無線通訊前端模塊電路及其旁路控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線通訊前端模塊電路，適用于分別與一基頻模塊及一天線模塊耦接，該基頻模塊可傳送接收一數(shù)字無線通訊信號并具有一傳送元件及一接收元件，該無線通訊前端模塊電路包含一功率放大單元、一低噪聲放大單元，及一開關(guān)單元。該功率放大單元與該基頻模塊之傳送元件電性連接，該低噪聲放大單元與該基頻模塊之接收元件電性連接。該開關(guān)單元分別與該功率放大單元、該低噪聲放大單元，及該天線模塊耦接，并包括有多個可在一標(biāo)準(zhǔn)模式及一旁路模式間切換的晶體管。
【專利說明】無線通訊前端模塊電路及其旁路控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種前端模塊電路，特別是指一種用于數(shù)字無線通訊信號之無線通訊前端模塊電路及其旁路控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的快速發(fā)展，現(xiàn)代電子設(shè)備中，無線通訊技術(shù)對數(shù)據(jù)、聲音、圖像等進行無線傳輸已被運用的越來越廣泛，如手機、平板電腦、數(shù)字電視、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等，完全融入日常生活之中，更因此為人類帶來無限的便利性。由此可知，發(fā)展無線通訊的目的，在于使用者之間能夠于任何時間、任何地點互通信息，而不用受傳統(tǒng)有線傳輸?shù)南拗疲惨虼俗専o線通訊擁有不可忽視的發(fā)展性。
[0003]參閱圖1，為一般已知用于WiFi和藍(lán)牙系統(tǒng)的前端電路模塊功能方框圖，其型號為RFFM8202。該前端電路模塊I包括有一傳送端11、一電連接該傳送端11的功率放大元件12、一與該功率放大元件12電連接的開關(guān)元件13、一與該開關(guān)元件13電連接的天線端14、一與該開關(guān)兀件13電連接的低噪聲放大兀件15、一與該低噪聲放大兀件15并聯(lián)的旁路電路16，及一電連接該低噪聲放大元件15的接收端17。
[0004]該前端電路模塊I的旁路電路16可使該低噪聲放大元件15在輸出功率較大時，提供旁路(Bypass)模式，使信號不再經(jīng)過該低噪聲放大元件15進行放大，而直接旁路輸出至該接收端17，進而提高無線信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性及確保電路不會受到過高功率而損壞。
[0005]由上述所言可知，該旁路電路16所提供的提供旁路模式雖然可以使該前端電路模塊I具備不放大信號而直接輸出的功能。但是，該旁路電路16卻需要消耗額外的電子元件，因此成本較高、硬件面積較大、消耗功率大且硬件復(fù)雜度高，并不符合目前通訊電子產(chǎn)品，輕薄短小且省電的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的一目的，即在提供一種無線通訊前端模塊電路，該無線通訊前端模塊電路的制造成本較傳統(tǒng)低廉，消耗功率、硬件復(fù)雜度與晶片面積都較傳統(tǒng)的前端電路小。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種無線通訊前端模塊電路，適用于分別與一基頻模塊及一天線模塊耦接，該基頻模塊可傳送接收一數(shù)字無線通訊信號并具有一傳送元件及一接收元件，該無線通訊前端模塊電路包含:
一功率放大單元，與該基頻模塊的傳送元件電性連接；
一低噪聲放大單元，與該基頻模塊的接收元件電性連接 '及
一開關(guān)單元，分別與該功率放大單元、該低噪聲放大單元，及該天線模塊稱接，并包括有多個可在一標(biāo)準(zhǔn)模式及一旁路模式間切換的晶體管，當(dāng)該開關(guān)單元切換為該標(biāo)準(zhǔn)模式時，可接收自該功率放大單元所輸出的數(shù)字無線通訊信號并傳送至該天線模塊，而當(dāng)該開關(guān)單元切換為該旁路模式時，該數(shù)字無線通訊信號則自該天線模塊接收并經(jīng)該復(fù)數(shù)晶體管分流回傳至該基頻模塊。[0008]進一步地，該開關(guān)單元具有一傳送端晶體管、一接收端晶體管，及一接地端晶體管，且每一晶體管分別具有一第一端、一第二端，及一用以控制該第一端與該第二端是否導(dǎo)通的控制端，該傳送端晶體管的第一端與該功率放大單元耦接，以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端與該天線模塊耦接以輸出該數(shù)字無線通訊信號，該接收端晶體管的第一端與該天線模塊耦接以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端與該低噪聲放大單元耦接以回傳該數(shù)字無線通訊信號，該接地端晶體管的第一端與該接收端晶體管的第二端耦接，以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端串聯(lián)一電容之后，以接收一接地電壓。
[0009]本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，該無線通訊前端模塊電路包含有復(fù)數(shù)控制信號，包含下列步驟:
a)該復(fù)數(shù)控制信號是分別對應(yīng)致能該開關(guān)單元中的晶體管，及致能該低噪聲放大單元動作；
b)當(dāng)該開關(guān)單元處于旁路模式時，該復(fù)數(shù)控制信號中至少一控制信號是致能該低噪聲放大單元動作；及
c)該天線模塊經(jīng)由該開關(guān)單元中的晶體管，以分流的方式接收該數(shù)字無線通訊信號至該基頻模塊。
[0010]進一步地，該開關(guān)單元中具有一傳送端晶體管、一接收端晶體管，及一接地端晶體管。
[0011]進一步地，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟d)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該傳送端晶體管。
[0012]進一步地，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟e)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該接收端晶體管。
[0013]進一步地，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟f)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該接地端晶體管。
[0014]進一步地，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟g)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該接收端晶體管及該接地端晶體管。
[0015]進一步地，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟h)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該傳送端晶體管與該接地端晶體管。
[0016]進一步地，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟i)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該傳送端晶體管與該接收端晶體管。
[0017]本發(fā)明的有益功效在于，當(dāng)該開關(guān)單元切換為該標(biāo)準(zhǔn)模式時，可接收自該功率放大單元所輸出的數(shù)字無線通訊信號并傳送至該天線模塊，而當(dāng)該開關(guān)單元切換為該旁路模式時，該數(shù)字無線通訊信號則自該天線模塊接收并經(jīng)該復(fù)數(shù)晶體管分流回傳至該基頻模塊。因此，可省去已知旁路電路的硬件設(shè)計，節(jié)省晶片面積與簡化晶片設(shè)計的復(fù)雜度，并且避免傳輸信號被過度放大而過飽和，具有提高無線信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性及確保該基頻模塊電路不會受到過高的放大功率而損壞，具有進一步降低成本與消耗功率的功效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是一方框示意圖，說明已知技術(shù)所揭露的一種前端電路模塊；
圖2是一方框示意圖，說明本發(fā)明的無線通訊前端模塊電路的較佳實施例；圖3是一電路示意圖，說明該較佳實施例中的電路為一標(biāo)準(zhǔn)模式；
圖4是一真值表，說明圖3中電路的輸入邏輯；
圖5是一步驟流程圖，說明本發(fā)明的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法 '及 圖6是一電路示意圖，說明該較佳實施例中的電路為一旁路模式。
[0019]符號說明:
2無線通訊前端模塊電路21 功率放大單元 22 低噪聲放大單元 23 開關(guān)單元
231傳送端晶體管2311第一端
2312 第二端2313控制端
232接收端晶體管2321第一端
2322 第二端2323控制端
233接地端晶體管2331第一端
2332 第二端2333控制端
24偵測單元BT 藍(lán)牙通道
3基頻模塊31 傳送元件32 接收元件 4 天線模塊CTX 控制信號 CRX控制信號
CB 控制信號CVB_L 控制信號
91~93 步驟。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0021]參閱圖2、3及4，為本發(fā)明無線通訊前端模塊電路2的較佳實施例，該無線通訊前端模塊電路2適用于分別與一基頻模塊3及一天線模塊4耦接，該基頻模塊3可傳送接收一數(shù)字無線通訊信號并具有一傳送元件31及一接收元件32，該無線通訊前端模塊電路2包含一功率放大單元21、一低噪聲放大單元22、一開關(guān)單元23、一偵測單元24,及一藍(lán)牙通道BT0
[0022]該功率放大單元21與該基頻模塊3的傳送元件31電性連接,該低噪聲放大單元22與該基頻模塊3的接收元件32電性連接。
[0023]該開關(guān)單元23分別與該功率放大單元21、該低噪聲放大單元22，及該天線模塊4耦接，并包括有多個可在一標(biāo)準(zhǔn)模式及一旁路模式間切換的晶體管。
[0024]在本較佳實施例中，該開關(guān)單元23為一單極三投開關(guān)，但實際實施時也可以是其它形式的多極多投開關(guān)，不應(yīng)以此為限。該開關(guān)單元23具有一傳送端晶體管231、一接收端晶體管232，及一接地端晶體管233。該傳送端晶體管231具有一第一端2311、一第二端2312，及一用以控制該第一端2311與該第二端2312是否導(dǎo)通的控制端2313，該傳送端晶體管231的第一端2311與該功率放大單元21耦接，以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端2312與該天線模塊4耦接以輸出該數(shù)字無線通訊信號，而該控制端2313則用以控制該第一端2311與該第二端2312是否導(dǎo)通。[0025]該接收端晶體管232具有一第一端2321、一第二端2322，及一用以控制該第一端2321與該第二端2322是否導(dǎo)通的控制端2323。該接收端晶體管232的第一端2321與該天線模塊4耦接，以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端2322與該低噪聲放大單元22耦接以回傳該數(shù)字無線通訊信號。
[0026]該接地端晶體管233具有一第一端2331、一第二端2332，及一用以控制該第一端2331與該第二端2332是否導(dǎo)通的控制端2333。該接地端晶體管233的第一端2331與該接收端晶體管232的第二端2322耦接，以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端2332串聯(lián)一電容之后，以接收一接地電壓。
[0027]在本較佳實施例中，該藍(lán)牙通道BT是與該接地端晶體管233耦接并與該接收元件32連接導(dǎo)通，可供藍(lán)牙或其他應(yīng)用的通訊管道所使用。該偵測單元24電連接該功率放大單元21，主要用以偵測該傳送元件31所輸出的數(shù)字無線通訊信號功率大小，但實際實施時并不以該藍(lán)牙通道BT與該偵測單元24存在為限。
[0028]該無線通訊前端模塊電路2包含有復(fù)數(shù)控制信號CTX、CRX、CB、CVB_L。當(dāng)該開關(guān)單元23切換為該標(biāo)準(zhǔn)模式時，該開關(guān)單元23可接收來自該功率放大單元21所輸出的數(shù)字無線通訊信號并傳送至該天線模塊4(即如圖4中的TX(傳送)模式，CTX控制信號為HIGH，CRX、CB、CVB_L 控制信號為 LOW)。
[0029]配合參閱圖5、6，為本發(fā)明無線通訊前端模塊電路2的旁路控制方法的較佳實施例，并包括有下列步驟。首先，在步驟91中，該復(fù)數(shù)控制信號是分別對應(yīng)致能該開關(guān)單元23中的晶體管，以及致能該低噪聲放大單元22動作。在本較佳實施例中，該復(fù)數(shù)控制信號CTX,CRX,CB是分別對應(yīng)控制該傳送端晶體管231的控制端2313、該接收端晶體管232的控制端2323，及該接地端晶體管233的控制端2333導(dǎo)通的控制信號，而CVB_L為致能該低噪聲放大單元22動作的偏壓電路信號。
[0030]接著，在步驟92中，當(dāng)該開關(guān)單元23處于旁路模式時，該復(fù)數(shù)控制信號中至少一控制信號是致能該低噪聲放大單元22動作，在本較佳實施例中只要是CVB_L控制信號為HIGH,不論其它控制信號CTX、CRX、CB為HIGH或LOW皆屬于旁路模式的一種，由于其旁路模式中各控制信號HIGH或LOW的變化可由圖4中的真值表了解，故不再一一繪制各種控制信號HIGH或LOW的步驟流程圖。
[0031]在此，應(yīng)注意的是，該復(fù)數(shù)控制信號CTX、CRX、CB是致能所對應(yīng)晶體管的控制端，以使其所對應(yīng)晶體管的第一端與第二端導(dǎo)通(盡管該控制信號為L0W，在本發(fā)明中僅表示LOW是讓信號通過的量比HIGH通過模式時較少)。其中，RX模式可視為本發(fā)明中旁路(Bypass)模式的一種，其具有的特征為旁路模式中從該天線模塊4到該低噪聲放大器22中所接收的數(shù)字無線通訊信號為最大量。
[0032]再者，圖4中所示的控制信號輸入邏輯真值表僅是一種舉例說明，并臚列在各種旁路模式下該開關(guān)單元23的晶體管開關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)，該真值表中的輸入邏輯會隨著該控制信號的多寡、晶體管數(shù)量、不同開關(guān)單元23的形式而有所改變，故實際實施時，不應(yīng)以此為限。
[0033]最后，進行步驟93，該天線模塊4經(jīng)由該開關(guān)單元23導(dǎo)通的晶體管231、232、233，以分流的方式接收該數(shù)字無線通訊信號至該基頻模塊3。
[0034]本發(fā)明的無線通訊前端模塊電路2及其旁路控制方法與已知技術(shù)相較下，確實省去了已知技術(shù)旁路電路的硬件設(shè)計，可以節(jié)省晶片面積與簡化晶片設(shè)計的復(fù)雜度。本發(fā)明雖然省略了實體的旁路電路，但通過該復(fù)數(shù)控制信號CTX、CRX、CB分別對應(yīng)致能該開關(guān)單元23中晶體管的控制端，所以能讓該天線模塊4所接收的數(shù)字無線通訊信號以分流的形式傳輸至該基頻模塊3，避免單一信號在經(jīng)過該低噪聲放大單元22時被過度放大而使傳輸信號產(chǎn)生過飽和現(xiàn)象。
[0035]因此，本發(fā)明的無線通訊前端模塊電路2及其旁路控制方法可以確保該基頻模塊3電路不會受到過高的放大功率而過飽和，提高傳遞信號的正確性而使晶片不易損壞，且可省去已知技術(shù)旁路電路的硬件設(shè)計，節(jié)省晶片面積與簡化晶片設(shè)計的復(fù)雜度，具有進一步降低成本與消耗功率的功效。
[0036]綜上所述，本發(fā)明的無線通訊前端模塊電路2通過該功率放大單元21、該低噪聲放大單元22，及該開關(guān)單元23相互耦接，當(dāng)該開關(guān)單元23切換為該標(biāo)準(zhǔn)模式時，可接收自該功率放大單元21所輸出的數(shù)字無線通訊信號并傳送至該天線模塊4中，而當(dāng)該開關(guān)單元23切換為該旁路模式時，通過該復(fù)數(shù)控制信號CTX、CRX、CB分別對應(yīng)致能該開關(guān)單元23中晶體管的控制端，所以能讓該天線模塊4所接收的數(shù)字無線通訊信號以分流的形式傳送至該基頻模塊3，確保該基頻模塊3電路不會受到過高的放大功率而過飽和，提高傳遞信號的正確性而使晶片不易損壞，相較已知技術(shù)確實省去已知技術(shù)中旁路電路的硬件設(shè)計，進一步節(jié)省晶片面積且簡化晶片設(shè)計，具有降低成本的功效，故確實可以達(dá)成本發(fā)明的目的。
[0037]以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線通訊前端模塊電路，適用于分別與一基頻模塊及一天線模塊耦接，該基頻模塊可傳送接收一數(shù)字無線通訊信號并具有一傳送元件及一接收元件，其特征在于，該無線通訊前端模塊電路包含: 一功率放大單元，與該基頻模塊的傳送元件電性連接； 一低噪聲放大單元，與該基頻模塊的接收元件電性連接 '及 一開關(guān)單元，分別與該功率放大單元、該低噪聲放大單元，及該天線模塊稱接，并包括有多個可在一標(biāo)準(zhǔn)模式及一旁路模式間切換的晶體管，當(dāng)該開關(guān)單元切換為該標(biāo)準(zhǔn)模式時，可接收自該功率放大單元所輸出的數(shù)字無線通訊信號并傳送至該天線模塊，而當(dāng)該開關(guān)單元切換為該旁路模式時，該數(shù)字無線通訊信號則自該天線模塊接收并經(jīng)該復(fù)數(shù)晶體管分流回傳至該基頻模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通訊前端模塊電路，其特征在于，該開關(guān)單元具有一傳送端晶體管、一接收端晶體管，及一接地端晶體管，且每一晶體管分別具有一第一端、一第二端，及一用以控制該第一端與該第二端是否導(dǎo)通的控制端，該傳送端晶體管的第一端與該功率放大單元耦接，以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端與該天線模塊耦接以輸出該數(shù)字無線通訊信號，該接收端晶體管的第一端與該天線模塊耦接以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端與該低噪聲放大單元耦接以回傳該數(shù)字無線通訊信號，該接地端晶體管的第一端與該接收端晶體管的第二端耦接，以接收該數(shù)字無線通訊信號，且其第二端串聯(lián)一電容之后，以接收一接地電壓。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，該無線通訊前端模塊電路包含有 復(fù)數(shù)控制信號，其特征在于，包含下列步驟: a)該復(fù)數(shù)控制信號是分別對應(yīng)致能該開關(guān)單元中的晶體管，及致能該低噪聲放大單元動作； b)當(dāng)該開關(guān)單元處于旁路模式時，該復(fù)數(shù)控制信號中至少一控制信號是致能該低噪聲放大單元動作；及 c)該天線模塊經(jīng)由該開關(guān)單元中的晶體管，以分流的方式接收該數(shù)字無線通訊信號至該基頻模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，其特征在于，該開關(guān)單元中具有一傳送端晶體管、一接收端晶體管，及一接地端晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，其特征在于，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟d)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該傳送端晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，其特征在于，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟e)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該接收端晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，其特征在于，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟f)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該接地端晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，其特征在于，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟g)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該接收端晶體管及該接地端晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，其特征在于，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟h)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該傳送端晶體管與該接地端晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通訊前端模塊電路的旁路控制方法，其特征在于，還包含一介于該步驟b)與該步驟c)間的步驟i)，該復(fù)數(shù)控制信號中的控制信號是致能該傳送端晶體管與該接收端 晶體管。
【文檔編號】H04B1/40GK104009771SQ201310058323
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月25日
【發(fā)明者】陳聲寰, 王曙民, 韓肇偉, 李威儂, 陳秉毅 申請人:民瑞科技股份有限公司