本申請(qǐng)要求享有共同所有的2014年5月16日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.61/994,158以及2015年3月27日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.14/671,939的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)全文引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)總體涉及通信收發(fā)器，并且更具體地涉及一種用于載波聚合通信系統(tǒng)的接收器前端。

背景技術(shù)：

在射頻(RF)收發(fā)器中，由發(fā)射器產(chǎn)生、升頻轉(zhuǎn)換、放大并發(fā)射通信信號(hào)，以及由接收器接受、放大、降頻轉(zhuǎn)換并恢復(fù)通信信號(hào)。在接收器中，通常由接收電路裝置接收并降頻轉(zhuǎn)換通信信號(hào)以恢復(fù)在通信信號(hào)中所包含的信息。信號(hào)發(fā)射器或接收器可以配置用于使用多個(gè)發(fā)射頻率和/或多個(gè)接收頻率而工作。為了使得接收器能夠同時(shí)接收兩個(gè)或更多接收信號(hào)，使用兩個(gè)或多個(gè)接收路徑的同時(shí)操作。這些系統(tǒng)有時(shí)稱作“載波聚合”(CA)系統(tǒng)。術(shù)語(yǔ)“載波聚合”可以涉及包括帶間載波聚合(Inter－CA)和帶內(nèi)載波聚合(Intra-CA)的系統(tǒng)。Inter-CA涉及出現(xiàn)在不同通信頻帶中的兩個(gè)或多個(gè)分立(連續(xù)或非連續(xù))載波信號(hào)的處理。Intra－CA涉及出現(xiàn)在相同通信頻帶中兩個(gè)或多個(gè)分立(連續(xù)或非連續(xù))載波信號(hào)的處理。通常使用一個(gè)或多個(gè)不同的本地振蕩器(LO)頻率而放大并降頻轉(zhuǎn)換接收到的載波聚合RF信號(hào)。隨后處理已降頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)以提取使用多個(gè)載波發(fā)射的信息。

通信裝置具有RF收發(fā)器，當(dāng)它們被設(shè)計(jì)用于處理在多個(gè)通信頻帶中不斷增長(zhǎng)數(shù)目的多個(gè)頻率時(shí)變得越來(lái)越復(fù)雜。對(duì)于通信裝置普通的是能夠通過(guò)在許多不同通信頻帶內(nèi)的各種不同頻率通信。在許多情形中，接收器包括多個(gè)信號(hào)路徑，引起嚴(yán)格的路徑與路徑隔離需求，因?yàn)槊總€(gè)接收器信號(hào)路徑將產(chǎn)生對(duì)其他接收器信號(hào)路徑的干擾源信號(hào)。當(dāng)受干擾接收器路徑上存在內(nèi)部干擾源信號(hào)時(shí)，由于電路非線性和/或其他外部干擾而可以發(fā)生大量接收器脫敏。這使得在受干擾接收器路徑上信息的恢復(fù)困難或不可能。

因此希望能夠當(dāng)在載波聚合收發(fā)器中接收多個(gè)載波信號(hào)時(shí)提供改進(jìn)的接收器路徑隔離。

附圖說(shuō)明

圖1示出了具有兩級(jí)LNA的前端的示例性實(shí)施例，將接收到的多個(gè)通信頻帶中的RF信號(hào)高效地路由傳輸至無(wú)線系統(tǒng)內(nèi)通信的無(wú)線裝置中的解調(diào)器。

圖2顯示了示出了在載波聚合通信系統(tǒng)中示例性載波信號(hào)配置的視圖。

圖3示出了包括兩級(jí)LNA的示例性實(shí)施例的接收器前端的框圖。

圖4示出了第一級(jí)放大器的示例性實(shí)施例。

圖5示出了圖4中所示LNA群組的詳細(xì)示例性實(shí)施例。

圖6示出了包括第二級(jí)放大器的放大和解調(diào)集成電路的示例性實(shí)施例。

圖7示出了圖3中所示兩級(jí)LNA的詳細(xì)示例性實(shí)施例。

圖8示出了圖6中所示集成電路的接口管腳的示例性實(shí)施例。

圖9示出了兩級(jí)LNA設(shè)備的示例性實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

以下闡述的詳細(xì)說(shuō)明書意在作為本公開(kāi)示例性設(shè)計(jì)的描述說(shuō)明并且并非意在僅描繪其中可以實(shí)施本公開(kāi)的設(shè)計(jì)。術(shù)語(yǔ)“示例性”在此用于意味著“用作示例、實(shí)例或說(shuō)明”。在此描述為“示例性”的任何設(shè)計(jì)無(wú)需構(gòu)造為在其他設(shè)計(jì)之上的優(yōu)選或有利的設(shè)計(jì)。詳細(xì)說(shuō)明書為了提供本公開(kāi)示例性設(shè)計(jì)的徹底理解的目的而包括具體細(xì)節(jié)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是在此所述的示例性設(shè)計(jì)可以不采用這些具體細(xì)節(jié)而實(shí)施。在一些情形中，以框圖形式示出廣泛已知的結(jié)構(gòu)和裝置以便于避免模糊在此所展示的示例性設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。

圖1示出了具有兩級(jí)低噪聲放大器(LNA)的前端114的示例性實(shí)施例，將多個(gè)通信頻帶中接收到的RF載波信號(hào)高效地路由傳輸至在無(wú)線系統(tǒng)100內(nèi)通信的無(wú)線裝置102中的解調(diào)器。無(wú)線系統(tǒng)100可以是長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)，碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，用于移動(dòng)通信的全球系統(tǒng)(GSM)系統(tǒng)，無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)，或一些其他無(wú)線系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可以實(shí)施寬帶CDMA(WCDMA)，CDMA1X，演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO)，時(shí)分同步CDMA(TD-CDMA)，或CDMA一些其他版本。為了簡(jiǎn)便，圖1示出了包括兩個(gè)基站104和106以及一個(gè)系統(tǒng)控制器108的無(wú)線系統(tǒng)100。通常，無(wú)線系統(tǒng)100可以包括任意數(shù)目的基站以及任意網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的集合。

無(wú)線裝置102也可以稱作用戶設(shè)備(UE)，移動(dòng)站點(diǎn)，終端，訪問(wèn)接入終端，訂戶單元，或站點(diǎn)。無(wú)線裝置102可以是蜂窩電話，智能平板電話，輸入板，無(wú)線調(diào)制解調(diào)器，個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，手持式裝置，膝上型計(jì)算機(jī)，智能本，上網(wǎng)本，無(wú)繩電話，無(wú)線本地回路(WLL)站點(diǎn)，藍(lán)牙裝置，或其他通信裝置。無(wú)線裝置102可以與無(wú)線系統(tǒng)100中的裝置通信。無(wú)線裝置102也可以從廣播站(例如廣播站110)接收信號(hào)，或者從一個(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112)接收信號(hào)。無(wú)線裝置102可以支持用于無(wú)線通信的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電技術(shù)，諸如LTE、WCDMA、CDMA 1X、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，前端114的兩級(jí)LNA高效地將一個(gè)或多個(gè)通信頻帶中接收到的載波路由傳輸至對(duì)應(yīng)的解調(diào)器以獲得所需的基帶信號(hào)。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，兩級(jí)LNA操作用于當(dāng)處理一個(gè)或多個(gè)通信頻帶中不同載波信號(hào)時(shí)提供改進(jìn)的接收器路徑隔離和一致的接收器性能。

圖2示出了圖表200，其示出了在載波聚合通信系統(tǒng)中示例性的信號(hào)載波配置。例如，信號(hào)配置顯示信號(hào)頻帶，在其中可以在圖1所示通信系統(tǒng)100中發(fā)射或接收RF載波。例如，圖表200顯示了低頻帶、中頻帶和高頻帶群組，每個(gè)頻帶群組可以具有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)頻帶，其包括一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)。在圖表206中，低頻帶群組被進(jìn)一步被劃分為兩個(gè)低頻帶群組。

圖表202顯示了連續(xù)帶內(nèi)載波配置的示意圖。例如，在一個(gè)頻帶群組中存在多個(gè)連續(xù)載波(例如在低頻帶群組中四個(gè)連續(xù)載波)。無(wú)線裝置100可以在相同頻帶群組內(nèi)連續(xù)四個(gè)載波上發(fā)送和/或接收發(fā)射信號(hào)。

圖表204示出了非連續(xù)帶內(nèi)載波配置的示意圖。例如，在一個(gè)頻帶群組中存在多個(gè)非連續(xù)載波(例如在低頻帶群組中四個(gè)非連續(xù)載波)。載波可以以5MHz、10MHz、或一些其他量而分隔。無(wú)線裝置100可以在相同頻帶群組內(nèi)四個(gè)非連續(xù)載波上發(fā)送和/或接收傳輸信息。

圖表206示出了使用相同頻帶群組的帶間載波配置的示意圖。例如，在兩個(gè)頻帶中存在多個(gè)載波(例如在低頻帶1中兩個(gè)連續(xù)載波以及在低頻帶2中兩個(gè)連續(xù)載波)。無(wú)線裝置100可以在相同頻帶群組中的不同頻帶中四個(gè)載波上發(fā)送和/或接收傳輸信息。

圖表208示出了使用不同頻帶群組的帶間載波配置的示意圖。例如，在不同頻帶群組的兩個(gè)頻帶中存在多個(gè)載波(例如在低頻帶群組中兩個(gè)載波以及在中頻帶群組中兩個(gè)載波)。無(wú)線裝置100可以在不同頻帶群組中四個(gè)載波上發(fā)送和/或接收傳輸信息。也應(yīng)該注意的是也由示例性實(shí)施例支持使用不同頻帶群組的其他載波配置。

圖3示出了接收器前端300的框圖，其包括兩級(jí)LNA 336的示例性實(shí)施例。例如，前端300適用于用作圖1中所示的前端114。兩級(jí)LNA 336包括第一放大級(jí)302和第二放大級(jí)304。

前端300連接至主集(Primary,Pr)天線，其接收輸入至第一開(kāi)關(guān)306的RF信號(hào)。前端300也連接至分集(Diversity,Dv)天線，其接收輸入至第二開(kāi)關(guān)308的RF信號(hào)。開(kāi)關(guān)306和308對(duì)在它們輸入端處的RF信號(hào)執(zhí)行開(kāi)關(guān)和濾波以輸出在選定頻帶和/或頻帶群組中具有選定載波信號(hào)的信號(hào)。在示例性實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)306接收控制信號(hào)，從而從開(kāi)關(guān)306輸出在選定主集頻帶和/或頻帶群組中的選定載波信號(hào)，該控制信號(hào)控制由開(kāi)關(guān)306提供的開(kāi)關(guān)和濾波的主集頻帶。類似地，開(kāi)關(guān)308接收控制信號(hào)，從而從開(kāi)關(guān)308輸出在選定分集頻帶和/或頻帶群組中的選定載波信號(hào)，該控制信號(hào)控制由開(kāi)關(guān)308提供的開(kāi)關(guān)和濾波的分集頻帶。主集和分集頻帶控制信號(hào)由在裝置處諸如基帶處理器之類的另一實(shí)體提供。

出于說(shuō)明的目的，將假設(shè)前端300用于接收并處理具有圖2中所示載波配置208的載波信號(hào)。因此，在兩個(gè)不同頻帶群組(例如低頻帶和中頻帶)中存在待接收并解調(diào)的四個(gè)載波信號(hào)。將進(jìn)一步假設(shè)，開(kāi)關(guān)306輸出如由主集天線接收的四個(gè)載波信號(hào)(Pca0，Pca1，Pca2和Pca3)。兩個(gè)主集載波信號(hào)(Pca1和Pca2)在低頻帶群組(稱作BG1)中，以及兩個(gè)主集載波信號(hào)在中頻帶群組(稱作BG2)中。也將假設(shè)，控制開(kāi)關(guān)308以輸出如由分集天線接收到的相同四個(gè)載波信號(hào)(Dca0，Dca1，Dca2，以及Dca3)。應(yīng)該注意，可以配置開(kāi)關(guān)306和308以取決于待接收和解調(diào)的載波配置而輸出在不同數(shù)目頻帶和/或群組中不同數(shù)目的載波。

前端300包括其上安裝了兩級(jí)LNA 336的印刷電路板334。例如，第一級(jí)302包括第一級(jí)放大集成電路(IC)314、316，以及第二級(jí)304包括第二級(jí)放大和解調(diào)集成電路322。集成電路314、316駐留在印刷電路板334上以便于接近它們相應(yīng)的開(kāi)關(guān)306、308。因此，從開(kāi)關(guān)306、308至集成電路314、316的信號(hào)路徑可以盡可能短以減小噪聲或其他信號(hào)退化的機(jī)會(huì)。第二級(jí)放大和解調(diào)集成電路322可以駐留在印刷電路板334上各種位置處以促進(jìn)解調(diào)信號(hào)的信號(hào)處理。印刷334電路板包括信號(hào)跡線，其在安裝在印刷電路板上的部件之間路由傳輸信號(hào)。

放大集成電路314、316中的每個(gè)包括至少一個(gè)頻帶群組LNA(LNA-BGx)。每個(gè)頻帶群組LNA操作用于放大從對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)輸出接收到的特定頻帶或頻帶群組中的載波信號(hào)。例如，在該示例性實(shí)施例中，電路314包括兩個(gè)頻帶群組LNA(LNA-BG1和LNA-BG2)以放大選定頻帶中的主集載波，以及電路316也包括兩個(gè)頻帶群組LNA(LNA-BG1和LNA-BG2)以放大如由分集天線接收到的選定頻帶中的載波。然而，電路314和316如果需要的話可以包括更多頻帶群組LNA。每個(gè)頻帶群組LNA包括兩個(gè)輸出端以輸出經(jīng)放大信號(hào)(通常示出在320處并且稱作載波群組)，使用印刷電路板334的信號(hào)跡線將其路由傳輸至第二級(jí)LNA 304。例如，IC 314的LNA-BG1具有輸出放大主集載波信號(hào)Pca1和Pca3的第一輸出端，以及輸出放大主集載波信號(hào)Pca0和Pca2的第二輸出端。類似地，放大IC 316的LNA-BG1具有輸出放大分集載波信號(hào)Dca1和Dca3的第一輸出端，以及輸出放大分集載波信號(hào)Dca0和Dca2的第二輸出端。

使用印刷電路板334的信號(hào)跡線將從放大IC 314和316輸出的信號(hào)路由傳輸至第二級(jí)放大和解調(diào)IC 322。在示例性實(shí)施例中，路由傳輸信號(hào)，以便最小化、減小和/或消除當(dāng)信號(hào)跡線被跨越印刷電路板路由時(shí)可以發(fā)生的噪聲。例如，布線信號(hào)跡線，以便避免信號(hào)跡線交叉和/或緊密平行的信號(hào)跡線布線。

放大和解調(diào)IC 322包括接口低噪聲放大器(iLNA)324、326、328、330，以及解調(diào)器級(jí)(dm1、dm2、dm3、以及dm4)。由iLNA接收從放大IC 314、316輸出的信號(hào)，其中由iLNA再次放大以產(chǎn)生經(jīng)放大的第二級(jí)信號(hào)，該第二級(jí)信號(hào)以高效方式被輸入至解調(diào)器級(jí)。每個(gè)解調(diào)器級(jí)解調(diào)與特定載波頻率相關(guān)聯(lián)的主集和分集載波信號(hào)以產(chǎn)生主集和分集基帶(BB)信號(hào)。隨后輸出已解調(diào)的基帶信號(hào)以用于由裝置處其他實(shí)體處理。因此，在該示例性實(shí)施例中，兩級(jí)LNA 336配置作為四個(gè)下行鏈路(DL)載波聚合接收器。

圖4示出了第一級(jí)放大器400的示例性實(shí)施例。例如，第一級(jí)放大器400適用于用作圖3中所示的第一級(jí)放大器314和316的任一。在圖4中配置第一級(jí)放大器400以操作作為第一級(jí)放大器314。第一級(jí)放大器400包括第一頻帶群組LNA 402，第二頻帶群組LNA 412，并且可以包括任意數(shù)目的額外頻帶群組LNA。頻帶群組LNA 402包括多達(dá)“n”個(gè)LNA以接收頻帶和/或載波信號(hào)以用于放大。在該示例性實(shí)施例中，示出了兩個(gè)LNA(例如404和406)并且每個(gè)接收選擇用于從圖3中所示開(kāi)關(guān)306輸出的四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分作為輸入。應(yīng)該注意的是可以由每個(gè)頻帶群組LNA利用多于兩個(gè)LNA。

第一LNA 404在輸入端子418處接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的一個(gè)或多個(gè)。LNA 404放大接收到的載波信號(hào)并且輸出經(jīng)放大載波信號(hào)，經(jīng)放大載波信號(hào)輸入至路由布線模塊408。第二LNA 406也在輸入端子420處接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的一個(gè)或多個(gè)。LNA 406放大接收到的載波信號(hào)并且輸出經(jīng)放大載波信號(hào)，經(jīng)放大載波信號(hào)輸入至路由模塊408。

路由模塊408路由傳輸所接收到的經(jīng)放大載波信號(hào)，從而將第一頻帶群組中載波信號(hào)路由傳輸至第一輸出端子414。第二頻帶群組中的載波被路由傳輸至第二輸出端子416。因此，第一輸出端子414輸出主集載波信號(hào)(Pca1和Pca3)的第一群組(群組1a)，以及第二輸出端子416輸出主集載波(Pca0和Pca2)的第二群組(群組1b)。在示例性實(shí)施例中，緩沖放大器(410和436)提供用于在輸出之前放大載波信號(hào)。在示例性實(shí)施例中，緩沖放大器(410和436)是可選的。

類似地，頻帶群組LNA 412包括多達(dá)“n”個(gè)LNA以接收用于放大的載波信號(hào)。在該示例性實(shí)施例中，示出了兩個(gè)LNA(例如430和432)，每個(gè)接收選擇用于從圖3中所示開(kāi)關(guān)306輸出的四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分作為輸入。應(yīng)該注意，可以由每個(gè)頻帶群組LNA利用多于兩個(gè)LNA。

第一LNA 430在輸入端子422處接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)中的一個(gè)或多個(gè)。LNA 430放大這些載波信號(hào)并且輸出經(jīng)放大的載波信號(hào)，經(jīng)放大的載波信號(hào)被輸入至路由模塊434。第二LNA 432也在輸入端子424處接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)中的一個(gè)或多個(gè)。LNA 432放大這些載波信號(hào)并且輸出經(jīng)放大的載波信號(hào)，經(jīng)放大的載波信號(hào)被輸入至路由模塊434。

路由模塊434路由傳輸所接收的經(jīng)放大載波信號(hào)，從而第一頻帶群組中載波信號(hào)被路由傳輸至第一輸出端子426。第二頻帶群組中載波被路由傳輸至第二輸出端子428。因此，輸出端子426輸出主集載波信號(hào)(Pca1和Pca3)的第三群組(群組2a)，以及輸出端子428輸出主集載波(Pca0和Pca2)的第四群組(群組2b)。在示例性實(shí)施例中，提供緩沖放大器(438和440)以用于在輸出之前放大載波信號(hào)。在示例性實(shí)施例中，緩沖放大器(438和440)是可選的。第一級(jí)放大器400也適用于用作第一級(jí)放大器316。使用印刷電路板334的信號(hào)跡線將從第一級(jí)放大器400輸出的信號(hào)高效地路由傳輸至第二級(jí)放大器304。應(yīng)該注意，路由模塊408、434被配置成將它們相應(yīng)的放大輸入信號(hào)路由傳輸至兩個(gè)輸出端口中的任一個(gè)。因此，輸入載波、頻帶或頻帶群組可以通過(guò)路由模塊408、434的操作而被路由傳輸至任一輸出端。

圖5示出了圖4中所示頻帶群組LNA 402的詳細(xì)示例性實(shí)施例。在示例性實(shí)施例中，頻帶群組LNA 402包括LNA 404、406，路由模塊408，以及緩沖放大器410和436。應(yīng)該注意，圖5中所示頻帶群組LNA適用于用作圖3中所示任意頻帶群組LNA。

LNA 404包括PMOS晶體管512、516，以及NMOS晶體管514和518。晶體管512具有連接至電感器510的第一端子的源極端子。電感器510的第二端子連接至電源。輸入端口502連接至晶體管512和514的柵極端子。輸入端口502配置用于接收一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)。例如，輸入端口502可以接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分。晶體管514的源極端子連接至電感器520的第一端子。電感器520的第二端子連接至信號(hào)接地。

晶體管516和518的柵極端子連接至第二輸入端口504。輸入端口504可以接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分。晶體管516的源極端子連接至電感器510的第一端子。晶體管518的源極端子連接至電感器520的第一端子。

晶體管512的漏極端子連接至晶體管516的漏極端子，以及路由模塊408的開(kāi)關(guān)534的第一端子。晶體管514的漏極端子連接至路由模塊508的開(kāi)關(guān)536的第一端子。晶體管516的漏極端子連接至晶體管518的漏極端子，以及路由模塊408的開(kāi)關(guān)538的第一端子。晶體管518的漏極端子連接至路由模塊408的開(kāi)關(guān)540的第一端子。

LNA 406包括PMOS晶體管524、528，以及NMOS晶體管526和530。晶體管524具有連接至電感器522的第一端子的源極端子。電感器522的第二端子連接至電源。輸入端口506連接至晶體管524和526的柵極端子。輸入端口506配置用于接收一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)。例如，輸入端口506可以接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分。晶體管526的源極端子連接至電感器532的第一端子。電感器532的第二端子連接至信號(hào)接地。

晶體管528和530的柵極端子連接至第四輸入端口508。輸入端口508可以接收四個(gè)主集載波信號(hào)(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)310的所有或任意部分。晶體管528的源極端子連接至電感器522的第一端子。晶體管530的源極端子連接至電感器532的第一端子。

晶體管524的漏極端子連接至晶體管526的漏極端子以及路由模塊408的開(kāi)關(guān)542的第一端子。晶體管526的漏極端子連接至路由模塊408的開(kāi)關(guān)544的第一端子。晶體管528的漏極端子連接至晶體管530的漏極端子以及路由模塊408的開(kāi)關(guān)546的第一端子。晶體管530的漏極端子連接至路由模塊408的開(kāi)關(guān)548的第一端子。

路由模塊408操作用于使用開(kāi)關(guān)(534，536，538，540，542，544，546以及548)將在輸入端口(502，504，506，以及508)處接收到的信號(hào)的經(jīng)放大版本路由傳輸至輸出緩沖器410和436。在示例性實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)由路由控制(RC)信號(hào)558控制，其控制開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)處于斷開(kāi)或閉合狀態(tài)。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，路由模塊408操作用于將任意的經(jīng)放大的輸入信號(hào)路由傳輸至輸出緩沖器410和436中的一個(gè)或兩個(gè)。在示例性實(shí)施例中，RC信號(hào)558由裝置處的諸如基帶處理器之類的另一實(shí)體提供。

輸出緩沖器410包括晶體管550和552。晶體管550具有連接至電源的源極端子以及連接至晶體管552的漏極端子的漏極端子。晶體管552具有連接至信號(hào)接地的源極端子。輸出端口414連接至晶體管550和552的漏極端子。晶體管550和柵極端子與晶體管552的柵極端子在節(jié)點(diǎn)560處連接。開(kāi)關(guān)534、538、542和546具有連接至節(jié)點(diǎn)560的第二端子。當(dāng)開(kāi)關(guān)534處于閉合狀態(tài)時(shí)，其第一端子連接至其第二端子以使得信號(hào)可以流過(guò)開(kāi)關(guān)534至節(jié)點(diǎn)560。當(dāng)開(kāi)關(guān)534處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，其第一端子與其第二端子斷連以使得信號(hào)無(wú)法流過(guò)開(kāi)關(guān)534至節(jié)點(diǎn)560。開(kāi)關(guān)538、542和546類似于開(kāi)關(guān)534而工作。

輸出緩沖器436包括晶體管554和556。晶體管554具有連接至電源的源極端子，以及連接至晶體管556的漏極端子的漏極端子。晶體管556具有連接至信號(hào)接地的源極端子。輸出端口416連接至晶體管554和556的漏極端子。晶體管554的柵極端子與晶體管556的柵極端子在節(jié)點(diǎn)562處連接。開(kāi)關(guān)536、540、544和548具有連接至節(jié)點(diǎn)562的第二端子。當(dāng)開(kāi)關(guān)536處于閉合狀態(tài)時(shí)，其第一端子連接至其第二端子以使得信號(hào)可以流過(guò)開(kāi)關(guān)536至節(jié)點(diǎn)562。當(dāng)開(kāi)關(guān)536處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，其第一端子與其第二端子斷連以使得信號(hào)無(wú)法流過(guò)開(kāi)關(guān)536至節(jié)點(diǎn)562。開(kāi)關(guān)540、544和548類似于開(kāi)關(guān)536而工作。

在示例性實(shí)施例中，假設(shè)RC信號(hào)558將開(kāi)關(guān)540、542控制處于閉合狀態(tài)，并且將開(kāi)關(guān)534、536、538、544、546和548控制處于斷開(kāi)狀態(tài)。作為所選擇開(kāi)關(guān)狀態(tài)的結(jié)果，在輸入端口504處接收到的載波信號(hào)被放大并且路由傳輸通過(guò)開(kāi)關(guān)540(如由路徑564所示)至節(jié)點(diǎn)562，并且由緩沖器436放大并且在輸出端口416處輸出。在輸入端口506處接收到的載波信號(hào)被放大并且通過(guò)開(kāi)關(guān)542(如由路徑566所示)路由傳輸至節(jié)點(diǎn)560，并且由緩沖器410放大并且在輸出端口414處輸出。處于斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)防止其他信號(hào)被路由傳輸至輸出緩沖器410和436。因此，頻帶群組LNA 402是可控的以控制如何放大存在于輸入端口502、504、506和508處的載波信號(hào)并且路由傳輸至輸出端口414和416。

圖6示出了放大和解調(diào)IC 600的示例性實(shí)施例。例如，放大和解調(diào)IC 600適用于用作圖3中所示的第二級(jí)放大和解調(diào)IC 322。在示例性實(shí)施例中，IC 600放大并解調(diào)來(lái)自主集和分集天線中的每一個(gè)的四個(gè)載波信號(hào)以獲得對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)。

在示例性實(shí)施例中，IC 600包括八個(gè)輸入端口612(a-h)以接收第一級(jí)放大器的經(jīng)放大輸出，諸如圖3中所示的放大器314和316。例如，放大器314輸出主集群組(1a，1b，2a，2b)，以及放大器316輸出分集群組(1a，1b，2a，2b)。在輸入端口612處接收的經(jīng)放大信號(hào)流動(dòng)至對(duì)應(yīng)的提供阻抗匹配以保存信號(hào)完整性(例如減小損耗)的匹配網(wǎng)絡(luò)602(a-h)，并且因此從第一級(jí)放大器路由傳輸?shù)男盘?hào)可以由印刷電路板的信號(hào)跡線直接地路由傳輸至IC 600的輸入端口而不使用IC 600外部的額外匹配電路。

匹配網(wǎng)絡(luò)602(a-h)的輸出端口連接至接口LNA(iLNA)604(a-h)的對(duì)應(yīng)輸入端口。每個(gè)iLNA放大其接收的信號(hào)并且在兩個(gè)輸出端口處產(chǎn)生兩個(gè)經(jīng)放大信號(hào)。iLNA 604(a-h)的輸出端口連接至變壓器模塊606(a-h)的對(duì)應(yīng)輸入端。變壓器模塊606(a-h)的每一個(gè)包括兩個(gè)變壓器電路，執(zhí)行所接收的信號(hào)的單端至差分轉(zhuǎn)換，以在變壓器輸出端口處輸出差分信號(hào)。因此，變壓器模塊606(a-h)中的每一個(gè)包括兩個(gè)單端輸入端口以從對(duì)應(yīng)的iLNA接收兩個(gè)單端輸入信號(hào)。變壓器模塊606(a-h)中的每一個(gè)也包括兩個(gè)差分輸出端口以輸出對(duì)應(yīng)的差分信號(hào)。

變壓器模塊606(a-h)將從iLNA 604(a-h)輸出的經(jīng)放大信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，同時(shí)維持經(jīng)放大信號(hào)的信號(hào)特性而不具有損耗，并且同時(shí)提供額外的帶外拒斥(rejection)。變壓器模塊606(a-h)輸出差分信號(hào)以用于輸入至解調(diào)器級(jí)(dm0，dm1，dm2，dm3)。在示例性實(shí)施例中，每個(gè)變壓器模塊606(a-h)的兩個(gè)差分輸出被路由傳輸至不同的解調(diào)器級(jí)。例如，變壓器模塊606(a-h)的兩個(gè)差分輸出被路由傳輸至解調(diào)器級(jí)dm1和dm3。

解調(diào)器級(jí)(dm0，dm1，dm2，dm3)包括混頻器模塊608(a-h)。每個(gè)混頻器模塊608(a-h)包括兩個(gè)雙平衡混頻器電路以解調(diào)兩個(gè)載波信號(hào)。例如，解調(diào)器級(jí)dm1包括混頻器模塊608(a)和608(b)，并且這些混頻器模塊的每一個(gè)包括兩個(gè)雙平衡混頻器電路，其中每個(gè)混頻器電路使用本地振蕩器(例如LO1)解調(diào)了所接收的差分輸入信號(hào)。因此，使用相同的LO信號(hào)解調(diào)由每個(gè)解調(diào)器級(jí)接收的差分載波信號(hào)。例如，混頻器模塊608(a)的第一混頻器電路接收在輸入端口612(a)處接收到的主集載波Pca1，以及混頻器模塊608(a)的第二混頻器電路接收在輸入端口612(c)處接收到的主集載波Pca1。同樣地，混頻器模塊608(b)的第一混頻器電路接收在輸入端口612(b)處接收到的分集載波Dca1，以及混頻器模塊608(b)的第二混頻器模塊接收在輸入端口612(d)處接收到的分集載波Dca1?；祛l器模塊608(a)和608(b)使用由LO1電路產(chǎn)生的相同振蕩器信號(hào)而解調(diào)載波信號(hào)Pca1和Dca1。作為基帶信號(hào)的已解調(diào)信號(hào)被輸入至基帶濾波器610(a-h)的基帶濾波器610(a)和610(b)。其他解調(diào)器級(jí)(dm1，dm2，dm3)類似于第一解調(diào)器級(jí)(dm1)工作以解調(diào)從主集和分集天線接收到的主集和分集載波信號(hào)CA0、CA2和CA3以獲得對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)。因此，每個(gè)解調(diào)器級(jí)解調(diào)在選定頻帶群組中的載波信號(hào)。

因此，被選擇并且從開(kāi)關(guān)306、308輸出的載波信號(hào)、頻帶和/或頻帶群組被輸入至第一級(jí)放大器314、316。第一級(jí)放大器314、316放大在它們輸出端處的信號(hào)并且將經(jīng)放大載波群組輸出至第二級(jí)放大和解調(diào)級(jí)304。使用印刷電路板334的信號(hào)跡線在第一級(jí)302和第二級(jí)304之間高效地路由傳輸群組。iLNA放大它們接收到的載波群組并且將經(jīng)放大載波群組分布至合適的解調(diào)器級(jí)。每個(gè)解調(diào)器級(jí)使用一個(gè)LO以解調(diào)其所接收的選定載波。已解調(diào)的基帶信號(hào)隨后被輸出至裝置處的基帶處理實(shí)體。

圖7示出了圖3中所示兩級(jí)LNA 336的詳細(xì)示例性實(shí)施例。兩級(jí)LNA的部件安裝在印刷電路板334上。在該實(shí)施例中，第一級(jí)302的放大IC 314和316包括圖4中所示雙放大器400的實(shí)施例。第二級(jí)304的單解調(diào)器IC 322包括圖6中所示解調(diào)IC 600的實(shí)施例。從第一級(jí)302輸出的經(jīng)放大載波信號(hào)被路由傳輸至第二級(jí)304以用于放大并解調(diào)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)。702表格和704標(biāo)識(shí)了從放大IC 314和316輸出的載波信號(hào)。因此，圖7中所示的實(shí)施例形成了4個(gè)下行鏈路載波聚合接收器。應(yīng)該注意，系統(tǒng)是可升級(jí)并且可擴(kuò)展的以處理多于4個(gè)下行鏈路載波。

圖8示出了用于圖6中所示IC 600的接口管腳設(shè)置的示例性實(shí)施例。在示例性實(shí)施例中，接口管腳的設(shè)置減小了在iLNA 604輸出至它們的相應(yīng)混頻器群組608之間電路跡線的長(zhǎng)度和布線復(fù)雜性。在示例性實(shí)施例中，接口管腳可以劃分為群組“a”802和群組“b”804。在示例性實(shí)施例中，群組“a”中的接口管腳包括管腳子群組806、808以及810。在示例性實(shí)施例中，管腳子群組806中的管腳包括用于第三主集頻帶群組(PRX_BG3a)和分集頻帶群組(DRX_BG3a)的管腳。管腳子群組808中管腳包括用于主集頻帶群組(PRX_BG1a)、主集頻帶群組(PRX_BG2a)、分集頻帶群組(DRX_BG1a)以及分集頻帶群組(DRX_BG2a)的管腳。管腳子群組810中的管腳包括用于主集頻帶群組(PRX_BG4a)和分集頻帶群組(DRX_BG4a)。管腳群組802也包括用于電源(VDD_a)和接地(GND_LNA)的管腳。在示例性實(shí)施例中，BG1a包括高頻帶中的載波，BG2a包括中頻帶中載波，BG3a包括低頻帶中載波，以及BG4a包括超高頻帶中的載波。

在示例性實(shí)施例中，群組“b”804中的接口管腳包括管腳子群組812、814和816。在示例性實(shí)施例中，管腳子群組812中的管腳包括用于主集頻帶群組(PRX_BG1b)和(PRX_BG2b)、以及分集頻帶群組(DRX_BG1b)和(DRX_BG2b)的管腳。管腳子群組814中的管腳包括用于主集頻帶群組(PRX_BG3b)和分集頻帶群組(DRX_BG3b)的管腳。管腳子群組816中的管腳包括用于主集頻帶群組(PRX_BG4b)和分集頻帶群組(DRX_BG4b)的管腳。管腳群組804也包括用于電源(VDD_b)和接地(GND_LNA)的管腳。在示例性實(shí)施例中，BG1b包括在高頻/超高頻帶中的載波，BG2b包括高頻帶中載波，BG3b包括LTEU頻帶中的載波，以及BG4b包括在低頻帶/中頻帶中的載波。

在示例性實(shí)施例中，CA1解調(diào)器級(jí)818位于管腳子群組806和808附近，以便減小從管腳子群組806和808至CA1解調(diào)器級(jí)818(例如圖6中所示dm1)的路由布線復(fù)雜性。類似地，CA3解調(diào)器級(jí)824位于管腳子群組808和810附近，以便減小從管腳子群組808和810至CA3解調(diào)器級(jí)824(例如圖6中所示dm3)的路由布線復(fù)雜性。在示例性實(shí)施例中，CAO解調(diào)器級(jí)834位于管腳子群組812和814附近，以便減小從管腳子群組812和814至CA0解調(diào)器級(jí)834(例如圖6中所示dm0)路由傳輸?shù)膹?fù)雜性。在示例性實(shí)施例中，CA2解調(diào)器級(jí)830位于管腳子群組812和816附近，以便減小從管腳子群組812和816至CA2解調(diào)器級(jí)830(例如圖6中所示dm2)的路由布線的復(fù)雜性。

通過(guò)在群組“a”管腳802和群組“b”管腳804的外周周圍設(shè)置CA1解調(diào)器級(jí)818、CA3解調(diào)器級(jí)824、CAO解調(diào)器級(jí)834以及CA2解調(diào)器級(jí)830，并且靠近它們耦合至的管腳子群組，可能獲得基本上正交的信號(hào)路由分布，從而管腳子群組與解調(diào)器級(jí)之間的信號(hào)線通常并不互相交叉，并且當(dāng)它們交叉時(shí)，它們通?；旧险坏亟徊妫虼俗钚』诉B接之間的信號(hào)耦合。

例如，在示例性實(shí)施例中，來(lái)自管腳子群組806的線820可以被路由布線為遠(yuǎn)離來(lái)自管腳子群組808的線822。類似地，來(lái)自管腳子群組808的線826可以被路由布線為遠(yuǎn)離管腳子群組810的線828。

在示例性實(shí)施例中，線820和線822相對(duì)于線826和828基本上正交地路由布線。類似的路由布線設(shè)置可以相對(duì)于群組“b”管腳804而完成。

在此所示的結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施例也促進(jìn)了對(duì)于具有大量輸入的復(fù)雜接收器的高效面積利用。可以構(gòu)造多個(gè)子群組并且它們的布置可以是載波居中(CA居中)以進(jìn)一步減小橫跨信號(hào)線的信號(hào)耦合。CA居中意味著：根據(jù)它們與其相關(guān)聯(lián)的載波而將管腳設(shè)置靠近解調(diào)器級(jí)，以便減小路由布線復(fù)雜性和潛在的信號(hào)失真。

在示例性實(shí)施例中，每個(gè)接口iLNA 604僅耦合至兩個(gè)dm群組的兩個(gè)解調(diào)器，從而用于四個(gè)下行鏈路CA接收器的連接管腳可以劃分為兩個(gè)管腳群組“a”802和“b”804。在該示例性實(shí)施例中，在兩個(gè)管腳群組“a”802和“b”804之間沒(méi)有發(fā)生RF信號(hào)串?dāng)_，因此可以最大化管腳群組之間的信號(hào)隔離。

在示例性實(shí)施例中，管腳布置只要可能則制成CA居中，例如，管腳群組“a”802中的CA居中的管腳子群組806、808和810被設(shè)置為使得主集和分集LNA輸入被分組在一起。例如，管腳子群組806僅連接至CA1解調(diào)器級(jí)818，并且放置靠近CA1解調(diào)器級(jí)818。管腳子群組810輸入僅連接至CA3解調(diào)器級(jí)824并且放置靠近CA3解調(diào)器級(jí)824。管腳子群組808管腳連接至CA1解調(diào)器級(jí)818以及CA3解調(diào)器級(jí)824，并且放置靠近CA1解調(diào)器級(jí)818和CA3解調(diào)器級(jí)824。在示例性實(shí)施例中，LB、MB、HB和LTEU頻帶由CA1和CA3支持。CA1和CA3之間的信號(hào)路由布線是正交的。相對(duì)于群組“b”804管腳群組，作出類似的管腳群組設(shè)置。

在示例性實(shí)施例中，設(shè)置管腳群組“b”804中的CA居中管腳子群組812、814和816，從而主集和分集LNA輸入分組在一起。例如，管腳子群組814輸入僅連接至CA0解調(diào)器級(jí)834，并且放置靠近CA0解調(diào)器級(jí)834。管腳子群組816輸入僅連接至CA2解調(diào)器級(jí)830并且放置靠近CA2解調(diào)器級(jí)830。管腳子群組812輸入連接至CA0解調(diào)器級(jí)834以及CA解調(diào)器級(jí)834，并且放置靠近CA0解調(diào)器級(jí)834以及CA2解調(diào)器級(jí)830。在該示例性實(shí)施例中，LB、MB、HB、UHB和LTEU頻帶由CA0和CA2支持。CA0和CA2之間的信號(hào)路由分布是正交的。因?yàn)閮H管腳群組“b”804中CA2支持LB和MB，它們的輸入可以多路復(fù)用在一起。

圖9示出了兩級(jí)接收器設(shè)備900的示例性實(shí)施例。在示例性實(shí)施例中，設(shè)備900適用于用作圖3中所示兩級(jí)接收器300。

設(shè)備900包括用于放大所接收的載波信號(hào)以產(chǎn)生至少一個(gè)第一級(jí)載波群組的第一裝置(902)，每個(gè)第一級(jí)載波群組包括載波信號(hào)的相應(yīng)一部分，在示例性實(shí)施例中其包括第一級(jí)放大302。設(shè)備900也包括用于放大每個(gè)第一級(jí)載波群組以產(chǎn)生兩個(gè)第二級(jí)輸出信號(hào)的第二裝置(904)，其在示例性實(shí)施例中包括第二級(jí)放大304。

在此所述的示例性實(shí)施例可以實(shí)施在IC、模擬IC、RFIC、混合信號(hào)IC、ASIC、印刷電路板(PCB)、電子裝置等上。示例性實(shí)施例也可以采用各種IC工藝技術(shù)制造，諸如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)、N溝道MOS(NMOS)、P溝道MOS(PMOS)、雙極結(jié)型晶體管(BJT)、雙極CMOS(BiCMOS)、硅鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)、高電子遷移率晶體管(HEMT)、絕緣體上硅(SOI)等。

實(shí)施了在此所述示例性實(shí)施例的設(shè)備可以是獨(dú)立裝置或者是更大裝置的一部分。裝置可以是(i)獨(dú)立IC，(ii)可以包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或指令的存儲(chǔ)器IC的一個(gè)或多個(gè)IC的集合，(iii)RFIC諸如RF接收器(RFR)或RF發(fā)射器/接收器(RTR)，(iv)ASIC諸如移動(dòng)基站調(diào)制解調(diào)器(MSM)，(v)可以嵌入在其他裝置內(nèi)的模塊，(vi)接收器、蜂窩電話、無(wú)線裝置、手機(jī)、或移動(dòng)單元，(vii)等。

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