无线通讯前端模块电路及其旁路控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线通讯前端模块电路，适用于分别与一基频模块及一天线模块耦接，该基频模块可传送接收一数字无线通讯信号并具有一传送元件及一接收元件，该无线通讯前端模块电路包含一功率放大单元、一低噪声放大单元，及一开关单元。该功率放大单元与该基频模块之传送元件电性连接，该低噪声放大单元与该基频模块之接收元件电性连接。该开关单元分别与该功率放大单元、该低噪声放大单元，及该天线模块耦接，并包括有多个可在一标准模式及一旁路模式间切换的晶体管。
【专利说明】无线通讯前端模块电路及其旁路控制方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种前端模块电路，特别是指一种用于数字无线通讯信号之无线通讯前端模块电路及其旁路控制方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的快速发展，现代电子设备中，无线通讯技术对数据、声音、图像等进行无线传输已被运用的越来越广泛，如手机、平板电脑、数字电视、医疗、农业等，完全融入日常生活之中，更因此为人类带来无限的便利性。由此可知，发展无线通讯的目的，在于使用者之间能够于任何时间、任何地点互通信息，而不用受传统有线传输的限制，也因此让无线通讯拥有不可忽视的发展性。
[0003]参阅图1，为一般已知用于WiFi和蓝牙系统的前端电路模块功能方框图，其型号为RFFM8202。该前端电路模块I包括有一传送端11、一电连接该传送端11的功率放大元件12、一与该功率放大元件12电连接的开关元件13、一与该开关元件13电连接的天线端14、一与该开关兀件13电连接的低噪声放大兀件15、一与该低噪声放大兀件15并联的旁路电路16，及一电连接该低噪声放大元件15的接收端17。
[0004]该前端电路模块I的旁路电路16可使该低噪声放大元件15在输出功率较大时，提供旁路(Bypass)模式，使信号不再经过该低噪声放大元件15进行放大，而直接旁路输出至该接收端17，进而提高无线信号传输的准确性及确保电路不会受到过高功率而损坏。
[0005]由上述所言可知，该旁路电路16所提供的提供旁路模式虽然可以使该前端电路模块I具备不放大信号而直接输出的功能。但是，该旁路电路16却需要消耗额外的电子元件，因此成本较高、硬件面积较大、消耗功率大且硬件复杂度高，并不符合目前通讯电子产品，轻薄短小且省电的趋势。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的一目的，即在提供一种无线通讯前端模块电路，该无线通讯前端模块电路的制造成本较传统低廉，消耗功率、硬件复杂度与晶片面积都较传统的前端电路小。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供一种无线通讯前端模块电路，适用于分别与一基频模块及一天线模块耦接，该基频模块可传送接收一数字无线通讯信号并具有一传送元件及一接收元件，该无线通讯前端模块电路包含:
一功率放大单元，与该基频模块的传送元件电性连接；
一低噪声放大单元，与该基频模块的接收元件电性连接 '及
一开关单元，分别与该功率放大单元、该低噪声放大单元，及该天线模块稱接，并包括有多个可在一标准模式及一旁路模式间切换的晶体管，当该开关单元切换为该标准模式时，可接收自该功率放大单元所输出的数字无线通讯信号并传送至该天线模块，而当该开关单元切换为该旁路模式时，该数字无线通讯信号则自该天线模块接收并经该复数晶体管分流回传至该基频模块。[0008]进一步地，该开关单元具有一传送端晶体管、一接收端晶体管，及一接地端晶体管，且每一晶体管分别具有一第一端、一第二端，及一用以控制该第一端与该第二端是否导通的控制端，该传送端晶体管的第一端与该功率放大单元耦接，以接收该数字无线通讯信号，且其第二端与该天线模块耦接以输出该数字无线通讯信号，该接收端晶体管的第一端与该天线模块耦接以接收该数字无线通讯信号，且其第二端与该低噪声放大单元耦接以回传该数字无线通讯信号，该接地端晶体管的第一端与该接收端晶体管的第二端耦接，以接收该数字无线通讯信号，且其第二端串联一电容之后，以接收一接地电压。
[0009]本发明还提供一种根据上述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，该无线通讯前端模块电路包含有复数控制信号，包含下列步骤:
a)该复数控制信号是分别对应致能该开关单元中的晶体管，及致能该低噪声放大单元动作；
b)当该开关单元处于旁路模式时，该复数控制信号中至少一控制信号是致能该低噪声放大单元动作；及
c)该天线模块经由该开关单元中的晶体管，以分流的方式接收该数字无线通讯信号至该基频模块。
[0010]进一步地，该开关单元中具有一传送端晶体管、一接收端晶体管，及一接地端晶体管。
[0011]进一步地，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤d)，该复数控制信号中的控制信号是致能该传送端晶体管。
[0012]进一步地，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤e)，该复数控制信号中的控制信号是致能该接收端晶体管。
[0013]进一步地，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤f)，该复数控制信号中的控制信号是致能该接地端晶体管。
[0014]进一步地，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤g)，该复数控制信号中的控制信号是致能该接收端晶体管及该接地端晶体管。
[0015]进一步地，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤h)，该复数控制信号中的控制信号是致能该传送端晶体管与该接地端晶体管。
[0016]进一步地，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤i)，该复数控制信号中的控制信号是致能该传送端晶体管与该接收端晶体管。
[0017]本发明的有益功效在于，当该开关单元切换为该标准模式时，可接收自该功率放大单元所输出的数字无线通讯信号并传送至该天线模块，而当该开关单元切换为该旁路模式时，该数字无线通讯信号则自该天线模块接收并经该复数晶体管分流回传至该基频模块。因此，可省去已知旁路电路的硬件设计，节省晶片面积与简化晶片设计的复杂度，并且避免传输信号被过度放大而过饱和，具有提高无线信号传输的准确性及确保该基频模块电路不会受到过高的放大功率而损坏，具有进一步降低成本与消耗功率的功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是一方框示意图，说明已知技术所揭露的一种前端电路模块；
图2是一方框示意图，说明本发明的无线通讯前端模块电路的较佳实施例；图3是一电路示意图，说明该较佳实施例中的电路为一标准模式；
图4是一真值表，说明图3中电路的输入逻辑；
图5是一步骤流程图，说明本发明的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法 '及 图6是一电路示意图，说明该较佳实施例中的电路为一旁路模式。
[0019]符号说明:
2无线通讯前端模块电路21 功率放大单元 22 低噪声放大单元 23 开关单元
231传送端晶体管2311第一端
2312 第二端2313控制端
232接收端晶体管2321第一端
2322 第二端2323控制端
233接地端晶体管2331第一端
2332 第二端2333控制端
24侦测单元BT 蓝牙通道
3基频模块31 传送元件32 接收元件 4 天线模块CTX 控制信号 CRX控制信号
CB 控制信号CVB_L 控制信号
91~93 步骤。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0021]参阅图2、3及4，为本发明无线通讯前端模块电路2的较佳实施例，该无线通讯前端模块电路2适用于分别与一基频模块3及一天线模块4耦接，该基频模块3可传送接收一数字无线通讯信号并具有一传送元件31及一接收元件32，该无线通讯前端模块电路2包含一功率放大单元21、一低噪声放大单元22、一开关单元23、一侦测单元24,及一蓝牙通道BT0
[0022]该功率放大单元21与该基频模块3的传送元件31电性连接,该低噪声放大单元22与该基频模块3的接收元件32电性连接。
[0023]该开关单元23分别与该功率放大单元21、该低噪声放大单元22，及该天线模块4耦接，并包括有多个可在一标准模式及一旁路模式间切换的晶体管。
[0024]在本较佳实施例中，该开关单元23为一单极三投开关，但实际实施时也可以是其它形式的多极多投开关，不应以此为限。该开关单元23具有一传送端晶体管231、一接收端晶体管232，及一接地端晶体管233。该传送端晶体管231具有一第一端2311、一第二端2312，及一用以控制该第一端2311与该第二端2312是否导通的控制端2313，该传送端晶体管231的第一端2311与该功率放大单元21耦接，以接收该数字无线通讯信号，且其第二端2312与该天线模块4耦接以输出该数字无线通讯信号，而该控制端2313则用以控制该第一端2311与该第二端2312是否导通。[0025]该接收端晶体管232具有一第一端2321、一第二端2322，及一用以控制该第一端2321与该第二端2322是否导通的控制端2323。该接收端晶体管232的第一端2321与该天线模块4耦接，以接收该数字无线通讯信号，且其第二端2322与该低噪声放大单元22耦接以回传该数字无线通讯信号。
[0026]该接地端晶体管233具有一第一端2331、一第二端2332，及一用以控制该第一端2331与该第二端2332是否导通的控制端2333。该接地端晶体管233的第一端2331与该接收端晶体管232的第二端2322耦接，以接收该数字无线通讯信号，且其第二端2332串联一电容之后，以接收一接地电压。
[0027]在本较佳实施例中，该蓝牙通道BT是与该接地端晶体管233耦接并与该接收元件32连接导通，可供蓝牙或其他应用的通讯管道所使用。该侦测单元24电连接该功率放大单元21，主要用以侦测该传送元件31所输出的数字无线通讯信号功率大小，但实际实施时并不以该蓝牙通道BT与该侦测单元24存在为限。
[0028]该无线通讯前端模块电路2包含有复数控制信号CTX、CRX、CB、CVB_L。当该开关单元23切换为该标准模式时，该开关单元23可接收来自该功率放大单元21所输出的数字无线通讯信号并传送至该天线模块4(即如图4中的TX(传送)模式，CTX控制信号为HIGH，CRX、CB、CVB_L 控制信号为 LOW)。
[0029]配合参阅图5、6，为本发明无线通讯前端模块电路2的旁路控制方法的较佳实施例，并包括有下列步骤。首先，在步骤91中，该复数控制信号是分别对应致能该开关单元23中的晶体管，以及致能该低噪声放大单元22动作。在本较佳实施例中，该复数控制信号CTX,CRX,CB是分别对应控制该传送端晶体管231的控制端2313、该接收端晶体管232的控制端2323，及该接地端晶体管233的控制端2333导通的控制信号，而CVB_L为致能该低噪声放大单元22动作的偏压电路信号。
[0030]接着，在步骤92中，当该开关单元23处于旁路模式时，该复数控制信号中至少一控制信号是致能该低噪声放大单元22动作，在本较佳实施例中只要是CVB_L控制信号为HIGH,不论其它控制信号CTX、CRX、CB为HIGH或LOW皆属于旁路模式的一种，由于其旁路模式中各控制信号HIGH或LOW的变化可由图4中的真值表了解，故不再一一绘制各种控制信号HIGH或LOW的步骤流程图。
[0031]在此，应注意的是，该复数控制信号CTX、CRX、CB是致能所对应晶体管的控制端，以使其所对应晶体管的第一端与第二端导通(尽管该控制信号为L0W，在本发明中仅表示LOW是让信号通过的量比HIGH通过模式时较少)。其中，RX模式可视为本发明中旁路(Bypass)模式的一种，其具有的特征为旁路模式中从该天线模块4到该低噪声放大器22中所接收的数字无线通讯信号为最大量。
[0032]再者，图4中所示的控制信号输入逻辑真值表仅是一种举例说明，并胪列在各种旁路模式下该开关单元23的晶体管开关导通状态，该真值表中的输入逻辑会随着该控制信号的多寡、晶体管数量、不同开关单元23的形式而有所改变，故实际实施时，不应以此为限。
[0033]最后，进行步骤93，该天线模块4经由该开关单元23导通的晶体管231、232、233，以分流的方式接收该数字无线通讯信号至该基频模块3。
[0034]本发明的无线通讯前端模块电路2及其旁路控制方法与已知技术相较下，确实省去了已知技术旁路电路的硬件设计，可以节省晶片面积与简化晶片设计的复杂度。本发明虽然省略了实体的旁路电路，但通过该复数控制信号CTX、CRX、CB分别对应致能该开关单元23中晶体管的控制端，所以能让该天线模块4所接收的数字无线通讯信号以分流的形式传输至该基频模块3，避免单一信号在经过该低噪声放大单元22时被过度放大而使传输信号产生过饱和现象。
[0035]因此，本发明的无线通讯前端模块电路2及其旁路控制方法可以确保该基频模块3电路不会受到过高的放大功率而过饱和，提高传递信号的正确性而使晶片不易损坏，且可省去已知技术旁路电路的硬件设计，节省晶片面积与简化晶片设计的复杂度，具有进一步降低成本与消耗功率的功效。
[0036]综上所述，本发明的无线通讯前端模块电路2通过该功率放大单元21、该低噪声放大单元22，及该开关单元23相互耦接，当该开关单元23切换为该标准模式时，可接收自该功率放大单元21所输出的数字无线通讯信号并传送至该天线模块4中，而当该开关单元23切换为该旁路模式时，通过该复数控制信号CTX、CRX、CB分别对应致能该开关单元23中晶体管的控制端，所以能让该天线模块4所接收的数字无线通讯信号以分流的形式传送至该基频模块3，确保该基频模块3电路不会受到过高的放大功率而过饱和，提高传递信号的正确性而使晶片不易损坏，相较已知技术确实省去已知技术中旁路电路的硬件设计，进一步节省晶片面积且简化晶片设计，具有降低成本的功效，故确实可以达成本发明的目的。
[0037]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本【技术领域】的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种无线通讯前端模块电路，适用于分别与一基频模块及一天线模块耦接，该基频模块可传送接收一数字无线通讯信号并具有一传送元件及一接收元件，其特征在于，该无线通讯前端模块电路包含: 一功率放大单元，与该基频模块的传送元件电性连接； 一低噪声放大单元，与该基频模块的接收元件电性连接 '及 一开关单元，分别与该功率放大单元、该低噪声放大单元，及该天线模块稱接，并包括有多个可在一标准模式及一旁路模式间切换的晶体管，当该开关单元切换为该标准模式时，可接收自该功率放大单元所输出的数字无线通讯信号并传送至该天线模块，而当该开关单元切换为该旁路模式时，该数字无线通讯信号则自该天线模块接收并经该复数晶体管分流回传至该基频模块。
2.根据权利要求1所述的无线通讯前端模块电路，其特征在于，该开关单元具有一传送端晶体管、一接收端晶体管，及一接地端晶体管，且每一晶体管分别具有一第一端、一第二端，及一用以控制该第一端与该第二端是否导通的控制端，该传送端晶体管的第一端与该功率放大单元耦接，以接收该数字无线通讯信号，且其第二端与该天线模块耦接以输出该数字无线通讯信号，该接收端晶体管的第一端与该天线模块耦接以接收该数字无线通讯信号，且其第二端与该低噪声放大单元耦接以回传该数字无线通讯信号，该接地端晶体管的第一端与该接收端晶体管的第二端耦接，以接收该数字无线通讯信号，且其第二端串联一电容之后，以接收一接地电压。
3.一种根据权利要求1所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，该无线通讯前端模块电路包含有 复数控制信号，其特征在于，包含下列步骤: a)该复数控制信号是分别对应致能该开关单元中的晶体管，及致能该低噪声放大单元动作； b)当该开关单元处于旁路模式时，该复数控制信号中至少一控制信号是致能该低噪声放大单元动作；及 c)该天线模块经由该开关单元中的晶体管，以分流的方式接收该数字无线通讯信号至该基频模块。
4.根据权利要求3所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，其特征在于，该开关单元中具有一传送端晶体管、一接收端晶体管，及一接地端晶体管。
5.根据权利要求4所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，其特征在于，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤d)，该复数控制信号中的控制信号是致能该传送端晶体管。
6.根据权利要求4所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，其特征在于，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤e)，该复数控制信号中的控制信号是致能该接收端晶体管。
7.根据权利要求4所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，其特征在于，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤f)，该复数控制信号中的控制信号是致能该接地端晶体管。
8.根据权利要求4所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，其特征在于，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤g)，该复数控制信号中的控制信号是致能该接收端晶体管及该接地端晶体管。
9.根据权利要求4所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，其特征在于，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤h)，该复数控制信号中的控制信号是致能该传送端晶体管与该接地端晶体管。
10.根据权利要求4所述的无线通讯前端模块电路的旁路控制方法，其特征在于，还包含一介于该步骤b)与该步骤c)间的步骤i)，该复数控制信号中的控制信号是致能该传送端晶体管与该接收端 晶体管。
【文档编号】H04B1/40GK104009771SQ201310058323
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2013年2月25日
【发明者】陈声寰, 王曙民, 韩肇伟, 李威侬, 陈秉毅 申请人:民瑞科技股份有限公司