehe auch 2).
  • Ein erfindungsgemäßer Duplexer, der das Problem der zu hohen Reflektivität am Antennenanschluss wesentlich reduziert, ist in 4 dargestellt. Wie üblich ist ein Sendezweig TX und ein Empfangszweig RX mit dem gemeinsamen Antennenanschluss AT verbunden. Sowohl im Sende- als auch im Empfangszweig ist je ein Filter als Ladder Type Verschaltung von Resonatoren ausgebildet. So umfasst der Sendezweig eine Reihe von seriellen Resonatoren TRSX, zu denen in Parallelzweigen Parallelresonatoren TRPX gegen Masse geschaltet sind. In der Figur sind drei Serienresonatoren TRS1 bis TRS3 und drei Parallelarme mit Parallelresonatoren TRP1 bis TRP3 dargestellt. In Serie zum dritten Parallelarm ist eine Parallelinduktivität PI1 gegen Masse geschaltet. Das Empfangsfilter im RX-Zweig RX weist hier eine ähnliche Ladder Type Struktur mit der gleichen Anzahl von seriellen und parallelen Resonatoren RRS und RRP auf, die sich vom Sendefilter lediglich in ihren Resonanzfrequenzen unterscheiden.
  • Zwischen jedem der beiden Filter und dem Antennenanschluss AT ist eine Phasenschieberschaltung PS1, PS2 vorgesehen, die für die TX-/RX-Isolation innerhalb des Duplexers verantwortlich ist. Jede Phasenschieberschaltung umfasst zumindest ein Element, ausgewählt aus Induktivität oder Kapazität, welches parallel oder in Serie zum jeweiligen Zweig geschaltet sein kann. Phasenschieberschaltungen können auch L-, T- und Π-Schaltungen umfassen. Möglich ist es auch, die beiden Phasenschieberschaltungen in den beiden Zweigen mithilfe einer einzigen Phasenschieberschaltung zu realisieren.
  • In 5 zeigen die dicker gezeichneten Kurven K1 die Passbänder des in 4 dargestellten Duplexers für das Sendeband und das Empfangsband, wobei die zweiten Kurven K2 jeweils das gleiche Filter beziehungsweise die gleichen Duplexer ohne Parallelinduktivität zeigt. Aus der Figur geht hervor, dass die zusätzliche Parallelinduktivität Bandbreite und Flanken der Passbänder nahezu unverändert lässt.
  • Was sich mit der zusätzlichen Induktivität jedoch verbessert, ist die TX-/RX-Isolation im Passband des RX-Filters, die in 6 dargestellt ist. Für das gewählte Ausführungsbeispiel wird eine um 20 dB verbesserte Isolation erzielt. Demgegen- über ist die minimale Verschlechterung im Passband des TX-Filters vernachlässigbar und somit der positive Effekt der Erfindung augenscheinlich.
  • 7 zeigt, dass praktisch kein Einfluss des Q-Faktors der eingesetzten zusätzlichen nduktivität PI1 auf die Reflektivität des in 4 dargestellten Duplexers am Antennenanschluss sichtbar ist. In der 7 ist der Verlauf der Reflektivität für verschieden Q-Werte (von Q = 50 bis 300) der Induktivität übereinander dargestellt. Die Kurven lassen sich praktisch nicht unterscheiden. Der Vergleich mit der entsprechenden Darstellung in 3 für einen bekannten Duplexer zeigt die erheblich verbesserte Reflektivität des erfindungsgemäßen Duplexers. Insbesondere nahe dem Passband, knapp unterhalb und knapp oberhalb desselben ist die Reflektion um zumindest 0,1 verbessert, was nach 2 eine Reduktion der Einfügeverluste von 0,3 bis 0,5 dB bedeutet.
  • Die erfindungsgemäße Idee, die Parallelinduktivität möglichst weit vom Antennenanschluss entfernt anzurdnen, kann auf mehrere Induktivitäten ausgeweitet werden, die mit anderen Parallelarmen in Serie geschaltet sind. Auch hier gilt, dass die weiteren Induktivitäten maximal vom Antennenanschluss entfernt sind und auf jeden Fall der erste Parallelarm frei von einer zusätzlichen Induktivität bleibt. Mit diesen weiteren Induktivitäten können zusätzliche Dämpfungsmaxima an kritischen Frequenzen geschaffen werden, um bestimmte Systemfrequenzen herauszufiltern.
  • Der in 8 dargestellte Duplexer kann beispielsweise für Band 17 ausgelegt sein. Mit der zusätzlichen Induktivität kann dabei eine erhöhte Dämpfung, also ein Dämpfungsmaxima bei den Frequenzen von Band 5 erzeugt werden, um für einen möglichen Carrier Aggregation Mode die TX-/RX-Isolation zwischen den Duplexern zu erhöhen. Ein weiteres Dämpfungsmaxima kann bei ca. 2,4 GHz erzeugt werden, um WLAN Frequenzen zu dämpfen. Auf diese Weise werden die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Duplexers weiter für dessen Verwendung in einem Quadplexer und hier insbesondere für die Verwendung im Carrier-Aggregation-Mode für Band 5/Band 17-verbessert.
  • 9 zeigt das Übertragungsverhalten des in 8 dargestellten und für Band 17 ausgelegten Duplexers im Bereich der Passbänder und den unmittelbar benachbarten Bereichen, insbesondere in dieser Ausführungsform einen bei Mittenferequenz von Band 5 erzeugten Notch.
  • 10 zeigt die Isolation des Duplexers im Bereich der WLAN Frequenz bei ca. 2500 MHz, die durch das erzeugte zusätzliche Dämpfungsmaxima verbessert ist. In allen Fällen ist die Rx/Tx Isolation ISO wesentlich verbessert.
  • 11 zeigt die über die Frequenz aufgetragene Reflektivität des in 8 dargestellten und für Band 17 ausgelegten Duplexers mit den zwei Parallelinduktivitäten. Es sind verschiedene Kurven aufgetragen, bei denen die Güten der eingesetzten Induktivität von 50 bis 300 variiert. Auch hier zeigt sich, dass trotz der zweiten Induktivität die Reflektivität insbesondere nahe des Passbandes nur unwesentlich verändert ist und gegenüber einem bekannten Duplexer stark verbessert ist. Es zeigt sich zwar eine Abhängigkeit vom Gütefaktor der verwendeten Induktivitäten, die jedoch sehr gering ausgeprägt ist. Die Graphen für Duplexer, in denen Induktivitäten mit unterschiedlichen Güten verwendet wurden, zeigen eine große Ähnlichkeit und unterscheiden sich in den Beträgen nur minimal.
  • 12 zeigt eine vereinfachte Schaltung eines Band 5/Band 17 Quadplexers mit erfindungsgemäßen Duplexern. Für die spezielle Bandkombination und die erfindungsgemäßen Duplexer können die Phasenschieberschaltungen durch eine einzige Parallelinduktivität PI realisiert werden, die parallel zum Antennenanschluss AT gegen Masse geschalten ist. Jeder der beiden einzelnen Duplexer DPX1, DPX2 ist dabei so optimiert, dass er eine möglichst gute Reflektivität bei gleichzeitig hoher Isolation des TX-Signals gegenüber dem im CA-Mode angekoppelten weiteren RX-Zweig aufweist. Im Quadplexer von 12 sind die Phasen der beiden Duplexer in geeigneter Weise gegeneinander optimiert, was zusätzlich zum Erfolg des einzigen Phasenschieberelements, also der Parallelinduktivität PI beiträgt. Zusätzlich zu der Einsparung an Elementen wird auf diese Weise auch der Verlust an Einfügedämpfung so klein wie möglich gehalten.
  • Die 13 und 14 zeigen die verbesserte Isolation, die mit einem aus erfindungsgemäßen Duplexern zusammengefügten Quadplexer gegenüber einem Quadplexer aus bekannten Duplexern erzielt werden kann.
  • In 13 ist die Isolation für einen Quadplexer dargestellt, der aus bereits existierenden Duplexern für Band 5 und Band 17 zusammengesetzt wurde. Keiner der beiden Duplexer wurde im Hinblick auf Carrier Band Aggregation hin entwickelt, so dass diese Duplexer bzw. der daraus hergestellte Quadplexer die bereits eingangs beschriebenen Probleme aufweisen. So ist z.B. im RX-Band der beiden Duplexer die Isolation wesentlich schlechter als im TX-Band
  • In 14 sind die Duplexer für Band 5 und Band 17 erfindungsgemäß ausgebildet und sind nun für einen Einsatz für Carrier Band Aggregation Betrieb tauglich. Beim erfindungsgemäßen Quadplexer gemäß 14 zeigt sich eine wesentlich verbesserte Isolation im jeweiligen Bereich der RX-Frequenzen beider Duplexer. In beiden Bändern beträgt die Isolation nun mehr als 60 dB und ist somit um 20 dB und mehr verbessert.
  • Durch Vergleich der 13 und 14 kann somit gezeigt werden, dass durch den jeweils zweiten Duplexer in einem Quadplexerbetrieb oder in einem Carrier Aggregation Mode keine ersichtliche Verschlechterung im RX-Bereich mehr auftritt, wie sie noch gemäß 13 bei bekannten Quadplexern beziehungsweise bei Quadplexern, die aus bekannten Duplexern hergestellt wurden, beobachtet wird.
  • Die Erfindung wurde nur anhand weniger Ausführungsbeispiele beschrieben und ist daher nicht auf diese beschränkt. Erfindungsgemäße Duplexer können auch für andere LTE-Bänder optimiert werden, und geeignete Duplexer können zu Quadplexern verschaltet werden. Dabei werden auch die beispielsweise in 15A angeführten und von der 3 GPP im aktuellen Release vorgeschlagenen Bandkombinationen für Carrier Aggregation Mode im Bereich FDD Rx unterstützt. 15B zeigt die von der 3 GPP (TS36.101) vorgeschlagenen entsprechenden Bandkombinationen für Interband Carrieraggregation für Tx FDD Bänder. 15C zeigt die vorgeschlagenen entsprechenden Bandkombinationen für Interband Carrieraggregation für Tx TDD Bänder.
  • Für die in 15A enthaltenen CA Moden, die drei verschiedene Bänder kombinieren gilt, dass dabei jeweils nur zwei Bänder einander so eng benachbart sind, dass ein aus erfindungsgemäßen Duplexern aufgebauter Quadplexer zumn Einsatz kommen muss. Die Frequenzlage des dritten Bandes ist ausreichend weit von der der beiden anderen Bänder entfernt, so dass zu deren Trennung ein einfacher Diplexer ausreichend ist, der dem Quadplexer vorgeschaltet werden kann.
  • Durch die wesentlich verbesserte Isolation erfindungsgemäßer Duplexer wird auch im Carrier Aggegation Mode, bei dem zwei Duplexer aggegiert sind und gleichzeitig am selben Antennenanschluss betrieben werden, keine weitere Verschlechterung im Passband und insbesondere im jeweiligen RX-Band der Duplexer beobachtet.
  • Ein erfindungsgemäßer Duplexer kann natürlich auch ausschließlich im reinen Duplexbetrieb oder alternativ im Duplex- oder Quadplexbetrieb betrieben werden.
  • Begriffs- und Bezugszeichenliste
    • DPX1, DPX2
      Duplexer, erster uned zweiter
      AT
      Antennenanschluss
      TX
      Sendepfad
      RX
      Empfangspfad
      TRS1
      Serienresonatoren im Sendepfad
      RRS1
      Serienresonatoren im Empfangspfad
      RRP
      Parallelresonator im Sendepfad
      TRP
      Parallelresonator im Empfangspfad
      PI
      Induktivität, verschaltet Parallelpfad gegen Masse
      PS1, PS2
      Phasenschieberschaltung
      TRP1, TRP2
      Gemischte Sende-/Empfangspfade
      ZI1
      Eingangsimpedanz in TRP1
      ZI2
      Eingangsimpedanz in TRP2
      IL
      Einfügedämpfung
      REF
      Reflektivität (Reflexionskoeffizient)
      K1
      Optimale Kurve in 2
      FR
      Frequenz
      ISO
      Isolation
      LB
      LowBand (< 1GHz)
      MB
      MidBand (1GHz < MB < 2,2GHz)
      HB
      HighBand (2,2GHz < HB < 3GHz)
      UB
      UltrahighBand (3GHz < UB)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Standard 3 GPP TS 36.101 [0001]

Claims (9)

  1. Duplexer – mit einem Antennenanschluss – mit zwei Teilpfaden, umfassend einen Sendepfad und einen Empfangspfad, die beide an den Antennenanschluss angeschlossen sind – wobei der Sendepfad seriell verschaltete Serienresonatoren und parallel dazu n gegen Masse verschaltete Parallelpfade, in denen jeweils ein Parallelresonator oder eine Kaskade von seriell verschalteten Parallelresonatoren angeordnet ist, umfasst, wobei n eine ganze Zahl ist mit 0 < n < 8 – wobei zumindest einer der n Parallelresonatoren im Sendepfad in Serie mit einer Induktivität gegen Masse geschaltet ist, – wobei der Parallelresonator in dem Parallelpfad, der dem Antennenanschluss am nächsten gelegen ist, direkt gegen Masse geschaltet ist und in dem entsprechenden Parallelpfad keine Induktivität angeordnet ist.
  2. Duplexer nach Anspruch 1, bei dem die Induktivität in demjenigen Parallelpfad des Sendeteilpfads angeordnet ist, der in der Verschaltung vom Antennenanschluss am weitesten entfernt ist.
  3. Duplexer nach Anspruch 1 oder 2, der mit einem zweiten gleichartigen Duplexer zu einem Quadplexer verbunden ist – bei dem der erste Duplexer für ein erstes Sendeband und ein erstes Empfangsband ausgelegt ist, – bei dem der zweite Duplexer, der für ein zweites Sendeband und ein zweites Empfangsband ausgelegt ist, die von den Bändern des ersten Duplexers verschieden sind, an den Antennenanschluss angeschlossen ist, – bei dem zwischen Antennenanschluss und erstem Duplexer sowie zwischen Antennenanschluss und zweitem Duplexer je eine Phasenschieberschaltung verschaltet ist, die die Impedanz für die Frequenzen in den Bändern des jeweils anderen Duplexers nach Unendlich dreht, wobei auch für den zweiten Duplexer gilt: – der Sendepfad umfasst seriell verschaltete Serienresonatoren und parallel dazu gegen Masse verschaltete Parallelpfade, in denen jeweils ein Parallelresonator oder eine Kakade seriell verschalteter Parallelresonatoren angeordnet ist, – zumindest einer der Parallelpfade im Sendepfad ist in Serie mit einer Induktivität gegen Masse geschaltet, – in dem Parallelpfad, der dem Antennenanschluss am nächsten gelegen ist, ist der zumindest eine Parallelresonator direkt gegen Masse geschaltet und es ist in dem entsprechenden Parallelpfad keine Induktivität angeordnet.
  4. Duplexer nach einem der Ansprüche 1–3, bei dem in einem der Duplexer eine weitere Induktivität in Serie zu einem weiteren Parallelresonator geschaltet ist, bei dem die weitere Induktivität so bemessen ist, dass dadurch in der Übertragungskurve eine erhöhte Dämpfung bei einer weiteren Systemfrequenz bewirkt ist, wobei die weitere Systemfrequenz ausgewählt ist aus WLAN, WiFi, GPS, DBT oder aus einem Tx- oder Rx-Band eines beliebigen anderen Kommunikations- oder Navigationsband wie GLONASS, Galileo, Bluetooth oder GSM, WCDMA oder IoT (Internet of Things).
  5. Duplexer nach einem der Ansprüche 1–4, der an eine Antenne gekoppelt ist, an die zumindest ein weiterer Sendezweig mit einem weiteren Sendefilter oder ein weiterer Empfangszweig mit einem weiteren Empfangsfilter oder ein zweiter Duplexer angekoppelt ist, bei dem zumindet ein Phasenschieber zwischen der Antenne und dem Duplexer und/oder zwischen der Antenne und dem weiteren Zweig oder dem weiteren Duplexer angeordnet ist, der an einem Duplexereingang die Impedanz für Frequenzen des jeweils anderen Empfangs- oder Sendezweigs oder Duplexers nach Unendlich dreht, wobei die Gesamtanordnung zum Betrieb in einem Carrier Aggregation Mode ausgebildet ist, der zur gleichen Zeit Sende- und Empfangsbetrieb über den Sendepfad und Empfangspfad des Duplexers und Empfangsbetrieb über das weitere Empfangsfilter, oder Sendebetrieb über das weitere Sendefilter, oder zumindest eine Betriebsweise aus Empfangsbetrieb und Sendebetrieb über das Empfangsfilter und/oder das Sendefilter des zweiten Duplexers ermöglicht.
  6. Duplexer nach Anspruch 5, mit einem ersten und einem zweiten Duplexer, die an die gemeinsame Antenne gekoppelt und zu einem Quadplexer kombiniert sind, wobei der erste Duplexer für Band 5 ausgelegt ist, während der zweite Duplexer für Band 17 ausgelegt ist, bei dem als Phasenschieber eine Induktivität in einem Parallelzweig angeordnet ist, der parallel zum Antennenanschluss gegen Masse geschaltet ist.
  7. Duplexer nach Anspruch 5, mit einem ersten und einem zweiten Duplexer, die an die gemeinsame Antenne gekoppelt sind, wobei der erste Duplexer für Band X ausgelegt ist, während er zweite Duplexer für Band Y ausgelegt ist, wobei die Mittenfrequenz fC1 im Empfangsband von Band X mit der Mittenfrequenz fC2 im Empfangsband von Band Y über den Zusammenhang fC1 ≤ 1,45 fC2 verknüpft ist.
  8. Duplexer nach Anspruch 7, wobei die Mittenfrequenz fC1 im Empfangsband von Band X mit der Mittenfrequenz fC2 im Empfangsband von Band Y über den Zusammenhang fC1 ≤ 1,3 fC2 verknüpft ist.
  9. Duplexer nach Anspruch 7, wobei die Mittenfrequenz fC1 im Empfangsband von Band X mit der Mittenfrequenz fC2 im Empfangsband von Band Y über den Zusammenhang fC1 ≤ 1,2 fC2 verknüpft ist.
DE102014110905.8A 2014-07-31 2014-07-31 Duplexer mit verbesserter Reflektivität Withdrawn DE102014110905A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014110905.8A DE102014110905A1 (de) 2014-07-31 2014-07-31 Duplexer mit verbesserter Reflektivität
US15/315,365 US10270582B2 (en) 2014-07-31 2015-06-15 Duplexer having improved reflectivity
PCT/EP2015/063339 WO2016015914A1 (de) 2014-07-31 2015-06-15 Duplexer mit verbesserter reflektivität
CN201580046684.1A CN106797209B (zh) 2014-07-31 2015-06-15 具有改善的反射率的双工器
EP15731001.2A EP3175553A1 (de) 2014-07-31 2015-06-15 Duplexer mit verbesserter reflektivität
JP2016570336A JP6492109B2 (ja) 2014-07-31 2015-06-15 改善された反射率を有するデュプレクサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014110905.8A DE102014110905A1 (de) 2014-07-31 2014-07-31 Duplexer mit verbesserter Reflektivität

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014110905A1 true DE102014110905A1 (de) 2016-02-04

Family

ID=53483791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014110905.8A Withdrawn DE102014110905A1 (de) 2014-07-31 2014-07-31 Duplexer mit verbesserter Reflektivität

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10270582B2 (de)
EP (1) EP3175553A1 (de)
JP (1) JP6492109B2 (de)
CN (1) CN106797209B (de)
DE (1) DE102014110905A1 (de)
WO (1) WO2016015914A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016114663A1 (de) * 2016-08-08 2018-02-08 Snaptrack, Inc. Multiplexer
DE102018106030A1 (de) * 2018-03-15 2019-09-19 RF360 Europe GmbH HF-Filter mit minimierter bandinterner Welligkeit
DE102018112839A1 (de) * 2018-05-29 2019-12-05 RF360 Europe GmbH Hochfrequenzfilter

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10469316B2 (en) 2015-12-04 2019-11-05 Skyworks Solutions, Inc. Reconfigurable multiplexer
CN106301462B (zh) * 2016-08-02 2017-08-25 广东欧珀移动通信有限公司 射频控制电路及移动终端
CN109792240B (zh) * 2016-09-30 2023-03-10 株式会社村田制作所 高频前端电路以及通信装置
US10367475B2 (en) 2016-10-28 2019-07-30 Skyworks Solutions, Inc. Acoustic wave filter including surface acoustic wave resonators and bulk acoustic wave resonator
DE102016122000A1 (de) * 2016-11-16 2018-05-17 Snaptrack, Inc. Multiplexer mit verbesserter Isolation, Modul umfassend einen Multiplexer und ein Verfahren zum Entwerfen einer Multiplexer-Topologie
CN209823720U (zh) * 2016-12-28 2019-12-20 株式会社村田制作所 多工器
CN107493114A (zh) * 2017-07-25 2017-12-19 广东欧珀移动通信有限公司 射频电路、天线装置及电子设备
CN107508606B (zh) * 2017-07-25 2021-01-26 Oppo广东移动通信有限公司 射频电路、天线装置及电子设备
CN107332573B (zh) * 2017-07-25 2021-04-13 Oppo广东移动通信有限公司 一种射频电路、天线装置及电子设备
DE102017118932A1 (de) 2017-08-18 2019-02-21 RF360 Europe GmbH Quadplexer und Quadplexer-Bauelement
DE102018102014A1 (de) * 2018-01-30 2019-08-01 RF360 Europe GmbH Filterschaltung mit verbesserter Isolation und dieselbe enthaltendes Frontendmodul
US10778290B2 (en) * 2018-02-06 2020-09-15 Skyworks Solutions, Inc. Radio-frequency front-end systems
SG10201902753RA (en) 2018-04-12 2019-11-28 Skyworks Solutions Inc Filter Including Two Types Of Acoustic Wave Resonators
US10826543B2 (en) 2018-07-27 2020-11-03 Qualcomm Incorporated Filter circuit configuration for carrier aggregation
CN110071703B (zh) * 2019-02-19 2023-02-17 天津大学 一种双工器
CN111817688B (zh) * 2020-09-14 2020-12-04 成都频岢微电子有限公司 一种高隔离度声表面波双工器及实现高隔离度的方法
US11265038B1 (en) * 2020-12-09 2022-03-01 Apple Inc. Wideband balanced duplexer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080042778A1 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Tiberiu Jamneala General matching network for acoustic wave filters and acoustic resonators
DE102010055669A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Epcos Ag Reaktanzfilter mit Unterdrückung im Sperrbereich und Duplexerbauelement

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4979897B2 (ja) * 2005-05-25 2012-07-18 太陽誘電株式会社 弾性波フィルタおよび弾性波分波器
JP4585431B2 (ja) * 2005-11-15 2010-11-24 富士通メディアデバイス株式会社 分波器
KR100691134B1 (ko) * 2006-01-26 2007-03-12 엘지이노텍 주식회사 쿼드플렉서
US20070173210A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Lg Innotek Co., Ltd Signal processing apparatus
DE102008045346B4 (de) * 2008-09-01 2018-06-07 Snaptrack Inc. Duplexer und Verfahren zum Erhöhen der Isolation zwischen zwei Filtern
DE102008052222B4 (de) * 2008-10-17 2019-01-10 Snaptrack, Inc. Antennen Duplexer mit hoher GPS-Unterdrückung
JP5237138B2 (ja) * 2009-01-27 2013-07-17 太陽誘電株式会社 フィルタ、デュープレクサ、通信モジュール
JP5354028B2 (ja) 2010-01-28 2013-11-27 株式会社村田製作所 弾性表面波フィルタ装置
US8768267B2 (en) * 2010-02-03 2014-07-01 Hollinworth Fund, L.L.C. Switchless band separation for transceivers
JP5653161B2 (ja) * 2010-10-18 2015-01-14 太陽誘電株式会社 分波器
DE102010055649B4 (de) * 2010-12-22 2015-07-16 Epcos Ag Duplexer und Verfahren zum Herstellen eines Duplexers
JP2013005000A (ja) * 2011-06-13 2013-01-07 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 弾性表面波装置
JP2013000500A (ja) 2011-06-21 2013-01-07 Yamaha Corp ゴルフクラブヘッド
US9356643B2 (en) * 2011-12-29 2016-05-31 Rf Micro Devices, Inc. RF duplexing device
US9319208B2 (en) * 2012-01-10 2016-04-19 Rf Micro Devices, Inc. RF duplexing device
WO2013155495A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Skyworks Solutions, Inc. Systems and methods for reducing filter insertion loss while maintaining out-of-band attenuation
US9312888B2 (en) * 2012-06-29 2016-04-12 Qualcomm Incorporated Antenna interface circuits for carrier aggregation on multiple antennas
EP2903159B1 (de) * 2012-09-25 2017-08-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Schallwellenfiltervorrichtung und duplexer
US9929850B2 (en) * 2013-04-17 2018-03-27 Snaptrack, Inc. Circuit arrangement
US9337991B2 (en) * 2013-04-19 2016-05-10 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Wireless communication unit, radio frequency module and method therefor
CN105531927B (zh) * 2013-09-17 2018-03-30 株式会社村田制作所 双工器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080042778A1 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Tiberiu Jamneala General matching network for acoustic wave filters and acoustic resonators
DE102010055669A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Epcos Ag Reaktanzfilter mit Unterdrückung im Sperrbereich und Duplexerbauelement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Standard 3 GPP TS 36.101

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016114663A1 (de) * 2016-08-08 2018-02-08 Snaptrack, Inc. Multiplexer
DE102018106030A1 (de) * 2018-03-15 2019-09-19 RF360 Europe GmbH HF-Filter mit minimierter bandinterner Welligkeit
DE102018112839A1 (de) * 2018-05-29 2019-12-05 RF360 Europe GmbH Hochfrequenzfilter

Also Published As

Publication number Publication date
US10270582B2 (en) 2019-04-23
CN106797209A (zh) 2017-05-31
CN106797209B (zh) 2019-12-31
US20170201369A1 (en) 2017-07-13
EP3175553A1 (de) 2017-06-07
JP6492109B2 (ja) 2019-03-27
JP2017522782A (ja) 2017-08-10
WO2016015914A1 (de) 2016-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014110905A1 (de) Duplexer mit verbesserter Reflektivität
DE102015122185B4 (de) Multiplexervorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Filtereinrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden sind
DE112017005456B4 (de) Akustisches wellenfilter mit zwei arten von akustischen wellenresonatoren
DE102016103457B4 (de) Akustische Filtervorrichtung mit kombiniertem Durchlassband
DE102016103449B4 (de) Multiplexer-Vorrichtung mit hybridem LC/akustischem Filter
DE112015004609B4 (de) Abzweigungsvorrichtung
DE112014006010B4 (de) Hochfrequenzfilter
DE102014102641B4 (de) Integriertes Empfangsfilter mit angepasstem Symmetrierglied
DE112011105649T5 (de) Eingangsschaltung für Bandaggregationsbetriebsarten
DE112011105817B4 (de) Mehrantennen-Kommunikationseinrichung mit verbesserter Abstimmbarkeit
DE102015220448A1 (de) System und Verfahren für ein Hochfrequenzfilter
DE102014102699A1 (de) Front-end Schaltung
DE102010046677A1 (de) Schaltungsanordnung
DE102013111521A1 (de) Geschaltete duplexer-vorstufe
EP2891244A1 (de) Multiplexer mit verringerten intermodulationsprodukten
DE102014102701B3 (de) Frontendschaltung mit einem abstimmbaren Filter
DE102016102073A1 (de) Frontend-Modul für Carrier-Aggregation-Betrieb
DE102006029984A1 (de) Hochfrequenzschaltungseinrichtung und Kommunikationsvorrichtung mit einer solchen Einrichtung
DE102017115705A1 (de) Multiplexierer, Hochfrequenz-Frontend-Kreis, Kommunikationsvorrichtung und Konstruktionsverfahren für einen Multiplexierer
DE102017125334A1 (de) Geschaltete Multiplexervorrichtung, die wahlweise mehrere Filterschaltungen mit einem gemeinsamen Knoten für Trägeraggregation verbindet
DE112014006059B4 (de) Abzweigvorrichtung
WO2007048376A1 (de) Saw filter mit breitbandiger bandsperre
DE102016114663A1 (de) Multiplexer
DE102016124244B4 (de) Abzweigfilter
EP3292634B1 (de) Hf-schaltung und hf-modul

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SNAPTRACK, INC., SAN DIEGO, US

Free format text: FORMER OWNER: EPCOS AG, 81669 MUENCHEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BARDEHLE PAGENBERG PARTNERSCHAFT MBB PATENTANW, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee