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？
. A, T4 r7 g7 |4 e6 o用ASM 的角度来思考 那我们看一下ASM 的原理好了

- m4 v/ c6 O) S- k& j! C. G. s7 [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。
% V- H: h/ m. a& @4 [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。
这样的话，一个天线即可应付这8个路径。2 y; L) n+ q  S
* V0 ?9 C! A* T, D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?
- g5 T7 h9 a  p( l$ @- T/ Y" x+ t答案是：分时多工。$ C, [' P9 D- e( v
  ^) ^) X+ x1 M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 ^
# n# i/ Y5 V) u. q& O# D/ C这样就能避免冲突，大家排队，不要挤 一个一个来。
/ `) }4 Y6 a+ }# Y) k! z; O9 S那要如何决定啥么时候给哪个路径用?6 J9 _5 Q; w. _* G
  _# n, F+ @$ W7 m% e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?
答案是不行。2 _8 }) }4 b" Y$ {# u" Z

7 Y9 ?& i  G  u" F& `. O! W
- }/ u- U. [& p; k  c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
. ~/ [5 x8 ^6 `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
6 ]  k' ]+ O0 R8 A0 q2 B1 [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。
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2. 是怎么做到收发隔离的啊？
6 _! b5 w9 z4 ^! |3 n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。
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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  |

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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