专利名称：WiFi/WiMAX设备的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及无线通信。
背景技术：
依据IEEE(电子与电气工程师协会)802. 11标准，WiFi设备可在位于2. 4-GHz ISM(工业、科学、医疗)频带中的11个信道(信道1至信道11)上进行操作，所述频带从 2400MHz分布到2483. 5MHz。每个WiFi信道为22MHz宽，且连续的WiFi信道之间间隔5MHz。 信道1、6和11是无重叠的信道，中心分别位于2412 MHz,2437 MHz和2462 MHz。WiMAX(全球微波互联接入)论坛已发布了针对IEEE 802. 16e WiMAX设备的三种授权的谱剖面(2. 3GHz,2. 5GHz和3. 5GHz)。2. 5GHz的谱剖面对应美国联邦通信委员会 (FCC)宽带无线服务(BRS)频带(M96MHz到^90MHz)。FCC BRS频带被分成具有对应的 5-MHz禾Π IOMHz WiMAX系统带宽的5. 5-MHz或Il-MHz的信道。相应地，在特定的情形中，WiFi与WiMAX操作频带之间的防护频带可小于 20-MHz (例如，在WiFi在信道11上以及使用中心位于M96MHz的Il-MHz的信道的WiMAX 上进行操作情况中，这些操作信道只间隔18MHz)。因此，当WiFi收发机和WiMAX收发机在操作中彼此非常接近时，两个收发机在不同步时将相互干扰。相应地，需要确保WiFi收发机和WiMAX收发机在接近操作时是并存的。
发明内容
依据本发明的一方面，提供了一种WiFi/WiMAX(WiWi)设备，包括=WiMAX收发机； 和WiFi 收发机；其中所述WiMAX收发机包括WiMAX无线电频率(RF)集成电路(RFIC)；禾口连接到所述WiMAX RFIC的第一 RF模拟前端；其中所述第一 RF模拟前端包括 WiMAX发送路径，所述WiMAX发送路径包括第一WiMAX带通滤波器(BPF)和第一功率放大器(PA)，所述第一 WiMAX带通滤波器设置在所述WiMAX发送路径中的第一 PA之前； 以及第一和第二 WiMAX接收路径，每个分别包括第一低噪声放大器(LNA)和第二 WiMAX BPF，所述第二 WiMAX BPF设置在所述第一和第二接收路径中的第一 LNA之前。优选地，所述第一 RF模拟前端进一步包括第一 T/R交换机，所述第一 T/R交换机将所述第一 WiMAX接收路径和WiMAX发送路径连接到第一天线；以及第二 T/R交换机，所述第二 T/R交换机将所述第二 WiMAX接收路径和WiMAX发送
路径连接到第二天线。
优选地，所述WiMAX发送路径进一步包括设置在所述WiMAX发送路径中第一 PA之后的发送(TX)分集交换机，所述TX分集交换机将所述WiMAX发送路径连接到所述第一和第二 T/R交换机，从而使得WiMAX收发机同时使用所述第一天线和第二天线进行发送。优选地，所述第一 WiMAX BPF对来自WiMAX RFIC的WiMAX发送进行带通滤波，以减少包含在WiMAX发射中的WiMAX频带之外的发射，从而保护所述WiFi收发机免受所述发射的影响。优选地，所述第二WiMAX BPF对接收的信号进行带通滤波，以减少包含在接收的信号中的WiMAX频带之外的发射，从而保护所述WiMAX收发机免受所述发射的影响。优选地，所述WiFi收发机包括WiFiRFIC;以及连接到所述WiFi RFIC的第二 RF模拟前端；其中所述第二 RF模拟前端包括包括第二 PA的WiFi发送路径；包括第二 LNA的WiFi接收路径；将所述WiFi发送路径和所述WiFi接收路径连接到天线的发送/接收(T/R)交换机；以及设置在所述T/R交换机和所述天线之间的WiFi BPF0优选地，所述WiFi BPF对来自WiFi RFIC的WiFi发送进行带通滤波，以减少包含在所述WiFi发送中的WiFi信道之外的发射，从而保护所述WiMAX收发机免受所述发射的影响。优选地，所述WiFi BPF对从天线接收的信号进行带通滤波，以减少包含在所述信号中的WiFi信道之外的发射，从而保护所述WiFi收发机免受所述发射的影响。优选地，所述WiWi设备采用WiMAX基站通过所述WiMAX收发机进行通信。优选地，所述WiWi设备与所述WiMAX基站之间的通信依据IEEE 802. 16标准。优选地，所述WiWi设备采用WiFi设备通过所述WiFi收发机进行通信。优选地，所述WiWi设备与所述WiFi设备之间的通信依据IEEE 802. 11标准。优选地，所述WiWi设备是WiWi客户端设备(CPE) ,Wiffi便携式路由器和具有数据共享特征的电话中的一种。优选地，所述第一 WiMAX BPF的输入与所述WiMAX RFIC的输出连接，以及第一 WiMAX BPF的输出与所述第一 PA的输入连接。优选地，所述第二 WiMAX BPF的输出与所述第一 LNA的输入连接。依据一方面，提供了一种WiFi/WiMAX (WiWi)设备，包括WiMAX收发机；和WiFi收发机；其中所述WiMAX收发机包括WiMAX无线电频率(RF)集成电路(RFIC)；禾口
连接到所述WiMAX RFIC的第一 RF模拟前端；其中所述第一 RF模拟前端包括包括第一功率放大器(PA)的WiMAX发送路径；以及第一和第二 WiMAX接收路径，每个WiMAX接收路径分别包括修平滤波器、第一低噪声放大器(LNA)以及第一 WiMAX陷波滤波器，在所述第一和第二接收路径中，所述修平滤波器设置在所述第一 LNA之前，以及所述第一 WiMAX陷波滤波器设置在所述LNA之后。优选地，所述第一 RF模拟前端进一步包括第一 T/R交换机，所述第一 T/R交换机将所述第一 WiMAX接收路径和WiMAX发送路径连接到第一天线；以及第二 T/R交换机，所述第二 T/R交换机将所述第二 WiMAX接收路径和WiMAX发送
路径连接到第二天线。优选地，所述WiMAX发送路径进一步包括设置在所述WiMAX发送路径中第一 PA之后的发送(TX)分集交换机，所述TX分集交换机将所述WiMAX发送路径连接到所述第一和第二 T/R交换机，从而使得WiMAX收发机同时使用所述第一天线和第二天线进行发送。优选地，所述WiMAX发送路径进一步包括设置在所述WiMAX发送路径中第一 PA之前的第二 WiMAX陷波滤波器。 优选地，所述第二 WiMAX陷波滤波器消除WiFi频带中的来自所述WiMAX RFIC的发送的发射，从而保护所述WiFi收发机免受所述发射的影响。优选地，所述第一 WiMAX陷波滤波器消除WiFi频带中来自所述接收信号的发射， 从而保护所述WiMAX收发机免受所述发射的影响。优选地，所述修平滤波器为高通滤波器，所述高通滤波器减少接收信号中WiFi频带以下的发射。优选地，所述WiWi设备是WiWi客户端设备(CPE) ,Wiffi便携式路由器和具有数据共享特征的电话中的一种。优选地，所述WiFi收发机包括WiFi RFIC ；以及连接到所述WiFi RFIC的第二 RF模拟前端；其中所述第二 RF模拟前端包括包括第二 PA的WiFi发送路径；包括第二 LNA的WiFi接收路径；将所述WiFi发送路径和所述WiFi接收路径连接到天线的发送/接收(T/R)交换机；以及设置在所述T/R交换机和所述天线之间的WiFi BPF0
本文所包含的并形成了说明书一部分的下列附图，对本发明进行了描绘，并结合具体实施方式
，进一步解释了本发明的原理，使得本领域的技术人员能够实现和使用本发明。图1为示例，其中基于WiMAX的和基于WiFi的通信可在非常接近时同时进行；图2 描绘了 IEEE 802. IlffiFi 信道计划；图3描绘了依据本发明实施例的示例WiMAX收发机；
图4描绘了依据本发明实施例的示例WiMAX收发机；图5描绘了依据本发明实施例的示例WiMAX收发机；图6描绘了依据本发明实施例的示例WiFi收发机；本发明将参考附图进行描述。通常，对于其中元件首次出现的附图通常通过对应附图标记中最左边的数字来表示。
具体实施例方式图1为示例100，其中基于WiMAX和基于WiFi的通信可在非常接近时同时发生。 如图ι所示，示例100包括WiFi/WiMAX设备102、WiMAX基站104以及WiFi设备106。设备102包括WiMAX收发机108和WiFi收发机110。设备102可以是固定的 CPE (客户端设备)、WiFi便携式路由器或者例如具有数据共享(tethering)功能的WiFi/ WiMAX使能智能电话。设备102通过WiMAX收发机108与WiMAX基站104进行通信。设备102建立了与 WiMAX基站104之间的基于WiMAX的上行链路通信信道112和基于WiMAX的下行链路通信信道114。设备102与WiMAX基站104之间的通信依据IEEE 802. 16标准。上行链路通信信道112和下行链路通信信道114可使用相同的或不同的信道频率(S卩，设备102与WiMAX 基站104之间的通信可以是基于时分双工(TDD)或频分双工(FDD))。WiMAX基站104与 WiMAX网络(图1中未示出)连接，从而提供与设备102的基于WiMAX的互联网连接。设备102通过WiFi收发机110与WiFi设备106进行通信。设备102建立了与 WiFi设备106之间的基于WiFi的发送通信信道116和基于WiFi的接收通信信道118。设备102与WiFi设备106之间的通信依据IEEE 802. 11标准。发送通信信道116和接收通信信道118采用TDD方式并使用相同的信道频率。WiFi设备106可以例如是手提计算机或智能电话。使用以上所述设置，设备102提供宽带互联网接入WiFi设备106。具体而言，设备102通过接收通信信道118从WiFi设备106接收WiFi数据，将接收的WiFi数据转换成 WiMAX数据，并通过上行链路通信信道112将该WiMAX数据发送至WiMAX基站104。另外， 设备102通过下行链路通信信道114从WiMAX基站104接收WiMAX数据，将接收的WiMAX 数据转换成WiFi数据，并通过发送通信信道116将该WiFi数据发送至WiFi设备106。图 2 描绘了 IEEE 802. IlffiFi 信道计划(plan)。依据 IEEE 802. 11 标准，WiFi 设备可在位于2.4-GHz ISM(工业、科学、医疗)频带中的11个信道(信道1至信道11)上进行操作，所述频带从2400MHz分布到2483. 5MHz。每个WiFi信道为22MHz宽，且连续的WiFi 信道之间间隔5MHz。信道1、6和11是无重叠的信道，中心分别位于2412MHz,2437MHz和 2462MHz0大部分的WiFi设备使用信道1、6和11中的一个，而且所选信道同时用于发送和接收。WiMAX论坛已发布了针对IEEE 802. 16e WiMAX设备的三种授权的谱剖面 (2. 3GHz、2. 5GHz和3. 5GHz)。图2中，2. 3GHz和2. 5GHz频谱分别由它们的上端和下端表示。2.5GHz的谱剖面对应美国联邦通信委员会(FCC)宽带无线服务(BRS)频带Q496MHz 到沈901^)。2.5GHz的谱剖面对应美国联邦通信委员会(FCC)宽带无线服务(BRS)频带 (2496MHz到^90MHz)。FCC BRS频带被分成具有对应的5_MHz和10-MHz WiMAX系统带宽的5. 5-MHz或Il-MHz的信道。相应地，在特定的情形中，WiFi与WiMAX操作频带之间的防护频带可小于 20-MHz (例如，在WiFi在信道11上以及使用中心位于M96MHz的Il-MHz的信道的WiMAX 上进行操作情况中，只这些操作信道只间隔18MHz)。因此，当WiFi收发机和WiMAX收发机在操作中彼此非常接近时(如WiMAX收发机108和WiFi收发机110的情况中，其中它们共同位于设备102中)，两个收发机在不同步时将相互干扰。例如，来自WiMAX收发机108的基于WiMAX的发送可影响通过WiFi收发机110进行的基于WiFi的通信的接收。相反地，通过WiFi收发机110的基于WiFi的发送可影响通过WiMAX收发机108进行的基于WiMAX的通信的接收。尤其，来自WiMAX (WiFi)频带中 WiFi (WiMAX)发送器的宽带噪声发射能够以可能低于、等于或高于WiMAX(WiFi)接收器的热噪声基底的水平在WiMAX(WiFi)接收器天线处注入噪声。另外，WiMAX(WiFi)接收器天线处的WiFi (WiMAX)信道能量可以达到能够导致接收器压缩的水平。而且，来自处于接近频率间隔的两个近邻发送器的同时发送可在功率放大器(PA) 输出处导致三阶互调制失真，因为能量从一个收发器泄露到其它收发器。当处理WiFi和 WiMAX无线电且两者之间没有足够的无线电频率(RF)隔离时，这种情况尤其需要关注，因为它将导致WiMAX发送器违反FCC频谱模板。由于干扰，(分别为WiMAX收发机108和WiFi收发机110的)WiMAX和WiFi接收器可表现出明显的性能退化(接收器敏感度退化)，从而导致链路吞吐量的降低。典型地， 能够通过隔离WiMAX和WiFi天线来减少WiFi和WiMAX发送器/接收器对之间的干扰。实际中，可获得20dB到30dB之间的隔离。然而，即使采用^dB的天线隔离，干扰仍然能够导致WiFi范围内达25dB的衰退，尤其对于家庭CPE有明显的衰退收敛(WiFi传播中的经验法则是路径损耗中20-dB的减少约等于家庭内部单个房间的WiFi范围)。实际上，实验测试已显示，需要多于SldB的天线隔离来缓解该25dB的WiFi收敛衰退(实验中，采用^dB 的天线隔离时，WiFi上行链路在WiMAX上行链路流量存在时停止在路径损耗近似为78dB 处的工作；采用SldB的天线隔离时，WiFi上行链路连续工作直到路径损耗达到103dB，即， 比采用^klB天线隔离的情况高25dB时)。然而，实际中即使不是不可能，这种隔离(即， 8 IdB)也尤其难。如下面的进一步描述，本发明的实施例提供了 WiFi和WiMAX专用收发机RF滤波技术和配置，使得操作中非常接近(例如，共同位于同一设备内部)的WiFi和WiMAX收发机能够并存。具体而言，实施例提供滤波技术以拒绝从WiMAX向WiFi的发射，反之亦然。滤波技术消除了对WiMAX和WiFi天线之间额外隔离(近似为50dB)的需要，该隔离超出了实际所能够实现的。如下面的进一步描述，能够依据WiFi和WiMAX收发机(例如，位于固定 CPE、便携式路由器或具有数据共享的智能电话中)的不同使用情况量身设置实施例。还能够依据所需要的WiFi应用范围(常规范围或短范围)来量身设置实施例。以下提供了依据实施例的示例WiMAX和WiFi收发机。提供这些示例是用于描述本发明的实施例，而不是对本发明实施例的限制。能够使用以下所描述的示例WiMAX和WiFi 收发机的任意组合来实施依据实施例的WiWi(WiMAX/WiFi)设备(诸如设备102)。图3描绘了依据本发明实施例的示例WiMAX收发机300。收发机300可用在WiWi 设备102中以用作WiMAX收发机108。收发机300最适合用在固定WiWi CPE中，但是还可用在WiWi便携式路由器或智能电话中。如图3所示，收发机300包括连接到RF模拟前端的WiMAX RF集成电路(RFIC) 320。 WiMAX RFIC 320包括RF输入/输出单元、RF-基带单元、以及基带-RF单元(图3中未示出)。收发机300采用多输入多输出(MIMO)架构。RF模拟前端包括第一和第二接收路径30 和302b、发送路径304、第一和第二发送/接收(T/R)交换机306a和306b、以及第一和第二天线308a和308b。第一 T/R交换机306a将第一接收路径30 和发送路径304连接到第一天线308a， 并使得第一接收路径30 和发送路径304共享第一天线308a。类似地，第二 T/R交换机 306b将第二接收路径302b和发送路径304连接到第二天线308b，并使得第二接收路径 302b和发送路径304共享第二天线30 。发送路径304包括WiMAX带通滤波器(BPF) 314、功率放大器(PA) 316、以及发送 (TX)分集交换机318。WiMAX BPF 314带通滤波器过滤来自WiMAX RFIC 320的发送，以消除或减少任意超出WiMAX频带的发射，该超出WiMAX频带的发射能够影响同处的(或接近的)WiFi收发机的接收。如以上所提及的，如果不进行WiMAX发送滤波，可能导致WiFi范围减少大约25dB。因此，提升的WiFi性能可归因于WiMAX BPE 314。如图3 所示，WiMAX BPE 314 设置在 WiMAX RFIC 320 和 PA 316 之间，即 PA316 之前。将WiMAX BPE 314设置在PA316之前(相对于设置在PA316之后)对于优化性能非常重要，下面将作进一步解释。WiMAX BPE 314在特定的WiMAX中心频率处具有典型的2dB的滤波插入损耗。该插入损耗对应于上行链路WiMAX链路预算中2dB的损耗，从WiMAX操作者角度而言，这是高度禁止的。为了补偿WiMAX BPF 314的插入损耗，必须增加发送路径304的增益。如果 WiMAX BPF 314设置在PA316之后，则不得不通过增加PA 316的发送功率来抵消插入损耗。 然而，这是不可取的，因为通常优化PA 316以用于特定的输出功率(例如，27dBm)，而且增加PA316的发送功率可能导致不想要的效应，诸如违反FCC频谱模板。相反地，通过将WiMAX BPF 314设置在PA 316之前，能够通过简单地增加WiMAX RFIC 320的增益来抵消该插入损耗。因此，PA 316能够进行常规操作，保持所需的输出功率水平(例如，27dBm)以及满足 FCC频谱模板。TX分集交换机318将发送路径304同时连接到T/R交换机306a和306b，从而使得收发机300能够同时使用天线308a和308b来进行同时发送。第一和第二接收路径30 和30 的每个分别包括WiMAX BPF 312和低噪声放大器(LNA)310。WiMAX BPFs 312将接收的信号进行带通滤波，以消除或减少能够影响收发机 300的WiMAX接收的任意超出WiMAX频带的信号或噪声。如图3所示，WiMAX BPFs 312设置在第一和第二接收路径30 和302b中的LNAs 310之前。将WiMAX BPFs 312设置在LNAs 310之前(相对于设置在LNAs 310之后)对于优化性能非常重要。具体而言，通过将WiMAX BPFS3Ua和31 分别设置在LNAs 310a和 310b之前，能够保护LNAs 310a和310b避免大的饱和信号(例如，来自强近邻干扰，诸如近邻WiFi收发机)，这将提升WiMAX接收器的阻挡性能。实际上，实验测试已经显示WiMAX 下行链路性能不仅受到来自WiFi的WiMAX频带发射的影响，还受到通过WiMAX接收器可见
9到的强近邻干扰的阻挡影响。因此，需要提高WiMAX接收器阻挡性能，而这个目的能够通过将BPFs 321放置在LNAs 310之前来实现。WiMAX BPFs 312 可以与 WiMAX BPF 314 相同或不同。需要 BPFs 312 禾口 BPF 314 具有低插入损耗(例如，介于1.5dB到2. 2dB之间)和WiFi信道1、6和11的有效排斥。实施例中，BPFs 312和BPF 314为Cirocomm WiMAX带通滤波器(部件编号587A_0409)。图4描绘了依据本发明实施例的另一个示例WiMAX收发机400。收发机400可用在WiWi设备102中以用作WiMAX收发机108。收发机400最适合用在提供常规WiFi范围 (100英尺)的便携式路由器或电话中，但是也可用在固定WiWi CPE中。如图4所示，收发机400包括连接到RF模拟前端的WiMAX RFIC 320。WiMAX RFIC 320包括RF输入/输出单元、RF-基带单元、以及基带-RF单元(图4中未示出)。像收发机300 —样，收发机400采用多输入多输出(MIMO)架构。RF模拟前端包括第一和第二接收路径40 和402b、发送路径404、第一和第二发送/接收(T/R)交换机 306a和306b、以及第一和第二天线308a和308b。第一 T/R交换机306a将第一接收路径40 和发送路径404连接到第一天线308a， 并使得第一接收路径40 和发送路径304共享第一天线308a。类似地，第二 T/R交换机 306b将第二接收路径402b和发送路径404连接到第二天线308b，并使得第二接收路径 402b和发送路径404共享第二天线30 。发送路径404包括WiFi陷波滤波器410、功率放大器(PA) 316、以及TX分集交换机 318。发送路径404中的WiFi陷波滤波器410取代收发机300的发送路径304中的WiMAX BPF 314。使用WiFi陷波滤波器410来替代WiMAX BPF 314是由便携式路由器或电话中的空间限制所导致。实施例中，WiFi陷波滤波器410是体声波(bulk acoustic wave, BAff) 滤波器且尺寸非常小，因此非常适用于小尺寸设备，诸如便携式路由器或电话。WiFi陷波滤波器410消除了具有WiFi频带中频率内容的WiMAX RFIC 320所生成的发射。因此，提升的WiFi性能可归因于WiFi陷波滤波器410。如图4所示，WiFi陷波滤波器410设置在WiMAX RFIC 320和PA 316之间，即PA 316之前。将WiFi陷波滤波器410设置在PA 316之前(相对于设置在PA 316之后)对于
优化性能非常重要，下面将作进一步解释。WiFi陷波滤波器410在特定的WiMAX中心频率处具有典型的2dB的滤波插入损耗 (实施例中，当中心频率低于2506MHz时，WiFi陷波滤波器410具有比WiMAX BPF 314更高的插入损耗，而且当中心频率高于2506MHz时，插入损耗小于2dB)。该插入损耗对应于上行链路WiMAX链路预算中2dB的损耗，从WiMAX操作者角度而言，这是高度禁止的。为了补偿 WiFi陷波滤波器410的插入损耗，必须增加发送路径404的增益。如果WiFi陷波滤波器 410设置在PA 316之后，则不得不通过增加PA 316的发送功率来抵消插入损耗。然而，这是不可取的，因为通常优化PA 316以用于特定的输出功率(例如，27dBm)，而且增加PA 316 的发送功率能够导致不想要的效应，诸如违反FCC频谱模板。相反地，通过将WiFi陷波滤波器410设置在PA 316之前，能够通过简单地增加WiMAX RFIC 320的增益来抵消该插入损耗。因此，PA316能够进行常规操作，保持所需的输出功率等级(例如，27dBm)以及满足 FCC频谱模板。通过将WiFi陷波滤波器410设置在PA 316之前能够产生WiMAX上行链路链路预算中的零退化。
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TX分集交换机318将发送路径404同时连接到T/R交换机306a和306b，从而使得收发机400能够同时使用天线308a和308b来进行同时发送。第一和第二接收路径40 和40 的每个分别包括修平(roofing)滤波器408、低噪声放大器(LNA) 310、以及WiFi陷波滤波器406。因此，对于空间考虑，分别用在示例收发机300中的接收路径30 和302b中的WiMAXBPFs 312可替代地在示例收发机400中具有修平滤波器408 (设置在LNA310之前)和WiFi陷波滤波器406 (设置在LNA310之后)。修平滤波器408是标准的阻塞滤波器，用于保护WiMAX接收器免受其它设备(不仅是WiFi)的影响。实施例中，修平滤波器408是截止频率约为2GHz的高通滤波器，从而阻挡WiFi和FCC BRS频带以下的信号。修平滤波器408还保护LNA 310免受大的饱和信号的影响。WiFi陷波滤波器406与WiFi陷波滤波器410类似。WiFi陷波滤波器406消除 WiFi频带中来自接收信号的发射。换句话说，WiFi陷波滤波器406保护WiMAX接收器免受 WiFi信号的影响。WiFi陷波滤波器406可以与WiFi陷波滤波器410相同或不同。实施例中，WiFi陷波滤波器406和WiFi陷波滤波器410为TriQuint WiFi陷波滤波器(部件编号:885010)。如图4所示，WiFi陷波滤波器406a和406b分别设置在接收路径40 和402b中的LNAs 310a和310b之后。WiFi陷波滤波器406a和406b的输入分别与LNAs 310a和 310b的输出连接，以及WiFi陷波滤波器406a和406b的输出与WiMAX RFIC 320连接。将 WiFi陷波滤波器406设置在LNAs 310之后(相对于设置在LNAs 310之前)对于优化性能是非常重要的。如以上所提及的，WiFi陷波滤波器406具有约2dB的插入损耗。将WiFi 陷波滤波器406设置在LNAs 310之前将导致在到达LNAs 310之前产生约4dB的插入损耗 (由WiFi陷波滤波器406导致约2dB的插入损耗，由修平滤波器408导致的约2dB的插入损耗)。因此，不考虑LNAs 310具有良好的噪声图样，通过将WiFi陷波滤波器406设置在 LNAs 310之前将出现明显的灵敏度退化。另外，WiFi陷波滤波器406不会针对强近邻干扰提供额外的保护(像WiMAX BPFs 312在收发机300中的作用)。因此，将WiFi陷波滤波器406设置在LNAs 310之前是没有益处的。因此，依据本发明的实施例，WiFi陷波滤波器 406设置在LNAs310之后。图5描绘了依据本发明实施例的另一个示例WiMAX收发机500。收发机500可用在WiWi设备102中以用作WiMAX收发机108。收发机500最适合用在提供短WiFi范围(小于40英尺)的便携式路由器或电话中，但是也可用在固定WiWi CPE中。收发机500与图4中描述的收发机400类似。具体而言，收发机500包括如收发机400中的相同的接收路径40 和402b。然而，收发机500旨在用在仅提供短WiFi范围 (小于40英尺)的便携式路由器或电话中，收发机500的发送路径502中的PA 316之前没有设置WiFi陷波滤波器。因此，WiMAXRFIC 320的发送输出直接与PA 316的输入连接。 如以上所描述的，收发机400中，WiFi陷波滤波器410消除来自WiMAX RFIC 320的WiMAX 发送的WiFi频带中的发射，从而提升WiFi性能。然而，因为只需要短WiFi范围，能够去除 WiFi陷波滤波器410而不会导致明显的WiFi性能退化。另一方面，通过去除WiFi陷波滤波器410，与接收机400相比可以实现成本和物料清单(BOM)的节省。图6描绘了依据本发明实施例的另一个示例WiMAX收发机600。收发机600可用在WiWi设备102中以用作WiMAX收发机110。收发机600适合用在例如固定WiWi CPE、 WiWi便携式路由器或具有数据共享特征的WiFi/WiMAX使能智能电话中。如图6所示，收发机600包括连接到RF模拟前端的WiMAX RFIC 612。WiMAX RFIC 612包括RF输入/输出单元、RF-基带单元、以及基带-RF单元(图6中未示出)。RF模拟前端包括发送路径(包括PA6(^)和接收路径(包括LNA604)。T/R交换机606将发送路径与接收路径连接到天线610，并且使得发送路径与接收路径共享天线610。WiFi带通滤波器(BPF) 608设置在T/R交换机606与天线610之间。将WiFi BPF 608设置在T/R交换机606与天线610之间能够节省成本和Β0Μ。具体而言，通过将WiFi BPF 608设置在T/R交换机606与天线610之间，WiFiBPF 608能够重新用作发送滤波器和接收滤波器。这对于在TDD方式中WiFi发送和接收信道使用相同的信道频率是尤其有利的。WiFi BPF 608对来自WiMAX RFIC 612的WiFi发射进行滤波，以消除或减少能够影响同处的(或接近的)WiMAX收发机的接收的任意超出WiFi信道的发射。同时，WiFi BPF 608对从天线610接收的信号进行带通滤波，以消除或减少能够影响WiFi接收器的接收的任意超出WiFi信道的发射。实施例中，WiFi BPF 608是在WiFi信道(尤其是信道1、6和 11)中具有小插入损耗的BAW滤波器。WiFi BPF 608可例如是Cirocomm WiFi带通滤波器(部件编号426A-0409)或TriQuintB WiFi带通滤波器(部件编号8850007)。以上所描述的实施例是关于操作中彼此非常接近的WiFi和WiMAX收发机。然而实施例并不限制于WiFi和WiMAX。例如，以上所描述的实施例中的WiMAX收发机可采用操作中与WiFi收发机非常接近的LET(长期演进)收发机替代。类似地，以上所描述的实施例中的WiFi收发机可采用操作中与WiMAX收发机非常接近的蓝牙收发机替代。而且，以上所描述的实施例中的WiMAX收发机和WiFi收发机同时可分别采用LTE收发机和蓝牙收发机替代。以上还借助于描绘特定功能的实施和功能之间关系的功能模块对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块的界限在此处被专门定义。只要特定功能和功能关系能被适当地实现时，变化其界限是允许的。特定实施例的上述描述已完全公开了本发明的通用特征，因此其他人员只需要应用相关领域中的技术知识而不需要过度的实验即可在不脱离本发明精神和保护范围的条件下轻易地进行修改和/或使用各种应用。因此，基于此处的教导和指弓I，该使用和修改将包含在所公开实施例的意义及其等同替换的范围之内。应当理解的是，此处的用语和术语引用做描述目的，而不是进行限制，在本发明的教导和指引下，本领域技术人员能够解释本说明书的术语或用语。本发明实施例的宽度和范围不应受到以上所描述的示范实施例的限制，而应当仅仅依照权利要求及其等同替换来进行限定。
权利要求
1.一种WiFi/WiMAX (WiWi)设备，其特征在于，包括 WiMAX收发机；和WiFi收发机；其中所述WiMAX收发机包括 WiMAX无线电频率(RF)集成电路(RFIC)；禾口连接到所述WiMAX RFIC的第一 RF模拟前端； 其中所述第一 RF模拟前端包括WiMAX发送路径，所述WiMAX发送路径包括第一 WiMAX带通滤波器(BPF)和第一功率放大器(PA)，所述第一 WiMAX带通滤波器设置在所述WiMAX发送路径中的第一 PA之前；以及第一和第二 WiMAX接收路径，每个分别包括第一低噪声放大器(LNA)和第二 WiMAX BPF，所述第二 WiMAX BPF设置在所述第一和第二接收路径中的第一 LNA之前。
2.根据权利要求1所述的WiWi设备，其特征在于，所述第一RF模拟前端进一步包括 第一 T/R交换机，所述第一 T/R交换机将所述第一 WiMAX接收路径和WiMAX发送路径连接到第一天线；以及第二 T/R交换机，所述第二 T/R交换机将所述第二 WiMAX接收路径和WiMAX发送路径连接到第二天线。
3.根据权利要求2所述的WiWi设备，其特征在于，所述WiMAX发送路径进一步包括 设置在所述WiMAX发送路径中第一 PA之后的发送(TX)分集交换机，所述TX分集交换机将所述WiMAX发送路径连接到所述第一和第二 T/R交换机，从而使得WiMAX收发机同时使用所述第一天线和第二天线进行发送。
4.根据权利要求1所述的WiWi设备，其特征在于，所述第一WiMAX BPF对来自WiMAX RFIC的WiMAX发送进行带通滤波，以减少包含在WiMAX发射中的WiMAX频带之外的发射，从而保护所述WiFi收发机免受所述发射的影响。
5.根据权利要求1所述的WiWi设备，其特征在于，所述第二WiMAX BPF对接收的信号进行带通滤波，以减少包含在接收的信号中的WiMAX频带之外的发射，从而保护所述WiMAX 收发机免受所述发射的影响。
6.根据权利要求1所述的WiWi设备，其特征在于，所述WiFi收发机包括 WiFi RFIC ；以及连接到所述WiFi RFIC的第二 RF模拟前端； 其中所述第二 RF模拟前端包括 包括第二 PA的WiFi发送路径； 包括第二 LNA的WiFi接收路径；将所述WiFi发送路径和所述WiFi接收路径连接到天线的发送/接收(T/R)交换机；以及设置在所述T/R交换机和所述天线之间的WiFi BPF。
7.根据权利要求6所述的WiWi设备，其特征在于，所述WiFiBPF对来自WiFi RFIC的 WiFi发送进行带通滤波，以减少包含在所述WiFi发送中的WiFi信道之外的发射，从而保护所述WiMAX收发机免受所述发射的影响。
8.根据权利要求6所述的WiWi设备，其特征在于，所述WiFiBPF对从天线接收的信号进行带通滤波，以减少包含在所述信号中的WiFi信道之外的发射，从而保护所述WiFi收发机免受所述发射的影响。
9.一种WiFi/WiMAX (WiWi)设备，其特征在于，包括 WiMAX收发机；和WiFi收发机；其中所述WiMAX收发机包括 WiMAX无线电频率(RF)集成电路(RFIC)；禾口连接到所述WiMAX RFIC的第一 RF模拟前端； 其中所述第一 RF模拟前端包括包括第一功率放大器(PA)的WiMAX发送路径；以及第一和第二 WiMAX接收路径，每个 WiMAX接收路径分别包括修平滤波器、第一低噪声放大器(LNA)以及第一 WiMAX陷波滤波器，在所述第一和第二接收路径中，所述修平滤波器设置在所述第一 LNA之前，以及所述第一 WiMAX陷波滤波器设置在所述LNA之后。
10.一种WiFi/WiMAX(WiWi)设备，其特征在于，包括LTE收发机；以及WiFi收发机；其中，所述LTE收发机包括LTE无线电频率(RF)集成电路(RFIC)；以及连接到所述LTE RFIC 的第一 RF模拟前端；其中所述第一 RF模拟前端包括LTE发送路径，所述LTE发送路径包括第一 LTE带通滤波器(BPF)和第一功率放大器(PA)，所述第一 LTE带通滤波器设置在所述LTE发送路径中的第一 PA之前；以及第一和第二 LTE接收路径，每个分别包括第一低噪声放大器(LNA)和第二 LTE BPF，所述第二 LTE BPF设置在所述第一和第二接收路径中的第一 LNA之前。
全文摘要
本发明涉及一种WiFi/WiMAX(WiWi)设备。本发明的实施例提供了WiFi和WiMAX专用接收机无线电频率(RF)滤波技术以及配置，以使得操作中非常接近的WiFi和WiMAX接收机能够并存。具体而言，实施例提供了滤波技术以阻止发射从WiMAX进入WiFi，反之亦然。该滤波技术使得WiMAX和WiFi天线之间不再需要额外的隔离(约50dB)，这在实际中是无法实现的。能够依据WiFi和WiMAX接收机的不同使用情况(例如，固定CPE、便携式路由器、具有数据共享的智能电话)来量身设置实施例。
文档编号H04B1/38GK102427373SQ20111023586
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者卡密斯·米大帕尔里, 埃里克·斯道佛, 威廉姆·福吉默托, 约瑟(约瑟夫)·萨阿达, 贝特朗·何沃尔, 里克·康普顿 申请人:美国博通公司