[发明专利]具有改善的反射率的双工器

说明书

本发明提出一种可用于四工器并且可用于不同载波聚合模式的双工器。该双工器包括梯型结构的谐振器，其中，发射路径中的并联谐振器中的至少一个与接地的电感串联，其中，在最接近天线端子的并联路径中的并联谐振器直接接地，并且在相应的并联路径中没有布置电感。

LTE-A标准(高级长期演进；Long Term Evolution-Advanced)允许移动电话以所谓的载波聚合操作方式(＝CA模式)工作，以便在下行链路和/或上行链路中使用较高的带宽，并因此使上行链路或下行链路获得更快的速度。载波聚合模式不仅针对FDD频带(频分双工，Frequency Division Duplexing)而且还针对TDD频带(时分双工，Time DivisionDuplexing)来定义，并且其例如在下行链路操作(接收操作)中能够同时用于两个频带的呼叫连接或数据连接。根据标准3GPP TS36.101，3GPP已经定义了一系列所谓的带间载波聚合对。在图15中给出目前正讨论且部分已检查过的频带组合的列表。举例而言，根据建议的CA组合，移动电话可以在频带20中进行接收和发射并且另外在频带7中进行接收(RX-CA)。同样，还有可能在频带20和频带7中进行发射，并且在频带7或频带20中进行接收(RX-CA)。在此情形下，所定义的载波聚合频带对涉及频带、Rx或Tx操作的应用以及双工法(即FDD和TDD)。

为满足CA操作的要求，相应的双工器须在移动电话的前端电路中同时活动，而不会互相干扰。然而，倘若将两个双工器连接至同一天线端子，这通常表示四工器，针对这种特殊应用需将其优化成新的构件。

总而言之，在技术上容易实现所建议的那些频带对，其频带在频率上相隔甚远，例如频带20与频带3。它们能够在共同的天线端子处与简单的双工器相结合，该双工器具有通常超过20dB的良好隔离。通过这种方式，能够确保连接至共同的天线端子的双工器不会互相干扰，因此信号仅通过期望的双工器进行传导并且在另一双工器中不产生不必要的损耗。

除低损耗之外，四工器还需在TX与RX子频带之间具有良好的隔离，即在相应的发射频带与接收频带之间具有良好的隔离。这不仅适用于同一频带内的TX/RX隔离，而且适用于第一频带的TX操作与组合的第二频带的RX操作之间的TX/RX隔离。针对可以使用双工器的情况而言，这些要求已经得到满足。

然而，在此建议CA频带对的情况下(此时频带的频率彼此接近)，例如，在5&17、8&20或2&4的CA频带组合时，常规的双工器无法简单地在天线端子处组合。在此情况下，双工器的低通与高通之间的隔离不足以用于频带的相互隔离，并且双工器必须直接相配。为此，在一个双工器的通带中，在另一双工器中需使天线端子处的阻抗呈现为无穷大，这一般需要相应的阻抗相移。因此，双工器对于另一频带的频率(即其通带之外)须在天线端子处具有高反射系数。借助相移器在这个频率范围内将阻抗转向无穷大，来实现这一点。

图1示出一种已知的第一双工器DPX1和第二双工器DPX2的布置方案，这两个双工器与共同的天线端子AT相连接。在天线端子AT与每个双工器的输入端之间分别布置有相移电路PS1、PS2，这两个相移电路应使相应另外的双工器的通带中的阻抗转向无穷大。

通常情况下，在双工器中，将TX滤波器(发射滤波器)配置成呈梯型布置的电抗滤波器，其由串联谐振器和并联谐振器构成。这些谐振器可以配置成SAW或BAW谐振器。除梯型结构之外，相应的RX滤波器(接收滤波器)还可以具有其它滤波器部件，例如声耦合的谐振器结构，诸如DMS结构。

梯型滤波器的传输特性具有三个不同的特征部分：在通带两侧以及通带本身的远程抑制(即带外(Out of band)区域)、低极点或衰减最大值。有利地，单个双工器本身使用传输特性中的特征性低极点(陷波)，以便在TX与RX区段之间获得极高的衰减。在通常通过并联谐振器的谐振频率确定通带之下的极点频率期间，通过并联谐振器的反谐振频率和串联谐振器的谐振频率确定通带之下的极点频率。另外，正如并联谐振器的反谐振一样，串联谐振器的串联谐振也必然位于通带之内。