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1、(10)申请公布号 CN 103814526 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103814526 A (21)申请号 201180073613.2 (22)申请日 2011.09.22 H04B 1/00(2006.01) H04B 1/52(2006.01) (71)申请人 埃普科斯股份有限公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 J.埃拉 P.伊科南 E.施密德哈默 P. 蒂卡 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 方世栋 王忠忠 (54) 发明名称 用于频带聚合模式的前端电路 (57) 摘要 本发明提出了用于无线通信单元的前端电 路，。
2、 其包括至少两个天线馈电、 它们中的至少一个 被耦接至天线开关。所述电路包括滤波器和双工 器并且被准备为操作多个 FDD 频带。每个 FDD 频 带包括用于接收信号的 Rx 频带和用于发送信号 的Tx频带。 所述电路提供用于每个频带的单频带 操作模式以及聚合的频带操作模式。在聚合的频 带操作模式中， Rx 信号可以同时在两个不同的频 带中被接收， 以及 Tx 信号可以在所述两个不同的 频带中的至少一个中被发送。此外， TDD 频带以及 GSM 频带也被覆盖。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.03.21 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2011/066543 201。
3、1.09.22 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/041146 EN 2013.03.28 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 12 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书12页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103814526 A CN 103814526 A 1/2 页 2 1. 用于无线通信单元的前端电路， - 所述电路被准备以操作多个 FDD 频带， 每个 FDD 频带包括用于接收信号的 Rx 频带以 及用于发送信号的 Tx 频带 - 所述电路提供用于每个频带的单频带操作模式以及聚合的频带。
4、操作模式， 在其中， 在 聚合的频带操作模式中， 同时地， Rx 信号能够在两个不同的频带中被接收， 并且 Tx 信号能 够在所述两个不同的频带中的至少一个中被发送， 所述电路包括 - 至少两个天线馈电， 每个天线馈电被分配给包括至少一个频带的独立的频率范围 - 天线开关， 其被耦接至所述天线馈电中的一个 - 根据频带的数量的多个双工器， 每个双工器直接地或借助于所述天线开关而被耦接 至所述天线馈电中的一个， 在其中所述天线馈电是根据所述双工器的针对所述频率范围中 的一个的分配而被选择的。 2. 根据权利要求 1 所述的前端电路， 其中每个天线馈电被耦接至独立的天线。 3. 根据权利要求 1 。
5、或 2 所述的前端电路， 其中所述天线中的一个是工作在最少两个不同的频率处的多频带天线， 其中这些最少 两个频率中的每一个被分配给所述多频带天线的基本频率或谐波。 4. 根据权利要求 1 至 3 中的一个所述的前端电路， 所述电路被准备以在所述频率范围中的所选择的一个频率范围内在 TDD 操作模式中 在 TDD 频带中发送和接收， 所述电路包括用于所述 TDD 频带的 Tx 滤波器， 所述 Tx 滤波器借 助于所述天线开关而被耦接至所述天线馈电中的一个， 其中所述天线馈电被选择为要被分 配给所述所选择的频率范围。 5. 根据权利要求 4 所述的前端电路， 其中所述电路和所述天线开关被准备以选择。
6、所述双工器中的一个， 用于传播 TDDRx 信 号。 6. 根据权利要求 1 至 5 中的一个所述的前端电路， 包括匹配电路， 以允许聚合的操作模式内的匹配， 在其中所述两个聚合的频带位于同 一频率范围内， 并且所涉及的聚合操作模式的所述双工器中的每一个被耦接至所述匹配电 路中的一个。 7. 根据权利要求 1 至 6 中的一个所述的前端电路， 其中一个天线馈电被分配给其中心被定位在 FDD 频带 7 处的频率范围， 并且频带 7 双 工器被耦接至所述天线馈电。 8. 根据权利要求 7 所述的前端电路， 其中频带 7 双工器 （DU7） 和频带 11 双工器 （DU11） 经由另一个天线开关 （。
7、ASW） 或双信 号耦合器 （DIP） 而被耦接至同一天线馈电 （AF） 其中这些双工器、 所述双信号耦合器或其他天线开关和可选的功率放大器排他地被集 成在独立的模块 （SM） 上。 9. 根据权利要求 7 所述的前端电路， 其中频带 7 双工器 （DU7） 和频带 21 双工器 （DU21） 经由另一个天线开关 （ASW） 或双信 权 利 要 求 书 CN 103814526 A 2 2/2 页 3 号耦合器 （DIP） 而被耦接至同一天线馈电 （AF） 其中这些双工器、 所述双信号耦合器或其他天线开关和可选的功率放大器被排他地集 成在独立的模块 （SM） 上。 10. 根据权利要求 7 所。
8、述的前端电路， 其中频带 7 双工器 （DU7） 和频带 24 双工器 （DU24） 经由另一个天线开关 （ASW） 或双信 号耦合器 （DIP） 而被耦接至同一天线馈电 （AF） 其中这些双工器、 所述双信号耦合器或其他天线开关和可选的功率放大器被排他地集 成在独立的模块 （SM） 上。 11. 根据权利要求 3 至 10 中的一个所述的前端电路， 其中双信号耦合器、 三工器、 四工器或另一多工器被耦接在所述双谐振天线的所述天 线馈电和一个或两个天线开关之间以在被分配给所述多个谐振天线的所述两个频率范围 之间无源地分离。 12. 根据权利要求 1 至 11 中的一个所述的前端电路， 包括核心。
9、前端模块， 其包括FDD频带和TDD频带的基本频率组以及相关的双工器、 滤波 器、 用于不同的频率范围的天线馈电和至少一个天线开关， 其中所述天线开关包括允许将为附加的频带设计的外部信号路径和相关的部件耦接 至所述核心前端模块上的所述天线馈电中的一个的至少一个开关位置 其中所述聚合的操作模式中的一个包括在所述核心模块的频带以及所述外部信号路 径的频带中的操作。 13. 根据权利要求 12 所述的前端电路， 其中所述外部信号路径被实现在附加的模块上， 所述附加的模块包括被集成在该外部 信号路径内的另外的部件， 并且从滤波器、 双工器、 双信号耦合器、 天线开关以及放大器中 选择所述另外的部件。 。
10、权 利 要 求 书 CN 103814526 A 3 1/12 页 4 用于频带聚合模式的前端电路 0001 当前， 新的蜂窝移动通信标准 LTE（长期演进） 正在全球性地被实施。作为一个主 要的新特征， 此标准包括在不同的频带处同时使用两个接收信道来改善下行链路数据速率 的可能性。 根据此标准的最新发布版本， 一系列的频带间组合被定义， 每个频带间组合包括 两个 Rx 频带， 在所述两个 Rx 频带中接收信号必须由移动电话同时操作。在所述 LTE 标准 中， 所述不同频带的组合 （在下面被称为频带聚合） 到目前为止涉及 FDD（频分双工） 频带， 仅包括用于发送和接收信道的不同的频带。移动共。
11、同体至今定义了大约 30 个 FDD 频带， 但 是它们中很少是针对频带聚合操作模式而被提出的。 0002 在 FDD 频带中， 同时的发送和接收操作是可能的。因此， 每个 FDD 频带需要双工 器， 并且像 LTE 的标准需要两个双工器被同时连接到天线以支持频带间载波聚合。到目前 为止， 如何用两个双工器构建能够在没有任何性能下降的情况下或者在没有对所述双工器 的任何附加的要求的情况下而被操作的前端电路的技术方案不是已知的。 此缺席是由于所 述两个双工器对彼此、 对交换机以及对天线馈电的同时匹配。当前所使用的前端电路使用 单馈电天线， 继之是多掷开关， 所述多掷开关每次将一个双工器连接到所述。
12、天线。 根据所提 出的以及未来的频带聚合模式， 针对这样的前端， 支持频带聚合将意味着所述开关需要能 够具有两个有效路径。 除了启用针对此新的操作模式的开关外， 更重要地， 必须被同时地连 接到同一天线端口的双工器对需要被匹配以便所述双工器不彼此加载。 这样的匹配不可避 免地导致所述前端处的损失， 而且需要所述前端上的额外的区域。如果现有的前端已经支 持若干频带组合， 则这将使得设计具有挑战性并且易于产生损失。 其次， 所述单一双工器需 要具有极其良好的带外反射率， 以致所述双工器不彼此加载， 否则这将显著地增加 RF 前端 损失。 此外， 由于已知的前端在一个模块中使用不同的滤波器技术， 这。
13、些损失不能在模块设 计中被补偿。如果使用已知的前端架构， 则即使无损匹配部件也不能解决此任务。 0003 因此， 本发明的目的是提供能够被用于频带聚合操作模式的前端电路， 其不提供 性能降低并且其不需要开发新的部件， 像滤波器和双工器。 0004 这些目的由根据权利要求 1 的前端电路解决， 所述前端电路可以被使用在准备好 允许频带聚合操作模式的 LTE 操作的蜂窝电话中。本发明的有利的实施例由另外的权利要 求给出。 0005 根据本发明， 提供了至少两个天线馈电， 每个天线馈电被分配给独立的频率范围， 每个频率范围包括至少一个频带， 其中所述前端电路和所述天线馈电准备在其中工作。天 线开关被。
14、耦接到至少一个天线馈电。所述前端电路进一步包括双工器， 其数量取决于所述 电路准备在其中工作的 FDD 频带的数量。直接地或借助于各个天线开关， 每个双工器被耦 接至所述天线馈电中的一个。 将所述双工器耦接至所选择的天线馈电是根据所述天线馈电 被分配至其中工作的频率范围而被进行的。 0006 所述前端电路被准备以操作多个 FDD 频带， 每个 FDD 频带包括用于接收信号的 Rx 频带和用于发送信号的 Tx 频带。所述电路被进一步准备以支持针对每个频带的单频带操 作模式， 并且也支持聚合的频带操作模式， 在其中两个不同的 Rx 信号可以同时在所述频带 中的两个不同的频带中被接收。同时， Tx 。
15、信号可以在所述两个不同的频带中的至少一个中 说 明 书 CN 103814526 A 4 2/12 页 5 被发送。 0007 所述至少两个天线馈电允许将同一天线馈电与不同的天线相连接， 每个针对不同 的频率范围而被优化。例如， 如果一个频带是从 1GHz 频率范围中挑选的， 并且另一个频带 是从 2GHz 范围中挑选的， 则所得到的频带组合 （频带聚合） 可以被支持而没有任何附加的 匹配。因此， 一个硬件 （前端电路） 可以支持不同的频带聚合， 可能的频带聚合的数量取决 于所述电路正准备在其中工作的频带的数量。 优选的频带聚合组合不同的频率范围的两个 频带。通过所提出的电路， 频带聚合不产生。
16、附加的插入损失。因为所述双工器的频带聚合 是经由所述天线馈电和被耦接至所述天线馈电的各个天线而被进行的， 反射率没有主要影 响， 因此导致与已知的方案 （在其中所述聚合的双工器被同时地耦接至同一天线馈电） 相比 较更少的 RF 前端的插入损失。这使得双工器装置的设计更容易。 0008 此外， 使用独立的天线馈电也确保了针对所述附加的 Rx 频带的良好的 Tx 对 Rx 的 隔离。使用给定的 FDD 频带作为主频带并且将此主频带与另一频率范围内的所期望的其他 频带相组合是有利的。例如， 当使用频带 8 作为关于 Tx 和 Rx 两者的主频带时， 对频带 1Rx 的隔离是良好的， 而没有任何修改所。
17、述双工器的频带 8Tx 部分的需要。主频带和附加的频 带被耦接至不同的天线馈电。所述主频带是主要被使用的频带， 并且可选地在世界的不同 区域中被使用。 0009 相对于具有一个天线馈电的已知的方案， 每个天线馈电的开关现在具有更少的掷 刀， 由此将损失减少了百分之几十 dB 并且另外改善了线性度。特别地， 可以保持小的开关 尺寸， 因为阻断器功率被在 10dB 范围内的天线耦合附加地衰减。这显著地减小了混合产品 的功率水平。 0010 所述前端电路可以被设计为灵活地支持典型地在每个所期望的环境中被需要的 主频带以及聚合的可以支持针对特定国家或特定运营商的要求的另外的频带。 那些另外的 频带可以。
18、通过提供可以与所述给定的主模块相组合的另外的模块而被操作。因此， 用非常 低的努力， 所述主模块可以适合于使用不同频带的不同的环境或不同的国家。 0011 根据本发明的实施例， 每个天线馈电被耦接至独立的天线。 在此情况下， 所述不同 的天线馈电的优点保留并且允许分别被耦接至所述不同的天线馈电和天线的双工器的完 全独立的操作。 0012 每个天线可以被优化以在给定的频率范围内工作。根据本发明的实施例， 所述天 线中的至少一个是在最少两个不同频率中和附近工作的双频带或多频带天线， 每个频率被 分配给所述双频带或多频带天线的基本频率或谐波共振频率。 因此， 如下是可能的 ： 将在所 述双频带天线的。
19、基本频率处或在接近所述双频带天线的基本频率处或者在所述双频带天 线的谐波频率处或在接近所述双频带天线的谐波频率处工作的所有那些双工器耦接至同 一天线馈电并且因此耦接至同一双频带天线。 0013 根据另外的实施例， 将至少一个多频带天线与具有相对于所述多频带天线的基本 频率或谐波频率而被偏移小于一个倍频程的量的中心频率的另一天线相组合。例如， 将在 1GHz基本频率和2GHz谐波频率中工作的双频带天线与在1.5GHz处工作的第二天线相组合 是可能的。 0014 在改进的实施例中， 所述第二天线也是双频带或多频带天线， 以致包括这两个天 线的前端电路能够在四个不同的频率范围内工作并且因此在位于这四。
20、个频率范围内的所 说 明 书 CN 103814526 A 5 3/12 页 6 有频带中工作。由于当前所使用的天线被优化为工作在 1GHz 或 2GHz 的范围内， 必须通过 无源网络匹配或调谐这些天线以允许它们工作在位于1GHz或2GHz范围附近或位于所述范 围的外边界处的频率范围中。通过所提出的修改， 提出了例如针对 1.5GHz 范围的经优化的 独立的天线， 其不需要进一步调谐或匹配。同时， 如果使用双频带天线， 则在大约 3.0GHz 处 的频率范围也被此天线的谐波覆盖。 0015 根据本发明的另一个实施例， 所述电路被准备以在 TDD 频带中发送和接收并且因 此在所述天线馈电为其而。
21、设的频率范围中的一个中以 TDD 操作模式而工作。这样的前端电 路包括用于所述 TDD 频带的 Tx 滤波器并且被耦接至取决于所述 TDDTx 频率的相应频率而 选择的所述天线馈电中的一个。天线开关被耦接在所述 Tx 滤波器和所述天线馈电之间， 允 许接通或关闭所述 Tx 路径。根据此实施例， 任意数量的 TDD 频带可以被集成到所述前端电 路中， 只要这些频带被由所述天线提供的频率范围覆盖。为了实现另外的 TDD 操作模式， 提 供独立的滤波器， 尤其是独立的 Rx 滤波器是不必要的。选择并使用所述双工器中的一个来 传播相应的 TDDRx 信号是可能的。如果 TDD 和 FDD 频带正使用同。
22、一天线馈电， 则开关必需 在 Rx 和 Tx 操作之间选择。 0016 根据另外的实施例， 所述前端电路包括匹配电路以允许聚合的操作模式内的匹 配。在两个聚合的频带位于同一频率范围内之处， 所述匹配电路中的一个被耦接至相关的 聚合操作模式的双工器中的每一个。 0017 在一个实施例中， 所述天线馈电中的一个被分配给中心位于 FDD 频带 7 处的频率 范围， 并且频带 7 双工器被耦接至所述天线馈电。如果此分配是针对频带 7 而排他地进行 的， 则在频带7内的频率处的信号不需要被路由通过任何开关， 因此为这样的频带7天线开 关消除了非常高的线性度要求。此要求是由与 2.4GHzWLAN （其频。
23、带直接与所述频带 7 频率 邻接） 共存的要求所导致的。 0018 如果所述蜂窝电话会同时在 WLAN 和频带 7LTE 中活动， 则 WLANTx 信号将出现在蜂 窝天线处， 导致如下情况 ： 在其中两个强的信号可以产生相互调制产物， 其使得频带 7Rx 不 敏感。用于频带 7 的独立的天线允许仅使得频带 7 双工器足够线性以符合所述标准并且允 许优化的操作。与有源开关相比， 可以更容易地使无源滤波器 （像双工器） 线性， 如果频带 7 操作必须与另一 FDD 频带共享天线馈电， 则所述有源开关将是必要的。 0019 尽管如上所述， 频带7双工器和频带11双工器可以经由另一天线开关或双工器而。
24、 被耦接至同一天线馈电。这些频带 7 和频带 11 双工器和双信号耦合器或其他天线开关、 以 及可选地， 功率放大器， 可以被排他地集成在独立的模块上。 0020 其他频带也可以与频带 7 双工器组合， 以致在期望的组合中两个频带分别共享公 共天线馈电。 这些频带的信号路径和被布置在其中的相应的双工器可以经由开关或双信号 耦合器而被耦接至所述天线馈电， 该梯链允许被分配给不同频带的信号的无源分离。如果 较低频带内的最高频率 A 和较高频带内的最低频率 B 之间的距离是 B 的至少 20%， 则双信 号耦合器通常工作良好。 具有至少这样的频带分离距离的所有可能的频带组合因此可以经 由双信号耦合器。
25、而被耦接至天线馈电。示例性的另外的组合是频带 7 和 21， 以及频带 7 和 24。所述双工器组合和所述双信号耦合器或其他天线开关、 以及可选地， 功率放大器， 也可 以被排他地集成在独立的模块上。 0021 在另一实施例中， 双信号耦合器被耦接在所述多频带天线的天线馈电和所述天线 说 明 书 CN 103814526 A 6 4/12 页 7 开关之间以在被分配给所述多频带天线的两个频率范围之间被动地分离。 此双信号耦合器 提供了所述两个频带之间的增强的隔离以便不需要附加的匹配。 0022 在实施例中， 所述前端电路包括核心前端模块， 所述核心前端模块支持 FDD 和 TDD 频带的基频组。
26、并且包括相应的双工器、 滤波器、 用于不同频率范围的天线馈电、 以及至少一 个天线开关。 为了扩展可能的频带的集合， 补充模块可以补充所述核心前端模块， 所述补充 模块可以经由所述开关而被耦接至所述核心前端模块。为此方面， 所述天线开关包括至少 一个允许将所述补充模块耦接至所述天线馈电的开关位置。 0023 可以为另外的补充模块或为将外部信号路径耦接至所述核心前端模块而提供另 外的开关位置。因此， 以聚合的操作模式操作包括核心前端模块和补充模块的前端电路是 可能的， 在其中在所述核心前端模块的频带中以及在所述补充模块的另一频带中的操作是 可能的。任何外部信号路径也可以被实现在补充模块上， 包括。
27、被集成在该外部信号路径内 并且是从滤波器、 双工器、 双信号耦合器、 天线开关以及可选的放大器中挑选的另外的部 件。 0024 在下文中， 将更详细地同时参考实施例以及附图描述本发明。图仅仅示意性地被 绘制， 并且不是按比例。为了更好的理解， 一些细节可能被放大地描绘。因此， 从所述图中 获得任何尺寸或者尺寸关系是不可能的。遍及所有所述图以及相应的不同实施例， 同一部 件或者具有一致的功能的部件由同一参考标号标示。 0025 图 1 显示了具有核心前端模块和两个补充模块的前端电路的第一实施例。 0026 图 2 显示了具有在移动通信中被使用的最通常的频率的所提出的划分的表格。 0027 图 3。
28、 显示了前端模块的另一实例， 所述前端模块包括支持频带 7 和 11 中的操作的 另外的前端模块。 0028 图 4 显示了使用用于频带分离的双信号耦合器的前端模块的另一实例。 0029 图 5 显示了用于频带 7 操作的补充模块， 其包括用于两个 TDD 频带中的操作的另 外的滤波器。 0030 图 6 显示了用于频带 7 操作的补充模块， 其包括用于三个 TDD 频带中的操作的另 外的滤波器。 0031 图 7 显示了用于 FDD 频带 7 和频带 11 中的操作的补充模块， 其包括用于两个 TDD 频带中的操作的另外的滤波器。 0032 图1显示了根据本发明的第一实施例， 其包括具有两个。
29、核心天线馈电AFC1和AFC2 的核心前端模块 CFEM。所述核心前端模块的每个天线馈电被连接至独立的开关 SSP1、 SSP2， 允许以所期望的信号路径连接相应的开关。 用于频带1的双工器DU1和用于频带2的 另一双工器 DU2 被连接至所述第一开关 SSP1。此外， 包括用于 GSM 高频带操作的 Tx 滤波器 TXHB 的 Tx 路径被耦接至所述第一开关 SSP1。用于频带 5 操作的第三双工器 DU5 和用于频 带 8 操作的第四双工器 DU8 被耦接至所述第二开关 SSP2。此外， 用于 GSM 低频带操作的 Tx 滤波器 TXLB 被耦接至所述第二开关 SSP2。当所述两个双工器 。
30、DU1、 DU2 以及用于 GSM 的所 述 Tx 高频带滤波器 TXHB 被分配给通常被命名为 “高频带” 的包括在大约 1.7-2.2GHz 之间 的频率范围的频率范围时， 用于此高频带的所有 Tx 路径可以经由第一放大器开关 SWP1 而 被连接至第一公共功率放大器， 所述第一放大器开关 SWP1 被准备用以将所述两个双工器 中的一个 Tx 滤波器或用于 GSM 高频带的所述 Tx 滤波器连接至所述第一功率放大器 PA。 说 明 书 CN 103814526 A 7 5/12 页 8 0033 相应的第二放大器开关 SWP2 将第二信号路径连接至第二功率放大器。代替使用 被连接至所述放大。
31、器开关SWP1的一个PA， 技术人员也可以使用专用的功率放大器PA， 所述 专用的功率放大器 PA 将使得所述开关 SWP1 不再使用。仅专用于一个频带的功率放大器和 专用于多个频带并且经由放大器开关而被连接至相应的信号路径的功率放大器的组合也 是可能的。 0034 在适当之处， 所述 GSM 接收路径被路由通过所述双工器的相应的 Rx 滤波器， 其在 图 1 中被标记为粗的点划线。例如， 所述频带 2 双工器 DU2 的所述 Rx 滤波器被附加地用于 将 GSM1900Rx 信号路由通过那里。相似地， 对于 GSM900Rx， 可以使用所述频带 8 双工器 DU8 的 Rx 部分。在被耦接至。
32、所述第一开关 SSP1 的独立的接收路径中提供用于 GSM1800 的 Rx 滤波器 1800Rx。但是， 将所述 GSM1800Rx 信号路由通过所述频带 3 双工器 DU3（未被显示） 也是可能的。 0035 所述两个双工器 DU1 和 DU2 的每个 Rx 滤波器被连接至自己的低噪声放大器 LNA。 所述两个双工器 DU1 和 DU2 的所述 Rx 滤波器被准备以递送差分信号， 以致所述低噪声放大 器也可以以差分模式工作。作为结果， 在所述核心前端模块 CFEM 中并且经由所述第一核心 开关而被耦接至所述第一核心天线馈电 AFC1 的所有信号路径也允许在频带 1 和频带 2 操 作以及 。
33、GSM1900 操作之间切换。 0036 经由所述第二核心天线开关SSP2而被连接至所述第二核心天线馈电AFC2的信号 路径允许在 FDD 频带 5 和频带 8 中的操作以及在 GSM850 和 GSM900 中的操作。当所述核心 前端模块 CFEM 具有两个天线馈电以及一个开关、 每个被连接至相应的天线馈电时， 聚合的 操作模式是可能的， 在其中被连接至所述第一内部开关的一个系统和被连接至所述第二内 部开关的一个系统正同时地工作。主要地， 这样的聚合操作模式是两个 FDD 系统之间的组 合， 在其中一个双工器每个分别被耦接至所述第一天线馈电和所述第二天线馈电。根据匹 配频带， 另外的频带组合。
34、 （聚合的操作模式） 将是可能的， 尽管这些频带组合中的一些没有 在所述 LTE 标准中被指定 ： 频带 1+ 频带 5， 频带 1+ 频带 8， 频带 2+ 频带 5， 或频带 2 和频带 8 载波聚合没有已被指定为针对 GSM 和 LTE 的组合 （仅成对的 WCDMA 或 LTE 频带） ， 但是也将 是可能的。 0037 如在图 1 中所显示的， 补充模块 SM1 可以通过耦接至所述第一内部天线开关 SSP1 而被连接至所述核心前端模块 CFEM。所述第一补充模块 SM1 也包括频带 3 双工器和 / 或可 选的 GSM1800Rx 滤波器， 其经由所述第一内部天线开关 SSP1 的另。
35、一开关位置而被耦接。所 述补充模块SM1意在允许另外的频带聚合模式， 在其中被连接至所述第一开关SSP1的系统 可以与被连接至所述第二核心天线开关 SSP2 的系统同时地被操作。相应的频带以及允许 在其中工作的双工器的选择可以任意地被进行， 但是仅将那些频带和滤波器连接至被分配 给上面定义的高频带频率范围的所述第一内部天线馈电是有利的。 0038 因此， 第二补充模块SM2可以经由所述第二核心天线开关SSP2而被连接至所述核 心前端模块 CFEM。此第二补充模块 SM2 可以包括被分配给在 750 和 1000MHz 之间的低频带 频率范围的滤波器和双工器。在所述实施例中， 所述第二补充模块 。
36、SM2 仅包括频带 20 双工 器。当然， 也可以在所述第二补充模块 SM2 上提供在所述低频带中工作的其他滤波器和双 工器。 0039 在所述核心前端模块 CFEM 中， 定向耦合器 DC 被布置在第一核心天线馈电 AFC1 和 说 明 书 CN 103814526 A 8 6/12 页 9 第一核心天线开关 SSP1 之间， 以及在第二核心天线馈电 AFC2 和第二核心天线开关 SSP2 之 间。所述定向耦合器 DC 测量且比较前向功率以及反射的功率以提供用于天线匹配的测量。 通过此测量， 所述功率放大器的功率可以被相应地调整。 此外， 通过被耦接在相应的信号路 径中的所述核心天线馈电和所。
37、述天线之间某处的自适应匹配网络来改善所述匹配是可能 的。能够在实例中被使用的优选的自适应匹配网络将是覆盖 1GHz 和 2GHz 区域的双馈电调 谐器。所述自适应匹配网络仅被用于所述 1GHz 区域也是可能的。 0040 所述实施例的另外的选项是在所述第一核心天线开关 SSP1 处的至少一个附加的 开关位置， 其还没有被耦接至信号路径， 但是作为选项， 其可以与另外的信号路径相耦接。 0041 外部信号路径没有被耦接至所述核心前端模块 CFEM， 所述外部信号路径包括外 部天线馈电 AFS1 和被耦接到其上的用于频带 7 操作的双工器 DU7。这允许独立于其他频 带操作频带 7， 鉴于所述频带。
38、 7 频带的位置， 这是有利的， 所述频带 7 频带的位置邻接所述 2.4GHzWLAN， 所述 2.4GHzWLAN 可以与所述移动电话内的频带 7 同时活动。因此， WLANTx 信 号出现在蜂窝天线 （核心天线） 处， 导致如下情形 ： 在其中两个强的信号可以产生相互调制 产物， 其使得所述频带 7Rx 不敏感。根据所提出的实施例， 通过适配相应的双工器以及所述 双工器内的滤波器， 仅频带 7 双工器需要是足够线性的。与高线性的有源开关相比， 所述双 工器的线性化通常是更容易的， 并且不是像浪费空间的。 0042 所述第三天线馈电 AFS1（其处于所述核心前端模块外部） 允许频带组合并且。
39、因此 允许聚合的频带操作模式， 所述聚合的频带操作模式将频带 7 与在所述核心前端模块或所 述补充模块 SM1、 SM2 中实现的那些频带中的任一个或两个相组合。针对 LTE 仅已指定了两 个载波对， 但是图 1 的实施例将允许三个不同的频带的聚合， 每个相应的信号路径被耦接 至相应的独立的天线馈电。此外， 与被实现在所述核心前端模块或第一补充模块 SM1 中的 GSM 系统的组合同时是可能的。 0043 GSM850 可以被操作而不需要所述核心前端模块 CFEM 中的独立的滤波器。 GSM850Tx 可以经由所述 GSM 低频带 Tx 滤波器而被路由， 而 GSM850Rx 信号可以被路由通。
40、过 所述频带 5 双工器 DU5 以及其相应的 Rx 滤波器。 0044 根据3GPP标准的发布版本9、 10和11， 频带聚合模式被定义为如表1中所显示的。 0045 表 1 0046 LB+LB LB+MB MB+MB MB+HB LB+HB 5+128+12+43+720+7 5+175+1 1+7 5+2 11+1 2+17 4+17 说 明 书 CN 103814526 A 9 7/12 页 10 4+13 4+12 4+5 0047 LB=1GHz 区域 ,MB=2GHz 区域 0048 HB=2.6GHz 区域 0049 被用于所述频率范围的定义和术语 （例如， LB、 MB、 。
41、HB） 可以变化。此外， 频率范围 的分离和定义可以任意地被进行并且通常取决于电路或应用或区域所期望的频率组合和 聚合。 0050 图1的所述前端电路可以被改造以支持如在表1中所显示的所定义的频带聚合以 及相应的操作模式。 0051 表 2 显示了当前定义的 FDD 频带的频带以及它们在世界的那些区域中被使用。只 有频带 22 当前在全世界被使用， 即， 在所有四个指定的区域中。仅在给定的区域中使用的 蜂窝电话要求支持在世界的所述给定区域中被使用的一组受限的频带。其他 FDD 频带仅被 限于一个区域。设计主要的或核心的 FEM 需要决定应当选择那些频带以可由所述核心 FEM 操作。优选的选择应。
42、当遵从 “在尽可能多的区域中被通用” 的规则。用于设计针对蜂窝电 话的核心前端模块的另一个目标是实现世界电话， 其允许在此星球上的任何地方操作。例 如， 图 1 提供了这样的世界电话。在那里， 频带 1、 2、 5 和 8 可由所述主要的或核心的 FEM 操 作。频带 1 在欧盟、 亚洲和日本内被使用， 频带 2 在美洲内被使用， 频带 5 在美洲和亚洲内 被使用， 频带 8 在欧洲和亚洲内被使用。作为结果， 在每个区域中一个低频带和一个高频带 频带是可用的， 以致所述电话在所述区域中的一个中的任何地方可以在低频带或高频带处 被操作。 0052 表 2 ： 0053 说 明 书 CN 1038。
43、14526 A 10 8/12 页 11 0054 图 2 显示了本发明的另一个实施例， 其提供了被用于移动通信的最通常的频率范 围的任意划分。 根据所述提议， 600MHz和6GHz之间的总的频率范围被分开成至少六个频率 范围。每个范围可以被分配并耦接至独立的天线。使用多频带天线， 那些范围中的每个相 差大约 2 倍的两个范围可以被分配给同一天线， 允许使用例如所述天线谐振的基本频率和 二次谐波。 0055 低频带频率范围 LB 在 600 和 1000MHz 之间。中间频带频率范围 IB 在 1000 和 1700MHz 之间。中频带 MB 位于 1.7GHz 和 2.3GHz 之间。高频。
44、带频率范围 HB 位于 2.3 和 3.0GHz 之间。超高频带频率范围 UB 位于 3 和 4GHz 之间。高于 4GHz 的频率范围还没有被 命名但是包含被用于基于 5GHzWLAN 和 WIMAX3 的系统的频率。针对可以被考虑用于无线通 信和数据传输的另外的标准的新的频率同样如此。 0056 这些新的频率范围不完全符合如通常被使用并且例如图 1 的实施例中被分配的 “高频带” 和 “低频带” 频率范围。但是尽管如上所述， 根据图 2 中提出的划分， 图 1 的天线 馈电 AFC1 可以被用于 MB， 图 1 的天线馈电 ACF2 可以被用于 LB， 并且天线馈电 ACF3 可以被 用于。
45、IB和HB， 尽管使用对低频带和高频带范围的另一分配。 如果所述小的频率范围的滤波 器元件被连接至天线馈电和相应的天线， 则更小的频率范围允许更好的天线匹配。天线的 中心可以被定位在相应的频率范围的中间处。通过这样， 相应的频率范围内的所有频带可 以在所述天线的最优操作频率附近被操作。所有部件不需要是宽带的， 因为给定的频带和 所述频率范围的中心之间的最大差异与已知的系统相比是小的。 0057 所提出的频率范围划分的另一个优点是使用多频带天线， 所述多频带天线可以适 合于所述新的划分系统内的两个频率范围。相应范围的最优频率的位置是如下这样的 ： 使 得给定的频率范围可以与之后的下一个频率范围相。
46、组合。因此， 可能的组合是低频带 LB 和 中频带 MB， 中间频带 IB 和高频带 HB， 或者中频带 MB 和超高频带 UB。现在， 一个天线可以各 自被分配给相应的频率范围， 每个是如下这样的 ： 使得图 2 中描绘的总的范围可以被六个 单模式天线或三个双频带天线覆盖。如下是清楚的 ： 所提出的频率范围分离系统仅是可选 的， 并且可以按照相应的方式进行其他分离。将所提出的系统内的或者具有新的边界的频 率范围切出以及在外部信号路径中或在补充模块中实现相应的部件 （像双工器和滤波器） 也是可能的。根据本发明， 提高数量的频带聚合操作模式是可能的。 0058 图 3 显示了与外部信号路径相组合。
47、的前端电路的另一实施例， 其相似于图 1 中显 示的实施例， 但是提供了用于另外的频带的信号路径。对于第一天线馈电 AF1， 用于 FDD 系 统的四个双工器可以被与 GSM1800Rx 滤波器和 GSMTx 高频带滤波器耦接在一起。所述四个 双工器 DU1、 DU2、 DU3、 DU4 被分配给频带 1、 2、 3 和 4。GSM1900Rx 可以被路由通过频带 2 双 工器 DU2 的 Rx 滤波器。两个 GSM 系统 （GSM1800 和 GSM1900） 使用相同的 Tx 滤波器。 0059 因此， 相应的匹配电路 MC （MC1、 MC2） 位于第一天线开关 ASW1 和频带 4 双。
48、工器 DU4 之间以及在第一天线开关 ASW1 和频带 2 双工器 DU2 之间， 以使相应的双工器适合于所述天 线开关和所述天线馈电 AF1。这是为了允许在频率上彼此靠近的这两个双工器以载波聚合 模式工作， 所述载波聚合模式是同时在频带 2 和 4 中的操作。 0060 用于频带 5、 频带 8 的三个双工器和用于从频带 12、 13 和 17 中选择的频带的一个 双工器由第二天线开关ASW2连接至第二天线馈电AF2。 如果需要， 可以向ASW2添加附加的 开关位置， 以便路由频带 12、 13 和 17 之外的第二双工器。一般而言， 此实施例仅是示例性 说 明 书 CN 103814526。
49、 A 11 9/12 页 12 的， 并且不限于所提到的三个双工器。使用 1GHz 频率范围的任何其他双工器可以被连接于 此。根据表 1 选择频带 12、 13 和 17， 因为这些被用于载波聚合。 0061 被连接至所述第二天线开关 ASW2 的另外的信号路径是用于 GSM 低频带的 Tx 路 径。因此， GSM850Rx 信号被路由通过频带 5 双工器的 DU5Rx 滤波器， 并且 GSM900Rx 信号被 路由通过相应的双工器的频带 8 双工器的 DU8Rx 滤波器。 0062 在特定的实施例中， 在频带12、 13和17之外的一个双工器被选择并且被布置在所 述模块中 （也参见表 1， 其显示了所聚合的频带） 。 0063 外部天线馈电 AF3 经由双信号耦合器 DIP 而被分别耦接至频带 7 双工器 DU7 和频 带 11 双工器 DU11。所述双信号耦合器避免了使用开关， 并且允许频带 7 和频带 11 信号之 间的良好的隔离。这显著地改善了所述系统的线性度 （WLAN 和频带 7） 。 0064 所有部件。