【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所呈现的实施例涉及用于宽带多载波时分双工操作的滤波器单元和包括这种滤波器单元的无线电收发机设备。
技术介绍
1、一般地，在多载波通信系统中，若干输入载波信号可以被组合成一个多载波信号输出。通常，该组合是在通信系统的发送侧执行的。被配置为执行该组合的设备通常被称为射频(rf)组合器或输出复用器(omux)。在通信系统的接收侧，执行相反的操作。一个多载波信号被分成若干个单载波信号。这通常被称为信道化。执行该信道化的设备通常被称为rf信道化器或输入复用器(imux)或解复用器。被配置用于组合和信道化两者的实体的公共术语是复用器(mux)。
2、对于小功率(mw)应用，已经存在若干技术可用于复用(诸如表面声波(saw)处理、低温共烧陶瓷(ltcc)滤波器、印刷电路板(pcb))。对于其中被输入到复用器的来自功率放大器(pa)的输出功率在1w至大约20w量级的高功率应用，复用器必须可以处理这些功率电平，并且另外需要具有低损耗以考虑热效应、紧凑型，并具有无源互调(pim)稳定性。
3、复用器可以被设计为处理连续的多载波信号(通常在卫星通信中)或者非连续的多载波信号(通常在移动通信系统中)。
4、存在不同的方式来实现或实时复用器，其中每种方法适合于特定的应用领域。
5、图1示出了时分双工(tdd)系统中的复用器1的应用，其中实现在设备内的信号的交替发送和接收。当开关7被连接到发送(tx)滤波器4a时，待发送的信号首先通过上变频器2a，然后通过pa 3a，然后通过tx滤波器4a，最后通过天线6
6、虽然图1在概念上示出了一个信号的发送和一个信号的接收，但是，可以通过考虑所发送和接收的信号的数量来对多频带系统进行分类。
7、在专利us10,027,006b2中描述了一种多频带无线电通信系统。fdd系统和tdd系统都可以同时发送。操作频带由开关选择。图2示出了在us10,027,006b2中公开的包括spxt开关以及多个空间分离的单频带带通滤波器和双工器的多频带无线电通信系统的框图。多频带无线电通信系统200包括spxt开关202以及多个空间分离的单频带带通滤波器和双工器。通常，系统200中的每个带通滤波器1或2用于时分双工(tdd)通信协议的特定频带操作，并且系统200中的每个双工器1或2用于频分双工(fdd)通信协议的特定频带操作。然而，在系统200中使用spxt开关202将防止系统200同时在多个频带中进行操作。
8、现有的复用器和复用网络通常被限制到被组合到一个输出的若干分离的频带。在设计阶段期间，网络响应被控制并优化到使用的频带。对于所选择的通带，优化诸如回波损耗(rl)和插入损耗(il)的参数。复用器的带宽通常受限于所使用的组件的带宽。对于混合复用器，混合的带宽确定复用器带宽。类似地，对于循环器、复用器概念，循环器的带宽限制复用器带宽。由于单个组件的有限带宽，因此，现有的复用器不可能在超宽带系统中使用。对于高功率电平，例如如在移动基站中(诸如在传输和接收点(trp)中)所使用的，实现是有损耗的，因此不可能使用复用。对于链式复用器，在链的末端处(例如，混合、循环器或定向滤波器)的信道的损耗增加。
9、进一步地，在通带之外的复用器的性能没有被优化，并且取决于所使用的实现类型。反射滤波器对在频带之外的频率具有全反射。由于rl和插入损耗(il)，该参数在实际实现中低于零。星型复用器具有低插入损耗(il)，但是由于所有滤波器需要一起被调谐，因此更难以设计和实现。另外，当信道数量增加时，将若干滤波器连接到一个点可能具有挑战性。
10、对于其中宽带pa连同数字预失真器(dpd)和/或前馈一起使用的超宽带系统，用于整个超宽带操作频率的滤波器网络的性能是重要的，尤其是在操作频带内和外的rl。高水平的返回功率可降低无线电性能，并且在最坏的情况下破坏超宽带pa。同时，复用网络的通带传输损耗应保持尽可能低。
11、针对上述问题的一个解决方案是在pa之后的信号路径中提供超宽带低损耗隔离器。不幸的是，这种隔离器当前尚不可用。
12、因此，仍然需要一种用于宽带多载波tdd操作的改进的复用器。
技术实现思路
1、本文中的实施例的目的是提供一种用于宽带多载波tdd操作的滤波器单元，其解决上述问题。
2、根据第一方面，提出了一种用于宽带多载波tdd操作的滤波器单元。滤波器单元包括发送复用器(mxt)、至少一个循环器、以及滤波器组。mxt和滤波器组经由至少一个循环器连接。mxt被配置为接收由至少一个pa提供的发送(tx)宽带多载波信号，并且向至少一个循环器提供经第一带通(bp)滤波的tx宽带多载波信号。mxt包括用于tx宽带多载波信号的第一bp滤波的至少一个第一bp滤波器结构。至少一个循环器被配置为从mxt接收经第一bp滤波的tx宽带多载波信号，并且向滤波器组提供经第一bp滤波的tx宽带多载波信号。滤波器组被配置为从至少一个循环器接收经第一bp滤波的tx宽带多载波信号，并且向天线端口提供经第二bp滤波的tx宽带多载波信号。滤波器组包括至少与第一bp滤波器结构数量相同的第二bp滤波器结构，用于经第一bp滤波的tx宽带多载波信号的第二bp滤波，以提供经第二bp滤波的tx宽带多载波信号。
3、根据第二方面，提出了一种无线电收发机设备。无线电收发机设备包括根据第一方面的滤波器单元。
4、有利地，滤波器单元和无线电收发机设备不存在上述问题。
5、有利地，滤波器单元和无线电收发机设备使能将宽带pa用于多载波超宽带系统。
6、有利地，滤波器单元和无线电收发机设备在整个超宽带频带上(在通带内和通带之间)产生低rl。
7、有利地，滤波器单元和无线电收发机设备对于复用器产生低il。
8、有利地，可以在滤波器单元和无线电收发机设备中使用标准的现有隔离器(以及定制的)。
9、有利地，滤波器单元和无线电收发机设备不要求在不同复用器信道中的滤波器一起被调谐/设计或/和制造。
10、有利地，滤波器单元和无线电收发机设备可用于高功率应用。
11、有利地，诸如滤波器、复用器、循环器/隔离器、lna的所有频率相关元件可以被分组到一个独立的滤波器单元中。
12、有利地，当改变操作频带组合时，无线电收发机设备仅需要交换或更新滤波器单元。
13、所附的实施例的其他目标、特征和优点将从以下详细公开、附本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于宽带多载波时分双工TDD操作的滤波器单元(300)，所述滤波器单元(300)包括：
2.根据权利要求1所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括输入端口(370)，并且其中，所述至少一个第一BP滤波器结构(311)中的每一个第一BP滤波器结构定义相应的第一复用器信道，并被配置为经由所述输入端口(370)从所述至少一个PA(400)接收所述TX宽带多载波信号，并对所述TX宽带多载波信号进行BP滤波，以便向所述至少一个循环器(320)提供所述经第一BP滤波的TX宽带多载波信号。
3.根据权利要求2所述的滤波器单元(300)，其中，存在与第一BP滤波器结构(311)数量相同的循环器(320)，并且其中，每个循环器(320)具有的带宽至少与它从其接收所述经第一BP滤波的TX宽带多载波信号的所述BP滤波器的所述第一复用器信道的带宽相同。
4.根据权利要求3所述的滤波器单元(300)，其中，每个第二BP滤波器结构(331)定义相应的第二复用器信道，并且被配置为从它所连接到的循环器(320)接收所述经第一BP滤波的TX宽带多
5.根据权利要求1所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括输出端口(390)，
6.根据权利要求5所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括至少与循环器(320)数量相同的低噪声放大器LNA(360)，其中，在所述至少一个循环器(320)中的每一个循环器与所述输出端口(390)之间连接有至少一个LNA(360)。
7.根据权利要求6所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括低通LP滤波器和高通HP滤波器，其中，所述LP滤波器被连接在所述至少一个循环器(320)中的一个循环器与所述LNA(360)中的一个LNA之间，并且其中，所述HP滤波器被连接在所述至少一个循环器(320)中的相同的一个循环器与所述LNA(360)中的另一个LNA之间。
8.根据权利要求5所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括接收复用器MXR(350)，其中，所述MXR(350)被配置为从所述至少一个循环器(320)接收所述经第二BP滤波的RX宽带多载波信号，并向所述输出端口(390)提供经第三BP滤波的RX宽带多载波信号，其中，所述MXR(350)包括用于所述经第二BP滤波的RX宽带多载波信号的第三BP滤波的至少一个第三BP滤波器结构(351)。
9.根据权利要求8所述的滤波器单元(300)，其中，所述至少一个第三BP滤波器结构(351)中的每一个第三BP滤波器结构定义相应的第三复用器信道，并且被配置为从所述至少一个循环器(320)接收所述经第二BP滤波的RX宽带多载波信号，并用于所述经第二BP滤波的RX宽带多载波信号的第三BP滤波，以便向所述输出端口(390)提供所述经第三BP滤波的RX宽带多载波信号。
10.根据权利要求1所述的滤波器单元(300)，还包括：天线复用器MXA(340)，其中，所述MXA(340)被连接在所述滤波器组(330)与所述天线端口(380)之间，其中，所述MXA(340)被配置为获得所述经第二BP滤波的TX宽带多载波信号，并向所述天线端口(380)提供经第三BP滤波的TX宽带多载波信号，其中，所述MXA(340)包括与第一BP滤波器结构(311)数量相同的第四BP滤波器结构(341)，所述第四BP滤波器结构(341)用于所述经第二BP滤波的TX宽带多载波信号的第三BP滤波，以提供所述经第三BP滤波的TX宽带多载波信号。
11.根据权利要求10所述的滤波器单元(300)，其中，所述MXA(340)被配置为从所述天线端口(380)接收所述RX宽带多载波信号，并向所述滤波器组(330)提供经第一BP滤波的RX宽带多载波信号，其中，所述第四BP滤波器结构(341)被配置用于所述RX宽带多载波信号的第一BP滤波。
12.根据权利要求10或11所述的滤波器单元(300)，其中，每个第四BP滤波器结构(341)具有的通带与所述至少一个第一BP滤波器结构(311)中的相应第一BP滤波器结构的通带匹配。
13.根据权利要求10或11或12所述的滤波器单元(300)，其中，所述第四BP滤波器结构(341)中的每一个第四BP滤波器结构定义相应的第四复用器信道。
14.根据权利要求1所述的滤波器单元(300)，其中，所述B...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于宽带多载波时分双工tdd操作的滤波器单元(300)，所述滤波器单元(300)包括：
2.根据权利要求1所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括输入端口(370)，并且其中，所述至少一个第一bp滤波器结构(311)中的每一个第一bp滤波器结构定义相应的第一复用器信道，并被配置为经由所述输入端口(370)从所述至少一个pa(400)接收所述tx宽带多载波信号，并对所述tx宽带多载波信号进行bp滤波，以便向所述至少一个循环器(320)提供所述经第一bp滤波的tx宽带多载波信号。
3.根据权利要求2所述的滤波器单元(300)，其中，存在与第一bp滤波器结构(311)数量相同的循环器(320)，并且其中，每个循环器(320)具有的带宽至少与它从其接收所述经第一bp滤波的tx宽带多载波信号的所述bp滤波器的所述第一复用器信道的带宽相同。
4.根据权利要求3所述的滤波器单元(300)，其中，每个第二bp滤波器结构(331)定义相应的第二复用器信道，并且被配置为从它所连接到的循环器(320)接收所述经第一bp滤波的tx宽带多载波信号，并用于所述经第一bp滤波的tx宽带多载波信号的第二bp滤波，以便向所述天线端口(380)提供所述经第二bp滤波的tx宽带多载波信号。
5.根据权利要求1所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括输出端口(390)，
6.根据权利要求5所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括至少与循环器(320)数量相同的低噪声放大器lna(360)，其中，在所述至少一个循环器(320)中的每一个循环器与所述输出端口(390)之间连接有至少一个lna(360)。
7.根据权利要求6所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括低通lp滤波器和高通hp滤波器，其中，所述lp滤波器被连接在所述至少一个循环器(320)中的一个循环器与所述lna(360)中的一个lna之间，并且其中，所述hp滤波器被连接在所述至少一个循环器(320)中的相同的一个循环器与所述lna(360)中的另一个lna之间。
8.根据权利要求5所述的滤波器单元(300)，其中，所述滤波器单元(300)还包括接收复用器mxr(350)，其中，所述mxr(350)被配置为从所述至少一个循环器(320)接收所述经第二bp滤波的rx宽带多载波信号，并向所述输出端口(390)提供经第三bp滤波的rx宽带多载波信号，其中，所述mxr(350)包括用于所述经第二bp滤波的rx宽带多载波信号的第三bp滤波的至少一个第三bp滤波器结构(351)。
9.根据权利要求8所述的滤波器单元(300)，其中，所述至少一个第三bp滤波器结构(351)中的每一个第三bp滤波器结构定义相应的第三复用器信道，并且被配置为从所述至少一个循环器(320)接收所述经第二bp滤波的rx宽带多载波信号，并用于所述经第二bp滤波的rx宽带多载波信号的第三bp滤波，以便向所述输出端口(390)提供所述经第三bp滤波的rx宽带多载波信号。
10.根据权利要求1所述的滤波器单元(300)，还包括：天线复用器mxa(340)，其中，所述mxa(340)被连接在所述滤波器组(330)与所述天线端口(380)之间，其中，所述mxa(340)被配置为获得所述经第二bp滤波的tx宽带多载波信号，并向所述天线端口(380)提供经第三bp滤波的tx宽带多载波信号，其中，所述mxa(340)包括与第一bp滤波器结构(311)数量相同的第四bp滤波器结构(341)，所述第四bp滤波器结构(341)用于所述经第二bp滤波的tx宽带多载波信号的第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·杰泽耶夫斯基，侯锐，D·斯凯夫，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。