具有靈活頻帶路由的分集接收機(jī)前端系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請主張2014年 10月31 日提交的題為"DIVERSITY RECEIVER FRONT END SYSTEM"的美國臨時申請第62/073,043號、2014年10月31日提交的題為叩LEXI化E multi-rand MULTI-ANTENNA RECEIVER MODULE" 的美國臨時申請第 62/073,042 號、 2015 年 06 月Ol 日提交的題為 "DIVERSITY RECEIVER FRONT END SYSTEM W口H VARIABLE-GAIN AM化IFIERS"的美國申請第14/727，739號、W及2015年08月26日提交的題為"DIVERSITY RECEIVER FRONT END SYSTEM mH FLEXI化E ROUTIN護(hù)的美國申請第 14/836,575號的優(yōu) 先權(quán)，其每個的公開內(nèi)容特此通過引用而明確地整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本申請總體上設(shè)及具有一個或多個分集接收天線的無線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 在無線通信應(yīng)用中，大小、成本和性能是對于給定產(chǎn)品而言可能重要的因素的例 子。例如，為了提升性能，諸如分集接收天線和相關(guān)聯(lián)的電路系統(tǒng)之類的無線部件正變得更 流行。
[0005] 在許多射頻（RF)應(yīng)用中，分集接收天線被安置得物理上遠(yuǎn)離主天線（primal antenna)。當(dāng)兩個天線同時都被使用時，收發(fā)機(jī)可處理來自兩個天線的信號W提高數(shù)據(jù)吞 吐量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)一些實(shí)施方式，本申請?jiān)O(shè)及一種接收系統(tǒng)，其包括多個放大器。所述多個放大 器中的每個沿所述接收系統(tǒng)的輸入和所述接收系統(tǒng)的輸出之間的多個路徑中的對應(yīng)一個 路徑設(shè)置，并且配置為放大在所述放大器處接收到的射頻(RF)信號。所述接收系統(tǒng)還包括 輸入復(fù)用器，配置為在一個或多個輸入復(fù)用器輸入處接收一個或多個RF信號和將所述一個 或多個RF信號中的每個輸出到多個輸入復(fù)用器輸出中的一個或多個，W沿所述多個路徑中 相應(yīng)的一個或多個路徑傳播。所述接收系統(tǒng)還包括輸出復(fù)用器，配置為在一個或多個相應(yīng) 的輸出復(fù)用器輸入處接收沿所述多個路徑中相應(yīng)的一個或多個路徑傳播的一個或多個放 大RF信號，并且將所述一個或多個放大RF信號中的每個輸出到多個輸出復(fù)用器輸出中的一 個選定輸出。所述接收系統(tǒng)還包括控制器，配置為接收頻帶選擇信號，并且基于所述頻帶選 擇信號來控制所述輸入復(fù)用器和所述輸出復(fù)用器。
[0007] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于頻帶選擇信號指示所述一個或多個RF信號包括單個頻率 帶，所述控制器可配置為控制所述輸出復(fù)用器W將在與所述單個頻率帶對應(yīng)的輸出復(fù)用器 輸入處接收到的放大RF信號路由到默認(rèn)的輸出復(fù)用器輸出。在一些實(shí)施例中，所述默認(rèn)的 輸出復(fù)用器輸出對于不同的單個頻率帶而言是不同的。
[000引在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于頻帶選擇信號指示所述一個或多個RF信號包括第一頻率 帶和第二頻率帶，所述控制器可配置為控制所述輸出復(fù)用器W將在與所述第一頻率帶對應(yīng) 的輸出復(fù)用器輸入處接收到的放大RF信號路由到第一輸出復(fù)用器輸出，并且將在與所述第 二頻率帶對應(yīng)的輸出復(fù)用器輸入處接收到的放大RF信號路由到第二輸出復(fù)用器輸出。在一 些實(shí)施例中，所述第一頻率帶和所述第二頻率帶兩者可都是高頻率帶或低頻率帶。
[0009] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于頻帶選擇信號指示所述一個或多個RF信號包括第一頻率 帶、第二頻率帶和第=頻率帶，所述控制器可配置為控制所述輸出復(fù)用器W組合在與所述 第一頻率帶對應(yīng)的輸出復(fù)用器輸入處接收到的放大RF信號和在與所述第二頻率帶對應(yīng)的 輸出復(fù)用器輸入處接收到的放大RF信號從而生成組合信號，將所述組合信號路由到第一輸 出復(fù)用器輸出，并且將在與所述第S頻率帶對應(yīng)的輸出復(fù)用器輸入處接收到的放大RF信號 路由到第二輸出復(fù)用器輸出。在一些實(shí)施例中，所述第一頻率帶和所述第二頻率帶可W是 所述第一頻率帶、所述第二頻率帶和所述第=頻率帶中彼此最接近的頻率帶。在一些實(shí)施 例中，所述第一頻率帶和所述第二頻率帶可W是所述第一頻率帶、所述第二頻率帶和所述 第=頻率帶中最遠(yuǎn)離開的頻率帶。
[0010] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于頻帶選擇信號指示所述一個或多個RF信號包括多個頻率 帶并且響應(yīng)于控制器信號指示傳輸線路不可用，所述控制器可配置為控制所述輸出復(fù)用器 W組合在與所述多個頻率帶對應(yīng)的多個輸出復(fù)用器輸入處接收到的多個放大RF信號從而 生成組合信號，并且將所述組合信號路由到輸出復(fù)用器輸出。
[0011] 在一些實(shí)施例中，所述控制器可配置為響應(yīng)于第一頻帶選擇信號而控制所述輸出 復(fù)用器W將在一輸出復(fù)用器輸入處接收到的放大RF信號路由到第一輸出復(fù)用器輸出，并且 響應(yīng)于第二頻帶選擇信號而控制所述輸出復(fù)用器W將在所述輸出復(fù)用器輸入處接收到的 放大RF信號路由到第二輸出復(fù)用器輸出。
[0012] 在一些實(shí)施例中，所述輸出復(fù)用器可包括禪接到第一輸出復(fù)用器輸出的第一組合 器和禪接到第二輸出復(fù)用器輸出的第二組合器。在一些實(shí)施例中，一輸出復(fù)用器輸入可經(jīng) 由一個或多個開關(guān)禪接到所述第一組合器和所述第二組合器。在一些實(shí)施例中，所述控制 器可通過控制所述一個或多個開關(guān)來控制所述輸出復(fù)用器。在一些實(shí)施例中，所述一個或 多個開關(guān)可包括兩個單刀單擲(SPST)開關(guān)。在一些實(shí)施例中，所述一個或多個開關(guān)可包括 單個單刀多擲(SPMT)開關(guān)。在一些實(shí)施例中，所述接收系統(tǒng)還包括分別禪接到所述多個輸 出復(fù)用器輸出的多條傳輸線路。
[0013] 在一些實(shí)施方式中，本申請?jiān)O(shè)及一種射頻(RF)模塊，其包括配置為容納多個部件 的封裝襯底。所述RF模塊還包括實(shí)施在所述封裝襯底上的接收系統(tǒng)。所述接收系統(tǒng)包括多 個放大器。所述多個放大器中的每個沿所述接收系統(tǒng)的輸入和所述接收系統(tǒng)的輸出之間的 多個路徑中的對應(yīng)一個路徑設(shè)置，并且配置為放大在所述放大器處接收到的射頻(RF)信 號。所述接收系統(tǒng)包括輸入復(fù)用器，配置為在一個或多個輸入復(fù)用器輸入處接收一個或多 個RF信號和將所述一個或多個RF信號中的每個輸出到多個輸入復(fù)用器輸出中的選定的一 個或多個，W沿所述多個路徑中相應(yīng)的一個或多個路徑傳播。所述接收系統(tǒng)包括輸出復(fù)用 器，配置為在一個或多個相應(yīng)的輸出復(fù)用器輸入處接收沿所述多個路徑中相應(yīng)的一個或多 個路徑傳播的一個或多個放大RF信號，并且將所述一個或多個放大RF信號中的每個輸出到 多個輸出復(fù)用器輸出中的一個選定輸出。所述接收系統(tǒng)包括控制器，配置為接收頻帶選擇 信號，并且基于所述頻帶選擇信號來控制所述輸入復(fù)用器和所述輸出復(fù)用器。
[0014] 在一些實(shí)施例中，所述RF模塊可W是分集接收機(jī)前端模塊(FEM)。
[0015] 根據(jù)一些教導(dǎo)，本申請?jiān)O(shè)及一種無線裝置，其包括配置為接收第一射頻(RF)信號 的第一天線。所述無線裝置還包括與所述第一天線通信的第一前端模塊(FEM)。所述第一 FEM包括配置為容納多個部件的封裝襯底。所述第一 FEM還包括實(shí)施在所述封裝襯底上的接 收系統(tǒng)。所述接收系統(tǒng)包括多個放大器。所述多個放大器中的每個沿所述接收系統(tǒng)的輸入 和所述接收系統(tǒng)的輸出之間的多個路徑中的對應(yīng)一個路徑設(shè)置，并且配置為放大在所述放 大器處接收到的射頻(RF)信號。所述接收系統(tǒng)包括輸入復(fù)用器，配置為在一個或多個輸入 復(fù)用器輸入處接收一個或多個RF信號和將所述一個或多個RF信號中的每個輸出到多個輸 入復(fù)用器輸出中的選定的一個或多個，W沿所述多個路徑中相應(yīng)的一個或多個路徑傳播。 所述接收系統(tǒng)包括輸出復(fù)用器，配置為在一個或多個相應(yīng)的輸出復(fù)用器輸入處接收沿所述 多個路徑中相應(yīng)的一個或多個路徑傳播的一個或多個放大RF信號，并且將所述一個或多個 放大RF信號中的每個輸出到多個輸出復(fù)用器輸出中的一個選定輸出。所述接收系統(tǒng)包括控 制器，配置為接收頻帶選擇信號，并且基于所述頻帶選擇信號來控制所述輸入復(fù)用器和所 述輸出復(fù)用器。所述無線裝置還包括通信模塊，配置為經(jīng)由分別禪接到所述多個輸出復(fù)用 器輸出的多條傳輸線路從所述第一 接收所述第一 RF信號的處理版本，并且基于所述第 一 RF信號的處理版本生成數(shù)據(jù)比特。
[0016] 在一些實(shí)施例中，所述無線裝置還包括配置為接收第二射頻(RF)信號的第二天線 和與所述第二天線通信的第二FEM。所述通信模塊可配置為從所述第二FEM的輸出接收第二 RF信號的處理版本并且基于所述第二RF信號的處理版本生成數(shù)據(jù)比特。
[0017] 出于概述本申請的目的，已經(jīng)在運(yùn)里描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。 應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的任何具體實(shí)施例，不一定要實(shí)現(xiàn)所有運(yùn)些優(yōu)點(diǎn)。因而，可W按照實(shí) 現(xiàn)或優(yōu)化如在運(yùn)里教導(dǎo)的一個優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)的方式來實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，而不需要實(shí)現(xiàn) 如在運(yùn)里可W教導(dǎo)或建議的其它優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018] 圖1示出具有禪接到主天線和分集天線的通信模塊的無線裝置。
[0019 ]圖2示出包括分集接收機(jī)(DRx)前端模塊(FEM)的DRx配置。
[0020] 圖3示出在一些實(shí)施例中，分集接收機(jī)(DRx)配置可包括具有與多個頻率帶相對應(yīng) 的多個路徑的DRx模塊。
[0021] 圖4示出在一些實(shí)施例中，分集接收機(jī)配置可包括比分集接收機(jī)(DRx)模塊具有更 少放大器的分集RF模塊。
[0022] 圖5示出在一些實(shí)施例中，分集接收機(jī)配置可包括禪接到模塊外（off-module)濾 波器的DRx模塊。
[0023] 圖6示出在一些實(shí)施例中，分集接收機(jī)配置可包括具有可調(diào)（tunable)匹配電路的 DRx模塊。
[0024] 圖7示出在一些實(shí)施例中，分集接收機(jī)配置可包括多條傳輸線路。
[0025] 圖8示出可用于動態(tài)路由的輸出復(fù)用器的一實(shí)施例。
[0026] 圖9示出可用于動態(tài)路由的輸出復(fù)用器的另一實(shí)施例。
[0027] 圖10示出在一些實(shí)施例中，分集接收機(jī)配置可包括多個天線。
[00%]圖11示出可用于動態(tài)路由的輸入復(fù)用器的一實(shí)施例。
[0029] 圖12示出可用于動態(tài)路由的輸入復(fù)用器的另一實(shí)施例。
[0030] 圖13A-13F示出具有動態(tài)輸入路由和/或輸出路由的DRx模塊的各種實(shí)施方式。
[0031] 圖14示出處理RF信號的方法的流程表示的一實(shí)施例。
[0032] 圖15示出具有運(yùn)里描述的一個或多個特征的模塊。
[0033] 圖16示出具有運(yùn)里描述的一個或多個特征的無線裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 運(yùn)里提供的小標(biāo)題(如果有的話)僅是為了便利，而不一定影響要求保護(hù)的發(fā)明的 范圍或意義。
[0035] 圖1示出具有禪接到主天線130和分集天線140的通信模塊110的無線裝置100。通 信模塊11〇(及其組成部件)可被控制器120控制。通信模塊110包括配置為在模擬射頻(RF) 信號和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的收發(fā)機(jī)112。為此，收發(fā)機(jī)112可包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù) 轉(zhuǎn)換器、用于將基帶模擬信號調(diào)制到載頻或者從載頻解調(diào)基帶模擬信號的本機(jī)振蕩器、用 于在數(shù)字采樣和數(shù)據(jù)比特(例如，話音或其它類型的數(shù)據(jù))之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的基帶處理器、或 其它部件。
[0036] 通信模塊110還包括禪接在主天線130和收發(fā)機(jī)112之間的RF模塊114。因?yàn)镽F模塊 114可物理上接近主天線130W減小歸因于線纜損耗(cable loss)的衰減，所WRF模塊114 可被稱為前端模塊(FEM) "RF模塊114可對從主天線130接收的模擬信號執(zhí)行處理W用于收 發(fā)機(jī)112,或者對從收發(fā)機(jī)112接收的模擬信號執(zhí)行處理W用于經(jīng)由主天線130進(jìn)行發(fā)射。為 此，RF模塊114可包括濾波器、功率放大器、頻帶選擇開關(guān)、匹配電路、W及其它部件。類似 地，通信模塊110包括禪接在分集天線140和收發(fā)機(jī)112之間的執(zhí)行類似處理的分集RF模塊 116。
[0037] 當(dāng)信號被發(fā)送到無線裝置時，該信號可在主天線130和分集天線140兩者處被接 收。主天線130和分集天線140可物理上間隔開，使得在主天線130和分集天線140處接收的 信號具有不同的特性。例如，在一實(shí)施例中，主天線130和分集天線140可接收具有不同衰 減、噪聲、頻率響應(yīng)或相移的信號。收發(fā)機(jī)112可使用具有不同特性的兩個信號來確定與信 號對應(yīng)的數(shù)據(jù)比特。在一些實(shí)施方式中，收發(fā)機(jī)112基于特性從主天線130和分集天線140之 間進(jìn)行選擇，例如選擇具有最高信噪比的天線。在一些實(shí)施方式中，收發(fā)機(jī)112組合來自主 天線130和分集天線140的信號W提高組合信號的信噪比。在一些實(shí)施方式中，收發(fā)機(jī)112處 理信號W執(zhí)行多輸入/多輸出(MIMO