用于多频带无线设备的滤波器的制造方法_2

文档序号:8303622阅读:来源:国知局
波器和匹配电路330k耦合在LB PA 324k的输出与ASM 350之间。天线接口电路370包括耦合在ASM 350与天线398之间的滤波器和匹配电路380。
[0031]PA 324a或324k可在任何给定时刻被选择。PA 324a可被选择以放大用于高频带的第一输入RF信号并提供第一输出RF信号。替换地,PA 324k可被选择以放大用于低频带的第二输入RF信号并提供第二输出RF信号。
[0032]滤波器和匹配电路330a执行针对PA 324a的阻抗和/或功率匹配。滤波器和匹配电路330a还对来自PA 324a的第一输出RF信号进行滤波以衰减不想要的谐波。类似地,滤波器和匹配电路330k执行针对PA 324k的阻抗和/或功率匹配并且还对来自PA 324k的第二输出RF信号进行滤波以衰减不想要的谐波。滤波器和匹配电路380执行针对ASM350和天线398的阻抗和/或功率匹配。滤波器和匹配电路380还对来自被选择的PA 324的输出RF信号进行滤波以衰减不想要的谐波。
[0033]ASM 350将来自被选择的PA 324的输出RF信号路由至天线398。ASM350包括数个开关352,其可被操作用于(i)将来自被选择的PA 324的输出RF信号路由至天线398,以及(ii)将来自天线398的收到RF信号路由至被选择的LNA (图3中未示出)。在ASM 350内,开关352a耦合在滤波器和匹配电路330a的输出与节点X之间,节点X是ASM 350的输出端。开关352k耦合在滤波器和匹配电路330k的输出与节点X之间。其它开关耦合在节点X与无线设备110内的其它电路(例如,其它PA和/或LNA)之间。开关352可用金属氧化物半导体(MOS)晶体管、MOS传输门、微机电系统(MEMS)开关等来实现。
[0034]图3还示出了用L拓扑实现的滤波器和匹配电路330a、330k和380的示例性设计。L拓扑包括(i)耦合在输入与输出之间的串联电路组件、以及(ii)耦合在输出与电路接地之间的分流电路组件。在图3中示出的示例性设计中,每个滤波器和匹配电路330包括两个部分331和341,其中每个部分用L拓扑来实现。滤波器和匹配电路380包括用L拓扑来实现的一个部分。
[0035]在滤波器和匹配电路330a内,第一部分331a包括(i)并联耦合且耦合在第一部分的输入与输出之间的电感器332a和电容器334a以及(ii)串联親合且親合在第一部分的输出与电路接地之间的电容器336a和电感器338a。第二部分341a包括(i)并联耦合且耦合在第二部分的输入与输出之间的电感器342a和电容器344a以及(ii)串联耦合且耦合在第二部分的输出与电路接地之间的电容器346a和电感器348a。电感器332a、338a、342a和348a以及电容器334a、336a、344a和346a的值可被选择成获得针对PA324a的期望匹配和对来自PA 324a的第一输出RF信号的期望滤波。滤波器和匹配电路330a包括四个LC对——第一 LC对包括电感器332a和电容器334a的并联组合,第二 LC对包括电容器336a和电感器338a的串联组合,第三LC对包括电感器342a和电容器344a的并联组合,而第四LC对包括电容器346a和电感器348a的串联组合。
[0036]每个LC对在该LC对被独立考虑的情况下产生陷阱(即,陷波响应)。然而,当多个LC对的谐振频率紧靠在一起时,这多个LC对通常彼此交互。因此,滤波器和匹配电路的总体频率响应中的陷阱数目可能少于LC对的数目。所有LC对被一起设计以便获得期望的阻抗匹配和谐波抑制。在简单情形(例如,仅一个陷阱或分得很开的两个陷阱)中,每个LC对的谐振频率可以匹配于谐波频率。在其它情形中(例如,当两个陷阱被设计成用于同一谐波时),LC对之间的交互可被考虑以便获得期望的总体频率响应。每个陷阱的频率可以匹配于或可以不匹配于要衰减的谐波的频率。有时,经移位的陷阱可以提供谐波频率处的足够抑制但可以产生更好的带内性能和/或具有其它优点。一般而言,所有LC对中的电感器和电容器的值可被选择从而可获得期望的频率响应和阻抗匹配。
[0037]滤波器和匹配电路330k包括四个LC对并且以与滤波器和匹配电路330a类似的方式来实现。电感器332k、338k、342k和348k以及电容器334k、336k、344k和346k的值可被选择成获得针对PA 324k的期望匹配和对来自PA 324k的第二输出RF信号的期望滤波。
[0038]滤波器和匹配电路380包括(i)并联耦合且耦合在电路380的输入与输出之间的电感器382和电容器384以及(ii)串联耦合且耦合在电路380的输出与电路接地之间的电容器386和电感器388。滤波器和匹配电路380包括两个LC对——第一 LC对包括电感器382和电容器384的并联组合,而第二 LC对包括电容器386和电感器388的串联组合。电感器382和388以及电容器384和386的值可被选择成获得针对ASM 350和天线398的期望匹配以及对来自被选择的PA 324的输出RF信号的期望滤波(例如,以获得能衰减感兴趣的所有谐波的期望频率响应)。
[0039]图3示出了滤波器和匹配电路330a、330k和380的示例性设计。滤波器和匹配电路还可用其它电路拓扑来实现,诸如R拓扑、T拓扑、拓扑等。R拓扑包括(i)耦合在输入与电路接地之间的分流电路组件、以及(ii)耦合在输入与输出之间的串联电路组件。T拓扑包括(i)耦合在输入与中间节点之间的串联电路组件、(ii)耦合在中间节点与电路接地之间的分流电路组件、以及(iii)耦合在中间节点与输出之间的串联电路组件。π拓扑包括(i)耦合在输入与电路接地之间的分流电路组件、(ii)耦合在输入与输出之间的串联电路组件、以及(iii)耦合在输出与电路接地之间的分流电路组件。滤波器和匹配电路还可包括串联和/或并联耦合的任何数目的部分。
[0040]图3示出了 PA模块320和天线接口电路370的示例性实现。在这一示例性实现中,PA模块320内的PA 324、滤波器和匹配电路330a和330k、以及ASM 350实现在同一 IC管芯上,该管芯可被称为功率放大器/前端(PA/FE)管芯。天线接口电路370内的滤波器和匹配电路380实现在PCB312上。实现PA模块320的IC管芯可安装在IC封装上,该IC封装可安装在PCB 312上。
[0041]在图3中示出的示例性设计中,针对低频带的第二输出RF信号的所有二次和三次谐波的衰减可在实现PA模块320的IC管芯上片上地实现。此举可避免针对高频带的信号路径的性能降级。针对高频带的第一输出RF信号的谐波的陷阱可被实现在PCB 314上,例如,用滤波器和匹配电路380和/或其它滤波器和匹配电路来实现。
[0042]如图3中所示,具有低通响应和谐波陷阱的滤波器和匹配电路330a和330k可被分别放置在PA 324a和324k的输出处,并被用于降低输出RF信号中的谐波水平。然而,无线设备可以支持数个频带和/或无线电技术。那么可能要求较大数目的电路组件来实现针对每个感兴趣的频带的不同谐波的谐波陷阱。该较大数目的电路组件可能是不期望的,尤其是在这些电路组件是安装在PCB上的外部组件的情况下。此外,谐波陷阱可能使信号路径的带内性能降级,尤其是在该信号路径对多个频带共享的情况下。例如,在850-900MHZ蜂窝频带和1700-1900MHZ DCS/PCS频带两者共享同一信号路径或同一信号路径的一部分的情况下,针对850-900MHZ蜂窝频带的信号路径中的输出RF信号的二次谐波的陷阱可对1700-1900MHzDCS/PCS频带中的另一输出RF信号进行强滤波。作为另一示例,针对1700-1900MHZ频带中的输出RF信号的二次谐波的陷阱可能导致2700MHz频带中的另一输出RF信号的显著带内损耗。开关可被用于分开针对两个频带的信号路径。然而,这些开关将增加组件数量并添加插入损耗。
[0043]图4示出了 PA模块420和天线接口电路470,其是图2中的PA模块220和天线接口电路270的另一示例性设计。为了简单起见,图4示出了针对特定无线电技术的包括用于高频带的一个PA 424a和用于低频带的一个PA 424k的PA模块420。PA模块420还可包括针对所支持的附加频带、无线电技术和/或天线的附加PA。
[0044]在图4中示出的示例性设计中,PA模块420包括针对每个PA 424的滤波器和匹配电路430以及针对每个频带群的ASM 450。天线接口电路470包括针对每个频带群的滤波器和匹配电路480和天线共用器490。滤波器和匹配电路430a耦合在针对高频带的PA424a的输出与ASM 450a之间。滤波器和匹配电路430k耦合在针对低频带的PA 424b的输出与ASM 450b之间。滤波器和匹配电路480a耦合在ASM 450a与天线共用器490之间。滤波器和匹配电路480b耦合在ASM 450b与天线共用器490之间。天线共用器490被进一步親合至天线498。
[0045]滤波器和匹配电路430a执行针对PA 424a的阻抗和/或功率匹配并且还对来自PA 424a的第一输出RF信号进行滤波以衰减不想要的谐波。滤波器和匹配电路430k执行针对PA 424k的阻抗和/或功率匹配并且还对来自PA424k的第二输出RF信号进行滤波以衰减不想要的谐波。滤波器和匹配电路480a执行针对ASM 450a和/或天线共用器490的匹配并且还对高频带的输出RF信号进行滤波。滤波器和匹配电路480b执行针对ASM 450b和/或天线共用器490的匹配并且还对低频带的输出RF信号进行滤波。天线共用器490包括(i)将高频带的输出RF信号从电路480a传递到天线498的高通滤波器和(ii)将低频带的输出RF信号从电路480b
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