CN113872551A - 具有相互耦合的电感器的可调谐滤波器 - Google Patents

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J·K·埃利斯
S·法拉瓦什
曹海波
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Abstract

本申请的各方面涉及具有可调谐抑制的可调谐滤波器。可调谐滤波器包括相互耦合的电感器和电连接到相互耦合的电感器中的至少一个的可调谐阻抗电路。可调谐阻抗电路被配置为通过改变开关的状态来调节可调谐滤波器的频率响应中的至少两个陷波。可调谐滤波器可以对射频信号进行滤波。还公开了相关方法、射频***、射频模块和无线通信装置。

Description

具有相互耦合的电感器的可调谐滤波器
优先权申请的交叉引用
在与本申请一起提交的申请数据表中确定了国外或国内优先权要求的任何和所有申请特此根据37C.F.R.§1.57而通过引用并入。本申请要求2020年6月30日提交的标题为“TUNABLE FILTER WITH MUTUALLY COUPLED INDUCTORS”的美国临时申请第63/046,184号，以及于2020年8月27日提交的标题为“TUNABLE FILTER WITH MUTUALLY COUPLEDINDUCTORS”的美国临时申请第63/071,261的优先权。上述申请的每一个的公开内容在此通过引用整体并入本文。
技术领域
本申请的实施例涉及被布置为对诸如射频信号的信号进行滤波的滤波器。
背景技术
射频(RF)通信***可用于发射和/或接收宽频率范围的信号。例如，RF通信***可以用于无线通信RF信号，该RF信号的频率范围约为30kHz至300GHz，例如，用于第五代(5G)蜂窝通信中的频率范围1(FR1)为约410兆赫兹(MHz)至约7.125吉赫兹(GHz)的范围。
RF通信***可以包括但不限于移动电话、平板电脑、基站、网络接入点、客户终端设备(CPE)、膝上型计算机和可穿戴电子设备。
在某些应用中，RF通信***可以同时处理多个RF信号。在这样的RF通信***中，可期望具有强谐波抑制的滤波器。在各种应用中期望具有强谐波抑制的滤波器。
发明内容
在权利要求中描述的创新各自具有若干方面，其中没有单个方面仅负责其期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本申请的一些突出特征。
本申请的一个方面是具有可调谐抑制的可调谐滤波器。可调谐滤波器包括第一电感器、与第一电感器相互耦合的第二电感器、以及电连接到第一电感器的可调谐阻抗电路。可调谐阻抗电路包括开关，并且被配置为通过改变开关的状态来调节可调谐滤波器的频率响应中的至少两个陷波。可调谐滤波器被布置为对射频信号进行滤波。
开关可以被布置为选择性地将电容器的一端电耦接到第一电感器。可调谐阻抗电路可以包括第二开关，该第二开关被布置为选择性地将第二电容器的一端电耦接到第一电感器。
在某些应用中，改变开关的状态可以调整频率响应中的至少三个陷波的位置。
可调谐滤波器的频率响应中的陷波的位置可以至少基于可调谐阻抗电路的状态和第一电感器与第二电感器的相互耦合。
可调谐阻抗电路可包括可调谐电容电路。可调谐电容电路可以在第一电感器和第二电感器之间的节点处提供分流电容。替代地，可调谐电容电路可以与第一电感器并联。可调谐电容电路还可与第二电感器串联。可调谐滤波器还可包括与第二电感器并联的第二可调谐电容电路。
第一电感器可以与第二电感器串联，第一电容可以与第一电感器并联，第二电容可以与第二电感器并联。可调谐滤波器还可包括耦接在第一电感器和第二电感器之间的分流电容器。可调谐阻抗电路可以被配置为提供第一电容。
第一电感器可以是串联电感器，第二电感器可以分流电感器。可调谐阻抗电路可以包括与第一电感器并联的可调谐电容电路。可调谐滤波器还可包括与第一电感器串联的电感器-电容器电路。电感器-电容器电路可包括第三电感器，并且第三电感器可与第一电感器或第二电感器中的至少一个相互耦合。
至少两个陷波可提供谐波抑制。
本申请的另一方面是一种对射频信号进行滤波的方法。该方法包括利用在第一状态下的可调谐滤波器对第一射频信号进行滤波；在对第一射频信号进行滤波之后，将可调谐滤波器的可调谐阻抗电路的开关的状态从第一状态改变到第二状态以调节可调谐滤波器的频率响应的对应于谐波的至少两个陷波的位置，可调谐滤波器包括相互耦合的电感器和可调谐阻抗电路，可调谐阻抗电路电连接到相互耦合的电感器；以及当可调谐滤波器处于第二状态时，用可调谐滤波器对第二射频信号进行滤波。
在某些应用中改变开关的状态可以调节可调谐滤波器的频率响应的至少三个陷波。
本申请的另一方面是一种无线通信装置，其包含可调谐滤波器及天线，天线配置为发射由可调谐滤波器滤波的射频信号。可调谐滤波器包括第一电感器、与第一电感器相互耦合的第二电感器、以及电连接到第一电感器的可调谐阻抗电路。可调谐阻抗电路包括开关，并被配置为通过改变开关的状态来调节可调谐滤波器的频域中的至少两个陷波；以及
无线通信装置可以包括天线开关，并且可调谐滤波器可以耦接在天线开关和天线之间。
无线通信装置可以包括功率放大器和频带选择开关，并且可调谐滤波器可以耦接在功率放大器和频带选择开关之间。
本申请的另一方面是具有谐波抑制的可调谐滤波器。可调谐滤波器包括第一电感器、与第一电感器相互耦合的第二电感器、以及电连接到第一电感器的可调谐电容电路。可调谐电容电路包含N个开关，其配置为调节可调谐电容电路的有效电容以对至少2x2N个谐波来调谐可调谐滤波器的谐波抑制，其中N为大于1的正整数。可调谐滤波器布置为对射频信号进行滤波。
N个开关可被配置为提供对至少3x2N个谐波的可调谐滤波器的谐波抑制。
可调谐电容电路可以与第一电感器并联。可调谐滤波器可进一步包括与第二电感器并联的电容以及在第一和第二电感器之间的分流电容，其中第一电感器与第二电感器串联。
改变多个开关的第一开关的状态可以改变可调谐滤波器的频率响应中的至少两个陷波的位置。改变多个开关的第一开关的状态可以改变可调谐滤波器的频率响应中的至少三个陷波的位置。
第二电感器可以是分流电感器。可调谐电容电路可以与第一电感器并联。可调谐滤波器可进一步包含与第二电感器串联的分流电容器，该分流电容器通过第二电感器电连接到第一电感器。
2x2N个谐波可以包括至少一个二次谐波和至少一个三次谐波。2x2N个谐波可以包括与5G新空口工作频带相关联的至少一个谐波。2x2N个谐波可包括与5G新空口工作频带相关联的至少一个谐波和与4G长期演进工作频带相关联的至少一个谐波。
本申请的另一方面是一种无线通信装置，其包括射频前端，该射频前端包括可调谐滤波器和与射频前端通信的天线。可调谐滤波器包括第一电感器、与第一电感器相互耦合的第二电感器、以及电连接到第一电感器的可调谐电容电路。可调谐电容电路包含N个开关，其被配置为调节可调谐电容电路的有效电容以对至少2x2N个谐波调谐可调谐滤波器的谐波抑制，其中N为大于1的正整数。可调谐滤波器被布置以对射频信号进行滤波。
天线可被布置以发射由可调谐滤波器滤波的射频信号。N可以是至少4。
射频前端可以包括天线开关，并且可调谐滤波器可以耦接在天线开关和天线之间。
射频前端可以包括功率放大器和频带选择开关，并且可调谐滤波器可以耦接在功率放大器和频带选择开关之间。
无线通信装置可被配置以实施双连接，且可调谐滤波器可被配置以提供用于双连接的抑制。无线通信装置可被配置以实施载波聚合，且可调谐滤波器被配置以提供用于载波聚合的抑制。
本申请的另一方面是射频***，其包括天线开关、天线端口和耦接在天线开关和天线端口之间的信号路径中的可调谐滤波器。可调谐滤波器包括第一电感器、与第一电感器相互耦合的第二电感器、以及电连接到第一电感器的可调谐电容电路。可调谐电容电路包含N个开关，其被配置为调节可调谐电容电路的有效电容以对至少2x2N个谐波调谐可调谐滤波器的谐波抑制，其中N为大于1的正整数。可调谐滤波器被布置以对射频信号进行滤波。
出于概述本申请的目的，本文中已经描述了创新的某些方面、优点和新颖特征。应当理解，不一定根据任何特定的实施例都可以实现所有这些优点。因此，创新可以以实现或优化本文中所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或执行，而不必实现本文所教导或指示的其他优点。
附图说明
现在将参考附图通过非限制性示例来描述本申请的实施例。
图1是通信网络的一个示例的示意图。
图2A是使用载波聚合的通信链路的一个示例的示意图。
图2B示出了用于图2A的通信链路的上行链路载波聚合的各种示例。
图2C示出了用于图2A的通信链路的下行链路载波聚合的各种示例。
图3是示例性双连接网络拓扑的图。
图4是根据一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图5是根据另一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图6是根据另一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图7是根据另一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图8A是根据另一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图8B是根据另一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图8C是图8B的滤波器的频率响应的曲线图。
图9是根据一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图10是两个相互耦合的电感器之间的耦合系数与距离的关系曲线图。
图11是示出根据第一设计示例的图9的可调谐滤波器的谐波陷波的位置的模拟曲线图。
图12是示出根据第二设计示例的图9的可调谐滤波器的谐波陷波的位置的模拟曲线图。
图13是根据一实施例的可调谐滤波器的示意图。
图14是示出根据第三设计示例的图13的可调谐滤波器的谐波陷波的位置的模拟曲线图。
图15A是根据一实施例的具有可调谐滤波器的射频***的示意性框图。
图15B是根据另一实施例的具有可调谐滤波器的射频***的示意性框图。
图16是移动装置的一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面对某些实施例的详细描述呈现了对具体实施例的各种描述。然而，本文中所描述的创新可以以多种不同方式来体现，例如，如权利要求所定义和覆盖的那样。在本说明书中，参考附图，其中相同的附图标记可以表示相同或功能相似的元件。可以理解的是，附图中示出的元件未必是按比例绘制。此外，可以理解的是，某些实施例可以包括比在附图中所示的更多的元件和/或在附图中示出的元件的子集。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多附图的特征的任何合适的组合。此处提供的标题只是为了方便而不旨在影响权利要求的含义或范围。
国际电信联盟(ITU)是***(UN)的专门机构，其负责涉及包括无线电频谱的共享全球性使用在内的信息和通信技术的全球性事务。
第三代合作伙伴计划(3GPP)是诸如无线电工商业协会(ARIB)、电信技术委员会(TTC)、中国通信标准协会(CCSA)、电信行业解决方案联盟(ATIS)、电信技术协会(TTA)、欧洲电信标准协会(ETSI)和印度电信标准发展协会(TSDSI)这样的世界范围内的电信标准团体之间的合作。
在ITU的范围内工作，3GPP开发并维护各种移动通信技术的技术规范，包括例如第二代(2G)技术(例如，全球移动通信***(GSM)和增强型数据速率GSM演进(EDGE))，第三代(3G)技术(例如，通用移动电信***(UMTS)和高速分组接入(HSPA))以及***(4G)技术(例如，长期演进(LTE)和高级LTE)。
由3GPP控制的技术规范可以通过规范版本来进行扩展和修订，这些版本可以跨越多年，并规定了新功能和演进的广度。
在一个示例中，3GPP在版本10中引入了用于LTE的载波聚合(CA)。虽然最初引入了两个下行链路载波，3GPP在版本14中扩展了载波聚合，以包括多达五个下行链路载波和多达三个上行链路载波。3GPP版本提供的新特征和演进的其它示例包括但不限于授权辅助接入(LAA)、增强型LAA(eLAA)、窄带物联网(NB-IOT)、车联网(V2X)以及高功率用户设备(HPUE)。
3GPP在版本15中引入第五代(5G)技术的第一阶段，当前在版本16中处于开发5G技术的第二阶段的进程中。后续的3GPP版本将进一步演进和扩展5G技术。5G技术在本文中也被称为5G新空口(NR)。
5G NR支持或计划支持诸如毫米波频谱上的通信、波束成形能力、高频谱效率波形、低延迟通信、多无线电参数配置和/或非正交多址(NOMA)这样的各种特征。尽管这样的RF功能为网络提供了灵活性并提高了用户数据速率，但是支持这样的特征可能会带来许多技术挑战。
本文的教导适用于多种通信***，包括但不限于使用诸如LTE-A、LTE-A Pro和/或5G NR这样的高级蜂窝技术的通信***。
谐波抑制
利用第五代(5G)新空口(NR)技术，谐波抑制规范可能越来越难达到。通过更多的集成，可以并发生成用于更多频带的信号。在各种应用中期望滤波器的更多可调谐性以满足各种5G NR谐波规范。此类应用的示例包括载波聚合应用、双连接应用、具有5G NR FR1信号和5G NR FR2信号的共存的应用、具有共存的其他应用等。
一些解决方案包括调谐谐波抑制的开关。在这样的解决方案中，一个开关可以控制两个谐波状态，通常在两个频带之间切换。利用这种技术，N个开关可以控制多达2N个谐波状态。在存在许多频带的情况下，可以使用相对多数量的开关来实现期望的谐波抑制。实施相对多数量的开关可能是昂贵的。
本申请的各方面涉及包括相互耦合的电感器和可调谐阻抗电路的滤波器。可调谐阻抗电路可以包括开关，其被布置为选择性地电耦接相应的电容器以调节由可调谐阻抗电路提供的电容。使用N个开关以及相互耦合的电感器，滤波器可以实现M x 2N个谐波状态，其中N是正整数，并且其中M是2或更大的正整数，并且M是每个频带的感兴趣的谐波的数量。在某些应用中，M可对应于可调谐滤波器中的电感器对之间的相互耦合的数目加1。
本文中公开的滤波器有利地使用电感互耦合来增加谐波可调谐状态。与先前设计相比，针对相同数量的可调谐谐波状态，本文所公开的滤波器可以减少开关晶片面积和/或成本。
本文公开的滤波器可以对任何合适的谐波进行滤波。例如，本文中公开的滤波器可以对以下谐波中的一个或多个进行滤波：二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波、六次谐波等。根据本文公开的原理和优点，这些谐波可以被滤波器同时抑制。
虽然可以参考谐波抑制来讨论实施例，但是本文公开的滤波器的任何合适的原理和优点可以用于提供任何合适的带外抑制和/或陷波滤波。
通信网络
图1是通信网络10的一个示例的示意图。通信网络10包括宏蜂窝基站1、移动装置2、小蜂窝基站3和固定无线装置4。
图1所示的通信网络10支持使用包括例如4G LTE、5G NR和诸如WiFi这样的无线局域网(WLAN)在内的各种技术的通信。在通信网络10中，可利用与移动装置2的并行4G LTE和5G NR通信来实施双连接。尽管示出了支持的通信技术的各种示例，但是通信网络10可适于支持多种通信技术。
在图1中已经描述了通信网络10的各种通信链路。通信链路可以以包括例如使用频分双工(FDD)和/或时分双工(TDD)在内的广泛多种方式进行双工。FDD是一种使用不同的频率来发射和接收信号的射频通信。FDD可以提供许多优点，诸如高数据速率和低延迟。与此不同，TDD是一种使用大约相同的频率来发射和接收信号，并且其中发射和接收通信在时间上被切换的射频通信。TDD可以提供许多优点，诸如频谱的高效使用以及在发射和接收方向之间对吞吐量进行可变分配。
如图1所示，移动装置2通过使用4G LTE和5G NR技术组合的通信链路与宏蜂窝基站1通信。移动装置2还与小蜂窝基站3通信。在所示示例中，移动装置2和小蜂窝基站3通过使用5G NR、4G LTE和Wi-Fi技术的通信链路进行通信。在某些实施方式中，增强型授权辅助接入(eLAA)用于将一个或多个授权频率载波(例如，授权4G LTE和/或5G NR频率)与一个或多个非授权载波(例如，非授权的WiFi频率)聚合在一起。
在某些实施方式中，移动装置2使用5G NR技术在频率范围1(FR1)内的一个或多个频带上和/或高于FR1的一个或多个频带上与宏蜂窝基站2和小蜂窝基站3进行通信。FR1内的一个或多个频带可小于6GHz。例如，无线通信可利用FR1、频率范围2(FR2)或其组合。在一个实施例中，移动装置支持HPUE功率等级规范。
图示的小蜂窝基站3还与固定无线装置4进行通信。小蜂窝基站3可以用于例如提供使用5G NR技术的宽带服务。在某些实施方式中，小蜂窝基站3在30GHz到300GHz的范围内的毫米波频带和/或在24GHz到30GHz的范围内的较高厘米波频率上与固定无线装置4进行通信。
在某些实施方式中，小蜂窝基站3和固定无线装置4使用波束成形进行通信。例如，波束成形可被用于聚焦信号强度以克服路径损耗，诸如与在毫米波频率上通信相关联的高损耗。
图1的通信网络10包括宏蜂窝基站1和小蜂窝基站3。在某些实施方式中，小蜂窝基站3可以相对于宏蜂窝基站以相对较低的功率、较短的范围和/或较少的并发用户进行操作。小蜂窝基站3也可以被称为毫微微蜂窝、微微蜂窝或微蜂窝。
虽然通信网络10被示为包括两个基站，但是通信网络10可以被实现为包括更多或更少的基站和/或其它类型的基站。如图1所示，基站可以使用无线通信相互通信以提供无线回程。附加地或替代地，基站可以使用有线和/或光链路相互通信。
图1的通信网络10被示为包括一个移动装置和一个固定无线装置。移动装置2和固定无线装置4示出了用户装置或用户设备(UE)的两个示例。虽然通信网络10被示为包括两个用户装置，但是通信网络10可以用于与更多或更少的用户装置和/或其它类型的用户装置通信。例如，用户装置可以包括移动电话、平板电脑、膝上型计算机、IOT设备、可穿戴电子设备和/或各种各样的其它通信装置。
通信网络10的各用户装置可以以多种方式共享可用的网络资源(例如，可用的频谱)。
在一个示例中，频分多址(FDMA)被用于将频带划分成多个频率载波。另外，一个或多个载波被分配给特定用户。FDMA的示例包括但不限于单载波FDMA(SC-FDMA)和正交FDMA(OFDMA)。OFDMA是一种将可用带宽细分为多个相互正交的窄带子载波的多载波技术，这些子载波可分别分配给不同的用户。
共享接入的其他示例包括但不限于：时分多址(TDMA)，其中，为用户分配特定时隙以使用频率资源；码分多址(CDMA)，其中，通过为每个用户分配唯一码来在不同用户之间共享频率资源；空分多址(SDMA)，其中，使用波束成形来通过空间划分以提供共享接入；以及非正交多址(NOMA)，其中，功率域被用于多址接入。例如，NOMA可被用于以相同的频率、时间和/或码，但以不同的功率电平为多个用户提供服务。
增强型移动宽带(eMBB)是指用于增加LTE网络的***容量的技术。例如，eMBB可指每个用户装置的峰值数据速率至少为10Gbps且最小值为100Mbps的通信。超可靠的低延迟通信(uRLLC)是指用于以例如小于2毫秒的非常低的延迟来进行通信的技术。uRLLC可被用于例如自动驾驶和/或远程手术应用这样的任务关键型通信。大规模机器类型通信(mMTC)是指与日常对象(诸如与物联网(IoT)应用相关联的那些)的无线连接相关联的低成本和低数据速率通信。
图1的通信网络10可以用于支持各种各样的高级通信特征，包括但不限于eMBB、uRLLC、和/或mMTC。
通信链路(例如，基站和用户设备之间)的峰值数据速率取决于各种因素。例如，峰值数据速率可以受到信道带宽、调制阶数、分量载波的数量和/或用于通信的天线的数量的影响。
例如，在某些实施方式中，通信链路的数据速率可以约等于M*B*log2(1+S/N)，其中M是通信信道的数量，B是信道带宽，S/N是信噪比(SNR)。
因此，通过增加通信信道的数目(例如，使用多个天线进行发射和接收)，使用更宽的带宽(例如，通过聚集载波)和/或改进SNR(例如，通过增加发射功率和/或提高接收器灵敏度)，可以增加通信链路的数据速率。
5G NR通信***可以采用多种技术来增强数据速率和/或通信性能。
载波聚合
图2A是使用载波聚合的通信链路的一个示例的示意图。载波聚合可以用于通过支持多个频率载波上的通信来加宽通信链路的带宽，从而通过利用分段频谱分配来增加用户数据速率并增强网络容量。载波聚合可能提出针对谐波抑制的挑战。本文公开的滤波器可经实施以在载波聚合应用中提供谐波抑制。本文公开的射频前端架构可以实施在双连接应用中。
在所示示例中，通信链路被提供在基站21和移动装置22之间。如图2A所示，通信链路包括用于从基站21到移动装置22的RF通信的下行链路信道，以及用于从移动装置22到基站21的RF通信的上行链路信道。
虽然图2A示出了FDD通信情形中的载波聚合，但是载波聚合也可以用于TDD通信。
在某些实施方式中，通信链路可为下行链路信道和上行链路信道提供不对称数据速率。例如，通信链路可用于支持相对高的下行链路数据速率，以实现多媒体内容到移动装置的高速流传输，同时提供用于将数据从移动装置上传到云的相对较慢的数据速率。
在所示示例中，基站21和移动装置22经由载波聚合进行通信，载波聚合可以用于选择性地增加通信链路的带宽。载波聚合包括连续聚合，其中同一工作频带内的连续载波被聚合。载波聚合也可以是非连续的，并且可以包括在公共频带内或在不同频带内在频率上分隔开的载波。
在图2A中所示的示例中，上行链路信道包括三个聚合分量载波fUL1、fUL2和fUL3。另外，下行链路信道包括五个聚合分量载波fDL1、fDL2、fDL3、fDL4和fDL5。尽管示出了分量载波聚合的一个示例，但是可以为上行链路和/或下行链路聚合更多或更少的载波。此外，可以随时间改变聚合载波的数量以实现期望的上行链路和下行链路数据速率。
例如，对于特定移动装置的用于上行链路和/或下行链路通信的聚合载波的数量可以随时间改变。例如，当装置移动通过通信网络和/或当网络使用情况随时间改变时，聚合载波的数量可以改变。
图2B示出了用于图2A的通信链路的上行链路载波聚合的各种示例。图2B包括第一载波聚合场景31、第二载波聚合场景32和第三载波聚合场景33，其示意性地描绘了三种类型的载波聚合。
载波聚合场景31-33示出了针对第一分量载波fUL1、第二分量载波fUL2和第三分量载波fUL3的不同频谱分配。尽管在聚合三个分量载波的场景中示出了图2B，但是可以使用载波聚合来聚合更多或更少的载波。此外，尽管在上行链路的情形中示出，但是聚合场景也适用于下行链路。
第一载波聚合场景31示出了频带内连续载波聚合，其中，在公共频带中频率相邻的分量载波被聚合。例如，第一载波聚合场景31描绘了连续且位于第一频带BAND1内的分量载波fUL1、fUL2和fUL3的聚合。
继续参考图2B，第二载波聚合场景32示出了频带内非连续载波聚合，其中，在公共频带内频率非相邻的两个或更多个分量载波被聚合。例如，第二载波聚合场景32描绘了非连续但位于第一频带BAND1内的分量载波fUL1、fUL2和fUL3的聚合。
第三载波聚合场景33示出了频带间非连续载波聚合，其中，在多个频带中频率非相邻的分量载波被聚合。例如，第三载波聚合场景33描绘了第一频带BAND1的分量载波fUL1和fUL2与第二频带BAND2的分量载波fUL3的聚合。
图2C示出了用于图2A的通信链路的下行链路载波聚合的各种示例。各示例描绘了第一分量载波fDL1、第二分量载波fDL2、第三分量载波fDL3、第四分量载波fDL4和第五分量载波fDL5的针对不同频谱分配的各种载波聚合场景34-38。尽管在聚合五个分量载波的情形中示出了图2C，但是可以使用载波聚合来聚合更多或更少的载波。此外，尽管在下行链路的情形中示出，但是聚合场景也适用于上行链路。
第一载波聚合场景34描绘了连续且位于同一频带内的分量载波的聚合。另外，第二载波聚合场景35和第三载波聚合场景36示出了非连续但位于同一频带内的聚合的两个示例。此外，第四载波聚合场景37和第五载波聚合场景38示出了聚合的两个示例，其中频率非相邻并且在多个频带中的分量载波被聚合。随着聚合分量载波的数量的增加，可能的载波聚合场景的复杂度也增加。
参考图2A-2C，用于载波聚合的各个分量载波可以具有各种频率，包括例如同一频带或多个频带中的频率载波。另外，载波聚合可应用于其中各个分量载波具有大约相同带宽的实施方式以及各个分量载波具有不同带宽的实施方式。
某些通信网络为特定用户装置分配用于上行链路的主分量载波(PCC)或锚定载波以及用于下行链路的PCC。另外，当移动装置使用单频载波以用于上行链路或下行链路进行通信时，用户装置使用PCC进行通信。为了增强上行链路通信的带宽，上行链路PCC可以与一个或多个上行链路辅分量载波(SCC)聚合。另外，为了增强用于下行链路通信的带宽，下行链路PCC可以与一个或多个下行链路SCC聚合。
在某些实施方式中，通信网络为每个分量载波提供网络小区。此外，主小区可以使用PCC来操作，而辅小区可以使用SCC来操作。例如，由于载波和/或网络环境的频率的差异，主小区和辅小区可以具有不同的覆盖区域。
授权辅助接入(LAA)指的是下行链路载波聚合，其中与移动运营商相关联的授权频率载波与未授权频谱(诸如Wi-Fi)中的频率载波聚合。LAA在授权频谱中采用下行链路PCC，该下行链路PCC携带与通信链路相关联的控制和信令信息，而未授权频谱在可用时被聚合用于更宽的下行链路带宽。LAA可以动态调整辅助载波进行操作，以避免Wi-Fi用户和/或与Wi-Fi用户共存。增强的授权辅助接入(eLAA)指的是用于下行链路和上行链路两者聚合授权和未授权频谱的LAA的演进。
双连接
在引入5G NR空中接口标准的情况下，允许3GPP同时操作5G和4G标准以便促进过渡。该模式可以被称为非独立组网(NSA)操作或E-UTRAN NR-双连接(EN-DC)，并且涉及从用户设备(UE)同时发射和/或接收4G和5G载波。EN-DC针对谐波抑制可能提出挑战。本文公开的滤波器可经实施以在双连接应用中提供谐波抑制。本文公开的射频前端架构可以在双连接应用中实施。
在某些EN-DC应用中，双连接NSA涉及将5G***覆盖到现有的4G核心网络上。对于这种应用中的双连接，基站和UE之间的控制和同步可以由4G网络执行，而5G网络是相连到4G锚点的互补无线接入网。4G锚点可以利用5G数据/控制的覆盖连接到现有的4G网络。
图3是示例性双连接网络拓扑的图。该架构可以利用LTE传统覆盖来确保服务提供的连续性和5G蜂窝的渐进式推进。UE 30可以同时发送双上行链路LTE和NR载波。UE 30可以向eNodeB(eNB)31发送上行链路LTE载波Tx1，同时向gNodeB(gNB)32发送上行链路NR载波Tx2以实施双连接。可以经由图3的示例网络拓扑中的无线链路并发地发送上行链路载波Tx1、Tx2和/或下行链路载波Rx1、Rx2的任何合适的组合。eNB 31可以提供与核心网络的连接，诸如演进分组核心(EPC)。gNB 32可经由eNB 31与核心网络通信。控制平面数据可在UE30与eNB 31之间无线通信。eNB 31还可与gNB 32通信控制平面数据。
在图3的示例性双连接拓扑中，可以无线地发射和接收标准化频带和无线接入技术(例如，FDD，TDD，SUL，SDL)的任何合适的组合。这会带来与在UE 30中具有多个单独的无线电和频段功能相关的技术挑战。在TDD LTE锚点中，网络操作可以是同步的，在这种情况下，操作模式可以被约束为Tx1/Tx2和Rx1/Rx2，或者是异步的，其可以涉及Tx1/Tx2、Tx1/Rx2、Rx1/Tx2、Rx1/Rx2。当LTE锚是频分双工(FDD)载波时，TDD/FDD带间操作可以涉及同时Tx1/Rx1/Tx2和Tx1/Rx1/Rx2。
具有谐波抑制的可调谐滤波器
谐波抑制可在各种可调谐滤波器中实现。将参考图4至图14讨论可调谐滤波器的示例实施例。这些示例性可调谐滤波器的特征的任何合适的组合可以彼此一起实施。
在5G NR和其它应用中，达到谐波抑制规范可能具有挑战性。为滤波器提供额外的可调谐性可以帮助满足这样的谐波抑制规范。本文公开的实施例涉及具有至少一个可调谐阻抗电路和相互耦合的电感器的滤波器，以提供用于各种谐波的可调谐性。具有相互耦合的电感器和至少一个可调谐阻抗电路(其具有一个或多个开关)的滤波器比没有相互耦合的电感器的类似滤波器可以在更多的谐波处提供谐波抑制。与没有相互耦合的电感器的先前设计相比，这可以提供相对于包括在可调谐阻抗电路中的开关的数量的更大数量的谐波的可调谐性。在本文公开的滤波器的实施例中，与没有相互耦合的类似滤波器相比，由于互感耦合，在滤波器中可实现2或3倍的谐波状态。本文公开的原理和优点可以应用于相对于包括在可调谐阻抗电路中的开关的数量的较大倍数的谐波数量。本文中所公开的原理和优点不限于谐波抑制，而是也可以应用于任何其它带外抑制和/或陷波滤波。
图4是根据一实施例的可调谐滤波器40的示意图。可调谐滤波器40被布置为对在第一端口P1和第二端口P2之间传播的射频信号进行滤波。可调谐滤波器40可以是低通滤波器。如图所示，可调谐滤波器40包括可调谐阻抗电路42、电感器和电容器。电感器的电感和电容器的电容可以设置可调谐滤波器40的频率响应，包括通过什么频率，以及陷波在频率响应中的位置以用于谐波抑制。
可调谐滤波器40的电感器包括第一电感器L1和第二电感器L2。第一电感器L1和第二电感器L2彼此串联。第一电感器L1和第二电感器L2相互耦合。相互耦合也可以被称为磁耦合或互感耦合。第一电感器L1和第二电感器L2具有耦合系数K。可调谐滤波器40和/或本文公开的一个或多个其它可调谐滤波器的电感器可以包括任何合适的电感器，诸如一个或多个表面安装技术(SMT)电感器、在衬底(例如，层压衬底)上和/或嵌入在衬底中的一个或多个线圈、一个或多个片上电感器(例如，在与可调谐阻抗电路中的开关相同的晶片上的一个或多个电感器)、一个或多个集成无源器件(IPD)电感器等或其任何合适的组合。
可调谐滤波器40的电容器包括可调谐阻抗电路42的电容器C11，C12……C1N和电容器C2和C3。可调谐滤波器40和/或本文公开的一个或多个其它可调谐滤波器的电容器可以包括任何合适的电容器，诸如一个或多个表面安装技术(SMT)电容器、一个或多个片上电容器(例如，在与可调谐电容电路中的开关相同的晶片上的一个或多个电容器)、一个或多个IPD电容器等、或其任何合适的组合。
在可调谐滤波器40中，可调谐阻抗电路42是可调谐电容电路。可调谐阻抗电路42与可调谐滤波器40中的第一电感器L1并联。可调谐阻抗电路42与可调谐滤波器40中的第二电感器L2串联。可调谐阻抗电路42包括多个电容器C11、C12……C1N，每个电容器与相应的开关S11、S12……S1N端电耦接到第一电感器L1。因此，每个开关S11、S12……S1N可以选择性地将相应的电容器C11、C12……C1N与第一电感器L1并联电耦接。与第一电感器L1并联电耦接的电容器为可调谐阻抗电路42的特定状态设置有效电容。
虽然本文公开的实施例可以包括可调谐电容电路，但是本文所公开的任何合适的原理和优点可以应用于可调谐阻抗电路。这样的可调谐阻抗电路可以包括可调谐电感电路。包括电感器和电容器的滤波器的任何合适的电感器可以由可调谐电感电路实现以调谐谐波抑制。具有谐波抑制的一些可调谐滤波器可以包括一个或多个可调谐电容电路和一个或多个可调谐电感电路。
可调谐滤波器40被布置为提供谐波抑制。可调谐滤波器40的频率响应中的谐波陷波的位置可基于可调谐阻抗电路42的状态来调谐。例如，闭合开关S11可将电容器C11与第一电感器l1并联耦接。这改变了由可调谐阻抗电路42提供的有效电容和用于谐波抑制的可调谐滤波器40的频域中的陷波的位置。与没有相互耦合的电感器的类似滤波器相比，利用相互耦合的电感器L1和L2，切换可调谐阻抗电路42的开关可以调节在频率响应中更多陷波的位置。
所示的可调谐滤波器40包括T网络。T网络包括第一并联电感器-电容器电路和第二并联电感器-电容器电路，其中第一并联电感器-电容器电路包括第一电感器L1和可调谐阻抗电路42、分流电容器C3，第二并联电感器-电容器电路包括第二电感器L2和电容器C2。本文所公开的任何合适的原理和优点可应用于任何其他合适的滤波器拓扑。
图5是根据一实施例的可调谐滤波器50的示意图。可调谐滤波器50类似于图4的可调谐滤波器40，不同之处在于包括附加的并联电感器-电容器电路和附加的分流电容器。附加的并联电感器-电容器电路包括第三电感器L3和电容器C4。附加的分流电容器C5耦接在附加的电感器-电容器电路和第一电感器L1之间。如图5所示，第一电感器L1与第二电感器L2和第三电感器L3两者相互耦合。第一电感L1和第二电感L2具有耦合系数K12。第一电感L1和第三电感L3具有耦合系数K31。利用可调谐滤波器50的互感耦合，改变可调谐滤波器50中的可调谐阻抗42的开关的状态可以改变与可调谐滤波器50的频率响应中的谐波相对应的三个陷波的位置。
图6是根据一实施例的可调谐滤波器60的示意图。可调谐滤波器60类似于图5的可调谐滤波器50，不同之处在于，每个并联电感器-电容器电路包括相应的可调谐阻抗电路并且各电感器的每个彼此相互耦合。虽然图6包括三个并联的电感器-电容器电路，但是可以实施任何合适数量的电感器-电容器电路。
如图6所示，可调谐阻抗电路42、52和62各自与相应电感器L1、L2、L3并联布置。这些可调谐阻抗电路42、52和62可各自调节与相应电感器L1、L2、L3并联的有效电容。
可调谐阻抗电路52与可调谐滤波器60中的第二电感器L2并联。可调谐阻抗电路52包括多个电容器C21、C22、…、C2N，每个电容器与相应的开关S21、S22、…、S2N串联布置。每个开关S21、S22、…、S2N可以选择性地将相应的电容器C21、C22、…、C2N电耦接到第二电感器L2。因此，每个开关S21、S22、…、S2N可以选择性地将相应的电容器C21、C22、…、C2N与第二电感器L2并联耦接。
可调谐阻抗电路62与可调谐滤波器60中的第三电感器L3并联。可调谐阻抗电路62包括多个电容器C41、C42、…、C4N，每个电容器与相应的开关S41、S42、…、S4N串联布置。每个开关S41、S42、…、S4N可以选择性地将相应的电容器C41、C42、…、C4N电耦接到第三电感器L3。因此，每个开关S41、S42、…、S4N可以选择性地将相应的电容器C41、C42、…、C4N与第三电感器L3并联耦接。
在可调谐滤波器60中，第一电感器L1和第二电感器L2具有耦合系数K12，第二电感器L2和第三电感器L3具有耦合系数K23，第一电感器L1和第三电感器L3具有耦合系数K13。相对于可调谐滤波器50，彼此相互耦合的电感器L1和L3在可调谐滤波器60中提供了附加的互耦。
图7是根据一实施例的可调谐滤波器70的示意图。可调谐滤波器70类似于图6的可调谐滤波器60，不同之处在于分流电容器C3和C5分别由可调谐阻抗电路72和74实现。图7示出了本文公开的原理和优点适用于高阶滤波器。
可调谐阻抗电路72包括多个电容器C31、C32、…、C3N，每个电容器与相应的开关S31、S32、…、S3N串联布置。每个开关S31、S32、…、S3N可以选择性地将相应的电容器C31、C32、…、C3N电耦接到第一电感器L1和第二电感器L2之间的节点。因此，每个开关S31、S32、…、S3N可以选择性将相应的电容器C31、C32、…、C3N分流电耦接。
可调谐阻抗电路74包括多个电容器C51、C52、…、C5N，每个电容器与相应的开关S51、S52、…、S5N串联布置。每个开关S51、S52、...、S5N可以选择性地将相应的电容器C51、C52、…、C5N电耦接到第二电感器L2和第三电感器L3之间的节点。因此，每个开关S51、S52、…、S5N可以选择性地将相应的电容器C51、C52、…、C5N电耦接在该节点和地之间。
图7示出串联和/或分流电容器可以由可调谐阻抗电路实现。在某些应用中，滤波器的一个或多个电容器可由一个或多个可调谐电容电路来实施，而滤波器的一个或多个电容器可由不可调谐的固定电容器来实施。根据本文公开的任何合适的原理和优点，可调谐滤波器的任何合适的电容器可由可调谐电容电路实施。替代地或附加地，根据本文公开的任何合适的原理和优点，可调谐滤波器的任何合适的电感器可以由可调谐电感电路实施。用可调谐阻抗电路调节电容和/或电感可以对可调谐滤波器的谐波抑制进行调谐。
在某些应用中，可以包括与分流电容器串联的电感器以形成一个或多个谐波陷阱。这种分流电感器可以与一个或多个串联电感器相互耦合。图8A示出了与分流电容器串联布置的分流电感器的示例，其中分流电感器相互耦合到串联电感器。
图8A是根据一实施例的可调谐滤波器80的示意图。可调谐滤波器80类似于图4的可调谐滤波器40，不同之处在于包括与分流电容器C3串联的分流电感器LS。分流电感器LS与第一电感器L1和第二电感器L2相互耦合。第一电感器L1与分流电感器LS的耦合系数为K1S。第二电感器L2与分流电感器LS的耦合系数为K2S。
图8B是根据一实施例的可调谐滤波器80’的示意图。可调谐滤波器80’类似于图8A的可调谐滤波器80，不同之处在于不包括第二电感器L2和第二电容器C2。可调谐滤波器80'相当于可调谐滤波器80中的第二电感器L2阻抗为0以及第二电容器C2的阻抗为0。在可调谐滤波器80中，第二电感器L2和第二电容器C2分别具有非零阻抗。
图8C是图8B的可调谐滤波器80’的频率响应的曲线图。该曲线图对应于可调谐滤波器80'包括具有四个开关S11、S12、S13和S14的可调谐电容电路，每个开关与相应的电容器C11、C12、C13和C14串联。例如，具有图8C所示频率响应的可调谐滤波器80'可以提供以下谐波抑制：频段8二次谐波、频段8三次谐波、频段12三次谐波、频段13/频段14二次谐波、频段20/频段26三次谐波、频段28二次谐波、频段28三次谐波、以及频段71三次谐波。对应于图8C中的频率响应的可调谐滤波器80’被设计成当可调谐电容电路42的有效电容C1被切换时沿相反方向移动两个陷波以覆盖谐波规格。
图9是根据一实施例的可调谐滤波器90的示意图。可调谐滤波器90类似于图4的可调谐滤波器40，不同之处在于可调谐滤波器90具有可调谐阻抗电路92而不是可调谐阻抗电路42。可调谐阻抗电路92提供有效电容C1。可调谐阻抗电路92可以是被布置为调节与第一电感器L1并联的电容的任何合适的可调谐阻抗电路。作为一个示例，可调谐阻抗电路92可以是可调谐阻抗电路42。作为另一示例，可调谐阻抗电路92可以是包括压控电容(varactor)的可调谐阻抗电路，压控电容基于所施加的电压改变电容。将参考图9讨论示例技术解释和实施例。
在不受理论约束的情况下，将讨论可调谐滤波器90的理论解释。对于带内设计，ωc是中心角频率。忽略第一电容器C1和第二电容器C2的电容，假定对于可调谐滤波器90的端口P1和P2都有Z0＝50Ω，并且第一电感器L1和第二电感器L1的电感均等于L，则根据公式1的第三电容器C3的电容C3对应于双共轭匹配。
Figure BDA0003137806940000181
谐波陷波ω可以根据公式2得到。
Figure BDA0003137806940000191
α＝L1C1+L2C2-MC3
Figure BDA0003137806940000192
Figure BDA0003137806940000193
通过分别为第一电感器L1和第二电感器L2选择合适的耦合系数K，可以调谐第一电容器C1(和/或第二电容器C2和/或第三电容器C3)的电容以将两个谐波陷波都调节到期望频率。替代地或附加地，可以调谐第一电感器L1的电感和/或第二电感器L2的电感以将两个谐波陷波都调节到期望频率。可调谐滤波器90的电感器-电容器谐振电路(tank)也可以设计为在一些其它频率谐振，因此陷波可以在基频倍数以外的频率。
我们根据公式3定义σ。
Figure BDA0003137806940000194
其中
Figure BDA0003137806940000195
当δ＝0时，两个陷波无限相隔开。当δ＝1时，两个陷波重叠。函数σ(δ)是一个单调递增的平滑函数，具有相同的定义域和值域[0,1]。
根据ω±的公式，可以得到：
Figure BDA0003137806940000196
假设第二和第三电容器C2、C3的电容固定，第一和第二电感器L1、L2的电感固定，那么第一电容器C1的电容和第一、第二电感器L1、L2之间的互耦M保持为设计变量。当第一电容器的电容C1＝0时，我们从公式4得到σ＝δ＝0。寻求σ＝1的解，我们有：
(L1C1+L2C2-MC3)2-4C1C2(L1L2-M2)＝0 式5
这可以重写为：
Figure BDA0003137806940000197
假设M2＜＜L1L2以用于二阶近似，我们可得到方程6的判别式为：
Figure BDA0003137806940000201
这意味着通过选择合适的M，我们可以将
Figure BDA0003137806940000202
设计为从0到1的任何值。因此，陷波理论上可以相对彼此位于频域中的任何位置。
假设公式3中的σ是固定的，对于第二电容器C2的任何电容，可以确定第一电容器C1的互耦M和电容。
从公式4，我们有：
σ(L1C1+L2C2-MC3)2＝4C1C2(L1L2-M2) 式8
公式8可以重写为：
Figure BDA0003137806940000203
如果第一电容器C1的电容未知，则方程9的判别式(假设M2＜＜L1L2)如下：
Figure BDA0003137806940000204
只要选择M使得(1-σ)L2C2>-MC3，第一电容器C1的电容将有2个(正)解以满足指定的σ。这两个解可以从公式11中求得：
Figure BDA0003137806940000205
实际上，如果第一电容器C1的电容从C1-变为C1+，我们可以预期
Figure BDA0003137806940000211
保持相当恒定。这与下面描述的差异分析一致。
如果
Figure BDA0003137806940000212
γ＝C1C2(L1L2-M2),α＝L1C1+L2C2-MC3，可以确定以下导数：
·
Figure BDA0003137806940000213
·
Figure BDA0003137806940000214
·
Figure BDA0003137806940000215
·
Figure BDA0003137806940000216
·
Figure BDA0003137806940000217
·
Figure BDA0003137806940000218
相应地，如果
Figure BDA0003137806940000219
那么通过增加第一电容器C1的电容，两个陷波将一起向下移动。此外，如果
Figure BDA00031378069400002110
但接近于0，如果我们将第一电容器C1的电容从C1-渐变到C1+，我们预期σ(或δ)变化较小。此外，如果
Figure BDA00031378069400002111
增加C1应该使ω+向下移动，而ω-会向上或向下移动。两个陷波在频域中沿相反方向移动的情况可以在各种应用中实施以提供带外抑制。
研究了可调谐滤波器90的第一电感器Ll和第二电感器L2的耦合系数。图10是耦合系数与第一电感L1和第二电感L2之间的距离的关系曲线图。电感器的相互耦合可以使用两个相对靠近放置的SMT电感器来实现。作为另一个示例，电感器的相互耦合可以通过在层压板或晶片上适当对齐的两个嵌入线圈来实现。图10是可调谐滤波器90的第一电感器L1和第二电感器L2的实施例的耦合系数大小的曲线图，其中第一电感器L1和第二电感器L2各自具有2.7纳亨(nH)的电感。图10表明电感器的物理布局会影响互耦合，特别是电感器之间的距离会影响互耦合。相互耦合的电感器的几何形状也会影响互耦合。
耦合系数通常还取决于相互耦合的电感器的极性。通过切换一个互耦电感器的极性，可以切换耦合系数的符号(例如，从正到负，或从负到正)。图中所示的电感器的点表示这些电感器的极性。
现在将讨论图9的可调谐滤波器90的第一设计示例。在这个示例中，可调谐滤波器90通过切换到可调谐阻抗电路92的两个不同有效电容值而具有两个工作频率(1GHz和0.9GHz)。每个状态具有2fo抑制>25分贝(dB)和3fo抑制>35dB，其中2fo抑制是二次谐波抑制，3fo抑制是三次谐波抑制。在该示例中，假设第一和第二电感器L1和L2具有恒定的品质因数(Q)为20。可调谐阻抗电路92是可调节和/或可切换的，使得在1GHz下操作时提供第一有效电容C1A，而在0.9GHz下操作时提供第二有效电容C1B。为了实现这些性能规格，可调谐滤波器90可以包括具有下表1中所示值的部件。
表1
L1 C1A C1B L2 C2 C3 K
值 3nH 1.31pF 1.99pF 3nH 1.41pF 1.87pF -0.11
图11是示出根据第一设计示例设计的图9的可调谐滤波器90的谐波陷波的位置的模拟图。图11中的第一条曲线显示了在1GHz下操作时二次和三次谐波的陷波位置。图11中的第二条曲线显示了在0.9GHz下操作时二次和三次谐波的陷波位置。这些曲线示出了针对两个不同工作频率可调谐滤波器90的频率响应中的两个陷波的位置通过改变可调谐阻抗电路92的有效电容而改变。因此，当可调谐阻抗电路92包括被布置为选择性地将电容器的一端电耦接到第一电感器L1以改变可调谐阻抗电路92的状态的开关时，改变该开关的状态可以改变可调谐滤波器90的频率响应中的两个陷波的位置。
现在将讨论图9的可调谐滤波器90的第二设计示例。在这个示例中，可调谐滤波器90通过切换到可调谐阻抗电路92的三个不同有效电容值而具有三个工作频率(1GHz、0.9GHz和0.8GHz)。每个状态具有2fo抑制>25dB和3fo抑制>35dB。在此示例中，假设电感器L1和L2具有20的常数Q。可调谐阻抗电路92是可调节和/或可切换的，使得在1GHz下操作时提供第一有效电容C1A，在0.9GHz下操作时提供第二有效电容C1B，以及在0.8GHz下操作时提供第三有效电容C1C。为了实现这些性能规格，可调谐滤波器90可以包括具有下表2中所示值的部件。
表2
L1 C1A C1B C1C L2 C2 C3 K
值 4nH 0.90pF 1.27pF 2.10pF 4nH 1.26pF 2.24pF -0.084
图12是示出根据第二设计示例设计的图9的可调谐滤波器90的谐波陷波的位置的模拟图。图12中的第一条曲线显示了在1GHz下操作时二次和三次谐波的陷波位置。图12中的第二条曲线显示了在0.9GHz下操作时二次和三次谐波的陷波位置。图12中的第三条曲线显示了在0.8GHz下操作时二次和三次谐波的陷波位置。这些曲线示出了针对三个不同的工作频率可调谐滤波器90的频率响应中的两个陷波的位置通过改变可调谐阻抗电路92的有效电容而改变。因此，当可调谐阻抗电路92包括被布置为选择性地将电容器的一端电耦接到第一电感器L1以改变可调谐阻抗电路92的状态的开关时，改变该开关的状态可以改变可调谐滤波器90的频率响应中两个陷波的位置。
图13是根据一实施例的可调谐滤波器130的示意图。可调谐滤波器130类似于图5的可调谐滤波器50，不同之处在于可调谐滤波器130具有可调谐阻抗电路92而不是可调谐阻抗电路42。
现在将参考可调谐滤波器130讨论第三设计示例。在该示例中，通过切换到可调谐阻抗电路92的两个不同有效电容值，可调谐滤波器130具有两个工作频率(1GHz和0.9GHz)。每个状态有2fo抑制>30dB，3fo抑制>50dB，4fo抑制>60dB，其中2fo抑制为二次谐波抑制，3fo为三次谐波抑制，4fo为四次谐波抑制。在此示例中，假设电感器L1和L2具有20的常数Q。可调谐阻抗电路92是可调节和/或可切换的，使得在1GHz下操作时提供第一有效电容C1A，而在0.9GHz下操作时提供第二有效电容C1B。为了实现这些性能规格，可调谐滤波器130可以包括具有下表3A和3B中所示值的部件。
表3A
L1 C1A C1B L2 C2 C3
值 7nH 0.38pF 0.71pF 2.5nH 0.84pF 2.5pF
表3B
C4 C5 L3 K12 K31
值 1.81pF 2.5pF 2.5nH -0.017 -0.086
图14是示出根据第三设计示例设计的图13的可调谐滤波器130的谐波陷波的位置的模拟图。图14中的第一条曲线显示了在1GHz下操作时二次、三次和四次谐波的陷波位置。图14中的第二条曲线显示了在0.9GHz下操作时二次、三次和四次谐波的陷波位置。这些曲线示出了针对两个不同的工作频率可调谐滤波器130的频率响应中的三个陷波的位置通过改变可调谐阻抗电路92的有效电容而改变。
公开了可以使用N个开关实现M x 2N个谐波状态的滤波器设计，其中M是整数2或更大。这里公开的滤波器设计使用电感互耦合来增加谐波可调谐状态。已经描述了M＝2(设计示例1和2)和M＝3(设计示例3)的示例设计。尽管本文公开的实施例可涉及低通滤波器，但本文公开的任何合适的原理和优点可以用于其它类型的滤波器，例如高通滤波器和/或带通滤波器和/或带阻滤波器。
本文公开的原理和优点可以在多种滤波器中实现。例如，本文公开的滤波器可以或可以包括在包括无源阻抗元件的非声学滤波器中。作为另一示例，在某些应用中，本文公开的滤波器可以包括在混合滤波器中，该混合滤波器包括电感和电容组件以及一个或多个声波谐振器。例如，电感和电容组件可以设置这种混合滤波器的通带或阻带，并且一个或多个声波谐振器可以为混合滤波器实现一个或多个相对尖锐的频带边缘。
具有可调谐滤波器的射频***
本文公开的可调谐滤波器可以被包括在射频***中，例如在射频前端中。根据本文公开的任何合适的原理和优点的可调谐滤波器可实施在***中的任何合适的位置，该***可受益于本文公开的滤波器提供的谐波抑制。
图15A是具有可调谐滤波器152的射频***150的示意框图。如图15A所示，可调谐滤波器152耦接在天线开关154和天线155之间。可调谐滤波器152可以根据本文公开的任何合适的原理和优点实施，为在天线开关154和天线155之间传播的射频信号提供谐波抑制。
图15B是具有可调谐滤波器157的射频***156的示意框图。如图15B所示，可调谐滤波器157耦接在功率放大器158和频带选择开关159之间。频带选择开关159可以将功率放大器158的输出电连接到特定工作频带的射频信号路径。这种射频信号路径可以包括具有对应于工作频带的通带的带通滤波器。频带选择开关159是多掷开关的示例，其可以选择性地将可调谐滤波器157电连接到选定的射频信号路径。可根据本文公开的任何合适的原理和优点来实施可调谐滤波器157，从而为在功率放大器158的输出和频带选择开关159之间传播的射频信号提供谐波抑制。
无线通信装置
本文公开的可调谐滤波器可以包括在例如移动装置的无线通信装置中。根据本文公开的任何合适的原理和优点的一个或多个可调谐滤波器可以实施在任何合适的无线通信装置中。将参考图16讨论这种无线通信装置的示例。
图16是移动装置800的一个实施例的示意图。移动装置800包括基带***801、收发器802、前端***803、天线804、功率管理***805、存储器806、用户接口807和电池808。
移动装置800可以使用多种通信技术进行通信，包括但不限于2G、3G、4G(包括LTE、LTE-A和LTE-A Pro)、5G NR、WLAN(例如，Wi-Fi)、WPAN(例如，蓝牙和ZigBee)、WMAN(例如，WiMax)和/或GPS技术。
收发器802生成用于发射的RF信号并处理从天线804接收的输入RF信号。应当理解，与RF信号的发射和接收相关联的各种功能可以通过共同表示为图16的收发器802的一个或多个组件来实现。在一个示例中，可以提供单独的组件(例如，单独的电路或晶片)来处理某些类型的RF信号。
前端***803辅助调节发射到天线804和/或从天线804接收的信号。在所示实施例中，前端***803包括天线调谐电路810、功率放大器(PA)811、低噪声放大器(LNA)812、滤波器813、开关814和信号分离/组合电路815。然而，其他实现方式也是可能的。滤波器813可以包括具有谐波抑制的一个或多个可调谐滤波器，其包括本文公开的实施例的一个或多个特征。
例如，前端***803可以提供多种功能，包括但不限于：放大用于发射的信号、放大接收到的信号、对信号滤波、在不同频带之间切换、在不同功率模式之间切换、在发射和接收模式之间切换、信号双工、信号复用(例如，双信或三工)，或其某种组合。
在某些实现方式中，移动装置800支持载波聚合，从而提供灵活性以增加峰值数据速率。载波聚合可被用于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两者，并可用于聚合多个载波或信道。载波聚合包括连续聚合，其中在相同工作频带内的连续载波被聚合。载波聚合也可以是非连续的，并且可以包括在公共频带内或不同频带内在频率上分离的载波。
天线804可以包括用于多种类型的通信的天线。例如，天线804可以包括用于发射和/或接收与各种频率和通信标准相关联的信号的天线。
在某些实施方式中，天线804支持MIMO通信和/或切换分集通信。例如，MIMO通信使用多个天线来在单个射频信道上通信多个数据流。由于无线电环境的空间复用差异，MIMO通信受益于更高的信噪比、改进的编码和/或减少的信号干扰。切换分集是指选择特定天线以在特定时间进行工作的通信。例如，开关可用于基于诸如观测到的误码率和/或信号强度指示符这样的各种因素从一组天线中选择特定的天线。
在某些实现方式中，移动装置800可以利用波束成形进行操作。例如，前端***803可以包括具有可控增益的放大器和具有可控相位的移相器，以提供用于使用天线804来发射和/或接收信号的波束形成和指向性。例如，在信号发射的情形中，提供给天线804的发射信号的幅度和相位受到控制，使得来自天线804的辐射信号使用相长干扰和相消干扰组合以生成呈现具有在给定方向上传播的更多信号强度的波束状品质的聚集发射信号。在信号接收的情形中，幅度和相位被控制，使得当信号从特定方向到达天线804时接收到更多的信号能量。在某些实施方式中，天线804包括一个或多个天线元件阵列以增强波束成形。
基带***801耦接到用户接口807，以便于各种用户输入和输出(I/O)(诸如话音和数据)的处理。基带***801向收发器802提供发射信号的数字表示，收发器802对其处理以生成用于发射的RF信号。基带***801还处理由收发器802提供的接收信号的数字表示。如图16所示，基带***801耦合到存储器806，以便于移动装置800的操作。
存储器806可被用于广泛多种目的，诸如存储数据和/或指令以便于移动装置800的操作和/或提供用户信息的存储。
功率管理***805提供移动装置800的许多功率管理功能。在某些实施方式中，功率管理***805包括控制功率放大器811的供电电压的功率放大器(PA)供电控制电路。例如，功率管理***805可被配置为改变提供给一个或多个功率放大器811中供电电压，以提高诸如功率附加效率(PAE)这样的效率。
如图15所示，功率管理***805从电池808接收电池电压。电池808可以是用于移动装置800的任何合适的电池，包括例如锂离子电池。
应用、术语及总结
以上描述的任何实施例可以与诸如蜂窝手机这样的移动装置相关联地实施。实施例的原理和优点可用于任何***或装置，例如任何上行链路无线通信装置，其可受益于本文所述的任何实施例。这里的教导适用于各种***。尽管本申请包括示例实施例，但是本文描述的教导可以应用于多种结构。本文讨论的任何原理和优点都可以与被配置为对频率在从大约30kHz到300GHz范围内，例如在从大约450MHz到8.5GHz的频率范围内的信号进行处理的RF电路相关联地实施。本文公开的可调谐滤波器可以对高达并包括毫米波频率(诸如5G NR规范的FR2内的频率)的RF信号进行滤波。
本申请的各方面可以在各种电子设备中实施。电子设备的示例可以包括但不限于消费电子产品、消费电子产品的组件，例如封装的射频模块、射频滤波器晶片、上行无线通信设备、无线通信基础设施、电子测试设备等。电子设备的示例还可包括但不限于移动电话(诸如智能手机)、可穿戴计算设备(诸如智能手表或耳机)、电话、电视、计算机监视器、计算机、调制解调器、手持式计算机、笔记本电脑、平板电脑、微波炉、冰箱、车载电子***(诸如汽车电子***)、机器人(诸如工业机器人)、物联网设备、立体声***、数码音乐播放器、收音机、照相机(诸如数码相机)、便携式存储芯片、家用电器(诸如洗衣机或烘干机)、***设备、手表、时钟等。此外，电子设备可以包括未完成的产品。
除非上下文清楚地另外要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”等应以包括性含义而不是排他性或穷举性的含义，也就是说，在“包括但不限于”的意义上来解释。本文中使用的条件语言，诸如“能”、“可”、“可能”、“可以”、“例如”、“比如”、“诸如”等，除非以其他方式具体说明，或者在所使用的上下文中以其他方式理解，一般旨在表明某些实施例包括而另一些实施例不包括某些特征、元素和/或状态。如本文中通常使用的，词语“耦接”是指两个或更多个元件可直接连接或通过一个或多个中间元件连接。同样地，如本文中通常使用的，词语“连接”是指两个或多个元件可直接连接或通过一个或多个中间元件连接。另外，当在本申请中使用时，词语“本文”、“上文”、“下文”和类似含义的词语应整体上指本申请，而不是指本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，上述详细描述中使用单数或复数的词语也可分别包括复数或单数。
尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅是已通过示例的方式给出的，并且不意图限制本申请的范围。实际上，本文描述的新颖的滤波器、无线通信设备、装置、方法和***可以以多种其他形式来实施。此外，在不脱离本申请的精神的情况下，可对本文所述的滤波器、无线通信设备、装置、方法和***的形式进行各种省略、替换和改变。例如，虽然以给定的布置显示了块，但是替代实施例可以利用不同组件和/或电路拓扑来执行类似功能，并且某些块可被删除、移动、添加、细分、组合和/或修改。这些块中的每一个可以以各种不同的方式实现。上述各种实施例的元素和/或动作的任何合适的组合可以被组合以提供进一步的实施例。所附权利要求及其等同物旨在覆盖将落入本申请的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (40)

1.一种具有可调谐抑制的可调谐滤波器，所述可调谐滤波器包括：
第一电感器；
第二电感器，其与所述第一电感器相互耦合；以及
可调谐阻抗电路，其电连接到所述第一电感器，所述可调谐阻抗电路包含开关，且配置为通过改变所述开关的状态来调节所述可调谐滤波器的频率响应中的至少两个陷波，且所述可调谐滤波器被布置以对射频信号进行滤波。
2.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述开关被布置以选择性地将电容器的一端电耦接到所述第一电感器。
3.根据权利要求2所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐阻抗电路包含第二开关，所述第二开关被布置以选择性地将第二电容器的一端电耦接到所述第一电感器。
4.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中改变所述开关的状态调节所述可调谐滤波器的频率响应中的至少三个陷波的位置。
5.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐阻抗电路包括可调谐电容电路。
6.根据权利要求5所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐电容电路与所述第一电感器并联。
7.根据权利要求6所述的可调谐滤波器，其中所述第一电感器与所述第二电感器串联。
8.根据权利要求7所述的可调谐滤波器，还包括与所述第二电感器并联的第二可调谐电容电路。
9.根据权利要求5所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐电容电路被布置以在所述第一电感器与所述第二电感器之间的节点处提供分流电容。
10.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述第一电感器与所述第二电感器串联，第一电容与所述第一电感器并联，且第二电容与所述第二电感器并联。
11.根据权利要求10所述的可调谐滤波器，还包括耦接在所述第一电感器和所述第二电感器之间的分流电容器。
12.根据权利要求11所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐阻抗电路被配置为提供所述第一电容。
13.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述第一电感器是串联电感器，并且所述第二电感器是分流电感器。
14.根据权利要求13所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐阻抗电路包括与所述第一电感器并联的可调谐电容电路。
15.根据权利要求14所述的可调谐滤波器，还包括与所述第一电感器串联的电感器-电容器电路。
16.根据权利要求15所述的可调谐滤波器，其中所述电感器-电容器电路包括第三电感器，并且所述第三电感器与所述第一电感器或所述第二电感器中的至少一个相互耦合。
17.根据权利要求1所述的可调谐滤波器，其中所述至少两个陷波提供谐波抑制。
18.一种对射频信号进行滤波的方法，所述方法包括：
在第一状态下用可调谐滤波器对第一射频信号进行滤波；
在对所述第一射频信号进行滤波之后，将所述可调谐滤波器的可调谐阻抗电路的开关的状态从所述第一状态改变到第二状态以调节对应于谐波的所述可调谐滤波器的频率响应的至少两个陷波，所述可调谐滤波器包括相互耦合的电感器和所述可调谐阻抗电路，所述可调谐阻抗电路电连接到所述相互耦合的电感器；以及
当所述可调谐滤波器处于所述第二状态时，用所述可调谐滤波器对第二射频信号进行滤波。
19.根据权利要求18所述的方法，其中改变所述开关的状态调节所述可调谐滤波器的频率响应的至少三个陷波。
20.一种无线通信装置，包括：
可调谐滤波器，包括第一电感器，与所述第一电感器相互耦合的第二电感器，以及电连接到所述第一电感器的可调谐阻抗电路，所述可调谐阻抗电路包括开关并且被配置为通过改变所述开关的状态来调节所述可调谐滤波器的频域中的至少两个陷波；以及
天线，被配置为发射由所述可调谐滤波器滤波的射频信号。
21.一种具有谐波抑制的可调谐滤波器，所述可调谐滤波器包括：
第一电感器；
第二电感器，其与所述第一电感器相互耦合；以及
可调谐电容电路，其电连接到所述第一电感器，所述可调谐电容电路包含N个开关，所述N个开关被配置为调节所述可调谐电容电路的有效电容，以针对至少22N个谐波来调谐所述可调谐滤波器的谐波抑制，N为大于1的正整数，且所述可调谐滤波器被布置以对射频信号进行滤波。
22.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中所述N个开关被配置为针对至少32N个谐波来调谐所述可调谐滤波器的谐波抑制。
23.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐电容电路与所述第一电感器并联。
24.根据权利要求23所述的可调谐滤波器，还包括与所述第二电感器并联的电容以及在所述第一和第二电感器之间的分流电容，所述第一电感器与所述第二电感器串联。
25.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中改变所述多个开关的第一开关的状态改变所述可调谐滤波器的频率响应中的至少两个陷波的位置。
26.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中改变所述多个开关的第一开关的状态改变所述可调谐滤波器的频率响应中的至少三个陷波的位置。
27.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中所述第二电感器是分流电感器。
28.根据权利要求27所述的可调谐滤波器，其中所述可调谐电容电路与所述第一电感器并联。
29.根据权利要求28所述的可调谐滤波器，还包括与所述第二电感器串联的分流电容器，所述分流电容器通过所述第二电感器电连接到所述第一电感器。
30.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中，所述22N个谐波包括至少一个二次谐波和至少一个三次谐波。
31.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中，所述22N个谐波包括与5G新空口工作频带相关联的至少一个谐波。
32.根据权利要求21所述的可调谐滤波器，其中，所述22N个谐波包括与5G新空口工作频带相关联的至少一个谐波和与4G长期演进工作频带相关联的至少一个谐波。
33.一种无线通信装置，包括：
包括可调谐滤波器的射频前端，所述可调谐滤波器包括第一电感器，与所述第一电感器相互耦合的第二电感器，以及电连接到所述第一电感器的可调谐电容电路，所述可调谐电容电路包含N个开关，所述N个开关配置为调节所述可调谐电容电路的有效电容以针对至少22N个谐波来调谐所述可调谐滤波器的谐波抑制，N为大于1的正整数，且所述可调谐滤波器被布置以对射频信号进行滤波；以及
天线，其与所述射频前端通信。
34.根据权利要求33所述的无线通信装置，其中所述天线被布置以发射由所述可调谐滤波器滤波的射频信号。
35.根据权利要求33所述的无线通信装置，其中所述射频前端包含天线开关，所述可调谐滤波器耦接在所述天线开关与所述天线之间。
36.根据权利要求33所述的无线通信装置，其中所述射频前端包括功率放大器和频带选择开关，所述可调谐滤波器耦接在所述功率放大器与所述频带选择开关之间。
37.根据权利要求33所述的无线通信装置，其中所述无线通信装置被配置以实施双连接，所述可调谐滤波器被配置以提供用于所述双连接的抑制。
38.根据权利要求33所述的无线通信装置，其中所述无线通信装置被配置以实施载波聚合，所述可调谐滤波器被配置以提供用于所述载波聚合的抑制。
39.根据权利要求33所述的无线通信装置，其中N至少为4。
40.一种射频***，包括：
天线开关；
可调谐滤波器，其包括第一电感器，与所述第一电感器相互耦合的第二电感器，以及电连接到所述第一电感器的可调谐电容电路，所述可调谐电容电路包含N个开关，所述N个开关被配置为调节所述可调谐电容电路的有效电容以针对至少22N个谐波来调谐所述可调谐滤波器的谐波抑制，N为大于1的正整数，且所述可调谐滤波器被布置以对射频信号进行滤波；以及
天线端口，所述可调谐滤波器耦接在所述天线开关和所述天线端口之间的信号路径中。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116260417A (zh) * 2023-05-16 2023-06-13 成都频岢微电子有限公司 一种单谐振器滤波器、多谐振器滤波器和射频前端模组

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2599986A (en) 2020-06-30 2022-04-20 Skyworks Solutions Inc Tunable filter with mutually coupled inductors
US12003263B2 (en) 2020-08-31 2024-06-04 Skyworks Solutions, Inc. Radio frequency front end with tunable filters
JP2022090612A (ja) 2020-12-07 2022-06-17 スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド 共通フィルタを備える高周波フロントエンドモジュール

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040183626A1 (en) 2003-02-05 2004-09-23 Qinghua Kang Electronically tunable block filter with tunable transmission zeros
US7400212B1 (en) 2005-06-07 2008-07-15 Vishinsky Adam S Self-tuned active bandpass filters
US8803615B2 (en) 2012-01-23 2014-08-12 Qualcomm Incorporated Impedance matching circuit with tunable notch filters for power amplifier
US9444417B2 (en) * 2013-03-15 2016-09-13 Qorvo Us, Inc. Weakly coupled RF network based power amplifier architecture
US9685928B2 (en) 2013-08-01 2017-06-20 Qorvo Us, Inc. Interference rejection RF filters
US9780756B2 (en) 2013-08-01 2017-10-03 Qorvo Us, Inc. Calibration for a tunable RF filter structure
US9825656B2 (en) 2013-08-01 2017-11-21 Qorvo Us, Inc. Weakly coupled tunable RF transmitter architecture
US9419578B2 (en) 2013-06-06 2016-08-16 Qorvo Us, Inc. Tunable RF filter paths for tunable RF filter structures
US9871499B2 (en) * 2013-03-15 2018-01-16 Qorvo Us, Inc. Multi-band impedance tuners using weakly-coupled LC resonators
DE102013213212A1 (de) 2013-07-05 2015-01-08 Fischer Rohrtechnik Gmbh Staubsauger-Saugrohr
US9935670B2 (en) 2013-09-26 2018-04-03 Qorvo Us, Inc. Carrier aggregation using multiple antennas
US9172353B2 (en) * 2013-10-09 2015-10-27 Analog Devices, Inc. Programmable filter
DE102014102518B4 (de) * 2014-02-26 2022-04-28 Snaptrack, Inc. Package für ein abstimmbares Filter
US9735752B2 (en) 2014-12-03 2017-08-15 Tdk Corporation Apparatus and methods for tunable filters
US9712195B2 (en) 2015-05-13 2017-07-18 Qualcomm Incorporated Radio frequency low noise amplifier with on-chip matching and built-in tunable filter
US9859867B2 (en) 2015-07-10 2018-01-02 Toshiba International Corporation Tunable LC filter
US9712196B2 (en) * 2015-08-28 2017-07-18 Skyworks Solutions, Inc. Tunable notch filter
US9712197B2 (en) 2015-08-28 2017-07-18 Skyworks Solutions, Inc. Tunable notch filter and contour tuning circuit
WO2017040222A1 (en) 2015-09-02 2017-03-09 Skyworks Solutions, Inc. Contour tuning circuit
US10158030B2 (en) 2017-02-13 2018-12-18 Qualcomm Incorporated CMOS and bipolar device integration including a tunable capacitor
GB201705913D0 (en) * 2017-04-12 2017-05-24 Novelda As Filter
US10396748B2 (en) * 2017-10-11 2019-08-27 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Linear, low noise, high Q and widely tunable notch filter
WO2019082671A1 (ja) 2017-10-24 2019-05-02 株式会社村田製作所 高周波回路、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
CN215871340U (zh) * 2017-11-30 2022-02-18 株式会社村田制作所 滤波器电路以及合分波器
US10742192B2 (en) 2018-02-21 2020-08-11 Qorvo Us, Inc. Tunable notch filter
US11196401B2 (en) * 2018-08-14 2021-12-07 Newport Fab, Llc Radio frequency (RF) module using a tunable RF filter with non-volatile RF switches
US10848126B2 (en) * 2018-10-30 2020-11-24 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Band pass filter having parallel connected notch filter circuits
US10658999B1 (en) * 2019-07-09 2020-05-19 Silicon Laboratories Inc. On-chip harmonic filtering for radio frequency (RF) communications
WO2021165211A1 (fr) 2020-02-17 2021-08-26 Stmicroelectronics International N.V. Circuit intégré comportant un réseau d'adaptation et de filtrage comprenant un étage d'alimentation en courant continu, et procédé d'adaptation et de filtrage correspondant.
GB2599986A (en) 2020-06-30 2022-04-20 Skyworks Solutions Inc Tunable filter with mutually coupled inductors
US12003263B2 (en) 2020-08-31 2024-06-04 Skyworks Solutions, Inc. Radio frequency front end with tunable filters

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116260417A (zh) * 2023-05-16 2023-06-13 成都频岢微电子有限公司 一种单谐振器滤波器、多谐振器滤波器和射频前端模组
CN116260417B (zh) * 2023-05-16 2023-07-11 成都频岢微电子有限公司 一种单谐振器滤波器、多谐振器滤波器和射频前端模组

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