TWI493892B - 具有一在相鄰頻帶中分離射頻訊號之三工器之無線通信電路 - Google Patents

具有一在相鄰頻帶中分離射頻訊號之三工器之無線通信電路 Download PDF

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TWI493892B
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Description

具有一在相鄰頻帶中分離射頻訊號之三工器之無線通信電路
本發明大體而言係關於電子裝置，且更特定而言，係關於在相鄰頻帶中通信之無線電子裝置。
本申請案主張2012年9月28日申請之美國專利申請案第13/631,332號及2011年12月14日申請之美國臨時專利申請案第61/570,705號的優先權，此等申請案特此以全文引用的方式併入本文中。
諸如手持型電子裝置及其他攜帶型電子裝置之電子裝置變得日益風行。手持型裝置之實例包括蜂巢式電話、手持型電腦、媒體播放器及包括此類型之多個裝置之功能性的混合式裝置。稍大於傳統手持型電子裝置之風行之攜帶型電子裝置包括膝上型電腦及平板型電腦。
部分歸因於行動性質，攜帶型電子裝置常具備無線通信能力。舉例而言，攜帶型電子裝置可使用長程無線通信與無線基地台通信，且可使用短程無線通信鏈路，諸如用於支援2.4 GHz與5.0 GHz之Wi-Fi® (IEEE 802.11)頻帶及2.4 GHz之Bluetooth® 頻帶之鏈路。
無線電子裝置可用於同時使用不同無線技術來通信。舉例而言，無線電子裝置可用於同時使用Wi-Fi® 及蜂巢式技術來通信。在無線電子裝置中設計無線通信電路以提供使用不同技術之同時通信可具有挑戰性。舉例而言，蜂巢式訊號可能潛在地干擾Wi-Fi® 訊號。為避免干擾，習知無線 電子裝置常將獨立天線用於Wi-Fi® 與蜂巢式通信。
因此將需要能夠提供具有改良之無線通信能力之電子裝置。
一種無線電子裝置可用於在相鄰頻帶中使用不同無線標準來通信。該等無線標準可包括Wi-Fi® 標準及諸如長期演進(LTE)之蜂巢式標準。該無線電子裝置可具備在諸如Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶及LTE頻帶38與40之相鄰頻帶中處置Wi-Fi® 及蜂巢式訊號之無線通信電路。該無線電子裝置可包括用於同時在該等相鄰頻帶中之兩者或兩者以上中通信之收發器電路。舉例而言，該收發器電路可用於同時在Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶中傳輸並接收Wi-Fi訊號且在LTE頻帶38中傳輸並接收蜂巢式訊號。
無線通信電路可包括插入於該收發器電路與一天線之間的三工器。該三工器可用於藉由將無線通信分離為相關聯於每一頻帶之訊號而在相鄰頻帶中處置無線通信。該三工器可包括第一、第二及第三濾波器，該等濾波器各自在相鄰頻帶中之各別一者中傳遞射頻訊號。該等射頻訊號可傳遞至諸如蜂巢式收發器及Wi-Fi® 收發器之收發器電路。舉例而言，第一濾波器可在LTE頻帶40中傳遞射頻訊號，第二濾波器可在2.4 GHz Wi-Fi® 頻帶中傳遞射頻訊號，且第三濾波器可在LTE頻帶38中傳遞射頻訊號。在此情形下，第一濾波器及第三濾波器可耦接至在LTE頻帶38與40中處置射頻訊號的蜂巢式收發器電路，而該第二濾波器可耦接 至處置Wi-Fi® 訊號之Wi-Fi® 收發器電路。
本發明之其他特徵、其性質及各種優勢將自隨附圖式及以下詳細描述更顯而易見。
本發明大體而言係關於無線通信，且更特定而言，係關於具有三工器電路之無線電子裝置。
無線電子裝置可為有時被稱為超攜帶型裝置之類型之攜帶型電子裝置，諸如膝上型電腦或小型攜帶型電腦。攜帶型電子裝置可包括平板型計算裝置(例如，包括一觸控螢幕顯示器之攜帶型電腦)。攜帶型電子裝置亦可為稍微較小之裝置。較小之攜帶型電子裝置的實例包括腕錶裝置、垂飾裝置、頭戴式耳機及聽筒裝置及其他可佩帶且小型之裝置。採用一種合適配置，該攜帶型電子裝置可為手持型電子裝置。
該等無線電子裝置可為(例如)蜂巢式電話、具有無線通信能力之媒體播放器、手持型電腦(有時亦稱為個人數位助理)、遙控器、全球定位系統(GPS)裝置、平板型電腦及手持型遊戲裝置。該等無線電子裝置亦可為組合多個習知裝置之功能性的混合式裝置。混合式攜帶型電子裝置之實例包括：包括媒體播放器功能性的蜂巢式電話；包括無線通信能力的遊戲裝置；包括遊戲及電子郵件功能的蜂巢式電話；及接收電子郵件、支援行動電話呼叫、具有音樂播放器功能性並支援網路瀏覽之攜帶型裝置。此等裝置僅為說明性實例。
圖1中展示根據本發明之一實施例之說明性無線電子裝置。圖1之裝置10可為(例如)攜帶型電子裝置。
裝置10可具有外殼12。用於處置無線通信之天線可容納於外殼12內(作為一實例)。
有時被稱為機殼之外殼12可由任何合適材料形成，該等材料包括塑膠、玻璃、陶瓷、金屬或其他合適材料或此等材料之組合。在一些情形下，外殼12或外殼12之部分可由介電質或其他低導電性材料形成，以使得位於接近外殼12處之導電性天線元件的操作不被中斷。外殼12或外殼12之部分亦可由諸如金屬之導電性材料形成。可使用之說明性外殼材料為陽極鋁。鋁在重量上相對輕，且當被陽極化時具有卓越的絕緣且防刮之表面。視需要，其他金屬可用於裝置10之外殼，諸如，不鏽鋼、鎂、鈦、此等金屬與其他金屬之合金等。在外殼12由金屬元素形成之情形下，該等金屬元素中之一或多者可用作裝置10中之天線之一部分。舉例而言，外殼12之金屬部分可短路至裝置10中之內部接地平面，以建立用於該裝置10之較大接地平面元件。為促進裝置10中之陽極鋁外殼與其他金屬組件之間的電接觸，可在製造程序期間(例如，藉由雷射蝕刻)選擇性地移除該陽極鋁外殼之陽極化表面層的部分。
外殼12可具有帶槽框14。帶槽框14可由導電性材料形成且可用以將具有平坦表面之顯示器或其他裝置在適當位置中固持於裝置10上。如圖1中所示，舉例而言，帶槽框14可用於藉由將顯示器16附接至外殼12而在適當位置中固持 顯示器16。
顯示器16可為液晶二極體(LCD)顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器或任一其他合適顯示器。顯示器16之最外層表面可由一或多個塑膠層或玻璃層形成。視需要，可將觸控螢幕功能性整合至顯示器16中或可使用獨立觸控板裝置提供觸控螢幕功能性。將觸控螢幕整合至顯示器16中以使顯示器16觸敏之優勢在於，此類型之配置可節省空間並減少視覺混亂。
顯示螢幕16(例如，觸控螢幕)僅為可與電子裝置10一起使用之輸入-輸出裝置之一個實例。視需要，電子裝置10可具有其他輸入-輸出裝置。舉例而言，電子裝置10可具有諸如按鈕19之使用者輸入控制裝置，及諸如埠20與一或多個輸入-輸出插孔(例如，用於音訊及/或視訊)之輸入-輸出組件。舉例而言，按鈕19可為選單按鈕。埠20可含有30接針資料連接器(作為一實例)。視需要，開口24與22可形成麥克風及揚聲器埠。在圖1之實例中，顯示螢幕16展示為安裝於攜帶型電子裝置10的正面上，但視需要，顯示螢幕16可安裝於攜帶型電子裝置10的背面上、裝置10之側面上、藉由鉸鏈(舉例而言)附接至裝置10之主體部分的裝置10之上翻部分上，或使用任一其他合適安裝配置。
電子裝置10之使用者可使用諸如按鈕19及觸控螢幕16之使用者輸入介面裝置而供應輸入命令。用於電子裝置10之合適的使用者輸入介面裝置包括按鈕(例如，文數字鍵、電源開關、電源接通、電源切斷及其他專門按鈕等)、觸 控板、觸控點(pointing stick)或其他游標控制裝置、用於供應語音命令之麥克風或用於控制裝置10之任一其他合適介面。儘管示意性地展示為形成於圖1之實例中之電子裝置10的頂面上，但是諸如按鈕19之按鈕及其他使用者輸入介面裝置通常可形成於電子裝置10的任一合適部分上。舉例而言，諸如按鈕19之按鈕或其他使用者介面控制器件可形成於電子裝置10之側面上。按鈕及其他使用者介面控制器件亦可位於裝置10之頂面、背面或其他部分上。視需要，可(例如，使用紅外線遙控器件、諸如藍芽遙控器件之射頻遙控器件等)遙控裝置10。
電子裝置10可具有諸如埠20之埠。有時可被稱為銜接連接器(dock connector)、30接針資料埠連接器、輸入-輸出埠或匯流排連接器之埠20可用作輸入-輸出埠(例如，當將裝置10與連接至電腦或其他電子裝置之配套銜接件(mating dock)連接時)。裝置10亦可具有使裝置10與外部組件連接之音訊及視訊插孔。典型的埠包括：自直流(DC)電力供應器對裝置10內的電池再充電或操作裝置10的電源插孔、與諸如個人電腦之外部組件或周邊設備交換資料的資料埠、驅動頭戴式耳機、監視器或其他外部視聽設備之視聽插孔、授權蜂巢式電話服務之用戶身分模組(SIM)卡埠、記憶卡槽等。電子裝置10的此等裝置及內部電路中之一些或全部的功能可使用諸如觸控螢幕顯示器16之輸入介面裝置來控制。
諸如顯示器16之組件及其他使用者輸入介面裝置可覆蓋 裝置10之正面上的大部分可用表面積(如圖1之實例中所示)，或可僅佔據裝置10之正面的小部分。因為諸如顯示器16之電子組件常含有大量金屬(例如，作為射頻屏蔽)，所以與裝置10中之天線元件有關之此等組件的位置通常應納入考慮之中。裝置之天線元件及電子組件的適當選擇之位置將允許電子裝置10之天線適當地起作用而而不受到電子組件妨礙。
天線結構可位於裝置10中之位置的實例包括區域18(例如，第一天線)及區域21(例如，第二天線)。區域18可與區域21分離達距離D。此等狀況僅為說明性實例。視需要，裝置10之任一合適部分可用於容納裝置10之天線結構。
諸如圖2之裝置10之無線電子裝置可具備無線通信電路。該無線通信電路可用於支援長程無線通信，諸如，蜂巢式電話頻帶(例如，相關聯於無線標準或協定之頻率範圍)中之通信。可由裝置10處置之長程(蜂巢式電話)頻帶之實例包括800 MHz頻帶、850 MHz頻帶、900 MHz頻帶、1800 MHz頻帶、1900 MHz頻帶、2100 MHz頻帶、700 MHz頻帶、2500 MHz頻帶及其他頻帶。每一長程頻帶可相關聯於一頻率範圍。舉例而言，850 MHz頻帶可相關聯於頻率範圍824-849 MHz，且2500 MHz頻帶可相關聯於頻率範圍2500-2570 MHz。相關聯於蜂巢式電話頻帶之無線標準或協定之實例包括全球行動通信系統(GSM)通信標準、通用行動通信系統(UMTS)標準及使用諸如分碼多重存取、分時多工、分頻多工等技術之標準。裝置10所用之長 程頻帶可包括所謂的LTE(長期演進)頻帶。該等LTE頻帶被編號(例如，1、2、3等)，並有時被稱為E-UTRA操作頻帶。作為一實例，LTE頻帶7對應於2.5 GHz與2.57 GHz之間的上行鏈路頻率(例如，用於向一基地台傳輸無線訊號之頻率)及2.62 GHz與2.69 GHz之間的下行鏈路頻率(例如，用於自一基地台接收無線訊號之頻率)。
諸如相關聯於衛星導航頻帶之訊號的長程訊號可由裝置10之無線通信電路接收。舉例而言，裝置10可使用無線電路以在相關聯於全球定位系統(GPS)通信之1575 MHz頻帶中接收訊號。短程無線通信亦可由裝置10之無線電路支援。舉例而言，裝置10可包括用於處置諸如2.4 GHz與5 GHz的WiFi® 鏈路、2.4 GHz的藍芽鏈路及藍芽低能量鏈路之區域網路鏈路的無線電路。
如圖2中所示，裝置10可包括儲存與處理電路28。儲存與處理電路28可包括諸如硬碟機儲存裝置、非揮發性記憶體(例如，快閃記憶體或經組態以形成固體磁碟之其他電可程式化唯讀記憶體)、揮發性記憶體(例如，靜態或動態隨機存取記憶體)等之儲存裝置。儲存與處理電路28中的處理電路可用於控制裝置10之操作。此處理電路可基於一或多個微處理器、微控制器、數位訊號處理器、特殊應用積體電路等。
儲存與處理電路28可用於在裝置10上執行軟體，諸如，網際網路瀏覽應用程式、網際網路語音協定(VOIP)電話呼叫應用程式、電子郵件應用程式、媒體播放應用程式、作 業系統功能、諸如通信頻率之選擇的與射頻傳輸與接收有關的功能等。為支援與外部設備之交互作用，儲存與處理電路28可用於實施通信協定。可使用儲存與處理電路28而實施之通信協定包括網際網路協定、無線區域網路協定(例如，IEEE 802.11協定－－有時被稱為Wi-Fi® )、用於其他短程無線通信鏈路之協定，諸如，藍芽協定、蜂巢式電話協定、MIMO(多輸入多輸出)協定、天線分集協定等。諸如通信頻率選擇操作之無線通信操作可使用儲存於裝置10上並於裝置10上執行(例如，儲存於儲存與處理電路28並於儲存與處理電路28上執行)之軟體來控制。
電子裝置10可包括用於無線地與外部設備通信之無線通信電路34。因此，電子裝置10有時可被稱為無線裝置或無線電子裝置。無線通信電路34可包括由一或多個積體電路形成之射頻(RF)收發器電路、基頻電路、功率放大器電路、低雜訊輸入放大器、被動RF組件、一或多個天線、傳輸線及諸如用於處置RF無線訊號之前端電路的其他電路。亦可使用光(例如，使用紅外線通信)發送無線訊號。
無線通信電路34可包括用於處置各種射頻通信頻帶之射頻收發器電路。舉例而言，電路34可包括收發器電路，該收發器電路處置WiFi(IEEE 802.11)通信之2.4 GHz與5 GHz頻帶及/或藍芽通信之2.4 GHz頻帶。電路34可包括蜂巢式電話收發器電路，該蜂巢式電話收發器電路用於處置諸如850 MHz、900 MHz、1800 MHz、1900 MHz、2100 MHz、LTE頻帶及其他頻帶的蜂巢式電話頻帶中的無線通信(作為 實例)。電路34可處置語音資料與非語音資料。視需要，無線通信電路34可包括用於接收1575 MHz的全球定位系統(GPS)訊號或用於處置其他衛星定位資料之GPS接收器設備。
無線通信電路34可由儲存與處理電路28組態，以經由諸如GSM、UMTS、LTE等之蜂巢式標準與基地台6通信。舉例而言，無線通信電路34可在諸如LTE頻帶38與40之射頻頻帶上自基地台6發送並接收射頻訊號。基地台6可對裝置10提供對蜂巢式網路之存取。
裝置10可具備輸入-輸出裝置32，諸如，感測器、按鈕、揚聲器、麥克風、顯示器及提供使用者與裝置10之互動之其他輸入-輸出裝置。舉例而言，輸入-輸出裝置32可包括按鈕19與顯示器16。
無線通信電路34可包括一或多個天線40。天線40可使用任何合適天線類型而形成。舉例而言，天線40可包括具有共振元件之天線，該等共振元件由環形天線結構、貼片天線結構、倒F天線結構、槽孔天線結構、平面倒F天線結構、螺形天線結構、此等設計之混合等形成。不同類型之天線可用於不同頻帶及頻帶之組合。舉例而言，一種類型之天線可用於形成本端無線鏈路天線，且另一類型之天線可用於形成遠端無線鏈路天線。
可實施天線分集方案，其中多個冗餘天線用於處置一或多個特定頻帶之通信。在天線分集方案中，儲存與處理電路28可基於訊號強度量測或其他資料而選擇即時使用之天 線。舉例而言，儲存與處理電路28可選擇用於與基地台之LTE通信之天線。在多輸入多輸出(MIMO)方案中，多個天線可用於傳輸與接收多個資料串流，由此提高資料輸送量。
圖3中展示天線40可形成於裝置10中之說明性位置。如圖3中所示，電子裝置10可具有諸如外殼12之外殼。外殼12可包括塑膠壁、金屬外殼結構、由碳纖維材料或其他複合物、玻璃、陶瓷或其他合適材料形成之結構。外殼12可使用單片材料(例如，使用單片式組態)而形成，或可由框架、外殼壁及被組合以形成完整外殼結構之其他個別部分形成。圖1中所展示之裝置10之組件可安裝於外殼12內。天線結構40可安裝於外殼12內，且視需要可使用外殼12之部分而形成。舉例而言，外殼12可包括可用於形成天線結構40之金屬外殼側壁、諸如(具有或不具有介電間隙的)帶狀構件之周邊導電性構件、導電性帶槽框及其他導電性結構。
如圖3中所示，天線結構40可藉由諸如路徑45之路徑而耦接至收發器電路90。路徑45可包括諸如同軸電纜、微帶傳輸線、帶狀線傳輸線等傳輸線結構。路徑45亦可包括阻抗匹配電路、濾波器電路及切換電路。阻抗匹配電路可用於確保在所關注之通信頻帶中天線40有效地耦接至收發器電路90。濾波器電路可用於實施諸如同向雙工器(diplexer)、雙工器(duplexer)及三工器(triplexer)之基於頻率之多工電路。切換電路可用於選擇性地將天線40耦接至 收發器電路90之所要埠。舉例而言，在一個操作模式中，切換器可經組態以將路徑45中之一者路徑選擇至既定天線，且在另一操作模式中，該切換器可經組態以將路徑45中之不同者路徑選擇至該既定天線。收發器電路90與天線40之間的切換電路之使用使裝置10以有限數目之天線支援所關注的多個通信頻帶。
在諸如具有細長矩形輪廓之蜂巢式電話之裝置中，可需要將天線40安置於該裝置的一端或兩端。如圖3中所示，舉例而言，天線40中之一些天線可安置於外殼12的上部末端區域42中，且天線40中之一些可安置於外殼12的下部末端區域44中。裝置10中的天線結構可包括區域42中的單一天線、區域44中的單一天線、區域42中的多個天線、區域44中的多個天線，或可包括位於外殼12中別處之一或多個天線。
天線結構40可形成於諸如區域42與44之區域中之一些或全部內。舉例而言，諸如天線40T-1之天線可位於區域42-1內，或諸如天線40T-2之天線可形成為填充區域42-1之一些或全部。諸如天線40B-1之天線可填充區域44-2之一些或全部區域，或諸如天線40B-2之天線可形成於區域44-1中。此等類型之配置不需要互斥。舉例而言，區域44可含有諸如天線40B-1之第一天線及諸如天線40B-2之第二天線。
收發器電路90可含有諸如傳輸器48之傳輸器及諸如接收器50之接收器。傳輸器48與接收器50可使用一或多個積體 電路(例如，蜂巢式電話通信電路、無線區域網路通信電路、用於Bluetooth® 通信之電路、用於接收衛星導航系統訊號之電路)來實施。收發器電路90可形成為具有用於增大傳輸訊號功率之相關聯之功率放大器電路、用於增大所接收訊號中的訊號功率之低雜訊放大器電路、其他合適的無線通信電路及此等電路的組合。
諸如裝置10之無線電子裝置可用於在相鄰頻帶中同時通信。圖4展示裝置10可用於在Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶與LTE頻帶38與40中通信之說明圖。可在該等頻帶中以所選擇之功率位準傳輸射頻訊號。
如圖4中所示，Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶可對應於約2.4 GHz至2.48 GHz之頻率範圍，LTE頻帶38可對應於約2.57 GHz至2.62 GHz之頻率範圍，且LTE頻帶40可對應於約2.3 GHz至2.37 GHz之頻率範圍。LTE頻帶38與40可與Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶相鄰。
裝置10可用於使用該等LTE頻帶與該Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶之同時通信。舉例而言，裝置10可同時在該Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶中傳輸並接收Wi-Fi訊號及在LTE頻帶40中傳輸並接收蜂巢式訊號。可需要使用單一天線在諸如Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶與LTE頻帶38與40之相鄰頻帶中提供無線通信(例如，以減少用於提供Wi-Fi® 與蜂巢式通信之天線數目，由此較有效地使用天線資源)。
圖5為展示無線通信電路34可具備三工器102之方式的簡圖，該三工器用於在多個相鄰頻帶中提供無線通信。如圖 5中所示，三工器102可具有濾波器FLB、FMB與FHB及埠(端子)PL、PM、PH與PA。埠PA可耦接至天線40A。濾波器FLB可為低通濾波器。濾波器FMB可為帶通濾波器。濾波器FHB可為高通濾波器。此等實例僅為說明性的。視需要，濾波器FLB與FHB可為帶通濾波器。
埠PL、PM及PH可相關聯於各別頻帶。埠PM可相關聯於低於埠PH之頻帶且高於埠PL之頻帶的頻帶(例如，相關聯於埠PL之頻率可低於相關聯於埠PM之頻率，且相關聯於PM之頻率可低於相關聯於埠PH之頻率)。濾波器FLB、FMB及FHB可將無線通信分割為對應於每一頻帶之射頻訊號。舉例而言，埠PL可相關聯於LTE頻帶40，埠PH可相關聯於LTE頻帶38，且埠PM可相關聯於Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶。在此情形下，濾波器FLB可在埠PA與埠PL之間於LTE頻帶40中投送射頻訊號，濾波器FMB可在埠PA與埠PM之間於Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶中投送射頻訊號，且濾波器FHB可在埠PA與埠PH之間於LTE頻帶38中投送射頻訊號。
濾波器FLB、FMB及FHB可藉由衰減帶外訊號而幫助防止相鄰頻帶中之射頻訊號之間的干擾。舉例而言，濾波器FLB可衰減相關聯於切換電路64或其他非線性組件(例如，電晶體)之非線性操作之訊號諧波，以使得該等訊號諧波不會到達Wi-Fi® 電路104。藉由減少相關聯於Wi-Fi電路104及諸如切換電路64與蜂巢式收發器電路106之蜂巢式通信電路之同時操作的潛在訊號干擾，三工器102可使用不同技術在多個相鄰頻帶中提供同時通信(例如，Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶中的Wi-Fi® 通信及LTE頻帶38與40中的LTE通信)。
蜂巢式收發器電路106可適應多個不同蜂巢式標準及協定。作為一實例，電路106可經由路徑110使用長期演進-分頻雙工(LTE-FDD)傳輸並接收射頻訊號。在此情形下，雙工器54可用於基於頻率而分離所接收的與所傳輸的訊號。作為另一實例，電路106可使用長期演進-分時雙工(LTE-TDD)傳輸並接收射頻訊號。在此情形下，所傳輸的與所接收的訊號可經由獨立路徑108在蜂巢式收發器電路106與切換電路64之間投送。
所傳輸之射頻訊號可由功率放大器60放大，以確保該等射頻訊號以足夠強度(例如，以足以由其他無線裝置或在基地台處接收之功率位準)來傳輸。所接收之射頻訊號可由低雜訊放大器52放大，以確保該等射頻訊號具有足夠功率以被該裝置處理(例如，被基頻電路處理)。
切換電路64可經組態(例如，經控制)以在蜂巢式收發器電路106與天線40A及40B之間投送射頻訊號。可使用諸如基頻電路及/或儲存與處理電路28之控制電路經由路徑62而控制切換電路64。可投送該等射頻訊號，以使得每一頻帶中的訊號沿著適當訊號路徑傳遞。舉例而言，可經由路徑108投送相關聯於LTE-TDD協定之頻帶，而可經由路徑110投送相關聯於LTE-FDD協定之頻帶。
視需要，切換電路64可經控制以執行天線分集方案，諸如天線傳輸分集、天線接收分集或射頻訊號被投送至諸如 天線40A與40B中的所選擇之一個(或多個)天線的其他形式的天線分集。舉例而言，切換電路64可經組態以在路徑108上將射頻傳輸訊號投送至天線40A與40B中之所選擇之一者。作為另一實例，切換電路64可經由路徑62來控制，以將所接收的訊號自天線40A與40B中之所選擇之一者投送至蜂巢式收發器電路106。在此情形下，可基於每一天線的接收訊號強度而選擇天線。作為另一實例，切換電路可在蜂巢式收發器電路耦接至天線40A(例如，路徑108或110耦接至埠PL及/或PH)之第一組態與蜂巢式收發器電路耦接至天線40B(例如，路徑108或110耦接至天線40B)之第二組態中操作。
視需要，選用之濾波器電路112(例如，同向雙工器)可插入於三工器102與天線40A之間。濾波器電路112可包括處置額外頻帶之低通、高通及/或帶通濾波器之組合。舉例而言，電路112可包括高通濾波器，該高通濾波器在Wi-Fi® 電路104與天線40A之間於Wi-Fi® 5GHz頻帶中投送射頻訊號，並在三工器102與天線40A之間投送相關聯於三工器102之射頻訊號(例如，低於5GHz之頻率之訊號)。
圖6A與圖6B為可由諸如裝置10之無線電子裝置執行以使用三工器電路在相鄰頻帶中處置射頻訊號之說明性步驟的流程圖。視需要，圖6A之說明性步驟可與圖6B之步驟並列執行(例如，以同時接收並傳輸射頻訊號)。在圖6A與圖6B之實例中，頻帶相關聯於Wi-Fi® 及蜂巢式標準。此等實例僅為說明性的。視需要，裝置10可使用三工器電路以 針對任何無線技術或標準分離相鄰頻帶中之射頻訊號。
圖6A為可由無線電子裝置執行以使用三工器電路在相鄰頻帶中接收射頻訊號之說明性步驟的流程圖。
在步驟202中，可在諸如圖5之天線40A之天線處接收射頻訊號。該等射頻訊號可包括相關聯於Wi-Fi® 頻帶之訊號及相關聯於與該等Wi-Fi® 頻帶相鄰之蜂巢式頻帶之訊號。舉例而言，該等射頻訊號可包括Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶中之Wi-Fi® 訊號與LTE頻帶38及/或40中之蜂巢式訊號。視需要，諸如同向雙工器112之濾波器電路可用於支援額外頻帶中的訊號。舉例而言，Wi-Fi® 5 GHz頻帶中之訊號可藉由同向雙工器112中之高通濾波器直接傳遞至Wi-Fi® 電路104，而其他訊號可傳遞至三工器102。
在步驟204中，諸如三工器102之三工器電路可用於將第一頻帶(例如，Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶)中之Wi-Fi® 訊號與相鄰於該第一頻帶之頻帶中的蜂巢式訊號(例如，LTE頻帶38或40中之訊號)分離。舉例而言，濾波器FMB可用於隔離Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶中之射頻訊號，濾波器FLB可用於隔離LTE頻帶40中之射頻訊號，且濾波器FHB可用於隔離LTE頻帶38中的射頻訊號。每一濾波器可在天線與所要收發器電路之間在各別頻帶中傳遞射頻訊號。舉例而言，濾波器FMB可在Wi-Fi電路104與天線40A之間傳遞訊號，濾波器FLB可在天線40A與蜂巢式收發器電路106之間傳遞訊號，且濾波器FHB可在天線40A與蜂巢式收發器電路106之間傳遞訊號。
在步驟206中，裝置可使用收發器電路同時處理Wi-Fi® 與蜂巢式訊號(例如，藉由自Wi-Fi® 與蜂巢式訊號擷取資料)。該收發器電路可包括獨立Wi-Fi® 與蜂巢式收發器，或可形成為單一積體電路。
圖6B為可由無線電子裝置執行以使用三工器電路在相鄰頻帶中傳輸射頻訊號之說明性步驟的流程圖。
在步驟302中，裝置10可使用收發器電路以在相鄰頻帶中傳輸射頻訊號。在圖6B之實例中，Wi-Fi® 與蜂巢式訊號可在Wi-Fi® 2.4 GHz頻帶與LTE頻帶38或40中傳輸。
在步驟304中，諸如三工器102之三工器電路可用於合併Wi-Fi® 與蜂巢式訊號以形成被投送至諸如天線40A之天線之射頻天線訊號。該天線可用於無線地傳輸該等射頻天線訊號。
根據一實施例，提供一種無線電子裝置，其包括一天線；一第一收發器電路；一第二收發器電路；及一個三工器，該三工器耦接至該天線，其中該三工器包括：一第一濾波器，該第一濾波器經組態以在該天線與該第一收發器電路之間於一第一頻帶中傳遞射頻訊號；一第二濾波器，該第二濾波器經組態以在該天線與該第一收發器電路之間於一第二頻帶中傳遞射頻訊號；及一第三濾波器，該第三濾波器經組態以在該天線與該第二收發器電路之間於一第三頻帶中傳遞射頻訊號。
根據另一實施例，該第一收發器電路包含蜂巢式收發器電路。
根據另一實施例，該第三頻帶與該第一頻帶及該第二頻帶相鄰，其中該蜂巢式收發器電路包含長期演進收發器電路，且其中該第一濾波器經組態以在長期演進頻帶40中傳遞射頻訊號。
根據另一實施例，該第二濾波器經組態以在長期演進頻帶38中傳遞射頻訊號。
根據另一實施例，該第三濾波器經組態以在2.4 GHz頻帶中傳遞Wi-Fi訊號。
根據另一實施例，該第二收發器電路包含Wi-Fi收發器電路。
根據另一實施例，該無線電子裝置亦包括一同向雙工器，該同向雙工器耦接於該三工器與該天線之間，其中該同向雙工器經組態以在該天線與該三工器之間於至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中傳遞射頻訊號，且其中該同向雙工器經組態以在該天線與該Wi-Fi收發器之間於一第四頻帶中傳遞射頻訊號。
根據另一實施例，該同向雙工器亦包括一低通濾波器，該低通濾波器經組態以在該天線與該三工器之間於至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中傳遞該等射頻訊號；及一高通濾波器，該高通濾波器經組態以在該天線與該Wi-Fi收發器之間於該第四頻帶中傳遞該等射頻訊號。
根據另一實施例，該第三頻帶包含一2.4 GHz Wi-Fi頻帶，其中該第四頻帶包含一5 GHz Wi-Fi頻帶，其中該Wi-Fi收發器經組態以使用該三工器之該第三濾波器在該2.4 GHz頻帶中無線通信，且其中該Wi-Fi收發器經組態以使用該同向雙工器之該高通濾波器在該5 GHz頻帶中無線通信。
根據另一實施例，該第一濾波器包括一高通濾波器，其中該第二濾波器包括一低通濾波器，且其中該第三濾波器包括一帶通濾波器。
根據一實施例，一種操作具有一天線之一無線電子裝置之方法，該方法包括：使用一個三工器，在一第一頻帶中將該天線所接收之射頻訊號傳遞至一第一收發器電路；使用該三工器，在一第二頻帶中將該天線所接收之射頻訊號傳遞至該第一收發器電路；及使用該三工器，在一第三頻帶中將該天線所接收之射頻訊號傳遞至一第二收發器電路。
根據另一實施例，該第一收發器電路包含一蜂巢式收發器電路，該方法亦包括使用該蜂巢式收發器電路，在該第一頻帶中接收該等射頻訊號；及使用該蜂巢式收發器電路，在該第二頻帶中接收該等射頻訊號。
根據另一實施例，該第二收發器電路包括一Wi-Fi收發器電路，該方法亦包括：使用該Wi-Fi收發器電路，在該第三頻帶中接收該等射頻訊號。
根據另一實施例，使用具有耦接於該天線與該三工器之間的第一濾波器及第二濾波器之同向雙工器，使用該第一濾波器在該天線與該三工器之間於至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中傳遞射頻訊號，及使用該第二濾波 器在該三工器與該Wi-Fi收發器之間於一第四頻帶中傳遞射頻訊號。
根據另一實施例，該三工器包括一低通濾波器、一帶通濾波器及一高通濾波器，在該第一頻帶中傳遞該等射頻訊號包括使用該低通濾波器在該第一頻帶中傳遞該等射頻訊號，在該第二頻帶中傳遞該等射頻訊號包括使用該高通濾波器在該第二頻帶中傳遞該等射頻訊號，且在該第三頻帶中傳遞該等射頻訊號包括使用該帶通濾波器在該第三頻帶中傳遞該等射頻訊號。
根據一實施例，提供一種無線通信電路，其包括：一天線；及一個三工器，該三工器包括：一第一濾波器，該第一濾波器經組態以在一第一頻帶中將蜂巢式射頻訊號自一天線傳遞至一第一三工器埠；一第二濾波器，該第二濾波器經組態以在一第二頻帶中將蜂巢式射頻訊號自該天線傳遞至一第二三工器埠；及一第三濾波器，該第三濾波器經組態以在一第三頻帶中將Wi-Fi射頻訊號自該天線傳遞至一第三三工器埠。
根據另一實施例，該無線通信電路亦包括：一蜂巢式收發器電路，該蜂巢式收發器電路耦接至該第一三工器埠及該第二三工器埠；及Wi-Fi收發器電路，該Wi-Fi收發器電路耦接至該第三三工器埠。
根據另一實施例，該無線通信電路亦包括：一額外天線；及切換電路，該切換電路經由該第一三工器埠及該第二三工器埠、該額外天線及該蜂巢式收發器電路耦接至該 天線，其中該切換電路可在該蜂巢式收發器電路耦接至該天線之一第一組態與該蜂巢式收發器電路耦接至該額外天線之一第二組態中操作。
根據另一實施例，同向雙工器耦接於該三工器與該天線之間，其中該同向雙工器經組態以在至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中將射頻訊號自該天線傳遞至該三工器，且其中該同向雙工器經進一步組態以在一第四頻帶中將射頻訊號自該天線傳遞至該Wi-Fi收發器電路。
根據另一實施例，該第一頻帶包括一第一蜂巢式頻帶，其中該第二頻帶包括一第二蜂巢式頻帶，其中第三頻帶包括一Wi-Fi頻帶，且其中該Wi-Fi頻帶與該第一蜂巢式頻帶及該第二蜂巢式頻帶相鄰。
前述內容僅說明本發明之原理，且在不脫離本發明之範疇及精神的情況下，可由熟習此項技術者作各種修改。
6‧‧‧基地台
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧外殼
14‧‧‧帶槽框
16‧‧‧觸控螢幕顯示器/顯示螢幕/觸控螢幕
18‧‧‧區域
19‧‧‧按鈕
20‧‧‧埠
21‧‧‧區域
22‧‧‧開口
24‧‧‧開口
28‧‧‧儲存與處理電路
32‧‧‧輸入-輸出裝置
34‧‧‧無線通信電路
40‧‧‧天線/天線結構
40A‧‧‧天線
40B‧‧‧天線
40B-1‧‧‧天線
40B-2‧‧‧天線
40T-1‧‧‧天線
40T-2‧‧‧天線
42‧‧‧區域
42-1‧‧‧區域
42-2‧‧‧區域
44‧‧‧區域
44-1‧‧‧區域
44-2‧‧‧區域
45‧‧‧路徑
48‧‧‧傳輸器
50‧‧‧接收器
52‧‧‧低雜訊放大器
54‧‧‧雙工器
60‧‧‧功率放大器
62‧‧‧路徑
64‧‧‧切換電路
90‧‧‧收發器電路
102‧‧‧三工器
104‧‧‧Wi-Fi® 電路
106‧‧‧蜂巢式收發器電路
108‧‧‧路徑
110‧‧‧路徑
112‧‧‧同向雙工器/濾波器電路
FHB‧‧‧濾波器
FLB‧‧‧濾波器
FMB‧‧‧濾波器
PA‧‧‧埠/端子
PH‧‧‧埠/端子
PL‧‧‧埠/端子
PM‧‧‧埠/端子
圖1為根據本發明之一實施例之說明性電子裝置的透視圖。
圖2為根據本發明之一實施例之具有無線通信電路的說明性電子裝置的示意圖。
圖3為展示根據本發明之一實施例在電子裝置內射頻收發器電路可耦接至一或多個天線之方式的簡圖。
圖4為展示根據本發明之一實施例蜂巢式頻帶可與Wi-Fi® 頻帶相鄰之方式的說明圖。
圖5為根據本發明之一實施例的具有三工器電路之無線 通信電路的說明圖。
圖6A為根據本發明之一實施例的可執行以使用三工器電路接收射頻訊號的說明性步驟之流程圖。
圖6B為根據本發明之一實施例的可執行以使用三工器電路傳輸射頻訊號的說明性步驟之流程圖。
34‧‧‧無線通信電路
40A‧‧‧天線
40B‧‧‧天線
52‧‧‧低雜訊放大器
54‧‧‧雙工器
60‧‧‧功率放大器
62‧‧‧路徑
64‧‧‧切換電路
102‧‧‧三工器
104‧‧‧Wi-Fi® 電路
106‧‧‧蜂巢式收發器電路
108‧‧‧路徑
110‧‧‧路徑
112‧‧‧同向雙工器/濾波器電路
FHB‧‧‧濾波器
FLB‧‧‧濾波器
FMB‧‧‧濾波器
PA‧‧‧埠/端子
PH‧‧‧埠/端子
PL‧‧‧埠/端子
PM‧‧‧埠/端子

Claims (17)

  1. 一種無線電子裝置，其包含：一天線；一第一收發器電路，其包含一長期演進收發器電路；一第二收發器電路；及一個三工器，該三工器耦接至該天線，其中該三工器包含：一第一濾波器，該第一濾波器經組態以在該天線與該第一收發器電路之間於一長期演進頻帶中傳遞射頻訊號；一第二濾波器，該第二濾波器經組態以在該天線與該第一收發器電路之間於一第二頻帶中傳遞射頻訊號；及一第三濾波器，該第三濾波器經組態以在該天線與該第二收發器電路之間於相鄰該長期演進頻帶及該第二頻帶之一第三頻帶中傳遞射頻訊號。
  2. 如請求項1之無線電子裝置，其中該第一濾波器經組態以在長期演進頻帶40中傳遞射頻訊號。
  3. 如請求項2之無線電子裝置，其中該第二濾波器經組態以在長期演進頻帶38中傳遞射頻訊號。
  4. 如請求項3之無線電子裝置，其中該第三濾波器經組態以在一2.4GHz頻帶中傳遞Wi-Fi訊號。
  5. 如請求項1之無線電子裝置，其中該第二收發器電路包含一Wi-Fi收發器電路。
  6. 如請求項5之無線電子裝置，其進一步包含：一同向雙工器，該同向雙工器耦接於該三工器與該天線之間，其中該同向雙工器經組態以在該天線與該三工器之間於至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中傳遞射頻訊號，且其中該同向雙工器經組態以在該天線與該Wi-Fi收發器之間於一第四頻帶中傳遞射頻訊號。
  7. 如請求項6之無線電子裝置，其中該同向雙工器進一步包含：一低通濾波器，該低通濾波器經組態以在該天線與該三工器之間於至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中傳遞該等射頻訊號；及一高通濾波器，該高通濾波器經組態以在該天線與該Wi-Fi收發器之間於該第四頻帶中傳遞該等射頻訊號。
  8. 如請求項7之無線電子裝置，其中該第三頻帶包含一2.4GHz Wi-Fi頻帶，其中該第四頻帶包含一5GHz Wi-Fi頻帶，其中該Wi-Fi收發器經組態以使用該三工器之該第三濾波器在該2.4GHz頻帶中無線通信，且其中該Wi-Fi收發器經組態以使用該同向雙工器之該高通濾波器在該5GHz頻帶中無線通信。
  9. 如請求項1之無線電子裝置，其中該第一濾波器包含一高通濾波器，其中該第二濾波器包含一低通濾波器，且其中該第三濾波器包含一帶通濾波器。
  10. 一種操作具有一天線之一無線電子裝置之方法，其特徵在於： 使用一個三工器，在一第一頻帶中將該天線所接收之射頻訊號傳遞至一第一收發器電路；使用該三工器，在一第二頻帶中將該天線所接收之射頻訊號傳遞至該第一收發器電路；使用該三工器，在一第三頻帶中將該天線所接收之射頻訊號傳遞至一第二收發器電路；使用具有耦接於該天線與該三工器之間的第一濾波器及第二濾波器之一同向雙工器，使用該第一濾波器在該天線與該三工器之間於至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中傳遞射頻訊號；及使用該第二濾波器，在該三工器與該第二收發器電路之間於一第四頻帶中傳遞射頻訊號。
  11. 如請求項10之方法，其中該第一收發器電路包含一蜂巢式收發器電路，該方法進一步包含：使用該蜂巢式收發器電路，在該第一頻帶中接收該等射頻訊號；及使用該蜂巢式收發器電路，在該第二頻帶中接收該等射頻訊號。
  12. 如請求項11之方法，其中該第二收發器電路包含一Wi-Fi收發器電路，該方法進一步包含：使用該Wi-Fi收發器電路，在該第三頻帶中接收該等射頻訊號。
  13. 如請求項10之方法，其中該三工器包含一低通濾波器、一帶通濾波器及一高通濾波器，其中在該第一頻帶中傳 遞該等射頻訊號包含使用該低通濾波器在該第一頻帶中傳遞該等射頻訊號，其中在該第二頻帶中傳遞該等射頻訊號包含使用該高通濾波器在該第二頻帶中傳遞該等射頻訊號，且其中在該第三頻帶中傳遞該等射頻訊號包含使用該帶通濾波器在該第三頻帶中傳遞該等射頻訊號。
  14. 一種無線通信電路，其包含：一天線；Wi-Fi收發器電路；蜂巢式收發器電路；及一個三工器，其包含：一第一濾波器，該第一濾波器經組態以在一第一頻帶中將蜂巢式射頻訊號自一天線傳遞至耦合至該蜂巢式收發器電路之一第一三工器埠；一第二濾波器，該第二濾波器經組態以在一第二頻帶中將蜂巢式射頻訊號自該天線傳遞至耦合至該蜂巢式收發器電路之一第二三工器埠；及一第三濾波器，該第三濾波器經組態以在一第三頻帶中將Wi-Fi射頻訊號自該天線傳遞至耦合至該Wi-Fi收發器電路之一第三三工器埠。
  15. 如請求項14之無線通信電路，其進一步包含：一額外天線；及切換電路，該切換電路經由該第一三工器埠及該第二三工器埠、該額外天線及該蜂巢式收發器電路耦接至該天線，其中該切換電路可在該蜂巢式收發器電路耦接至 該天線之一第一組態與該蜂巢式收發器電路耦接至該額外天線之一第二組態中操作。
  16. 如請求項15之無線通信電路，其進一步包含：一同向雙工器，該同向雙工器耦接於該三工器與該天線之間，其中該同向雙工器經組態以在至少該第一頻帶、該第二頻帶及該第三頻帶中將射頻訊號自該天線傳遞至該三工器，且其中該同向雙工器經進一步組態以在一第四頻帶中將射頻訊號自該天線傳遞至該Wi-Fi收發器電路。
  17. 如請求項14之無線通信電路，其中該第一頻帶包含一第一蜂巢式頻帶，其中該第二頻帶包含一第二蜂巢式頻帶，其中第三頻帶包含一Wi-Fi頻帶，且其中該Wi-Fi頻帶與該第一蜂巢式頻帶及該第二蜂巢式頻帶相鄰。
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