TWI492606B - 具有支援同時資料及語音通訊的射頻電路架構之行動裝置 - Google Patents

具有支援同時資料及語音通訊的射頻電路架構之行動裝置 Download PDF

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Description

具有支援同時資料及語音通訊的射頻電路架構之行 動裝置
本發明是有關於一種具有射頻電路架構之行動裝置，且特別是有關於一種具有支援同時資料及語音通訊的射頻電路架構之行動裝置。
行動電話系統的演進由2G，演化到目前的3G以及未來將邁入的「長期演進技術」(Long Term Evolution，LTE)LTE系統。在這演進的過程之中，隨著被使用的無線電頻譜不斷增加，手機所需要支援的頻段也越來越多，這意味著：(1)手機內部需要更多隻天線，或者是(2)電話天線所需涵蓋的頻率範圍要越大。上述所提的任何一個因素都將導致手機的體積增加並且更不易於被使用者所使用。
本揭露是有關於一種具有支援同時資料及語音通訊的射頻電路架構之行動裝置。
根據本揭露之一實施例，提出一種具有支援同時資料及語音通訊的射頻電路架構之行動裝置。行動裝置，包括：一第一天線、一第二天線、一收發器單元、一第一射頻前端單元以及一第二射頻前端單元。第一天線，設置於該行動裝置之一第一部分。第二天線， 設置於該行動裝置之一第二部分。收發器單元，具有複數個第一射頻端、複數個第二射頻端、和複數個第三射頻端。第一射頻前端單元，耦接於第一天線及這些第一射頻端之間，這些第一射頻端與此第一射頻前端單元之間提供複數個第一路徑給一高速資料通訊模式及一第一行動通訊模式使用。第二射頻前端單元，耦接於此第二天線與這些第二及第三射頻端之間，這些第二射頻端與此第二射頻前端單元之間提供複數個第二路徑給至少一第二行動通訊模式使用，這些第三射頻端與此第二射頻前端單元之間提供複數個第三路徑給此高速資料通訊模式及此第一行動通訊模式使用。
為了對上述及其他方面有更佳的瞭解，下文舉一些實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參考第2圖所繪示依據一實施例之一行動裝置之一射頻電路20的方塊圖。此射頻電路20適用於一無線通訊系統中的一行動裝置。此無線通訊系統例如是一同時傳通語音及LTE資料的系統，或其他可簡述為由一網路及複數個行動裝置所組成行動通訊系統。此射頻電路20包括一收發器單元200(即通訊單元)、一第一射頻前端單元220、第二射頻前端單元240、一第一天線260及一第二天線280以及複數個 路徑P1、P2-P7，其中各個路徑可代表複數條線路。此收發器單元單元200可以利用行動通訊系統之射頻晶片(RF IC)實現如基於LTE、CDMA(分碼多重進接)、UMTS(通用移動通訊系統)、GSM(全球行動通訊系統)通訊系統之收發器單元。此射頻前端單元220及240包括例如各種合適之射頻元件，例如功率放大器、切換元件、收發雙工器(duplexer)、同向雙工器(diplexer)。天線260用以接收及傳送基於LTE及CDMA之技術的系統的信號。天線260例如較佳地是為一具有較少淨空空間的次天線。天線280用以接收及傳送基於GSM、UMTS、LTE及CDMA技術的系統的信號。
舉例而言，路徑P1及P2連接射頻前置單元220及收發器單元200。路徑P1是用作一高速資料通訊模式(如基於LTE)之傳送和接收(TRX)路徑。而P2是用作一第一行動通訊模式(如基於CDMA之系統)之資料的傳送和接收(TRX)路徑；或是第一行動通訊模式的資料的傳送及接收路徑(TRX)和語音的分集接收(DRX)路徑。路徑P3、P4、P5、P6、P7連接射頻前置單元240及通訊單元200，其中的複數個路徑如P3、P4、P5用以提供至少一第二行動通訊模式(如屬於2G或3G之通訊系統)之傳送及接收路徑。舉例而言，路徑P3用作GSM之傳送(GSM TX)路徑；路徑P4用作GSM之接收(GSM RX)路徑；路徑P5用作 UMTS之傳送、接收(UMTS TRX)路徑。路徑P6用作高速資料通訊模式(如基於LTE)之分集接收路徑；路徑P7用作第一行動通訊模式(如基於CDMA)之語音的傳送及接收路徑與資料的分集接收路徑。
請參考第1圖，表示一行動裝置的射頻電路之基礎架構，用於支援同步語音傳遞及長期演進技術的資料傳遞(即LTE(SVLTE))的行動裝置。在第1圖中，ANT0是次天線而ANT1是主天線。如第1圖所示，所有的資料的LTE TRX及CDMA TRX路徑(或再包括語音之CDMA DRX)路徑全部連接到次天線上，所有的資料的LTE DRX及CDMA DRX路徑以至於語音的CDMA TRX路徑全部連接到主天線上。
為了能使用廣範圍的語音服務例如世界上各地區的漫遊通訊系統，在行動裝置上增加更多頻帶的支援便成不可或缺的。若使用如第1圖所示的現有架構在次天線ANT0增加支援頻帶，譬如第1圖所示，將GSM及UMTS頻帶的射頻前端路徑(例如：GSM TX,GSM RX及UMTS TX/RX)皆連接到次天線(即ANT0)，勢必造成對於次天線性能以及淨空區域的要求較高，但總體上行動裝置會因為次天線之淨空區域較小而影響天線效能。而相較於第1圖，第2圖之高速資料通訊模式及第一行動通訊模式以外的其他通訊模式如GSM及UMTS頻帶的射頻前端路徑(例如：路徑P3,P4,P5)是與主天線連接(即天線280)。因為 天線280具有更好的淨空區域，第2圖之連接方式令天線280產生更好的天線效果。
在依第2圖之一實施例中，收發器單元200，具有：複數個第一基頻端，例如B11-B12用以傳送及接收一第一基頻信號(如2G或3G如對應到GSM、CDMA或UMTS的語音或資料信號)；複數個第二基頻端如B21-B22用以傳送及接收一第二基頻信號(如LTE的資料信號)。前述的基頻端可與其他通訊裝置的通訊元件(如基頻處理器)連接。收發器單元200更具有複數個第一射頻端，例如T11-T12；複數個第二射頻端，例如T21、T22、T23；複數個第三射頻端，例如T31-T32。第一射頻前端單元220，耦接於該第一天線260及該些第一射頻端(如T11-T12)之間，該些第一射頻端(如T11-T12)與該第一射頻前端單元220之間提供複數個第一路徑(如路徑P1及P2)給一高速資料通訊模式及一第一行動通訊模式使用。第二射頻前端單元240，耦接於該第二天線280與該些第二射頻端(如T21-T23)及第三射頻端(如T31-T32)之間。該些第二射頻端(例如T21、T22、T23)與該第二射頻前端單元240之間提供複數個第二路徑(如路徑P3、P4、P5)給至少一第二行動通訊模式(如2G、3G行動通訊模式)使用。該些第三射頻端(例如T31-T32)與該第二射頻前端單元240之間提供複數個第三路徑(如路徑P6、P7)給該高速資料通訊模式及該第一 行動通訊模式使用。
又一實施例中，收發器單元200可包括如第3圖所示的兩個電路單元，一第一射頻電路單元，具有這些第一及第二射頻端(如T11-T12及T21-T23)。一第二射頻電路單元，具有這些第三射頻端(如T31-T32)。高速資料通訊模式例如是為相容長期演進技術之資料通訊模式。第一行動通訊模式例如是為基於CDMA的行動通訊模式，如CDMAOne、CDMA2000、CDMA2000 1xEV-DO。其他實施例中，第一行動通訊模式例如是為基於第三代行動通訊之一通訊模式。又該至少一第二行動通訊模式是為支援漫遊功能之一通訊模式。
請參考第2圖及第4圖，在另一實施例中，基於射頻電路20可實現一通訊裝置例如一行動裝置如手機、智慧型手機、電子書、平板電腦或其他無線通訊裝置。如第4圖所示為行動裝置40如手機之背面，行動裝置40具有複數個天線，例如是一第一天線460及一第二天線480。第一天線460設置於該行動裝置40之一第一部分491，例如是該行動裝置40的一上部分。第二天線480，設置於該行動裝置40之一第二部分492，例如是該行動裝置40的一下部分。在一實施例中，如第4圖所示，行動裝置40具有一攝影模組410及一音頻插座420，設置於該上部分，而第二部分492是該行動裝置40的一下部分且該第二 天線480鄰近之一淨空區域(如其週圍)大於該第一天線460鄰近之一淨空區域。淨空區域是指在這個區域內沒有可導電性的東西，如金屬、鐵件等之類的東西；換句話說，淨空區域是一個沒有金屬在附近的區域。此外，第二天線480的大小大於該第一天線460的大小，其中第一天線460用以接收及傳送例如是預4G(pre-4G)或4G，以及CDMA系統的信號；第二天線480用以接收及傳送例如是2G或3G(如GSM、UMTS、基於CDMA之技術如CDMA2000之類)、預4G或4G系統的信號。預4G的通訊系統例如是LTE通訊系統；4G的通訊系統例如是相容LTE的LTE-Advanced通訊系統。
請參考第3圖所繪示依據另一實施例之一行動裝置之一射頻電路的方塊圖。在第3圖之射頻電路30的收發器單元300為收發器單元200之實施例，包括一第一射頻電路單元301和一第二射頻電路單元303。第一射頻前端單元320和第二射頻前端單元340分別為第一射頻前端單元220和第二射頻前端單元240之一實施例。如第3圖所示，這些射頻前端單元，例如具有合適的射頻元件及電路元件，舉例而言，功率放大器、切換元件(如SW、SW1、SW2)、收發雙工器(duplexer)、同向雙工器(diplexer)或濾波器。例如，第一射頻前端單元320具有一切換元件321、一同向雙工器323、一陷波濾波器325。例如， 第二射頻前端單元340具有一同向雙工器341、一切換元件343、一陷波濾波器345、一切換元件347。切換元件321或343，例如是單極雙投(即SP2T)開關。切換元件347，例如是由兩個開關SW1及SW2組成之雙極九投(DP9T)的開關，其中開關SW1為一單極四投(即SP4T)開關，開關SW2為一單極五投(即SP5T)開關。此外，這些射頻前端單元亦可包括其他適當的射頻元件，例如一平衡至非平衡轉換器(balun)BA。
在一些實施例中，如第2圖及第3圖之射頻電路代表一支援同時進行基於LTE模式的資料通訊及基於CDMA模式的語音通訊之行動裝置，行動裝置例如手機、智慧型手機、電子書、平板電腦或其他無線通訊裝置，其中此通訊裝置亦可支援其他通訊模式例如2G及3G系統，如GSM及UMTS系統。在其他實施例中，若此預4G(如LTE)或4G系統支援漫遊功能，則如第2圖及第3圖之射頻電路亦可支援預4G(如LTE)及2G(如GSM)同時通訊以及4G(如LTE)及3G(UMTS)同時通訊。
此外，上述實施例亦可增加其他天線，如第3圖亦可增加一第三天線290，例如是一全球定位系統(GPS)天線。
如上實施例提供之通訊裝置之射頻電路。在一實施例中，由於2G及3G頻帶的射頻前端路徑(例如： 路徑P3,P4,P5)為與主天線連接(如天線280)。此連接因為天線280具有更好的淨空區域，產生對於天線280之更好的天線效果。又另一實施例中，若高速資料通訊模式(如預4G之LTE)系統能支援漫遊功能，則如實施例之射頻電路亦可支援預4G及GSM同時通訊以及預4G及UMTS同時通訊。
綜上所述，雖然以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案之實施方式。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20、30‧‧‧射頻電路
40‧‧‧行動裝置
200、300‧‧‧收發器單元
220、320‧‧‧第一射頻前端單元
240、340‧‧‧第二射頻前端單元
260、460‧‧‧第一天線
280、480‧‧‧第二天線
290‧‧‧第三天線
301‧‧‧第一射頻電路單元
303‧‧‧第二射頻電路單元
321、343、347‧‧‧切換元件
323、341‧‧‧同向雙工器
325、345‧‧‧陷波濾波器
410‧‧‧攝影模組
420‧‧‧音頻插座
491‧‧‧行動裝置的上部
492‧‧‧行動裝置的下部
B11-B12、B21-B22‧‧‧基頻端
P1-P7‧‧‧通信路徑
T11-T12、T21-T23、T31-T32‧‧‧射頻端
SW、SW1、SW2‧‧‧開關
BA‧‧‧平衡至非平衡轉換器
第1圖為一射頻電路的基礎架構的方塊圖。
第2圖為依據一實施例的行動裝置的方塊圖，其中行動裝置具有支援資料及語音同時傳送的射頻電路架構。
第3圖為依據另一實施例的行動裝置的方塊圖。
第4圖為一行動裝置之背面之一示意圖。
20‧‧‧射頻電路
200‧‧‧收發器單元
220‧‧‧第一射頻前端單元
240‧‧‧第二射頻前端單元
260‧‧‧第一天線
280‧‧‧第二天線
P1-P7‧‧‧通信路徑
B11-B12、B21-B22‧‧‧基頻端
T11-T12、T21-T23、T31-T32‧‧‧射頻端

Claims (17)

  1. 一種行動裝置，包括：一第一天線，設置於該行動裝置之一第一部分；一第二天線，設置於該行動裝置之一第二部分；一收發器單元，具有複數個第一射頻端、複數個第二射頻端、和複數個第三射頻端；一第一射頻前端單元，耦接於該第一天線及該些第一射頻端之間，該些第一射頻端與該第一射頻前端單元之間提供複數個第一路徑給一高速資料通訊模式及一第一行動通訊模式使用；以及一第二射頻前端單元，耦接於該第二天線與該些第二及第三射頻端之間，該些第二射頻端與該第二射頻前端單元之間提供複數個第二路徑給至少一第二行動通訊模式使用，該些第三射頻端與該第二射頻前端單元之間提供複數個第三路徑給該高速資料通訊模式及該第一行動通訊模式使用。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該第一行動通訊模式是為基於第三代行動通訊之一通訊模式。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該至少一第二行動通訊模式是為支援漫遊功能之一通訊模式。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該收發器單元包括： 一第一射頻電路單元，具有該些第一及第二射頻端；以及一第二射頻電路單元，具有該些第三射頻端。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該第一部分是該行動裝置的一上部分。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之行動裝置，其中該行動裝置包括一攝影機模組，設置於該上部分。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該第二部分是該行動裝置的一下部分。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該第二天線的大小大於該第一天線的大小。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該第二部分是該行動裝置的一下部分且該第二天線鄰近之一淨空區域大於該第一天線鄰近之一淨空區域。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該高速資料通訊模式是為相容長期演進技術之模式。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之行動裝置，其中該第一行動通訊模式是為基於分碼多重進接的行動通訊模式。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該些第一路徑包括：該高速資料通訊模式之傳送和接收路徑及該第一行動通訊模式之資料的傳送及接 收路徑。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之行動裝置，其中該些第三路徑包括：該高速資料通訊模式之分集接收路徑及該第一行動通訊模式之語音的傳送及接收路徑與資料的分集接收路徑。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之行動裝置，其中該些第一路徑更包括：該第一行動通訊模式之語音的分集接收路徑。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之行動裝置，其中該些第二路徑包括：各該至少一第二行動通訊模式之傳送及接收路徑。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之行動裝置，其中該至少一第二行動通訊模式包括一基於第二代行動通訊之第一模式及一基於第三代行動通訊之第二模式，該些第二路徑包括：該第一模式之傳送路徑及接收路徑及該第二模式之傳送及接收路徑。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之行動裝置，其中該第二部分是該行動裝置的一下部分且該第二天線鄰近之一淨空區域大於該第一天線鄰近之一淨空區域。
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