專利名稱：具有用以減少發(fā)射信號(hào)泄漏效應(yīng)的陷波濾波器的無線接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及無線通信裝置，且更明確地說，涉及用于減少無線全雙工通信系 統(tǒng)中發(fā)射信號(hào)泄漏的不利效應(yīng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
全雙工通信系統(tǒng)中的無線裝置可同時(shí)發(fā)射并接收信號(hào)以支持雙向通信。在發(fā)射路徑 中，功率放大器將射頻(RF)信號(hào)放大以供發(fā)射。發(fā)射(TX)信號(hào)路由經(jīng)過雙工器， 且經(jīng)由天線而發(fā)射。在接收路徑中，所要接收(RX)信號(hào)經(jīng)由天線被接收，且通過雙工 器耦合到低噪聲放大器(LNA)。在由LNA放大之后，RX信號(hào)可經(jīng)濾波，且由混頻器 降頻轉(zhuǎn)換為基帶。經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的RX信號(hào)由其它基帶組件(例如，調(diào)制解調(diào)器)處理以 恢復(fù)接收到的數(shù)據(jù)。
在全雙工系統(tǒng)中，TX路徑可干擾RX路徑。TX信號(hào)的一部分可從雙工器耦合到 RX路徑，從而導(dǎo)致TX信號(hào)泄漏。TX信號(hào)泄漏可在由RX路徑處理的所要RX信號(hào)中 造成干擾。所述干擾可包含二次失真和/或交叉調(diào)制失真。與經(jīng)由越過雙工器的泄漏接收 到的TX信號(hào)形成對(duì)比，所要RX信號(hào)為經(jīng)由天線接收到的信號(hào)。因?yàn)榘l(fā)射器和接收器 的頻率是不同的，所以可通過濾波來排除TX信號(hào)泄漏。然而，即使使用濾波，仍可能 遺留殘余量的TX泄漏，從而導(dǎo)致所要RX信號(hào)降級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
一般來說，本發(fā)明描述用于減小全雙工無線通信裝置中TX信號(hào)泄漏的不利效應(yīng)的 技術(shù)。所述技術(shù)利用陷波濾波器來排除無線通信裝置的RX路徑中所處理的信號(hào)中的TX信號(hào)泄漏。陷波濾波器可被構(gòu)造為使用無源電阻器和電容器組件以使所要信號(hào)中接近選 定陷波頻率的TX信號(hào)泄漏分量衰減的復(fù)合陷波濾波器。所述陷波濾波器可應(yīng)用于由無 源混頻器產(chǎn)生的經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的基帶信號(hào)。
在一些方面中，本發(fā)明提供一種方法，所述方法包括將接收到的包括所要信號(hào)和 發(fā)射泄漏信號(hào)的RF輸入信號(hào)放大；對(duì)經(jīng)放大信號(hào)的頻率進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換；以及用陷波濾 波器對(duì)經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行濾波，以實(shí)質(zhì)上減少經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
在其它方面中，本發(fā)明提供一種無線通信裝置，所述無線通信裝置包括天線、產(chǎn)生 發(fā)射(TX)信號(hào)的射頻(RF)發(fā)射器、將TX信號(hào)耦合到天線的雙工器、經(jīng)由雙工器從 天線接收RF輸入信號(hào)的RF接收器。RF接收器包括放大器，其將接收到的包括所要 信號(hào)和從雙工器耦合的發(fā)射泄漏信號(hào)的RF輸入信號(hào)放大；混頻器，其對(duì)經(jīng)放大的信號(hào) 進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換；以及陷波濾波器，其對(duì)經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行濾波，以實(shí)質(zhì)上減少經(jīng)降 頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
在額外方面中，本發(fā)明提供一種用于射頻(RF)接收器的陷波濾波器，所述陷波濾 波器包括耦合在正同相(I)輸入與正I輸出之間的第一電阻器，耦合在負(fù)I輸入與負(fù) I輸出之間的第二電阻器，耦合在正正交(Q)輸入與正Q輸出之間的第三電阻器，耦 合在負(fù)Q輸入與負(fù)Q輸出之間的第四電阻器，耦合在正I輸入與正Q輸出之間的第一 電容器，耦合在負(fù)I輸入與負(fù)Q輸出之間的第二電容器，耦合在正Q輸入與負(fù)I輸出之 間的第三電容器以及耦合在負(fù)Q輸入與正I輸出之間的第四電容器，其中電阻器和電容 器值經(jīng)選擇以實(shí)質(zhì)上減少輸入處所施加的輸入信號(hào)中經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
在其它方面中，本發(fā)明提供一種射頻(RF)接收器，所述射頻(RF)接收器包括 放大器，其將接收到的包括所要信號(hào)和發(fā)射泄漏信號(hào)的RF輸入信號(hào)放大；混頻器，其 對(duì)經(jīng)放大信號(hào)的頻率進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換；以及陷波濾波器，其對(duì)經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行濾波， 以實(shí)質(zhì)上減少經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
在附圖和以下描述中陳述一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)例的細(xì)節(jié)。其它特征、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將從 所述描述和圖式且從權(quán)利要求書顯而易見。


圖1是說明包含陷波濾波器的無線通信裝置(WCD)的RF區(qū)段的框圖。 圖2是說明形成圖1的RF區(qū)段的一部分的實(shí)例接收器的框圖。 圖3是說明圖1的接收器中用于對(duì)傳入信號(hào)進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換的實(shí)例混頻器的框圖。 圖4是說明供圖1的接收器中使用的實(shí)例陷波濾波器的電路圖。圖5是說明供圖1的接收器中使用的實(shí)例基帶濾波器的框圖。 圖6是更詳細(xì)地說明實(shí)例基帶濾波器的框圖。
圖7A和圖7B是說明在圖1的裝置中并入有陷波濾波器和不并入有陷波濾波器的情 況下的TX信號(hào)泄漏和干擾信號(hào)振幅的圖。
圖8含有說明包含陷波濾波器的接收器的電流和電壓輸出頻率響應(yīng)的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明描述用于減少全雙工無線通信裝置中的TX信號(hào)泄漏的不利效應(yīng)的技術(shù)。所 述技術(shù)利用陷波濾波器來排除無線通信裝置的RX路徑中所處理的信號(hào)中的TX信號(hào)泄 漏。陷波濾波器可被構(gòu)造為包括電阻器和電容器組件的復(fù)合陷波濾波器，所述電阻器和 電容器組件經(jīng)布置以使所要信號(hào)中接近選定陷波頻率的TX信號(hào)泄漏分量衰減。
陷波濾波器可應(yīng)用于由無源混頻器產(chǎn)生的經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的基帶信號(hào)。接收到的信號(hào)在 由混頻器降頻轉(zhuǎn)換之前可由低噪聲放大器放大。陷波濾波器可經(jīng)配置以提供近似于TX 泄漏信號(hào)分量相對(duì)于處于基帶(例如，dc)的所要RX信號(hào)的偏移頻率的陷波頻率。使 用具有近似處于TX到RX偏移頻率的陷波的陷波濾波器可支持高線性接收器。
混頻器可將經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所要信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為大約0 Hz (即，dc)， 且將經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于發(fā)射泄漏信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為偏移頻率。在進(jìn)一步基帶處理 之前，陷波濾波器可實(shí)質(zhì)上減少接收到的信號(hào)的接近偏移頻率的TX泄漏信號(hào)分量。以 此方式，陷波濾波器可減少由TX泄漏信號(hào)導(dǎo)致的失真，所述失真原本可能破壞可靠接 收。由TX信號(hào)泄漏導(dǎo)致的失真的實(shí)例包含二次失真和交叉調(diào)制失真(XMD)。如本發(fā) 明中所述的陷波濾波器的并入在排除TX信號(hào)泄漏的至少一部分方面可為有效，從而減 少此失真。
在本發(fā)明的一些方面中，低噪聲放大器可具有差分放大器輸出?；祛l器可具有耦合 到放大器的差分輸出的差分混頻器輸入，以及耦合到陷波濾波器的差分輸入的差分混頻 器輸出。明確地說，混頻器可產(chǎn)生可由陷波濾波器的相應(yīng)輸入接收的正和負(fù)同相(I)分 量以及正和負(fù)正交(Q)分量。Q分量與相應(yīng)的I分量異相90度。
在本發(fā)明的一些實(shí)例方面中，陷波濾波器可包含耦合在陷波濾波器的各個(gè)輸入與輸 出之間的電阻器。舉例來說，陷波濾波器可包含耦合在正I輸入與正I輸出之間的第一 電阻器、耦合在負(fù)I輸入與負(fù)I輸出之間的第二電阻器、耦合在正Q輸入與正Q輸出之 間的第三電阻器以及耦合在負(fù)Q輸入與負(fù)Q輸出之間的第四電阻器。
此外，陷波濾波器可包含耦合在陷波濾波器的各個(gè)輸入與輸出之間的電容器。舉例來說，陷波濾波器可包含耦合在正I輸入與正Q輸出之間的第一電容器、耦合在負(fù)I輸 入與負(fù)Q輸出之間的第二電容器、耦合在正Q輸入與負(fù)I輸出之間的第三電容器以及耦 合在負(fù)Q輸入與正I輸出之間的第四電容器。
陷波濾波器中的電阻器和電容器可具有值，將所述值選擇為使得復(fù)合濾波器實(shí)質(zhì)上 使接近陷波頻率的經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換信號(hào)衰減，所述陷波頻率近似于經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信 號(hào)的偏移頻率。電容器可具有彼此相同的電容值，且電阻器可具有彼此相同的電阻值。 另外，在所要陷波頻率下，電容器和電阻器的阻抗值可大體上相同。
陷波濾波器可從混頻器的差分輸出接收四個(gè)信號(hào)，即正I信號(hào)、正Q信號(hào)、負(fù)I信 號(hào)和負(fù)Q信號(hào)。正Q信號(hào)與正I信號(hào)異相卯度。負(fù)Q信號(hào)與負(fù)I信號(hào)異相90度。陷波 濾波器可經(jīng)配置以使得TX泄漏信號(hào)實(shí)質(zhì)上被衰減，而所要信號(hào)實(shí)質(zhì)上被保留。舉例來 說，陷波濾波器中的電阻器和電容器可經(jīng)布置以通過相移TX泄漏信號(hào)的I分量使得其 與TX泄漏信號(hào)的Q分量異相大約180度來使TX泄漏信號(hào)衰減。在此相移之后，可將 兩個(gè)信號(hào)加在一起。除180度相位差外，TX泄漏信號(hào)的I分量和Q分量可大體上相同。 因此，當(dāng)加在一起時(shí)，I分量和Q分量可實(shí)質(zhì)上彼此抵消，從而從接收到的輸入信號(hào)減 少或消除在陷波頻率附近的TX泄漏信號(hào)。
在一些情況下，如本發(fā)明中所述的陷波濾波器可準(zhǔn)許消除通常提供在RF接收器中 的低噪聲放大器(LNA)與混頻器之間的表面聲波(SAW)濾波器。明確地說，在具有 陷波濾波器的情況下，SAW濾波器可為不必要的。SAW濾波器在排除發(fā)射泄漏信號(hào)方 面是有效的。然而，通過消除SAW濾波器，有可能完全在芯片上構(gòu)造RF接收器，從而 減小封裝、大小、成本和引腳互連要求。
如本發(fā)明中所述的陷波濾波器可經(jīng)配置以供多種無線全雙工通信系統(tǒng)中以及多種 頻帶上使用。實(shí)例包含從824 MHz到894 MHz的蜂窩式頻帶、從1850 MHz到19卯MHz 的個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)頻帶、從1710 MHz到1880 MHz的數(shù)字蜂窩式系統(tǒng)(DCS)頻 帶、從1920 MHz到2170 MHz的國際移動(dòng)電信-2000 (IMT-2000)頻帶以及類似頻帶。 并入有此陷波濾波器的接收器可在語音、數(shù)據(jù)、視頻、音頻或其它信息的無線通信中有 用。
圖1是說明包含陷波濾波器24的無線通信裝置IO的示范性RF區(qū)段的框圖。無線 通信裝置10可為具有無線能力的多種移動(dòng)或固定裝置中的任一者，例如，蜂窩式無線 電話(cellular radiotelephone)、衛(wèi)星電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)或桌 上型計(jì)算機(jī)、數(shù)字視頻或音頻裝置、游戲控制臺(tái)、電視控制臺(tái)、機(jī)頂盒或經(jīng)裝備以用于 無線通信的任何其它裝置。如圖l中所示，裝置IO包含發(fā)射并接收無線RF信號(hào)的天線12。雙工器14將天線12接收到的RX輸入信號(hào)(RX SIGNAL)耦合到接收器16，且將發(fā)射器18所產(chǎn)生的TX輸出信號(hào)(TX SIGNAL)耦合到天線12。在圖1的實(shí)例中，接收器16包含低噪聲放大器(LNA) 20、混頻器22、陷波濾波器24、本機(jī)振蕩器(LO) 26和基帶(BB)濾波器30。發(fā)射器18包含功率放大器28，所述功率放大器28將RF輸出信號(hào)放大以產(chǎn)生TXRF信號(hào)，以供經(jīng)由雙工器14和天線12而發(fā)射。發(fā)射器18還可包含調(diào)制解調(diào)器、數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、混頻器和濾波器電路(未圖示)，以對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和濾波，且將信號(hào)從基帶升頻轉(zhuǎn)換為發(fā)射頻帶。
在接收器16中，LNA 20將RX信號(hào)放大。LNA 20可為產(chǎn)生差分輸出信號(hào)的差分放大器?；祛l器22可為寬帶混頻器，其將來自LNA20的經(jīng)放大的差分信號(hào)與RXLO頻率相乘，以將所要RX信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換為基帶，從而產(chǎn)生RX基帶信號(hào)。陷波濾波器24對(duì)RX基帶信號(hào)進(jìn)行濾波以減少TX泄漏信號(hào)且從而減少非所要失真。明確地說，陷波濾波器24提供陷波頻率，在所述陷波頻率下，RX信號(hào)被強(qiáng)烈地衰減。陷波濾波器24經(jīng)配置以使得陷波頻率通常對(duì)應(yīng)于經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的TX泄漏信號(hào)相對(duì)于基帶的中心頻率(例如，0Hz)的偏移頻率?；鶐V波器30 (TIA) 30實(shí)質(zhì)上排除所要基帶外的頻率，且可包含跨阻抗放大器以將陷波濾波器24的電流輸出轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。接收器16可進(jìn)一步包含模-數(shù)轉(zhuǎn)換器和調(diào)制解調(diào)器(未圖示)以對(duì)所要RX信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼。
如圖1中所示，天線12可接收所要信號(hào)和干擾信號(hào)兩者。因此，LNA20可接收包含所要信號(hào)和可能的干擾信號(hào)的RX信號(hào)，以及經(jīng)由雙工器14從發(fā)射路徑耦合的TX泄漏信號(hào)。LNA 20將此經(jīng)組合的RX信號(hào)放大以產(chǎn)生經(jīng)放大的RF信號(hào)。TX泄漏信號(hào)可產(chǎn)生二次失真和交叉調(diào)制失真(XMD)。干擾信號(hào)為可對(duì)應(yīng)于從例如無線基站的附近源產(chǎn)生的信號(hào)的非所要信號(hào)。在一些情況下，干擾信號(hào)的振幅可遠(yuǎn)高于所要信號(hào)的振幅，且干擾信號(hào)可在頻率上位于靠近所要信號(hào)處。TX泄漏信號(hào)也可相對(duì)于所要信號(hào)具有較大的振幅，因?yàn)橛晒β史糯笃?8產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)的振幅通常遠(yuǎn)大于所要信號(hào)的振幅。
TX泄漏信號(hào)在RX頻帶外。然而，TX泄漏信號(hào)仍可導(dǎo)致非所要失真。舉例來說，LNA 20中的非線性可導(dǎo)致對(duì)TX泄漏信號(hào)的調(diào)制被轉(zhuǎn)移到窄帶干擾，從而導(dǎo)致所述干擾周圍的頻譜加寬。此頻譜加寬被稱為交叉調(diào)制失真(XMD)。此XMD充當(dāng)使無線通信裝置的性能降級(jí)的額外噪聲。此噪聲使靈敏度降級(jí)，使得可由接收器16可靠地偵測(cè)到的最小所要信號(hào)需要具有較大的振幅。XMD也可能在混頻器22中產(chǎn)生。
此外，混頻器22中的非線性可產(chǎn)生TX信號(hào)泄漏的二次失真。明確地說，當(dāng)組合所要信號(hào)與TX泄漏信號(hào)的信號(hào)由混頻器22降頻轉(zhuǎn)換為基帶時(shí)，混頻器可能由于其固有非線性而產(chǎn)生二次失真。二次失真可落在與由所要RX信號(hào)占用的頻帶相同的頻帶中，且因此降低接收器靈敏度。明確地說，TX泄漏信號(hào)的二次失真可屏蔽基帶中經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的所要RX信號(hào)。作為另一顧慮，TX泄漏信號(hào)電流傳播到與TIA30相關(guān)聯(lián)的基帶濾波器中可能產(chǎn)生額外失真。
在許多接收器中，為了減輕二次失真和XMD，在LNA20的輸出處提供SAW濾波器。SAW濾波器由接收到的在RX頻帶外的分量的急劇轉(zhuǎn)變頻帶邊緣和較大的衰減來表征。為此，SAW濾波器通常用以在混頻器22的輸入處排除TX泄漏信號(hào)，這接著減少混頻器所產(chǎn)生的失真量。遺憾的是，將RFSAW濾波器用于TX泄漏信號(hào)濾波具有若干缺點(diǎn)。舉例來說，SAW濾波器相對(duì)于LNA 20和混頻器22來說通常必須至少部分地在芯片外實(shí)施，從而需要匹配電路、額外封裝引腳和成本。此外，SAW濾波器和相關(guān)聯(lián)的離散組件通常需要額外的板空間和成本。SAW濾波器還可能導(dǎo)致使接收器16的增益和噪聲指數(shù)(noise figure)降級(jí)的插入損耗。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，陷波濾波器24可被用作SAW濾波器的替代物以排除TX泄漏信號(hào)。
簡(jiǎn)單地移除SAW濾波器可能準(zhǔn)許二次失真和交叉調(diào)制，且產(chǎn)生其它實(shí)質(zhì)缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)高線性，混頻器22在其輸入和輸出處可能需要低電壓擺動(dòng)。可提供基帶濾波器30的跨阻抗放大器(TIA)以將混頻器22的電流輸出轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。理想的是，TIA在所有頻率下均將提供虛擬接地(零阻抗)，因此可實(shí)現(xiàn)無源混頻器22的輸出處的低電壓擺動(dòng)。然而，由于有限的功率和裝置帶寬限制的緣故，TIA將具有有限的閉環(huán)帶寬。
在混頻器22對(duì)所要RX信號(hào)和TX泄漏信號(hào)進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換之后，RX信號(hào)可靠近基帶，且TX泄漏信號(hào)可處于某一偏移頻率。由于閉環(huán)帶寬的緣故，與基帶濾波器30相關(guān)聯(lián)的TIA在虛擬接地下將不提供輸入阻抗，且代替地可在偏移頻率下呈現(xiàn)較大的輸入阻抗。輸入阻抗可隨頻率偏移而增大。在具有強(qiáng)TX泄漏信號(hào)、無SAW濾波器的情況下，此阻抗可能產(chǎn)生使混頻器22變得不能工作且產(chǎn)生非所要失真的非常大的電壓擺動(dòng)。
舉例來說，對(duì)于CELL或PCS頻帶的情況，TX泄漏信號(hào)可相對(duì)于dc處的所要RX頻率而在45MHz (CELL)或80 MHz (PCS)處偏移。在零中間頻率(ZIF)降頻轉(zhuǎn)換之后，TX泄漏信號(hào)將分別位于45 MHz (對(duì)于CELL頻帶)或80 MHz (對(duì)于PCS頻帶)處，而RX信號(hào)被降頻轉(zhuǎn)換為靠近DC。 45MHz或80MHz下的典型TIA由于有限閉環(huán)帶寬的緣故而可能呈現(xiàn)較大的阻抗。如上文所提及，在具有強(qiáng)TX電流且無級(jí)間SAW濾波器的情況下，此阻抗可能產(chǎn)生非常大的電壓擺動(dòng)，從而破壞混頻器22的操作。
如圖1中所示，根據(jù)發(fā)明的各個(gè)方面，可提供陷波濾波器24以避免SAW濾波器的缺陷且對(duì)TX泄漏信號(hào)進(jìn)行濾波，使得TIA呈現(xiàn)低阻抗。如本發(fā)明中所述的陷波濾波器24可確?；祛l器22的輸出處的強(qiáng)發(fā)射器泄漏導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上較低的電壓擺動(dòng)。以此方式， 陷波濾波器24可(例如)使用基帶濾波器30的TIA來減少由于強(qiáng)發(fā)射泄漏而由混頻器 22產(chǎn)生的二次失真，減少由于近處的千擾與強(qiáng)發(fā)射泄漏的混合而由混頻器22產(chǎn)生的交 叉調(diào)制失真，且減少到達(dá)在降頻轉(zhuǎn)換器之后的基帶濾波器中的發(fā)射泄漏電流。因此，陷 波濾波器24可支持基帶濾波器中的減少的失真和較低的噪聲指數(shù)降級(jí)。此外，在一些 實(shí)例實(shí)施方案中，陷波濾波器24可準(zhǔn)許RF接收器16完全構(gòu)造在芯片上，從而減小封 裝、大小、成本和引腳互連要求。舉例來說，接收器16可以較小的形狀因子和較高的 集成等級(jí)構(gòu)造在單個(gè)芯片上以用于無線電。在此情況下，不需要級(jí)間SAW、外部匹配組 件和外部引腳。
圖2是進(jìn)一步說明圖1的無線通信裝置10的示范性接收器16的框圖。在圖2的實(shí) 例中，接收器16具有差分結(jié)構(gòu)。舉例來說，LNA 20可具有耦合到混頻器22的對(duì)應(yīng)正 和負(fù)差分輸入的正和負(fù)差分輸出。混頻器22將來自LNA20的不同輸出信號(hào)與由RXLO 26產(chǎn)生的LO頻率相乘，以將RX信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換為基帶，從而產(chǎn)生差分RX基帶信號(hào)。 差分RX基帶信號(hào)包含I分量和Q分量。
陷波濾波器24接收由混頻器22產(chǎn)生的差分基帶信號(hào)，且對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行濾波以產(chǎn) 生施加到基帶濾波器30的差分輸入的差分輸出信號(hào)。陷波濾波器24對(duì)差分基帶信號(hào)進(jìn) 行濾波，以在基帶濾波器30中進(jìn)行基帶濾波之前使處于接近經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的泄漏信號(hào)的 偏移頻率的頻率的基帶信號(hào)衰減。偏移頻率是TX泄漏信號(hào)相對(duì)于所要RX信號(hào)的頻率 (例如，O Hz)被降頻轉(zhuǎn)換到的頻率(例如，對(duì)于CELL為45 MHz，或?qū)τ赑CS為80 MHz)。 陷波濾波器可處置經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)的I分量和Q分量?jī)烧?，且因此為?fù)合陷波濾波器。
圖3是說明接收LNA20的差分輸出的示范性混頻器22的框圖。在圖1的實(shí)例中， 混頻器為無源混頻器，其具有包括同相(I)分量混頻器22A和正交(Q)分量混頻器 22B的差分結(jié)構(gòu)。I分量混頻器22A和Q分量混頻器22B兩者均從RX LO 26接收LO 信號(hào)。LNA20的輸出可被提供到I分量混頻器22A和Q分量混頻器22B兩者，即作為 正和負(fù)差分輸出。
舉例來說，I分量混頻器24A和Q分量混頻器24B各自接收LNA 20的正輸出 LNA_plus和負(fù)輸出LNA一minus。在一些情況下，可在LNA 20與無源混頻器22的差分 輸入之間提供ac耦合電容器(未圖示)。
I分量混頻器24A將來自LNA20的正和負(fù)I分量與LO頻率混合，且產(chǎn)生用于陷波 濾波器24的正I輸入Iin_plus和負(fù)I輸入Iin_minus。類似地，Q分量混頻器24B將正 和負(fù)Q分量與LO頻率混合，且產(chǎn)生用于陷波濾波器24的正Q輸入Qin_pluS和負(fù)Q輸AQin_minUs。在混頻器22進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換之后，所要RX信號(hào)可處于基帶，且TX泄漏 信號(hào)可處于某一偏移頻率。舉例來說，在CELL頻帶的情況下，TX泄漏信號(hào)可位于45 MHz處，且所要RX信號(hào)可靠近0Hz (即，DC)。
混頻器22B的輸出可與混頻器22A的輸出異相90度。明確地說，信號(hào)Iin_plus可 與Qin_plus異相90度，且信號(hào)lin—minus可與Qin一minus異相卯度。陷波濾波器36接 收混頻器22的輸出。陷波濾波器24可具有差分結(jié)構(gòu)以對(duì)差分I分量Iin_plus和Iin_minus 以及差分Q分量Qin_plus和Qin—minus進(jìn)行濾波以減少TX泄漏信號(hào)。
圖4是說明陷波濾波器24的實(shí)例實(shí)施方案的電路圖。如圖4中所示，陷波濾波器 24可被構(gòu)造為包括電阻器與電容器的組合的復(fù)合陷波濾波器。在圖4的實(shí)例中，陷波濾 波器24包括四個(gè)電阻器R1、 R2、 R3和R4以及四個(gè)電容器Cl、 C2、 C3禾B C4。所述 電阻器和電容器可以電阻器和金屬-絕緣體-金屬(MIM)或多晶體-多晶體電容器形成于 芯片上。所有電阻器的值可以是相同的，且所有電容器的值可以是相同的。另外，每一 電容器的值可使得在降頻轉(zhuǎn)換之后，在發(fā)射泄漏信號(hào)的偏移頻率下，每一電容器的阻 抗大體上與每一電阻器的阻抗相同。
如圖4中所示，使用與由無源混頻器22輸出的來自I信道的差分輸出(Iin』lus和 lin—minus)以及來自Q信道的差分輸出(Qin_plus和Qin—minus)互連的無源電阻器(R) 組件Rl到R4以及電容器(C)組件Cl到C4來實(shí)現(xiàn)復(fù)合陷波濾波器。每一 Q信道與 相應(yīng)的I信道異相卯度。更明確地說，Q信道相對(duì)于I信道而被延遲了卯度，且因此 相對(duì)于I信道正交。電阻器R1到R4以及電容器C1到C4還與提供到基帶濾波器30的 差分輸入的不同輸出Iout_plus、 Iout一mi,、 Qout_pIus和Qout—minus互連。
在陷波濾波器24中，信號(hào)Iinjjlus為同相正輸入信號(hào)，電流Iin一minus為同相負(fù)輸 入信號(hào)，Qin_plus為正交相正輸入信號(hào)，且Qin—minus為正交負(fù)輸入信號(hào)。Iout_plus為 同相正輸出信號(hào)，Iout_minuS為同相負(fù)輸出信號(hào)，Qout_plus為正交相正輸出信號(hào)，且 Qout_minus為正交相負(fù)輸出信號(hào)。
一般來說，可將陷波濾波器24的電路拓?fù)鋵?shí)施為使得R和C值被適當(dāng)?shù)剡x擇以根 據(jù)以下公式產(chǎn)生處于或接近經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的TX信號(hào)泄漏的偏移頻率的陷波頻率(/"W"):
其中R表示每一電阻器R1、 R2、 R3、 R4的值，且C表示每一電容器C1、 C2、 C3、C4的值?？蓪㈦娮杵骱碗娙萜髦颠x擇為使得陷波頻率近似于經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的TX泄漏信號(hào) 相對(duì)于處于基帶(例如，dc)的所要信號(hào)的偏移頻率。
舉例來說，可將陷波濾波器設(shè)計(jì)為具有陷波頻率/"o"/z,所述陷波頻率/"Wc/ 經(jīng)選 擇以相對(duì)于處于大約DC的經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的RX信號(hào)頻率而排除處于大約45 MHz(對(duì)于蜂 窩式頻帶(CELL))或大約80 MHz (對(duì)于PCS頻帶)的經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的TX泄漏信號(hào)。 換句話說，可將陷波頻率選擇為在混頻器22進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換后近似于TX泄漏信號(hào)的偏移 頻率，且可根據(jù)無線通信系統(tǒng)的特定類型(例如，蜂窩式、PCS、 DCS或類似物)而改 變。
舉例來說，對(duì)于降頻轉(zhuǎn)換之后的CELL頻帶，發(fā)射泄漏信號(hào)的偏移頻率可為大約45 MHz。在此實(shí)例中，如果電阻器R1、 R2、 R3或R4的電阻值R為10歐姆，那么可將電 容器C1、 C2、 C3、 C4的電容值C選擇為大約353.7皮法(pF)，使得電容器在45MHz 的偏移頻率下產(chǎn)生等于IO歐姆的阻抗。因此，在此實(shí)例中，為了實(shí)現(xiàn)陷波頻率(/"WW) =45MHz，可將R值和C值分別選擇為10 Q和353.7 pF。因此，在45MHz下，電容C 將表示相對(duì)于相應(yīng)的電阻器具有-卯度相移的等于IO歐姆的阻抗。然而，可使用R值與 C值的其它組合來實(shí)現(xiàn)所要的45 MHz陷波頻率或其它所要陷波頻率。
在圖4的實(shí)例中，陷波濾波器24從混頻器22接收輸入信號(hào)Iin^plus、 Iin_minus、 Qin_plus和Qin—minus。輸入《言號(hào)Iin_plus、 lin—minus、 Qin_plus禾B Qin—minus包括來自 處于基帶(例如，DC)的所要信號(hào)的電流以及來自處于偏移頻率(例如，對(duì)于CELL 頻帶為45 MHz或?qū)τ赑CS頻帶為80 MHz)的TX泄漏信號(hào)的電流。Qin_plus處的電流 與Iin_plus處的電流異相90度，且Qin—minus處的電流與Iin_minus處的電流異相卯 度。Iin』lus處來自TX泄漏信號(hào)的電流可被稱為Itx。 Qin_plus處的發(fā)射泄漏信號(hào)電流 可被稱為jltx，其中j表示正交信號(hào)Qin_plus相對(duì)于同相信號(hào)Iin_plus的+卯度相移。類 似地，Iin_minus處的發(fā)射泄漏信號(hào)電流的量值可被稱為Itx，且Qin_minus處的發(fā)射泄 漏電流可被稱為jltx,以表示與Iin—minus的90度相移，盡管所述電流相對(duì)于經(jīng)過Iinjlus 和Qin_plus的電流可為負(fù)。
在圖4中的復(fù)合陷波濾波器24中，第一電阻器Rl、第二電阻器R2、第三電阻器 R3和第四電阻器R4分別串聯(lián)耦合在Iin_plus與Iout_plus、 Qin_plus與Qout_plus、 lin—minus與lout—minus以及Qin—minus與Qout—minus之間。第一電容器Cl、第二電容 器C2、第三電容器C3和第四電容器C4分別耦合在Iinjlus與Qoutj5lus、 Qin_plus與 Iout_minus、 lin—minus與Qout—minus以及Qin—minus與Iout_plus之間。
更明確地說，如圖4中所示，陷波濾波器24形成復(fù)合陷波濾波器，其包括耦合在正同相(I)輸入(Iin_plus)與正I輸出(Iout_plus)之間的第一電阻器R1、耦合在 正正交(Q)輸入(Qin_plus)與正Q輸出(Qout_plus)之間的第二電阻器R2、耦合在 負(fù)I輸入(Iin—minus)與負(fù)I輸出(Iout_minus)之間的第三電阻器R3以及耦合在負(fù)Q 輸入(Qin—minus)與負(fù)Q輸出(Qout_minus)之間的第四電阻器R3。
此外，復(fù)合陷波濾波器24包含耦合在正I輸入(Iin_plus)與正Q輸出(Q0Ut_plus) 之間的第一電容器C1、耦合在正Q輸入(Qin_plus)與負(fù)I輸出(lout—minus)之間的 第二電容器C2、耦合在負(fù)I輸入(Iin—minus)與負(fù)Q輸出(Qin—minus)之間的第三電 容器C3以及耦合在負(fù)Q輸入(Qin—minus)與正I輸出(Iout_plus)之間的第四電容器 C4。如上文所提及，選擇電阻器和電容器的值以產(chǎn)生陷波頻率/"WA，在所述陷波頻率 下，陷波濾波器24實(shí)質(zhì)上減少施加在到達(dá)陷波濾波器24的輸入處的輸入信號(hào)中 經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
現(xiàn)在將描述陷波濾波器24在減少發(fā)射泄漏信號(hào)分量中的效應(yīng)。首先將分析 Qout_plus處的電流，隨后分析lout—minus、 Qout—minus處的電流，且接著最后分析 Iout_plus處的電流。Qout_plus處的電流包括從Qin_plus流經(jīng)電阻器R2的電流以及從 Iin_plus流經(jīng)CI的電流。對(duì)于Iin_plus來說，將耦合在Iin_plus與Qout_plus之間的電 容器CI選擇為在偏移頻率下呈現(xiàn)與耦合在Iin_plus與Iout_plus之間的電阻器Rl大體 上相同的阻抗。因此，從Iin_plus流入的電流在從Iin_plus越過電阻器Rl流到Iout_plus 的Itx與從Iin_plus越過電容器CI流到Qout_plus的-jItx之間可等分。-j表示電流Itx 在穿過電容器CI之后與Iin_plus的-卯相移。對(duì)于Qin_plus來說，因?yàn)镼信道與Iin處 的I信道相移卯度，所以流經(jīng)電阻器R2的電流為jltx。此處，j表示Q信道相對(duì)于對(duì) 應(yīng)的I信道的+卯度相移。
處于基帶(dc)的所要信號(hào)因?yàn)殡娙菪择詈隙⒉涣鹘?jīng)電容器C1。然而，發(fā)射泄漏 電流Itx流經(jīng)電容器Cl。此外，電容器CI使流經(jīng)電容器CI的電流Itx相移-90度，從 而產(chǎn)生電流-jItx。 Qin_plus處的電流jltx領(lǐng)先于Iin_plus處的電流+90度。電容器Cl使 Iinjlus處的電流相移，使得其落后于Qinjlus信號(hào)額外90度，從而產(chǎn)生-jItx信號(hào)。因 為Qinjlus處的電流Itx領(lǐng)先90度，且穿過電容器Cl的電流-jItx落后90度，所以兩 個(gè)電流之間的相位差為180度。所述兩個(gè)電流具有相等的量值Itx。 180度相位差引起jltx 與-jitx之間的抵消，從而抵消從Qin_plus流到Qout_plus的在陷波頻率/"ok/z= 1/2兀RC 附近的TX泄漏電流。因此，Qoutj)lus輸出產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上減少或消除TX泄漏信號(hào)的電流。
可以類似方式選擇和布置與其它輸出Iout_plus、lout—minus和Qout—minus相關(guān)聯(lián)的 電阻器和電容器，以減少或消除從那些輸出流動(dòng)的信號(hào)中的接近陷波頻率的TX泄漏信號(hào)。舉例來說，lout—minus處的電流為從Iii^minus越過電阻器R3流動(dòng)的電流加上來自 電容器C2的電流。如上文所述，穿過C2的電流將被相移-90度，從而在流經(jīng)電阻器R3 與電容器C2的相等Itx電流之間產(chǎn)生180度相位差。因此，TX泄漏電流被抵消掉，且 僅所要信號(hào)電流保留于輸出1outjninus處。
類似地，Qout—minus處的電流為從Qin—minus越過電阻器R4流動(dòng)的電流加上越過 C3流動(dòng)的電流。在具有180度相位差的情況下，在QoUt_minuS處的電流中，TX泄漏 電流被抵消掉，且僅所要信號(hào)電流得以保留。1outjDlus處的電流為從Ihu5lus越過電阻 器R1流動(dòng)的電流加上越過電容器C4流動(dòng)的電流。在具有180度相位差的情況下，流動(dòng) 到IoUt_plUS的電流中的TX泄漏電流被抵消掉，且僅所要信號(hào)電流得以保留。
圖5是說明供圖1的接收器中使用的實(shí)例基帶濾波器30的框圖。在圖5的實(shí)例中， 基帶濾波器從陷波濾波器24接收Iout_plus、 lout—minus、 Qout_plus和Qout—minus輸出， 且應(yīng)用基帶濾波以排除所要基帶外的頻率。舉例來說，基帶濾波器30可根據(jù)所要基帶 內(nèi)的保持頻率以及所要基帶外的排除頻率來應(yīng)用帶通濾波。此外，基帶濾波器30可包 含跨阻抗放大器(TIA)電路，以將從陷波濾波器24獲得的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)， 以(例如)用于施加到模-數(shù)轉(zhuǎn)換器電路和解調(diào)電路。
如圖5中所示，基帶濾波器30可包含I分量基帶濾波器模塊30A和Q分量基帶濾 波器模塊30B。 I分量基帶濾波器模塊30A將基帶濾波應(yīng)用于差分I分量電流信號(hào) Iout_plus和Iout一minus以產(chǎn)生經(jīng)濾波的I輸出。類似地，Q分量基帶濾波器模塊30B將 基帶濾波應(yīng)用于差分Q分量電流信號(hào)Qoutjlus和Qout—minus以產(chǎn)生經(jīng)濾波的Q輸出。 陷波濾波器24在向基帶濾波器模塊30A、 30B施加接收到的信號(hào)之前，消除或?qū)嵸|(zhì)上減 少接近陷波頻率的TX泄漏信號(hào)。
圖6是說明經(jīng)耦合以接收陷波濾波器的輸出的實(shí)例基帶濾波器30的框圖。明確地 說，圖6更詳細(xì)地展示基帶濾波器模塊30A,所述基帶濾波器模塊30A包含具有由電阻 器R^A和電容器CT!A形成的反饋路徑的跨阻抗放大器(TIA) 32。為了便于說明，從圖 6省略Q分量基帶濾波器模塊30B的額外細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于實(shí)施方案來說，如圖6中所 示，Q分量基帶濾波器模塊30B可與I分量基帶濾波器模塊30A并行提供，且可以類似 于基帶濾波器模塊30A的方式構(gòu)造。
每一基帶濾波器模塊30A、 30B可包含具有從正和負(fù)差分輸出延伸到對(duì)應(yīng)的正和負(fù) 差分輸入的反饋回路的差分TIA32。每一反饋回路可包含與電容CTM并行的電阻R"HA， 以設(shè)置TIA和其中提供有TIA的基帶濾波器模塊30A、 30B的增益和頻率響應(yīng)，從而提 供接收到的信號(hào)的額外濾波?；鶐V波器模塊30A處置陷波濾波器24的I信道差分輸出以產(chǎn)生I信道電壓輸出。 在圖6的實(shí)例中，基帶濾波器模塊30A中的差分TIA 32具有從陷波濾波器24接收 I0Ut_pluS信號(hào)的第一差分輸入，以及從陷波濾波器24接收lout—minus信號(hào)的第二差分 輸入。電阻器RT!A和電容器CT!A并行耦合在TIA32的第一輸入與所述TIA的第一輸出 之間的反饋路徑中。另一電阻器RTtA和電容器CnA并行耦合在TIA 32的第二輸入與所 述TIA的第二輸出之間的反饋路徑中。基帶濾波器模塊30B可經(jīng)類似地構(gòu)造以將基帶濾 波應(yīng)用于陷波濾波器24的Q信道差分輸出，并產(chǎn)生Q信道電壓輸出。
圖7A和圖7B是說明在圖1的裝置10中并入有陷波濾波器24和不并入有陷波濾波 器24的情況下的TX信號(hào)泄漏和干擾信號(hào)振幅的圖。明確地說，圖7A和圖7B展示針 對(duì)使用陷波濾波器24和不使用陷波濾波器24的情況，穿過接收器16的信號(hào)路徑電平。 圖7A展示不使用陷波濾波器24的實(shí)例。圖7B展示使用陷波濾波器24的實(shí)例。在圖 7B的實(shí)例中，在混頻器22與基帶濾波器30之間并入有陷波濾波器24的情況下，信號(hào) 路徑從LNA 20流動(dòng)到混頻器22，且從混頻器22流動(dòng)到基帶濾波器30。
如圖7A和圖7B中所示，與未使用陷波濾波器的接收器相比較，陷波濾波器24顯 著(至少20dB)排除(處于電流模式的)TX泄漏信號(hào)。明確地說，陷波頻率近似被置 于基帶處的TX到RX偏移頻率，這可支持高線性接收器。TX泄漏信號(hào)的排除產(chǎn)生實(shí)質(zhì) 上較低的電壓擺動(dòng)，所述電壓擺動(dòng)由混頻器22的輸出處的強(qiáng)TX泄漏導(dǎo)致。經(jīng)由陷波濾 波器24抑制Tx信號(hào)的此方法可具有若干優(yōu)點(diǎn)。舉例來說，陷波濾波器24可減少由于 強(qiáng)TX泄漏而由降頻轉(zhuǎn)換器混頻器22產(chǎn)生的二次失真。此外，陷波濾波器24可減少由 于附近干擾與強(qiáng)TX泄漏的混合而由降頻轉(zhuǎn)換器混頻器22產(chǎn)生的交叉調(diào)制失真(XMD)。 陷波濾波器24還可減少到達(dá)基帶濾波器30和TIA 32中的TX泄漏電流，所述基帶濾波 器30在降頻轉(zhuǎn)換器混頻器22之后。減少到達(dá)TIA 32的TX泄漏電流可在基帶濾波器 30中產(chǎn)生低失真和較低的噪聲指數(shù)降級(jí)。
在圖7A和圖7B的實(shí)例中，LNA接收分別位于830 MHz的頻率和875 MHz的頻率 的TX信號(hào)和干擾(JAM)信號(hào)。圖7B中的信號(hào)電平指示接收器16中存在陷波濾波器 24的情況下的信號(hào)電平。圖7A中的信號(hào)電平指示接收器16中不存在陷波濾波器24的 情況下的信號(hào)電平。在此實(shí)例中，在LNA20的輸入處，TX泄漏和JAM電壓信號(hào)具有 大約15.8毫伏(mVp)的峰值振幅。在LNA的輸出處，TX和JAM信號(hào)被轉(zhuǎn)換為具有 大約500微安(pAp)的峰值振幅的電流信號(hào)。在降頻轉(zhuǎn)換器混頻器22的輸出處，在無 陷波濾波器24的情況下，TX和JAM信號(hào)具有大約427 pAp的峰值電流振幅。然而， 在具有陷波濾波器24的情況下，TX和JAM信號(hào)分別具有大約42.7 )iAp和427 pAp的電流振幅。因此，在圖7B的實(shí)例中，陷波濾波器24可能夠使TX泄漏信號(hào)實(shí)質(zhì)上減少 大約20dB。
圖8含有說明包含陷波濾波器的接收器的電流和電壓輸出頻率響應(yīng)的實(shí)例的曲線圖 40、 42、 44、 46。每一曲線圖40、 42、 44、 46的x軸展示接收到的信號(hào)的基帶頻率。y 軸展示以dB為單位的信號(hào)振幅電平。明確地說，左側(cè)的曲線圖40、 44展示在應(yīng)用陷波 濾波器24之后且在基帶濾波器30的TIA32之前接收到的電流信號(hào)頻率響應(yīng)。右側(cè)的曲 線圖42、 46展示在應(yīng)用陷波濾波器24之后且在應(yīng)用基帶濾波器30的TIA 32之后接收 到的電壓信號(hào)頻率響應(yīng)。
陷波濾波器24的輸出為電流信號(hào)。TIA 32在TIA反饋電阻器之后的TIA輸出處將 來自陷波濾波器24的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。因此，右側(cè)的曲線圖42、 46表示陷波濾波 器24的輸出電流，而左側(cè)的曲線圖40、 44表示由基帶濾波器30的TIA32產(chǎn)生的輸出 電壓。值得注意的是，在每一情況下，陷波濾波器24在TX-RX偏移頻率(即，TX泄 漏信號(hào)相對(duì)于被降頻轉(zhuǎn)換為大約DC的RX信號(hào)而被降頻轉(zhuǎn)換為的頻率)的區(qū)域中提供 信號(hào)的顯著衰減。舉例來說，對(duì)于PCS通信，陷波濾波器可經(jīng)構(gòu)造以在大約80MHz的 區(qū)中使信號(hào)衰減。曲線圖40和42展示針對(duì)PCS實(shí)例的大約-80MHz下的陷波響應(yīng)。曲 線圖44和46展示大約+80MHz下的陷波響應(yīng)。在每一情況下，將陷波選擇為近似于對(duì) 應(yīng)于經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的TX泄漏信號(hào)分量相對(duì)于OHz (dc)的基帶中心頻率的偏移頻率。
因?yàn)橄莶V波器是復(fù)合陷波濾波器(即，處置I分量和Q分量?jī)烧?，所以僅TX 頻帶的一側(cè)將被排除。明確地說，與實(shí)際濾波器形成對(duì)比，復(fù)合濾波器的頻率響應(yīng)是不 對(duì)稱的。因此，陷波濾波器24產(chǎn)生左上曲線圖40和右上曲線圖42中所展示的下側(cè)頻 率響應(yīng)(即，-SOMHz下的陷波)或左下曲線圖和右下曲線圖中所展示的上側(cè)頻率響應(yīng) (即，+80MHZ下的陷波)，但并非產(chǎn)生兩者。如圖8中所示，可改變應(yīng)用于無源混頻器 22的本機(jī)振蕩器(LO)極性以實(shí)現(xiàn)TX泄漏信號(hào)的上側(cè)排除或下側(cè)排除。換句話說，可 通過改變LO極性來選擇上側(cè)或下側(cè)TX泄漏信號(hào)排除。明確地說，可改變LO極性以 產(chǎn)生類似于左上曲線圖40和右上曲線圖42或左下曲線圖44和右下曲線圖46中所展示 頻率響應(yīng)的頻率響應(yīng)。
本發(fā)明中所描述的技術(shù)可用于多種全雙工無線通信系統(tǒng)中的任一者中。全雙工無線 通信系統(tǒng)的一些實(shí)例是蜂窩式(CELL)系統(tǒng)、個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)、數(shù)字蜂窩式系統(tǒng) (DCS)和國際移動(dòng)電信-2000 (IMT-2000)系統(tǒng)。作為一個(gè)特定實(shí)例，所述技術(shù)可應(yīng)用 于經(jīng)裝備以用于碼分多址(CDMA)通信的無線通信裝置中。
本發(fā)明中所描述的接收器組件可并入無線通信裝置內(nèi)，所述無線通信裝置可進(jìn)一步包含模-數(shù)轉(zhuǎn)換器電路、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、調(diào)制解調(diào)器以及可用于發(fā)射、接收、 編碼和解碼數(shù)據(jù)、語音或其它信號(hào)的其它合適組件。調(diào)制解調(diào)器可至少部分地由DSP 形成。無線通信裝置可為移動(dòng)無線電話、衛(wèi)星電話、移動(dòng)游戲控制臺(tái)、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、智能電話、電視控制臺(tái)、數(shù)字視頻或音頻裝置、膝上型或桌上型計(jì)算機(jī)、機(jī)頂 盒或經(jīng)裝備以用于無線通信的任何其它裝置。
已描述了本發(fā)明的各個(gè)方面。這些和其它方面均在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種射頻(RF)接收器，其包括放大器，其將包括所要信號(hào)和發(fā)射泄漏信號(hào)的接收到的RF輸入信號(hào)放大；混頻器，其對(duì)所述經(jīng)放大信號(hào)的頻率進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換；以及陷波濾波器，其對(duì)所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行濾波，以實(shí)質(zhì)上減少所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述混頻器包括無源混頻器，且所述陷波濾波器包括復(fù)合陷波濾波器，所述復(fù)合陷波濾波器包括電阻器和電容器的布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述放大器和所述混頻器包括差分輸出，所述混頻器產(chǎn)生正同相(I)分量和負(fù)同相(I)分量以及正正交(Q)分量和負(fù)正交(Q)
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收器，其中所述復(fù)合陷波濾波器包含正I輸入和負(fù)I輸入、正I輸出和負(fù)I輸出、正Q輸入和負(fù)Q輸入以及正Q輸出和負(fù)Q輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收器，其中所述電阻器中的第一電阻器耦合在所述正I輸入與所述正I輸出之間，所述電阻器中的第二電阻器耦合在所述負(fù)I輸入與所述負(fù)I輸出之間，所述電阻器中的第三電阻器耦合在所述正Q輸入與所述正Q輸出之間，且所述電阻器中的第四電阻器耦合在所述負(fù)Q輸入與所述負(fù)Q輸出之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收器，其中所述電容器中的第一電容器耦合在所述正I輸入與所述正Q輸出之間，所述電容器中的第二電容器耦合在所述負(fù)I輸入與所述負(fù)Q輸出之間，所述電容器中的第三電容器耦合在所述正Q輸入與所述負(fù)I輸出之間，且所述電容器中的第四電容器耦合在所述負(fù)Q輸入與所述正I輸出之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收器，其中所述電阻器和電容器具有值，所述值經(jīng)選擇以使得所述復(fù)合濾波器實(shí)質(zhì)上使處于大約所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)的頻率的所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)衰減。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收器，其中所述混頻器將所述經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所述所要信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為大約0 Hz，且將所述經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射泄漏信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為偏移頻率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的接收器，其中所述偏移頻率為大約80 MHz或大約45 MHz中的一者。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的接收器，其進(jìn)一步包括接收所述所要信號(hào)的天線、將所述放大器耦合到所述天線的雙工器、對(duì)所述陷波濾波器的輸出進(jìn)行濾波的基帶濾波器以及對(duì)所述基帶濾波器的輸出進(jìn)行解調(diào)的調(diào)制解調(diào)器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述陷波濾波器包括包含電阻器和電容器的復(fù)合陷波濾波器，所述電阻器和所述電容器經(jīng)布置以使得所述復(fù)合濾波器實(shí)質(zhì)上使處于大約所述發(fā)射泄漏信號(hào)的頻率的所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)衰減。
12. —種用于射頻(RF)接收器的陷波濾波器，所述陷波濾波器包括第一電阻器，其耦合在正同相(I)輸入與正I輸出之間；第二電阻器，其耦合在負(fù)I輸入與負(fù)I輸出之間；第三電阻器，其耦合在正正交(Q)輸入與正Q輸出之間；第四電阻器，其耦合在負(fù)Q輸入與負(fù)Q輸出之間；第一電容器，其耦合在所述正I輸入與所述正Q輸出之間；第二電容器，其耦合在所述負(fù)I輸入與所述負(fù)Q輸出之間；第三電容器，其耦合在所述正Q輸入與所述負(fù)I輸出之間；以及第四電容器，其耦合在所述負(fù)Q輸入與所述正I輸出之間，其中所述電阻器和電容器的值經(jīng)選擇以實(shí)質(zhì)上減少施加在所述輸入處的輸入信號(hào)中的經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的陷波濾波器，其中所述陷波濾波器經(jīng)耦合以從無源混頻器接收所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的接收器，其中所述混頻器將經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所要信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為大約0 Hz，且將所述經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射泄漏信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為偏移頻率，所述電阻器和電容器的值經(jīng)選擇以實(shí)質(zhì)上使處于大約所述偏移頻率的所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)衰減。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收器，其中所述偏移頻率為大約80 MHz或大約45 MHz中的一者。
16. —種無線通信裝置，其包括天線；射頻(RF)發(fā)射器，其產(chǎn)生發(fā)射(TX)信號(hào)；雙工器，其將所述TX信號(hào)耦合到所述天線；RF接收器，其經(jīng)由所述雙工器從所述天線接收RF輸入信號(hào)，其中所述RF接收器包括放大器，其將包括所要信號(hào)和從所述雙工器耦合的發(fā)射泄漏信號(hào)的所述所接收到的RF輸入信號(hào)放大；混頻器，其對(duì)所述經(jīng)放大的信號(hào)進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換；以及陷波濾波器，其對(duì)所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行濾波，以實(shí)質(zhì)上減少所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述混頻器包括無源混頻器，且所述陷波濾波器包括復(fù)合陷波濾波器，所述復(fù)合陷波濾波器包括電阻器和電容器的布置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述放大器和所述混頻器包括差分輸出，所述混頻器產(chǎn)生正同相(I)分量和負(fù)同相(I)分量以及正正交(Q)分量和負(fù)正交(Q)分量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述復(fù)合陷波濾波器包含正I輸入和負(fù)I輸入、正I輸出和負(fù)I輸出、正Q輸入和負(fù)Q輸入以及正Q輸出和負(fù)Q輸出。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述電阻器中的第一電阻器耦合在所述正I輸入與所述正I輸出之間，所述電阻器中的第二電阻器耦合在所述負(fù)I輸入與所述負(fù)I輸出之間，所述電阻器中的第三電阻器耦合在所述正Q輸入與所述正Q輸出之間，且所述電阻器中的第四電阻器耦合在所述負(fù)Q輸入與所述負(fù)Q輸出之間。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述電容器中的第一電容器耦合在所述正I輸入與所述正Q輸出之間，所述電容器中的第二電容器耦合在所述負(fù)I輸入與所述負(fù)Q輸出之間，所述電容器中的第三電容器耦合在所述正Q輸入與所述負(fù)I輸出之間，且所述電容器中的第四電容器耦合在所述負(fù)Q輸入與所述正I輸出之間。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述電阻器和電容器具有值，所述值經(jīng)選擇以使得所述復(fù)合濾波器實(shí)質(zhì)上使處于大約所述發(fā)射泄漏信號(hào)的頻率的所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)衰減。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述混頻器將所述經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所述所要信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為大約0 Hz，且將所述經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射泄漏信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為偏移頻率。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述偏移頻率為大約80 MHz或大約45 MHz中的一者。
25. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述陷波濾波器包括包含電阻器和電容器的復(fù)合陷波濾波器，所述電阻器和電容器經(jīng)布置以使得所述復(fù)合濾波器實(shí)質(zhì)上使處于大約所述發(fā)射泄漏信號(hào)的頻率的所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)衰減。
26. —種方法，其包括將包括所要信號(hào)和發(fā)射泄漏信號(hào)的接收到的RF輸入信號(hào)放大對(duì)所述經(jīng)放大信號(hào)的頻率進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換；以及用陷波濾波器對(duì)所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行濾波，以實(shí)質(zhì)上減少所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的發(fā)射泄漏信號(hào)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括用無源混頻器對(duì)所述經(jīng)放大信號(hào)的所述頻率進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，其中所述陷波濾波器包括復(fù)合陷波濾波器，所述復(fù)合陷波濾波器包括電阻器和電容器的布置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述無源混頻器產(chǎn)生正同相(I)分量和負(fù)同相(I)分量以及正正交(Q)分量和負(fù)正交(Q)分量。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述復(fù)合陷波濾波器包含正I輸入和負(fù)I輸入、正I輸出和負(fù)I輸出、正Q輸入和負(fù)Q輸入以及正Q輸出和負(fù)Q輸出。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中將所述電阻器中的第一電阻器耦合在所述正I輸入與所述正I輸出之間，將所述電阻器中的第二電阻器耦合在所述負(fù)I輸入與所述負(fù)I輸出之間，將所述電阻器中的第三電阻器耦合在所述正Q輸入與所述正Q輸出之間，且將所述電阻器中的第四電阻器耦合在所述負(fù)Q輸入與所述負(fù)Q輸出之間。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中將所述電容器中的第一電容器耦合在所述正I輸入與所述正Q輸出之間，將所述電容器中的第二電容器耦合在所述負(fù)I輸入與所述負(fù)Q輸出之間，將所述電容器中的第三電容器耦合在所述正Q輸入與所述負(fù)I輸出之間，且將所述電容器中的第四電容器耦合在所述負(fù)Q輸入與所述正I輸出之間。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述電阻器和電容器具有值，所述值經(jīng)選擇以使得所述復(fù)合濾波器實(shí)質(zhì)上使處于大約所述發(fā)射泄漏信號(hào)的頻率的所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)衰減。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中降頻轉(zhuǎn)換包括將所述經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所述所要信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為大約0 Hz，以及將所述經(jīng)放大信號(hào)的對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射泄漏信號(hào)的分量降頻轉(zhuǎn)換為偏移頻率。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述偏移頻率為大約80 MHz或大約45 MHz中的一者。
35. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括經(jīng)由天線接收所述所要信號(hào)；以及經(jīng)由耦合到所述天線且耦合到發(fā)射器的雙工器接收所述發(fā)射泄漏信號(hào)。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述陷波濾波器包括包含電阻器和電容器的復(fù) 合陷波濾波器，所述電阻器和電容器經(jīng)布置以使得所述復(fù)合濾波器實(shí)質(zhì)上使處于大 約由所述發(fā)射泄漏信號(hào)所導(dǎo)致的失真的頻率的所述經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)衰減。
全文摘要
本發(fā)明描述用于減少全雙工無線通信裝置中TX信號(hào)泄漏的不利效應(yīng)的技術(shù)。所述技術(shù)利用陷波濾波器來排除所述無線通信裝置的RX路徑中所處理的信號(hào)中的TX信號(hào)泄漏。所述陷波濾波器可被構(gòu)造為使用無源電阻器和電容器組件來產(chǎn)生陷波頻率的復(fù)合陷波濾波器，其使所要信號(hào)中的TX信號(hào)泄漏分量衰減。所述陷波濾波器可應(yīng)用于由無源混頻器產(chǎn)生的經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換的基帶信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B1/52GK101636923SQ200880007982
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者喬斯·卡巴尼拉斯, 張璃瓊, 普拉薩德·S·古德曼 申請(qǐng)人:高通股份有限公司