JP2015208007A - モバイル装置、モバイル装置におけるフロントエンド信号処理の方法、モバイル装置のためのダイバーシティモジュール、ダイバーシティモジュールにおける信号処理の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
背景
分野
この発明の実施例は電子システムに関し、特に無線周波数(radio frequency:RF)電子機器に関する。
RFシステムは、RF信号を受信および/または送信するためのアンテナを含み得る。しかしながら、RFシステムには、アンテナへのアクセスを必要とし得るいくつかのコンポーネントが存在する場合がある。たとえば、RFシステムは、異なる周波数帯域、異なる通信規格、および/または異なる電力モードに関連する異なる送信経路または受信経路を含んでいてもよく、各経路は、ある時点である特定のアンテナへのアクセスを必要とする場合がある。
ある実施例では、この開示は、モバイル装置に関する。モバイル装置は、少なくとも1つのダイバーシティアンテナと、少なくとも1つのダイバーシティアンテナに電気的に結合されたダイバーシティモジュールと、アンテナスイッチモジュールとを含む。ダイバーシティモジュールは少なくとも1つのダイバーシティアンテナに電気的に結合されており、少なくとも1つのダイバーシティアンテナから受信された1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、高帯域(high band:HB)信号、中帯域(mid band:MB)信号、および低帯域(low band:LB)信号を生成するように構成されている。HB信号は、MB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有し、MB信号は、LB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有する。ダイバーシティモジュールはさらに、LB信号とHB信号とを組合せることに基づいて、組合せLB/HB信号を生成するように構成されている。アンテナスイッチモジュールは、ダイバーシティモジュールからMB信号および組合せLB/HB信号を受信するように構成されている。
ここに見出しが提供される場合、それらは単なる便宜上のものであり、請求される発明の範囲または意味に必ずしも影響を与えない。
1つ以上の一次アンテナと1つ以上のダイバーシティアンテナとをモバイル装置で使用することは、信号受信の品質を向上させることができる。たとえば、ダイバーシティアンテナは、モバイル装置の近傍での無線周波数(RF)信号の追加のサンプリングを提供可能である。加えて、モバイル装置の送受信機は、一次アンテナおよびダイバーシティアンテナによって受信された信号を処理して、一次アンテナのみを用いる構成に比べてより高いエネルギおよび/または向上した忠実性の受信信号を得るように実現可能である。
図4は、別の実施例に従ったRFシステム75の概略ブロック図である。RFシステム75は、ダイバーシティモジュール80と、LBダイバーシティアンテナ31と、組合せMB/HBダイバーシティアンテナ32とを含む。
図5は、LB一次アンテナ101と、組合せMB/HB一次アンテナ102と、LBダイバーシティアンテナ31と、組合せMB/HBダイバーシティアンテナ32と、ダイバーシティモジュール80と、アンテナスイッチモジュール103とを含むRFシステム100の一実施例の概略ブロック図である。
図6は、別の実施例に従ったRFシステム120の概略ブロック図である。RFシステム120は、LBダイバーシティアンテナ31と、組合せMB/HBダイバーシティアンテナ32と、ダイバーシティモジュール130とを含む。
ダイバーシティモジュールのための装置および方法がここに提供される。ある構成では、ダイバーシティモジュールは、第1のアンテナ側多投スイッチと、第2のアンテナ側多投スイッチと、第1の送信機側多投スイッチと、第2の送信機側多投スイッチと、低帯域(LB)処理回路と、中帯域(MB)処理回路と、高帯域(HB)処理回路とを含む。LB処理回路は、第1のアンテナ側多投スイッチと第1の送受信機側多投スイッチとの間の第1の信号経路において電気的に結合されており、MB処理回路は、第2の送受信機側多投スイッチと第2の送受信機側多投スイッチとの間の第2の信号経路において電気的に結合されており、HB処理回路は、第2のアンテナ側多投スイッチと第1の送信機側多投スイッチとの間の第3の信号経路において電気的に結合されている。
図9Aは、RFシステム220の一例の概略ブロック図である。RFシステム220は、ダイバーシティモジュール230と、アンテナスイッチモジュール240と、LBダイバーシティアンテナ31と、組合せMB/HBダイバーシティアンテナ32と、組合せMB/HB一次アンテナ102とを含む。
図10は、RFシステム300の別の実施例の概略ブロック図である。RFシステム300は、ダイバーシティモジュール310と、アンテナスイッチモジュール320と、LBダイバーシティアンテナ31と、組合せMB/HBダイバーシティアンテナ32と、LB一次アンテナ101と、組合せMB/HB一次アンテナ102とを含む。
図9Bのダイバーシティモジュール260および図10のダイバーシティモジュール310は、図2〜6に示すLB/HBダイプレクサ37を含むように例示されてはいないものの、図9Bのダイバーシティモジュール260および/または図10のダイバーシティモジュール310は、LB/HBダイプレクサを含むように適合可能である。たとえば、一実施例では、図10の第2のSP3Tスイッチ273は、SP2Tスイッチを含む代わりに省略され、LB処理回路34の出力とHB処理回路36の出力とを再度組合せて、SP2Tスイッチに提供される組合せLB/HB信号を生成するために、LB/HBダイプレクサが含まれる。さらに、ある構成では、アンテナ側多投スイッチは、一度に2つ以上の帯域を選択可能な帯域選択スイッチとして実現可能である。
上述の実施例のいくつかは、モバイル装置に関する例を提供してきた。しかしながら、実施例の原理および利点は、RFモジュールに対する要望を有する任意の他のシステムまたは装置のために使用可能である。
文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除き、明細書および請求項全体を通し、「含む」[含んで」などの用語は、排他的または網羅的な意味とは対照的なものとしての、包括的な意味で、すなわち、「〜を含むもののそれに限定されない」という意味で解釈すべきである。ここに概して使用される「結合される」という用語は、直接接続されるかまたは1つ以上の中間要素によって接続され得る2つ以上の要素を指す。同様に、ここに概して使用される「接続される」という用語は、直接接続されるかまたは1つ以上の中間要素によって接続され得る2つ以上の要素を指す。加えて、「ここに」「上述の」「以下に」という用語、および同様の趣旨の用語は、本願で使用される場合、本願全体を指しており、本願のある特定の部分を指すものではない。文脈上許容される場合、上述の詳細な説明で単数形または複数形を用いた用語はそれぞれ、複数形または単数形も含み得る。2つ以上の項目のリストに関する「または」という用語は、リストの項目のいずれか、リストの項目のすべて、リストの項目の任意の組合せといった、用語のあらゆる解釈を網羅する。
Claims (40)
- モバイル装置であって、
少なくとも1つのダイバーシティアンテナと、
少なくとも1つのダイバーシティアンテナに電気的に結合されたダイバーシティモジュールとを含み、ダイバーシティモジュールは、少なくとも1つのダイバーシティアンテナから受信された1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、高帯域(HB)信号、中帯域(MB)信号、および低帯域(LB)信号を生成するように構成されており、HB信号は、MB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有し、MB信号は、LB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有し、ダイバーシティモジュールはさらに、LB信号とHB信号とを組合せることに基づいて、組合せLB/HB信号を生成するように構成されており、前記モバイル装置はさらに、
ダイバーシティモジュールからMB信号および組合せLB/HB信号を受信するように構成されたアンテナスイッチモジュールを含む、モバイル装置。 - LB信号の周波数成分は1GHz未満であり、MB信号の周波数成分は1GHz〜2.3GHzであり、HB信号の周波数成分は2.3GHzよりも大きい、請求項1に記載のモバイル装置。
- 送受信機と、1つ以上の一次アンテナとをさらに含み、送受信機は、アンテナスイッチモジュールを介して1つ以上の一次アンテナに電気的に結合されている、請求項1に記載のモバイル装置。
- ダイバーシティモジュールは、LB信号およびHB信号に基づいて組合せLB/HB信号を生成するように構成されたダイプレクサを含む、請求項1に記載のモバイル装置。
- ダイバーシティモジュールは、LB信号を生成するように構成されたLB処理回路と、MB信号を生成するように構成されたMB処理回路と、HB信号を生成するように構成されたHB処理回路とを含む、請求項1に記載のモバイル装置。
- LB処理回路は、カスケードに配置された第1のフィルタと第1のLNAとを含み、MB処理回路は、カスケードに配置された第2のフィルタと第2のLNAとを含み、HB処理回路は、カスケードに配置された第3のフィルタと第3のLNAとを含む、請求項5に記載のモバイル装置。
- 組合せMB/HBダイバーシティ信号を受信するように構成されたダイバーシティアンテナ端子と、
ダイバーシティアンテナ端子に電気的に結合された入力、MB処理回路の入力に電気的に結合された第1の出力、およびHB処理回路の入力に電気的に結合された第2の出力を含む、帯域選択スイッチとをさらに含む、請求項5に記載のモバイル装置。 - モバイル装置におけるフロントエンド信号処理の方法であって、前記方法は、
少なくとも1つのダイバーシティアンテナから、1つ以上のダイバーシティ信号を受信するステップと、
ダイバーシティモジュールを使用して1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、高帯域(HB)信号、中帯域(MB)信号、および低帯域(LB)信号を生成するステップとを含み、HB信号は、MB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有し、MB信号は、LB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有し、前記方法はさらに、
ダイバーシティモジュールを使用してLB信号とHB信号とを組合せることに基づいて、組合せLB/HB信号を生成するステップと、
第1の信号ルートを通して、MB信号をアンテナスイッチモジュールに提供するステップと、
第2の信号ルートを通して、組合せLB/HB信号をアンテナスイッチモジュールに提供するステップとを含む、方法。 - LB信号の周波数成分は1GHz未満であり、MB信号の周波数成分は1GHz〜2.3GHzであり、HB信号の周波数成分は2.3GHzよりも大きい、請求項8に記載の方法。
- 少なくとも1つの一次アンテナから1つ以上の一次信号を受信するステップと、1つ以上の一次信号をアンテナスイッチモジュールに提供するステップとをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 組合せLB/HB信号を生成するステップは、ダイプレクサを使用してLB信号とHB信号とを組合せるステップを含む、請求項8に記載の方法。
- モバイル装置のためのダイバーシティモジュールであって、前記ダイバーシティモジュールは、
1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて低帯域(LB)信号を生成するように構成されたLB処理回路と、
1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて中帯域(MB)信号を生成するように構成されたMB処理回路とを含み、MB信号は、LB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有し、前記ダイバーシティモジュールはさらに、
1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて高帯域(HB)信号を生成するように構成されたHB処理回路を含み、HB信号は、MB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有し、前記ダイバーシティモジュールはさらに、
MB信号を受信するように構成されたMB端子と、
共有LB/HB端子と、
共有LB/HB端子に電気的に結合された多投スイッチとを含み、多投スイッチは、第1の状態ではLB信号を共有LB/HB端子に提供し、第2の状態ではHB信号を共有LB/HB端子に提供するように構成されている、ダイバーシティモジュール。 - LB信号の周波数成分は1GHz未満であり、MB信号の周波数成分は1GHz〜2.3GHzであり、HB信号の周波数成分は2.3GHzよりも大きい、請求項12に記載のダイバーシティモジュール。
- LB信号とHB信号とを組合せて、組合せLB/HB信号を生成するように構成されたダイプレクサをさらに含み、多投スイッチは、第3の状態では組合せLB/HB信号を共有LB/HB端子に提供するように構成されている、請求項12に記載のダイバーシティモジュール。
- HB処理回路の出力とダイプレクサの第1の入力との間に電気的に結合された第1のスイッチと、LB処理回路の出力とダイプレクサの第2の入力との間に電気的に結合された第2のスイッチとをさらに含む、請求項14に記載のダイバーシティモジュール。
- 第1および第2のスイッチは、多投スイッチが第3の状態で動作する場合には閉じ、多投スイッチが第1または第2の状態で動作する場合には開くように構成されている、請求項15に記載のダイバーシティモジュール。
- LB処理回路は、カスケードに配置された第1のフィルタと第1のLNAとを含み、MB処理回路は、カスケードに配置された第2のフィルタと第2のLNAとを含み、HB処理回路は、カスケードに配置された第3のフィルタと第3のLNAとを含む、請求項12に記載のダイバーシティモジュール。
- LBダイバーシティ信号を受信するように構成された第1のダイバーシティアンテナ端子をさらに含み、第1のダイバーシティアンテナ端子は、LB処理回路の入力に電気的に結合されている、請求項12に記載のダイバーシティモジュール。
- 組合せMB/HBダイバーシティ信号を受信するように構成された第2のダイバーシティアンテナ端子と、
第2のダイバーシティアンテナ端子に電気的に結合された入力、MB処理回路の入力に電気的に結合された第1の出力、およびHB処理回路の入力に電気的に結合された第2の出力を含む、帯域選択スイッチとをさらに含む、請求項18に記載のダイバーシティモジュール。 - LB処理回路は、異なる周波数範囲を有する複数の低帯域フィルタを含み、MB処理回路は、異なる周波数範囲を有する複数の中帯域フィルタを含み、HB処理回路は、異なる周波数範囲を有する複数の高帯域フィルタを含む、請求項12に記載のダイバーシティモジュール。
- モバイル装置のためのダイバーシティモジュールであって、前記ダイバーシティモジュールは、
第1のアンテナ側多投スイッチと、
第2のアンテナ側多投スイッチと、
第1の送受信機側多投スイッチと、
第2の送受信機側多投スイッチと、
低帯域(LB)信号を生成するように構成されたLB処理回路とを含み、LB処理回路は、第1のアンテナ側多投スイッチと第1の送受信機側多投スイッチとの間の第1の信号経路において電気的に結合されており、前記ダイバーシティモジュールはさらに、
LB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有する中帯域(MB)信号を生成するように構成されたMB処理回路を含み、MB処理回路は、第2のアンテナ側多投スイッチと第2の送受信機側多投スイッチとの間の第2の信号経路において電気的に結合されており、前記ダイバーシティモジュールはさらに、
MB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有する高帯域(HB)信号を生成するように構成されたHB処理回路を含み、HB処理回路は、第2のアンテナ側多投スイッチと第1の送受信機側多投スイッチとの間の第3の信号経路において電気的に結合されている、ダイバーシティモジュール。 - LB信号の周波数成分は1GHz未満であり、MB信号の周波数成分は1GHz〜2.3GHzであり、HB信号の周波数成分は2.3GHzよりも大きい、請求項21に記載のダイバーシティモジュール。
- ダイバーシティモジュールはさらに、第1の送受信機側多投スイッチと第1のアンテナ側多投スイッチとの間の第1の送信バイパス経路と、第2の送受信機側多投スイッチと第2のアンテナ側多投スイッチとの間の第2の送信バイパス経路とを含む、請求項21に記載のダイバーシティモジュール。
- ダイバーシティモジュールは、通常動作モードおよびスワップモードを含む複数のモードで動作可能であり、第1の送受信機側多投スイッチおよび第1のアンテナ側多投スイッチは、スワップモードで、第1の送信バイパス経路を選択するように構成されており、第2の送受信機側多投スイッチおよび第2のアンテナ側多投スイッチは、スワップモードで、第2の送信バイパス経路を選択するように構成されている、請求項23に記載のダイバーシティモジュール。
- 第1のアンテナ側多投スイッチに電気的に結合された第1のダイバーシティアンテナ端子と、第2のアンテナ側多投スイッチに電気的に結合された第2のダイバーシティアンテナ端子と、第1の送受信機側多投スイッチに電気的に結合された第1の双方向端子と、第2の送受信機側多投スイッチに電気的に結合された第2の双方向端子とをさらに含む、請求項21に記載のダイバーシティモジュール。
- ダイバーシティモジュールは、通常動作モードおよびスワップモードを含む複数のモードで動作可能であり、第1の送受信機側多投スイッチは、通常動作モードで、LB信号またはHB信号のいずれかを第1の双方向端子に提供するように構成されており、第2の送受信機側多投スイッチは、通常動作モードで、MB信号を第2の双方向端子に提供するように構成されている、請求項25に記載のダイバーシティモジュール。
- 第1の送受信機側多投スイッチおよび第1のアンテナ側多投スイッチは、スワップモードで、第1の双方向端子を、第1の送信バイパス経路を介して第1のダイバーシティアンテナ端子に電気的に結合するように構成されており、第2の送受信機側多投スイッチおよび第2のアンテナ側多投スイッチは、スワップモードで、第2の双方向端子を、第2の送信バイパス経路を介して第2のダイバーシティアンテナ端子に電気的に結合するように構成されている、請求項26に記載のダイバーシティモジュール。
- LB処理回路は、カスケードに配置された第1のフィルタと第1のLNAとを含み、MB処理回路は、カスケードに配置された第2のフィルタと第2のLNAとを含み、HB処理回路は、カスケードに配置された第3のフィルタと第3のLNAとを含む、請求項21に記載のダイバーシティモジュール。
- モバイル装置であって、
送受信機と、
アンテナスイッチモジュールと、
少なくとも1つのダイバーシティアンテナと、
送受信機側とアンテナ側とを含むダイバーシティモジュールとを含み、前記ダイバーシティモジュールは、送受信機側でアンテナスイッチモジュールを介して送受信機に電気的に結合され、アンテナ側で少なくとも1つのダイバーシティアンテナに電気的に結合されており、前記ダイバーシティモジュールは、第1のアンテナ側多投スイッチと、第2のアンテナ側多投スイッチと、第1の送受信機側多投スイッチと、第2の送受信機側多投スイッチと、低帯域(LB)処理回路と、中帯域(MB)処理回路と、高帯域(HB)処理回路とを含み、LB処理回路は、第1のアンテナ側多投スイッチと第1の送受信機側多投スイッチとの間の第1の信号経路において電気的に結合されており、MB処理回路は、第2のアンテナ側多投スイッチと第2の送受信機側多投スイッチとの間の第2の信号経路において電気的に結合されており、HB処理回路は、第2のアンテナ側多投スイッチと第1の送受信機側多投スイッチとの間の第3の信号経路において電気的に結合されている、モバイル装置。 - LB処理回路は、少なくとも1つのダイバーシティアンテナから受信された1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、LB信号を生成するように構成されており、MB処理回路は、1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、LB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有するMB信号を生成するように構成されており、HB処理回路は、1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、MB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有するHB信号を生成するように構成されている、請求項29に記載のモバイル装置。
- LB信号の周波数成分は1GHz未満であり、MB信号の周波数成分は1GHz〜2.3GHzであり、HB信号の周波数成分は2.3GHzよりも大きい、請求項30に記載のモバイル装置。
- ダイバーシティモジュールはさらに、第1の送受信機側多投スイッチと第1のアンテナ側多投スイッチとの間の第1の送信バイパス経路と、第2の送受信機側多投スイッチと第2のアンテナ側多投スイッチとの間の第2の送信バイパス経路とを含む、請求項29に記載のモバイル装置。
- ダイバーシティモジュールは、通常動作モードおよびスワップモードを含む複数のモードで動作可能であり、第1の送受信機側多投スイッチおよび第1のアンテナ側多投スイッチは、スワップモードで、第1の送信バイパス経路を選択するように構成されており、第2の送受信機側多投スイッチおよび第2のアンテナ側多投スイッチは、スワップモードで、第2の送信バイパス経路を選択するように構成されている、請求項32に記載のモバイル装置。
- 第1の送受信機側多投スイッチは、通常動作モードで、HB処理回路の出力またはLB処理回路の出力を選択するように構成されており、第2の送受信機側多投スイッチは、通常動作モードで、MB処理回路の出力を選択するように構成されている、請求項33に記載のモバイル装置。
- LB処理回路は、カスケードに配置された第1のフィルタと第1のLNAとを含み、MB処理回路は、カスケードに配置された第2のフィルタと第2のLNAとを含み、HB処理回路は、カスケードに配置された第3のフィルタと第3のLNAとを含む、請求項33に記載のモバイル装置。
- 1つ以上の一次アンテナをさらに含み、送受信機は、アンテナスイッチモジュールを介して1つ以上の一次アンテナに電気的に結合されている、請求項29に記載のモバイル装置。
- ダイバーシティモジュールにおける信号処理の方法であって、前記方法は、
少なくとも1つのダイバーシティアンテナを使用して、1つ以上のダイバーシティ信号を受信するステップと、
低帯域(LB)処理回路を使用して1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、LB信号を生成するステップとを含み、LB処理回路は、第1のアンテナ側多投スイッチと第1の送受信機側多投スイッチとの間の第1の信号経路において電気的に結合されており、前記方法はさらに、
中帯域(MB)処理回路を使用して1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、MB信号を生成するステップを含み、MB処理回路は、第2のアンテナ側多投スイッチと第2の送受信機側多投スイッチとの間の第2の信号経路において電気的に結合されており、MB信号は、LB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有しており、前記方法はさらに、
高帯域(HB)処理回路を使用して1つ以上のダイバーシティ信号を処理することに基づいて、HB信号を生成するステップを含み、HB処理回路は、第2のアンテナ側多投スイッチと第1の送受信機側多投スイッチとの間の第3の信号経路において電気的に結合されており、HB信号は、MB信号の周波数成分よりも大きい周波数成分を有する、方法。 - 通常動作モードとバイパスモードとを含む複数の動作モードのうちの1つでダイバーシティモジュールを動作させるステップと、ダイバーシティモジュールが通常動作モードにある場合、第1の送受信機側多投スイッチを使用してLB信号またはHB信号を選択するステップと、ダイバーシティモジュールが通常動作モードにある場合、第2の送受信機側多投スイッチを使用してMB信号を選択するステップとをさらに含む、請求項37に記載の方法。
- ダイバーシティモジュールがスワップモードにある場合、第1の送受信機側多投スイッチおよび第1のアンテナ側多投スイッチを使用して第1の送信バイパス経路を選択するステップと、ダイバーシティモジュールがスワップモードにある場合、第2の送受信機側多投スイッチおよび第2のアンテナ側多投スイッチを使用して第2の送信バイパス経路を選択するステップとをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- LB信号の周波数成分は1GHz未満であり、MB信号の周波数成分は1GHz〜2.3GHzであり、HB信号の周波数成分は2.3GHzよりも大きい、請求項37に記載の方法。
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