CN1925653A - 前端模块 - Google Patents

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Abstract

提供了一种前端模块。该前端模块包括：第一LC振荡回路，在从天线接收的信号中，使第一信号和第二信号通过并截止第三信号；双路复用器，连接到该第一LC振荡回路的输出端子，以分别将该第一信号和该第二信号传递到第一信号处理单元和第二信号处理单元中；以及第二LC振荡回路，并联连接到该第一LC振荡回路，以截止该第一信号并将该第三信号传递到第三信号处理单元中。

Description

前端模块
技术领域
本发明涉及一种前端模块。
背景技术
一种相关技术的双频带移动通信设备包括能够通过一个天线接收两个各自不同的频率(1900MHz频带(PCS)和800MHz(DCN)))的双路复用器。
最新近的双频带移动通信设备还包括全球定位***(GPS)功能，且因此需要三频带移动设备。三频带移动通信设备处理三个频带(PCS：1850至1990MHz，GPS：1574.42至1576.42MHz，及DCN：824至894MHz)。
即，目前的移动通信设备基本上装备有GPS功能。
图1是相关技术的三频带移动通信设备10的框图。
参考图1，相关技术的三频带移动通信设备10包括：有源开关11、DCN信号处理单元12、PCS信号处理单元13、GPS信号处理单元14以及控制器15。
执行三路复用器功能的有源开关11通过天线来接收DCN频带、PCS频带和GPS频带的相应信号，并发送DCN频带和PCS频带的信号。
DCN信号处理单元12将从有源开关11分离的DCN频带的信号作为呼叫信号处理。
此外，PCS信号处理单元13将从有源开关11分离的PCS频带的信号作为呼叫信号处理，且GPS信号处理单元14对GPS频带的信号进行解调，以生成三维地面位置确定信息。
控制器15将从DCN信号处理单元12或PCS信号处理单元13接收的信号作为语音输出，将所发送的信号发送到DCN处理单元12或PCS信号处理单元13，或对从GPS信号处理单元14输入的地面位置确定信息进行处理。
这里，天线包括双频带天线和GPS天线。双频带天线与DCN和PCS信号同步地发送和接收信号。只使用一个天线的三频带可通过三路复用器来实现，该三路复用器不是单刀三掷(SP3T)的。
相关技术的三路复用器可以以使用多于10个的集总元件(lumpedelement)的一个芯片来实现。然而，出现了以下问题。
第一，随着接收模式的数目增加，接收模式之间的频率间隔变得越来越近。因此，难以制造用于同时对各种信号进行滤波的滤波器。特别是，当GPS模式和PCS模式的频率间隔变为280MHz时，非常难以制造用于分离信号的三路复用器，且还必需许多集总元件。
第二，由于必需许多集总元件，所以难以将产品小型化。
第三，当使用许多集总元件实现三路复用器时，由于高频而出现了***损耗，且通带中的纹波也根据频带的增加而增加。
第四，为了提高DCN、PCS和GPS频带的接收灵敏度，需要实现低***损耗。另外，针对由GPS终端的高***损耗所生成的低接收灵敏度，需要如低噪声放大器(LNA)的附加电路。
因而，有必要改善相关技术的三路复用器的结构，以实现高质量呼叫服务和小型化。
发明内容
因而，本发明涉及一种前端模块，其基本消除了由于相关技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明提供了一种具有最小数目的集总元件的前端模块。
本发明提供了一种前端模块，其防止相邻电路之间的漏电流达到最大，使得每个频带中的信号保持为稳定信号并且被没有相互干扰地分离。
本发明提供了一种小型化的前端模块。
本发明的其它优点、目的和特征将部分地在以下描述中阐明，且将部分地通过检查以下内容而对于本领域技术人员显而易见，或可以从本发明的实践中习知。本发明的目的和其它优点可通过这里书写的说明书和权利要求以及附图中所具体指出的结构来实现和获得。
在本发明的一个方面中，提供有一种前端模块，包括：第一LC振荡回路，在从天线接收的信号中，使第一信号和第二信号通过并截止第三信号；双路复用器，连接到第一LC振荡回路的输出端子，以分别将第一信号和第二信号传递到第一信号处理单元和第二信号处理单元；以及第二LC振荡回路，并联连接到第一LC振荡回路，以截止第一信号并将第三信号传递到第三信号处理单元中。
在本发明的另一方面中，提供有一种前端模块，包括：第一LC振荡回路，在从天线接收的信号中，使第一信号和第二信号通过并截止第三信号；具有滤波器单元的双路复用器，连接到第一LC振荡回路的输出端子，以分别将第一信号和第二信号传递到第一信号处理单元和第二信号处理单元；以及移相器和带通滤波器，并联连接到第一LC振荡回路，以截止第二信号并将第三信号传递到第三信号处理单元中。
应理解，以上对于本发明的一般描述和以下的详细描述都是示范性和解释性的，且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步的解释。
附图说明
附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理，包括了附图以提供对本发明的进一步理解，并将附图合并在本申请中并构成了本申请的一部分，在附图中：
图1是现有技术的三频带移动通信设备中的部件的框图；
图2是根据本发明一实施例的前端模块中的部件的电路图；
图3是根据本发明一实施例的带通滤波器中的输入阻抗特性的史密斯图线；
图4是根据本发明一实施例的第一LC振荡回路中的电路配置的视图；
图5是根据本发明一实施例的第二LC振荡回路中的电路配置的视图；以及
图6是根据本发明另一实施例的双路复用器的视图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的优选实施例，其实例在附图中示出。在所有附图中尽可能使用相同的标号来指代相同或相似的部件。
图2是根据本发明一实施例的前端模块中的部件的电路图。
参考图2，三路复用器100包括第一LC振荡回路120、双路复用器130、相移网络(PSN)140、第二LC振荡回路150和带通滤波器160。
第一LC振荡回路120的输入端子连接到天线110且第一LC振荡回路120的输出端子连接到双路复用器130。双路复用器130的输出端子连接到DCN信号处理单元170和PCS信号处理单元180。
带通滤波器160的输出端子连接到GPS信号处理单元190。
本发明的三路复用器100通过天线110来发送和接收三频带的信号，即，DCN信号、GPS信号和PCS信号。
首先，第一LC振荡回路120连接到双路复用器130，截止从天线110所接收的信号中的GPS信号，并使待传递到双路复用器130中的DCN信号和PCS信号通过。
双路复用器130包括高通滤波器(HPF)和低通滤波器(LPF)，它们由集成无源器件制成。另外，双路复用器130使用频分复用将混合有各种频率信号的整个信号分离为频谱不重叠的两个频带。
双路复用器130的两个输出端子分别连接到DCN信号处理单元170和PCS信号处理单元180。在从第一LC振荡回路120输入的信号中，HPF使相对高频带的PCS信号通过。在从第一LC振荡回路120输入的信号中，LPF使相对低频带的DCN信号通过。
当从第一LC振荡回路120输入的信号被分离时，双路复用器130将所分离的DCN信号传递到DCN信号处理单元170中，且DCN信号处理单元170对DCN信号进行处理以生成多媒体数据。
另外，双路复用器130将所分离的PCS信号传递到PCS信号处理单元180中，且PCS信号处理单元180对PCS信号进行处理以生成多媒体数据。
另一方面，双路复用器130可使用单刀双掷(SPDT)开关来实现。SPDT开关是一种集成电路(IC)开关，且可使用偏置电压来工作。另外，使用两个正极性控制电压，SPDT开关在DC中高达3GHz地工作。该控制电压非常低使得SPDT开关可以在2.4V工作。
图6是根据本发明另一实施例的双路复用器的视图。
双路复用器230包括并联连接的DCN带阻滤波器(BSF)和PCS BSF。DCN BSF包括LC电路以截止DCN信号，且PCS BSF包括LC电路以截止PCS信号。
参考图6，由于DCN BSF和PCS BSF，双路复用器230可只使用四个集总元件来实施。因此，与图2的包括HPF和LPF的双路复用器130相比，可使用较少数目的集总元件来形成双路复用器230。
参考图2，第一LC振荡回路120并联连接到PSN 140，且PSN 140串联连接到第二LC振荡回路150和带通滤波器160。
在GPS信号的路径中，DCN信号和PCS信号的一部分没有被完全截止，并可因此漏到GPS信号处理单元190中。因此，输入到PSN 140中和第二LC振荡回路150中的DCN信号和PCS信号需要被滤波，使得DCN信号和PCS信号没有泄漏地分别输入到DCN信号处理单元170中和PCS信号处理单元180中。
为此，当PCS信号输入到PSN 140中时，带通滤波器160以开路工作。
另一方面，根据另一实施例，第二LC振荡回路150可设置在带通滤波器160与GPS信号处理单元190之间。即，带通滤波器160设置在第二LC振荡回路150之前。
根据另一实施例，第二LC振荡回路150可并联连接到第一LC振荡回路120。PSN 140和带通滤波器160可设置在第二LC振荡回路150与GPS信号处理单元190之间。即，第二LC振荡回路150设置在PSN 140和带通滤波器160之前。
图3是根据本发明一实施例的带通滤波器中的输入阻抗特性的史密斯图。
参考图3，当信号的负载阻抗坐标形成在史密斯图中的点A上时，在信号方面，电路以开路工作。当信号的负载阻抗坐标形成在史密斯图中的点B上时，在信号方面，电路以短路工作。
在PCS频带中，带通滤波器160的输入阻抗坐标表示为点C。此外，通过PSN 140，PCS信号的负载阻抗坐标C移动到带通滤波器160的开路点A。
因而，由于在PCS信号方面，带通滤波器160以开路工作，所以PCS信号不流到带通滤波器160中，而是没有信号损耗地流到第一LC振荡回路120中。
另外，第二LC振荡回路150执行截止功能，以防止GPS信号路径中的DCN信号流到GPS信号处理终端190中。
当在PSN 140中执行阻抗匹配来将PCS信号的阻抗坐标移动到开路点时，第二LC振荡回路150在DCN频带中以开路工作，以防止DCN信号漏到GPS信号处理单元190中。
图4是根据本发明一实施例的第一LC振荡回路中的电路配置的视图。图5是根据本发明一实施例的第二LC振荡回路中的电路配置的视图。
参考图4和5，第一和第二LC振荡回路120和150包括并联连接的电感器124和154以及电容器122和152。第一LC振荡回路120防止从天线110输入的GPS信号流到双路复用器130中。
第二LC振荡回路150防止从天线110输入的DCN信号流到GPS信号处理单元190中。
因而，在DCN信号方面，第二LC振荡回路150以开路工作。因此，大部分DCN信号没有电流损耗地流到双路复用器130中，且大部分GPS信号没有电流损耗地流到GPS信号处理单元190中。
通过PSN 140、第二LC振荡回路150和带通滤波器160的GPS信号流到GPS信号处理单元190中。GPS信号处理单元190对GPS信号进行解码以生成位置信息。
带通滤波器160可包括GPS表面声波(SAW)滤波器。
GPS SAW滤波器连接到天线110的端子，以最小化GPS信号路径中的***损耗。另外，由于GPS SAW滤波器在PCS频带中具有高阻抗，所以其自身就可以防止从天线110接收的PCS信号流到GPS信号处理单元190中。
根据本发明的前端模块，由于三路复用器可使用最小数目的集总元件来实施，所以可实现小型化。由于相邻电路之间的漏电流可被有效地截止，所以发送和接收质量提高。
此外，可实施在GPS频带中具有低***损耗的前端模块。
对本领域技术人员显而易见的是，可对本发明进行各种修改和变化。由此，本发明旨在涵盖在所附权利要求及其等同的范围内所提供的本发明的各种修改和变化。

Claims (20)

1.一种前端模块，包括：
第一LC振荡回路，在从天线所接收的信号中，使第一信号和第二信号通过并截止第三信号；
双路复用器，连接到所述第一LC振荡回路的一个输出端子，以分别将所述第一信号和所述第二信号传递到第一信号处理单元和第二信号处理单元；以及
第二LC振荡回路，并联连接到所述第一LC振荡回路，以截止所述第一信号并将所述第三信号传递到第三信号处理单元中。
2.根据权利要求1的前端模块，进一步包括连接在所述第一LC振荡回路与所述第二LC振荡回路之间的移相器和带通滤波器。
3.根据权利要求2的前端模块，其中所述移相器包括PSN(相移网络)。
4.根据权利要求1的前端模块，其中所述第一LC振荡回路包括并联连接的电感器和电容器。
5.根据权利要求1的前端模块，其中所述第二LC振荡回路包括并联连接的电感器和电容器。
6.根据权利要求2的前端模块，其中所述带通滤波器包括SAW(表面声波)滤波器。
7.根据权利要求1的前端模块，其中所述双路复用器包括SPDT(单刀双掷)开关。
8.根据权利要求1的前端模块，其中所述双路复用器包括高带滤波器和低带滤波器。
9.根据权利要求1的前端模块，其中所述双路复用器包括使所述第一信号通过的第一带阻滤波器和使所述第二信号通过的第二带阻滤波器。
10.根据权利要求1的前端模块，其中所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号分别表示DCN信号、PCS信号和GPS信号。
11.根据权利要求1的前端模块，进一步包括连接在所述第一LC振荡回路与所述第三信号处理单元之间的移相器和带通滤波器。
12.根据权利要求11的前端模块，其中所述移相器连接在所述第一LC振荡回路与所述第二LC振荡回路之间，且所述带通滤波器连接在所述第二LC振荡回路与所述第三信号处理单元之间。
13.根据权利要求11的前端模块，其中所述移相器和所述带通滤波器连接在所述第二LC振荡回路与所述第三信号处理单元之间。
14.一种前端模块，包括：
第一LC振荡回路，在从天线所接收的信号中，使第一信号和第二信号通过并截止第三信号；
具有滤波器单元的双路复用器，连接到所述第一LC振荡回路的一个输出端子，以分别将所述第一信号和所述第二信号传递到第一信号处理单元和第二信号处理单元；以及
移相器和带通滤波器，并联连接到所述第一LC振荡回路，以截止所述第二信号并将所述第三信号传递到第三信号处理单元中。
15.根据权利要求14的前端模块，进一步包括连接在所述第一LC振荡回路与所述第三信号处理单元之间的第二LC振荡回路，以防止所述第一信号被传递到所述第三信号处理单元中。
16.根据权利要求14的前端模块，其中所述移相器包括PSN。
17.根据权利要求14的前端模块，其中所述第一LC振荡回路包括并联连接的电感器和电容器。
18.根据权利要求15的前端模块，其中所述第二LC振荡回路包括并联连接的电感器和电容器。
19.根据权利要求14的前端模块，其中所述滤波器单元包括低带滤波器和高带滤波器。
20.根据权利要求14的前端模块，其中所述滤波器包括使所述第一信号通过的第一带阻滤波器和使所述第二信号通过的第二带阻滤波器。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070307