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射頻集成電路、無(wú)線通信單元、以及用于天線匹配的方法_3

文檔序號(hào):9813765閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
些情況下,依賴于具體的實(shí)現(xiàn)。
[0036] 一控制器514維護(hù)所述無(wú)線通信單元500的所有的操作控制。所述控制器514禪 接于所述接收機(jī)前端電路506和所述信號(hào)處理單元508。在一些實(shí)施例中,所述控制器514 還禪接至一緩沖器單元517和一存儲(chǔ)設(shè)備516,存儲(chǔ)設(shè)備516選擇性地存儲(chǔ)操作機(jī)制,例如 天線調(diào)諧信息和類似信息。一個(gè)定時(shí)器(timer) 518可操作地禪接至所述控制器514來(lái)控 制所述無(wú)線通信單元500中的操作(例如,發(fā)送或接收依賴時(shí)間的信號(hào))的持續(xù)時(shí)間。
[0037] 發(fā)送鏈路包括發(fā)射機(jī)/調(diào)制電路522和功率放大器524,所述功率放大器524禪 接至所述天線排列502。所述天線排列502例如可包括天線陣列或多個(gè)天線。所述發(fā)射機(jī) /調(diào)制電路522和所述功率放大器524可操作性地響應(yīng)所述控制器514。在一些實(shí)施例中, 所述信號(hào)處理單元508和/或所述控制器514可從一個(gè)或多個(gè)輸入裝置或感應(yīng)單元520接 收輸入信號(hào)。
[0038] 一個(gè)射頻測(cè)量單元或電路528可操作性的禪接至天線調(diào)諧處理單元540,所述天 線調(diào)諧處理單元540可位于控制器514內(nèi)部,或者與所述控制器514相關(guān)聯(lián)。在本實(shí)施例 中,射頻測(cè)量單元或電路528禪接于定向禪合器534,所述定向禪合器534位于阻抗匹配電 路530與天線開(kāi)關(guān)或雙工器504之間。在一些實(shí)施例中,射頻測(cè)量單元或電路528可測(cè)量 一個(gè)或多個(gè)參數(shù),例如表示一個(gè)信號(hào)通過(guò)所述阻抗匹配電路530或表明所述阻抗匹配電路 530的性能。在一些實(shí)施例中,所述射頻測(cè)量單元或電路528可提供該測(cè)量信息給控制器 514或天線調(diào)諧處理單元540,所述控制器514或所述天線調(diào)諧處理單元540可包括一算法 542,可操作所述算法542來(lái)運(yùn)行一天線阻抗匹配流程W響應(yīng)所述測(cè)量信息。在一些實(shí)施例 中,因此,為響應(yīng)一確定出的阻抗失配,算法542可執(zhí)行一阻抗匹配/天線調(diào)諧流程并最終 對(duì)阻抗匹配電路530中的一個(gè)或多個(gè)組件進(jìn)行調(diào)整來(lái)修正所述阻抗匹配電路530的一感知 阻抗(perceived impedance)。
[0039] 在其他實(shí)施例中,所述定向禪合器534可被直接禪合至天線的第二端天線輸入端 532(通常稱為饋電點(diǎn))。在一些實(shí)施例中,被測(cè)量的參數(shù)可包括天線輸入復(fù)阻抗值,天線的 輸入復(fù)反射系數(shù)或反射系數(shù)的大小,W及,定向禪合器534經(jīng)由阻抗匹配電路530傳遞給天 線排列502的信號(hào)中至少一種。
[0040] 在一些實(shí)施例中,在多頻段第=代(3G)或第4代無(wú)線平臺(tái)中,如此的天線調(diào)諧途 徑可被實(shí)施在主天線、多元化的天線、多輸入-多輸出(Multiple Input-Multiple Ou化Ut, MIMO)天線中的至少一種中。顯然,無(wú)線通信單元500中的各種組件可為獨(dú)立的元件或者為 集成的元件,因此最終的結(jié)構(gòu)是基于具體的應(yīng)用或設(shè)計(jì)。
[0041] 參考圖6,示出了一射頻集成電路,該射頻集成電路為無(wú)線通信單元的天線調(diào)諧器 600的一部分的實(shí)施例。在此實(shí)施例中,圖5中的阻抗匹配電路530的一部分W集成電路 635的形式存在。列舉的電路圖600設(shè)置為支持一個(gè)寬頻帶范圍,例如,700MHZ-2700MHZ, 并且本實(shí)施例再一次W-個(gè)雙n設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明(但不限于)。為了減少成本、減少尺寸、 改善電路的品質(zhì)因素,支持上述提及的寬頻帶范圍,W及減少對(duì)相對(duì)轉(zhuǎn)換器增益巧elative Trans化cer Gain,RTG)的影響,所列舉的天線調(diào)諧器電路600進(jìn)一步設(shè)置為使用多個(gè)低成 本的元件并分散元件值。其中,
[1]
[0043] 進(jìn)一步的實(shí)施例中,天線調(diào)諧器電路600包括射頻輸入端602,通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)連接 的固定電感器(fixed in化cto;r)611和613可操作地禪接至天線502。在本實(shí)施例中,天 線調(diào)諧器電路600的輸入端還可選擇性地包括第一靜電放電分流電感器631和第二可開(kāi)關(guān) 控制的分流電感器632,所述分流電感器632通過(guò)第一開(kāi)關(guān)634可操作性地禪接至接地端。 相似的,天線調(diào)諧器電路600的輸出端包括第=靜電放電分流電感器640和第四可開(kāi)關(guān)控 制的分流電感器642,分流電感器642通過(guò)第二開(kāi)關(guān)644可操作性地禪接至接地端。如圖所 示,所述第一開(kāi)關(guān)634和所述第二開(kāi)關(guān)644可操作性地禪接至一控制器,例如圖5中的控制 器514,并分別被所述控制器進(jìn)行功能控制。
[0044] 在一些實(shí)施例中,集成電路635還包括至少一個(gè)控制端630,所述至少一個(gè)控制端 630可操作地將所述控制器514禪接至射頻開(kāi)關(guān)606和616中至少一個(gè)上,并設(shè)置為提供一 個(gè)或多個(gè)可選擇的控制信號(hào)給所述射頻開(kāi)關(guān)606和616。因此,在一些實(shí)施例中,為響應(yīng)于 獨(dú)立地被應(yīng)用到多個(gè)射頻開(kāi)關(guān)606和616的一個(gè)或多個(gè)可選擇的控制信號(hào),位于集成電路 635中的一個(gè)或多個(gè)可開(kāi)關(guān)控制的電感器可被并入到射頻集成電路中。在一些實(shí)施例中,集 成電路635上的其他端口可被禪接至所述控制器514并設(shè)置為選擇性地將一個(gè)或多個(gè)分流 電感器開(kāi)關(guān)引入所述射頻集成電路,例如通過(guò)第二開(kāi)關(guān)644,可開(kāi)關(guān)控制的分流電感器642 可操作地禪接至接地端。
[0045] 如圖所示,電感器611和613串聯(lián)連接形成所述天線調(diào)諧器電路的一第一 網(wǎng)絡(luò) 和第二n網(wǎng)絡(luò),其中,所述第一 31網(wǎng)絡(luò)包括第一可變電容器610(例如,為變?nèi)荻O管)和 第二可變電容器612 (例如,為變?nèi)荻O管),分別將所述第一電感器611的兩端禪接至接地 端,而所述第二n網(wǎng)絡(luò)包括第二可變電容器612和第=可變電容器614 (例如,為變?nèi)荻O 管),分別將所述第二電感器613的兩端禪接至接地端。
[0046] 本發(fā)明的實(shí)施例可被配置來(lái)提供:(a)寬的調(diào)諧范圍的電感器件,和/或化)維持 網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因素來(lái)減少網(wǎng)絡(luò)中的耗散損耗。因此,為了調(diào)整/匹配天線502和射頻輸入信 號(hào)源602之間的阻抗,可變電容器610、612、614可被調(diào)諧,同樣的,可開(kāi)關(guān)控制的固定電感 器615和617可被開(kāi)關(guān)接入或被開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)出所述電路。
[0047] 因此,在本實(shí)施例中,通過(guò)選擇性的引入分別與電感器611和613并聯(lián)連接的可開(kāi) 關(guān)控制的電感器(例如可開(kāi)關(guān)控制的電感器615和617),所述第一 網(wǎng)絡(luò)和所述第二31 網(wǎng)絡(luò)各自所提供的電感值被設(shè)置為可配置的。例如,第一開(kāi)關(guān)606設(shè)置為禪接第一可開(kāi)關(guān) 控制的電感器615和第一電感器611至主信號(hào)路徑。因此,當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)606設(shè)置為斷 開(kāi)狀態(tài)時(shí),所述第一 n網(wǎng)絡(luò)的總的電感僅僅取決于所述第一電感器611。相反的,當(dāng)所述第 一開(kāi)關(guān)606設(shè)置為閉合狀態(tài)時(shí),所述網(wǎng)絡(luò)的總的電感化t)配置為:
[0048] Lt = Ll 禮2/〇J+L2) [2]
[0049] 其中:
[0050] Ll為所述第一電感器611的電感值;L2為所述第一可開(kāi)關(guān)控制的電感器615的電 感值。
[0051] 相似的,第二開(kāi)關(guān)616設(shè)置為禪接第二可開(kāi)關(guān)控制的電感器617和第二電感器613 至所述主信號(hào)路徑。因此,當(dāng)所述第二開(kāi)關(guān)616設(shè)置為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),所述第二網(wǎng)絡(luò)的總 的電感僅僅取決于所述第二電感器613。相反的,當(dāng)所述第二開(kāi)關(guān)616設(shè)置為閉合狀態(tài)時(shí), 所述第二n網(wǎng)絡(luò)的總的電感被配置為公式巧],其中,Ll變?yōu)榈诙姼衅?13的電感值,而 L2變?yōu)榈诙砷_(kāi)關(guān)控制的電感器617的電感值。
[0052] 值得注意的是,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,可開(kāi)關(guān)控制的電感器615和617可為片上電感 器。雖然沒(méi)有必要具有與典型的片外電感器一樣高的"Q"值,但由于射頻開(kāi)關(guān)對(duì)"Q"值固 有地施加的限制,所述可開(kāi)關(guān)控制的電感器615和617可被提供盡可能高的"Q"值。例如, 一個(gè)片外電感器在2GHz通常可達(dá)到120的"Q"值,然而一個(gè)片上電感器在2GHz通常可達(dá) 到20的"Q"值。發(fā)明已經(jīng)認(rèn)識(shí)并理解,一個(gè)在2GHz具備20 "Q"值的片上L2電感器是可 接受的。通常情況下,本發(fā)明實(shí)施例中片上電感器(例如,片上電感器615和617)的電感 值可為一個(gè)片外電感器(例如,片外電感器613和611)的電感值的十分之一至二分之一。 例如,片上電感器的電感值可取為片外電感器的電感值的=分之一。
[0053] 在一些實(shí)
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