WiFi/WiMAX 设备 【技术领域】
本发明通常涉及无线通信。背景技术 依据 IEEE( 电子与电气工程师协会 )802.11 标准， WiFi 设备可在位于 2.4-GHz ISM( 工业、 科学、 医疗 ) 频带中的 11 个信道 ( 信道 1 至信道 11) 上进行操作， 所述频带从 2400MHz 分布到 2483.5MHz。 每个 WiFi 信道为 22MHz 宽， 且连续的 WiFi 信道之间间隔 5MHz。 信道 1、 6 和 11 是无重叠的信道， 中心分别位于 2412 MHz、 2437 MHz 和 2462 MHz。
WiMAX( 全球微波互联接入 ) 论坛已发布了针对 IEEE 802.16e WiMAX 设备的三 种授权的谱剖面 (2.3GHz、 2.5GHz 和 3.5GHz)。2.5GHz 的谱剖面对应美国联邦通信委员会 (FCC) 宽带无线服务 (BRS) 频带 (2496MHz 到 2690MHz)。FCC BRS 频带被分成具有对应的 5-MHz 和 10MHz WiMAX 系统带宽的 5.5-MHz 或 11-MHz 的信道。
相 应 地， 在 特 定 的 情 形 中， WiFi 与 WiMAX 操 作 频 带 之 间 的 防 护 频 带 可 小 于 20-MHz( 例如， 在 WiFi 在信道 11 上以及使用中心位于 2496MHz 的 11-MHz 的信道的 WiMAX 上进行操作情况中， 这些操作信道只间隔 18MHz)。因此， 当 WiFi 收发机和 WiMAX 收发机在 操作中彼此非常接近时， 两个收发机在不同步时将相互干扰。相应地， 需要确保 WiFi 收发 机和 WiMAX 收发机在接近操作时是并存的。
发明内容
依据本发明的一方面， 提供了一种 WiFi/WiMAX(WiWi) 设备， 包括 ： WiMAX 收发机 ；和 WiFi 收发机 ；
其中所述 WiMAX 收发机包括 ：
WiMAX 无线电频率 (RF) 集成电路 (RFIC) ； 和
连接到所述 WiMAX RFIC 的第一 RF 模拟前端 ；
其中所述第一 RF 模拟前端包括 ：
WiMAX 发送路径， 所述 WiMAX 发送路径包括第一 WiMAX 带通滤波器 (BPF) 和第一功 率放大器 (PA)， 所述第一 WiMAX 带通滤波器设置在所述 WiMAX 发送路径中的第一 PA 之前 ； 以及
第一和第二 WiMAX 接收路径， 每个分别包括第一低噪声放大器 (LNA) 和第二 WiMAX BPF， 所述第二 WiMAX BPF 设置在所述第一和第二接收路径中的第一 LNA 之前。
优选地， 所述第一 RF 模拟前端进一步包括 ：
第一 T/R 交换机， 所述第一 T/R 交换机将所述第一 WiMAX 接收路径和 WiMAX 发送 路径连接到第一天线 ； 以及
第二 T/R 交换机， 所述第二 T/R 交换机将所述第二 WiMAX 接收路径和 WiMAX 发送 路径连接到第二天线。
优选地， 所述 WiMAX 发送路径进一步包括 ：
设置在所述 WiMAX 发送路径中第一 PA 之后的发送 (TX) 分集交换机， 所述 TX 分集 交换机将所述 WiMAX 发送路径连接到所述第一和第二 T/R 交换机， 从而使得 WiMAX 收发机 同时使用所述第一天线和第二天线进行发送。
优选地， 所述第一 WiMAX BPF 对来自 WiMAX RFIC 的 WiMAX 发送进行带通滤波， 以 减少包含在 WiMAX 发射中的 WiMAX 频带之外的发射， 从而保护所述 WiFi 收发机免受所述发 射的影响。
优选地， 所述第二 WiMAX BPF 对接收的信号进行带通滤波， 以减少包含在接收的信 号中的 WiMAX 频带之外的发射， 从而保护所述 WiMAX 收发机免受所述发射的影响。
优选地， 所述 WiFi 收发机包括 ：
WiFi RFIC ； 以及
连接到所述 WiFi RFIC 的第二 RF 模拟前端 ；
其中所述第二 RF 模拟前端包括 ：
包括第二 PA 的 WiFi 发送路径 ；
包括第二 LNA 的 WiFi 接收路径 ；
将所述 WiFi 发送路径和所述 WiFi 接收路径连接到天线的发送 / 接收 (T/R) 交换 机； 以及
设置在所述 T/R 交换机和所述天线之间的 WiFi BPF。
优选地， 所述 WiFi BPF 对来自 WiFi RFIC 的 WiFi 发送进行带通滤波， 以减少包含 在所述 WiFi 发送中的 WiFi 信道之外的发射， 从而保护所述 WiMAX 收发机免受所述发射的 影响。
优选地， 所述 WiFi BPF 对从天线接收的信号进行带通滤波， 以减少包含在所述信 号中的 WiFi 信道之外的发射， 从而保护所述 WiFi 收发机免受所述发射的影响。
优选地， 所述 WiWi 设备采用 WiMAX 基站通过所述 WiMAX 收发机进行通信。
优选地， 所述 WiWi 设备与所述 WiMAX 基站之间的通信依据 IEEE 802.16 标准。
优选地， 所述 WiWi 设备采用 WiFi 设备通过所述 WiFi 收发机进行通信。
优选地， 所述 WiWi 设备与所述 WiFi 设备之间的通信依据 IEEE 802.11 标准。
优选地， 所述 WiWi 设备是 WiWi 客户端设备 (CPE)、 WiWi 便携式路由器和具有数据 共享特征的电话中的一种。
优选地， 所述第一 WiMAX BPF 的输入与所述 WiMAX RFIC 的输出连接， 以及第一 WiMAX BPF 的输出与所述第一 PA 的输入连接。
优选地， 所述第二 WiMAX BPF 的输出与所述第一 LNA 的输入连接。
依据一方面， 提供了一种 WiFi/WiMAX(WiWi) 设备， 包括 ：
WiMAX 收发机 ； 和 WiFi 收发机 ；
其中所述 WiMAX 收发机包括 ：
WiMAX 无线电频率 (RF) 集成电路 (RFIC) ； 和
连接到所述 WiMAX RFIC 的第一 RF 模拟前端 ；
其中所述第一 RF 模拟前端包括 ：
包括第一功率放大器 (PA) 的 WiMAX 发送路径 ； 以及第一和第二 WiMAX 接收路径，每个 WiMAX 接收路径分别包括修平滤波器、 第一低噪声放大器 (LNA) 以及第一 WiMAX 陷波 滤波器， 在所述第一和第二接收路径中， 所述修平滤波器设置在所述第一 LNA 之前， 以及所 述第一 WiMAX 陷波滤波器设置在所述 LNA 之后。
优选地， 所述第一 RF 模拟前端进一步包括 ：
第一 T/R 交换机， 所述第一 T/R 交换机将所述第一 WiMAX 接收路径和 WiMAX 发送 路径连接到第一天线 ； 以及
第二 T/R 交换机， 所述第二 T/R 交换机将所述第二 WiMAX 接收路径和 WiMAX 发送 路径连接到第二天线。
优选地， 所述 WiMAX 发送路径进一步包括 ：
设置在所述 WiMAX 发送路径中第一 PA 之后的发送 (TX) 分集交换机， 所述 TX 分集 交换机将所述 WiMAX 发送路径连接到所述第一和第二 T/R 交换机， 从而使得 WiMAX 收发机 同时使用所述第一天线和第二天线进行发送。
优选地， 所述 WiMAX 发送路径进一步包括 ：
设置在所述 WiMAX 发送路径中第一 PA 之前的第二 WiMAX 陷波滤波器。
优选地， 所述第二 WiMAX 陷波滤波器消除 WiFi 频带中的来自所述 WiMAX RFIC 的 发送的发射， 从而保护所述 WiFi 收发机免受所述发射的影响。 优选地， 所述第一 WiMAX 陷波滤波器消除 WiFi 频带中来自所述接收信号的发射， 从而保护所述 WiMAX 收发机免受所述发射的影响。
优选地， 所述修平滤波器为高通滤波器， 所述高通滤波器减少接收信号中 WiFi 频 带以下的发射。
优选地， 所述 WiWi 设备是 WiWi 客户端设备 (CPE)、 WiWi 便携式路由器和具有数据 共享特征的电话中的一种。
优选地， 所述 WiFi 收发机包括 ：
WiFi RFIC ； 以及
连接到所述 WiFi RFIC 的第二 RF 模拟前端 ；
其中所述第二 RF 模拟前端包括 ：
包括第二 PA 的 WiFi 发送路径 ；
包括第二 LNA 的 WiFi 接收路径 ；
将所述 WiFi 发送路径和所述 WiFi 接收路径连接到天线的发送 / 接收 (T/R) 交换 机； 以及
设置在所述 T/R 交换机和所述天线之间的 WiFi BPF。
附图说明 本文所包含的并形成了说明书一部分的下列附图， 对本发明进行了描绘， 并结合 具体实施方式， 进一步解释了本发明的原理， 使得本领域的技术人员能够实现和使用本发 明。
图 1 为示例， 其中基于 WiMAX 的和基于 WiFi 的通信可在非常接近时同时进行 ；
图 2 描绘了 IEEE 802.11WiFi 信道计划 ；
图 3 描绘了依据本发明实施例的示例 WiMAX 收发机 ；
图 4 描绘了依据本发明实施例的示例 WiMAX 收发机 ；
图 5 描绘了依据本发明实施例的示例 WiMAX 收发机 ；
图 6 描绘了依据本发明实施例的示例 WiFi 收发机 ；
本发明将参考附图进行描述。通常， 对于其中元件首次出现的附图通常通过对应 附图标记中最左边的数字来表示。 具体实施方式
图 1 为示例 100， 其中基于 WiMAX 和基于 WiFi 的通信可在非常接近时同时发生。 如图 1 所示， 示例 100 包括 WiFi/WiMAX 设备 102、 WiMAX 基站 104 以及 WiFi 设备 106。
设备 102 包括 WiMAX 收发机 108 和 WiFi 收发机 110。设备 102 可以是固定的 CPE( 客户端设备 )、 WiFi 便携式路由器或者例如具有数据共享 (tethering) 功能的 WiFi/ WiMAX 使能智能电话。
设备 102 通过 WiMAX 收发机 108 与 WiMAX 基站 104 进行通信。设备 102 建立了与 WiMAX 基站 104 之间的基于 WiMAX 的上行链路通信信道 112 和基于 WiMAX 的下行链路通信 信道 114。设备 102 与 WiMAX 基站 104 之间的通信依据 IEEE 802.16 标准。上行链路通信 信道 112 和下行链路通信信道 114 可使用相同的或不同的信道频率 ( 即， 设备 102 与 WiMAX 基站 104 之间的通信可以是基于时分双工 (TDD) 或频分双工 (FDD))。WiMAX 基站 104 与 WiMAX 网络 ( 图 1 中未示出 ) 连接， 从而提供与设备 102 的基于 WiMAX 的互联网连接。 设备 102 通过 WiFi 收发机 110 与 WiFi 设备 106 进行通信。设备 102 建立了与 WiFi 设备 106 之间的基于 WiFi 的发送通信信道 116 和基于 WiFi 的接收通信信道 118。设 备 102 与 WiFi 设备 106 之间的通信依据 IEEE 802.11 标准。发送通信信道 116 和接收通 信信道 118 采用 TDD 方式并使用相同的信道频率。WiFi 设备 106 可以例如是手提计算机或 智能电话。
使用以上所述设置， 设备 102 提供宽带互联网接入 WiFi 设备 106。具体而言， 设 备 102 通过接收通信信道 118 从 WiFi 设备 106 接收 WiFi 数据， 将接收的 WiFi 数据转换成 WiMAX 数据， 并通过上行链路通信信道 112 将该 WiMAX 数据发送至 WiMAX 基站 104。另外， 设备 102 通过下行链路通信信道 114 从 WiMAX 基站 104 接收 WiMAX 数据， 将接收的 WiMAX 数据转换成 WiFi 数据， 并通过发送通信信道 116 将该 WiFi 数据发送至 WiFi 设备 106。
图 2 描绘了 IEEE 802.11WiFi 信道计划 (plan)。依据 IEEE 802.11 标准， WiFi 设 备可在位于 2.4-GHz ISM( 工业、 科学、 医疗 ) 频带中的 11 个信道 ( 信道 1 至信道 11) 上进 行操作， 所述频带从 2400MHz 分布到 2483.5MHz。 每个 WiFi 信道为 22MHz 宽， 且连续的 WiFi 信道之间间隔 5MHz。信道 1、 6 和 11 是无重叠的信道， 中心分别位于 2412MHz、 2437MHz 和 2462MHz。大部分的 WiFi 设备使用信道 1、 6 和 11 中的一个， 而且所选信道同时用于发送和 接收。
WiMAX 论 坛 已 发 布 了 针 对 IEEE 802.16e WiMAX 设 备 的 三 种 授 权 的 谱 剖 面 (2.3GHz、 2.5GHz 和 3.5GHz)。图 2 中， 2.3GHz 和 2.5GHz 频谱分别由它们的上端和下端表 示。2.5GHz 的谱剖面对应美国联邦通信委员会 (FCC) 宽带无线服务 (BRS) 频带 (2496MHz 到 2690MHz)。2.5GHz 的谱剖面对应美国联邦通信委员会 (FCC) 宽带无线服务 (BRS) 频带 (2496MHz 到 2690MHz)。FCC BRS 频带被分成具有对应的 5-MHz 和 10-MHz WiMAX 系统带宽
的 5.5-MHz 或 11-MHz 的信道。
相 应 地， 在 特 定 的 情 形 中， WiFi 与 WiMAX 操 作 频 带 之 间 的 防 护 频 带 可 小 于 20-MHz( 例如， 在 WiFi 在信道 11 上以及使用中心位于 2496MHz 的 11-MHz 的信道的 WiMAX 上进行操作情况中， 只这些操作信道只间隔 18MHz)。因此， 当 WiFi 收发机和 WiMAX 收发机 在操作中彼此非常接近时 ( 如 WiMAX 收发机 108 和 WiFi 收发机 110 的情况中， 其中它们共 同位于设备 102 中 )， 两个收发机在不同步时将相互干扰。
例如， 来自 WiMAX 收发机 108 的基于 WiMAX 的发送可影响通过 WiFi 收发机 110 进 行的基于 WiFi 的通信的接收。相反地， 通过 WiFi 收发机 110 的基于 WiFi 的发送可影响 通过 WiMAX 收发机 108 进行的基于 WiMAX 的通信的接收。尤其， 来自 WiMAX(WiFi) 频带中 WiFi(WiMAX) 发送器的宽带噪声发射能够以可能低于、 等于或高于 WiMAX(WiFi) 接收器的 热噪声基底的水平在 WiMAX(WiFi) 接收器天线处注入噪声。另外， WiMAX(WiFi) 接收器天 线处的 WiFi(WiMAX) 信道能量可以达到能够导致接收器压缩的水平。
而且， 来自处于接近频率间隔的两个近邻发送器的同时发送可在功率放大器 (PA) 输出处导致三阶互调制失真， 因为能量从一个收发器泄露到其它收发器。当处理 WiFi 和 WiMAX 无线电且两者之间没有足够的无线电频率 (RF) 隔离时， 这种情况尤其需要关注， 因 为它将导致 WiMAX 发送器违反 FCC 频谱模板。 由于干扰， ( 分别为 WiMAX 收发机 108 和 WiFi 收发机 110 的 )WiMAX 和 WiFi 接收 器可表现出明显的性能退化 ( 接收器敏感度退化 )， 从而导致链路吞吐量的降低。典型地， 能够通过隔离 WiMAX 和 WiFi 天线来减少 WiFi 和 WiMAX 发送器 / 接收器对之间的干扰。实 际中， 可获得 20dB 到 30dB 之间的隔离。然而， 即使采用 26dB 的天线隔离， 干扰仍然能够导 致 WiFi 范围内达 25dB 的衰退， 尤其对于家庭 CPE 有明显的衰退收敛 (WiFi 传播中的经验 法则是路径损耗中 20-dB 的减少约等于家庭内部单个房间的 WiFi 范围 )。实际上， 实验测 试已显示， 需要多于 81dB 的天线隔离来缓解该 25dB 的 WiFi 收敛衰退 ( 实验中， 采用 26dB 的天线隔离时， WiFi 上行链路在 WiMAX 上行链路流量存在时停止在路径损耗近似为 78dB 处的工作 ； 采用 81dB 的天线隔离时， WiFi 上行链路连续工作直到路径损耗达到 103dB， 即， 比采用 26dB 天线隔离的情况高 25dB 时 )。然而， 实际中即使不是不可能， 这种隔离 ( 即， 81dB) 也尤其难。
如下面的进一步描述， 本发明的实施例提供了 WiFi 和 WiMAX 专用收发机 RF 滤波 技术和配置， 使得操作中非常接近 ( 例如， 共同位于同一设备内部 ) 的 WiFi 和 WiMAX 收发机 能够并存。具体而言， 实施例提供滤波技术以拒绝从 WiMAX 向 WiFi 的发射， 反之亦然。滤 波技术消除了对 WiMAX 和 WiFi 天线之间额外隔离 ( 近似为 50dB) 的需要， 该隔离超出了实 际所能够实现的。如下面的进一步描述， 能够依据 WiFi 和 WiMAX 收发机 ( 例如， 位于固定 CPE、 便携式路由器或具有数据共享的智能电话中 ) 的不同使用情况量身设置实施例。还能 够依据所需要的 WiFi 应用范围 ( 常规范围或短范围 ) 来量身设置实施例。
以下提供了依据实施例的示例 WiMAX 和 WiFi 收发机。 提供这些示例是用于描述本 发明的实施例， 而不是对本发明实施例的限制。能够使用以下所描述的示例 WiMAX 和 WiFi 收发机的任意组合来实施依据实施例的 WiWi(WiMAX/WiFi) 设备 ( 诸如设备 102)。
图 3 描绘了依据本发明实施例的示例 WiMAX 收发机 300。收发机 300 可用在 WiWi 设备 102 中以用作 WiMAX 收发机 108。收发机 300 最适合用在固定 WiWi CPE 中， 但是还可
用在 WiWi 便携式路由器或智能电话中。
如图 3 所示， 收发机 300 包括连接到 RF 模拟前端的 WiMAX RF 集成电路 (RFIC)320。 WiMAX RFIC 320 包括 RF 输入 / 输出单元、 RF- 基带单元、 以及基带 -RF 单元 ( 图 3 中未示 出 )。
收发机 300 采用多输入多输出 (MIMO) 架构。RF 模拟前端包括第一和第二接收路 径 302a 和 302b、 发送路径 304、 第一和第二发送 / 接收 (T/R) 交换机 306a 和 306b、 以及第 一和第二天线 308a 和 308b。
第一 T/R 交换机 306a 将第一接收路径 302a 和发送路径 304 连接到第一天线 308a， 并使得第一接收路径 302a 和发送路径 304 共享第一天线 308a。类似地， 第二 T/R 交换机 306b 将第二接收路径 302b 和发送路径 304 连接到第二天线 308b， 并使得第二接收路径 302b 和发送路径 304 共享第二天线 308b。
发送路径 304 包括 WiMAX 带通滤波器 (BPF)314、 功率放大器 (PA)316、 以及发送 (TX) 分集交换机 318。WiMAX BPF 314 带通滤波器过滤来自 WiMAX RFIC 320 的发送， 以消 除或减少任意超出 WiMAX 频带的发射， 该超出 WiMAX 频带的发射能够影响同处的 ( 或接近 的 )WiFi 收发机的接收。如以上所提及的， 如果不进行 WiMAX 发送滤波， 可能导致 WiFi 范 围减少大约 25dB。因此， 提升的 WiFi 性能可归因于 WiMAX BPE 314。
如图 3 所示， WiMAX BPE 314 设置在 WiMAX RFIC 320 和 PA 316 之间， 即 PA316 之 前。将 WiMAX BPE 314 设置在 PA316 之前 ( 相对于设置在 PA316 之后 ) 对于优化性能非常 重要， 下面将作进一步解释。
WiMAX BPE 314 在特定的 WiMAX 中心频率处具有典型的 2dB 的滤波插入损耗。该 插入损耗对应于上行链路 WiMAX 链路预算中 2dB 的损耗， 从 WiMAX 操作者角度而言， 这是 高度禁止的。为了补偿 WiMAX BPF 314 的插入损耗， 必须增加发送路径 304 的增益。如果 WiMAX BPF 314 设置在 PA316 之后， 则不得不通过增加 PA 316 的发送功率来抵消插入损耗。 然而， 这是不可取的， 因为通常优化 PA 316 以用于特定的输出功率 ( 例如， 27dBm)， 而且增 加 PA316 的发送功率可能导致不想要的效应， 诸如违反 FCC 频谱模板。 相反地， 通过将 WiMAX BPF 314 设置在 PA 316 之前， 能够通过简单地增加 WiMAX RFIC 320 的增益来抵消该插入 损耗。因此， PA 316 能够进行常规操作， 保持所需的输出功率水平 ( 例如， 27dBm) 以及满足 FCC 频谱模板。
TX 分集交换机 318 将发送路径 304 同时连接到 T/R 交换机 306a 和 306b， 从而使 得收发机 300 能够同时使用天线 308a 和 308b 来进行同时发送。
第一和第二接收路径 302a 和 302b 的每个分别包括 WiMAX BPF 312 和低噪声放大 器 (LNA)310。WiMAX BPFs 312 将接收的信号进行带通滤波， 以消除或减少能够影响收发机 300 的 WiMAX 接收的任意超出 WiMAX 频带的信号或噪声。
如图 3 所示， WiMAX BPFs 312 设置在第一和第二接收路径 302a 和 302b 中的 LNAs 310 之前。将 WiMAX BPFs 312 设置在 LNAs 310 之前 ( 相对于设置在 LNAs 310 之后 ) 对于 优化性能非常重要。具体而言， 通过将 WiMAX BPFs312a 和 312b 分别设置在 LNAs 310a 和 310b 之前， 能够保护 LNAs 310a 和 310b 避免大的饱和信号 ( 例如， 来自强近邻干扰， 诸如 近邻 WiFi 收发机 )， 这将提升 WiMAX 接收器的阻挡性能。实际上， 实验测试已经显示 WiMAX 下行链路性能不仅受到来自 WiFi 的 WiMAX 频带发射的影响， 还受到通过 WiMAX 接收器可见到的强近邻干扰的阻挡影响。因此， 需要提高 WiMAX 接收器阻挡性能， 而这个目的能够通过 将 BPFs 321 放置在 LNAs 310 之前来实现。
WiMAX BPFs 312 可以与 WiMAX BPF 314 相同或不同。需要 BPFs 312 和 BPF 314 具有低插入损耗 ( 例如， 介于 1.5dB 到 2.2dB 之间 ) 和 WiFi 信道 1、 6 和 11 的有效排斥。实 施例中， BPFs 312 和 BPF 314 为 WiMAX 带通滤波器 ( 部件编号 ： 587A-0409)。
图 4 描绘了依据本发明实施例的另一个示例 WiMAX 收发机 400。收发机 400 可用 在 WiWi 设备 102 中以用作 WiMAX 收发机 108。收发机 400 最适合用在提供常规 WiFi 范围 (100 英尺 ) 的便携式路由器或电话中， 但是也可用在固定 WiWi CPE 中。
如图 4 所示， 收发机 400 包括连接到 RF 模拟前端的 WiMAX RFIC 320。WiMAX RFIC 320 包括 RF 输入 / 输出单元、 RF- 基带单元、 以及基带 -RF 单元 ( 图 4 中未示出 )。
像收发机 300 一样， 收发机 400 采用多输入多输出 (MIMO) 架构。RF 模拟前端包 括第一和第二接收路径 402a 和 402b、 发送路径 404、 第一和第二发送 / 接收 (T/R) 交换机 306a 和 306b、 以及第一和第二天线 308a 和 308b。
第一 T/R 交换机 306a 将第一接收路径 402a 和发送路径 404 连接到第一天线 308a， 并使得第一接收路径 402a 和发送路径 304 共享第一天线 308a。类似地， 第二 T/R 交换机 306b 将第二接收路径 402b 和发送路径 404 连接到第二天线 308b， 并使得第二接收路径 402b 和发送路径 404 共享第二天线 308b。 发送路径 404 包括 WiFi 陷波滤波器 410、 功率放大器 (PA)316、 以及 TX 分集交换机 318。发送路径 404 中的 WiFi 陷波滤波器 410 取代收发机 300 的发送路径 304 中的 WiMAX BPF 314。使用 WiFi 陷波滤波器 410 来替代 WiMAX BPF 314 是由便携式路由器或电话中的 空间限制所导致。实施例中， WiFi 陷波滤波器 410 是体声波 (bulk acoustic wave， BAW) 滤波器且尺寸非常小， 因此非常适用于小尺寸设备， 诸如便携式路由器或电话。 WiFi 陷波滤 波器 410 消除了具有 WiFi 频带中频率内容的 WiMAX RFIC 320 所生成的发射。因此， 提升 的 WiFi 性能可归因于 WiFi 陷波滤波器 410。
如图 4 所示， WiFi 陷波滤波器 410 设置在 WiMAX RFIC 320 和 PA 316 之间， 即 PA 316 之前。将 WiFi 陷波滤波器 410 设置在 PA 316 之前 ( 相对于设置在 PA 316 之后 ) 对于 优化性能非常重要， 下面将作进一步解释。
WiFi 陷波滤波器 410 在特定的 WiMAX 中心频率处具有典型的 2dB 的滤波插入损耗 ( 实施例中， 当中心频率低于 2506MHz 时， WiFi 陷波滤波器 410 具有比 WiMAX BPF 314 更高 的插入损耗， 而且当中心频率高于 2506MHz 时， 插入损耗小于 2dB)。 该插入损耗对应于上行 链路 WiMAX 链路预算中 2dB 的损耗， 从 WiMAX 操作者角度而言， 这是高度禁止的。为了补偿 WiFi 陷波滤波器 410 的插入损耗， 必须增加发送路径 404 的增益。如果 WiFi 陷波滤波器 410 设置在 PA 316 之后， 则不得不通过增加 PA 316 的发送功率来抵消插入损耗。然而， 这 是不可取的， 因为通常优化 PA 316 以用于特定的输出功率 ( 例如， 27dBm)， 而且增加 PA 316 的发送功率能够导致不想要的效应， 诸如违反 FCC 频谱模板。相反地， 通过将 WiFi 陷波滤 波器 410 设置在 PA 316 之前， 能够通过简单地增加 WiMAX RFIC 320 的增益来抵消该插入 损耗。因此， PA316 能够进行常规操作， 保持所需的输出功率等级 ( 例如， 27dBm) 以及满足 FCC 频谱模板。通过将 WiFi 陷波滤波器 410 设置在 PA 316 之前能够产生 WiMAX 上行链路 链路预算中的零退化。
TX 分集交换机 318 将发送路径 404 同时连接到 T/R 交换机 306a 和 306b， 从而使 得收发机 400 能够同时使用天线 308a 和 308b 来进行同时发送。
第一和第二接收路径 402a 和 402b 的每个分别包括修平 (roofing) 滤波器 408、 低 噪声放大器 (LNA)310、 以及 WiFi 陷波滤波器 406。因此， 对于空间考虑， 分别用在示例收发 机 300 中的接收路径 302a 和 302b 中的 WiMAXBPFs 312 可替代地在示例收发机 400 中具有 修平滤波器 408( 设置在 LNA310 之前 ) 和 WiFi 陷波滤波器 406( 设置在 LNA310 之后 )。
修平滤波器 408 是标准的阻塞滤波器， 用于保护 WiMAX 接收器免受其它设备 ( 不 仅是 WiFi) 的影响。实施例中， 修平滤波器 408 是截止频率约为 2GHz 的高通滤波器， 从而 阻挡 WiFi 和 FCC BRS 频带以下的信号。修平滤波器 408 还保护 LNA 310 免受大的饱和信 号的影响。
WiFi 陷波滤波器 406 与 WiFi 陷波滤波器 410 类似。WiFi 陷波滤波器 406 消除 WiFi 频带中来自接收信号的发射。换句话说， WiFi 陷波滤波器 406 保护 WiMAX 接收器免受 WiFi 信号的影响。WiFi 陷波滤波器 406 可以与 WiFi 陷波滤波器 410 相同或不同。实施例 中， WiFi 陷波滤波器 406 和 WiFi 陷波滤波器 410 为 号： 885010)。 如图 4 所示， WiFi 陷波滤波器 406a 和 406b 分别设置在接收路径 402a 和 402b 中 的 LNAs 310a 和 310b 之后。WiFi 陷波滤波器 406a 和 406b 的输入分别与 LNAs 310a 和 310b 的输出连接， 以及 WiFi 陷波滤波器 406a 和 406b 的输出与 WiMAX RFIC 320 连接。将 WiFi 陷波滤波器 406 设置在 LNAs 310 之后 ( 相对于设置在 LNAs 310 之前 ) 对于优化性 能是非常重要的。如以上所提及的， WiFi 陷波滤波器 406 具有约 2dB 的插入损耗。将 WiFi 陷波滤波器 406 设置在 LNAs 310 之前将导致在到达 LNAs 310 之前产生约 4dB 的插入损耗 ( 由 WiFi 陷波滤波器 406 导致约 2dB 的插入损耗， 由修平滤波器 408 导致的约 2dB 的插入 损耗 )。因此， 不考虑 LNAs 310 具有良好的噪声图样， 通过将 WiFi 陷波滤波器 406 设置在 LNAs 310 之前将出现明显的灵敏度退化。另外， WiFi 陷波滤波器 406 不会针对强近邻干扰 提供额外的保护 ( 像 WiMAX BPFs 312 在收发机 300 中的作用 )。因此， 将 WiFi 陷波滤波 器 406 设置在 LNAs 310 之前是没有益处的。因此， 依据本发明的实施例， WiFi 陷波滤波器 406 设置在 LNAs310 之后。
图 5 描绘了依据本发明实施例的另一个示例 WiMAX 收发机 500。收发机 500 可用 在 WiWi 设备 102 中以用作 WiMAX 收发机 108。 收发机 500 最适合用在提供短 WiFi 范围 ( 小 于 40 英尺 ) 的便携式路由器或电话中， 但是也可用在固定 WiWi CPE 中。
收发机 500 与图 4 中描述的收发机 400 类似。具体而言， 收发机 500 包括如收发 机 400 中的相同的接收路径 402a 和 402b。然而， 收发机 500 旨在用在仅提供短 WiFi 范围 ( 小于 40 英尺 ) 的便携式路由器或电话中， 收发机 500 的发送路径 502 中的 PA 316 之前 没有设置 WiFi 陷波滤波器。因此， WiMAXRFIC 320 的发送输出直接与 PA 316 的输入连接。 如以上所描述的， 收发机 400 中， WiFi 陷波滤波器 410 消除来自 WiMAX RFIC 320 的 WiMAX 发送的 WiFi 频带中的发射， 从而提升 WiFi 性能。然而， 因为只需要短 WiFi 范围， 能够去除 WiFi 陷波滤波器 410 而不会导致明显的 WiFi 性能退化。另一方面， 通过去除 WiFi 陷波滤 波器 410， 与接收机 400 相比可以实现成本和物料清单 (BOM) 的节省。
图 6 描绘了依据本发明实施例的另一个示例 WiMAX 收发机 600。收发机 600 可用
11WiFi 陷波滤波器 ( 部件编102427373 A CN 102427382说明书9/9 页在 WiWi 设备 102 中以用作 WiMAX 收发机 110。收发机 600 适合用在例如固定 WiWi CPE、 WiWi 便携式路由器或具有数据共享特征的 WiFi/WiMAX 使能智能电话中。
如图 6 所示， 收发机 600 包括连接到 RF 模拟前端的 WiMAX RFIC 612。WiMAX RFIC 612 包括 RF 输入 / 输出单元、 RF- 基带单元、 以及基带 -RF 单元 ( 图 6 中未示出 )。RF 模拟 前端包括发送路径 ( 包括 PA602) 和接收路径 ( 包括 LNA604)。T/R 交换机 606 将发送路径 与接收路径连接到天线 610， 并且使得发送路径与接收路径共享天线 610。
WiFi 带通滤波器 (BPF)608 设置在 T/R 交换机 606 与天线 610 之间。将 WiFi BPF 608 设置在 T/R 交换机 606 与天线 610 之间能够节省成本和 BOM。具体而言， 通过将 WiFi BPF 608 设置在 T/R 交换机 606 与天线 610 之间， WiFiBPF 608 能够重新用作发送滤波器和 接收滤波器。这对于在 TDD 方式中 WiFi 发送和接收信道使用相同的信道频率是尤其有利 的。
WiFi BPF 608 对来自 WiMAX RFIC 612 的 WiFi 发射进行滤波， 以消除或减少能够 影响同处的 ( 或接近的 )WiMAX 收发机的接收的任意超出 WiFi 信道的发射。 同时， WiFi BPF 608 对从天线 610 接收的信号进行带通滤波， 以消除或减少能够影响 WiFi 接收器的接收的 任意超出 WiFi 信道的发射。实施例中， WiFi BPF 608 是在 WiFi 信道 ( 尤其是信道 1、 6和 11) 中具有小插入损耗的 BAW 滤波器。WiFi BPF 608 可例如是 WiFi 带通滤波 器 ( 部件编号 ： 426A-0409) 或
WiFi 带通滤波器 ( 部件编号 ： 8850007)。以上所描述的实施例是关于操作中彼此非常接近的 WiFi 和 WiMAX 收发机。然而 实施例并不限制于 WiFi 和 WiMAX。例如， 以上所描述的实施例中的 WiMAX 收发机可采用操 作中与 WiFi 收发机非常接近的 LET( 长期演进 ) 收发机替代。类似地， 以上所描述的实施 例中的 WiFi 收发机可采用操作中与 WiMAX 收发机非常接近的蓝牙收发机替代。而且， 以上 所描述的实施例中的 WiMAX 收发机和 WiFi 收发机同时可分别采用 LTE 收发机和蓝牙收发 机替代。
以上还借助于描绘特定功能的实施和功能之间关系的功能模块对本发明进行了 描述。为了描述的方便， 这些功能组成模块的界限在此处被专门定义。只要特定功能和功 能关系能被适当地实现时， 变化其界限是允许的。
特定实施例的上述描述已完全公开了本发明的通用特征， 因此其他人员只需要应 用相关领域中的技术知识而不需要过度的实验即可在不脱离本发明精神和保护范围的条 件下轻易地进行修改和 / 或使用各种应用。因此， 基于此处的教导和指引， 该使用和修改将 包含在所公开实施例的意义及其等同替换的范围之内。应当理解的是， 此处的用语和术语 引用做描述目的， 而不是进行限制， 在本发明的教导和指引下， 本领域技术人员能够解释本 说明书的术语或用语。
本发明实施例的宽度和范围不应受到以上所描述的示范实施例的限制， 而应当仅 仅依照权利要求及其等同替换来进行限定。