可调滤波器系统、装置以及方法_4

文档序号:9457888阅读:来源:国知局
IGHz的频率,这个额外间隙可以可取,以实现可调滤波器的足够高的品质。因此,可调滤波器100的实现方式可以提供一种组合的解决方案,该解决方案使将可调滤波器100放在允许更高的建筑高度(例如,具有超过大约1.0mm的高度)的手机板上的位置内可接受,因此,允许使用更高直径的电感,以提高电感品质,从而使可调频率滤波器特征对系统要求可接受。
[0047]在这方面,在一些实施方式中,可调滤波器100可以放在具有高于1_的隔室的电话的隔室内的电路板上,这可以允许可调滤波器100具有Imm或更大的高度。交替地或者此外,可调滤波器100可以位于与显示器所在的区域没有垂直重叠的电话的隔室内的PCB上。而且,可调滤波器100可以位于与电池所在的区域没有垂直重叠的电话的隔室内的PCB上。在图16和17中示出了将系统配置成允许这种增大的谐振器尺寸的一些优点,其中,使用商用电感,示出电感Q与电感直径(图16)的比较以及陷波改进对电感直径(图17)的所产生的改进。在图18中示出了一个示例性智能电话平面图,其示出了组合的可调滤波器/天线模块、RF收发器TRX、数字信号处理器/微控制器单元DSP/MCU、以及多媒体控制器MMC。尤其地,在图18中示出的实施方式中,在具有提高的垂直间隙,以允许使用更大的谐振器的位置中,第一接收可调滤波器lOOa-1、第二接收可调滤波器100a-2以及传输可调滤波器10b布置在系统的外围周围。
[0048]与特定的配置无关,可调滤波器100可以在无线通信系统内实现,例如,在蜂窝通信系统中,以制造使滤波器响应适合于所选择的无线电通信要求的无线频分双工系统。如上所述,传统的解决方案要求系统在多个滤波器之间切换(即,在匹配的系统中,例如,50欧姆),以允许调整穿过或阻塞的频率范围。相反,图19示出了两个天线双工系统,可调滤波器100的实施方式可以在所述系统内实现,以用作多个频带,不需要多个滤波器。在配置(a)中,例如,可以提供第一可调滤波器10a和第二可调滤波器100b,分别与接收天线RxANT和传输天线Tx ANT中的每个通信。根据传输和接收的期望的操作频率,可以调谐第一和第二可调滤波器10a和100b,以给相应的天线提供最小通带衰减和最大阻带衰减。交替地,在图19中的配置(b)示出了一个实施方式,其中,第一可调滤波器10a和第二可调滤波器10b通过多频带天线实现。调整第一和第二可调滤波器10a和10b的调谐状态,分别可以再次调整接收和传输的操作频率,并且可以进一步使其滤波器特征适合于正和负接收到传输双工间距。因此,这个配置允许第一和第二可调滤波器10a和10b的谐振器重新用于正和负双工间距。在这方面,第一和第二可调滤波器10a和10b可以被配置为用于调谐在一个或多个输入与输出之间调谐信号路径频率响应。
[0049]在任何配置中,并未在多个滤波器之间切换,可调滤波器100可以通过改变滤波器的特征,在宽频率范围之上调谐。具体而言,例如,可调滤波器100可以改变在滤波器电路内的电抗阻抗,而非通过位于滤波器电路外面的非电抗阻抗切换。例如,在图20中示出的一般配置中,例如,天线ANT连接至信号传输块STB、可调滤波器100以及信号处理链SPC,并且被配置为与远程无线通信单元通信。例如,远程无线通信单元可以是基站(例如,蜂窝基站)。在此处,将术语“基站”用于使用固定的位置天线(即,基底)的任何转发单元,以在区域内用作一个或多个用户或装置。例如,如在图20中所示,虽然其他单元(例如,NB和eNB)可以根据这个术语被视为基站,但是远程无线通信单元可以是3GPP收发器基站BTS0图21示出了用于3GPP标准的各种基站(例如,BTS、NB以及eNB)和通信链路的示例。
[0050]在这个布置中,天线ANT通过直接耦合(例如,自辐射天线)或者通过耦合或另一个金属表面(例如,终端接地底盘)朝着远程无线通信单元提供传输或接收信号的电磁耦合。在一些配置中,天线ANT可以包含一个或多个信号路径输入/输出以及一个或多个连接点,用于负荷调谐。而且,在一些配置中,天线ANT可以本身包含可选地可调的匹配电路。
[0051]信号传输块STB在天线ANT与可调滤波器100之间提供信号连接。在这个配置中,信号传输块可以包括固定的频率滤波器(例如,谐波滤波器)、被配置为放大在输入与输出之间的电平的放大器、电磁耦合路径(电感或电容)、用于尽可能增大信号带宽的电路、在输入与输出之间的导电连接(例如,短或传输线类型)中的一个或多个或其组合。信号处理链SPC是进入进一步处理接收信号的单元的信号路径的输入和/或进入处理传输信号的信号路径的输出。在这方面,处理接收信号的单元可以包括低噪声放大器(LNA)、频率选择下变频混频器、可变增益放大器(VGA)、信号选择过滤的系统、ADC系统以及数字处理系统(例如,DSP)中的一个或多个。处理传输信号的单元可以包括数字处理系统、振荡器、调制器以及一个或多个放大器级中的一个或多个。在这个布置中,该系统可以被配置为根据标准化组织(例如,3GPP)根据无线标准与调制信号通信。
[0052]在一些实施方式中,例如,可调滤波器100的配置可以选择性允许信号在阻带的任一侧上穿过。换言之,可调滤波器100可以调谐成具有包括传输或接收频率的阻带,并且可调滤波器100可以编程为在第一操作模式或第二操作模式中操作,在第一操作模式中,具有接收或传输频率的主要通带高于阻带频率,在第二操作模式中,主要通带低于接收或传输频率(g卩,可逆双工顺序)。而且,除了相对于阻带可逆以外,通带也可以可调成在阻带的一个或多个侧上具有不止一个频率(即,可调双工间距)。同样,阻带的频率可以同样可调。在任何配置中,如上所述,通过应用伪静态电场或磁场,可以实现改变阻抗和/或频率特征所需要的阻抗的变化。
[0053]使用在图22中示出的一个示例性配置,无线系统可以包括包含在接收信号路径内的第一可调滤波器10a和第一控制器150a,该路径可以进一步包括LNA、频率选择正交下变频混频器、VGA、信号选择过滤的系统、ADC系统以及数字处理系统(例如,DSP)中的一个或多个。此外,第一控制器150a可以在信号链路内连接至天线,其中,天线从基站中接收信号,并且第一可调滤波器10a的输出将现在过滤的信号传输给无线装置(例如,LNA输入)的接收分支。同样,第二可调滤波器10b和第二控制器150b可以包含在传输信号路径内。此外,第二可调滤波器10b可以从无线装置的传输分支中(例如,从功率放大器(PA)预先驱动器中)接收信号,并且通过信号传输路径(例如,PA),开业井传输信号传输给天线元件,所述天线元件进一步将该信号传输给基站。
[0054]第一可调滤波器10a和/或第二可调滤波器10b中的一个或两个可以被配置为提供可调阻带和相对于相应的阻带的可调通带。在这方面,第一控制器和第二控制器150a和150b中的一个或两个可以包括数字控制接口(例如,SP1、I2C或RFFE接口),该接口可以包括锁存寄存器以及能够读取锁存寄存器信息的解码和连接电路,并且应用这个信息,以改变分别在第一可调滤波器10a或第二可调滤波器10b内的可变元件的阻抗。在一些实施方式中第一可调滤波器10a和/或第二可调滤波器10b中的一个或两个可以响应于(例如,基于UE下行链路协议堆栈信息)由无线基站控制器提供的命令。通过这种方式,第一可调滤波器10a或第二可调滤波器10b中相应的一个可以根据为了接收或传输而分配的频带,布置频率响应。
[0055]交替地,第一可调滤波器10a或第二可调滤波器10b中相应的一个可以根据为了接收或传输而分配的物理频率信道,布置频率响应。在这种情况下,在没有解码下行链路协议链路或广播信息的情况下(例如,以便电路进入通过频率建立功率扫描的工艺内),第一控制器150a和/或第二控制器150b被配置为根据为功率扫描的信道、频率或频带(例如,搜索高功率广播信道)布置第一可调滤波器10a和/或第二可调滤波器10b中相应的一个的频率响应。可以从层状UE协议堆栈(例如,3GPP信道数量)中或者从在不将信道数量转变成PLL布置的处理链内的某个地方提取关于信道或频率的这个信息。通过这种方式,第一控制器150a或第二控制器150b中相应的一个可以分布根据为了接收或传输而分配的物理频率信道,布置相应电路或子电路的频率响应。
[0056]第一控制器和第二控制器150a和150b均可以从主控
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