[发明专利]敏捷且自适应的收发隔离

说明书

技术领域

本发明涉及敏捷且自适应的收发隔离。

背景技术

许多现代的无线通信装置(例如蜂窝电话、无线传感器、PDA、RFID阅读器等)利用既具有配置用于在射频上发射数据的发射机部分、也具有配置用于在射频上接收数据的接收机部分的收发机。

例如，图1图示了包括发射路径102和接收路径104的无线通信收发机100。为实现高数据速率，收发机100可被配置成在全双工模式下运行，其中发射路径102和接收路径104同时运行。在全双工模式运行期间，发射路径102典型地使用一个载波频率，而接收路径104使用另一个载波频率(例如相邻频带)。为在发射路径102和接收路径104之间提供隔离，双工器106可以将发射路径102和接收路径104耦合到公共天线108。

尽管使用不同频率，收发机100运行期间可能产生交调失真。交调失真最常见的来源之一是，由于发射路径102和接收路径104之间有限的隔离，当发射信号110泄漏到接收路径104中时发生。一旦在接收路径104内出现交调失真，没有办法将其和期望信号相区分，从而降低了收发机的灵敏度。

附图说明

图1图示了接收路径中具有交调失真的收发机系统的框图。

图2图示了被配置成通过衰减本地发射和/或接收信号以提供高度收发隔离的收发机系统的示例性框图。

图3a图示了被配置成通过衰减朝向一个或多个接收天线的发射信号以提供高度收发隔离的、具有多个发射天线的收发机系统顶视图的示例性框图。

图3b是示出了根据角度的发射信号振幅的图。

图3c图示了被配置用于沿独立的零角度降低发射信号振幅的、具有多个发射天线的收发机系统顶视图的示例性框图。

图4图示了具有对称发射天线拓扑、被配置用于衰减朝向一个或多个接收天线的发射信号的收发机系统的顶视图。

图5a图示了具有对称收发机阵列拓扑、使用PIFA天线实现的收发机系统的立体实施例。

图5b图示了示出了图5a中所示收发机系统频率响应图。

图6a图示了被配置用于动态适应发射天线加权值的收发机系统的框图。

图6b是可以实现用于说明本地通信信道变化的原因的示例性本地训练序列的流程图。

图7图示了被配置用于在发射天线阵列中实现模拟波束成形的发射路径的示例性框图。

图8图示了被配置用于在发射天线阵列中实现数字波束成形的发射路径的示例性框图。

图9图示了被配置用于在发射天线阵列中实现模拟波束成形的发射路径的示例性框图。

图10是用于产生在接收路径和发射路径之间提供隔离的空间滤波器的示例性方法的流程图。

图11图示了根据本公开的移动通信装置的示例，诸如移动手持设备。

图12图示了根据本公开的无线通信网络的示例。

具体实施方式

现在参考附图描述请求保护的主题，其中相同的附图标记用于始终指代相同的元件。在下面的描述中，出于解释目的，阐述了许多特定细节以便提供对请求保护的主题详尽的理解。然而，很显然，在没有这些特定细节的情况下也能实施请求保护的主题。

RF交调失真通常发生在由于发射和接收路径之间有限的隔离，且发射信号从发射路径泄漏到接收路径中时。可以通过将发射路径和接收路径通过双工器连接到公共天线来实现路径间的隔离。然而，由于双工器不可调，现代的多频带收发机必须针对每一频带使用专用双工器。使用多个双工器体积庞大、昂贵，且消耗大量功率。可选的，可针对信号的接收和发射使用独立的窄带天线。然而，由于窄带天线损耗高，且不能提供高隔离，独立天线之间的隔离被限制到实际低于防止交调失真需要的量。

因此，在此公开的收发机系统利用空间滤波器实现接收和发射路径之间的高度隔离。在一些实施例中，该收发机系统包括独立的接收机和发射机天线阵列。接收机天线阵列包括一个或多个被配置用于接收第一射频(RF)信号的接收天线。发射机天线阵列包括被配置用于无线发射第二RF信号的多个发射天线。本地信道确定单元被配置用于提供对应于本地通信信道的环境(即发射天线和接收天线之间的通信信道)的数据给波束成形元件，波束成形元件在发射和/或接收天线内实现波束成形功能(例如，通过使用模拟或数字加权值以改变发射天线产生的辐射图)，以便衰减在发射天线和接收天线之间延伸的RF信号。通过衰减在发射和接收天线之间延伸的信号，发射和接收路径之间实现了高度隔离。