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CN1868134A - 用于多频段多模式通信机的mimo和分集前端装置 - Google Patents

用于多频段多模式通信机的mimo和分集前端装置 Download PDF

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CN1868134A
CN1868134A CNA2004800304961A CN200480030496A CN1868134A CN 1868134 A CN1868134 A CN 1868134A CN A2004800304961 A CNA2004800304961 A CN A2004800304961A CN 200480030496 A CN200480030496 A CN 200480030496A CN 1868134 A CN1868134 A CN 1868134A
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CN
China
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signal
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feed point
frequency band
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CNA2004800304961A
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N·马丁
J·埃莱
J·基莱科斯基
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Nokia Oyj
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Abstract

具有一条或多条2GHz Rx路径和一条或多条W－CDMA Rx路径的接收前端模块被使用于诸如移动电话或通信器设备那样的便携式通信设备。模块包括可操作地被连接到用于接收通信信号的两个在电气上分开的天线的至少两个馈电点。模块还包括用于滤波在相应的频带上的通信信号的滤波器，以及用于提供交叉频带隔离的装置。交叉频带隔离是通过使用例如在不同的信号路径上的线性放大器而实现的。有利地，模块包括三个信号路径，这样，一个或多个模块可以一起被使用来达到MIMO/分集功能。

Description

用于多频段多模式通信机的MIMO和分集前端装置
                      技术领域
本发明总的涉及前端拓扑，更具体地，涉及用于多频段和/或多模式移动蜂窝手机电子设备的前端装置。
                      背景技术
在本公开内容中使用的术语“前端”是指在天线与功率放大器或RF-ASIC(射频专用集成电路)之间的部件和功能块，但某些前端模块也可包括功率放大器。在多频段多模式机中的前端，具体地被设计来满足MIMO(多输入多输出)和/或分集功能的要求的那些前端，通常在结构和设计上非常复杂。因为前端通常包括许多开关，所以它消耗很大的电流，并需要许多控制线。MIMO功能是在新的和将来的移动终端中需要的，一开始，Rx MIMO被列入优先，因为在移动通信中，下行链路数据速率比起上行链路的对应部分是更重要的。实际上，Rx MIMO需要在特定的工作频段上提供一个以上的Rx路径。这些路径的输出然后被监视以及被组合以给出增强的数据速率。到这些路径中每个路径的天线馈电是互相独立的。
当前，GSM/W-CDMA多模式机被设计成具有分开的GSM天线和分开的W-CDMA天线。W-CDMA天线被连接到具有用于W-CDMA模式的Rx和Tx路径的带通滤波器的双工器。GSM天线被连接到天线开关模块，它典型地首先通过使用双工器等把1GHz频率与2GHz频段分离。每个频率范围的Rx和Tx路径然后被开关分隔开。天线开关模块还常常包括用于功率放大器输出的谐波滤波器，以及可包括声表面波(SAW)滤波器来为Rx路径提供滤波。典型的前端的典型框图如图1a和1b中所示。如图1a所示，GSM模块包括四个部分：1GHzGSM Rx部分、1GHz GSM Tx部分、2GHz GSM Rx部分和2GHz GSMTx部分。1GHz GSM Rx部分包括869-894MHz Rx路径110和925-960MHz Rx路径130。1GHz GSM Tx部分，合在一起被表示为路径150，包括824-849MHz和880-905MHz两个频带。869-894MHz Rx路径110包括被连接在端口112与平衡-非平衡转换器122之间的滤波器116。925-960MHz Rx路径130包括被连接在端口132与平衡-非平衡转换器142之间的滤波器136。平衡-非平衡转换器功能可被集成到滤波器116与136中，这取决于滤波器技术。Rx路径110和130在公共节点410处被连接在一起。这些Rx路径经由匹配元件80在节点412处也与824-849MHz/880-905MHz Tx路径150的端口152连接在一起。在这里使用PIN二极管42和44用于Tx-Rx切换。替换地，也可以使用其它开关技术，例如CMOS或GaAs p-HEMT(假晶高电子迁移率晶体管)。然而，通过使用CMOS和p-HEMT开关，偏置和匹配元件的安排将稍微修改。
2GHz  Rx部分包括1805-1880MHz Rx路径220，通常称为1800GSM模式；和1930-1990MHz Rx路径240，通常称为1900GSM模式。2GHz GSM Tx部分，合在一起被表示为路径260，包括1710-1758MHz和1850-1910MHz的两个频带。1805-1880MHz Rx路径220包括被连接在端口222与平衡-非平衡转换器232之间的滤波器226。1930-1990MHz Rx路径240包括被连接在端口242与平衡-非平衡转换器252之间的滤波器246。Rx路径220和240在公共节点414处通过匹配电路或器件84，86被连接在一起。这些Rx路径经由匹配元件82在节点416处也与1710-1758/1850-1910MHz Tx路径260的端口262连接在一起。在这里使用PIN二极管46，48用于Tx-Rx切换。1GHz和2GHz部件通过包括用于Tx路径150和260的谐波滤波器32，34的双工器30被连接到GSM天线10的公共馈电点418。
在图1b上，W-CDMA模块具有两条路径：2110-2170MHz Rx路径320和1920-1980MHz Tx路径340。Rx路径320包括被连接在端口322与平衡-非平衡转换器332之间的滤波器326。然而，平衡-非平衡转换器也可以在滤波器后面以及在双工器外部。1920-1980MHz Tx路径340具有带通滤波器346和端口342。Rx路径320经由匹配元件90在节点420处与Tx路径340和公共W-CDMA天线20连接在一起。
为了使用用于GSM模式的一个天线和用于W-CDMA模式的一个天线，需要前端包括匹配装置80，82，84，86和用于匹配和偏置的其它必须的元件，也取决于所选择的开关技术，以便分隔开1805-1880MHzGSM Rx路径220和1930-1990MHz GSM Rx路径240。前端结构是复杂的，并且在这些接收路径中出现附加损耗。
提供一种其中可以减小复杂性的前端结构是有利的和想要的。
                      发明内容
本发明通过把一条或多条2GHz GSM Rx路径与一条或多条W-CDMA Rx路径相组合而减小前端设计的复杂性。通过这样的组合，匹配元件和开关元件的数目可以减小或甚至消除。结果，前端机中的电流消耗和损耗也可以减小。优选地，前端机包括一个或多个接收前端模块，每个模块具有至少两个馈电点，可操作地被连接到用于接收通信信号的至少两个天线。模块可以是相同的或不同的。
因此，按照本发明，提供了在多频段多模式通信设备中使用的接收前端模块，通信设备具有多个电气分隔的天线。接收前端模块包括：
至少两个馈电点，分开地连接到所述多个天线的至少两个天线，用于接收在通信设备中的通信信号；
多条信号路径，可操作地被连接到馈电点，用于同时接收多个频带上的通信信号，其中每条信号路径具有滤波器，用于滤波相应频带上的通信信号；以及
至少一个被布置在信号路径上的隔离部件，用于提供在至少两个信号路径之间的交叉频带隔离。
隔离部件包括至少一个信号放大器。
两个天线包括第一天线和第二天线，以及两个馈电点包括可操作地被连接到第一天线的第一馈电点和可操作地被连接到第二天线的第二馈电点，以及其中所述多条信号路径包括：
第一信号路径，具有用于滤波第一频带上的通信信号的第一滤波器，第一信号路径可操作地被连接到第一馈电点；
第二信号路径，具有用于滤波第二频带上的通信信号的第二滤波器，第二信号路径可操作地被连接到第二馈电点；
第三信号路径，具有用于滤波第三频带上的通信信号的第三滤波器，第三信号路径可操作地被连接到第二馈电点，其中第三频带不同于第二频带；以及
用于匹配第二和第三滤波器的装置。
有利地，接收前端模块还包括：
第一平衡-非平衡转换器，被布置在第一滤波器与第一馈电点之间的第一信号路径上；
第二平衡-非平衡转换器，被布置在第二滤波器与第二馈电点之间的第二信号路径上；以及
第三平衡-非平衡转换器，被布置在第三滤波器与第二馈电点之间的第三信号路径上。
隔离部件包括：
被布置在第一信号路径上的第一信号放大器，可操作地被连接到第一滤波器；
被布置在第二信号路径上的第二信号放大器，可操作地被连接到第二滤波器；以及
被布置在第三信号路径上的第三信号放大器，可操作地被连接到第三滤波器。
第一频带基本上覆盖1805-1880MHz的频带范围，
第二频带基本上覆盖1930-1930MHz的频带范围，以及
第三频带基本上覆盖在2110MHz与2170MHz之间的频率范围。
在第一信号路径上接收的通信信号以GSM模式进行传输；
在第二信号路径上接收的通信信号以GSM模式或W-CDMA模式进行传输；以及
在第三信号路径上接收的通信信号以CDMA模式进行传输。
替换地，第一和第二频带基本上覆盖在2110MHz与2170MHz之间的频率范围，以及第三频带基本上覆盖在1805MHz与1880MHz之间的频率范围；以及
在第三信号路径上接收的通信信号以GSM模式进行传输；以及在第一和第二信号路径上接收的通信信号以W-CDMA模式进行传输。
有利地，接收前端模块还包括：
第一平衡-非平衡转换器，被布置在第一滤波器与第一馈电点之间的第一信号路径上；
第二平衡-非平衡转换器，被布置在第二滤波器与第二馈电点之间的第二信号路径上；以及
第三平衡-非平衡转换器，被布置在第三滤波器与第二馈电点之间的第三信号路径上。
隔离部件包括：
被布置在第一信号路径上的第一信号放大器，可操作地被连接到第一滤波器；
被布置在第二信号路径上的第二信号放大器，可操作地被连接到第二滤波器；以及
被布置在第三信号路径上的第三信号放大器，可操作地被连接到第三滤波器。
替换地，两个天线包括第一天线和第二天线，以及所述至少两个馈电点包括可操作地被连接到第一天线的第一馈电点和可操作地被连接到第二天线的第二馈电点，以及其中所述多条信号路径包括：
第一信号路径，具有用于滤波第一频带上的通信信号的第一滤波器，第一信号路径可操作地被连接到第一馈电点；以及
第二信号路径，具有用于滤波第二频带上的通信信号的第二滤波器，第二信号路径可操作地被连接到第二馈电点，以及其中所述多个天线还包括在电气上与第一和第二天线分隔开的第三天线；
第三馈电点，可操作地被连接到第三天线，用于接收在该通信设备上的通信信号；
第三信号路径，可操作地被连接到第三馈电点，用于接收在第三频带上的通信信号；以及
被布置在第三信号路径上的另一个装置，用于提供在第三信号路径与所述至少两个信号路径中的至少一个信号路径之间的交叉频带隔离。
在第一和第二信号路径上接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频带内进行传输，以及在第三信号路径上接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内进行传输。
有利地，接收前端模块还包括：
第一平衡-非平衡转换器，被布置在第一滤波器与第一馈电点之间的第一信号路径上；
第二平衡-非平衡转换器，被布置在第二滤波器与第二馈电点之间的第二信号路径上；以及
第三平衡-非平衡转换器，被布置在第三滤波器与第二馈电点之间的第三信号路径上。
有利地，隔离部件包括：
被布置在第一信号路径上的第一信号放大器，可操作地被连接到第一滤波器；
被布置在第二信号路径上的第二信号放大器，可操作地被连接到第二滤波器，以及所述另一个隔离装置包括：
被布置在第三信号路径上的第三信号放大器，可操作地被连接到第三滤波器。
有利地，接收前端模块还包括第四信号路径，可操作地被连接到所述多个天线的不同的一个天线，用于接收基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内的通信信号。
在第一和第二信号路径上接收的通信信号在以下的模式之一下进行传输：W-CDMA(EU)和W-CDMA(US2)。在第三和第四信号路径上接收的通信信号在以下的模式之一下进行传输：W-CDMA(US1)和1900GSM。
在第三信号路径上接收的通信信号在W-CDMA(US1)模式下进行传输，以及在第四信号路径上接收的通信信号在以下的模式之一下进行传输：W-CDMA(US1)和1900GSM。
有利地，平衡-非平衡转换器被集成在子模块中，以及信号放大器被集成在子模块中。
优选地，接收前端模块包括：
第一子模块，用于放置第一、第二和第三馈电点以及第一、第二和第三信号路径；以及
第二子模块，用于放置第四信号路径。
有利地，接收前端模块还包括：
另一个天线，具有另外的馈电点；
第四信号路径，可操作地被连接到该另外的馈电点，用于接收在第四频带上的通信信号；
第五信号路径，可操作地被连接到该另外的馈电点，用于接收在不同于第四频带的第五频带上的通信信号，其中第四和第五信号路径的每条信号路径具有：
输入端和输出端，输入端可操作地被连接到该另外的馈电点，
被布置在输入端的平衡-非平衡转换器，
被布置在输出端的信号放大器，和
被布置在信号放大器与平衡-非平衡转换器之间的滤波器；以及
可操作地被连接到该另外的馈电点的装置，用于匹配在第四和第五信号路径上的滤波器。
在第一和第二信号路径上接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频带内在W-CDMA模式下进行传输，以及
在第三和第四信号路径上接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内在W-CDMA模式或GSM模式下进行传输。
在第五信号路径上接收的通信信号在基本上在1805MHz与1880MHz之间的第五频带内进行传输。
替换地，接收前端模块包括：
第一子模块，用于放置第一、第二和第三信号路径以及第一、第二和第三馈电点；以及
第二子模块，用于放置第四和第五信号路径以及该另外的馈电点。
接收前端模块还包括第六信号路径，可操作地被连接到该另外的馈电点，用于接收在不同于第四频带和第五频带的第六频带上的通信信号，其中第六信号路径具有：
输入端和输出端，输入端可操作地被连接到该另外的馈电点，
被布置在输入端的平衡-非平衡转换器，
被布置在输出端的信号放大器，以及
被布置在信号放大器与平衡-非平衡转换器之间的滤波器，用于滤波在第六频带上的通信信号，其中
匹配装置还被使用于匹配在第六信号路径上的滤波器。
在第一、第二和第六信号路径上接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频带内在W-CDMA模式下进行传输，
在第三和第四信号路径上接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内在W-CDMA模式或GSM模式下进行传输。
在第五信号路径上接收的通信信号在基本上在1805MHz与1880MHz之间的第五频带内进行传输。
替换地，两个天线包括第一天线和第二天线，以及两个馈电点包括：
第一馈电点，可操作地把第一信号路径连接到第一天线，用于接收在第一频带上的通信信号，以及
第二馈电点，可操作地把第二信号路径连接到第二天线，用于接收在第二频带上的通信信号，以及所述多个天线还包括第四天线、第五天线和第六天线，以及接收前端模块还包括：
第四馈电点，可操作地把第四信号路径连接到第四天线，用于接收在第四频带上的通信信号；
第五馈电点，可操作地把第五信号路径连接到第五天线，用于接收在第五频带上的通信信号；以及
第六馈电点，可操作地把第六信号路径连接到第六天线，用于接收在第六频带上的通信信号，以及其中接收前端模块包括第一子模块，用于放置第一、第二和第三信号路径，以及第二子模块，用于放置第四、第五和第六信号路径，以及在六个信号路径的至少两个信号路径中的通信信号在同一个频带和传输模式中进行传输。
有利地，第一和第四信号路径，在其中接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频率范围内进行传输；
第二和第三信号路径，在其中接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频率范围内进行传输；以及
第五和第六信号路径，在其中接收的通信信号在基本上在1805MHz与1880MHz之间的频率范围内进行传输。
按照本发明的第二方面，提供了用于增强在多频段多模式通信设备中通信信号的接收的方法，通信设备具有多个电气分隔的天线，和多条信号路径，用于接收在多个频带上的通信信号。方法包括以下步骤：
提供至少第一馈电点和第二馈电点，分开地连接到所述多个天线的至少两个天线；
可操作地把所述多条信号路径的至少一个信号路径连接到第一馈电点，以及把所述多条信号路径的至少不同的一个信号路径连接到第二馈电点，被连接到第一和第二馈电点的每条信号路径具有滤波器，用于滤波在相应的频带上的通信信号；以及
在至少某信号路径上提供装置，用于提供在所述多条信号路径的至少两个信号路径之间的交叉频带隔离，其中
在被连接到第一馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号和在被连接到第二馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号在同一个频带和传输模式中进行传输。
按照本发明的第三方面，提供了多频段多模式通信设备，包括：
多个电气分隔的RF天线，包括第一天线和第二天线，以及
前端模块，包括：
至少第一馈电点和第二馈电点，分开地连接到第一和第二天线；以及
多条信号路径，可操作地被连接到第一和第二馈电点，用于接收在多个频带上的通信信号，每条信号路径具有滤波器，用于滤波在相应的频带上的通信信号，其中
在被连接到第一馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号和在被连接到第二馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号在同一个频带和传输模式中进行传输。
便携式通信设备可以是移动终端，通信器设备等等。
在结合图2a到10阅读所作出的说明后，本发明将变得很明显。
                      附图说明
图1a是显示现有技术前端模块的GSM部分的框图。
图1b是显示同样的现有技术前端模块的W-CDMA部分的框图。
图2a是显示按照本发明的前端模块的实施例的GSM部分的框图。
图2b是显示图2a的前端模块的、混合的GSM/W-CDMA部分的框图。
图3是显示按照本发明的前端模块的GSM部分的不同的实施例的框图。
图4a是显示按照本发明的优选实施例的、与1GHz GSM Tx/Rx模块相组合的混合的GSM/W-CDMA 2GHz Tx模块的框图。
图4b是显示按照本发明的优选实施例的、混合的GSM/W-CDMA2GHz Rx模块的框图。
图5a是显示GSM/W-CDMA 2GHz Rx模块的不同实施例的框图。
图5b是显示GSM/W-CDMA 2GHz Rx模块的另一个实施例的框图。
图6a是显示按照本发明的、在GSM/W-CDMA前端中Tx-Rx天线隔离的示意图。
图6b是显示在GSM和W-CDMA频率中的重叠的频率图。
图7a是显示解决在收发信机的GSM/W-CDMA 2GHz Rx模块中的交叉频带隔离问题的开关的使用的框图。
图7b是显示解决在收发信机的GSM/W-CDMA 2GHz Rx模块中的交叉频带问题的低噪声放大器的使用的框图。
图7c是显示在“WORLD(世界)”W-CDMA EU/US2/US1与1800/1900GSM Rx组合中图7b的单天线接收模块的框图。
图8a是显示在“WORLD”W-CDMA EU/US2/US1与1800/1900GSM Rx组合中双天线接收模块的框图。
图8b是显示在W-CDMA EU/US2 MIMO与1800GSM Rx组合中双天线接收模块的框图。
图8c是显示在W-CDMA EU/US2 MIMO与W-CDMAUS1/1900GSM Rx组合中三天线接收模块的框图。
图8d是显示两个相同的Rx模块的MIMO组合的框图。
图8e是显示用来达到Rx分集的不同的Rx模块的组合的框图。
图9a是显示1800GSM分集Rx模块的框图。
图9b是显示1900GSM分集Rx模块的框图。
图10是显示具有本发明的收发信机前端的移动终端的示意图。
                      具体实施方式
多频段多模式移动终端(或通信设备等)的上(2GHz)GSM频带Rx和Tx性能可以通过在通信机的前端重新定位某些GSM或W-CDMA路径而被改进。移动终端1示意地显示于图10，图上显示收发信机前端2，包括可操作地被连接到天线10的第一模块4和可操作地被连接到一个或多个天线20的第二模块8。
按照本发明的一个实施例，1800GSM Rx(1805-1880MHz)从天线开关被移到W-CDMA双工器。如图2a所示，GSM模块的2GHz部分仅仅具有一条Rx路径240：1900GSM Rx(1930-1990MHz)。这样，匹配元件84和86(见图1)可被除去。1800GSM Rx路径220共用W-CDMA模块的上带天线20，如图2b所示。因为在W-CDMA双工器(Rx路径320和Tx路径340)与GSM之间的不同的工作模式，1800GSM Rx路径220可以直接连接到节点422，不需要使用开关。仅仅一个匹配元件92被使用来匹配一个滤波器。这种安排通过避免由用于Tx-Rx切换的开关和双工器30等(见图1a)引起的损耗而减小这个特定的Rx频带的损耗达2dB。应当看到，如图2a所示的切换是通过具有需要λ/4传输线或90度移相器(82)的串联(48)/并联(46)结构的PIN二极管完成的。然而，也有其它替换例：两个二极管可以串联的，以及二极管也可以由CMOS开关、p-HEMT开关等替代。
用于减小1900GSM Rx和1800与1900GSM Tx的损耗的另外的改进可以通过使用在(1710-1758)/(1850-1910)GSM Tx路径260中的分开的带通滤波器而实现。如图3所示，分开的匹配电路270和分开的带通滤波器266被使用于1800GSM Tx(1710-1785MHz)，以及分开的匹配电路272和带通滤波器268被使用于1900GSM Tx(1850-1910MHz)。这样，开关元件46，48和82(见图2a)与谐波滤波器34被除去并被选择性Tx带通滤波器266，268替代。这两个带通滤波器在它们的末端与电路270，272相匹配，电路270，272是无源元件，例如可被集成到模块中。开关和双工器/谐波滤波器的去除使得有可能不用切换而把全部三个滤波器匹配到一个单个天线馈电点510。在这种安排中，1900GSM Rx滤波器246和相应的1900GSM Tx滤波器268起到双工器的作用。因此，插入损耗可被减小。
而且，图2b上的1920-1980MHz W-CDMA路径340和图3上的1900GSM Rx路径240可以改变位置，如图4a和4b所示。如图4a所示，1920-1980MHz W-CDMA Tx路径340直接连接到天线馈电点510而不需要匹配元件92(见图2b)。如图4b所示，虽然有三条Rx路径220，240，320被连接到具有一个天线馈电点520的天线20，但只需要一个匹配电路274用于匹配一个滤波器。这样的安排提供附加的好处。
在图4a和4b所示的安排中，所有的上带Rx和Tx路径是分开的。上带Rx路径被连接到天线20，而上带Tx路径被连接到天线10。这样，Rx和Tx天线10，20可以是非平衡天线，每个天线放在分开的模块中。而且，每个模块具有三个用于上带的滤波器，它们通过一个匹配元件被匹配到一单个馈电点。正如对图2a所示的开关元件48，46，82那样，图4a上的匹配元件可以用CMOS或p-HEMT开关替代。
用于Rx和Tx路径的分开的天线提供某些“免费(for free)”的Tx到Rx衰减。术语“免费”在本上下文中是指，为了具有一个以上的天线，其互相没有太大影响(在天线端口处的加载条件等等)，在天线之间必须有一定量的隔离，典型地10dB是最小要求。即使在传统的GSM对W-CDMA天线安排中也是这样的情况。这意味着，通过适当的Rx和Tx安排，10到20dB的隔离也可被使用来得到某些需要的Tx到Rx隔离。这导致可以放松某些双工要求。而且，Rx天线20现在可以为全方向性而最佳化。同样地，上带Tx天线10可被最佳化来对于低辐射移动电话达到尽可能低的SAR(特定吸收比)。而且，因为Rx链的阻抗水平典型地高于Tx对应部分的阻抗水平，天线阻抗可被设计成当Rx和Tx链被连接到不同的天线时仅仅适合于上带Rx和上带Tx。
上面讨论的方法可以在用于美国当前的或将来的W-CDMA频率的前端机中，或在具有欧洲和美国W-CDMA频率的混合使用的前端机中被使用。更具体地，本发明可应用于任何给定的、在频率上接近但不重叠的至少三个频带的组。例如，如图4a所示的、2GHz GSM Tx路径260也可被使用于当前的美国W-CDMA(US1，Tx 1850-1910MHz)和新的美国W-CDMA(US2，Tx 1710-1755MHz)。这些模式与EU W-CDMA Tx路径340共用相同的天线10。同样地，如图4b所示的、1900GSM Rx路径240也可被使用于当前的美国W-CDMA(US1，Rx 1930-1990MHz)，以及欧洲W-CDMA Rx路径320也可被使用于新的美国W-CDMA(US2，Rx 2110-2155MHz)。应当指出，W-CDMA US2 Rx比起欧洲对应部分(2110-2170MHz)具有更小的带宽。而且，不是所有的GSM和W-CDMA频带必须被实施在Tx/Rx系统上。为了适应不同的W-CDMA标准，相关的滤波器必须被设计成具有不同的通带频率。
图5a和5b显示如图4b所示的2GHz Rx模块的不同的实施例。在这些不同的实施例中的滤波器226，246和326或是完全平衡的，每个与在它前面的平衡-非平衡转换器相关联，或每个滤波器具有被包括在内的、单到平横(single-to-balanced)的功能块(声平衡-非平衡转换器)。如图5a所示，在每个路径上的平衡-非平衡转换器和滤波器被集成到一个包括单到平横的转换的滤波器。在Rx路径220，240和320上的、具有单到平横的转换的滤波器分别用标号228，248和328表示。
当使用分开的平衡-非平衡转换器232，252，332时，如图4b所示，每个平衡-非平衡转换器覆盖相应的滤波器(226，246，326)的频率范围。替换地，一个平衡-非平衡转换器334被使用于全部三条路径220，240和320，如图5b所示。在这种情形下，平衡-非平衡转换器334覆盖三个滤波器226，246，和326的整个频率范围，以及一个匹配元件276被使用来匹配其中一个滤波器。滤波器可以是SAW(声表面波)滤波器或BAW(体声波)滤波器。通过在一个Rx模块中的三个滤波器，如图4b和5a所示，只有具有处在最低和最高的频带之间的频率的滤波器需要匹配元件，它典型地可以用一个电容器和一个或多个电感来实施。匹配也可以通过使用带状线或者是线圈与电容器的不同安排来实现。如果在这些滤波器之间的频率分隔不是太小(有1GHz或2GHz的频率分隔的情况下的匹配是简明的)，至少三个滤波器到单个点的匹配通常是可能的。频率分隔的极限值取决于滤波器技术和选择性要求，但典型最小值约为中心频率的1％(即，接近于2GHz的滤波器，例如GSM 1800和1900，W-CDMA 2110 Rx滤波器，是有可能去匹配的，因为在1800的上通带边缘与1900的下边缘之间的间隔具有20MHz的间隔和到W-CDMA Rx的更大的间隔)。在以上的例子中，三个不同的频率范围是1805-1880MHz，1930-1990MHz和2110-2170MHz。
在上带中的Rx和Tx天线的分隔连同陡的Rx滤波器一起提供足够的Tx到Rx隔离，使得任何额外的Tx/Rx切换是不必要的。而且，有可能设计滤波器，以使得滤波器具有足够的选择性，以实现Tx到Rx的隔离。然而，仍旧要解决交叉频带隔离的问题。这个问题是由以下事实造成的：虽然给定的标准的Tx和Rx频带没有重叠，但在多频段机中可以有在一个标准的Tx频率与另一个标准的Rx频率之间的重叠。例如1900GSM标准具有在1850-1910MHz的Tx模式以及在1930-1990MHz的相应的Rx模式(由此具有20MHz的间隔)。Tx模式确实与工作在1805-1880MHz的1800GSM Rx部分重叠。这意味着，即使在来自Tx天线的信号在1900GSM Rx滤波中被正确地衰减时，信号也能传送通过1800GMS Rx滤波器。从系统观点看来，这是有问题的，因为在Rx链中下一个元件通常是一个LNA(低噪声放大器)，它已经被集成到RF-ASIC上。虽然用于1800GSM的LNA处在关断(OFF)状态，但在到RF-ASIC管芯(die)的输入端，例如焊接线处可以存在足够高的信号电平，造成在RF-ASIC的运行中的干扰。对于工作在非常低的电源电压，如1.2伏，的现代的RF-ASIC而言情况尤其如此。在这样的情形下，高电平输入信号甚至可能损坏RF-ASIC本身。而且，在这些交叉频带情形下唯一的衰减由分开的天线提供，且约为10-15dB。这个衰减是不够的。对于牵涉到1800GSM，1900GSM和欧洲W-CDMA的情形，这些潜在的交叉频带频率被显示于图6A和6B中。
如图6a所示，被连接到天线10的上带Tx链包括1800GSMTx_3(1710-1785MHz)，1900GSM Tx_4(1850-1910MHz)和W-CDMA(EU)Tx_7(1920-1980MHz)，并且被连接到天线20的上带Rx链包括1800GSM Rx_3(1805-1880MHz)，1900GSM Rx_4(1930-1990MHz)和W-CDMA(EU)Rx_7(2110-2170MHz)。因此，在这些链中的频率重叠是：Tx_4-Rx_3(30MHz，从1850到1880MHz)和Tx_7-Rx_4(50MHz，从1930到1980MHz)。交叉频带问题也被显示于图6b。如果在Tx模式下在天线处的最大输出功率是30到33dBm(取决于系统标准)，以及在两个分开的天线之间可以达到的典型的隔离例如是在10到20dBm之间，则在Rx天线处的功率电平是从13到23dBm。在这样的情形下，天线确实免费提供Tx到Rx的某些隔离，但这对于交叉频带是不够的，因为在RF-ASIC输入端(Rx路径)处典型地可接受的最大功率电平在Tx时隙期间(即，ASIC中的LNA被关断)约为0dBm。所以，需要某些在这些交叉频带情形中提供附加衰减的装置。
在多频段机中可以通过基本上两个方法得到足够的交叉频带隔离：在成问题的Rx路径上实施切换，或把某些或全部LNA从ASIC移到Rx模块。开关提供适当的增加的隔离，但也增加插入损耗(开关可以具有不同的安排，例如并联到地)。在使用开关的2GHz Rx模块中的交叉频带隔离显示于图7a。例如，PIN二极管50被用作为1800GSM Rx路径220中的开关，这样，当使用1900GSM Tx模式时，PIN二极管50被关断，以便提供对于1800GSM Rx路径220的良好的隔离。同样地，PIN二极管52被用作为1900GSM Rx路径240中的开关，这样，当使用欧洲W-CDMA Tx模式时，PIN二极管52被关断，以便提供对于1900GSM Rx路径240的良好的隔离。如图7a所示，包括平衡-非平衡转换器232、252、332、匹配元件274和开关50、52的无源元件可被集成到子模块610中。滤波器226、246和326作为分立的子模块620、622和624被分开地制作。所有这些子模块可被组装到Rx模块600中。
原理上，LNA方法可以提供这种隔离作为附加的好处，因为未偏置的(＝OFF(关))LNA具有非常好的隔离(从输入到输出)，因此在OFF状态中LNA的输出端的信号电平对于RF-ASIC是足够小的。LNA从RF-ASIC移出到滤波器模块也具有几个其它好处，这将在后面讨论。
使用LNA的交叉频带隔离显示于图7b。如图所示，三个低噪声放大器224、244和324分别被使用于1800GSM Rx路径220、1900GSMRx路径240和W-CDMA Rx路径320。低噪声放大器224、244和324被集成到子模块630中。包括平衡-非平衡转换器232、252、332，和匹配元件274的无源元件被集成到子模块612中。滤波器226、246和326作为分立子模块620、622和624被分开地制作。所有这些子模块可被组装到Rx模块601中。当工作在1900GSM Rx模式时，仅仅LNA 244为ON，并且1800GSM LNA 224是OFF，以便提供必要的隔离。同样地，当Rx路径320工作在W-CDMA(EU或US2)时，仅仅LNA 244是ON。1900GSM LNA 244是OFF。这样的安排的优点包括：在OFF状态下的LNA“免费”提供隔离，它作为开关工作，以及在滤波器与LNA之间的匹配可被设计成得到最佳性能。应当指出，对于低噪声放大器只需要双极性处理。RF-ASIC可以由CMOS制成。
如果Rx模块中平衡-非平衡转换器不是声平衡-非平衡转换器，如图5a，7a和7b所示，则它们可以与无源匹配元件一起集成在例如非常小的硅芯片中。应当指出，1900GSM Rx路径240也被使用于当前的美国W-CDMA(US1)Rx模式中，并且欧洲的W-CDMA Rx路径320也被使用于新的美国W-CDMA(US2)Rx模式，如图7c所示。如图7c所示的接收模块是在“WORLD”EU/US2/US1和1800/1900GSM Rx组合中的一个单天线模块。然而，最好是把两个天线放置在Rx模块602上，如图8a所示。
把上带Rx和Tx分隔开的附加好处是，前端结构很适合于支持Rx-MIMO/分集功能性。
在MIMO接收模块中，至少两个被连接到两个不同天线的信号路径同时被使用来接收相同频带中相同模式的信号。例如，在图8b所示的W-CDMA EU/US2 MIMO和1800GSM Rx组合中，W-CDMAEU/US2路径320被分开地连接到两个天线22和24。第二天线24也匹配于1800GSM Rx路径220。
也有可能把接收信号路径连接到Rx模块中三个分开的天线，如图8c所示。如图所示，Rx模块603具有两个相同的信号路径320，分开地连接到两个天线22，以达到W-CDMA EU/US2 MIMO要求。第三信号路径240被使用于W-CDMA US1和1900GSM Rx组合。应当指出，在Rx模块603中，不一定包括LNA324和244。模块也可以具有开关，以照看交叉频带隔离问题。
在分集中，唯一的需要是复制模块。例如，如图8d所示，可以并排地使用两个相同的Rx模块(例如图7b的601或图7c的601’)。在这种情形下，只需要一个Tx模块(例如图4a)。
如图7b，7c，8a，8b和8c所示的Rx模块可以被组合或一起被使用来达到另外的MIMO和分集变例要求。例如，如图8c所示的MIMO Rx模块603和如图7c所示的Rx模块601可以一起被使用来达到Rx天线分集。如图8e所示，Rx模块603和601一起被使用来提供三个W-CDMA(EU/US2)Rx路径320(经由天线1、天线3和天线4)、两个W-CDMA(US1/1900GSM)Rx路径240(经由天线2和天线4)和一个1800GSM Rx路径220(经由天线4)。在这种安排中，两个240路径可被使用于1900GSM Rx分集。替换地，240路径之一通常被使用于W-CDMA US1 Rx，但也可被使用于监视1900GSM Rx信号。任选地，W-CDMA Rx路径320之一可被省略，这样，只有两个W-CDMA(EU/US2)路径320是可得到的。Rx模块601和603被组合成一个模块，或它们作为两个模块使用。
通过把上带Rx路径与上带Tx路径分隔开，可以使用具有三个天线的Rx模块来达到GSM Rx天线分集。如图9a所示，一个天线被链接到单个W-CDMA(EU/US2)Rx路径320。两个天线被分开地链接到两条1800GSM Rx路径220，达到1800GSM分集。同样地，两个天线被分开地链接到两条1900GSM Rx路径240，达到1900GSM分集，如图9b所示。
在包含诸如1800&1900GSM Tx路径260和/或W-CDMA(EU)Tx路径340的上带Tx路径的模块中，1800GSM Tx频带和1900GSM Tx频带在大多数情形下是从一个公共的功率放大器(PA)提供。因此，上带GSM Tx路径的Tx滤波可以用一个具有足够宽度的通带来覆盖两个GSM Tx频带的谐波滤波器，诸如图2a的滤波器34，来完成。替换地，Tx滤波可以通过使用在输出端和输入端互相匹配的两个带通滤波器，诸如图3和4a的滤波器266，268，而实现。W-CDMA Tx路径340需要分开的滤波器，诸如图4a的带通滤波器346。谐波滤波器34，带通滤波器266，268和346的任一滤波器可以是平衡滤波器，或执行单到平横转换的滤波器，这取决于任何的功率放大器是否具有差分输出。
1GHz GSM频带110，130，150通过使用传统的天线开关方法被连接到Tx或Rx天线。即，一个天线必须被设计成它在1GHz也具有谐振。这样做的主要的理由是，1GHz天线是最大的天线，所以可以看到，对于下带不易于实现分开的Tx和Rx天线。
本发明的优点有许多(某些可能取决于特定的频带组合和实施方案)：
-减小开关数目：较低的插入损耗、较少的控制线、较小的电流消耗(一个PIN二极管抽取4到10mA的电流)。与开关有关的偏置元件减少。
-分开的Rx和Tx天线：免费的Tx到Rx的隔离，不太严格的滤波要求(特别是在CDMA应用时)，较小的元件数目。
-在Rx模块(或其中有Rx滤波器的模块)中的LNA：OFF状态LNA免费提供交叉频带隔离(不需要开关)，在滤波器与LNA之间的匹配可以通过来自各种机器板设计(路由等等)的非未知的因素被理想地设计，仅仅需要双极性，系统级噪声指数在大多数情形下被改进，以及具有较小的变化，在MIMO应用中整个Rx模块可被复制并且由于模块中的LNA，即便是到RF-ASIC的较长连接也只引起噪声指数和增益的小的变化(在不同的Rx支路中相等的噪声指数在MIMO接收机中是重要的)。
-具有共同轨迹的、I/O分配的模块可取决于构建需要而被与仅仅选择的内部管芯一起使用。
-通过真正的选择性滤波器进行GSM Tx的滤波避免了对于开关的需要，因为在频率上不重叠的至少三个滤波器可以匹配到一个单个馈电点。
-Rx天线20可以对于全方向性进行最佳化，而上带Tx天线10可以对于来自移动终端的低辐射进行最佳化，以达到尽可能低的SAR(特定吸收比)。
虽然本发明是参照其优选实施例进行描述的，但本领域技术人员将会看到，可以在不背离本发明的范围的条件下在形式和细节上作出上述的和各种其它改变、省略和偏离。

Claims (36)

1.一种在多频段多模式通信设备中使用的接收前端模块，该通信设备具有多个电气分隔的天线，所述接收前端模块的特征在于：
至少两个馈电点，分开地连接到所述多个天线的至少两个天线，用于接收通信设备中的通信信号；
可操作地被连接到馈电点的多条信号路径，用于同时接收多个频带上的通信信号，其中每条信号路径具有滤波器，用于滤波相应频带上的通信信号；以及
至少一个被布置在信号路径上的隔离部件，用于提供在至少两个信号路径之间的交叉频带隔离。
2.权利要求1的接收前端模块，其特征在于，所述隔离部件包括至少一个信号放大器。
3.权利要求1的接收前端模块，其特征在于，所述至少两个天线包括第一天线和第二天线，以及所述至少两个馈电点包括可操作地被连接到第一天线的第一馈电点和可操作地被连接到第二天线的第二馈电点，以及所述多条信号路径包括：
第一信号路径，具有用于滤波第一频带上的通信信号的第一滤波器，第一信号路径可操作地被连接到第一馈电点；
第二信号路径，具有用于滤波第二频带上的通信信号的第二滤波器，第二信号路径可操作地被连接到第二馈电点；
第三信号路径，具有用于滤波第三频带上的通信信号的第三滤波器，第三信号路径可操作地被连接到第二馈电点，其中第三频带不同于第二频带；以及
用于匹配第二和第三滤波器的至少一个匹配电路。
4.权利要求3的接收前端模块，其特征还在于：
第一平衡-非平衡转换器，被布置在第一滤波器与第一馈电点之间的第一信号路径上；
第二平衡-非平衡转换器，被布置在第二滤波器与第二馈电点之间的第二信号路径上；以及
第三平衡-非平衡转换器，被布置在第三滤波器与第二馈电点之间的第三信号路径上。
5.权利要求4的接收前端模块，其特征在于，所述隔离部件包括：
被布置在第一信号路径上的第一信号放大器，其可操作地被连接到第一滤波器；
被布置在第二信号路径上的第二信号放大器，其可操作地被连接到第二滤波器；以及
被布置在第三信号路径上的第三信号放大器，其可操作地被连接到第三滤波器。
6.权利要求3的接收前端模块，其特征在于，
第一频带基本上覆盖1805-1880MHz的频率范围，
第二频带基本上覆盖1930-1930MHz的频率范围，以及
第三频带基本上覆盖在2110MHz与2170MHz之间的频率范围。
7.权利要求6的接收前端模块，其特征在于，
在第一信号路径上接收的通信信号以GSM模式进行传输；
在第二信号路径上接收的通信信号以GSM模式或W-CDMA模式进行传输；以及
在第三信号路径上接收的通信信号以CDMA模式进行传输。
8.权利要求3的接收前端模块，其特征在于，第一频带是与第二频带基本上相同的。
9.权利要求8的接收前端模块，其特征在于，
第三频带基本上覆盖在1805MHz与1880MHz之间的频率范围；以及
第一和第二频带基本上覆盖在2110MHz与2170MHz之间的频率范围
10.权利要求9的接收前端模块，其特征在于，
在第三信号路径上接收的通信信号以GSM模式进行传输；以及
在第一和第二信号路径上接收的通信信号以W-CDMA模式进行传输。
11.权利要求8的接收前端模块，其特征在于，
第一平衡-非平衡转换器，被布置在第一滤波器与第一馈电点之间的第一信号路径上；
第二平衡-非平衡转换器，被布置在第二滤波器与第二馈电点之间的第二信号路径上；以及
第三平衡-非平衡转换器，被布置在第三滤波器与第二馈电点之间的第三信号路径上。
12.权利要求8的接收前端模块，其特征在于，所述隔离部件包括：
被布置在第一信号路径上的第一信号放大器，可操作地被连接到第一滤波器；
被布置在第二信号路径上的第二信号放大器，可操作地被连接到第二滤波器；以及
被布置在第三信号路径上的第三信号放大器，可操作地被连接到第三滤波器。
13.权利要求1的接收前端模块，其特征在于，所述至少两个天线包括第一天线和第二天线，以及所述至少两个馈电点包括可操作地被连接到第一天线的第一馈电点和可操作地被连接到第二天线的第二馈电点，以及所述多条信号路径包括：
第一信号路径，具有用于滤波第一频带上的通信信号的第一滤波器，第一信号路径可操作地被连接到第一馈电点；以及
第二信号路径，具有用于滤波第二频带上的通信信号的第二滤波器，第二信号路径可操作地被连接到第二馈电点，以及其中所述多个天线还包括与第一和第二天线电气分隔的第三天线，所述模块的特征还在于：
第三馈电点，可操作地被连接到第三天线，用于接收在通信设备中的通信信号；
第三信号路径，可操作地被连接到第三馈电点，用于接收在第三频带上的通信信号；以及
被布置在第三信号路径上的另一个装置，用于提供在第三信号路径与所述至少两个信号路径中的至少一个信号路径之间的交叉频带隔离。
14.权利要求13的接收前端模块，其特征在于，在第一和第二信号路径上接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频带内进行传输。
15.权利要求14的接收前端模块，其特征在于，在第三信号路径上接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内进行传输。
16.权利要求13的接收前端模块，其特征还在于：
第一平衡-非平衡转换器，被布置在第一滤波器与第一馈电点之间的第一信号路径上；
第二平衡-非平衡转换器，被布置在第二滤波器与第二馈电点之间的第二信号路径上；以及
第三平衡-非平衡转换器，被布置在第三滤波器与第二馈电点之间的第三信号路径上。
17.权利要求16的接收前端模块，其特征在于，所述隔离部件包括：
被布置在第一信号路径上的第一信号放大器，可操作地被连接到第一滤波器；
被布置在第二信号路径上的第二信号放大器，可操作地被连接到第二滤波器，以及所述另一个隔离装置包括：
被布置在第三信号路径上的第三信号放大器，可操作地被连接到第三滤波器。
18.权利要求15的接收前端模块，其特征还在于，
第四信号路径，可操作地被连接到所述多个天线的不同的一个天线，用于接收基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内的通信信号。
19.权利要求18的接收前端模块，其特征在于，在第一和第二信号路径上接收的通信信号在以下的模式之一中进行传输：W-CDMA(EU)和W-CDMA(US2)。
20.权利要求19的接收前端模块，其特征在于，在第三和第四信号路径上接收的通信信号在以下的模式之一中进行传输：W-CDMA(US1)和1900GSM。
21.权利要求19的接收前端模块，其特征在于，在第三信号路径上接收的通信信号在W-CDMA(US1)模式下进行传输，以及在第四信号路径上接收的通信信号在以下的模式之一中进行传输：W-CDMA(US1)和1900GSM。
22.权利要求16的接收前端模块，其特征在于，平衡-非平衡转换器被集成在子模块中。
23.权利要求17的接收前端模块，其特征在于，信号放大器被集成在子模块中。
24.权利要求18的接收前端模块，其特征还在于，
第一子模块，用于放置第一、第二和第三馈电点以及第一、第二和第三信号路径；以及
第二子模块，用于放置第四信号路径。
25.权利要求17的接收前端模块，其特征还在于，
另一个天线，具有另外的馈电点；
第四信号路径，可操作地被连接到另外的馈电点，用于接收在第四频带上的通信信号；
第五信号路径，可操作地被连接到另外的馈电点，用于接收在不同于第四频带的第五频带上的通信信号，其中第四和第五信号路径的每条信号路径具有：
输入端和输出端，输入端可操作地被连接到该另外的馈电点，
被布置在输入端的平衡-非平衡转换器，
被布置在输出端的信号放大器，和
被布置在信号放大器与平衡-非平衡转换器之间的滤波器；以及
可操作地被连接到该另外的馈电点的装置，用于匹配在第四和第五信号路径上的滤波器。
26.权利要求25的接收前端模块，其特征在于，
在第一和第二信号路径上接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频带内在W-CDMA模式下进行传输，以及
在第三和第四信号路径上接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内在W-CDMA模式或GSM模式下进行传输。
27.权利要求26的接收前端模块，其特征在于，在第五信号路径上接收的通信信号在基本上在1805MHz与1880MHz之间的第五频带内进行传输。
28.权利要求25的接收前端模块，其特征还在于：
第一子模块，用于放置第一、第二和第三信号路径以及第一、第二和第三馈电点；以及
第二子模块，用于放置第四和第五信号路径以及该另外的馈电点。
29.权利要求25的接收前端模块，其特征还在于，
第六信号路径，可操作地被连接到该另外的馈电点，用于接收在不同于第四频带和第五频带的第六频带上的通信信号，第六信号路径具有：
输入端和输出端，输入端可操作地被连接到该另外的馈电点，
被布置在输入端的平衡-非平衡转换器，
被布置在输出端的信号放大器，以及
被布置在信号放大器与平衡-非平衡转换器之间的滤波器，用于滤波在第六频带上的通信信号，其中
匹配电路还被使用于匹配在第六信号路径上的滤波器。
30.权利要求29的接收前端模块，其特征在于，
在第一、第二和第六信号路径上接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频带内在W-CDMA模式下进行传输，
在第三和第四信号路径上接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频带内在W-CDMA模式或GSM模式下进行传输，以及
在第五信号路径上接收的通信信号在基本上在1805MHz与1880MHz之间的第五频带内进行传输。
31.权利要求13的接收前端模块，其特征在于，所述至少两个天线包括第一天线和第二天线，以及所述至少两个馈电点包括：
第一馈电点，可操作地把第一信号路径连接到第一天线，用于接收在第一频带上的通信信号，以及
第二馈电点，可操作地把第二信号路径连接到第二天线，用于接收在第二频带上的通信信号，以及所述多个天线还包括第四天线、第五天线和第六天线，所述接收前端模块的特征还在于：
第四馈电点，可操作地把第四信号路径连接到第四天线，用于接收在第四频带上的通信信号；
第五馈电点，可操作地把第五信号路径连接到第五天线，用于接收在第五频带上的通信信号；以及
第六馈电点，可操作地把第六信号路径连接到第六天线，用于接收在第六频带上的通信信号，以及其中接收前端模块包括：第一子模块，用于放置第一、第二和第三信号路径，以及第二子模块，用于放置第四、第五和第六信号路径，以及在六个信号路径的至少两个信号路径中的通信信号在同一个频带和传输模式中进行传输。
32.权利要求31的接收前端模块，其特征在于，六个信号路径的所述至少两个信号路径包括：
第一和第四信号路径，在其中接收的通信信号在基本上在2110MHz与2170MHz之间的频率范围内进行传输；
第二和第三信号路径，在其中接收的通信信号在基本上在1930MHz与1990MHz之间的频率范围内进行传输；以及
第五和第六信号路径，在其中接收的通信信号在基本上在1805MHz与1880MHz之间的频率范围内进行传输。
33.一种用于增强在多频段多模式通信设备中通信信号的接收的方法，该通信设备具有多个电气分隔的天线，和用于接收在多个频带上的通信信号的多条信号路径，所述方法的特征在于：
提供至少第一馈电点和第二馈电点，其分开地连接到所述多个天线的至少两个天线；
可操作地把所述多条信号路径的至少一个信号路径连接到第一馈电点，以及把所述多条信号路径的至少不同的一个信号路径连接到第二馈电点，被连接到第一和第二馈电点的每条信号路径具有滤波器，用于滤波在相应的频带上的通信信号；以及
提供在至少某信号路径上的装置，用于提供在所述多条信号路径中的至少两个信号路径之间的交叉频带隔离，其中
在被连接到第一馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号和在被连接到第二馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号在同一个频带和传输模式中进行传输。
34.一种多频段多模式通信设备，其特征在于：
多个电气分隔的RF天线，包括第一天线和第二天线，以及前端模块，包括：
至少第一馈电点和第二馈电点，其分开地连接到第一和第二天线；以及
多条信号路径，可操作地被连接到第一和第二馈电点，用于接收在多个频带上的通信信号，每条信号路径具有滤波器，用于滤波在相应的频带上的通信信号，其中
在被连接到第一馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号和在被连接到第二馈电点的至少一个信号路径上接收的通信信号在同一个频带和传输模式中进行传输。
35.权利要求34的便携式通信设备，包括移动终端。
36.权利要求34的便携式通信设备，包括通信器设备。
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WO (1) WO2005039063A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386476A (zh) * 2006-05-29 2012-03-21 株式会社东芝 具有多个无线电通信天线的信息设备
CN102496036A (zh) * 2011-11-16 2012-06-13 深圳市远望谷信息技术股份有限公司 用于收发分集的天线切换装置及rfid读写器
WO2012079305A1 (zh) * 2010-12-15 2012-06-21 中兴通讯股份有限公司 终端天线
CN107104696A (zh) * 2008-05-20 2017-08-29 英特尔德国有限责任公司 射频通信装置和方法
CN110476358A (zh) * 2017-03-30 2019-11-19 株式会社村田制作所 高频模块
CN110870226A (zh) * 2017-07-31 2020-03-06 深圳市大疆创新科技有限公司 数据处理装置和方法

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8624678B2 (en) 2010-12-05 2014-01-07 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Output stage of a power amplifier having a switched-bulk biasing and adaptive biasing
JP4029779B2 (ja) * 2003-06-05 2008-01-09 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
US7269441B2 (en) * 2003-10-17 2007-09-11 Nokia Corporation Multiband multimode communication engines
US6990357B2 (en) * 2003-10-17 2006-01-24 Nokia Corporation Front-end arrangements for multiband multimode communication engines
JP4828798B2 (ja) * 2004-01-30 2011-11-30 株式会社東芝 電子機器
US7190974B2 (en) * 2004-03-26 2007-03-13 Broadcom Corporation Shared antenna control
US7680477B2 (en) * 2004-09-03 2010-03-16 Texas Instruments Incorporated Integrated radio frequency filters for multiband transceivers
US7912499B2 (en) * 2005-03-31 2011-03-22 Black Sand Technologies, Inc. Techniques for partitioning radios in wireless communication systems
US8467827B2 (en) * 2005-03-31 2013-06-18 Black Sand Technologies, Inc. Techniques for partitioning radios in wireless communication systems
JP4665676B2 (ja) * 2005-09-09 2011-04-06 パナソニック株式会社 受信装置
US8130787B2 (en) 2006-01-17 2012-03-06 Hitachi Metals, Ltd. High-frequency circuit device, and communications apparatus comprising same
US7720506B1 (en) * 2006-07-28 2010-05-18 Rockwell Collins, Inc. System and method of providing antenna specific front ends for aviation software defined radios
CN101170759A (zh) * 2006-10-24 2008-04-30 国际商业机器公司 多模通信终端、多模通信实现方法
US8375804B2 (en) 2009-05-15 2013-02-19 VISWELL Technology Co., Ltd. Apparatus for testing bonding strength of electrical connections and frictionless calibration device for the same
JP4760701B2 (ja) * 2006-12-26 2011-08-31 ソニー株式会社 フロントエンド集積回路
FR2911739A1 (fr) * 2007-01-22 2008-07-25 Thomson Licensing Sa Terminal et methode pour la transmission simultanee de videos et de data haut debit.
JP4830880B2 (ja) * 2007-02-02 2011-12-07 日本電気株式会社 携帯無線端末及び該携帯無線端末に用いられるアンテナ整合回路
DE102007021581B4 (de) * 2007-05-08 2018-09-27 Snaptrack Inc. Elektrisches Bauelement mit einer Frontend-Schaltung
US20090111405A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Huang Chung-Er Signal matching module for single or multiple systems
US8260347B2 (en) * 2008-05-20 2012-09-04 Intel Mobile Communications GmbH Radio frequency communication devices and methods
US8144060B2 (en) * 2008-06-02 2012-03-27 2Wire, Inc. Multiple feedpoint antenna
DE102008026698A1 (de) * 2008-06-04 2009-12-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mehrfrequenzband-Empfänger
TWI396394B (zh) 2008-06-13 2013-05-11 Asustek Comp Inc 多頻段行動通訊裝置
US8565814B2 (en) * 2008-08-28 2013-10-22 Intel Mobile Communications GmbH Radio frequency communication devices and methods
JP2010109757A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Panasonic Corp 携帯無線装置
US9231680B2 (en) * 2009-03-03 2016-01-05 Rfaxis, Inc. Multi-channel radio frequency front end circuit
US8744373B2 (en) * 2009-03-18 2014-06-03 Netgear, Inc. Multiple antenna system for wireless communication
US8483751B2 (en) * 2009-07-17 2013-07-09 Motorola Mobility Llc Split band diversity antenna arrangement
US20110012792A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Motorola, Inc. Antenna arrangement for multimode communication device
CN105141335A (zh) * 2009-12-23 2015-12-09 华为技术有限公司 天线振子复用的方法、装置和天线组件
US8503954B2 (en) 2010-04-12 2013-08-06 R F Products, Inc. RF distribution system, remote control unit and method of using same
CN102480804A (zh) * 2010-11-26 2012-05-30 深圳富泰宏精密工业有限公司 双模移动终端系统
US8629725B2 (en) 2010-12-05 2014-01-14 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Power amplifier having a nonlinear output capacitance equalization
US8604873B2 (en) 2010-12-05 2013-12-10 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Ground partitioned power amplifier for stable operation
US8766724B2 (en) 2010-12-05 2014-07-01 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Apparatus and method for sensing and converting radio frequency to direct current
WO2012137574A1 (ja) * 2011-04-01 2012-10-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法ならびに携帯電話機
JP2013031135A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp 無線通信機器
GB2501487A (en) * 2012-04-24 2013-10-30 Renesas Mobile Corp Multiple frequency antenna involving filter and impedance matching arrangements
US8843083B2 (en) 2012-07-09 2014-09-23 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. CMOS switching circuitry of a transmitter module
US8731490B2 (en) 2012-07-27 2014-05-20 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Methods and circuits for detuning a filter and matching network at the output of a power amplifier
US20140179241A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Qualcomm Incorporated Concurrent matching network using transmission lines for low loss
US9461674B2 (en) * 2013-10-09 2016-10-04 Apple Inc. Electronic device with antennas isolated using phase shifter
CN105450250B (zh) * 2014-09-24 2018-11-09 联想(北京)有限公司 滤波装置、控制方法和电子设备
US9793935B2 (en) * 2015-07-02 2017-10-17 Mediatek Inc. Multi-mixer system and method for reducing interference within multi-mixer system
US11749893B2 (en) 2016-08-29 2023-09-05 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for antenna impedance-matching and associated methods
US11769949B2 (en) 2016-08-29 2023-09-26 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11764473B2 (en) 2016-08-29 2023-09-19 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11894622B2 (en) 2016-08-29 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Antenna structure with double-slotted loop and associated methods
US11764749B2 (en) 2016-08-29 2023-09-19 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
JP2018101943A (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 株式会社村田製作所 高周波モジュール
CN107040280A (zh) * 2017-05-15 2017-08-11 尚睿微电子（上海）有限公司 一种射频开关及其控制方法
US11916514B2 (en) 2017-11-27 2024-02-27 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band wideband balun and associated methods
US11894826B2 (en) 2017-12-18 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band balun and associated methods
US11894621B2 (en) 2017-12-18 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band balun with improved performance and associated methods
US11750167B2 (en) 2017-11-27 2023-09-05 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for radio-frequency matching networks and associated methods
US10523232B1 (en) * 2018-08-24 2019-12-31 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg System and method for converting a digital input signal into an analog output signal
US11862872B2 (en) 2021-09-30 2024-01-02 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for antenna optimization and associated methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI92259C (fi) * 1992-12-30 1994-10-10 Nokia Telecommunications Oy Järjestely vastaanotinantennin kunnon mittaamiseksi
US6188718B1 (en) * 1998-08-21 2001-02-13 Lucent Technologies Inc. Methods and apparatus for reducing cochannel interference in a mixed-rate communication system
US6381471B1 (en) * 1999-06-30 2002-04-30 Vladimir A. Dvorkin Dual band radio telephone with dedicated receive and transmit antennas
EP1303055A4 (en) * 2000-06-26 2009-11-04 Panasonic Corp THREE-FREQUENCY BRANCH CIRCUIT, BRANCH CIRCUIT, AND RADIO COMMUNICATION DEVICE
FI113819B (fi) * 2000-10-17 2004-06-15 Nokia Corp Menetelmä radiotaajuisen signaalin vastaanottamiseksi ja vastaanotinlaite
US6670866B2 (en) * 2002-01-09 2003-12-30 Nokia Corporation Bulk acoustic wave resonator with two piezoelectric layers as balun in filters and duplexers

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386476A (zh) * 2006-05-29 2012-03-21 株式会社东芝 具有多个无线电通信天线的信息设备
CN102386476B (zh) * 2006-05-29 2014-07-30 株式会社东芝 具有多个无线电通信天线的信息设备
US9437919B2 (en) 2006-05-29 2016-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Information equipment with a plurality of radio communication antennas
CN107104696A (zh) * 2008-05-20 2017-08-29 英特尔德国有限责任公司 射频通信装置和方法
WO2012079305A1 (zh) * 2010-12-15 2012-06-21 中兴通讯股份有限公司 终端天线
CN102496036A (zh) * 2011-11-16 2012-06-13 深圳市远望谷信息技术股份有限公司 用于收发分集的天线切换装置及rfid读写器
CN102496036B (zh) * 2011-11-16 2014-07-02 深圳市远望谷信息技术股份有限公司 用于收发分集的天线切换装置及rfid读写器
CN110476358A (zh) * 2017-03-30 2019-11-19 株式会社村田制作所 高频模块
CN110870226A (zh) * 2017-07-31 2020-03-06 深圳市大疆创新科技有限公司 数据处理装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1673875A4 (en) 2010-03-31
BRPI0415009A (pt) 2006-11-07
US7155252B2 (en) 2006-12-26
KR20060084448A (ko) 2006-07-24
EP1673875A1 (en) 2006-06-28
KR100800617B1 (ko) 2008-02-05
JP2007511115A (ja) 2007-04-26
WO2005039063A1 (en) 2005-04-28
RU2006116880A (ru) 2007-11-27
US20050085201A1 (en) 2005-04-21

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