每輸出有獨立增益控制的單輸入多輸出放大器的制造方法
【專利說明】每輸出有獨立增益控制的單輸入多輸出放大器
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求共同擁有的于2013年1月25日提交的美國非臨時專利申請 No. 13/750,905的優(yōu)先權，該非臨時專利申請的內(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）可以發(fā)射和接收數(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] 無線設備可以在不同的頻率接收多個所發(fā)射信號。這些所發(fā)射信號可經(jīng)由不同傳 播路徑行進并且可在該無線設備處以不同收到功率電平被接收到?？赡芷谕邮站哂胁?同收到功率電平的多個所發(fā)射信號，以使得能為正被接收的所有所發(fā)射信號達成良好的性 能。
[0008] 附圖簡沐
[0009] 圖1示出無線設備與兩個無線系統(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示出了多個所發(fā)射信號的傳送和接收。
[0013]圖5示出了對正被接收的多個所發(fā)射信號有單獨增益控制的接收機的示例性設 計。
[0014] 圖6A和6B示出了對兩個輸出中的每一個有單獨增益控制的單輸入多輸出（SM0) LNA的兩個示例性設計。
[0015] 圖7A到7D示出了對每個LNA輸出有單獨增益控制的SMOLNA的四個示例性設 計。
[0016] 圖8A到8C示出了圖7B中的SMOLNA的三個操作模式。
[0017] 圖9示出可編程衰減器的示例性設計。
[0018]圖10示出用于接收多個所發(fā)射信號的過程。
[0019] 詳細描沐
[0020] 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，公知的結構和器件以框圖形 式示出以免湮沒本文中給出的示例性設計的新穎性。
[0021] 本文中公開了每輸出有獨立增益控制的SM0放大器。這些SM0放大器可被用以 接收多個所發(fā)射信號，其中對不同的所發(fā)射信號有獨立增益控制。這些SM0放大器可被用 于各種類型的電子設備，諸如無線通信設備。
[0022] 圖1示出了與無線通信系統(tǒng)120和122通信的無線設備110。無線系統(tǒng)120和122 可各自是長期演進（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-S⑶MA)、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131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132和一個系統(tǒng)控制器 142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。 基站還可被稱為B節(jié)點、演進型B節(jié)點（eNB)、接入點等。
[0023] 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，諸如LTE、 WCDMA、CDMA1X、TD-SCDMA、GSM、802. 11等等。無線設備110可在給定時刻與一個或多個無 線系統(tǒng)通信。例如，無線設備110可支持與以下系統(tǒng)的并發(fā)通信，（i)TD-SCDMA系統(tǒng)和CDMA、 GSM或LTE系統(tǒng)，或者（ii)LTE系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)，或者（iii)CDMA系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)，或（iv) 無線系統(tǒng)的某個其他組合。
[0024] 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"）。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。
[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。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。
[0026] -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。
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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
[0031]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。也可為各種無線電技術（諸如LTE、UMTS等）支持載波聚集。用于UMTS的載波聚集也 可被稱為多載波UMTS。
[0032] 圖2還可以適用于雙SM/雙待（DSDS)和雙SM/雙通（DSDA)。在這種情形中，多 個載波可接收自不同無線系統(tǒng)，諸如接收自TD-SCDMA和GSM系統(tǒng)，或者接收自LTE和GSM 系統(tǒng)，或者接收自CDMA和GSM系統(tǒng)，等等。
[0033] 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、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（MIM0)傳輸?shù)鹊取?br>[0034] 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信號被提供給所選LNA 330。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。所選LNA330放大輸入RF信號并且經(jīng)由一個或多個LNA輸出向接收電路340提供一 個或多個經(jīng)放大RF信號。如以下所描述的，來自每個LNA輸出的經(jīng)放大RF信號可以被獨 立地進行增益控制以獲得所期望的振幅。接收電路340將每個經(jīng)放大RF信號從RF下變頻 到基帶，對每個經(jīng)下變頻信號進行濾波和放大，并且將一個或多個模擬輸入信號提供給數(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。
[0035] 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 一個或多個模擬輸出信號提供給發(fā)射電路350。發(fā)射電路350對每個模擬輸出信號進行放 大、濾波并將其從基帶上變頻至RF，并將經(jīng)調(diào)制信號提供給所選PA360。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、LO發(fā)生器、PLL等等。所選PA360放大經(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。
[0036] 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（1C)、RFIC(RFIC)、混合信號1C等上。例如，LNA330和接收電路 340可實現(xiàn)在一個或多個模塊上，該模塊可包括RFIC或多個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)。
[0037] 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 可執(zhí)行模數(shù)信號轉(zhuǎn)換，處理經(jīng)由接收機電路340和342接收到的數(shù)據(jù)，并處理經(jīng)由發(fā)射電路 350和352發(fā)射的數(shù)據(jù)。控制器380可以控制收發(fā)機320和322內(nèi)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1C上。數(shù)據(jù)處理器/控制器 380和RF電路也可實現(xiàn)在同一 1C上。
[0038] 無線設備110可以并發(fā)地