[发明专利]双工装置、无线设备和相关方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及无线系统，特别涉及双工装置、包括该装置的无线设备以及将发射信号和接收信号彼此隔离的方法。

背景技术

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100dB)。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。

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(FDD)来划分频谱资源。

在FDD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，这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(RX)带，另一个集中在发射(TX)带，以分离TX和RX信号，从而避免TX信号干扰RX功能。

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52dB并且在RX带中是45dB。在现代双工器中通过采用高选择性表面声波(SAW)滤波器满足这些迫切的隔离需求。

由于用于建立SAW滤波器的高Q谐振器，必须在芯片外实现这些滤波器(即它们不能与CMOS过程集成)。这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，对于由第三代合作计划的第11版本(3GPPRel.11)定义的LTE(长期演进)是38个工作带，其中的26个需要FDD操作。

这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。这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，还可被完全集成在芯片上的双工装置是高度需要的。

发明内容

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，所述混合接头包括耦合(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、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。

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。这些带因此可以是相同的(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，则发射和接收带可以在频率空间中彼此相邻。

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以是相同的，或可以是不同的。