專利名稱：：多波段無線電模塊的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種被配置用來在電信終端中容納(accommodate)多個波段的無線電模塊。現有技術諸如移動電話之類的電信終端經常被提供有能夠在多于一個的頻率波段上通信并且還能夠使用諸如WCDMA和GSM之類的不同傳輸方法的無線電接口。EDGE(GSM演進的增強數據速率)是對GSM和TDMA數字蜂窩電話系統的增強，其提供高達384kbps的數據傳輸。在WEDGE借助于WCDMA和EDGE支持高數據速率的現有解決方案中，由于在不同波段之間切換的高復雜度、現有的PA(功率放大器)解決方案、空間和成本，只有一對波段可以被使用。發明概述本發明解決了通過RF開關和僅具有一個天線端口的無線電模塊支持所有四個GSM波段和八個WCDMA波段的多波段設計的實現。該技術方案是最小的，并且還給出了在電話中借助于RF開關和特殊的PA解決方案(多模式GSM、EDGE;在相同PA模塊中的WCDMA)在TDMA和CDMA模式(不是同時)下接收RX和發射TX并且沒有空間限制的可能性。在第一個方面，本發明提供了一種多波段無線電模塊，包括功率放大器模塊，具有可連接到天線的天線端口，以及可連接到_信機的發射機部分的輸入端口；可連接到天線端口和收發信機的接收部分的前端模塊；其中，所述功率放大器模塊和所述前端模塊能夠覆蓋通過所述天線端口的多個頻率波段。在一個實施例中，所述功率放大器模塊包括至少兩個分別用于低頻和高頻的具有濾波器和功率放大器的傳輸分支。優選地，所述功率放大器模塊的輸入端口包括多個濾波器和開關裝置，用于控制哪個波段從收發信機發射。在一個實施例中，所述前端模塊包括至少兩個分別用于低頻和高頻的具有濾波器的傳輸分支。優選地，所述前端模塊包括多個濾波器和開關裝置，用于控制哪個波段發射到收發信機。在第二個方面，本發明提供了一種包括無線電模塊的電信設備，該無線電模塊包括功率放大器模塊，具有可連接到天線的天線端口，以及可連接到收發信機的發射機部分的輸入端口；可連接到天線端口和收發信機的接收部分的前端模塊；其中，所述功率放大器模塊和所述前端模塊能夠覆蓋通過所述天線端口的多個頻率波段。所述設備可以是便攜式電話、尋呼機、通信器、智能電話或者電子組織器或者PC卡。附圖簡述下面將參考附圖來詳細描述本發明，在附圖中圖l是根據本發明一個實施例的多波段無線電模塊的示意圖。優選實施例詳述將結合適合于諸如便攜式電話、尋呼機、通信器、智能電話或者電子組織器之類的電信終端的無線電模塊來描述本發明。本發明還可以被結合在PCMCIA卡中，也就是用于將無線電收發信機連接到便攜式計算機的PC卡(通過加利福尼亞州圣何塞的個人計算機存儲器卡國際聯合會來標準化)。本說明書將集中于與本發明相關的組件，而其它組件可以是常規的。一個實施例包括用于提供四個GSM波段(GPRS和EDGE兩者)和八個WCDMA波段的最小解決方案。這里是WCDMA在25.101UTRANFDD中定義的波段<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>UL=上行鏈路DL=下行鏈路UE=用戶設備為了覆蓋這些波段中的八個加上四個GSM波段，無線電模塊通常要求高的設計等級、巨大的成本和許多面積。今天使用的許多設計是對于這十二個波段中的每一個或者僅僅兩個使用雙工器(d卯lexer)和功率放大器PA:s。傳統的開關正在變得越來越復雜。所提出的解決方案將最小化面積，降低成本并且給出對于相同的射頻RF模塊使用幾乎所有波段組合的可能性。所述解決方案基于能夠覆蓋GPRS(通用分組無線電服務)以及EDGE/WC畫A標準的功率放大器(低波段和高波段兩者)。優選地，所謂的多模式PA被使用，它能夠在相同的PA中以線性模式和飽和模式兩者來放大使用GSMK/8PSK/QPSK/16QAM調制的信號。這種類型的功率放大器在市場上是存在的。可以在PA模塊PAM中具有這些PA:s，這將在下面參考附圖來討論。多波段無線電模塊的一個實施例在圖1中示出。該無線電模塊被配置用來與能夠通過EDGE、WCDMA和GSMK調制來發送和接收信號的收發信機11協作。所述收發信機應當能夠解碼在多個LNA(低噪放大器)端口中的每一個上接收到的GSMK/SPSK/QPSK/1GQAM調制。收發信機11連接到功率放大器模塊1，即PAM，它具有天線端口2ANT用于連接到天線。天線分離濾波器(diplexer)3被用于將低波段(WCDMA5，6，8和GSM900和850)和高波段(WCDMA1,2，3，4，7，9，DCS1800和PCS1900以及藍牙、WLAN等)分開成兩個分支。這種天線分離濾波器適當地具有大約0.3dB的插入損耗和確實高的隔離，這將最小化諧波和寄生發射。在天線端口2之后，對于如上定義的低波段和高波段，兩個分支被兩個雙工器4a和4b分裂為接收RX和發射TX。對這兩個雙工器設置的要求不高。低雙工器4a應當覆蓋TX低波段(824-915MHz)^RX低波段(869-960MHz)，且具有低插入損耗(估計最大0.5dB)以及TX和RX之間不是4艮高的隔離。相同的要求適用于高波段雙工器4b，它應當覆蓋TX高波段(1710-1980MHz)和RX波段(1805-2180MHz)。估計的TX插入損耗對于所有的GSM/EDGE和WCDMA在所有TX模式中將大約是最大ldB。來自天線端口2的接收分支被連接到前端模塊FEM8，該前端模塊8對于每個分支具有開關9a、9b和濾波器10，它允許對于低RX波段分支在WCDMA5&6/GSM850和WCDMA8/GSM900之間以及對于高RX分支在WCDMA3&9/DCS1800;WCDMA2/PCS和WCDMA4和1(如上所定義的WCDMA波段)之間切換的可能性。因此，在所示實施例中，所述分支上的接收信號^皮接納十二個頻率/調制波段的開關9a、9b分成五個頻率組。還可以為具有更低噪聲的放大器LNA輸入(諸如用于每個頻率/調制波段組合的LM輸入)的收發信機使用更高級別開關。RX開關9a、9b優選應當具有低的插入損耗(典型為0.5dB)和低的交叉調制失真IMD(低于-lOOdBm)，以便滿足阻塞要求。用于低RX波段的開關9a(開關3)是單刀雙擲SP2T(singlepole,twothroughput),對于高RX波段，開關9b(開關"是單刀三擲SP3T(singlepole,threethroughput)，這意味著對于兩個開關9a、9b需要三個控制信號。控制信號可以由基帶處理器來切換。例如，如果GSM/EDGE(TDMA)或者WCDMATDD(時分雙工)被使用，該系統將不會同時發射和接收，并且該開關將在接收和發射之前被控制信號斷開和閉合，而在WCDMA模式中(CDMA-FDD頻分雙工)，發射和接收同時進行，并且開關將讓優選的RX和TX路徑(關于每個WCDMA波段W皮斷開。所描迷的系統還能夠處理WCDMA壓縮模式以及未壓縮模式。壓縮模式將允許移動電話進入GSM模式并從其它基站讀取信息，或者搜索其它WCDMA頻率用于漫游。在未壓縮模式中，WCDMA的操作是連續的。在RX開關9a、9b之后，所述設計使用帶通濾波器IO(例如表面聲波SAW(surfaceacousticwave);體聲波BAW(bulkacousticwave)或者薄膜腔聲諧振器FBAR(filmbulkacousticresonator))，用于在帶外得到高的衰減，而在帶內得到低的波動。帶通濾波器10通過線路13連接到收發信機l的輸入，優選是收發信機接收部分的LM輸入。對于低和高波段以及LM輸入的預期插入損耗是最大4犯。來自收發信機11的發射機部分的發射TX分支在線路12中在功率放大器模塊1的輸入端口通過緩存器(沒有示出)輸出到兩個開關一個用于低波段的開關7a(開關l)和一個用于高波段的開關7b(開關2)。收發信機可以使用寬帶TX緩存器，它覆蓋了用于如上定義的所有低波段TX(WCDMA5，6&8)+GSM850/GSM900的一個緩存器以及用于(WCDMA1,2，3，4,9)和DCS1800和PCS1900的另一個TX緩沖器。開關7a、7b將能夠處理WCDMA(該開關將僅僅對于相應的波段閉合)或者它們可以在諸如GMSK和8PSK或WCDMA之類的TDD(時分雙工)調制之間切換。開關7a、7b(1和2)優選是具有低插入損耗(預期最大0.6dB)的RF開關類型(CMOS,PIN二極管，GaAs等等)。用于低TX波段的開關7a(開關1)是單刀雙擲SP2T(singlepole,twothroughput),對于高TX波段，開關7b(開關2)是單刀三擲SP3T(singlepole,threethroughput),這意味著對于兩個開關7a、7b需要三個控制信號。在所示的實施例中，線路12上的傳輸信號#皮接納十二個頻率/調制波段的開關7a、7b分成五個頻率組。在開關7a、7b之后是兩個濾波器組(一個輸出，一個輸入)5a、5b，分別具有兩個和三個帶通濾波器(例如SAW;BAW;或者FBAR濾波器)。在開關7a之后的用于低波段TX的濾波器組5a將在一個帶通濾波器中覆蓋WCDMA5，6/GSM850，在另一個帶通濾波器中覆蓋WCDMA8和GSM900。在開關7b之后的用于高波段TX的濾波器組5b將在一個帶通濾波器中覆蓋DCS1800/WCDMA3,4，在另一個帶通濾波器中覆蓋WCDMA2/PCS1900，最后一個帶通濾波器覆蓋WCDMA1。優選地，濾波器組5a、5b在帶外具有大的衰減，在波段上具有低的波動。插入損耗不是一個關鍵因素并且可以非常高。在濾波器組5a、5b之后是相應的功率放大器PA1和PA2。用于低TX波段的功率放大器PA1用于如上定義的(WCDMA5，6&8)+GSM850/GSM900，功率放大器PA2用于高TX波段(WCDMA1，2，3，4，9休DCS1800和PCS1900。市場上現存的功率放大器可以接納EDGE/GMSK和WCDMA標準兩者。開關和濾波器組以及功率放大器一起可以是一個還可以包括功率控制的PA模塊解決方案。控制單元14(例如移動電話處理器)通過發送控制信號來控制開關7a、7b、9a、9b。具體的頻率/調制波段可以由用戶在選擇期望的電信運營商的同時選擇，或者可以通過控制單元中的軟件基于在建立連接時或者在切換(handover)過程期間等從網絡接收的控制信息自動地設置。這個解決方案不是按照當今所使用的相同方式來使用切換，它降低了十二波段電話解決方案的復雜等級。在本發明中不是像現有技術那樣在天線端口切換，模式是在接近于收發信機處切換，從而允許接收和發射GSMTDD和WCDMA兩者。這導致只需要一個天線端口，這降低了天線開關的復雜度。已經在附圖和說明書中公開了本發明的實施例，盡管使用了具體的術語，它們僅僅是以一般和描迷性的意義來使用的，并且不是為了限制的目的。例如，波段的數目、具體的無線電頻率以及調制方法都可以改變。本發明可以借助于硬件和軟件的適當組合來實現。本發明的范圍在隨后的權利要求書中闡述。權利要求1.一種多波段無線電模塊，包括功率放大器模塊，具有可連接到天線的天線端口，以及可連接到收發信機的發射機部分的輸入端口；可連接到天線端口和收發信機的接收部分的接收前端模塊；其中，所述功率放大器模塊和所述前端模塊能夠覆蓋通過所述天線端口的多個頻率和/或調制波段。2.根據權利要求1所述的多波段無線電模塊，其中，所述功率放大器模塊包括至少兩個分別用于低頻和高頻的具有濾波器和功率放大器的傳輸分支。3.根據權利要求2所述的多波段無線電模塊，其中，所述功率放大器模塊的輸入端口包括多個濾波器和開關裝置，用于控制哪個波段從收發信機發射。4.根據權利要求1所述的多波段無線電模塊，其中，所述前端模塊包括至少兩個分別用于低頻和高頻的具有濾波器的傳輸分支。5.根據權利要求4所述的多波段無線電模塊，其中，所述前端模塊包括多個濾波器和開關裝置，用于控制哪個波段發射到收發信機。6.—種包括無線電模塊的電信設備，該無線電模塊包括功率放大器模塊，具有可連接到天線的天線端口，以及可連接到收發信才幾的發射才幾部分的輸入端口；可連接到天線端口和收發信機的接收部分的接收前端模塊；其中，所述功率放大器模塊和所述前端模塊能夠覆蓋通過所述天線端口的多個頻率和/或調制波段。7.根據權利要求6所述的電信設備，其中，所述設備是便攜式電話、尋呼機、通信器、智能電話或者電子組織器或PC卡。全文摘要本發明涉及一種被配置用來在電信終端中接納多個波段的無線電模塊。該無線電模塊，包括功率放大器模塊(1)，具有可連接到天線的天線端口(2)，以及可連接到收發信機(11)的發射機部分的輸入端口；可連接到天線端口和收發信機的接收部分的接收前端模塊(8)；其中，所述功率放大器模塊和所述前端模塊能夠覆蓋通過所述天線端口的多個頻率和/或調制波段。文檔編號H04B1/40GK101356739SQ200680050836公開日2009年1月28日申請日期2006年8月3日優先權日2006年1月12日發明者B·圖多索尤申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司