專利名稱：被動干擾消除的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及射頻結構，更具體地說，本發明涉及被動干擾消除。
背景技術：
一般地，來自自然或人工源的妨礙期望信號接收的外來能量稱為干擾。干擾可能涉及從另一發射機向給定接收者的無線電發射，該無線電發射與另一感興趣的發射的頻率近似相等，或具有與所述感興趣的發射的頻率近似相等的諧波或寄生頻率。在這兩種情況下，預期接收者對期望信號的接收都可能被妨礙。
現存幾種用于降低干擾影響的干擾消除技術。一種這樣的技術是干擾濾波器。干擾濾波器在維持對所有感興趣的波長的接近零吸收系數的同時，反射或吸收一種或多種譜帶或譜線，并傳輸其它的譜帶或譜線。干擾濾波器可以是高通、低通或帶通的。干擾濾波器是波長選擇性的。但是，干擾濾波器只可以用于干擾信號和感興趣的信號在不同頻率的情況。因此，在兩個無線電設備工作在相同頻帶的情況下，干擾濾波器將不可行。
另一種可以用于降低干擾的技術是在干擾存在的時間內遮蔽(blank)向接收機的輸入。但是，遮蔽涉及阻擋全部信號，從而接收機接收不到任何信號。因此，這種技術做的過分了。
還有一種可以用于降低干擾的技術是帶阻濾波器。帶阻濾波器將兩個非零有限邊界之間的所有頻率衰減到通常很低的電平，并使所有不在所述邊界內的頻率通過。帶阻濾波器可以被設計用來阻止干擾，但是如果期望的信號在相同的頻帶內，則也會阻止期望的信號。因此，當兩個無線電設備工作在相同頻帶的情況下，這種技術將不可行。
在附圖中，以示例而非限制的方式說明本發明，其中圖1圖示了主動消除系統的一個實施例；圖2圖示了被動消除系統的一個實施例；圖3圖示了被動消除系統的另一個實施例；和圖4圖示了被動消除干擾的過程的一個實施例的流程圖。
具體實施例方式
下面將描述用于被動干擾消除的方法和裝置。在下面本發明的詳細描述中，許多具體細節是為了提供對本發明的透徹的理解而闡述的。但是，本技術領域的技術人員應該清楚，本發明可以不用這些具體細節而實施。在一些例子中，為了避免使本發明變得模糊，眾所周知的結構和器件以方框圖形式示出，而未詳細示出。這里描述了幾個實施例。但是，本領域的技術人員應該清楚，有其它不利用具體的細節就可以實施的方式。
圖1圖示了主動干擾消除系統100的一個實施例。在這個系統100中，由接收機180通過第二天線115接收的信號被主動監視干擾。發射機150發送出信號(未示出)。因為第一天線110和第二天線115之間的耦合，接收機180接收通過第二天線115來到接收機180的任何期望的信號和來自發射機150的信號(干擾信號)的混合信號。第一耦合器120用于獲得所發射的信號的小樣本。因此，由發射機150發送的信號被信號比較器170檢測并與從天線115接收的信號比較。控制器160被耦合到并控制可調衰減器和移相器130，從而干擾信號可以被與干擾信號幅度相等、相位相反的消除信號消除掉。消除信號由第二耦合器140注入接收機180的傳輸線中。因此，干擾信號不破壞由接收機180接收的任何期望的信號。但是，示于圖1的系統100對任何干擾信號主動監視和調整，而不是被動消除來自發射機150的干擾。
圖2圖示了被動干擾消除系統200的一個實施例。第一無線電設備210和第二無線電設備250在相同的頻帶上工作。在一個實施例中，第一無線電設備210和第二無線電設備250可以在一個例如筆記本計算機之類的設備中。參照圖2，第一無線電設備210包括第一無線電收發機215和第一無線電天線224。第二無線電設備250包括第二無線電收發機255和第二無線電天線264。由于在相同頻帶上的第二無線電設備250的位置和工作，由第一無線電設備210發射的信號導致對第二無線電設備250的干擾，由第二無線電設備250發射的信號導致對第一無線電設備210的干擾。因此，示于圖2的系統200利用被動干擾消除，以在獲得第一無線電設備210和第二無線電設備250之間的高隔離的同時，獲得第一無線電設備210和第二無線電設備250及其各自的天線224和天線264之間的低損耗。在一個實施例中，那些低損耗低于1分貝(dB)，而隔離高于30dB。
在圖2中，第一無線電設備210通過第一無線電收發機215發射第一信號(未示出)到遠程位置。在一個實施例中，該實施例的一個例子示于圖2，第一信號是0dBm(相對于毫瓦的分貝)。第一信號通過將第一信號分為第一部分和第二部分的第一耦合器220被發送。在圖2中，來自第一耦合器220的損耗是1dBm。第一信號的第一部分繼續移動到第一無線電天線224并且被發出到自由空間中。間接地，第一信號的第一部分也被第二無線電天線264接收，并被發送到第二耦合器260。第一無線電天線224和第二無線電天線264彼此間隔預定距離。第一無線電天線224和第二無線電天線264之間也有12dB的耦合損耗。第一耦合器220和第二耦合器260根據此耦合損耗被調整。因此，在圖2中，第一和第二耦合器是7dB定向耦合器。
第一信號的第二部分通過第一移相器222被發送，第一移相器222改變第二部分的相位。當第一信號的第一部分和第二部分相遇時，這兩部分抵消以在第一無線電設備210和第二無線電設備250之間獲得規定隔離。
在一個實施例中，第二無線電設備250通過第二無線電收發機255發射第二信號(未示出)到遠程位置。第二信號通過將第二信號分為第一部分和第二部分的第二耦合器260被發送。第二信號的第一部分繼續移動到第二天線264并被發出到自由空間中。間接地，第二信號的第一部分然后被第一無線電天線224接收，并被發送到第一耦合器220。
第二信號的第二部分通過第二移相器262被發送，第二移相器262改變第二部分的相位。當第二信號的第二部分和第一部分相遇時，這兩部分抵消，以在第一無線電設備210和第二無線電設備250之間獲得規定的30dBm的隔離。
在一個實施例中，規定隔離是三十分貝。在另一個實施例中，規定隔離依賴于天線224和天線264之間的隔離可以是近似為三十分貝。在一個實施例中，第一和第二無線電天線之間的預定距離根據第一和第二無線電設備之間的規定隔離來確定。
在一個實施例中，第一和第二耦合器是定向耦合器。定向耦合器是用于(通過已知耦合損耗)分別采樣傳輸線中的前向(入射)或后向(反射)波的傳輸耦合設備。在一個實施例中，第一和第二耦合器是雙向耦合器。雙向耦合器具有可用于采樣兩個方向的傳輸的終端。在一個實施例中，如圖3所示，第一耦合器420和第二耦合器460是8dB耦合器。在另一個實施例中，耦合器根據第一和第二無線電天線之間的耦合損耗被調整。
圖3圖示了被動干擾消除系統300的另一個實施例。圖3的天線300類似于圖2的系統200。但是，在圖3中，第一無線電設備310與第三無線電設備330共享第一無線電天線324，第二無線電設備350與第四無線電設備340共享第二無線電天線364。
在圖3中，第一無線電設備310和第二無線電設備350在同一頻帶上工作。在一個實施例中，該實施例的一個例子示于圖3，第一無線電設備310和第二無線電設備350工作在2400兆赫茲(MHz)。
第一無線電設備310包括第一無線電收發機315和第一無線電天線324。在一個實施例中，第一無線電設備310使用稱為藍牙(BluetoothTM)的短距離無線通信標準。藍牙是設備間的短距離(10米)跳頻無線電鏈路協議。使用藍牙標準的設備在允許該設備與使用藍牙標準的另一個設備之間進行數據和語音通信交互的同時，免除了對線和電纜的需求。藍牙技術支持點到多點連接，從而多達七個設備可以被設置為與一個控制器設備以及與彼此通信。這被稱為微微網(piconet)，可以建立幾個這樣的微微網并連接到一起以形成分散網(scatternet)，以允許這些配置之間的通信。參照回圖3，第一無線電設備310因此可以與10米半徑內的任何遠程接收機通信。在一個實施例中，第三無線電設備330也使用藍牙通信標準。
第二無線電設備350包括第二無線電收發機355和第二無線電天線364。在一個實施例中，第二無線電設備使用稱為IEEE 802.11b的短距離無線通信標準。IEEE 802.11b標準是由電氣與電子工程師協會(IEEE)委員會為了在無線客戶端和基站或者接入點之間以及無線客戶端之間規定“空中(over the air)”接口而發展的無線局域網(LAN)標準。無線LAN(WLAN)是設計為通過使用無線電波而不是電纜基礎設施，在計算設備之間提供與位置無關的網絡接入的數據傳輸系統。因此，第二無線電設備350可以與任何使用IEEE 802.11b的接收機通信。在一個實施例中，第四無線電設備340也使用IEEE 802.11b通信標準。
由于在同一頻帶上的第二無線電設備350的位置和工作，從第一無線電設備310發射的信號導致對第二無線電設備350的干擾，從第二無線電設備350發射的信號導致對第一無線電設備310的干擾。因此，示于圖3的系統300使用被動干擾消除以在第一無線電收發機315和第二無線電設備355之間獲得低損耗。在一個實施例中，此低損耗可以低于1dB。
在圖3中，第一無線電設備310通過第一無線電收發機315發射第一信號(未示出)到遠程位置。在一個實施例中，該實施例的一個例子示于圖3，第一信號是0dBm。第一信號通過將第一信號分為第一部分和第二部分的第一耦合器320被發送。在圖3中，來自第一耦合器320的損耗是0.8dBm。第一信號的第一部分繼續移動，通過第一雙工器335到第一無線電天線324。隨著第一部分移動通過第一雙工器335，損耗變為-1.3dBm。然后第一部分被第一天線發出到自由空間中。間接地，第一信號的第一部分然后被第二無線電天線364接收，并通過第二雙工器345被發送到第二耦合器360。
第一天線324和第二天線364彼此相距預定距離。第一天線324和第二天線365之間也有耦合損耗。第一耦合器320和第二耦合器360根據此耦合損耗被調整。在圖3中，第一無線電天線324和第二無線電天線364之間有13.4dB的耦合損耗。因此，第一耦合器320和第二耦合器360是8dB定向耦合器。這允許被動干擾消除系統300在第一無線電設備310和第二無線電設備350之間獲得32dBm的隔離。
第一信號的第一部分通過第二雙工器345，損耗變為-13.8dBm。第一信號的第二部分被發送通過第一移相器322，其改變第二部分的相位。當第一信號的第二部分和第一部分相遇時，兩部分抵消而在第一無線電設備310和第二無線電設備350之間獲得規定隔離。當第一信號被第二無線電設備350接收時第一信號所有的損耗是-32dB。
在一個實施例中，第二無線電設備350通過第二無線電收發機355發射第二信號(未示出)到遠程位置。第二信號通過將第二信號分為第一部分和第二部分的第二耦合器360被發送。第二信號的第一部分繼續移動到第二無線電天線364，并被發出到自由空間中。間接地，第二信號的第一部分然后被第一無線電天線324接收，并被發送到第一耦合器320。
第二信號的第二部分被發送通過第二移相器362，其改變第二部分的相位。當第二信號的第二部分和第一部分相遇時，兩部分抵消而在第一無線電設備310和第二無線電設備350之間獲得規定隔離。
在一個實施例中，如圖3所示，第一無線電設備310可以與第三無線電設備330耦合，從而第一無線電設備310和第三無線電設備330共享公共天線——第一無線電天線324。這些無線電設備將工作在不同的頻率。第一無線電設備310工作在2400MHz，第三無線電設備330工作在800/900MHz。在其它的實施例中，第一無線電設備310和第三無線電設備330可以工作在其它頻率。由于第一無線電設備310和第三無線電設備330工作在不同頻率，所以使用第一雙工器335。雙工器是在允許接收機和發射機共享公共天線的同時將接收機和發射機隔離的設備。這里，雙工器被用作濾波設備，其結合兩個不同頻率的信號到公共天線——第一天線324上。
在一個實施例中，如圖3所示，第二無線電設備350可以與第四無線電設備340耦合，從而第二無線電設備350和第四無線電設備340共享公共天線——第二無線電天線364。無線電設備350和340將工作在不同的頻率。第二無線電設備350工作在5300MHz，第四無線電設備340可以工作在任何其它的頻率。在其它的實施例中，第二無線電設備350和第四無線電設備340可以工作在其它頻率。第二雙工器345被用于第二無線電設備350和第四無線電設備340之間，以結合來自無線電設備350和340的信號到第二無線電天線364上。
圖4圖示了被動消除干擾的過程400的一個實施例的流程圖。在處理方框405處，第一無線電設備和第二無線電設備工作在相同的頻帶上。在處理方框410和415處，第一信號從第一無線電收發機被發射，并被發送到第一耦合器。在處理方框420處，第一信號被分為第一部分和第二部分。
在處理方框425處，第一信號的第一部分被發送出第一無線電天線。在處理方框430處，第一信號的第一部分被第二無線電天線接收。第二無線電天線與第一無線電天線相距預定距離。第一和第二無線電天線之間有耦合損耗。在處理方框435處，第一部分被發送到第二耦合器。第一和第二耦合器根據第一和第二無線電天線之間的耦合損耗被調整。
在處理方框440處，第一信號的第二部分被發送，通過第一移相器到第二耦合器。第一移相器改變第一信號的第二部分的相位，從而在處理方框445處，第一信號的第二部分可以用于消除第一信號的第一部分。
在處理方框450處，確定是否從第二無線電收發機發射了第二信號。如果第二信號未被發射，則過程繼續回到處理方框405。所述過程是被動的干擾消除過程。來自第二無線電設備的第二信號的發射引起對第一無線電設備的干擾，因此引起所述過程被動地消除對第一無線電設備的干擾。沒有從第二無線電設備發射的第二信號，如果沒有需要干擾消除的強信號就不需要干擾消除。這樣，被動干擾消除處理就起到降低可能存在的背景噪聲的作用。
如果第二信號被發射，則過程繼續到處理方框455，并且第二信號被發送到第二耦合器。在處理方框460處，第二信號被分為第一部分和第二部分。在處理方框465和470處，信號的第一部分被發送出第二無線電天線，并被第一無線電天線接收。在處理方框475處，第二信號的第一部分被發送到第一耦合器。在處理方框480處，第二信號的第二部分被發送，通過第二移相器到第一耦合器。在處理方框485處，第二信號的第一部分然后被用于消除第二信號的第二部分。
上面已經描述了被動干擾消除的方法和裝置。盡管已經參照具體的示例實施例描述了本發明，但是顯然，不脫離本發明更廣的精神和范圍也可以對這些實施例作各種修改和變化。因此，本說明書和附圖應被認為是說明性的而不是限制性的含義。
權利要求
1.一種系統，包括第一無線電設備，其具有第一無線電收發機和第一無線電天線；第二無線電設備，其具有第二無線電收發機和第二無線電天線，所述第一和第二無線電設備工作在相同的頻帶上，所述第一無線電天線和所述第二無線電天線相距預定距離，所述第一和第二無線電天線具有耦合損耗；根據所述耦合損耗被調整的第一耦合器和第二耦合器；耦合在所述第一耦合器和所述第二耦合器之間的第一移相器；和其中，所述第一無線電收發機發射第一信號，所述第一信號被所述第一耦合器分為所述第一信號的第一部分和第二部分，所述第一部分移動通過所述第一無線電天線并被所述第二無線電天線接收，所述第二部分移動通過所述第一移相器，兩部分相遇并抵消，以在所述第一和第二無線電設備之間獲得規定隔離。
2.如權利要求1所述的系統，還包括第二移相器。
3.如權利要求2所述的系統，其中所述第二移相器接收從所述第二無線電收發機發射的第二信號的第二部分，所述第二信號被所述第二耦合器分為所述第二信號的第一部分和第二部分，并且所述第一部分移動通過所述第二無線電天線并被所述第一無線電天線接收。
4.如權利要求1所述的系統，其中，所述第一無線電天線和所述第二無線電天線之間的所述預定距離根據所述第一和第二無線電設備之間的所述規定隔離來計算。
5.如權利要求1所述的系統，其中，所述規定隔離是30分貝。
6.如權利要求1所述的系統，其中，所述第一和第二耦合器是定向耦合器。
7.如權利要求6所述的系統，所述第一和第二耦合器是7分貝定向耦合器。
8.如權利要求1所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第二無線電設備中的至少一個使用藍牙通信標準工作。
9.如權利要求1所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第二無線電設備中的至少一個使用IEEE 802.11b通信標準工作。
10.如權利要求1所述的系統還包括通過雙工器與所述第一無線電設備共享所述第一無線電天線的第三無線電設備。
11.如權利要求10所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第三無線電設備中的至少一個使用藍牙通信標準通信。
12.如權利要求1所述的系統還包括通過雙工器與所述第二無線電設備共享所述第二無線電天線的第四無線電設備。
13.如權利要求12所述的系統，其中，所述第二無線電設備和所述第四無線電設備中的至少一個使用IEEE 802.11b通信標準通信。
14.一種裝置，包括第一無線電設備，其具有第一無線電收發機和第一無線電天線；第二無線電設備，其具有第二無線電收發機和第二無線電天線，所述第一和第二無線電設備工作在相同的頻帶上，所述第一無線電天線和所述第二無線電天線相距預定距離，并且所述第一和第二無線電天線具有耦合損耗；和根據所述耦合損耗被調整的第一耦合器和第二耦合器，所述第一耦合器取得從所述第一無線電收發機發射的第一信號，并發送所述第一信號的第一部分到所述第一無線電天線以及發送所述第一信號的第二部分到移相器，所述第一信號的所述部分相遇并抵消以在所述第一和第二無線電設備之間獲得規定隔離，并且其中，所述第二耦合器取得從所述第二無線電收發機發射的第二信號，并發送所述第二信號的第一部分到所述第二無線電天線以及發送所述第二信號的第二部分到第二移相器，所述第二信號的所述部分相遇并抵消以獲得所述的規定隔離。
15.如權利要求14所述的系統，其中，所述第一無線電天線和所述第二無線電天線之間的所述預定距離根據所述第一和第二無線電設備之間的所述規定隔離來計算。
16.如權利要求14所述的系統，其中，所述規定隔離是30分貝。
17.如權利要求14所述的系統，其中，所述第一和第二耦合器是定向耦合器。
18.如權利要求17所述的系統，所述第一和第二耦合器是7分貝定向耦合器。
19.如權利要求14所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第二無線電設備中的至少一個使用藍牙通信標準工作。
20.如權利要求14所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第二無線電設備中的至少一個使用IEEE 802.11b通信標準工作。
21.如權利要求14所述的系統還包括通過雙工器與所述第一無線電設備共享所述第一無線電天線的第三無線電設備。
22.如權利要求21所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第三無線電設備中的至少一個使用藍牙通信標準通信。
23.如權利要求14所述的系統還包括通過雙工器與所述第二無線電設備共享所述第二無線電天線的第四無線電設備。
24.如權利要求23所述的系統，其中，所述第二無線電設備和所述第四無線電設備中的至少一個使用IEEE 802.11b通信標準通信。
25.一種系統，包括第一無線電設備，其具有第一無線電收發機和第一無線電天線；第二無線電設備，其具有第二無線電收發機和第二無線電天線，所述第一無線電設備和所述第二無線電設備工作在相同的頻帶上，所述第一無線電天線和所述第二無線電天線相距預定距離，并且所述第一和第二無線電天線具有耦合損耗；和根據所述耦合損耗被調整的第一耦合器和第二耦合器，所述第一耦合器取得從所述第一無線電收發機發射的第一信號并將所述第一信號劃分，使得第一部分移動通過第一移相器并抵消第二部分，以在所述第一和第二無線電設備之間獲得規定隔離。
26.如權利要求25所述的系統，還包括第二移相器，其中，所述第二耦合器取得從所述第二無線電收發機發射的第二信號并將所述第二信號劃分，使得第一部分移動通過第二移相器并抵消第二部分，以在所述第一和第二無線電設備之間獲得所述規定隔離。
27.如權利要求25所述的系統，其中，所述第一無線電天線和所述第二無線電天線之間的所述預定距離根據所述第一和第二無線電設備之間的所述規定隔離來計算。
28.如權利要求25所述的系統，其中，所述規定隔離是30分貝。
29.如權利要求25所述的系統，其中，所述第一和第二耦合器是定向耦合器。
30.如權利要求29所述的系統，所述第一和第二耦合器是7分貝定向耦合器。
31.如權利要求25所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第二無線電設備中的至少一個使用藍牙通信標準工作。
32.如權利要求1所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第二無線電設備中的至少一個使用IEEE 802.11b通信標準工作。
33.如權利要求25所述的系統還包括通過雙工器與所述第一無線電設備共享所述第一無線電天線的第三無線電設備。
34.如權利要求33所述的系統，其中，所述第一無線電設備和所述第三無線電設備中的至少一個使用藍牙通信標準通信。
35.如權利要求25所述的系統還包括通過雙工器與所述第二無線電設備共享所述第二無線電天線的第四無線電設備。
36.如權利要求35所述的系統，其中，所述第二無線電設備和所述第四無線電設備中的至少一個使用IEEE 802.11b通信標準通信。
37.一種方法，包括具有工作在同一頻帶上的第一無線電設備和第二無線電設備；從第一無線電收發機發射第一信號；發送所述第一信號到第一耦合器；將所述第一信號分為第一部分和第二部分；將所述第一信號的所述第一部分發送出第一無線電天線；由與所述第一無線電天線相距預定距離的第二無線電天線接收所述第一部分，所述第一無線電天線和第二無線電天線具有耦合損耗；發送所述第一部分到第二耦合器，所述第一和第二耦合器根據所述耦合損耗被調整；發送所述第一信號的所述第二部分，通過第一移相器到第二耦合器；以及通過使所述第一信號的所述第一部分抵消所述第一信號的所述第二部分而在所述第一和第二無線電設備之間獲得規定隔離。
38.如權利要求37所述的方法還包括從第二無線電收發機發射第二信號；發送所述第二信號到所述第二耦合器；將所述第二信號分為第一部分和第二部分；將所述第二信號的所述第一部分發送出所述第二無線電天線；由所述第一無線電天線接收所述第一部分；發送所述第一部分到所述第二耦合器；發送所述第二信號的所述第二部分，通過第二移相器到所述第二耦合器；以及通過使所述第二信號的所述第一部分抵消所述第二信號的所述第二部分而在所述第一和第二無線電設備之間獲得所述規定隔離。
39.如權利要求37所述的方法，其中，所述第一無線電天線和所述第二無線電天線之間的所述預定距離是根據所述第一和第二無線電設備之間的所述規定隔離來確定的。
40.如權利要求37所述的方法，其中，所述規定隔離是30分貝。
41.如權利要求37所述的方法，還包括對來自和去向使用雙工器共享所述第一無線電天線的所述第一無線電設備和第三無線電設備的通信進行濾波。
42.如權利要求41所述的方法，其中，所述第一無線電設備和所述第三無線電設備使用藍牙通信標準通信。
43.如權利要求38所述的方法，還包括對來自使用雙工器共享所述第二無線電天線的所述第二無線電設備和第四無線電設備的通信進行濾波。
44.如權利要求43所述的方法，其中，所述第二無線電設備和所述第四無線電設備使用IEEE 802.11b通信標準通信。
45.如權利要求37所述的方法，其中，所述第一和第二耦合器是定向耦合器。
46.如權利要求45所述的方法，其中，所述第一和第二耦合器是7分貝定向耦合器。
全文摘要
本發明提供了被動干擾消除的一種方法和一種裝置。所述裝置包括工作在相同頻帶上的第一和第二無線電設備、第一和第二耦合器和第一移相器。第一無線電設備包括第一無線電收發機和第一無線電天線。第二無線電設備包括與第一無線電天線相距預定距離的第二無線電天線。第一耦合器和第二耦合器根據天線之間的耦合損耗被調整。第一無線電收發機發射第一信號。第一信號被第一耦合器分為第一部分和第二部分。第一部分移動通過第一無線電天線并被第二無線電天線接收。第二部分移動通過第一移相器。第一信號的兩個部分相遇并且抵消，以在無線電設備之間獲得規定隔離。
文檔編號H04B1/12GK1513231SQ02811245
公開日2004年7月14日 申請日期2002年6月7日 優先權日2001年6月18日
發明者艾倫·瓦爾托, 艾倫 瓦爾托 申請人:英特爾公司