濾波器布置的制作方法
【專利摘要】呈現(xiàn)了用于對無線電信號進行濾波的濾波器布置（1）。濾波器布置包括用于將濾波級輸入信號劃分成數(shù)個信號部分的劃分級（200）。信號部分在至少第一濾波器元件級（300）中被濾波，所述第一濾波器元件級（300）包括至少兩個并聯(lián)的濾波器元件（310、320、330、340）。組合級（400）將分開的濾波器輸出信號組合成單個濾波級輸出信號。
【專利說明】濾波器布置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年10月5日所提交的13/253，256號美國專利申請的優(yōu)先權和權益。
【技術領域】
[0003]本申請的領域總地涉及濾波器布置，并且，更具體地，涉及采用濾波器布置的無線電臺。本申請的領域還涉及制造濾波器布置的方法。
【背景技術】
[0004]濾波器被設計例如用于特定頻帶。該特定頻帶內的信號將通過濾波器從第一端口到第二端口，然而特定頻帶之外的信號將被防止傳遞通過濾波器。濾波器可以生產(chǎn)為電阻器、電感器和電容器的組合，或生產(chǎn)為陶瓷濾波器，諸如但不限于聲表面波濾波器或薄膜體聲波諧振器。取決于其技術，每個濾波器可通過諸如插入損耗、帶外信號抑制、電功率持久性的電氣特性與其他濾波器區(qū)別開來，而且在大小和價格上與其他濾波器有區(qū)別。
[0005]濾波器的特殊應用是用于無線電收發(fā)器的雙工濾波器。雙工濾波器通過防止發(fā)射信號進入接收器并同樣地防止所接收的信號進入發(fā)射器來使發(fā)射器與接收器能夠共享單個天線。雙工濾波器通常包括兩個分開的帶通濾波器，其中的一個連接到收發(fā)器的接收器部分，另一個濾波器連接到收發(fā)器的發(fā)射器部分。針對用于收發(fā)器的多個不同電路設計，雙工濾波器設計作為成品濾波器是可在市場上獲得的。然而，當設計無線電臺時，這些成品濾波器的技術性質可能無法總是滿足電路設計者心中的設計標準。
[0006]移動通信網(wǎng)絡的使用在近十年來日益增長。移動通信網(wǎng)絡的運營者已增加基站的數(shù)目以滿足移動通信網(wǎng)絡的用戶對服務需求的增加。移動通信網(wǎng)絡的運營者希望以較低價格購買用于基站的部件。隨著無線電臺的大小和價格的下降，存在對提供較小并且更便宜的濾波器和雙工濾波器的需求。

【發(fā)明內容】

[0007]本公開的教導的一方面提供用于對無線電信號進行濾波的、包括至少一個濾波級的濾波器布置。至少一個濾波級包括劃分級，所述劃分級用于將濾波級輸入信號劃分成至少第一信號部分和至少第二信號部分，其中第一信號部分傳遞到至少第一劃分級輸出并且第二信號部分傳遞到至少第二劃分級輸出。濾波級進一步包括至少第一濾波器元件，其包括連接到第一劃分級輸出的第一濾波器元件輸入和用于提供至少第一經(jīng)濾波的信號的第一濾波器元件輸出。至少一個濾波級進一步包括至少第二濾波器元件，其包括連接到第二劃分級輸出的第二濾波器元件輸入和用于提供至少第二經(jīng)濾波的信號的第二濾波器元件輸出。第一濾波級進一步包括組合級，所述組合級用于將在至少第一組合級輸入處所接收的第一經(jīng)濾波的信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的第二經(jīng)濾波的信號組合成濾波級輸出信號。[0008]本公開的教導的另一方面是其中劃分級包括用于劃分濾波器布置輸入信號的至少第一信號劃分器和至少第二信號劃分器的濾波器布置。第一信號劃分器的第一信號劃分器輸出連接到第二信號劃分器的至少第一信號劃分器輸入。至少兩個經(jīng)連結的信號劃分器可由此形成劃分級。
[0009]濾波器布置的另一方面是，信號組合級包括至少第一信號組合器和第二信號組合器，其中第一信號組合器輸出連接到至少第二信號組合器輸入。至少兩個經(jīng)連結的信號組合器可由此形成組合器級。
[0010]本公開的另一方面是，第一濾波器元件或第二濾波器元件中的至少一個是雙工濾波器，其具有用于將第一頻帶中的信號傳遞到雙工濾波器的第一天線端口的第一發(fā)射端口，以及用于從第一天線端口接收第二頻帶中的第二信號的第一接收端口。雙工濾波器的第一接收端口或雙工濾波器的第一發(fā)射端口中的一個經(jīng)由阻抗連接到參考電平。濾波器性質例如對帶外頻率中的信號的抑制由此得到改進。
[0011]本公開的另一方面是，第一濾波器元件或第二濾波器元件中的至少一個是薄膜體聲波諧振器濾波器(FBAR)。
[0012]本公開的另一方面是，薄膜體聲波諧振器濾波器(FBAR)是雙工濾波器，其具有用于將第一頻帶中的信號傳遞到FBAR濾波器的天線端口的第一端口，以及用于從天線端口接收第二頻帶中的第二信號的第二端口。FBAR雙工器的第一端口或雙工FBAR濾波器的第二端口中的一個經(jīng)由阻抗連接到參考電平。
[0013]本公開的另一方面是，信號劃分器和信號組合器是雙向I禹合器。雙向I禹合器可以是所謂的威爾金森組合器或所謂的正交混合器(quadrature hybrid)。
[0014]本申請的教導的另一方面是提供芯片集，其包括用于對無線電信號進行濾波的、包括濾波級的濾波器布置。濾波級包括第一信號劃分器，其用于將在第一信號劃分器輸入處所接收的第一信號劃分器輸入信號的至少第一部分和至少第二部分分布到至少第一信號劃分器輸出和至少第二信號劃分器輸出。濾波級進一步包括第一信號組合器，其用于將在至少第一信號組合器輸入處所接收的至少第一信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的至少第二信號組合成第一經(jīng)組合的輸出信號。濾波級進一步包括具有第一濾波器元件輸入的至少第一濾波器元件，第一濾波器元件輸入連接到第一信號劃分器的至少第一輸出。第一濾波器元件輸出連接到信號組合器的至少第一信號組合器輸入，以及具有第二濾波器元件輸入和第二濾波器元件輸出的至少第二濾波器元件，第二濾波器元件輸入連接到信號劃分器的至少第二輸出，并且第二濾波器元件輸出連接到第一信號組合器的至少第二組合器輸入。
[0015]本申請的教導的另一方面是無線電臺，其包括用于對無線電信號進行濾波的、包括濾波級的濾波器布置。濾波級包括第一信號劃分器，其用于將在第一信號劃分器輸入處所接收的第一信號劃分器輸入信號的至少第一部分和至少第二部分分布到至少第一信號劃分器輸出和至少第二信號劃分器輸出。濾波級進一步包括第一信號組合器，其用于將在至少第一信號組合器輸入處所接收的至少第一信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的至少第二信號組合成第一經(jīng)組合的輸出信號。濾波級進一步包括具有第一濾波器元件輸入和第一濾波器元件輸出的至少第一濾波器元件以及具有第二濾波器元件輸入和第二濾波器元件輸出的至少第二濾波器元件，第一濾波器元件輸入連接到第一信號劃分器的第一輸出，并且第一濾波器兀件輸出連接到信號組合器的第一信號組合器輸入，第二濾波器元件輸入連接到信號劃分器的第二輸出，并且第二濾波器元件輸出連接到第一信號組合器的至少第二組合器輸入。
[0016]本公開的教導的另一方面是計算機程序產(chǎn)品，其包括非暫時性計算機可用介質，所述非暫時性計算機可用介質具有存儲在其中的控制邏輯，用于使計算機制造用于對無線電信號進行濾波的、包括濾波級的濾波器布置。濾波級包括第一信號劃分器，其用于將在第一信號劃分器輸入處所接收的第一信號劃分器輸入信號的至少第一部分和至少第二部分分布到至少第一信號劃分器輸出和至少第二信號劃分器輸出。濾波級進一步包括第一信號組合器，其用于將在至少第一信號組合器輸入處所接收的至少第一信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的至少第二信號組合成第一經(jīng)組合的輸出信號。濾波級進一步包括具有第一濾波器元件輸入和第一濾波器元件輸出的至少第一濾波器元件以及具有第二濾波器元件輸入和第二濾波器元件輸出的第二濾波器元件，第一濾波器元件輸入連接到第一信號劃分器的第一輸出，并且第一濾波器兀件輸出連接到信號組合器的第一信號組合器輸入，第二濾波器元件輸入連接到信號劃分器的第二輸出，并且第二濾波器元件輸出連接到第一信號組合器的至少第二組合器輸入。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出根據(jù)本公開的濾波器布置的第一方面
[0018]圖2示出根據(jù)本公開的濾波器布置的進一步的方面
[0019]圖3示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面
[0020]圖4示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面
[0021]圖5示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面
[0022]圖6示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面
[0023]圖7示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面
[0024]圖8示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面。
[0025]圖9示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面。
[0026]圖10示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面。
[0027]圖11示出根據(jù)本公開的濾波器布置的又一方面。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在將在附圖的基礎上描述本發(fā)明。將理解的是，本文所描述的本發(fā)明的實施例和方面僅是示例，并且不以任何方式對權利要求的保護范圍加以限制。本發(fā)明由權利要求和其等同物加以限定。將理解的是，本發(fā)明的一個方面或實施例的特征可與本發(fā)明的不同方面和/或實施例的特征加以組合。
[0029]圖1示出根據(jù)本公開的濾波器布置I的第一方面，其用于對在濾波器布置輸入102處所接收的濾波器布置輸入信號101進行濾波，并在濾波器布置輸出103處提供濾波器布置輸出信號104。濾波器布置輸入信號可以是、但不限于發(fā)射信號或接收信號。在本公開的該方面中，多個發(fā)射信號使用相鄰頻率并形成發(fā)射帶。多個接收信號使用相鄰頻率并形成接收帶。發(fā)射帶和接收帶彼此不同。[0030]濾波器布置輸入信號101從濾波器布置輸入102處首先傳遞通過劃分級200，其中濾波器布置輸入信號101被分成第一和第二劃分級輸出信號，其在第一信號劃分級輸出201和第二劃分級輸出202處被提供。第一濾波級輸出信號和第二濾波級輸出信號各自傳遞通過構成第一濾波器元件級300的第一濾波器元件310和第二濾波器元件320，產(chǎn)生第一濾波級輸出信號和第二濾波級輸出信號。在組合級400中，分別在第一濾波器組合級輸入401處和第二濾波器組合級輸入402處所接收的第一濾波器元件級輸出信號和第二濾波器元件級輸出信號被組合成在第一組合級輸出409處所提供的第一組合級信號。在本公開的該方面中，第一組合級輸出與第一濾波器布置輸出103—致。濾波器元件可以是、但不限于用于發(fā)射帶的帶通濾波器或用于接收帶的帶通濾波器。
[0031]在本公開的第一方面中,劃分級200由第一信號劃分器210形成。第一信號劃分器210連接到第一劃分級輸入102。第一信號劃分器210將在第一信號劃分器輸入211處所接收的第一信號劃分器輸入信號分成信號劃分器輸入信號的第一部分和第二部分。在第一信號劃分器輸出212處提供信號劃分器輸入信號的第一部分,其形成第一劃分級輸出201。在第二信號劃分器輸出213處提供信號劃分器輸入信號的第二部分，其形成第二劃分級輸出 202。
[0032]第一劃分級輸出201連接到第一濾波器元件310的第一濾波器元件輸入311，而第二劃分級輸出202連接到第二濾波器元件320的第二濾波器元件輸入321。
[0033]在本公開的第一方面中，組合級400由第一信號組合器410形成，其包括第一信號組合器輸入411和第二信號組合器輸入412。在本公開的第一方面中，第一信號組合器輸入411與第一組合級輸入401 —致，第二信號組合器輸入412與第二組合級輸入402 —致。借助于圖1所描繪的該布置，第一濾波器元件310的第一濾波器元件輸出312連接到第一信號組合器410的第一信號組合器輸入411,并且第二濾波器兀件320的第二濾波器兀件輸出322連接到第一信號組合器410的第二信號組合器輸入412。第一信號組合器410將第一信號組合器輸入411處和第二信號組合器輸入412處的輸入信號組合成在信號組合器輸出413處所提供的第一信號組合器輸出信號。由于信號組合器輸出413在本公開的該方面中與濾波級輸出103 —致，所以信號組合器輸出信號在本公開的該方面中構成濾波級I的濾波級輸出信號以及濾波器布置輸出信號104。
[0034]在選擇第一劃分級200以相等地分割第一濾波器布置輸入信號的功率的情況中，第一濾波器元件310和第二濾波器元件320中的每一個必須僅承載濾波器布置輸入信號101的功率的一半。通過濾波器布置信號101的功率的該劃分，濾波級300可設計成是對于分開的第一濾波器元件310和第二濾波器元件320中的每一個所指定的二倍的高功率持久性。
[0035]如果忽視第一信號劃分器210中和第一信號組合器410中的損耗，那么濾波級300的一些濾波器特性不受并聯(lián)布置的第一濾波器元件310和第二濾波器元件320影響。例如，插入損耗，如通過濾波級300的信號的衰減，與并聯(lián)布置的濾波器元件310、320的數(shù)目無關。將理解的是，通過第一濾波器元件310和第二濾波器元件320的信號延遲應在某一公差限制(tolerance limit)內以確保在第一濾波器布置輸出103處的輸出功率不顯著降低。
[0036]本領域技術人員將理解的是，濾波級300還可包括多于兩個并聯(lián)的濾波器元件310、320。采用多個輸出信號的信號劃分器和采用多個輸入的信號組合器是現(xiàn)有技術的一部分并因此可被選擇以在一個濾波級中使用多個并聯(lián)的濾波器元件?？梢虼朔植紴V波器布
置信號的功率。
[0037]圖2示出根據(jù)本公開的濾波器布置I的第二方面，其中濾波器布置I再次包括劃分級200、濾波級300和組合級400。在本公開的該方面中，劃分級200將第一濾波器布置輸入信號101分成在第一劃分級輸出201、第二劃分級輸出202、第三劃分級輸出203和第四劃分級輸出204處所提供的第一濾波級輸出信號、第二濾波級輸出信號、第三濾波級輸出信號和第四濾波級輸出信號。濾波級300因此包括4個分開的濾波器元件，第一濾波器元件310、第二濾波器元件320、第三濾波器元件330和第四濾波器元件340。來自第一濾波器兀件310的第一濾波器兀件輸出信號傳遞到第一組合級輸入401。來自第二濾波器兀件320的第二濾波器元件輸出信號傳遞到第二組合級輸入402。來自第三濾波器元件330的第三濾波器元件輸出信號傳遞到第三組合級輸入403，并且來自第四濾波器元件340的第四濾波器元件輸出信號傳遞到第四組合級輸入404。組合級400將在第一組合級輸入401處所接收的第一組合級輸入信號、在第二組合信號級輸入402處所接收的第二組合級輸入信號、在第三組合級輸入403處所接收的第三組合級輸入信號和在第四組合級輸入404處所接收的第四組合級輸入信號組合成傳遞到組合級輸出409的組合級輸出信號，該組合級輸出409在本公開的該方面中與濾波器布置輸出103 —致。
[0038]在本公開的該方面中，劃分級200由第一信號劃分器210、第二信號劃分器220和第三信號劃分器230形成。第一信號劃分器輸入211與第一組合級輸入102等同。第一信號劃分器210將在第一信號劃分器輸入211處所接收的第一信號劃分器輸入信號分成第一信號劃分器輸入信號的第一部分和第二部分。在第一信號劃分器輸出212處提供第一信號劃分器輸入信號的第一部分，并且在第二信號劃分器輸出213處提供第一信號劃分器輸入信號的第二部分。第一信號劃分器輸出212連接到第二信號劃分器220的第二信號劃分器輸入221,并且第二信號劃分器輸出213連接到第三信號劃分器230的第三信號劃分器輸入231。第二信號劃分器220將在第二信號劃分器輸入221處所接收的第二信號劃分器輸入信號分成第二信號劃分器輸入信號的第三部分和第四部分。在第三信號劃分器輸出222處提供第二信號劃分器輸入信號的第三部分，該第三信號劃分器輸出222在本公開的該方面中等同于劃分級輸出201。在第四信號劃分器輸出223處提供第二信號劃分器輸入信號的第四部分，該第四信號劃分器輸出223在本公開的該方面中等同于第二劃分級輸出202。第三信號劃分器230將在第三信號劃分器輸入231處所接收的第三信號劃分器輸入信號分成第三信號劃分器輸入信號的第五部分和第六部分。在第五信號劃分器輸出232處提供第三信號劃分器輸入信號的第五部分，該第五信號劃分器輸出232在本公開的該方面中等同于第三劃分級輸出203。在第六信號劃分器輸出233處提供第三信號劃分器輸入信號的第六部分，該第六信號劃分器輸出233在本公開的該方面中等同于第四劃分級輸出204。
[0039]組合級400包括第一信號組合器410、第二信號組合器420和第三信號組合器430。第一組合級輸入401連接到第二信號組合器420的第三信號組合器輸入421，并且第二組合級輸入402連接到第二信號組合器420的第四信號組合器輸入422。第二信號組合器420將在第三信號組合器輸入421和第四信號組合器輸入422處所接收的第三輸入信號和第四輸入信號組合成第二信號組合器輸出信號，其在第二信號組合器輸出423處被提供。第三組合級輸入403連接到第三信號組合器430的第五信號組合器輸入431，并且第四組合級輸入404連接到第三信號組合器430的第六信號組合器輸入432。第三信號組合器430將在第五信號組合器輸入431和第六信號組合器輸入432處所接收的第五輸入信號和第六輸入信號組合成第三單個信號組合器輸出信號，其在第三信號組合器輸出433處被提供。最后，第二信號組合器輸出423連接到第一信號組合器410的第一信號組合器輸入411,并且第三信號組合器輸出433連接到第一信號組合器410的第二信號組合器輸入412。第一信號組合器410將在第一信號組合器輸入411和第二信號組合器輸入412處所接收的第一輸入信號和第二輸入信號組合成第一單個信號組合器輸出信號，其在第一信號組合器輸出413處被提供。第一單個信號組合器輸出信號在本公開的該方面中形成組合級400的輸出信號并由此形成濾波器布置輸出信號104。
[0040]通過本公開的該方面的電路布置，并聯(lián)地使用四個濾波器元件(第一濾波器元件310、第二濾波器元件320、第三濾波器元件330和第四濾波器元件340)。如果第一信號劃分器210、第二信號劃分器220和第三信號劃分器230中的每一個將第一信號劃分器輸入信號、第二信號劃分器輸入信號和第三信號劃分器輸入信號中的每一個的功率分成兩個相等的功率部分，那么濾波器元件中的每一個僅以濾波器布置輸入信號101的功率的四分之一進行充電。在第一濾波器輸出信號、第二濾波器輸出信號、第三濾波器輸出信號和第四濾波器輸出信號在組合級400中重新組合之后，除去插入損耗，濾波器布置輸出信號104再次處于濾波器布置輸入信號101的功率電平。
[0041]本領域技術人員將易于理解的是，通過添加附加的信號劃分器并以與所描述的本公開的第二方面中相同的方式將其加以級聯(lián)，劃分級的輸出的數(shù)目可以以類似扇出的形式擴展到并聯(lián)輸出信號的任何所要求的數(shù)目。這對組合級400也適用，其中可通過添加合適數(shù)目的附加信號組合器并將其以類似扇入的形式進行連接來將任何所要求的數(shù)目的輸入信號加以組合。在本公開的該方面中，在每個信號劃分器將輸入信號分成兩個信號部分的情況中，可選擇每個信號劃分器以將信號劃分器輸入信號分成大于兩個的若干信號部分。通過將信號劃分器中的具有不同數(shù)目的經(jīng)劃分的輸出信號的不同信號劃分器加以組合，可生成任何任意所要求的數(shù)目的劃分級輸出信號。
[0042]圖3示出根據(jù)本公開的濾波器布置I的第三方面，其中劃分級200由第一信號劃分器210、第二信號劃分器220、第三信號劃分器230、第四信號劃分器240、第五信號劃分器250、第六信號劃分器260和第七信號劃分器270形成。第一信號劃分器210、第二信號劃分器220和第三信號劃分器230的布置等同于在本公開的第二方面中所描述的第一信號劃分器210、第二信號劃分器220和第三信號劃分器230的布置，此處對其加以參考。代替了形成第一劃分級輸出，本公開的第三方面中的第三信號劃分器輸出222連接到第四信號組合器240的第四信號劃分器輸入241。以相同的方式,第四信號劃分器輸出223連接到第五信號組合器250的第五信號劃分器輸入251,第五信號組合器輸出232連接到第六信號組合器260的第六信號組合器輸入261,并且第六信號劃分器輸出233連接到第七信號劃分器270的第七信號組合器輸入271。第四信號劃分器240的第七信號劃分器輸出242形成劃分級200的第一劃分級輸出201 ;第四信號劃分器240的第八信號劃分器輸出243形成劃分級200的第二劃分級輸出202 ;第五信號劃分器250的第九信號劃分器輸出252形成劃分級200的第三劃分級輸出203 ;第五信號劃分器250的第十信號劃分器輸出253形成劃分級200的第四劃分級輸出204 ;第六信號劃分器260的第十一信號劃分器輸出262形成劃分級200的第五劃分級輸出205 ;第六信號劃分器260的第十二信號劃分器輸出263形成劃分級200的第六劃分級輸出206 ;第七信號劃分器270的第十三信號劃分器輸出272形成劃分級200的第七劃分級輸出207 ;并且第七信號劃分器270的第十四信號劃分器輸出273形成劃分級200的第八劃分級輸出208。
[0043]本公開的該方面中的組合級400以與信號劃分器級200相反的方式擴展到8個信號組合器輸入信號。第一組合級輸入401連接到第四信號組合器440的第七信號組合器輸入441 ;第二組合級輸入402連接到第四信號組合器440的第八信號組合器輸入442 ;第三組合級輸入403連接到第五信號組合器450的第九信號組合器輸入451 ;第四組合級輸入404連接到第五信號組合器450的第十信號組合器輸入452 ;第五組合級輸入405連接到第六信號組合器460的第十一信號組合器輸入461 ;第六組合級輸入406連接到第六信號組合器460的第十二信號組合器輸入462 ;第七組合級輸入407連接到第七信號組合器470的第十三信號組合器輸入471 ;第八組合級輸入408連接到第七信號組合器470的第十四信號組合器輸入472。第四信號組合器440的第四信號組合器輸出443連接到第二信號組合器420的第三信號組合器輸入421,并且第五信號組合器450的第五信號組合器輸出453連接到第二信號組合器420的第四信號組合器輸入422。第六信號組合器460的第六信號組合器輸出463連接到第三信號組合器430的第五信號組合器輸入431 ;并且第七信號組合器470的第七信號組合器輸出473連接到第三信號組合器430的第六信號組合器輸入432。最后，第二信號組合器420的第二信號組合器輸出423連接到第一信號組合器410的第一信號組合器輸入411，并且第三信號組合器430的第三信號組合器輸出433連接到第一信號組合器410的第二信號組合器輸入412。在本公開的該方面中，第一信號組合器410的第一信號組合器輸出413形成濾波器布置I的輸出103。
[0044]在本公開的該方面中，濾波器布置輸入信號101的功率被相等地分成傳遞通過濾波級300的第一濾波器元件310、第二濾波器元件320、第三濾波器元件330、第四濾波器元件340、第五濾波器元件350、第六濾波器元件360、第七濾波器元件370和第八濾波器元件380的8個分開部分信號。通過將輸入信號分成8個相等的功率部分,與第一濾波器兀件310、第二濾波器元件320、第三濾波器元件330、第四濾波器元件340、第五濾波器元件350、第六濾波器元件360、第七濾波器元件370和第八濾波器元件380中的每一個的功率持久性相比,8倍高的功率可被傳遞通過濾波級300。
[0045]本公開的另一方面是該種類的濾波器布置使得能夠使用薄膜體聲波諧振器濾波器(FBAR)。薄膜體聲波諧振器濾波器是壓電濾波器，其遠小于其他類型的濾波器，如陶瓷濾波器或者聲表面波諧振器(SAW)。然而，由于其相對小的功率持久性,在本公開時其在收發(fā)器中的使用已被限于具有+30dBm的最大輸出功率的收發(fā)器。例如,在本公開時可從AVAGO科技公司的ACMD-7005產(chǎn)品名下得到典型的微型PCS/UMTS帶通濾波器。該帶通濾波器的數(shù)據(jù)表(data sheet)示出了 +30dBm的高額定功率。通過使用如本公開的該方面中所公開的濾波器布置，可在具有+39dBm的輸出功率的收發(fā)器中使用該濾波器布置，因為并聯(lián)布置的濾波器元件的數(shù)目的每次加倍添加+3dbm的附加功率持久性(例如與單個濾波器相比，將功率分布在兩個濾波器元件上增加最大輸出功率+3dB，將功率分布在4個濾波器元件上增加最大輸出功率+6dB，將功率分布在8個濾波器元件上增加最大輸出功率+9dB)。雖然為了達成該效果必須提供7個信號劃分器和7個信號組合器，但整體空間要求和整體成本類似于為相當?shù)墓β食志眯运峁┑膬H采用單個常見陶瓷濾波器的常規(guī)收發(fā)器設計，而體積和重量顯著較小。
[0046]本公開的另一方面是使用雙工濾波器而非帶通濾波器用于濾波器元件。在本公開的該方面中，該雙工濾波器的濾波器輸出不被使用，而是端接負載阻抗。圖4示出采用劃分級200、第一雙工濾波器510和第二雙工濾波器520以及組合級400的濾波器布置。除去第一雙工濾波器510和第二雙工濾波器520，該濾波器布置等同于本公開的圖1所描述的濾波器布置。劃分級200的第一劃分級輸出201連接到第一雙工濾波器510的第一發(fā)射端口511。第一雙工濾波器510的第一天線端口 513連接到組合級400的第一組合級輸入401。雙工濾波器510的第一接收端口 512經(jīng)由負載阻抗514連接到參考電平。劃分級200的第二劃分級輸出202連接到第二雙工濾波器520的第二發(fā)射端口 521。第二雙工濾波器520的第二天線端口 523連接到第二信號組合器400的第二組合級輸入402。第二雙工濾波器520的第二接收端口 522經(jīng)由第二負載阻抗524連接到參考電平。
[0047]圖5示出本公開的另一方面，其類似于圖4所示的方面。在該圖5的方面中，使用第一雙工濾波器510和第二雙工濾波器520用于對接收信號進行濾波。在天線終端103處的接收信號被傳遞到劃分級200的信號級輸入209。劃分級200將接收信號劃分成在第一劃分級輸出201處所提供的第一信號部分和在劃分級輸出202處所提供的第二信號部分。第一劃分級輸出201連接到第一雙工濾波器510的天線端口 513，并且第二劃分級輸出202連接到第二雙工濾波器520的第二天線端口 523。第一雙工濾波器510的第一接收端口 512連接到第一信號組合器級400的第一信號組合器級輸入401。第二雙工濾波器520的第二接收端口 522連接到第二組合級輸入402。第一雙工濾波器510的第一發(fā)射端口 511經(jīng)由第一負載阻抗514與參考電平相連接，并且第二雙工濾波器520的第二發(fā)射端口 521經(jīng)由第二負載阻抗524與參考電平相連接。組合器400將通過第一雙工濾波器510所濾波并在第一組合級輸入401處所接收的第一信號部分與通過第二雙工濾波器520所濾波并在第二組合級輸入402處所接收的第二信號部分加以組合，以在組合級輸出409處產(chǎn)生經(jīng)組合的信號，其被傳遞到接收信號終端105。在本公開的該方面中，在接收信號RX中的對來自發(fā)射信號的噪聲/干擾的抑制得到改進。
[0048]圖6示出濾波器布置1，其用于對在濾波器布置輸入102處所接收的發(fā)射信號進行濾波并在濾波器布置輸出103處提供經(jīng)濾波的發(fā)射信號。圖6的濾波器布置類似于圖3所描述的濾波器布置1，并且也包括劃分級200和組合級400。劃分級200和組合級400等同于圖3所示的劃分級200和組合級400。與本公開在圖3所描述的方面對比，本公開的該方面使用第一雙工濾波器510、第二雙工濾波器520、第三雙工濾波器530、第四雙工濾波器540、第五雙工濾波器550、第六雙工濾波器560、第七雙工濾波器570和第八雙工濾波器580作為濾波器元件。劃分器級200的第一劃分器級輸出201連接到第一雙工濾波器510的第一雙工濾波器發(fā)射端口 511 ;劃分器級200的第二劃分器級輸出202連接到第二雙工濾波器發(fā)射端口 521，劃分器級200的第三劃分器級輸出203連接到第三雙工濾波器發(fā)射端口 531，劃分器級200的第四劃分器級輸出204連接到第四雙工濾波器發(fā)射端口 541，劃分器級200的第五劃分器級輸出205連接到第五雙工濾波器發(fā)射端口 551，劃分器級200的第六劃分器級輸出206連接到第六雙工濾波器發(fā)射端口 561，劃分器級200的第七劃分器級輸出207連接到第七雙工濾波器發(fā)射端口 571，并且劃分器級200的第八劃分器級輸出208連接到第八雙工濾波器發(fā)射端口 581。第一雙工濾波器天線端口 513連接到組合級400的第一組合級輸入401 ;第二雙工濾波器天線端口 523連接到組合級400的第二組合級輸入402 ;第三雙工濾波器天線端口 533連接到組合級400的第三組合級輸入403 ;第四雙工濾波器天線端口 543連接到組合級400的第四組合級輸入404 ;第五雙工濾波器天線端口 553連接到組合級400的第五組合級輸入405 ;第六雙工濾波器天線端口 563連接到組合級400的第六組合級輸入406 ;第七雙工濾波器天線端口 573連接到組合級400的第七組合級輸入407 ;并且第八雙工濾波器天線端口 583連接到組合級400的第八組合級輸入408。第一雙工濾波器接收端口 512加載有第一負載阻抗514 ;第二雙工濾波器接收端口 522加載有第二負載阻抗524 ;第三雙工濾波器接收端口 532加載有第三負載阻抗534 ;第四雙工濾波器接收端口 542加載有第四負載阻抗544 ;第五雙工濾波器接收端口 552加載有第五負載阻抗554 ;第六雙工濾波器接收端口 562加載有第六負載阻抗564 ;第七雙工濾波器接收端口 572加載有第七負載阻抗574 ;并且第八雙工濾波器接收端口 582加載有第八負載阻抗584。組合級將8個經(jīng)濾波的發(fā)射信號部分組合成單個信號，其在組合級400的組合級輸出409處被提供。由于8個并聯(lián)的雙工濾波器，濾波器布置的功率持久性可增加到單個雙工濾波器的功率持久性的8倍。
[0049]本領域技術人員將易于理解的是，可在發(fā)射器、接收器或收發(fā)器中使用多于一個的濾波器布置。在圖7所描繪的本公開的另一方面中，可在多帶發(fā)射器中使用第一濾波器布置Ia和第二濾波器布置lb，用于發(fā)射兩個不同頻帶中的信號，但這得益于兩個不同頻帶共享相同天線。在該布置中，第一濾波器布置Ia的第一濾波器布置輸出103a連接到天線耦合器610的第一天線耦合器端口 611，并且第二濾波器布置Ib的第二濾波器布置輸出103b連接到天線耦合器610的第二天線耦合器端口 612。第三天線耦合器端口 613提供第一發(fā)射信號TX的經(jīng)組合的輸出信號。天線耦合器610是雙向耦合器并且應是雙工器以避免信號中的損耗。
[0050]在圖8所描繪的類似布置中，第一濾波器布置輸入102a連接到第一天線耦合器端口 611，并且第二濾波器布置輸入102b連接到第二天線耦合器端口 612。天線耦合器610將接收信號RX分布到第一天線耦合器端口 611和第二天線耦合器端口 612。第一濾波器布置Ia中的濾波器元件適合于對第一接收頻帶中的信號進行濾波，并且第二濾波器布置Ib中的濾波器元件適合于對第二接收頻帶中的信號進行濾波。因為第一接收頻帶和第二接收頻帶彼此不同，所以輸入信號通過第一濾波器布置Ia或濾波器布置Ib的二者之一。第一接收頻帶之外和第二頻帶之外的信號將被第一濾波器布置Ia以及第二濾波器布置Ib阻擋。通過該方式，可在多帶接收器中使用第一濾波器布置Ia和第二濾波器布置Ib以接收兩個不同接收頻帶中的信號并分開地對其加以處理。
[0051]圖9示出本公開的另一方面，其采用在收發(fā)器的發(fā)射器中使用的第一濾波器布置Ia和在收發(fā)器的接收器中使用的第二濾波器布置lb。第一濾波器布置Ia的第一濾波器布置輸出103a連接到天線耦合器610的第一天線耦合器端口 611。第二濾波器布置輸入102b連接到天線耦合器610的第二天線耦合器端口 612。第三天線耦合器端口 613連接到如關于圖7所提及的天線終端。耦合器610應優(yōu)選地是雙工器以大致避免信號損耗。
[0052]天線耦合器610由雙向天線耦合器形成，其將經(jīng)濾波的發(fā)射信號從第一天線耦合器端口 611傳遞到第三天線耦合器端口 613，并將在第三天線端口 613處所接收的接收信號傳遞到第二天線耦合器端口 612。天線雙工濾波器610大致將接收信號RX從天線終端傳遞到第二濾波器布置Ib并大致將發(fā)射信號從第一濾波器布置輸入102a和天線雙工濾波器610傳遞到天線終端。
[0053]第一濾波器布置Ia和第二濾波器布置Ib可以是圖1、圖2、圖3、圖4、圖5或圖6中所描述的第一濾波器布置中的任何一個，但不限于本公開中所描述的濾波器布置。假如第一濾波器布置Ia和第二濾波器布置Ib具有同樣的結構、但不必然適用于相同頻率，那么這類濾波器布置可被稱為對稱的。根據(jù)圖7、圖8和圖9中示出的本公開的方面中的所選擇的設計，第一濾波器布置Ia可在信號劃分器、濾波器元件和信號組合器的數(shù)目上與第二濾波器布置Ib不同。在本公開的以下方面中，描述并討論這類非對稱濾波器設計的各種組合中的一些。
[0054]圖10示出本公開的另一方面，采用連接到第一天線雙工濾波器610的第一天線雙工濾波器發(fā)射端口 611的發(fā)射濾波器布置la，從而提供雙工濾波器布置2。與已與在接收端口處的負載阻抗一起使用以改進濾波器特性的前述雙工濾波器510…580相反，在本公開的該方面中使用第一天線雙工濾波器610以將在雙工濾波器布置天線端口 613處所提供的發(fā)射信號TX和在雙工濾波器布置天線端口 613處所接收的接收信號RX分開。在雙工濾波器布置輸入3處,發(fā)射信號TX被傳遞到第一發(fā)射濾波器布置Ia的第一濾波器布置輸入102a。第一濾波器布置Ia可以是圖1、圖2、圖3、圖4、圖5或圖6中所描述的第一濾波器布置中的任何一個，但不限于本公開中所描述的濾波器布置。第一濾波器布置Ia的第一濾波器布置輸出103a連接到第一天線雙工濾波器610的第一天線雙工濾波器發(fā)射端口 611。第一天線雙工濾波器610的第一天線雙工濾波器天線端口 613形成天線終端5用于提供天線信號ANT。第一天線雙工濾波器610的第一天線雙工濾波器接收端口 612將在天線端口5處所接收的、在接收帶中的信號傳遞到雙工濾波器布置接收器終端4。
[0055]該雙工濾波器布置2可被稱為非對稱的，這是因為發(fā)射信號TX從雙工濾波器布置發(fā)射終端3到天線終端5 (發(fā)射路徑)通過的濾波器元件的數(shù)目與接收信號RX從天線終端5到雙工濾波器接收器終端4 (接收路徑)通過的濾波器元件的數(shù)目不同。在本公開的該方面中，路線中的濾波器元件的數(shù)目在發(fā)射路徑中是兩個并且在接收路徑中是一個。采用非對稱的設計，本領域技術人員可根據(jù)設計概念在發(fā)射路徑和接收路徑中采用不同的濾波器特性。
[0056]圖11中示出本公開的另一方面。它是用于對在雙工濾波器布置發(fā)射端口 3處所接收的發(fā)射信號TX進行濾波、并在雙工濾波器布置天線端口 5處提供經(jīng)濾波的發(fā)射信號的另一非對稱雙工濾波器布置2。在雙工濾波器布置天線端口 5處所接收的接收信號RX被濾波并在雙工濾波器布置接收端口 4處被提供。為了優(yōu)化濾波器元件的數(shù)目并達成期望的性能，一些雙工濾波器元件被并入雙向耦合器的結構?，F(xiàn)在更詳細地描述本公開的該方面的雙工濾波器布置2。
[0057]在本公開的一方面中，至少第一信號組合器410是雙向耦合器，諸如所謂的威爾金森組合器(Wilkinson combiner)或所謂的正交混合器。該雙工濾波器布置中的雙向率禹合器的優(yōu)勢是，第一信號組合器對于被傳遞到第一組合器輸入411和第二信號組合器輸入412的部分發(fā)射信號起到信號組合器的作用，并同時對于接收信號起到信號劃分器的作用。威爾金森組合器比起正交組合器的優(yōu)勢在于威爾金森組合器的輸出彼此同相，而正交組合器的輸出有90°的相位差。這意味著在使用正交組合器時，電路設計者需要注意確保要繼續(xù)的信號彼此同相。
[0058]發(fā)射信號TX從雙工濾波器布置發(fā)射端口 3被傳遞到發(fā)射劃分級輸入209。發(fā)射劃分級200由第一發(fā)射劃分器210、第二發(fā)射劃分器220、第三發(fā)射劃分器230、第四發(fā)射劃分器240、第五發(fā)射劃分器250、第六發(fā)射劃分器260和第七發(fā)射劃分器270所形成。第一發(fā)射信號組合器輸入211等同于發(fā)射組合級輸入209。第一發(fā)射劃分器210將在第一發(fā)射劃分器輸入210處所接收的發(fā)射信號TX分成發(fā)射信號的第一部分和第二部分。在第一發(fā)射劃分器輸出212處提供發(fā)射信號TX的第一部分，并在第二發(fā)射劃分器輸出213處提供發(fā)射信號TX的第二部分。第一發(fā)射劃分器輸出212連接到第二發(fā)射劃分器220的第二發(fā)射劃分器輸入221,并且第二發(fā)射劃分器輸出213連接到第三發(fā)射劃分器230的第三發(fā)射劃分器輸入231。第二發(fā)射劃分器220將在第二發(fā)射劃分器輸入221處所接收的第二發(fā)射劃分器輸入信號分成第二發(fā)射劃分器輸入信號的第三部分和第四部分。在第三發(fā)射劃分器輸出222處提供第二發(fā)射劃分器輸入信號的第三部分。在第四發(fā)射劃分器輸出223處提供第二發(fā)射劃分器輸入信號的第四部分。第三發(fā)射劃分器輸出222連接到第四發(fā)射信號組合器240的第四發(fā)射劃分器輸入241。第四發(fā)射信號組合器240的第七發(fā)射劃分器輸出242和第八發(fā)射劃分器輸出243最后形成第一發(fā)射劃分級輸出201和第二發(fā)射劃分級輸出202。以相同的方式，第四發(fā)射劃分器輸出223連接到第五發(fā)射劃分器250的第五發(fā)射劃分器輸入251,第五發(fā)射劃分器輸出232連接到第六發(fā)射劃分器260的第六發(fā)射劃分器輸入261，并且第六發(fā)射劃分器輸出233連接到第七發(fā)射劃分器270的第七發(fā)射劃分器輸入271。第四發(fā)射劃分器240的第七發(fā)射劃分器輸出241形成發(fā)射劃分級200的第一發(fā)射劃分級輸出201 ;第四發(fā)射劃分器240的第八發(fā)射劃分器輸出242形成發(fā)射劃分級200的第二發(fā)射劃分級輸出202 ;第五發(fā)射劃分器250的第九發(fā)射劃分器輸出252形成發(fā)射劃分級200的第三發(fā)射劃分級輸出203 ;第五發(fā)射劃分器250的第十發(fā)射劃分器輸出253形成發(fā)射劃分級200的第四發(fā)射劃分級輸出204 ;第六發(fā)射劃分器260的第^ 發(fā)射劃分器輸出262形成發(fā)射劃分級200的第五發(fā)射劃分級輸出205 ;第六發(fā)射劃分器260的第十二發(fā)射劃分器輸出263形成發(fā)射劃分級200的第六發(fā)射劃分級輸出206 ;第七發(fā)射劃分器270的第十三發(fā)射劃分器輸出272形成發(fā)射劃分級200的第七發(fā)射劃分級輸出207 ;并且第七發(fā)射劃分器270的第十四發(fā)射劃分器輸出273形成發(fā)射劃分級200的第八發(fā)射劃分級輸出208。
[0059]在本公開的該方面中，發(fā)射濾波器布置輸入信號101的功率相等地分成8個分開的信號部分，其被并行地傳遞通過發(fā)射濾波級500的第一雙工濾波器元件510、第二雙工濾波器元件520、第三雙工濾波器元件530、第四雙工濾波器元件540、第五雙工濾波器元件550、第六雙工濾波器元件560、第七雙工濾波器元件570和第八雙工濾波器元件580。8個雙工濾波器元件510…580以與圖6示出的本公開的方面相同的方式來接線。
[0060]本公開的該方面中的發(fā)射組合級400以與發(fā)射劃分器級200相反的方式擴展到8個信號組合器輸入信號。第一發(fā)射組合級輸入401連接到第四發(fā)射組合器440的第七發(fā)射組合器輸入441 ;第二組合級輸入402連接到第四發(fā)射組合器440的第八發(fā)射組合器輸入442 ;第三組合級輸入403連接到第五發(fā)射組合器450的第九發(fā)射組合器輸入451 ;第四組合級輸入404連接到第五發(fā)射組合器450的第十發(fā)射組合器輸入452 ;第五組合級輸入405連接到第六發(fā)射組合器460的第十一發(fā)射組合器輸入461 ;第六組合級輸入406連接到第六發(fā)射組合器460的第十二發(fā)射組合器輸入462 ;第七組合級輸入407連接到第七發(fā)射組合器470的第十三發(fā)射組合器輸入471 ;第八組合級輸入408連接到第七發(fā)射組合器470的第十四發(fā)射組合器輸入472。
[0061]如本公開的該方面中已指示的，形成發(fā)射組合器級的發(fā)射組合器和用于對接收信號進行分支的雙工濾波器被混合。為了將用于對接收信號進行分支的雙工濾波器與在發(fā)射濾波級500中所使用的雙工濾波器元件510...580加以區(qū)分，將用于對接收信號進行分支的雙工濾波器元件稱為天線雙工濾波器。
[0062]第四發(fā)射組合器440的第四發(fā)射組合器輸出443連接到第一天線雙工濾波器610的第一發(fā)射端口 611。第五發(fā)射組合器450的第五發(fā)射組合器輸出453連接到第二天線雙工濾波器620的第二發(fā)射端口 621。第六發(fā)射組合器460的第六發(fā)射組合器輸出463連接到第三天線雙工濾波器630的第三發(fā)射端口 631 ;并且第七發(fā)射組合器470的第七發(fā)射組合器輸出473連接到第四天線雙工濾波器640的第四發(fā)射端口 641。第一天線雙工濾波器610的第一天線端口 613連接到第二發(fā)射組合器420的第三發(fā)射組合器輸入421，并且第二發(fā)射組合器620的第二天線端口 623連接到第二發(fā)射組合器420的第四發(fā)射組合器輸入422。第三天線雙工濾波器630的第三天線端口 633連接到第三發(fā)射組合器430的第五發(fā)射組合器輸入431，并且第四天線雙工濾波器640的第四天線端口 643連接到第三發(fā)射組合器430的第六發(fā)射組合器輸入432。第二發(fā)射組合器420的第二發(fā)射組合器輸出423連接到第一發(fā)射組合器410的第一發(fā)射組合器輸入411 ;并且第三發(fā)射組合器430的第三發(fā)射組合器輸出433連接到第一發(fā)射組合器410的第二發(fā)射組合器輸入412。在本公開的該方面中，第一發(fā)射組合器410的第一發(fā)射組合器輸出413形成雙工濾波器布置2的天線終端5。
[0063]為了形成接收信號，第一天線雙工濾波器610的第一接收端口 612連接到第二接收信號組合器720的第三接收信號組合器輸入721。第二天線雙工濾波器620的第二接收端口 622連接到第二接收信號組合器720的第四接收信號組合器輸入722。第三天線雙工濾波器630的第三接收端口 632連接到第三接收信號組合器730的第五接收信號組合器輸入731。第四天線雙工濾波器640的第四接收端口 642連接到第三接收信號組合器730的第六接收信號組合器輸入732。第二天線信號組合器720的第二天線信號組合器輸出723連接到第一接收信號組合器710的第一接收信號組合器輸入711。第三天線信號組合器730的第三天線信號組合器輸出733連接到第一信號組合器710的第二接收信號組合器輸入712。第一接收信號組合器輸出713在接收器終端4處提供接收信號RX，例如用于下面的接收器。
[0064]由于接收信號RX必須從天線終端5傳遞到第一天線雙工濾波器610的第一天線端口 613、第二天線雙工濾波器620的第二天線端口 623、第三雙工濾波器的第三天線端口633和第四雙工濾波器640的第四天線端口 643，所以第一收發(fā)器組合器410、第二收發(fā)器組合器420和第三收發(fā)器組合器430在本公開的該方面中被選擇作為雙向耦合器。雙向耦合器，諸如正交混合器或威爾金森耦合器，將在第一端口和第二端口處所接收的信號組合成在第三端口處所提供的單個信號，并且在第三端口處所接收的信號以相反的方式被分成在雙向耦合器的第一端口和第二端口處所提供的、兩個相等的信號部分。由于濾波器布置被接線的方式，所有的信號劃分器和所有的信號組合器可被選擇作為雙向耦合器而不改變所描述的濾波器布置的功能或使信號惡化。選擇所有信號劃分器和所有信號組合器作為雙向耦合器的優(yōu)勢是，在濾波器布置中使用較少不同類型的電路元件，這幫助簡化制造過程。如上文所述，在使用正交組合的情況下，必須注意以組合彼此具有正確的相位關系的信號，否則信號的組合是破壞性的。威爾金森分路器(splitter)/組合器和正交耦合器可以混合使用，限制是在一個級別的分路/組合中僅使用同樣的類型，例如在圖2中:第一信號劃分器210和第一信號組合器410可以是正交并且第二信號劃分器220、第三信號劃分器230、第二信號組合器420和第三信號組合器430可以是威爾金森?？商娲?，第一信號劃分器210和第一信號組合器410可以是威爾金森,而第二信號劃分器220、第三信號劃分器230、第二信號組合器420和第三信號組合器430可以是正交。將理解的是，可使用包括威爾金森分路器/組合器和正交耦合器的不同元件的組合，但有必要確保元件的選擇使得經(jīng)組合的信號的相位是正確的。
[0065]當從天線終端5傳遞通過第一發(fā)射組合器410時，接收信號由于第一發(fā)射組合器410的雙向特性而被分成在第一發(fā)射組合器輸入411處所提供的第一接收信號部分和在第二發(fā)射組合器輸入412處所提供的第二接收信號部分。隨著第一接收部分信號進一步在第二發(fā)射組合器420中被分成在第三發(fā)射組合器輸入421處所提供的第三接收部分信號和在第四發(fā)射組合器輸入422處所提供的第四接收部分信號，第三接收部分信號通過第一天線雙工濾波器610從第一天線雙工濾波器610的第一天線端口 613到第一接收端口 612，并且第四接收部分信號通過第二天線雙工濾波器620從第二天線雙工濾波器620的第二天線端口 623到第二接收端口 622。以相同的方式，第二接收部分信號進一步在第三發(fā)射組合器430中被分成在第五發(fā)射組合器輸入431處所提供的第五接收部分信號和在第六發(fā)射組合器輸入432處所提供的第六接收部分信號。第五接收部分信號通過第三天線雙工濾波器630從第三天線雙工濾波器630的第三天線端口 633到第三接收端口 632。第六接收部分信號通過第四天線雙工濾波器640從第四天線雙工濾波器640的第四天線端口 643到第四接收端口 642。
[0066]在接收信號部分RX中，當接收信號部分并行地通過第一天線雙工濾波器610從第一天線端口 613到第一接收器端口 612、通過第二天線雙工濾波器620從第二天線端口 623到第二接收器端口 622、通過第三天線雙工濾波器630從第三天線端口 633到第三接收器端口 632并通過第四天線雙工濾波器640從第四天線端口 643到第四接收器端口 642時，存在于天線終端5處的、在接收帶之外的所有信號被充分抑制。如上文已描述的，經(jīng)濾波的部分信號在接收組合級700中被重新組合。
[0067]采用該雙工濾波器布置，4倍高的功率可從發(fā)射終端3被傳遞到天線終端5。由于兩個雙工濾波器元件總是在用于從發(fā)射終端3傳遞到天線終端4的信號的、每個可能的發(fā)射路徑中，所以發(fā)射信號中的帶外信號被相繼濾波兩次并因此被較好地抑制。另一方面，從天線終端5傳遞到接收器終端4的接收信號的每部分僅經(jīng)過一次濾波，這保持插入損耗為低并因此使能較好的接收器靈敏度。
[0068]該公開的濾波器布置的功率容量受采用較少數(shù)目的并聯(lián)部件的濾波級的限制。在第一濾波級中可使用4個或8個濾波器。使用8個濾波器使能在分路器網(wǎng)絡之后使用8個不同的較低功率放大器。[0069]本公開進一步涉及嵌入在計算機可讀介質上的計算機程序產(chǎn)品。計算機程序產(chǎn)品包括用于本公開的濾波器布置的制造的可執(zhí)行指令。
[0070]雖然上文已描述本公開的各種實施例，但應理解的是其已通過示例而非限制的方式加以呈現(xiàn)。相關領域技術人員顯而易見的是，可在其中做出形式和細節(jié)上的各種改變而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不應被上文描述的例示性實施例中的任何內容所限制，而應僅根據(jù)下面的權利要求和其等同物來加以限定。
[0071]除使用(例如，在中央處理單元(“GPU”)、微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、處理器核心、片上系統(tǒng)(“S0C”)或任何其他設備內或與其耦連的)硬件以外，實現(xiàn)方案還可具體化在軟件(例如，計算機可讀代碼、程序代碼和/或以諸如源、對象或機器語言的任何形式所安置的指令)中，所述軟件安置在例如配置為存儲軟件的計算機可用(例如可讀)介質中。這類軟件可使能例如本文所描述的裝置和方法的功能、制作、建模、仿真、描述和/或測試。例如，這可通過通用編程語言(例如C、C++)、包括Verilog HDL、VHDL的硬件描述語言(HDL)、版圖描述語言(⑶S、⑶S I1、Gerber…)、電路描述語言(Spice)等或其他可用程序的使用來完成。這類軟件可安置在任何已知的計算機可用介質中，諸如半導體、磁盤或光盤(例如CD-ROM、DVD-ROM等)。軟件還可被安置為具體化在計算機可用(例如可讀)傳輸介質(例如載波或包括基于數(shù)字、光或模擬的介質的任何其他介質)中的計算機數(shù)據(jù)信號。本發(fā)明的實施例可包括通過提供描述裝置的軟件并隨后將軟件作為計算機數(shù)據(jù)信號在包括互聯(lián)網(wǎng)和內聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡上傳輸來提供本文所描述的裝置的方法。應理解的是，本文所描述的裝置和方法可被包括在諸如(例如具體化在HDL中的)微處理器核心的半導體知識產(chǎn)權核心中，并在集成電路的生產(chǎn)中轉變成硬件。此外，本文所描述的裝置和方法可具體化為軟件和硬件的組合。因此，本發(fā)明不應被上文所描述的例示性實施例中的任何內容所限制，而應僅根據(jù)下面的權利要求和其等同物來加以限定。
【權利要求】
1.一種用于對無線電信號進行濾波的濾波器布置，其包括至少一個第一濾波級，所述至少一個第一濾波級包括 -劃分級，用于將濾波級輸入信號劃分成至少第一信號部分和至少第二信號部分，其中所述至少第一信號部分傳遞到至少第一劃分級輸出并且所述至少第二信號部分傳遞到至少第二劃分級輸出， -至少第一濾波器元件，其包括連接到所述第一劃分級輸出的第一濾波器元件輸入和用于提供至少第一經(jīng)濾波的信號的第一濾波器元件輸出， -至少第二濾波器元件，其包括連接到所述第二劃分級輸出的第二濾波器元件輸入和用于提供至少第二經(jīng)濾波的信號的第二濾波器元件輸出， -組合級，用于將在第一組合級輸入處所接收的所述第一經(jīng)濾波的信號和在第二信號組合器輸入處所接收的所述第二經(jīng)濾波的信號組合成濾波級輸出信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的濾波器布置，其中所述劃分級包括至少第一信號劃分器和至少第二信號劃分器用于對所述濾波器布置輸入信號進行劃分，其中所述第一信號劃分器的至少第一信號劃分器輸出連接到所述第二信號劃分器的至少第一信號劃分器輸入。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的濾波器布置，其中所述信號組合級包括至少第一信號組合器和第二信號組合器，其中第一信號組合器輸出連接到至少第二信號組合器輸入。
4.根據(jù)上述任一權利要求所述的濾波器布置，其中所述第一濾波器元件或所述第二濾波器元件中的至少一個是雙工濾波器，其具有用于將第一頻帶中的信號傳遞到所述雙工濾波器的第一天線端口的第一發(fā)射端口和用于從所述第一天線端口接收第二頻帶中的第二信號的第一接收端口，其中所述雙工濾波器的所述第一接收端口或所述雙工濾波器的所述發(fā)射端口中的一個經(jīng)由阻抗連接到參考電平。
5.根據(jù)上述任一權利要求所述的濾波器布置，其中所述第一濾波器元件或所述第二濾波器元件中的至少一個是薄膜體聲波諧振器濾波器(FBAR)。
6.根據(jù)權利要求5所述的濾波器布置，其中所述薄膜體聲波諧振器濾波器(FBAR)是雙工濾波器，其具有用于將第一頻帶中的信號傳遞到所述FBAR濾波器的天線端口的第一端口以及用于從所述天線端口接收第二頻帶中的第二信號的第二端口，其中所述FBAR雙工器的所述第一端口或所述雙工FBAR濾波器的所述第二端口中的一個經(jīng)由阻抗連接到參考電平。
7.根據(jù)上述任一權利要求所述的濾波器布置，其中所述信號劃分器和所述信號組合器是雙向I禹合器。
8.根據(jù)權利要求7所述的濾波器布置，其中所述雙向耦合器中的至少一個是威爾金森組合器或正交混合器。
9.根據(jù)上述任一權利要求所述的濾波器布置，其中采用所述至少一個濾波級用于對所述發(fā)射信號或所述接收信號中的一個進行濾波。
10.根據(jù)上述任一權利要求所述的濾波器布置，其中所述至少一個第一濾波級與至少第二濾波級連接，所述第二濾波級用于對所述發(fā)射信號或所述接收信號中的一個進行濾波；并且進一步包括天線耦合器，其用于連接至少所述第一濾波級和至少所述第二濾波級以提供以下功能中的一個或多個: -對至少所述第一濾波級中的第一接收信號進行濾波并對至少所述第二濾波級中的第二接收信號進行濾波 -對至少所述第一濾波級中的第一發(fā)射信號進行濾波并對至少所述第二濾波級中的第一接收信號進行濾波， -對至少所述第一濾波級中的第一發(fā)射信號進行濾波并對至少所述第二濾波級中的第二發(fā)射信號進行濾波。
11.根據(jù)權利要求10所述的濾波器布置，其中所述第一濾波級中的濾波器元件的數(shù)目與所述第二濾波級中的濾波器元件的數(shù)目不同。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的濾波器布置，其中 -所述第一濾波級適于對發(fā)射信號進行濾波并且所述第一濾波級中的濾波器元件的數(shù)目是8個；以及 -所述第二濾波級適于對接收信號進行濾波并且所述第二濾波級中的濾波器元件的數(shù)目是4個。
13.根據(jù)權利要求10至12中的任一權利要求所述的濾波器布置，其中 -發(fā)射信號由信號劃分器劃分成在第一信號劃分器輸出處所提供的第一發(fā)射信號部分、在第二信號劃分器輸出處所提供的第二發(fā)射信號部分、在第三信號劃分器輸出處所提供的第三發(fā)射信號部分、在第四信號劃分器輸出處所提供的第四發(fā)射信號部分、在第五信號劃分器輸出處所提供的第五發(fā)射信號部分、在第六信號劃分器輸出處所提供的第六發(fā)射信號部分、在第七信號劃分器輸出處所提供的第七發(fā)射信號部分以及在第八信號劃分器輸出處所提供的第八發(fā)射信號部分； -第一發(fā)射濾波器元件與到所述第一濾波級輸出的第一發(fā)射濾波器元件輸入相聯(lián)系并在第一發(fā)射濾波器輸出處提供第一 TX經(jīng)濾波的信號； -第二發(fā)射濾波器元件與到所述第二劃分器級輸出的第二發(fā)射濾波器輸入相聯(lián)系并在第二發(fā)射濾波器輸出處提供第二 TX經(jīng)濾波的信號； -第三發(fā)射濾波器元件與連接到所述第三劃分器級輸出的第三發(fā)射濾波器輸入相聯(lián)系并在第三發(fā)射濾波器輸出處提供第三TX經(jīng)濾波的信號； -第四發(fā)射濾波器元件與連接到所述第四劃分器級輸出的第四發(fā)射濾波器輸入相聯(lián)系并在第四發(fā)射濾波器輸出處提供第四TX經(jīng)濾波的信號； -第五發(fā)射濾波器元件與連接到所述第五劃分器級輸出的第五發(fā)射濾波器輸入相聯(lián)系并在第五發(fā)射濾波器輸出處提供第五TX經(jīng)濾波的信號； -第六發(fā)射濾波器元件與連接到所述第六劃分器級輸出的第六發(fā)射濾波器輸入相聯(lián)系并在第六發(fā)射濾波器輸出處提供第六TX經(jīng)濾波的信號； -第七發(fā)射濾波器元件與連接到所述第七劃分器級輸出的第七發(fā)射濾波器輸入相聯(lián)系并在第七發(fā)射濾波器輸出處提供第七TX經(jīng)濾波的信號； -第八發(fā)射濾波器元件與連接到所述第八劃分器級輸出的第八發(fā)射濾波器輸入相聯(lián)系并在第八發(fā)射濾波器輸出處提供第八TX經(jīng)濾波的信號； -第一信號組合器，用于將所述第一經(jīng)濾波的TX信號和所述第二經(jīng)濾波的TX信號加以組合，在第一信號組合器輸出處提供第一經(jīng)組合的TX信號； -第二信號組合器，用于將所述第三經(jīng)濾波的TX信號和所述第四經(jīng)濾波的TX信號加以組合，在第二信號組合器輸出處提供第二經(jīng)組合的TX信號；-第三信號組合器，用于將所述第五經(jīng)濾波的TX信號和所述第六經(jīng)濾波的TX信號加以組合，在第三信號組合器輸出處提供第三經(jīng)組合的TX信號； -第四信號組合器，用于將所述第七經(jīng)濾波的TX信號和所述第八經(jīng)濾波的TX信號加以組合，在第四信號組合器輸出處提供第四經(jīng)組合的TX信號； -第一雙工濾波器，包括連接到所述第一信號組合器輸出的第一發(fā)射端口，并進一步包括連接到第五信號組合器的第九信號組合器輸入的第一天線端口； -第二雙工濾波器，包括連接到所述第二信號組合器輸出的第二發(fā)射端口，并進一步包括連接到第五信號組合器的第十信號組合器輸入的第二天線端口； -第三雙工濾波器，包括連接到所述第三信號組合器輸出的第三發(fā)射端口，并進一步包括連接到第六信號組合器的第十一信號組合器輸入的第三天線端口； -第四雙工濾波器，包括連接到所述第四信號組合器輸出的第四發(fā)射端口，并進一步包括連接到第六信號組合器的第十二信號組合器輸入的第四天線端口； -第一雙向耦合器，包括連接到所述第一雙工濾波器的所述第一天線端口的第一耦合器端口，進一步包括連接到所述第二雙工濾波器的所述第二天線端口的第二耦合器端口，并進一步包括第三耦合器端口； -第二雙向耦合器，包括 連接到所述第三雙工濾波器的所述第三天線端口的第四耦合器端口，進一步包括連接到所述第四雙工濾波器的所述第四天線端口的第五耦合器端口，并進一步包括第六耦合器端口； -第三雙向耦合器，包括連接到所述第一雙向耦合器的所述第三耦合器端口的第七耦合器端口，并進一步包括連接到所述第二雙向耦合器的所述第六耦合器端口的第八耦合器端口，并進一步包括第九耦合器端口，所述第九耦合器端口用于針對天線提供發(fā)射濾波器輸出信號并且用于接收來自所述天線的接收信號； -組合級，包括第一組合級輸入，其連接到所述第一雙工濾波器的第一接收端口用于接收第一接收信號部分；第二組合級輸入，其連接到所述第二雙工濾波器的第二接收端口用于接收第二接收信號部分；第三組合級輸入，其連接到所述第三雙工濾波器的第三接收端口用于接收第三接收信號部分；以及第四組合級輸入，其連接到所述第四雙工濾波器的第四接收端口用于接收第四接收信號部分；進一步包括組合級輸出，其用于提供所述第一接收信號部分、所述第二接收信號部分、所述第三接收信號部分和所述第四接收信號部分的經(jīng)組合的接收信號。
14.一種芯片集，其包括用于對無線電信號進行濾波的、包括濾波級的濾波器布置，所述濾波級包括: -第一信號劃分器，其用于將在第一信號劃分器輸入處所接收的第一信號劃分器輸入信號的至少第一部分和至少第二部分分布到至少第一信號劃分器輸出和至少第二信號劃分器輸出； -第一信號組合器，其用于將在至少第一信號組合器輸入處所接收的至少第一信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的至少第二信號組合成第一經(jīng)組合的輸出信號； -至少第一濾波器兀件，其具有第一濾波器兀件輸入和第一濾波器兀件輸出，第一濾波器元件輸入連接到所述第一信號劃分器的所述第一輸出，并且第一濾波器元件輸出連接到所述信號組合器的所述第一信號組合器輸入，以及-至少第二濾波器元件，其具有第二濾波器元件輸入和第二濾波器元件輸出，第二濾波器元件輸入連接到所述信號劃分器的所述第二輸出，并且第二濾波器元件輸出連接到所述第一信號組合器的所述至少第二組合器輸入。
15.一種無線電臺，其包括用于對無線電信號進行濾波的、包括濾波級的濾波器布置，所述濾波級包括: -第一信號劃分器，其用于將在第一信號劃分器輸入處所接收的第一信號劃分器輸入信號的至少第一部分和至少第二部分分布到至少第一信號劃分器輸出和至少第二信號劃分器輸出； -第一信號組合器，其用于將在至少第一信號組合器輸入處所接收的至少第一信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的至少第二信號組合成第一經(jīng)組合的輸出信號； -至少第一濾波器兀件，其具有第一濾波器兀件輸入和第一濾波器兀件輸出，第一濾波器元件輸入連接到所述第一信號劃分器的所述第一輸出，并且第一濾波器元件輸出連接到所述信號組合器的所述第一信號組合器輸入，以及 -至少第二濾波器元件，其具有第二濾波器元件輸入和第二濾波器元件輸出，第二濾波器元件輸入連接到所述信號劃分器的所述第二輸出，并且第二濾波器元件輸出連接到所述第一信號組合器的所述第二組合器輸入。
16.一種制造用于對無線電信號進行濾波的、包括濾波級的濾波器布置的方法，所述濾波級包括: -第一信號劃分器，其用于將在第一信號劃分器輸入處所接收的第一信號劃分器輸入信號的至少第一部分和至少第二部分分布到至少第一信號劃分器輸出和至少第二信號劃分器輸出， -第一信號組合器，其用于將在至少第一信號組合器輸入處所接收的至少第一信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的至少第二信號組合成第一經(jīng)組合的輸出信號； -至少第一濾波器兀件，其具有第一濾波器兀件輸入和第一濾波器兀件輸出，第一濾波器元件輸入連接到所述第一信號劃分器的所述第一輸出，并且第一濾波器元件輸出連接到所述信號組合器的所述第一信號組合器輸入；以及 -至少第二濾波器元件，其具有第二濾波器元件輸入和第二濾波器元件輸出，第二濾波器元件輸入連接到所述信號劃分器的所述第二輸出，并且第二濾波器元件輸出連接到所述第一信號組合器的所述第二組合器輸入。
17.一種計算機程序產(chǎn)品，其包括非暫時性計算機可用介質，所述非暫時性計算機可用介質具有存儲在其中的控制邏輯，用于使計算機制造用于對無線電信號進行濾波的、包括濾波級的濾波器布置，所述濾波級包括: -第一信號劃分器，其用于將在第一信號劃分器輸入處所接收的第一信號劃分器輸入信號的至少第一部分和至少第二部分分布到至少第一信號劃分器輸出和至少第二信號劃分器輸出， -第一信號組合器，其用于將在至少第一信號組合器輸入處所接收的至少第一信號與在至少第二信號組合器輸入處所接收的至少第二信號組合成第一經(jīng)組合的輸出信號， -至少第一濾波器兀件，其具有第一濾波器兀件輸入和第一濾波器兀件輸出，第一濾波器元件輸入連接到所述第一信號劃分器的所述第一輸出，并且第一濾波器元件輸出連接到所述信號組合器的所述第一信號組合器輸入，以及 -至少第二濾波器元件， 其具有第二濾波器元件輸入和第二濾波器元件輸出，第二濾波器元件輸入連接到所述信號劃分器的所述第二輸出，并且第二濾波器元件輸出連接到所述第一信號組合器的所述第二組合器輸入。
【文檔編號】H03H9/54GK103918180SQ201280049279
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年9月5日 優(yōu)先權日:2011年10月5日
【發(fā)明者】洛塔爾·施密特 申請人:凱瑟雷恩工廠兩合公司