零极点元件及相关系统和方法技术方案

技术编号:3408483 阅读:128 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
根据一方面,在此描述的本发明专利技术包括可调双工器。该可调双工器可包括用于传送包括多种频率的信号的公共节点。而且,该可调双工器可包括用于分别传送多种频率的第一和第二预定频带的第一和第二频带节点。该可调双工器还可包括耦合在所述公共节点和第一和第二频带节点之间的滤波器。该滤波器可包括零极点元件,该零极点元件适于向第一和第二频带节点分别传送第一和第二预定频带的信号。而且,该滤波器可适用于阻止分别传递给第一和第二频带节点的第一和第二预定频带的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及电路。更确切地说,本专利技术涉及零极点 (pole-zero)元件及相关系统和方法。
技术介绍
滤波器通常用在电子应用中以实现理想的工作特性。示例性滤波 器包括高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器以及带阻滤波器。每一 滤波器类型可提供特定滤波功能。利用滤波器的电路包括可调双工器(tunable duplexer)、移相 器、可调匹配网络以及可重构功率放大器。在这些电路中存在对高质 量因子(Q)、低插入损失可调滤波持续需求。例如,在RF和微波应 用中,在接收器天线输入端处设置锐型定义(sharply defined)的 带通滤波器可消除因在此类应用系统中的理想信号频率附近的频率 的强干扰信号导致的多种反作用。在通信系统中,当使用相同的天线时,双工器提供接收和传输信 号的能力。在典型的传输操作中,仅指定传输频率的信号被传递给天 线,天线将信号作为无线电信号传输到空中。在典型的接收操作中, 天线接收的信号被传输至双工器以仅选择指定频率的信号。双工器使 用谐振电路将发送器与接收器隔离,以允许发送器和接收器同时用相同的天线工作上,而发送器不会对接收器有不利影响。双工器使用诸如各种带通滤波器和陷波滤波器(notches)等的滤波器实现信号传 送中的隔离度和连续性。在双工器操作中,滤波器必须传递有用信号 而滤去尽可能多的无用信号。移动电话功能性增加的多样性导致双工器设计的复杂性增大。诸 如双模(例如,仿真模式和数字模式的组合,或数字模式的组合,诸 如TDMA或CDMA)和双频(例如,800MHz频带和1. 9GHz频带的组合, 或900MHZ频带和1. 8GHz频带或1. 5GHz频带的组合)等增强的移动 电话功能已在增大移动电话结构和电路的复杂性。频率相关的功能的 日益增加的实现影响天线带宽。天线带宽通常是天线可工作的频率范 围,同时某种其它特性保持在给定范围内。因而,增大的频率范围提 高了对大量频道的性能或宽带宽天线的需要。而且,为了支持这些多 重多样功能,同时保持发送器和接收器操作之间的适当隔离和可靠信 号传送,现有通信设备使用诸如数量增多的开关和滤波器等的固定、 冗余电路来补偿和扩展双工器性能。因此,这种滤波器的使用和数量 的增加产生对滤波器性能优化的需求。对组件减少和高性能通信设备有持续的需求。在通信电子设备中 极度需要消除冗余组件、功能或电路。同样需要增强通信设备性能而 不增大器件尺寸或重量。而且,持续需要可靠且高质量的信号传送, 改进的发送器-接收器隔离,以及有关双工器的高Q值电路。当前为多种滤波电路实施微电子机械系统(MEMS)技术。已用于 滤波的示例MEMS组件包括MEMS电容器。尽管用于滤波的MEMS组件 的发展已有提高,然而仍不断需要这些组件的提高的性能和稳定性。 而且,还需要提高MEMS电容器的电容值的精度。因而,需要提供改进的滤波电路和相关滤波组件。而且,需要用 在滤波电路中的改进的MEMS组件。
技术实现思路
根据本专利技术提供新颖的。 因而本专利技术目的是提供新颖的。正如可根据本专利技术公开内容变得明显一样,该目的和其他目的通过在此 描述的本专利技术至少整体或部分实现。附图说明现在将参照附图阐述示例性实施例图1-4是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的示例性零极点元件的示意图5是包括根据在此描述的本专利技术的一个实施例的零极点元件 的示例性双工器的示意图6是包括根据在此描述的本专利技术的一个实施例的零极点元件 的另一个示例性可调双工器的示意图7是包括根据在此描述的本专利技术的一个实施例的零极点元件的另一个示例性可调双工器的示意图8A和8B是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的MEMS固定电容器的不同视图9A和9B是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的另一个MEMS固定电容器的不同视图IOA、 IOB和IOC示出了根据在此描述的本专利技术的一个实施例的MEMS开关电容器的不同视图11A和11B是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的另一个 MEMS开关电容器的不同视图12A、 12B和12C是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的另 一个MEMS开关电容器的不同视图13是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的MEMS开关电容器 的正视截面图14-16是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的不同的双态电容器的侧视截面图17是根据在此描述的本专利技术的电容器的两个阵列的示意图; 图18是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的高Q电感器的侧视截面图19是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的两层导电螺旋线 圈的顶视图20是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的MEMS电感器的透 视图21是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的另一个MEMS电感 器的透视图22是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的另一个MEMS电感 器的透视图23是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的可调双工器的电 路平面布图的示意图24是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的图6中所示的可 调双工器的电路图25是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的图7中所示的可 调双工器的电路图26是根据在此描述的本专利技术的一个实施例的另一个双工器的 电路图27是根据在此描述的本专利技术的具有不同数量的零极点元件的 不同双工器的计算机仿真结果的曲线图28是图6中所示的双工器的个人通信服务(PCS)仿真的曲线图29是图6中所示的双工器的韩国PCS (KPCS)仿真的曲线图; 图30是图6中所示的双工器的国际移动电信2000 (IMT2000)仿真的曲线图31是图6中所示的双工器的小区和调谐结果的曲线图; 图32是图6中所示的双工器的日本CDMA仿真的曲线图; 图33是图10A-IOC中所示的电容器的计算机仿真结果的曲线图; 图34是图IIA和图11B中所示的电容器的计算机仿真结果的曲线图。具体实施例方式根据本专利技术的一方面,零极点元件可用在具有滤波器的电路中。 示例性电路包括可调双工器、移相器、可调匹配网络以及可重构功率 放大器。零极点元件可用于任何滤波器,其中一对频率区域之间需要 高反差。通过使用根据在此描述的本专利技术的零极点元件,除了在零点 和极点附近和之间以外,可以提供宽带透过率并且提供本地频率控制(local frequency control)。根据一个实施例,零极点元件可为二端电路,阻抗中其电响应具 有l极点和l零点。例如,在双工器的操作中,极点和零点频率可以 彼此接近。零极点元件可用作串联组件。当用作串联组件时,零极点 元件的零点频率可对应于需要最小损失的导通频率(pass frequency),并且极点频率可对应于需要最大隔离的截止频率(stop frequency)。相反,作为一端接地的分流组件,零极点元件的极点频 率可对应于需要最小损失的导通频率,而零点频率可对应于需要最大 隔离的截止频率。根据在此描述的本专利技术的实施例,双工器可包括公共节点,该公 共节点可与用于传送多种频率的信号的天线连接。双工器还可包括可 与发送器和接收器连接的第一和第二频带节点。发送器和接收器可分 别发送在具有多种频率的第一和第二预定频带中的信号。双工器可包 括连接在公共节点和第一和第二频带节点之间的可变滤波器,用于允 许发送器和接收器用天线通信而彼此无负面影响。滤波器可包括零极 点元件,该零极点元件可向第一和第二频带节点分本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可调双工器包括: (a)用于传送包括多个频率的信号的公共节点; (b)用于分别传送具有所述多个频率的第一和第二预定频带的第一和第二频带节点;以及 (c)耦合在所述公共节点和所述第一和第二频带节点之间的滤波器,其中所述滤波器包括零极点元件,其适合于分别使传送给所述第一和第二频带节点的所述第一和第二预定频带的信号通过,并且适合于分别阻止传送给所述第一和第二频带节点的所述第一和第二预定频带的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:AS莫里斯三世
申请(专利权)人:维斯普瑞公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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