双工设备、收发器设备以及补偿信号泄漏的方法技术

一种双工设备(100)包括混合接头模块(204)，该混合接头模块具有天线端口(210)、发送端口(208)、接收端口(206)以及平衡端口(212)。设备还包括前馈电路(230)，该前馈电路被设置为关于第一发送频带和第二发送频带进行响应，前馈电路(230)具有输出端和在工作上连接到混合接头模块的发送端口的输入端。混合接头(204)被设置为关于第一发送频带使接收端口(206)与发送端口(208)实质上隔离，并且关于第二发送频带使接收端口(206)与发送端口(208)实质上不隔离。前馈电路(230)还被设置为相比于第一发送带中的信号频率更利于第二发送带中的信号频率的传播，从而在输出端处得到补偿信号。

Duplex Equipment, Transceiver Equipment and Method of Compensating Signal Leakage

A duplex device (100) includes a hybrid connector module (204), which has an antenna port (210), a transmitting port (208), a receiving port (206) and a balancing port (212). The device also includes a feedforward circuit (230), which is set to respond to the first and second transmission bands. The feedforward circuit (230) has an output terminal and an input terminal operatively connected to the transmission port of the hybrid connector module. The hybrid connector (204) is set to substantially isolate the receiving port (206) from the sending port (208) with respect to the first transmission band, and substantially isolate the receiving port (206) from the sending port (208) with respect to the second transmission band. The feedforward circuit (230) is also set to facilitate the propagation of the signal frequency in the second transmission band compared with the signal frequency in the first transmission band, thereby obtaining a compensation signal at the output end.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双工设备、收发器设备以及补偿信号泄漏的方法
本专利技术涉及一种例如包括混合接头模块(hybridjunctionmodule)的类型的双工设备。本专利技术还涉及一种例如包括双工设备的类型的收发器设备。本专利技术还涉及一种补偿信号泄漏的方法，该方法为例如补偿从混合接头模块的发送端口到该混合接头模块的接收端口的信号泄漏的类型。
技术介绍
在无线通信系统中，这种系统包括例如可以为便携式通信装置的网络基础设施和用户设备。这种通信装置通常借助相同天线接收和发送信号。这意味着为了允许装置分离进入和外出信号使得前者不被后者淹没而需要某一形式的双工方案。在这一点上，时分双工(TDD)和频分双工(FDD)都是公知的双工方案。所谓的4G或长期演进(LTE)是现有2G和3G通信系统的后继。遵循LTE的网络的TDD和FDD变型这两者已经在许多国家中运行。关于无线电频谱可用性，出于历史原因，存在如在LTE标准的3G合作伙伴项目(3GPP)版本11中定义的、用于LTE标准的38个LTE操作频带，其中26个需要FDD操作。在FDD无线电操作中，存在不同频率下的两个单独载波，一个用于上行链路传输，而一个用于下行链路传输。下行链路传输与上行链路传输之间的隔离通常由被称为双工滤波器(双工器或双讯器)的发送/接收滤波器来实现。这些滤波器通常被实施为两个高度选择性滤波器，一个被定心在接收频带上，另一个被定心在发送频带上，以将发送信号与接收信号分离，因此防止发送信号干扰接收信号。诸如表面声波(SAW)滤波器的声共振器滤波器通常用于提供双工滤波器所需的低插入损耗和急剧滚降(sharproll-off)。虽然这些滤波器个体小且廉价，但支持多个频带的通信装置需要支持每频带一个双工滤波器和用于在频带之间选择的另外射频(RF)切换，使得双工滤波器可以共享天线。此外，这些滤波器由于用于建立需要单独的材料和制造工艺的SAW滤波器的高Q共振器而无法与CMOS电路集成，因此它们必须被实施为片外。这对于在单个频带上操作的简单无线电收发器通常不是问题。然而，现代无线电收发器通常为多频带的。如以上所提及的，LTE标准当前指定26个FDD频带。支持所有所指定的频带由于对所支持的每个频带一个双工滤波器的需要而将需要用户设备的制造商使用多个滤波器。离散双工器的组是提供以上提及的用于选择的切换的一种已知方法，该组经由多路RF开关连接到天线、发送器以及接收器，该多路RF开关基于操作的所需频带选择适当双工器。这种方法增加了用户设备的复杂度，而且增加了多频带收发器的总尺寸和成本。该方法还可能导致性能损失；例如，因为支持多个频带，所以RF开关的引入导致信号功率损失。许多装置制造商通过设计并且制造支持操作的频带的不同集合的不同构造的装置来简单地规避该问题。由此，制造商提供各在具有不同频带组合的不同组的范围内可操作的一系列装置。因此，可以理解，消除对上述滤波器的需要将去除“世界电话”的制造障碍，这一点的益处将向移动电话行业提供规模经济，并且减轻国际旅行者的不便。因此，对能够用可以支持多个(优选地为全部)频带的灵活装置代替固定调谐双工滤波器的解决方案存在显著的市场需求。虽然可以动态调谐构成双工器的双工器滤波器，但因为实现期望的选择性和低功率损失需要非常高的Q因子共振器，所以这种方法当前在技术上不切实际。当前，为了实现所需的小滤波器尺寸，这种共振器仅可实现为声共振器，这些声共振器具有将它们的电调谐仅限于小频率范围的公知双共振特性。另选双工解决方案是使用电平衡隔离(EBI)双工器或所谓的混合接头或混合电路。这是可以分离传输线路中的前向和反向波方向的4端口网络。混合接头可以以各种方式来制造，包括使用变换器、波导(“T形波导(magictee)”)或微带(“定向耦合器”)。如在对于现代电子模拟有线电话的情况下，混合接头还可以使用有源电路来制造。混合接头通常包括第一(发送)端口、第二(天线)端口、第三(接收)端口以及第四(平衡)端口。在所有端口以匹配的阻抗负载终止的理想混合接头的操作中，在发送端口处入射的所有功率在零功率出现在接收端口处的同时在天线端口与平衡端口之间划分。同样，在天线端口处入射的所有功率在零功率出现在平衡端口处的同时在接收端口与发送端口之间划分。该操作方式与在处于发送模式和接收模式时展示3dB或半功率耦合损失的理想混合接头对应。宽带混合可以使用例如如在“AMultibandRFAntennaDuplexeronCMOS：DesignandPerformance”(M.Mikhemar、H.Darabi以及A.A.Abidi，IEEEJournalofSolid-StateCircuits，第48卷，第2067-2077页，2013年)中描述的变换器和单变换器电路来制造。具有平衡网络的理论混合接头在用作双工器时具有连接到混合接头的发送端口的收发器发送器链的功率放大器和连接到混合接头的接收端口的收发器接收器链的低噪声放大器。由功率放大器施加于发送端口处的发送功率如上所述的在天线端口与平衡端口之间划分，并且隔离低噪声放大器，即，只要天线端口和平衡端口处的反射系数在幅值和相位上相同，则没有发送信号到接收器链中的泄漏，反射系数分别取决于连接到天线端口的阻抗和连接到平衡端口的阻抗。然而，在实践中，具有平衡网络的混合接头作为双工器的使用遭受若干缺陷。第一，天线的阻抗并因此引申开来和天线端口处的阻抗通常展示时域和频域这两者中的变化。天线的阻抗例如可能由于在天线附近移动的物体而随着时间变化，因此，必须将平衡端口处的阻抗动态调整为适应天线端口处的阻抗，以考虑这些变化。天线阻抗通常还随着频率变化，因此为了获得感兴趣的特定频率下的平衡，因此必须调整平衡端口处的阻抗，并且在足够宽的系统带宽(例如，LTE信道所需的20MHz)上可能不可实现良好的平衡。第二，其他耦合机构引起发送信号中的一些从混合接头的发送端口到接收端口的泄漏。由此可见，限制接收端口与发送端口的隔离。尽管有与作为双工器的混合接头的使用相关联的以上所提及的缺陷，但已经尝试排除或至少减轻上述缺点。例如，“OptimumSingleAntennaFullDuplexUsingHybridJunctions”(Laughlin、Beach、Morris以及Haine，IEEEJournalofSelectedAreasInCommunications，第32卷，第9期，2014年9月，第1653至1661页)考虑具有可能随着频率且随着可能具有10dB最小值的量级的返回损耗广泛变化的阻抗的任意天线(只要没有失谐邻近效应即可)。这对于可以内置于广泛的终端产品并且可以借助未知长度的传输线路连接的收发器电路而言是实际的。以上参考文献中提出了混合接头的所谓电平衡(EB)。这是为了隔离混合接头的发送端口与接收端口而提出的若干解决方案中的一个。虽然使带内发送信号从发送端口到接收端口的泄漏最小化的混合接头双工设计已经取得发展，但是技术挑战仍存在。例如，仍然已知由发送链电路生成但存在于接收频带中(例如，由合成器和/或功率放大器产生)的噪声的成分从混合接头的发送端口泄漏到接收端口，因此存在于收发器的接收链电路的接收带中。美国专利公报no.2007/0264943致力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双工设备，该双工设备包括：混合接头模块，该混合接头模块具有天线端口、发送端口、接收端口以及平衡端口；前馈电路，该前馈电路被设置为关于第一发送频带和第二发送频带进行响应，所述前馈电路具有输出端和在工作上连接到所述混合接头模块的所述发送端口的输入端；其中，所述混合接头模块被设置为关于所述第一发送频带使所述接收端口与所述发送端口实质上隔离，并且关于所述第二发送频带使所述接收端口与所述发送端口实质上不隔离；并且所述前馈电路被设置为，相比于第一发送带中的信号频率更利于第二发送带中的信号频率的传播，从而在所述输出端处得到补偿信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双工设备，该双工设备包括：混合接头模块，该混合接头模块具有天线端口、发送端口、接收端口以及平衡端口；前馈电路，该前馈电路被设置为关于第一发送频带和第二发送频带进行响应，所述前馈电路具有输出端和在工作上连接到所述混合接头模块的所述发送端口的输入端；其中，所述混合接头模块被设置为关于所述第一发送频带使所述接收端口与所述发送端口实质上隔离，并且关于所述第二发送频带使所述接收端口与所述发送端口实质上不隔离；并且所述前馈电路被设置为，相比于第一发送带中的信号频率更利于第二发送带中的信号频率的传播，从而在所述输出端处得到补偿信号。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述前馈电路包括滤波器结构，该滤波器结构在所述发送频带上提供射频滤波。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述滤波器是提供射频陷波滤波的平移滤波器。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述前馈电路包括用于从射频向基带频率进行下变频的下变频器。5.根据权利要求4所述的设备，当从属于权利要求3时，其中，所述平移滤波器包括所述下变频器。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述平移滤波器还包括：第一高通滤波器。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述前馈电路还包括：第二高通滤波器，该第二高通滤波器在工作上连接到所述第一高通滤波器。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述前馈电路还包括：可编程增益电路，该可编程增益电路在工作上连接到所述第二高通滤波器。9.根据权利要求7或8所述的设备，其中，所述前馈电路还包括：可编程相位电路，该可编程相位电路在工作上连接到所述第二高通滤波器。10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述前馈电路还包括：上变频器，该上变频器在工作上连接到所述可编程增益电路或所述可编程相位电路。11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备还包括定向耦合器，该定向耦合器被设置为将所述前馈电路的所述输入端在工作上连接到所述发送端口。12.根据权利要求4所述的设备，其中，所述下变频器具有本地振荡器输入端，所述下变频器被设置为对施加于所述本地振荡器输入端的发送本地振荡器信号进行响应。13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述上变频器具有本地振荡器输入端，所述上变频器被设置为对施加于所述本地振荡器输入端的发送本地振荡器信号进行响应。14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备还包括信号组合器，该信号组合器在工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·麦卡拉格，
申请(专利权)人：瑞士优北罗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH