具有多個輸出和可配置退化電感器的放大器的制造方法
【專利說明】具有多個輸出和可配置退化電感器的放大器
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求共同擁有的于2013年2月22日提交的美國非臨時專利申請 No. 13/775,036的優(yōu)先權(quán)，該非臨時申請的內(nèi)容通過援引全部明確納入于此。
[0003] 領域
[0004] 本公開一般涉及電子器件，尤其涉及放大器。
[0005] 置量
[0006] 無線通信系統(tǒng)中的無線設備（例如，蜂窩電話或智能電話）可以傳送和接收數(shù)據(jù) 以供雙向通信。無線設備可包括用于數(shù)據(jù)傳送的發(fā)射機以及用于數(shù)據(jù)接收的接收機。對于 數(shù)據(jù)傳送，發(fā)射機可用數(shù)據(jù)來調(diào)制射頻（RF)載波信號以獲得經(jīng)調(diào)制信號，放大經(jīng)調(diào)制信號 以獲得具有恰當發(fā)射功率電平的輸出RF信號，并經(jīng)由天線將該輸出RF信號發(fā)射到基站。對 于數(shù)據(jù)接收，接收機可經(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 由基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0007] 無線設備可支持載波聚集，其是多個載波上的同時操作。載波可指被用于通信的 頻率范圍并且可與某些特性相關聯(lián)。例如，載波可與描述該載波上的操作的系統(tǒng)信息相關 聯(lián)。載波也可被稱為分量載波（CC)、頻率信道、蜂窩小區(qū)等。期望無線設備高效地支持載波 聚集。
[0008] 附圖簡沐
[0009] 圖1示出無線設備正與無線系統(tǒng)通信。
[0010] 圖2示出了載波聚集（CA)的各種示例。
[0011] 圖3示出了圖1中的無線設備的框圖。
[0012] 圖4示出了具有固定源極退化電感的單輸入多輸出（snro)低噪聲放大器（LNA) 的示意圖。
[0013] 圖5A到ro示出具有可配置源極退化電感的snroLNA的四個示例性設計的示意 圖。
[0014] 圖6示出了具有可配置源極退化電感的多輸入多輸出（M頂0)LNA的示例性設計的 示意圖。
[0015] 圖7示出了用于執(zhí)行放大的過程。
[0016] 詳細描沐
[0017] 以下闡述的詳細描述旨在作為本公開的示例性設計的描述，而無意表示可在其中 實踐本公開的僅有設計。術(shù)語"示例性"在本文中用于表示"用作示例、實例或解說"。本文 中描述為"示例性"的任何設計不必被解釋為優(yōu)于或勝過其他設計。本詳細描述包括具體 細節(jié)以提供對本公開的示例性設計的透徹理解。對于本領域技術(shù)人員將明顯的是，沒有這 些具體細節(jié)也可實踐本文描述的示例性設計。在一些實例中，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計的新穎性。
[0018] 本文中公開了具有可配置源極退化電感并且具有改善的性能的多輸出放大器。這 些放大器可以被用以接收并發(fā)地發(fā)送到無線設備（例如，用于載波聚集）的多個所傳送信 號。這些放大器也可被用于各種電子設備，諸如無線通信設備（例如，蜂窩電話、智能電話 等）、平板計算機、個人數(shù)字助理（PDA)、手持式設備、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計算機、智能 本、上網(wǎng)本、無繩電話、無線本地環(huán)路（WLL)站、藍牙設備、消費電子設備、等等。為了清楚起 見，下面描述具有可配置源極退化電感的放大器在無線通信設備中的使用。
[0019] 圖1示出了無線設備110正與無線通信系統(tǒng)120和122通信。每個無線系統(tǒng)可 以是長期演進（LTE)系統(tǒng)、碼分多址（CDMA)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)。CDMA系統(tǒng)可實現(xiàn)寬帶CDMA(WCDMA)、CDMAIX、時分同步 CDMA(TD-SCDMA)、或其他某個版本的CDMA。為簡化起見，圖1示出了包括兩個基站130和 132以及一個系統(tǒng)控制器140的無線系統(tǒng)120以及包括一個基站134的無線系統(tǒng)122。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)絡實體集合?；具€可被稱為B節(jié)點、 演進型B節(jié)點（eNB)、接入點等。
[0020] 無線設備110還可以被稱為用戶裝備（UE)、移動站、終端、接入終端、訂戶單元、站 等。無線設備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板設備、無線調(diào)制解調(diào)器、個人數(shù)字助理 (PDA)、手持式設備、膝上型計算機、智能本、上網(wǎng)本、無繩電話、無線本地環(huán)路（WLL)站、藍 牙設備、等等。無線設備110可與無線系統(tǒng)120和/或122通信。無線設備110還可接收 來自廣播站的信號、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、等等。無線設備110可以支持用于無線通信的一種或多種無線電技術(shù)，諸如LTE、 WCDMA、CDMAIX、TD-SCDMA、GSM、802. 11 等等。
[0021] 無線設備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），其中每個頻帶群包括數(shù)個頻帶（或簡稱為"帶")。每個頻帶可以覆 蓋至多達200MHz。LTE版本11支持35個頻帶，這些頻帶被稱為LTE/UMTS頻帶并且在公 眾可獲取的文檔3GPPTS36. 101中列出。一般而言，可以定義任何數(shù)目個頻帶群。每個頻 帶群可覆蓋任何頻率范圍，這些頻率范圍可以與以上給出的頻率范圍中的任何范圍相匹配 或不相匹配。每個頻帶群可包括任何數(shù)目個頻帶。
[0022] 無線設備110可以支持載波聚集，其是多個載波上的操作。載波聚集也可被稱為 多載波操作。載波可指被用于通信的頻率范圍并且可與某些特性相關聯(lián)。例如，載波可與 描述該載波上的操作的系統(tǒng)信息和/或控制信息相關聯(lián)。載波也可被稱為分量載波（CC)、 頻率信道、蜂窩小區(qū)等。頻帶可包括一個或多個載波。在LTE中每個載波可以覆蓋至多達 20MHz。在LTE版本11中，無線設備110可以配置成具有在一個或兩個頻帶中的至多達5 個載波。
[0023] -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)的多個載波上的操作。帶間CA是指不同頻帶中的多個載波上的操作。
[0024] 圖2示出了無線設備110可以支持的各種CA情景。為了簡單起見，圖2示出了無 線設備110配置成在一頻帶中僅有一個載波以用于帶間CA。一般而言，無線設備110可配 置成在給定頻帶內(nèi)有一個或多個載波。
[0025] 場景210覆蓋了其中低頻帶中的頻帶X中的一個載波C1和中頻帶中的頻帶Y中 的一個載波C2被配置成用于無線設備110的帶間CA。場景220覆蓋了其中中頻帶中的頻 帶X中的一個載波C1和高頻帶中的頻帶Y中的一個載波C2被配置成用于無線設備110的 帶間CA。場景230覆蓋了其中低頻帶中的頻帶X中的一個載波C1和高頻帶中的頻帶Y中 的一個載波C2被配置成用于無線設備110的帶間CA。
[0026] 場景240覆蓋了其中低頻帶中的頻帶X中的一個載波C1和也在低頻帶中的頻帶 Y中的一個載波C2被配置成用于無線設備110的帶間CA。場景250覆蓋了其中中頻帶中 的頻帶X中的一個載波C1和也在中頻帶中的頻帶Y中的一個載波C2被配置成用于無線設 備110的帶間CA。場景260覆蓋了其中高頻帶中的頻帶X中的一個載波C1和也在高頻帶 中的頻帶Y中的一個載波C2被配置成用于無線設備110的帶間CA。
[0027] 場景270覆蓋了其中低頻帶、或中頻帶、或高頻帶中的頻帶X中的兩個毗鄰載波C1 和C2被配置成用于無線設備110的毗連帶內(nèi)CA。場景280覆蓋了其中低頻帶、或中頻帶、 或高頻帶中的頻帶X中的兩個非毗鄰載波C1和C2被配置成用于無線設備110的非毗連帶 內(nèi)CA〇
[0028] 圖2示出了載波聚集的一些示例。對于頻帶和頻帶群的其他組合也可支持載波聚 集。
[0029] 無線設備110可以并發(fā)地在不同的頻率接收多個所傳送信號。這些多個所傳送的 信號可以由一個或多個基站以不同頻率在多個載波上發(fā)送以供載波聚集。這些多個所傳送 的信號還可由不同的基站來發(fā)送以進行協(xié)調(diào)式多點（CoMP)傳輸、切換等。這些多個所傳送 的信號還可由不同無線系統(tǒng)中的基站來發(fā)送以用于并發(fā)服務，諸如語音/數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)/數(shù) 據(jù)或語音/語音等。例如，無線設備110可支持雙S頂/雙待（DSDS)和/或雙S頂/雙通 (DSDA)，并且能夠并發(fā)地與多個無線系統(tǒng)（諸如TD-SCDMA和GSM系統(tǒng)、或LTE和GSM系統(tǒng)、 或CDMA和GSM系統(tǒng)等）進行通信。
[0030] 圖3示出了圖1中的無線設備110的示例性設計的框圖。在這一示例性設計中， 無線設備110包括耦合至主天線310的收發(fā)機320、耦合至副天線312的收發(fā)機322、以及 數(shù)據(jù)處理器/控制器380。收發(fā)機320包括天線接口電路324、多（K)個LNA330a到330k、 接收電路340、發(fā)射電路350、和K個功率放大器（PA) 360a到360k。收發(fā)機322包括天線 接口電路326、多（M)個LNA332a到332m、接收電路342、發(fā)射電路352、和M個PA362a到 362m。收發(fā)機320和322可支持多個頻帶、載波聚集、多種無線電技術(shù)、多個無線系統(tǒng)、接收 分集、從多個發(fā)射天線到多個接收天線的MMO傳輸?shù)鹊?，或者其任何組合。
[0031] 對于數(shù)據(jù)接收，天線310接收來自基站和/或其他發(fā)射機站的信號并且向天線接 口電路324提供收到RF信號，該天線接口電路向一個或多個所選LNA330提供一個或多個 輸入RF信號。例如，天線接口電路324可（i)向用于帶內(nèi)CA的一個所選LNA提供一個輸入 RF信號，該輸入RF信號包括同一頻帶中的多個載波上的多個所傳送信號，或者（ii)向用于 帶間CA的兩個LNA提供兩個頻帶的兩個輸入RF信號。天線接口電路324可包括開關、雙 工器、共用器、發(fā)射濾波器、接收濾波器、匹配電路等。每個所選LNA330放大其輸入RF信 號并且向接收電路340提供一個或多個經(jīng)放大RF信號。接收電路340將每一個經(jīng)放大RF 信號從RF下變頻到基帶，對經(jīng)下變頻信號進行濾波和放大，并且將輸入基帶信號提供給數(shù) 據(jù)處理器380。接收電路340可包括混頻器、濾波器、放大器、匹配電路、振蕩器、本地振蕩器 (L0)發(fā)生器、鎖相環(huán)（PLL)等。
[0032] 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）要發(fā)射的數(shù)據(jù)，并且將 一個或多個輸出基帶信號提供給發(fā)射電路350。發(fā)射電路350對各輸出基帶信號進行放大、 濾波并將其從基帶上變頻至RF，以及將經(jīng)調(diào)制的信號提供給所選PA360。發(fā)射電路350可 以將一個經(jīng)調(diào)制信號提供給一個所選PA用于帶內(nèi)CA，或者將多個經(jīng)調(diào)制信號提供給多個 所選PA用于帶間CA。發(fā)射電路350可包括放大器、濾波器、混頻器、匹配電路、振蕩器、L0 發(fā)生器、PLL等等。每個所選PA360放大其經(jīng)調(diào)制信號，并且提供具有恰當發(fā)射功率電平 的輸出RF信號。輸出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。
[0033] 收發(fā)機322內(nèi)的LNA332、接收電路342、發(fā)射電路352和PA362可以按與收發(fā)機 320內(nèi)的LNA330、接收電路340、發(fā)射電路350和PA360相類似的方式操作。收發(fā)機320 和322還可包括圖3中未示出的其他電路。收發(fā)機320和322的全部或部分可被實現(xiàn)在一 個或多個模擬集成電路（IC)、RFIC(RFIC)、混合信號1C等上。例如，LNA330和接收電路 340可實現(xiàn)在一個模塊上，該模塊可以是RFIC等。收發(fā)機320和322中的這些電路也可按 其他方式來實現(xiàn)。
[0034] 數(shù)據(jù)處理器/控制器380可為無線設備110執(zhí)行各種功能。例如，數(shù)據(jù)處理器380 可對經(jīng)由接收機電路340和342接收到的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由發(fā)射電路350和352傳送的數(shù)據(jù)執(zhí) 行處理?？?