[发明专利]具有分布双工功能的全双工收发机

说明书

本申请是申请日：2000.10.11，申请号为00816959.4(国际申请号为PCT/US 00/28135)，名称为“具有分布双工功能的全双工收发机”的申请的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及无线通信装置，尤其是移动无线收发机。

背景技术

小型全双工无线收发机应用在许多移动通信装置中，例如蜂窝电话。这种收 发机通常包括发送(TX)链路和接收(Rx)链路，共享公共的天线。为了即使在以 最大输出功率进行发送时也能保持接收链路的最佳性能，必须谨慎设计收发机。必 须注意避免将Tx信号泄漏到Rx链路中，这会引起Rx饱和，以及避免来自Tx链路 的宽带噪声泄漏，特别是在Rx频带中的噪声，它会使接收灵敏度趋于下降。当Tx 和Rx频带间隔紧密时(如在蜂窝电话中的情况)，后一要求就尤其重要且难以达 到。

图1示意说明一种在蜂窝领域熟知的全双工无线收发机20。该收发机包括Tx 链路42和Rx链路44，它们都通过双工器30与天线32耦合。在Tx链路中，由基 带发送器电路22产生的中频(IF)信号由上变频器24转换成适合的射频(RF)信 号。所得到的RF信号由带通滤波器26进行滤波，由放大器28进行放大，并通过 双工器30传送给天线32用于发送。由天线32在所分配的Rx频带中接收到的信号 通过双工器30传送给低噪声放大器34。经放大的信号由带通滤波器35进行滤波， 由下变频器36下变频为IF，并随后传送到基带接收器电路38进行处理。上变频 器24和下变频器36都由本机振荡电路40驱动，如本领域所熟知。

双工器30既执行Tx滤波又执行Rx滤波。Tx滤波通常在Rx频带中提供了大 约50dB的阻带衰减，即，使Rx频带中来自外部源的信号剧烈衰减，特别是来自 Tx链路42的信号。Rx滤波同样在Tx频带中提供了大约50dB的阻带衰减，以便 Tx信号不会泄漏到Rx链路并使Rx链路饱和。在缺少这种双工器的情况下，收发 机20就不能达到适当的Rx性能。为了达到这种性能，双工器通常必须包括许多空 腔谐振器、介电滤波器或螺旋型滤波器。因此，双工器通常是收发机20中最大和 最昂贵的部件。一种典型的这种类型的双工器是型号为S1-A9/NN1，由芬兰的 LK-Products Oy制造的双工器，其售价约$20，并且具有40.5x25.0x6.8mm 的尺寸。

美国专利4,792,939(通过参考引入)描述了用于移动电话的双工无线通信收 发机。收发机中的双工器和滤波器由表面声波滤波器取代空腔元件组成。所有的电 路都安装在单个金属基片上，并依靠金属外壳封装在一个模块中，根据发明人所述， 就能将收发机制造得比先前设计的收发机更加紧凑。该发明并没有以任何专门或定 量方法来描述基于SAW双工器的阻带性能和噪声特性。特别是，它并没有解决Tx 信号和过量噪声泄漏到Rx链路中去的问题，由于基于SAW的双工器相对于全性能 的双工器较次，就很可能产生这些问题。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种改进、紧凑、全双工的无线收发机。

本发明某些方面的进一步目标是提供一种具有较低生产成本和较小尺寸的全 双工无线收发机。

在本发明的较佳实施例中，全双工无线收发机包括配置在收发机Tx和Rx链 路中的小尺寸、低成本滤波器，以便使来自Tx链路的Tx信号和噪声衰减，否则这 些信号和噪声会渗入Rx链路。Tx和Rx链路通过双工器与天线耦合，该双工器最 好也由类似的低成本滤波器部件制成。Tx和Rx链路中的滤波器部件的总阻带衰减 大约等于或大于双工器的阻带衰减。在这方面，本发明不同于本领域所熟知的收发 机，已知的收发机所需的阻带衰减绝大部分或全部由双工器提供。因此，根据本发 明的收发机与使用全性能双工器的普通收发机相比尺寸更加小且更加便宜。

配置在Tx和Rx链路中并用于构造双工器的滤波器部件最好包括微型表面声 波(SAW)滤波器。而且，Tx和Rx链路最好都包括相对较低增益的多个放大级， 而不是如普通收发机中的单一高增益级。SAW滤波器插入在多个级之间以提供所需 的阻带衰减。Rx链路中至少一个放大级的偏置最好响应Tx输出功率进行控制，以 便即使当Tx功率很高也能避免Rx增益压缩。

因此，根据本发明的较佳实施例，提供了一种双工无线收发机，与基带电路 以及天线耦合，它包括：