前端电路的制作方法

文档序号:13744375阅读:408来源:国知局

技术领域

以下描述涉及一种前端电路(frontendcircuit)。



背景技术:

无线通信技术已经一直被用于各种电子装置。前端是无线通信技术中的一种技术的和结构的元件。

前端包括对接收的信号进行放大或滤波并且提供放大的或滤波的信号的电路。最近,需求使用一个前端电路处理不同频带。

因为存在对于用于滤波或放大不同频带的前端电路的需求,所以前端电路包括多个滤波器,每个滤波器被分配给特定的频带。

此外,如以上所描述,因为前端电路包括各种滤波器,所以多个开关装置被用于前端电路中。因此,前端电路的尺寸已增大,不能满足电子装置小型化的需求。



技术实现要素:

提供该发明内容用于以简化的形式介绍对在以下的具体实施方式中进一步描述的构思的选择。该发明内容不意在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在作为帮助确定要求保护的主题的范围而被使用。

根据实施例,提供一种前端电路,包括:开关,包括在所述开关的一次侧设置的两个端口以及在所述开关的二次侧设置的多个端口;滤波单元,使用在所述开关的二次侧设置的多个端口中的至少一部分端口来形成返回路径,其中,滤波单元包括在返回路径上设置的滤波器。

滤波器可以不同的频带执行滤波。

设置在所述开关的二次侧的多个端口可包括包括2N个端口,其中,N是自然数,所述两个端口中的第一端口可被连接到在二次侧设置的第1端口至第N端口中的任何一个,所述在一次侧设置的两个端口中的第二端口被连接到在二次侧设置的第N+1端口至第2N端口中的任何一个。

返回路径可以是从在二次侧的端口的第一端口指向在二次侧的端口的第二端口的路径。

滤波器可被串联连接在一次侧设置的两个端口中的第一端口与第二端口之间。

所述开关可被配置为单个开关集成电路。

所述开关可包括:第一开关块,包括在一次侧设置的两个端口中的第一端口以及可连接到第一端口并被设置在二次侧的N个端口,其中,N是自然数;第二开关块,包括在一次侧设置的两个端口中的第二端口以及可连接到第二端口并被设置在二次侧的N个端口,第一开关块和第二开关块在所述开关中彼此被电绝缘。

所述开关还可包括信号接收端,接收用于第一开关块和第二开关块的开关控制信号。

在一次侧设置的两个端口中的第一端口可被连接到天线,在一次侧设置的两个端口中的第二端口被连接到所述前端电路的输出端。

所述前端电路还可包括放大单元,被连接到所述开关的一次侧,并且被配置为放大输入信号。

放大单元可包括:第一电感,包括被连接到一次侧的一端;放大器,包括被连接到第一电感的另一端的一端,以及被连接到所述前端电路的输出端的另一端。

放大单元可包括:放大开关,包括在放大开关的一次侧设置的两个端口,以及在放大开关的二次侧设置的第一对端口和第二对端口;第一放大器,包括被连接到第一对端口中的一个的一端,以及被连接到第一对端口中的另一个的另一端;第二放大器,包括被连接到第二对端口中的一个的一端,以及被连接到第二对端口中的另一个的另一端。

第一放大器可在与第二放大器的频带不同的频带被操作。

所述的前端电路还可包括:匹配单元,被设置在返回路径上,并且包括对滤波器执行阻抗匹配的阻抗匹配电路。

所述的前端电路还可包括:控制单元,被配置为响应于在被连接到在一次侧设置的两个端口中的第一端口的天线接收的输入信号的频率,控制所述开关的切换,其中,控制单元可包括关于针对滤波器的输入信号的每个频带的信息。

控制单元可确认输入信号的频率,确定将通过哪个滤波器来执行滤波,并且控制所述开关的切换,激活与滤波器相关联的返回路径。

根据实施例,提供一种前端电路,包括:开关,包括两个一次侧端口和多对二次侧端口;滤波器,被串联到所述多对二次侧端口;控制单元,被配置为响应于输入信号的频率,控制所述多路开关的切换。

所述前端电路还可包括:放大器,被连接到所述两个一次侧端口中的一个,以放大由滤波器中的任何一个滤波的输入信号。

所述两个一次侧端口可包括:第一端口,被连接到接收输入信号的天线;第二端口,被连接到放大器。

从以下详细的描述、附图以及权利要求,其他特征和方面将是清楚的。

附图说明

从以下结合附图对实施例进行的描述,这些和/或其他方面将变得清楚和更容易理解,其中:

图1是示出根据实施例的前端电路的框图;

图2是示出图1中所示的多路开关和滤波单元的示例的电路图;

图3是示出根据另一实施例的前端电路的框图;

图4是示出图1或图3中所示的放大单元的示例的电路图;

图5是示出图1或图3中所示的放大单元的另一示例的电路图;

图6是示出根据另一实施例的前端电路的框图;

图7是示出图6中所示的多路开关、滤波单元以及匹配单元的示例的电路图。

贯穿附图和具体实施方式,相同的参考标号表示相同的元件。附图可不成比例,并且为了清楚、说明和方便,附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。

具体实施方式

提供以下详细的描述以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物对本领域的普通技术人员将是清楚的。在此描述的操作的顺序仅是示例,除了必须以特定的顺序发生的操作之外,操作的顺序不受限于在此所阐述的顺序,而是可按照对本领域普通技术人员将是清楚的那样被改变。此外,为了更加清楚和简明,可省略本领域普通技术人员公知的功能和结构的描述。

在此描述的特征可被实施为不同的形式,并且将不被解释为受限于在此描述的示例。相反,已经提供了在此描述的示例,从而本公开将是彻底和完整的,并且将本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。

将理解,当元件或层被称为“在”另一元件或层上,或者被“连接到”到另一元件或层时,该元件或层可直接地在该另一元件或层上,或者被直接地连接到该另一元件或层,或者可存在通过的中间元件或层。相反,当元件或层被称为“直接地在”另一元件或层上,或者被“直接地连接到”另一元件或层时,不存在中间元件。相同的参考标号始终表示相同的元件。如在此所使用的术语“和/或”包括相关列出的项中的一个或多个的任何和全部组合。

将理解,虽然在此可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或段,但是这些元件、组件、区域、层和/或段不应被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或段与另一区域、层或段进行区分。这些术语不必要表明元件、组件、区域、层和/或段的特定顺序或布置。因此,在不脱离描述各种实施例的教导的情况下,以下讨论的第一元件、组件、区域、层或段可被称为第二元件、组件、区域、层或段。

图1是示出根据实施例的前端电路的框图。

参照图1,前端电路100包括多路开关(multi-switch)110和滤波单元120。根据实施例,前端电路100还包括放大单元130。

前端电路100从天线10接收输入信号,针对输入信号的每个频率对输入信号进行滤波,并将滤波的信号发送到输出端。输出端被连接到预定的控制电路,诸如,无线控制集成电路(IC)。

多路开关110包括在设置其一次侧(primaryside)的两个一次侧端口,以及设置在其二次侧(secondaryside)的多对二次侧端口。

多路开关110至少包括使整个前端电路能变薄的的一个开关集成电路。

以下将参照图2更加详细地描述多路开关110。

滤波单元120使用位于多路开关110的二次侧的多对二次侧端口中的至少部分,形成多个返回路径。滤波单元120包括均位于返回路径上的多个滤波器。例如,包括在滤波单元120中的滤波器被分别串联连接到多路开关110的成对的二次侧端口。

在一个实施例中,每个滤波器在不同的频带被操作。在可选的实施例中,滤波器中的至少一个滤波器在与其他滤波器不同的频带被操作。

放大单元130对在滤波单元120滤波的输入信号进行放大。放大单元130连接到多路开关110的一次侧,并且对由滤波器中的任何一个滤波器滤波的输入信号进行放大。

图2是示出图1中所示的一路开关或多路开关110以及滤波单元120的示例的电路图。

虽然作为图2的多路开关110的示例示出2极(pole)、14掷(throw)的开关,但是在二次侧的极的数量和端口的数量可被改变。例如,根据实施例,掷边(throwside)可被改变。

在一个示例中,多路开关110的一次侧端口,例如,2极边端口的数量是2。两个一次侧端口中的任何一个(P1或P2)连接到天线10,以接收输入信号。此外,两个一次侧端口中的另一个(P1或P2)连接到输出端或放大单元130,以输出滤波的输入信号。

多路开关110的二次侧包括2N(N是自然数)个端口。因为如图2示出的示例中所示,多路开关110的二次侧包括14掷端口,所以N是7。

在多路开关110的二次侧设置的成对的二次侧端口中的至少一部分以成对形式形成返回路径。滤波单元120的滤波器位于返回路径上,并对返回的输入信号进行滤波。

例如,返回路径是从第一端口P1经由在多路开关110的二次侧设置的成对的二次侧端口至第二端口P2的路径。此外,滤波器Ft1至Ft6被串联连接到第一端口P1和第二端口P2且相互并联连接。

在图2中,示出了第一返回路径(从在二次侧设置的第7端口指向在二次侧设置的第8端口)至第六返回路径(从在二次侧设置的第2端口指向在二次侧设置的第13端口)。第一滤波器Ft1至第二滤波器Ft6位于第一返回路径至第六返回路径上。

例如,多路开关110被切换,以根据输入频率激活返回路径中的任何一个。滤波器Ft1至Ft6具有根据输入信号的频率设置的不同结构和功能的滤波器配置。因此,包括与输入信号的频率相应的滤波器的返回路径被激活。

在一个实施例中,在多路开关110的一次侧设置的第一端口P1被连接到在多路开关110的二次侧设置的第1端口至第N端口中的任何一个。此外,在多路开关110的一次侧设置的第二端口P2被连接到在多路开关110的二次侧设置的第N+1端口至第2N端口中的任何一个。如图2中所示,在二次侧设置的第1端口至第7端口被连接到在一次侧设置的第一端口P1,而在二次侧设置的第8端口至第14端口被连接到在一次侧的第二端口P2。

根据实施例,在二次侧设置的端口的顺序可被不同地改变。例如,可以以交替的顺序设置在二次侧设置的端口。

在一个实施例中,多路开关110被划分为两个开关块。第一开关块111包括被设置在一次侧的第一端口P1以及可连接到第一端口P1的且被设置在二次侧的N个端口(N是自然数)。第二开关块112包括被设置在一次侧的第二端口P2以及可连接到第二端口P2的并且被设置在二次侧的N个端口。第一开关块和第二开关块在多路开关中彼此被电绝缘。在一个实施例中,虽然多路开关110被划分为多个开关块,但是多路开关110被形成在单个装置(诸如,微芯片)上。

在一个实施例中,多路开关110还包括信号接收端113。信号接收端113从控制单元(例如,下面将描述的控制单元)接收开关控制信号。信号接收端113根据接收的开关控制信号,针对每个开关块调整切换。

图3是示出根据另一示例的前端电路的框图。

图3中所示的前端电路100还包括控制单元140。以上描述多路开关110、滤波单元120以及放大单元130所呈现的描述被包含于此。

控制单元140控制多路开关110的切换。根据实施例,在开关被包括在放大单元130中的情况下,控制单元140控制放大单元130的切换。

控制单元140响应于从天线10输入的输入信号的频率,而控制多路开关110的切换。

在一个实施例中,控制单元140具有关于针对滤波单元120的多个滤波器的输入信号的每个频带的信息。此外,控制单元140具有与滤波器相关联的切换信息。例如,当输入信号被输入时,控制单元140确认输入信号的频率,并确定将通过哪个滤波器来执行滤波。然后,控制单元140控制多路开关110的切换,以激活存在相应的滤波器的返回路径。

图4是示出图1或图3中所示的放大单元的示例的电路图。

参照图4,放大单元130包括第一电感器L1和放大器131,其中,第一电感的一端连接到多路开关110的一次侧,放大器131的一端连接到第一电感器L1的另一端,放大器131的另一端连接到输出端。

在一个示例中,使用低噪声放大器(LNA)来实现放大器131。在一个实施例中,放大器131是覆盖宽频带的宽带放大器。

图5是示出图1或图3中所示的放大单元的另一示例的电路图。

参照图5,放大单元130包括放大开关或放大多路开关132,第一放大器133以及第二放大器134。

放大多路开关132包括在其一次侧设置的两个端口,以及在其二次侧设置的第一对端口和第二对端口。根据一个实施例,在放大多路开关132的一次侧设置的两个端口中的任何一个接收输入信号,并被连接到电感L1。在放大多路开关132的一次侧设置的两个端口中的另一个被连接到输出端,以输出放大的信号。

放大多路开关132的二次侧包括多对端口,并且类似于多路开关110形成返回路径。放大器133和放大器134位于各自的返回路径上。

第一放大器133的一端被连接到在放大多路开关132的二次侧设置的第一对端口中的任何一个端口,第一放大器133的另一端被连接到在放大多路开关132的二次侧设置的第一对端口中的另一个端口。

第二放大器134的一端被连接到在放大多路开关132的二次侧设置的第二对端口中的任何一个端口,第二放大器134的另一端被连接到在放大多路开关132的二次侧设置的第二对端口中的另一个端口。

第一放大器133和第二放大器134在不同频带被操作。例如,第一放大器133在中频带放大信号,第二放大器134在高频带放大信号。

控制单元140确认输入信号的频带,并确定使用第一放大器133和第二放大器134中的哪个,以控制放大多路开关132的切换来设置返回路径。

根据各种实施例,虽然使用两个放大器的示例已经被示出在图5中,但是三个或更多个放大器可被实现。因此,放大多路开关132可包括在其二次侧设置的三对或更多对端口。

图6是示出根据另一实施例的前端电路的框图;图7是示出图6中所示的多路开关、滤波单元以及匹配单元的示例的电路图。

图6和图7中所示的前端电路100还包括匹配单元150。因此,从以上参照图1至图5所描述的描述,容易理解除匹配单元150之外的组件。

参照图6和图7,匹配单元150对在滤波单元120中滤波的输入信号执行阻抗匹配,并且将执行了匹配阻抗的输入信号提供到多路开关110。匹配单元150被放置在以上描述的多个返回路径上。

匹配单元150包括对返回路径中的每个(例如,多个滤波器中的每个)执行阻抗匹配的多个阻抗匹配电路。

在一个实施例中,因为针对每个频带执行匹配,所以各个频带中的全部输入信号的损失特性可以是显著的,各个频带中的输入信号的线性也可被提高。

如以上所阐述的,根据实施例,开关可被小型化。作为结果,前端电路被小型化以及超小化。

虽然本公开包括特定示例,但是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可在这些示例中在形式和细节上进行各种改变对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。在此描述的示例应仅被理解为描述性意义,而不是为了限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被理解为可应用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果所描述的系统、构架、装置或电路中的组件以不同的方式来组合,和/或由其他组件或他们的等同物来替换或补充,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不是由详细描述来限定,而是由权利要求及其等同物来限定,并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化应被解释为被包括在本公开中。

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