TW201338436A - 用於電子裝置的雙工系統、電子裝置及隔離功率放大器的方法 - Google Patents

用於電子裝置的雙工系統、電子裝置及隔離功率放大器的方法 Download PDF

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Abstract

本發明公開了一種可調節雙工器系統。雙工系統可與電子裝置一起使用。該雙工系統可包括與天線連接的雙工器。該雙工系統可包括平衡網路。該平衡網路可與雙工器連接，具有可調節網路阻抗，且包括主動式元件。該平衡網路可被配置為調節網路阻抗以匹配天線的天線阻抗。

Description

用於電子裝置的雙工系統、電子裝置及隔離功率放大器的方法
本公開涉及使用可調雙工器系統的系統和方法(通常被稱為系統)。更具體地，本公開涉及使用具有主動式平衡網路的可調多頻帶雙工器系統的電話或無線電裝置。
電子裝置以各種方式彼此通訊。例如，電子裝置可發射或接收載有資訊或資料的電磁信號。電磁信號可以一種或多種頻率發射或接收。由於通訊網路變得更加複雜，可能期望電子裝置能透過或利用不同頻率來彼此通訊，同時保持緊湊或高效的尺寸。
本發明提供了一種用於電子裝置的雙工系統，包括：雙工器，其與天線連接；平衡網路，其與所述雙工器連接且具有可調節網路阻抗，所述平衡網路包括主動式元件；以及其中，所述平衡網路被配置為調節所述網路阻抗以匹配所述天線的天線阻抗。
上述雙工系統中，所述平衡網路還包括與所述雙工器連接的變壓器以及平衡電路。
上述雙工系統中，所述變壓器從所述雙工器接收第一電壓並根據所述第一電壓向所述平衡網路輸出第二電壓，所述第二電壓低於所述第一電壓。
上述雙工系統中，所述平衡網路包括與所述變壓器連接的兩個平衡電路。
上述雙工系統中，所述兩個平衡電路包括實質相同的元件。
上述雙工系統中，所述平衡網路與所述天線阻抗相匹配並使所述主動式元件的電阻最小化。
本發明提供了一種電子裝置，包括：雙工器，其包括第一埠、第二埠、第三埠和第四埠；天線，其具有天線阻抗，所述天線與所述第一埠連接；功率放大器，其被配置為放大由所述天線發射的傳輸信號，所述功率放大器與所述第二埠連接；低雜訊放大器，其被配置為放大由所述天線接收到的接收信號，所述低雜訊放大器與所述第三埠連接；平衡網路，其具有平衡網路阻抗，所述平衡網路與所述第四埠連接，所述平衡網路包括主動式元件；其中，所述平衡網路調節所述平衡網路阻抗來匹配所述天線阻抗以使所述功率放大器與所述低雜訊放大器隔離。
上述電子裝置中，所述平衡網路包括可調節電阻元件和可調節電容元件。
上述電子裝置中，所述平衡網路透過改變所述可調節電容元件的電容來調節所述平衡網路阻抗以匹配所述天線阻抗。
上述電子裝置中，所述平衡網路包括具有與所述第四埠連接的第一電感器以及具有第一端和第二端的第二電感器的變壓器。
上述電子裝置中，所述平衡網路還包括與所述第二電感器的第一端連接的第一平衡電路以及與所述第二電感器的第二端連接的第二平衡電路。
上述電子裝置中，所述第一平衡電路和所述第二平衡電路包括實質相同的元件。
上述電子裝置中，所述平衡網路透過控制所述主動式元件的偏置電流或偏置電壓來調節所述平衡網路阻抗。
上述電子裝置中，所述變壓器被配置為根據所述第一電感器上的第一電壓來提供所述第二電感器上的第二電壓，其中，所述第一電感器上的所述第一電壓大於所述第二電感器上的所述第二電壓。
本發明提供了一種隔離功率放大器的方法，所述方法包括：監測天線阻抗；以及根據所述天線阻抗來調節平衡網路阻抗以在功率放大器與雙工器連接的點處提供零電壓差，其中包括調節平衡網路中主動式元件的主動式元件阻抗。
上述方法中，調節所述平衡網路阻抗包括調節所述主動式元件的偏置電流或偏置電壓以使所述天線阻抗與所述平衡網路阻抗平衡。
上述方法還包括在使所述天線阻抗與所述平衡網路阻抗平衡的同時使所述平衡網路的所述主動式元件的電阻最小化。
上述方法還包括透過設置大於發射器插入損耗的接收器插入損耗來控制所述發射器插入損耗和所述接收器插入損耗。
上述方法中，調節所述平衡網路阻抗包括調節第一平衡電路的第一電路阻抗和調節第二平衡電路的第二電路阻抗。
上述方法中，對所述第一電路阻抗的所述調節與對所述第二電路阻抗的所述調節實質相同。
100、500、700、800、900、1000、1100、1300‧‧‧電子裝置
110、510‧‧‧天線
120‧‧‧接收器
130‧‧‧發射器
140‧‧‧雙工器
400‧‧‧射頻裝置
405‧‧‧IC
410‧‧‧濾波器
420‧‧‧匹配元件
505‧‧‧四埠雙工器
520‧‧‧功率放大器
530、930‧‧‧低雜訊放大器
540、740、840、940、1040、1140‧‧‧平衡網路
550‧‧‧雙工器系統
610、615、620‧‧‧電感器
750、790、850、1010、1015‧‧‧電容器
760、860‧‧‧電阻器
770、775‧‧‧開關
880、885、890‧‧‧電晶體
1020、1025‧‧‧低雜訊平衡網路
1120‧‧‧天線追蹤單元
1200‧‧‧史密斯圖
1310‧‧‧多模式多頻帶功率放大器
1320‧‧‧多頻帶RF濾波器
1330‧‧‧多頻帶雙工器系統
1400‧‧‧電腦系統
1402‧‧‧處理器
1404‧‧‧記憶體
1408‧‧‧匯流排
1410‧‧‧顯示器
1412‧‧‧輸入裝置
1416‧‧‧驅動單元
1420‧‧‧通訊介面
1422‧‧‧電腦可讀介質
1424‧‧‧指令
1426‧‧‧網路
圖1是範例性電子裝置的方塊圖。
圖2A至圖2C是範例性雙工器系統中的損耗的示意圖。
圖3是範例性雙工器系統中的插入損耗折衷(tradeoff)的曲線圖。
圖4是範例性電子裝置的方塊圖。
圖5是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖6是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖7是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖8是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖9是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖10是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖11是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖12是範例性史密斯圖的示意圖。
圖13是具有範例性雙工器系統的範例性電子裝置的方塊圖。
圖14是電子裝置可包括的範例性電腦系統的方塊圖。
圖1是電子裝置100的範例。電子裝置(例如電子裝置100)例如可以是或者可包括蜂巢式電話、智慧手機、行動電話、各種其他類型的電話、電腦、處理器、智慧裝置、個人數位助理(“PDA”)、平板電腦、儲存裝置、伺服器、被配置為與一個或多個其他裝置或網路通訊的裝置、或者具有發射器和接收器的各種其他裝置中的一個或多個。
電子裝置100可包括天線110，透過天線110，電子裝置100可接收信號並將信號發射至一個或多個其他裝置、處理器、接收器、天線或網路。天線110可被配置為或者可操地以多種頻率且在很寬的頻率範圍內傳送或接收信號。例如，天線110可被配置為經由任何蜂巢式或無線電頻率來通訊。作為另一範例，電子裝置100或天線110例如可支援3G/4G頻帶I、II、III、IV和IX。其他變形也是可行的。
電子裝置100可包括一個或多個接收器120(“RX”)。一個或多個接收器120可被配置為檢測和接收發射至電子裝置100或由電子裝置100接收到的信號。接收器120可被配置為處理由電子裝置100接收到的信號。接收器120可接收各種功率準位(例如-110 dBm)的信號。
電子裝置100可包括一個或多個發射器130(“TX”)。一個或多個發射器130可被配置為利用或透過天線110向一個或多個其他裝置或網路發射或發射一個或多個信號。在某些情況下，發射器130可使用可能與由接收器120使用的頻率不同的頻率來工作。
發射器130可與一個或多個功率放大器(“PA”)連接。可將功率放大器定位在發射器130與天線110之間或者定位在發射器130與雙工器之間。功率放大器可放大由發射器130發射的信號的 功率。發射器130可發射各種功率準位(例如+28 dBm)的信號。接收器120和發射器130的功率準位可不同。
電子裝置100可包括雙工器140。雙工器140的範例可以是或可包括電子平衡雙工器(“EBD”)、分頻雙工器或其他雙工器。雙工器的其他範例也是可行的。雙工器140可使接收器120和收發器130能夠共用或一同使用天線110，且可使接收器120和發射器130能同時工作。雙工器140可被配置為能使電子裝置100同時接收和發射。例如，EBD雙工器可透過從天線輸入中減去發射信號來執行電平衡以分離接收器信號。這類平衡可不假設或要求RX頻率與TX頻率之間的任何關係。相反，即便它們共用頻帶，TX信號與RX信號也可保持隔離。其他範例也是可行的。
各種電子裝置100(例如手機或有Wi-Fi功能的裝置)可具有雙工器140，該雙工器140可允許電子裝置100同時接收和發射信號。例如，3G蜂巢式電話可以是或者可包括分頻多工(“FDD”)系統，其中，發射器130和接收器120同時處於啟動狀態。其他範例也是可行的。
雙工器140可包括一個或多個濾波器，例如一個或多個帶通濾波器或射頻(“RF”)表面聲波(“SAW”)濾波器。雙工器140中的每個濾波器可透過信號的一個或多個頻帶，同時衰減未透過的頻率的雜訊。例如，濾波器可允許一定範圍內(例如2.1 GHz與2.2 GHz之間)的信號頻率透過，而阻止或衰減小於2.1 GHz以及大於2.2 GHz的信號。其他範例和濾波器類型也是可行的。
當電子裝置100利用不同頻率或頻帶工作時，對每個頻率或頻帶可能需要單獨的濾波器或雙工器。例如，接收器120可以第一頻帶(例如2.14 GHz)工作，而發射器130可以第二頻帶(例如1.95 GHz)來工作。雙工器140在該範例中可包括兩個非常尖銳的RF SAW濾波器一一個RF SAW濾波器在濾除接收器頻帶雜訊的同時透過發射頻帶，以及另一RF SAW濾波器在濾除發射器 頻帶雜訊的同時透過接收頻帶。其他變形也是可行的。
雙工器140可以各種方式來構造或者可包括各種元件。例如，雙工器140可以是三埠雙工器140，其中一個埠用於天線110，一個埠用於接收器120，以及一個埠用於發射器130。雙工器140可被設置為可逆電路或具有可逆電路元件(例如電阻器、電容器、電感器、耦合電感器或具有可互換的終端的其他電路元件)的互易網路。雙工器140例如可以是3埠有損電子平衡雙工器(“EBD”)。
互易網路的S參數滿足關係：對於所有i和j，Sij=Sji。具有無限隔離以及所有雙工器埠相匹配的互易雙工器140可具有以下形式的S矩陣：
SEBD_reciprocal可能不是酉矩陣，但可表示有損網路。互易性可規定或要求從任何埠到任何其他埠的插入損耗在兩個方向上相同。
圖2A至圖2C顯示了3埠雙工器所經受的損耗。例如，圖2A顯示了從發射器到天線的0 dB插入，將從發射器埠施加的功率的100%導至天線，並透過互易性將在天線上施加的功率的100%導至發射器以及將功率的0%導至接收器。因此，發射器路徑中的0dB插入損耗會造成接收器路徑的無限插入損耗。圖2B中顯示了相反情況，其中，0 dB接收器插入損耗造成無限發射器損耗。發射器和接收器的0 dB插入不可同時實現。圖2C顯示了來自天線的入射功率在接收器與發射器之間同等分配(各自50%)的替代性範例。透過互易性，將來自由發射器施加的功率的50%導至天線，且由於發射器與接收器隔離，所以剩餘50%的功率在雙工器中耗散。
圖3顯示了針對互易EBD(例如雙工器140)的發射器插入 損耗與接收器插入損耗之間的折衷的曲線表示。在3埠雙工器140中的任何埠上施加的功率在兩個相鄰埠之間分配。相反埠被隔離。在對稱情況下，取α=0.5，則接收器插入損耗(“RX IL”)等於收發器插入損耗(“TX IL”)，且二者均等於3 dB。可改變EBD雙工器140，使得天線有利於接收器或者發射器，其中一個具有較低損耗，且以另一個具有較高損耗為代價。
電子裝置100可被配置為或可操作地以多於一種的頻率或頻帶接收信號。以多個不同頻帶接收信號的電子裝置100可要求雙工器140支持每個頻帶。另外，對於由電子裝置100支援的每個頻帶，電子裝置100可需要或使用專用或特定的低雜訊放大器(“LNA”)。在許多電子裝置100中，LNA不可共用，且因此，這些電子裝置可能需要多個埠來支援頻帶。
例如，2G/3G蜂巢式電話可以多種不同頻率接收信號。圖4顯示了2G/3G射頻裝置400的一個範例。2G/3G射頻裝置400可包括可在2G/3G蜂巢式電話中工作的積體電路(“IC”)405。IC 405可支援四個2G頻帶和三個3G頻帶。IC 405可包括射頻收發器、四個SAW濾波器(例如SAW濾波器410)、2G接收器(“2G RX”)所需的十二個匹配元件(例如匹配元件420)以及2G所需的兩個功率放大器(“PA”)中的一個或多個。IC 405還可或者可替代地包括可支配電子裝置400的區域的雙工器和用於3G的PA。處理不同頻率的電子裝置400的其他範例也是可行的。
由於電子裝置400支援多個頻帶，電子裝置可能需要包括附加的雙工器140、濾波器和其他硬體。由於生產新蜂巢式電話並使用更多頻帶，所以可能難以擴大具有附加雙工器和濾波器的電子裝置400的尺寸。因此，具有能夠處理不同頻率的可調節或可調諧雙工器的電子裝置可有利於減少電子裝置400中所用的所需雙工器的數量和IC 405的尺寸。
圖5顯示了具有可調節或可調諧雙工器系統550(有時被稱為 “雙工系統”或簡稱為“雙工器”)的電子裝置500的一部分的範例。電子裝置500可包括天線510、與發射器連接或相關聯的功率放大器520以及與接收器連接或相關聯的低雜訊放大器530(有時被稱為“LNA”)。在其他系統中，低雜訊放大器530可被去除或可用各種其他放大器、接收器或其他元件來替代。在其他系統中，雙工器系統550和低雜訊放大器530可互換或顛倒位置，使得低雜訊放大器530可與天線510和平衡網路540連接。其他變形也是可行的。
電子裝置500的雙工器系統550可包括四埠雙工器505。四埠雙工器505可以是無損互易網路。天線510、功率放大器520和低雜訊放大器530中的每一個可與雙工器505的不同埠連接。雙工器505的第四埠端可以是平衡網路(“BN”)540。平衡網路540可平衡功耗，使得整個雙工器系統550中滿足能量守恆。
雙工器系統550可被設置為可逆電路或具有可逆電路元件(例如電阻器、電容器、電感器、耦合電感器或具有可互換的終端的其他電路元件)的互易網路。雙工器系統550可涉及雙工器505和平衡網路540。其他變形也是可行的。
圖6顯示了具有雙工器505的一些範例元件的電子裝置500。雙工器505例如可包括一個或多個電感器(例如電感器610、615和620)。兩個電感器610和615可被設置或配置在天線510與平衡網路540之間，其間連接有功率放大器520。電感器610和615可在電路中形成對稱。
在一些系統中，電感器610和615可以是兩個不同電感器。在其他系統中，一個較大電感器可構成兩個電感器610和615。在這些系統中，功率放大器520可與一個大電感器之間的一個點連接，在連接有功率放大器520的該點的兩側產生兩個獨立電感器610和615。當功率放大器520連接在中間時，兩個電感器610和615可以相同。當功率放大器520未連接在中間時，兩個電感器 610和615可具有不同電感，這可取決於功率放大器連接的位置。電感器610和615的其他範例也是可行的。
除這兩個電感器610和615之外，低雜訊放大器530可另外包括雙工器505的電感器620。在信號到達低雜訊放大器530之前，電感器610、615和620的配置和性能(例如電感器610、615和620的阻抗或匝數)可操作，以衰減來自功率放大器520的功率輸出。電感器610、615和620可作為變壓器(例如自耦變壓器)來工作。雙工器505和雙工器元件的其他配置或範例也是可行的。
電子裝置500的天線510可具有不同阻抗值。例如，根據天線510傳送的信號的頻率以及影響近場的天線的實體環境，該天線510可具有不同阻抗值。
雙工器系統550可實施或使用可調諧或可調節的被動式或主動式平衡網路540。平衡網路540可用於匹配天線阻抗和/或使功率放大器520與低雜訊放大器530隔離。
平衡網路540可具有或包括一個或多個可調節或可變電容或電感元件或可調節或可變電阻元件。可變或可調諧平衡網路540可有利於使雙工器系統550能將針對多個不同頻率和天線阻抗的功率放大器520與低雜訊放大器530隔離。雙工器系統550因此可包括或表示多頻帶雙工器，或能夠執行將另外需要多個雙工器140的雙工技術。被配置為或可操作地調節和用於處理各種接收頻率的雙工器系統550的使用可提供電子裝置設計的靈活性並減少設計通訊裝置時所需的元件數量。
被動式平衡網路540的範例可以是由元件構成的網路，該元件可能不需要或要求任何偏置電流或電壓來操作。例如，被動式平衡網路可包括一個或多個電感器、電容器、電阻器和金屬氧化物半導體(“MOS”)開關。具有用於平衡網路540的電阻器的4埠無損互易網路可具有以下給出的S矩陣：
其中，S12和S13滿足|S 21|2+|S 31|2=1。在利用被動式平衡網路540的實施中，接收器插入損耗可直接加到接收器級聯雜訊指數(有時被稱為“RX NF”)上。
圖7顯示了具有雙工器系統550的電子裝置700的範例，該雙工器系統550具有被動式平衡網路740。平衡網路740可包括一個或多個電容器750(有時被稱為“電容元件”)以及電阻器760(有時被稱為“電阻元件”或“電阻性元件”)。儘管只顯示了一個電容器750和一個電阻器760，但主動式平衡網路740可包括一組多個電阻器(例如可利用一個或多個開關選擇或連接)和一組多個電容器(例如可利用一個或多個開關選擇或連接)。例如，平衡網路740可包括不同電阻值的十個(或任何數量的)電阻器的可切換的組，可選擇其中的任何一個或多個並連接以獲得給定電阻值，且平衡網路740還可包括不同電容值的五個(或任何數量的)電容器的可切換的組，可選擇其中的任何一個或多個並連接以獲得所需電容值。
一個或多個電容器750和電阻器760可並聯連接、串聯連接或並聯和串聯的某種組合來連接。每個電容器750可為平衡網路740的整體阻抗貢獻電容或無功阻抗。每個電阻器760可為平衡網路740的整體阻抗貢獻電阻或實際阻抗。在某些裝置中，平衡網路可另外或可替代地包括可向平衡網路的整體阻抗貢獻的一個或多個電感器或電感元件。平衡網路740的其他變形也是可行的。
可調節網路740還可或可替代地包括一個或多個開關770和775，這些開關可用於控制平衡網路740的整體阻抗的電容值或電阻值。可利用一個或多個互補型金屬氧化物半導體(“CMOS”)來 製成或構建平衡網路740的一個或多個開關。例如，可實現具有AC浮體的兩個厚氧化物開關的堆疊(stack)，且該開關可承受一定的電壓擺動而可靠地工作10年。其他範例也是可行的。
在其他裝置中，平衡網路740可包括作為電容元件的一個或多個可調節或可變電容器和/或作為電阻元件的可調節或可變電阻器。可調節或可變電容器可具有電容或者為平衡網路740的阻抗貢獻電容。可監測、調節、變化或改變可變電容器以為平衡網路740的整體阻抗貢獻電容值。可調節或可變電阻器可具有電阻或者為平衡網路740的阻抗貢獻電阻。可監測、調節、變化或改變可變電阻器以為平衡網路740的整體阻抗貢獻電阻值。
透過控制一個或多個電容元件或電阻元件(例如透過用開關770和775控制一個或多個電容器750和電阻器760)，平衡網路740可被配置為或可操作地控制平衡網路740的阻抗。因此，可變化、調節或改變平衡網路740以提供多個不同阻抗值。在某些系統中，處理器、邏輯、帶有指令的電腦可讀介質或控制器可被配置為或可操作地監測、確定、設置或控制平衡網路740的可調節電容和可調節電阻，從而設置和調節平衡網路740的整體阻抗。
平衡網路740的可調節阻抗可以各種方式來使用。例如，可調節或修改平衡網路740的阻抗以使功率放大器520與低雜訊放大器530隔離。當功率放大器520與低雜訊放大器530隔離時，天線510的元件中消耗、耗費或使用雙工器505中的一半功率，以及平衡網路540中消耗、耗費或使用另一半功率。不管天線510的頻率或阻抗變化，功率放大器520和低雜訊放大器530的連續無限隔離可以各種方式來實現，例如透過確保電感器610和615之間的電壓差為零或最小化。平衡網路740可連續地、幾乎連續地、間隔地、在特定時間段期間或之後、在提示時、在觸發時或在各種其他時間來監測和調節平衡網路阻抗。
在某些配置中，雙工器505的電感器610和615可相同或可 具有相同阻抗。在這些配置中，平衡網路740可透過監測天線510的可變阻抗(有時被稱為“天線阻抗”)來進行隔離。例如可利用控制器或處理器將平衡網路740的阻抗調節為與天線510的監測阻抗相同。平衡網路740的阻抗因此可鏡射、追蹤和類比天線510的阻抗的任何變化。
當天線510的阻抗改變時，例如當天線510經由不同頻率進行通訊時或在天線已移動或改變位置的情況下，平衡網路740的阻抗還可改變以追蹤天線阻抗的變化。這樣做，平衡網路740可確保天線510上的電壓降與平衡網路740上的電壓降相同。若天線510和平衡網路740上的電壓降相同，則兩個相同電感器610和615之間的電壓之差可為零，且功率放大器520可與低雜訊放大器530隔離。以此方式，雙工器系統550可調諧或可調節以適應於以各種不同頻率或頻帶與天線510通訊。
在其他配置中，兩個電感器610和615的阻抗可不相同。例如，一個電感器610可具有電感N1，而第二電感器615可具有第二不同的電感N2。在這些配置中，平衡網路740可以各種其他方式確保電感器610和615之間的零電壓差。
在第一範例中，平衡網路740可繼續監測天線510的阻抗或天線510上的電壓降。然而，由於電感器610和615的阻抗可以不同，所以平衡網路740透過僅類比天線510的阻抗不能實現低雜訊放大器530的隔離。相反，平衡網路740或平衡網路的控制器可應用一種或多種演算法或函數，該一種或多種演算法或函數以電感器610和615的已知阻抗之間的差為因數。根據天線510的阻抗和已知阻抗，該演算法或函數可用於計算或確定平衡網路740的阻抗，該阻抗將產生零電壓差並將低雜訊放大器530與功率放大器520隔離。
作為替代性範例，可直接測量電感器610和615之間的電壓差，且可忽略天線510的阻抗。在該範例中，平衡網路740或平 衡網路740的控制器可應用一種或多種演算法或函數來計算平衡網路740中的所需變化以產生零電壓降，該一種或多種演算法或函數可以所測電壓降和電感器610和615的已知阻抗為因數。隔離低雜訊放大器530與功率放大器520的其他範例和方法也是可行的。
在某些實施中，隔離可透過求解平衡阻抗來限定。在可調節電容元件和可調節電阻元件包括在平衡網路740中的情況下，隔離可僅由對電容元件和電阻元件的可調性的限定來限制。在利用電阻器和電容器的可切換組將平衡網路740實施為可變阻抗的情況下，該阻抗可由可切換組中的電阻器和電容器的可用組合來限定。電子裝置700可具有各種性能，例如發射器插入損耗、接收器插入損耗以及接收器雜訊指數(有時被稱為“RX NF”)。發射器插入損耗可指從由功率放大器520輸出的功率到達天線510的功率的量。接收器插入損耗可指從來自天線510的功率到達低雜訊放大器530的功率的量。
除平衡天線阻抗或隔離功率放大器與低雜訊放大器之外或者作為其替代，電子裝置700可操作地提供小插入損耗或雜訊指數。電子裝置700的發射器插入損耗和接收器插入損耗可具有或經過折衷，如圖3所示。該折衷可取決於雙工器505的電感器610和615的電感。若電感器610和620相同(α=0.5)，則收發器插入損耗應等於接收器插入損耗。在該範例中，這兩個插入損耗均約為3 dB，因為可能平衡網路540上消耗、耗費或使用了由功率放大器520輸出的一半功率。電感器610或615中的一個的電感增加將移動折衷，使得一個插入損耗(TX或RX)將提高，而另一個插入損耗(RX或TX)將變壞。
在某些系統中，接收器雜訊指數可能是比接收器插入損耗更重要的參數。例如，相比絕對功率準位，接收器的操作員可能對信噪比更感興趣。接收器雜訊指數可指或者可提供對接收器接收 多少雜訊以及接收器有多敏感的指示。
接收器雜訊指數可隨平衡網路740的電阻改變或者可直接與該電阻相關。接收器雜訊指數可表示在低雜訊放大器530處所見的電阻。低雜訊放大器530處的電阻可包括來自天線510的電阻以及來自平衡網路740的電阻。
在平衡網路為被動式平衡網路(例如採用平衡網路740)的情況下，可以有限數量的方式，例如透過調節針對被動式平衡網路的設置電阻或根據環境變化(例如溫度)來改變或調節被動式平衡網路中的電阻。因此，一旦設置了用於隔離的電阻，平衡網路740可能具有很少或沒有改變雜訊指數的自由度。在具有被動式平衡網路740的實施中，接收器插入損耗可直接加到接收器級聯雜訊函數上，因為雙工器系統550是被動式系統，且不管實施方式，可用雜訊功率將僅取決於平衡網路740的阻抗的實部。在該裝置中，可透過用相同電感器610和615來優化發射器插入損耗和接收器雜訊指數，使得收發器損耗約為3 dB並使雜訊指數最小化。
作為使用無法打破3 dB插入損耗極限的被動式平衡網路740的替代，該雙工器系統550可實施或使用主動式平衡網路。主動式平衡網路可包括可使用或需要偏置電壓或電流(例如，直流(“DC”)偏置電流)的一個或多個主動式元件。例如，主動式平衡網路可包括主動式元件或主動式元件(“主動式元件”)，如作為互導體和放大器來工作的MOS電晶體或各種其他電晶體。可利用偏置電流或電壓來驅動、供電、操作或控制主動式元件，該偏置電流或電壓可控制或啟用主動式元件或元件的互導。除一個或多個主動式元件之外，主動式平衡網路540還可包括一個或多個被動式元件。主動式平衡網路540中的一個或多個元件可被配置為或可操作地承受大電壓擺動。具有主動式平衡網路的雙工器系統可被配置為或可操作地實現小於3 dB的雜訊指數並克服3 dB實體極限。
圖8顯示了具有雙工器系統的電子裝置800的範例，該雙工器系統具有主動式平衡網路840。該電子裝置800可另外或者可替代地包括可與電子裝置700的天線510、功率放大器520、低雜訊放大器530、電感器610、615和620以及電容器790相同或相似的天線510、功率放大器520、低雜訊放大器530、電感器610、615和620以及電容器790中的一個或多個。
顯示了用於主動式平衡網路840的電路的一個範例。該平衡網路840可以是低雜訊平衡網路。低雜訊平衡網路840可被配置為且可操作地使電子裝置800能以非常低的損耗來工作。
平衡網路840可包括或包含一個或多個被動式元件，例如一個或多個開關、電容器850和電阻器860。另外，主動式平衡網路840可包括一個或多個主動式元件，例如一個或多個電晶體880、885和890。可用於或可包括在主動式平衡網路840中的電晶體的範例可以是或可包括金屬氧化物半導體場效應電晶體(“MOSFET”)、CMOS、接面場效電晶體(“JFET”)、雙極性接面電晶體(“BJT”)或其他電晶體。可利用各種技術，例如矽、SOI、GaAs、InP、GaN和各種其他技術來構造或操作主動式平衡網路840。
圖8所示的平衡網路電路是主動式平衡網路的一個範例。其他範例例如可包括感生共源(“CS”)LNA、共閘LNA、帶回授的共閘LNA、帶緩衝回授的CS LNA或各種其他實施。各種其他電路或元件的組合可用於建立主動式平衡網路840。
主動式平衡網路840的阻抗例如可取決於電晶體880和885的互導gmp和gmn。例如，由電晶體880和885對平衡網路840的阻抗的電阻貢獻可以是：Rin=1/(gmn+gmp)
電晶體880和885的互導gmp和gmn可隨平衡網路840的偏置電流或偏置電壓的變化而改變。因此，透過改變平衡網路的主動式元件的偏置電流或偏置電壓從而改變主動式元件的阻抗，平衡網路840的電阻和阻抗可以是可變的。可控制和改變平衡網路840中的電晶體880、885和890的互導來產生所需電阻值。平衡網路840的主動式元件可使平衡網路840能控制和提供平衡網路840的最小電阻值，同時匹配天線阻抗或使功率放大器520與低雜訊放大器530隔離。
透過利用平衡網路840中的主動式元件和控制或最小化平衡網路840的電阻，平衡網路840可實現可打破3 dB理論雜訊極限的雜訊指數。作為一個範例，可改變電感器610和615中的一個或多個來提供以高接收器插入損耗為代價的低收發器插入損耗。例如，可透過移動分接點(功率放大器520在兩個電感器610和615之間連接的點)離開中心(其中兩個電感器610和615相同)使兩個電感器610和615的匝數比偏移以具有兩個電感器線圈610和615的不同電感。在兩個線圈的電感例如為5.6 nH和3.7 nH的情況下，以針對接收器的4.6 dB的較高插入損耗為代價，收發器插入損耗可降至2.5 dB。為最小化由於基板中的渦流而導致的損耗，電感器610和615例如可放置在金屬的最上層或可在金屬的最上層中實現。
然而，由於主動式平衡網路840可操作地根據電晶體880、885和890的互導來提供電阻值，所以還可降低接收器雜訊指數。由於平衡網路和天線的雜訊電壓在低雜訊放大器530的輸入端出現差異，所以雙工器的有效雜訊指數將更小，例如1 dB。實體上，該降低的接收器雜訊指數可透過消耗、耗費或使用作為平衡網路840內的一個或多個主動式元件(例如電晶體880、885和890)中的偏置電流的更多電流來獲得。以此方式，例如，可以利用被動式4埠雙工器和主動式平衡網路840來打破3 dB性能極限。因 此，平衡網路840可實現具有比被動式平衡網路中的更低的雜訊指數的電阻值。只要可以實現平衡，平衡網路840中的元件的品質因數可僅影響插入損耗，而不會影響隔離。
圖9顯示了可與電子裝置700和800中的一個或多個相似或類似的電子裝置900。電子裝置900可具有天線510、功率放大器520、低雜訊放大器530、雙工器505的電感器610和615以及平衡網路940。無需任何匹配元件，雙工器505可直接或可不直接連接至天線510。平衡網路940可以是被動式平衡網路(例如平衡網路740)，或者可以是主動式平衡網路(例如平衡網路840)。
電子裝置900顯示了用於低雜訊放大器530的一種可行的電路設置。電子裝置900與電子裝置700和800的不同之處可在於，電子裝置900的低雜訊放大器930可以是或可具有共源低雜訊放大器930，而不是阻抗匹配的低雜訊放大器530。共源低雜訊放大器930例如可提供比阻抗匹配的低雜訊放大器多6 dB的增益。另外，在電子裝置900中，雙工器505和低雜訊放大器530均可整合在同一晶片上。
電子裝置900的元件可整合在原型晶片上，該原型晶片可整合電感器610和615、低雜訊放大器930、平衡網路940以及數位控制電路。例如，電子裝置900的元件可用TSMC 65 nm CMOS技術來製造，且雙工器505佔據由兩個電感器(一個是雙工器自耦變壓器，以及另一個是LNA負載)主導的0.2 mm2的面積。用於低雜訊放大器530的電路的各種其他範例也是可行的。
具有平衡網路540、740、840和940的電子裝置500、700、800和900可允許雙工器系統操作、雙工或處理可與天線510通訊的多個不同頻率。電子裝置500、700和800中的多頻帶雙工器系統可隔離用於多個不同頻率和天線阻抗的功率放大器520與低雜訊放大器530。雙工器系統550可使經由多個不同頻率通訊的電子裝置所需的雙工器數量減少，並使電子裝置設計的靈活性增加。
在某些情況下，可能需要或要求利用天線510來發射由功率放大器520產生的具有大功率擺動的信號。例如，電子裝置可利用具有大功率擺動(例如，例如±7.5 V或15 V峰對峰值)的信號來通訊(例如發射或接收)。一個範例可以是按3G標準工作的蜂巢式電話，對於3.2 dB的典型峰值對均值比，採用約15 V的天線峰對峰電壓，3G標準可規定天線510上的24 dBm的最大輸出功率準位。在可利用大功率輸出來操作的裝置中，可能期望提供一種不會使其一些元件暴露於由天線510所需的大電壓的平衡網路。
圖10顯示了具有平衡網路1040的範例性電子裝置1000，該平衡網路1040可與大電源一起使用，而不會損壞平衡網路1040的元件。電子裝置1000可相似、類似於或者包括電子裝置500、700、800或900的一些特徵。例如，電子裝置1000可包括天線510、功率放大器520、低雜訊放大器530以及電感器610、615和620。
電子裝置1000的雙工器系統可另外包括可處理大電壓和大信號的平衡網路1040。該平衡網路1040可包括一個或多個變壓器或電感器1010和1015。在電子裝置1000和天線510傳送具有大功率或電壓準位或者擺動(例如±7.5 V)的大信號的情況下，電感器1010上可能出現等同電壓降(當電感器610和615相同時)或相似電壓降(其他情況)。透過將電感器1010和1015用作變壓器，電感器1010和1015可操作地使電壓從電感器1010上的第一電壓準位V1(例如±7.5 V)下降至電感器1015上的第二電壓準位V2，第二電壓準位可以是第一電壓準位的一部分。在某些範例中，該電壓例如可透過使用電感器1010和1015而減半。例如，電壓比V1：V2可與電感器1010的匝數(N1)與電感器1015的匝數(N2)的差相同或反映該差。在其他範例中，可在平衡網路中實施其他變壓器來逐步降低來自雙工器或電感器615的電壓，或者可以其他方式以及按其他量來降低電壓。
平衡網路1040可另外包括一個、兩個或更多個低雜訊平衡網路1020和1025(有時被稱為“平衡電路”)。兩個低雜訊平衡網路1020和1025中的每一個可與變壓器的電感器1015的一端附接或連接。低雜訊平衡網路1020和1025可相同或一致，或者可彼此不同。
低雜訊平衡網路1020和1025中的每一個可相同、類似於或者包括平衡網路740、840或940中同樣包括的一個或多個元件。例如，低雜訊平衡網路1020可包括例如平衡網路940中的一個或多個可調節或可變電容器、電阻器和開關以及一個或多個主動式電晶體。在某些系統中，低雜訊平衡網路1020和1025各自是大致相同的主動式平衡網路，且二者可大致與主動式平衡網路940相同。其他變形也是可行的。
低雜訊平衡網路1020和1025中的每一個的阻抗可並行或同時以及按照相同量來調節或改變，或者可單獨以及不同地控制和改變。在某些實施中，低雜訊平衡網路1020和1025可以不是低雜訊的，且可被簡稱為平衡網路或平衡電路。其他變形也是可行的。
透過連接電感器1015每端上的低雜訊平衡網路1020和1025，可將每個低雜訊平衡網路1020和1025處的電壓分成兩半或者降低。逐步降低施加給平衡網路1040的元件的電壓可保護平衡網路1020和1025的元件不受損壞。
例如，在電感器1010上觀察到的±7.5 V的電壓降例如可減少4倍(電感器1015上減半；以及透過用兩個平衡網路1020和1025再減半)，且可為平衡網路產生小於2 V的電壓。平衡網路1020和1025處的電壓下降例如可以是特別有價值的，其中，平衡網路由可能無法承受大電壓準位的CMOS開關或其他CMOS技術組成，或者包括該CMOS開關或其他CMOS技術。另外，採用施加給平衡網路1040的元件的較小電壓，平衡網路1040增大了電子 裝置1000的雙工器系統可傳送的信號的功率和大小。這可允許電子裝置1000傳送大信號且以高電壓準位來工作。其他範例和益處也是可行的。
圖11顯示了電子裝置1100的另一範例。電子裝置1100可相似、類似於或包括電子裝置500、700、800、900或1000的一些特徵。例如，電子裝置1100可包括天線510、功率放大器520、低雜訊放大器530和雙工器505。電子裝置1200還可包括一個或多個平衡網路1140。平衡網路1140可相似或類似於平衡網路540、740、840、940或1040中的任一個，或者可以不同。
電子裝置1100可包括天線追蹤單元(“ATU”)1120。天線追蹤單元1120例如可用於追蹤天線510的阻抗並提供對該阻抗的調節。
天線阻抗可隨天線510的近場受擾動或改變而緩慢變化。在某些系統中，一項或多項工業規範可規定可接受的天線阻抗變化。例如，工業規範可規定針對天線阻抗變化的3：1的電壓駐波比(VSWR)。圖12顯示了史密斯圖1200的一個範例，該圖顯示了阻抗和VSWR圓。在該情況下，天線阻抗可存在於史密斯圖1200上的VSWR=3的圓內的任何地方。在某些情況下，平衡網路1140可被配置為且可操作地追蹤具有精細解析度的史密斯圖1200中心附近的天線510的阻抗變化。
天線調諧單元1120可用於在史密斯圖1200的整個VSWR=3的區域上提供粗調。例如，天線調諧單元1120可被實施為pi網路，其具有片外電感器和兩個片上電容器組。可增設天線調諧單元1120來提高功率放大器520的效率，並保護功率放大器520在一種或多種天線不匹配條件下不出故障。作為一個範例，當天線510的阻抗已變為由圖12中的史密斯圖上的十字表示的值時，天線調諧單元1120可將天線阻抗轉換為陰影區，其中，平衡網路1140可平衡雙工器505。
在其他電子裝置中，天線追蹤單元1120可以各種其他方式來配置。在其他電子裝置中，平衡網路1140可被設計為且可操作地覆蓋整個VSWR=3區域，使得天線調諧單元可不需要或不包括在電子裝置中。其他變形也是可行的。
各種電子裝置可結合具有雙工器505和主動式平衡網路540、740、840、940、1040和1140的雙工器系統。圖13顯示了電子裝置1300的一個範例。電子裝置可包括部分或完全整合在單個CMOS晶片上的已備天線無線電元件(antenna-ready radio)。電子裝置1300可包括多模式多頻帶功率放大器1310、多頻帶RF濾波器1320和多頻帶雙工器系統1330中的一個或多個。多頻帶RF濾波器1320可被配置為或可操作地與分時多工(“TDD”)系統(例如2G全球移動通訊系統(“2G GSM”))一起使用。多頻帶雙工器系統1330可被配置為或可操作地與分頻多工(“FDD”)系統(例如3G寬頻分碼多工多重存取(“WCDMA”)系統)一起使用。多頻帶雙工器系統1330例如可以是、可包括或者可表示所討論的雙工器系統550和平衡網路540、740、840、940、1040和1140中的一個或多個。可在各種其他電子裝置中，例如在電子裝置100、500、700、800、900或1000中，製造和使用電子裝置1300的一些或所有元件(例如多頻帶雙工器1330)以提高效率、節省空間和降低成本。
在另一範例中，電子裝置可將雙工器系統和平衡網路實施為用於3G/4G蜂巢式應用的與頻率無關的CMOS RF雙工器。該CMOS RF雙工器可以是寬頻整合的RF雙工器，該寬頻整合的RF雙工器可支援3G/4G頻帶I、II、III、IV和IX，且可在傳輸頻帶中實現大於55 dB的TX與RX隔離，以及在200 MHz帶寬上的相應接收頻帶中實現大於45 dB的TX與RX隔離。65 nm CMOS雙工器/LNA可被實施為以及可實現2.5 dB的傳輸插入損耗和具有大於27 dB增益的5 dB級聯接收器雜訊指數。使用雙工器系統的電 子裝置的其他範例和配置也是可行的。
在任何電子裝置500、700、800、900、1000或1100中使用的雙工器505或雙工器系統550可具有各種特性和期望。例如，雙工器505或雙工器系統550可在相關聯的低雜訊放大器處具有收發器洩漏。LNA輸入端的收發器洩漏可被表示為：S leakage (ω)=S PA (ω)-ISO(ω)
其中，S leakage 是接收器輸入端的以dBm/Hz為單位的收發器洩漏功率密度，SPA是以dBm/Hz為單位的功率放大器輸出功率密度，以及ISO是以dB為單位的雙工器收發器與接收器隔離。其他特性和範例也是可行的。
對於3G應用，電子裝置500、700、800、900、1000和1100中的雙工器505或雙工器系統550可被配置為在傳輸(或收發器)頻帶中提供一些隔離，例如50 dB以上的隔離。雙工器505或雙工器系統550還可或可替代地避免使接收器飽和或損壞LNA，並可放寬對接收器的線性度和相位雜訊的要求。雙工器505或雙工器系統550還可被配置為衰減接收(接收器)頻帶中的雜訊，例如將雜訊衰減約45 dB以使該雜訊低於接收器雜訊水準。在某些情況下，雙工器505或雙工器系統550可被配置為提供該隔離，同時在發射器路徑和接收器路徑中引入最小插入損耗(“IL”)。對於發射器，功率放大器可耗費或使用更多功率以釋放更高功率來克服發射器插入損耗，而接收器IL可直接從接收器靈敏度中減去。雙工器505或雙工器系統550可被配置為承受大PA輸出擺動，例如高達15 V峰對峰值的輸出擺動。雙工器505或雙工器系統550可被配置為針對多個頻帶來提供隔離，一次針對一個頻帶提供隔離。
具有SAW濾波器的雙工器的插入損耗在頻帶之間可以不同。插入損耗可根據接收頻帶與發射頻帶之間的頻率分離來變化。例 如，例如由於較高隔離要求，例如對於傳輸頻率路徑，插入損耗可約為2 dB，對於接收頻率路徑，插入損耗可約為2.5 dB。
雙工器系統(例如雙工器系統550)可結合主動式平衡網路840、940、1040和1140中的一個或多個來獲得所需的和可調節或可調諧的阻抗。透過調諧平衡網路840、940、1040和1140的阻抗，雙工器系統可以任何信號或任何頻率來實現功率放大器520與低雜訊放大器530的隔離，而無需假設有關頻率的任何事物。與被動式實施相比，主動式平衡網路840、940、1040和1140可實現對於相同阻抗的較低雜訊，且可打破理論的3 dB雜訊函數的性能極限。使用具有主動式平衡網路840、940、1040和1140中的一個或多個的雙工器系統550的電子裝置的接收器雜訊指數可低於接收器插入損耗。主動式平衡網路840、940、1040和1140可直接改進接收器的性能，或者該改進可分佈在接收器與發射器之間。在某些實施中，實施中沒有任何線性互導體可減輕低擊穿電壓。平衡網路1040可用於逐步降低電壓準位並限制由低雜訊平衡網路920和925經歷的電壓擺動。其他益處和優勢也是可行的。
電子裝置(例如電子裝置100、500、700、800、900、1000、1100或1300)的一個或多個功能可具有、包括或訪問過程或電腦系統(例如圖14中所示的電腦系統1400)。例如，處理器或電腦系統可包括在電子裝置中，且可被實施為監測天線阻抗或調節平衡網路540、740、840、940、1040和1140中的一個或多個元件。這種電腦系統可包括一組指令，可執行該組指令以使電腦系統1400執行本文所公開的方法或根據電腦的功能中的任何一種或多種。電腦系統1400可作為獨立裝置來工作或者可例如利用網路連接至其他電腦系統或週邊裝置。電腦系統1400還可被實施為或被結合到各種裝置中，例如個人電腦(PC)、平板PC、機上盒(STB)、個人數位助理(PDA)、行動裝置、掌上型電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、通訊裝置、無線電話、固定電話、控制系統、攝影機、 掃描機、傳真機、印表機、尋呼機、個人信任設備、Web應用、網路路由器、開關或橋或者能夠執行一組指令(順序地或不按順序地)的任何其他機器，這組指令規定了由該機器採用的行動。
電腦系統1400可包括處理器1402，例如中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)或者兩者。處理器1402可以是各種系統中的元件。例如，處理器1402可以是標準個人電腦或工作站的一部分。處理器1402可以是一個或多個通用處理器、數位信號處理器、專用積體電路、現場可程式閘陣列、伺服器、網路、數位電路、類比電路、它們的組合或者用於分析和處理資料的其他目前已知或後續開發的裝置。處理器1402可實施軟體程式，例如手動產生(即程式)的代碼。
電腦系統1400可包括記憶體1404，該記憶體1404可經由匯流排1408來通訊。記憶體1404可以是主記憶體、靜態記憶體或動態記憶體。記憶體1404可包括但不限於電腦可讀儲存介質，例如各種類型的揮發性和非揮發性儲存介質，包括但不限於隨機存取記憶體、唯讀記憶體、可程式唯讀記憶體、電可程式唯讀記憶體、電可擦唯讀記憶體、快閃記憶體、磁帶或磁片、光學介質等。
記憶體1404可操作地儲存可由處理器1402執行的指令。可利用執行記憶體1404中儲存的指令的編程處理器1404來執行圖中所示或本文所述的功能、動作或任務。該功能、動作或任務可與特定類型的指令集、儲存介質、處理器或處理策略無關，且可由單獨操作或相結合操作的軟體、硬體、積體電路、韌體、微代碼等執行。同樣地，處理策略可包括多處理、多工、並行處理等。
電腦系統1400還可包括顯示單元1410，例如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)、平板顯示器、固態顯示器、陰極射線管(CRT)、投影儀、印表機或用於輸出確定資訊的其他目前已知或後續開發的顯示裝置。顯示器1410可充當用於用戶查看處理器1402的功能的介面，或者特定充當儲存在記憶體1404 中或驅動單元1416中的軟體的介面。
電腦系統1400可包括被配置為允許用戶與系統1400的任何元件交互的輸入裝置1412。該輸入裝置1412可以是數位鍵盤、鍵盤或遊標控制裝置(例如滑鼠或操縱杆)、觸控顯示器、遙控器或可操作地與電腦系統1400交互的任何其他裝置。
電腦系統1400還可或可替代地包括磁片或光學驅動單元1416。磁片驅動單元1416可包括能嵌入一組或多組指令1424(例如，軟體)的電腦可讀介質1422。此外，指令1424可體現如本文所述的一種或多種方法或邏輯。在由電腦系統1400執行期間，指令1424可完全或部分存留在記憶體1404內和/或處理器1402內。記憶體1404和處理器1402還可包括如上所討論的電腦可讀介質。
在某些系統中，電腦可讀介質1422包括指令1424或者回應傳輸的信號而接收並執行指令1424，使得與網路1426連接的裝置可經由網路1426傳送語音、視訊、音訊、圖像或任何其他資料。指令1424可在網路1426上經由通訊埠或介面1420和/或利用匯流排1408來發射或接收。與網路1426的連接可以是實體連接(例如有線乙太網路連接)或者可如下所討論建立無線連接。同樣地，與系統1400的其他元件的其他連接可以是實體連接或可建立無線連接。可替代地，網路1426可直接與匯流排1408連接。
儘管顯示的電腦可讀介質1422為單個介質，但術語“電腦可讀介質”可包括單個介質或多個介質，例如集中式或分散式資料庫和/或儲存一組或多組指令的相關聯的緩存和伺服器。術語“電腦可讀介質”還可包括能夠儲存、編碼或承載用於由處理器執行或使電腦系統執行本文所公開的任何一種或多種方法或操作的一組指令的任何介質。電腦可讀介質1422可以是非臨時性的，且可以是有形的。
電腦可讀介質1422可包括固態記憶體，例如儲存卡或容納一個或多個非揮發性唯讀記憶體的其他封裝件。電腦可讀介質1422 可以是隨機存取記憶體或其他揮發性可重寫記憶體。另外或可替代地，電腦可讀介質1422可包括磁光介質或光學介質，例如磁片或磁帶或者用於捕獲載波信號(例如在傳輸介質上傳送的信號)的其他儲存裝置。電子郵件或其他自包含資訊歸檔檔或歸檔檔組的數位元檔附件可被視為分佈介質，該分佈介質是有形儲存介質。因此，認為本公開包括了電腦可讀介質或分佈介質以及其他等同物和後繼介質中的任何一個或多個，其中可儲存資料或指令。
在替代性實施方式中，專用硬體實施(例如專用積體電路、可程式邏輯陣列和其他硬體裝置)可被構造為實施本文所述方法中的一種或多種。可包括各種實施方式的設備和系統的應用可廣泛包括各種電子和電腦系統。本文所述的一種或多種實施方式可利用具有能在模組之間以及透過模組傳送的相關控制和資料信號的兩個以上的專用互連硬體模組或裝置來實施功能，或者可作為專用積體電路的一部分來實施功能。因此，本系統包括軟體、韌體和硬體實施。
根據本公開的各種實施方式，可利用可由電腦系統執行的軟體程式來實施本文所述方法。此外，在範例性非限定實施方式中，實施可包括分散式處理、元件/物件分散式處理和並行處理。可替代地，虛擬電腦系統處理可被構造為實施如本文所述的方法或功能中的一種或多種。
儘管已描述了本發明的各種實施方式，但對於本領域普通技術人員而言，顯然在本發明的範圍內，許多其他實施方式和實現也是可行的。因此，除根據所附申請專利範圍及其等同物之外，本發明不受限制。
500‧‧‧電子裝置
505‧‧‧四埠雙工器
510‧‧‧天線
520‧‧‧功率放大器
530‧‧‧低雜訊放大器
540‧‧‧平衡網路
550‧‧‧雙工器系統

Claims (10)

  1. 一種用於電子裝置的雙工系統，包括：雙工器，其與天線連接；以及平衡網路，其與所述雙工器連接且具有可調節網路阻抗，所述平衡網路包括主動式元件，其中，所述平衡網路被配置為調節所述網路阻抗以匹配所述天線的天線阻抗。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的雙工系統，其中，所述平衡網路還包括平衡電路以及與所述雙工器連接的變壓器。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的雙工系統，其中，所述平衡網路與所述天線阻抗相匹配並使所述主動式元件的電阻最小化。
  4. 一種電子裝置，包括：雙工器，其包括第一埠、第二埠、第三埠和第四埠；天線，其具有天線阻抗，所述天線與所述第一埠連接；功率放大器，其被配置為放大由所述天線發射的傳輸信號，所述功率放大器與所述第二埠連接；低雜訊放大器，其被配置為放大由所述天線接收到的接收信號，所述低雜訊放大器與所述第三埠連接；以及平衡網路，其具有平衡網路阻抗，所述平衡網路與所述第四埠連接，所述平衡網路包括主動式元件；其中，所述平衡網路調節所述平衡網路阻抗來匹配所述天線阻抗以使所述功率放大器與所述低雜訊放大器隔離。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中，所述平衡網路包括可調節電阻元件和可調節電容元件。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中，所述平衡網路包括變壓器，所述變壓器具有與所述第四埠連接的第一電感器以及具有第一端和第二端的第二電感器。
  7. 一種隔離功率放大器的方法，所述方法包括：監測天線阻抗；以及 根據所述天線阻抗來調節平衡網路阻抗以在功率放大器與雙工器連接的點處提供零電壓差，其中包括調節平衡網路中主動式元件的主動式元件阻抗。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述的方法，其中，調節所述平衡網路阻抗包括調節所述主動式元件的偏置電流或偏置電壓以使所述天線阻抗與所述平衡網路阻抗平衡。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述的方法，還包括透過設置大於發射器插入損耗的接收器插入損耗來控制所述發射器插入損耗和所述接收器插入損耗。
  10. 根據申請專利範圍第7項所述的方法，其中，調節所述平衡網路阻抗包括調節第一平衡電路的第一電路阻抗和調節第二平衡電路的第二電路阻抗。
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