TWI753784B - 天線介面配置 - Google Patents

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TWI753784B
TWI753784B TW110106441A TW110106441A TWI753784B TW I753784 B TWI753784 B TW I753784B TW 110106441 A TW110106441 A TW 110106441A TW 110106441 A TW110106441 A TW 110106441A TW I753784 B TWI753784 B TW I753784B
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法比安 梅斯基塔
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瑞典商Lm艾瑞克生(Publ)電話公司
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Abstract

本發明揭示一種用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之天線介面配置。該天線介面配置包括一分佈式變壓器及一阻抗。 該分佈式變壓器具有：一一次側繞組，其可連接至該收發器之一天線埠且具有一第一部分(111)及一第二部分(112)；一第一二次側繞組(113)，其可連接至該收發器之一傳輸器埠且具有與該一次側繞組之該第一部分之一第一電感耦合；及一第二二次側繞組(114)，其可連接至該收發器之該接收器埠且具有與該一次側繞組之該第二部分之一第二電感耦合。 該阻抗(106、107)連接在該第一二次側繞組與該第二二次側繞組之間。 該等第一及第二電感耦合經調適以提供該接收器埠處之該傳輸信號之一第一版本，且該阻抗經調適以提供該接收器埠處之該傳輸信號之一第二版本以用於消除該傳輸信號之該第一版本。 在一些實施例中，該天線介面配置亦用於消除該收發器之該傳輸器埠處之一經接收信號。 本發明亦揭示對應收發器及通信器件。

Description

天線介面配置
本發明大體上係關於用於收發器之天線介面之領域，其中藉由傳輸器及接收器共用一天線。更特定言之，本發明係關於減輕自傳輸器至接收器之信號洩漏。
天線介面一般適用於其中藉由傳輸器及接收器共用一天線之收發器。共用一天線可引起例如自傳輸器至接收器之信號洩漏(亦稱為自干擾)。當一傳輸信號(或一傳輸信號之部分)洩漏至接收器時，與不存在傳輸信號洩漏之情況相比，接收器效能可變差。
因此，針對具有一共用天線之收發器，可期望減輕自傳輸器至接收器之信號洩漏。當傳輸及接收同時發生及/或以一相同頻率間隔發生時；例如，當收發器係一全雙工收發器或一半雙工收發器時，可尤其期望減輕傳輸信號洩漏。
可藉由隔離(即，嘗試最小化洩漏)或藉由消除(即，嘗試減去如由收發器所經歷之洩漏)來解決自干擾減輕。自干擾消除具有消除通常解決傳輸器損害(例如，功率放大器非線性)之優點。
存在數種自干擾減輕方法；例如，(被動或主動)平衡雙工器、循環器、威金森(Wilkinson)組合器、阻抗平衡網路等。然而，此等解決方案具有諸如以下之一或多者之缺點：對天線阻抗之靈敏度、固有3 dB損耗、相對較大實體大小、高電路複雜性、嘗試整合時之阻礙、與全雙工操作之不相容性(使用相同或重疊頻率間隔之同時傳輸及接收)。
因此，需要提供減輕自傳輸器至接收器之信號洩漏之替代及/或改良天線介面。
應強調，術語「包括(comprises/comprising)」(可替換為「包含(includes/including)」)在於本說明書中使用時被理解為指定所陳述特徵、整數、步驟或組件之存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、組件或其等之群組之存在或添加。如本文中所使用，單數形式「一」、「一個」及「該」亦意欲包含複數形式，除非上下文另有明確指示。
一般而言，當本文中提及一配置時，其應被理解為一實體產品；例如，一裝置。實體產品可包括一或多個部分，諸如呈一或多個控制器、一或多個處理器或類似者之形式之控制電路。
同樣一般而言，當一第一構件(feature)在本文中被稱為可連接至一第二構件時，根據一些實施例，第一構件可經組態以連接至第二構件，且根據一些實施例，其可連接至第二構件。
一些實施例之一目的係解決或減輕、緩和或消除至少一些上述或其他缺點。
一第一態樣係一種用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之天線介面配置。該天線介面配置包括一分佈式變壓器及一阻抗。
該分佈式變壓器具有：一一次側繞組，其可連接至該收發器之一天線埠且具有一第一部分及一第二部分；一第一二次側繞組，其可連接至該收發器之一傳輸器埠且具有與該一次側繞組之該第一部分之一第一電感耦合；及一第二二次側繞組，其可連接至該收發器之該接收器埠且具有與該一次側繞組之該第二部分之一第二電感耦合。
該阻抗連接在該第一二次側繞組與該第二二次側繞組之間。
該等第一及第二電感耦合經調適以提供該接收器埠處之該傳輸信號之一第一版本。
該阻抗經調適以提供該接收器埠處之該傳輸信號之一第二版本以用於消除該傳輸信號之該第一版本。
在一些實施例中，該天線介面配置亦用於消除該收發器之該傳輸器埠處之一經接收信號，其中該第一電感耦合進一步經調適以提供該傳輸器埠處之該經接收信號之一第一版本，且其中該第二電感耦合及該阻抗進一步經調適以提供該傳輸器埠處之該經接收信號之一第二版本以用於消除該經接收信號之該第一版本。
在一些實施例中，該一次側繞組之該第一部分之一第一端可連接至該收發器之該天線埠，且該一次側繞組之該第一部分之一第二端連接至該一次側繞組之該第二部分之一第一端，該第一二次側繞組之一第一端連接至該阻抗且可連接至該收發器之該傳輸器埠，且該第二二次側繞組之一第一端連接至該阻抗且可連接至該收發器之該接收器埠。
在一些實施例中，該傳輸器埠、該接收器埠及該天線埠係單端的。在此等實施例中，該一次側繞組之該第二部分之一第二端、該第一二次側繞組之一第二端及該第二二次側繞組之一第二端可連接至一參考電位。
在一些實施例中，該等第一及第二電感耦合係非反相電感耦合。
在一些實施例中，該傳輸器埠、該接收器埠及該天線埠係具有一正端子及一負端子之差動埠。在此等實施例中，該一次側繞組之該第二部分之一第二端可連接至該收發器之該天線埠，該第一二次側繞組之一第二端可連接至該收發器之該傳輸器埠，且該第二二次側繞組之一第二端可連接至該收發器之該接收器埠。
在一些實施例中，該等第一及第二電感耦合係非反相電感耦合，且該阻抗包括可連接在該傳輸器埠之該正端子與該接收器埠之該正端子之間的一第一阻抗及可連接在該傳輸器埠之該負端子與該接收器埠之該負端子之間的一第二阻抗。
在一些實施例中，該等第一及第二電感耦合之一者係一反相電感耦合，該等第一及第二電感耦合之另一者係一非反相電感耦合，且該阻抗包括可連接在該傳輸器埠之該正端子與該接收器埠之該負端子之間的一第一阻抗及可連接在該傳輸器埠之該負端子與該接收器埠之該正端子之間的一第二阻抗。
在一些實施例中，該阻抗包括一實值部分及/或一虛值部分。
在一些實施例中，該阻抗經調適以補償該分佈式變壓器之缺陷及/或阻抗失配。
在一些實施例中，該天線介面配置進一步包括以下之一或多者：一第一電路元件，其並聯連接至該一次側繞組；一第二電路元件，其並聯連接至該第一二次側繞組；及一第三電路元件，其並聯連接至該第二二次側繞組。該等第一、第二及第三電路元件之任何者可包括一實值部分及/或一虛值部分，且可經調適以補償該分佈式變壓器之缺陷及/或阻抗失配。
在一些實施例中，該一次側繞組之該第一部分之一大小、該一次側繞組之該第二部分之一大小、該第一二次側繞組之一大小、該第二二次側繞組之一大小及該阻抗之一或多者經選擇用於匹配傳輸器埠阻抗及/或接收器埠阻抗。
一般而言，當在本文中提及一繞組(之一部分)之一大小時，術語「大小」可指代繞組之任何適合量度(例如，以下之一或多者：繞組之匝數/迴圈數、繞組線之一厚度、繞組線之一橫截面形狀(cross-section form)、與繞組線之材料有關之一度量、與繞組之一芯有關之一度量等)。
在一些實施例中，該阻抗對該傳輸信號之一振幅影響等於該第一電感耦合與該第二電感耦合之一組合對該傳輸信號之一振幅影響。
在一些實施例中，針對一週期性傳輸信號，該阻抗對該傳輸信號之一相位影響及該第一電感耦合與該第二電感耦合之一組合對該傳輸信號之一相位影響具有等於
Figure 02_image001
之一模數
Figure 02_image002
相位差。
一第二態樣係一種收發器，其包括第一態樣之天線介面配置。
在一些實施例中，該收發器係一全雙工收發器或一半雙工收發器。
在一些實施例中，該收發器係一分時多工(TDD)收發器。
一第三態樣係一種通信器件，該通信器件包括第一態樣之天線介面配置及/或第二態樣之收發器。
在一些實施例中，上述態樣之任何者可額外地具有相同於或對應於如上文針對其他態樣之任何者說明之各種特徵之任何者的特徵。
一些實施例之一優點係提供天線介面；其等經組態以藉由消除來減輕自傳輸器至接收器之信號洩漏。
一些實施例之一優點係提供天線介面；其等經組態以藉由消除來減輕一經接收信號自天線至傳輸器之信號洩漏。
一些實施例之一優點係提供天線介面；其等經組態以提供傳輸器與接收器之間的隔離。
一些實施例之一優點係可在一相對較大頻寬內達成隔離。
一些實施例之一優點係天線介面相對於收發器埠之阻抗變動(傳輸器埠阻抗變動、接收器埠阻抗變動及天線埠阻抗變動之一或多者)係穩健的。
一些實施例之一優點係傳輸路徑中之損耗相對較低。傳輸路徑之最佳化或至少改良可有益於系統效率。
一些實施例之一優點係不需要可調整的虛擬負載(dummy load)，此相較於一些先前技術方法降低電路複雜性。
一些實施例之一優點係即使運用一非理想變壓器仍可獲得完美(或接近於完美)消除；此係歸因於透過一阻抗達成消除。
一些實施例之一優點係提供適合於具有低功率及/或全雙工要求(例如，低功耗藍芽(BLE)網格(mesh))之通信標準之天線介面。
一些實施例之一優點係即使運用非理想組件仍可達成足夠效能。
一些實施例之一優點係其等適於完全整合於互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術或任何其他適合半導體技術中。
如上文已提及，應強調，術語「包括(comprises/comprising)」(可替換為「包含(includes/including)」)在於本說明書中使用時被理解為指定所陳述特徵、整數、步驟或組件之存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、組件或其等之群組之存在或添加。如本文中所使用，單數形式「一」、「一個」及「該」亦意欲包含複數形式，除非上下文另有明確指示。
下文中將參考隨附圖式更充分描述且例示本發明之實施例。然而，本文中所揭示之解決方案可以許多不同形式實現且不應被解釋為限於本文中所闡述之實施例。
在下文中，將描述其中提供減輕自傳輸器至接收器之信號洩漏及/或一經接收信號自天線至傳輸器之洩漏的天線介面配置之實施例。減輕係藉由消除來完成。
根據各種實施例，可在接收器處完全或部分消除傳輸信號洩漏。本文中提出之實施例旨在藉由在接收器處添加相較於傳輸信號之洩漏部分具有相同振幅及相反相位(即，
Figure 02_image003
或180°相位差)之一信號來達成傳輸信號洩漏之消除。
根據各種實施例，可在傳輸器處完全或部分消除經接收信號洩漏。本文中提出之實施例旨在藉由在傳輸器處添加相較於經接收信號之洩漏部分具有相同振幅及相反相位(即，
Figure 02_image001
或180°相位差)之一信號來達成經接收信號洩漏之消除。
一些實施例適合於其中藉由傳輸器及接收器共用一天線之收發器。替代地或額外地，一些實施例適合於其中傳輸及接收同時及/或以一相同頻率間隔發生之收發器；例如，分時雙工(TDD)收發器及/或全雙工收發器或半雙工收發器。
一些實施例適合於包括收發器之通信器件(例如，無線通信器件)。例示性通信器件包含一使用者設備(UE)、一基地台(BS)或任何其他無線電存取節點。
應注意，即使本文中在包括一天線之無線收發器之內容背景中描述天線介面配置，該天線介面配置在其他內容背景中亦同樣適用。例如，天線介面配置可用於經組態用於經由一有線媒體進行通信之一收發器。在此一實例中，可連接至一天線埠之天線介面配置之部分僅僅連接至收發器之一非天線埠。
因此，當一部分在本文中被描述為可連接至一收發器之一天線埠時，應理解，該部分同樣可連接至一收發器之一非天線埠，其中非天線埠係用於通信媒體存取之一埠。
根據一些實施例，本文中所描述之天線介面配置可完全整合於互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術或任何其他適合半導體技術中。
本文中所描述之天線介面配置係基於變壓器的且可被視為被動消除方法之一應用。
如從以下實例將明白，一些實施例之天線介面配置使用在一收發器之傳輸器埠處感測之一信號用於消除至接收器埠之傳輸信號洩漏，且一阻抗用於調整振幅(及相位)以進行消除。類似地，一些實施例之天線介面配置使用在一收發器之接收器埠處感測之一信號用於消除至傳輸器之經接收信號洩漏，且一阻抗用於調整振幅(及相位)以進行消除。
圖1示意性地繪示根據一些實施例之一例示性配置。
圖1展示用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之一例示性天線介面配置100。亦展示天線介面配置與一收發器之一傳輸器(TX) 101、一接收器(RX) 104及一天線(ANT) 103之例示性連接。
天線介面配置100包括一阻抗(在圖1中繪示為兩個電阻器106、107)及一分佈式變壓器。分佈式變壓器具有具一第一部分111及一第二部分112之一一次側繞組、一第一二次側繞組113及一第二二次側繞組114。第一二次側繞組113具有與一次側繞組之第一部分111之一第一電感耦合133，且第二二次側繞組114具有與一次側繞組之第二部分112之一第二電感耦合134。
在圖1中所例示之收發器中，傳輸器埠、接收器埠及天線埠係具有一正端子及一負端子之差動埠。
一次側繞組之第一部分111之一第一端可連接至收發器之天線埠之端子之一者191 (在此實例中，端子「+」)，一次側繞組之第一部分111之一第二端連接至一次側繞組之第二部分112之一第一端，且一次側繞組之第二部分112之一第二端可連接至收發器之天線埠之端子之另一者192 (在此實例中，端子「-」)。
第一二次側繞組113之一第一端可連接至收發器之傳輸器埠之端子之一者193 (在此實例中，端子「+」)，且第一二次側繞組113之一第二端可連接至收發器之傳輸器埠之端子之另一者194 (在此實例中，端子「-」)。
第二二次側繞組114之一第一端可連接至收發器之接收器埠之端子之一者195 (在此實例中，端子「+」)，且第二二次側繞組114之一第二端可連接至收發器之接收器埠之端子之另一者196 (在此實例中，端子「-」)。
阻抗連接在第一二次側繞組113與第二二次側繞組114之間。更明確言之，在此實施方案中，電阻器106連接在第一二次側繞組之第一端與第二二次側繞組之第一端之間，且電阻器107連接在第一二次側繞組之第二端與第二二次側繞組之第二端之間。
一般而言，第一及第二電感耦合經調適以提供接收器埠處之傳輸信號之一第一版本，且阻抗經調適以提供接收器埠處之傳輸信號之一第二版本。同樣一般而言，目的係傳輸信號之第二版本消除傳輸信號之第一版本。達成此之一種方式係將傳輸信號之第二版本提供為與傳輸信號之第一版本具有相同振幅及相反相位。
在圖1中所展示之實施方案中，第一及第二電感耦合133、134係非反相電感耦合，且電阻器耦合在具有相同極性之傳輸器埠與接收器埠之間(即，一個電阻器106連接在傳輸器埠之正端子「+」與接收器埠之正端子「+」之間，且另一電阻器107連接在傳輸器埠之負端子「-」與接收器埠之負端子「-」之間)。藉此，針對一週期性傳輸信號，第一及第二電感耦合133、134對傳輸信號之一相位影響及阻抗106、107對傳輸信號之一相位影響具有等於
Figure 02_image001
之一模數
Figure 02_image002
相位差(即，相反相位)。
阻抗106、107應較佳地經選擇使得達成至接收器埠之傳輸信號洩漏之消除及/或使得達成至傳輸器埠之經接收信號洩漏之消除。此可例如藉由選擇阻抗106、107使得第一及第二電感耦合133、134對傳輸信號之一振幅影響等於阻抗106、107對傳輸信號之一振幅影響而完成。
用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之其他例示性天線介面配置可藉由在圖1中令第一及第二電感耦合133、134兩者皆為反相電感耦合來達成。
一般而言，應注意，本文中所例示之天線介面配置之一或多者(例如，圖1之例示性天線介面配置100)亦可提供消除收發器之傳輸器埠處之一經接收信號。特定言之，第一電感耦合可進一步經調適以提供傳輸器埠處之經接收信號之一第一版本，且第二電感耦合及阻抗可進一步經調適以提供傳輸器埠處之經接收信號之一第二版本。同樣一般而言，目的係經接收信號之第二版本消除經接收信號之第一版本。達成此之一種方式係將經接收信號之第二版本提供為與經接收信號之第一版本具有相同振幅及相反相位，本文中所例示之天線介面配置之一或多者達成此。
同樣一般而言(假定天線埠係埠1，傳輸器埠係埠2，且接收器埠係埠3，且
Figure 02_image004
表示自傳輸器至天線之耦合，
Figure 02_image005
表示自天線至接收器之耦合，
Figure 02_image006
表示自傳輸器至接收器之耦合，且
Figure 02_image007
表示自接收器至傳輸器之耦合)，應注意，在本文中之一些實施例中使用之獨立變壓器容許在傳輸器與接收器之間共用一天線(例如，針對具有相同繞組之一變壓器，導致
Figure 02_image008
之一耦合損耗)，其中傳輸器及接收器藉由變壓器磁性地連接(例如，針對具有相同繞組之一變壓器，
Figure 02_image009
)。可藉由使用充分連接之電阻器(或一般阻抗)而獲得傳輸器與接收器之間的隔離。由於未引入諧振，故當電感器磁性地耦合時，理論頻寬係無限的。
若電感耦合133及134兩者皆為非反相的或兩者皆為反相的，則傳輸器與接收器之間的磁性連接引入180°相位旋轉，且可藉由將電阻器連接在相同極性之埠端子之間而獲得傳輸器與接收器之間的隔離。
若電感耦合之一者係非反相的且電感耦合之另一者係反相的，則傳輸器與接收器之間的磁性連接未引入相位旋轉，且可藉由將電阻器連接在不同極性之埠端子之間而獲得傳輸器與接收器之間的隔離。
圖2示意性地繪示根據一些實施例之一例示性配置。
圖2展示當連接至一收發器之一差動埠傳輸器(TX) 101、一差動埠接收器(RX) 104及一差動埠天線(ANT) 103時，用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之一例示性天線介面配置。為表示之簡單起見，省略天線介面配置之邊界(與圖1之100比較)及收發器埠(與圖1之191、192、193、194、195、196比較)。
天線介面配置包括一阻抗(在圖2中繪示為兩個電阻器206、207)及一分佈式變壓器。分佈式變壓器具有具一第一部分211及一第二部分212之一一次側繞組、一第一二次側繞組213及一第二二次側繞組214。第一二次側繞組213具有與一次側繞組之第一部分211之一第一電感耦合233，且第二二次側繞組214具有與一次側繞組之第二部分212之一第二電感耦合234。
一次側繞組之第一部分211之一第一端可連接至收發器之天線埠之端子之一者(在此實例中，端子「+」)，一次側繞組之第一部分211之一第二端連接至一次側繞組之第二部分212之一第一端，且一次側繞組之第二部分212之一第二端可連接至收發器之天線埠之端子之另一者(在此實例中，端子「-」)。
第一二次側繞組213之一第一端可連接至收發器之傳輸器埠之端子之一者(在此實例中，端子「+」)，且第一二次側繞組213之一第二端可連接至收發器之傳輸器埠之端子之另一者(在此實例中，端子「-」)。
第二二次側繞組214之一第一端可連接至收發器之接收器埠之端子之一者(在此實例中，端子「+」)，且第二二次側繞組214之一第二端可連接至收發器之接收器埠之端子之另一者(在此實例中，端子「-」)。
阻抗連接在第一二次側繞組213與第二二次側繞組214之間。更明確言之，在此實施方案中，電阻器206連接在第一二次側繞組之第一端與第二二次側繞組之第二端之間，且電阻器207連接在第一二次側繞組之第二端與第二二次側繞組之第一端之間。
在圖2中所展示之實施方案中，第一電感耦合233係一非反相電感耦合，第二電感耦合234係一反相電感耦合，且電阻器耦合在不同極性之傳輸器埠與接收器埠之間(即，一個電阻器206連接在傳輸器埠之正端子「+」與接收器埠之負端子「-」之間，且另一電阻器207連接在傳輸器埠之負端子「-」與接收器埠之正端子「+」之間)。藉此，針對一週期性傳輸信號，第一及第二電感耦合233、234對傳輸信號之一相位影響及阻抗206、207對傳輸信號之一相位影響具有等於
Figure 02_image001
之一模數
Figure 02_image002
相位差(即，相反相位)。
阻抗206、207應較佳地經選擇使得達成至接收器埠之傳輸信號洩漏之消除及/或使得達成至傳輸器埠之經接收信號洩漏之消除。此可例如藉由選擇阻抗106、107使得第一及第二電感耦合233、234對傳輸信號之一振幅影響等於阻抗206、207對傳輸信號之一振幅影響而完成。
用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之其他例示性天線介面配置可藉由在圖1中令第一電感耦合233為一反相電感耦合且令第二電感耦合234為一非反相電感耦合來達成。
圖3示意性地繪示根據一些實施例之一例示性配置。
圖3展示用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之一例示性天線介面配置300。亦展示天線介面配置與一收發器之一傳輸器(TX) 301、一接收器(RX) 304及一天線(ANT) 303之例示性連接。
天線介面配置300包括一阻抗(在圖3中繪示為電阻器306)及一分佈式變壓器。分佈式變壓器具有具一第一部分311及一第二部分312之一一次側繞組、一第一二次側繞組313及一第二二次側繞組314。第一二次側繞組313具有與一次側繞組之第一部分311之一第一電感耦合333，且第二二次側繞組314具有與一次側繞組之第二部分312之一第二電感耦合334。
在圖3中所例示之收發器中，傳輸器埠、接收器埠及天線埠係單端埠。
一次側繞組之第一部分311之一第一端可連接至收發器之天線埠391，一次側繞組之第一部分311之一第二端連接至一次側繞組之第二部分312之一第一端，且一次側繞組之第二部分312之一第二端可連接至一參考電位(例如，一接地電位)。
第一二次側繞組313之一第一端可連接至收發器之傳輸器埠393，且第一二次側繞組313之一第二端可連接至一參考電位(例如，一接地電位)。
第二二次側繞組314之一第一端可連接至收發器之接收器埠395，且第二二次側繞組314之一第二端可連接至一參考電位(例如，一接地電位)。
阻抗306連接在第一二次側繞組313之第一端與第二二次側繞組314之第一端之間。
在圖3中所展示之實施方案中，第一及第二電感耦合333、334係非反相電感耦合。藉此，針對一週期性傳輸信號，第一及第二電感耦合333、334對傳輸信號之一相位影響及阻抗306對傳輸信號之一相位影響具有等於
Figure 02_image001
之一模數
Figure 02_image002
相位差(即，相反相位)。
阻抗306應較佳地經選擇使得達成至接收器埠之傳輸信號洩漏之消除及/或使得達成至傳輸器埠之經接收信號洩漏之消除。此可例如藉由選擇阻抗106、107使得第一及第二電感耦合333、334對傳輸信號之一振幅影響等於阻抗306對傳輸信號之一振幅影響而完成。
用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之其他例示性天線介面配置可藉由在圖3中令第一及第二電感耦合133、134兩者皆為反相電感耦合來達成。
圖4之部分(a)示意性地繪示根據一些實施例之一經調整例示性配置。圖4中之部分(a)之經調整例示性天線介面配置類似於圖1中所繪示之例示性天線介面配置100，但添加一或多個電路元件421、423、424。可相對於在本文中(例如，在圖2或在圖3中)描述之其他例示性天線介面配置之任何者應用對應調整(即，一或多個電路元件之添加)。
圖4中之部分(a)之經調整例示性天線介面配置係用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號。亦展示天線介面配置與一收發器之一傳輸器(TX) 401、一接收器(RX) 404及一天線(ANT) 403之例示性連接。
類似於圖1，天線介面配置包括一阻抗(例示為兩個電阻器406、407)及一分佈式變壓器。分佈式變壓器具有具一第一部分411及一第二部分412之一一次側繞組、一第一二次側繞組413及一第二二次側繞組414。第一二次側繞組413具有與一次側繞組之第一部分411之一第一電感耦合，且第二二次側繞組414具有與一次側繞組之第二部分412之一第二電感耦合。阻抗及分佈式變壓器以類似於圖1之阻抗及分佈式變壓器之一方式配置。
圖4中之部分(a)之天線介面配置進一步包括一第一電路元件(例如，一天線埠阻抗423)、一第二電路元件(例如，一傳輸器埠阻抗421)及一第三電路元件(例如，一接收器埠阻抗424)之一或多者。
第一電路元件423可並聯連接至一次側繞組411、412，第二電路元件421可並聯連接至第一二次側繞組413，且第三電路元件424可並聯連接至第二二次側繞組414，如圖4中之部分(a)中所繪示。
一般而言，當在本文中提及一阻抗時，其意謂涵蓋一純實值阻抗(電阻)、一純虛值阻抗(電容或電感)及呈一複數值阻抗之形式之其等之任何組合之一或多者。因此，第一、第二及第三電路元件之任何者可包括一實值部分及/或一虛值部分。
根據任何適合補償方法，第一、第二及第三電路元件之任何者可經調適以補償分佈式變壓器之缺陷及/或阻抗失配。
當收發器埠之一或多者不理想時，如圖4中之部分(a)中所例示之添加一或多個埠阻抗之天線介面配置可尤其有用。埠阻抗之一或多者可調諧以適應收發器埠之一或多者之阻抗變動。
圖4之部分(b)示意性地繪示根據一些實施例之一例示性配置。圖4中之部分(b)之經調整例示性天線介面配置類似於圖1中所繪示之例示性天線介面配置100，但其展示更一般實施方案中之阻抗。對應概括(即，將一或多個電阻器切換為一複數值阻抗)可應用於在本文中(例如，在圖2中、在圖3中或在圖4之部分(a)中)描述之其他例示性天線介面配置之任何者。
圖4中之部分(b)之天線介面配置係用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號。亦展示天線介面配置與一收發器之一傳輸器(TX) 401、一接收器(RX) 404及一天線(ANT) 403之例示性連接。
類似於圖1，天線介面配置包括一阻抗(例示為兩個阻抗408、409；其等各自包括一實值部分及/或一虛值部分)及一分佈式變壓器。分佈式變壓器具有具一第一部分411及一第二部分412之一一次側繞組、一第一二次側繞組413及一第二二次側繞組414。第一二次側繞組413具有與一次側繞組之第一部分411之一第一電感耦合，且第二二次側繞組414具有與一次側繞組之第二部分412之一第二電感耦合。阻抗及分佈式變壓器以類似於圖1之阻抗及分佈式變壓器之一方式配置。
根據任何適合補償方法，除結合圖1描述之選擇阻抗值之狀況之外，圖4之部分(b)中之複數值阻抗亦可經調適以補償分佈式變壓器之缺陷及/或阻抗失配。
一般而言，一次側繞組之第一部分之一大小、一次側繞組之第二部分之一大小、第一二次側繞組之一大小、第二二次側繞組之一大小、阻抗值(與408、409比較)及(若干)電路元件值(與421、423、424比較)之一或多者可經選擇用於匹配傳輸器埠阻抗及/或接收器埠阻抗及/或天線埠阻抗。
如本文中之各種實施例中所應用之一分佈式變壓器可具有任何適合比率(例如，比率1:1、1:2等)。
圖5示意性地繪示根據一些實施例之一例示性裝置510。裝置510可為例如一通信器件。裝置包括一收發器(TX/RX) 530及一天線介面配置(AI) 500。收發器可為一全雙工收發器或一半雙工收發器。替代地或額外地，收發器可為一TDD收發器。天線介面配置500可為結合圖1至圖4描述之天線介面配置之任何者。
一般而言，本文中所提出之各種實施例之分佈式變壓器可以任何適合方式實施。分佈式變壓器可為一理想變壓器(耦合因數
Figure 02_image010
)或一非理想變壓器(耦合因數
Figure 02_image011
，例如
Figure 02_image012
)。使用一非理想變壓器可造成一些損耗且相移可能並非完美的(即，0°或180°)。然而，天線介面配置之隔離及雜訊指數主要藉由消除阻抗判定，且甚至針對非理想變壓器仍保持相對較低。
同樣一般而言，本文中所例示之阻抗及/或電路元件之各者可在適當時包括一實值部分及/或一虛值部分(即使在圖之任何者中被例示為純電阻的)。例如，一阻抗及/或一電路元件可為純電阻的、純電容的、純電感的或其等之任何組合。此外，一阻抗及/或一電路元件可使用任何適合手段(例如，以任何並聯及/或串聯配置連接(若干)電阻器、(若干)電容器、(若干)線圈)來實施。
通常，消除阻抗(106、107、206、207、306、406、407、408、409)可基於埠阻抗來選擇(例如，等於對應埠阻抗或具有與對應埠阻抗相等之絕對值)。
為適應由一非理想變壓器(及/或傳輸器/接收器/天線埠之非理想阻抗)引起之挑戰，可在天線介面配置中引入一或多個電抗元件(例如，以獲得所要消除相位差)。圖4表示可如何實施此之實例。
針對一非理想變壓器之一項實施例包括圖4之部分(b)中所繪示之阻抗408、409；其等各自包括一電阻與一電感之一功能上串聯之連接。
針對傳輸器/接收器/天線埠之非理想阻抗之一項實施例使用圖3中所繪示之配置用於藉由對變壓器之繞組定大小以達成傳輸器埠與接收器埠之所要匹配而進行阻抗匹配。例如，假定天線埠經歷50 Ω，傳輸器埠經歷30 Ω且接收器埠經歷70 Ω，則電阻器306可選擇為接近於傳輸器埠之30 Ω (例如，35 Ω)，一次側繞組之第一及第二部分311、312可為相等大小，第一二次側繞組313可定大小為一次側繞組之第一部分311之1/3，且第二二次側繞組314可定大小為一次側繞組之第二部分312之7/5。
實施例可出現在包括根據本文中所描述之實施例之任何者之配置、電路及/或邏輯之一電子裝置(諸如一收發器或一通信器件)內。
一般而言，本文中所使用之全部術語應根據其等在相關技術領域中之普通含義來解釋，除非明確給出及/或從使用其之上下文暗示一不同含義。
本文中已參考各種實施例。然而，熟習此項技術者將認識到仍將落入發明申請專利範圍之範疇內之所描述實施例之數種變動。
應注意，在實施例之描述中，將功能區塊分割為特定單元絕不意欲為限制性的。相反地，此等分割僅為實例。在本文中描述為一個單元之功能區塊可分成兩個或更多個單元。此外，在本文中描述為實施為兩個或更多個單元之功能區塊可合併為更少(例如，一單一)單元。
本文中所揭示之實施例之任何者之任何特徵可在適合情況下應用於任何其他實施例。同樣地，實施例之任何者之任何優點可應用於任何其他實施例，且反之亦然。
因此，應理解，所描述實施例之細節僅為出於闡釋性目的而提出之實例，且落入發明申請專利範圍之範疇內之全部變動意欲包含於其中。
100: 天線介面配置 101: 傳輸器(TX) 103: 天線(ANT) 104: 接收器(RX) 106: 電阻器/阻抗 107: 電阻器/阻抗 111: 第一部分 112: 第二部分 113: 第一二次側繞組 114: 第二二次側繞組 133: 第一電感耦合 134: 第二電感耦合 191: 端子 192: 端子 193: 端子 194: 端子 195: 端子 196: 端子 206: 電阻器/阻抗 207: 電阻器/阻抗 211: 第一部分 212: 第二部分 213: 第一二次側繞組 214: 第二二次側繞組 233: 第一電感耦合 234: 第二電感耦合 300: 天線介面配置 301: 傳輸器(TX) 303: 天線(ANT) 304: 接收器(RX) 306: 電阻器/阻抗 311: 第一部分 312: 第二部分 313: 第一二次側繞組 314: 第二二次側繞組 333: 第一電感耦合 334: 第二電感耦合 391: 天線埠 393: 傳輸器埠 395: 接收器埠 401: 傳輸器(TX) 403: 天線(ANT) 404: 接收器(RX) 406: 電阻器/阻抗 407: 電阻器/阻抗 408: 阻抗 409: 阻抗 411: 第一部分/一次側繞組 412: 第二部分/一次側繞組 413: 第一二次側繞組 414: 第二二次側繞組 421: 第二電路元件/傳輸器埠阻抗 423: 第一電路元件/天線埠阻抗 424: 第三電路元件/接收器埠阻抗 500: 天線介面配置(AI) 510: 裝置 530: 收發器(TX/RX)
參考隨附圖式將從實施例之以下[實施方式]明白進一步目的、特徵及優點。圖式不一定按比例，而是將重點放在繪示實例實施例。 圖1係繪示根據一些實施例之例示性配置之一示意圖； 圖2係繪示根據一些實施例之例示性配置之一示意圖； 圖3係繪示根據一些實施例之例示性配置之一示意圖； 圖4係繪示根據一些實施例之一例示性配置之一示意圖；及 圖5係繪示根據一些實施例之一例示性裝置之一示意性方塊圖。
100: 天線介面配置 101: 傳輸器(TX) 103: 天線(ANT) 104: 接收器(RX) 106: 電阻器/阻抗 107: 電阻器/阻抗 111: 第一部分 112: 第二部分 113: 第一二次側繞組 114: 第二二次側繞組 133: 第一電感耦合 134: 第二電感耦合 191: 端子 192: 端子 193: 端子 194: 端子 195: 端子 196: 端子

Claims (18)

  1. 一種用於消除一收發器之一接收器埠處之一傳輸信號之天線介面配置，該天線介面配置包括： 一分佈式變壓器，其具有 一一次側繞組，其可連接至該收發器之一天線埠且具有一第一部分(111、211、311)及一第二部分(112、212、312)； 一第一二次側繞組(113、213、313)，其可連接至該收發器之一傳輸器埠且具有與該一次側繞組之該第一部分之一第一電感耦合；及 一第二二次側繞組(114、214、314)，其可連接至該收發器之該接收器埠且具有與該一次側繞組之該第二部分之一第二電感耦合，其中該等第一及第二電感耦合經調適以提供該接收器埠處之該傳輸信號之一第一版本；及 一阻抗(106、107、206、207、306)，其連接在該第一二次側繞組與該第二二次側繞組之間，其中該阻抗經調適以提供該接收器埠處之該傳輸信號之一第二版本以用於消除該傳輸信號之該第一版本。
  2. 如請求項1之天線介面配置，其中該天線介面配置亦用於消除該收發器之該傳輸器埠處之一經接收信號，其中該第一電感耦合進一步經調適以提供該傳輸器埠處之該經接收信號之一第一版本，且其中該第二電感耦合及該阻抗進一步經調適以提供該傳輸器埠處提供該經接收信號之一第二版本以用於消除該經接收信號之該第一版本。
  3. 如請求項1至2中任一項之天線介面配置，其中 該一次側繞組之該第一部分之一第一端可連接至該收發器之該天線埠，且該一次側繞組之該第一部分之一第二端連接至該一次側繞組之該第二部分之一第一端； 該第一二次側繞組之一第一端連接至該阻抗且可連接至該收發器之該傳輸器埠；及 該第二二次側繞組之一第一端連接至該阻抗且可連接至該收發器之該接收器埠。
  4. 如請求項3之天線介面配置，其中該傳輸器埠、該接收器埠及該天線埠係單端的，且其中該一次側繞組之該第二部分之一第二端、該第一二次側繞組之一第二端及該第二二次側繞組之一第二端可連接至一參考電位。
  5. 如請求項4之天線介面配置，其中該等第一及第二電感耦合(333、334)係非反相電感耦合。
  6. 如請求項3之天線介面配置，其中該傳輸器埠、該接收器埠及該天線埠係具有一正端子及一負端子之差動埠，且其中該一次側繞組之該第二部分之一第二端可連接至該收發器之該天線埠，該第一二次側繞組之一第二端可連接至該收發器之該傳輸器埠，且該第二二次側繞組之一第二端可連接至該收發器之該接收器埠。
  7. 如請求項6之天線介面配置，其中該等第一及第二電感耦合(133、134)係非反相電感耦合，且該阻抗(106、107)包括可連接在該傳輸器埠之該正端子與該接收器埠之該正端子之間的一第一阻抗及可連接在該傳輸器埠之該負端子與該接收器埠之該負端子之間的一第二阻抗。
  8. 如請求項6之天線介面配置，其中該等第一及第二電感耦合之一者(234)係一反相電感耦合，該等第一及第二電感耦合之另一者(233)係一非反相電感耦合，且該阻抗(206、207)包括可連接在該傳輸器埠之該正端子與該接收器埠之該負端子之間的一第一阻抗及可連接在該傳輸器埠之該負端子與該接收器埠之該正端子之間的一第二阻抗。
  9. 如請求項1至2中任一項之天線介面配置，其中該阻抗包括一實值部分及/或一虛值部分。
  10. 如請求項9之天線介面配置，其中該阻抗經調適以補償該分佈式變壓器之缺陷及/或阻抗失配。
  11. 如請求項1至2中任一項之天線介面配置，其進一步包括以下之一或多者： 一第一電路元件，其並聯連接至該一次側繞組； 一第二電路元件，其並聯連接至該第一二次側繞組；及 一第三電路元件，其並聯連接至該第二二次側繞組； 其中該等第一、第二及第三電路元件之任何者包括一實值部分及/或一虛值部分，且經調適以補償該分佈式變壓器之缺陷及/或阻抗失配。
  12. 如請求項1至2中任一項之天線介面配置，其中該一次側繞組之該第一部分之一大小、該一次側繞組之該第二部分之一大小、該第一二次側繞組之一大小、該第二二次側繞組之一大小及該阻抗之一或多者經選擇用於匹配傳輸器埠阻抗及/或接收器埠阻抗。
  13. 如請求項1至2中任一項之天線介面配置，其中該阻抗對該傳輸信號之一振幅影響等於該第一電感耦合與該第二電感耦合之一組合對該傳輸信號之一振幅影響。
  14. 如請求項1至2中任一項之天線介面配置，其中針對一週期性傳輸信號，該阻抗對該傳輸信號之一相位影響及該第一電感耦合與該第二電感耦合之一組合對該傳輸信號之一相位影響具有等於
    Figure 03_image001
    之一模數
    Figure 03_image002
    相位差。
  15. 一種收發器，其包括如請求項1至14中任一項之天線介面配置。
  16. 如請求項15之收發器，其中該收發器係一全雙工收發器或一半雙工收發器。
  17. 如請求項15至16中任一項之收發器，其中該收發器係一分時雙工(TDD)收發器。
  18. 一種通信器件，其包括如請求項1至14中任一項之天線介面配置及/或如請求項15至17中任一項之收發器。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240072839A1 (en) * 2022-08-30 2024-02-29 Texas Instruments Incorporated Differential electrical balance duplexers
CN115940842A (zh) * 2022-12-31 2023-04-07 广州慧智微电子股份有限公司 匹配网络

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070117524A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Ky-Hien Do Quasi-circulator for antenna multi-coupler system
TW201409954A (zh) * 2012-07-09 2014-03-01 Ericsson Telefon Ab L M 收發器前端
WO2015031748A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Qualcomm Incorporated Blocker filtering for noise-cancelling receiver
US9780437B2 (en) * 2005-06-22 2017-10-03 Michael E. Knox Antenna feed network for full duplex communication
TW201946395A (zh) * 2018-04-27 2019-12-01 美商思通科技有限公司 通訊裝置中的傳輸與接收切換器及寬頻帶功率放大器匹配網路

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3355410B2 (ja) * 1992-07-31 2002-12-09 ニッセイ電子工業株式会社 無線送受信機
GB0701743D0 (en) 2007-01-31 2007-09-19 Wireless Fibre Systems Ltd A system for detection of underwater objects
US9083441B2 (en) * 2011-10-26 2015-07-14 Qualcomm Incorporated Impedance balancing for transmitter to receiver rejection
EP2621098B1 (en) 2012-01-30 2015-07-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Transceiver and communication device
WO2014008921A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Transceiver front-end
EP2923446B1 (en) * 2012-11-22 2019-02-20 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Transceiver front-end
US9577683B2 (en) 2013-04-22 2017-02-21 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Systems, transceivers, receivers, and methods including cancellation circuits having multiport transformers
EP2992614B1 (en) * 2013-04-30 2017-03-29 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Transceiver arrangement, communication device, method and computer program
JP2015043509A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 ソニー株式会社 無線通信装置
US9853801B2 (en) 2013-10-04 2017-12-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Transceiver arrangement, communication device, and method
EP3213419B1 (en) * 2014-10-29 2019-01-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Transceiver arrangement and communication device
US9780828B2 (en) 2016-02-26 2017-10-03 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Integrated transmit/receive switch with power amplifier transformer reuse
EP3602865B1 (en) 2017-03-20 2020-09-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Methods and nodes for determining a transmission data block size
US10355741B2 (en) 2017-10-31 2019-07-16 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. System and method for bi-directional radio communication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9780437B2 (en) * 2005-06-22 2017-10-03 Michael E. Knox Antenna feed network for full duplex communication
US20070117524A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Ky-Hien Do Quasi-circulator for antenna multi-coupler system
TW201409954A (zh) * 2012-07-09 2014-03-01 Ericsson Telefon Ab L M 收發器前端
WO2015031748A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Qualcomm Incorporated Blocker filtering for noise-cancelling receiver
TW201946395A (zh) * 2018-04-27 2019-12-01 美商思通科技有限公司 通訊裝置中的傳輸與接收切換器及寬頻帶功率放大器匹配網路

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