一种多工器及其设计方法和应用技术

本公开涉及一种多工器，包括：公共端口和不同通带的多个滤波器，所述多个滤波器各自具有第一端和第二端，所述第一端和第二端之间包括串联谐振支路和并联谐振支路构成的谐振网络；所述多个滤波器各自的第一端共同连接在所述公共端口；非线性抑制单元，所述非线性抑制单元的一端连接第一选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第一选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；和/或所述非线性抑制单元的一端连接第二选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第二选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；其中从所述第一选定滤波器的第一端处观测的各滤波器通带内的复阻抗在史密斯圆图上最靠近开路侧；从所述第二选定滤波器的第一端处观测的各滤波器通带中的复阻抗在史密斯圆图上次靠近开路侧。斯圆图上次靠近开路侧。斯圆图上次靠近开路侧。

【技术实现步骤摘要】
一种多工器及其设计方法和应用


[0001]本公开涉及一种通信设备，更具体而言，涉及一种包含多工器及其设计方法和应用。

技术介绍

[0002]便携式通信设备，例如：手机、笔记本、个人数字助理
[0003](personal digital assistant，PDA)、全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)和北斗等，需实现信号的获取和发射，不同的信号对应有不同的频率范围。为了适应便携式通信设备的信号获取和发射的需求，多工器应运而生。随着5G商用的增加，对多工器的需求量也越来越大。
[0004]多工器通常包括多个不同通带的滤波器，滤波器通常包括由谐振器构成的谐振网络。滤波器能使信号的期望频率通过并阻挡不期望的频率。然而与此同时，滤波器在滤波过程期间会产生二次谐波，这些二谐波将损害多工器无线通信的质量，因此对滤波器二次谐波的抑制尤为重要，现有技术中多工器对二次谐波、高次谐波的抑制通常通过对谐振器的拆分来实现，然而该方式抑制的效果有限，且拆分会导致谐振器的数量变多，芯片的尺寸变大，不利于降低成本和器件小型化，因此提供新的方式以实现多工器中非线性抑制，尤其是二次谐波的抑制在本领域中是期望的。

技术实现思路

[0005]本公开针对上述技术问题，针对多工器提供一种电路结构及其设计方法计，从而能克服上述技术问题。
[0006]在下文中将给出关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图确定本公开的关键或重要部分，也不是意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0007]根据本公开的一方面提供一种多工器及其设计方法，包括：公共端口和不同通带的多个滤波器，所述多个滤波器各自具有第一端和第二端，所述第一端和第二端之间包括串联谐振支路和并联谐振支路构成的谐振网络；所述多个滤波器各自的第一端共同连接在所述公共端口；
[0008]非线性抑制单元，所述非线性抑制单元的一端连接第一选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第一选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；和/或所述非线性抑制单元的一端连接第二选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第二选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；
[0009]其中从所述第一选定滤波器的第一端处观测的各滤波器通带内的复阻抗在史密斯圆图上最靠近开路侧；从所述第二选定滤波器的第一端处观测的各滤波器通带中的复阻抗在史密斯圆图上次靠近开路侧。
[0010]根据本公开的另一方面提供一种多工器及其设计方法，包括：公共端口和不同通带的多个滤波器，所述多个滤波器各自具有第一端和第二端，所述第一端和第二端之间包括串联谐振支路和并联谐振支路构成的谐振网络；所述多个滤波器各自的第一端共同连接在所述公共端口；非线性抑制单元，所述非线性抑制单元的一端连接第一选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第一选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；和/或所述非线性抑制单元的一端连接第二选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第二选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；其中在所述多工器的幅频响应曲线中，所述第一选定滤波器的通带低频侧无任何其他滤波器的通带，所述第二选定滤波器的通带低频侧存在其他滤波器的通带，且所述第二选定滤波器的通带和与其相邻的滤波器通带之间的通带间距大于所述第二选定滤波器的通带带宽。根据本公开的另一方面提供一种通信设备，所述通信设备包括上述任一项的多工器。
[0011]本公开提供的多工器能提供非线性抑制，特别能有效抑制二次谐波，提高通信质量，且能避免芯片的尺寸变大，有利于降低成本和器件小型化。
附图说明
[0012]参照附图下面说明本公开的具体内容，这将有助于更加容易地理解本公开的以上和其他目的、特点和优点。附图只是为了示出本公开的原理。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。
[0013]图1示出本公开提供的四工器的基础电路结构示意图；
[0014]图2示出本公开提供的B1+B3四工器的各通道的幅频响应曲线；
[0015]图3a示出本公开提供的四工器中，从B1发射滤波器第一端侧观测得到的各滤波器通带中的复阻抗史密斯圆图；
[0016]图3b示出本公开提供的四工器中，从B1接收滤波器第一端侧观测得到的各滤波器通带中的复阻抗史密斯圆图；
[0017]图3c示出本公开提供的四工器中，从B3发射滤波器第一端侧观测得到的各滤波器通带中的复阻抗史密斯圆图；
[0018]图3d示出本公开提供的四工器中，从B3接收滤波器第一端侧观测得到的各滤波器通带中的复阻抗史密斯圆图；
[0019]图4示出根据图1四工器的基础结构在选定的滤波器的第一端设有非线性抑制单元的结构示意图；
[0020]图5a示出本公开提供的四工器设置了非线性抑制单元后从B1接收滤波器第一端侧观测得到的各滤波器通带中的复阻抗史密斯圆图；
[0021]图5b示出本公开提供的四工器设置了非线性抑制单元后从B3发射滤波器第一端侧观测得到的各滤波器通带中的复阻抗史密斯圆图；
[0022]图6示出本公开提供的四工器中各滤波器并联后从公共端口观测的四工器的复阻抗的史密斯圆图；
[0023]图7示出设置第一匹配电路和非线性抑制单元后本公开四工器的复阻抗的史密斯圆图；
[0024]图8示出设置第一匹配电路和非线性抑制单元后本公开四工器的公共端口输入阻
抗幅频响应曲线；
[0025]图9示出本公开提供的四工器的一具体电路结构示意图。
具体实施方式
[0026]在下文中将结合附图对本公开的示例性公开内容进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实现本公开的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实现本公开的过程中可以做出很多特定于本公开的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着本公开的不同而有所改变。
[0027]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开，在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的器件结构，而省略了与本公开关系不大的其他细节。
[0028]应理解的是，本公开并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。本公开中，在可行的情况下，不同实施方案之间的特征可替换或借用、以及在一个实施方案中可省略一个或多个特征。
[0029]下面以包括B1+B3的四工器为例来详细说明本方案。具体的，该四工器包括B1接收滤波器、B1发射滤波器、B3接收滤波器和B3发射滤波器。其中，B1接收滤波器的通带频率范围为2110MHz～2170MHz、B1发射滤波器的通带频率范围为1920MHz～1980MHz。B3接收滤波器的通带频率范围为1805MHz～1880MHz以及B3发射滤波器的通带频率范围为1710MHz～178本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多工器，其特征在于，包括：公共端口和不同通带的多个滤波器，所述多个滤波器各自具有第一端和第二端，所述第一端和第二端之间包括串联谐振支路和并联谐振支路构成的谐振网络；所述多个滤波器各自的第一端共同连接在所述公共端口；非线性抑制单元，所述非线性抑制单元的一端连接第一选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第一选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；和/或所述非线性抑制单元的一端连接第二选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第二选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；其中从所述第一选定滤波器的第一端处观测的各滤波器通带内的复阻抗在史密斯圆图上最靠近开路侧；从所述第二选定滤波器的第一端处观测的各滤波器通带中的复阻抗在史密斯圆图上次靠近开路侧。2.一种多工器，其特征在于，包括：公共端口和不同通带的多个滤波器，所述多个滤波器各自具有第一端和第二端，所述第一端和第二端之间包括串联谐振支路和并联谐振支路构成的谐振网络；所述多个滤波器各自的第一端共同连接在所述公共端口；非线性抑制单元，所述非线性抑制单元的一端连接第一选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第一选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；和/或所述非线性抑制单元的一端连接第二选定滤波器中的第一端，所述非线性抑制单元的另一端连接所述第二选定滤波器最靠近公共端口的串联谐振支路；其中在所述多工器的幅频响应曲线中，所述第一选定滤波器的通带低频侧无任何其他滤波器的通带，所述第二选定滤波器的通带低频侧存在其他滤波器的通带，且所述第二选定滤波器的通带和与其相邻的滤波器通带之间的通带间距大于所述第二选定滤波器的通带带宽。3.如权利要求1或2所述的多工器，其特征在于：所述非线性抑制单元由电感抑制单元构成。4.如权利要求3所述的多工器，其特征在于：各滤波器中最靠近公共端口的串联谐振支路相较于各滤波器中的所有并联谐振支路更靠近所述公共端口。5.如权利要求4所述的多工器，其特征在于：所述公共端口与地电位之间具有第一匹配电路，用以抵消所述多个滤波器整体体现的容性特性。6.如权利要求5所述的多工器，其特征在于：所述第一匹配电路由电感构成，其电感值设定为使得所述多工器的复阻抗在史密斯圆图上尽可能接近原点。7.如权利要求6所述的多工器，其特征在于：所述多工器是四工器，包括第一发射滤波器、第一接收滤波器、第二发射滤波器和第二接收滤波器；所述第一发射滤波器通带频率范围为1920MHz～1980MHz的发射滤波器；所述第一接收滤波器通带频率范围为2110MHz～2170MHz，所述第二发射滤波器通带频率范围为1710MHz～1785MHz；所述第二接收滤波器通带频率范围1805MHz～1880MHz。8.如权利要求7所述的多工器，其特征在于：所述抑制电感单元串联设置在第一接收滤
波器的第一端和最靠近公共端口的串联谐振支路之...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡洵，赖志国，杨清华，
申请(专利权)人：苏州汉天下电子有限公司，
类型：发明
国别省市：