TWI521790B

TWI521790B - 電子裝置

Info

Publication number: TWI521790B
Application number: TW103100055A
Authority: TW
Inventors: 鄭森豪
Original assignee: 宏達國際電子股份有限公司
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-01-02
Publication date: 2016-02-11
Also published as: US20150155890A1; US9172403B2; CN104682993B; CN104682993A; TW201524140A

Description

電子裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種具有多重頻帶信號傳輸方案(transmission scheme)的電子裝置。

隨著現代科學技術的快速發展，手持式電子裝置(例如：手機、平板電腦、以及筆記型電腦)被廣泛的使用。為了提供所述手持式電子裝置接收多頻帶信號，傳收器以及多埠的天線開關為必需的。

請參見圖1。圖1為有雙重頻帶無線傳收裝置的電子裝置的方塊圖。電子裝置100包括傳收器110、天線開關120、天線ANT以及多個濾波器(filter)SAW1-SAW4。在圖1中，傳收器110有四個埠，且天線開關120也有四個埠PT1、PT2、PR1以及PR2。舉例來說，當具有第一分時頻帶的第一信號是透過天線開關120接收或傳送，天線開關120可分別透過埠PR1與PT1接收與傳送第一信號。詳細來說，當天線ANT接收第一信號，天線開關120藉由埠PT1傳送第一信號至濾波器SAW2，且傳收器110透過濾波器SAW2接收濾波後的第一信號。當第一信號從傳收器110傳送出去，第一信號被傳送至濾波器SAW1。天線開關120從濾波器SAW1透過埠PR1接收濾波後的第一信號，以及傳送濾波後的第一信號至天線ANT。

另一方面，當具有第二分時頻帶的第二信號透過天線開關120接收或傳送，天線開關120可分別透過埠PR2與PT2接收與傳輸第二信號。

亦即，對於具有雙重頻帶的傳收信號，天線開關120的四個埠PR1-PR2與PT1-PT2是必要的，而且四個濾波器SAW1-SAW4的設置也是必要的。隨著信號頻帶數量的增加，電子裝置100的電路設計難度會增加，而且其成本也會相應地增加。

本發明提供一種電子裝置，且此電子裝置用以減少天線開關對埠的需求。

電子裝置包括天線、天線開關、至少一開關單元、以及傳收器。天線開關具有N個傳收埠。天線開關耦接至天線，且選擇傳收埠的其中之一用以和天線傳收信號。開關單元具有第一端、第二端、第三端與第四端。開關單元的第一端耦接至傳收埠的第一傳收埠，且開關單元的第三端耦接至傳收埠的第二傳收埠。傳收器具有M個傳送埠以及M個接收埠，且所述傳送埠的其中之一耦接至開關單元的第四端，以及所述接收埠的其中之一耦接至開關單元的第二端。其中，當天線開關為第一狀態，開關單元的第一端連接至第四端，且開關單元的第三端連接至第二端，而當天線開關為第二狀態，開關單元的第一端連接至第二端，且開關單元的第三端連接至第四端。M與N為正整數。

在本揭露的一實施例中，電子裝置更包括至少二數據機。所述至少二數據機的其中之一經配置以產生一選擇信號以切換天線開關至第一狀態與第二狀態的其中之一，其中當天線開關為第一狀態，數據機是操作於第一通訊頻帶，以及當天線開關為第二狀態，數據機操作於第二通訊頻帶，第二通訊頻帶相異於第一通訊頻帶。

在本揭露的一實施例中，其中第一通訊頻帶與第二通訊頻帶並非實質上相異於彼此。

在本揭露的一實施例中，電子裝置進一步包括至少一第一濾波器以及至少一第二濾波器。第一濾波器耦接在開關單元的第一端與第一傳收埠之間。第二濾波器耦接在開關單元的第三端與第二傳收埠之間。

在本揭露的一實施例中，其中第一濾波器具有第一通過頻帶重疊第一通訊頻帶，第二濾波器具有第二通過頻帶重疊第二通訊頻帶，且第一通過頻帶與第二通過頻帶相異。

在本揭露的一實施例中，電子裝置更包括M個功率放大器。所述M個功率放大器分別耦接至M個傳送埠，用以放大從所述M個傳送埠傳送的信號。M個功率放大器的其中之一耦接在M個傳送埠的其中之一與開關單元的第四端之間，且具有一頻寬，所述頻寬重疊第一通訊頻帶與第二通訊頻帶。

在本揭露的一實施例中，耦接至開關單元的第四端的傳送埠包括一第一子傳送埠與一第二子傳送埠。電子裝置更包括第一功率放大器，第二功率放大器與選擇電路。第一功率放大器的輸入端耦接至第一子傳送埠。第二功率放大器的輸入端耦接至第二子傳送埠。選擇電路耦接至第一功率放大器的輸出端與第二功率放大器的輸出端。選擇電路更耦接至開關單元的第四端，用以選擇所述第一功率放大器以及第二功率放大器的其中之一的輸出端耦接至開關單元的第四端。

在本揭露的一實施例中，第一功率放大器的增益邊距與第二功率放大器的增益邊距相異。

在本揭露的一實施例中，M個傳送埠與M個接收埠分別用於在分時頻帶傳送與接收信號。

在本揭露的一實施例中，M個傳送埠與M個接收埠的其中一部分分別用於傳送與接收分時同步分碼多重取用(TD-SCDMA)信號，以及M個傳送埠與M個接收埠的另一部分分別用於傳送與接收分時長期演進(TD-LTE)信號。

在本揭露的一實施例中，傳收器更包括O個傳送埠以及O個接收埠。所述O個傳送埠以及O個接收埠分別在分頻頻帶傳送與接收信號，其中，O為正整數。

綜上所述，本揭露提供至少一開關單元，所述開關單元用於選擇信號在傳收器與天線開關之間的傳送路徑。從而，可減少天線開關的埠的數量與濾波器的數量，以及可簡化電子裝置的電路設計。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、200、300、400‧‧‧電子裝置

110、210、310、410‧‧‧傳收器

120、220、320、420‧‧‧天線開關

230、330、430‧‧‧開關單元

440‧‧‧選擇電路

ANT‧‧‧天線

BS‧‧‧選擇信號

E1、E2、E3、E4‧‧‧端點

MOD1、MOD2‧‧‧數據機

PA1、PA2、PA11、PA12‧‧‧功率放大器

PR1、PR2、PT1、PT2‧‧‧埠

PTR1、PTR2、PTR3、PTR4‧‧‧傳收埠

SAW1、SAW2、SAW3、SAW4‧‧‧濾波器

TPT1、TPT2‧‧‧傳送埠

TPR1、TPR2‧‧‧接收埠

TPT11、TPT12‧‧‧子傳送埠

圖1為有雙重頻帶無線傳收裝置的電子裝置的方塊圖。

圖2A為根據本揭露的一實施例的電子裝置的方塊圖。

圖2B為根據本揭露的另一實施例的電子裝置的方塊圖。

圖3為根據本揭露另一實施例的電子裝置的方塊圖。

圖4為根據本揭露更一實施例的電子裝置的方塊圖。

現將詳細參考本發明之較佳實施例，在附圖中說明所述較佳實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。

請參照圖2A，圖2A為根據本揭露的一實施例的電子裝置的方塊圖。電子裝置200包括傳收器210、天線開關220、開關單元230、天線ANT與濾波器SAW1-SAW2。天線開關220耦接至天線ANT，天線開關220具有傳收埠PTR1與PTR2。傳收埠PTR1可用於從濾波器SAW1接收濾波後的第一信號，且傳收埠 PTR1可用於從天線ANT傳送第一信號至濾波器SAW1。另一方面，傳收埠PTR2可用於從天線ANT接收第二信號，傳收埠PTR2則可用來從濾波器SAW2接收濾波後的第二信號。此外，天線開關220可具有更多傳收埠，且天線開關220可選擇其傳收埠的其中之一來與天線ANT進行信號傳收。

傳收器210具有傳送埠TPT1以及接收埠TPR1，且傳送埠TPT1以及接收埠TPR1耦接至開關單元230。其中，傳送埠TPT1傳輸信號至開關單元230，且接收埠TPR1從開關單元230接收信號。此外，傳收器210可有更多傳送埠與接收埠用以分別傳送與接收多個信號。

開關單元230具有四端點(end)E1-E4，端點E1經由濾波器SAW1耦接至天線開關220的傳收埠PTR1，端點E2耦接至傳收器210接收埠TPR1，端點E3耦接至天線開關220的傳收埠PTR2，且端點E4耦接至傳收器210的傳送埠TPT1。此外，當開關單元230在第一狀態，開關單元230的端點E1耦接至開關單元230的端點E4，以及開關單元230的端點E2耦接至開關單元230的端點E3。另一方面，在第二狀態，開關單元230的端點E1耦接至開關單元230的端點E2，以及開關單元230的端點E3耦接至開關單元230的端點E4。

開關單元230進一步接收選擇信號BS用以控制所述開關單元230在第一狀態或第二狀態。選擇信號BS可從電子裝置200的數據機發送。選擇信號BS用於表示被電子裝置200傳送或接收的信號。舉例來說，當選擇信號BS在第一邏輯狀態，電子裝置200可傳送信號，以及當選擇信號BS在第二邏輯狀態，電子裝置200可接收信號。

電子裝置200可在兩個相異頻帶傳送與接收信號，例如分時長期演進(time division long term evolution；TD-LTE)頻帶與分時同步分碼多重取用(time division synchronous code division multiple access；TD-SCDMA)頻帶。在圖2A中，傳收埠PTR1可用於傳送或接收TD-LTE頻帶信號，且傳收埠PTR2可用於傳送或接收TD-SCDMA頻帶信號。也就是說，濾波器SAW1可設計為用於TD-LTE頻帶信號，以及濾波器SAW2可設計為用於TD-SCDMA頻帶信號。

有關電子裝置200的操作細節，請參照圖2A與圖2B，其中，圖2B是根據本揭露的另一實施例的電子裝置的方塊圖。當電子裝置200決定傳送或接收第一頻帶信號，天線開關220可選擇傳收埠PTR1用以傳送或接收第一頻帶信號。

當電子裝置200傳送第一頻帶信號，傳收器210透過傳送埠TPT1傳送第一頻帶信號至開關單元230。開關單元230的端點E4接收第一頻帶信號，且因為端點E4與端點E1之間互相連接，第一頻帶信號透過開關單元230的端點E1傳輸至濾波器SAW1。濾波器SAW1針對第一頻帶信號進行濾波，並傳輸濾波後的第一頻帶信號至天線開關220。此外，天線開關220透過傳收埠PTR1接收濾波後的第一頻帶信號，以及發送濾波後的第一頻帶信號至天線ANT。

請參照圖2B，在另一方面，當電子裝置200接收第一信號時，開關單元230可根據選擇信號BS使其端點E1耦接至端點E2，且使開關單元230的端點E3耦接至端點E4。天線ANT接收第一信號，並透過傳收埠PTR1傳輸至濾波器SAW1。更者，第一頻帶信號由濾波器SAW1濾波，且濾波後的第一頻帶信號從開關單元230的端點E1傳輸至開關單元230的端點E2，且傳收器210透過接收埠TPR1接收濾波後的第一頻帶信號。

當電子裝置200決定傳送或接收第二頻帶信號時，天線開關220可選擇傳收埠PTR2傳送或接收第一頻帶信號。請再參考圖2B，當電子裝置200傳送第二頻帶信號，傳收器210透過傳送埠TPT1傳送第二頻帶信號至開關單元230。開關單元230的端點E4接收第二頻帶信號，且因為端點E4與端點E3互相連接，第二頻帶信號透過開關單元230的端點E3傳輸至濾波器SAW2。濾波器SAW2濾波第二頻帶信號且傳輸濾波後的第二頻帶信號至天線開關220。此外，天線開關220透過傳收埠PTR2接收濾波後的第二頻帶信號，且發送濾波後的第二頻帶信號至天線ANT。

另一方面，當電子裝置200接收第二頻帶信號，請參閱圖2A，根據選擇信號BS開關單元230端點E1耦接至端點E4，且開關單元230端點E2耦接至端點E3。天線ANT接收第二信號，且透過傳收埠PTR2傳輸至濾波器SAW2。另外，濾波器SAW2濾波第二頻帶信號，且濾波後的第二頻帶信號從開關單元230的端點E3傳輸至開關單元230的端點E4，且傳收器210透過接收埠TPR1接收濾波後的第二頻帶信號。

電子裝置200的至少二數據機MOD1與MOD2的其中之一可產生選擇信號BS。在圖2B中，選擇信號BS由數據機MOD1產生。選擇信號BS用於切換天線開關至第一狀態與第二狀態其中之一。其中，當天線開關220在第一狀態，數據機MOD1操作於第一通訊頻帶，當天線開關220在第二狀態，數據機MOD1操作於與第一通訊頻帶相異的第二通訊頻帶。第一通訊頻帶與第二通訊頻帶實質上並非互相相異。

此外，濾波器SAW1有第一通過頻帶重疊第一通訊頻帶。濾波器SAW2有第二通過頻帶重疊第二通訊頻帶。此外，第一通過頻帶以及第二通過頻帶可為相異。

請在此注意，參照圖2A與圖2B，天線開關220只需二傳收埠用以在二相異頻帶傳送與接收信號，而且此電子裝置200只需兩個濾波器SAW1與SAW2。也就是說，相較於圖1的電子裝置100，電子裝置200減少了硬體組件的數量，且可降低設計難度以及電子裝置200的成本。

請參考圖3，圖3為根據本發明另一實施例的電子裝置的方塊圖。電子裝置300包括傳收器310、天線開關320、天線ANT，開關單元330、濾波器SAW1-SAW4、與功率放大器PA1-PA2。傳收器310有多個傳送埠TPT1-TPT2以及接收埠TPR1-TPR2。天線開關320有多個傳收埠PTR1-PTR4。功率放大器PA1耦接在傳收器310的傳送埠TPT1與開關單元330的端點E4之間。功率放大器PA1接收從傳送埠TPT1傳來的信號，並放大此信號，再傳輸放大過的信號至開關單元330的端點E4。此外，功率放大器PA1耦接在傳送埠TPT1與開關單元330的端點E4之間，而且有覆蓋第一通訊頻帶與第二通訊頻帶的頻寬。

與圖2A不同，傳收器310更有傳送埠TPT2與接收埠TPR2。天線開關320更具有傳收埠PTR3-PTR4。功率放大器PA2耦接在傳送埠TPT2與濾波器SAW3之間，且濾波器SAW3更耦接至傳收埠PTR3。濾波器SAW4耦接在接收埠TPR2與傳收埠PTR4之間。舉例來說，若傳收埠PTR1-PTR2用於接收與傳送TD-SCDMA頻帶信號以及TD-LTE頻帶信號，傳收埠PTR3-PTR4可用於接收與傳送分頻(frequency division；FD)頻帶信號。

請參考圖4，圖4為根據本揭露進一步另一實施例的電子裝置的方塊圖。電子裝置400包括傳收器410、天線開關420、天線ANT、開關單元430、選擇電路440、濾波器SAW1-SAW4、以及功率放大器PA11-PA12與PA2。傳收器410具有第一子傳送埠TPT11與第二子傳送埠TPT12，以及傳送埠TPT2。功率放大器PA11與PA12的輸入端分別耦接至第一子傳送埠TPT11以及第二子傳送埠TPT12。功率放大器PA11與PA12的輸出端耦接至選擇電路440。選擇電路440進一步耦接至開關單元430的端點E2，以及選擇電路440選擇功率放大器PA11與PA12的其中之一的輸出耦接至開關單元430的端點E2。

請在此注意，在圖4中，功率放大器PA11的相位邊界與功率放大器PA12的相位邊界可為相異。也就是說，由第一子傳送埠TPT11與第二子傳送埠TPT12分別傳送的信號的頻帶是不受限的。由第一子傳送埠TPT11傳送信號的頻帶可相異於由第二子傳送埠TPT12傳送信號的頻帶。

綜上所述，本揭露提供至少一開關單元配置於傳收器與天線開關之間。如此一來，可減少傳收器的傳送埠數量與接收埠數量、減少天線開關的傳收埠的數量、以及減少濾波器的數量。也就是說，也可降低電子裝置的設計難度與主成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧電子裝置

210‧‧‧傳收器

220‧‧‧天線開關

230‧‧‧開關單元

ANT‧‧‧天線

BS‧‧‧選擇信號

E1、E2、E3、E4‧‧‧端點

PTR1、PTR2‧‧‧傳收埠

SAW1、SAW2‧‧‧濾波器

TPT1‧‧‧傳送埠

TPR1‧‧‧接收埠

Claims

一種電子裝置，包括：一天線；一天線開關，具有N個傳收埠，所述天線開關耦接至所述天線，且選擇所述傳收埠中的其中之一來與所述天線進行信號傳收；至少一開關單元，具有第一端、第二端、第三端以及第四端，所述開關單元的第一端耦接至所述傳收埠的第一傳收埠，且所述開關單元的第三端耦接至所述傳收埠的一第二傳收埠；以及一傳收器，具有M個傳送埠以及M個接收埠，所述傳送埠的其中之一耦接至所述開關單元的第四端，以及所述接收埠的其中之一耦接至所述開關單元的第二端，其中，當所述天線開關為一第一狀態，所述開關單元的第一端連接至第四端，且所述開關單元的第三端連接至第二端，而當所述天線開關為一第二狀態，所述開關單元的第一端連接至第二端，且所述開關單元的第三端連接至第四端，且M與N為正整數；至少二數據機，所述至少二數據機的其中之一產生一選擇信號以切換所述天線開關至所述第一狀態與所述第二狀態的其中之一；至少一第一濾波器，耦接在所述開關單元的第一端與所述第一傳收埠之間；以及至少一第二濾波器，耦接在所述開關單元的第三端與所述第二傳收埠之間。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中當所述天線開關為所述第一狀態，所述數據機操作於一第一通訊頻帶，以及當所述天線開關為所述第二狀態，所述數據機操作於一第二通訊頻帶，所述第二通訊頻帶相異於所述第一通訊頻帶。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括至少二數據機，所述至少二數據機的其中之一產生一選擇信號以切換所述天線開關至所述第一狀態與所述第二狀態的其中之一，其中當所述天線開關為所述第一狀態，所述數據機操作於一第一通訊頻帶，以及當所述天線開關為所述第二狀態，所述數據機操作於一第二通訊頻帶，所述第一通訊頻帶與所述第二通訊頻帶實質上並非相異。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中所述第一濾波器具有一第一通過頻帶，所述第一通過頻帶重疊所述第一通訊頻帶，所述第二濾波器具有一第二通過頻帶，且所述第二通過頻帶重疊所述第二通訊頻帶，且所述第一通過頻帶與所述第二通過頻帶相異。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括：M個功率放大器，分別耦接至所述M個傳送埠以放大所述M個傳送埠所傳送的信號；其中所述M個功率放大器的其中之一耦接在所述M個傳送埠的其中之一以及所述開關單元的第四端之間，且具有一頻寬重疊所述第一通訊頻帶以及所述第二通訊頻帶。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中耦接至所述開關單元的第四端的所述傳送埠包括一第一子傳送埠以及一第二子傳送埠，以及所述電子裝置更包括：一第一功率放大器，所述第一功率放大器的一輸入端耦接至所述第一子傳送埠；一第二功率放大器，所述第二功率放大器的一輸入端耦接至所述第二子傳送埠；以及一選擇電路，耦接至所述第一功率放大器的輸出端，所述第二功率放大器的輸出端以及所述開關單元的第四端，用以選擇所述第一功率放大器以及第二功率放大器的其中之一的所述輸出端耦接至所述開關單元的第四端。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中所述第一功率放大器的增益邊距與所述第二功率放大器的增益邊距相異。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中所述M個傳送埠與所述M個接收埠分別用於傳送與接收分時頻帶信號。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中部分的所述M個傳送埠與部分的所述M個接收埠的分別用於傳送與接收分時同步分碼多重取用(TD-SCDMA)信號，以及另一部分的所述M個傳送埠與另一部分的所述M個接收埠分別用於傳送與接收分時長期演進(TD-LTE)信號。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中所述傳收器更包括： O個傳送埠以及O個接收埠，分別傳送與接收分頻頻帶信號，其中，O為正整數。