双工装置、无线设备和相关方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线系统，特别设及双工装置、包括该装置的无线设备W及将发射信 号和接收信号彼此隔离的方法。
【背景技术】
[0002] 无线通信系统根本地由其必须工作其中的电磁频谱的有效性进行限制。因此，增 加频谱效率已经成为最近几十年中研究的主要焦点，并且假定对于无线业务需求上的指数 性增长，频谱效率在未来很多年将继续作为关键研究驱动。无线信号快速地随距离削弱，因 此在无线系统中发射信号功率典型地高于接收信号功率（在蜂窝系统中通常高于100地）。 因此，早就认为无线系统不能在相同的时间在相同的频率上发送和接收，因为高功率发射 信号将导致接收机处灾难性的自我干扰。
[0003] 在传统无线系统中，通过简单地避免该问题来达到双工工作。在发射和接收信道 之间在时间上使用时分双工（TDD)，或在频率上使用频分双工（F孤）来划分频谱资源。
[0004] 在抑D无线工作中，在不同的频率上存在两个独立的载波，一个用于上行传输，一 个用于下行传输。下行和上行传输之间的隔离通过被称作双工滤波器的发射/接收滤波器 获得。另外已知作为双工器，该些双工滤波器典型地实现为两个高选择性滤波器，一个集中 在接收（R幻带，另一个集中在发射（T幻带，W分离TX和RX信号，从而避免TX信号干扰RX 功能。
[0005] 双工器的可达到的TX-RX隔离是主要关注，因为较高的双工器隔离同时缓解了发 射机的噪声需求和接收机的线性加相位噪声需求。例如，特定的蜂窝无线标准规定在TX带 中TX-RX隔离是52地并且在RX带中是45地。在现代双工器中通过采用高选择性表面声波 (SAW)滤波器满足该些迫切的隔离需求。
[0006] 由于用于建立SAW滤波器的高Q谐振器，必须在巧片外实现该些滤波器（即它 们不能与CMOS过程集成）。该对于工作在一个频率带上的简单无线收发机通常不存在问 题。然而，现代无线收发机通常是多带的。例如，对于由第S代合作计划的第11版本（3GPP Rel. 11)定义的LTE(长期演进）是38个工作带，其中的26个需要抑D操作。
[0007] 该意味着每个工作带需要一个独立的双工器。离散的双工器"库"通常通过多极 RF开关连接到天线，多极RF开关基于工作的频率带选择合适的双工器。该不仅增加了设 备的复杂性，还影响对于经济程度依赖于高度集成解决方案的多带收发机的整体大小和花 费。因此，不仅可支持多带，还可被完全集成在巧片上的双工装置是高度需要的。
【发明内容】
[0008] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于对将由天线无线发射的信号和由天线无 线接收的信号进行双工的装置，该装置包括：混合接头，所述混合接头包括禪合（couple) 至所述天线的天线节点、接收将由所述天线发射的信号的输入节点、输出由所述天线无线 接收的信号的输出节点、W及平衡节点；禪合至所述平衡节点的可变阻抗；W及控制器，所 述控制器配置为；a)将所述可变阻抗设置为预定阻抗；b)在关注的第一频率带中的第一频 率下发射信号；C)作为在所述第一频率下发射的信号的结果，在关注的第二频率带中的至 少一个第二频率下测量所述输出节点处的信号；d)对所述关注的第一频率带中的至少一 个其他频率和/或所述关注的第二频率带中的至少一个其他频率重复步骤b)和/或步骤 C) ;e)根据步骤C)中的测量控制所述可变阻抗。
[0009] 在本发明的实施例中，所述关注的第一频率带和关注的第二频率带可不重叠、部 分重叠或完全重叠。该些带因此可W是相同的（即该系统可在全双工模式中在相同的频率 带上发射和接收信号）或不同的。如果不同，则发射和接收带可W在频率空间中彼此相邻。
[0010] 在本发明的实施例中，所述第一频率和所述至少一个第二频率可W是相同的，或 可W是不同的。
[0011] 在本发明的实施例中，所述控制器配置为；对步骤C)中输出节点测量处测量的每 个信号，使用所述信号计算表示所述混合接头的干扰和平衡的相应多个量；并且根据所述 多个量控制所述可变阻抗。在一个实施例中，所述控制器配置为控制所述可变阻抗，使得所 述平衡节点处的反射系数与所述天线在所述关注的第一或第二频率带上的平均反射系数 成比例。在另一个实施例中，所述控制器配置为进一步根据作为频率函数的所述天线发射 信号时所使用的功率密度、W及作为频率函数的接收信号时所使用的滤波器增益中的至少 一个，控制所述可变阻抗。
[001引在本发明的实施例中，所述控制器配置为控制所述可变阻抗W采用与
【主权项】
1. 一种用于对将由天线无线发射的信号和由天线无线接收的信号进行双工的装置，该 装置包括： 混合接头，所述混合接头包括耦合至所述天线的天线节点、接收将由所述天线发射的 信号的输入节点、输出由所述天线无线接收的信号的输出节点、以及平衡节点； 耦合至所述平衡节点的可变阻抗；以及 控制器，所述控制器配置为： a) 将所述可变阻抗设置为预定阻抗； b) 在关注的第一频率带中的第一频率下发射信号； c) 作为在所述第一频率下发射的信号的结果，在关注的第二频率带中的至少一个第二 频率下测量所述输出节点处的信号； d) 对所述关注的第一频率带中的至少一个其他频率和/或所述关注的第二频率带中 的至少一个其他频率重复步骤b)和/或步骤c); e) 根据步骤c)中的测量控制所述可变阻抗。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述关注的第一频率带和所述关注的第二频率带 不重叠、部分重叠或完全重叠。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第一频率和所述至少一个第二频率是相 同的或不同的。
4. 根据前面任一个权利要求所述的装置，其中所述控制器进一步配置为： 对步骤c)中的每次测量，计算表示所述混合接头的干扰和平衡的相应多个量；并且 根据所述多个量控制所述可变阻抗。
5. 根据前面任一个权利要求所述的装置，其中所述控制器配置为控制所述可变阻抗， 使得所述平衡节点处的反射系数与所述天线在所述关注的第一频率带或所述关注的第二 频率带上的平均反射系数成比例。
6. 根据权利要求1至4中任一个所述的装置，其中所述控制器配置为进一步根据作为 频率函数的所述天线发射信号时所使用的功率密度、以及作为频率函数的接收信号时所使 用的滤波器增益中的至少一个，控制所述可变阻抗。
7. 根据前面任一个权利要求所述的装置，其中所述控制器配置为： 将所述可变阻抗设置为第二预定阻抗； 对所述第二预定阻抗重复步骤b)至d)以获得所述输出节点处的第二多个测量；并且 进一步根据所述第二多个测量控制所述可变阻抗。
8. 根据前面任一个权利要求所述的装置，其中所述控制器配置为周期性地执行步骤 a)至e) 〇
9. 根据前面任一个权利要求所述的装置，其中所述控制器配置为控制所述可变阻抗以
述关注的第二频率带上的平均反射系数，其中k是比例常数。
10. -种包括天线以及根据前面任一个权利要求的装置的无线设备。
11. 一种在包括混合接头的系统中对将由天线无线发射的信号和由天线无线接收的信 号进行双工的方法，所述混合接头包括耦合至所述天线的天线节点、接收将由所述天线发 射的信号的输入节点、输出由所述天线无线接收的信号的输出节点、以及平衡节点，所述方 法包括； a) 将耦合至所述平衡节点的可变阻抗设置为预定阻抗； b) 在关注的第一频率带中的第一频率下发射信号； c) 作为在所述第一频率下发射的信号的结果，在关注的第二频率带中的至少一个第二 频率下测量所述输出节点处的信号； d) 对所述关注的第一频率带中的至少一个其他频率和/或所述关注的第二频率带中 的至少一个其他频率重复步骤b)和/或步骤c); e) 根据步骤c)中的测量控制所述可变阻抗。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述关注的第一频率带和所述关注的第二频率 带不重叠、部分重叠或完全重叠。
13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中所述第一频率和所述至少一个第二频率是 相同的或不同的。
14. 根据权利要求11至13中任一个所述的方法，所述方法进一步包括： 对步骤c)中每次测量，计算表示所述混合接头的干扰和平衡的相应多个量；并且 根据所述多个量控制所述可变阻抗。
15. 根据权利要求11至14中任一个所述的方法，其中控制所述可变阻抗，使得所述平 衡节点处的反射系数与所述天线在所述关注的第一频率带或所述关注的第二频率带上的 平均反射系数成比例。
16. 根据权利要求11至15中任一个所述的方法，其中进一步根据作为频率函数的所述 天线发射信号时所使用的功率密度、以及作为频率函数的接收信号时所使用的滤波器增益 中的至少一个，控制所述可变阻抗。
17. 根据权利要求11至16中任一个所述的方法，所述方法进一步包括： 将所述可变阻抗设置为第二预定阻抗； 对所述第二预定阻抗重复步骤b)至d)以获得第二多个测量；并且 进一步根据所述第二多个测量控制所述可变阻抗。
18. 根据权利要求11至17中任一个所述的方法，所述方法进一步包括周期性地执行步 骤a)至e)。
19. 根据权利要求11至18中任一个所述的方法，其中控制所述可变阻抗以采用与
的第二频率带上的平均反射系数，其中k是比例常数。
【专利摘要】双工装置、无线设备和相关方法。本发明提供双工装置、无线设备和信号双工方法，其中在关注的频率带上的多个频率下进行测量，并且其中根据这些测量控制平衡阻抗。结果是增强了频率带上RX和TX节点之间的隔离。
【IPC分类】H04L5-14
【公开号】CN104821869
【申请号】CN201510094335
【发明人】L·劳克林, C·马歇尔
【申请人】瑞士优北罗股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月4日
【公告号】EP2903170A1, US20150222412