具有RF滤波器的反馈接收路径的制作方法

文档序号:11142817
具有RF滤波器的反馈接收路径的制造方法与工艺

本申请要求于2014年5月29日提交的共同所有的美国临时专利申请No.62/004,758和2015年3月20日提交的美国临时专利申请No.14/664,622的优先权,其内容通过引用的方式整体明确地并入本文中。

技术领域

本公开内容总体涉及电子器件,并且更具体地涉及发射器和接收器。



背景技术:

一般期望减小用于发射器和接收器的裸片面积。因为裸片面积有时受可用的接口引脚的数量限制,所以减少引脚的数量可能使得裸片面积被减小。

可以使用开环功率控制来完成发射功率控制。开环功率控制能够增加工厂校准时间,可能遭受由于功率供应变化和温度变化而引起的准确度降低,并且可以使用复杂的查找表。备选地,反馈接收器能够被用于检测所发射的信号并对所发射的信号进行下变频。经下变频的信号信息能够在反馈环路中被用于控制传输功率。

便携式通信设备可以同时在多个频带中发射和接收信号。例如,全球移动通信系统(GSM)可以使用从777MHz到792MHz的上行链路频带,通用分组无线业务(GPRS)可以使用从880MHz到915MHz的上行链路频带,并且无线局域网(WLAN)系统可以使用范围从2.4吉赫兹(GHz)到2.484GHz的信道。表1图示了可以由在手持移动通信设备中使用的一些常规射频通信协议使用的示例发射信道频率。

表1

表1包括由以兆赫兹(MHz)为单位的频率的范围限定的“受扰方”频带,“受扰方”频带当与“侵扰方”频带中的信号频率的范围进行比较时相对较低。表1示出了针对受扰方频带中的每个的频带或信道标识符、与信道标识符相对应的低频率和与信道标识符相对应的高频率。受扰方频带可以经由第一发射路径(TX 1)作为第一信号被发射,并且侵扰方频带可以经由可以包括无线局域网(WLAN)发射器的第二发射路径(TX 2)作为第二信号被发射。侵扰方频带包括由低频率和高频率表示的TX 2频带,并且还包括由低频率和对应的高频率表示的WLAN频带。受扰方频带由从777MHz到915MHz的发射频率表示,而侵扰方频带由从2300MHz到2690MHz的发射频率表示。每个侵扰方频带的发射频率大约比对应的受扰方频带的发射频率高三倍。

使用反馈路径接收器检测(例如,在TX 1处的)低频带发射信号的发射功率控制方法可能在以相对高的功率同时发射(例如,在TX 2处的)WLAN发射信号的系统中提出挑战。例如,当在频率TX 1处的发射信号功率在第一天线处为0分贝毫瓦(dBm)时,到达反馈路径接收器的在频率TX 1处的功率可以为-25dBm。为了在反馈路径接收器输入处提供-55dBm的三阶互调失真的度量,可以使用提供在频率TX 2处的抑制的滤波器。换言之,在TX 1处的基本频率的信号功率期望为比来自在TX 2处的第二发射信号的操作引入的三阶互调的信号功率更大的355dBm。当在频率TX 2处的发射信号功率在第二天线处为24dBm并且假设15分贝(dB)的天线隔离时,在反馈接收路径中的反馈信号功率可以在系统具有25dB的耦合损耗和附加的10dB的三阶反馈抑制时高达约-26dBm。因此,提供大约30dB的衰减的滤波器可以实现-55dBm的三阶互调失真。

当收发器的输出级以两个或更多个发射频率同时地操作时产生互调失真,并且输出级部件(例如,功率放大器、耦合器和天线)具有非线性增益响应。实际上,当功率放大器、天线和耦合器具有非线性响应分布时,这些元件对发射信号进行混频,从而产生在2*(TX 1)、2*(TX 2)和(TX 1)+(TX 2)处的附加的二阶信号。这些二阶信号从基本频率中被移除并且能够通过使用差分信号操作来减少或避免。然而,包括具有二阶信号的基本发射频率TX 1和TX 2的组合的三阶互调信号也被生成,并且可能出现在感兴趣的频带内。即,在基本频率TX 1和基本频率TX 2处或附近出现这些三阶互调信号,并且在这些频率处对滤波器的应用将有损于反馈路径接收器的有效性。

附图说明

在附图中,除非另行指示,类似的附图标记在各视图中指代类似的部分。针对诸如“102a”或“102b”的具有字母字符命名的附图标记,字母字符命名可以将存在于相同附图中的两个类似的部分或元件区分开。针对附图标记的字母字符命名可以在想要使附图标记涵盖在所有附图中具有相同附图标记的所有部分时省略。

图1是示出了与无线通信系统进行通信的无线设备的示意图。

图2是可以在图1的无线设备中使用的包括RF滤波器的部件的示意图。

图3是可以在图1的无线设备中使用的包括RF滤波器的部件的另一示意图。

图4描绘了可以在图1的无线设备中使用的RF滤波器的示例性实施例。

图5描绘了可以在图1的无线设备中使用的RF滤波器的另一示例性实施例。

图6描绘了可以在图1的无线设备中使用的RF滤波器的另一示例性实施例。

图7是可以在图1的无线设备中使用的RF滤波器的频率响应的图形示意图。

图8图示了可以在图1的无线设备中执行的方法的示例性实施例。

具体实施方式

词语“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何方面不必被理解为超越其他方面的优选或优点。

在本说明书中,术语“应用”还可以包括具有诸如以下的可执行内容的文件:目标代码、脚本、字节代码、标记语言文件以及补丁。另外,本文中提及的“应用”可以包括本质上不可执行的文件,例如可能需要被打开的文档或需要被访问的其他数据文件。

如本文中所使用的,术语“在线”是指例如本文中所描述的当通信设备处于使用中时,例如当参与数据或语音通信会话时执行发射功率控制。

图1是示出了与无线通信系统120进行通信的无线设备110的示意图。无线通信系统120可以是长期演进(LTE)系统、码分多址(CDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统、无线局域网(WLAN)系统或某种其他无线系统。CDMA系统可以实现宽带CDMA(WCDMA)、CDMA 1X、演进数据优化(EVDO)、时分同步CDMA(TD-SCDMA)或CDMA的某种其他版本。为简单起见,图1示出了包括两个基站130和132以及一个系统控制器140的无线通信系统120。总体上,无线通信系统可以包括任何数量的基站和网络实体的任何集合。

无线设备110还可以被称为用户装备(UE)、移动站、终端、访问终端、订户单元、站、等等。无线设备110可以为蜂窝电话、智能电话、平板计算机、无线调制解调器、个人数字助理(PDA)、手持设备、膝上型计算机、智能本、网络本、平板计算机、无绳电话、无线本地环路(WLL)站、蓝牙设备、等等。无线设备110可以与无线通信系统120进行通信。无线设备110还可以从广播站(例如,广播站134)接收信号,从一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)中的卫星(例如,卫星150)接收信号,等等。无线设备110可以支持用于无线通信的一种或多种无线电技术,例如LTE、WCDMA、CDMA 1X、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11、等等。

无线设备110可以支持载波聚合,其包括在多个载波上进行操作。载波聚合还可以被称为多载波操作。无线设备110可以能够在低频带(LB)频带组(例如,其中被包括在一个或多个频带中的最高频率不超过1000兆赫兹(MHz)的一个或多个频带的“频带组”)、中频带(MB)频带组(例如,其中被包括在一个或多个频带中的最低频率超过1000MHz并且其中被包括在一个或多个频带中的最高频率不超过2300MHz的一个或多个频带的频带组)和/或高频带(HB)频带组(例如,其中被包括在一个或多个频带中的最低频率超过2300MHz的一个或多个频带的频带组)中进行操作。例如,低频带可以覆盖698到960MHz,中频带可以覆盖1475到2170MHz,并且高频带可以覆盖2300到2690MHz以及3400到3800MHz。低频带、中频带和高频带是指三组频带(或频带组),其中每个频带组包括数个频带(或简称为“频带”)。在一些实施方式中,每个频带可以具有小于或等于200MHz的带宽并且可以包括一个或多个载波。每个载波可以覆盖高达LTE中的20MHz。LTE版本11支持35个频带,其被称为LTE/UMTS频带并且被列出在3GPP TS 36.101中。

无线设备110可以包括具有发射路径的收发器,以生成用于传输的无线信号。无线设备100的接收反馈路径可以将所发射的信号的部分提供到能量测量电路,以使得无线设备110能够执行对所发射的信号的功率控制。无线设备110包括接收反馈路径中的被配置为在反馈接收路径处对受扰方频带(例如,TX 1传输)上的侵扰方频带(例如,TX 2传输)的分量进行衰减的RF滤波器。参考图2至图6进一步详细地描述可以被实现在无线设备100的接收反馈路径中的RF滤波器的示例。

总体上,载波聚合(CA)可以被分类成两种类型:带内CA和带间CA。带内CA是指在相同频带内的多个载波上的操作。带间CA是指在不同频带内的多个载波上的操作。

图2示出了图1中的无线设备110的示例性设计的框图。在该示例性设计中,无线设备110包括耦合到初级天线210的收发器220,耦合到次级天线212的收发器222,以及数据处理器/控制器280。收发器220包括多(K)个接收器230pa到230pk和多(K)个发射器250pa到250pk以支持多个频带、多种无线电技术、载波聚合、等等。收发器222包括多(L)个接收器230sa到230sl和多(L)个发射器250sa到250sl以支持多个频带、多种无线电技术、载波聚合、接收分集、从多个发射天线到多个接收天线的多输入多输出(MIMO)传输、等等。

在图2中示出的示例性设计中,每个接收器230pa到230pk和230sa到230sl分别包括LNA 240pa到240pk和240sa到240sl以及接收电路242pa到242pk和242sa到242sl。对于数据接收,初级天线210接收来自基站和/或其他发射器站的信号并提供接收到的RF信号,接收到的RF信号被路由通过天线接口电路124并作为输入RF信号被呈现给所选择的接收器(例如,接收器230pk)。以类似的方式,次级天线212从基站和/或其他发射器站接收信号,并且提供接收到的RF信号,接收到的RF信号被路由通过天线接口电路226并且作为输入RF信号被呈现到所选择的接收器。

天线接口电路224可以包括开关、双工器、发射滤波器、接收滤波器、匹配电路、等等。下面的描述假设接收器230pk是所选择的接收器。在接收器230pk内,LNA 240pk将输入RF信号放大并提供输出RF信号。

接收电路242pk可以将输出RF信号从RF下变频到基带,将经下变频的信号放大和滤波,并且将模拟输入信号提供到数据处理器/控制器280。接收电路242pk可以包括混频器、滤波器、放大器、匹配电路、振荡器、本地振荡器(LO)发生器、锁相环(PLL)、等等。收发器220、222中的每个剩余的接收器230pa、230sa、230sl可以以与接收器230pk类似的方式来操作。

在图2中示出的示例性设计中,每个发射器250pa到250pk和250sa到250sl分别包括发射电路252pa到252pk和252sa到252sl和功率放大器(PA)254pa到254pk和254sa到254sl。对于数据传输,数据处理器/控制器280对要被发射的数据进行处理(例如,编码和调制)并将模拟输出信号提供到所选择的发射器。下面的描述假设发射器250pa是所选择的发射器。在发射器250pa内,发射电路252pa对来自基带的模拟输出信号进行放大、滤波并上变频到RF,并提供经调制的RF信号。发射电路252pa可以包括放大器、滤波器、混频器、匹配电路、振荡器、LO发生器、PLL、等等。PA 254pa接收并放大经调制的RF信号并提供发射RF信号。发射RF信号被路由通过天线接口电路224中的耦合器296并且经由初级天线210被发射。收发器220、222中的每个剩余的发射器250pk、250sa、25sl可以以与发射器250pa类似的方式来操作。

图2示出了接收器230pa到230pk和230sa到230sl以及发射器250pa到250pk和250sa到250sl的示例性设计。接收器和发射器还可以包括未示出在图2中的其他电路,例如滤波器、匹配电路、等等。收发器220和222的全部或部分可以被实现在一个或多个模拟集成电路(IC)、RF IC(RFIC)、混频信号IC、等等上。例如,LNA 240pa到240pk和240sa到240sl以及接收电路242pa到242pk和242sa到242sl可以被实现在一个模块(其可以为RFIC、等等)上。收发器220和222中的电路还可以以其他方式来实现。

耦合器296经由反馈接收路径将从功率放大器254pa接收到的信号的部分作为反馈接收信号提供到反馈接收电路装置298pa。反馈接收电路装置298pa包括RF滤波器294。RF滤波器294是包括与诸如电阻-电容(RC)陷波滤波器292之类的第二滤波器串联耦合的诸如椭圆电感-电容(LC)滤波器290之类的第一滤波器的多级滤波器。反馈接收电路装置298pa还可以包括例如参考图5进一步详细描述的使得椭圆LC滤波器290和/或RC陷波滤波器292能够被旁路的旁路电路装置(未示出)。反馈接收电路装置298pa的输出(例如,RC陷波滤波器292的输出)可以在数据处理器/控制器280处被提供到控制电路装置284。椭圆LC滤波器290可以被配置为在具有相对尖锐的滤波器衰减的(例如,发射器250pa的)受扰方频带的载波频率处提供相对低的带内纹波或下降。RC陷波滤波器292可以被配置为对包括侵扰方频带的载波频率的频率陷波内的频率分量(例如,在发射器250sa处发射的WLAN信号)进行衰减。控制电路装置284可以被配置为执行对从RF滤波器294接收到的信号的一个或多个信号能量测量并且作为闭环功率控制操作的部分来调节发射器250pa的传输功率。参考图4至图6描述RF滤波器294的示例实施方式,并且在图7中图示了RF滤波器294的频率响应的示例。如参考图7进一步详细描述的,RF滤波器294可以在受扰方频带频率处提供相对低的衰减(或带内“下降”),并且可以提供在受扰方频带频率的大约三倍处的侵扰方频带的强衰减。结果,可以实现-55dBm的三阶互调失真。

数据处理器/控制器280可以执行无线设备110的各种功能。例如,数据处理器/控制器280可以执行对经由接收器230pa到230pk和230sa到230sl接收的数据和经由发射器250pa到250pk和250sa到250sl发射的数据的处理。数据处理器/控制器280可以控制收发器220和222内的各种电路的操作。存储器282可以存储用于数据处理器/控制器280的程序代码和数据。数据处理器/控制器280可以被实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或其他IC上。尽管控制电路装置284被图示为被包括在数据处理器/控制器280内,但是在其他实施方式中控制电路装置284可以在数据处理器/控制器280外部。

图3图示了包括RF收发器310和前端子系统350的无线通信设备300的示例性实施例。无线通信设备300可以对应于图1的无线通信设备110。前端子系统350对以发射频率TX 1操作的第一发射信号进行放大、滤波并且可控地将其提供到天线355。另外,RF收发器310和前端子系统350对以TX 2的发射频率操作的第二发射信号进行放大、滤波并且可控地将其提供到天线365。

前端子系统350包括发射路径351,其将来自RF收发器310的数模转换器(DAC)342的在TX 1处的模拟信号可控地耦合到天线355。发射路径351包括功率放大器352、带通滤波器354、开关356和耦合器358的串联布置。功率放大器352从DAC 342接收发射信号并根据连接341上的增益控制信号来转发发射信号的经放大的版本。带通滤波器354对在TX 1之下和之上的频率中的无关信号或噪声进行衰减。经放大的发射信号的经带通滤波的版本由开关356根据连接343上的控制信号选择性地转发到耦合器358。耦合器358被配置为被耦合到第一天线,例如天线355。耦合器358将经放大的发射信号的经带通滤波的版本的能量中的大多数传递到天线355并且经放大的发射信号的经带通滤波的版本的部分在连接359上被转达到RF收发器310的反馈路径314。反馈路径314包括模数转换器(ADC)346并且还包括在第一位置394处的、在第二位置396处的或在第三位置398处的RF滤波器294,如下面进一步详细解释的。

类似地,发射路径361将来自RF收发器310的DAC 344的在TX 2处的模拟信号可控地耦合到天线365。发射路径361包括功率放大器362、带通滤波器364、开关366和耦合器368的串联布置。功率放大器362从DAC 344接收发射信号并根据连接345上的增益控制信号来转发发射信号的经放大的版本。带通滤波器364对在TX 2之下和之上的频率中的无关信号或噪声进行衰减。经放大的发射信号的经带通滤波的版本由开关366根据连接347上的控制信号来选择性地转发到耦合器368。耦合器368被配置为被耦合到第二天线,例如天线365。耦合器368将信号能量的大多数传递到天线365。

为了使用功率反馈信号来检测(例如,在TX 1处的)低频带发射信号,同时以相对高的功率同时发射(例如,在TX 2处的)WLAN发射信号,RF滤波器294可以被用于在反馈路径314中对WLAN发射信号频率进行滤波。如在图3的示例性实施例中示出的,反馈路径314可以包括在RF收发器310处的一个或多个部件并且还包括在前端子系统350处的一个或多个部件。因此,RF滤波器294可以被实现在前端子系统350中的第一位置394处,在RF收发器310与前端子系统350之间的接口303处或附近的第二位置396处或者在RF收发器310中的第三位置398处。第三位置398可以对应于片上配置(其中RF滤波器294位于收发器芯片392上)。使用片上配置395来实现RF滤波器294可以得到与将RF滤波器294实现为(例如,在收发器芯片392外部的)外部滤波器相比较低的成本(例如,较低的材料清单(BOM))。无论沿反馈路径314的位置如何,RF滤波器294接收第一发射信号功率的部分并且可以被配置为生成修改的反馈信号。修改的反馈信号可以具有在第一频率范围(TX 1)内的相对小的带内下降(例如,信号功率变化)并且可以具有在第二发射频率(TX 2)处的相对大的信号功率抑制。

在连接341和连接345上的增益控制信号中的一个或多个可以源自于基带处理器或控制器,例如图2的数据处理器/控制器280,其以编程方式调节从无线通信系统300辐射的发射信号功率。

在连接343和连接347上的开关控制信号中的一个或多个可以源自于基带处理器或控制器,例如图2的数据处理器/控制器280。基带处理器或控制器可以位于RF收发器310和前端子系统350外部。在连接343和连接347上的开关控制信号可以由基带处理器或控制器使用,用于以编程方式调节何时从无线通信系统300辐射第一发射信号和第二发射信号的定时。因此,基带处理器或控制器可以根据一个或多个应用、程序、部件、数据库、表格或模块来工作以协调支持多个无线通信协议的适当定时的发射信号的传输。基带处理器或控制器可以被编程以避免来自一个或多个附加的内部或外部发射器(未示出)的干扰信号(或减少其效果)。

在示例性实施例中,基带处理器或控制器可以被布置为接收反馈信号同相和正交相分量以执行功率估计。例如,接收反馈路径314可以包括诸如以下的部件:一个或多个混频器、滤波器、放大器、匹配电路、振荡器、局部振荡器(LO)发生器和/或锁相环(PLL),如参考图2的接收电路242所描述的。在示例性实施例中,基带处理器或控制器可以被布置为利用一个或多个信号处理技术来避免由于直流电流(DC)偏移而引起的误差。在示例性实施例中,基带处理器或控制器将发射信号和控制信号提供到RF收发器310,并且RF收发器310提供在线功率估计以执行功率控制。数字基带模块可以使用所估计的功率信息来更新由前端子系统350施加到发射信号的增益。

图4是示出了多级RF滤波器400的实施例(例如,图2和图3的RF滤波器294的实施例)的示例性示意图。第一级402最接近于耦合器(例如,图2的耦合器296或图3的耦合器358)并且包括椭圆LC滤波器,例如低通椭圆LC滤波器410。最接近于ADC(例如,图3的ADC 346)的第二级404包括RC陷波滤波器430。第一级402的输出经由连接422耦合到第二级404的输入。

低通椭圆滤波器(LPEF)410包括可以使用集成电路中的电路元件实现的RLC电路。LPEF 410包括耦合到第一节点405(输入节点)并且耦合到第二节点420(输出节点)的第一电容器412。电感器411被耦合到第一节点405并且被耦合到第二节点420。第二电容器414被耦合到第一节点405并且被耦合到第三节点415。第三电容器416被耦合到第二节点420并且被耦合到第三节点415。电阻器413被耦合到第二节点420并且被耦合到第三节点415。

LPEF 410由在连接422处的输出信号表征。输出信号包括频率的通带范围(“带内纹波”)中的和频率的阻带范围中的纹波以及在通带频率与阻带频率之间的转变(“滤波器衰减”)。电容值(第一电容器412的C1、第二电容器414的C2和第三电容器416的C3)、电阻器414的电阻R和电感器411的电感L中的一个或多个能够被选择以产生低带内纹波和相对尖锐的滤波器衰减。与至少一个相应的电容器并联的一个或多个附加的电感器能够被添加到LPEF 410以修改在通带与阻带之间的转变的速率。集成电路设计和制造的领域的技术人员能够复制电路元件,并且能够选择电阻、电感和电容值以实现来自多级滤波器400的第一级410的期望的特性。

在图示的示例性实施例中,RC陷波滤波器430是双“T”陷波滤波器。双“T”陷波滤波器(TTNF)430包括RC电路,RC电路可以是使用集成电路中的电路元件来实现的。TTNF 430包括耦合到第一节点425(输入节点)并且耦合到第二节点427的第一电阻器432。第一电容器431被耦合到第一节点425并且被耦合到第三节点429。第二电阻器436被耦合到第二节点427并且被耦合到第四节点437(输出节点)。第二电容器435被耦合到第三节点429并且被耦合到第四节点437。第三电阻器433和第三电容器434被串联耦合在第二节点427与第三节点429之间。第三电阻器433、第一电容器431和第二电容器435形成第一个“T”。第三电容器434、第一电阻器432和第二电阻器436形成第二个“T”。如所指示的,第一电容器431和第二电容器435与第一电阻器432和第二电阻器436被并联在输入节点425与输出节点437之间。

TTNF 430可以由在连接440上的输出信号表征。输出信号包括窄阻带或在陷波频率处的陷波。电容和电阻值可以被选择以设置陷波频率和/或一个或多个其他滤波器特性。作为示例,电阻器433可以具有为电阻器432的电阻的一半和电阻器436的电阻的一半的电阻。另外,电容器434可以具有为电容器431的电容的二倍并且为电容器435的二倍的电容。电阻和电容越准确地与以上给出的比率匹配,在输出节点440处的陷波越深。集成电路设计和制造的领域的技术人员能够复制电路布置,并且能够选择电阻和电容值以实现来自多级滤波器400的第二级430的期望的特性。

图5是示出了使得多级RF滤波器500中的第一级502和第二级504中的一个或两者能够被旁路的电路元件和连接的示意图。第一级502可以对应于图4的第一级402,并且第二级504可以对应于图4的第二级404。旁路电路520被配置为使得反馈接收信号能够将RF滤波器500的至少部分旁路。旁路电路520包括单级旁路电路,其包括耦合到LPEF 410(例如,耦合到LPEF 410的输入501并且耦合到LPEF 410的输出503)的第一级旁路晶体管512。旁路电路520包括耦合到RC陷波滤波器430(例如,耦合到RC陷波滤波器430的输入505并且耦合到RC陷波滤波器430的输出507的)第二级旁路晶体管514。旁路电路520包括多级旁路电路,其包括耦合到LPEF 410的输入501并且耦合到RC陷波滤波器430的输出507的多级旁路晶体管510。多级旁路晶体管510可以使得反馈接收信号能够将多级RF滤波器500旁路(即,将第一级502的椭圆LC滤波器410旁路并且将第二级504的RC陷波滤波器430旁路)。

如在图5的电路图中所图示的,多级滤波器500可以响应于在多级旁路晶体管510的栅极处接收到多级滤波器旁路使能信号509而被旁路。当多级旁路晶体管510接收到多级滤波器旁路使能信号509时,多级旁路晶体管510将输入节点405耦合到输出节点440,并且反馈信号(例如,来自图3的耦合器358的TX功率反馈信号388)将多路滤波器500旁路。如进一步图示的,多级滤波器500的第一级502可以响应于在第一级旁路晶体管512的栅极处接收到第一级旁路使能信号511而被旁路。当第一级旁路晶体管512接收到第一级旁路使能信号511时,输入节点405被耦合到连接422,并且反馈信号将低通椭圆滤波器410旁路并且被转发到第二级504的输入。当以此模式操作时,反馈信号由双“T”RC陷波滤波器430滤波并且不由低通椭圆滤波器410滤波。相反地,第二级504能够响应于在第二级旁路晶体管514的栅极处接收到第二级旁路使能信号513而被旁路。当第二级旁路晶体管514接收到第二级旁路使能信号513时,连接422被耦合到输出节点440,并且连接422上的经低通滤波的反馈信号将双“T”RC陷波滤波器430旁路。当以此模式操作时,反馈信号由LPEF 410滤波并且不由双“T”RC陷波滤波器430滤波。因为每个滤波器级502、504可以影响在反馈接收路径上的反馈接收信号的能量,所以滤波器级502、504中的一个或两者可以通过当没有侵扰方频带信号被发射(或使用相对低的发射功率来发射)时使用反馈接收信号的闭环功率控制操作旁路。

图6是示出了具有可调滤波器部件的多级滤波器600中的第一级602和第二级604的电路图。作为说明性的非限制性示例,多级滤波器600可以对应于图2和图3的RF滤波器294、图4的RF滤波器400或图5的RF滤波器500。多级滤波器600包括第一级602的如下实施方式,其中椭圆LC滤波器(例如,图4的LPEF 410)包括可调部件。例如,第一电容器612、第二电容器614、第三电容器616以及电阻器613可以分别对应于图4的第一电容器412、第二电容器414、第三电容器416以及电阻器413的可调版本。

控制电路装置680可以被配置为接收与椭圆LC滤波器的至少一个部件的可调值相对应的数字代码690。为了说明,控制字可以被提供在总线610上以提供可以被应用以改变电容器612、电容器614和电容器616中的一个或多个的电容的各种控制信号。例如,电容器612可以包括被并联耦合在输入节点405与连接422之间的多个开关电容性元件。控制电路装置680可以被配置为对接收到的控制字(或接收到的代码字的部分)进行解码,以生成被提供到开关电容性元件中的每个以修改电容器612的电容的激活或去激活信号。类似地,控制电路装置680可以被配置为对接收到的控制字(或接收到的代码字的部分)进行解码,以生成与电容器614和/或电容器616的可开关的电容性元件相对应的激活或去激活信号。经由总线610传达的附加的控制信号能够类似地被施加到LPEF 410的控制输入以改变电阻器613的电阻。在一些实施方式中,耦合到第一节点405并且耦合到连接422的电感器611可以对控制电路装置680做出响应,以修改电感器611的电感。因此,各种控制信号可以被用于当通信设备处于使用中时,例如当参与数据或语音通信会话时可控地调节多级滤波器600的第一级602的一个或多个特性。

多级滤波器600还包括第二级604的如下实施方式,其中RC陷波滤波器(例如,图4的双“T”RC陷波滤波器430)包括可调部件。例如,第一电阻器632、第二电阻器636、第三电阻器633、第一电容器631、第二电容器635和第三电容器634可以分别对应于图4的第一电阻器432、第二电阻器436、第三电阻器433、第一电容器431、第二电容器435和第三电容434的可调版本。

控制电路装置682可以被配置为接收与RC陷波滤波器的至少一个无源部件的可调值对应的数字代码692。为了说明,第二控制字可以被提供在总线630上以引入被应用以改变电容器634、电容器631和电容器635中的一个或多个的电容、以实现在多级滤波器600的第二级604中的电容值之间的特定关系的控制信号。类似地,附加的控制信号或经由总线630传达的信号可以被应用以改变电阻器633的电阻或电阻器632和电阻器636的相应的电阻。

多级滤波器600中的一个或多个级的性能可以因此使用控制信号来修改,以调节多级滤波器600的一个或多个部件的值。例如,图2的控制电路装置284可以生成分别经由总线610和总线630在控制电路装置680、682处接收到的一个或多个控制字。为了说明,控制字可以被生成以基于一个或多个收发器的操作的模式,例如基于侵扰方频带的载波频率和/或基于受扰方频带的载波频率来修改滤波器性能。

尽管图6将滤波器级602和604的特定无源部件图示为可调的,但是在其他实施方式中,更少的部件可以是可调的或附加的部件可以是可调的。尽管级602和604被图示为包括可调部件,但是在其他实施方式中,级602或604中的一个可以不包括可调部件。

图7是在应用了图4的多级滤波器400之后在接收器反馈路径中的发射信号功率对比发射信号频率的绘图700。沿水平轴指示发射信号频率。在竖直轴上由信号强度(dB)指示输出功率。示例信号轨迹710指示多级滤波器400当被插入在发射反馈路径中时提供在约775MHz与915MHz之间(受扰方频带的范围)的期望的低带内下降或变化和在约2.4GHz与2.48GHz之间的相对接近于WLAN频率处的非常高的抑制(信号损耗)。在受扰方频带处的低带内下降和尖锐的衰减可以由椭圆LC滤波器(例如图4、图5或图6的LPEF 410)产生。接近于侵扰方频带的大衰减可以归因于RF陷波滤波器(例如图4、图5或图6的双“T”RC陷波滤波器430)的频率陷波。

在示例性实施例中,图2和图3的RF滤波器294、图4的多级滤波器400、图5的多级滤波器500和/或图6的多级滤波器600能够被应用到任何接收器,以抑制具有与感兴趣的射频信号的频率接近的频率的射频信号。

参考图8,描绘了方法的示例性实施例并且将其总体指代为800。方法800可以在无线设备(例如图1的无线设备110)中执行,无线设备包括在接收反馈路径中具有多级滤波器的收发器。例如,作为说明性的非限制性示例,方法800可以由图1或图2的无线设备110、图3的通信设备300或包括图4的多级滤波器400、图5的多级滤波器500或图6的多级滤波器600的设备执行。

在802处,在反馈接收路径处接收射频(RF)信号。例如,RF信号可以包括反馈接收信号(例如,反馈接收信号388)并且可以在反馈路径314处经由图3的耦合器358来接收。RF信号可以对应于经由图3的第一发射路径351被提供到天线355的传输信号的至少部分。

在804处,在椭圆电感-电容(LC)滤波器处对RF信号进滤波。椭圆LC滤波器可以是多级滤波器的第一级,多级滤波器作为说明性的非限制性示例例如为图2和图3的RF滤波器294、图4的多级滤波器400、图5的多级滤波器500或图6的多级滤波器600。为了说明,作为说明性的非限制性示例,可以在图2的椭圆LC滤波器290处或在图4、图5或图6的低通椭圆滤波器310处对RF信号进行滤波。

在806处,利用电阻-电容(RC)陷波滤波器对椭圆LC滤波器的输出进滤波。RC陷波滤波器可以是多级滤波器的第二级,多级滤波器作为说明性的非限制性示例例如为图2和图3的RF滤波器294、图4的多级滤波器400、图5的多级滤波器500或图6的多级滤波器600。为了说明,作为说明性的非限制性示例,可以在图2的RC陷波滤波器292或图4、图5或图6的RC陷波滤波器430处接收LC滤波器的输出。

椭圆LC滤波器和RC陷波滤波器可以被包括在无线通信设备的收发器芯片中的片上滤波器中。例如,椭圆LC滤波器和RC陷波滤波器可以是被包括在收发器芯片中的片上滤波器,例如图3的收发器芯片395的片上配置395,收发器芯片包括图3的RF收发器310。

方法800还可以包括调节椭圆LC滤波器或RC陷波滤波器的至少一个部件的特性。例如,一个或多个接收到的控制信号可以被应用以改变电容器612、电容器614和/或电容器616中的一个或多个的电容,以改变电阻器613的电阻,或其任何组合。备选地或另外,一个或多个接收到的控制信号可以被应用以改变电容器631、电容器634和/或电容器635中的一个或多个的电容,以改变电阻器632、电阻器633和/或电阻器636中的一个或多个的电阻,或其任何组合。

方法800可以包括在旁路电路处接收控制信号,旁路电路被配置为使得RF信号能够将椭圆LC滤波器或RC陷波滤波器中的至少一个旁路。例如,控制信号可以对应于图5的多级滤波器旁路使能信号509、第一级旁路使能信号511或第二级旁路使能信号513中的一个或多个。

尽管图8描绘了方法800的要素的特定顺序,但是应当理解,方法800的要素可以以其他顺序来执行。另外,方法800的要素中的两个或更多个(所有)可以同时或实质上同时执行。例如,包括椭圆LC滤波器和RC陷波滤波器的多级滤波器可以连续地接收时变接收反馈信号,并且椭圆LC滤波器和RC陷波滤波器可以连续地操作以对所接收到的处于串联耦合的配置的信号进行滤波。

结合所公开的实施例,描述了一种装置,其包括用于椭圆电感-电容(LC)滤波的部件。例如,用于椭圆LC滤波的部件可以对应于图2的椭圆LC滤波器290、图4、图5或图6的LPEF 410、引入低带内纹波和相对尖锐的滤波器衰减的一个或多个其他滤波器电路或其任何组合。

该装置包括串联用于电阻-电容(RC)陷波滤波的部件,其被耦合到用于椭圆LC滤波的部件。例如,用于RC陷波滤波的部件可以对应于图2的RC陷波滤波器292、图4、图5或图6的双“T”RC陷波滤波器430、对频率陷波内的信号分量进行衰减的一个或多个其他滤波器电路或其任何组合。

用于椭圆LC滤波的部件和用于RC陷波滤波的部件可以被配置为对通过反馈接收路径接收到的射频(RF)信号进行滤波。例如,用于椭圆LC滤波的部件和用于RC陷波滤波的部件可以对应于图2和图3的RF滤波器294、图4的多级滤波器400、图5的多级滤波器500、图6的多级滤波器600或其任何组合的级。

在示例性实施例中,用于椭圆LC滤波的部件和用于RC陷波滤波的部件被包括在收发器芯片中。例如,用于椭圆LC滤波的部件和用于RC陷波滤波的部件可以对应于RF滤波器,例如具有图3的片上配置395的RF滤波器294。用于椭圆LC滤波的部件和用于RC陷波滤波的部件可以被包括在如下用于滤波的部件中,用于滤波的部件被配置为对与RF信号的载波频率的三次谐波相对应的RF信号的分量进行衰减,例如参考受扰方频带和侵扰方频带所描述的。

该装置还可以包括用于将用于椭圆LC滤波的部件或用于RC陷波滤波的部件中的至少一个旁路的部件。例如,用于旁路的部件可以包括使得反馈接收器信号能够将用于椭圆LC滤波的部件旁路并且将用于RC陷波滤波的部件旁路的多级旁路电路。为了说明,用于旁路的部件可以包括图5的旁路电路520、图5的多级旁路晶体管510、图5的第一级旁路晶体管512、图5的第二级旁路晶体管514、被配置为将用于滤波的部件的至少部分旁路的一个或多个其他电路或其任何组合。

具有多级滤波器的反馈接收路径可以被实现在一个或多个IC、模拟IC、RFIC、混频信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子设备、等等上。多级滤波器还可以使用诸如以下的各种IC工艺技术来制造:互补金属氧化物半导体(CMOS)、N沟道MOS(NMOS)、P沟道MOS(PMOS)、双极结型晶体管(BJT)、双极型CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAS)、异质结双极型晶体管(HBT)、高电子迁移率晶体管(HEMT)、绝缘体上硅(SOI)、等等。

如本文中所描述的在接收反馈路径上实现多级滤波器的装置可以是独立设备或者可以为较大设备的部分。设备可以为(i)独立IC,(ii)可以包括用于存储数据和/或指令的存储器IC的一个或多个IC的集合,(iii)RFIC,例如RF接收器(RFR)或RF发射器/接收器(RTR),(iv)ASIC,例如移动站调制解调器(MSM),(v)可以嵌入在其他设备内的模块,(vi)接收器、蜂窝电话、无线设备、手机或移动单元,(vii)等等。

在一个或多个示例性设计中,所描述的功能可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果以软件来实现,功能可以被存储为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,通信介质包括促进计算机程序从一个地方转移到另一地方的任何介质。存储介质可以为能够由计算机访问的任何可用介质。在示例性实施例中,存储介质是存储数据的存储设备。存储设备不是信号。存储设备可以基于物理存储材料的光学反射性或磁性取向、存储在晶体管的浮置栅极上或电容器的板上的电荷的量、等等来存储数据。通过举例而非限制性的方式,计算机可读介质能够包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁性存储设备或能够被用于承载或存储形式为指令或数据结构的程序代码的并且能够由计算机访问的任何其他介质。此外,任何连接被适当地命名为计算机可读介质。例如,如果软件使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字订户线路(DSL)或诸如红外、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其他远程源被发送,则同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波的无线技术被包括在介质的定义中。如本文中所使用的磁盘和盘包括紧凑盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用盘(DVD)、软盘和蓝光盘,其中磁盘通常磁性地复制数据,同时磁盘利用激光光学地复制数据。以上的组合也应当被包含在计算机可读介质的范围内。

如在本说明书中使用的,术语“部件”、“数据库”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体,为硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或运行中的软件中的任一。为了说明,图2的处理器280可以运行程序指令以在闭环功率控制操作期间基于如本文中所描述的反馈接收信号的多级滤波来选择一个或多个增益控制信号的值,以选择如参考图5所描述的一个或多个旁路使能信号的值,以选择如参考图6所描述的可调节无源部件的一个或多个值或其任何组合。作为说明性的非限制性示例,部件可以为运行在处理器上的过程、处理器、对象、可执行文件、运行线程、程序和/或计算机。通过说明的方式,运行在计算设备上的应用和计算设备两者都可以为部件。一个或多个部件可以驻存在过程和/或运行线程内,并且部件可以位于一个计算机上和/或被分布在两个或更多个计算机之间。另外,部件可以由具有存储在其上的数据结构的各种计算机可读介质来运行。

尽管已经详细说明和描述了所选择的方面,但是将理解可以在不脱离如由随附权利要求限定的本发明的范围的情况下在其中进行各种替代和更改。

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