带有补偿双工器的前端模块的制作方法

专利名称：带有补偿双工器的前端模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，尤其涉及无线收发器。
背景技术：
众所周知，通信系统支持无线和/或有线通信设备之间的无线和有线通信。这样的通信系统范围从国内和/或国际手机系统到互联网到点对点家庭无线网络。每种类型的通信系统都根据一种或更多种通信标准来构建，并因此而运行。例如，无线通信系统可以根据一个或多个标准来运行，该一个或多个标准包括，但不限于IEEE802. 11、蓝牙、高级移动电话系统(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、本地多点分配系统(LMDS)、多通道多点分配系统(MMDS)、射频识别(RFID)、增强型数据速率GSM演进 (EDGE)、通用分组无线业务(GPRS)、WCDMA、LTE (长期演进)、WiMAX (全球微波互联接入)，和 /或其变体。根据无线通信系统的类型，无线通信设备(例如手机、双向无线电、个人数字助理 (PDA)、个人电脑(PC)、膝上电脑、家庭娱乐设备、RFID读取器、RFID标签等等)直接或间接地与其他无线通信设备通信。对于直接通信(也称作点对点通信)，参与的无线通信设备调谐它们的接收器和发射器到相同的一个或多个频道(例如，无线通信系统的多个射频(RF) 载波之一或一些系统的特定RF频率)，并在该频道(一个或多个)上通信。对于间接无线通信，每个无线通信设备通过指定的频道，直接与相关的基站(例如，用于手机服务的)和/或相关的接入点(例如，用于家庭或室内无线网络的)通信。为了完成无线通信设备之间的通信连接，相关的基站和/或相关的接入点彼此间通过系统控制器、通过公共电话交换网、通过互联网、和/或通过一些其他广域网络直接通信。对于每个参与无线通信的无线通信设备，其都包括嵌入式无线收发器(S卩，接收器和发射器)或者连接到相关的无线收发器(例如用于室内和/或楼宇内无线通信网络的站点、RF调制解调器等等)。众所周知，接收器连接到天线，并且包括低噪声放大器、一个或多个中频级、过滤级以及数据恢复级。低噪声放大器通过天线接收入站RF信号并然后放大。 一个或多个中频级将放大后的RF信号与一个或多个本地振荡混合，以将放大后的RF信号转换成基带信号或者中频(IF)信号。过滤级过滤基带信号或IF信号以减弱不想要的带外信号，从而产生过滤信号。数据恢复级根据特定的无线通信标准从过滤信号中恢复数据。众所周知，发射器包括数据调制级、一个或多个中频级以及功率放大器。数据调制级根据特定的无线通信标准将数据转化成基带信号。一个或多个中频级将基带信号与一个或多个本地振荡混合，以产生RF信号。功率放大器放大RF信号，然后通过天线的发射。为了实施无线收发器，无线通信设备包括多个集成电路(IC)和多个分立元件。图 1示出了支持2G和3G手机协议的无线通信设备的一个实施例。如图所示，无线通信设备包括基带处理IC、电源管理IC、无线收发器IC、发射/接收(T/R)开关、天线，以及多个分立元件。分立元件包括表面声波(SAW)滤波器、功率放大器、双工器、电感器和电容器。这样的分立元件增加了无线通信设备的原料的成本，但却是达到2G和3G协议的严格性能要求所需要的。随着集成电路制造工艺的发展，无线通信设备制造商要求无线收发器IC制造商根据IC制造的进步更新他们的IC。例如，随着制造工艺的改变(例如，使用更小的晶体管尺寸)，无线收发器IC也被重新设计用于较新的制造工艺。重新设计IC的数字部分是相对简单的工艺，因为大多数数字电路随着IC制造工艺而“减少(shrink)”。然而，重新设计模拟部分并不是简单的任务，因为大多数模拟电路(如，电感器、电容器等)不随IC工艺而“减少”。这样的话，无线收发器IC制造商将努力生产出更新的IC制造工艺的IC
发明内容
本发明针对在以下


具体实施方式
以及权利要求书中进一步描述的装置和操作方法。根据本发明的一方面，一种前端模块包括 双工器，所述双工器包括
第一绕组； 第二绕组； 第三绕组；
第一至第五节点，其中
所述第一节点用于将天线可操作地连接到第一绕组；
所述第二节点可操作来接收出站无线信号并且将所述第一绕组可操作地连接到所述
第二绕组；
所述第三节点将所述第二绕组可操作地连接到平衡网络；
第四节点可操作地连接以从所述第三绕组输出对应于入站无线信号的第一信号分量；
以及
第五节点可操作地连接以从所述第三绕组输出对应于入站无线信号的第二信号分量， 其中所述第一和第二信号分量与从所述出站无线信号电气隔离；以及补偿模块，所述补偿模块可操作地连接到所述第一、第二和第三绕组的至少一个，并且可操作来补偿所述第一和第二信号与所述出站无线信号之间的电气隔离；以及平衡网络，所述平衡网络可操作地建立基本上匹配所述天线阻抗的阻抗。根据另一方面，一种射频前端，包括
功率放大器，所述功率放大器可操作连接以放大上转换信号，产生出站无线信号； 双工器，所述双工器可操作地连接到天线，其中所述双工器可操作地提供所述出站无线信号与所述入站无线信号之间的电气隔离；平衡网络，所述平衡网络可操作地连接到所述双工器，并且可操作地建立基本上匹配所述天线阻抗的阻抗；
低噪声放大 器，所述低噪声放大器可操作地连接以放大所述入站无线信号，其中所述低噪声放大器包括共模隔离补偿电路，所述共模隔离补偿电路补偿所述双工器的寄生电容造成的共模隔离的衰减。根据另一方面，一种射频前端，包括
功率放大器，所述功率放大器可操作地连接以放大上转换信号，产生出站无线信号； 双工器，所述双工器可操作地连接到天线，其中所述双工器可操作地提供所述出站无线信号与入站无线信号之间的电气隔离；
平衡网络，所述平衡网络可操作地连接到所述双工器，并且可操作地建立基本上匹配所述天线阻抗的阻抗；以及
补偿模块，所述补偿模块可操作地补偿所述双工器的寄生电容造成的所述第一和第二信号与所述出站无线信号之间电气隔离的衰减。优选地，所述补偿模块包括
第一补偿电容器，所述第一补偿电容器与所述双工器的第一寄生电容并联连接；以及第二补偿电容器，所述第二补偿电容器与所述双工器的第二寄生电容并联连接，其中所述第一补偿电容器与所述第一寄生电容的电容总和基本上等于所述第二补偿电容器与第二寄生电容的电容总和。优选地，所述前端模块还包括
检测模块，所述检测模块可操作地连接以用于检测所述第一和第二寄生电容之间的不平衡；
处理模块，所述处理模块可操作地连接以用于
基于所述第一和第二寄生电容之间的所述不平衡，确定所述第一和第二补偿电容器的所述电容；
基于所述确定的所述第一补偿电容器的电容，生成第一电容设定值；以及基于所述确定的所述第二补偿电容器的电容，生成第二电容设定值； 所述第一补偿电容器包括第一电容器网络，所述第一电容器网络是基于所述第一电容设定值所设定的；以及
所述第二补偿电容器包括第二电容器网络，所述第二电容器网络是基于所述第二电容设定值所设定的。从以下的描述和附图中，本发明的其他特征与优点将变得显而易见。

图1是现有技术无线通信设备的示意性框图2是根据本发明的便携式计算通信设备的一实施例的示意性框图； 图3是根据本发明的便携式计算通信设备的另一实施例的示意性框图； 图4是根据本发明的便携式计算通信设备的另一实施例的示意性框图； 图5是根据本发明的便携式计算通信设备的另一实施例的示意性框图； 图6是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的一实施例的示意性框图7是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的一实施例的示意性框
图8是根据本发明的前端模块(FEM)和LNA中每个的部分的另一实施例的示意性框
图；
图9是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图10是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图11是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图12是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图13是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图14是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图15是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图16是根据本发明在2G TX模式中前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的实施例的示意性框图17是根据本发明在2G RX模式中前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的实施例的示意性框图18是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中每个的部分的另一实施例的示意性框图19是根据本发明的小信号平衡网络的实施例的示意性框图； 图20是根据本发明的大信号平衡网络的实施例的示意性框图； 图21是根据本发明的前端模块(FEM)和LNA中每个的部分的另一实施例的示意性框
图22是根据本发明的阻抗的实施例的示意性框图； 图23是根据本发明的阻抗的另一实施例的示意性框图； 图24是根据本发明的平衡网络的实施例的示意性框图； 图25是根据本发明的平衡网络的另一实施例的示意性框图； 图26是根据本发明用于计时平衡网络的时钟发生器的实施例的示意性框图； 图27是根据本发明图25的平衡网络的操作实施例的图； 图28是根据本发明的平衡网络的另一实施例的示意性框图； 图29是根据本发明的每个前端模块(FEM)的部分的另一实施例的示意性框图； 图30是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中的每个的部分的另一实施例的示意性框图；图31是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中的每个的部分的另一实施例的示意性框图32是根 据本发明的前端模块(FEM)和LNA的每个的部分的另一实施例的示意性框
图33是根据本发明的前端模块(FEM)和LNA中的每个的部分的等效电路的实施例的示意性框图34是根据本发明的变压器巴伦(balim)的实施例的示意性框图； 图35是根据本发明的变压器巴伦的实施的实施例的图； 图36是根据本发明的变压器巴伦的实施的另一实施例的图； 图37是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中的每个的部分的另一实施例的示意性框图38是根据本发明的前端模块(FEM)和SOC模块中的每个的部分的另一实施例的示意性框图。
具体实施例方式图2是便携式计算通信设备10的一实施例的示意性框图，便携式计算通信设备 10包括片上系统(SOC) 12和前端模块(FEM) 14。便携式计算通信设备10可以是能由人携带，能至少部分地由电池供电的任何设备，包括无线收发器(例如，射频(RF)和/或毫米波 (MMW))并且执行一个或多个软件应用。例如，便携式计算通信设备10可以是手机、膝上电脑、个人数字助理、视频游戏控制台、视频游戏机、个人娱乐单元、平板电脑等。SOC 12包括无SAW接收器部分18、无SAW发射器部分20、基带处理单元22、处理模块24和电源管理单元26。无SAW接收器18包括接收器(RX)射频(RF)到中频(IF) 段28和接收器(RX) IF到基带(BB)段30。RX RF到IF段28还包括一个或多个频率转换 (translated)带通滤波器(FTBPF) 32。处理模块24和基带处理单元22可以是单个处理设备、分开的处理设备或多个处理设备。这样的处理设备可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑设备、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路，和/ 或基于电路的硬编码和/或操作指令操纵信号(模拟和/或数字)的任何设备。处理模块 24和/或基带处理单元22可以具有关联存储器和/或存储元件，其可以是单个存储设备、 多个存储设备，和/或处理模块24的嵌入电路。这样的存储设备可以是只读存储器、随机存取存储器、易失存储器、非易失存储器、静态存储器、动态存储器、闪存、缓存，和/或存储数字信息的任何设备。注意，如果处理模块24和/或基带处理单元22包括多于一个处理设备，则处理设备可以被集中设置(例如，经由有线和/或无线总线结构直接连接到一起)或者可以被分散设置(例如，经由局域网络和/或广域网络经由间接连接的云计算)。还要注意，当处理模块24和/或基带处理单元22经由状态机、模拟电路、数字电路，和/或逻辑电路实施其功能的一个或多个时，存储相应操作说明的存储器和/或存储器元件可以被嵌入或外接于包括状态机、模拟电路、数字电路，和/或逻辑电路的电路内。还要注意的是，存储器元件存储，且处理模块24和/或基带处理单元22执行对应于附图的一个或多个图示的步骤和/或功能的至少一些的硬编码和/或操作指令。
前端模块(FEM)14包括多个功率放大器(PA)34-36、多个接收器-发射器(RX-TX) 隔离模块38-40、多个天线调谐单元(ATU)42-44，以及频带(FB)开关的一个或多个。注意， FEM 14可以包括两个以上连接到FB开关46的PA 34-36、RX-TX隔离模块38-40以及ATU 42-44的路径。例如，FEM 14可以包括用于2G (二代)手机服务的一个路径，用于3G (三代)手机服务的另一路径，以及用于无线局域网络(WLAN)服务的第三路径。当然，存在FEM 14内支持一个或多个无线通信标准(例如，IEEE 802. 11、蓝牙、全球移动通信系统(GSM)、 码分多址(CDMA)、射频识别(RFID)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、通用分组无线业务 (GPRS)、WCDMA、高 速下行分组接入(HSDPA)、高速上行分组接入(HSUPA)、LTE (长期演进)、 WiMAX (全球微波互联接入)，和/或其变体)的路径的多数其他组合实施例。在一个操作的实施例中，处理模块24执行要求数据的无线传输的一个或多个功能。该该例子中，处理模块24提供出站数据(例如，语音、文本、音频、视频、图像等)到基带处理模块22，基带处理模块22将出站数据转换成与一个或多个无线通信标准(例如，GSM、 CDMA、WCDMA、HSUPA、HSDPA、WiMAX、EDGE、GPRS、IEEE 802. 11、蓝牙、ZigBee、通用移动通信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、IEEE 802. 16、优化数据演进(EV-DO)等)一致的一个或多个出站符号流。这样的转换包括以下的一种或多种加扰、删余(puncturing)、编码、交错、星座映射、调制、扩频、跳频、波束成形、空间_时间块编码、空间_频率块编码、频率对时域转换，和/或数字基带到中频转换。注意，处理模块24将出站数据转换成用于单入单出(SISO) 通信和/或用于多入单出(MISO)通信的单出站符号流，并且将出站数据转换成用于单入多出(SIMO)通信和/或用于多入单出(MIMO)通信的多出站符号流。基带处理单元22提供一个或多个出站符号流到无SAW发射器部分20，无SAW发射器部分20将出站符号流(一个或多个)转换成一个或多个出站RF或MMW信号。无SAW收发器部分20可以包括直接转换拓扑(例如，基带或近基带符号流到RF信号的直接转换)或者超外差拓扑(例如，将基带或近基带符号流转换为IF信号，并然后转换IF信号为RF信号)。针对直接转换，无SAW发射器部分20可以基于笛卡尔(Cartesian-based)拓扑、基于极性拓扑(polar-based)，或基于极性-笛卡尔的混合拓扑。基于笛卡尔拓扑中，无SAW发射器部分20将一个或多个出站符号流的同相和正交分量(例如，分别为&(0 cos (ωΒΒα) + Φ^ )) ^PAQ(t) cos (coBB(t) +ΦΘα)))与一个或多个发射本地振荡(TX L0)的同相和正交分量(例如，分别为cos (coKF(t))和sin ( KF(t)))混合，以产生混合信号。所述混合信号被合并并过滤，以产生一个或多个出站上转换信号(例如，A(t) cos (ωΒΒα) +Φα) + ωΕρα)))0功率放大驱动器(PAD)模块放大出站上转换信号(一个或多个)以产生预-PA (功率放大的)出站RF信号(一个或多个)。在基于相位极的拓扑中，无SAW发射器部分20包括产生振荡(例如，cos ("KF(t))，其基于出站符号流(一个或多个)的相位信息(例如，+/- Δ φ [相移]和/或 ΦΟ [相调制]而被调整)的振荡器。得到的调整振荡(例如，cos ( EF(t) +/" Δ φ)或 cos ( EF(t) + Φι))可以通过出站符号流(一个或多个)的幅值信息(例如，A(t)[幅值调制])被进一步调整，以产生一个或多个上转换信号(例如，A(t) cos ( EF(t) +Φα))或 A(t) cos ( EF(t) +/" Δ φ)。功率放大驱动器(PAD)模块放大出站上转换信号(一个或多个)以产生预-PA (功率放大的)出站RF信号(一个或多个)。在基于频率极的拓扑中，无SAW发射器部分20包括产生振荡(例如，cos(ω KF (t))，其基于出站符号流(一个或多个)的频率信息(例如，+/_ △ f [频移]和/或f (t)) [频率调制]而被调整)的振荡器。得到的调整振荡(例如，cos ("EF(t) +/" Af)或cos ("EF(t) + f(t))可以通过出站符号流(一个或多个)的幅值信息(例如，A(t)[幅值调制]) 被进一步调整，以产生一个或多个上转换信号(例如，A(t) cos ( EF(t) +f(t))或A(t) cos ( EF(t) +/" Δ ·)。功率放大驱动器(PAD)模块放大出站上转换信号(一个或多个)以产生预-PA (功率放大的)出站RF信号(一个或多个)。在基于极性-笛卡尔的混合拓扑中，无SAW发射器部分20将出站符号流(一个或多个)的相位信息(例如，cos (coBB(t) +/" Δ φ或cos (coBB(t) + Φι))与幅值信息(例如，A(t))分离。无SAW发射器部分20将一个或多个出站符号流的同相和正交分量(例如， 分别是cos (coBB(t) +(^(t))和cos (ωΒΒα) +ΦΘα)))与一个或多个发射本地振荡(TX L0)的同相和正交分量(例如，分别是COS(coKF(t))和sin( KF(t)))混合，以产生混合信号。 所述混合信号被合并并过滤以产生一个或多个标准化出站上转换信号(例如，cos (ωΒΒα) + Φα) +ωΕρα)))0功率放大驱动器(PAD)模块放大所述标准化的出站上转换信号(一个或多个)并且将幅值信息(例如，A(t))加入到标准化的出站上转换信号(一个或多个)，以产生预-PA (功率放大的)出站RF信号(一个或多个)(例如，A(t) cos( EF(t)+ (Mt)))。 针对超外差拓扑，无SAW发射器部分20包括基带(BB)到中频(IF)段以及IF到射频(RF)段。BB到IF段可以是基于极性拓扑、基于笛卡尔拓扑、基于极性-笛卡尔的混合拓扑，或者混合级，用于上转换出站符号流(一个或多个)。前文的三种情况中，BB到IF段生成IF信号(一个或多个)(例如，A(t) cos( EF(t)+ Φα)))并且IF到RF段包括混合级、 过滤级，以及功率放大驱动器(PAD)以产生预-PA出站RF信号(一个或多个)。当BB到IF段包括混合级时，IF到RF段可以具有基于极性拓扑、基于笛卡尔拓扑或基于极性-笛卡尔的混合拓扑。该例子中，BB到IF段将出站符号流(一个或多个)(例如，A(t) cos(( BB(t)+ Φ (t)))转换为中频符号流(一个或多个)(例如，A(t) ( IF(t) + Φα))。IF到RF段将IF符号流(一个或多个)转换为预-PA出站RF信号(一个或多个)。无SAW发射器部分20输出预-PA出站RF信号(一个或多个)到前端模块(FEM) 14 的功率放大器模块(PA)34-36。PA 34-36包括串联和/或并联连接到放大的预-PA出站RF 信号(一个或多个)的一个或多个功率放大器，以产生出站RF信号(一个或多个)。应注意的是，PA 34-36的参数(例如，增益、线性、带宽、效率、噪声、输出动态范围、转换速率、上升率、 校正(settling)时间、过冲、稳定因数等)可以基于所接收的来自基带处理单元22和/或处理模块24的控制信号来调节。例如，随发射条件改变(例如，通道响应改变、TX单元与RX 单元之间距离改变、天线性质改变等)，SOC 12的处理资源(例如，BB处理单元22和/或处理模块24)监控发射条件改变并调节PA 34-36的属性，以优化性能。这样的确定通常不是单一进行的；其参考前端模块可以被调节(例如ATU 42-44、RX-TX隔离模块38-40)的其他参数来进行，以优化RF信号的发射和接收。RX-TX隔离模块38-40 (其可以包括平衡网络和双工器、循环器(circulator)、变压器巴伦，或使用共用天线提供TX信号与RX信号之间隔离的其他设备)减弱出站RF信号 (一个或多个)。RX-TX隔离模块38-40可以基于接收自SOC 12的基带处理单元和/或处理模块24的控制信号，调节出站RF信号(一个或多个)(即，TX信号)的衰减。例如，当发射功率相对低时，RX-TX隔离模块38-40可以被调节来减少TX信号的衰减。
天线调谐单元(ATU) 42-44 (如果被包括的话)被调谐来提供基本上匹配天线16 的阻抗的期望阻抗。随着被调谐，ATU 42-44提供来自RX-TX隔离模块38-40的衰减TX信号到天线16，用于发射。注意，ATU 42-44可以连续地或周期地被调节，以跟踪天线16的阻抗变化。例如，基带处理单元22和/或处理模块24可以检测天线16的阻抗的变化，并且基于检测到的变化将控制信号提供到ATU 42-44，使得其相应地改变其阻抗。

该实施例中，无SAW发射器20部分具有两个输出一个用于第一频带，以及另一个用于第二频带。前述讨论已专注于将出站数据转换成用于单个频带(例如，850 MHz,900 MHz等)的出站RF信号的过程。用于将出站数据转换成用于其它频带(例如，1800 MHz、1900 MHz,2100 MHz,2. 4 GHz,5 GHz等)的RF信号的过程类似。注意，用天线16，无SAW发射器 20在一个其它频带生成出站RF信号。FEM 14的频带(FB)开关46将天线16连接到无SAW 发射器输出路径的合适输出。FB开关46接收来自基带处理单元22和/或处理模块24的控制信息，以选择哪个路径来连接到天线16。天线16还接收一个或多个入站RF信号，入站RF信号经由频带(FB)开关46被提供给ATU 42-44中的一个。ATU 42-44将入站RF信号(一个或多个)提供给RX-TX隔离模块38-40，其将信号(一个或多个)路由到SOC 12的接收器(RX)RF到IF段28。RX RF到IF 段28将入站RF信号(一个或多个)(例如，A(t) cos ( KF(t) + (Ht)))转换成入站IF信号(例如,AJt) cos (ω^^ + Φ^ )) ^PAQ(t) cos (coIF(t) + (j5Q(t)) )。RX RF 到 IF 段 28 的各种实施例将在多个随后的附图中描述。RX IF到BB段30将入站IF信号转换成一个或多个入站符号流(例如，A(t) cos ((ωΒΒα) + Φα)))。该例子中，RX IF到BB段30包括混合段和合并&滤波段。混合段将入站IF信号(一个或多个)与第二本地振荡(例如，L02=IF-BB，其中BB可以在从0 Hz到几个MHz的范围)混合，以产生I和Q混合的信号。合并&滤波段合并(例如，将混合的信号叠加到一起——这包括和分量与差分量)，并然后过滤合并的信号以基本上减弱和分量，并传递基本上未被减弱的差分量作为入站符号流(一个或多个)。基带处理单元22根据一个或多个无线通信标准(例如，GSM、⑶MA、WCDMA, HSUPA, HSDPA、WiMAX、EDGE、GPRS、IEEE 802. 1 1、蓝牙、ZigBee、全球移动通信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、IEEE 802. 16、优化数据演进(EV-DO)等)将入站符号流(一个或多个)转换成入站数据(例如语音、文本、声频、视频、图像等)。这种转换可以包括以下的一种或更多种数字中频到基带的转换、时域对频域转换、空间时间块解码、空间频率块解码、解调、扩频解码、 跳频解码、波束形成解码、星座去映射、解交错、解码、去删余(cbpimcturing)，和/或解扰。 注意，处理模块24将单个入站符号流转换成用于单入单出(SISO)通信和/或用于多入单出(MISO)通信的单个入站数据，并且将多个入站符号流转换成用于单入多出(SIMO)通信和多入单出(MIMO)通信的入站数据。电源管理单元26集成到SOC 12中，以执行多种功能。这样的功能包括监控电源连接以及电池荷载，在需要时为电池充电，控制到SOC 12的其他组件的功率，生成供给电压， 关闭不需要的SOC模块，控制SOC模块的睡眠模式，和/或提供实时时钟。为使电源便于产生供电电压，电源管理单元26可以包括一个或多个开关模式电压供给和/或一个或多个线性调节器。带有便携式计算通信设备10的这种装置，减少了成本和离散的芯下元件(例如，SAW滤波器、双工器、电感器，和/或电容器)，并且它们的功能被整合到前端模块(FEM) 14 中，前端模块14可以在单个芯片上实施。另外，无SAW接收器构架和无SAW发射器构架便于减少离散的片下元件。图3是便携式计算通信设备10的另一实施例的示意性框图，以及另一实施方案的前端模块(FEM)50，所述便携式计算通信设备10包括片上系统(S0C)52。SOC 52包括电源管理单元26、无SAW接收器部分18、无SAW发射器部分20、基带处理单元22，并且可以还包括处理模块。FEM 50包括多个功率放大器模块(PA) 34-36、多个RX-TX隔离模块38-40，以及至少一个天线调谐单元(ATU) 54。该实施例中，SOC 52可操作地同时支持两个或更多个无线通信(例如，手机呼叫和 WLAN通信和/或蓝牙通信)。该例子中，无SAW发射器20以参考图2和/或参考一个或多个随后的附图所讨论的方式，生成两个(或更多个)不同频带出站RF信号。不同频率出站 RF信号的第一个被提供到FEM 50的PA 34-36之一，并且其他出站RF信号被提供到其他 PA 34-36。每个TX-RX隔离模块38-40的功能可参考图2的描述，以及可以参考一个或多个随后的附图的描述。基于来自SOC 52的控制信号被调谐的ATU 54，将两种出站RF信号提供到天线16以用于发射。天线16也接收两个或更多个不同频带入站RF信号，并将其提供到ATU 54。ATU 54可以包括分流器，用于分流两种入站RF信号并且为每个分流信号分离阻抗匹配电路(例如，一个或多个LC电路);变压器巴伦，用于分离信号并且分离阻抗匹配电路；或者两种信号的阻抗匹配电路，其被提供到RX-TX隔离模块38-40。RX-TX隔离模块38-40是与每个频带相关的，使得每个将仅在它们各自的频带(例如，850-900 MHz和1800-1900 MHz)内通过入站和出站RF信号。如此，第一 TX-RX隔离模块38-40提供第一频带入站RF信号到的无SWA RX段18的第一输入，并且第二 TX-RX隔离模块38-40提供第二频带入站RF信号到的无SWA RX段18的第二输入。无SAW RX段18 以参考图2所讨论的和/或参考随后的一个或多个附图所讨论的方式，处理入站RF信号， 以产生第一入站数据以及第二入站数据。图4是便携式计算通信设备的另一实施例的示意性框图，所述便携式计算通信设备包括连接到前端模块(FEM)182的的片上系统(S0C)180。SOC 180包括多个无SAW接收器部分(仅示出接收器部分的LNA和频率转化带通滤波器(FTBPF))、多个无SAW发射器部分 (仅示出功率放大驱动器(PAD))、处理模块、基带处理模块(未示出或包括在处理模块中)， 以及电源管理单元(未示出)。 FEM 182包括低频带(LB)路径、高频带(HB)路径和频带开关(FB SW)。LB路径包括功率放大器模块(PA)、低带阻抗级(LB Z)、低带低通滤波器(LB LPF)、开关(SW)、发射-接收隔离模块(TX-RX ISO)(例如，双工器)、第二开关(SW)，以及天线调谐单元(ATU)。HB路径包括功率放大器模块(PA)、高带阻抗级(HB Z)、高带低通滤波器(HB LPF)、开关(SW)、发射-接收隔离模块(TX-RX ISO)(例如，双工器)、第二开关(SW)，以及天线调谐单元(ATU)。 注意，低带路径可以被用于支持低带GSM、EDGE，和/或WCDMA无线通信，并且高带路径可以被用于支持高带GSM、EDGE,和/或WCDMA无线通信。SOC 180如前面所讨论的和/或参考后面的一个或多个附图所讨论的，用于输出预-PA出站RF信号，以及输入入站RF信号。FEM 182经由LB路径或HB路径接收预-PA出站RF信号并经由相应的PA模块将它们放大。阻抗级(LB Z或HB Z)提供PA模块输出上的期望负载，并连接到低通滤波器(LB LPF或HP LPF)。LPF过滤出站RF信号，出站RF信号根据开关(SW)的配置被提供到TX-RX ISO模块或到ATU。如果开关将LPF连接到TX-RX ISO模块，则TX-KX模块在将出站RF信号提供到ATU之前减弱出站RF信号。ATU的功能如前文所述的和/或如将参考后面的一个或多个附图所讨论的。注 意，SOC 180和FEM 182之间不存在离散元件。尤其是，便携式计算通信设备不需要如在目前的手机设备中要求的离散的SAW滤波器。一种或更多种无SAW接收器的构架、 无SAW发射器的构架，和/或FEM 182的各种组件的可编程性均对SAW滤波器和/或其他常规外部离散组件的消除有贡献。图5是便携式计算通信设备的另一实施例的示意性框图，所述便携式计算通信设备包括连接到前端模块(FEM) 192的片上系统(SOC) 190。SOC 190包括个无SAW接收器部分(仅示出LNA和频率转化带通滤波器(FTBPF))、多个无SAW发射器部分(仅示出功率放大驱动器(PDA))、处理模块、基带处理模块(未示出或包括在处理模块中)，以及电源管理单元 (未示出)。FEM 192包括低频带(LB)路径、高频带(HB)路径，以及频带开关(FB SW)。LB路径包括功率放大器模块(PA)、低带阻抗级(LB Z)、开关(SW)、低带低通滤波器(LB LPF)、发射-接收隔离模块(TX-RX ISO)(例如，双工器)、第二开关(SW)，以及天线调谐单元(ATU)。 HB路径包括功率放大器模块(PA)、高带阻抗级(HB Z)、开关(SW)、高带低通滤波器(HB LPF)、发射-接收隔离模块(TX-RX ISO)(例如，双工器)、第二开关(SW)，以及天线调谐单元 (ATU)0注意，低带路径可以被用于支持低带GSM、EDGE，和/或WCDMA无线通信，并且高带路径可以被用于支持高带GSM、EDGE,和或或WCDMA无线通信。SOC 190的各种实施例中，SOC 190的接收器部分中频率转化的带通滤波器可充分过滤远方的阻碍(far-out blocker)，并且过滤对期望信号具有可忽略影响的图像信号。 这降低接收器部分(在基带处理模块的输出端或在RX BB到IF段的输入端)的模数转换器 (ADC)的动态范围要求。与可比方向转换接收器部分比较，接收器部分的超外差架构对于降低功率消耗和芯片面积是最佳的。图6是前端模块810和片上系统模块812的示意性框图。前端模块810包括双工器816和可调谐平衡网络818。片上系统模块812包括检测器模块820和处理模块822。注意，处理模块822，如同本申请中讨论的任何其他处理模块，可以如参考图2的处理模块24 来构建。在操作的实施例中，双工器连接到收发入站和出站无线信号835和837的天线 826。例如，入站和出站无线信号835和837可以对应于根据一个或多个无线通信协议产生的射频(RF)信号，无线通信协议的例子已在前文提供。作为特定的实施例，出站无线信号 835具有对应于无线通信协议的发射频率的载波频率，并且入站无线信号835具有对应于无线指示协议的接收频带的载波频率。双工器816提供入站无线信号837和出站无线信号835之间的电气隔离。双工器 816可以是频率选择性双工器或者电气平衡式双工器，以提供入站和出站无线信号835和 837之间30 dB或更大的隔离。可调谐平衡网络818可用于基于调谐信号823建立基本上匹配天线的阻抗的阻抗。一般地，出站无线信号835的能量(例如，电流和/或电压)被分成两路。第一路是到天线826的，并且第二路是到可调谐平衡网络818的。如果这两路基本上相等，则能量将基本上相等，这有效地抵消连接为双工器816的入站无线信号837部分的出站无线信号835。为了保持可调谐平衡网络818与带有变化阻抗的天线826的阻抗平衡，检测器模块820监控双工器816的电气性能特性。例如，检测器模块820监控双工器816的共模，以检测由天线与可调谐平衡网络818之间的阻抗不平衡造成的共模偏置。如果检测到偏置， 则检测器模块820生成误差信号。注意其他电气性能特性包括，但不限于双工器内的阻抗不匹配、双工器的一个或多个分量的非线性，和/或频率相关元件响应。用于调谐引擎的处理模块822基于误差信号生成调谐信号823。例如，误差信号可以指示可调谐平衡网络818的阻抗小于天线826的阻抗。该例子中，处理模块生成调谐信号823，以增加可调谐平衡网络818的阻抗到更接近地匹配天线的阻抗。注意，由于天线的阻抗基于环境条件(例如对金属物体的接近度、多径衰落，等)而改变，这是个动态过程。图7是前端模块(FEM) 810和SOC 812每个的部分的实施例的示意性框图。FEM 810部分包括功率放大器模块(PA)814、双工器816、平衡网络818以及传感电路817。双工器包括变压器(或其他结构，例如频率选择性双工器和/或电气平衡式双工器)，并且平衡网络818包括可调谐电阻器-电容器网络、可调谐电感器-电容器网络以及可调谐电阻器-电感器-电容器网络的至少一个。用于感应双工器的 电器性能特性的传感电路817包括连接在变压器的次绕组上的一对电阻器。SOC 812的部分包括峰值检测器820、调谐引擎822和低噪声放大器模块(LNA)。或者，峰值检测器820和/或调谐引擎822可以在FEM 810内。操作的实施例中，PA 814供应出站RF信号到变压器双工器816的双绕组原的中心抽头(tap)。出站RF信号的电流按天线和平衡网络816之间阻抗差异在两个绕组之间比例分流。如果平衡网络818的阻抗基本上匹配天线的阻抗，则电流在两个绕组之间等分。具有如所示的绕组配置，如果主绕组的电流基本上匹配，它们的磁场在次绕组中实质上彼此取消。由此，次绕组具有出站RF信号的实质减弱的表示。针对入站RF信号，主绕组的两个绕组生成与入站RF信号相关的磁场。该例子中，磁场被叠加，由此在次绕组中产生主绕组两倍的电流(假设每个绕组具有相同的匝数)。如此，变压器放大入站RF信号。如果天线的阻抗与平衡网络818的阻抗之间存在不平衡，则出站RF信号电流分量将出现在次绕组中(例如，TX漏损(leakage))。例如，假设通过绕组到电感器的电流是iP1， 并且通过绕组到平衡网络818的电流是iP2。TX漏损可以表示为iP1 - iP20共模传感电路的电阻器传感TX漏损为双工器的电气性能特性。例如，电阻器中心节点处的电压等于VS -(R^2iE + R1^ip2 - R2*iP1)，其中VS是次绕组的电压，并且2^是接收到的入站RF信号的电流。假设!^&并‘=‘，则中心节点处的电压等于VS的1/2。然而，如果iP1不等于iP2， 电阻器的中心节点处的电压将根据差异成比例地偏离1/2 VS0注意，检测器820输出对正由天线接收的闭锁信号(blocking signal)不敏感的电压，因为检测器的输入连接到LNA 的差分输入。检测器820检测电阻器中心节点处电压与1/2 VS的差异，并提供差异的指示到处理模块822。用于调谐引擎的处理模块822分析差异，并生成控制信号，以调节平衡网络的阻抗。例如，如果iP1大于iP2，则传感电路的共模电压(例如电阻器的中心节点)将大于1/2 VS，其指示平衡网络818的阻抗太高。如此，处理模块822生成降低平衡网络818的阻抗的调谐信号823。作为另一实施例，如果iP1小于iP2，则传感电路的共模电压将小于1/2 VS, 其指示平衡网络818的阻抗太低。如此，处理模块822生成增加平衡网络818的阻抗的调谐信号823。 处理模块822可以分析共模电压偏差，确定平衡网络818的期望阻抗，以及相应地生成调谐信号。或者，处理模块822可以逐步反复生成调节平衡网络818的阻抗的调谐信号，直到达到期望的阻抗。以任一种途径，处理模块822用于保持平衡网络818的阻抗基本上匹配天线的阻抗(其随时间、使用，和/或环境条件而变化)，以最小化TX漏损。图8是前端模块(FEM 960)和SOC 962每个的部分的另一实施例的示意性框图。 FEM 960的部分包括功率放大器模块(PA) 814、双工器816、平衡网络818以及传感电路 817。双工器816包括变压器(或其他结构，例如频率选择性双工器和/或电气平衡式双工器)。传感电路817包括连接在变压器的次绕组的一对电阻器。SOC 962的部分包括峰值检测器974、处理模块976 (其用于调谐引擎)，以及单端低噪声放大器模块(LNA 972)。或者， 峰值检测器974和/或调谐引擎可以在FEM 960内。如参考图7所讨论的，电路补偿TX漏损。为了进一步减小关于处理入站无线信号的共模问题，低噪声放大器824可以是单端LNA。该例子中，双工器816的次绕组的一端连接到公共回路，并且低噪声放大器的第二输入连接到参考电压。图9是前端模块(FEM) 810和SOC 812每个的部分的实施例的示意性框图。前端模块810包括多个双工器816-1到816-2以及多个可调谐平衡网络8 18_1到818-2。双工器816的每个连接到天线826-1到826-2。片上系统模块812包括处理模块822和多个检测器模块820-1到820-2。双工器816-1将第一出站无线信号835-1从第一入站无线信号837-1隔离。第一可调谐平衡网络818-1经由处理模块822以及第一检测器模块820-1被调谐，如前文讨论的。类似地，双工器816-2将第二出站无线信号835-2从第二入站无线信号837-2隔离。 处理模块822以及第二检测器模块820-2通过第二调谐信号823-2调谐第二可调谐平衡网络 818-2。该实施例中，第一入站和出站无线信号可以在第一频带收发，并且第二入站和出站无线信号可以在第二频带收发。例如，第一和第二频带的每个可以是900 MHz频带、1800 MHz频带、1900 MHz频带、2 GHz频带、2. 4 GHz频带、5 GHz频带、60 GHz频带等的不同的一个。图10是前端模块(FEM)SlO和SOC 812的每个的部分的实施例的示意性框图。前端模块830包括双工器838、平衡网络842以及天线调谐单元(ATU) ) 840。片上系统模块 832包括低噪声放大器852以及处理模块846。天线调谐单元840可以如所示的包括串联电阻器_电容器_电感器电路。双工器838和平衡网络842可以包括与贯穿该详细讨论所讨论的双工器和平衡网络相类似的元件，且起类似作用。操作的实施例中，天线834接收来自另一通信设备的入站无线信号837，并发射出站无线信号835。入站无线信号837可以根据一个或多个无线通信协议从另一无线通信设备接收。出站无线信号835可以通过嵌块模块830中和/或片上系统模块832中的基带处理、上转换以及功率放大来生成。为了提供最优天线性能，天线调谐单元840基于天线调谐信号调谐天线的操作特性(例如，阻抗、带宽、增益、品质因数、辐射模式、极化、效率等)。例如，天线调谐单元840根据天线调谐信号调节串联电阻器_电容器_电感器网络的可变电阻和/或可变电容。为了产生天线调谐信号841，处理模块846生成平衡网络调谐信号，其调节平衡网络以基本上得到天线与平衡网络之间的平衡阻抗。随着天线与平衡网络之间的阻抗基本上匹配，处理模块846基于入站无线信号837、测试信号(一个或多个)和/或低噪声放大器 852所接收的出站无线信号835的分量，来估计天线的阻抗和/或其他特性。例如，天线阻抗可以基于入站和/或出站无线信号的已知性质以及接收到的入站和/或出站无线信号的性质来估计。作为具体实施例，如果阻抗低于所预期的(例如，50欧姆)，则天线的增益受影响。通过确定增益影响，可以估计阻抗。图11是前端模块(FEM) 830和SOC 832的每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 830的部分包括功率放大器模块(PA) 836、双工器838、平衡网络842、天线调谐单元(ATU)840，以及共模传感电路。双工器838包括变压器(或其他结构，例如频率选择性双工器838和/或电气平衡式双工器838)，并且平衡网络包括至少可变电阻器以及至少一个可变电容器。共模传感电路包括连接在变压器次绕组上的一对电阻器。SOC 832的部分包括峰值检测器848、调谐引擎850 (其可以通过处理模块846来实施)、查找表(LUT) 844、处理模块846，以及低噪声放大器模块(LNA)852。或者，峰值检测器848和/或调谐引擎850 可以在FEM 830内。

除了由传感电路(S卩，电阻器)、检测器848、调谐引擎850以及平衡网络842提供的，用于将平衡网络842的阻抗与天线的阻抗平衡的功能；FEM 830包括ATU 840。ATU 840 包括一个或多个固定的无源组件和/或一个或多个可变无源组件。例如，ATU 840可以包括可变电容器-电感器电路、可变电容器、可变电感器等。作为另一实施例，ATU 840可以包括可调谐电阻器_电容器_电感器网络以及可调谐电容器_电感器网络。ATU 840的另一实施例在图10中提供。操作的实施例中，PA 836将放大的出站RF信号提供给双工器838，双工器838可以包括用于将出站RF信号与入站RF信号隔离的变压器。双工器838将放大的出站RF信号输出到ATU 840，其经由存储在LUT 844中的设定值被调谐，以提供期望的天线匹配电路 (例如、阻抗、带宽、增益、品质因数、辐射模式、频率响应、极化、效率等)。为了确定提供给 ATU 840的设定值，LUT 884接收来自处理模块846的天线调谐信号841。然后，LUT 884基于天线调谐信号读取天线设定值847，并将其提供到ATU。ATU 840将出站RF信号输出到天线用于发射。对于入站RF信号，天线接收信号并且将其提供给ATU 840,ATU 840又将其提供给双工器838。双工器838输出入站RF信号到LNA 852以及共模传感电路。共模传感电路、 检测器848、调谐引擎850以及平衡网络842的功能如前文所述的将平衡网络842的阻抗与天线的阻抗平衡。处理模块846可操作来监控FEM 830的各种参数。例如处理模块846可以监控天线阻抗、发射功率、PA 836的性能(例如，增益、线性、带宽、效率、噪声、输出动态范围、转换率、上升率、设置时间、过冲、稳定因数等)、接收到的信号强度、SNR、SIR、调谐引擎850所做的调节等。处理模块846分析参数，以确定FEM 830的性能是否可以被进一步优化。例如， 处理模块846可以确定对ATU 840的调节将改进PA 836的性能。该情况中，处理模块846访问LUT 844，以将期望的设定值提供给ATU 840。如果ATU 840中的该改变影响ATU 840 和平衡网络842之间的阻抗平衡，则调谐引擎850做出合适的调节。在可选择的实施例中，处理模块846将调谐引擎850的功能与平衡调节提供到ATU 840和平衡网络842，以达到FEM 830的期望性能。再另一可选择的实施例中，平衡网络842 固定，并且ATU 840提供FEM 830中期望的调节，以达到阻抗平衡，并且达到FEM 830的期望性能。图12是前端模块(FEM) 860和SOC 862每个的部分的另一实施例的示意性框图。 前端模块860包括双工器870和门控平衡网络868。片上系统模块862包括低噪声放大器 876和LNA旁路电路875。操作的实施例中，双工器870提供出站无线信号835和入站无线信号837之间的电气隔离，所述出站无线信号835和入站无线信号837经由天线864收发。门控平衡网络 868当射频前端处于第三模式时建立基本上匹配天线阻抗的阻抗，并且当射频前端处于第一和第二模式之一时建立相对于天线的阻抗的低阻抗。例如，当入站无线信号与时分双工 (TDD)协议一致时，第一模式对应于射频前端的接收模式；当出站无线信号与TDD协议一致时，第二模式对应于射频前端的发射模式；并且第三模式对应于射频前端根据频分双工 (FDD)协议收发入站和出站无线信号。LNA旁路电路875当射频前端处于第一模式时将入站无线信号传到LNA，并且当射频前端处于第二模式时绕过LNA。低噪声放大器(LNA)876放大入站无线信号，以产生放大的入站无线信号。

图13是用于2G和3G手机操作的前端模块(FEM)860和SOC 862每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 860的部分包括功率放大器模块(PA)866、双工器870、门控平衡网络868，以及共模传感电路(Rl和R2)。双工器870包括变压器(或其他结构，例如频率选择性双工器和/或电气平衡式双工器)并且门控平衡网络868包括短路开关、至少一个可变电阻器，以及至少一个可变电容器。SOC 862的部分包括峰值检测器872、处理模块874、 开关(如LNA旁路电路875)，以及低噪声放大器模块(LNA 876)。或者，峰值检测器872和/ 或调谐引擎874可以在FEM 860内。该实施例中，双工器被优化为频分双工(FDD)，其被用于3G手机应用中。该模式中，门控平衡网络868的开关和LNA旁路电路的开关是开启的，使得门控平衡网络基于调谐信号提供基本上等于天线阻抗的阻抗。在被用于2G手机应用中的时分双工(TDD)中，门控平衡网络860经由开关被短路。 这实质上去除了 3-dB理论插入损耗限值，并仅留下实施损耗。注意，对于2G传输，LNA旁路电路开关是关闭的。对于2G接收，LNA旁路电路开关是开启的。图14是2G TX模式中，图12的前端模块(FEM)860和SOC 862每个的部分的实施例的示意性框图。该模式中，LNA旁路电路开关短路LNA 876，并且平衡网络开关短路平衡网络。由于次绕组上的短路，主绕组实质上被短路。由此，PA 866有效地直接连接到天线。图15是2G RX模式中，图12的前端模块(FEM)860和SOC 862每个的部分的实施例的示意性框图。该模式中，LNA开关开启，并且平衡网络开关关闭，由此短路平衡网络。该配置中，变压器功能等同于变压器巴伦接收器部分的功能。图16是前端模块(FEM) 890和SOC 892每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 890的部分包括功率放大器模块(PA) 896、双工器898、平衡网络900，以及共模传感电路(例如Rl & R2)。双工器898包括变压器(或其他结构，例如频率选择性双工器和/或电气平衡式双工器)，并且平衡网络900包括至少一个可变电阻和至少一个可变电容器，并且还可包括电感器。SOC的部分包括峰值检测器902、调谐引擎904 (其可以经由处理模块来实施)、检测906模块，以及低噪声放大器模块(LNA) 908。或者，峰值检测器902、漏损检测 906模块，和/或调谐引擎904可以在FEM 890内。操作的实施例中，检测模块检测功率放大器的非线性功能，以产生检测到的非线性。例如，检测模块906检测PA 896内和/或平衡网络900内晶体管的导通电阻的变化。 作为更具体的实施例，随着PA 896输出电流增加，PA 896内和/或平衡网络900内晶体管的导通电阻增加。这种增加影响平衡网络900的整体阻抗。检测模块906将检测到的非线性提供给处理模块904。或者，或除此之外，检测模块906基于导通电阻的非线性，产生跟踪功率放大器的变化的包络信号，并将包络信号提供给处理模块904。检测模块906进一步检测双工器的发射漏损，以产生检测到的发射漏损。例如，检测模块906接收来自传感电路Rl和Rl和共模信号，并且其从共模信号生成监测到的发射漏损。如前文提及，双工器中的不平衡将产生共模电压的补偿，其由传感电路感测。处理模块基于检测到的非线性生成粗调信号，并基于检测到的发射漏损生成细调信号。处理模块将粗调信号和细调信号提供给可调谐平衡网络900，基于所述粗调信号和细调信号建立阻抗。如此，粗调与细调的双反馈回路调节双工器内的不平衡以及功率放大器和/或平衡网络900的性能变化(例如，导通电阻)。图17是前端模块(FEM)910和SOC模块912每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 910的部分包括功率放大器模块(PA) 916、双工器918、平衡网络920，以及传感电路(例如，Rl & R2)。双工器918包括变压器(或其他结构，例如频率选择性双工器918和/ 或电气平衡式双工器918)，并且平衡网络包括至少一个可变电阻和至少一个可变电容器。 SOC 912的部分包括峰值检测器922、处理模块926 (其包括调谐引擎的功能)，以及低噪声放大器模块(LNA) 924。或者，峰值检测器922和/或调谐引擎可以在FEM 910内。操作的实施例中，处理模块926如前文所描述，基于双工器中的不平衡生成调谐信号并将其提供到平衡网络920。此外，处理模块926确定出站无线信号的发射功率等级， 该操作可以以各种方式完成。例如，处理模块可以提供发射功率等级到功率放大器916，功率放大器916使用其来建立发射功率等级。作为另一实施例，前端模块910可以包括发射信号强度指示器，其将发射功率等级928提供到处理模块926。 处理模块926比较发射功率等级928与隔离要求。例如，当发射功率等级相对低 (例如，为入站RF信号的较小阻碍(blocker)，和/或入站RF信号的信号强度相对高时)时， 用双工器发射漏损将成比例地较低。这种情形中，双工期内发射信号的衰减的量可以被降低，并仍提供发射漏损的足够补偿。如此，当发射功率等级相比于隔离要求有利时(例如，相对地低)，处理模块926生成隔离调节信号921。处理模块926发送隔离调节信号921到双工器和可调谐平衡网络至少之一。当接收隔离调节信号时，双工器918基于隔离调节信号调节出站无线信号和入站无线信号之间的电气隔离。例如，如果双工器918是频率选择性双工器，其通过调节一个或多个滤波器中的一个滤波器，调节出站无线信号与入站无线信号之间的电气隔离。作为另一实施例，如果双工器918是电器平衡式双工器，则平衡网络基于隔离调节信号调节其阻抗，作为双工器 918与入站和出站无线信号之间电气隔离之间的权衡。图 18是前端模块(FEM) 810和SOC模块812的每个的部分的另一实施例的示意性框图。前端模块810包括功率放大器、双工器816，以及可调谐平衡网络818。片上系统模块812包括检测器模块820和处理模块822。可调谐平衡网络818包括多个电阻性元件 841-843、多个电容性元件845-847，以及多个低压开关元件849-855。可调谐平衡网络818 可以还包括连接到电阻性元件和/或电容性元件的一个或多个感应性元件857。操作的实施例中，功率放大器放大上转换信号为出站无线信号835。双工器816 如前文所描述，可操作地连接到天线并且提供出站无线信号与入站无线信号之间的电气隔离。可调谐平衡网络基于调谐信号823建立基本上匹配天线阻抗的阻抗。例如，调谐信号可以激活(例如，小规模或大规模)可调谐平衡网络的一个或多个低压开关元件，可调谐平衡网络反过来又将一个或多个电容性元件以及一个或多个电阻性元件连接到双工器，作为阻抗平衡负载。相应地，通过激活一个或多个低压开关元件，平衡网络818的阻抗在给定频率范围内被调谐，以基本上匹配天线的阻抗。注意，通过使用低压开关元件，平衡网络容易地在集成电路上实施，其中低压低于平衡网络上电压波动(swing)。平衡网络中，电阻性元件可以是电阻器、基有源电阻器的晶体管_电感器、和/或开关式电容器。电容性元件可以是电容器和/或变抗器。各种电阻性元件的例子示于图22 禾口 23中。图19是包括多个晶体管、多个电阻器，以及多个电容器的小信号平衡网络880的实施例的示意性框图。包括在平衡网络中的电阻器的选择可以通过第一套调谐信号位(例如，10位)来控制，并且包括在平衡网络中的电容器的选择可以通过第二套调谐信号位(例如，5位)来控制。可调谐平衡网络的示例性实施例中，多个电阻性元件的第一电阻性元件以串联方式与低压开关元件的第一开关元件连接；多个电阻性元件的第二电阻性元件以串联方式与低压开关元件的第二开关元件连接。第二电阻性元件与第二开关元件的公共节点连接到第一开关元件的控制节点。这样的连接方式也用于剩下的多个电阻性元件和多个低压开关元件。继续示例性实施例，多个电容性元件的第一电容性元件以串联方式与多个低压开关元件的第三开关元件连接，并且多个电容性元件的第二电容性元件以串联方式与多个低压开关元件的第四开关元件连接。第二电容性元件与第四开关元件的公共节点连接到第三开关元件的控制节点。这样的连接方式也用于剩下的多个电容性元件和多个低压开关元件。该实施例中，可调谐平衡网络的阻抗根据调谐信号的小信号来调谐。例如，随着调谐信号823的电压被调节(在小信号范围内，使得晶体管处于线性区域)，晶体管的导通电阻是变化的，使得导通电阻、电阻器(rl-Rn)以及电容器(Cl-Cn)的串联和并联组合为平衡网络提供期望的阻抗。图20是包括RLC (电阻器-电感器-电容器)网络和多个晶体管的大信号平衡网络882的实施例的示意性框图。晶体管的导通和截至提供了 RLC网络的电阻器、电感器和 /或电容器的不同组合，以提供平衡网络的期望阻抗。该例子中，晶体管具有相对小的电压波动，并由此可以使用较低电压晶体管。例如，如果平衡网络包括四个电阻器-晶体管电路、四个电容器-晶体管电路以及一个或多个电感器，则晶体管的导通与截至建立平衡网络的阻抗。例如，连接每个门极来接收4位控制信号的一位，其中左边最外电阻器-晶体管电路接收最高位，下一最左边电阻器-晶体管电路的门极接收下一个最高位，如此类推。再有，最左边电阻器_晶体管电路的电阻器是R4，下一最左电阻器-晶体管电路的电阻器是R3，如此类推。由此，对于该实施例， 当4位控制信号时0001时，仅最右的电阻器晶体管电路导通，并且其电阻器Rl提供得到的电阻。当4位控制信号是0011时，最右的两个电阻器晶体管电路导通，并且得到的电阻是 R1//R2。当4位控制信号是0111时，最右的三个电阻器晶体管电路导通，并且得到的电阻是R1//R2//R3。当4位控制信号是1111时，全部四个电阻器晶体管电路导通，并且得到的电阻是R1//R2//R3//R4。平衡网络的电容器侧的功能与之相似。作为可选择的实施例，每个电阻器_晶体管电路和每个电容器_晶体管电路可以独立地由一位相应的控制信号来控制。针对如本文改良的前述段落中描述的四电阻器-晶体管电路配置，控制信号1000将得到R4的电阻；控制信号0100将得到R3的电阻；控制信号1010将得到R4//R2的电阻；以此类推。作为又另一实施例，多个电阻式元件的第一电阻式元件以串联方式与多个低压开关元件的 第一开关元件连接；多个电阻式元件的第二电阻式元件以串联方式与多个低压开关元件的第二开关元件连接；多个电容式元件的第一电容式元件以串联方式与低压开关元件的第三开关元件连接；并且多个电容式元件的第二电容式元件以串联方式与低压开关元件的第四开关元件连接。该实施例中，可调谐平衡网络的阻抗被根据大信号的调谐信号来调谐。例如，随着调谐信号823的电压被调节(在大信号范围内，使得晶体管或为“导通”或为“截至”)，电阻器(rl-Rn)、电容器(Cl-Cn)，以及电感器(如果有的话)的并联和/或串联组合为平衡网络提供期望的阻抗。图21是前端模块(FEM)IOlO和SOC模块1012每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 1010的部分包括功率放大器模块(PA) 1014、双工器1016、平衡网络1018，以及天线调谐单元(ATU)840。双工器1016包括变压器(或其他结构，例如频率选择性双工器 1016和/或电气平衡式双工器1016)。SOC 1012的部分包括峰值检测器1002 (未示出)、 处理模块1020 (其执行调谐引擎的功能)，以及低噪声放大器模块(LNA) 1022。可选择地， 峰值检测器1002和/或调谐引擎可以在FEM 1010内。平衡网络1018包括具有如所示的多个可变电阻器、多个可变电容器以及至少一个电感器的RLC网络。该实施例中，平衡网络1018可以被调谐来提供宽范围的阻抗，以使能够更好地匹配天线的阻抗。此外，平衡网络具有针对期望的电压驻波比(VSWR)(例如，3:1) 的宽的调谐范围，特别是当结合调谐ATU被调谐时。图22是平衡网络的电阻器_晶体管(R-T)电路的阻抗的的实施例的示意性框图。 电容器相当于晶体管的寄生电容。由于R-T电路包括真无源电阻器，其对插入损耗上的3 dB理论限值有贡献。图23是平衡网络的电阻器_晶体管(R-T)电路的阻抗的的另一实施例的示意性框图。该实施例中，R-T电路包括电感衰减的共源晶体管。如此，其为有源电子并且不对插入损耗上的3 dB理论限值有贡献。由此，由平衡网络造成的仅有损耗为实施损耗。 具体地，R-T电路通过使用有源设备而非无源电阻器，提供平衡网络内的有源回转器。使用有源回转器，由于其取决于电阻的值所以TX插入损耗不改变，但是由于与电阻相关联的噪声在有源实施中被降低，RX噪声因数(figure)则被增强。例如，电容器作为共栅 MOSFET的输入阻抗的一个可能的实施中，电阻由式R=l/gm给定。这样的电阻器的噪声功率谱密度是4KTY/gm或4KTYR，其中K是波尔兹曼常数，T是开氏温度，并且、是热噪声参数且是工艺的函数。另一方面，无源电阻器具有由4KTR给定的固定的噪声功率谱密度。对于最近的深次亚微米技术，Y的值小于1，这样，使用共栅MOSFET的电阻器生成针对相同的电阻器来说更小的噪声。图24是前端模块(FEM)IOlO和SOC模块1012的每个的部分的另一实施例的示意性框图。前端模块1010包括双工器816和平衡网络1030。片上系统模块812包括检测器模块820和处理模块822。平衡网络1013包括阻抗上转换器1032和基带阻抗电路1034。操作的实施例中，基带阻抗电路基于调谐信号823生成阻抗。在期望频率(例如， fL0或fKF)计时的阻抗上转换器1032将基带阻抗上转换成射频阻抗。当被调谐时，平衡网络1013的射频阻抗在操作的给定频带内基本上匹配天线826的阻抗。图25是平衡网络1030的实施例的示意性框图，平衡网络1030包括多个晶体管 (例如，作为上转换模块的多相晶体管开关网络)和多个基带阻抗(Zbb(S) )396-402。每个基带阻抗可以包括多个电容性元件、多个电阻性元件以及多个开关元件。对于每个基带阻抗， 一个或多个电容性元件和/或一个或多个电阻基于调谐信号而被连接到一起，以产生基带阻抗。注意，电阻性元件可以是电阻、晶体管-电感器基有源电阻，和/或开关性电容器，并且电容性元件可以是电容器和/或变抗器。操作的实施例中，平衡网络接收调谐信号832，并相应地调节基带阻抗。晶体管使用由图26的时钟发生器404生成的四相时钟来切换。如图26中所示，时钟发生器404产生四个时钟信号，每个具有25%的工作周期，并且顺序偏置90°。时钟信号具有与入站和/ 或出站RF信号的载波频率相关的频率，并且能够被调节以更好地跟踪载波频率。图27图示基带阻抗对RF阻抗的频率变换。如所示，基带阻抗被调谐为在DC具有期望的阻抗(例如，50欧姆)。上转换模块调制基带阻抗到+/_ RF频率。图28是包括两个阻抗上转换器1042、1044以及两个对应基带阻抗(Zbb 1046、 1048)的平衡网络的另一实施例的示意性框图。每个阻抗上转换器被以期望的频率(例如， fKF—^和fKF—τχ)计时。例如，上转换器1042可以在第一频率带内的频率计时，并且上转换器 1044可以在第二频率带内的频率计时。作为另一实施例，操作的第一频带与无线通信协议的发射频带相关，并且操作的第二频带与无线通信协议的接收频带相关。作为另一实施例，操作的第一频带与第一无线通信协议的频带相关，并且操作的第二频带与第二无线通信协议的频带相关。注意，阻抗上转换器1042、1044以及其对应的基带阻抗的每种组合均可以以如前文参考图27讨论的相似方式来实施。图29是包括双工器816和平衡网络818的前端模块的示意性框图。双工器816 包括第一绕组871、第二绕组873、第三绕组875和补偿模块877。绕组被连接以具有五个节点用于将天线连接到第一绕组的第一节点；用于接收出站无线信号，并且用于将第一绕组连接到第二绕组的第二节点；用于将第二绕组连接到平衡网络的第三节点；可操作地连接来从第三绕组输出对应于入站无线信号的第一信号分量的第四节点；以及用于连接以从第三绕组输出对应于入站无线信号的第二信号分量的第五节点。操作的实施例中，双工器816在第一和第二绕组871 & 873之间的公共节点接收出站无线信号835。出站无线信号835的电流在第一和第二绕组之间被分流，其被表示为 ITX-ANT和ITX-BN。如果平衡网络818的阻抗匹配天线826的阻抗，则发射天线电流和平衡网络电流将大致上相等。由于这些电流大致上相等，他们有效地关于第三绕组彼此抵消，使得第三绕组具有可忽略的TX漏损分量。然而，如果平衡网络818与天线826的阻抗之间存在不平衡，则将在第三绕组上存在不可忽略的发射漏电流。第一绕组871和第二绕组873的串联组合从天线826接收入站无线信号，入站无线信号具有电流分量Ικχ。由于PA的高输出阻抗，串联连接的第一和第二绕组磁连接并接收电流到第三绕组875，以产生入站无线信号837，如果天线826与平衡网络818的阻抗之间存在不平衡，则将在第三绕组上存在发射漏电流。即使平衡网络818与天线826的阻抗基本上相等，也可能在双工器内存在不平衡， 该不平衡造成发射漏电流出现在第三绕组上。不平衡可能是由绕组的寄生电容之间的不平衡造成的。该例子中，补偿模块877用于补偿由于双工器816内的不平衡造成的、第一和第二信号与出站无线信号之间的电气隔离。图30是前端模块(FEM) 930和SOC 932的每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 930的部分包括功率放大器模块(ΡΑ)936、双工器816，以及平衡网络818。双工器 816包括具有三个绕组871、873 & 875，以及寄生电容Cpl & Cp2的变压器。补 偿模块877 包括补偿电容器Ccl & Cc2。SOC 932的部分包括峰值检测器、处理模块(其包括调谐引擎的功能)，以及低噪声放大器模块(LNA) 940。仅LNA 940被示出。该实施例中，补偿电容器Ccl & Cc2补偿寄生电容(例如，Cpl和Cp2)的不匹配， 寄生电容可能导致主绕组(例如，Ll和L2)之间的不匹配。如此，所选择的补偿电容器(Ccl 和Cc2)使得Cpl + Ccl = Cp2 + Cc2。通过增加补偿电容器，双工器932的隔离带宽大于没有补偿电容器时的隔离带宽，并进一步降低了发射漏损。图31是前端模块(FEM) 930和SOC 932的每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 930的部分包括功率放大器模块(PA)936、双工器816，以及平衡网络818。双工器 816包括具有三个绕组871、873 & 875，以及寄生电容Cpl & Cp2的变压器。补偿模块877 包括补偿电容器Ccl & Cc2、检测模块891和处理模块893。SOC 932的部分包括峰值检测器、处理模块(其包括调谐引擎的功能)，以及低噪声放大器模块(LNA)940。注意，检测模块 891和/或处理模块893可以在SOC 932中。该实施例中，补偿电容器Ccl & Cc2可调节来补偿寄生电容(*例如Cpl和Cp2)的不匹配。如此，补偿电容器(Ccl和Cc2)被这样调节，使得Cpl + Ccl = Cp2 + Cc2。为了确定补偿电容器的设定值，检测模块检测第一和第二寄生电容之间的不平衡。该操作可以通过以下步骤来完成检测第三绕组上的发射漏损；确定对于平衡网络和天线的阻抗之间的不平衡的发射漏损部分；以及估计(或计算)由于寄生电容不平衡导致的发射漏损部分。处理模块基于第一和第二寄生电容之间不平衡的确定第一和第二补偿电容器的电容。然后，处理模块基于所确定的第一补偿电容器的电容生成第一电容设定值，并且基于所确定的第二补偿电容器的电容生成第二电容设定值。图32是前端模块(FEM) 950和LNA 952的每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 950的部分包括功率放大器模块(PA)954、双工器956和平衡网络958。双工器956 包括具有三个绕组和寄生电容(Cp3和Cp4)的变压器。LNA 952包括输入晶体管，其具有寄生电容(Cp)、偏压晶体管、共模隔离电路和负载阻抗(Z)。共模隔离电路包括电感器(L3)作为共模衰减电感器以及第一和第二电容器。实施例中，第一和第二电容器可以是LNA的寄生电容器Cp3 & Cp4。另一实施例中，第一和第二电容器可以并联地与寄生电容器连接。由于在LNA 952中包括共模隔离补偿电路，发射漏损被进一步降低。如此，即使平衡网络15和补偿模块不能完全补偿不平衡，LNA 952的共模隔离电路也进一步降低发射漏损的不良影响。图33是图32的前端模块(FEM)和LNA的每个的部分的等效电路20的实施例的示意性框图。该图示出了共模隔离是如何被改进的。通过变压器的寄生电容(Cp3和Cp4) 连接到次绕组(L)的不平衡电流，被连接将由电感器(L3)和输入晶体管的寄生电容形成的储能电路分开。储能电路除低共模阻抗外，还提供高差分阻抗，从而抑制了不平衡。图34是双工器的变压器980的实施例的示意性框图。变压器包括主绕组(L1&L2) 以及次绕组(L3 )。每一个主绕组具有相同匝数。次绕组可与主绕组的匝数相同或不同。绕组的方向如图所示。图35是在IC封装基片和/或印刷电路板上实施4个厚金属层的集成电路的变压器的实施例的图。主绕组是在顶部两层上并且次绕组是在两个较低层上。在第三和第四层上的二次绕组可以串联或并联。图36是在IC封装基片和/或印刷电路板上实施3个厚金属层的IC的变压器的另一实施例的图。主绕组是在顶层上，使用下一层互联，并且可以关于次绕组的方向旋转 90°。次绕组是在第二和/或第三较低层上。图37是前端模块(FEM)990和LNA992的每个的部分的另一实施例的示意性框图。 前端模块990包括功率放大器994、双工器996、平衡网络1000和音注入模块998。片上系统模块992包括处理模块1004，并且还可以包括如前文描述的其他组件。在接收路径中的发射噪声和/或接收带噪声低于低噪声放大器的噪声基准的情况中，发射噪声和/或接收带噪声的进一步补偿可以被检测，并随后通过所包括的音注入模块998来补偿。例如，音注入模块998(其可以是振荡器、锁相环路、直接数字频率合成器等)在第一模式中，产生具有与入站无线信号的载波频率基本上相似的载波频率的音995。 音995被注入到由双工器996接收的出站无线信号，该操作可以通过将音与PA的输出或与 PA的输入相加来完成。可操作地连接到天线的双工器996，在第一模式中，提供出站无线信号与音和入站无线信号的组合信号之间的电气隔离。第二模式中，双工器996提供出站无线信号和入站无线信号之间的电气隔离(例如，音不存在)。平衡网络1000基于调谐信号997建立基本上匹配天线的阻抗的阻抗。处理模块1004确定组合信号的音分量的幅值。这可以在基带、中频或在RF完成。 处理模块1004然后将音分量的幅值校正为入站频带隔离信号(例如，接收路径上接收带噪声和/或发射噪声的测量值)。然后处理模块1004基于入站频带隔离调节组合信号的下转换表示的基带处理。例如，由于入站频带隔离信号作为接收路径上接收带噪声和/或发射噪声的测量值，这些噪声分量可以在基带转换过程期间以数字方式被过滤。处理模块1004可以进一步用于当入站无线信号的噪声有利地相比于噪声阈值 (例如，在LNA的噪声基准以下)时使第一模式有效。或者，处理模块当入站无线信号的噪声不利地相比于噪声阈值时使第二模式有效，其中音注入模块在第二模式失效。处理模块1004可以再进一步用于基于如前文讨论的双工器996的电气性能特性生成调谐信号997。然后处理模块发送调谐信号997到平衡网络1000，平衡网络1000基于调谐信号997调节阻抗。然后，处理模块基于入站频带隔离调节调谐信号，以进一步补偿接收路径上的噪声。图38是前端模块(FEM) 990和SOC 992的每个的部分的另一实施例的示意性框图。FEM 990的部分包括功率放大器模块(PA)994、双工器996、平衡网络1000、音注入模块 998，以及传感电路(例如，R1&R2)。双工器996包括变压器(或其他结构，例如频率选择双工器和/或电气平衡双工器)并且平衡网络1000包括至少一个可变电阻器和至少一个可变电容器。SOC 992部分包括检测器1002、处理模块1004 (其执行调谐引擎的功能)、基带处理单元1008，以及低噪声放大器模块(LNA) 1006。或者，峰值检测器1002和/或调谐引擎可以在FEM 990内。操作的实施例中，传感电路、调谐引擎、检测器1002以及平衡网络1000如前面讨论的用于平衡平衡网络与天线的阻抗。许多情形中，这将降低接收器带中的发射器(TX)和 /或接收器(RX)噪声到LNA 1006的噪声基准以下或相当于LNA 1006的噪声基准。由于TX 和/或RX噪声在噪声基准或以下，其难以跟踪，这不利于跟踪天线的阻抗。为了改进天线阻抗的跟踪，音注入998模块将音注入到接收器频带(例如，A cos (ωκχ KF(t)))。双工器996以与TX信号不同的方式减弱RX音，因为RX音是在RX带中而双工器996和平衡网络1000被调谐用于TX带。如此，可容易地检测的漏损信号是产生在双工器996的RX侧(例如，在变压器的次绕组上)。RX基于音的漏损信号被传播通过接收器部分直到其被转换为基带信号。在基带， 音幅值是RX带隔离的测量值。从RX带隔离的测量值，可以确定天线的阻抗。随着天线阻抗改变，天线调谐单元和/或平衡网络1000可以被调节以跟踪天线的阻抗。注意，音可以在基带容易地移除。 操作的实施例中，功率放大器放大上转换信号以产生出站无线信号。音注入模块产生具有与入站无线信号的载波频率基本上相似的载波频率的音，其中音信号与出站无线信号合并。双工器996提供出站无线信号与音和入站无线信号的组合信号之间的电气隔离。平衡网络基于调谐信号建立基本上匹配天线的阻抗的阻抗。双工器996将入站无线信号提供到低噪声放大器1006，其中入站无线信号包括入站RF信号分量和音分量。LNA放大组合信号，以产生放大的组合信号，其通过下转换模块 1007被转换成基带或近基带信号。处理模块如前所述地基于双工器的电气性能特性生成调谐信号。然后处理模块将基带或近基带信号转换成基带音信号和基带入站信号。然后处理模块基于基带音信号(其是RX带隔离的测量值)确定入站频带隔离，并基于入站频带隔离调节调谐信号。处理模块还可以基于入站频带隔离调节基带入站信号，以补偿入站频带中的发射噪声。
前述附图中，一些元件具有共同或相似的名称以及相同或不同的附图标记。针对这些元件(例如，FEM、S0C、双工器、平衡网络等)，元件可以包括具有各种名称和/或不同附图标记的元件的特征和/或特性的任意组合。正 如这里可能用到的，术语“基本上，，或“大约”，对相应的术语提供一种业内可接受的公差。这种业内可接受的公差从小于1%到50%，并对应于，但不限于，组件值、集成电路处理波动、温度波动、上升和下降时间和/或热噪声。这样的部件间相对性范围从几个百分数的差异到大量差异。正如这里可能用到的，术语“可操作地连接”、“连接到”，和/或“连接”，包括两者之间直接连接和/或通过中间物(如包括但不限于组件、元件、电路或模块) 的间接连接，其中对于间接连接，中间物并不改变信号的信息，但可以调整其电流等级、电压等级和/或功率等级。正如这里进一步所使用的，推断连接(亦即，一个元件根据推论连接到另一个元件)包括两个元件之间用相同于“可操作地连接”的方法直接和间接连接。正如这里进一步所使用的，术语“可操作地”或“可操作地连接”指一部件包括一个或多个功率连接，输入、输出等，用于在激活时执行一个或多个相关功能且可进一步包括推断连接于其它部件。正如这里进一步所使用的，术语“与……关联的”，包括直接或间接连接于离散部件和/或一个部件嵌入另一部件内。正如这里可能用的，术语“比较结果有利”，指两个或多个部件、信号等之间的比较提供一个想要的关系。例如，当想要的关系是信号1具有大于信号 2的振幅时，当信号1的振幅大于信号2的振幅或信号2的振幅小于信号1振幅时，可以得到有利的比较结果。尽管以上描述的附图(一个或多个)中的晶体管被示为场效应晶体管(FET)，如本领域普通技术人员将理解，晶体管可以使用任何类型的晶体管结构来实施，包括，但不限于，双极、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、N-well晶体管、P-well晶体管、增强模式、耗尽模式，以及零电压阈值(VT)晶体管。本发明还借助方法步骤的方式来描述特定功能和关系的性能。为便于描述，这些功能性模块和方法步骤的边界和顺序进行了专门的定义。只要合适地执行特定的功能和关系，也可重新定义他们的边界和顺序。但这些对边界和顺序的重新定义都将落入本发明的范围和精神内。已至少部分地针对一个或多个实施例描述了本发明。本发明的实施例在本文中用于举例说明本发明、其中的一方面、其中的特征、其中的概念，和/或其中的实施例。本发明所体现的器具的物理体、制品、机器和/或过程可以包括参照本文讨论的一个或多个实施例所描述的一个或多个方面、特征、概念、实施例等等。以上还借助于说明某些重要功能的功能模块对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块的界限在此处被专门定义。当这些重要的功能被适当地实现时，变化其界限是允许的。类似地，流程图模块也在此处被专门定义来说明某些重要的功能，为广泛应用，流程图模块的界限和顺序可以被另外定义，只要仍能实现这些重要功能。上述功能模块、流程图功能模块的界限及顺序的变化仍应被视为在权利要求保护范围内。本领域技术人员也知悉此处所述的功能模块，和其它的说明性模块、模组和组件，可以如示例或由分立元件、特殊功能的集成电路、带有适当软件的处理器及类似的装置组合而成。
权利要求
1.一种前端模块，其特征在于，包括 双工器，所述双工器包括第一绕组； 第二绕组； 第三绕组；第一至第五节点，其中所述第一节点用于将天线可操作地连接到第一绕组；所述第二节点可操作来接收出站无线信号并且将所述第一绕组可操作地连接到所述第二绕组；所述第三节点将所述第二绕组可操作地连接到平衡网络；第四节点可操作地连接以从所述第三绕组输出对应于入站无线信号的第一信号分量；以及第五节点可操作地连接以从所述第三绕组输出对应于入站无线信号的第二信号分量， 其中所述第一和第二信号分量与所述出站无线信号电气隔离；以及补偿模块，所述补偿模块可操作地连接所述第一、第二和第三绕组的至少一个，并且可操作来补偿所述第一和第二信号与所述出站无线信号之间的电气隔离；以及平衡网络，可操作地建立基本上匹配所述天线阻抗的阻抗。
2.如权利要求1所述的前端模块，其特征在于，所述补偿模块包括第一补偿电容器，所述第一补偿电容器与所述第一和第三绕组之间形成的第一寄生电容并联连接；以及第二补偿电容器，所述第二补偿电容器与所述第二和第三绕组之间形成的第二寄生电容并联连接，其中所述第一补偿电容器与所述第一寄生电容的电容总和基本上等于所述第二补偿电容器与所述第二寄生电容的电容总和。
3.如权利要求1或2所述的前端模块，其特征在于，还包括检测模块，所述检测模块可操作地连接以用于检测所述第一和第二寄生电容之间的不平衡；处理模块，所述处理模块可操作地连接以用于基于所述第一和第二寄生电容之间的不平衡，确定所述第一和第二补偿电容器的所述电容；基于所述确定的所述第一补偿电容器的电容，生成第一电容设定值；以及基于所述确定的所述第二补偿电容器的电容，生成第二电容设定值； 第一补偿电容器，包括基于所述第一电容设定值所设定的第一电容器网络；以及第二补偿电容器，包括基于所述第二电容设定值所设定的第二电容器网络。
4.如前述权利要求1所述的前端模块，其特征在于，还包括低噪声放大器，所述低噪声放大器可操作地连接以用于放大所述入站无线信号，其中所述低噪声放大器包括共模隔离补偿电路。
5.如前述权利要求4所述的前端模块，其中所述共模隔离补偿电路包括 连接到第一输入晶体管的第一电容器；连接到第二输入晶体管的第二电容器；以及连接到回路以及所述第一和第二电容器的共用节点的共模衰减电感器。
6.如前述权利要求1所述的前端模块，其特征在于，所述双工器包括 形成在基底的第一双厚金属层上的所述第一和第二绕组；以及形成在基底的第二双厚金属层上的所述第三绕组。
7.如前述权利要求1所述的前端模块，其特征在于，所述双工器包括 形成在基底的第一厚金属层上的所述第一和第二绕组；以及形成在基底的至少第二厚金属层上的所述第三绕组，其中所述第一和第二绕组具有关于所述第三绕组大致上九十度的旋转。
8.一种射频前端，其特征在于，包括功率放大器，所述功率放大器可操作连接用于放大上转换信号，以产生出站无线信号；双工器，所述双工器可操作地连接到天线，其中所述双工器可操作地提供所述出站无线信号与所述入站无线信号之间的电气隔离；平衡网络，所述平衡网络可操作地连接到所述双工器，并且可操作地建立基本上匹配所述天线阻抗的阻抗；低噪声放大器，所述低噪声放大器可操作地连接以用于放大所述入站无线信号，其中所述低噪声放大器包括共模隔离补偿电路，所述共模隔离补偿电路补偿所述双工器的寄生电容造成的共模隔离的衰减。
9.如权利要求8所述的前端模块，其特征在于，其中所述共模隔离补偿电路包括 连接到第一输入晶体管的第一电容器；连接到第二输入晶体管的第二电容器；以及连接到回路以及所述第一和第二电容器的共用节点的共模衰减电感器。
10.一种射频前端，其特征在于，包括功率放大器，所述功率放大器可操作地连接以用于放大上转换信号，以产生出站无线信号；双工器，所述双工器可操作地连接到天线，其中所述双工器可操作地提供所述出站无线信号与入站无线信号之间的电气隔离；平衡网络，所述平衡网络可操作地连接到所述双工器，并且可操作地建立基本上匹配所述天线阻抗的阻抗；以及补偿模块，所述补偿模块可操作地补偿所述双工器的寄生电容造成的所述第一和第二信号与所述出站无线信号之间电气隔离的衰减。
全文摘要
一种前端模块，包括双工器和平衡网络。所述双工器包括补偿电路和具有五个节点的三绕组变压器。第一节点用于将天线可操作地连接到第一绕组；第二节点可操作地接收出站无线信号并且将所述第一绕组可操作地连接到第二绕组次绕组；第三节点将第二绕组可操作地连接到平衡网络；第四节点可操作地连接地从所述第三绕组输出对应于入站无线信号的第一信号分量；以及第五节点可操作地连接以从第三绕组输出对应于入站无线信号的第二信号分量。双工器提供第一和第二信号分量与出站无线信号之间的电气隔离。补偿模块可操作来补偿第一和第二信号与出站无线信号之间的电气隔离。
文档编号H04B1/40GK102332931SQ20111014887
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者胡曼·达拉比, 莫赫伊·米克合玛 申请人:美国博通公司