DE102015122185A1

DE102015122185A1 - Multiplexervorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Filtereinrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden sind

Info

Publication number: DE102015122185A1
Application number: DE102015122185.3A
Authority: DE
Inventors: Paul Bradley; Andriy Yatsenko; Martin Handtmann
Original assignee: Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2035-12-19
Also published as: DE102015122185B4; US9391666B1; US20160182119A1

Abstract

Eine Multiplexervorrichtung umfasst mindestens eine erste Filtereinrichtung, die mindestens ein erstes Bandpassfilter aufweist, das über mindestens eine Serieninduktivität, respektive, mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist und nur eines oder nicht-überlappende Durchlassbänder aufweist, und mindestens eine zweite Filtereinrichtung, von denen jede mindestens ein zweites Bandpassfilter mit einer Gesamtheit von mindestens zwei zweiten Bandpassfiltern, die mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sind und nicht-überlappende Durchlassbänder, respektive, aufweisen. Eine über eine kombiniere Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz der mindestens einen ersten Filtereinrichtung ist in den Durchlassbändern der mindestens zwei zweiten Bandpassfilter, von dem gemeinsamen Anschluss aus gesehen, induktiv. Eine kombinierte Eingangsimpedanz der mindestens einen zweiten Filtereinrichtung ist in einem Durchlassband von dem mindestens einen Bandpassfilter in der mindestens einen ersten Filtereinrichtung, von dem gemeinsamen Anschluss aus gesehen, im Wesentlichen kapazitiv.

Description

HINTERGRUND
Geräte, die in Mobilkommunikationssystemen betrieben werden, wie etwa Mobiltelefone und andere drahtlose Geräte, sind dazu ausgelegt, über drahtlose Netzwerke zu kommunizieren. Häufig ist es erforderlich, verschiedene Signalpfade eines Mobilkommunikationsgeräts mit einem gemeinsamen Anschluss, wie etwa einem gemeinsamen Antennenanschluss, zu verbinden. Beispielsweise umfasst ein Mobilkommunikationsgerät einen Empfänger und einen Sender, die typischerweise über einen gemeinsamen Antennenschluss mit einer gemeinsamen Antenne verbunden sind, zum Senden und Empfangen von Daten und Steuerungssignalen über das drahtlose Netzwerk. Die Signalpfade und/oder die zugeordnete Signalpfadanschlüsse müssen voneinander isoliert sein. Daher enthalten die Signalpfade Filtereinrichtungen, die durch eines oder mehrere Bandpassfilter ausgebildet sind und die Durchlassbänder, entsprechend der Signalfrequenzbänder der jeweiligen Signalpfade, aufweisen. Ein Duplexer beispielsweise, der durch zwei Filtereinrichtungen ausgebildet sein kann, hat dann zwei Signalpfade (z.B. einen Empfangspfad von einer gemeinsamen Antenne zu einem Empfänger und einen Sendepfad von einem Sender zu der gemeinsamen Antenne) mit zwei entsprechenden Filtereinrichtungen, die jeweils ein Bandpassfilter sind. Folglich ist der Empfänger in der Lage, Signale über ein Durchlassband der Empfangsfrequenz zu empfangen, und der Sender ist in der Lage, Sendesignale durch ein anderes Frequenzband des Senders zu senden, wobei andere Frequenzen herausgefiltert werden. Allgemeiner kann ein Multiplexer mehrere Signalpfade aufweisen, die mit einem gemeinsamen Anschluss (zwei oder mehrere) mittels entsprechender Filtereinrichtungen, die jeweils durch einen oder mehrere Bandpassfilter ausgebildet sind, verbunden sind.
Das Sende- und das Empfangssignal können beispielsweise Radiofrequenz(RF)-Signale sein, die verschiedenen vorbestimmten drahtlosen Kommunikationsstandards entsprechen, wie etwa beispielsweise UMTS (universal mobile telecommunications system, auf deutsch etwa: universelles mobiles Telekommunikationssystem), GSM (global system for mobile communication, auf Deutsch etwa: globales System für Mobilkommunikation), WCDMA (wideband code division multiple access, auf Deutsch etwa: Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriff) und LTE (Long-Term Evolution, auf Deutsch etwa: Langzeit-Entwicklung). Die Kommunikationsstandards bestimmen gesonderte Bänder zum Senden und Empfangen von Signalen. Beispielsweise sind für LTE verschiedene 3GPP-Bänder zugewiesen, einschließlich der Bänder 1, 3 und 7, wobei das LTE-Band 1 ein Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,920 GHz bis 1.980 GHz und ein Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,110 GH7 bis 2,170 GHz bereitstellt, das LTE-Band 3 ein Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,710 GHz bis 1,785 GHz und ein Abwärtsstreckenfrequenzband von 1,805 GHz bis 1,880 GHz bereitstellt, und das LTE-Band 7 ein Aufwärtsstreckenfrequenzband von 2,500 GHz bis 2,70 GHz und ein Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,620 GHz bis 2,690 GHz bereitstellt. Demgemäß würde ein Duplexer, der beispielsweise unter Einhaltung eines 3GPP-Standards arbeitet, einen Filter, der ein Durchlassband mit den entsprechenden Aufwärtsstreckenfrequenzbändern aufweist, und einen Filter, der ein Durchlassband mit den entsprechenden Abwärtstreckenfrequenzbändern aufweist, enthalten. Des Weiteren erfordern einige neue Kommunikationsstandards, wie etwa LTE-A, zusätzliche Verbindungen von Sende- und Empfangssignalpfaden zu einem gemeinsamen Antennenanschluss, um beispielsweise eine Träger-Aggregation (carrier aggregation) bereitzustellen.
In RF-Kommunikationen erfordert die Verwendung einer gemeinsamen Antenne, dass die gemeinsame Antenne an entsprechende Anschlüsse der mehreren Signalpfade in deren entsprechenden Durchlassbändern angepasst wird, um die Signalübertragung zu optimieren. Dieses Erfordernis treibt den Bedarf für einen Anpassungsschaltkreis an dem gemeinsamen Antennenanschluss, der die verschiedenen Signalpfade und die entsprechenden Filter verbindet.
Für herkömmliche Duplexer gibt es zwei dominierende Anpassungstechniken: Viertelwellenlängenanpassung (quarter wavelength matching) und Abzweiginduktivitätsanpassung (shunt inductor matching). Gemäß der Technik der Viertelwellenlängenanpassung wird das Bandpassfilter, das ein Durchlassband aufweist, das hinsichtlich seiner Frequenz höher ist, mittels einer Viertelwellenlängenübertragungsleitung mit einem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden, und das Bandpassfilter, das ein Durchlassband aufweist, das in der Frequenz niedriger ist, wird mit dem gemeinsamen Antennenanschluss ohne eine Viertelwellenübertragungsleitung direkt verbunden. Dabei besitzt das Bandpassfilter mit der höheren Frequenz in dem Durchlassband des Bandpassfilters mit der niedrigeren Frequenz typischerweise eine niedrige Eingangsimpedanz, die mittels der Viertelwellenlängenübertragungsleitung in eine hohe Impedanz umgewandelt wird. Aufgrund der hohen Impedanz belastet das Bandpassfilter mit der höheren Frequenz im Wesentlichen nicht das Bandpassfilter mit der niedrigeren Frequenz in dem entsprechenden Durchlassband des Bandpassfilters mit der niedrigeren Frequenz. Weil das Bandpassfilter mit der niedrigeren Frequenz typischerweise bereits eine hohe Impedanz in dem Durchlassband des Bandpassfilters mit der höheren Frequenz besitzt, ist kein Anpassungselement erforderlich. Die Technik der Viertelwellenlängenanpassung erfordert typischerweise, dass die zwei Filter hinsichtlich ihrer Frequenz benachbart sind, so dass die oben beschriebenen Annahmen für die Eingangsimpedanz gültig sind.
Bei der Technik der Abzweiginduktivitätsanpassung wird an einem gemeinsamen Verbindungspunkt (gemeinsamer Anschluss oder gemeinsamer Antennenanschluss) der zwei Bandpassfilter, die entsprechende Durchlassbänder aufweisen, eine Abzweiginduktivität verbunden. Jedes Bandpassfilter besitzt in dem Durchlassband des anderen Bandpassfilters typischerweise eine kapazitive Eingangsimpedanz, die durch die Abzweiginduktivität in eine hohe Impedanz umgewandelt wird. Dadurch belasten die Bandpassfilter sich einander in ihren entsprechenden Durchlassbändern nicht. Die Technik der Abzweiginduktivitätsanpassung ist effizienter, wenn die Durchlassbänder der zwei Bandpassfilter hinsichtlich ihrer Frequenz weiter voneinander getrennt sind, so dass sich die Eingangsimpedanz von jedem der Durchlassbandfilter aufgrund von Akustik in dem Durchlassband des anderen Bandpassfilters nicht wesentlich verändert.
Die Technik der Abzweiganpassung kann auch in einem Multiplexer mit drei oder mehreren Bandpassfiltern, die mit einer gemeinsamen Antenne verbunden sind, angewendet werden. In dem Durchlassband von einem Bandpassfilter wird die Summe der kapazitiven Eingangsimpedanzen von allen anderen Bandpassfiltern in dem Multiplexer durch die Abzweiginduktivität in eine hohe Impedanz umgewandelt. Diese Bedingung ist typischerweise erfüllt, wenn die Durchlassbänder der Bandpassfilter innerhalb eines relativ schmalen Frequenzbandes (z.B. etwa 20% der Absolut-Frequenz) ist. Für Bandpassfilter mit breiter verteilten Durchlassbändern wird normalerweise eine Degradation (oder Verschlechterung) beobachtet, weil eine Frequenzabhängigkeit der Impedanz der Abzweiginduktivität und die kapazitive Eingangsimpedanz von jedem der Bandpassfilter nicht angepasst sind, und daher die Eingangsimpedanzen suboptimal ausgewählt werden müssen. Des Weiteren verschlechtert das Hinzufügen von zusätzlichen Bandpassfiltern die gesamte Leistungsfähigkeit (oder Performanz), weil mehr Energie in dem Anpassungsschaltkreis gespeichert ist, was zum Auftreten von mehr Verlusten führt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beispielhaften Ausführungsformen werden am besten aus der nachfolgenden Beschreibung verstanden, wenn diese mit den beigefügten Zeichnungen der Figuren gelesen wird. Es wird betont, dass die verschiedenen Merkmale nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Tatsächlich können die Abmessungen für Zwecke der Klarheit der Darstellung willkürlich vergrößert oder verkleinert sein. Wo immer dies anwendbar und praktisch ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Multiplexervorrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
2 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Multiplexervorrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
3 bietet Smith-Diagramme, die die Eingangsimpedanz eines Quadplexers in der in 2 gezeigten Multiplexervorrichtung veranschaulichen, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
4 bietet Smith-Diagramme, die die über eine Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz eines Quadplexers in der in 2 gezeigten Multiplexervorrichtung veranschaulichen, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
5A und 5B bieten Smith-Diagramme, die die Eingangsimpedanzen der Filter der direkt verbundenen Filtereinrichtungen in der in 2 gezeigten Multiplexervorrichtung veranschaulichen, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
6 bietet Smith-Diagramme, die eine kombinierte Eingangsimpedanz der in 2 gezeigten, direkt verbundenen Filtereinrichtungen veranschaulichen, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
7 bietet Smith-Diagramme, die einen Antennenanschluss/eine Referenzimpedanz, der/die mit den direkt verbundenen Filtereinrichtungen belastet ist und durch die Serieninduktivität der in 2 gezeigten Multiplexer-Einrichtung umgewandelt ist, und daher die Lastimpedanz für den Quadplexer veranschaulichen, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
8 bietet Smith-Diagramme, die die Eingangsimpedanz des Multiplexers, durch den Antennenanschluss gesehen, in den Durchlassbändern der jeweiligen, in 2 gezeigten ersten und zweiten Bandpassfiltern veranschaulichen, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
9 ist ein vereinfachtes Blockschaubild einer Multiplexervorrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung sind für Zwecke der Erläuterung und nicht zur Beschränkung die repräsentative Ausführungsformen, die bestimmte Einzelheiten offenbaren, dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Lehren bereitzustellen. Es wird jedoch für einen Fachmann, der den Vorteil der vorliegenden Offenbarung hat, offensichtlich werden, das andere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Lehren, die von den spezifischen, hierin offenbarten Einzelheiten abweichen, innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche bleiben. Des Weiteren können Beschreibungen von allgemein bekannten Vorrichtungen und Verfahren ausgelassen werden, um die Beschreibung der repräsentativen Ausführungsformen nicht zu verschleiern. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind offensichtlich innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Lehren.
Es wird verstanden, dass die Zeichnungen und die darin gezeigten verschiedenen Elemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Ferner werden relative Ausdrücke, wie etwa „über“, „unter“, „oben“, „unten“, „oberer“ und „unterer“ verwendet, um die Beziehungen der verschiedenen Elemente zueinander so zu beschreiben, wie dies in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Es wird verstanden, dass diese relativen Ausdrücke dazu gedacht sind, verschiedene Orientierungen der Vorrichtungen und/oder Elemente zusätzlich zu der in den Zeichnungen gezeigten Orientierung zu umfassen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung im Vergleich zu der Ansicht in den Zeichnungen invertiert wäre, dann würde ein Element, das beispielsweise als „über“ einem anderen Element beschrieben ist, nun unterhalb dieses Elements sein.
Allgemein sind gemäß verschiedener Ausführungsformen mindestens zwei Signalpfade mit einem gemeinsamen Anschluss, wie etwa einem gemeinsamen Antennenanschluss, verbunden. Jeder der Signalpfade enthält eine Filtereinrichtung, wie etwa ein Bandpassfilter, mit einem entsprechenden Durchlassband oder einen Multiplexer mit mehreren Bandpassfiltern. Für Zwecke der Darstellung hat ein Bandpassfilter zwei Anschlüsse, einen auf jeder Seite des Bandpassfilters, z.B. einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss. Im Vergleich dazu hat ein Multiplexer einen Anschluss auf einer Seite und mindestens zwei Anschlüsse auf der anderen Seite. Infolgedessen definiert ein Multiplexer mindestens zwei Signalzweige von dem einen Anschluss auf der einen Seite zu den mindestens zwei Anschlüssen auf der anderen Seite. Für die hierin beschriebene Multiplexervorrichtung und gemäß verschiedener Ausführungsformen werden Verzweigungen der Signalzweige an dem gemeinsamen (Antennen)-Anschluss als ein Signalpfad bezeichnet, wohingegen für einen Multiplexer (der einen Teil der Multiplexervorrichtung ausbildet) in einem Signalpfad, der eine Filtereinrichtung darstellt, die Signalzweige als Signalzweige, im Gegensatz zu Signalpfaden, bezeichnet werden. Wenn eine Filtereinrichtung in einem Signalpfad ein Multiplexer ist, dann wird dieser Multiplexer mindestens zwei Signalzweige des Signalpfads definieren, wobei jeder der Signalzweige ein entsprechendes Bandpassfilter enthält. Insbesondere kann ein Bandpassfilter in bestimmten speziellen Fällen mehrere Durchlassbänder aufweisen, so wie das von einem Fachmann gewertschätzt wird, obwohl zur Vereinfachung der Erläuterung in dieser Beschreibung durchgängig angenommen wird, dass jedes Bandpassfilter ein Durchlassband aufweist.
Von den mindestens zwei Signalpfaden enthält mindestens ein Signalpfad (z.B. ein erster Signalpfad) eine erste Filtereinrichtung und eine Serieninduktivität, die zwischen der entsprechenden ersten Filtereinrichtung und dem gemeinsamen Antennenanschluss angeordnet ist. Die erste Filtereinrichtung enthält einen oder mehrere erste Bandpassfilter. Mindestens ein anderer Signalpfad (z.B. zumindest ein zweiter Signalpfad) ist mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden, wobei die Serieninduktivität des ersten Signalpfads umgangen wird. Der mindestens eine zweite Signalpfad enthält eine entsprechende mindestens eine zweite Filtereinrichtung, die so ausgebildet sind, dass eine Gesamtheit von den mindestens zwei zweiten Bandpassfiltern von einem oder mehreren der mindestens einen zweiten Filtereinrichtung mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist, wobei die Serieninduktivität des ersten Signalpfads umgangen wird. Beispielsweise können zwei zweite Signalpfade und zwei entsprechende zweite Filtereinrichtungen vorgesehen sein, von denen jede ein zweites Bandpassfilter, das mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist, enthält. Alternativ können ein zweiter Signalpfad und eine entsprechende zweite Filtereinrichtung, die zwei zweite Bandpassfilter, die mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden sind, enthalten, vorgesehen sein. Ungeachtet dessen stellt jedes zweite Bandpassfilter in dem Durchlassband (den Durchlassbändern) des anderen (der anderen) zweiten Bandpassfilter(s), respektive, eine kapazitive Last bereit.
In einer Basisausführungsform beispielsweise, in der drei Signalpfade vorgesehen sind (so wie das beispielsweise in 1 gezeigt ist), enthält ein erster Signalpfad die Serieninduktivität und ein erstes Bandpassfilter, das über die Serieninduktivität mit dem gemeinsamen Antennenanschluss „indirekt verbunden“ ist, und zwei zweite Signalpfade umfassen entsprechende zweite Bandpassfilter, die mit dem gemeinsamen Antennenanschluss „direkt verbunden“ sind, wobei die Serieninduktivität umgangen wird. Für jeden zweiten Signalpfad verändert ein Einfluss der parasitären Induktivität und Kapazität der entsprechenden direkten Verbindung auf die Eingangsimpedanz dieses zweiten Signalpfads, von dem gemeinsamen Antennenanschluss aus gesehen, die Eingangsimpedanz dieses zweiten Signalpfads um nicht mehr als näherungsweise 25% in dem Durchlassband-Frequenzbereich des ersten Bandpassfilters. Die Serieninduktivität wird zum Abzweiganpassen (shunt matching) für die direkt verbundenen zweiten Bandpassfilter verwendet. In alternativen Ausführungsformen können mehr als ein erster Signalpfad mit entsprechenden ersten Bandpassfiltern und Serieninduktivitäten zwischen dem ersten Bandpassfilter und dem gemeinsamen Antennenanschluss, respektive, vorgesehen sein.
In anderen veranschaulichenden Ausführungsformen kann die erste Filtereinrichtung ein vorangepasster Multiplexer, wie etwa ein Quadplexer (so wie das beispielsweise in 2 gezeigt ist), der einen ersten Signalpfad bereitstellt, sein. Der Multiplexer enthält mehrere Signalzweige des ersten Signalpfads mit entsprechenden Anschlüssen und ersten Bandpassfiltern und ist über eine Serieninduktivität mit dem einzelnen Multiplexer-Anschluss verbunden. Das heißt, die Serieninduktivität ist für alle ersten Bandpassfilter innerhalb der ersten Filtereinrichtung gemeinsam. Allgemein kann der Ausdruck „vorangepasst“ (prematched) einen Multiplexer bezeichnen, der eine zusätzliche Anpassungskomponente aufweist, wie etwa eine Serien- oder Abzweiginduktivität (so wie das beispielsweise durch die Abzweiginduktivität 219 in 2 gezeigt ist).
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Multiplexervorrichtung genau eine zweite Filtereinrichtung enthalten, die ein Multiplexer ist, der mindestens zwei zweite Bandpassfilter, die mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden sind, enthält. In verschiedenen alternativen Ausführungsformen können mehr als eine zweite Filtereinrichtung vorgesehen sein, von denen jede beispielsweise ein Multiplexer oder ein Bandpassfilter sein kann und mindestens ein zweites Bandpassfilter, das mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist, bereitstellt.
Die verschiedenen Ausführungsformen bauen auf der Tatsache auf, dass ein akustisches Bandpassfilter eine Eingangsimpedanz aufweist, die durch eine Kapazität dominiert ist, und daher durch diese Kapazität in Bereichen, in denen das akustische Verhalten gering ist und folglich die Akustik ignoriert werden kann, angenähert werden kann. Die Eingangsimpedanz ist durch diese Kapazität typischerweise über den gesamten Frequenzbereich des akustischen Bandpassfilters dominiert, mit Ausnahme des Frequenzbereichs um das Durchlassband des Filters. Insbesondere können ferner induktive Parasiten die Eingangsimpedanz bei hohen Frequenzen verändern, obwohl derartige Effekte typischerweise weit über dem Frequenzbereich von Interesse sind. Folglich ist die Eingangsimpedanz eines akustischen Bandpassfilters, abgesehen von seinem Durchlassband, kapazitiv und wird daher mit zunehmender Frequenz abnehmen.
1 ist ein vereinfachtes Blockschaubild einer Multiplexervorrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
Mit Verweis auf 1 umfasst die Multiplexervorrichtung 100 einen ersten Signalpfad 111 und zwei zweite Signalpfade 121 und 122, die mit einem gemeinsamen Anschluss 140 (z.B. gemeinsamer Antennenanschluss) verbunden sind. Der erste Signalpfad 111 enthält ein erstes Bandpassfilter 115 (d.h. eine erste Filtereinrichtung) mit einem ersten Durchlassband und einer Induktivität 135, die in Serie zwischen dem ersten Bandpassfilter 115 und dem gemeinsamen Anschluss 140 verbunden ist. Die zweiten Signalpfade 121 und 122 enthalten zweite Bandpassfilter 123 und 124 (d.h. zwei zweite Filtereinrichtungen) mit entsprechenden zweiten Durchlassbändern, respektive. Die Serieninduktivität 135 kann durch eine Übertragungsleitung (z.B. mit hoher Referenzimpedanz) und einer oder mehrere Serieninduktoren bereitgestellt werden. Selbstverständlich kann die zweite Serieninduktivität 135 lediglich durch eine Übertragungsleitung mit hoher Referenzimpedanz (und ohne einen Serieninduktor) bereitgestellt werden. Allgemein ist die hohe Referenzimpedanz beispielsweise höher als eine Referenzimpedanz des gemeinsamen Anschlusses 140. Selbstverständlich können die Kombinationen zum Bereitstellen des geeigneten Werts der Serieninduktivität 135, einschließlich einer geeigneten Impedanz einer Übertragungsleitung mit hoher Referenzimpedanz, variieren, um anwendungsspezifische Entwurfserfordernisse von verschiedenen Implementierungen zu erfüllen, so wie das für einen Fachmann offensichtlich wäre. Die Multiplexervorrichtung 100 umfasst auch einen Verbindungspunkt 136 zum Verbinden von jedem der zweiten Bandpassfilter 123 und 124 mit dem gemeinsamen Anschluss 140, wobei die Serieninduktivität 135 umgangen wird.
Jedes von dem ersten Bandpassfilter 115 und den zweiten Bandpassfiltern 123 und 124 kann ein akustisches Filter sein, das mehrere akustische Resonatoren, wie etwa akustische Volumenwellen(BAW, bulk acoustic wave)-Resonatoren umfassen. Beispiele von BAW-Resonatoren zum Filtern des Empfangs- und Sendesignals umfassen fest montierte Resonatoren (SMR, solidly mounted resonators) und akustische Dünnschichtvolumenresonatoren (FBARs, thin film bulk acoustic resonators). Beispielsweise kann jeder von dem ersten Bandpassfilter 115 und den zweiten Bandpassfiltern 123 und 124 ein Leiterfilter sein, das eine Mehrzahl von seriell verbundenen BAW-Resonatoren und eine Mehrzahl von in einem Abzweig (shunt) verbundenen BAW-Resonator umfasst, so wie das für einen Fachmann offensichtlich wäre.
1 zeigt eine Basisausführungsform, in der mindestens ein erster Signalpfad (z.B. der Signalpfad 111) zur Impedanzanpassung von mindestens zwei zweiten Signalpfaden (z.B. die zweiten Signalpfade 121 und 122) benötigt wird, so wie dies oben besprochen worden ist. In Abhängigkeit von der Implementierung kann jeder von dem ersten Signalpfad 111 und den zweiten Signalpfaden 121 und 122 ein Sendesignalpfad zum Durchführen eines gefilterten Signals von einem Sender (nicht gezeigt) zu einem gemeinsamen Anschluss 140, ein Empfängersignalpfad zum Durchleiten eines gefilterten Signals von dem gemeinsamen Anschluss 140 zu einem Empfänger (nicht gezeigt) oder ein Zeitmultiplexduplex(TDD, time division duplex)-Signalpfad, der zum Senden und Empfangen in der Lage ist, sein.
Des Weiteren weist jedes von dem ersten Bandpassfilter 115 und den zweiten Bandpassfiltern 123 und 124 ein entsprechendes Durchlassband auf. Die entsprechenden Durchlassbänder des ersten Bandpassfilters 115 und der zweiten Bandpassfilter 123 und 124 sind nicht überlappend, was bedeutet, dass die entsprechenden Frequenzbereiche der Durchlassbänder keine Frequenzen enthalten, die auch in irgendeinem anderen der Durchlassbänder vorkommen (d.h. sie überlappen nicht). In einer Ausführungsform kann das nicht-überlappende Durchlassband des ersten Bandpassfilters 115 hinsichtlich der Frequenz niedriger als die nicht-überlappenden Durchlassbänder der zweiten Bandpassfilter 123 und 124 sein.
Die durch die Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz des ersten Bandpassfilters 115 ist induktiv, gesehen von dem gemeinsamen Anschluss 140 aus, in den Durchlassbändern der zweiten Bandpassfilter 123 und 124. Auch ist jedes einzelne von den zweiten Bandpassfiltern 123 und 124 dazu ausgelegt, eine entsprechende kapazitive Last an den gemeinsamen Anschluss 140 in dem Durchlassband des anderen einen von den zweiten Bandpassfiltern 124 und 123 bereitzustellen. Daher bietet die durch die Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz des ersten Bandpassfilters 115 eine Anpassung zwischen den zweiten Bandpassfiltern 123 und 124 und dem gemeinsamen Anschluss 140 in den entsprechenden Durchlassbändern der zweiten Bandpassfilter 123 und 124. Demgemäß braucht keine Abzweiginduktivität mit dem gemeinsamen Anschluss 140 verbunden werden, um die zweiten Bandpassfilter 123 und 124, die direkt mit dem gemeinsamen Anschluss 140 verbunden sind, anzupassen. Das heißt, die umgewandelte Eingangsimpedanz des ersten Bandpassfilters 115, von der Referenzebene „A“ aus gesehen, ist induktiv und fungiert als ein verteilter Abzweiginduktor der zweiten Bandpassfilter 123 und 124. Wenn mehr als eine erste Filtereinrichtung vorgesehen ist, ist die kombinierte, durch die Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz von allen der ersten Filtereinrichtungen in den Durchlassbändern der zweiten Bandpassfilter 123 und 124, von dem gemeinsamen Anschluss 140 (oder der Bezugsebene „A“) aus gesehen, induktiv und bietet die Anpassung, so wie das oben besprochen worden ist.
Gleichzeitig sieht das erste Bandpassfilter 115 eine Lastimpedanz in der Referenzebene „B“ vor, die die Anschlussimpedanz des gemeinsamen Anschlusses 140 (z.B. die Antennenimpedanz), die durch die kombinierte Eingangsimpedanz des zweiten Signalpfads belastet ist und anschließend durch die Serieninduktivität 135 umgewandelt wird. Dabei ist die kombinierte Eingangsimpedanz der zweiten Filtereinrichtungen, d.h. der Bandpassfilter 123 und 124, in dem Durchlassband des ersten Bandpassfilters 115, von dem gemeinsamen Anschluss 140 aus gesehen, kapazitiv und nicht offen. Der Wert dieser Kapazität ist wesentlich, so wie das unten besprochen wird. In einer Ausführungsform, die mehrere erste Filtereinrichtungen und entsprechende Serieninduktivitäten aufweist, oder die eine erste Filtereinrichtung, die ein Multiplexer mit mehreren ersten Bandpassfiltern, die in Serie mit der Serieninduktivität 135 verbunden sind, umfasst, ist die kombinierte Eingangsimpedanz des zweiten Signalpfads im Wesentlichen kapazitiv und nicht offen in mindestens einem ersten Durchlassband von mindestens einer entsprechenden ersten Filtereinrichtung. Dies beinhaltet, dass die kombinierte Eingangsimpedanz des zweiten Signalpfads, die in bis zu allen ersten Durchlassbändern der entsprechenden ersten Filtereinrichtungen im Wesentlichen kapazitiv und nicht offen ist.
Mit Verweis auf 1 ist die kapazitive Belastung der kombinierten Impedanz der Bandpassfilter 123 und 124 wesentlich, von dem gemeinsamen Anschluss 140 aus gesehen, so wie das oben erwähnt worden ist. Beispielsweise ist die kapazitive Reaktanz der Last weniger als fünfmal die Referenzimpedanz des gemeinsamen Anschlusses 140 in dem entsprechenden Durchlassband des ersten Bandpassfilters 115 (der ersten Filtereinrichtung). Die Lastimpedanz in der Referenzebene „B“ des ersten Bandpassfilters 115 ist typischerweise eine etwas niedrigere resistive Impedanz im Vergleich zu der Referenzimpedanz des gemeinsamen Anschlusses 140, jedoch eine nur wenig induktive Impedanz in dem ersten Durchlassband des ersten Bandpassfilters 115. Folglich ist das erste Bandpassfilter 115 in dem ersten Signalpfad 111 an diese Lastimpedanz angepasst.
So wie das oben erwähnt worden ist, kann das erste Bandpassfilter 115 (die erste Filtereinrichtung) so beschrieben werden, dass sie aufgrund der Anordnung der Serieninduktivität 135 zwischen dem ersten Bandpassfilter 115 und dem gemeinsamen Anschluss 140 mit dem gemeinsamen Anschluss 140 indirekt verbunden ist, wohingegen jeder von dem zweiten Bandpassfilter 123 und 124 so beschrieben werden kann, dass er mit dem gemeinsamen Anschluss 140 direkt verbunden ist, weil die Serieninduktivität 135 umgangen wird. Selbstverständlich verbinden die zweiten Bandpassfilter 123 und 124 mit dem gemeinsamen Anschluss 140 über relativ kurze Übertragungsleitungen 128a und 128b, respektive, und eine relativ kurze Übertragungsleitung 128, die alle eine gewisse elektrische Verzögerung bereitstellen und eine gewisse zugeordnete Induktanz und Kapazitanz aufweisen. Jedoch ist diese zugeordnete Induktanz relativ gering im Vergleich zu der Induktanz, die von der Serieninduktivität 135 bereitgestellt wird. Somit, und um als direkt verbunden angesehen zu werden, verändert der Einfluss der parasitären Induktanz und Kapazitanz der direkten Verbindung über die Übertragungsleitungen 128a, 128b und 128 auf die einzelnen Eingangsimpedanzen der zweiten Bandpassfilter 123 und 124, von dem gemeinsamen Anschluss 140 aus gesehen, diese einzelnen Eingangsimpedanzen um nicht mehr als näherungsweise 25% in dem Durchlassband-Frequenzbereich der ersten Filtereinrichtung.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist nur ein Anpassungselement erforderlich, um mindestens drei Filter (erstes Bandpassfilter 115 und zweite Bandpassfilter 123, 124) an einem gemeinsamen Anschluss 140 anzupassen, und es ist keine Abzweiginduktivität, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 140 und Masse verbunden ist, erforderlich, was die Raumanforderungen für die Implementierung verringert. Anders als in herkömmlichen Anpassungsschaltkreisen mit abzweigenden Induktivitäten, belasten nur die anderen direkt verbundenen Filtereinrichtungen (zweite Bandpassfilter 123, 124) den gemeinsamen Anschluss 140 in dem Durchlassband von einer direkt verbundenen Filtereinrichtung kapazitiv, wodurch gespeicherte Energie verringert wird und Verluste verringert werden. Ferner sieht das erste Bandpassfilter 115, das über die Serieninduktivität 135 mit dem gemeinsamen Anschluss 140 verbunden ist, typischerweise eine induktive, umgewandelte Lastimpedanz (z.B. Antennenimpedanz) des gemeinsamen Anschlusses 140 in der Referenzebene B. Dies verbessert Filterentwurfsoptionen des ersten Bandpassfilters 115, weil diese Induktivität dazu verwendet werden kann, die Kapazität in dem ersten Bandpassfilter 115 zu kompensieren, wodurch die Bandbreite verbessert wird und/oder Verluste verringert werden.
Die Multiplexervorrichtung 100 kann alternativ so beschrieben werden, dass sie einen gemeinsamen Anschluss 140, einen ersten Signalpfad 111 mit einem ersten Anschluss 150, einem ersten Bandpassfilter 115 (mit einem ersten Durchlassband) und eine Serieninduktivität 135, einen zweiten Signalpfad 121 mit einem zweiten Anschluss 152 und einem zweiten Bandpassfilter 123 (mit einem zweiten Durchlassband) sowie einen dritten Signalpfad 122 mit einem dritten Anschluss 153 und einem dritten Bandpassfilter 124 (mit einem dritten Durchlassband) umfasst. Das erste Bandpassfilter 115 kann als eine erste Filtereinrichtung angesehen werden, und das zweite und das dritte Bandpassfilter 123 und 124 können als zweite Filtereinrichtungen angesehen werden. Das erste Durchlassband, das zweite Durchlassband und das dritte Durchlassband sind nicht-überlappend. Die Serieninduktivität 135 ist zwischen dem ersten Bandpassfilter 115 und dem gemeinsamen Anschluss 140 in Serie verbunden. Somit ist das erste Bandpassfilter 115 über die Serieninduktivität 135 indirekt mit dem gemeinsamen Anschluss 140 verbunden, und jedes von dem zweiten und dem dritten Bandpassfilter 123 und 124 ist über die Übertragungsleitungen 128a und 128b, respektive, und die Übertragungsleitung 128 direkt mit dem gemeinsamen Anschluss 140 verbunden, wobei die Serieninduktivität 135 umgangen wird.
Die durch die Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz des ersten Bandpassfilters 115 ist induktiv, von dem gemeinsamen Anschluss 140 (oder der Referenzebene „A“) aus gesehen, in jedem von dem zweiten und dem dritten Durchlassband. Das zweite Bandpassfilter 123 bietet eine kapazitive Last an dem gemeinsamen Anschluss 140 in dem dritten Durchlassband des dritten Bandpassfilters 124, und das dritte Bandpassfilter 124 bietet eine kapazitive Last an dem gemeinsamen Anschluss 140 in dem zweiten Durchlassband des zweiten Bandpassfilters 123, wodurch eine gemeinsame Lasteingangsimpedanz von dem zweiten und dem dritten Bandpassfilter 123 und 124 an dem gemeinsamen Anschluss 140 bereitgestellt wird. Die kombinierte Eingangsimpedanz von dem zweiten Bandpassfilter 123 und dem dritten Bandpassfilter 124 ist im Wesentlichen kapazitiv und nicht eine offene, von dem gemeinsamen Anschluss 140 aus gesehen, in dem Durchlassband des ersten Bandpassfilters 115 (oder in allen Durchlassbändern von (mehreren) ersten Bandpassfiltern 115, so wie das unten besprochen wird). Die Serieninduktivität 135 ermöglicht, dass eine Impedanz des zweiten Bandpassfilters 123 an eine Impedanz des gemeinsamen Anschlusses 140 in dem zweiten Durchlassband angepasst werden kann und dass eine Impedanz des dritten Bandpassfilters 124 an die Impedanz des gemeinsamen Anschlusses 140 in dem dritten Durchlassband anzupassen, wodurch ein Bedarf für eine Abzweiginduktivität, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 140 und Masse verbunden ist, beseitigt ist.
Wie oben erwähnt, zeigt 1 eine grundlegende repräsentative Ausführungsform, die einen ersten Signalpfad (z.B. erster Signalpfad 111) zur Impedanzanpassung von zwei zweiten Signalpfaden 121 und 122 aufweist. Jedoch können alternative Ausführungsformen einen oder mehrere erste Signalpfade und entsprechende erste Filtereinrichtungen sowie einen oder mehrere zweite Signalpfade und entsprechend eine oder mehrere zweite Filtereinrichtungen (so dass eine Gesamtheit von mindestens zwei zweiten Bandpassfiltern von der einen oder den mehreren zweiten Filtereinrichtungen mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden sind) umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen. Ein Beispiel von verschiedenen Signalpfaden und Filtereinrichtungen wird unten mit Verweis auf 2 besprochen.
2 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild von einer Multiplexervorrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
Mit Verweis auf 2 umfasst eine Multiplexervorrichtung 200 einen ersten Signalpfad 201, der eine erste Filtereinrichtung 210 (d.h. einen Quadplexer für Zwecke der Darstellung) und eine mit einem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbundene Serieninduktivität 235 umfasst, und einen zweiten Signalpfad 202, der eine zweite Filtereinrichtung 220 (d.h. einen Duplexer, für Zwecke der Darstellung), der direkt mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbunden ist (d.h. die Serieninduktivität 235 umgeht), umfasst. Der erste Signalpfad 201 und der zweite Signalpfad 202 ermöglichen eine RF-Signalkommunikation über eine Antenne (nicht gezeigt), die mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbunden ist.
Die erste Filtereinrichtung 210 umfasst mehrere (z.B. vier) erste Signalzweige, die entsprechende erste Bandpassfilter in einem ersten Signalpfad 201 aufweisen. Das heißt, ein erster Signalzweig 211 enthält einen differentiellen Anschluss 251 und ein erstes Bandpassfilter 215, ein erster Signalzweig 212 enthält einen differentiellen Anschluss 252 und ein erstes Bandpassfilter 216, ein erster Signalzweig 213 enthält einen differentiellen Anschluss 253 und ein erstes Bandpassfilter 217 und ein erster Signalzweig 214 enthält einen differentiellen Anschluss 254 und ein erstes Bandpassfilter 218. Die erste Filtereinrichtung 210 enthält ferner eine Induktivität 219, die dazu ausgelegt ist, eine Anpassung zwischen den Signalzweigen 211 bis 214 bereitzustellen. Das heißt, die Induktivität 219 bewirkt eine Voranpassung (prematch) von der ersten Filtereinrichtung 210, d.h. den vier ersten Signalzweigen 211 bis 214 mit entsprechenden ersten Bandpassfiltern 215 bis 218. Daher enthält der erste Signalpfad 201 die differentiellen Anschlüsse 251 bis 254, die erste Filtereinrichtung 210 und die Serieninduktivität 235.
In der dargestellten Konfiguration enthält die zweite Filtereinrichtung 220 mehrere (z.B. zwei) zweite Signalzweige, die entsprechende zweite Bandpassfilter in einem zweiten Signalpfad 202 aufweisen. Das heißt, der zweite Signalzweig 221 enthält einen differentiellen Anschluss 255 und ein zweites Bandpassfilter 223, und der zweite Signalzweig 222 enthält einen differentiellen Anschluss 256 und ein zweites Bandpassfilter 224. In alternativen Konfigurationen können die zweiten Bandpassfilter 223 und 224 so betrachtet werden, dass sie zwei zweite Filtereinrichtungen sind, die Teile von zwei zweiten Signalpfaden, respektive, sind. In dieser Konfiguration ist die Zusammenlagerung (clustering) der zwei zweiten Bandpassfilter 223 und 224 zu einem Duplexer, der die zweite Filtereinrichtung 220 definiert, wie in 2 gezeigt, nicht ausgeführt. Unabhängig davon ist die Analyse im Wesentlichen die gleiche, so wie das für einen Fachmann offensichtlich wäre.
In dem dargestellten Beispiel können die ersten Bandpassfilter 215 und 216 Sende- und Empfangsfilter für das LTE-Band 3 sein, und die ersten Bandpassfilter 217 und 218 können Sende- und Empfangsfilter für das LTE-Band 1 sein. Auch können die zweiten Bandpassfilter 223 und 224 Sende- und Empfangsfilter im LTE-Band 7 sein. Es wird verstanden, dass verschiedene alternative Ausführungsformen unterschiedliche Anzahlen von ersten und zweiten Signalpfaden sowie entsprechenden ersten und zweiten Filtereinrichtungen und/oder Bandpassfiltern aufweisen können (mit einem Minimum von einem ersten Signalpfad/erstem Bandpassfilter und einem Minimum von einem zweiten Signalpfad/zweiten Bandpassfiltern, so wie das oben besprochen worden ist), ohne von dem Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen. Gleichermaßen können die verschiedenen ersten und zweiten Bandpassfilter entsprechende Durchlassbänder aufweisen, die auf andere Frequenzbereiche gerichtet sind (z.B. andere als diejenigen, die den Bändern 1, 3 und 7 entsprechen), ohne von dem Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen.
In der dargestellten Ausführungsform können erste Signalzweige 211 bis 214 (in der ersten Filtereinrichtung 210) des ersten Signalpfads 201 und zweite Signalzweige 221 bis 222 (in der zweiten Filtereinrichtung 220) differentielle Signale zwischen differentiellen Anschlüssen 251 bis 256, respektive, und einem differentiellen gemeinsamen Antennenanschluss 240 führen. Demgemäß enthält jeder von den differentiellen Anschlüssen 251 bis 256 ein Paar von Anschlüssen, und jeder von den Signalzweigen 211 bis 214 und den zweiten Signalzweigen 221 bis 222 enthält ein Paar von Verbindungen, so wie dies in 2 gezeigt ist. Der differentielle gemeinsame Antennenanschluss 240 enthält gleichermaßen ein Paar von Anschlüssen (Anschlüsse 240a und 240b). In einer differentiellen Anwendung sind die Paare von Anschlüssen entsprechend mit differentiellen Quellen/Anschlüssen verbunden. Alternativ kann ein Anschluss von jedem der differentiellen Anschlüsse 251 bis 256 und dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 mit einem gemeinsamen Referenzpotential verbunden sein, wie etwa einer Masseebene, wodurch der differentielle Schaltkreis effektiv in einen unsymmetrischen (oder einpolig geerdeten, single-ended) Schaltkreis umgewandelt wird, in welchem Fall der andere Anschluss von jedem der differentiellen Anschlüsse 251 bis 256 und dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 den Hauptsignalpfad über die entsprechenden ersten Signalzweige 211 bis 214 und zweiten Signalzweige 221 bis 222 bereitstellen.
Jeder von dem ersten Bandpassfilter 215 bis 218 und den zweiten Bandpassfiltern 223 bis 224 kann ein akustischer Resonatorfilter und/oder ein Leiterfilter sein, der mehrere akustische Resonatoren umfasst, wie etwa BAW-Resonatoren, so wie das oben besprochen worden ist. Auch können in alternativen Ausführungsformen die ersten Signalzweige 211 und 214 und die zweiten Signalzweigen 221 bis 222 verschiedene Kombinationen von Sende-, Empfangs- und TDD-Signalpfaden sein, ohne von dem Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen.
Des Weiteren weist jedes von den ersten Bandpassfiltern 215 bis 218 und den zweiten Bandpassfiltern 223 bis 224 ein entsprechendes Durchlassband auf. Die Durchlassbänder der ersten Bandpassfilter 215 bis 218 und der zweiten Bandpassfilter 223 bis 224 sind nicht überlappend. In einer Ausführungsform können alle von den nicht-überlappenden Durchlassbändern der ersten Bandpassfilter 215 bis 218 in ihrer Frequenz niedriger sein als die nicht-überlappenden Durchlassbänder der zweiten Bandpassfilter 223 und 224, obwohl andere Ausführungsformen nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind.
Die kombinierte Eingangsimpedanz aus der Eingangsimpedanz der Filtereinrichtung 210, die durch die Serieninduktivität 235 umgewandelt ist, ist in den Durchlassbändern der zweiten Bandpassfilter 223 bis 224, von dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 (oder der Referenzebene „A“) aus gesehen, induktiv. Diese kombinierte induktive Eingangsimpedanz bietet eine Anpassung zwischen den zweiten Bandpassfiltern 223 und 224 und dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 in den entsprechenden Durchlassbändern der zweiten Bandpassfilter 223 und 224. Demgemäß braucht keine Abzweiginduktivität mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbunden zu werden, um die zweiten Bandpassfilter 223 und 224, die an dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 direkt verbunden sind, anzupassen. Das heißt, die durch die kombinierte und die Serieninduktivität umgewandelte, induktive Eingangsimpedanz der ersten Filtereinrichtung 210 wirkt als eine verteilte Abzweiginduktivität der zweiten Bandpassfilter 223 und 224. Gleichzeitig kann die erste Filtereinrichtung 210 einen Schaltkreis mit einer Abzweigkapazität (C) und einer Serieninduktivität (L) sehen, welcher Schaltkreis die Impedanz an dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 (z.B. die Antennenimpedanz) in eine etwas niedrigere resistive, typischerweise ein wenig induktive Impedanz in der Referenzebene B umwandelt. Folglich ist die erste Filtereinrichtung 210 an diese umgewandelte Impedanz angepasst.
Gleichzeitig und so wie dies oben mit Verweis auf die 1 besprochen worden ist, ist die Eingangsimpedanz der zweiten Filtereinrichtung 220, die durch die kombinierte Eingangsimpedanz der zweiten Bandpassfilter 223 und 224 in 2 ausgebildet ist, im Wesentlichen kapazitiv und nicht eine offene, von dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 aus gesehen, in den Durchlassbändern der ersten Bandpassfilter 215 bis 218. Auch ist jeder von den zweiten Bandpassfiltern 223 und 224 dazu ausgelegt, eine entsprechende kapazitive Last an dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 in den Durchlassbändern von dem anderen einen der zweiten Bandpassfilter 224 und 223 bereitzustellen.
Wie oben erwähnt, kann die erste Filtereinrichtung 210, die durch die ersten Bandpassfilter 215 bis 218 und die Induktivität 219 ausgebildet ist, so beschrieben werden, dass sie aufgrund der Anordnung der Serieninduktivität 235 zwischen der ersten Filtereinrichtung 210 und dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 indirekt mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbunden ist, während jeder von den zweiten Bandpassfiltern 223 und 224 so beschrieben werden kann, dass er direkt mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbunden ist, weil die Serieninduktivität 235 umgangen wird. Die zweiten Bandpassfilter 223 und 224 sind mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 über eine Übertragungsleitung 228 und Übertragungsleitungen 228a und 228b, respektive, verbunden. In verschiedenen Ausführungsformen können die Übertragungsleitungen 228, 228a und 228b relativ niedrige Induktivitäten aufweisen, insbesondere im Vergleich zu der von der Serieninduktivität 235 bereitgestellten Induktivität, und folglich können die zweiten Bandpassfilter 223 und 224 immer noch als direkt mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbunden betrachtet werden, z.B. solange wie der Einfluss der parasitären Induktivität und Kapazität der direkten Verbindung über die Übertragungsleitung 228 (ebenso wie die Übertragungsleitungen 228a und 228b, respektive) auf die Eingangsimpedanz von jedem der zweiten Bandpassfilter 223 und 224, von dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 aus gesehen, die individuellen Eingangsimpedanzen um nicht mehr als näherungsweise 25% in den Durchlassbändern der ersten Bandpassfilter 215 bis 218 verändert, so wie das oben erwähnt worden ist.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist ein Anpassungselement erforderlich, um die erste Filtereinrichtung 210 (enthaltend die ersten Bandpassfilter 215 bis 218 und die Induktivität 219) und die zweite Filtereinrichtung 220 (enthaltend die zweiten Bandpassfilter 223 bis 224) an einen gemeinsamen Antennenanschluss 240 anzupassen, was Raumerfordernisse für die Implementierung verringert. Darüber hinaus ist die erste Filtereinrichtung 210 vorangepasst (prematched), und verwendet folglich ein zweites Anpassungselement, nämlich die Induktivität 219. Auch sind es nur die direkt verbundenen zweiten Bandpassfilter 223, 224, welche den gemeinsamen Antennenanschluss 240 kapazitiv belasten, wodurch die gespeicherte Energie im Anpassungsschaltkreis verringert wird und Verluste verringert werden. Ferner sieht die über die Serieninduktivität 235 mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 verbundene, erste Filtereinrichtung 210 an dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 typischerweise eine umgewandelte Lastimpedanz (z.B. die Antennenimpedanz), die induktiv ist. Dies verbessert Filterentwurfsoptionen (Möglichkeiten) für die ersten Bandpassfilter 215 bis 218, so wie das oben besprochen worden ist.
Die 3 bis 7 bieten Smith-Diagramme, die jeweils eine Impedanz zeigen, von verschiedenen Positionen in der Multiplexervorrichtung 200 aus gesehen, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform. Genauer gesagt entsprechen die 3 bis 7 Impedanzen, die von den Positionen Gamma 1 (Γ1) bis Γ5 aus gesehen sind, entsprechend den verschiedenen, in 2 gezeigten Referenzebenen.
3 umfasst die Smith-Diagramme 310 und 320, welche die Eingangsimpedanzen der ersten Filtereinrichtung 210 im LTE-Band 7 (wie von Γ1 in 2 aus gesehen) zeigen. LTE-Band 7 sind die Frequenzen der Durchlassbänder der zweiten Bandpassfilter 223 und 224 in dem vorliegenden Beispiel. Insbesondere zeigt das Smith-Diagramm 310 eine kapazitive Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 2,500 GHz bis 2,570 GHz, und das Smith-Diagramm 320 zeigt eine kapazitive Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,620 GHz bis 2,690 GHz.
4 umfasst die Smith-Diagramme 410 und 420, welche die mittels der Serieninduktivität umgewandelten Eingangsimpedanzen der ersten Filtereinrichtung 210 im LTE-Band 7 (wie von Γ2 in 2 aus gesehen) zeigen. Insbesondere zeigt das Smith-Diagramm 410 eine induktive Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 2,500 GHz bis 2,570 GHz, und das Smith-Diagramm 420 zeigt eine induktive Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,620 GHz bis 2,690 GHz, wie durch die Serieninduktivität 235 umgewandelt.
Die 5A und 5B umfassen die Smith-Diagramme 510 und 520, respektive, welche die Eingangsimpedanzen des zweiten Bandpassfilters 223 und des zweiten Bandpassfilters 224 in den Durchlassbändern des jeweils anderen zeigen. Das heißt, das Smith-Diagramm 510 zeigt die Eingangsimpedanz des zweiten Bandpassfilters 223 in dem Abwärtsstreckenfrequenzband im LTE-Band 7 (wie von Γ3a in 2 aus gesehen), und das Smith-Diagramm 520 zeigt die Eingangsimpedanz des zweiten Bandpassfilters 224 in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband im LTE-Band 7 (wie von Γ3b in 2 aus gesehen). Insbesondere zeigt das Smith-Diagramm 510 eine kapazitive Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,620 GHz bis 2,690 GHz in dem zweiten Bandpassfilter 223, und das Smith-Diagramm 520 zeigt eine kapazitive Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 2,500 GHz bis 2,570 GHz in dem zweiten Bandpassfilter 224.
6 umfasst die Smith-Diagramme 610, 620, 630 und 640, welche die kombinierte Eingangsimpedanz der zweiten Filtereinrichtung (z.B. zweite Bandpassfilter 223 bis 224) zeigen, die im Wesentlichen kapazitiv sind, von dem gemeinsamen Antennenanschluss 240 (z.B. Γ3c in 2) aus gesehen, in den Durchlassbändern der ersten Filtereinrichtung 210, d.h., den LTE-Bändern 3 und 1, respektive. Insbesondere zeigt das Smith-Diagramm 610 eine im Wesentlichen kapazitive Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,710 GHz bis 1,785 GHz, und das Smith-Diagramm 620 zeigt eine im Wesentlichen kapazitive Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 1,805 GHz bis 1,880 GHz, im LTE-Band 3. In ähnlicher Weise zeigt das Smith-Diagramm 630 eine im Wesentlichen kapazitive Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,920 GHz bis 1,980 GHz, und das Smith-Diagramm 640 zeigt eine im Wesentlichen kapazitive Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,110 GHz bis 2,170 GHz, im LTE-Band 1. Es wird angemerkt, dass jede von diesen Eingangsimpedanzen eine im Wesentlichen kapazitive Last angibt, im Gegensatz zu einem offenen. Ein offener (gemeint ist ein Anschluss) ist grundsätzlich der Punkt mit den Koordinaten (1, 0) in einem Smith-Diagramm. Allgemein ist ein Bereich um diesen Punkt, der durch einen Betrag der Impedanz (unter Berücksichtigung des Widerstands und der Reaktanz) beschrieben wird, größer als etwa fünfmal die Referenzimpedanz, und kann als ein offener (Anschluss) angesehen werden. Die Referenzimpedanz (im Kontext der kombinierten Eingangsimpedanz) kann eine gemittelte Impedanz des Antennenanschlusses sein, an die ein Multiplexer in den entsprechenden Durchlassbändern von allen der ersten und zweiten Filter angepasst ist.
7 umfasst die Smith-Diagramme 710, 720, 730 und 740, welche den mit seiner Referenzimpedanz abgeschlossenen Antennenanschluss zeigen, der durch die direkt verbundenen Bandpassfilter 223 und 224 belastet ist und durch die Serieninduktivität 235 in der in 2 gezeigten Multiplexervorrichtung 200 umgewandelt ist, und folglich die Lastimpedanz für die erste Filtereinrichtung 210, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform (wie von Γ4 in 2 aus gesehen). Insbesondere zeigt das Smith-Diagramm 710 eine umgewandelte Antennenimpedanz, die induktiv ist, in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,710 GHz bis 1,785 GHz, und das Smith-Diagramm 720 zeigt eine umgewandelte Antennenimpedanz, die induktiv ist, in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 1,805 GHz bis 1,880 GHz, im LTE-Band 3. In ähnlicher Weise zeigt das Smith-Diagramm 720 eine umgewandelte Antennenimpedanz, die induktiv ist, in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,920 GHz bis 1,980 GHz, und das Smith-Diagramm 740 zeigt eine umgewandelte Antennenimpedanz, die induktiv ist, in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,110 GHz bis 2,170 GHz, im LTE-Band 1.
8 ist ein Smith-Diagramm, das die Eingangsimpedanz der Multiplexervorrichtung 200 in den Durchlassbändern der entsprechenden ersten Bandpassfilter 215 bis 218 und der zweiten Bandpassfilter 223 bis 224 in der Multiplexervorrichtung 200, durch den gemeinsamen Antennenanschluss 240 (oder eine angepasste Antennenimpedanz) gesehen, zeigt, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
Insbesondere zeigt das Smith-Diagramm 810 eine Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,710 GHz bis 1,785 GHz des ersten Bandpassfilters 215, und das Smith-Diagramm 820 zeigt die Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 1,805 GHz bis 1,880 GHz in dem ersten Bandpassfilter 216, im LTE-Band 3. Gleichermaßen zeigt das Smith-Diagramm 830 die Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 1,120 GHz bis 1,980 GHz des ersten Bandpassfilters 217 und das Smith-Diagramm 840 zeigt die Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,110 GHz bis 2,170 GH des ersten Bandpassfilters 218, im LTE-Band 1. Auch zeigt das Smith-Diagramm 850 die Eingangsimpedanz in dem Aufwärtsstreckenfrequenzband von 2,500 GHz bis 2,570 GHz des zweiten Bandpassfilters 223, und das Smith-Diagramm 860 zeigt die Eingangsimpedanz in dem Abwärtsstreckenfrequenzband von 2,620 GHz bis 2,690 GHz des zweiten Bandpassfilters 224, im LTE-Band 7. Mit anderen Worten, für jeden von dem ersten Signalpfad 201 und dem zweiten Signalpfad 202 ist, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform, eine Antennenanpassung bereitgestellt.
9 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Multiplexervorrichtung, die mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, gemäß einer repräsentativen Ausführungsform.
Mit Verweis auf 9 ist eine Multiplexervorrichtung 900 ein einzelner Multiplexer, in dem einer von den mehreren Signalpfaden eine Serieninduktivität enthält, so dass die entsprechende Filtereinrichtung, die als ein Bandpassfilter ausgebildet ist, über die Serieninduktivität indirekt mit einem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist. Die verbleibenden Signalpfade enthalten nicht die Serieninduktivität, und folglich sind die entsprechenden Bandpassfilter, von denen jeder eine zweite Filtereinrichtung definiert, direkt mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden, wobei die Serieninduktivität umgangen wird. Die Multiplexervorrichtung 900 kann beispielsweise ein mobiles Kommunikationsgerät sein. Eine erste Filtereinrichtung, die ein erstes Bandpassfilter 911 ist, kann so beschrieben werden, dass sie aufgrund der Anordnung der Serieninduktivität 930 zwischen dem ersten Bandpassfilter 911 und dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 indirekt verbunden ist, wohingegen jeder von den zweiten Bandpassfiltern 925 bis 929 so beschrieben werden kann, dass er mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 direkt verbunden ist, weil die Serieninduktivität 935 umgangen wird, so wie das oben mit Verweis auf die 1 und 2 besprochen worden ist.
In alternativen Ausführungsformen können eines oder mehrere zusätzliche Bandpassfilter der dargestellten Bandpassfilter 925 bis 929 über eine Serieninduktivität (d.h. zusätzlich zu dem ersten Bandpassfilter 911) mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 verbunden sein, wodurch die Anzahl der zweiten Bandpassfilter verringert wird und die Anzahl der ersten Bandpassfilter erhöht wird, ohne von dem Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen. In einer solchen Konfiguration können das (oder die) zusätzlich(en) ersten Bandpassfilter über eine entsprechende Serieninduktivität (nicht gezeigt), die von der Serieninduktivität 935 verschieden ist und die zwischen dem (oder den) zusätzlichen ersten Bandpassfilter(n) und dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist, mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 verbunden sein, wodurch eine zusätzliche erste Filtereinrichtung definiert ist (oder zusätzliche erste Filtereinrichtungen definiert sind). Alternativ kann das zusätzliche erste Bandpassfilter (oder können die zusätzlichen ersten Bandpassfilter) über die gleiche Serieninduktivität 935, die in 9 gezeigt ist, mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 verbunden sein, wodurch zusammen mit dem ersten Bandpassfilter 911 eine erste Filtereinrichtung ausgebildet wird.
Die Multiplexervorrichtung 900 enthält einen ersten Signalpfad 910, der das erste Bandpassfilter 911 und die Serieninduktivität 935, die in Serie mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 verbunden sind, enthält. Die Serieninduktivität 935 kann von der Induktivität der Übertragungsleitung zwischen dem ersten Bandpassfilter 911 oder der Induktivität der Übertragungsleitung plus der Induktivität von einer oder mehreren Induktoren (in Abhängigkeit von der Implementierung, so wie das oben besprochen worden ist) herrühren. Die zweiten Signalpfade 920 bis 924 sind über die Übertragungsleitung 938 und die Übertragungsleitungen 938A bis 938E, respektive, mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 verbunden. Der erste Signalpfad 910 und die zweiten Signalpfade 920 bis 924 stellen RF-Signalkommunikationen über eine Antenne (nicht gezeigt), die mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 verbunden ist, bereit. Der erste Signalpfad 910 enthält einen differentiellen Anschluss 951, das erste Bandpassfilter 911, das die erste Filtereinrichtung ist, und die Serieninduktivität 935. Der zweite Signalpfad 920 enthält einen differentiellen Anschluss 952 und das zweite Bandpassfilter 925, der zweite Signalpfad 921 enthält einen differentiellen Anschluss 953 und das zweite Bandpassfilter 926, der zweite Signalpfad 922 enthält einen differentiellen Anschluss 954 und das zweite Bandpassfilter 927, der zweite Signalpfad 923 enthält einen differentiellen Anschluss 955 und das zweite Bandpassfilter 928, und der zweite Signalpfad 924 enthält einen differentiellen Anschluss 956 und das zweite Bandpassfilter 929.
In dem dargestellten Beispiel sind das erste Bandpassfilter 911 und die zweiten Bandpassfilter 925 Empfangs- und Sende-Filter, respektive, im LTE-Band 25, so dass der erste Signalpfad 910 ein Empfangssignalpfad ist zum Führen von Signalen von dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 zu einem Empfänger (nicht gezeigt) über den differentiellen Anschluss 951, und wobei der zweite Signalpfad 920 ein Sendesignalpfad ist zum Führen von Signalen von einem Sender (nicht gezeigt) über den differentiellen Anschluss 952 zu dem gemeinsamen Antennenanschluss 940. Die zweiten Bandpassfilter 926 und 927 sind Empfangs- und Sende-Filter, respektive, im LTE-Band 4, so dass der zweite Signalpfad 921 ein Empfangssignalpfad ist zum Führen von Signalen von dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 zu einem Empfänger (nicht gezeigt) über den differentiellen Anschluss 953, und der zweite Signalpfad 922 ein Sendesignalpfad ist zum Führen von Signalen von einem Sender (nicht gezeigt) über den differentiellen Anschluss 954 zu dem gemeinsamen Antennenanschluss 940. Die zweiten Bandpassfilter 928 und 929 sind Empfangs- und Sendefilter, respektive, im LTE-Band 30, so dass der zweite Signalpfad 923 ein Empfangssignalpfad ist zum Führen von Signalen von dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 zu einem Empfänger (nicht gezeigt) über den differentiellen Anschluss 955, und der zweite Signalpfad 924 ein Sendesignalpfad ist zum Führen von Signalen von einem Sender (nicht gezeigt) über den differentiellen Anschluss 956 zu dem gemeinsamen Antennenanschluss 940. So wie das oben besprochen worden ist, enthält jeder von den differentiellen Anschlüssen 951 bis 956 ein Paar von Anschlüssen, so wie dies gezeigt ist.
Es wird verstanden, dass verschiedene alternative Ausführungsformen verschiedene Anzahlen von ersten und zweiten Signalpfaden und entsprechenden ersten und zweiten Filtereinrichtungen umfassen kann (mit einem Minimum von einem ersten Signalpfad/einer ersten Filtereinrichtung und einem Minimum von einem zweiten Signalpfad und zwei zweiten Bandpassfiltern, so wie das oben besprochen worden ist, wobei das zweite Bandpassfilter in mindestens einer zweiten Filtereinrichtung enthalten sein kann), ohne vom Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen. Gleichermaßen können die verschiedenen ersten Filtereinrichtungen und zweiten Bandpassfilter entsprechende Durchlassbänder aufweisen, die auf andere Frequenzbereiche gerichtet sind (z.B. andere als diejenigen, die den LTE-Bändern 4, 25 und 30 entsprechen), ohne von dem Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen.
In der dargestellten Ausführungsform enthält jeder von den differentiellen Anschlüssen 951 bis 956 ein Paar von Anschlüssen, so wie das oben erwähnt worden ist, und der erste Signalpfad 910 und die zweiten Signalpfade 920 bis 924 führen differentielle Signale. Demgemäß enthält jeder von dem ersten Signalpfad 910 und den zweiten Signalpfaden 920 bis 924 zwei Verbindungen, so wie dies gezeigt ist. In einer differentiellen Anwendung sind die Paare der Anschlüsse der differentiellen Anschlüsse 951 bis 956 entsprechend mit differentiellen Quellen/Anschlüssen verbunden. Alternativ kann ein Anschluss von jedem der differentiellen Anschlüsse 951 bis 956 und dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 mit einem gemeinsamen Referenzpotential, wie etwa einer Masseebene, verbunden sein, wodurch der differentielle Schaltkreis effektiv in einen unsymmetrischen (oder einpolig geerdeten) Schaltkreis umgewandelt wird. Beispielsweise ist der gemeinsame Antennenanschluss 940 als ein differentieller Anschluss dargestellt, wobei ein erster Anschluss 940A mit dem Hauptsignalpfad (zu der Antenne) verbinden kann und ein zweiter Anschluss 940B mit einer Masse-Referenzebene verbinden kann.
Ferner weist jedes von dem ersten Bandpassfilter 911 und den zweiten Bandpassfiltern 925 bis 929 ein entsprechendes Durchlassband auf. Die Durchlassbänder des ersten Bandpassfilters 911 und der zweiten Bandpassfilter 925 bis 929 sind nicht-überlappend.
Eine durch die Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz der ersten Filtereinrichtung, die durch das erste Bandpassfilter 911 ausgebildet ist, ist induktiv, von dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 aus gesehen, in den Durchlassbändern der zweiten Bandpassfilter 925 bis 929. Diese induktive Eingangsimpedanz bietet eine Anpassung zwischen den zweiten Bandpassfiltern 925 bis 929 und dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 in den entsprechenden Durchlassbändern der zweiten Bandpassfilter 925 bis 929. Folglich braucht mit dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 kein Abzweiginduktor verbunden sein, um die direkt mit den gemeinsamen Antennenanschluss 940 verbundenen, zweiten Bandpassfilter 925 bis 929 anzupassen. Das heißt, die induktive Eingangsimpedanz des ersten Bandpassfilters 911 arbeitet als ein verteilter Abzweiginduktor der zweiten Bandpassfilter 925 bis 929. Gleichzeitig kann das erste Bandpassfilter 911 als ein Schaltkreis mit einer Abzweigkapazität (C) und Serieninduktivität (L) gesehen werden, welcher Schaltkreis die Impedanz an dem gemeinsamen Anschluss 940 (z.B. die Antennenimpedanz) in eine etwas niedrigere, typischerweise ein wenig induktive Impedanz umwandelt. Demgemäß ist das erste Bandpassfilter 911 an diese umgewandelte Impedanz angepasst.
Des Weiteren und wie oben besprochen, ist die kombinierte Eingangsimpedanz der zweiten Filtereinrichtungen, die aus den zweiten Bandpassfiltern 925 bis 929, respektive, ausgebildet sind, im Wesentlichen kapazitiv und nicht eine offene, von dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 aus gesehen, in dem Durchlassband des ersten Bandpassfilters 911. Auch ist jeder von den zweiten Bandpassfiltern 925 bis 929 dazu ausgelegt, eine entsprechende kapazitive Last an dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 in dem Durchlassband von dem anderen der zweiten Bandpassfilter 925 bis 929 bereitzustellen.
Folglich ist gemäß der dargestellten Ausführungsform nur ein Anpassungselement erforderlich, um sechs Filter (das erste Bandpassfilter 911 und die Bandpassfilter 925 bis 929) an einem gemeinsamen Antennenanschluss 940 anzupassen. Auch sind es nur die jeweiligen von den direkt angeschlossenen zweiten Bandpassfiltern 925 bis 929, die den gemeinsamen Antennenanschluss 940 in den Durchlassbändern der anderen direkt angeschlossenen zweiten Bandpassfiltern 925 bis 929 kapazitiv belasten, wodurch die im Anpassungsschaltkreis gespeicherte Energie verringert wird und Verluste verringert werden. Ferner sieht das erste Bandpassfilter 911 an dem gemeinsamen Antennenanschluss 940 typischerweise eine umgewandelte Lastimpedanz (z.B. Antennenimpedanz), welche induktiv ist. Dies verbessert Filterentwurfsmöglichkeiten des ersten Bandpassfilters 911, so wie das oben beispielsweise mit Verweis auf die erste Filtereinrichtung 210 in 2 besprochen worden ist.
Die verschiedenen Komponenten, Strukturen und Parameter sind nur zur Veranschaulichung und als Beispiele und nicht in irgendeinem beschränkendem Sinne enthalten. Im Hinblick auf diese Offenbarung können Fachleute die vorliegenden Lehren implementieren, indem sie ihre eigenen Anwendungen und die benötigenden Komponenten, Materialien, Strukturen und Ausstattung zum Implementieren dieser Anwendungen bestimmen, wobei sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche bleiben.

Claims

Eine Multiplexervorrichtung, die folgendes aufweist: mindestens eine erste Filtereinrichtung, wobei jede von der mindestens einen ersten Filtereinrichtung mindestens ein erstes Bandpassfilter umfasst, das über mindestens eine Serieninduktivität, respektive, mit einem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, wobei das mindestens eine erste Bandpass-Filter nur eines oder nicht-überlappende Durchlassbänder aufweist, und mindestens eine zweite Filtereinrichtung, wobei jede von der mindestens einen zweiten Filtereinrichtung mindestens ein zweites Bandpass-Filter umfasst, so dass eine Gesamtheit von mindestens zwei zweiten Bandpassfiltern mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, wobei die mindestens zwei zweiten Bandpassfilter nicht-überlappende Durchlassbänder, respektive, aufweisen, wobei eine über eine kombinierte Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz der mindestens einen ersten Filtereinrichtung in den Durchlassbändern der mindestens zwei mit dem gemeinsamen Anschluss verbundenen, zweiten Bandpassfilter, von dem gemeinsamen Anschluss aus gesehen, induktiv ist, und wobei eine kombinierte Eingangsimpedanz der mindestens einen zweiten Filtereinrichtung in einem Durchlassband des mindestens einen ersten Bandpassfilters in der mindestens einen ersten Filtereinrichtung, von dem gemeinsamen Anschluss aus gesehen, im Wesentlichen kapazitiv ist, wobei jedes zweite Bandpassfilter dazu ausgebildet ist, eine entsprechende kapazitive Last an dem gemeinsamen Anschluss in den Durchlassbändern der anderen zweiten Bandpassfilter von den mindestens zwei zweiten Bandpassfiltern bereitzustellen.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens zwei zweiten Bandpassfilter der mindestens einen zweiten Filtereinrichtung jeweils mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sind, ohne zusätzliche Anpassungselemente.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die induktive Eingangsimpedanz der mindestens einen ersten Filtereinrichtung eine Anpassung zwischen den mindestens zwei mit dem gemeinsamen Anschluss verbundenen, zweiten Bandpassfiltern und dem gemeinsamen Anschluss in den Durchlassbändern der mindestens zwei mit dem gemeinsamen Anschluss verbundenen, zweiten Bandpassfilter bereitstellt.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Durchlassband von jedem von dem mindestens einen ersten Bandpassfilter mit irgendeinem der nicht-überlappenden Durchlassbänder der mindestens zwei zweiten Bandpassfilter nicht überlappt.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine erste Filtereinrichtung eine Mehrzahl von ersten Filtereinrichtungen umfasst, von denen jede mindestens ein erstes Bandpassfilter umfasst und über eine entsprechende Mehrzahl von Serieninduktivitäten mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jede von dem nur einen oder den nicht-überlappenden Durchlassbändern von dem mindestens einen ersten Bandpassfilter der mindestens einen ersten Filtereinrichtung hinsichtlich der Frequenz niedriger als die nicht-überlappenden Durchlassbänder der mindestens zwei mit dem gemeinsamen Anschluss verbundenen, zweiten Bandpassfilter ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der gemeinsame Anschluss einen Antennenanschluss umfasst, der mit einer Antenne verbunden ist zum mindestens einen von Empfangen und Übertragen von Signalen.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei aufgrund der kombinierten induktiven Eingangsimpedanz der mindestens einen ersten Filtereinrichtung, die als eine verteilte Abzweiginduktivität für die mindestens eine zweite Filtereinrichtung fungiert, mit dem gemeinsamen Anschluss keine Abzweiginduktivität verbunden ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die mindestens eine Serieninduktivität durch eine Übertragungsleitung mit hoher Referenzimpedanz bereitgestellt ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die mindestens eine Serieninduktivität ferner durch eine Induktivität bereitgestellt ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jeder von dem mindestens einen ersten Bandpassfilter und den mindestens zwei zweiten Bandpassfiltern ein akustisches Filter umfasst.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei jedes akustische Filter einen akustischen Volumenwellen(BAW)-Resonator umfasst.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei jeder BAW-Resonator einen von einem fest montierten Resonator (SMR, solidly mounted resonator) oder einem akustischen Dünnschichtvolumen-Resonator (FBAR, thin film bulk acoustic resonator) umfasst.
Die Multiplexer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die kombinierte Eingangsimpedanz der mindestens einen zweiten Filtereinrichtung in allen Durchlassbändern von dem mindestens einen ersten Bandpassfilter in der mindestens einen ersten Filtereinrichtung, von dem gemeinsamen Anschluss aus gesehen, im Wesentlichen kapazitiv ist.
Eine Multiplexervorrichtung, die folgendes aufweist: einen gemeinsamen Antennenanschluss, der mit einer Antenne verbunden ist zum mindestens einen von Empfangen und Übertragen von Radiofrequenz-(RF)-Signalen, einen ersten Signalpfad, der einen ersten Anschluss, eine erste Filtereinrichtung, die mindestens ein erstes Bandpassfilter mit einem entsprechenden mindestens einen ersten Durchlassband enthält und eine Induktivität, die in Serie zwischen der ersten Filtereinrichtung und dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist, aufweist, ein zweites Bandpassfilter, das ein zweites Durchlassband aufweist, ein drittes Bandpassfilter, das ein drittes Durchlassband aufweist, wobei das mindestens eine erste Durchlassband, das zweite Durchlassband und das dritte Durchlassband nicht-überlappend sind, wobei jedes von dem zweiten und dem dritten Bandpassfilter mit dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist, wobei die Serieninduktivität umgangen wird, und wobei eine durch die Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz der ersten Filtereinrichtung in jedem von dem zweiten und dem dritten Durchlassband, von dem gemeinsamen Antennenanschluss aus gesehen, induktiv ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei eine kombinierte Eingangsimpedanz von dem zweiten und dem dritten Bandpassfilter in allen von dem mindestens einen ersten Durchlassband des mindestens einen ersten Bandpassfilters, von dem gemeinsamen Antennenanschluss aus gesehen, im Wesentlichen kapazitiv und nicht offen ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das zweite Bandpassfilter an dem gemeinsamen Antennenanschluss in dem dritten Durchlassband des dritten Bandpassfilters eine kapazitive Last bereitstellt, und das dritte Bandpassfilter an dem gemeinsamen Antennenanschluss in dem zweiten Durchlassband des zweiten Bandpassfilters eine kapazitive Last bereitstellt, wodurch an dem gemeinsamen Antennenanschluss von dem zweiten und dem dritten Bandpassfilter eine gemeinsame Lasteingangsimpedanz bereitgestellt wird.
Die Multiplexervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Serieninduktivität in dem ersten Signalpfad ermöglicht, dass in dem zweiten Durchlassband eine Impedanz des zweiten Bandpassfilters an eine Antennenimpedanz des gemeinsamen Antennenanschlusses angepasst ist und dass in dem dritten Durchlassband eine Impedanz des dritten Bandpassfilters an die Antennenimpedanz angepasst ist, wodurch ein Erfordernis für eine zwischen dem gemeinsamen Antennenanschluss und Masse verbundene Abzweiginduktivität beseitigt wird.
Eine Multiplexervorrichtung, die folgendes aufweist: eine erste Filtereinrichtung, die ein oder mehrere erste Bandpassfilter umfasst, die mit einem gemeinsamen Antennenanschluss indirekt verbunden sind/ist über eine Induktivität, die in Serie zwischen der ersten Filtereinrichtung und dem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden ist, wobei das eine oder die mehreren ersten Bandpassfilter nicht-überlappende erste Durchlassbänder, respektive, aufweisen/aufweist, und eine zweite Filtereinrichtung, die eine Mehrzahl von zweiten Bandpassfiltern umfasst, die mit dem gemeinsamen Antennenanschluss direkt verbunden sind, wobei die zweiten Durchlassbandfilter nicht-überlappende zweite Durchlassbänder, respektive, aufweisen, wobei ein Einfluss von einer parasitären Induktivität und Kapazität der direkten Verbindung von jedem der zweiten Bandpassfilter auf die entsprechende Eingangsimpedanz von jedem der zweiten Bandpassfilter die entsprechende Eingangsimpedanz, von dem gemeinsamen Antennenanschluss aus gesehen, in den Frequenzbereichen der ersten Durchlassbänder von dem einen oder den mehreren ersten Bandpassfiltern, respektive, um nicht mehr als näherungsweise 25% verändert, wobei eine über eine kombinierte Serieninduktivität umgewandelte Eingangsimpedanz der ersten Filtereinrichtung in dem zweiten Durchlassband der zweiten Bandpassfilter, von dem gemeinsamen Antennenanschluss aus gesehen, induktiv ist, und wobei eine kombinierte Eingangsimpedanz von der Mehrzahl der zweiten Bandpassfilter in der zweiten Filtereinrichtung in allen von den ersten Durchlassbändern von dem mindestens einen ersten Bandpassfilter, von dem gemeinsamen Antennenanschluss aus gesehen, im Wesentlichen kapazitiv ist.
Die Multiplexervorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die erste Filtereinrichtung ein vorangepasster Multiplexer ist und ferner eine Abzweiginduktivität umfasst.