接收機(jī)中的載波聚集間隔離的制作方法
【專利摘要】一設(shè)備包括耦合至第一變壓器和第二變壓器的第一放大器電路，第一變壓器通過第一開關(guān)選擇性地耦合至第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)，第二變壓器通過第二開關(guān)選擇性地耦合至第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。
【專利說明】接收機(jī)中的載波聚集間隔離
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求于2014年I月16日提交的題為“A Method To Improve Inter CAIsolat1n In An LTE-A Receiver(用于改善LTE接收機(jī)中的CA間隔離的方法)”(代理人案卷號141269P1)的美國臨時(shí)申請61/928，140的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其整體通過引用納入于本文檔。
[0003]背景
[0004]領(lǐng)域
[0005]本公開一般涉及電子器件，尤其涉及發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0006]在射頻(RF)收發(fā)機(jī)中，通信信號由發(fā)射機(jī)形成、上變頻、放大和傳送并且由接收機(jī)接收、放大、下變頻和恢復(fù)。在接收機(jī)中，通信信號通常由包括濾波器、放大器、混頻器和其他組件的接收電路系統(tǒng)來接收并下變頻以恢復(fù)包含在該通信信號中的信息。單個(gè)發(fā)射機(jī)或接收機(jī)可被配置成使用多個(gè)傳送頻率和/或多個(gè)接收頻率來操作。對于能夠同時(shí)接收兩個(gè)或更多個(gè)接收信號的接收機(jī)而言，使用兩個(gè)或更多個(gè)接收路徑的并發(fā)操作。此類系統(tǒng)有時(shí)稱為“載波聚集”(CA)系統(tǒng)。術(shù)語“載波聚集”可指代包括帶間載波聚集(CA間)和帶內(nèi)載波聚集(CA內(nèi))XA內(nèi)指代在相同通信頻帶中出現(xiàn)的兩個(gè)或更多個(gè)分開(或毗連或非毗連)載波信號的處理。通常使用一個(gè)或多個(gè)不同的本地振蕩器(LO)頻率來下變頻經(jīng)載波聚集的RF信號，該LO通常采用低噪聲放大器(LNA)，該LNA具有單個(gè)RF輸入和多個(gè)RF輸出以處理CA內(nèi)RF信號中存在的多個(gè)載波。
[0007]最先進(jìn)的收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)注于為了成本競爭性而減少引腳的總數(shù)。此類趨勢將減少電源和接地引腳的數(shù)量，并且可能將驅(qū)動(dòng)該電路架構(gòu)朝向使用共享低壓差(LDO)電壓調(diào)節(jié)器以用于減少為收發(fā)機(jī)中的各種放大器供電所需的功率引腳的數(shù)量。最先進(jìn)的收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)注于集成更為并發(fā)操作的系統(tǒng)，這將在這些系統(tǒng)之間和之中聚集耦合并需要?jiǎng)?chuàng)新性電路和信號隔離策略。
[0008]使用LDO電源及其共享功率分配網(wǎng)絡(luò)規(guī)定了針對第一載波CAl的LDO與針對第二載波CA2的LDO之間的隔離是穩(wěn)健的。通常，LDO和相關(guān)共享功率分配網(wǎng)絡(luò)不提供良好的高頻隔離。因此，需要允許采用LDO功率系統(tǒng)、不必依賴于解耦電容器以改善高頻隔離的信號隔離方案。
[0009]附圖簡述
[0010]在附圖中，除非另行指出，否則相似的附圖標(biāo)記貫穿各視圖指示相似的部分。對于帶有字母字符名稱的參考標(biāo)號(諸如，“102a”或“102b”)，該字母字符名稱可區(qū)分同一附圖中存在的兩個(gè)相似部件或元素。在意圖使一附圖標(biāo)記涵蓋所有附圖中具有相同附圖標(biāo)記的所有部件時(shí)，可略去附圖標(biāo)記的字母符號標(biāo)號。
[0011 ]圖1是示出無線設(shè)備與無線通信系統(tǒng)通信的示圖。
[0012]圖2A是示出毗連帶內(nèi)載波聚集(CA)的示例的圖形示圖。
[0013]圖2B是示出非Btt連帶內(nèi)CA的示例的圖形示圖。
[0014]圖2C是示出在同一頻帶群中的帶間CA的示例的圖形示圖。
[0015]圖2D是示出在不同頻帶群中的帶間CA的示例的圖形示圖。
[0016]圖3是圖1中的無線設(shè)備的示例性設(shè)計(jì)的框圖。
[0017]圖4是解說被配置成處理多個(gè)通信信號的收發(fā)機(jī)前端的示例性實(shí)施例的示意圖。
[0018]圖5是解說可改善接收機(jī)中的CA間隔離的架構(gòu)的示例性實(shí)施例的示意圖。
[0019]圖6是解說CA間隔離架構(gòu)的示例性實(shí)施例的示意圖。
[0020]圖7是示出用于CA間隔離的方法的示例性實(shí)施例的流程圖。
[0021 ] 詳細(xì)描述
[0022]措辭“示例性”在本文中用于表示“用作示例、實(shí)例或解說”。本文中描述為“示例性”的任何方面不必被解釋為優(yōu)于或勝過其他方面。
[0023]在本描述中，術(shù)語“應(yīng)用”還可包括具有可執(zhí)行內(nèi)容的文件，可執(zhí)行內(nèi)容諸如對象代碼、腳本、字節(jié)碼、標(biāo)記語言文件和補(bǔ)丁。此外，本文中引述的“應(yīng)用”還可包括本質(zhì)上不可執(zhí)行的文件，諸如可能需要打開的文檔或需要訪問的其他數(shù)據(jù)文件。
[0024]術(shù)語“內(nèi)容”還可包括具有可執(zhí)行內(nèi)容的文件，可執(zhí)行內(nèi)容諸如對象代碼、腳本、字節(jié)碼、標(biāo)記語言文件和補(bǔ)丁。此外，本文中引述的“內(nèi)容”也可包括本質(zhì)上不可執(zhí)行的文件，諸如可能需要被打開的文檔或需要被訪問的其他數(shù)據(jù)文件。
[0025]如本文所使用的，術(shù)語“擾亂”、“擾亂信號”、“干擾信號”、“TX擾亂”和“TX擾亂信號”指代由接收電路系統(tǒng)接收、可使接收機(jī)減敏或干擾或妨礙對接收機(jī)中接收到的信息信號的接收和恢復(fù)的任何信號。
[0026]如本文所使用的，術(shù)語“期望信號”、“接收到的信息信號”、“接收信號”和“接收機(jī)信號”指代在接收機(jī)中接收到并包含尋求由接收機(jī)恢復(fù)的信息的通信信號。
[0027]如本文所使用的，術(shù)語“虛假信號”和“毛刺”指代克服濾波器且存在于通信信道中的期望信號中并干擾其接收的不想要的信號能量。
[0028]本公開的示例性實(shí)施例針對改善接收機(jī)中的載波之間的隔離的載波聚集間(CA間)隔離架構(gòu)，該架構(gòu)可在共享功率分配系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)以向放大器、功率放大器、低噪聲放大器(LNA)、或另一放大設(shè)備中的一者或多者提供功率，同時(shí)增加CA間通信信號之間的隔離。
[0029]圖1是示出無線設(shè)備110與無線通信系統(tǒng)120通信的示圖。無線通信系統(tǒng)120可以是長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)、碼分多址(⑶MA)系統(tǒng)、全球移動(dòng)通信(GSM)系統(tǒng)、寬帶⑶MA(WBCDMA)、無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)或其他某個(gè)無線系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)CDMA IX、演進(jìn)數(shù)據(jù)最優(yōu)化(EVDO)、時(shí)分同步CDMA (TD-SCDMA)、或其他某個(gè)版本的CDMA。為簡明起見，圖1示出了無線通信系統(tǒng)120包括兩個(gè)基站130和132以及一個(gè)系統(tǒng)控制器140。一般而言，無線通信系統(tǒng)可包括任何數(shù)目的基站以及任何網(wǎng)絡(luò)實(shí)體集合。
[0030]無線設(shè)備110也可被稱為用戶裝備(UE)、移動(dòng)站、終端、接入終端、訂戶單元、站等。無線設(shè)備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板設(shè)備、無線調(diào)制解調(diào)器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持式設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)、智能本、上網(wǎng)本、平板設(shè)備、無繩電話、無線本地環(huán)路(WLL)站、藍(lán)牙設(shè)備等。無線設(shè)備110可與無線通信系統(tǒng)120通信。無線設(shè)備110還可接收來自廣播站(例如，廣播站134)的信號、來自一個(gè)或多個(gè)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)中的衛(wèi)星(例如，衛(wèi)星150)的信號等。無線設(shè)備110可支持用于無線通信的一種或多種無線電技術(shù)，諸如LTE、WCDMA、CDMA IX、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11等。
[0031]無線設(shè)備110可以支持載波聚集，其是多個(gè)載波上的操作。載波聚集也可被稱為多載波操作。無線設(shè)備110可以能夠在覆蓋低于1000兆赫茲(MHz)的頻率的低頻帶(LB)、覆蓋從1000MHz到2300MHz的頻率的中頻帶(MB)、和/或覆蓋高于2300MHz的頻率的高頻帶(HB)中操作。例如，低頻帶可以覆蓋698到960MHz，中頻帶可以覆蓋1475到2170MHz，并且高頻帶可以覆蓋2300到2690MHz和3400到3800MHz。低頻帶、中頻帶和高頻帶是指三群頻帶(或稱頻帶群)，其中每個(gè)頻帶群包括數(shù)個(gè)頻帶(或簡稱為“帶”)。每個(gè)頻帶可以覆蓋至多達(dá)200MHz并且可以包括一個(gè)或多個(gè)載波。在LTE中每個(gè)載波可以覆蓋至多達(dá)20MHZ(3LTE版本11支持35個(gè)頻帶，這些頻帶被稱為LTE/UMTS頻帶并且在3GPP TS36.101中列出。在LTE版本11中，無線設(shè)備110可以配置成具有在一個(gè)或兩個(gè)頻帶中的至多達(dá)5個(gè)載波。
[0032]一般而言，載波聚集(CA)可以被分類為兩種類型一一帶內(nèi)CA和帶間CA。帶內(nèi)CA是指同一頻帶內(nèi)的多個(gè)載波上的操作。帶間CA是指不同頻帶中的多個(gè)載波上的操作。
[0033I圖2A是示出郵t連帶內(nèi)載波聚集(CA)的示例的圖形示圖。在圖2A中示出的示例中，無線設(shè)備110配置有在低頻帶中的一個(gè)頻帶中的四個(gè)毗連載波。無線設(shè)備110可在同一頻帶內(nèi)的四個(gè)毗連載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0034I圖2B是示出非紙連帶內(nèi)CA的示例的圖形示圖。在圖2B中示出的示例中，無線設(shè)備110配置有在低頻帶中的一個(gè)頻帶中的四個(gè)非毗連載波。各載波可分隔5MHz、1MHz或者其他某個(gè)量。無線設(shè)備110可在同一頻帶內(nèi)的四個(gè)非毗連載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0035]圖2C是示出在同一頻帶群中的帶間CA的示例的圖形示圖。在圖2C中所示的示例中，無線設(shè)備110配置成具有在低頻帶中的兩個(gè)頻帶中的四個(gè)載波。無線設(shè)備110可在同一頻帶群中的不同頻帶中的四個(gè)載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0036I圖2D是示出在不同頻帶群中的帶間CA的示例的圖形示圖。在圖2D中示出的示例中，無線設(shè)備110配置成具有在不同頻帶群中的兩個(gè)頻帶中的四個(gè)載波，其包括在低頻帶中的一個(gè)頻帶中的兩個(gè)載波以及在中頻帶中的另一頻帶中的兩個(gè)載波。無線設(shè)備110可在不同頻帶群中的不同頻帶中的四個(gè)載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0037]圖2A到2D示出了載波聚集的四個(gè)示例。對于頻帶和頻帶群的其他組合也可支持載波聚集。
[0038]圖3是示出可在其中實(shí)現(xiàn)本公開的示例性技術(shù)的無線通信設(shè)備300的框圖。圖3示出了收發(fā)機(jī)300的示例。一般而言，在發(fā)射機(jī)330和接收機(jī)350中對信號的調(diào)理可由一級或多級的放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器等來執(zhí)行。這些電路塊可與圖3中所示的配置不同地安排。此外，還可使用未在圖3中示出的其他電路塊來調(diào)理發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中的信號。除非另外指明，圖3或者附圖中的任何其他附圖中的任何信號可以或是單端的或是差分的。還可省略圖3中的一些電路塊。
[0039]在圖3中示出的示例中，無線設(shè)備300—般包括收發(fā)機(jī)320和數(shù)據(jù)處理器310。數(shù)據(jù)處理器310可包括存儲(chǔ)器(未示出)以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序代碼，并且可一般包括模擬和數(shù)字處理元件。收發(fā)機(jī)320包括支持雙向通信的發(fā)射機(jī)330和接收機(jī)350。一般而言，無線設(shè)備300可包括用于任何數(shù)目的通信系統(tǒng)和頻帶的任何數(shù)目的發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)。收發(fā)機(jī)320的全部或一部分可被實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)模擬集成電路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信號IC等上。
[0040]發(fā)射機(jī)或接收機(jī)可以用超外差式架構(gòu)或直接變頻式架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。在超外差式架構(gòu)中，信號在射頻(RF)和基帶之間以多級變頻，例如在一級中從RF到中頻(IF)，然后在另一級中從IF到基帶以用于接收機(jī)。在直接變頻式架構(gòu)中，信號在一級中在RF和基帶之間變頻。超外差式以及直接變頻式架構(gòu)可以使用不同的電路塊和/或具有不同的要求。在圖3中示出的示例中，發(fā)射機(jī)330和接收機(jī)350用直接變頻式架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
[0041]在發(fā)射路徑中，數(shù)據(jù)處理器310處理要被傳送的數(shù)據(jù)并且向發(fā)射機(jī)330提供同相
(I)和正交(Q)模擬輸出信號。在示例性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理器310包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)314a和314b以將由數(shù)據(jù)處理器310生成的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成I和Q模擬輸出信號(例如，I和Q輸出電流)用于進(jìn)一步處理。
[0042]在發(fā)射機(jī)330內(nèi)，低通濾波器332a和332b分別對I和Q模擬發(fā)射信號進(jìn)行濾波以移除由在前的數(shù)模轉(zhuǎn)換引起的不期望鏡頻。放大器(Amp)334a和334b分別放大來自低通濾波器332a和332b的信號并且提供I和Q基帶信號。上變頻器340用來自發(fā)射(TX)本地振蕩器(LO)信號發(fā)生器390的I和Q TX LO信號來上變頻I和Q基帶信號并且提供經(jīng)上變頻的信號。濾波器342對經(jīng)上變頻的信號進(jìn)行濾波以移除由上變頻引起的不期望鏡頻以及接收頻帶中的噪聲。功率放大器(PA)344放大來自濾波器342的信號以獲得期望的輸出功率電平并且提供發(fā)射RF信號。該發(fā)射RF信號被路由經(jīng)過雙工器或開關(guān)346并經(jīng)由天線348被發(fā)射。
[0043]在接收路徑中，天線348接收通信信號并提供收到RF信號，該收到RF信號被路由通過雙工器或開關(guān)346并被提供給低噪聲放大器(LNA)352。雙工器346被設(shè)計(jì)為用特定的RX到TX雙工器頻率分隔來操作，使得RX信號與TX信號隔離。該收到RF信號由LNA 352放大并且由濾波器354濾波以獲得期望RF輸入信號。下變頻混頻器361a和361b將濾波器354的輸出與來自接收(RX)LO信號發(fā)生器380的I和O RX LO信號(S卩，L0_I和L0_Q)進(jìn)行混頻以生成I和Q基帶信號。I和Q基帶信號由放大器362a和362b放大并且進(jìn)一步由低通濾波器364a和364b濾波以獲得I和Q模擬輸入信號，該I和Q模擬輸入信號被提供給數(shù)據(jù)處理器310。在所示的示例性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理器310包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)316a和316b以將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換成要進(jìn)一步由數(shù)據(jù)處理器310處理的數(shù)字信號。
[0044]在圖3中，TX LO信號發(fā)生器390生成用于上變頻的I和Q TX LO信號，而RX LO信號發(fā)生器380生成用于下變頻的I和Q RX LO信號。每個(gè)LO信號是具有特定基頻的周期性信號。鎖相環(huán)(PLL)392從數(shù)據(jù)處理器310接收定時(shí)信息并且生成用于調(diào)整來自LO信號發(fā)生器390的TX LO信號的頻率和/或相位的控制信號。類似地，PLL 382從數(shù)據(jù)處理器310接收定時(shí)信息并且生成用來調(diào)整來自LO信號發(fā)生器380的RX LO信號的頻率和/或相位的控制信號。
[0045]圖4是解說被配置成處理多個(gè)通信信號的收發(fā)機(jī)前端的示例性實(shí)施例的示意圖。收發(fā)機(jī)前端402包括被配置成接收用于傳輸?shù)男畔⑿盘柕陌l(fā)射驅(qū)動(dòng)器404。發(fā)射驅(qū)動(dòng)器向功率放大器406提供發(fā)射信號以供通過第一濾波器416、第一開關(guān)、和共用器412傳輸給天線411。
[0046]接收信號在天線411處被接收，取決于收到信號的頻率通過共用器412被提供給第一開關(guān)414和第二開關(guān)415。第一開關(guān)414和第二開關(guān)415可由例如數(shù)據(jù)處理器(圖3)或另一控制元件所提供的控制信號來控制。在圖4示出的示例性實(shí)施例中，第一濾波器416提供發(fā)射信號抑制和接收頻帶濾波，而第二濾波器417提供接收頻帶濾波。在載波聚集通信方法體系中，第一濾波器416可被配置成處理具有第一頻率的第一載波的通信信號，而第二濾波器417可被配置成處理第二頻率的第二載波。
[0047]收發(fā)機(jī)前端402還包括第一低噪聲放大器(LNA)電路420和第二 LNA電路430。第一LNA電路420包括示例性LNA 420a、420b、420c和420η，取決于頻帶的數(shù)量，其中“η”指代LNA的整數(shù)。第二LNA電路430包括示例性LNA 430a、430b、430c和430η，取決于頻帶的數(shù)量，其中“η”指代LNA的整數(shù)。在圖4中示出的示例性實(shí)施例中，第一LNA電路420可被配置成接收主接收信道且第二 LNA電路430可被配置成接收副或分集接收信道。盡管為了易于解說被省略，第二 LNA電路430也可耦合至天線、共用器、開關(guān)和濾波器，它們可與天線411、共用器412、第一開關(guān)414、第二開關(guān)415、第一濾波器416和第二濾波器417相同或不同。在圖4中示出的示例性實(shí)施例中，第一LNA電路420和第二LNA電路430被配置成在單端通信信號上操作。在替換性示例性實(shí)施例中，第一LNA電路420和第二LNA電路430可被配置成對差分通信信號進(jìn)行操作。
[0048]第一LNA電路420耦合至變壓器425和變壓器426。在該示例性實(shí)施例中，變壓器425可被配置成處理第一頻率的第一載波并提供輸出CAl且變壓器426可被配置成處理第二頻率的第二載波并提供輸出CA2。
[0049]第二LNA電路430耦合至變壓器427和變壓器428。在該示例性實(shí)施例中，變壓器427可被配置成處理第一頻率的第一載波并提供輸出CAl且變壓器428可被配置成處理第二頻率的第二載波并提供輸出CA2。在示例性實(shí)施例中，變壓器425、426、427和428提供單端至差分信號轉(zhuǎn)換從而來自變壓器425、426、427和428的輸出CAl和CA2是差分信號。
[0050]在示例性實(shí)施例中，變壓器耦合至包括低壓差電壓調(diào)節(jié)器(LDO)架構(gòu)的共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。在該示例性實(shí)施例中，配置成提供CAl輸出信號的變壓器425和427耦合至LDO432 ；而配置成提供CA2輸出信號的變壓器426和428耦合至LDO 434。
[0051]收發(fā)機(jī)前端402還包括第一下變頻電路440和第二下變頻電路442。第一下變頻電路440包括混頻器436a和436b，其接收來自本地振蕩器信號發(fā)生器437的第一本地振蕩器信號(LOl)。第二下變頻電路442包括混頻器438a和438b，其接收來自本地振蕩器信號發(fā)生器439的第二本地振蕩器信號(L02)。在示例性實(shí)施例中，混頻器436a和436b處理來自變壓器425和變壓器427的接收信號CAl，而混頻器438a和438b處理來自變壓器426和變壓器428的接收信號CA2。
[0052]混頻器436a的輸出被提供給放大器444，混頻器436b的輸出被提供給放大器446，混頻器438a的輸出被提供給放大器447而混頻器438b的輸出被提供給放大器448。放大器444、446、447和448的相應(yīng)輸出隨后由無線設(shè)備內(nèi)的其他組件來進(jìn)一步處理。
[0053]當(dāng)實(shí)現(xiàn)共享功率分配網(wǎng)絡(luò)(諸如由LDO432和LDO 434提供的)時(shí)的挑戰(zhàn)之一在于耦合在CA間接收信號之間的信號可能使接收機(jī)性能降級。例如，箭頭452表示可克服濾波器416并進(jìn)入LAN 420a、前進(jìn)通過變壓器425、通過LDO電路432和434、并隨后進(jìn)入混頻器438a、因此使得CAl上的信號454的下變頻和恢復(fù)和/或CA2上的信號456的下變頻和恢復(fù)變得困難的發(fā)射信號能量。
[0054]并且，LDO 432和LDO 434的電源抑制比(PSRR)在一般高于IGHz的高頻相對較弱，因此使得CA間隔離隨頻率增加越來越困難。
[0055]圖5是解說可改善接收機(jī)中的CA間隔離的架構(gòu)的示例性實(shí)施例的示意圖。接收機(jī)部分500包括低頻帶LNA電路510、中頻帶LNA電路520和高頻帶電路530。在示例性實(shí)施例中，每個(gè)LNA電路510、520和530包括四個(gè)LNA。低頻帶LNA電路510包括LNA 511、512、513和514。中頻帶LNA電路520包括LNA 521、522、523和524，且高頻帶LNA電路530包括LNA 531、532、533和534。盡管被解說為單端設(shè)備，但LNA電路510、520和530中的LNA可被實(shí)現(xiàn)為差分電路。進(jìn)一步，LNA電路510、520和530中的每個(gè)LNA可被配置成提供同相(I+和1-)輸出信號和正交(Q+和Q-)輸出信號。
[0056]LNA電路510耦合至使用針對每個(gè)信號路徑的變壓器來實(shí)現(xiàn)的負(fù)載電路。第一低頻帶信號路徑對應(yīng)于第一載波CAl，CA1被提供給低頻帶(LB)變壓器515，且第二低頻帶信號路徑對應(yīng)于第二載波CA2，CA2被提供給低頻帶(LB)變壓器516。類似地，LNA電路520耦合至使用針對每個(gè)信號路徑的變壓器來實(shí)現(xiàn)的負(fù)載電路。第一中頻帶信號路徑對應(yīng)于第一載波CAl，CAl被提供給中頻帶(MB)變壓器525，且第二中頻帶信號路徑對應(yīng)于第二載波CA2，CA2被提供給中頻帶(MB)變壓器526。類似地，LNA電路530耦合至使用針對每個(gè)信號路徑的變壓器來實(shí)現(xiàn)的負(fù)載電路。第一高頻帶信號路徑對應(yīng)于第一載波CAl，CA1被提供給高頻帶(HB)變壓器535，且第二高頻帶信號路徑對應(yīng)于第二載波CA2，CA2被提供給高頻帶(HB)變壓器536。
[0057]與CAl輸出相關(guān)聯(lián)的變壓器515、525和535全部耦合至包括第一 LD0_CA1 542和共享功率網(wǎng)絡(luò)543的共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。類似地，與CA2輸出相關(guān)聯(lián)的變壓器516、526和536全部耦合至包括第二LD0_CA2 545和共享功率網(wǎng)絡(luò)546的共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。所示跨變壓器515、516、525、526、535和536的初級側(cè)的電容表示相應(yīng)LNA電路510、520和530的輸出端處的負(fù)載電路。任何電容性、電阻性、電感性或其任何組合可包括負(fù)載電路。
[0058]在示例性實(shí)施例中，LB CAl變壓器515通過開關(guān)517LB_SW_CA1耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)543，且LB CA2變壓器516通過開關(guān)518LB_SW_CA2耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)546。
[0059]在示例性實(shí)施例中，MB CAl變壓器525通過開關(guān)527MB_SW_CA1耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)543，且MB CA2變壓器526通過開關(guān)528MB_SW_CA2耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)546。
[0060]在示例性實(shí)施例中，HB CAl變壓器535通過開關(guān)537HB_SW_CA1耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)543，且HB CA2變壓器536通過開關(guān)538HB_SW_CA2耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)546。開關(guān)517、518、527、528、537和538可使用各種開關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，并且在一示例性實(shí)施例中，可使用場效應(yīng)晶體管(FET)開關(guān)、雙極結(jié)型技術(shù)(BJT)開關(guān)、或使用其他開關(guān)技術(shù)制造的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。開關(guān)517、518、527、528、537和538也可被稱為頭開關(guān)。
[0061]在示例性實(shí)施例中，具有第一載波CAl和第二載波CA2的接收信號路徑之間的CA間隔離通過以下方式來改善:通過使用開關(guān)517、527和537以選擇性地分別將變壓器515、525、535與共享功率網(wǎng)絡(luò)543耦合并與其解耦，以及通過使用開關(guān)518、528和538以選擇性地分別將變壓器516、526和536與共享功率網(wǎng)絡(luò)546耦合并與其解耦。
[0062]開關(guān)517、518、527、528、537和538可被編程或選擇性地啟用和禁用從而它們基于活躍的CA接收路徑來導(dǎo)通和關(guān)斷。開關(guān)517、518、527、528、537和538有助于克服使用片上LDO 542和545以對接收機(jī)電路供電引發(fā)的CA隔離問題，并且有助于以極少或沒有功耗懲罰的情況下在活躍接收路徑和不活躍接收路徑之間提供期望隔離。由開關(guān)517、518、527、528、537和538消耗的面積與針對在LDO 542和545的輸出端處的解耦電容器所需的面積相比是可忽略的。控制開關(guān)517、518、527、528、537和538的信號可源自數(shù)據(jù)處理器(310，圖3)或源自另一控制元件。
[0063]圖6是解說CA間隔離架構(gòu)的示例性實(shí)施例的示意圖600。接收機(jī)部分600包括低頻帶LNA電路610和中頻帶LNA電路620，它們與圖5中描述的低頻帶LNA電路510和中頻帶LNA電路520類似。為了解說簡單化，接收機(jī)部分600描述了兩個(gè)接收機(jī)電路之間的信號交互。本文所描述的CA間隔離架構(gòu)可被應(yīng)用于任何數(shù)目的接收機(jī)電路。
[0064]在示例性實(shí)施例中，每個(gè)LNA電路610和620包括四個(gè)LNA。低頻帶LNA電路610包括LNA 611、612、613和614。中頻帶LNA電路620包括LNA 621、622、623和624。盡管被解說為單端設(shè)備，但LNA電路610和620中的LNA可被實(shí)現(xiàn)為差分電路。進(jìn)一步，LNA電路610和620中的每個(gè)LNA可被配置成提供同相(I+和1-)輸出信號和正交(Q+和Q-)輸出信號。
[0065]LNA電路610耦合至使用針對每個(gè)信號路徑的變壓器來實(shí)現(xiàn)的負(fù)載電路。第一低頻帶信號路徑對應(yīng)于第一載波CAl，CA1被提供給低頻帶(LB)變壓器615，且第二低頻帶信號路徑對應(yīng)于第二載波CA2，CA2被提供給低頻帶(LB)變壓器616。類似地，LNA電路620耦合至使用針對每個(gè)信號路徑的變壓器來實(shí)現(xiàn)的負(fù)載電路。第一中頻帶信號路徑對應(yīng)于第一載波CAl，CAl被提供給中頻帶(MB)變壓器625，且第二中頻帶信號路徑對應(yīng)于第二載波CA2，CA2被提供給中頻帶(MB)變壓器626。
[0066]與CAl輸出相關(guān)聯(lián)的變壓器615和625耦合至包括LD0_CA1 642和共享功率網(wǎng)絡(luò)643的共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。類似地，與CA2輸出相關(guān)聯(lián)的變壓器616和626耦合至包括LD0_CA2645和共享功率網(wǎng)絡(luò)646的共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。所示跨變壓器615、616、625和626的初級側(cè)的電容表示相應(yīng)LNA電路610和620的輸出端處的負(fù)載電路。任何電容性、電阻性、電感性或其任何組合可包括負(fù)載電路。
[0067]在示例性實(shí)施例中，LB CAl變壓器615通過開關(guān)617LB_SW_CA1耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)643，且LB CA2變壓器616通過開關(guān)618LB_SW_CA2耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)646。
[0068]在示例性實(shí)施例中，MB CAl變壓器625通過開關(guān)627MB_SW_CA1耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)643，且MB CA2變壓器626通過開關(guān)628MB_SW_CA2耦合至共享功率網(wǎng)絡(luò)646。
[0069]開關(guān)617、618、627和628在圖6中被示為使用FET晶體管來實(shí)現(xiàn)?？刂菩盘栺詈现撩總€(gè)開關(guān)617、618、627和628的柵極?？刂崎_關(guān)617、618、627和628的信號可源自數(shù)據(jù)處理器(310，圖3)或源自另一控制元件。
[0070]在示例性實(shí)施例中，具有第一載波CAl和第二載波CA2的接收信號路徑之間的CA間隔離通過以下方式來改善:通過使用開關(guān)617和627以選擇性地分別將變壓器615和625與共享功率網(wǎng)絡(luò)643耦合并與其解耦，以及通過使用開關(guān)618和628以選擇性地分別將變壓器616和626與共享功率網(wǎng)絡(luò)646耦合并與其解耦。
[0071]開關(guān)617、618、627和628可被編程或選擇性地啟用和禁用從而它們基于活躍的CA接收路徑來導(dǎo)通和關(guān)斷。開關(guān)617、618、627和628有助于克服使用片上LDO 642和645以對接收機(jī)電路供電引發(fā)的CA隔離問題，并且以極少或沒有功耗懲罰的情況下提供期望隔離。由開關(guān)617、618、627和628消耗的面積與針對在LDO 642和645的輸出端處的解耦電容器所需的面積相比是可忽略的。
[0072]在圖6中示出的示例性實(shí)施例中，中頻帶(MB)接收信號被指派在CAl路徑上，MBCAl的開關(guān)627導(dǎo)通而針對CA2的開關(guān)628關(guān)斷。開關(guān)628以虛線示出以指示它在該示例性實(shí)施例中為關(guān)斷。正關(guān)斷的開關(guān)628將MB CA2變壓器626與LD0_CA2 645和共享功率網(wǎng)絡(luò)646解親。
[0073]在圖6中示出的示例性實(shí)施例中，低頻帶(LB)接收信號被指派在CA2路徑上(S卩，用于在LB與MB之間執(zhí)行載波聚集)，針對LB CA2的開關(guān)618導(dǎo)通而LB CAl的開關(guān)617關(guān)斷。正關(guān)斷的開關(guān)617將LB CAl變壓器615與LD0_CA_642和共享功率網(wǎng)絡(luò)643解耦。
[0074]以此方式，作為通過變壓器616或625或共享功率網(wǎng)絡(luò)643和646的泄漏的結(jié)果，CA_2路徑上的侵略者信號將不擾亂CA_1路徑上的接收信號。使用箭頭651、652和653來解說CA_2侵略者信號。CA_2侵略者信號651解說了在變壓器616與變壓器615之間泄漏的信號能量。CA_2侵略者信號652解說了已經(jīng)通過變壓器615泄漏的、將進(jìn)入共享功率網(wǎng)絡(luò)643(但對于正關(guān)斷的開關(guān)617)的信號能量。正關(guān)斷的開關(guān)618還防止CA_2侵略者信號653進(jìn)入變壓器626并且通過從變壓器626耦合至變壓器625來迀移到CAl路徑。信號泄漏可因電或磁耦合而發(fā)生。
[0075]類似地，如果中頻帶接收路徑被配置成用于CA2_輸出信號且低頻帶接收路徑被配置成用于CAlJi出信號，則開關(guān)618和627可關(guān)斷而開關(guān)617和628為導(dǎo)通。盡管用低頻帶接收電路和中頻帶接收電路來解說，但可實(shí)現(xiàn)任何數(shù)目的接收機(jī)頻帶路徑。
[0076]圖7是示出用于載波聚集間(CA間)隔離的方法的示例性實(shí)施例的流程圖。
[0077]在框702，基于所選的操作模式和所需的活躍信號路徑選擇性地啟用各開關(guān)以將變壓器耦合至功率分配網(wǎng)絡(luò)。
[0078]在框704，在活躍信號路徑中放大信號。
[0079]在框706，在活躍信號路徑中經(jīng)放大信號與CA間干擾隔離。
[0080]本文所描述的CA間隔離架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)1C、模擬IC、RFIC、混合信號1C、ASIC、印刷電路板(PCB)、電子設(shè)備等上。CA間隔離架構(gòu)也可以用各種IC工藝技術(shù)來制造，諸如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)、N溝道MOS(匪OS)、P溝道MOS(PMOS)、雙極型結(jié)型晶體管(BJT)、雙極型CMOS(BiCMOS)、硅鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(HBT)、高電子迀移率晶體管(HEMT)、絕緣體上覆硅(SOI)等。
[0081]實(shí)現(xiàn)本文所描述的CA間隔離架構(gòu)的裝置可以是自立設(shè)備或者可以是較大設(shè)備的一部分。設(shè)備可以是(i)自立的IC，(ii)具有一個(gè)或多個(gè)IC的集合，其可包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或指令的存儲(chǔ)器IC，(iii)RFIC，諸如RF接收機(jī)(RFR)或RF發(fā)射機(jī)/接收機(jī)(RTR)，(iv)ASIC，諸如移動(dòng)站調(diào)制解調(diào)器(MSM)，(V)可嵌入在其他設(shè)備內(nèi)的模塊，(vi)接收機(jī)、蜂窩電話、無線設(shè)備、手持機(jī)、或者移動(dòng)單元，(vii)其他等等。
[0082]在一個(gè)或多個(gè)示例性設(shè)計(jì)中，所描述的功能可以在硬件、軟件、固件、或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，則各功能可以作為一條或多條指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，包括促成計(jì)算機(jī)程序從一地向另一地轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能被計(jì)算機(jī)訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定，此類計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、R0M、EEPR0M、⑶-ROM或其他光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或能用于攜帶或存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望程序代碼且能被計(jì)算機(jī)訪問的任何其他介質(zhì)。任何連接也被正當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)從web網(wǎng)站、服務(wù)器、或其他遠(yuǎn)程源傳送而來，則該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義之中。如本文中所使用的盤(disk)和碟(disc)包括壓縮碟(CD)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(DVD)、軟盤和藍(lán)光碟，其中盤(disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而碟(disc)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合應(yīng)當(dāng)也被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[0083]如在本描述中所使用的，術(shù)語“組件”、“數(shù)據(jù)庫”、“模塊”、“系統(tǒng)”和類似術(shù)語旨在引述計(jì)算機(jī)相關(guān)實(shí)體，任其是硬件、固件、硬件與軟件的組合、軟件，還是執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是但不限于在處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對象、可執(zhí)行件、執(zhí)行的線程、程序、和/或計(jì)算機(jī)。作為解說，計(jì)算設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用和計(jì)算設(shè)備兩者都可以是組件。一個(gè)或多個(gè)組件可駐留在進(jìn)程和/或執(zhí)行的線程內(nèi)，并且組件可局部化在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上和/或分布在兩臺(tái)或更多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間。另外，這些組件可從其上存儲(chǔ)有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來執(zhí)行。各組件可借助于本地和/或遠(yuǎn)程進(jìn)程來通信，諸如根據(jù)具有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)分組的信號(例如，來自通過該信號與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中的另一組件交互和/或跨諸如因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)與其它系統(tǒng)交互的一個(gè)組件的數(shù)據(jù))。
[0084]盡管已詳細(xì)解說和描述了精選的方面，但是將可理解，可在其中作出各種替換和變更而不會(huì)脫離本發(fā)明如所附權(quán)利要求所定義的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)備，包括: 耦合至第一變壓器和第二變壓器的第一放大器電路，所述第一變壓器通過第一開關(guān)選擇性地耦合至第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)，所述第二變壓器通過第二開關(guān)選擇性地耦合至第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一開關(guān)被配置成將所述第一變壓器耦合至所述第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)且所述第二開關(guān)被配置成將所述第二變壓器與所述第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)解耦。3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一開關(guān)被配置成將所述第一變壓器與所述第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)解耦且所述第二開關(guān)被配置成將所述第二變壓器耦合至所述第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一開關(guān)被配置成當(dāng)所述第一變壓器被配置成生成輸出時(shí)將所述第一變壓器耦合至所述第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)且所述第二開關(guān)被配置成當(dāng)所述第二變壓器不被配置成生成輸出時(shí)將所述第二變壓器與所述第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)解耦。5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一開關(guān)被配置成當(dāng)所述第一變壓器不被配置成生成輸出時(shí)將所述第一變壓器與所述第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)解耦且所述第二開關(guān)被配置成當(dāng)所述第二變壓器被配置成生成輸出時(shí)將所述第二變壓器耦合至所述第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一放大器電路被配置成放大第一載波聚集(CA)信號或第二載波聚集(CA)信號。7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括: 耦合至第三變壓器和第四變壓器的第二放大器電路，所述第三變壓器通過第三開關(guān)選擇性地耦合至所述第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)，所述第四變壓器通過第四開關(guān)選擇性地耦合至所述第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)； 所述第一和第三開關(guān)被配置成選擇性地將具有第一載波聚集(CA)信號的所述第一變壓器或所述第三變壓器之一耦合至所述第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)；以及 所述第二和第四開關(guān)被配置成選擇性地將具有第二載波聚集(CA)信號的所述第二變壓器或所述第四變壓器之一耦合至所述第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一放大器電路包括低噪聲放大器電路。9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一載波聚集(CA)信號位于第一通信頻帶中且所述第二載波聚集(CA)信號位于第二通信頻帶中。10.一種方法，包括: 基于載波聚集模式來選擇性地將第一變壓器耦合至第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)并將第二變壓器耦合至第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)；以及 放大第一載波聚集(CA)信號和第二載波聚集(CA)信號，選擇性的耦合將所述第一 CA信號與所述第二 CA信號隔離。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)變壓器不生成輸出信號時(shí)，選擇性的耦合將變壓器與共享功率分配網(wǎng)絡(luò)解耦。12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)變壓器正生成輸出信號時(shí)，選擇性的耦合將變壓器耦合至共享功率分配網(wǎng)絡(luò)。13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一CA信號與所述第一變壓器相關(guān)聯(lián)，所述第二 CA信號與所述第二變壓器相關(guān)聯(lián)且選擇性的耦合將所述第一變壓器與所述第二變壓器隔離。14.一種設(shè)備，包括: 用于基于載波聚集模式來選擇性地將第一變壓器耦合至第一共享功率分配網(wǎng)絡(luò)并將第二變壓器耦合至第二共享功率分配網(wǎng)絡(luò)的裝置;以及 用于放大第一載波聚集(CA)信號和第二載波聚集(CA)信號的裝置，選擇性的耦合的裝置將所述第一 CA信號與所述第二 CA信號隔離。15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，用于選擇性的耦合的裝置包括用于當(dāng)變壓器不生成輸出信號時(shí)將變壓器與共享功率分配網(wǎng)絡(luò)解耦的裝置。16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，用于選擇性的耦合的裝置包括用于當(dāng)變壓器正生成輸出信號時(shí)將變壓器耦合至共享功率分配網(wǎng)絡(luò)的裝置。17.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括用于將具有所述第一載波聚集(CA)信號的所述第一變壓器與具有所述第二載波聚集(CA)信號的所述第二變壓器隔離的目.ο
【文檔編號】H03F3/68GK105917577SQ201580004800
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】A·A·M·約瑟夫, M·烏尊克, R·許, E·A·S·阿布戴爾加尼, W·V·里昂, S·H·伍, A·何, L-C·常
【申請人】高通股份有限公司