手机射频 SAW 收发双工器怎么工作？

Ber_thaw99

分几个问题来讨论:

1. 双工器一共就3 个引脚：TX/RX/ANT，没有控制信号,如何实现控制收和发？
用ASM 的角度来思考 那我们看一下ASM 的原理好了
5 d: s; [$ K8 c: G+ p0 m' x" H

ASM 目的是缩减天线数量，否则如上图所示：你有8 个路径，若各别接一个天线，那一共会有8 个天线，这当然不可能，也不必要。
所以ASM 就产生了 把这8 个路径最后整合成一个1 个共同路径。
6 ?. B$ K$ @/ k7 U' n" a1 T' U, U9 _这样的话，一个天线即可应付这8个路径。2 y; L) n+ q  S
但天线只有一个，要怎样给8 个路径用?
大家同时一起用的话，不会冲突吗?
* }' M' I5 w) n. {# r3 `答案是：分时多工。$ C, [' P9 D- e( v
; Z% b& S/ D2 v& K这个天线同一时间内只能给一个路径使用，没有同一时间共同使用的。9 S7 \, z8 p2 k% G: T0 ^
) ~5 I0 K+ h; m( K这样就能避免冲突，大家排队，不要挤 一个一个来。
那要如何决定啥么时候给哪个路径用?6 J9 _5 Q; w. _* G
那就是仰赖控制信号了，那我能不能把Tx 跟Rx 用Switch 来切换路径?
& l/ q( R1 H2 ?0 v  m+ |' \答案是不行。2 _8 }) }4 b" Y$ {# u" Z

7 Y9 ?& i  G  u" F& `. O! W
我刚说了 Switch 的方式是分时多工，但WCDMA 跟FDD-LTE Tx 跟Rx 是同时运作的，所以你不能用分时多工的Switch来实现Tx/Rx 同时运作，所以双工器就产生了。$ b7 I6 o% m1 F. T- p. P) K
以Tx 角度而言 PA 输出经过TX SAW ，确保从ANT Port 出来只有Tx 信号。1 B; Z) E& [/ v3 L9 I( J
当然 Tx 信号也会流到Rx Port 这就是Tx leakage 了，等一下再提。

因为双工器不是分时多工的，Switch Tx 发射同时 Rx 信号也在接收。+ E5 J. |5 v" k
以Rx 角度而言，信号从ANT Port 接收进来后，会兵分两路 同时流到Tx Port 跟Rx Port，只是对Tx SAW 而言 Rx 信号是Outband Noise。加上Rx 信号本来就微弱，所以Tx 路径的Rx 信号会被Tx SAW 砍光光。因此Tx Port 不会有Rx 信。如果没有Tx SAW 那么Tx Port 肯定也有Rx 信号。
. M# A9 k3 J, L6 m! P8 u& y6 R6 L6 E3 {
. l2 D) i5 P; L7 P0 G
1 J8 [& c1 o7 @+ a; s* [2. 是怎么做到收发隔离的啊？
这就是重点所在了，上述提到因为Rx 信号本来就微弱，所以ANT Port 的Rx 信号即便流到Tx Port 最后也是被Tx SAW 砍光光。因此 Rx 信号是绝不会干扰Tx 信号，但Tx 信号强大，尤其是最大功率时 在这情况下，Tx Leakage 就会危害到Rx 信号了。
我们已知双工器是两个SAW Filter 构成 一个TX SAW 一个RX SAW，两个SAW Filter 那就是会有两个频率响应。

而Tx Leakage 指的是Tx 信号 经过Tx SAW 再经过Rx SAW 最后流到Rx Port 因此我们把这两个频率响应合成在一起就是所谓的Isolation。( i  u8 e; ^: x; h  |

1 h" `. [& |8 O8 y
所以简单讲 Isolation 就是：Tx 信号一路流到Rx Port 的Insertion Loss。Isolation 当然越大越好，这表示Tx leakage 对Rx 的危害越小，因为由上图可知 在TX SAW 跟Rx SAW 的频率响应曲线交叉处其Isolation 最小。
故以SAW Filter 的角度而言，想要Isolation 大，那当然就是TX SAW 跟Rx SAW Outband 的曲线越陡峭越好，最好是陡峭到其曲线完全不要交叉。& U! o# P5 s1 X0 c, R+ z+ v1 H$ H
5 y; b* V+ ^" }) X: k1 w" L