全双工电平衡双工器制造技术

本公开涉及全双工电平衡双工器。本文所公开的实施方案涉及改善电子设备的收发器的可用带宽以及减小电子设备的相关联集成电路的占位面积。为此，在发射电路和接收电路之间设置隔离电路。隔离电路具有第一信号路径和第二信号路径。信号的第一部分沿第一信号路径传播，信号的第二部分沿第二信号路径传播。非互易相移器设置在第一信号路径上以偏移第一部分的相位以匹配第二部分的相位，并且改善发射电路和接收电路之间的隔离。经相移的第一部分可与该第二部分组合以减少或基本上消除由该隔离电路引起的插入损耗。隔离电路引起的插入损耗。隔离电路引起的插入损耗。

【技术实现步骤摘要】
全双工电平衡双工器
[0001]本申请是申请日为2021年9月22日、优先权日为2020年9月24日、中国国家申请号为202111107548.2、专利技术名称为“全双工电平衡双工器”的专利技术专利申请的分案申请。

技术介绍

[0002]本公开整体涉及无线通信系统，并且更具体地涉及在无线通信设备中的发射器和接收器之间隔离无线信号。
[0003]本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。该讨论被认为有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解，应就此而论阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的认可。
[0004]在电子设备中，发射器和接收器可各自耦接到天线以使得该电子设备能够发射和接收无线信号。某些电子设备可包括具有电平衡双工器(EBD)的隔离电路，该电平衡双工器将发射器与第一频率范围的接收信号隔离，并且将接收器与第二频率范围的发射信号隔离(例如，从而实现频分双工(FDD)操作)，从而在通信时减少干扰。在此类电子设备中，阻抗调谐器可用于匹配天线的阻抗，以提高该隔离的有效性。然而，如上文所指出的那样，与“真”全双工收发器(例如，使得能够同时在相同频率范围上发射和接收无线信号的收发器)相比，使用FDD双工器可能限制可供用于接收信号和发射信号的带宽(例如，对于每个操作，限制到约100兆赫(MHz))。例如，当使用FDD双工器时，用于发射信号的带宽可为约20MHz，并且用于接收信号的带宽也可为约20MHz。
[0005]此外，利用FDD双工器收发器需要至少两根缆线(例如，一个用于在第一频率范围发射信号，另一个用于在第二频率范围接收信号)。利用两根缆线而不是单根缆线在相同的频率范围上接收和发射信号占据了电子设备中的宝贵空间。因此，具有两根缆线的电子设备的尺寸可能更大或阻止在电子设备中引入附加电路。

技术实现思路

[0006]下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
[0007]本文提出的实施方案提供了一种“真”全双工收发器，该“真”全双工收发器使得能够同时在相同的频率范围上发射和接收无线信号。因此，全双工收发器使得能够实现增加的带宽可供用于接收和发射信号。例如，用于接收和发射两者的可用带宽可为约100MHZ至约200MHz。在一些实施方案中，用于接收和发射两者的带宽可为约500MHz至约1000MHz。此外，全双工收发器使得能够在电子设备的集成电路之间使用单根缆线用于同时以相同频率发射和接收信号，从而减小电子设备的尺寸或使得能够向电子设备添加更多电路。
[0008]本文呈现的实施方案还保持或改善电子设备的发射器和接收器的隔离。特别地，本文所公开的实施方案包括一个或多个天线和隔离电路之间的两条电路路径。隔离电路设
置在发射器电路和接收器电路之间，并且耦接到发射器电路和接收器电路。隔离电路还可将发射器电路与接收信号隔离，并且将接收器电路与发射信号隔离。非互易相移器可用于偏移沿电路路径之一传播的信号的相位，并且进一步改善发射器电路与接收信号的隔离以及接收器电路与发射信号的隔离。
[0009]在一些实施方案中，隔离电路可包括平衡
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不平衡转换器(例如，变压器平衡
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不平衡转换器)，该平衡
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不平衡转换器使得发射信号能够穿过到达发射器电路(例如，经由变压器效应)并且阻止发射信号穿过到达接收器电路；而使得接收信号能够穿过到达接收器电路(例如，经由电路路径)并且阻止接收信号穿过到达发射器电路。具体地讲，该平衡
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不平衡转换器可接收(例如，沿第一方向行进的)输入信号并输出两个相反极性的输出信号(例如，彼此异向180度)，每个输出信号具有该输入信号的功率的一半。例如，该平衡
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不平衡转换器可从发射器电路接收发射信号并输出第一拆分发射信号和第二拆分发射信号，其中该第一拆分发射信号和该第二拆分发射信号彼此异相180度并且各自具有原始发射信号的功率的一半。
[0010]相移器可在两条电路路径中的至少一者上使用，以使拆分发射信号中的至少一者相移，使得这两个拆分发射信号同相(例如，具有零度相位差)。相移器可包括非互易相移器，该非互易相移器偏移穿过其的信号的相位并且改善发射器电路和接收器电路之间的隔离。例如，当信号在第一方向上传播通过非互易相移器时，非互易相移器可使该信号的相位偏移一个相位量(例如，+90度)，但是当信号在与第一方向相反的第二方向上传播通过非互易相移器时，使该信号的相位偏移另一相位量(例如，
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90度)。
[0011]在一些实施方案中，非互易相移器可设置在这两个电路路径中的一者上，并且使传播穿过其的拆分信号的一部分的相位偏移。在这种情况下，附加相移器可用于偏移另一电路路径上拆分信号的附加部分的相位，与非互易相移器相对。附加相移器可以是双向相移器，并且无论信号的方向如何，都将穿过其的信号的相位偏移相同的相位量。例如，当信号在第一方向上和/或在第二方向上传播通过附加相移器时，该附加相移器可使穿过其的信号的相位偏移第三量(例如，+90度)。
[0012]如上所述，隔离电路(例如，平衡
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不平衡转换器)可拆分发射信号以及组合接收信号。这两个电路路径上来自发射器电路的拆分发射信号可被平衡。在这种情况下，在接收器电路的输入端处没有电压，因此没有来自发射信号的电压泄漏到接收器电路中。
[0013]平衡
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不平衡转换器(例如，隔离电路)还可接收两个输入信号(例如，在第二方向上行进)并将组合的输出信号输出给接收电路。例如，电子设备的一个或多个天线可从一个或多个天线接收接收信号并将该信号拆分成两半沿两条电路路径。平衡
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不平衡转换器可接收这两个拆分接收信号并将它们组合以输出具有FDD收发器的两倍带宽的组合接收信号。
[0014]当接收信号被一个或多个天线接收并沿所述两个电路路径拆分时，拆分接收信号是同相的。拆分接收信号中的每一者的相位可被第一路径上的非互易相移器和第二路径上的双向相移器偏移相同的量。因此，因为拆分接收信号中的每一者的相位被偏移相同的量，所以拆分接收信号同相地到达隔离电路。因此，在隔离电路处没有差分信号，因此接收信号不泄漏到发射器电路中。这样，隔离电路使得发射信号能够穿过到达发射器电路并阻止发射信号穿过到达接收器电路，而使得接收信号能够(例如，经由电路路径)穿过到达接收器
电路并阻止接收信号穿过到达发射器电路。因此，隔离电路提供发射器电路和接收器电路之间的隔离。
[0015]对于频分双工(FDD)收发器，接收信号和发射信号的带宽可能已受到限制。也就是说，FDD收发器的发射信号和接收信号中的每一者的可用带宽可能已被限制到约20MHz。相反，本文所公开的实施方案可利用全双工收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，包括：一个或多个天线；第一相移器，所述第一相移器设置在耦接到所述一个或多个天线的第一信号路径上；第二相移器，所述第二相移器设置在所述第一信号路径上；平衡
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不平衡转换器，所述平衡
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不平衡转换器耦接所述第一信号路径和第二信号路径；发射器电路，所述发射器电路耦接到所述平衡
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不平衡转换器；以及接收器电路，所述接收器电路与所述发射器电路相对的耦接到所述平衡
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不平衡转换器并且被配置为经由所述一个或多个天线接收接收信号，所述第一相移器和所述第二相移器被配置为将所述接收信号偏移，以经由所述平衡
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不平衡转换器在所述接收器电路处相长地组合所述接收信号并且经由所述平衡
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不平衡转换器在所述发射器电路处相消地组合所述接收信号。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一相移器包括双向相移器，并且所述第二相移器包括非互易相移器。3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述非互易相移器将所述接收信号的相位偏移
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90度，并且将来自所述发射器电路的发射信号的相位偏移+90度。4.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述双向相移器将所述接收信号的相位偏移+90度，并且将来自所述发射器电路的发射信号的相位偏移
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90度。5.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述非互易相移器包括并联设置的多个电容器，所述多个电容器中的每个电容器与多个晶体管中的至少两个晶体管串联设置。6.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述双向相移器包括并联设置的至少两个电容器以及耦接到所述至少两个电容器并且设置在所述至少两个电容器之间的电感器。7.根据权利要求1所述的电子设备，还包括耦接到所述一个或多个天线、所述第一信号路径和所述第二信号路径的第二平衡
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不平衡转换器。8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述平衡
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不平衡转换器被配置为将来自所述发射器电路的发射信号拆分到所述发射信号在所述第一信号路径上的第一部分和所述发射信号在所述第二信号路径上的第二部分。9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述第二平衡
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不平衡转换器被配置为将所述发射信号的所述第一部分和所述发射信号的所述第二部分相长地组合。10.根据权利要求7所述的电子设备，所述电子设备包括耦接到所述第二平衡
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不平衡转换器和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许俊海，H普雷特尔，R，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：