全双工无线收发器设计.pdf

摘要
申请专利号：	CN200980129951.6	申请日：	2009.08.03
公开号：	CN102113230A	公开日：	2011.06.29
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H04B 1/40申请公布日:20110629\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H04B 1/40申请日:20090803\|\|\|公开
IPC分类号：	H04B1/40; H01Q1/52; H01Q1/24	主分类号：	H04B1/40
申请人：	高通股份有限公司
发明人：	章扬
地址：	美国加利福尼亚州
优先权：	2008.08.01 US 12/184,318
专利代理机构：	北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287	代理人：	宋献涛
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内容摘要

本发明提供在不使用双工器的情况下用于全双工移动无线收发器设计的技术。在实施例中，为所述收发器中的TX信号路径及RX信号路径提供分开的天线。在实施例中，所述天线可实施为可表面安装的陶瓷天线。在实施例中，所述天线可并入有集成带通滤波。本发明揭示用于将所述天线设计为具有不同的包括天线定向的相对物理特性的其它技术。

权利要求书

1：一种用于无线通信的收发器设备，其包含：发射 (TX) 电路，其用于产生待以无线方式发射的 TX 信号； TX 天线，其耦合到所述 TX 电路以用于发射所述 TX 信号； RX 天线，其用于以无线方式接收接收 (RX) 信号；以及接收 (RX) 电路，其用于处理所述 RX 信号。
2：根据权利要求 1 所述的设备，所述设备是移动无线通信装置。
3：根据权利要求 2 所述的设备，所述移动无线通信装置是移动电话。
4：根据权利要求 3 所述的设备，其进一步包含： TX 带通滤波器 (BPF)，其耦合于所述 TX 天线与所述 TX 电路之间，所述 TX BPF 具有调谐到 TX 频带的通带；以及 RX BPF，其耦合于所述 RX 天线与所述 RX 电路之间，所述 RX BPF 具有调谐到 RX 频带的通带。
5：根据权利要求 3 所述的设备，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含陶瓷天线。
6：根据权利要求 5 所述的设备，所述 TX 天线及所述 RX 天线两者都包含陶瓷天线。
7：根据权利要求 5 所述的设备，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含鞭状天线。
8：根据权利要求 3 所述的设备，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含贴片天线。
9：根据权利要求 3 所述的设备，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含平面倒 F 天线。
10：根据权利要求 5 所述的设备，所述陶瓷天线中的每一者包含集成带通滤波器 (BPF)，所述 TX 天线的所述 BPF 具有调谐到 TX 频带的通带，所述 RX 天线的所述 BPF 具有调谐到 RX 频带的通带。
11：根据权利要求 5 所述的设备，所述 TX 天线具有不同于所述 RX 天线的物理形状的物理形状。
12：根据权利要求 5 所述的设备，所述 TX 天线具有纵轴，所述 RX 天线也具有纵轴，所述 TX 天线的所述纵轴与所述 RX 天线的所述纵轴不平行。
13：根据权利要求 8 所述的设备，所述 TX 天线的所述纵轴与所述 RX 天线的所述纵轴垂直。
14：根据权利要求 5 所述的设备，所述 TX 天线的极化与所述 RX 天线的极化正交。
15：根据权利要求 5 所述的设备，所述 TX 天线具有不同于所述 RX 天线的物理大小的物理大小。
16：一种用于移动无线通信装置同时发射及接收信号的方法，所述方法包含：产生待以无线方式发射的发射 (TX) 信号；经由 TX 天线发射所述 TX 信号；经由 RX 天线以无线方式接收接收 (RX) 信号；以及处理所述 RX 信号。
17：根据权利要求 16 所述的方法，所述移动无线通信装置是移动电话。 2
18：根据权利要求 17 所述的方法，其进一步包含：在经由所述 TX 天线发射之前，对所述所产生的 TX 信号进行带通滤波；以及在处理所述 RX 信号之前，对经由所述 RX 天线接收到的所述 RX 信号进行带通滤波。
19：根据权利要求 17 所述的方法，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含陶瓷天线。
20：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线及所述 RX 天线两者都包含陶瓷天线。
21：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含鞭状天线。
22：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含贴片天线。
23：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线及所述 RX 天线中的至少一者包含平面倒 F 天线。
24：根据权利要求 19 所述的方法，所述陶瓷天线中的每一者包含集成带通滤波器 (BPF)，所述 TX 天线的所述 BPF 具有调谐到 TX 频带的通带，所述 RX 天线的所述 BPF 具有调谐到 RX 频带的通带。
25：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线具有不同于所述 RX 天线的物理形状的物理形状。
26：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线具有纵轴，所述 RX 天线也具有纵轴，所述 TX 天线的所述纵轴与所述 RX 天线的所述纵轴不平行。
27：根据权利要求 26 所述的方法，所述 TX 天线的所述纵轴与所述 RX 天线的所述纵轴垂直。
28：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线的极化与所述 RX 天线的极化正交。
29：根据权利要求 19 所述的方法，所述 TX 天线具有不同于所述 RX 天线的物理大小的物理大小。
30：一种用于无线通信的收发器设备，其包含：用于产生待以无线方式发射的 TX 信号的发射 (TX) 电路；耦合到所述 TX 电路以用于以无线方式发射所述 TX 信号的装置；用于以无线方式接收接收 (RX) 信号的装置；以及用于处理所述 RX 信号的接收 (RX) 电路。
31：根据权利要求 30 所述的收发器设备，所述装置是移动无线通信装置。
32：根据权利要求 31 所述的收发器设备，其进一步包含：用于在经由所述 TX 天线发射之前对所述所产生的 TX 信号进行带通滤波的装置；以及用于在处理所述 RX 信号之前对所述以无线方式接收到的 RX 信号进行带通滤波的装置。
33：根据权利要求 30 所述的收发器设备，其进一步包含用于隔离所述用于以无线方式发射所述 TX 信号的装置与所述用于以无线方式接收所述 RX 信号的装置的装置。

说明书

全双工无线收发器设计
    技术领域本发明涉及用于无线通信装置的收发器，且明确地说，涉及以用于发射信号路径及接收信号路径的分开的天线为特征的移动无线收发器。
     背景技术全双工收发器为支持同时信号发射 (TX) 与接收 (RX) 的装置。在移动装置中，无线全双工收发器通常以经由双工器耦合到单个天线的分开的 TX 信号路径及 RX 信号路径为特征。双工器允许 TX 电路及 RX 电路两者共享同一天线以节约空间及成本，同时将 TX 信号与 RX 信号彼此隔离。由于 TX 信号及 RX 信号通常占据不同频带，因此双工器可并入有带通滤波功能及频率多路复用功能。
     常常将严格要求外加于 ( 例如 ) 用于经设计以根据码分多址 (CDMA) 蜂窝式电话标准来操作的移动电话的双工器设计上。在所述装置中，需要双工器来提供 TX 信号与 RX 信号之间的大量隔离，所述 TX 信号与 RX 信号的频率可能彼此相对接近。此外，需要所述双
     工器在 TX 信号路径及 RX 信号路径中引入最小插入损耗。这些竞争性要求使得用于移动电话的双工器设计困难且昂贵。
     将需要提供用于设计全双工移动无线收发器的改进的技术。发明内容本发明的一方面提供一种用于无线通信的收发器设备，其包含：用于产生待以无线方式发射的 TX 信号的发射 (TX) 电路；耦合到所述 TX 电路以用于发射所述 TX 信号的 TX 天线；用于以无线方式接收接收 (RX) 信号的 RX 天线；及用于处理所述 RX 信号的接收 (RX) 电路。
     本发明的另一方面提供一种用于使移动无线通信装置同时发射及接收信号的方法，所述方法包含：产生待以无线方式发射的发射 (TX) 信号；经由 TX 天线发射所述 TX 信号；经由 RX 天线以无线方式接收接收 (RX) 信号；以及处理所述 RX 信号。
     本发明的又一方面提供一种用于无线通信的收发器设备，其包含：用于产生待以无线方式发射的 TX 信号的发射 (TX) 电路；耦合到所述 TX 电路以用于以无线方式发射所述 TX 信号的装置；用于以无线方式接收接收 (RX) 信号的装置；以及用于处理所述 RX 信号的接收 (RX) 电路。
     附图说明
     图 1 描绘全双工无线收发器的现有技术实施方案。
     图 2 说明双工器 120 的特性的实例。
     图 3 描绘根据本发明的实施例，其中提供分开的天线以用于 TX 信号路径及 RX 信号路径。
     图 4 说明图 3 中所示的无线收发器 300 的特性的实例。图 5 描绘根据本发明的方法的实施例。具体实施方式
     本发明描述在移动无线装置中提供用于 TX 信号路径及 RX 信号路径的分开的天线，同时使成本及空间最小化。
     图 1 描绘全双工无线收发器的现有技术实施方案。注意，现有技术实施方案仅为说明的目的而展示，且并不意图将本发明的技术的应用限于无线通信装置的任何特定实施方案。所属领域的技术人员将认识到，无线装置的实际实施方案将包括未在图 1 中展示的组件。
     在图 1 中，无线收发器 100 包括耦合到 TX 电路 130 及 RX 电路 140 的基带处理器 150。TX 电路 130 及 RX 电路 140 分别具有都耦合到双工器 120 的节点 T 及节点 R。双工器 120 在节点 A 处也耦合到天线 110。注意，双工器 120 可包括用以对从节点 T 到节点 A 的信号进行滤波的 TX 带通滤波器 (BPF)120.1，以及用以对从节点 A 到节点 R 的信号进行滤波的 RX BPF 120.2。在替代实施方案 ( 未图示 ) 中，双工器可在物理上与 TX/RX BPF 中的一者或两者分离。
     双工器 120 经由单个天线 110 对 TX 信号的发射与 RX 信号的接收进行多路复用。为将 TX 信号与 RX 信号彼此隔离，双工器 120 通常依赖于 TX 信号与 RX 信号位于不同频带中且从而可被 BPF 120.1 及 BPF 120.2 分离的事实。举例来说，在 CDMA 中， TX 频带可为 824MHz 到 849MHz，而 RX 频带可为 859MHz 到 894MHz。
     图 2 说明双工器 120 的特性的实例。注意，在图 2 中所展示的特性仅意图强调双工器的一般特征，且并不意图将本发明的范围限于所展示的任何特定特性。
     在图 2 中，双工器传送特性标绘在垂直轴上，而频率标绘在水平轴上。传送特性展示节点 A 处的信号量值除以节点 T 处的信号量值。注意，作为 BPF 120.1 的结果，展现带通特性，其具有表示为 “TX 通带” 的通带。TX 通带的另一特征在于 “TX 插入损耗” ，所述 “TX 插入损耗” 表示在通带频率处从节点 T 去往节点 A 的 TX 信号振幅的衰减。
     如图 2 中进一步所示，传送特性展示频率上节点 R 处的信号量值除以节点 A 处的信号量值。作为 BPF 120.2 的结果，展现带通特性，其具有表示为 “RX 通带” 的通带。 RX 通带的另一特征在于 “RX 插入损耗” ，所述 “RX 插入损耗” 表示在通带频率处从节点 A 去往节点 R 的 RX 信号振幅的衰减。注意，一般来说， TX 插入损耗与 RX 插入损耗两者都可在其相应通带上变化。
     在图 2 中进一步展示传送特性将节点 R 处的 RX 信号量值表示为的量值的倒数表示为 RX 通带中的 “TX 到节点 T 处的 TX 信号量值的函数。RX 通带中的RX 隔离” ，且表示抑制任何信号从节点 T 处的 TX 信号路径泄漏进入节点 R 处的 RX 信号路径中。在图 2 中，将 TX 到 RX 隔离展示为在 RX 通带上具有介于 I1 与 I2 之间的值。
     在收发器设计中，需要使 TX 到 RX 隔离最大化，使得强 TX 信号对相对较弱 RX 信号的干扰最少。还需要使 TX 插入损耗及 RX 插入损耗最小化，以避免 TX 输出信号及由天线以空中方式接收到的 RX 信号发生衰减。在用于例如 CDMA 或 UMTS( 全球移动电信系统 ) 等无线通信系统的收发器中，由于 TX 频带与 RX 频带可能在频率上相对接近，从而要求 BPF 的响应中有极其急剧的滚降 (roll-off)，因此可能难以满足这些竞争性设计目标。
     根据本发明，通过为 TX 信号路径及 RX 信号路径中的每一者提供分开的天线而放宽全双工器无线收发器设计约束。
     图 3 描绘根据本发明的实施例，其中为 TX 信号路径及 RX 信号路径提供分开的天线。在图 3 中，天线 310.1 在节点 A1 处耦合到 BPF 310.2，且 BPF 310.2 又在节点 T 处耦合到 TX 电路 130。BPF 310.2 经调谐以具有覆盖 TX 频率范围的通带。类似地，天线 311.1 在节点 A2 处耦合到 BPF 311.2，且 BPF 311.2 又在节点 R 处耦合到 RX 电路 140。BPF 311.2 经调谐以具有覆盖 RX 频率范围的通带。
     在一实施例中，如本文中稍后所述，分开的天线可经选择以具有足够轻且紧密以提供于单个移动装置中的类型及物理构造。注意，图 3 的收发器中的组件的物理布局仅意图为提示性的，且并不意图将本发明的范围限于所示的特定布局。举例来说，比组件之间所示的物理分离更大或更小的物理分离可存在于装置的实际实施例中。
     图 4 说明图 3 中所示的无线通信收发器 300 的特性的实例。注意，图 4 中所示的特性仅意图一般性地强调所揭示实施例的特征，且并不意图将本发明的范围限于所示的任何特定特性。
     在图 4 中，相对于频率而标绘无线收发器 300 的传送特性。与分别表示带具有表通滤波器 310.2 与 311.2 的响应的特征。示为 “RX 通带” 的通带。传送特性具有表示为 “TX 通带” 的通带，而展示 RX 天线 311.1 的在节点 A2 处的信号量值除以TX 天线 310.1 的在节点 Al 处的信号量值。可将这些特性组合以导出传送特性其为图 3 中所示的全双工收发器的 TX 到 RX 隔离的倒数。在图 4 中，将 TX 到 RX 隔离展示为在 RX 通带上具有介于 I3 与 I4 之间的值。
     注意，从图 4 可见，图 3 的双天线式收发器的传送特性并入有以为特征的自由度，在图 1 的基于双工器的单天线式收发器的相应传送特性中不存在所述自由度。可将特性理解成 TX 天线 310.1 与 RX 天线 311.1 之间的天线耦合。在图 4 中，将展示成在 RX 通带中具有介于 C1 与 C2 之间的值。所属领域的技术人员将了解，由于天线耦合在 RX 通带中的任何频率处通常小于 0dB，因此图 3 中所示的收发器通常提供比图 1 中所示的基于双工器的收发器大的 TX 到 RX 隔离。为了进一步使系统的 TX 到 RX 隔离最大化，可有意使特性
     最小化。所属领域的技术人员将了解， TX 天线与 RX 天线之间的天线耦合可由 RX 天线以空中方式对由 TX 天线发射的信号进行接收而产生。可通过增加天线之间的空间分离，及/或将天线设计成具有不同相对方向定向及 / 或极化，及 / 或使用所属领域的技术人员已知的任何其它技术来降低此天线耦合。
     举例来说，在图 3 中所描绘的实施例中，将 TX 天线 310.1 展示成具有垂直于 RX 天线 311.1 的纵轴的纵轴。预期所述天线的纵轴的偏移减小其互耦合例如增加物理分离的其它技术可易于并入于本发明的替代实施例中。或者，可通过将天线设计成具有正交极化来进一步改进天线之间的隔离。在实施例中，描绘于图 3 中的天线 310.1 与 311.1 可为可表面安装的电介质天线，例如可从位于日本东京的三菱原料公司 (Mitsubishi Materials) 购买的电介质天线 ( 参见 ( 例如 ) “可表面安装的电介质芯片天线及系列产品” ( “Surface mountable dielectric chip antennas and series” )，三菱原料公司部件编号 AMD0502-ST01 及 AMD0302-ST01)。如图 3 中所描绘，所述天线的物理尺寸足够紧密以允许为移动无线通信装置中的单个衬底上的 TX 信号路径及 RX 信号路径中的每一者提供分开的天线。所属领域的技术人员还将了解，陶瓷天线是易于以低成本组装在单个移动无线收发器中的表面安装技术 (SMT) 装置。从而简化设计且降低移动无线收发器为 TX 及 RX 提供分开的天线消除了对双工器的需要， 300 的成本。
     注意，图 3 中所示的每一 BPF 与天线之间的物理分割仅用于说明；替代实施例可提供 BPF 及天线的未经展示的不同物理形状及配置。对于所述实例，天线及 BPF 无需以矩形配置存在，且 BPF 与天线的大小可不同于图 3 中所示。此类替代实施例涵盖于本发明的范围内。
     在替代实施例中， TX 天线 310.1 可为鞭状天线，且 RX 天线 311.1 可为陶瓷天线，且 TX 天线 310.1 可为陶瓷天线，且 RX 天线 311.1 可为鞭状天线。在又一替代实施例中，所述天线中的任一者可为所属领域的技术人员已知的贴片天线 (patch antenna) 或平面倒 F(PIFA) 天线。在实施例中，可使用以上所列举类型的天线的任何组合。在实施例中，用于 TX 天线 310.1 的天线类型优选地可不同于用于 RX 天线 311.1 的天线类型。这些实施例涵盖于本发明的范围内。
     在替代实施例中，天线与 BPF( 即，天线 310.1 与 BPF 310.2，及 / 或天线 311.1 与 BPF 311.2) 的组合可提供在单个物理封装 ( 如并入有集成带通滤波器的陶瓷天线 ) 中。
     作为进一步优化，可优化每一天线的尺寸以特定地适应 TX 频带与 RX 频带的特定特性。举例来说， TX 天线及 TX BPF 可经设计以使由这些组件引入 TX 信号路径中的插入损耗最小化，从而使移动装置的 TX 发射功率最大化，而 RX 天线及 RX BPF 可经设计以使 TX 到 RX 隔离最大化。
     图 5 描绘根据本发明的方法的实施例。在图 5 中，在步骤 500 处，产生待以无线方式发射的 TX 信号。在步骤 505 处，对所述 TX 信号进行带通滤波。在步骤 510 处，经由 TX 天线发射所述 TX 信号。
     在步骤 520 处，经由 RX 天线接收 RX 信号。在步骤 525 处，对所述 RX 信号进行带通滤波。在步骤 530 处，进一步处理所述 RX 信号。
     注意，根据本发明，对于全双工操作可同时执行步骤 500 到步骤 510 与步骤 520 到步骤 530。
     基于本文中所描述的教示应显而易见，本文中所揭示的一方面可独立于任何其它方面而实施，且这些方面中的两者或两者以上可以各种方式加以组合。
     在本说明书及权利要求书中，将理解，当元件被称为 “连接到” 或 “耦合到” 另一元件时，所述元件可直接连接到或耦合到另一元件，或可存在介入元件。相反，当元件被称为 “直接连接到” 或 “直接耦合到” 另一元件时，便不存在介入元件。
     已描述许多方面及实例。然而，对这些实例的各种修改是可能的，且本文中所提出的原理同样可应用于其它方面。这些方面及其它方面在所附权利要求书的范围内。

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1、10申请公布号CN102113230A43申请公布日20110629CN102113230ACN102113230A21申请号200980129951622申请日2009080312/184,31820080801USH04B1/40200601H01Q1/52200601H01Q1/2420060171申请人高通股份有限公司地址美国加利福尼亚州72发明人章扬74专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司11287代理人宋献涛54发明名称全双工无线收发器设计57摘要本发明提供在不使用双工器的情况下用于全双工移动无线收发器设计的技术。在实施例中，为所述收发器中的TX信号路径及RX信号路径提供分。

2、开的天线。在实施例中，所述天线可实施为可表面安装的陶瓷天线。在实施例中，所述天线可并入有集成带通滤波。本发明揭示用于将所述天线设计为具有不同的包括天线定向的相对物理特性的其它技术。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011012886PCT申请的申请数据PCT/US2009/0525852009080387PCT申请的公布数据WO2010/014988EN2010020451INTCL19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5页附图5页CN102113234A1/2页21一种用于无线通信的收发器设备，其包含发射TX电路，其用于产生待以无线方式发射的TX信号；。

3、TX天线，其耦合到所述TX电路以用于发射所述TX信号；RX天线，其用于以无线方式接收接收RX信号；以及接收RX电路，其用于处理所述RX信号。2根据权利要求1所述的设备，所述设备是移动无线通信装置。3根据权利要求2所述的设备，所述移动无线通信装置是移动电话。4根据权利要求3所述的设备，其进一步包含TX带通滤波器BPF，其耦合于所述TX天线与所述TX电路之间，所述TXBPF具有调谐到TX频带的通带；以及RXBPF，其耦合于所述RX天线与所述RX电路之间，所述RXBPF具有调谐到RX频带的通带。5根据权利要求3所述的设备，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含陶瓷天线。6根据权利要求5所述的设备。

4、，所述TX天线及所述RX天线两者都包含陶瓷天线。7根据权利要求5所述的设备，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含鞭状天线。8根据权利要求3所述的设备，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含贴片天线。9根据权利要求3所述的设备，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含平面倒F天线。10根据权利要求5所述的设备，所述陶瓷天线中的每一者包含集成带通滤波器BPF，所述TX天线的所述BPF具有调谐到TX频带的通带，所述RX天线的所述BPF具有调谐到RX频带的通带。11根据权利要求5所述的设备，所述TX天线具有不同于所述RX天线的物理形状的物理形状。12根据权利要求5所述的设备，所述TX天线具。

5、有纵轴，所述RX天线也具有纵轴，所述TX天线的所述纵轴与所述RX天线的所述纵轴不平行。13根据权利要求8所述的设备，所述TX天线的所述纵轴与所述RX天线的所述纵轴垂直。14根据权利要求5所述的设备，所述TX天线的极化与所述RX天线的极化正交。15根据权利要求5所述的设备，所述TX天线具有不同于所述RX天线的物理大小的物理大小。16一种用于移动无线通信装置同时发射及接收信号的方法，所述方法包含产生待以无线方式发射的发射TX信号；经由TX天线发射所述TX信号；经由RX天线以无线方式接收接收RX信号；以及处理所述RX信号。17根据权利要求16所述的方法，所述移动无线通信装置是移动电话。权利要求书CN。

6、102113230ACN102113234A2/2页318根据权利要求17所述的方法，其进一步包含在经由所述TX天线发射之前，对所述所产生的TX信号进行带通滤波；以及在处理所述RX信号之前，对经由所述RX天线接收到的所述RX信号进行带通滤波。19根据权利要求17所述的方法，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含陶瓷天线。20根据权利要求19所述的方法，所述TX天线及所述RX天线两者都包含陶瓷天线。21根据权利要求19所述的方法，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含鞭状天线。22根据权利要求19所述的方法，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含贴片天线。23根据权利要求19所述的方。

7、法，所述TX天线及所述RX天线中的至少一者包含平面倒F天线。24根据权利要求19所述的方法，所述陶瓷天线中的每一者包含集成带通滤波器BPF，所述TX天线的所述BPF具有调谐到TX频带的通带，所述RX天线的所述BPF具有调谐到RX频带的通带。25根据权利要求19所述的方法，所述TX天线具有不同于所述RX天线的物理形状的物理形状。26根据权利要求19所述的方法，所述TX天线具有纵轴，所述RX天线也具有纵轴，所述TX天线的所述纵轴与所述RX天线的所述纵轴不平行。27根据权利要求26所述的方法，所述TX天线的所述纵轴与所述RX天线的所述纵轴垂直。28根据权利要求19所述的方法，所述TX天线的极化与所述。

8、RX天线的极化正交。29根据权利要求19所述的方法，所述TX天线具有不同于所述RX天线的物理大小的物理大小。30一种用于无线通信的收发器设备，其包含用于产生待以无线方式发射的TX信号的发射TX电路；耦合到所述TX电路以用于以无线方式发射所述TX信号的装置；用于以无线方式接收接收RX信号的装置；以及用于处理所述RX信号的接收RX电路。31根据权利要求30所述的收发器设备，所述装置是移动无线通信装置。32根据权利要求31所述的收发器设备，其进一步包含用于在经由所述TX天线发射之前对所述所产生的TX信号进行带通滤波的装置；以及用于在处理所述RX信号之前对所述以无线方式接收到的RX信号进行带通滤波的装。

9、置。33根据权利要求30所述的收发器设备，其进一步包含用于隔离所述用于以无线方式发射所述TX信号的装置与所述用于以无线方式接收所述RX信号的装置的装置。权利要求书CN102113230ACN102113234A1/5页4全双工无线收发器设计技术领域0001本发明涉及用于无线通信装置的收发器，且明确地说，涉及以用于发射信号路径及接收信号路径的分开的天线为特征的移动无线收发器。背景技术0002全双工收发器为支持同时信号发射TX与接收RX的装置。在移动装置中，无线全双工收发器通常以经由双工器耦合到单个天线的分开的TX信号路径及RX信号路径为特征。双工器允许TX电路及RX电路两者共享同一天线以节约空间。

10、及成本，同时将TX信号与RX信号彼此隔离。由于TX信号及RX信号通常占据不同频带，因此双工器可并入有带通滤波功能及频率多路复用功能。0003常常将严格要求外加于例如用于经设计以根据码分多址CDMA蜂窝式电话标准来操作的移动电话的双工器设计上。在所述装置中，需要双工器来提供TX信号与RX信号之间的大量隔离，所述TX信号与RX信号的频率可能彼此相对接近。此外，需要所述双工器在TX信号路径及RX信号路径中引入最小插入损耗。这些竞争性要求使得用于移动电话的双工器设计困难且昂贵。0004将需要提供用于设计全双工移动无线收发器的改进的技术。发明内容0005本发明的一方面提供一种用于无线通信的收发器设备，其。

11、包含用于产生待以无线方式发射的TX信号的发射TX电路；耦合到所述TX电路以用于发射所述TX信号的TX天线；用于以无线方式接收接收RX信号的RX天线；及用于处理所述RX信号的接收RX电路。0006本发明的另一方面提供一种用于使移动无线通信装置同时发射及接收信号的方法，所述方法包含产生待以无线方式发射的发射TX信号；经由TX天线发射所述TX信号；经由RX天线以无线方式接收接收RX信号；以及处理所述RX信号。0007本发明的又一方面提供一种用于无线通信的收发器设备，其包含用于产生待以无线方式发射的TX信号的发射TX电路；耦合到所述TX电路以用于以无线方式发射所述TX信号的装置；用于以无线方式接收接收。

12、RX信号的装置；以及用于处理所述RX信号的接收RX电路。附图说明0008图1描绘全双工无线收发器的现有技术实施方案。0009图2说明双工器120的特性的实例。0010图3描绘根据本发明的实施例，其中提供分开的天线以用于TX信号路径及RX信号路径。0011图4说明图3中所示的无线收发器300的特性的实例。说明书CN102113230ACN102113234A2/5页50012图5描绘根据本发明的方法的实施例。具体实施方式0013本发明描述在移动无线装置中提供用于TX信号路径及RX信号路径的分开的天线，同时使成本及空间最小化。0014图1描绘全双工无线收发器的现有技术实施方案。注意，现有技术实施方。

13、案仅为说明的目的而展示，且并不意图将本发明的技术的应用限于无线通信装置的任何特定实施方案。所属领域的技术人员将认识到，无线装置的实际实施方案将包括未在图1中展示的组件。0015在图1中，无线收发器100包括耦合到TX电路130及RX电路140的基带处理器150。TX电路130及RX电路140分别具有都耦合到双工器120的节点T及节点R。双工器120在节点A处也耦合到天线110。注意，双工器120可包括用以对从节点T到节点A的信号进行滤波的TX带通滤波器BPF1201，以及用以对从节点A到节点R的信号进行滤波的RXBPF1202。在替代实施方案未图示中，双工器可在物理上与TX/RXBPF中的一者。

14、或两者分离。0016双工器120经由单个天线110对TX信号的发射与RX信号的接收进行多路复用。为将TX信号与RX信号彼此隔离，双工器120通常依赖于TX信号与RX信号位于不同频带中且从而可被BPF1201及BPF1202分离的事实。举例来说，在CDMA中，TX频带可为824MHZ到849MHZ，而RX频带可为859MHZ到894MHZ。0017图2说明双工器120的特性的实例。注意，在图2中所展示的特性仅意图强调双工器的一般特征，且并不意图将本发明的范围限于所展示的任何特定特性。0018在图2中，双工器传送特性标绘在垂直轴上，而频率标绘在水平轴上。传送特性展示节点A处的信号量值除以节点T处的。

15、信号量值。注意，作为BPF1201的结果，展现带通特性，其具有表示为“TX通带”的通带。TX通带的另一特征在于“TX插入损耗”，所述“TX插入损耗”表示在通带频率处从节点T去往节点A的TX信号振幅的衰减。0019如图2中进一步所示，传送特性展示频率上节点R处的信号量值除以节点A处的信号量值。作为BPF1202的结果，展现带通特性，其具有表示为“RX通带”的通带。RX通带的另一特征在于“RX插入损耗”，所述“RX插入损耗”表示在通带频率处从节点A去往节点R的RX信号振幅的衰减。注意，一般来说，TX插入损耗与RX插入损耗两者都可在其相应通带上变化。0020在图2中进一步展示传送特性将节点R处的RX。

16、信号量值表示为节点T处的TX信号量值的函数。RX通带中的的量值的倒数表示为RX通带中的“TX到RX隔离”，且表示抑制任何信号从节点T处的TX信号路径泄漏进入节点R处的RX信号路径说明书CN102113230ACN102113234A3/5页6中。在图2中，将TX到RX隔离展示为在RX通带上具有介于I1与I2之间的值。0021在收发器设计中，需要使TX到RX隔离最大化，使得强TX信号对相对较弱RX信号的干扰最少。还需要使TX插入损耗及RX插入损耗最小化，以避免TX输出信号及由天线以空中方式接收到的RX信号发生衰减。在用于例如CDMA或UMTS全球移动电信系统等无线通信系统的收发器中，由于TX频带。

17、与RX频带可能在频率上相对接近，从而要求BPF的响应中有极其急剧的滚降ROLLOFF，因此可能难以满足这些竞争性设计目标。0022根据本发明，通过为TX信号路径及RX信号路径中的每一者提供分开的天线而放宽全双工器无线收发器设计约束。0023图3描绘根据本发明的实施例，其中为TX信号路径及RX信号路径提供分开的天线。在图3中，天线3101在节点A1处耦合到BPF3102，且BPF3102又在节点T处耦合到TX电路130。BPF3102经调谐以具有覆盖TX频率范围的通带。类似地，天线3111在节点A2处耦合到BPF3112，且BPF3112又在节点R处耦合到RX电路140。BPF3112经调谐以具。

18、有覆盖RX频率范围的通带。0024在一实施例中，如本文中稍后所述，分开的天线可经选择以具有足够轻且紧密以提供于单个移动装置中的类型及物理构造。0025注意，图3的收发器中的组件的物理布局仅意图为提示性的，且并不意图将本发明的范围限于所示的特定布局。举例来说，比组件之间所示的物理分离更大或更小的物理分离可存在于装置的实际实施例中。0026图4说明图3中所示的无线通信收发器300的特性的实例。注意，图4中所示的特性仅意图一般性地强调所揭示实施例的特征，且并不意图将本发明的范围限于所示的任何特定特性。0027在图4中，相对于频率而标绘无线收发器300的传送特性。与分别表示带通滤波器3102与3112。

19、的响应的特征。具有表示为“TX通带”的通带，而具有表示为“RX通带”的通带。传送特性展示RX天线3111的在节点A2处的信号量值除以TX天线3101的在节点AL处的信号量值。可将这些特性组合以导出传送特性其为图3中所示的全双工收发器的TX到RX隔离的倒数。在图4中，将TX到RX隔离展示为在RX通带上具有介于I3与I4之间的值。0028注意，从图4可见，图3的双天线式收发器的传送特性并入有以为特征的自由度，在图1的基于双工器的单天线式收发器的相应传送特性中不存在所述自由度。可将特性理解成TX天线3101与RX天线3111之间的天线耦合。在图4中，将展示成在RX通带中具有介于C1与C2之间的值。说。

20、明书CN102113230ACN102113234A4/5页70029所属领域的技术人员将了解，由于天线耦合在RX通带中的任何频率处通常小于0DB，因此图3中所示的收发器通常提供比图1中所示的基于双工器的收发器大的TX到RX隔离。为了进一步使系统的TX到RX隔离最大化，可有意使特性最小化。0030所属领域的技术人员将了解，TX天线与RX天线之间的天线耦合可由RX天线以空中方式对由TX天线发射的信号进行接收而产生。可通过增加天线之间的空间分离，及/或将天线设计成具有不同相对方向定向及/或极化，及/或使用所属领域的技术人员已知的任何其它技术来降低此天线耦合。0031举例来说，在图3中所描绘的实施例。

21、中，将TX天线3101展示成具有垂直于RX天线3111的纵轴的纵轴。预期所述天线的纵轴的偏移减小其互耦合例如增加物理分离的其它技术可易于并入于本发明的替代实施例中。或者，可通过将天线设计成具有正交极化来进一步改进天线之间的隔离。0032在实施例中，描绘于图3中的天线3101与3111可为可表面安装的电介质天线，例如可从位于日本东京的三菱原料公司MITSUBISHIMATERIALS购买的电介质天线参见例如“可表面安装的电介质芯片天线及系列产品”“SURFACEMOUNTABLEDIELECTRICCHIPANTENNASANDSERIES”，三菱原料公司部件编号AMD0502ST01及AMD0。

22、302ST01。如图3中所描绘，所述天线的物理尺寸足够紧密以允许为移动无线通信装置中的单个衬底上的TX信号路径及RX信号路径中的每一者提供分开的天线。所属领域的技术人员还将了解，陶瓷天线是易于以低成本组装在单个移动无线收发器中的表面安装技术SMT装置。为TX及RX提供分开的天线消除了对双工器的需要，从而简化设计且降低移动无线收发器300的成本。0033注意，图3中所示的每一BPF与天线之间的物理分割仅用于说明；替代实施例可提供BPF及天线的未经展示的不同物理形状及配置。对于所述实例，天线及BPF无需以矩形配置存在，且BPF与天线的大小可不同于图3中所示。此类替代实施例涵盖于本发明的范围内。00。

23、34在替代实施例中，TX天线3101可为鞭状天线，且RX天线3111可为陶瓷天线，且TX天线3101可为陶瓷天线，且RX天线3111可为鞭状天线。在又一替代实施例中，所述天线中的任一者可为所属领域的技术人员已知的贴片天线PATCHANTENNA或平面倒FPIFA天线。在实施例中，可使用以上所列举类型的天线的任何组合。在实施例中，用于TX天线3101的天线类型优选地可不同于用于RX天线3111的天线类型。这些实施例涵盖于本发明的范围内。0035在替代实施例中，天线与BPF即，天线3101与BPF3102，及/或天线3111与BPF3112的组合可提供在单个物理封装如并入有集成带通滤波器的陶瓷天线。

24、中。0036作为进一步优化，可优化每一天线的尺寸以特定地适应TX频带与RX频带的特定特性。举例来说，TX天线及TXBPF可经设计以使由这些组件引入TX信号路径中的插入损耗最小化，从而使移动装置的TX发射功率最大化，而RX天线及RXBPF可经设计以使TX到RX隔离最大化。说明书CN102113230ACN102113234A5/5页80037图5描绘根据本发明的方法的实施例。在图5中，在步骤500处，产生待以无线方式发射的TX信号。在步骤505处，对所述TX信号进行带通滤波。在步骤510处，经由TX天线发射所述TX信号。0038在步骤520处，经由RX天线接收RX信号。在步骤525处，对所述RX。

25、信号进行带通滤波。在步骤530处，进一步处理所述RX信号。0039注意，根据本发明，对于全双工操作可同时执行步骤500到步骤510与步骤520到步骤530。0040基于本文中所描述的教示应显而易见，本文中所揭示的一方面可独立于任何其它方面而实施，且这些方面中的两者或两者以上可以各种方式加以组合。0041在本说明书及权利要求书中，将理解，当元件被称为“连接到”或“耦合到”另一元件时，所述元件可直接连接到或耦合到另一元件，或可存在介入元件。相反，当元件被称为“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时，便不存在介入元件。0042已描述许多方面及实例。然而，对这些实例的各种修改是可能的，且本文中所提出的原理同样可应用于其它方面。这些方面及其它方面在所附权利要求书的范围内。说明书CN102113230ACN102113234A1/5页9图1说明书附图CN102113230ACN102113234A2/5页10图2说明书附图CN102113230ACN102113234A3/5页11图3说明书附图CN102113230ACN102113234A4/5页12图4说明书附图CN102113230ACN102113234A5/5页13图5说明书附图CN102113230A。

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