专利名称：具有∏型网络电路的天线多工器及∏型网络电路的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有n型网络电路的天线多工器(multiplexer)及n型网络电路的应用。
背景技术：
在具有多条信号路径的天线多工器中，期望通过信号路径之一的 信号尽可能小地干涉其他路径和/或分配给其他信号路径的信号。发明内容根据本发明的实施方案，提供了具有n型网络电路的天线多工 器。n型网络电路包括串联连接的电感和在该电感的两个接线侧的 每一侧上的、并联连接的电容。根据本发明的另一实施方案，n型网络电路用于实现天线多工器 的信号路径的阻抗失配，该n型网络电路包括串联连接的电感和在 该电感的两个接线侧的每一侧上的、并联连接的电容。
本发明的实施方案用单独的一幅附图来表示，并且下面将更详细 地讨论这些实施方案。图i示出根据本发明的实施方案的天线多工器的框图。
具体实施方式
下面结合天线多工器描述的实施方案类似地也适用于n型网络 电路的应用，并且反之亦然。天线多工器包括多条信号路径。该天线多工器用于将发射或接收 单元或组合的发射/接收单元连接到多个天线，或将一个天线连接到 多个发射和/或接收单元。分配给不同信号路径的信号可以以时移的 方式或者以同步的方式存在，也就是说，可以以时移的方式或以同步的方式接收和/或发射上述信号。具有两条信号路径的多工器也称作双工器，具有三条信号路径的多工器也称作三工器(triplexer)。 例如，如果天线多工器将发射和接收单元连接到天线，则这也被称 为发射/接收天线双工器。CDMA和WCDMA系统(诸如UMTS或PCS )的移动无线电电话中的 天线多工器例如具有对进入的(来自天线的)信号和(从功率放大 器)要发射的信号进行滤波的功能，并且因此，该天线多工器是发 射/接收双工器。在这个双工操作中，输入信号和输出信号同时通过 该双工器。与TDMA系统(例如GSM)相比，在TDMA系统中以时移的 方式接收和发射信号，在CDMA和/或WCDMA系统中不使用开关来在 信号路径之间进行切换。在同步双工操作中，高度隔离和阻带抑制 提出相当大的挑战。发射信号路径(Tx)可以包括发射信号滤波器 (Tx滤波器)，而接收信号路径(Rx )可以包括接收信号滤波器(Rx 滤波器)。为了使两个Tx和Rx滤波器彼此隔离，可以设置移相器。 该移相器的任务是将Tx通带频率范围中的低阻抗Rx输入阻抗转换 到高阻抗Rx输入阻抗，以便确保良好的隔离。同时，优选地避免使 Rx接收频率范围中的Rx滤波器的输入阻抗退化。根据本发明的实施方案，n型网络被用作移相器，该n型网络电路包括串联连接的电感和在该电感的两个接线侧的每一侧上的、并 联连接的电容。因为这样一种装置布局在电路图中的通常的图形表示与希腊字母"n"类似，所以这样一种装置布局被称为n型网络电 路、n型网络或n型滤波器。用作移相器的n型网络电路能将低阻抗Rx输入阻抗转换为Tx通带频率范围中的高阻抗输入阻抗，以及此外 能良好地匹配Rx通带频率范围中的Rx滤波器的输入阻抗。用于n型网络电路的装置可以在用作载体底板的层压板上以紧凑的形式被实现为分布式结构部件。被实施为n型网络电路的移相器可以在薄的载体底板上实现，诸如在具有从70微米到60微米或更小的范围内间隔开的金属化平面的四层层压板上实现。根据本发明的实施方案，天线多工器包括天线接线和多个信号接 线，其中n型网络电路被布置在天线接线与信号接线之一之间的信号路径中。根据本发明的实施方案，n型网络电路被配置来针对存在于天线接线侧的信号实现信号路径的阻抗失配。根据本发明的实施方案，n型网络电路被配置来借助180度的相 移将信号路径的低阻抗输入阻抗转换为高阻抗输入阻抗。 根据本发明的各种实施方案，信号路径为接收信号路径。 根据本发明的各种实施方案，信号路径是接收信号路径，并且天 线多工器进一步包括发射信号路径，其中n型网络电路被配置来将 接收信号路径的低阻抗输入阻抗转换为发射信号路径的发射频率范 围内的高阻抗输入阻抗。根据本发明的各种实施方案，信号路径是发射信号路径。 根据本发明的各种实施方案，信号路径是第一发射信号路径，并 且天线多工器进一步包括第二发射信号路径，其中n型网络电路被 配置来将第二发射信号路径的发射频率范围内的第一发射信号路径 的低阻抗输入阻抗转换为高阻抗输入阻抗。根据本发明的实施方案，天线多工器为移动无线电电话天线多工器。根据本发明的各种实施方案，移动无线电电话天线多工器是CDMA或WCDMA移动无线电电话天线多工器。根据本发明的各种实施方案，n型网络电路的电感被配置为多层 层压板的高阻抗微带。根据本发明的各种实施方案，n型网络电路的电感被配置成SMD装置(表面组装器件)。根据本发明的各种实施方案，n型网络电路的至少一个电容被配 置为平行板电容器，该平行板电容器的平板被布置在多层层压板的 两个相邻的金属化平面中。根据本发明的各种实施方案，n型网络电路的电感具有0.2nH 到100nH之间的值。具有这个值的n型网络电路可被用在移动无线电电话的天线多工器中。根据本发明的各种实施方案，n型网络电路的电感具有lnH到 20nH之间的值。具有这个值的n型网络电路特别适用于将接收信号 路径与发射信号路径隔离。根据本发明的各种实施方案，n型网络电路的两个电容每个都具有0. 05pF到30pF之间的值。具有这些值的n型网络电路可被用在移动无线电电话的天线多工器中。根据本发明的各种实施方案，n型网络电路的两个电容每个都具 有0. 3pF到6pF之间的值。具有这些值的n型网络电路特别适用于 将接收信号路径与发射信号路径隔离。根据本发明的实施方案，n型网络电路被用于实现天线多工器的 信号路径的阻抗失配，该信号路径在天线接线侧具有低阻抗输入阻 抗，而n型网络电路将低阻抗输入阻抗转换为高阻抗输入阻抗。根据本发明的实施方案，天线多工器进一步包括发射信号路径， 并且n型网络电路在发射信号路径的发射频率范围中起移相器的作 用，该移相器将该信号路径与发射信号路径隔离。参考图i，根据本发明的实施方案的天线多工器的框图将在下面 更详细地,皮描述。该框图示出了发射/接收天线双工器，正如例如在PCS移动无线电系统的移动无线电电话中所要求的那样。双工器ioo具有发射信号路径101，该发射信号路径101具有发射信号输入端102和发射信 号滤波器103。该双工器进一步具有接收信号路径104，该接收信号 路径104具有接收信号输出端105和接收信号滤波器106。该发射信 号路径101和该接收信号路径104都被连接到公共的天线接线107。 该接收信号路径104进一步包括移相器108。该移相器^L实施为 n型网络电路。在称为移相器108的电路框之内，示意性地表示出n型网络电路的电路图。示出串联连接到接收信号路径104的电感109。此外，并联连接到接收信号路径的电容110和111位于电感的两 个接线侧的每个接线侧。为了说明该并联连接，画出两个接地接线 112和113,这两个接地接线112和113被连接到电容110和lll远 离接收信号路径的接线侧。通过被实施为n型网络电路的移相器108，接收信号滤波器106 的低阻抗输入阻抗被转换到发射频率范围中的高阻抗输入阻抗，也 就是被转换到发射信号滤波器103的通带范围中的高阻抗输入阻 抗。这用来将接收信号滤波器106和发射信号滤波器103彼此隔离， 也就是，将接收信号路径104和发射信号路径101彼此隔离。此外，确定n型网络电路的大小，以致在接收频率范围中，接收信号滤波7器106足够好地阻抗匹配到天线阻抗。n型网络电路的装置以非常紧凑的方式在作为载体底板的四层层压板上被实现为分布式结构部件。电感109是由高阻抗微带线实现的线圈。在四层层压板中，信号线位于第一金属化平面中，而接地位于第三金属化平面中。并联连接的两个电容110和111以平行板电容器的形式被容纳在第三和第四金属化平面中。发射信号滤波器103和接收信号滤波器106被实现为体声波滤波 器(BAW)。当电感109具有3. 6nH到5. 2nH的值而两个电容110和 112每个都具有lpF到2pF的值时，产生天线双工器的有利的发射特 性。利用具有间隔70微米、60微米和70微米的金属化平面的四层 层压板制作图案。根据本发明的另一实施方案，提供了具有n型网络电路的天线多 工器，该n型网络电路包括串联连接的电感和在该电感的两个接线 侧的每一侧上的、并联连接的电容，并且该天线多工器具有天线接 线和耦合到该天线接线的接收信号输出端，其中该n型网络电路被 布置在天线接线与接收信号输出端之间的信号路径中。根据本发明的这个和其他实施方案，天线多工器包括接收信号滤 波器，该接收信号滤波器被布置在n型网络电路与接收信号输出端 之间的信号路径中。根据本发明的这个和其他实施方案，天线多工器包括耦合到天线 接线的发射信号输入端，其中发射信号输入端与天线接线之间的信 号路径在天线接线直至分支的一侧上和天线接线与接收信号输出端 之间的信号路径共有，并且其中n型网络电路被布置在该分支与接 收信号输出端之间的信号路径中。根据本发明的这个和其他实施方案，天线多工器包括被布置在发 射信号输入端与分支之间的信号路径中的发射信号滤波器。
权利要求
1、具有∏型网络电路的天线多工器，该∏型网络电路包括串联连接的电感和在该电感的两个接线侧的每一侧上的、并联连接的电容。
2、 根据权利要求1所述的天线多工器，进一步包括天线接线和多个信号接线，其中，n型网络电路被布置在天线接线与所述信号 接线之一之间的信号路径中。
3、 根据权利要求2所述的天线多工器，其中，n型网络电路被 配置来针对存在于天线接线侧处的信号实现信号路径的阻抗失配。
4、 根据权利要求3所述的天线多工器，其中，n型网络电路被 配置来通过180度的相移将所述信号路径的低阻抗输入阻抗转换为 高阻抗输入阻抗。
5、 根据权利要求2所述的天线多工器，其中，所述信号路径为 接收信号路径。
6、 根据权利要求5所述的天线多工器，进一步包括发射信号路径，其中，n型网络电路被配置来将接收信号路径的低阻抗输入阻抗转换到发射信号路径的发射频率范围中的高阻抗输入阻抗。
7、 根据权利要求2所述的天线多工器，其中，所述信号路径是第一发射信号路径。
8、 根据权利要求7所述的天线多工器，进一步包括第二发射信号路径，其中，n型网络电路被配置来将第一发射信号路径的低阻抗输入阻抗转换到第二发射信号路径的发射频率范围中的高阻抗输入阻抗。
9、 根据权利要求1所述的天线多工器，其中，天线多工器是移 动无线电电话天哉多工器。
10、 根据权利要求9所述的天线多工器，其中，移动无线电电话 天线多工器是CDMA或WCDMA移动无线电电话天线多工器。
11、 根据权利要求1所述的天线多工器，其中，n型网络电路的 电感被配置为多层层压板的高阻抗微带线。
12、 根据权利要求i所述的天线多工器，其中，n型网络电路的电感被配置为SMD装置。
13、 根据权利要求i所述的天线多工器，其中，n型网络电路的至少一个电容被配置为平行板电容器，该平行板电容器的平板被布 置在多层层压板的两个相邻的金属化平面中。
14、 根据权利要求i所述的天线多工器，其中，n型网络电路的电感具有0. 2nH到100nH之间的值。
15、 根据权利要求14所述的天线多工器，其中，n型网络电路 的电感具有lnH到20nH之间的值。
16、 根据权利要求1所述的天线多工器，其中，n型网络电路的 两个电容每个都具有0. 05pF到30pF之间的值。
17、 根据权利要求16所述的天线多工器，其中，n型网络电路 的两个电容每个都具有0. 3pF到6pF之间的值。
18、 n型网络电路在实现天线多工器的信号路径的阻抗失配中的 应用，该n型网络电路包括串联连接的电感和在该电感的两个接线 侧的每一側上的、并联连接的电容。
19、 根据权利要求18所述的n型网络电路的应用，其中，所述 信号路径在天线接线侧具有低阻抗输入阻抗，并且该n型网络电路 将该低阻抗输入阻抗转换到高阻抗输入阻抗。
20、 根据权利要求19所述的n型网络电路的应用，其中，天线 多工器进一步包括发射信号路径，并且该n型网络电路在发射信号 路径的发射频率范围中起移扭器的作用，该移相器将该信号路径与 发射信号路径隔离。
21、 根据权利要求i8所述的n型网络电路的应用，其中，天线多 工器是移动无线电电话天线多工器。
全文摘要
说明了一种具有∏型网络电路的天线多工器，该∏型网络电路包括串联连接的电感和在该电感的两个接线侧的每一侧上的、并联连接的电容。该∏型网络电路被用于实现天线多工器的信号路径的阻抗失配。
文档编号H03H7/00GK101257286SQ200710161309
公开日2008年9月3日 申请日期2007年9月28日 优先权日2006年9月28日
发明者B·格鲍尔, J·-P·福斯特纳, N·-H·赫伊恩 申请人:英飞凌科技股份公司