可擴展收發(fā)機和接收機的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]領域
[0002]本公開一般涉及電子器件，尤其涉及接收機和發(fā)射機。
[0003]背景
[0004]無線通信系統(tǒng)中的無線設備(例如，蜂窩電話或智能電話)可以發(fā)射和接收數(shù)據(jù)以用于雙向通信。無線設備可包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(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輸出功率電平的發(fā)射RF信號，并經(jīng)由天線將該發(fā)射RF信號傳送到基站。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)。
[0005]無線設備可以支持多個頻帶上和/或多種無線電技術(shù)的通信。無線設備還可支持載波聚集，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)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。無線設備高效地支持通信是合乎需要的。
[0006]附圖簡述
[0007]圖1示出了無線設備與無線系統(tǒng)通信。
[0008]圖2A到2D示出了載波聚集(CA)的四個示例。
[0009]圖3示出了圖1中的無線設備的框圖。
[0010]圖4示出了在集成電路(IC)芯片上實現(xiàn)的可擴展收發(fā)機。
[0011]圖5示出了在兩個IC芯片上實現(xiàn)的可擴展收發(fā)機。
[0012]圖6A和6B示出了圖5中的收發(fā)機的兩種操作模式。
[0013]圖7示出了在兩個IC芯片上實現(xiàn)的可擴展收發(fā)機。
[0014]圖8示出了在三個IC芯片上實現(xiàn)的可擴展收發(fā)機和接收機。
[0015]圖9A和9B示出了 LNA和緩沖器的兩種示例性設計。
[0016]圖10示出了具有多頻帶接口的可擴展收發(fā)機。
[0017]圖1lA到IIC示出了在兩個IC芯片上實現(xiàn)的具有多頻帶接口的兩個可擴展收發(fā)機的三種操作模式。
[0018]圖12示出了具有共享多頻帶接口的可擴展收發(fā)機。
[0019]圖13示出用于執(zhí)行RF接收的過程。
[0020]詳細描述
[0021]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煙沒本文中給出的示例性設計的新穎性。
[0022]本文公開了可靈活地支持在多個頻帶、多個載波、多種無線電技術(shù)、和/或多個天線上操作的可擴展收發(fā)機和接收機。該可擴展收發(fā)機和接收機可被用于各種類型的電子設備，諸如無線通信設備。
[0023]圖1示出了無線設備110正與無線通信系統(tǒng)120通信。無線系統(tǒng)120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)、CDMA IX、演進數(shù)據(jù)最佳化(EVDO)、時分同步CDMA(TD-SCDMA)、或其他某個版本的CDMA。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)絡實體集合。
[0024]無線設備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通信。無線設備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、CDMA1X、EVD0、TD-SCDMA、GSM、802.11 等等。
[0025]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。無線設備I1可以能夠覆蓋低于1000兆赫茲(MHz)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、中頻帶和高頻帶指的是三群頻帶(或頻帶群)，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并且可以包括一個或多個載波。在LTE中每個載波可以覆蓋至多達20MHz。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。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。
[0026]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。
[0027]圖2A示出了毗連帶內(nèi)CA的示例。在圖2A中示出的示例中，無線設備110配置有在低頻帶中的一個頻帶中的四個毗連載波。無線設備110可在同一頻帶內(nèi)的四個毗連載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0028]圖2B示出了非毗連帶內(nèi)CA的示例。在圖2B中示出的示例中，無線設備110配置有在低頻帶中的一個頻帶中的四個非毗連載波。各載波可分隔5MHz、1MHz或者其他某個量。無線設備110可在同一頻帶內(nèi)的四個非毗連載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0029]圖2C示出了在同一頻帶群中的帶間CA的示例。在圖2C中所示的示例中，無線設備110配置成具有在低頻帶中的兩個頻帶中的四個載波。無線設備110可在同一頻帶群中的不同頻帶中的四個載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0030]圖2D示出了不同頻帶群中的帶間CA的示例。在圖2D中示出的示例中，無線設備110配置成具有在不同頻帶群中的兩個頻帶中的四個載波，其包括在低頻帶中的一個頻帶中的兩個載波以及在中頻帶中的另一頻帶中的兩個載波。無線設備110可在不同頻帶群中的不同頻帶中的四個載波上發(fā)送和/或接收傳輸。
[0031]圖2A到2D示出了載波聚集的四個示例。對于頻帶和頻帶群的其他組合也可支持載波聚集。
[0032]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包括多個(K個)接收機330pa至330pk和多個(K個)發(fā)射機350pa至350pk以支持多個頻帶、多種無線電技術(shù)、載波聚集等等。收發(fā)機322包括L個發(fā)射機330sa到330sl以及L個接收機350sa到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(MIMO)傳輸?shù)鹊取?br>[0033]在圖3示出的示例性設計中，每個接收機330包括接收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。天線接口電路324可包括開關、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330pa是所選接收機。在接收機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320和322中的每個其余接收機330可按與接收機330pa類似的方式來操作。
[0034]在圖3中示出的示例性設計中，每個發(fā)射機350包括發(fā)射電路352和功率放大器(PA) 354。對于數(shù)據(jù)傳輸，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。以下描述假定發(fā)射機350pa是所選發(fā)射機。在發(fā)射機350pa內(nèi)，發(fā)射電路352pa對模擬輸出信號進行放大、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352a可包括放大器、濾波器、混頻器、匹配電路、振蕩器、LO生成器、PLL等等。PA 354pa接收并且放大經(jīng)調(diào)制RF信號，并且提供具有恰當輸出功率電平的發(fā)射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320和322中的每個其余發(fā)射機350可按與發(fā)射機350pa類似的方式來操作。
[0035]圖3不出了接收機330和發(fā)射機350的不例性設計。接收機和發(fā)射機還可包括圖3中未示出的其他電路，諸如濾波器、匹配電路等。收發(fā)機320和322的全部或部分可實現(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，收發(fā)機320和322內(nèi)的LNA 340和接收電路342可被實現(xiàn)在多個IC芯片上，如下所述。收發(fā)機320和322中的這些電路也可按其他方式來實現(xiàn)。
[0036]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330接收到的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由發(fā)射機350傳送的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理?？刂破?80可以控制收發(fā)機320和322中的各種電路的操作。存儲器382可存儲供數(shù)據(jù)處理器/控制器380使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器/控制器380可以實現(xiàn)在一個或多個專用集成電路(ASIC)和/或其他IC上。
[0037]無線設備110可以支持CA并且可以⑴接收一個或多個蜂窩小區(qū)在不同頻率處的多個下行鏈路載波上傳送的多個下行鏈路信號和/或(ii)在多個上行鏈路載波上向一個或多個蜂窩小區(qū)傳送多個上行鏈路信號。支持CA的發(fā)射機和接收機可被實現(xiàn)在單個IC芯片上。然而，由于IC芯片上受限的引腳-到-引腳隔離，在某些發(fā)射(TX)和接收(RX)頻帶