全頻帶放大器的制造方法
【專利說明】全頻帶放大器
[0001] 背景
[0002] I.領(lǐng)域
[0003] 本公開一般涉及電子器件，尤其涉及放大器。 N.【背景技術(shù)】
[0004] 無線通信系統(tǒng)中的無線設(shè)備（例如，蜂窩電話或智能電話）可以發(fā)射和接收數(shù)據(jù) 以用于雙向通信。無線設(shè)備可包括用于數(shù)據(jù)傳送的發(fā)射機(jī)以及用于數(shù)據(jù)接收的接收機(jī)。對 于數(shù)據(jù)傳送，發(fā)射機(jī)可以用數(shù)據(jù)來調(diào)制射頻（RF)載波信號以獲得經(jīng)調(diào)制RF信號，放大經(jīng)調(diào) 制RF信號以獲得具有恰當(dāng)輸出功率電平的經(jīng)放大RF信號，并經(jīng)由天線將該經(jīng)放大的RF信 號發(fā)射到基站。對于數(shù)據(jù)接收，接收機(jī)可經(jīng)由天線獲得收到RF信號并且可放大和處理該收 到RF信號以恢復(fù)由基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0005] 無線設(shè)備可支持寬頻率范圍上的操作。無線設(shè)備可包括數(shù)個放大器，其中每個放 大器被設(shè)計(jì)成在無線設(shè)備所支持的寬頻率范圍的一部分上操作。以盡可能少的放大器來支 持寬頻率范圍上的操作是合乎期望的。
[0006] 附圖簡述
[0007] 圖1示出了無線設(shè)備與無線系統(tǒng)通信。
[0008] 圖2示出了三個示例性頻帶組。
[0009] 圖3示出了圖1中的無線設(shè)備的框圖。
[0010] 圖4A到4D示出了具有共享的源極衰退電感器的全頻帶低噪聲放大器（LNA)。
[0011] 圖5示出了具有分開的源極衰退電感器的全頻帶LNA。
[0012] 圖6示出了不具有源極衰退電感器的全頻帶LNA。
[0013] 圖7示出了具有共享的源極衰退電感器和反饋的全頻帶LNA。
[0014] 圖8示出了具有可調(diào)諧匹配電路的全頻帶LNA。
[0015] 圖9A到6F示出了可調(diào)諧匹配電路的六個示例性設(shè)計(jì)。
[0016] 圖10示出了用于三個頻帶組的三個變壓器的頂視圖。
[0017] 圖11示出了用于執(zhí)行信號放大的過程。
[0018] 詳細(xì)描述
[0019] 以下闡述的詳細(xì)描述旨在作為本公開的示例性設(shè)計(jì)的描述，而無意表示可在其中 實(shí)踐本公開的僅有設(shè)計(jì)。術(shù)語"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"的任何設(shè)計(jì)不必被解釋為優(yōu)于或勝過其他設(shè)計(jì)。本詳細(xì)描述包括具體 細(xì)節(jié)以提供對本公開的示例性設(shè)計(jì)的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，沒有這 些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐本文描述的示例性設(shè)計(jì)。在一些實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形 式示出以免湮沒本文中給出的示例性設(shè)計(jì)的新穎性。
[0020] 本文公開了支持覆蓋多個頻帶組的寬頻率范圍的全頻帶放大器。全頻帶放大器也 可被稱為通用放大器等。全頻帶放大器可被用于各種類型的電子設(shè)備，諸如無線通信設(shè)備。
[0021] 圖1示出了無線設(shè)備110與無線通信系統(tǒng)120通信。無線系統(tǒng)120可以是長期演 進(jìn)（LTE)系統(tǒng)、碼分多址（CDM)系統(tǒng)、全球移動通信（GSM)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)（WLAN)系統(tǒng)或 其他某個無線系統(tǒng)。CDM系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)寬帶CDM (WCDM)、CDMA IX、演進(jìn)數(shù)據(jù)最優(yōu)化（EVDO)、 時分同步CDM (TD-SCDM)、或其他某個版本的CDM。為簡明起見，圖1示出了無線系統(tǒng)120 包括兩個基站130和132以及一個系統(tǒng)控制器140。一般而言，無線系統(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。
[0022] 無線設(shè)備110還可以指用戶裝備（UE)、移動站、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、無線調(diào)制解調(diào)器、個人數(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、無繩電話、無線本地環(huán)路（WLL)站、藍(lán)牙設(shè)備、等 等。無線設(shè)備110可與無線系統(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、來自一個或多個全球?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 1X、EVD0、TD-SCDMA、GSM、802. 11 等。
[0023] 圖2示出了無線設(shè)備110可支持的三個示例性頻帶組。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，而高頻帶可以覆蓋2300到2690MHz和 3400到3800MHz，如圖2中所示的。低頻帶、中頻帶和高頻帶是指三組頻帶（或頻帶組）， 其中每個頻帶組包括數(shù)個頻率帶（或簡稱為"頻帶"）。每個頻帶可以覆蓋至多達(dá)200MHz。 LTE版本11支持35個頻帶，這些頻帶被稱為LTE/UMTS頻帶并且在3GPP TS 36. 101中列 出。
[0024] 一般而言，可以定義任何數(shù)目個頻帶組。每個頻帶組可覆蓋任何頻率范圍，這些頻 率范圍可以或可以不與圖2中所示的頻率范圍中的任何一個相匹配。每個頻帶組還可包括 任何數(shù)目個頻帶。
[0025] 圖3示出了圖1中的無線設(shè)備110的示例性設(shè)計(jì)的框圖。在這一示例性設(shè)計(jì)中，無 線設(shè)備110包括耦合至主天線310的收發(fā)機(jī)320、耦合至副天線312的收發(fā)機(jī)322、以及數(shù) 據(jù)處理器/控制器380。收發(fā)機(jī)320包括多個（K個）接收機(jī)330pa至330pk以及多個（K 個）發(fā)射機(jī)350pa至350pk以支持多個頻帶、多種無線電技術(shù)、載波聚集等。收發(fā)機(jī)322包 括L個接收機(jī)330sa至330sl以及L個發(fā)射機(jī)350sa至350sl以支持多個頻帶、多種無線 電技術(shù)、載波聚集、接收分集、從多個發(fā)射天線到多個接收天線的多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)傳 輸?shù)取?br>[0026] 在圖3所示的示例性設(shè)計(jì)中，每個接收機(jī)330包括LNA 340和接收電路342。對于 數(shù)據(jù)接收，天線310接收來自基站和/或其他發(fā)射機(jī)站的信號并且提供收到RF信號，該收 到RF信號被路由通過天線接口電路324并作為輸入RF信號被呈現(xiàn)給所選接收機(jī)。天線接 口電路324可包括開關(guān)、雙工器、發(fā)射濾波器、接收濾波器、匹配電路等。以下描述假定接收 機(jī)330pa是所選接收機(jī)。在接收機(jī)330pa內(nèi)，LNA 340pa放大輸入RF信號并提供輸出RF信 號。接收電路342pa將輸出RF信號從RF下變頻到基帶，對經(jīng)下變頻的信號進(jìn)行放大和濾 波，并且將模擬輸入信號提供給數(shù)據(jù)處理器380。接收電路342pa可包括混頻器、濾波器、放 大器、匹配電路、振蕩器、本地振蕩器（LO)生成器、鎖相環(huán)（PLL)等。收發(fā)機(jī)320和322中 的每個其余的接收機(jī)330可按類似于接收機(jī)330pa的方式操作。
[0027] 在圖3中示出的示例性設(shè)計(jì)中，每個發(fā)射機(jī)350包括發(fā)射電路352和功率放大器 (PA) 354。對于數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)處理器380處理（例如，編碼和調(diào)制）要傳送的數(shù)據(jù)，并且將 模擬輸出信號提供給所選發(fā)射機(jī)。以下描述假定發(fā)射機(jī)350pa是所選發(fā)射機(jī)。在發(fā)射機(jī) 350pa內(nèi)，發(fā)射電路352pa對模擬輸出信號進(jìn)行放大、濾波并將其從基帶上變頻至RF，并且 提供經(jīng)調(diào)制的RF信號。發(fā)射電路352pa可包括放大器、濾波器、混頻器、匹配電路、振蕩器、 LO生成器、PLL等。PA 354pa接收并放大經(jīng)調(diào)制的RF信號并提供具有適當(dāng)?shù)妮敵龉β孰?平的RF信號。發(fā)射RF信號被路由通過天線接口電路324并經(jīng)由天線310來發(fā)射。收發(fā)機(jī) 320和322中的每個其余發(fā)射機(jī)350可按類似于發(fā)射機(jī)350pa的方式來操作。
[0028] 圖3不出了接收機(jī)330和發(fā)射機(jī)350的不例性設(shè)計(jì)。接收機(jī)和發(fā)射機(jī)還可包括圖 3中未示出的其他電路，諸如濾波器、匹配電路等。收發(fā)機(jī)320和322的全部或部分可實(shí)現(xiàn) 在一個或多個模擬集成電路（IC)、RF IC(RFIC)、混合信號IC等上。例如，LNA 340和接收 電路342可實(shí)現(xiàn)在一個模塊上，該模塊可以是RFIC等。收發(fā)機(jī)320和322中的這些電路也 可按其他方式來實(shí)現(xiàn)。
[0029] 數(shù)據(jù)處理器/