可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)和接收機(jī)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]領(lǐng)域
[0002]本公開一般涉及電子器件，尤其涉及接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。
[0003]背景
[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)傳輸?shù)陌l(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(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)備可以支持多個(gè)頻帶上和/或多種無線電技術(shù)的通信。無線設(shè)備還可支持載波聚集，其是多個(gè)載波上的同時(shí)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(guān)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(guān)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(shè)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(shè)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(gè)示例。
[0009]圖3示出了圖1中的無線設(shè)備的框圖。
[0010]圖4示出了在集成電路(IC)芯片上實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)。
[0011]圖5示出了在兩個(gè)IC芯片上實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)。
[0012]圖6A和6B示出了圖5中的收發(fā)機(jī)的兩種操作模式。
[0013]圖7示出了在兩個(gè)IC芯片上實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)。
[0014]圖8示出了在三個(gè)IC芯片上實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)和接收機(jī)。
[0015]圖9A和9B示出了 LNA和緩沖器的兩種示例性設(shè)計(jì)。
[0016]圖10示出了具有多頻帶接口的可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)。
[0017]圖1lA到IIC示出了在兩個(gè)IC芯片上實(shí)現(xiàn)的具有多頻帶接口的兩個(gè)可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)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(kuò)展收發(fā)機(jī)。
[0019]圖13示出用于執(zhí)行RF接收的過程。
[0020]詳細(xì)描述
[0021]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煙沒本文中給出的示例性設(shè)計(jì)的新穎性。
[0022]本文公開了可靈活地支持在多個(gè)頻帶、多個(gè)載波、多種無線電技術(shù)、和/或多個(gè)天線上操作的可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)和接收機(jī)。該可擴(kuò)展收發(fā)機(jī)和接收機(jī)可被用于各種類型的電子設(shè)備，諸如無線通信設(shè)備。
[0023]圖1示出了無線設(shè)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(jìn)(LTE)系統(tǒng)、碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、全球移動(dòng)通信(GSM)系統(tǒng)、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)寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA IX、演進(jìn)數(shù)據(jù)最佳化(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。
[0024]無線設(shè)備110還可以指用戶裝備(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、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、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(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(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(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。LTE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 TS 36.101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。
[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(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。
[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(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。
[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(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。
[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(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。
[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(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。
[0031]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。
[0032]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(gè)(K個(gè))接收機(jī)330pa至330pk和多個(gè)(K個(gè))發(fā)射機(jī)350pa至350pk以支持多個(gè)頻帶、多種無線電技術(shù)、載波聚集等等。收發(fā)機(jī)322包括L個(gè)發(fā)射機(jī)330sa到330sl以及L個(gè)接收機(jī)350sa到350sl以支持多個(gè)頻帶、多種無線電技術(shù)、載波聚集、接收分集、從多個(gè)發(fā)射天線到多個(gè)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(shè)計(jì)中，每個(gè)接收機(jī)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(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(gè)其余接收機(jī)330可按與接收機(jī)330pa類似的方式來操作。
[0034]在圖3中示出的示例性設(shè)計(jì)中，每個(gè)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(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(dāng)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(jī)320和322中的每個(gè)其余發(fā)射機(jī)350可按與發(fā)射機(jī)350pa類似的方式來操作。
[0035]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(gè)或多個(gè)模擬集成電路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信號IC等上。例如，收發(fā)機(jī)320和322內(nèi)的LNA 340和接收電路342可被實(shí)現(xiàn)在多個(gè)IC芯片上，如下所述。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)。
[0036]數(shù)據(jù)處理器/控制器380可為無線設(shè)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(jī)330接收到的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由發(fā)射機(jī)350傳送的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理?？刂破?80可以控制收發(fā)機(jī)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(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)和/或其他IC上。
[0037]無線設(shè)備110可以支持CA并且可以⑴接收一個(gè)或多個(gè)蜂窩小區(qū)在不同頻率處的多個(gè)下行鏈路載波上傳送的多個(gè)下行鏈路信號和/或(ii)在多個(gè)上行鏈路載波上向一個(gè)或多個(gè)蜂窩小區(qū)傳送多個(gè)上行鏈路信號。支持CA的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可被實(shí)現(xiàn)在單個(gè)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