DE102015207261B4

DE102015207261B4 - Reduzierung von Bypass-Pfad Verlusten

Info

Publication number: DE102015207261B4
Application number: DE102015207261.4A
Authority: DE
Inventors: Junhyung Lee; Bipul Agarwal; Yong Hee Lee; Junwon Heo
Original assignee: Skyworks Solutions Inc
Current assignee: Skyworks Solutions Inc
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2020-01-02
Anticipated expiration: 2035-04-23
Also published as: GB2527638A; GB201506542D0; GB2527638B; DE102015207261A1

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623), umfassend:einen ersten Schalter (110), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist;einen zweiten Schalter (120), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist;einen Bypass-Pfad (130), welcher den ersten Schalter (110) und den zweiten Schalter (120) elektrisch verbindet und welcher eine Reiheninduktivität (L2) in Reihenschaltung zwischen dem ersten Schalter (110) und dem zweiten Schalter (120) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine Kapazität einer Übertragungsleitung des Bypass-Pfads (130) zu kompensieren;einen Empfangspfad (135) mit einem Bandpassfilter (150a, 150b, 150c) und einem rauscharmen Verstärker (170a, 170b, 170c) zum Verstärken einer Ausgabe von dem Bandpassfilter (150a, 150b, 150c), wobei der Empfangspfad (135) und der Bypass-Pfad (130) an unterschiedliche Schaltstellungen des ersten Schalters (110) und an unterschiedliche Schaltstellungen des zweiten Schalters (120) angeschlossen sind; undwenigstens eine Induktivität (L1; L1'), welche dazu ausgelegt ist, eine Sperrzustands-Kapazität, die einer mit dem Bypass-Pfad (130) nicht verbundenen Schaltstellung des ersten Schalters (110) zugeordnet ist, zu kompensieren, um eine Einfügedämpfung des Bypass-Pfads (130) zu reduzieren.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die Offenbarung bezieht sich auf elektronische Systeme und insbesondere auf Hochfrequenz-(RF)-Elektronik.
Beschreibung der zugehörigen Technologie
Die Druckschrift EP 1 381 362 A2 offenbart ein Frontend für einen HF-Empfänger mit einem Bypasspfad für einen rauscharmen Verstärker, welcher nach einem Bandpassfilter nachgeschaltet ist. Die Druckschrift US 2013/0194054 A1 offenbart eine Impedanzanpassungsschaltung für einen HF-Empfänger.
Ein Hochfrequenz-(RF)-System kann Antennen zum Empfangen und/oder Senden von RF-Signalen aufweisen. Es können verschiedene Komponenten in einem RF-System vorhanden sein, welche auf die Antennen Zugriff haben können. Zum Beispiel kann ein RF-System verschiedene Sende- und/oder Empfangspfade aufweisen, die verschiedenen Frequenzbändern, verschiedenen Kommunikationsstandards und/oder verschiedenen Leistungsmodi zugeordnet sind, und jeder Pfad kann auf eine bestimmte Antenne zu einem bestimmten Zeitpunkt zugreifen.
Ein Antennenschaltmodul kann verwendet werden, um eine Antenne mit einem bestimmten Sende- oder Empfangspfad des RF-Systems elektrisch zu verbinden, so dass mehreren Komponenten Zugriff auf die Antennen ermöglicht wird. In bestimmten Konfigurationen oder Ausgestaltungen ist ein Antennenschaltmodul in Verbindung mit einem Diversitäts-Modul vorgesehen, welches Signale verarbeitet, welche durch Verwenden einer oder mehrere Diversitäts-Antennen empfangen und/oder gesendet wurden. Das Diversitäts-Modul kann einen Bypass-Pfad aufweisen, welcher die Empfangspfad- und/oder die Sendepfad-Verarbeitung von Signalen in dem Diversitäts-Modul umgeht.
ZUSAMMENFASSUNG VERSCHIEDENER ERFINDERISCHER ASPEKTE
Die in den Ansprüchen beschriebenen Innovationen weisen jeweils mehrere Aspekte auf, von denen kein einzelner ausschließlich für die gewünschten Eigenschaften oder Merkmale verantwortlich ist. Ohne den Umfang der Ansprüche zu beschränken, werden nun einige auffällige Merkmale kurz beschrieben.
Ein Aspekt dieser Offenbarung betrifft eine Vorrichtung welche einen ersten Schalter mit wenigstens zwei Schaltstellungen (engl. throw), einen zweiten Schalter mit wenigstens zwei Schaltstellungen, einen Bypass-Pfad, welcher den ersten Schalter und den zweiten Schalter elektrisch verbindet, und wenigstens eine Induktivität aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine mit dem Bypass-Pfad verbundene Kapazität zu kompensieren, um eine Einfügedämpfung des Bypass-Pfads zu reduzieren.
Die wenigstens eine Induktivität kann wenigstens eine Kapazität eines Sperrzustands des ersten Schalters, eine Kapazität eines Sperrzustands des zweiten Schalters oder eine Kapazität einer Übertragungsleitung des Bypass-Pfads kompensieren.
Die wenigstens eine Induktivität kann eine erste Induktivität aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, eine Kapazität eines Sperrzustands des ersten Schalters zu kompensieren. Die Kapazität des Sperrzustands des ersten Schalters kann eine Sperrzustands-Reihenkapazität oder eine Sperrzustands-Shunt- oder Parallelkapazität umfassen. Der erste Schalter kann zwischen der ersten Induktivität und dem Bypass-Pfad eingekoppelt sein. Die wenigstens eine Induktivität kann auch eine zweite Induktivität aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, eine Kapazität eines Sperrzustands des zweiten Schalters zu kompensieren. Die wenigstens eine Induktivität kann auch eine dritte Induktivität aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, eine Kapazität einer Übertragungsleitung des Bypass-Pfads zu kompensieren.
Die Vorrichtung kann auch einen Hochfrequenzsignalpfad aufweisen, der elektrisch zwischen dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter eingekoppelt ist, wobei der Hochfrequenzsignalpfad dazu ausgelegt ist, ein Hochfrequenzsignal zu verarbeiten. Der erste Schalter kann dazu ausgelegt sein, einen Antennenanschluss mit dem Bypass-Pfad elektrisch zu verbinden und den Antennenanschluss von dem Hochfrequenzsignalpfad in einem ersten Zustand elektrisch zu isolieren, und der erste Schalter kann dazu ausgelegt sein, den Antennenanschluss mit dem Hochfrequenzsignalpfad elektrisch zu verbinden und den Antennenanschluss von dem Bypass-Pfad in einem zweiten Zustand elektrisch zu isolieren. Der Hochfrequenzsignalpfad kann ein Empfangspfad sein. Der Hochfrequenzsignalpfad kann ein Sendepfad sein.
Die Vorrichtung kann ein Diversitäts-Modul aufweisen. Das Diversitäts-Modul kann wenigstens den ersten Schalter, den zweiten Schalter und den Bypass-Pfad aufweisen. Das Diversitäts-Modul kann auch die wenigstens eine Induktivität aufweisen. Die Vorrichtung kann ferner eine Vielzahl von Antennen aufweisen, wobei die Vielzahl von Antennen eine Diversitäts-Antenne aufweist, welche in Wirkverbindung mit dem ersten Schalter des Diversitäts-Moduls steht. Die Vorrichtung kann ferner ein Antennenschaltmodul aufweisen, welches in Wirkverbindung mit dem zweiten Schalter steht.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Vorrichtung, welche einen ersten Schalter mit wenigstens zwei Schaltstellungen, einen zweiten Schalter mit wenigstens zwei Schaltstellungen, einen Hochfrequenzsignalpfad, einen Bypass-Pfad und eine Induktivität aufweist. Der Hochfrequenzsignalpfad ist elektrisch zwischen dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter eingekoppelt. Der Hochfrequenzsignalpfad ist dazu ausgelegt, ein Hochfrequenzsignal zu verarbeiten. Der Bypass-Pfad ist elektrisch zwischen dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter eingekoppelt. Die Induktivität ist dazu ausgelegt, eine Kapazität eines Sperrzustands des ersten Schalters zu kompensieren, um eine mit dem Bypass-Pfad verbundene Einfügedämpfung zu reduzieren.
Die Vorrichtung kann ferner eine zweite Induktivität aufweisen, welche dazu ausgelegtist, eine Kapazität eines Sperrzustands des zweiten Schalters zu kompensieren, um eine mit dem Bypass-Pfad verbundene Einfügedämpfung zu reduzieren. Die Vorrichtung kann ferner eine dritte Induktivität aufweisen, welche dazu ausgelegtist, eine Kapazität eines Bypass-Pfads zu kompensieren, um eine mit dem Bypass-Pfad verbundene Einfügedämpfung zu reduzieren.
Die Induktivität kann einen einstellbaren oder abstimmbaren Induktivitätswert aufweisen. Die Induktivität kann als Shunt-Induktivität ausgelegt sein. Der erste Schalter kann zwischen der Induktivität und dem Bypass-Pfad eingekoppelt sein.
Die Vorrichtung kann ferner Empfangspfade zwischen dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter aufweisen, wobei die Empfangspfade den Hochfrequenzsignalpfad aufweisen. Der erste Schalter kann derart ausgelegt sein, dass er einen Antennenanschluss mit dem Bypass-Pfad elektrisch verbindet und den Antennenanschluss von dem Empfangspfad in einem ersten Zustand elektrisch isoliert. Der erste Schalter kann dazu ausgelegt sein, den Antennenanschluss mit einem ausgewählten der Empfangspfade elektrisch zu verbinden und den Bypass-Pfad von dem Antennenanschluss und anderen der Empfangspfade in einem zweiten Zustand elektrisch zu isolieren.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein elektronisch implementiertes Verfahren zur Reduzierung einer Einfügedämpfung, welche mit einem Bypass-Pfad verbunden ist. Das Verfahren umfasst das Betreiben eines Diversitäts-Moduls in einem Bypass-Modus in einer Weise, dass ein Eingang des Diversitäts-Moduls mit einem Ausgang des Diversitäts-Moduls durch einen Bypass-Pfad gekoppelt wird, welcher einen ersten Schalter, mit wenigstens zwei Schaltstellungen, mit einem zweiten Schalter, mit wenigstens zwei Schaltstellung, elektrisch verbindet. Das Verfahren umfasst außerdem, während es das Diversitäts-Modul in dem Bypass-Modus betreibt, ein nahezu vollständiges Eliminieren einer Kapazität, welche mit dem Bypass-Pfad verbunden ist, um eine Einfügedämpfung, welche mit dem Bypass-Modus verbunden ist, zu reduzieren.
Ein anderer Aspekt dieser Offenbarung betrifft eine Vorrichtung, welche einen Bypass-Pfad, einen Empfangspfad und wenigstens eine Induktivität aufweist. Der Bypass-Pfad verbindet einen ersten Schalter, der mit einem Antennenanschluss gekoppelt ist, elektrisch mit einem zweiten Schalter, der mit einem Antennenschaltmodul gekoppelt ist, wobei der erste Schalter wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist und wobei der zweite Schalter wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist. Der Empfangspfad ist elektrisch zwischen dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter eingekoppelt. Der Empfangspfad weist einen Filter und einen rauscharmen Verstärker auf. Die wenigstens eine Induktivität ist dazu ausgelegt, eine Kapazität zu kompensieren, welche mit wenigstens einem Sperrzustand des ersten Schalters, einem Sperrzustand des zweiten Schalters oder einer Sendeleitung des Bypass-Pfads verbunden ist.
Ein anderer Aspekt dieser Offenbarung betrifft eine Vorrichtung, welche einen ersten Schalter, welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist, einen zweiten Schalter, welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist, einen Empfangspfad, der den ersten Schalter mit dem zweiten Schalter elektrisch verbindet, einen Bypass-Pfad, welcher den ersten Schalter und den zweiten Schalter elektrisch verbindet, eine erste Induktivität, eine zweite Induktivität und eine dritte Induktivität aufweist. Die erste Induktivität ist dazu ausgelegt, eine Kapazität eines Sperrzustands des ersten Schalters zu kompensieren, um eine Einfügedämpfung, die mit dem Bypass-Pfad verbunden ist, zu reduzieren. Die zweite Induktivität ist dazu ausgelegt, eine Kapazität einer Sendeleitung des Bypass-Pfads zu kompensieren, um die Einfügedämpfung, die mit dem Bypass-Pfad verbunden ist, zu reduzieren. Die dritte Induktivität ist dazu ausgelegt, eine Kapazität eines Sperrzustands des zweiten Schalters zu kompensieren, um die Einfügedämpfung, die mit dem Bypass-Pfad verbunden ist, zu reduzieren.
Ein anderer Aspekt dieser Offenbarung betrifft eine Vorrichtung, welche eine Sendeleitung und wenigstens eine Induktivität aufweist. Die Sendeleitung verbindet einen ersten Mehrstufenschalter elektrisch mit einem zweiten Mehrstufenschalter. Die wenigstens eine Induktivität ist dazu ausgelegt, eine mit der Sendeleitung verbundene Kapazität zu reduzieren, um eine Einfügedämpfung der Sendeleitung zu reduzieren.
Die wenigstens eine Induktivität kann wenigstens eine Kapazität eines Sperrzustands des ersten Mehrstufenschalters, eine Kapazität eines Sperrzustands des zweiten Mehrstufenschalters oder eine Kapazität der Sendeleitung kompensieren, um eine Einfügedämpfung der Sendeleitung zu reduzieren.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Vorrichtung, welche eine Sendeleitung aufweist, welche einen ersten Mehrstufenschalter und einen zweiten Mehrstufenschalter elektrisch verbindet, wobei wenigstens eine Induktivität dazu ausgelegt ist, eine Kapazität eines Sperrzustands des ersten Mehrstufenschalters und eine Kapazität eines Sperrzustands des zweiten Mehrstufenschalters zu kompensieren.
Zum Zwecke der Zusammenfassung der Offenbarung wurden bestimmte Aspekte, Vorteile und neue Merkmale der Erfindungen hierin beschrieben. Es ist so zu verstehen, dass nicht alle diese Vorteile gemäß einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung zwingend erzielt werden müssen. Infolgedessen kann die Erfindung in einer Weise enthalten oder ausgeführt werden, den einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen, wie sie hierin gelehrt werden, zu erzielen oder zu optimieren, ohne notwendigerweise andere Vorteile zu erzielen, wie sie hierin gelehrt oder vorgeschlagen werden.
Figurenliste
Ausführungsformen dieser Offenbarung werden nun mittels nicht einschränkender Beispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:

1 ein schematisches Diagramm eines Diversitäts-Moduls gemäß einer Ausführungsform ist;
2A ein schematisches Blockschaltbild eines Diversitäts-Moduls gemäß einer anderen Ausführungsform ist;
2B ein schematisches Blockschaltbild eines Diversitäts-Moduls gemäß einer anderen Ausführungsform ist;
2C ein schematisches Blockschaltbild eines Diversitäts-Moduls gemäß einer anderen Ausführungsform ist;
3 ein schematisches Diagramm des Diversitäts-Moduls gemäß 2A ist, wobei Störeffekte dargestellt sind;
4 ein schematisches Diagramm ist, welches Störeffekte eines Bypass-Pfads in dem Diversitäts-Modul gemäß 2A darstellt;
5 ein Schaubild ist, welches eine Einfügedämpfung in dem Diversitäts-Modul gemäß 2A mit einem vorherigen Diversitäts-Modul vergleicht;
6 ein schematisches Blockschaltbild einer drahtlosen Vorrichtung ist, welche ein Diversitäts-Modul aufweist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BESTIMMTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung bestimmter Ausführungsformen stellt verschiedene Erläuterungen von speziellen Ausführungsformen dar. Jedoch können die hierin beschriebenen Innovationen auf vielfältigste Art verkörpert werden, zum Beispiel wie in den Ansprüchen definiert und abgedeckt. In dieser Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionell ähnliche Elemente bezeichnen können. Es ist so zu verstehen, dass die in den Figuren dargestellten Elemente nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet sind. Darüber hinaus ist klar, dass die Ausführungsformen mehr Elemente enthalten können als in einer bestimmten Zeichnung dargestellt und/oder in einer Teilgruppe der dargestellten Elemente vorhanden sind.
Einige drahtlose Vorrichtungen, wie Mobilteile, können eine Vielzahl von Antennen aufweisen, welche wenigstens eine Primär-Antenne und eine Diversitäts-Antenne aufweisen. Drahtlose Vorrichtungen, welche dazu ausgelegt sind, Signale gemäß dem Long Term Evolution (LTE) Standard zu empfangen und/oder zu senden, gehen davon aus, dass eine Vorrichtung wenigstens zwei Empfangs-Antennen aufweist. Mit mehreren Antennen können Signale an mehr als einem Standort empfangen werden. Um den Empfang zu verbessern, können Signale von mehreren Antennen an verschiedenen Standorten kombiniert werden. In bestimmten Konfigurationen kann die Primär-Antenne in räumlicher Nähe zu einem Empfangs-Chipsatz angeordnet werden und die Diversitäts-Antenne kann für eine räumliche Diversität entfernt von der Primär-Antenne angeordnet werden. Indem die Diversitäts-Antenne relativ entfernt von dem Empfangs-Chipsatz angeordnet wird, können Signale, die von der Diversitäts-Antenne empfangen werden, einen Verlust durch Kabel und/oder andere Verdrahtungen erfahren, welche die Diversitäts-Antenne mit dem Empfangs-Chipsatz verbinden. In einigen Fällen kann ein derartiges Kabel einen Verlust von etwa 2 Dezibel (dB) verursachen.
Es kann für die der Diversitäts-Antenne zugeordneten Signale wünschenswert sein, dass sie im Wesentlichen dieselbe Signalstärke wie die der Primär-Antenne zugeordneten Signale aufweisen. Dementsprechend kann ein Diversitäts-Modul eine Verstärkung zum Kompensieren von Verlusten bei Signalen erzeugen, die durch die Diversitäts-Antenne empfangen werden, wie Verlusten durch Kabel oder andere Verdrahtungen. Das Diversitäts-Modul kann ein oder mehrere Empfangspfade aufweisen, welche jeweils einen Filter und einen rauscharmen Verstärker aufweisen. Zum Beispiel kann das Diversitäts-Modul einen oder mehrere Empfangspfade aufweisen, von denen jeder einen Bandpassfilter, welche für unterschiedliche Frequenzbänder durchlässig sind, und einen rauscharmen Verstärker aufweist, welcher dazu ausgelegt ist, eine Ausgabe eines entsprechenden Bandpassfilters zu verstärken.
Das Diversitäts-Modul kann auch einen Bypass-Pfad aufweisen, welcher ein Verarbeiten, wie zum Beispiel Filtern und Verstärken, eines Signals vermeidet, welches der Diversitäts-Antenne zugeordnet ist. Der Bypass-Pfad kann als Sendeleitung fungieren, welche ein Filtern und ein Verstärken einer oder mehrerer Empfangspfade des Diversitäts-Moduls vermeidet. Wenn ein Signal, welches von der Diversitäts-Antenne empfangen wurde, außerhalb eines Durchlassbandes eines Filters des einen oder der mehreren Empfangspfade (zum Beispiel außerhalb eines Durchlassbandes eines Bandpassfilters des einen oder der mehreren Empfangspfade) liegt, kann es beispielsweise wünschenswert sein, die einen oder mehreren Empfangspfade mit dem Bypass-Pfad zu umgehen. Der Bypass-Pfad kann ein Signal, welches von der Diversitäts-Antenne empfangen worden ist, einem Antennenschaltmodul bereitstellen ohne ein Filtern und/oder Hinzufügen einer Verstärkung. Das Antennenschaltmodul kann dann das Signal, welches mit der Diversitäts-Antenne verbunden ist, verarbeiten und das verarbeitete Signal einem Empfänger und/oder Sendeempfäner bereitstellen. In einigen Anwendungen kann der Bypass-Pfad verwendet werden, um Signale mittels der Diversitäts-Antenne zu übertragen. In solchen Anwendungen kann das Antennenschaltmodul dem Diversitäts-Modul ein von der Diversitäts-Antenne über den Bypass-Pfad zu übertragendes RF-Signal bereitstellen.
In einem Diversitäts-Modul kann es für den Bypass-Pfad wünschenswert sein, dass seine Einfügedämpfung über einen verhältnismäßig breiten Frequenzbereich so gering wie möglich ist (z.B. über einen Frequenzbereich, der mehrere GHz überspannt, oder über einen Frequenzbereich, der wenigstens ungefähr 10 GHz überspannt). Mit einer verhältnismäßig geringen Einfügedämpfung kann der Bypass-Pfad für einen verlustarmen Empfangspfad und/oder einen verlustarmen Sendepfad sorgen.
Kapazitäten in dem Diversitäts-Modul können in einer Einfügedämpfung in einem Bypass-Pfad resultieren. Solche Kapazitäten können aus einer kapazitiven Belastung der Sendeleitung des Bypass-Pfads und/oder einem oder mehreren Schaltern des Diversitäts-Moduls resultieren. Zum Beispiel kann ein Mehrstufenschalter ein RF-Signal in einen Bypass-Pfad einkoppeln. In diesem Beispiel können Sperrzustands-Kapazitäten verbunden mit Schaltstellungen, die mit dem Bypass-Pfad nicht verbunden sind, unerwünschte Kapazitäten in dem Bypass-Pfad erzeugen. Die Kapazitäten, die mit einem oder mehreren Schaltern und/oder der Sendeleitung des Bypass-Pfads verbunden sind, können erheblich sein und können in einer erhöhten Einfügedämpfung resultieren. Diese erhöhte Einfügedämpfung kann einen verstärkten Effekt in höheren Arbeitsfrequenzen aufweisen. Zum Beispiel kann bei fehlender Kompensation eine parasitäre Kapazität, welche von einem oder mehreren Schaltern und/oder der Sendeleitung des Bypass-Pfads herrührt, eine Einfügedämpfung bei einer Frequenz von wenigstens ungefähr 2 GHz in bestimmten Anwendungen erheblich beeinflussen.
Aspekte dieser Offenbarung beziehen sich auf ein Kompensieren von Kapazitäten, die eine Einfügedämpfung in dem Bypass-Pfad verursachen können, wie einem Bypass-Pfad in einem Diversitäts-Modul. Ein oder mehrere Induktivitäten können einige oder alle Kapazitäten kompensieren, die eine Einfügedämpfung in einem Bypass-Pfad verursachen. Dementsprechend kann bzw. können die eine oder die mehreren Induktivitäten eine Einfügedämpfung des Bypass-Pfads reduzieren. Eine solche Kompensation kann über einen relativ breiten Frequenzbereich vorgesehen sein, wie einen Frequenzbereich von mehreren zehn GHz. In einer Ausführungsform verbindet ein Bypass-Pfad einen ersten Schalter elektrisch mit einem zweiten Schalter, wobei eine erste Induktivität im Wesentlichen eine Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters aufheben kann, eine zweite Induktivität im Wesentlichen eine Kapazität eines Bypass-Pfads aufheben kann und ein dritte Induktivität im Wesentlichen eine Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters aufheben kann.
Aufgrund des einen oder den mehreren Induktivitäten zum Kompensieren einer Kapazität, welche eine Einfügedämpfung in einem Bypass-Pfad verursachen kann, kann die Länge der Sendeleitung in dem Bypass-Pfad relativ wenig zu der Einfügedämpfung beitragen. Dementsprechend kann eine solche Sendeleitung eine größere Länge aufweisen, ohne eine Einfügedämpfung des Bypass-Pfads aufgrund einer Kompensation durch die einen oder die mehreren Induktivitäten wesentlich zu beeinflussen. Alternativ oder zusätzlich kann die Schalterdimensionierung des ersten Schalters und/oder des zweiten Schalters, die mit dem Bypass-Pfad verbunden sind, verglichen mit bisherigen Auslegung geringere Auswirkungen auf eine Einfügedämpfung haben, dadurch dass die Sperrzustands-Kapazitäten der Schalter induktiv kompensiert werden.
Während die Offenbarung hierin Beispiele von Diversitäts-Modulen drahtloser Vorrichtungen zum Zwecke der Veranschaulichung beschreibt, können die hierin beschriebenen Prinzipien und Vorteile auf andere geeignete Anwendungen angewendet werden. Mehr noch können, während Merkmale dieser Offenbarung zum Zwecke der Veranschaulichung mit Bezug auf ein Empfangen von RF-Signalen beschrieben wurden, jedes bzw. jeder der hierin ausgeführten Prinzipien und Vorteile in Verbindung mit einer Schaltung, welche zum Senden von RF-Signalen ausgelegt ist, einer Schaltung, welche zum Empfangen von RF-Signalen ausgelegt ist, und/oder einer Schaltung, welche sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von RF-Signale ausgelegt ist, angewendet werden. Zum Beispiel können die hierin beschriebenen Prinzipien und Vorteile in jedem Zusammenhang angewendet werden, in dem ein Bypass-Pfad elektrisch zwischen zwei Mehrstufenschaltern vorgesehen ist und auch ein Hochfrequenzsignalpfad zwischen zwei Mehrstufenschaltern elektrisch eingekoppelt ist, wobei der Hochfrequenzsignalpfad ein Hochfrequenzsignal zum Empfangen und Senden verarbeiten kann.
1 ist ein schematisches Diagramm eines Diversitäts-Moduls 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Diversitäts-Modul 100 und/oder jedes Diversitäts-Modul, auf welches hierin Bezug genommen wird, kann in einer drahtlosen Vorrichtung, wie zum Beispiel einem Mobilgerät, implementiert sein. Zum Beispiel kann das Diversitäts-Modul 100 in einem Smartphone implementiert sein. Das Diversitäts-Modul 100 und/oder eines der anderen Diversitäts-Module kann mehr oder weniger Elemente aufweisen als dargestellt. Das Diversitäts-Modul 100 kann ein RF-Signal von einer Diversitäts-Antenne empfangen und eine verarbeitete Version oder Fassung des empfangenen RF-Signals einem Empfangs-anschluss bereitstellen. In einigen Fällen kann das Diversitäts-Modul 100 auch dazu verwendet werden, ein RF-Signal durch Verwenden einer Diversitäts-Antenne zu senden. Das dargestellte Diversitäts-Modul 100 weist einen ersten Schalter 100, einen zweiten Schalter 120, einen Bypass-Pfad 130 und einen Empfangspfad 135 auf.
Der erste Schalter 110 kann ein RF-Schalter sein, welcher dazu ausgelegt ist, RF-Signale von einem Antennenanschluss zu dem Bypass-Pfad 130 zu leiten oder zu einem ausgewählten Empfangspfad 135. Der erste Schalter 110 kann bi-direktional sein, so dass der erste Schalter 110 an dem Antennenanschluss auch ein Signal von dem Bypass-Pfad 130 bereitstellen kann. Der erste Schalter 110 kann als Eingabe-Schalter für von dem Antennenanschluss empfangene Signale betrachtet werden. Wenn der erste Schalter 110 bi-direktional ist, kann er als ein Ausgabeschalter angesehen werden, der das Senden eines Signals von dem Antennenanschluss ermöglicht. Während Merkmale dieser Offenbarung zum Zwecke der Veranschaulichung mit Bezug auf einen Antennenanschluss beschrieben werden, können jedes der Prinzipien und Vorteile, wie sie hierin diskutiert werden, in Verbindung mit Mehrfach-Antennenanschlüssen und/oder Mehrfach-Diversitäts-Antennen angewendet werden. Eine oder mehrere der Induktivitäten L1, L2 oder L3 können einzeln in Verbindung mit jeder der Vielzahl von Antennen und/oder Antennenanschlüssen implementiert werden. Zum Beispiel kann in bestimmten Anwendungen, eine erste Induktivität L1 in Verbindung mit einer ersten Antenne implementiert werden und eine andere erste Induktivität L1 kann in Verbindung mit einer zweiten Antenne implementiert werden. Eine oder mehrere der Induktivitäten L1, L2 oder L3 können zur induktiven Kompensation einer Vielzahl von Antennen und/oder Antennenanschlüssen implementiert werden. Als ein Beispiel kann eine dritte Induktivität L3 in Verbindung mit mehreren Antennen implementiert werden.
In einem Zustand koppelt der erste Schalter 110 den Antennenanschluss elektrisch mit dem Bypass-Pfad 130 und isoliert den Antennenanschluss elektrisch von dem Empfangspfad 135. Ein solcher Zustand entspricht einem Bypass-Modus. In einem anderen Zustand koppelt der erste Schalter 110 den Antennenanschluss elektrisch mit einem ausgewählten Empfangspfad 135 und isoliert die anderen Empfangspfade 135 und den Bypass-Pfad 130 elektrisch von dem Antennenanschluss.
Der erste Schalter 110 kann ein Shunt-Element und ein Schalterelement aufweisen, welche jeder Schaltstellung zugeordnet sind. Zum selektiven elektrischen Koppeln eines einer ausgewählten Schaltstellung zugeordneten Signals mit dem Antennenanschluss kann der erste Schalter 110 das mit der ausgewählten Schaltstellung verbundene Schalterelement anschalten, das mit der ausgewählten Schaltstellung verbundene Shunt-Element abschalten, die mit den anderen Schaltstellungen verbundenen Shunt-Elemente anschalten und die mit den anderen Schaltstellungen verbundenen Schalterelemente abschalten. Das Shunt-Element und das Schalterelement können beide zum Beispiel in einem oder mehreren Feldeffekt-Transistoren implementiert werden. In einigen Anwendungen kann das Shunt-Element durch zwei oder mehr miteinander in Reihe geschaltete Feldeffekt-Transistoren implementiert und/oder das Reihenelement kann durch zwei oder mehrere miteinander in Reihe geschaltete Feldeffekt-Transistoren implementiert werden.
Der dargestellte erste Schalter 110 ist ein Mehrstufenschalter. Der erste Schalter 110 kann zwei oder mehr Schaltstellungen aufweisen. Zum Beispiel kann der dargestellte erste Schalter 110 vier Schaltstellungen aufweisen. Der erste Schalter 110 kann jede geeignete Anzahl von Schaltstellungen aufweisen, die für eine bestimmte Anwendung zwei oder größer ist. Der erste Schalter 110 kann einen Pol aufweisen. In einigen Ausführungsformen (nicht dargestellt) kann der erste Schalter 110 zwei oder mehr Pole aufweisen.
Der zweite Schalter 120 kann ein RF-Schalter sein, welcher dazu ausgelegt ist, RF-Signale von dem Bypass-Pfad 130 oder von einem ausgewählten Empfangspfad 135 zu dem Empfangsanschluss zu leiten. Der zweite Schalter 120 kann derart bi-direktional sein, dass der zweite Schalter 120 auch dem Bypass-Pfad 130 ein RF-Signal bereitstellen kann, um das Senden des RF-Signals von dem Antennenanschluss zu ermöglichen. Das RF-Signal kann an dem Empfangsanschluss empfangen werden, in diesem Fall kann der Empfangsanschluss als ein Sendeanschluss oder ein anderer Anschluss in einem Sende-Betriebsmodus arbeiten. Zum Beispiel kann das RF-Signal dem Empfangsanschluss durch ein Antennenschaltmodul bereitgestellt werden, zum Senden über eine mit dem ersten Schalter 110 elektrisch verbundene Diversitäts-Antenne. In einer anderen Implementierung (nicht dargestellt) kann der zweite Schalter 120 einen ersten Pol, welcher zum Empfangen eingerichtet ist, und einen zweiten Pol aufweisen, welcher zum Senden eingerichtet ist, so dass entweder ein Empfangsanschluss oder ein Sendeanschluss elektrisch mit dem Bypass-Pfad 130 verbunden sein kann. Der zweite Schalter 120 kann als ein Ausgabe-Schalter zum Empfangen von Signalen von dem Antennenanschluss betrachtet werden. Wenn der zweite Schalter 120 bi-direktional ist, kann er als Eingabe-Schalter zum Ermöglichen des Sendens von dem Antennenanschluss betrachtet werden.
In einem Zustand, welcher einem Bypass-Modus entspricht, koppelt der zweite Schalter 120 den Empfangsanschluss mit dem Bypass-Pfad 130 und isoliert den Empfangsanschluss elektrisch von dem Empfangspfad 135. In anderen Zuständen koppelt der zweite Schalter 120 den Empfangsanschluss mit einem ausgewählten Empfangspfad 135 elektrisch und isoliert die anderen Empfangspfade 135 und den Bypass-Pfad 130 elektrisch von dem Empfangsanschluss.
Der zweite Schalter 120 kann ein Shunt-Element und ein Schalterelement aufweisen, welche jeder Schaltstellung zugeordnet sind. Zum selektiven elektrischen Koppeln eines mit einer ausgewählten Schaltstellung verbundenen Signals mit dem Empfangsanschluss, kann der zweite Schalter 120 das mit der ausgewählten Schaltstellung verbundene Schalterelement anschalten, das mit der ausgewählten Schaltstellung verbundene Shunt-Element abschalten, die mit den anderen Schaltstellungen verbundenen Shunt-Elemente anschalten und die mit den anderen Schaltstellungen verbundenen Schalterelemente abschalten. Das Shunt-Element und das Schalterelement können beide zum Beispiel in einem oder mehreren Feldeffekt-Transistoren implementiert werden. In einigen Anwendungen kann das Shunt-Element durch zwei oder mehr miteinander in Reihe geschaltete Feldeffekt-Transistoren und/oder das Reihenelement durch zwei oder mehrere in Reihe geschaltete Feldeffekt-Transistoren implementiert werden.
Der dargestellte zweite Schalter 120 ist ein Mehrstufenschalter. Der zweite Schalter 120 kann zwei oder mehr Schaltstellungen aufweisen. Zum Beispiel kann der dargestellte zweite Schalter 120 vier Schaltstellungen aufweisen. Der zweite Schalter 120 kann jede geeignete Anzahl von Schaltstellungen aufweisen, die für eine bestimmte Anwendung zwei oder größer ist. Der zweite Schalter 120 kann einen einzigen Pol aufweisen. In einigen Ausführungsformen (nicht dargestellt) kann der zweite Schalter 120 zwei oder mehr Pole aufweisen. Der zweite Schalter 120 kann eine Anzahl an Polen und/oder Schaltstellungen aufweisen, die sich in bestimmten Anwendungen aufweisen von denjenigen des ersten Schalter 110 unterscheidet.
Der Bypass-Pfad 130 kann ein Filtern und ein Verstärken eines Signals vermeiden, welches der Diversitäts-Antenne zugeordnet ist. Der Bypass-Pfad 130 kann als eine Sendeleitung zwischen dem ersten Schalter 110 und dem zweiten Schalter 120 fungieren, welche den Empfangspfad 135 umgeht. Dementsprechend kann ein Signal durch den Bypass-Pfad 130 von dem Antennenanschluss zu dem Empfangsanschluss (oder von dem Empfangsanschluss zu dem Antennenanschluss) geleitet werden, ohne in einem der Empfangspfade 135 verarbeitet zu werden.
Ein oder mehrere induktive Schaltungselemente können in dem Diversitäts-Modul 100 enthalten sein, um eine Einfügedämpfung zu reduzieren, welche mit dem Bypass-Pfad 130 verbunden ist. Während das Diversitäts-Modul 100 und die anderen Diversitäts-Module, die hierin offenbart sind, drei solcher Induktivitäten L1, L2 und L3 aufweisen, können eine oder mehrere dieser Induktivitäten in bestimmten Ausführungsformen enthalten sein. Darüber hinaus können eine oder mehrere der Induktivitäten L1, L2 oder L3 derart abstimmbar sein, dass die Induktivitätswerte der einen oder mehreren Induktivitäten L1, L2 oder L3 eingestellt werden können. Zum Beispiel kann jeder dieser Induktivitäten einen Basis-Induktivität mit einem oder mehreren zusätzlichen Induktivitäten aufweisen, die parallel zu der Basis-Induktivität zu- oder weggeschaltet werden können, um den effektiven Induktivitätswert der Induktivität zu verändern.
In 1 weist die dargestellte erste Induktivität L1 ein erstes Ende auf, welches mit dem Bypass-Pfad 130 gekoppelt ist, und ein zweites Ende, welches mit einem Massepotential gekoppelt ist. Dementsprechend ist in 1 die erste Induktivität L1 als Shunt-Induktivität ausgebildet. Der erste Schalter 110 kann zwischen der ersten Induktivität L1 und dem Antennenanschluss angeordnet sein. Die erste Induktivität L1 kann einen Induktivitätswert aufweisen, der so ausgewählt ist, dass er einen Teil der oder die gesamte Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 in einem Bypass-Modus kompensieren kann. Dementsprechend kann die erste Induktivität L1 Effekte einer Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 aufheben, um eine Auswirkung einer solchen Kapazität auf eine Einfügedämpfung des Bypass-Pfads 130 zu reduzieren oder im Wesentlichen zu beseitigen. In einigen Ausführungsformen kann die erste Induktivität L1 auch zumindest einen Teil einer Kapazität einer Sendeleitung des Bypass-Pfads 130 kompensieren.
Die dargestellte zweite Induktivität L2 kann in Reihe in den Bypass-Pfad 130 zwischen dem ersten Schalter 110 und dem zweiten Schalter 120 eingekoppelt werden. Die zweite Induktivität L2 kann einen Induktivitätswert zum Kompensieren von parasitären Kapazitäten der Sendeleitung des Bypass-Pfads 130 aufweisen. Die zweite Induktivität L2 kann im Wesentlichen Effekte oder Wirkungen von Kapazitäten des Bypass-Pfads 130 aufheben, um den Effekt bzw. die Wirkung einer solchen Kapazität auf die Einfügedämpfung des Bypass-Pfads 130 zu reduzieren oder im Wesentlichen zu beseitigen. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Induktivität L2 wenigstens einen Teil der Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 und/oder wenigstens einen Teil der Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 kompensieren.
Die dargestellte dritte Induktivität L3 weist ein erstes Ende auf, das mit dem Bypass-Pfad 130 gekoppelt ist, und ein zweites Ende, welches mit einem Massepotential gekoppelt ist. Wie in 1 dargestellt ist, kann die dritte Induktivität L3 als eine Shunt-Induktivität ausgebildet sein. Der zweite Schalter 120 kann zwischen der dritten Induktivität L3 und dem Empfangsanschluss angeordnet sein. Die dritte Induktivität L3 kann einen Induktivitätswert aufweisen, welche so ausgewählt ist, dass er einen Teil der oder die gesamte Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 in einem Bypass-Modus kompensiert. Dementsprechend kann die dritte Induktivität L3 Effekte einer Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 im Wesentlichen aufheben, um eine Auswirkung einer solchen Kapazität auf eine Einfügedämpfung des Bypass-Pfads 130 zu reduzieren oder im Wesentlichen zu beseitigen. In einigen Ausführungsformen kann die dritte Induktivität L3 auch zumindest einen Teil der Kapazität einer Sendeleitung des Bypass-Pfads 130 kompensieren.
Die Empfangspfade 135 können ein Signal von dem Antennenanschluss filtern und verstärken und ein gefiltertes und verstärktes Signal durch den zweiten Schalter 120 an dem Empfangsanschluss bereitstellen. Jeder der Empfangspfade 135 kann eine erste Anpassschaltung 140a/140b/140c, einen Bandpassfilter 150a/150b/150c zum Filtern eines durch den ersten Schalter 110 von dem Antennenanschluss empfangenen Signals, eine zweite Anpassschaltung 160a/160b/160c und einen rauscharmen Verstärker 170a/170b/170c zum Verstärken einer Ausgabe von dem Bandpassfilter 150a/150b/150c aufweisen. Die Bandpassfilter 150a/150b/150c jedes der Empfangspfade können für jeweils ein unterschiedliches Frequenzband durchlässig sein. Alternativ oder zusätzlich können die Bandpassfilter 150a/150b/150c jedes der Empfangspfade verschiedene Filtercharakteristiken aufweisen, wie z.B. eine bandexterne Dämpfung usw. Obwohl in 1 drei verschiedene Empfangspfade dargestellt sind, kann jede geeignete Anzahl von Empfangspfaden implementiert werden. Zum Beispiel können in bestimmten Anwendungen ein bis zehn Empfangspfade in dem Diversitäts-Modul enthalten sein.
Während in den Figuren die Empfangspfade 135 und der Bypass-Pfad 130 zwischen zwei Mehrstufenschaltern vorgesehen dargestellt sind, können alle Prinzipien und Vorteile, die in dieser Offenbarung genannt sind, auf andere geeignete Zusammenhänge angewendet werden, wie z.B. (1) ein Bypass-Pfad 130 und ein einziger Empfangspfad zwischen den Mehrstufenschaltern; (2) ein Bypass-Pfad 130 und ein oder mehrere Sendepfade zwischen Mehrstufenschaltern; und (3) ein Bypass-Pfad 130, ein oder mehrere Empfangspfade und ein oder mehrere Sendepfade zwischen Mehrstufenschaltern.
2A zeigt ein schematisches Blockschaubild eines Diversitäts-Moduls 200 gemäß einer anderen Ausführungsform. Das Diversitäts-Modul 200 gemäß 2A ist im Wesentlichen dasselbe wie das Diversitäts-Modul 100 gemäß 1, mit der Ausnahme, dass die erste Induktivität L1 und die dritte Induktivität L3 mit dem Bypass-Pfad 130 an verschiedenen Knoten gekoppelt sind. Dementsprechend kann das Diversitäts-Modul 200 an den anderen der Knoten, an welchen die erste Induktivität L1 und die dritte Induktivität L3 angekoppelt sind, jedes der Prinzipien und jeden der Vorteile verwirklichen, wie sie in Bezug auf 1 diskutiert worden sind. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die Schalter 110 und 120 in der dargestellten 2A in jeder hierin mit Bezug auf 1 beschriebenen Merkmalskombination implementiert werden. Die erste Induktivität L1 gemäß 2A ist mit einer gegenüberliegenden Seite des ersten Schalters 110 im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform gekoppelt und die dritte Induktivität L3 ist gemäß 2A mit einer gegenüberliegenden Seite des zweiten Schalters 120 gekoppelt, im Vergleich zu der in 1 gezeigten Ausführungsform. Die erste Induktivität L1 und die dritte Induktivität L3 gemäß 2A sind Teil des Diversitäts-Moduls 200 gemäß 2A. In dem dargestellten Diversitäts-Modul 200 ist der erste Schalter 110 zwischen der ersten Induktivität L1 und dem Bypass-Pfad 130 eingekoppelt. Der Induktivitätswert der ersten Induktivität L1 kann eine Auswirkung sowohl auf den Bypass-Pfad 130 als auch auf den Empfangspfad 135 in dem Diversitäts-Modul 200 aufweisen, im Gegensatz zu einem Induktivitätswert der ersten Induktivität L1, welche nur auf den Bypass-Pfad 130 in dem Diversitäts-Modul 100 einen wesentlichen Einfluss hat. Zusätzlich ist in dem dargestellten Diversitäts-Modul 200 der zweite Schalter 120 zwischen dem Bypass-Pfad 130 und der dritten Induktivität L3 eingekoppelt. Der Induktivitätswert der dritten Induktivität L3 kann einen Einfluss sowohl auf den Bypass-Pfad 130 als auch auf den Empfangspfad 135 in dem Diversitäts-Modul 200 haben, im Gegensatz zu einem Induktivitätswert der dritten Induktivität L3, welcher nur auf den Bypass-Pfad 130 in dem Diversitäts-Modul 100 einen wesentlichen Einfluss hat.
In einer anderen Ausführungsform kann die erste Induktivität L1 gemäß dem Diversitäts-Modul 100, wie es in 1 dargestellt ist, angeordnet sein und die dritte Induktivität L3 kann gemäß dem Diversitäts-Modul 200, wie es in 2A dargestellt ist, angeordnet sein. Alternativ kann die erste Induktivität L1 gemäß dem Diversitäts-Modul 200, wie es in 2A dargestellt ist, angeordnet sein und die dritte Induktivität L3 kann gemäß dem Diversitäts-Modul 100, wie es in 1 dargestellt ist, angeordnet sein.
Gemäß anderen Ausführungsformen können die erste Induktivität L1 gemäß 1 und die erste Induktivität L1 gemäß 2A zusammen implementiert werden, so dass deren Induktivitätswerte einen Nettoeffekt aufweisen, welcher im Wesentlichen eine Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 aufhebt. Alternativ oder zusätzlich können sowohl die dritte Induktivität L3 gemäß 1 als auch die dritte Induktivität L3 gemäß 2A zusammen derart implementiert werden, dass deren Induktivitätswerte einen Nettoeffekt aufweisen, welcher im Wesentlichen eine Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 aufhebt.
Ein oder mehrere Induktivitäten L1, L2 oder L3 können einen einstellbaren oder abstimmbaren Induktivitätswert aufweisen. Über einen abstimmbaren Induktivitätswert kann die Impedanz einer oder mehrerer der Induktivitäten L1, L2 oder L3 eingestellt werden, um Kapazitätsabweichungen Rechnung zu tragen, wie etwa verarbeitungs- oder prozessbedingten Abweichungen, die in einer Einfügedämpfung für den Bypass-Pfad 130 resultieren können. Zum Beispiel kann eine Induktivität mit einem einstellbaren Induktivitätswert Abweichungen in einer Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110, Abweichungen in Kapazitäten, die mit der Sendeleitung des Bypass-Pfads verbunden sind, Abweichungen in einer Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 oder Kombinationen davon kompensieren. In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der Induktivitäten L1, L2 oder L3 parallel geschaltet mit abstimmbarem Induktivitätswert implementiert werden.
2B ist ein schematisches Blockschaubild eines Diversitäts-Moduls 200' gemäß einer anderen Ausführungsform. Das Diversitäts-Modul 200' kann jedes bzw. jeden der hierin genannten Prinzipien und Vorteile verwirklichen, welche mit Bezug auf das Diversitäts-Modul 200 genannt worden sind, und/oder jede geeignete Kombination von Merkmalen implementieren, die hierin mit Bezug auf das Diversitäts-Modul 100 genannt sind. Das Diversitäts-Modul 200' gemäß 2B ist im Wesentlichen dasselbe wie das Diversitäts-Modul 200 gemäß 2A, mit der Ausnahme, dass die erste Induktivität L1 und die dritte Induktivität L3 als abstimmbare oder einstellbare Induktivitäten L1' und L3' in 2B dargestellt sind. In einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform kann auch die zweite Induktivität L2 einstellbar oder abstimmbar sein.
Die erste Induktivität L1 und die dritte Induktivität L3 können jeweils durch jede geeignete induktiv abstimmbare Schaltung gebildet werden. In einigen anderen Ausführungsformen kann nur die erste Induktivität L1 oder die dritte Induktivität L3 durch eine geeignete induktiv abstimmbare Schaltung gebildet werden. Ein Beispiel einer induktiv abstimmbaren Schaltung kann eine Basis-Induktivität aufweisen, welche ein oder mehrere zusätzliche Induktivitäten aufweist, die in Reihe und/oder parallel zu der Basis-Induktivität zugeschaltet oder weggeschaltet werden können, um den effektiven Induktivitätswert der Induktivität zu verändern. Als ein anderes Beispiel kann eine abstimmbare oder einstellbare Induktivität ein oder mehrere Induktivitäten aufweisen, welche in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet zugeschaltet oder weggeschaltet werden können.
In bestimmten Ausführungsformen kann die erste Induktivität L1 Schalter aufweisen, welche in Reihe geschaltet zwischen den entsprechenden induktiven Elementen und dem Antennenanschluss angeordnet sind. Eines oder mehrere der induktiven Elemente der abstimmbaren ersten Induktivität L1 kann bzw. können selektiv elektrisch mit dem Antennenanschluss gekoppelt werden, um für einen gewünschten effektiven Induktivitätswert zu sorgen. In einer solchen Ausführungsform kann jedes induktive Element der ersten Induktivität L1 in einem entkoppelten Zustand von dem Antennenanschluss elektrisch isoliert werden, so dass der effektive Induktivitätswert der ersten Induktivität L1 in dem entkoppelten Zustand ungefähr Null betragen kann. In ähnlicher Weise kann in bestimmten Ausführungsformen die abstimmbare dritte Induktivität L3 Schalter aufweisen, welche in Reihe geschaltet zwischen den entsprechenden induktiven Elemente und dem Empfangsanschluss angeordnet sind. Eines oder mehrere der induktiven Elemente der abstimmbaren dritten Induktivität L3 kann bzw. können selektiv mit dem Empfangsanschluss elektrisch gekoppelt werden, um für einen gewünschten wirksamen Induktivitätswert zu sorgen. In einer solchen Ausführungsform kann jedes induktive Element der dritten Induktivität L3 derart von dem Empfangsanschluss in einem entkoppelten Zustand elektrisch isoliert sein, dass der effektive Induktivitätswert der dritten Induktivität L3 in dem entkoppelten Zustand ungefähr Null betragen kann.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die abstimmbare erste Induktivität L1 eine Vielzahl von induktiven Elementen aufweisen, welche miteinander zwischen dem Antennenanschluss und einem Bezugspotential, wie etwa einem Massepotential, in Reihe geschaltet sind. Jedes der induktiven Elemente kann mit einem entsprechenden Schalter parallel geschaltet sein. Wenn ein entsprechender Schalter angeschaltet wird, kann das dazu korrespondierende induktive Element umgangen werden. Der Induktivitätswert der ersten Induktivität L1 kann durch selektives Umgehen einer oder mehrerer induktiver Elemente abgestimmt oder eingestellt werden. Ähnlich kann in bestimmten Ausführungsformen die abstimmbare dritte Induktivität L3 eine Vielzahl von induktiven Elementen aufweisen, welche zwischen dem Empfangsanschluss und einem Bezugspotential, wie einer Masse, in Reihe zueinander geschaltet sind. Jedes der induktiven Elemente kann bezüglich eines entsprechenden Schalters parallel geschaltet sein. Wenn ein entsprechender Schalter angeschaltet wird, kann das korrespondierende induktive Element umgangen werden. Der Induktivitätswert der dritten Induktivität L3 kann durch selektives Umgehen eines oder mehrerer induktiver Elemente abgestimmt oder eingestellt werden.
Eine oder mehrere der Induktivitäten L1, L2 oder L3 kann bzw. können auf vielfältige Weise angeordnet werden, um eine Kapazität zu kompensieren, die mit dem Bypass-Pfad verbunden ist. Zum Beispiel können die Induktivitäten L1 und/oder L3 als Shunt-Induktivitäten implementiert werden, wie in den 1, 2A und/oder 2B dargestellt ist, oder als in Reihe geschaltete Induktivitäten, wie in 2C illustriert ist.
2C zeigt ein schematisches Blockschaubild eines Diversitäts-Moduls 200" gemäß einer anderen Ausführungsform. Das Diversitäts-Modul 200" kann jedes der hierin genannten Prinzipien und jeden der hierin genannten Vorteile verwirklichen, welche mit Bezug auf das Diversitäts-Modul 200 genannt sind, und/oder jede geeignete Kombination von Merkmalen verwirklichen, die hierin mit Bezug auf das Diversitäts-Modul 100 und/oder das Diversitäts-Modul 200' genannt sind. Das Diversitäts-Modul 200" gemäß 2C ist im Wesentlichen dasselbe wie das Diversitäts-Modul 200 gemäß 2A, mit der Ausnahme, dass die erste Induktivität L1 und die dritte Induktivität L3 als in Reihe geschaltete Induktivitäten L1 und L3 in 2C statt als Shunt-Induktivitäten dargestellt sind, wie in 2A illustriert. In 2C ist die erste Induktivität L1 zwischen dem Antennenanschluss und dem ersten Schalter 110 in Reihe geschaltet. Ähnlich ist in 2C der dritte Induktivität L3 in Reihe zwischen dem zweiten Schalter 120 und dem Empfangsanschluss angeordnet. Der Induktivitätswert der ersten Induktivität L1 in 2C kann derart gewählt sein, dass diese im Wesentlichen die Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 aufhebt. Der Induktivitätswert der dritten Induktivität L3 gemäß 2C kann derart gewählt sein, dass diese im Wesentlichen die Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 aufhebt.
In einer anderen Ausführungsform kann die erste Induktivität L1 als eine in Reihe geschalteter Induktivität gebildet werden, wie in 2C gezeigt ist, und die dritte Induktivität L3 kann als eine Shunt-Induktivität, wie in einer der 1 bis 2B illustriert ist, gebildet werden. In einer anderen Ausführungsform kann die dritte Induktivität L3 als eine in Reihe geschalteter Induktivität, wie in 2C dargestellt ist, gebildet werdenund die erste Induktivität L1 kann als eine Shunt-Induktivität, wie in einer der 1 bis 2B illustriert, gebildet werden.
3 zeigt ein schematisches Diagramm des Diversitäts-Moduls 200 gemäß 2A mit parasitären Effekten für einen ersten Zustand, in welchem der Antennenanschluss elektrisch mit dem Bypass-Pfad 130 durch den ersten Schalter 110 verbunden ist, und der erste Schalter 110 den Antennenanschluss elektrisch von dem Empfangspfad 135 isoliert. Der erste Zustand kann einem Bypass-Modus des Diversitäts-Moduls 200 entsprechen. Wie in 3 dargestellt ist, kann in dem ersten Zustand der erste Schalter 110 eine Serien- oder Reihenkapazität von C_{OFF1_SERIES} für jeden der Schaltstellungen aufweisen, die nicht mit dem Bypass-Pfad 130 verbunden sind. Eine Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 weist die Reihen-Kapazitäten C_{OFF1_SERIES} auf. Zusätzlich kann in dem ersten Zustand der erste Schalter 100 einen Shunt-Widerstand R_{ON1_SHUNT} für jede der Schaltstellungen aufweisen, die nicht mit dem Bypass-Pfad 130 verbunden sind. In dem dargestellten ersten Schalter 110 exisitieren drei solcher Serien-Kapazitäten C_{OFF1_SERIES} und drei Shunt-Widerstände R_{ON1_SHUNT} in dem ersten Zustand.
Vergleichbar kann, wenn der zweite Schalter 120 den Bypass-Pfad 130 elektrisch mit dem Empfangsanschluss verbindet und den Empfangspfad 135 von dem Empfangsanschluss elektrisch isoliert, der zweite Schalter 120 eine Serien-Kapazität C_{OFF2_SERIES} entsprechend jedem der Schaltstellungen des zweiten Schalters 120 aufweisen, die nicht mit dem Bypass-Pfad 130 verbunden sind. Eine Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 weist die Reihen-Kapazitäten C_{OFF2_SERIES} auf. In diesem Zustand kann der zweite Schalter 120 auch Shunt-Widerstände R_{ON2_SHUNT} aufweisen, welche mit jeder Schaltstellung verbunden sind, die nicht mit dem Bypass-Pfad 130 verbunden ist.
Wenn ein bestimmter Pfad des ersten Schalters 110 aktiv ist, kann ein Reihen-Widerstand R_{ON1_SERIES} mit dem aktiven Pfad verbunden und eine Shunt-Kapazität C_{OFF1_SHUNT} mit dem speziellen aktiven Pfad verbunden sein. Die Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 kann die Shunt-Kapazität C_{OFF1_SHUNT} aufweisen, welche eine Sperrzustands-Kapazität ist, die dem aktiven Pfad des ersten Schalters 110 zuzuordnen ist. In dem ersten Zustand kann der erste Schalter 110 auch einen Reihen-Widerstand R_{ON1_SERIES} und eine Shunt-Kapazität C_{OFF1_SHUNT} aufweisen, welche mit der Schaltstellung des Bypass-Pfads 130 verbunden sind. Ähnlich kann der zweite Schalter 120 den Bypass-Pfad 130 elektrisch mit dem Empfangsanschluss verbinden, wobei der zweite Schalter einen Reihen-Widerstand R_{ON2_SERIES} und eine Shunt-Kapazität C_{OFF2_SHUNT} aufweisen kann, welche der Schaltstellung zugeordnet sind, die zwischen dem Bypass-Pfad 130 und dem Empfangspfad verbindet. Die Shunt-Kapazität C_{OFF1_SHUNT} kann als ein Teil der Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 angesehen werden. Vergleichbar kann die Shunt-Kapazität C_{OFF2_SHUNT} als ein Teil der Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 angesehen werden.
4 ist ein schematisches Diagramm, welches parasitäre Effekte eines Bypass-Pfads 130 in einem Bypass-Modus in dem Diversitäts-Modul 200 gemäß 2A darstellt. In 4 wird der Gesamtbetrag der Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 für den Bypass-Modus durch den Kondensator mit einer Gesamtkapazität von Total C_{OFF1_SERIES} angegeben. Der Induktivitätswert der ersten Induktivität L1 kann derart gewählt sein, dass der Gesamtbetrag der gesamten Sperrzustands-Kapazität Total C_{OFF1_SERIES} des ersten Schalters 110 eliminiert wird.
Wie in 4 gezeigt, wird die Shunt-Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters 110 durch einen Kondensator mit einer Kapazität von C_{OFF1_SHUNT} verkörpert, die Shunt-Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 wird durch einen Kondensator mit einer Kapazität von C_{OFF2_SHUNT} verkörpert, und Kapazitäten der Sendeleitung des Bypass-Pfads 130 auf beiden Seiten der zweiten Induktivität L2 werden durch Kondensatoren mit einer Kapazität von C_TR/2 verkörpert. Die zweite Induktivität L2 kann im Wesentlichen die Kapazität der Sendeleitung des Bypass-Pfads 130 aufheben. Wie in 4 gezeigt ist, kann der Induktivitätswert der zweiten Induktivität L2 derart gewählt werden, dass auch die Shunt-Sperrzustands-Kapazität C_{OFF1_SHUNT} des ersten Schalters 110 und die Shunt-Sperrzustands-Kapazität C_{OFF2_SHUNT} des zweiten Schalters 110 im Wesentlichen aufgehoben werden. In einigen anderen Ausführungsformen kann die erste Induktivität L1 einige oder alle der Shunt-Sperrzustands-Kapazitäten C_{OFF1_SHUNT} des ersten Schalters 110 kompensieren und/oder die dritte Induktivität L3 kann einige oder alle der Shunt-Sperrzustands-Kapazitäten C_{OFF2_SHUNT} des zweiten Schalters 120 kompensieren.
In 4 ist der Gesamtbetrag der Sperrzustands-Kapazität des zweiten Schalters 120 für den Bypass-Modus durch den Kondensator mit einer Kapazität von Total C_{OFF2_SERIES} dargestellt. Der Induktivitätswert der dritten Induktivität L3 kann derart gewählt werden, dass der Gesamtbetrag der Sperrzustands-Kapazität Total C_{OFF2_SERIES} des zweiten Schalters 120 im Wesentlichen aufgehoben wird.
Mit der ersten Induktivität L1, der zweiten Induktivität L2 und der dritten Induktivität L3, kann der Bypass-Pfad 130, wie der Antennenanschluss und der Empfangsanschluss, welche durch die An-Widerstände (engl. on resistances) des ersten Schalters 110 und des zweiten Schalters 120 verbunden sind, funktionieren. Das kann in einer verhältnismäßig geringen Einfügedämpfung für den Bypass-Pfad 130 resultieren.
In den Ausführungsformen gemäß 1, 2B, 2C können die erste Induktivität L1, die zweite Induktivität L2 und die dritte Induktivität L3 dieselben Kapazitäten, die mit dem Bypass-Pfad 130 verbunden sind, in ähnlicher Weise aufheben. In einer Ausführungsform gemäß 1 kann die erste Induktivität L1 einen Induktivitätswert aufweisen, die derart gewählt ist, dass die Sperrzustands-Reihen-Kapazität Total C_{OFF1_SERIES} des ersten Schalters 110 und die Sperrzustands-Shunt-Kapazität Total C_{OFF1_SHUNT} des ersten Schalters 110 im Wesentlichen aufgehoben werden. Die zweite Induktivität L2 dieser Ausführungsform kann einen Induktivitätswert aufweisen, die derart gewählt ist, dass die Kapazität der Sendeleitung des Bypass-Pfads 130 auf beiden Seiten der zweiten Induktivität L2, welche in 4 als die Kapazitäten mit einem Kapazitätswert von C_TR/2 dargestellt sind, im Wesentlichen aufgehoben wird. Zusätzlich kann in dieser Ausführungsform die dritte Induktivität L3 eine Induktivität aufweisen, die derart gewählt ist, sowohl die Sperrzustands-Reihen-Kapazität Total C_{OFF2_SERIES} des zweiten Schalters 120 als auch die Sperrzustands-Shunt-Kapazität Total C_{OFF2_SHUNT} des zweiten Schalters 120 im Wesentlichen aufzuheben.
5 ist ein Diagramm, welches eine Einfügedämpfung in dem Diversitäts-Modul 200 gemäß 2A mit einem entsprechenden Diversitäts-Modul ohne die erste Induktivität L1, die zweite Induktivität L2 und die dritten Induktivität L3 vergleicht. Die Kurve 500 entspricht dem Diversitäts-Modul 200 und die Kurve 502 entspricht dem korrespondierenden Diversitäts-Modul ohne die induktive Kompensation. Diese Kurven zeigen, dass die Induktivitäten des Diversitäts-Moduls 200 die Einfügedämpfung über einen verhältnismäßig weiten Frequenzbereich verbessert haben. Beim Erzeugen dieser Kurven wurde ein Q-Faktor von 25 für die Induktivitäten L1, L2 und L3 verwendet.
6 zeigt ein schematisches Blockschaubild einer drahtlosen Vorrichtung 611, welche ein Diversitäts-Modul 623 aufweist, welches jede Implementierung und jede Kombination von Merkmalen des Diversitäts-Moduls 100 gemäß 1 und/oder des Diversitäts-Moduls 200 gemäß 2A aufweisen kann. Die drahtlose Vorrichtung 611 ist eine Beispielanwendung zum Implementieren des hierin beschriebenen Diversitäts-Moduls. Die drahtlose Vorrichtung kann zum Beispiel ein Smartphone, ein Tablet Computer, eine Vorrichtung, welche konfiguriert ist, um gemäß dem LTE-Standard und/oder einem Kommunikationsstandard, welcher mehrere Antennen verwendet, zu kommunizieren, eine Vorrichtung, welche ein LTE-Modul aufweist, oder eine Vorrichtung sein, welche zur drahtlosen Kommunikation mit mehreren Antennen ausgelegt ist.
Bezugnehmend auf 6 wird ein schematisches Blockschaubild eines Beispiels einer drahtlosen Vorrichtung oder Mobilvorrichtung 611 beschrieben. Die Mobilvorrichtung 611 kann Hochfrequenz-(RF)-Module aufweisen, welche eine oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung implementieren. Insbesondere kann die Mobilvorrichtung 611 ein Diversitäts-Modul 623 aufweisen, welches jede geeignete Kombination von Merkmalen, wie oben genannt, implementieren kann, die mit einem Verringern der Einfügedämpfung eines Bypass-Pfads verbunden sind.
Zum Beispiel kann die Mobilvorrichtung 611, wie sie in 6 gezeigt ist, eine Multi-Band und/oder eine Multi-Modus-Vorrichtung aufweisen, wie etwa ein Multi-Band-/Multi-Modus-Mobiltelefon. Zum Beispiel ist der GSM-Kommunikationsstandard („Global System for Mobile Communication“) ein Modus einer digitalen zellulären Kommunikation, welche in vielen Teilen der Welt verwendet wird. Mobiltelefone mit GSM-Modus können in einem oder mehreren von vier Frequenzbändern arbeiten: 850 MHz (ungefähr 824 - 849 MHz zum Senden, 869 - 894 MHz zum Empfangen), 900 MHz (ungefähr 880 - 915 MHz zum Senden, 925 - 960 MHz zum Empfangen), 1800 MHz (ungefähr 1710 - 1785 MHz zum Senden, 1805 - 1880 MHz zum Empfangen) und 1900 MHz (ungefähr 1850 - 1910 MHz zum Senden, 1930 - 1990 MHz zum Empfangen). Abweichungen und/oder regionale/nationale Implementierungen der GMS-Bänder werden ebenfalls in verschiedenen Teilen der Welt verwendet.
Der CDMA-Standard („Code Division Multiple Access“) ist ein anderer Standard, der in Mobiltelefonvorrichtungen implementiert sein kann. In bestimmten Implementierungen können CDMA-Vorrichtungen in einem oder mehreren von Bändern bei 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz arbeiten, während WCDMA und sog. Vorrichtungen mit Long Term Evolution (LTE) über zum Beispiel 22 oder mehr Hochfrequenzbandspektren arbeiten können.
RF-Module der vorliegenden Offenbarung können innerhalb einer Mobilvorrichtung, dabei die vorgenannten Modi und/oder Bänder implementierend, und in anderen Kommunikationsstandards verwendet werden. Zum Beispiel sind 3G, 4G, LTE und Advanced LTE nicht einschränkende Beispiele solcher Standards.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Mobilvorrichtung 611 ein Antennenschaltmodul 612, einen Transceiver 613, eine oder mehrere Primär-Antennen 614, einen Leistungsverstärker 617, eine Steuerung oder Steuerungskomponente 618, ein computerlesbares Medium 619, einen Prozessor 620, eine Batterie 621, eine oder mehrere Diversitäts-Antennen 622 und ein Diversitäts-Modul 623 aufweisen. Das Diversitäts-Modul kann jede Kombination von Merkmalen des hierin beschriebenen Diversitäts-Moduls aufweisen, einschließlich des Diversitäts-Moduls 100 und/oder des Diversitäts-Moduls 200.
Der Transceiver 613 kann ein RF-Signal zum Senden über die Primär Antenne(n) 614 und/oder die Diversitäts-Antenne(n) 622 erzeugen. Ferner kann der Transceiver 613 ein hereinkommendes RF-Signal von der bzw. den Primär Antenne(n) 614 und/oder der bzw. den Diversitäts-Antenne(n) 622 empfangen. Es ist so zu verstehen, dass vielerlei Funktionalitäten, verbunden mit einem Senden und Empfangen von RF-Signalen, durch eine oder mehrere Komponenten erreicht werden können, die gemeinsam in 6 als der Transceiver 613 dargestellt sind. Zum Beispiel kann eine einzige Komponente konfiguriert oder ausgelegt sein, sowohl Sende- als auch Empfangsfunktionen bereitzustellen. In einem anderen Beispiel können Sende- und Empfangsfunktionen durch getrennte Komponenten bereitgestellt werden.
In 6 sind ein oder mehrere Ausgabesignale von dem Transceiver 613 als dem Antennenschaltmodul 612 über einen oder mehrere Sendepfade 615 bereitgestellt dargestellt. In dem gezeigten Beispiel können verschiedene Sendepfade 615 Ausgabepfade darstellen, welche mit verschiedenen Bändern und/oder verschiedenen Leistungsabgaben verbunden sind. Zum Beispiel können die gezeigten zwei verschiedenen Pfade Pfade darstellen, welche verschiedenen Leistungsabgaben (z.B. einer geringen Ausgangsleistung oder Leistungsabgabe und einer großen Ausgangsleistung oder Leistungsabgabe) zugeordnet sind, und/oder Pfade, welche verschiedenen Bändern zugeordnet sind. Die Sendepfade 615 können ein oder mehrere Leistungsverstärker 617 aufweisen, um dabei zu helfen, ein RF-Signal mit einer relativ geringen Leistung auf eine größere Leistung zu erhöhen, welche zum Senden geeignet ist. Obwohl 6 eine Konfiguration darstellt, welche zwei Empfangspfade 615 verwendet, kann die Mobilvorrichtung 611 angepasst sein, mehr oder weniger Sendepfade 615 aufzuweisen.
In 6 sind ein oder mehrere Empfangssignale dargestellt als von dem Antennenschaltmodul 612 über einen oder mehrere Empfangspfade 616 dem Transceiver 613 bereitgestellt. In dem gezeigten Beispiel können verschiedene Empfangspfade 616 Pfade darstellen, welche verschiedenen Bändern zugeordnet sind. Zum Beispiel können die vier dargestellten Beispielpfade 616 eine Quad-Band-Funktionalität bereitstellen, mit welcher einige Mobilvorrichtungen versehen sind. Obwohl 6 eine Konfiguration darstellt, welche vier Empfangspfade 616 verwendet, kann die Mobilvorrichtung 611 derart angepasst sein, mehr oder weniger Empfangspfade 616 aufzuweisen.
Um eine Schalten zwischen Empfangs- und/oder Sendepfaden zu vereinfachen, kann das Antennenschaltmodul 612 enthalten sein und kann verwendet werden, um eine bestimmte Antenne mit einem ausgewählten Sende- oder Empfangspfad zu verbinden. Infolgedessen kann das Antennenschaltmodul 612 eine Anzahl von Schaltfunktionen, welche mit einem Betrieb der Mobilvorrichtung 611 verbunden sind, bereitstellen. Das Antennenschaltmodul 612 kann ein oder mehrere Mehrstufenschalter aufweisen, welche ausgelegt sind, Funktionen bereitzustellen, die zum Beispiel mit einem Schaltern zwischen verschiedenen Bändern, einem Schalten zwischen verschiedenen Leistungsmodi, einem Schalten zwischen Sende- und Empfangsmodi, oder Kombinationen davon verknüpft sind. Das Antennenschaltmodul 612 kann auch zur Bereitstellung zusätzlicher Funktionen konfiguriert sein, einschließlich einem Filtern und/oder Duplexen von Signalen.
6 zeigt, dass in bestimmten Ausführungsformen die Steuerkomponente 618 zum Steuern von verschiedenen Steuerungsfunktionen bereitgestellt werden kann, welche einem Betrieb des Antennenschaltmoduls 612, dem Diversitäts-Modul 623 und/oder einer anderen bzw. anderen Arbeits- oder Betriebskomponente(n) zugeordnet ist bzw. sind. Zum Beispiel kann die Steuerungskomponente 618 ein Steuerungssignal dem Antennenschaltmodul 612 und/oder dem Diversitäts-Modul 623 bereitstellen, zum Steuern der elektrischen Verbindung mit der bzw. den Primär Antenne(n) 614 und/oder Diversitäts-Antenne(n) 622.
In bestimmten Ausführungsformen kann der Prozessor 620 derart ausgelegt sein, um eine Implementierung von verschiedenen Prozessen in der Mobilvorrichtung 611 zu vereinfachen. Der Prozessor 620 kann ein Universalcomputer oder Standardrechner, ein Spezialcomputer oder jede andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung sein. In bestimmten Implementierungen kann die Mobilvorrichtung 611 einen computerlesbaren Speicher 619 aufweisen, welcher Computerprogramm-Anweisungen aufweist, die dem Prozessor 620 bereitgestellt und durch diesen ausgeführt werden.
Die Batterie 621 kann jede geeignete Batterie zur Verwendung in der Mobilvorrichtung 611 aufweisen, zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Batterie.
Die dargestellte Mobilvorrichtung 611 weist die Diversitäts-Antenne(n) 622 auf, welche dabei helfen kann bzw. können, die Qualität und Zuverlässigkeit einer drahtlosen Verbindung zu verbessern. Zum Beispiel kann das Aufweisen der Diversitäts-Antenne(n) 622 Sichtverbindungsverluste reduzieren und/oder Einflüsse von Phasenverschiebungen, Zeitverzögerungen und/oder Verzerrungen verbunden mit Signalinterferenzen der Primär-Antenne(n) 614 abschwächen.
Wie in 6 gezeigt ist, ist das Diversitäts-Modul 623 elektrisch mit der bzw. den Diversitäts-Antenne(n) 622 verbunden. Das Diversitäts-Modul 623 kann verwendet werden, um empfangene und/oder gesendete Signale zu verarbeiten, durch Verwenden der Diversitäts-Antenne(n) 622. In bestimmten Konfigurationen kann das Diversitäts-Modul 623 zum Filtern, Verstärken, Schalten und/oder für andere Verarbeitungen verwendet werden. Das Diversitäts-Modul 623 kann den Bypass-Pfad 130 aufweisen. Eine oder mehrere der Induktivitäten L1, L2, L3 können auch in dem Diversitäts-Modul 623 enthalten sein. Das Diversitäts-Modul 623 kann den ersten Schalter 110, den zweiten Schalter 120, den Bypass-Pfad 130 und ein oder mehrere Sende- und/oder Empfangspfade aufweisen, enthalten in einem einzigen Gehäuse. Eine oder mehrere der Induktivitäten L1, L2 oder L3 können auch innerhalb des einzigen Gehäuses angeordnet sein.
Einige der oben beschriebenen Ausführungsformen haben Beispiele in Verbindung mit Diversitäts-Modulen bereitgestellt. Jedoch können die hierin genannten Prinzipien und Vorteile in jedem anderen System oder jeder anderen Vorrichtung implementiert werden, welches bzw. welche von der induktiven Kompensation bei einem Bypass-Pfad profitiert bzw. profitieren. Ein derartiger Bypass-Pfad kann Empfangs- und/oder Sendepfade umgehen.
Solch ein System oder Vorrichtung kann in verschiedenen elektronischen Vorrichtungen implementiert werden. Beispiele der elektronischen Vorrichtungen können aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein, Verbraucherelektronikprodukte, Teile von Verbraucherelektronikprodukten, elektronische Prüfgeräte usw. Beispiele der elektronischen Vorrichtungen können aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein, RF-Module, wie Diversitäts-Module und/oder Front-End Module, Speicherchips, Speichermodule, Schaltungen von optischen Netzwerken oder anderen Kommunikationsnetzwerken, und Treiberschaltungen von Laufwerken. Die Verbraucherelektronikprodukte können aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Mobiltelefon, wie ein Smartphone, ein Telefon, einen Fernseher, einen Computermonitor, einen Computer, einen tragbarer Computer, einen Laptop-Computer, einen Tablet-Computer, eine tragbare Computervorrichtung wie eine Smart Watch, einen Minicomputer (PDA), eine PC-Karte, eine Mikrowelle, einen Kühlschrank, ein Fahrzeug, eine Stereoanlage, einen Kassettenrekorder oder -spieler, einen DVD-Spieler, einen CD-Spieler, ein Videogerät, einen MP3-Spieler, ein Radio, einen Camcorder, eine Kamera, eine Digital-Kamera, einen tragbarer Speicherchip, eine Waschmaschine, einen Trockner, einen Wäschetrockner, einen Kopierer, ein Faxgerät, einen Scanner, ein Multifunktions-Peripheriegerät, eine Armbanduhr, eine Uhr usw. Ferner können die elektronischen Vorrichtungen unfertige Produkte aufweisen.
Solange es der Kontext nicht eindeutig anders erfordert, sind in der Beschreibung und den Ansprüchen durchgehend die Begriffe „aufweist“, „aufweisen“, „enthält“, „enthalten“ und dergleichen in einem mit umfassenden oder mit einschließenden Sinne zu verstehen, im Gegensatz zu einem ausschließlichen oder erschöpfenden Sinne; das heißt im Sinne von „enthalten aber nicht darauf beschränkt sein“. Der Begriff „gekoppelt“, wie er hier im Allgemeinen verwendet wird, bezieht sich auf zwei oder mehr Elemente, die entweder direkt oder durch ein oder mehrere Zwischenelemente miteinander verbunden sind. Entsprechend bezieht sich der Begriff „verbunden“, wie er hierin allgemein verwendet wird, auf zwei oder mehr Elemente, die entweder direkt oder durch ein oder mehrere Zwischenelemente miteinander verbunden sind. Zusätzlich sollen sich die Begriffe „hierin“, „oben“, „unten“ und Begriffe mit ähnlichem Inhalt, wenn sie in dieser Anmeldung verwendet werden, sich auf die Anmeldung als Ganzes beziehen und nicht auf einen bestimmten Abschnitt dieser Anmeldung. Wo der Kontext es erlaubt, umfassen Begriffe in der oben detaillierten Beschreibung, welche die Einzahl oder Mehrzahl verwenden, auch die Mehrzahl bzw. Einzahl mit. Der Begriff „oder“ in Bezug auf eine Auflistung von zwei oder mehr Gegenständen deckt die folgenden Auslegungen des Begriffs ab: irgendeiner der Gegenstände in der Auflistung, alle die Gegenstände in der Auflistung und jede Kombination der Gegenstände in der Auflistung.
Mehr noch kann ein hierin verwendeter Konditional in der Sprache, wie unter anderem „kann“, „könnte“, „müsste“, „können“, „z.B.“, „zum Beispiel“, „wie z.B.“ und dergleichen, sofern nicht explizit anders angegeben ist, oder anderweitig in dem verwendeten Kontext zu verstehen ist, generell dazu gedacht sein zu vermitteln, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände enthalten, während andere Ausführungsformen diese nicht enthalten. Infolgedessen ist das Konditional in der Sprache nicht im Allgemeinen dazu gedacht zu Implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind oder ein oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise eine Logik aufweisen, zum Entscheiden, mit oder ohne Autoren- Input oder Veranlassung, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände enthalten sind oder in irgendeiner bestimmten Ausführungsform ausgeführt werden müssen.
Die obige detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung ist nicht dazu gedacht vollständig zu sein oder die Erfindung auf genau die oben offenbarte Form zu beschränken. Während bestimmte Ausführungen von Beispielen für die Erfindung oben zum Zwecke der Veranschaulichung beschrieben wurden, sind verschiedene äquivalente Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich, wie die Fachleute sie erkennen. Zum Beispiel können, während Abläufe oder Blöcke in einer vorgegebenen Reihenfolge angegeben sind, alternative Ausführungsformen Routinen oder Abläufe, die Schritte oder Systeme mit Blöcken anwenden, in einer anderen Reihenfolge durchführen und einige Abläufe oder Blöcke können entfernt, verschoben, hinzugefügt, unterteilt, kombiniert und/oder modifiziert werden. Jeder dieser Abläufe oder Blöcke ist in einem Zeitpunkt dargestellt, in welcher er der Reihe nach durchgeführt wird. Stattdessen können diese Abläufe oder Blöcke parallel zueinander oder zu verschiedenen Zeitpunkten durchgeführt werden.
Die Lehren der Erfindung, wie sie hierin bereitgestellt werden, können auf andere Systeme und nicht notwendigerweise nur auf das oben beschriebene System angewendet werden. Die Elemente und Handlungen der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen bereitzustellen.
Während bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen lediglich als Beispiel vorgesehen und nicht dazu gedacht, den Umfang der Offenbarung zu beschränken. Tatsächlich können die neuen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme, wie sie hierin beschrieben werden, in einer Vielzahl von anderen Formen verkörpert werden. Ferner noch können verschiedene Weglassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der Verfahren und Systeme, wie sie hierin beschrieben werden, durchgeführt werden, ohne von dem Geist der Offenbarung abzuweichen. Die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente sind dazu gedacht, solche Formen und Modifikation mit abzudecken, als in den Umfang und den Geist der Offenbarung fallend.

Claims

Eine elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623), umfassend: einen ersten Schalter (110), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist; einen zweiten Schalter (120), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist; einen Bypass-Pfad (130), welcher den ersten Schalter (110) und den zweiten Schalter (120) elektrisch verbindet und welcher eine Reiheninduktivität (L2) in Reihenschaltung zwischen dem ersten Schalter (110) und dem zweiten Schalter (120) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine Kapazität einer Übertragungsleitung des Bypass-Pfads (130) zu kompensieren; einen Empfangspfad (135) mit einem Bandpassfilter (150a, 150b, 150c) und einem rauscharmen Verstärker (170a, 170b, 170c) zum Verstärken einer Ausgabe von dem Bandpassfilter (150a, 150b, 150c), wobei der Empfangspfad (135) und der Bypass-Pfad (130) an unterschiedliche Schaltstellungen des ersten Schalters (110) und an unterschiedliche Schaltstellungen des zweiten Schalters (120) angeschlossen sind; und wenigstens eine Induktivität (L1; L1'), welche dazu ausgelegt ist, eine Sperrzustands-Kapazität, die einer mit dem Bypass-Pfad (130) nicht verbundenen Schaltstellung des ersten Schalters (110) zugeordnet ist, zu kompensieren, um eine Einfügedämpfung des Bypass-Pfads (130) zu reduzieren.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Induktivität (L1; L1') dazu ausgelegt ist, eine Sperrzustands-Shunt-Kapazität einer dem Bypass-Pfad (130) zugehörigen Schaltstellung des ersten Schalters (110) zu kompensieren.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, wobei der erste Schalter (110) zwischen der wenigstens einen Induktivität (L1; L1') und dem Bypass-Pfad (130) eingekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, weiterhin mit einer weiteren Induktivität (L3; L3'), welche dazu ausgelegt ist, eine Sperrzustands-Shunt-Kapazität einer mit dem Bypass-Pfad (130) nicht verbundenen Schaltstellung des zweiten Schalters (120) zu kompensieren.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, wobei der erste Schalter (110) dazu ausgelegt ist, ein Hochfrequenzsignal von einer Diversitätsantenne (622) zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, wobei der Bypass-Pfad (130) dazu ausgelegt ist, ein Hochfrequenzsignal ohne Verstärkung und ohne Filterung von dem ersten Schalter (110) an den zweiten Schalter (120) zu leiten.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, wobei der Bandpassfilter (150a, 150b, 150c) zwischen den ersten Schalter (110) und den rauscharmen Verstärker (170a, 170b, 170c) gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, wobei der erste Schalter (110) dazu ausgelegt ist, einen Antennenanschluss mit dem Bypass-Pfad (130) elektrisch zu verbinden und den Antennenanschluss von dem Empfangspfad in einem ersten Zustand elektrisch zu isolieren, und wobei der erste Schalter (110) dazu ausgelegt ist, den Antennenanschluss mit dem Empfangspfad elektrisch zu verbinden und den Antennenanschluss von dem Bypass-Pfad (130) in einem zweiten Zustand elektrisch zu isolieren.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 1, welche ein Diversitäts-Modul (623) aufweist, wobei das Diversitäts-Modul wenigstens den ersten Schalter (110), den zweiten Schalter (120) und den Bypass-Pfad (130) aufweist.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 9, welche ferner eine Vielzahl von Antennen aufweist, wobei die Vielzahl von Antennen eine Diversitätsantenne (622) in Verbindung mit dem ersten Schalter (110) des Diversitäts-Moduls (623) aufweist.
Elektronische Vorrichtung (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 10, welche ferner ein Antennenschaltmodul (612) in Verbindung mit dem zweiten Schalter (120) aufweist.
Ein Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) aufweisend: einen ersten Mehrstufenschalter (110), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist; einen zweiten Mehrstufenschalter (120), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist; einen Hochfrequenzsignalpfad, welcher zwischen dem ersten Mehrstufenschalter (110) und dem zweiten Mehrstufenschalter (120) elektrisch eingekoppelt ist, wobei der Hochfrequenzsignalpfad dazu ausgelegt ist, ein Hochfrequenzsignal zu verarbeiten, und einen Bandpassfilter (150a, 150b, 150c) sowie einen rauscharmen Verstärker (170a, 170b, 170c) zum Verstärken einer Ausgabe von dem Bandpassfilter (150a, 150b, 150c) aufweist; einen als Übertragungsleitung ausgebildeten Bypass-Pfad (130), welcher zwischen dem ersten Mehrstufenschalter (110) und dem zweiten Mehrstufenschalter (120) elektrisch eingekoppelt ist und eine Reiheninduktivität (L2) in Reihenschaltung zwischen dem ersten Mehrstufenschalter (110) und dem zweiten Mehrstufenschalter (120) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine parasitäre Kapazität der Übertragungsleitung zu kompensieren, um eine Einfügedämpfung, welche dem Bypass-Pfad (130) zugeordnet ist, zu reduzieren; und eine Induktivität (L1; L1'), welche dazu ausgelegt ist, eine Sperrzustands-Kapazität zumindest einer nicht mit dem Bypass-Pfad (130) verbundenen Schaltstellung des ersten Mehrstufenschalters (110) zu kompensieren, um eine Einfügedämpfung, welche dem Bypass-Pfad (130) zugeordnet ist, zu reduzieren.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, welches ferner eine weitere Induktivität (L3; L3') aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine Sperrzustands-Kapazität zumindest einer nicht mit dem Bypass-Pfad (130) verbundenen Schaltstellung des zweiten Mehrstufenschalters (120) zu kompensieren, um eine Einfügedämpfung, welche dem Bypass-Pfad (130) zugeordnet ist, zu reduzieren.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, welche als Diversitätsmodul (623) ausgelegt ist, das dazu ausgebildet ist, ein Hochfrequenzsignal von einer Diversitätsantenne (622) zu empfangen.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, wobei die Induktivität (L1; L1') einen einstellbaren Induktivitätswert aufweist.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, wobei der erste Mehrstufenschalter (110) mindestens drei Schaltstellungen aufweist und die Sperrzustands-Kapazität des ersten Mehrstufenschalters (110) mehr als einer der mindestens drei Schaltstellungen des ersten Mehrstufenschalters (110) zugeordnet ist.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, ferner aufweisend Empfangspfade zwischen dem ersten Mehrstufenschalter (110) und dem zweiten Mehrstufenschalter (120), wobei die Empfangspfade den Hochfrequenzsignalpfad aufweisen, wobei der erste Mehrstufenschalter (110) dazu ausgelegt ist, einen Antennenanschluss mit dem Bypass-Pfad (130) elektrisch zu verbinden und den Antennenanschluss von den Empfangspfaden in einem ersten Zustand elektrisch zu isolieren, und wobei der erste Mehrstufenschalter (110) dazu ausgelegt ist, den Antennenanschluss mit einem ausgewählten Empfangspfad elektrisch zu verbinden und den Bypass-Pfad (130) von dem Antennenanschluss und anderen Empfangspfaden in einem zweiten Zustand elektrisch zu isolieren.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, wobei die Induktivität (L1; L1') elektrisch mit einem Reihenschaltungselement zumindest einer der zumindest zwei Schaltstellungen des ersten Mehrstufenschalters (110) in allen Zuständen des ersten Mehrstufenschalters (110) gekoppelt ist.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, wobei die Induktivität (L1; L1') einen ersten Anschluss, der elektrisch mit dem ersten Mehrstufenschalter (110) gekoppelt ist, und einen zweiten Anschluss aufweist, der mit Masse gekoppelt ist.
Hochfrequenzmodul (100; 200; 200'; 200"; 623) nach Anspruch 12, weiterhin mit einem zweiten Hochfrequenzsignalpfad, welcher zwischen dem ersten Mehrstufenschalter (110) und dem zweiten Mehrstufenschalter (120) eingekoppelt ist, und einen zweiten Bandpassfilter (150a, 150b, 150c) sowie einen zweiten rauscharmen Verstärker (170a, 170b, 170c) aufweist, wobei der zweite Bandpassfilter einen vom Durchlassbereich des Bandpassfilters (150a, 150b, 150c) unterschiedlichen Durchlassbereich aufweist.
Ein elektronisch implementiertes Verfahren zur Reduzierung einer Einfügedämpfung, welche einem Bypass-Pfad (130) zugeordnet ist, wobei das Verfahren aufweist: Betreiben eines zum Empfang eines Hochfrequenzsignals von einer Diversitätsantenne (622) eines Mobilfunkgerätes ausgebildeten Diversitäts-Moduls (100; 200; 200'; 200"; 623) in einem Bypass-Modus derart, dass eine Eingabe des Diversitäts-Moduls (100; 200; 200'; 200"; 623) mit einer Ausgabe des Diversitäts-Moduls (100; 200; 200'; 200"; 623) ohne Filtern und Verstärken des Hochfrequenzsignals von einer Diversitätsantenne (622) durch einen Bypass-Pfad (130) gekoppelt ist, welcher einen ersten Schalter (110), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist, mit einem zweiten Schalter (120), welcher wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist, verbindet; und im Wesentlichen Aufheben einer einer Übertragungsleitung des Bypass-Pfads (130) zugehörigen Kapazität während des Betreibens des Diversitäts-Moduls (100; 200; 200'; 200"; 623) in dem Bypass-Modus unter Nutzung einer in Reihe zwischen den ersten Schalter (110) und den zweiten Schalter (120) in dem Bypass-Pfad (130) eingekoppelten Induktivität (L2), um eine Einfügedämpfung, welche dem Bypass-Pfad (130) zugeordnet ist, zu reduzieren.
Elektronisch implementiertes Verfahren nach Anspruch 21, weiterhin umfassend ein im Wesentlichen Aufheben einer Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters (110) während des Betreibens des Diversitäts-Moduls (100; 200; 200'; 200"; 623) in dem Bypass-Modus.
Elektronisch implementiertes Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Sperrzustands-Kapazität des ersten Schalters (110) eine einer mit dem Bypass-Pfad (130) nicht verbundenen Schaltstellung des ersten Schalters (110) zugeordnete Sperrzustands-Shunt-Kapazität ist.