相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2015年01月21日提交的美國申請序列號14/601,844的優(yōu)先權(quán)，其轉(zhuǎn)讓給本受讓人并且由此通過引用顯式地并入本文。

本公開的某些方面一般涉及射頻(rf)電路，并且，更具體地，涉及集成的阻抗匹配和濾波電路。

背景技術(shù)：

為了提供諸如電話、視頻、數(shù)據(jù)、消息傳遞、廣播等多種通信服務(wù)，廣泛部署了無線通信網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)通常是多址網(wǎng)絡(luò)，通過共享可用的網(wǎng)絡(luò)資源來支持多個用戶進(jìn)行通信。例如，一個網(wǎng)絡(luò)可以是3g(第三代移動電話標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù))系統(tǒng)，其可以經(jīng)由各種3g無線電接入技術(shù)(rat)中的任一種技術(shù)來提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這些3g無線電接入技術(shù)包括evdo(演進(jìn)型數(shù)據(jù)優(yōu)化)、lxrtt(l倍無線電傳輸技術(shù)、或者簡單地稱為lx)、w-cdma(寬帶碼分多址)、umts-tdd(通用移動電信系統(tǒng)-時分雙工)、hspa(高速分組接入)、gprs(通用分組無線電服務(wù))或者edge(全球演進(jìn)增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率)。3g網(wǎng)絡(luò)是廣域蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)，其被演進(jìn)為除了語音呼叫之外還包含高速互聯(lián)網(wǎng)接入和視頻電話。此外，相比其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，3g網(wǎng)絡(luò)可以更多地被建立并且提供更大的覆蓋區(qū)域。這樣的多接入網(wǎng)絡(luò)還可以包括碼分多址(cdma)系統(tǒng)、時分多址(tdma)系統(tǒng)、頻分多址(fdma)系統(tǒng)、正交頻分多址(ofdma)系統(tǒng)、單載波fdma(sc-fdma)系統(tǒng)、第三代合作伙伴(3gpp)長期演進(jìn)(lte)網(wǎng)絡(luò)和長期演進(jìn)高級(lte-a)網(wǎng)絡(luò)。

無線通信網(wǎng)絡(luò)可以包括多個基站，這些基站能夠支持針對若干移動站的通信。移動站(ms)可以經(jīng)由下行鏈路和上行鏈路與基站(bs)通信。下行鏈路(或者前向鏈路)指的是從基站到移動站的通信鏈路，并且上行鏈路(或者反向鏈路)指的是從移動站到基站的通信鏈路?；究梢栽谙滦墟溌飞舷蛞苿诱緜鬏敂?shù)據(jù)和控制信息和/或可以在上行鏈路上從移動站接收數(shù)據(jù)和控制信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的某些方面一般涉及集成的阻抗匹配和濾波電路。這種電路可以連同功率放大器(pa)一起用在射頻集成電路(rfic)中以用于無線發(fā)射器，例如，用以衰減pa的輸出信號中的一個或多個諧波和/或其他不需要的頻率。

本公開的某些方面提供集成的阻抗匹配和濾波電路。該電路一般包括具有第一電感器的阻抗匹配電路。集成的阻抗匹配和濾波電路還包括第一諧振電路，第一諧振電路被配置成將第一諧振電路的第一諧振頻率的至少一部分從阻抗匹配電路濾除。第一諧振電路包括磁耦合到所述第一電感器的第二電感器。

根據(jù)某些方面，第一諧振電路進(jìn)一步包括電容器并且是諧振電感器-電容器(lc)儲能(tank)電路。在某些方面，第二電感器包括金屬開環(huán)，并且電容器包括在金屬開環(huán)的端部之間布置的介電材料。在該情況下，第一電感器可以包括圍繞第二電感器的金屬開環(huán)的一個或多個金屬環(huán)。在某些方面，第二電感器的金屬開環(huán)被電氣短接到第一電感器的金屬環(huán)中的一個。在某些方面，第一諧振電路進(jìn)一步包括在第二電感器的金屬開環(huán)中插入的開關(guān)。在該情況下，用于該開關(guān)的控制線可以連接到第一電感器，使得第一電感器中的信號的幅度被配置成控制開關(guān)的斷開和閉合。備選地，用于該開關(guān)的控制線可以連接到集成的阻抗匹配和濾波電路之外的實(shí)體(例如，處理器)。

根據(jù)某些方面，集成的阻抗匹配和濾波電路進(jìn)一步包括第二諧振電路，第二諧振電路被配置成將第二諧振電路的第二諧振頻率的至少一部分從阻抗匹配電路濾除，其中第二諧振電路包括磁耦合到第一電感器的第三電感器。在某些方面，第一諧振頻率等于第二諧振頻率，而在其他方面，第一諧振頻率與第二諧振頻率不同。在某些方面，第二諧振電路進(jìn)一步包括電容器，第三電感器包括金屬開環(huán)，并且電容器包括在第三電感器的金屬開環(huán)的端部之間布置的介電材料。第三電感器的金屬開環(huán)可以被布置成與第二電感器的金屬開環(huán)相鄰。備選地，第三電感器的金屬開環(huán)可以被布置在第二電感器的金屬開環(huán)內(nèi)。在某些方面，第一電感器包括圍繞第二電感器的金屬開環(huán)或者第三電感器的金屬開環(huán)中的至少一個的一個或多個金屬環(huán)。

根據(jù)某些方面，第一諧振電路電浮置并且被配置成缺少利用導(dǎo)電材料到另一電路的連接。在該情況下，第一電感器未連接到第二電感器。

根據(jù)某些方面，第一電感器被電氣短接到第二電感器。

根據(jù)某些方面，第一電感器的圈基本被第二電感器的圈圍繞。在其他方面，第一電感器的圈基本圍繞第二電感器的圈(例如，第二電感器的圈被布置在第一電感器的圈內(nèi))。在任一情況下，形成第一電感器的圈的跡線與形成第二電感器的圈的跡線相鄰。

根據(jù)某些方面，第一諧振頻率是來自耦合到阻抗匹配電路的放大器的輸出信號的諧波頻率。諧波頻率可以是輸出信號的二次諧波、三次諧波或其他諧波。

根據(jù)某些方面，第一諧振頻率被設(shè)計為阻抗匹配電路中不需要的頻率。例如，不需要的頻率可以是全球定位系統(tǒng)(gps)頻率。

根據(jù)某些方面，第一諧振頻率被配置成增加耦合到阻抗匹配電路的放大器的效率。在該情況下，第一諧振頻率可以處于或者靠近來自放大器的輸出信號的諧波頻率。

根據(jù)某些方面，阻抗匹配電路包括具有初級繞組和磁耦合到初級繞組的次級繞組的變壓器。第一電感器可以是初級繞組或次級繞組。在該情況下，第一諧振電路可以進(jìn)一步包括電容器，第二電感器可以包括金屬開環(huán)，并且電容器可以包括在金屬開環(huán)的端部之間布置的介電材料。在某些方面，第一電感器包括圍繞第二電感器的金屬環(huán)的一個或多個金屬環(huán)。在該情況下，連接到第二電感器的一個或多個跡線可以被布置在形成初級繞組和次級繞組的跡線之間。

根據(jù)某些方面，阻抗匹配電路是差分阻抗匹配電路，差分阻抗匹配電路具有在差分信號對的第一分支中的第一電感器并且具有在差分信號對的第二分支中的第三電感器。在該情況下，集成的阻抗匹配和濾波電路可以進(jìn)一步包括第二諧振電路，第二諧振電路具有第一諧振頻率并且包括耦合到第三電感器的第四電感器，其中第二諧振電路被配置成將第一諧振頻率的至少一部分從差分信號對的第二分支濾除。

本公開的某些方面提供了射頻集成電路(rfic)。rfic一般包括功率放大器、耦合到功率放大器的阻抗匹配電路和具有諧振頻率的諧振電路。阻抗匹配電路通常包括第一電感器，并且被配置成匹配功率放大器的輸出阻抗。諧振電路通常包括磁耦合到第一電感器的第二電感器并且被配置成將諧振頻率的至少一部分從阻抗匹配電路濾除。諧振頻率可以是來自功率放大器的輸出信號的諧波頻率。

本公開的某些方面提供了一種濾波的方法。方法一般包括經(jīng)由放大器放大信號并且通過經(jīng)由具有諧振頻率的諧振電路將諧振頻率的至少一部分，從阻抗匹配電路濾除而對放大信號濾波。諧振電路磁耦合到用于放大器的阻抗匹配電路。

本公開的某些方面提供了一種用于無線通信的裝置。裝置一般包括用于放大信號的部件、用于對用于放大的部件的輸出阻抗進(jìn)行阻抗匹配的部件以及用于在諧振頻率處從用于阻抗匹配的部件將放大信號的至少一部分濾除的部件。用于濾波的部件具有諧振頻率并且磁耦合到用于阻抗匹配的部件。

附圖說明

為了能夠詳細(xì)理解以上記載的本公開內(nèi)容的特征，更具體的描述(以上被簡要概括)可以已經(jīng)參照各個方面，其中一些方面被圖示在附圖中。然而，要注意的是，附圖僅圖示了本公開內(nèi)容的某些代表性的方面并且因此不被認(rèn)為限制其范圍，因?yàn)榫唧w描述可以容許其他同等有效的方面。

圖1是圖示了根據(jù)本公開的某些方面的示例無線通信網(wǎng)絡(luò)的圖。

圖2是根據(jù)本公開的某些方面的示例接入點(diǎn)(ap)和示例用戶終端的框圖。

圖3是根據(jù)本公開的某些方面的示例收發(fā)器前端的框圖。

圖4a和圖4b是根據(jù)本公開的某些方面的連接到可與諧振電路耦合的阻抗匹配電路的功率放大器的示例示意圖。

圖5是根據(jù)本公開的某些方面的圖4b的阻抗匹配和諧振電路的示例版圖配置。

圖6是根據(jù)本公開的某些方面的圖5的版圖配置的對數(shù)功率對頻率的示例示圖。

圖7是根據(jù)本公開的某些方面的與變壓器的次級繞組耦合的諧振電路的示例版圖配置。

圖8是根據(jù)本公開的某些方面的圖7中示出的版圖配置的對數(shù)功率對頻率的示例示圖。

圖9是根據(jù)本公開的某些方面的具有在形成圖7的變壓器的初級繞組和次級繞組的跡線之間布置的跡線的諧振電路的示例版圖配置。

圖10是根據(jù)本公開的某些方面的圖9中呈現(xiàn)的版圖配置的對數(shù)功率對頻率的示例示圖。

圖11是根據(jù)本公開的某些方面的具有與阻抗匹配電路的電感器連接的電感器的諧振電路的示例版圖配置。

圖12a是根據(jù)本公開的某些方面的在形成第二諧振電路的跡線內(nèi)布置的第一諧振電路的示例版圖配置。

圖12b是根據(jù)本公開的某些方面的彼此相鄰并且在形成阻抗匹配電路的電感器的跡線內(nèi)布置的兩個諧振電路的示例版圖配置。

圖13是根據(jù)本公開的某些方面的形成諧振電路的電感器的跡線的示例版圖配置，該諧振電路具有由處理器控制的開關(guān)。

圖14是根據(jù)本公開的某些方面的形成諧振電路的電感器的跡線的示例版圖配置，該諧振電路具有連接到阻抗匹配電路的電感器的開關(guān)。

圖15是根據(jù)本公開的某些方面的使用集成的阻抗匹配和濾波電路進(jìn)行濾波的示例操作的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下描述本公開內(nèi)容的各個方面。應(yīng)當(dāng)清楚的是，本文中的教導(dǎo)可以以多種多樣的形式來體現(xiàn)并且本文中公開的任何具體結(jié)構(gòu)、功能或者兩者僅僅是代表性的?；诒疚闹械慕虒?dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本文中公開的一個方面可以獨(dú)立于任何其他方面被實(shí)現(xiàn)、并且這些方面中的兩個或更多方面可以以各種方式組合起來。例如，使用本文中闡述的方面中的任意數(shù)目的方面，可以實(shí)現(xiàn)一種裝置或者可以實(shí)踐一種方法。此外，附加于本文中闡述的方面中的一個或多個方面或者除了本文中闡述的方面中的一個或多個方面之外的其他方面，使用其他結(jié)構(gòu)、功能性、或者結(jié)構(gòu)和功能性，可以實(shí)現(xiàn)這樣的一種裝置或者可以實(shí)踐這樣的一種方法。此外，一個方面可以包括一個權(quán)利要求的至少一個元素。

本文中使用的詞語“示例性”指的是“作為一個示例、實(shí)例或者解釋說明”。本文中所描述的作為“示例性”的任何方面不必須被解釋為相對于其他方面而言是優(yōu)選的或者有利的。

本文中描述的技術(shù)可以結(jié)合各種無線技術(shù)來使用，諸如碼分多址(cdma)、正交頻分多址(ofdma)、時分多址(tdma)、空分多址(sdma)、單載波頻分多址(sc-fdma)、時分同步碼分多址(td-scdma)等等。多個用戶終端能夠同時經(jīng)由不同的(1)針對cdma的正交碼信道、(2)針對tdma的時隙、或者(3)針對ofdma的子帶來傳輸/接收數(shù)據(jù)。cdma系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)is-2000、is-95、is-856、寬帶-cdma(w-cdma)或者一些其他標(biāo)準(zhǔn)。ofdma系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電氣與電子工程師協(xié)會(ieee)802.11、ieee802.16、長期演進(jìn)(lte)(例如，以tdd和/或fdd模式)或者一些其他標(biāo)準(zhǔn)。tdma系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全球移動通信系統(tǒng)(gsm)或者一些其他標(biāo)準(zhǔn)。這些各種標(biāo)準(zhǔn)是本領(lǐng)域已知的。

示例無線系統(tǒng)

圖1圖示了具有接入點(diǎn)110和用戶終端120的無線通信系統(tǒng)100。簡單而言，圖1中僅示出了一個接入點(diǎn)110。接入點(diǎn)(ap)通常是與用戶終端通信的固定站點(diǎn)并且還可以被稱為基站(bs)、演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)b(enb)或者一些其他術(shù)語。用戶終端(ut)可以是固定的或者移動的，并且還可以被稱為移動站(ms)、接入終端、用戶設(shè)備(ue)、站(sta)、客戶端、無線設(shè)備或者一些其他術(shù)語。用戶終端可以是無線設(shè)備，諸如蜂窩電話、個人數(shù)字助理(pda)、手持設(shè)備、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計算機(jī)、平板、個人計算機(jī)等等。

接入點(diǎn)110可以在上行鏈路和下行鏈路上在任何給定時刻與一個或多個用戶終端120通信。下行鏈路(即前向鏈路)是從接入點(diǎn)到用戶終端的通信鏈路，并且上行鏈路(即反向鏈路)指的是從用戶終端到接入點(diǎn)的通信鏈路。用戶終端還可以與另一個用戶終端點(diǎn)對點(diǎn)進(jìn)行通信。系統(tǒng)控制器130耦合至接入點(diǎn)并且提供針對接入點(diǎn)的協(xié)同和控制。

系統(tǒng)100采用多個發(fā)射和多個接收天線，用于在下行鏈路和上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸。接入點(diǎn)110可以配備有數(shù)目為nap的天線，以實(shí)現(xiàn)針對下行鏈路傳輸?shù)陌l(fā)射分集和/或針對上行鏈路傳輸?shù)慕邮辗旨?。所選擇的用戶終端120的集合nu可以接收下行鏈路傳輸和發(fā)射上行鏈路傳輸。每個所選擇的用戶終端向接入點(diǎn)發(fā)射用戶專用數(shù)據(jù)和/或從接入點(diǎn)接收用戶專用數(shù)據(jù)。一般而言，每個所選擇的用戶終端可以配備有一個或多個天線(即nut≥1)。nu個所選擇的用戶終端可以具有相同數(shù)目或者不同數(shù)目的天線。

無線系統(tǒng)100可以是時分雙工(tdd)系統(tǒng)或者頻分雙工(fdd)系統(tǒng)。對于tdd系統(tǒng)，下行鏈路和上行鏈路共享相同頻帶。對于fdd系統(tǒng)，下行鏈路和上行鏈路使用不同頻帶。系統(tǒng)100還可以利用單個載波或者多個載波用于傳輸。每個用戶終端可以配備有單個天線(例如，以便降低成本)或者多個天線(例如，其中能夠支持附加的成本)。

圖2示出了無線系統(tǒng)100中的接入點(diǎn)110和兩個用戶終端120m和120x的框圖。接入點(diǎn)110配備有nap個天線224a至224ap。用戶終端120m配備有nut,m個天線252ma至252mu，并且用戶終端120x配備有nut,x個天線252xa至252xu。接入點(diǎn)110是針對下行鏈路的發(fā)射實(shí)體和針對上行鏈路的接收實(shí)體。每個用戶終端120是針對上行鏈路的發(fā)射實(shí)體和針對下行鏈路的接收實(shí)體。如本文中所使用的，“發(fā)射實(shí)體”是能夠經(jīng)由頻率信道發(fā)射數(shù)據(jù)的獨(dú)立操作的裝置或設(shè)備，并且“接收實(shí)體”是能夠經(jīng)由頻率信道接收數(shù)據(jù)的獨(dú)立操作的裝置或設(shè)備。在以下描述中，下標(biāo)“dn”表示下行鏈路，下標(biāo)“up”表示上行鏈路，nup個用戶終端被選擇用于上行鏈路上的同時傳輸，ndn個用戶終端被選擇用于下行鏈路上的同時傳輸，nup可以等于或者可以不等于ndn，并且nup和ndn可以是靜態(tài)值或者可以針對每個調(diào)度間隔而改變。波束控制或者一些其他空間處理技術(shù)可以在接入點(diǎn)和用戶終端處被使用。

在上行鏈路上，在被選擇用于上行鏈路傳輸?shù)拿總€用戶終端120處，tx數(shù)據(jù)處理器288從數(shù)據(jù)源286接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和從控制器280接收控制數(shù)據(jù)。tx數(shù)據(jù)處理器288基于與針對該用戶終端所選擇的速率相關(guān)聯(lián)的編碼和調(diào)制方案，來處理(例如，編碼、交織和調(diào)制)針對該用戶終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù){dup}，并且為nut,m個天線中的一個天線提供數(shù)據(jù)符號流{sup}。收發(fā)器前端(tx/rx)254(也被稱為射頻前端(rffe))接收和處理(例如，轉(zhuǎn)換到模擬、放大、濾波和上變頻)相應(yīng)的符號流以生成上行鏈路信號。收發(fā)器前端254還可以經(jīng)由例如rf開關(guān)將上行鏈路信號路由至用于發(fā)射分集的nut,m個天線之一?？刂破?80可以控制收發(fā)器前端254內(nèi)的路由。存儲器282可以存儲用于用戶終端120的數(shù)據(jù)和程序代碼并且可以與控制器280交互。

數(shù)目為nup的用戶終端120可以被調(diào)度用于上行鏈路上的同時傳輸。這些用戶終端中的每個用戶終端在上行鏈路上將它的經(jīng)處理的符號流的集合發(fā)射至接入點(diǎn)。

在接入點(diǎn)110處，nap個天線224a至224ap在上行鏈路上從所有nup個用戶終端接收上行鏈路信號。對于接收分集，收發(fā)器前端222可以選擇從天線224之一接收到的信號以用于處理。對于本公開內(nèi)容的某些方面，從多個天線224接收到的信號的組合可以被組合用于增強(qiáng)的接收分集。接入點(diǎn)的收發(fā)器前端222還執(zhí)行與用戶終端的收發(fā)器前端254所執(zhí)行的處理互補(bǔ)的處理，并且提供經(jīng)恢復(fù)的上行鏈路數(shù)據(jù)符號流。經(jīng)恢復(fù)的上行鏈路數(shù)據(jù)符號流是用戶終端發(fā)射的數(shù)據(jù)符號流{sup}的估計。rx數(shù)據(jù)處理器242根據(jù)用于經(jīng)恢復(fù)的上行鏈路數(shù)據(jù)符號流的速率來處理(例如，解調(diào)、去交織和解碼)該流，以獲得經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。針對每個用戶終端的經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)可以被提供至數(shù)據(jù)宿224以供存儲和/或提供至控制器230以供進(jìn)一步處理。

在下行鏈路上，在接入點(diǎn)110處，tx數(shù)據(jù)處理器210從針對被調(diào)度用于下行鏈路傳輸?shù)膎dn個用戶終端的數(shù)據(jù)源208接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，從控制器230接收控制數(shù)據(jù)，并且可能從調(diào)度器234接收其他數(shù)據(jù)。各種類型的數(shù)據(jù)可以在不同的傳輸信道上被發(fā)送。tx數(shù)據(jù)處理器210基于針對每個用戶終端所選擇的速率來處理(例如，編碼、交織和調(diào)制)針對該用戶終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。tx數(shù)據(jù)處理器210可以為ndn個用戶終端中的一個或多個用戶終端提供下行鏈路數(shù)據(jù)符號流以從nap個天線之一被傳輸。收發(fā)器前端222接收和處理(例如，轉(zhuǎn)換到模擬、放大、濾波和上變頻)該符號流以生成下行鏈路信號。收發(fā)器前端222還可以經(jīng)由例如rf開關(guān)將下行鏈路信號路由至用于發(fā)射分集的nap個224天線中的一個或多個?？刂破?30可以控制收發(fā)器前端222內(nèi)的路由。存儲器232可以存儲用于接入點(diǎn)110的數(shù)據(jù)和程序代碼并且可以與控制器230交互。

在每個用戶終端120處，nut,m個天線252從接入點(diǎn)110接收下行鏈路信號。對于用戶終端120處的接收分集，收發(fā)器前端254可以選擇從天線252之一接收到的信號以用于處理。對于本公開內(nèi)容的某些方面，從多個天線252接收到的信號的組合可以被組合用于增強(qiáng)的接收分集。用戶終端的收發(fā)器前端254還執(zhí)行與接入點(diǎn)的收發(fā)器前端222所執(zhí)行的處理互補(bǔ)的處理，并且提供經(jīng)恢復(fù)的下行鏈路數(shù)據(jù)符號流。rx數(shù)據(jù)處理器270處理(例如，解調(diào)、去交織和解碼)經(jīng)恢復(fù)的下行鏈路數(shù)據(jù)符號流，以獲得針對該用戶終端的解碼數(shù)據(jù)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，本文中所描述的技術(shù)一般可以被應(yīng)用在利用任何類型的多接入方案的系統(tǒng)中，這些多接入方案諸如tdma、sdma、正交頻分多址(ofdma)、cdma、sc-fdma、td-scdma以及它們的組合。

圖3是根據(jù)本公開的某些方面的示例收發(fā)器前端300(諸如圖2中的收發(fā)器前端222、254)的框圖。收發(fā)器前端300包括用于經(jīng)由一個或多個天線用于發(fā)射信號的發(fā)射(tx)路徑302(也稱為發(fā)射鏈)以及用于經(jīng)由天線來接收信號的接收(rx)路徑304(也稱為接收鏈)。當(dāng)tx路徑302和rx路徑304共享天線303時，則路徑可以經(jīng)由接口306與天線連接，接口306可以包括各種適當(dāng)?shù)膔f設(shè)備中的任一種，諸如雙工器、開關(guān)、雙信器等。

從數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)308接收同相(i)或正交(q)基帶模擬信號，tx路徑302可以包括基帶濾波器(bbf)310、混頻器312、驅(qū)動器放大器(da)314和功率放大器316。bbf310、混頻器312和da314可以被包括在射頻集成電路(rfic)中，而pa316經(jīng)常在rfic外部。bbf310對從dac308接收的基帶信號濾波，并且混頻器312將經(jīng)濾波的基帶信號與發(fā)射本地振蕩器(lo)信號混頻以將感興趣的基帶信號變換到不同的頻率(例如，從基帶上變頻到rf)。稱為超外差的這一變頻過程產(chǎn)生lo頻率與感興趣信號的頻率的和頻與差頻。和頻與差頻稱為拍頻。拍頻通常在rf范圍中，以使得由混頻器312輸出的信號通常是rf信號，這些rf信號在由天線303傳輸之前由da314和pa316放大。

rx路徑304包括低噪聲放大器(lna)322、混頻器324和基帶濾波器(bbf)326。lna322、混頻器324和bbf326可以被包括在射頻集成電路(rfic)中，rfic可以是或者可以不是包括tx路徑部件的相同rfic。經(jīng)由天線303接收的rf信號可以由lna322來放大，并且混頻器324將放大的rf信號與接收本地振蕩器(lo)信號混頻以將感興趣的rf信號變換到不同的基帶頻率(即，下變頻)。由混頻器324輸出的基帶信號在由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)328轉(zhuǎn)換成數(shù)字i信號或q信號而用于數(shù)字信號處理之前可以由bbf326濾波。

雖然需要lo的輸出在頻率上保持穩(wěn)定，但是調(diào)諧到不同的頻率指示使用可變頻率振蕩器，這涉及穩(wěn)定性與可調(diào)諧性之間的折中。當(dāng)代系統(tǒng)可以采用具有壓控振蕩器(vco)的頻率合成器來生成具有特定調(diào)諧范圍的穩(wěn)定的可調(diào)諧的lo。因此，發(fā)射lo通常由tx頻率合成器318產(chǎn)生，其可以在混頻器312中與基帶信號混頻之前被緩沖或者由放大器320放大。類似地，接收lo通常由rx頻率合成器330產(chǎn)生，其可以在混頻器324中與rf信號混頻之前被緩沖或者由放大器332放大。

示例集成的阻抗匹配和濾波電路

如上文指出，pa316可以用來在由天線303發(fā)射之前放大rf信號。為了使天線303被放大的rf信號有效地驅(qū)動，可以使用如圖4a中圖示的阻抗匹配電路410來匹配pa316的輸出阻抗。阻抗匹配電路410可以包括與電容器402的第一端子連接的電感器404。電容器402的第二端子可以與基準(zhǔn)電勢(例如，如圖所示，電氣接地)連接。

此外，pa316的輸出可以不僅生成在基頻的放大的rf信號，而且還生成一個或多個諧波頻率。這些諧波通常在基頻(f)的倍數(shù)的頻率處存在。例如，這些諧波可以在2倍于基頻(2f)、3倍于基頻(3f)等處存在。隨著諧波的頻率增加，在諧波頻率處的能量通常減小。換句話說，在二次諧波頻率處的信號的能量可能大于在第三諧波頻率處的能量。其他頻率(例如，gps頻率)也可以通過pa316耦合到信號輸出。

由于各種原因，通常需要濾除這些附加的頻率。例如，美國聯(lián)邦通信委員會(fcc)或其他這種實(shí)體在無線傳輸信號上強(qiáng)加了嚴(yán)格的限制。因此，盡管未在圖4a中示出，但是一個或多個低通濾波器可以與pa316的輸出耦合以將這些諧波頻率濾除。然而，低通濾波器可能消耗集成電路中的大量的面積。隨著器件變得越來越小并且隨著越來越多的特征和能力的增加，集成電路上的占位面積越來越珍貴。因此，所需的是在降低面積消耗的情況下用于將這些諧波頻率和/或其他頻率濾除的有效的技術(shù)和裝置。

本公開的某些方面提供了如圖4b中所圖示的集成的阻抗匹配和濾波電路412。電路412可以包括電感器404和電容器402，如關(guān)于圖4a在上文描述的，電感器404和電容器402可以被配置成匹配負(fù)載和源阻抗。而且，電路412可以包括具有電感器406和電容器408的諧振電路414(例如，諧振電感器-電容器(lc)儲能電路)。可以選擇、配置或以其他方式設(shè)計電感器406和電容器408的值，使得諧振電路414在匹配上文描述的諧波頻率和/或其他不需要的頻率中的任一個的諧振頻率處操作。而且，諧振電路414的電感器406可以與阻抗匹配電路410的電感器404耦合(例如，磁耦合)。通過將電感器404和電感器406耦合，諧振電路414可以在諧振電路414的諧振頻率處從阻抗匹配電路410中提取能量。在其他頻率，諧振電路414可以實(shí)際上作為開路電路操作并且可以對pa輸出信號有很小的影響一直到?jīng)]有影響。因此，通過將諧振電路414的諧振頻率與在pa316的輸出處的諧波頻率匹配，諧振電路414可以在諧波頻率處提取能量并且作為具有窄的阻帶的帶阻濾波器操作(也被稱為陷波濾波器)。諧振電路可以被配置成在pa316輸出信號的任意不需要的頻率(不管諧波還是其他頻率)處操作。在某些方面，不需要的頻率可以是如上文出現(xiàn)的全球定位系統(tǒng)(gps)頻率。

在某些方面，諧振頻率可以被設(shè)計成增加pa316的效率。在該情況下，諧振頻率可以處于或者靠近pa的輸出信號的諧波頻率(例如，二次諧波或三次諧波)。

在某些方面，pa316可以是差分pa并且可以與差分阻抗匹配電路(未圖示)耦合，差分阻抗匹配電路具有在差分信號對的第一分支中的電感器和在差分信號對的第二分支中的電感器。第一諧振電路的電感器可以與第一分支中的電感器耦合，并且第二諧振電路的電感器可以與第二分支中的電感器耦合。

圖5圖示了圖4a的阻抗匹配和濾波電路412的示例版圖配置500。版圖500包括pa輸出晶體管512和可以耦合到天線303的輸出節(jié)點(diǎn)504。版圖500包括在pa輸出晶體管512和輸出節(jié)點(diǎn)504之間耦合的電感器404?？梢允褂媒饘?例如，銅、金或銀)之類的導(dǎo)電材料的一個或多個環(huán)來形成電感器404。諧振電路414的電感器406可以被布置在阻抗匹配電路的電感器404內(nèi)。因此，電感器406可以與電感器404緊密接近以便獲得更好的磁耦合。此外，通過將電感器406放置在電感器404內(nèi)，諧振電路414不占據(jù)集成電路的任何額外的區(qū)域(即，電感器404之外的區(qū)域)。對于其他方面，諧振電路414的電感器404可以被布置在電感器404之外、上方或下方。為了增強(qiáng)磁耦合，形成電感器404的圈的跡線(例如，導(dǎo)電材料的環(huán))可以與形成電感器406的圈的跡線相鄰。

用于電感器406的導(dǎo)電材料的環(huán)可以具有間隙，使得圍繞該間隙的環(huán)的端部形成電容器408。為了增加電容，間隙可以利用介電材料填充。電容器408可以是連接到電感器406的端部的集成電路元件(固定值或可變值)。

圖6是根據(jù)圖5的版圖配置500的具有諧振電路414和沒有諧振電路414的電路412的對數(shù)功率(以dbm計)對頻率(以ghz計)的示例示圖600。在900mhz的基頻處，在輸出節(jié)點(diǎn)504處的功率(具有諧振電路414或者沒有諧振電路414)是大約-0.67dbm。然而，在三次諧波(2.7ghz或三倍于基頻)處，在具有諧振電路414的情況下在輸出節(jié)點(diǎn)504處的功率是大約-24dbm，作為對比，在沒有諧振電路414的情況下為大約-6.3dbm。因此，如由示圖600圖示的，與電感器404耦合的諧振電路414產(chǎn)生在諧振電路的諧振頻率處具有窄的阻帶的陷波濾波器。而且，諧振電路414對pa輸出信號的帶內(nèi)性能具有很小的影響。

在某些方面，功率放大器316可以與變壓器的初級繞組耦合，初級繞組可以與變壓器的次級繞組磁耦合。本公開的某些方面提供了圖4b的類似的諧振電路414，該諧振電路與變壓器的初級繞組或次級繞組耦合。圖7圖示了具有連接到pa輸出晶體管702的初級繞組708以及連接到阻抗匹配電路的輸出節(jié)點(diǎn)706的次級繞組710的變壓器704的示例版圖配置。次級繞組710可以與諧振電路的電感器406磁耦合。形成電感器406的導(dǎo)電材料的圈可以包括由電介質(zhì)填充的間隙以起到電容器408的作用(如上文所描述的)，或者電容器可以是集成電路元件。

圖8是根據(jù)圖7中的變壓器704的版圖配置的、具有諧振電路414和沒有諧振電路414的對數(shù)功率(以dbm計)對頻率(以ghz計)的示例示圖800。在900mhz的基頻處，在輸出節(jié)點(diǎn)706處的功率(具有諧振電路或者沒有諧振電路)是大約-0.67dbm。然而，在二次諧波(1.8ghz或者兩倍于基頻)處，在具有諧振電路414的情況下，在輸出節(jié)點(diǎn)706處的功率是大約-7dbm，與之相比，在沒有諧振電路414的情況下為大約-3.2dbm。

在如圖9圖示的某些方面，電感器406可以包括在用于變壓器704的初級繞組708和次級繞組710的跡線之間布置的多個連接的跡線902。通過將跡線902布置在變壓器704的繞組跡線之間，可以在電感器406和變壓器704的繞組之間獲得更強(qiáng)的耦合。利用更強(qiáng)的耦合，可以在諧振電路414的諧振頻率處從變壓器704提取更大量的能量。

圖10是根據(jù)圖9中的變壓器704的版圖配置的、具有諧振電路414和沒有諧振電路414的對數(shù)功率(以dbm計)對頻率(以ghz計)的示例示圖1000。在沒有諧振電路414的情況下，在900mhz基頻處，在輸出節(jié)點(diǎn)706處測量的功率是大約-0.67dbm，與之相比，在具有諧振電路414的情況下是大約-0.93dbm。在三次諧波(2.7ghz或三倍于基頻)處，在具有諧振電路414的情況下在輸出節(jié)點(diǎn)706處的功率是大約-13.5dbm，與之相比，在沒有諧振電路的情況下是大約-6.6dbm。

在如圖11圖示的某些方面，諧振電路414的電感器406可以利用導(dǎo)電材料1102(例如，金屬)電氣短接到阻抗匹配電路410的電感器404。將電感器406連接到電感器404對電路操作具有很小電氣影響，但是避免了在版圖中具有未連接的金屬。

在本公開的某些方面中，多個諧振電路414可以與阻抗匹配電路410的電感器404耦合或者變壓器704的繞組耦合。多個諧振電路414中的每個諧振電路可以被配置成在相同或者不同的諧振頻率處操作。例如，第一諧振電路可以被配置成具有在二次諧波(例如，兩倍于基頻)處的諧振頻率，而其他諧振電路可以被配置成具有在三次諧波(例如，三倍于基頻)處的諧振頻率。圖12a和圖12b圖示了用于將兩個諧振電路與阻抗匹配電路410的電感器404耦合的示例版圖配置。例如，如圖12中所圖示的，第一諧振電路414a可以被布置在第二諧振電路414b內(nèi)。對于某些方面，兩個諧振電路414a、414b可以同心。第一諧振電路414a中的介電材料408a可以與第二諧振電路414b中的介電材料408b相同或不同。此外，第一諧振電路414a的電感器406a中的間隙的尺寸可以與第二諧振電路414b中的電感器406b中的間隙的尺寸相同或不同。在某些方面，如在圖12b中所圖示的，第一諧振電路414a可以與第二諧振電路414b相鄰布置。通過將諧振電路按照該方式布置(即在阻抗匹配電路的電感器404內(nèi)的開放空間中)，可以增加一個或多個諧振電路而不消耗集成電路上的任何額外的面積(即除了已經(jīng)被阻抗匹配電路占據(jù)的空間)。

如在圖13中圖示的，可以在形成電感器406的導(dǎo)電環(huán)中插入開關(guān)1302。開關(guān)1302可以響應(yīng)于控制線1304上的控制信號而斷開或閉合。在某些方面，控制線1304可以與控制器(諸如圖2的控制器230或280)連接。開關(guān)1302可以被斷開使得沒有電流能夠在諧振電路414中流動。由此，諧振電路將被去激活并且可以不再影響阻抗匹配電路410的電感器404或圖7的變壓器704的繞組。

如在圖14中所圖示的，用于開關(guān)1302的控制線1404可以連接到電感器404，使得電感器404中的信號的幅度控制開關(guān)1302的斷開和閉合。在某些方面，控制線可以連接到變壓器(諸如，圖7的變壓器)的初級繞組或次級繞組。

圖15是根據(jù)本公開的某些方面的使用集成的阻抗匹配和濾波電路進(jìn)行濾波的示例操作1500的流程圖。操作1500可以在1502由放大器(例如，功率放大器316)放大信號開始。在1504，具有諧振頻率的諧振電路(例如，諧振電路414)可以對放大信號濾波。諧振電路磁耦合到用于放大器的阻抗匹配電路(例如，阻抗匹配電路410)。諧振電路被配置成通過至少將諧振頻率的至少一部分從阻抗匹配電路濾除來對放大信號濾波。例如，阻抗匹配電路和諧振電路可以以上文描述的任意方式配置。根據(jù)某些方面，在1504對放大信號濾波需要經(jīng)由諧振電路在諧振頻率處從放大信號提取能量。

根據(jù)某些方面，阻抗匹配電路包括第一電感器(例如，電感器404)。諧振電路可以包括電容器(例如，電容器408)和磁耦合到第一電感器的第二電感器(例如，電感器406)。對于某些方面，第二電感器包括金屬開環(huán)，并且電容器可以包括在金屬開環(huán)的端部之間布置的介電材料。

根據(jù)某些方面，諧振頻率是放大信號的諧波頻率。

根據(jù)某些方面，操作1500進(jìn)一步涉及開關(guān)(例如，開關(guān)1302)和/或控制器(例如，控制器230或280)控制經(jīng)由諧振電路對放大信號的濾波的去激活(和激活)。對于某些方面，可以基于第一電感器中的信號的幅度來控制該去激活(和激活)。

上文描述的各種操作或方法可以由能夠執(zhí)行對應(yīng)功能的任何適合部件來執(zhí)行。該部件可以包括各種硬件和/或軟件組件和/或模塊，包括但不限于，電路、專用集成電路(asic)或處理器。一般而言，在存在附圖中被圖示的操作的情況下，這些操作可以具有包含類似編號的對應(yīng)“部件加功能”組件。

例如，用于放大的部件可以包括如在圖3-圖4b中圖示的功率放大器316。用于阻抗匹配的部件可以包括如在圖4中描繪的阻抗匹配電路410。用于濾波的部件可以包括如在圖4中所示的諧振電路414。用于控制(用于濾波的部件的)去激活的部件可以包括如在圖13中圖示的開關(guān)1302和/或控制器(諸如圖2的控制器230或280)。

如本文中使用的，提及項(xiàng)目列表中的“至少一個”的短語指代這些項(xiàng)目的任何組合，包括單個成員。作為示例，“a、b或c中的至少一個”旨在涵蓋a、b、c、a-b、a-c、b-c、a-b-c及其任意組合(例如，a-b-b和a-a-b-c)。

關(guān)于本公開而被描述的各種說明性邏輯框、模塊和電路可以利用被設(shè)計為執(zhí)行本文中描述的功能的以下各項(xiàng)來實(shí)施或執(zhí)行：通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或其他可編程邏輯器件(pld)、分立門或晶體管邏輯、分立硬件部件或者它們的任何組合。通用處理器可以是微處理器，但是在備選方案中，處理器可以是任何商業(yè)可獲得的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以被實(shí)施為計算設(shè)備的組合，例如，dsp和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器結(jié)合dsp核或者任何其他這樣的配置。

本文中公開的方法包括用于實(shí)現(xiàn)所描述的方法的一個或多個步驟或動作。方法步驟和/或動作可以彼此被交換而沒有偏離權(quán)利要求的范圍。換言之，除非規(guī)定了步驟或動作的具體順序，否則具體的步驟和/或動作的順序和/或使用可以被修改而沒有偏離權(quán)利要求的范圍。

所描述的功能可以用硬件、軟件、固件或它們的任何組合來實(shí)施。如果用硬件實(shí)施，示例硬件配置可以包括無線節(jié)點(diǎn)中的處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)可以被實(shí)施具有總線架構(gòu)。取決于處理系統(tǒng)的具體應(yīng)用和整體設(shè)計約束，總線可以包括任何數(shù)目的互連總線和橋接器。總線可以將各種電路鏈接在一起，包括處理器、機(jī)器可讀介質(zhì)和總線接口。總線接口可以被用來例如將網(wǎng)絡(luò)適配器經(jīng)由總線連接至處理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)適配器可以被用來實(shí)施物理(phy)層的信號處理功能。在用戶終端120(參見圖1)的情況下，用戶接口(例如，小鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)、操縱桿等)也可以連接至總線?？偩€也可以鏈接各種其他電路，諸如定時源、外圍設(shè)備、電壓調(diào)節(jié)器、功率管理電路等，它們在本領(lǐng)域中是公知的，并且因此將不進(jìn)一步描述。

處理系統(tǒng)可以被配置作為通用處理系統(tǒng)，具有提供處理器功能的一個或多個微處理器以及提供機(jī)器可讀介質(zhì)的至少一部分的外部存儲器，所有都通過外部總線架構(gòu)與其他支持電路鏈接在一起。備選地，處理系統(tǒng)可以利用以下各項(xiàng)來實(shí)施：具有處理器的asic(專用集成電路)、總線接口、用戶接口(在接入終端的情況下)、支持電路裝置以及集成到單個芯片中的機(jī)器可讀介質(zhì)的一部分，或者利用一個或多個fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)、pld(可編程邏輯器件)、控制器、狀態(tài)機(jī)、門控邏輯、分立硬件部件或者任何其他適合的電路或者能夠執(zhí)行貫穿本公開描述的各種功能的電路的任何組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到如何取決于特定應(yīng)用以及對整個系統(tǒng)施加的整體設(shè)計約束來最佳地實(shí)施用于處理系統(tǒng)的所描述的功能。

應(yīng)當(dāng)理解，權(quán)利要求不限于上文說明的精確配置和部件。在不偏離權(quán)利要求的范圍的情況下，可以在上文描述的方法和裝置的布置、操作和細(xì)節(jié)中做出各種修改、改變和變化。