DE102021211253A1

DE102021211253A1 - Einzelleiterduplexer mit impedanzgradient

Info

Publication number: DE102021211253A1
Application number: DE102021211253.6A
Authority: DE
Inventors: Oliver Georg Dorn; Joonhoi Hur; Rastislav Vazny
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2022-04-14
Also published as: CN115333566B; CN114337717A; US20220116009A1; KR20220126260A; US20220116008A1; KR20220047531A; US11309860B1; CN115333566A

Abstract

Hierin dargestellte Ausführungsformen betreffen das Trennen einer Empfängerschaltung einer elektronischen Vorrichtung von einem Sendesignal und von einem Rauschsignal in einem Frequenzband eines empfangenen Signals. Zu diesem Zweck ist zwischen der Empfängerschaltung und einer Sendeschaltung eine Trennschaltung angeordnet. Die Trennschaltung kann mehrere Vorrichtungen mit variabler Impedanz und eine oder mehrere Antenne(n) einschließen. Die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz und der einen oder mehreren Antenne(n) können symmetrisch sein, sodass die Empfängerschaltung effektiv von der Transceiver-Schaltlogik entfernt und von dem Sendesignal getrennt ist. Die Impedanz der Vorrichtungen mit variabler Impedanz und der einen oder mehreren Antenne(n) können auch konfiguriert sein, um die Empfängerschaltung von einem Rauschsignal zu trennen, das an der Sendeschaltung mit einer Frequenz im Bereich des Empfangssignals erzeugt wird.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere auf das Trennen drahtloser Signale zwischen Sendern und Empfängern in drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen.
Dieser Abschnitt soll den Leser in verschiedene Gesichtspunkte des Standes der Technik einführen, die verschiedenen Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung zugehörig sind, die nachstehend beschrieben und/oder beansprucht werden. Die Erläuterung wird für hilfreich erachtet, um dem Leser Hintergrundinformationen bereitzustellen, um ein besseres Verständnis der verschiedenen Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Dementsprechend sollte es sich verstehen, dass diese Aussagen in diesem Lichte und nicht als Zulassungen des Standes der Technik zu lesen sind.
In einer elektronischen Vorrichtung können ein Sender und ein Empfänger jeweils mit einer Antenne gekoppelt sein, um der elektronischen Vorrichtung zu ermöglichen, drahtlose Signale sowohl zu senden als auch zu empfangen. Bestimmte elektronische Vorrichtungen können eine Trennschaltung mit einem elektrischen symmetrischen Duplexer (Electronic Symmetrie Duplexer, EBD) einschließen, der den Sender von empfangenen Signalen und den Empfänger von Sendesignalen trennt, wodurch Störungen bei der Kommunikation reduziert werden. In solchen elektronischen Vorrichtungen kann ein Impedanztuner verwendet werden, um die Impedanz der Antenne anzupassen, um die Wirksamkeit dieser Trennung zu erhöhen. Der Sendepfad für vom Sender gesendete Sendesignale kann sich jedoch zwischen der Antenne und dem Impedanztuner verzweigen. Infolgedessen kann ein Teil der Leistung, die zum Senden eines Sendesignals durch die Antenne verwendet wird, verloren gehen (z. B. als Einfügungsdämpfung bezeichnet), wenn sich das Sendesignal zu dem Impedanztuner verzweigt. In ähnlicher Weise kann sich der Empfangspfad für empfangene Signale, die von der Antenne empfangen werden, zwischen dem Empfänger und dem Impedanztuner verzweigen. Folglich kann ein Teil der Leistung in dem empfangenen Signal, das an dem Empfänger empfangen wird, verloren gehen (z. B. Einfügungsdämpfung), wenn sich das empfangene Signal zu dem Impedanztuner verzweigt.
Ferner kann der Sender einen Leistungsverstärker einschließen, der ein Sendesignal verstärkt, sodass das Sendesignal der einen oder den mehreren Antenne(n) mit ausreichender Sendeleistung bereitgestellt werden kann. Der Leistungsverstärker kann jedoch ein Rauschen im Empfangsfrequenzband in die Sendesignale einbringen (z. B. aufgrund nichtlinearer Eigenschaften und/oder realer Unvollkommenheiten des Leistungsverstärkers), das mit empfangenen Signalen am Empfänger interferieren kann.
KURZDARSTELLUNG
Eine Zusammenfassung bestimmter hierin offenbarter Ausführungsformen wird nachstehend dargelegt. Es sollte sich verstehen, dass diese Gesichtspunkte lediglich vorgelegt werden, um dem Leser eine kurze Zusammenfassung dieser bestimmten Ausführungsformen bereitzustellen, und dass diese Gesichtspunkte den Schutzumfang dieser Offenbarung nicht einschränken sollen. Tatsächlich kann diese Offenbarung eine Vielfalt von Gesichtspunkten einbeziehen, die unter Umständen nachstehend nicht dargelegt sind.
Um die Einfügungsdämpfung zu reduzieren, während die Trennung des Senders und Empfängers einer elektronischen Vorrichtung aufrechterhalten wird, schließen die hierin offenbarten Ausführungsformen eine Trennschaltung ein, die zwischen einer Senderschaltung und einer Empfängerschaltung angeordnet und mit diesen gekoppelt ist. Die Trennschaltung trennt die Senderschaltung von empfangenen Signalen und die Empfängerschaltung trennt die Empfängerschaltung von Sendesignalen. Die Trennschaltung trennt auch die Empfängerschaltung von Rauschsignalen, die von der Sendeschaltung erzeugt werden, die eine Frequenz von Signalen aufweisen, die von der Empfängerschaltung empfangen werden. Die Trennschaltung kann Vorrichtungen mit variabler Impedanz (z. B. ein oder mehrere Impedanzgradienten, ein oder mehrere Impedanztuner usw.) einschließen, die frequenzabhängig sind. In einigen Ausführungsformen schließt die Trennschaltung eine oder mehrere Antenne(n) ein.
Insbesondere arbeiten in Frequenzbändern der Sendesignale die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz und die eine oder die mehreren Antenne(n) in einem symmetrischen Zustand aus Sicht der Senderschaltung, wodurch die Empfängerschaltung von den Sendesignalen getrennt wird. Das heißt, die Impedanzen sind konfiguriert, um eine Nullspannung und/oder einen Nullstrom über die Empfängerschaltung zu verursachen, wodurch die Empfängerschaltung effektiv von der Transceiver-Schaltlogik entfernt wird, wodurch die von der Senderschaltlogik erzeugten Sendesignale von der Empfängerschaltung weg und zu der einen oder den mehreren Antenne(n) geleitet werden. Ferner können die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz konfiguriert sein, um empfangene Signale, die an der einen oder den mehreren Antenne(n) empfangen werden, zu der Empfängerschaltlogik und weg von der Senderschaltlogik zu leiten, wodurch die Senderschaltung von dem empfangenen Signal getrennt wird.
Darüber hinaus arbeiten in einem Frequenzband der empfangenen Signale die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz und die eine oder die mehreren Antenne(n) unter dem Gesichtspunkt der Senderschaltung in einem symmetrischen Zustand, um Signale des Frequenzbereichs der empfangenen Signale, die von der Senderschaltlogik erzeugt werden (z. B. Rauschsignale), von der Empfängerschaltung weg zu leiten. Ferner lenken die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz die Signale des Frequenzbands der empfangenen Signale, die von der Senderschaltung erzeugt werden, von der Empfängerschaltung weg. Somit können die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz konfiguriert sein, um die Empfängerschaltung sowohl von den Sendesignalen als auch von einem Rauschsignal zu trennen, das von der Senderschaltung erzeugt wird. Die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz können im Frequenzband der Sendesignale anders sein als im Frequenzband der empfangenen Signale.
In einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung vorgestellt, die eine Sendeschaltung einschließt, die konfiguriert ist, um ein Sendesignal zu erzeugen. Die elektronische Vorrichtung schließt auch eine Empfangsschaltung ein, die konfiguriert ist, um ein Empfangssignal zu empfangen. Die elektronische Vorrichtung schließt auch eine Trennschaltung ein, die eine Antenne mit einer ersten Impedanz einschließt. Die Antenne ist über einen Sendepfad kommunikativ mit der Sendeschaltung gekoppelt und über einen Empfangspfad kommunikativ mit der Empfangsschaltung gekoppelt. Die Trennschaltung schließt eine erste Vorrichtung mit variabler Impedanz ein, die in dem Sendepfad angeordnet ist und eine erste variable Impedanz aufweist. Die Trennschaltung schließt auch eine zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz ein, die zwischen der Sendeschaltung und der Empfangsschaltung angeordnet ist und eine zweite variable Impedanz aufweist. Die Trennschaltung schließt auch eine dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz ein, die zwischen der Empfangsschaltung und der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz gekoppelt ist und eine dritte variable Impedanz aufweist. Die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz, die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz, und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz sind konfiguriert, um die Empfangsschaltung von dem Sendesignal und von einem Rauschsignal zu trennen, das von der Sendeschaltung mit einer Frequenz des Empfangssignals erzeugt wird, wenn ein Verhältnis der ersten variablen Impedanz zu der ersten Impedanz gleich einem Verhältnis der zweiten variablen Impedanz zu der dritten variablen Impedanz ist.
In einer anderen Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung vorgestellt, die eine oder mehrere Antenne(n) mit einer ersten Impedanz einschließt. Die elektronische Vorrichtung schließt auch eine Senderschaltlogik ein, die konfiguriert ist, um ein Sendesignal über die eine oder die mehreren Antenne(n) zu senden. Die elektronische Vorrichtung schließt auch eine Empfängerschaltlogik ein, die konfiguriert ist, um ein Empfangssignal über die eine oder die mehreren Antenne(n) zu empfangen. Die elektronische Vorrichtung schließt auch eine erste Vorrichtung mit variabler Impedanz mit einer ersten variablen Impedanz ein. Die elektronische Vorrichtung schließt auch eine zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz mit einer zweiten variablen Impedanz ein. Die Senderschaltlogik, die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz und die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz sind über einen ersten Knoten kommunikativ miteinander gekoppelt. Die elektronische Vorrichtung schließt auch eine dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz mit einer dritten variablen Impedanz ein. Die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz, die Empfängerschaltlogik und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz sind über einen zweiten Knoten kommunikativ miteinander gekoppelt. Die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz, die Empfängerschaltlogik und die eine oder die mehreren Antenne(n) sind über einen dritten Knoten miteinander gekoppelt.
In noch einer anderen Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die Mittel zum Senden eines Sendesignals einschließt. Die elektronische Vorrichtung schließt auch Mittel zum Empfangen eines Empfangssignals ein. Die elektronische Vorrichtung schließt auch Mittel zum Trennen der Empfangsmittel von dem Sendesignal und einem von den Sendemitteln erzeugten Rauschsignal ein, wobei das Rauschsignal eine Frequenz des Empfangssignals aufweist. Das Trennmittel schließt eine Vielzahl von Vorrichtungen mit variabler Impedanz ein, um das Sendesignal und das Rauschsignal von der Empfangsschaltung weg zu leiten, wenn sie sich in einem symmetrischen Zustand befinden. Die elektronische Vorrichtung schließt auch Antennenmittel mit einer ersten Impedanz ein.
Verschiedene Verfeinerungen dieser vorstehend festgehaltenen Merkmale können in Bezug auf verschiedene Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein. Weitere Merkmale können zudem ebenso in diesen verschiedenen Gesichtspunkten enthalten sein. Diese Verfeinerungen und zusätzlichen Merkmale können einzeln oder in irgendeiner Kombination vorhanden sein. Zum Beispiel können verschiedene nachstehend in Bezug auf eine oder mehrere der veranschaulichten Ausführungsformen beschriebenen Merkmale in beliebigen der vorstehend beschriebenen Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung allein oder in beliebiger Kombination ausgebildet sein. Die vorstehend vorgelegte kurze Zusammenfassung soll dem Leser nur gewisse Gesichtspunkte und Kontexte von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne Einschränkung für den beanspruchten Gegenstand nahebringen.
Figurenliste
Verschiedene Gesichtspunkte dieser Offenbarung können bei Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und bei Bezugnahme auf die nachstehend beschriebenen Zeichnungen besser verstanden werden.

1 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Notebook-Computers, der eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung von 1 darstellt;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Handheld-Vorrichtung, die eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung von 1 darstellt;
4 ist eine Vorderansicht einer Handheld-Vorrichtung, die eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung von 1 darstellt;
5 ist eine Vorderansicht eines Desktop-Computers, die eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung von 1 darstellt;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, die eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung von 1 darstellt;
7 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Transceiver-Schaltlogik der elektronischen Vorrichtung von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8A ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Empfängerschaltung der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von 7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8B ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Senderschaltung der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von 7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
9A a ist ein schematisches Diagramm der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von
7, die Komponenten einer Trennschaltlogik der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
9B ist ein schematisches Diagramm der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von
9A, die einen Pfad eines Sendesignals (TX-Signal) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
9C ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von 9A, die einen Pfad eines empfangenen Signals (RX-Signal) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
10 ist ein Schaltdiagramm einer beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von 9A gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine oder mehrere spezifische Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben. In dem Bemühen, eine knappe und präzise Beschreibung dieser Ausführungsformen bereitzustellen, werden nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in der Patentschrift beschrieben. Es sollte ersichtlich sein, dass bei der Entwicklung irgendeiner solchen tatsächlichen Implementierung, wie bei jedem Entwicklungs- oder Konstruktionsprojekt, zahlreiche implementationsspezifische Entscheidungen gefällt werden müssen, um die speziellen Ziele der Entwickler zu erreichen, wie etwa Konformität mit systembezogenen und geschäftsbezogenen Einschränkungen, die von einer Implementierung zur anderen variieren können. Darüber hinaus sollte ersichtlich sein, dass solch eine Entwicklungsbemühung für den Fachmann, der diese Offenbarung nutzt, komplex und zeitaufwändig sein kann, jedoch nichtsdestoweniger eine Routineunternehmung hinsichtlich Gestaltung, Fertigung und Herstellung wäre.
Beim Einführen von Elementen verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sollen die Artikel „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ sowie deren Deklinationen bedeuten, dass es eines oder mehrere der Elemente gibt. Die Begriffe „umfassend“, „einschließlich“, „besitzend“ und „aufweisend“ sollen einschließend sein und bedeuten, dass es zusätzliche andere Elemente als die aufgeführten Elemente geben kann. Zusätzlich sollte es sich verstehen, dass Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform“ der vorliegenden Offenbarung nicht als das Vorhandensein zusätzlicher Ausführungsformen, die ebenfalls die angegebenen Merkmale beinhalten, ausschließend zu interpretieren sind. Die Verwendung der Begriffe „ungefähr“, „nahe“, „etwa“ und/oder „im Wesentlichen“ sollte so verstanden werden, dass sie nahe einem Ziel (z. B. Entwurf, Wert, Menge) einschließen, wie innerhalb einer Spanne eines beliebigen geeigneten oder denkbaren Fehlers (z. B. innerhalb von 0,1 % eines Ziels, innerhalb von 1 % eines Ziels, innerhalb von 5 % eines Ziels, innerhalb von 10 % eines Ziels, innerhalb von 25 % eines Ziels und so weiter).
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden gibt es viele geeignete Kommunikationsvorrichtungen, welche die hierin beschriebene Transceiver-Schaltlogik einschließen und verwenden können. Zunächst Bezug nehmend auf 1 kann eine elektronische Vorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter anderem eine Prozessorkernanlage einschließlich eines oder mehrerer Prozessoren 12, eines Speichers 14, eines nichtflüchtigen Festspeichers 16, einer Anzeige 18, Eingabestrukturen 22, einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle) 24, einer Netzwerkschnittstelle 26 und einer Energiequelle 29 einschließen. Die verschiedenen in 1 gezeigten Funktionsblöcke können Hardwareelemente (einschließlich Schaltlogik), Softwareelemente (einschließlich auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Computercode) oder eine Kombination aus sowohl Hardware- als auch Softwareelementen einschließen. Es sei angemerkt, dass 1 lediglich ein Beispiel für eine bestimmte Implementierung ist und die Arten von Komponenten veranschaulichen soll, die in der elektronischen Vorrichtung 10 vorhanden sein können.
Beispielhaft kann die elektronische Vorrichtung 10 ein Blockdiagramm des in 2 dargestellten Notebook-Computers, der in 3 dargestellten Handheld-Vorrichtung, der in 4 dargestellten Handheld-Vorrichtung, des in 5 dargestellten Desktop-Computers, der in 6 dargestellten am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung oder ähnlicher Vorrichtungen darstellen. Es sei angemerkt, dass der oder die Prozessoren 12 und andere zugehörige Elemente in 1 hierin allgemein als „Datenverarbeitungsschaltlogik“ bezeichnet sein können. Diese Datenverarbeitungsschaltlogik kann vollständig oder teilweise als Software, Hardware oder eine beliebige Kombination davon ausgebildet sein. Des Weiteren kann/können der Prozessor (die Prozessoren) 12 und andere darauf bezogene Elemente in 1 ein in sich abgeschlossenes Verarbeitungsmodul sein oder kann/können vollständig oder teilweise in irgendeines der anderen Elemente innerhalb der elektronischen Vorrichtung 10 integriert sein.
In der elektronischen Vorrichtung 10 von 1 kann/können der Prozessor (die Prozessoren) 12 betriebsfähig mit einem Speicher 14 und einem nichtflüchtigen Festspeicher 16 gekoppelt sein, um verschiedene Algorithmen auszuführen. Diese Programme oder Anweisungen, die von dem/den Prozessor(en) 12 ausgeführt werden, können in jedem geeigneten Herstellungsartikel gespeichert sein, der ein oder mehrere greifbare, computerlesbare Medien einschließt. Das greifbare, computerlesbare Medium kann den Speicher 14 und/oder den nichtflüchtigen Speicher 16 einzeln oder gemeinsam einschließen, um die Anweisungen oder Routinen zu speichern. Der Speicher 14 und der nichtflüchtige Festspeicher 16 können beliebige geeigneten Herstellungsartikel zum Speichern von Daten und ausführbaren Anweisungen einschließen, wie etwa Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Nur-LeseSpeicher, wiederbeschreibbaren Flash-Speicher, Festplatten und optische Platten. Außerdem können auf solch einem Computerprogrammprodukt codierte Programme (z. B. ein Betriebssystem) auch Anweisungen einschließen, die durch den oder die Prozessoren 12 ausgeführt werden können, um der elektronischen Vorrichtung 10 zu ermöglichen, verschiedene Funktionalitäten bereitzustellen.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Anzeige 18 eine Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display (LCD)) sein, die es Benutzern ermöglichen kann, in der elektronischen Vorrichtung 10 erzeugte Bilder zu betrachten. In einigen Ausführungsformen kann die Anzeige 18 einen Touchscreen einschließen, der die Interaktion des Benutzers mit einer Benutzerschnittstelle der elektronischen Vorrichtung 10 begünstigen kann. Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass in einigen Ausführungsformen die Anzeige 18 eine oder mehrere Anzeigen mit lichtemittierenden Dioden (LED), Anzeigen mit organischen lichtemittierenden Dioden (OLED), Anzeigen mit organischen lichtemittierenden Dioden mit aktiver Matrix (AMOLED) oder eine Kombination dieser und/oder anderer Anzeigetechnologien einschließen kann.
Die Eingabestrukturen 22 der elektronischen Vorrichtung 10 können es einem Benutzer ermöglichen, mit der elektronischen Vorrichtung 10 zu interagieren (z. B. eine Taste zu drücken, um einen Lautstärkepegel zu erhöhen oder zu verringern). Die E/A-Schnittstelle 24 kann es der elektronischen Vorrichtung 10 ermöglichen, mit verschiedenen anderen elektronischen Vorrichtungen eine Verbindung über eine Schnittstelle herzustellen, wie es die Netzwerkschnittstelle 26 kann. Die Netzwerkschnittstellen 26 können zum Beispiel eine oder mehrere Schnittstellen für ein persönliches Netzwerk (Personal Area Network (PAN)), wie ein BLUETOOTH®-Netzwerk, für ein lokales Netzwerk (Local Area Network (LAN)) oder ein drahtloses lokales Netzwerk (Wireless Local Area Network (WLAN)), wie ein 802.11x-WI-FI®-Netzwerk, und/oder für ein Weitbereichsnetzwerk (Wide Area Network (WAN)), wie ein Mobilfunknetzwerk der 3. Generation (3G), ein universelles Mobilfunksystem (Universal Mobile Telecommunication System (UMTS)), ein Mobilfunknetzwerk der 4. Generation (4G), ein Long-Term-Evolution-Mobilfunknetzwerk (LTE®-Mobilfunknetzwerk), ein Long-Term-Evolution-License-Assisted-Access-Mobilfunknetzwerk (LTE-LAA-Mobilfunknetzwerk), ein Mobilfunknetzwerk der 5. Generation (5G) und/oder ein New Radio (NR-) Mobilfunknetz, einschließen. Insbesondere kann die Netzwerkschnittstelle 26 beispielsweise eine oder mehrere Schnittstellen zur Verwendung eines Release-15-Mobilfunkkommunikationsstandards der 5G-Spezifikationen einschließen, die das Millimeterwellen- (mmWave-) Frequenzband (z. B. 24,25-300 Gigahertz (GHz)) einschließen. Die Netzwerkschnittstelle 26 der elektronischen Vorrichtung 10 kann Kommunikation über die vorstehend genannten Netzwerke zulassen (z. B. 5G, Wi-Fi, LTE-LAA usw.).
Die Netzwerkschnittstelle 26 kann auch eine oder mehrere Schnittstellen für zum Beispiel feste drahtlose Breitbandzugriffsnetzwerke (z. B. WIMAX®), mobile drahtlose Breitbandnetzwerke (mobiles WIMAX®), asynchrone digitale Teilnehmerleitungen (z. B. ADSL, VDSL), ein digitales terrestrisches Videoübertragungs-Netzwerk (DVB-T®) und seine Verlängerung, das DVB-H-Netzwerk für Mobilfunkgeräte (DVB-H®), ein Ultrabreitbandnetzwerk (UWB), Wechselstromleitungen usw. einschließen.
Wie veranschaulicht, kann die Netzwerkschnittstelle 26 einen Transceiver 30 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann/können der gesamte oder Teile des Transceivers 30 innerhalb der Prozessorkernanlage 12 angeordnet sein. Der Transceiver 30 kann das Senden und den Empfang verschiedener drahtloser Signale über eine oder mehrere Antenne(n) (in 1 nicht gezeigt) unterstützen. Eine Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) kann eine Trennung zwischen der Senderschaltung und der Empfängerschaltung verschlechtern. Um eine solche Störung durch die Antenne zu verhindern, kann ein Impedanztuner verwendet werden, um eine Impedanz der Antenne zu korrelieren.
In einigen Ausführungsformen kann der Transceiver 30 einen Duplexer (in 1 nicht gezeigt) einschließen. Ein Duplexer ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation über einen einzigen Pfad, während er Signale, die sich in jede Richtung bewegen, voneinander trennt. Zum Beispiel kann der Duplexer Frequency Division Duplexing (FDD) ermöglichen, sodass der Duplexer einen Sender der elektronischen Vorrichtung 10 von einem empfangenen Signal eines ersten Frequenzbands trennen kann, während er einen Empfänger der elektronischen Vorrichtung 10 von einem Sendesignal eines zweiten Frequenzbands trennt (z. B. den Sender von dem Empfänger trennen kann, und umgekehrt). In einigen Ausführungsformen kann der Duplexer mehrere Vorrichtungen mit variabler Impedanz einschließen, die den Sender von einem empfangenen Signal und/oder den Empfänger von einem Sendesignal trennen.
In einigen Ausführungsformen kommuniziert die elektronische Vorrichtung 10 über verschiedene drahtlose Netzwerke (z. B. WI-FI®, WIMAX®, mobiles WIMAX®, 4G, LTE®, 5G usw.) unter Verwendung des Transceivers 30. Der Transceiver 30 kann HF-Signale senden und empfangen, um Voice- und/oder Datenkommunikation in drahtlosen Anwendungen, wie zum Beispiel PAN-Netzwerken (z. B. BLUETOOTH®), WLAN-Netzwerken (z. B. 802.1 lx-WI-FI®), WAN-Netzwerken (z. B. 3G-, 4G-, 5G-, NR- und LTE®- sowie LTE-LAA-Mobilfunknetzwerken), WiMAX®-Netzwerken, mobilen WiMAX®-Netzwerken, ADSL- und VDSL-Netzwerken, DVB-T-® und DVB-H®-Netzwerken, UWB-Netzwerken und so weiter, zu unterstützen. Die Energiequelle 29 der elektronischen Vorrichtung 10 kann jede geeignete Energiequelle einschließen, wie einen wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Akku (Li-Poly-Akku) und/oder einen Wechselstrom (AC)-Richter.
In bestimmten Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 10 die Form eines Computers, einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, einer am Körper tragbaren elektronischen Vorrichtung oder einer anderen Art von elektronischer Vorrichtung annehmen. Diese Computer können allgemein tragbar sein (wie Laptop-, Notebook- und Tablet-Computer) oder allgemein an einem Standort verwendet werden (wie herkömmliche Desktop-Computer, Workstations und/oder Server). In bestimmten Ausführungsformen kann es sich bei der elektronischen Vorrichtung 10 in der Form eines Computers um ein Modell eines MacBook®, MacBook® Pro, MacBook Air®, iMac®, Mac® mini oder Mac Pro® handeln, die von Apple Inc., Cupertino, Kalifornien, erhältlich sind. Beispielhaft wird die elektronische Vorrichtung 10, welche die Form eines Notebook-Computers 10A annimmt, in 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Der dargestellte Notebook-Computer 10A kann ein Gehäuse oder eine Einfassung 36, eine Anzeige 18, Eingabestrukturen 22 und Anschlüsse einer E/A-Schnittstelle 24 einschließen. In einer Ausführungsform können die Eingabestrukturen 22 (wie eine Tastatur und/oder ein Touchpad) verwendet werden, um mit dem Computer 10A zu interagieren, beispielsweise um eine graphische Benutzerschnittstelle (GUI) und/oder auf Computer 10A ausgeführte Anwendungen zu starten, zu steuern oder zu betreiben. Zum Beispiel kann eine Tastatur und/oder ein Touchpad einem Benutzer ermöglichen, eine auf der Anzeige 18 angezeigte Benutzeroberfläche und/oder Anwendungsoberfläche zu navigieren.
3 stellt eine Vorderansicht eine Handheld-Vorrichtung 10B dar, die für eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 10 steht. Die Handheld-Vorrichtung 10B kann zum Beispiel für ein tragbares Telefon, eine Medienwiedergabevorrichtung, einen Organizer für persönliche Daten, eine Handheld-Spielplattform oder irgendeine Kombination solcher Vorrichtungen stehen. Beispielhaft kann es sich bei der Vorrichtung 10B um ein Modell eines iPod® oder iPhone®, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino, Kalifornien, handeln. Die Handheld-Vorrichtung 10B kann eine Einfassung 36 einschließen, um Innenkomponenten vor physischer Beschädigung zu schützen und/oder sie vor elektromagnetischer Interferenz abzuschirmen. Die Einfassung 36 kann die Anzeige 18 umgeben. Die E/A-Schnittstellen 24 können sich durch die Einfassung 36 öffnen und können zum Beispiel einen E/A-Anschluss für eine fest verdrahtete Verbindung zum Laden und/oder zur Manipulation von Inhalten unter Verwendung eines Standardsteckers und -protokolls, wie des von Apple Inc. Of Cupertino, Kalifornien, bereitgestellten Lightning-Steckers, eines Universal-Serial-Bus-Steckers (USB-Steckers) oder eines anderen ähnlichen Steckers und Protokolls, einschließen.
Die Benutzereingabestrukturen 22 in Kombination mit der Anzeige 18 können einem Benutzer ermöglichen, die Handheld-Vorrichtung 10B zu steuern. Zum Beispiel können die Eingabestrukturen 22 die Handheld-Vorrichtung 10B aktivieren oder deaktivieren, die Benutzeroberfläche zu einem Startbildschirm, einem vom Benutzer konfigurierbaren Anwendungsbildschirm, navigieren und/oder eine Spracherkennungsfunktion der Handheld-Vorrichtung 10B aktivieren. Andere Eingabestrukturen 22 können eine Lautstärkeregelung bereitstellen oder können zwischen einem Vibrations- und einem Klingelmodus umschalten. Die Eingabestrukturen 22 können auch ein Mikrofon, das eine Stimme eines Benutzers für verschiedene stimmbezogene Funktionen erhalten kann, und einen Lautsprecher, der Audio-Wiedergabe und/oder bestimmte Telefonfähigkeiten ermöglichen kann, einschließen. Die Eingabestrukturen 22 können auch einen Kopfhörereingang einschließen, der eine Verbindung zu externen Lautsprechern und/oder Kopfhörern bereitstellen kann.
4 stellt eine Vorderansicht einer anderen Handheld-Vorrichtung 10C dar, die für eine andere Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 10 steht. Die Handheld-Vorrichtung 10C kann beispielsweise für einen Tablet-Computer oder eine von verschiedenen tragbaren Computervorrichtungen stehen. Beispielhaft kann es sich bei der handgehaltenen Vorrichtung 10C um eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 10 in Tablet-Größe handeln, was zum Beispiel ein Modell eines iPad®, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino, Kalifornien, sein kann.
Bezugnehmend auf 5 kann ein Computer 10D für eine andere Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 10 von 1 stehen. Der Computer 10D kann ein beliebiger Computer sein, wie etwa ein Desktop-Computer, ein Server oder ein Notebook-Computer, kann jedoch auch eine eigenständige Medienwiedergabevorrichtung oder Videospielmaschine sein. Beispielhaft kann der Computer 10D ein iMac®, ein MacBook® oder eine andere ähnliche Vorrichtung von Apple Inc. of Cupertino, Kalifornien, sein. Es sei darauf hingewiesen, dass der Computer 10D auch einen Personal Computer (PC) eines anderen Herstellers darstellen kann. Eine ähnliche Einfassung 36 kann bereitgestellt sein, um Innenkomponenten des Computers 10D wie die Anzeige 18 zu schützen und zu umschließen. In bestimmten Ausführungsformen kann ein Benutzer des Computers 10D mit dem Computer 10D unter Verwendung verschiedener peripherer Eingabestrukturen 22 interagieren, wie der Tastatur 22A oder der Maus 22B (z. B. Eingabestrukturen 22), die eine Verbindung zu dem Computer 10D herstellen können.
In ähnlicher Weise stellt 6 eine tragbare elektronische Vorrichtung 10E dar, die eine andere Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 10 von 1 repräsentiert, die unter Verwendung der hierin beschriebenen Techniken betrieben werden kann. Beispielsweise kann die tragbare elektronische Vorrichtung 10E, die ein Armband 43 einschließen kann, eine Apple Watch® von Apple Inc. of Cupertino, Kalifornien, sein. In anderen Ausführungsformen kann die tragbare elektronische Vorrichtung 10E jedoch jede tragbare elektronische Vorrichtung einschließen, wie zum Beispiel eine tragbare Übungsüberwachungsvorrichtung (z. B. Schrittmesser, Beschleunigungsmesser, Herzfrequenzmonitor) oder eine andere Vorrichtung von einem anderen Hersteller. Die Anzeige 18 der tragbaren elektronischen Vorrichtung 10E kann eine Touchscreen-Anzeige 18 (z. B. eine LCDLED-Anzeige, eine OLED-Anzeige, eine Aktivmatrixanzeige mit organischen lichtemittierenden Dioden (Active-Matrix Organic Light Emitting Diode (AMOLED)) und so weiter) sowie Eingabestrukturen 22 einschließen, die es Benutzern ermöglichen können, mit einer Benutzeroberfläche der tragbaren elektronischen Vorrichtung 10E zu interagieren.
Wie vorstehend erwähnt, kann der Transceiver 30 der elektronischen Vorrichtung 10 einen Sender und einen Empfänger einschließen, die mit einer Antenne gekoppelt sind, um der elektronischen Vorrichtung 10 zu ermöglichen, drahtlose Signale zu senden und zu empfangen. Bestimmte elektronische Vorrichtungen können eine Trennschaltlogik mit mehreren Vorrichtungen mit variabler Impedanz einschließen, die den Sender von empfangenen Signalen und den Empfänger von Sendesignalen trennt, wodurch Störungen bei der Kommunikation reduziert werden. In solchen elektronischen Vorrichtungen kann ein Impedanztuner verwendet werden, um die Impedanz der Antenne auszugleichen, um die Wirksamkeit dieser Trennung zu erhöhen. Der Sendepfad für vom Sender gesendete Sendesignale kann sich jedoch zwischen der Antenne und dem Impedanztuner verzweigen. Infolgedessen kann ein Teil der Leistung, die zum Senden eines Sendesignals durch die Antenne verwendet wird, verloren gehen (z. B. als Einfügungsdämpfung bezeichnet), wenn sich das Sendesignal zu dem Impedanztuner verzweigt. In ähnlicher Weise kann sich der Empfangspfad für empfangene Signale, die von der Antenne empfangen werden, zwischen dem Empfänger und dem Sender verzweigen. Infolgedessen kann ein Teil der Leistung in dem empfangenen Signal, das an dem Empfänger empfangen wird, verloren gehen (z. B. Einfügungsdämpfung), wenn sich das empfangene Signal zu dem Sender verzweigt.
Ausführungsformen hierin stellen verschiedene Vorrichtungen und Techniken bereit, um die Einfügungsdämpfung zu reduzieren, während die Trennung des Senders und Empfängers der elektronischen Vorrichtung 10 aufrechterhalten wird. Dazu schließen die hierin offenbarten Ausführungsformen eine frequenzabhängige Trennschaltung ein. Die Trennschaltung schließt mehrere Vorrichtungen mit variabler Impedanz ein. Mindestens eine Vorrichtung mit variabler Impedanz ist auf einem Sendepfad von dem Sender zu einer oder mehreren Antenne(n) angeordnet und mindestens eine Vorrichtung mit variabler Impedanz ist auf einem Empfangspfad von der einen oder den mehreren Antenne(n) zu dem Empfänger installiert.
In einem Frequenzband des Sendesignals arbeiten die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz und die eine oder die mehreren Antenne(n) in einem symmetrischen Zustand, wodurch die Empfängerschaltung von dem Sendesignal getrennt wird. Das heißt, die Impedanzen sind konfiguriert, um die Empfängerschaltung effektiv von der Transceiver-Schaltlogik zu entfernen und das Sendesignal von der Empfängerschaltung weg und zu der einen oder den mehreren Antenne(n) zu leiten. In ähnlicher Weise arbeiten in einem Frequenzband des empfangenen Signals die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz und der einen oder mehreren Antenne(n) in einem symmetrischen Zustand, um das empfangene Signal an die Empfängerschaltung und weg von der Senderschaltung zu leiten. Ferner leiten die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz ein Rauschsignal, das eine Frequenz im Frequenzband des empfangenen Signals aufweist und von der Senderschaltung erzeugt wird, von der Empfängerschaltung weg. Somit können die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz konfiguriert sein, um die Empfängerschaltung von dem Sendesignal und einem Rauschsignal, das von der Senderschaltung erzeugt wird, zu trennen. Ferner können die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz konfiguriert sein, um die Senderschaltung von dem empfangenen Signal zu trennen. Die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz können im Frequenzband der Sendesignale anders sein als im Frequenzband der empfangenen Signale.
In einigen Ausführungsformen kann der Sender ein Rauschsignal (z. B. aufgrund nichtlinearer Eigenschaften und/oder realer Unvollkommenheiten eines Leistungsverstärkers des Senders) bei einer Frequenz erzeugen, die von dem Empfänger unterstützt wird. In diesem Fall kann sich das Rauschsignal zum Empfänger ausbreiten und das Empfangssignal stören. Um eine solche Störung zu verhindern, kann eine Impedanz der Vorrichtungen mit variabler Impedanz frequenzabhängig sein, sodass der Empfänger von dem Rauschsignal getrennt ist, wie nachstehend erörtert.
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden ist 7 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Transceiver-Schaltlogik 50 der elektronischen Vorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In einigen Ausführungsformen kann die beispielhafte Transceiver-Schaltlogik 50 in dem Transceiver 30 angeordnet sein, der in Bezug auf 1 erörtert ist. In anderen Ausführungsformen kann die Transceiver-Schaltlogik 50 in der Netzwerkschnittstelle 26 angeordnet und mit dem Transceiver 30 gekoppelt sein.
Wie veranschaulicht, schließt die Transceiver-Schaltlogik 50 eine Trennschaltung 54 ein, die zwischen einer Sendeschaltung (TX-Schaltung) 52 und einer Empfangsschaltung (RX-Schaltung) 54 angeordnet ist. Die Trennschaltung 54 ist kommunikativ mit der TX-Schaltung 52 und mit der RX-Schaltung 56 gekoppelt. In einigen Ausführungsformen schließt die Trennschaltung 54 eine oder mehrere Antenne(n) 55 darin ein. In einigen alternativen Ausführungsformen können die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 mit der Trennschaltung 54 gekoppelt sein. Die Trennschaltung 54 ermöglicht den Durchgang von Signalen (z. B. Sendesignale) eines ersten Frequenzbands von der TX-Schaltung 52 zu der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 und blockiert den Durchgang der Signale des ersten Frequenzbands zu der RX-Schaltung 56. Die Trennschaltung 54 ermöglicht auch den Durchgang von Signalen (z. B. empfangenen Signalen) eines zweiten Frequenzbands, die über die eine oder mehrere Antenne(n) 55 empfangen werden, zur RX-Schaltung 56 und blockiert den Durchgang der Signale des zweiten Frequenzbands zur TX-Schaltung 52. Jeder Frequenzbereich kann eine beliebige geeignete Bandbreite aufweisen, wie zwischen 1 und 100 Gigahertz (GHz) (z. B. 10 Megahertz (MHz)), und schließt beliebige geeignete Frequenzen ein. Beispielsweise kann das erste Frequenzband (z. B. das TX-Frequenzband) zwischen 880 und 890 MHz liegen, und das zweite Frequenzband (z. B. das RX-Frequenzband) kann zwischen 925 und 936 MHz liegen.
In einigen Ausführungsformen trennt die Trennschaltung 54 die RX-Schaltung 56 von Rauschsignalen, die von der TX-Schaltung 52 erzeugt werden. Zum Beispiel kann die TX-Schaltung 52 beim Senden eines Sendesignals aufgrund nichtlinearer Eigenschaften und/oder realer Unvollkommenheiten eines Leistungsverstärkers der TX-Schaltung 52 ein Rauschsignal erzeugen. Wenn eine Frequenz des Rauschsignals innerhalb des RX-Frequenzbands liegt (z. B. eine Frequenz ist, die von der RX-Schaltung 56 unterstützt wird), kann das Rauschsignal ein RX-Signal und/oder die RX-Schaltung 56 stören. Um solche Störungen zu verhindern, kann die Trennschaltung 54 die RX-Schaltung 56 vom Rauschsignal trennen.
8A ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Empfängerschaltung (z. B. der RX-Schaltung) 56 der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von 7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie veranschaulicht, kann die RX-Schaltung 56 zum Beispiel einen rauscharmen Verstärker (LNA) 60, eine Filterschaltlogik 6262, einen Demodulator 64 und einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 66 einschließen. Ein oder mehrere von der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 empfangene Signale können über die Trennschaltung 54 an die RX-Schaltung 56 gesendet werden. In einigen Ausführungsformen kann die RX-Schaltung 56 Komponenten zusätzlich zu oder alternativ zu dem LNA 60, der Filterschaltlogik 62, dem Demodulator 64 und dem ADC 66, wie einen Mischer, einen digitalen Abwärtswandler und dergleichen, einschließen.
Der LNA 60 und die Filterschaltlogik 62 können das RX-Signal empfangen, das von der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 empfangen wird. Der LNA 60 kann das kombinierte RX-Signal auf einen geeigneten Pegel verstärken, damit der Rest der Schaltlogik ausgeführt werden kann. Die Filterschaltlogik 62 kann einen oder mehrere Typen von Filtern, wie einen Bandpassfilter, einen Tiefpassfilter oder einen Dezimationsfilter oder eine beliebige Kombination davon einschließen. Die Filterschaltlogik 62 kann unerwünschtes Rauschen aus dem RX-Signal entfernen, wie Gleichkanalinterferenz. Die Filterschaltlogik 62 kann auch zusätzliche Signale entfernen, die von der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 empfangen werden, die sich auf anderen Frequenzen als dem gewünschten Signal befinden.
Das gefilterte RX-Signal wird an den Demodulator 64 gesendet. Der Demodulator 64 kann die HF-Hüllkurve entfernen und ein demoduliertes Signal aus dem gefilterten RX-Signal zur Verarbeitung extrahieren. Der ADC 66 empfängt das demodulierte analoge Signal und wandelt das Signal in ein digitales Signal um, sodass es von der elektronischen Vorrichtung 10 weiterverarbeitet werden kann.
8B ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Senderschaltung (z. B. der TX-Schaltung) 52 der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik von 7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie veranschaulicht, kann die TX-Schaltung 52 zum Beispiel eine Filterschaltlogik 74, einen Leistungsverstärker (PA) 72, einen Modulator 70 und einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 68 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann die TX-Schaltung 52 Komponenten zusätzlich zu oder alternativ zu der Filterschaltlogik 74, dem PA 72, dem Modulator 70 und dem DAC 68, wie einen digitalen Aufwärtswandler usw., einschließen.
Dem DAC 68 wird ein digitales Signal zugeführt, das über die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 zu sendende Informationen enthält. Der DAC 68 wandelt das digitale Signal vom Sender des Transceivers 30 in ein analoges Signal um. Der Modulator 70 kann das umgewandelte analoge Signal mit einem Trägersignal kombinieren, um eine Funkwelle zu erzeugen.
Der PA 72 empfängt das modulierte Signal vom Modulator 70. Der PA 72 verstärkt das modulierte Signal auf einen geeigneten Pegel, um die Sendung des Signals über die eine oder mehreren Antenne(n) 55 zu steuern. Ähnlich wie die Filterschaltlogik 62 kann die Filterschaltlogik 74 der TX-Schaltung 52 unerwünschtes Rauschen aus dem verstärkten Signal entfernen, das über die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 übertragen werden soll. In einigen Ausführungsformen kann ein PA, wie der PA 72, innerhalb des Transceivers 30 zusätzlich zu oder alternativ zu dem PA 72 in der TX-Schaltung 52 angeordnet sein.
9A ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Transceiver-Schaltlogik 80, die Komponenten der Trennschaltung 54 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die Transceiver-Schaltlogik 80 kann der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik 70 von 7 entsprechen. Zum Beispiel schließt die Transceiver-Schaltlogik 80 die TX-Schaltung 52, die Trennschaltung 54 und die RX-Schaltung 56 ein. Wie veranschaulicht, schließt die Trennschaltung 54 eine erste Vorrichtung mit variabler Impedanz 82, eine zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz 84, eine dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 und die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 ein. In einigen Ausführungsformen kann die Transceiver-Schaltlogik in einer Leiteranordnung konfiguriert sein. Das heißt, dass die TX-Schaltung 52, die RX-Schaltung 56, die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 so konfiguriert sein können, dass, wenn die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder der mehreren Antenne(n) 55 in einem symmetrischen Zustand sind, die RX-Schaltung 56 getrennt wird (z. B. aus Sicht der TX-Schaltung 52).
In einigen Ausführungsformen können die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 als Impedanzgradienten implementiert sein. In einigen alternativen Ausführungsformen können die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 als Impedanztuner implementiert sein. In noch einigen anderen Ausführungsformen können die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 als eine Kombination von Impedanzgradienten und Impedanztunern implementiert sein. Zum Beispiel können, wie veranschaulicht, die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 und die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 als Impedanzgradienten implementiert sein, und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 kann als Impedanztuner implementiert sein.
Ein Impedanzgradient, wie Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, kann als ein Impedanzschalter arbeiten und einen ersten Impedanzzustand (z. B. eine niedrigere Impedanz) in einem ersten Betriebsmodus und einen zweiten Impedanzzustand (z. B. eine höhere Impedanz) in einem zweiten Betriebsmodus bereitstellen. Zum Beispiel kann sich der erste Impedanzzustand einem Kurzschluss oder einem geschlossenen Stromkreis annähern oder als ein solcher erscheinen (z. B. sich null Ohm annähern, wie zwischen 0 und 100 Ohm, 0,1 und 10 Ohm, 0,5 und 2 Ohm und so weiter), während sich der zweite Impedanzzustand einem offenen Stromkreis annähern oder als ein offener Stromkreis erscheinen kann (z. B. Bereitstellen einer Impedanz, die größer als der erste Impedanzzustand ist, wie größer als 10.000 Ohm, größer als 1.000 Ohm, größer als 100 Ohm, größer als 10 Ohm, größer als 5 Ohm und so weiter). Ein Impedanzschalter kann aus beliebigen geeigneten Schaltungskomponenten hergestellt sein, die den ersten und den zweiten Impedanzzustand ermöglichen, wie zum Beispiel Induktoren und Kondensatoren, wie in Bezug auf 10 erörtert.
Ein Impedanztuner, wie die Vorrichtung mit variabler Impedanz 86, kann als eine abstimmbare Impedanzvorrichtung arbeiten und mehrere Impedanzzustände bereitstellen. Zum Beispiel können die Impedanzzustände einen ersten Impedanzzustand, der sich einem Kurzschluss oder einem geschlossenen Stromkreis annähert oder als ein solcher erscheint (z. B. sich null Ohm annähern oder ungefähr gleich null Ohm sein, wie zwischen 0 und 100 Ohm, 0,1 und 10 Ohm, 0,5 und 2 Ohm und so weiter), einen zweiten Impedanzzustand, der sich einem offenen Stromkreis annähert oder als ein solcher erscheint (z. B. Bereitstellen einer Impedanz, die größer als der erste Impedanzzustand ist, wie größer als 50.000 Ohm, wie größer als 10.000 Ohm, größer als 1.000 Ohm, größer als 100 Ohm, größer als 10 Ohm, größer als 5 Ohm und so weiter), und mehrere Zustände, die Impedanzen (z. B. zwischen 0 und 50.000 Ohm) zwischen dem ersten und dem zweiten Impedanzzustand bereitstellen, einschließen. Ein Impedanztuner kann aus beliebigen geeigneten Schaltungskomponenten hergestellt sein, die mehreren Impedanzzustände ermöglichen, wie zum Beispiel Induktoren und Kondensatoren, wie in Bezug auf 10 erörtert.
Wie vorstehend erörtert, kann die Impedanz des Impedanztuners 86 so konfiguriert sein, dass sie mit einer Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 übereinstimmt oder korreliert. Es sollte sich verstehen, dass diese Impedanzvorrichtungen als Beispiele bereitgestellt werden und jede geeignete Vorrichtung, die unterschiedliche Impedanzzustände und/oder -werte bereitstellt, wie ein Impedanzschalter oder eine Vorrichtung mit variabler Impedanz, in Betracht gezogen wird.
Die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 ist über einen ersten Knoten 88 mit der TX-Schaltung 52 gekoppelt und über einen zweiten Knoten 90 mit der RX-Schaltung 56 gekoppelt. Die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 ist über den ersten Knoten 88 mit der TX-Schaltung 52 gekoppelt und über einen dritten Knoten 92 mit der RX-Schaltung 56 gekoppelt. Die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 sind über den dritten Knoten mit der zweiten Impedanzvorrichtung 84 und der RX-Schaltung 56 gekoppelt. Die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 ist über den zweiten Knoten 90 mit der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 und der RX-Schaltung 56 gekoppelt.
Wie vorstehend erörtert, trennt die Trennschaltung 54 die RX-Schaltung 56 von einem TX-Signal, das sich von der TX-Schaltung 52 zu der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 ausbreitet, während sie es dem TX-Signal ermöglicht, sich von der TX-Schaltung zu der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 auszubreiten. Das heißt, jeder der Impedanzwerte der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 und der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 kann größer sein als Impedanzwerte der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55, sodass sich das TX-Signal entlang eines Pfades mit der niedrigeren Impedanz von der TX-Schaltung 52 durch die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 und schließlich zu der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 ausbreitet, um von dort gesendet zu werden.
Wenn das TX-SIGNAL von der TX-Schaltung 52 erzeugt und gesendet wird, kann aufgrund nichtlinearer Eigenschaften und/oder realer Unvollkommenheiten des Leistungsverstärkers 72 der TX-Schaltung 52 auch ein Rauschsignal von der TX-Schaltung 52 erzeugt und gesendet werden. Eine Frequenz des Rauschsignals kann innerhalb des RX-Frequenzbands liegen und kann sich, wenn sie unblockiert gelassen wird, durch die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 und zu der RX-Schaltung 56 ausbreiten. In solchen Fällen kann das Rauschsignal von der RX-Schaltung 56 empfangen und als RX-Signal verarbeitet werden, und/oder das Rauschsignal kann das RX-Signal stören. Um solche Störungen zu verhindern, können die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 frequenzabhängig sein und Impedanzen aufweisen, die konfiguriert sind, um die verschiedenen Signale (z. B. das TX-Signal und das RX-Signal) durch Pfade mit niedrigerer Impedanz zu leiten und Signale unter Verwendung von Pfaden mit höherer Impedanz zu blockieren. Eine frequenzabhängige Vorrichtung mit variabler Impedanz kann eine erste Impedanz für ein Signal in einem ersten Frequenzband und eine zweite Impedanz für ein Signal in einem zweiten Frequenzband aufweisen. Somit können die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 konfiguriert sein, um zu ermöglichen, dass sich das TX-Signal zu der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 ausbreitet und über diese gesendet wird, während die RX-Schaltung 56 von dem TX-Signal getrennt wird. In ähnlicher Weise können die Impedanzen konfiguriert sein, um die RX-Schaltung 56 von dem Rauschsignal zu trennen, das von der TX-Schaltung 52 erzeugt wird.
Um die RX-Schaltung 56 vom Standpunkt der TX-Schaltung 52 zu trennen, können die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 so konfiguriert sein, dass ein Verhältnis der Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 zu der Impedanz der dritten Impedanzvorrichtung 86 im Wesentlichen äquivalent zu einem Verhältnis der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 zu der Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 für sowohl das TX-Frequenzband als auch das RX-Frequenzband (z. B. obwohl die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 für das TX-Frequenzband im Vergleich zu denen des RX-Frequenzbands unterschiedlich sein können). Diese Beziehung kann auch so ausgedrückt werden, dass das Produkt der Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 und der Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 im Wesentlichen dem Produkt der Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 und der Impedanz der dritten Impedanzvorrichtung 86 entspricht. Dies wird als Versetzen der Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 in einen „symmetrischen“ Zustand bezeichnet. Zum Beispiel kann im TX-Frequenzband die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 100 Ohm, die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 1 Ohm, die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 5.000 Ohm und die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 50 Ohm betragen. Im RX-Frequenzband kann die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 20 Ohm betragen, die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 kann 1 Ohm betragen, die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 kann 5000 Ohm betragen, und die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 kann bei 50 Ohm unverändert bleiben. Es versteht sich, dass diese Widerstandswerte als Beispiele bereitgestellt werden und beliebige geeignete Widerstandswerte der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 in Betracht gezogen werden, sodass die Impedanzen in einen symmetrischen Zustand versetzt werden, um eine Trennung der RX-Schaltung 56 zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise kann die Anordnung der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 wie eine Brückenschaltung, wie eine Wheatstone-Brückenschaltung, arbeiten. Das heißt, dass die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 symmetrisch sind, sodass im Wesentlichen Nullspannung oder -strom über die RX-Schaltung 56 existiert. Somit wird die RX-Schaltung 56 effektiv von der Transceiver-Schaltlogik 80 für das TX-Signal entfernt, wodurch die RX-Schaltung 56 von dem TX-Signal und dem Rauschsignal, das von der TX-Schaltung 52 erzeugt wird, getrennt wird. Andererseits ermöglichen die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und die Impedanz der einen oder der mehreren Antenne(n) 55, dass sich das der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 empfangene RX-Signal zur RX-Schaltung 56 ausbreitet, da das RX-Signal nicht auf die Impedanzleiter trifft. Vorteilhafterweise sorgt der weitgehende Ausgleich der Impedanzen in der Transceiver-Schaltlogik (z. B. die weitgehende Äquivalenz der Impedanzverhältnisse) für eine verbesserte Trennung der RX-Schaltung 56 vom TX-Signal und dem von der TX-Schaltung erzeugten Rauschsignal.
In einigen Ausführungsformen kann zwischen einem Ort der TX-Schaltung 52 und einem Ort der RX-Schaltung 56 in der Transceiver-Schaltlogik 80 umgeschaltet werden. Das heißt, dass die RX-Schaltung 56 über den ersten Knoten 88 mit der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 und der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 gekoppelt sein kann. Die TX-Schaltung 52 kann mit der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 und der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 über den dritten Knoten 92 gekoppelt sein und mit der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz und der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 über den zweiten Knoten 90 gekoppelt sein. In diesem Fall können die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 so geändert werden, dass die TX-Schaltung 52 von dem RX-Signal getrennt ist und ein Rauschsignal, das von der RX-Schaltung 56 erzeugt wird, eine Frequenz im TX-Frequenzband aufweist (z. B. eine Frequenz, die von der TX-Schaltung 52 unterstützt wird).
9B ist ein schematisches Diagramm der beispielhaften Transceiver-Schaltlogik 80 von 9A, die einen Pfad 102 eines Sendesignals (TX-Signal) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie vorstehend erörtert, wird das TX-Signal 102 durch die TX-Schaltung 52 an die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 zur Sendung erzeugt und/oder gesendet. Für den TX-Frequenzband ist die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 größer als die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55. Zusätzlich ist die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 größer als die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82, der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 und der einen oder den mehreren Antenne(n) 55. Darüber hinaus ist die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 kleiner als die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55. Zum Beispiel kann die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 100 Ohm betragen, die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 kann 1 Ohm betragen, die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 kann 5000 Ohm betragen und die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 kann 50 Ohm betragen. Es versteht sich, dass diese Impedanzwerte als Beispiele bereitgestellt werden und beliebige geeignete Impedanzwerte der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 in Betracht gezogen werden, sodass die Impedanzen in einen symmetrischen Zustand versetzt werden, um eine Trennung der RX-Schaltung 56 zu ermöglichen. Somit verläuft der Pfad 102 des TX-Signals von der TX-Schaltung 52 zur niedrigeren Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 und schließlich zur TX-Schaltung 52.
Das TX-Signal breitet sich nicht zu der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 aus, da, wie vorstehend erörtert, die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 größer ist als die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 im TX-Frequenzband. In ähnlicher Weise breitet sich das TX-Signal entlang des Pfads 102 von der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 zu der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 aus, da die Impedanz der einen oder der mehreren Antenne(n) 55 kleiner als die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 ist. Vorteilhafterweise wird für das TX-Signal die RX-Schaltung 56 aufgrund der symmetrischen Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 effektiv von der Transceiver-Schaltlogik 80 entfernt. Somit ist die RX-Schaltung 56 vom TX-Signal getrennt.
9C ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Transceiver-Schaltlogik 80 von 9A, die einen Pfad 112 eines empfangenen Signals (RX-Signal) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Im RX-Frequenzband ist die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 höher als die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82, der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 und der einen oder den mehreren Antenne(n) 55. Zusätzlich ist die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 größer als die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 und kleiner als die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55. Darüber hinaus ist die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 kleiner als die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55. Zum Beispiel kann die Impedanz der Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 20 Ohm betragen, die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 kann 1 Ohm betragen, die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 kann 5.000 Ohm betragen, und die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 kann bei 50 Ohm unverändert bleiben. Es versteht sich, dass diese Impedanzwerte als Beispiele bereitgestellt werden und beliebige geeignete Impedanzwerte der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 in Betracht gezogen werden, sodass die Impedanzen in einen symmetrischen Zustand versetzt werden, um eine Trennung der RX-Schaltung 56 zu ermöglichen. Das heißt, dass die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 im RX-Frequenzband anders als im TX-Frequenzband sind. Die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 bleiben jedoch im RX-Frequenzband symmetrisch, um die RX-Schaltung 56 zu trennen. Das heißt, dass das Verhältnis der Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 zur Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 im Wesentlichen dem Verhältnis der Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 zur Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55 bei der RX-Frequenz entspricht.
Wie vorstehend erörtert, wird das RX-Signal über die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 empfangen und breitet sich entlang des Pfads 112 zur RX-Schaltung 56 aus. Der Pfad 112 weist eine niedrigere Impedanz als alternative Pfade für das RX-Signal auf. Somit breitet sich das RX-Signal entlang des Pfads 114 zur RX-Schaltung aus. Das RX-Signal breitet sich nicht über die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 oder die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 in Richtung der TX-Schaltung 52 aus, da im RX-Frequenzband die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 geringer ist als die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 und der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84. Somit trennen die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 die TX-Schaltung 52 von dem RX-Signal.
Wie vorstehend erörtert, kann die TX-Schaltung 52 ein Rauschsignal (z. B. RXBN) mit einer Frequenz des RX-Signals erzeugen. Um zu verhindern, dass sich das RXBN-Signal zu der RX-Schaltung 56 ausbreitet, ist die Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 kleiner als die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84. In ähnlicher Weise ist die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 kleiner als die Impedanz der einen oder mehreren Antenne(n) 55. Zusätzlich entfernen die symmetrischen Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 effektiv die RX-Schaltung 56 von der Transceiver-Schaltlogik 80 aus Sicht der TX-Schaltung 52 und verhindern, dass das RXBN-Signal die RX-Schaltung 56 erreicht. Somit bewirken die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und die eine oder die mehreren Antenne(n) 55, dass sich das RXBN-Signal entlang eines Pfads 114 von der TX-Schaltung 52 durch die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 ausbreitet und verhindern, dass sich das RXBN-Signal zur RX-Schaltung 56 ausbreitet. Auf diese Weise trennen die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und die eine oder die mehreren Antenne(n) 55 die RX-Schaltung 56 von dem RXBN-Signal und verhindern Störungen davon.
In einigen Ausführungsformen ist eine Impedanz der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 für den TX-Frequenzband (z. B. während Sendeoperationen) höher als für den RX-Frequenzband (z. B. während Empfangsoperationen). Zusätzlich oder alternativ ist die Impedanz der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 für das RX-Frequenzband höher als für das TX-Frequenzband. Außerdem ist eine Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 für das TX-Frequenzband höher als für das RX-Frequenzband.
10 ist ein Schaltdiagramm einer beispielhaften Transceiver-Schaltlogik 120 der elektronischen Vorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die beispielhafte Transceiver-Schaltlogik 120 ähnelt im Wesentlichen der Transceiver-Schaltlogik 80 von 9A, außer dass die Transceiver-Schaltlogik 120 eine beispielhafte Schaltlogik für die Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 einschließt. Die Schaltlogik der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 kann eine beliebige Schaltung mit einem steilen Frequenzverhalten einschließen, wie ein Pi-Netzwerk, ein akustisches Oberflächenwellenfilter, einen Resonanzkreis (z. B. LC-Schaltung) usw.
Als ein Beispiel schließt die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz 82 eine parallele Anordnung von Induktoren 116 ein, die in Reihe mit Kondensatoren 126 gekoppelt sind. In ähnlicher Weise schließt die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz 84 eine parallele Anordnung von Induktoren 128 ein, die in Reihe mit Kondensatoren 118 gekoppelt sind. Die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 schließt eine parallele Anordnung von Induktoren 124 ein, die in Reihe mit Kondensatoren 122 gekoppelt sind. Die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 schließt auch einen Widerstand 132 ein, der parallel mit der parallelen Anordnung gekoppelt ist.
Wie vorstehend erörtert, sind die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 symmetrisch, um die RX-Schaltung im TX-Frequenzband effektiv von der Transceiver-Schaltlogik 120 zu entfernen. Somit leiten die symmetrischen Impedanzen das TX-Signal von der TX-Schaltung 52 zu der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 und trennen die RX-Schaltung 56 von dem TX-Signal. Ferner leiten die Impedanzen das RX-Signal von der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 zur RX-Schaltung 56 und leiten das von der TX-Schaltung 52 erzeugte Rauschsignal von der RX-Schaltung 56 weg. Das heißt, dass die Impedanzen der Vorrichtungen mit variabler Impedanz 82, 84, 86 und der einen oder mehreren Antenne(n) 55 eine Trennung der RX-Schaltung 56 von dem TX-Signal und dem Rauschsignal, das durch die TX-Schaltung 52 erzeugt wird, und eine Trennung der TX-Schaltung 52 von dem RX-Signal ermöglichen.
In einigen Ausführungsformen kann die RX-Schaltung 56 mit der Transceiver-Schaltlogik 30 über einen Balun (z. B. einen Transformator-Balun) 130 gekoppelt sein. Der Balun 130 kann die Trennung der RX-Schaltung 56 von dem TX-Signal und/oder dem RXBN-Signal weiter verbessern. Somit kann der Balun 130 das Reduzieren der Einfügungsdämpfung zwischen der einen oder den mehreren Antenne(n) 55 und der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz 86 erleichtern.
Die vorstehend beschriebenen spezifischen Ausführungsformen wurden in beispielhafter Weise gezeigt, und es sollte sich verstehen, dass diese Ausführungsformen vielfältigen Modifikationen und alternativen Formen unterliegen können. Es sollte sich ferner verstehen, dass die Ansprüche nicht auf die bestimmten offenbarten Formen beschränkt sein sollen, sondern vielmehr alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken sollen, die innerhalb des Geistes und Schutzumfangs dieser Offenbarung fallen.
Die hier vorgestellten und beanspruchten Techniken sind auf materielle Objekte und konkrete Beispiele praktischer Art bezogen und angewandt, die das vorliegende technische Gebiet nachweislich verbessern und daher nicht abstrakt, immateriell oder rein theoretisch sind. Wenn am Ende dieser Patentschrift angehängte Ansprüche ein oder mehrere Elemente enthalten, die als „Mittel zum [Durchführ]en [einer Funktion]...“ oder „Schritt zum [Durchführ]en [einer Funktion]...“ bezeichnet werden, ist ferner beabsichtigt, dass solche Elemente nach 35 U.S.C. 112 (f) zu interpretieren sind. Für alle Ansprüche, die anderweitig bezeichnete Elemente enthalten, ist jedoch beabsichtigt, dass solche Elemente nicht gemäß 35 U.S.C. 112 (f) zu interpretieren sind.

Claims

Elektronische Vorrichtung, umfassend: eine Sendeschaltung, die konfiguriert ist, um ein Sendesignal zu erzeugen; eine Empfangsschaltung, die konfiguriert ist, um ein Empfangssignal zu empfangen; und eine Trennschaltung, die Folgendes einschließt: eine oder mehrere Antenne(n) mit einer ersten Impedanz, wobei die eine oder die mehreren Antenne(n) über einen Sendepfad kommunikativ mit der Sendeschaltung gekoppelt sind und die eine oder die mehreren Antenne(n) über einen Empfangspfad kommunikativ mit der Empfangsschaltung gekoppelt sind; eine erste Vorrichtung mit variabler Impedanz, die in dem Sendepfad angeordnet ist und eine erste variable Impedanz aufweist; eine zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz, die zwischen der Sendeschaltung und der Empfangsschaltung angeordnet ist und eine zweite variable Impedanz aufweist; und eine dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz, die zwischen der Empfangsschaltung und der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz gekoppelt ist und eine dritte variable Impedanz aufweist, wobei die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz, die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz konfiguriert sind, um die Empfangsschaltung von dem Sendesignal und von einem Rauschsignal zu trennen, das von der Sendeschaltung mit einer Frequenz des Empfangssignals erzeugt wird, wenn ein Verhältnis der ersten variablen Impedanz zu der ersten Impedanz gleich einem Verhältnis der zweiten variablen Impedanz zu der dritten variablen Impedanz ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trennschaltung konfiguriert ist, um die Empfangsschaltung von dem Sendesignal durch Ausgleichen der ersten Impedanz, der ersten variablen Impedanz, der zweiten variablen Impedanz und der dritten variablen Impedanz zu trennen, wodurch eine Nullspannung über die Empfangsschaltung verursacht wird.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die erste variable Impedanz von einer zweiten Impedanz während der Sendeoperationen zu einer dritten Impedanz, die höher als die zweite Impedanz ist, während der Empfangsoperationen unterscheidet, sich die zweite variable Impedanz von einer vierten Impedanz während der Empfangsoperationen zu einer fünften Impedanz, die kleiner als die vierte Impedanz während der Sendeoperationen ist, unterscheidet, und sich die dritte variable Impedanz von einer sechsten Impedanz während der Sendeoperationen zu einer siebten Impedanz, die kleiner als die sechste Impedanz während der Empfangsoperationen ist, unterscheidet.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Verhältnis der fünften Impedanz zu der siebten Impedanz gleich einem Verhältnis der dritten Impedanz zu der ersten Impedanz während der Empfangsoperationen ist und ein Verhältnis der vierten Impedanz zu der sechsten Impedanz gleich einem Verhältnis der zweiten Impedanz zu der ersten Impedanz während der Sendeoperationen ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend einen Balun, der zwischen der Empfangsschaltung und der Trennschaltung angeordnet ist und diese koppelt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der ersten Vorrichtung mit variabler Impedanz, der zweiten Vorrichtung mit variabler Impedanz und der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz einen Impedanzgradienten oder einen Impedanztuner umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste variable Impedanz und die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz jeweils eine parallele Anordnung einer Vielzahl von Induktoren umfassen, die mit einer Vielzahl von Kondensatoren in Reihe geschaltet sind.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz einen Widerstand umfasst, der parallel zu einer parallelen Anordnung einer Vielzahl von Induktoren gekoppelt ist, die in Reihe mit einer Vielzahl von Kondensatoren gekoppelt sind.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz, die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz konfiguriert sind, um das Rauschsignal von der Sendeschaltung an die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz zu leiten.
Elektronische Vorrichtung, umfassend: eine oder mehrere Antenne(n) mit einer ersten Impedanz; eine Senderschaltlogik, die konfiguriert ist, um ein Sendesignal über die eine oder die mehreren Antenne(n) zu senden; eine Empfängerschaltlogik, die konfiguriert ist, um ein Empfangssignal über die eine oder die mehreren Antenne(n) zu empfangen; eine erste Vorrichtung mit variabler Impedanz, die eine erste variable Impedanz aufweist; eine zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz, die eine zweite variable Impedanz aufweist, wobei die Senderschaltlogik, die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz und die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz über einen ersten Knoten kommunikativ miteinander gekoppelt sind, eine dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz, die eine dritte variable Impedanz aufweist, wobei die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz, die Empfängerschaltlogik und die dritte Vorrichtung mit variabler Impedanz über einen zweiten Knoten kommunikativ miteinander gekoppelt sind und die zweite Vorrichtung mit variabler Impedanz, die Empfängerschaltlogik und die eine oder die mehreren Antenne(n) über einen dritten Knoten miteinander gekoppelt sind.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste Impedanz, die erste variable Impedanz, die zweite variable Impedanz und die dritte variable Impedanz konfiguriert sind, um die Empfängerschaltlogik zu trennen, wenn ein Verhältnis der ersten variablen Impedanz zu der dritten variablen Impedanz gleich einem Verhältnis der zweiten variablen Impedanz zu der ersten Impedanz ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste variable Impedanz, die zweite variable Impedanz und die dritte variable Impedanz frequenzabhängig sind.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste variable Impedanz größer als die zweite variable Impedanz bei einer ersten Frequenz ist, die erste Vorrichtung mit variabler Impedanz kleiner als die dritte variable Impedanz bei der ersten Frequenz ist, die erste variable Impedanz kleiner als die zweite variable Impedanz bei einer zweiten Frequenz ist und die erste variable Impedanz größer als die Impedanz der dritten Vorrichtung mit variabler Impedanz bei der zweiten Frequenz ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die dritte variable Impedanz kleiner als jede der ersten variablen Impedanz, der zweiten variablen Impedanz und der ersten Impedanz bei einer Frequenz des Empfangssignals ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Empfängerschaltlogik konfiguriert ist, von dem Sendesignal getrennt zu sein, wenn ein Verhältnis der ersten variablen Impedanz zu der dritten variablen Impedanz im Wesentlichen äquivalent zu einem Verhältnis der zweiten variablen Impedanz zu der ersten Impedanz ist.