收发器的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明关于收发器，尤其关于一种具有片上发射/接收(TR)开关的收发器。
【【背景技术】】
[0002]在传统收发器中，发射/接收开关是用于在收发器的发射器和接收器之间进行切换的装置。当收发器操作于发射模式下时，发射/接收开关用于将功率放大器输出的预发射信号耦合至天线。当收发器操作于接收模式下时，发射/接收开关用于将天线的接收信号耦合至接收器。传统的发射/接收开关可能会引发两个问题。由于发射/接收开关可能不能与发射器以及接收器的阻抗完全匹配，所以当信号穿过时发射/接收开关会有本征损失(intrinsic loss)。由于当收发器操作于发射模式下时预发射信号的大幅摆动(swing)，发射/接收开关也可能发生故障。
[0003]对于差分通信系统，片外变压器平衡-不平衡转换器(平衡的/不平衡的)还用来在单端信号与差分信号之间进行转换。由于将片外变压器平衡-不平衡转换器插入收发器的额外工作，片外变压器平衡-不平衡转换器将导致整体成本更高。此外，片外变压器平衡-不平衡转换器可能占据印刷电路板大片面积，这也会增加总成本。
[0004]因此，对于差分通信系统来说，提供一种低成本、低损耗的收发器是本领域的重点关注。
【
【发明内容】
】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种具有片上结构的收发器。
[0006]依据本发明第一实施例，提供一种收发器，该收发器包含:功率放大电路，被设置为在该收发器的发射模式期间产生差分输出信号;第一平衡-不平衡转换器电路，被设置为将该差分输出信号转换为单端输出信号；可切换的匹配电路，被设置为在该发射模式期间接收该收发器的信号端口上的该单端输出信号，以及在该收发器的接收模式期间将该信号端口上的单端接收信号转换为单端输入信号；以及低噪声放大电路，被设置为在该接收模式期间将该单端输入信号转换为低噪声输入信号;其中该功率放大电路、该第一平衡-不平衡转换器电路、该可切换的匹配电路以及该低噪声放大电路被配置为一个单芯片。
[0007]依据本发明第二实施例，提供一种收发器，该收发器包含:多个功率放大电路，被设置为在该收发器的发射模式期间产生多个差分输出信号；功率结合器，被设置为将该多个差分输出信号结合为单端输出信号；可切换的匹配电路，被设置为在该发射模式期间接收该收发器的信号端口上的该单端输出信号，以及在该收发器的接收模式期间将该信号端口上的单端接收信号转换为单端输入信号；以及低噪声放大电路，被设置为在该接收模式期间将该单端输入信号转换为低噪声输入信号;其中该多个功率放大电路、该功率结合器、该可切换的匹配电路以及该低噪声放大电路被配置为一个单芯片。
[0008]上述收发器可减少切换损耗以及芯片尺寸。【【附图说明】】
[0009]图1为依据本发明第一实施例的收发器100的示意图。
[0010]图2为依据本发明第二实施例的收发器200的示意图。
[0011 ]图3为依据本发明实施例的收发器100运行在发射模式下的示意图。
[0012]图4为依据本发明实施例的收发器100运行在接收模式下的示意图。
[0013]图5为依据本发明第三实施例的收发器500的示意图。
[0014]图6为依据本发明实施例的收发器的切换方法600的流程图。
[0015]图7为依据本发明实施例的低噪声放大电路700的示意图。
【【具体实施方式】】
[0016]在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域中技术人员应可理解，电子装置制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准贝1J。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“親接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接到第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0017]请参考图1，其为依据本发明第一实施例的收发器100的示意图。收发器100包含功率放大器电路102、平衡-不平衡电路(平衡-不平衡转换器)104、可切换的匹配电路106、低噪声放大电路108、电容电路110以及电感电路112。功率放大器电路102被设置为产生差分输出信号So+，So-。平衡-不平衡电路104被设置为将差分输出信号So+，So-转换成单端输出信号So。可切换的匹配电路106被设置为在收发器100的发射模式期间接收收发器100的信号端口Np上的单端输出信号So，以及在收发器100的接收模式期间将信号端口Np上的单端接收信号Sor转换成单端输入信号Sr。低噪声放大电路108被设置为将单端输入信号Sr转换成低噪声输入信号Sr I。
[0018]应注意的是，电容电路110是信号端口Np上的寄生电容，其为收发器100的半导体衬底(pad)。因此，电容电路110可被看作是耦接于信号端口 Np与参考电压(即接地电压Vgnd)之间的电容器。此外，电感电路112为耦接于信号端口 Np与天线(未图示)之间的结合线(bond-wire)的固有电感。因此，电感电路112可被看作是耦接于信号端口 Np与天线之间的电感器，其中该天线用于发射/接收无线信号。依据本发明，功率放大器电路102、平衡-不平衡电路104、可切换的匹配电路106以及低噪声放大电路108被配置在一个单芯片上，例如系统单芯片(SOC，System-on_chip)。
[0019]功率放大电路102是用于根据输入信号Sin来产生差分输出信号So+，So-的差分功率放大器，该输入信号Sin可以是差分信号或单端信号。平衡-不平衡转换器104为变压器，包含接收输出信号So+的第一输入端，以及接收输出信号So-的第二输入端。平衡-不平衡转换器104还包含用于输出单端输出信号So的第一输出端Nol，以及耦接至接地电压Vgnd的第二输出端No2。
[0020]可切换的匹配电路106包含电容电路1062、电感电路1064、第一开关电路1066以及第二开关电路1068。电容电路1062为电容器，其第一端耦接于平衡-不平衡转换器104的第一输出端Nol。电感电路1064为电感器，其第一端NI耦接于电容电路1062的第二端，以及其第二端N2親接于低噪声放大电路108的输入端。第一开关电路1066被设置为在发射模式期间将电容电路1062的第二端(S卩NI)耦接至接地电压Vgnd，以及在接收模式期间将电容电路1062的第二端从接地电压Vgnd断开。第二开关电路1068被设置为在发射模式期间将电感电路1064的第二端N2耦接至接地电压Vgnd，以及在接收模式期间将电感电路1064的第二端N2从接地电压Vgnd断开。应该指出的是，第二开关电路1068为可选的，这意味着在另一个实施例中第二开关电路1068是可以被移除的，以进一步减少收发器的芯片尺寸。
[0021]应当指出的是，通过使用平衡-不平衡转换器104，收发器100依据功率放大电路102所产生的差分输出信号So+，So-，产生单端输出信号So。然而，这不是本发明的限制。根据第二实施例，通过使用功率结合器，收发器根据图2所示的多个功率放大电路分别产生的多个差分输出信号，产生单端输出信号。请参考图2，其为依据本发明第二实施例的收发器200的示意图。收发器200包含多个功率放大电路202a，202b、功率结合器204、可切换的匹配电路206、低噪声放大电路208、电容电路210、以及电感电路212。所述多个功率放大电路部202a，202b被设置为分别产生多个差分输出信号S0l +，S0l-，S02+，S02-。功率结合器204被设置为将多个差分输出信号Sol+，Sol-，So2+，So2-结