专利名称：无线射频通信装置及方法
技术领域：
本公开主要涉及与无线射频(RF)通信装置有关的方法和系统。
背景技术：
在全世界范围内的新兴市场，例如中国和印度，日益增长的中 产阶级和中低收入阶级需要能负担得起的无线月良务。这就要求无线 服务提供商为这些消费者提供能负担得起的访问服务和能负担得 起的手机。
为了提供低成本的手机，工程师们不断地寻找改良现有移动电 话结构的方法以在不牺4生质量或者悦人特性的前提下实3见4氐成本 设计。另外，工程师们不断地注意通过包含多频^殳通信收发器(例 如四频段收发器)改进手机。这些多频段收发器允许使用者用一个 手机在具有不同移动电话频率成分的国家之间漫游。多频率成分也 可以^是供在一个国家内的更好的覆盖。
因此，低成本性能优良的电话有广阔的市场空间。
发明内容
为了提供对一个或多个实施例的基本理解，下面给出了简单的 概括。这个概括既不是广泛的纵览，也不旨在明确本公开的关键或 重要元件。更确切地r说，该和ii舌的主要目的是以简单的形式介绍一
些概念，作为后面介绍的更详细描述的前序。一个实施例涉及用于高效无线通信的电路。该电路包4舌适合通 过天线接收多频率成分的天线接口模块。多条4妄收路径源自天线接 口模块或者从天线接口模块分支出，其中不同的接收路径与不同的
频率成分相关联。该电路还包括具有分别耦合(coupled)至多条接 收路径的输入端的多个滤波元件。多个滤波元件中的至少两个滤波 元件共同作用形成基于它们各自频率成分的差分输出信号。
下面的描述和附图详细地列出了某些示例性的方面和实现方 法。这些^又指出了可以釆用本7>开的原理的多种方法中的几个。
图1示出了具有四频段接收器的无线通信装置的收发器部分；
图2示出了具有三频段接收器的无线通信装置的收发器部分；
图3示出了具有双频段接收器的无线通信装置的收发器部分；
图4示出了包括开关才莫块的天线接口才莫块的实施例；
图5示出了包括相移选择电路的天线接口才莫块的另一个实施 例；以及
图6示出了阐明高效处理无线信号的方法的流程图。
具体实施例方式
现在参考附图描述一个或多个实施例，其中相同的参考数字通 篇用于指示相同的元件。应该理解的是，该说明中的任何内容均不 作为现有技术。200910151576.7 图l示出了适用于四频,爻移动电话和其它多频^殳通4言装置的收
发器结构IOO (也就是发送器和接收器)。收发器100包括天线102和 天线接口才莫块104。取决于是发送数据还是接收凄t据，天线4妾口冲莫 块104可以在天线102与数条接收路径106或发送3各径108中的一条
之间交换凄史据。
为了接收数据，天线接口模块104将来自天线102的数据传送至 四条接收路径(RX1、 RX2、 RX3、 RX4)中的一条。选择明卩条4姿 收路径取决于待接收的数据的频段。例如，在一个GSM实施例中， 第一接收路径RXl与850MHz频^史相关联，第二接收if各径RX2与 900MHz频^殳相关联，第三接收^各径RX3与1800MHz频,殳相关耳关， 而第四接收路径RX4与1900MHz频段相关联。在一些3G实施例中， 第一/第二/第三/第四接收频段可以分别与800/850/1900/2100或者 850/1700/1900/2100的频率成分相关联。也可以釆用其它频率。
每条4妄收^各径均包括一滤波元件，该滤波元〗牛具有^妄^1欠属于该 接收路径频段的频率成分的输入。从而，所示出的实施例包4舌分别 与4妄收3各径RX1、 RX2、 RX3、 RX4相耦合的第一滤波元4牛110、第 二滤波元件112、第三滤波元件114和第四滤波元^f牛116。每个滤波元 件将与其各自接收路径相关联的频率成分传送至其输出，同时阻挡
其它不需要的频率成分。在一些实施例中，每个滤波元4牛均包括表 面声波(SAW)滤波器，4旦是在其它实施例中，也可以包4舌其它类
型的滤波器。
将这些滤波元件布置成使得至少两个滤波元件的输出共同作 用而提供差分输出。该差分输出基于在滤波器输入端接收到的接收 频率。例》。，第一和第二滤波元4牛110、 112形成第一差分1#出118。 类似地，第三和第四滤波元件114、 116形成第二差分输出120。第一和第二方欠大元件122、 124分别爿寻差分4言号118、 120》文大， 并且冲是供用于下变频(down-conversation)的方文大信号混频器126、 128。在一个实施例中，；改大元件122、 124包括低噪声》文大器 (LNAs)。在一些实施例中，匹配电3各130、 132 (例如微带4专專#线) 将每个差分输出端耦合至其各自的放大元件。
通过布置滤波元件以共同作用提供差分输出，与先前的方法相 比，；改大元件的^t量减少。相对于先前的方法，这降低了成本。另 外，在一些实施例中，滤波元件可以制造在第一集成电^各134中， 并且》文大元件可以制造在第二集成电^各136中。当4吏用单独的集成 电路时，通过使用一对差分信号代替两对或更多对差分信号，可以 减少这些集成电路之间的接口所需要的插脚和焊球的数量。相对于 先前的方法，这进一步降4氐了成本。如》匕，单只于差分输出118、 120 降低了与制造无线收发器有关的成本，改善了这种产品的成本点。
尽管图l示出了具有四条接收路径的实施例，但其它实施例可 以包括其它数量的接收路径。例如，图2示出了具有三条"^妄收路径 RX1、 RX2、 RX3和分另'J与其寿禺合的三个滤J皮元4牛202、 204、 206 的三频带结构200。第一和第二滤波元件202、 204共同形成浮皮传送 至放大元件210的差分信号。第三接收路径RX3和第三滤波器206与 》文大单端输出214的另一个》文大元件212相关联。图3示出了具有两 个接收^各径RX1、 RX2和形成两个独立的差分信号306、 308的两个 滤波器302、 304的双频段结构300。在其它多频^投实施例中，五频 段结构可以利用五条接收路径和五个滤波器，六频段结构可以利用 六条接收路径和六个滤波器，等等。这些其它多频段实施例可以采 用单频率差分信号和多频率差分信号的结合，其中每个差分信号均
在滤波元4牛和各自的》欠大元4牛之间进4亍ii/f言。
现在参考图4-5 ，可以看到用于天线接口模块104的两个不同的 实施例。图4示出了天线接口模块400，其包括选择性地将发送路径
10(TX2或TX2)或冲妄4欠路径(RX1、 RX2、 RX3或RX4 )中的一条井禺合至天线102的开关402。图5示出了天线*接口才莫块500,其利用与天
选4奪电^各502、 504。由于实现图5的相移选择电^各503、 504可以比实现图4的开关402更容易负担，因此天线4妄口才莫块500实现起来可
能更划算。
在图4中，控制器404基于帧是发送时帧还是接收时帧来设置开关402的位置。例如，如果帧是与RX1的频率相关联的接收时帧，那么控制器404将移动开关402，以将天线102耦合至RX1。如果帧是与TX1的频率相关联的发送帧，那么控制器404将把开关402设置于TX1并且为放大器406提供控制，以发送合适的信号。
在图5中，天线接口模块包括接收相移选择电路502、 504和发送相移选择电路506、 508，而不是开关。这些相移选择电3各都持续性地与双々贵天线510 (例如平面倒F天线)物理(physically)相连。
在接收方接收的过程中，天线接收接收到的信号RF^这个接收信号RFR通常包括需要的频率成分和不需要的频率成分。为了分离出需要的频率成分，第一和第二接收相移选择电路502、 504分别具有随频率函数变化的不同阻抗。例如，第一接收相移选择电路502被构造为表示在RX1的接收频率上的近似匹配阻抗(例如50欧姆)，
的高阻抗或无穷大阻抗。因此，只有RX1的频率成分通过第一4妄收相移选^奪电路502 (也就是说，RX1会阻挡RX2的频率成分)。类似地，只有RX2的频率通过第二^妄收相移选择电^各504 (也才尤是i兌，RX2会阻挡RX1的频率成分)。为了使这种行为更容易，接收相移选择电路512和514被调整到合适的频率。在发送方可以包含类似的结构和功能。既然已经讨i仑了系统的一些实施例，那么参考图6，它示出了接收无线信号的方法600。尽管下文把这种方法示出并描述为 一 系列的操作或事项，但是本公开并不局限于所示出的这种操作或事项的排序。例如， 一些才喿作可以以不同的顺序和/或与除这里示出和/或描述的操作或事项之外的其它操作或事项同时发生。另外，并非所有示出的才喿作都是需要的。此外，这里描述的一个或多个4喿作可
以在一个或多个单独的梯:作或阶^爻中实5见。
图6中从602处开始，其中通过天线接收接收信号。该4妄收信号可以包括需要的频率成分和不需要的频率成分。
在604处，沿着不同的接收路径隔离需要的频率成分。
在606处，沿着每条接收路径过滤被隔离的需要的频率成分。
在608处，将至少两个过滤后的信号结合以形成差分信号。
在610处，将差分信号放大并下变频为基带信号。分析该基带信号并最终将其呈现在用户界面上。例如，除了别的以外，用户界面可以包括移动电话上的询-活者或纟见觉显示。
尽管示出并描述了几种实现方法，但是在不背离所附权利要求的精神和范围的条件下，可以对示出的实例做变更和/或修改。例如，尽管有些实施例把无线通信装置描述为便携式电话，但是在其它实施例中无线通信装置可以是其它类型的通信装置，包括^旦不限于个人数字助理、寻呼机、无线电对讲机、音乐装置、便携式电脑等等。
可以通过硬件模块、软件程序、或者硬件和软件结合执4亍本公开的一些方法和相应特4正。就应用软件来i兌，可以通过"计算才几可
12读介质，，提供软件，这包括参与为处理器提供指令的任何介质。这
样的计算机可读介质可以有许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质、和传输介质。非易失性介质包括例如光盘(诸如CD、 DVD等等)或者磁盘(诸如软盘、磁带等等)。易失性介质包括动态存储器(诸如4失电体存储器、SRAM或DRAM)。传l命介质包括可以在网络上或在通信装置之间传递指令的同轴电缆、铜线、光纤等等。传输介质也可以包括电》兹波(例如电压波、光波或无线电波)。
特别关于上述部件或结构(组件、装置、电路、系统等等)执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述这种部件的术语(包括提到"方法")旨在对应于执行所述部件特定功能的任何一种部件或结构(即，在功能方面等同)，即使所公开的4丸行此处示例性实施例中功能的结构在结构方面并不等同。另外，尽管V又参照多种实施方式中的一种公开了特定特征，但是这种特征可以与其它实施方式的 一个或多个特征结合，这对于任何给定的或特定的应用而言可能是需要的或者有利的。此外，就详细描述内容或权利要求中所采用的术语"含有"、"包含"、"有""具有"、"带有"或者它们的变体而言，这样的术语意味着在某种意义上的包4舌，类似于术语"包括"。
权利要求
1.一种用于高效无线通信的电路，所述电路包括天线接口模块，适合于通过天线接收多个频率成分；多条接收路径，源自所述天线接口模块，其中不同的接收路径与不同的频率成分相关联；以及多个滤波元件，具有分别耦合至所述多条接收路径的输入端，其中所述滤波元件中的至少两个滤波元件共同作用形成基于它们各自频率成分的差分输出信号。
2. 根据权利要求1所述的电路，进一步包括放大元件，适合于提供作为所述差分输出信号的函数的 放大信号。
3. 根据权利要求2所述的电路，进一步包括混频器，适合于接收所述放大信号。
4. 根据权利要求2所述的电路，进一步包括匹配电3各，介于所述至少两个滤波元件和所述力文大元件之间。
5. 根据权利要求4所述的电路，其中，所述匹配电路被结合在所 述滤波元件中。
6. 根据权利要求1所述的电路，其中，所述天线接口模块包括天线开关模块，适合于在所述接收路径和至少一条发送 路径之间选择性地进行切换。
7. 根据权利要求1所述的电路，其中，所述天线接口模块包括: 多个相移选择电^各，分别与所述多条4妄收路径相关联，巧55匹配的阻抗，同时为所述其它频率成分4是供不匹配的阻抗。
8. 根据权利要求7所述的电路，其中，所述相移选择电路持续地 物理地耦合与所述天线。
9. 根据权利要求1所述的电路，其中，每个滤波元件是表面声波(SAW)滤波器。
10. —种无线通信装置，包括天线，适合于通过多个频率成分进行通信；天线接口模块，适合于在所述天线和多条通信路径之间 交换数据，其中每条通信路径与不同的频率成分相关联；以及第一和第二滤波元件，分别与所述多条通信路径中的第 一和第二通信^各径相连；所述第一和第二滤波元件适合于共同 作用形成基于第 一和第二频率成分的第一差分输出信号，所述 第 一和第二频率成分与所述第 一和第二通4言3各径相关联。
11. 根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，所述无线通信 装置包括四频,殳电话。
12. 根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，所述第一滤波 元件和所述第二滤波元件分别与岸义载大约850MHz和大约 900MHz频率的通信路径耦合。
13. 根据权利要求10所述的无线通信装置，进一步包括第三和第四滤波元件，分别耦合至所述多条通信路径的第三和第四通信路径；所述第三和第四滤波元件适合于共同作用形成基于第三和第四频率成分的第二差分^r出信号，所述第 三和第四频率成分与所述第三和第四通信踏4圣相关联。
14. 才艮据4又利要求13所述的无线通信装置，进一步包4舌第一放大元件，适合于放大所述第一差分信号；以及 第二放大元件，适合于放大所述第二差分信号。
15. 根据权利要求14所述的无线通信装置，进一步包括第一匹配电路，介于所述第一放大元件与所述第一和第 二滤波元〗牛之间；以及第二匹配电路，介于所述第二放大元件与所迷第三和第 四滤波元4牛之间。
16. 4艮据权利要求14所述的无线通信装置其中，所述第一和第二滤波元件分别适合于隔离大约 850MHz和大约900MHz的频率；并且其中，所述第三和第四滤波元件分别适合于隔离大约 1800MHz和大约1900MHz的频率。
17. —种用于高岁文处理无线信号的方法，包^l舌通过天线接收所述无线信号，其中，所述无线4言号具有 需要的频率成分和不需要的频率成分；沿着源自天线接口模块的不同接收路径隔离需要的频率 成分；以及过滤每条接收路径上隔离的需要频率成分；以及基于至少两个经过滤的所隔离需要频率成分提供差分输出信号。
18. 才艮据斗又利要求17所述的方法，进一步包4舌放大所述差分输出信号。
19. 根据权利要求18所述的方法，进一步包括将放大后的信号下变频为基带信号；以及处理所述基带信号，以便为无线通信装置的用户传输感测<言息。
20. —种用于在四频萃殳通信装置中高效处理无线4言号的方法，所述 方;条包4舌通过天线接收所述无线信号，其中，所述无线信号具有 需要的频率成分和不需要的频率成分；沿着大约四条接收路径隔离需要的频率成分，其中，每 条接收路径均与不同的频率成分相关联；以及基于所述接收路径中的第 一 和第二接收路经的隔离频率 成分形成第一差分输出信号。
21. 根据权利要求20所述的方法，进一步包括基于所述接收路径中的第三和第四接收路经的隔离频率 成分形成第二差分输出信号。
22. 4艮据片又利要求21所述的方法，进一步包4舌放大所述第一和第二差分输出信号。
23. 根据权利要求22所述的方法，进一步包括下变频所述放大的信号，以用于基带处理。
24. —种无线射频(RF)通信装置，包括用于接收具有不同频率成分的无线信号的装置；用于沿着不同接收路径隔离所述不同频率成分的装置；以及用于过滤所隔离的频率成分并基于至少两条不同4妄收路 径的频率成分提供差分信号的装置。
全文摘要
一个实施例涉及一项用于高效无线通信的电路。该电路包括适于通过天线接收多个频率成分的天线接口模块。多条接收路径源自天线接口模块，其中不同的接收路径与不同的频率成分相关联。该电路还包括具有分别与多条接收路径相耦合的输入端的多个滤波元件。至少两个滤波元件共同作用形成基于它们各自频率成分的差分输出信号。还公开了其它方法和系统。
文档编号H04B1/00GK101662295SQ20091015157
公开日2010年3月3日 申请日期2009年7月2日 优先权日2008年8月28日
发明者唐为民, 朱一滕, 洪·孔·洛克, 陈伟东 申请人:英飞凌科技股份有限公司