[发明专利]用于多频带/多模式射频(RF)前端的基于混合变压器的集成双工器

说明书

根据35U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求于2012年3月30日提交的题为“HYBRID TRANSFORMER WITH INTEGRATED DUPLEXER FOR MULTI-BAND/MULTI-MODE RF FRONT END(具有用于多频带/多模式RF前端的集成双工器的混合变压器)”的临时申请No.61/618,502的优先权，该临时申请被转让给本专利申请受让人并由此通过援引明确纳入于此。

技术领域

本公开一般涉及无线通信系统。更具体地，本公开涉及用于实现用于多频带/多模式RF前端的基于混合变压器的集成双工器的系统和方法。

背景技术

无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够支持多个移动设备与一个或多个基站的同时通信的多址系统。

移动设备和基站的大小和成本两者的减小可以增加其可销售性。无线通信系统中的设备日益被配置成利用多种传输技术在多个射频(RF)频带上操作。减小移动设备和基站的大小和成本两者的一种此类方式是使用双工器。然而，在多个射频(RF)频带上操作并且利用多种传输技术的设备在传统上需要用于每个射频(RF)频带和用于每种传输技术的单独的双工器。传统上，这些单独的双工器具有妨碍其在集成电路中使用的设计约束。取而代之的是，已使用分立的双工器，从而增加了成本和印刷电路板面积两者。诸益处可以通过整合在集成电路中的改进的双工器来实现。

概述

描述了一种双工器。该双工器包括混合变压器。混合变压器包括耦合在功率放大器的输出端与天线之间的初级线圈。混合变压器还包括耦合在低噪声放大器的输入端与接地之间的次级线圈。双工器还包括耦合在初级线圈与次级线圈之间的平衡阻抗。

耦合可以发生在初级线圈与次级线圈之间。发射信号可被输入至功率放大器。接收信号可从低噪声放大器输出。天线能够同时进行发射和接收。初级线圈与次级线圈的匝数比可以为N1:N2。平衡阻抗可以调谐至等于(N2/N1)乘以天线的阻抗。

初级线圈可以包括两个端子。次级线圈也可以包括两个端子。平衡阻抗可以在发射期间被调谐，以使得初级线圈的两个端子和次级线圈的两个端子在发射信号频率处被短接。平衡阻抗可以在接收期间被调谐，以使得平衡阻抗在接收信号频率处被短接。低噪声放大器可以是具有第一差分输入端和第二差分输入端的差分低噪声放大器。次级线圈可以耦合至接地。第三级线圈可以耦合在第一差分输入端与第二差分输入端之间。

第一耦合可以发生在初级线圈与次级线圈之间，并且第二耦合可以发生在初级线圈与第三级线圈之间。低噪声放大器可以是具有第一差分输入端和第二差分输入端的差分低噪声放大器。双工器可进一步包括耦合在第一差分输入端与天线之间的第一电容器。双工器还可以包括耦合在第二差分输入端与功率放大器的输出端之间的第二电容器。

描述了一种用于同时进行发射和接收的方法。使用天线来接收接收信号。该接收信号经由包括混合变压器的双工器被提供给低噪声放大器。从功率放大器接收发射信号。该发射信号经由双工器被提供给天线。

还描述了一种配置成用于同时进行发射和接收的无线设备。无线设备包括用于使用天线来接收接收信号的装置。无线设备还包括用于经由包括混合变压器的双工器来将接收信号提供给低噪声放大器的装置。无线设备进一步包括用于从功率放大器接收发射信号的装置。无线设备还包括用于经由双工器来将发射信号提供给天线的装置。

描述了一种用于同时的发射和接收的计算机程序产品。该计算机程序产品包括其上具有指令的非瞬态计算机可读介质。这些指令包括用于使无线设备使用天线来接收接收信号的代码。这些指令还包括用于使无线设备经由包括混合变压器的双工器来将接收信号提供给低噪声放大器的代码。这些指令进一步包括用于使无线设备从功率放大器接收发射信号的代码。这些指令还包括用于使无线设备经由双工器将发射信号提供给天线的代码。

附图简述

图1A是包括常规双工器的无线设备的框图；

图1B是解说集成窄带双工器和集成宽带双工器的框图；

图1C示出配置成利用多种无线无线电技术在多个射频(RF)频带上操作的无线设备；

图2是解说包括混合变压器的双工器的电路图；

图3是用于在单个信道上双向通信的方法的流程图；

图4是解说具有混合变压器的双工器在发射期间的理论视图的电路图；