模拟内置自测试收发器的制造方法
【专利摘要】一种装置包括耦合到第一发射路径的第一功率放大器、耦合到第一接收路径的第一低噪声放大器、耦合到第二发射路径的第二功率放大器、以及耦合到第二接收路径的第二低噪声放大器。第一开关被配置为选择性地耦合第二低噪声放大器，以接收第一功率放大器的输出。第二开关被配置为选择性地耦合第一低噪声放大器，以接收第二功率放大器的输出。
【专利说明】模拟内置自测试收发器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求来自2014年3月4日提交的共同拥有的美国非临时专利申请N0.14/196，743的优先权，其内容以它们的整体通过引用明确地并入本文。
技术领域
[0003]本公开一般性地涉及模拟内置自测试收发器。
【背景技术】
[0004]技术上的进步导致了更小且更强大的计算设备。例如，当前存在着各种各样的便携式个人计算设备，包括无线计算设备，诸如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼设备，它们是小型的、重量轻并且易于由用户携带。更具体地，便携式无线电话(诸如，蜂窝电话和互联网协议(IP)电话)能够通过无线网络来传达语音和数据分组。进一步地，许多这样的无线电话包括被并入在其中的其他类型的设备。例如，无线电话也能够包括数字照相机、数字摄像机、数字记录器、以及音频文件播放器。此外，这样的无线电话能够处理可执行的指令，包括软件应用，诸如能够用于接入互联网的web浏览器应用。如此，这些无线电话能够包括显著的计算能力。
[0005]无线电话可以使用收发器来发射和接收信号。收发器的前端可以包括多个低噪放大器(用于信号接收)和多个功率放大器(用于信号发射)。在收发器的后端处可以实施用以测试发射和接收性质(例如，功率、噪声系数、线性度、增益等)的内置自测试(BiST)机制。然而，收发器后端处的调制解调器可能无法确定收发器前端处的放大器的特性。另外，如果BiST机制被实施在收发器的后端处，则收发器可能无法校准功率放大器和/或低噪声放大器。
【附图说明】
[0006]图1示出了与无线系统进行通信的无线设备；
[0007]图2示出了图1中的无线设备的框图；
[0008]图3是示图，其描绘了具有使能模拟内置自测试(BiST)的拓扑的收发器的示例性实施例；
[0009]图4是示图，其描绘了具有使能模拟BiST的拓扑的收发器的天线链的示例性实施例；
[0010]图5是示图，其描绘了具有使能模拟BiST的拓扑的收发器的另一示例性实施例；
[0011]图6是示图，其描绘了具有使能模拟BIST的拓扑的收发器600的另一示例性实施例；以及
[0012]图7是流程图，其图示了用于使能针对收发器组件的模拟内置自测试的方法的示例性实施例。
【具体实施方式】
[0013]下面阐述的详细描述意图作为本公开的示例性设计的描述，并且不意图为表示本公开能够被实践在其中的仅有设计。本文使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或例证”。本文中描述为“示例性”的任何设计不必然被解释为相对于其他设计是优选的或有利的。该详细描述包括具体细节，这些细节是为了对本公开的示例性设计提供透彻理解的目的。对本领域的技术人员将明显的是，本文所描述的示例性设计可以没有这些具体细节而被实践。在一些情况下，公知的结构和设备以框图形式被示出，以便避免使本文所提出的示例性设计的新颖性模糊不清。
[0014]图1示出了与无线通信系统120进行通信的无线设备110。无线通信系统120可以是长期演进(LTE)系统、码分多址接入(CDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统、无线局域网(WLAN)系统、或一些其他无线系统。CDMA系统可以实施宽带⑶MA(W⑶MA)、CDMA IX、演进数据优化(EVDO)、时分同步CDMA (TD-SCDMA)、或一些其他版本的CDMA。为了简单，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。一般来说，无线系统可以包括任何数目的基站和任何集合的网络实体。
[0015]无线设备110也可以被称为用户设备(UE)、移动站、终端、接入终端、订阅单元、站等。无线设备110可以是蜂窝电话、智能电话、平板计算机、无线调制解调器、个人数字助理(PDA)、手持式设备、膝上型计算机、智能书、上网本、无绳电话、无线本地环路(WLL)站、蓝牙设备等。无线设备110可以与无线系统120进行通信。无线设备110也可以接收来自广播站(例如，广播站134)的信号、来自一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)中的卫星(例如，卫星150)的信号等。无线设备110可以支持一个或多个用于无线通信的无线电技术，诸如LTE、WCDMA、CDMA IX、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11 等。
[0016]图2示出了图1中的无线设备110的示例性设计的框图。在这种示例性设计中，无线设备110包括耦合到主天线210的收发器220、耦合到辅天线212的收发器222、以及数据处理器/控制器280。收发器220包括多个(K个)接收器230pa至230pk和多个(K个)发射器250pa至250pk，以支持多个频带、多种无线电技术、载波聚合等。收发器222包括多个(L个)接收器230sa至230sl和多个(L个)发射器250sa至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。
[0017]在图2中所示出的示例性设计中，每个接收器230包括LNA 240和接收电路242。对于数据接收，天线210接收来自基站和/或其他发射器站的信号并且提供接收的RF信号，该RF信号通过天线接口电路224被路由，并且作为输入RF信号被呈递给所选择的接收器。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。下面的描述假设接收器230pa是所选择的接收器。在接收器230pa内，LNA 240pa放大输入RF信号并且提供输出RF信号。接收电路242pa将输出RF信号从RF下变频到基带，对下变频的信号进行放大和滤波，并且将模拟输入信号提供给数据处理器280。接收电路242pa可以包括混频器、滤波器、放大器、匹配电路、振荡器、本地振荡(LO)发生器、锁相环(PLL)等。收发器220和222中的每个剩余接收器230可以用与接收器230pa类似的方式进行操作。
[0018]在图2中所示出的示例性设计中，每个发射器250包括发射电路252和功率放大器(PA)254。对于数据发射，数据处理器280处理(例如，编码和调制)将被发射的数据并且将模拟输出信号提供给所选择的发射器。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对模拟输出信号进行放大、滤波和将模拟输出信号从基带上变频到RF，并且提供调制的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。PA 254pa接收并放大调制的RF信号，并且提供具有恰当输出功率电平的发射RF信号。发射RF信号通过天线接口电路224被路由并且经由天线210被发射。收发器220和222中的每个剩余发射器250可以用与发射器250pa类似的方式进行操作。
[0019]图2示出了接收器230和发射器250的示例性设计。接收器和发射器还能够包括图2中没有示出的其他电路，诸如滤波器、匹配电路等。全部或部分的收发器220和222可以被实施在一个或多个模拟集成电路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信号IC等上。例如，LNA 240和接收电路242可以被实施在一个模块上，该模块可以是RFIC等。收发器220和222中的电路也可以用其他方式被实施。在示例性实施例中，收发器220和222可以具有关于图3-7所描述的用以使能模拟内置自测试(Bi ST)的拓扑。
[0020]数据处理器/控制器280可以为无线设备110执行各种功能。例如，数据处理器280可以执行针对经由接收器230正被接收的数据和经由发射器250正被发射的数据的处理。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可以被实施在一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或其他IC上。
[0021]无线设备110可以支持多个频带组、多种无线电技术、和/或多个天线。无线设备110可以包括多个LNA以支持经由多个频带组、多种无线电技术、和/或多个天线的接收。
[0022]参考图3，示出了具有使能模拟内置自测试(BiST)的拓扑的收发器300的示例性实施例。在示例性实施例中，图1-2的无线设备110可以包括收发器300。例如，收发器300可以对应于图2的收发器220、222中的每个收发器。收发器300可以包括切换网络302、第一功率传感器304(例如，射频功率传感器)、第二功率传感器306 (例如，射频功率传感器)、以及本地振荡器312。在该不例性实施例中，收发器300还包括第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)和第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)。例如，收发器300可以是用于波束赋形机制的多天线阵列收发器。
[0023]第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)可以包括第一收发器、第二收发器、第三收发器和第四收发器。每个收发器可以包括对应的功率放大器、低噪声放大器和移相器。例如，第一收发器可以包括第一功率放大器(PA I)、第一低噪声放大器(LNA I)和第一移相器(PS
I)。第一功率放大器(PA I)经由第一发射路径耦合到第一移相器(PS 1)，并且第一低噪声放大器(LNA I)经由第一接收路径耦合到第一移相器(PS 2)。第二收发器可以包括第二功率放大器(PA 2)、第二低噪声放大器(LNA 2)和第二移相器(PS 2)。第二功率放大器(PA 2)经由第二发射路径耦合到第二移相器(PS 2)，并且第二低噪声放大器(LNA 2)经由第二接收路径耦合到第二移相器(PS 2)。第三收发器可以包括第三功率放大器(PA 3)、第三低噪声放大器(LNA 3)和第三移相器(PS 2)。第三功率放大器(PA 3)经由第三发射路径耦合到第三移相器(PS 3)，并且第三低噪声放大器(LNA 3)经由第三接收路径耦合到第三移相器(PS 3)。第四收发器可以包括第四功率放大器(PA 4)、第四低噪声放大器(LNA 4)和第四移相器(PS 4)。第四功率放大器(PA 4)经由第四发射路径耦合到第四移相器(PS 4)，并且第四低噪声放大器(LNA 4)经由第四接收路径耦合到第四移相器(PS 4)。
[0024]第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)可以包括第五收发器、第六收发器、第七收发器和第八收发器。第五收发器可以包括第五功率放大器(PA 5)、第五低噪声放大器(LNA 5)和第五移相器(PS 5)。第五功率放大器(PA 5)经由第五发射路径耦合到第五移相器(PS
5)，并且第五低噪声放大器(LNA5)经由第五接收路径耦合到第五移相器(PS 5)。第六收发器可以包括第六功率放大器(PA 6)、第六低噪声放大器(LNA 6)和第六移相器(PS 6)。第六功率放大器(PA 5)经由第六发射路径耦合到第六移相器(PS 6)，并且第六低噪声放大器(LNA 6)经由第六接收路径耦合到第六移相器(PS 6)。第七收发器可以包括第七功率放大器(PA 7)、第七低噪声放大器(LNA 7)和第七移相器(PS 7)。第七功率放大器(PA 7)经由第七发射路径耦合到第七移相器(PS 7)，并且第七低噪声放大器(LNA 7)经由第七接收路径耦合到第七移相器(PS 7)。第八收发器可以包括第八功率放大器(PA 8)、第八低噪声放大器(LNA 8)和第八移相器(PS 8)。第八功率放大器(PA 8)经由第八发射路径耦合到第八移相器(PS 8)，并且第八低噪声放大器(LNA 5)经由第八接收路径耦合到第八移相器(PS 8)。
[0025]每个功率放大器(PA1-8)可以被配置为放大将在无线网络(诸如与图1的无线系统120相关联的无线网络)上被发射的信号。每个低噪声放大器(LNA 1-8)可以被配置为放大并提高从无线网络接收的信号的增益。
[0026]第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的功率放大器与第二收发器阵列(分支2_I，分支2_2)中的低噪声放大器可以经由三态开关耦合在一起以使能模拟BiSTο例如，第一功率放大器(PA I)可以经由第一三态开关321耦合到第五低噪声放大器(LNA 5)，第二功率放大器(PA 2)可以经由第二三态开关322耦合到第六低噪声放大器(LNA 6)，第三功率放大器(PA 3)可以经由第三三态开关323耦合到第七低噪声放大器(LNA 7)，并且第四功率放大器(PA 4)可以经由第四三态开关324耦合到第八低噪声放大器(LNA 8)。每个三态开关321-324可以耦合到对应的天线331-334(例如，天线元件)。
[0027]以类似的方式，第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的功率放大器与第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的低噪声放大器可以经由三态开关耦合在一起以使能模拟BiST。例如，第一低噪声放大器(LNA I)可以经由第五三态开关325耦合到第五功率放大器(PA 5)，第二低噪声放大器(LNA 2)可以经由第六三态开关326耦合到第六功率放大器(PA
6)，第三低噪声放大器(LNA3)可以经由第七三态开关327耦合到第七功率放大器(PA 7)，并且第四低噪声放大器(LNA 4)可以经由第八三态开关328耦合到第八功率放大器(PA 8)。每个三态开关325-328可以耦合到对应的天线335-338(例如，天线元件)。
[0028]每个三态开关321-328可以包括用以经由对应的天线331-338发射信号的发射状态、用以经由对应的天线331-338接收信号的接收状态、以及环回状态，环回状态用以将来自对应功率放大器的发射信号(例如，泄漏电流)提供给对应的低噪声放大器以使能发射性质和接收性质的同时测试。作为非限制性的示例，如下面所解释的，在环回状态期间，第一三态开关321可以将来自第一功率放大器(PA I)的发射信号提供给第五低噪声放大器(LNA5)，以使能第一功率放大器(PA I)的发射性质和第五低噪声放大器(LNA 5)的接收性质的同时测试。
[0029]切换网络302可以包括第一发射驱动器342、第一接收驱动器344(例如，衰减器)、第二发射驱动器346、第二接收驱动器348、第一分集开关350、以及第二分集开关352。第一发射驱动器342和第一接收驱动器344可以经由开关选择性地耦合到第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)。例如，第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)可以親合到第一发射驱动器342以使能在发射状态期间经由对应的功率放大器(PA 1-4)的信号发射，或者使能在环回状态期间对功率放大器(PA 1-4)的发射测试。替换地，第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)可以耦合到第一接收驱动器344以使能经由对应的低噪声放大器(LNA 1-4)的信号接收，或者使能在环回模式期间对低噪声放大器(LNA 1-4)的接收测试。
[0030]第二发射驱动器346和第二接收驱动器348可以选择性地耦合到第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)。例如，第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)可以親合到第二发射驱动器346以使能在发射状态期间经由对应的功率放大器(PA 5-8)的信号发射，或者使能在环回状态期间对功率放大器(PA 5-8)的发射测试。替换地，第二收发器阵列(分支2_1，分支2_
2)可以耦合到第二接收驱动器348以使能经由对应的低噪声放大器(LNA 5_8)的信号接收，或者使能在环回模式期间对低噪声放大器(LNA 5-8)的接收测试。
[0031]第一分集开关350可以被配置为选择性地将发射路径耦合到第一发射驱动器342或第二发射驱动器346。例如，第一分集开关350可以耦合到第一混频器308(例如，发射混频器)，并且第一混频器308可以被耦合以从本地振荡器312接收本地振荡器信号。第一混频器308可以被配置为将本地振荡器信号与来自发射路径的中频发射信号(TX IF)进行混频以生成发射信号。基于第一分集开关350的状态，发射信号可以被提供给第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的功率放大器(PA 1-4)或第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的功率放大器(PA 5-8) ο
[0032]第二分集开关352可以被配置为选择性地将接收路径耦合到第一接收驱动器344或第二接收驱动器348。例如，第二分集开关352可以耦合到第二混频器310，并且第二混频器310可以被耦合以从本地振荡器312接收本地振荡器信号。第二混频器310可以被配置为将本地振荡器信号与接收的信号进行混频以生成接收的中频信号(RX IF)。基于第二分集开关352的状态，接收的信号可以从第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的低噪声放大器(LNA 1-4)或从第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的低噪声放大器(LNA 5_8)被接收。
[0033]在环回状态(例如，环回测试)期间，收发器300可以测试一个收发器阵列中的功率放大器的发射特性和另一收发器阵列中的低噪声放大器的接收特性。因此，在收发器300前端处的组件(例如，功率放大器和低噪声放大器)的特性可以在环回测试期间(例如，在模拟BiST期间)被测试。作为说明性的示例，在环回状态期间，如果第一分集开关350将第一发射驱动器342耦合到第一混频器308，并且第二分集开关352将第二接收驱动器348耦合到第二混频器310，则收发器300可以测试第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的功率放大器(PA1-4)的发射性质和第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的低噪声放大器(LNA 5_8)的接收性质。作为另一说明性的示例，在环回状态期间，如果第一分集开关350将第二发射驱动器346耦合到第一混频器308，并且第二分集开关352将第一接收驱动器344耦合到第二混频器310，则收发器300可以测试第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的功率放大器(PA 5-8)的发射性质和第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的低噪声放大器(LNA 1-4)的接收性质。
[0034]发射性质的测试可以通过耦合第一功率传感器304来测量中频发射信号(TXIF)的信号特性而被执行，并且接收性质的测试可以通过耦合第二功率传感器306来测量接收的中频信号(RX IF)的信号特性而被执行。功率传感器304、306可以测量(例如，计算)中频发射信号(TX IF)的功率、中频发射信号(TX IF)的增益、与中频发射信号(TX IF)相关联的本地振荡器泄漏、中频发射信号(TX IF)的线性度或输出功率(OPldB)、或者它们的任何组合。功率传感器304、306还可以测量接收的中频信号(RX IF)的噪声系数、接收的中频信号(RX IF)的增益、接收的中频信号(RX IF)的输入功率(IPldB)、或者它们的任何组合。
[0035]虽然说明了两个功率传感器304、306，但在其他示例性实施例中，另外的功率传感器可以耦合到收发器300或收发器300的组件，以提高测量可靠性。作为非限制性的示例，功率传感器可以耦合到第一功率放大器(PAl)的输出(例如，第一功率放大器(PAl)与第一三态开关321之间)来以相对高的精度测量第一功率放大器(PAl)的输出功率。作为另一非限制性的示例，功率传感器可以耦合在第一收发器阵列(分支1_1)与切换网络302之间，以使得能够在可能归因于切换网络302内组件的功率泄漏之前进行功率测量。
[0036]在另一示例性实施例中，收发器300可以在环回状态期间测试发射驱动器342、346的发射特性和接收驱动器344、348的接收特性。例如，耦合到第一发射驱动器342的输出和第一接收驱动器的输入的开关也可以是三态开关。因此，在环回状态中，第一发射驱动器342的输出可以经由该三态开关耦合到第一接收驱动器344的输入，以使得来自第一发射驱动器342的泄漏电流被提供给第一接收驱动器344。在这种配置中，功率传感器304、306可以用与上文所描述的类似方式来测量第一发射驱动器342的发射特性和第一接收驱动器344的接收特性。
[0037]在环回状态的第一示例性实施例(例如，每个三态开关321-328都在环回状态中)的操作期间，可以执行第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的功率放大器(PA 1-4)和第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的低噪声放大器(LNA 5-8)的测试。例如，第一发射驱动器342可以耦合到第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)，并且第二接收驱动器348可以耦合到第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)。另外，第一分集开关350可以将第一发射驱动器342耦合到第一混频器308，并且第二分集开关352可以将第二接收驱动器348耦合到第二混频器310。
[0038]第一混频器308可以经由第一发射驱动器342将发射信号(例如，与本地振荡器信号混频的中频发射信号(TX IF))提供给每个功率放大器(PA 1-4)。如关于图4更详细描述的，功率放大器(PA 1-4)可以放大发射信号并且基于三态开关321-328将放大的发射信号(例如，射频发射信号)提供给对应的低噪声放大器(LNA 5-8) ο例如，第一功率放大器(PAI)可以将放大的发射信号提供给第五低噪声放大器(LNA 5)，第二功率放大器(PA 2)可以将放大的发射信号提供给第六低噪声放大器(LNA 6)，第三功率放大器(PA 3)可以将放大的发射信号提供给第七低噪声放大器(LNA 7)，并且第四功率放大器(PA 4)可以将放大的发射信号提供给第八低噪声放大器(LNA 8)。
[0039]低噪声放大器(LNA5-8)可以被配置为将放大的发射信号进行放大以生成接收的信号。接收的信号可以被提供给第二接收驱动器348，并且经由第二分集开关352被提供给第二混频器310。第二混频器310可以通过将接收的信号与本地振荡器信号相混频来生成接收的中频信号(RX IF)。如上文所描述的，功率检测器304、306可以分别测量中频发射信号(TX IF)和接收的中频信号(RX IF)的信号质量。
[0040]在环回状态的第二示例性实施例(例如，每个三态开关321-328都在环回状态中)的操作期间，可以执行第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的功率放大器(PA 5-8)和第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的低噪声放大器(LNA 1-4)的同时测试。例如，第一接收驱动器344可以耦合到第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)，并且第二发射驱动器346可以親合到第二收发器阵列(分支2 j，分支2_2)。另外，第一分集开关350可以将第二发射驱动器346耦合到第一混频器308，并且第二分集开关352可以将第一接收驱动器344耦合到第二混频器310。
[0041]第一混频器308可以经由第二发射驱动器346将发射信号(例如，与本地振荡器信号混频的中频发射信号(TX IF))提供给每个功率放大器(PA 5-8)。如关于图4更详细描述的，功率放大器(PA 5-8)可以放大发射信号并且基于三态开关321-328将放大的发射信号(例如，射频发射信号)提供给对应的低噪声放大器(LNA 1-4)。例如，第五功率放大器(PA5)可以将放大的发射信号提供给第一低噪声放大器(LNA I)，第六功率放大器(PA 6)可以将放大的发射信号提供给第二低噪声放大器(LNA 2)，第七功率放大器(PA 7)可以将放大的发射信号提供给第三低噪声放大器(LNA 3)，并且第八功率放大器(PA 8)可以将放大的发射信号提供给第四低噪声放大器(LNA 4)。
[0042]低噪声放大器(LNA1-4)可以被配置为将放大的发射信号进行放大以生成接收的信号。接收的信号可以被提供给第一接收驱动器344，并且经由第二分集开关352被提供给第二混频器310。第二混频器310可以通过将接收的信号与本地振荡器信号相混频来生成接收的中频信号(RX IF)。如上文所描述的，功率检测器304、306可以分别测量中频发射信号(TX IF)和接收的中频信号(RX IF)的信号特性。
[0043]收发器300的拓扑使得功率放大器(PA1-8)的性质和低噪声放大器(LNA 1_8)的性质能够基于由功率传感器304、306确定的度量值而被确定。例如，收发器300的拓扑支持特定收发器中的功率放大器(例如，第一功率放大器(PA I))与另一收发器中的低噪声放大器(例如，第五低噪声放大器(LNA 5))之间的泄漏路径以并入BiST(例如，环回测试)。因此，收发器300的拓扑使能前端处的功率放大器(PA 1-8)和低噪声放大器(LNA 1_8)的模拟BiST0
[0044]在示例性实施例中，收发器300可以被实施在射频/中频(RF/IF)转换器芯片上。例如，可以利用功率传感器304、306来执行模拟BiST以监测性能。
[0045]参考图4，示出了具有使能模拟内置自测试(BiST)的拓扑的收发器(例如，收发器300)的天线链400的示例性实施例。天线链400包括第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的第一功率放大器(PA I)和第二收发器阵列(分支2 j，分支2_2)中的第五低噪声放大器(LNA 5)。应当注意，收发器300的其他天线链的拓扑基本上类似于图4中所描绘的天线链400的拓扑。
[0046]第一功率放大器(PA I)可以耦合到第一三态开关321，并且低噪声放大器(LNA 5)也可以耦合到第一三态开关321。第一三态开关321也可以耦合到第一天线331。第一移相器(PS I)可以耦合到第一功率放大器(PA I)的输入，并且第五移相器(PS 5)可以耦合到第五低噪声放大器(LNA 5)的输出。
[0047]第一三态开关321可以被配置为切换到发射状态、接收状态或环回状态。例如，在发射状态期间，第一三态开关321将第一天线331親合到第一功率放大器(PAl)的输出。在发射状态期间，第一功率放大器(PA I)可以被配置为放大发射信号以生成射频发射信号。射频发射信号可以经由第一天线331在无线网络(未显示)上被发射。
[0048]在接收状态期间，第一三态开关321将第一天线331耦合到第五低噪声放大器(LNA
5)的输入。在接收状态期间，接收的射频信号可以经由第一天线331被提供给第五低噪声放大器(LNA 5)。第五低噪声放大器(LNA 5)可以被配置为放大和调整接收的射频信号的增益以生成接收的信号。
[0049]在环回状态期间，第一三态开关321可以将第一功率放大器(PAI)的输出耦合到第五低噪声放大器(LNA 5)的输入。在第一功率放大器(PA I)处生成的射频发射信号可以作为泄漏电流被提供给第五低噪声放大器(LNA 5)。例如，在环回状态期间，天线链400放弃发射或接收射频信号，并且从第一功率放大器(PA I)生成泄漏电流。如关于图3所描述的，泄漏电流可以被提供给第五低噪声放大器(LNA 5)，在第五低噪声放大器(LNA 5)处被放大，并且作为接收的信号被使用以使能在前端处的模拟BiST。例如，在第二功率传感器306处的测量可以基于泄漏电流。
[0050]在示例性实施例中，第一旁路电路402可以使能针对第一功率放大器(PAI)的特定测量。例如，选择性地使能第一旁路电路402(例如，关闭开关)可以使得第一功率检测器304能够在功率放大之前和之后测量发射信号的功率，以确定与第一功率放大器(PA I)相关联的增益。以类似的方式，第二旁路电路404可以使能针对第五低噪声放大器(LNA 5)的特定测量。例如，选择性地使能第二旁路电路404可以使得第二功率检测器306能够在放大之前和放大之后测量接收信号的功率，以确定与第五低噪声放大器(LNA 5)相关联的增益。
[0051]参考图5，示出了具有使能模拟内置自测试(BiST)的拓扑的收发器500的另一示例性实施例。收发器500可以包括切换网络302、第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)、以及第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)。
[0052]第一分集开关350可以耦合到一对发射混频器508。例如，这对发射混频器508可以包括同相发射混频器和正交发射混频器。同相发射混频器可以耦合到同相发射电路522，并且正交发射混频器可以耦合到正交发射电路524。在示例性实施例中，同相发射电路522可以包括同相视频图形阵列(VGA)发射器和镜像抑制滤波器。在另一示例性实施例中，正交发射电路524可以包括正交VGA发射器和镜像抑制滤波器。同相发射电路522和正交发射电路524可以经由数模转换器耦合到数字调制解调器530。
[0053]第二分集开关352可以耦合到一对接收混频器510。例如，这对接收混频器510可以包括同相接收混频器和正交接收混频器。同相接收混频器可以耦合到同相接收电路526，并且正交接收混频器可以耦合到正交接收电路528。在示例性实施例中，同相接收电路526可以包括同相VGA接收器和抗混叠滤波器。在另一示例性实施例中，正交接收电路528可以包括正交VGA接收器和抗混叠滤波器。同相接收电路526和正交接收电路528可以经由模数转换器耦合到数字调制解调器530。
[0054]数字调制解调器530(或数字信号处理器)可以被配置为生成发射信号(例如，发射信号)，并且可以检测信号(例如，接收的信号)。在示例性实施例中，数字调制解调器530可以在模拟BiST期间测量发射信号和接收信号的信号特性。另外的功率传感器也可以耦合到信号路径，以更详细地监测信号特性。
[0055]在示例性实施例中，收发器500可以被实施在零中频(ZIF)转换器芯片上。例如，可以利用数字调制解调器530来执行模拟BiST，以监测功率放大器(PA 1-8)和低噪声放大器(LNA 1-8)的性能。
[0056]参考图6，示出了具有使得模拟内置自测试(BiST)的拓扑的收发器600的另一示例性实施例。收发器600包括切换网络302、第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)、以及第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)。
[0057]在第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中，第一天线631耦合到第一功率放大器(PA I)的输出和第一低噪声放大器(LNA I)的输入，第二天线632親合到第二功率放大器(PA 2)的输出和第二低噪声放大器(LNA 2)的输入，第三天线633耦合到第三功率放大器(PA 3)的输出和第三低噪声放大器(LNA 3)的输入，并且第四天线634耦合到第四功率放大器(PA 4)的输出和第四低噪声放大器(LNA 4)的输入。
[0058]在第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中，第五天线635耦合到第五功率放大器(PA 5)的输出和第五低噪声放大器(LNA 6)的输入，第六天线636親合到第六功率放大器(PA 6)的输出和第六低噪声放大器(LNA 6)的输入，第七天线637親合到第七功率放大器(PA 7)的输出和第七低噪声放大器(LNA 7)的输入，并且第八天线638耦合到第八功率放大器(PA 8)的输出和第八低噪声放大器(LNA 8)的输入。
[0059]如关于图4所描述的，在环回状态期间(例如，在模拟BiST期间)，第一环回开关(LBS I)可以将第一功率放大器(PA I)选择性地耦合到第五低噪声放大器(LNA 5)，以使得反馈电流能够从第一功率放大器(PA I)传播到第五低噪声放大器(LNA 5)。第一环回开关(LBS)也可以将第五功率放大器(PA 5)选择性地耦合到第一低噪声放大器(LNA 1)，以使得反馈电流能够从第五功率放大器(PA 5)传播到第一低噪声放大器(LNA I)。
[0060]以基本相同的方式，在环回状态期间，第二环回开关(LBS2)可以将第二功率放大器(PA 2)选择性地耦合到第六低噪声放大器(LNA 6)，或者可以将第六功率放大器(PA 6)耦合到第二低噪声放大器(LNA 2)。第三环回开关(LBS 3)可以将第三功率放大器(PA 3)选择性地耦合到第七低噪声放大器(LNA 7)，或者可以将第七功率放大器(PA 7)耦合到第三低噪声放大器(LNA 3)。第四环回开关(LBS 4)可以将第四功率放大器(PA 4)选择性地耦合到第八低噪声放大器(LNA 8)，或者可以将第八功率放大器(PA 8)耦合到第四低噪声放大器(LNA 4)0
[0061]将意识到，图6中的收发器600的阵列链拓扑可以利用图3的收发器300或图5的收发器500来实施。例如，收发器600的阵列链拓扑可以被实施在射频/中频(RF/IF)转换芯片上。例如，可以利用图3的功率传感器304、306来执行模拟Bi ST，以监测功率放大器(PA 1-8)和低噪声放大器(LNA 1-8)的性能。替换地，收发器600的阵列链拓扑可以被实施在零中频(ZIF)转换芯片上。例如，可以利用数字调制解调器530来执行模拟BiST以监测性能。
[0062]参考图7，流程图图示了方法700的示例性实施例，方法700用于使能针对收发器组件的模拟内置自测试。可以使用图1-2的无线设备110、图3的收发器300、图4的天线链400、图5的收发器500、图6的收发器600，或者它们的任何组合来执行方法700。
[0063]方法700包括:在702处，选择性地耦合第二低噪声放大器来接收第一功率放大器的输出以使能环回测试。例如，参考图3，第一功率放大器(PA I)可以经由第一三态开关321耦合到第五低噪声放大器(LNA 5)以使能环回测试。
[0064]在704处，第一低噪声放大器可以选择性地被耦合来接收第二功率放大器的输出以使能环回测试。例如，参考图3，第五功率放大器(PA 5)可以经由第二三态开关322耦合到第一低噪声放大器(LNA I)以使能环回测试。
[0065]在示例性实施例中，方法700可以包括:在环回测试期间确定第一功率放大器的特性。例如，参考图3，在环回测试期间，第一功率放大器(PA I)的特性可以被确定(例如，使用第一功率传感器304被测量)。作为另一示例，参考图6，在环回测试期间，第一功率放大器(PA I)的特性可以被确定(例如，使用耦合到第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)的功率传感器(未示出)被测量)。方法700还包括:在环回测试期间同时确定第二低噪声放大器的特性。例如，参考图3，在环回测试期间，当第一功率放大器(PA I)的特性正被确定时，第五低噪声放大器(LNA5)的特性可以被确定(例如，使用第二功率传感器306被测量)。作为另一示例，参考图6，在环回测试期间，当第一功率放大器(PA I)的特性正被确定时，第五低噪声放大器(LNA 5)的特性可以被确定(例如，使用耦合到第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)的功率传感器(未示出)被测量)。
[0066]在示例性实施例中，方法700可以包括:将第一功率放大器选择性地耦合到第一天线以使能经由第一天线的信号发射。例如，参考图6，第一环回开关(LBS I)可以被去激活(例如，打开)。第一功率放大器(PA I)可以耦合到第一天线631。可以使用第一功率放大器(PA I)和第一发射路径来使能经由第一天线631的信号发射。方法700还可以包括:将第二低噪声放大器选择性地耦合到第二天线以使能经由第二天线的同时信号接收。例如，参考图6，当第一环回开关(LBS I)被去激活时，第五低噪声放大器(LNA 5)可以耦合到第五天线635。可以使用第五低噪声放大器(LNA 5)和第五接收路径来使能经由第五天线635的信号接收。将意识到，信号发射可以针对第一收发器阵列(分支1_1，分支1_2)中的每个功率放大器(PA 1-4)被使能，而信号接收针对第二收发器阵列(分支2_1，分支2_2)中的每个低噪声放大器(LNA 5-8)同时被使能。
[0067]图7的方法700可以基于功率传感器304、306或数字调制解调器530所确定的已测量度量值(例如，功率、增益、本地振荡器泄漏、线性度等)，而使得功率放大器(PA 1-8)的性质和低噪声放大器(LNA 1-8)的性质能够被确定并校准。方法7 O O使能如下的拓扑，该拓扑支持在收发器300的前端处的功率放大器(PA 1-8)和低噪声放大器(LNA 1_8)的模拟BiST。
[0068]结合所描述的实施例，一种装置包括用于放大发射信号的第一部件(means)。例如，用于放大发射信号的第一部件可以包括图3-6的第一功率放大器(PA 1);图3、5和6的第二功率放大器(PA 2);图3、5和6的第三功率放大器(PA 3);图3、5和6的第四功率放大器(PA4); 一个或多个其他用以放大发射信号的设备、电路、模块或指令;或者它们的任何组合。
[0069]该装置还可以包括用于放大接收信号的第一部件。例如，用于放大接收信号的第一部件可以包括图3、5和6的第一低噪声放大器(LNA I)；图3、5和6的第二低噪声放大器(LNA 2);图3、5和6的第三低噪声放大器(LNA 3);图3、5和6的第四低噪声放大器(LNA 4);一个或多个其他用以放大接收信号的设备、电路、模块或指令;或者它们的任何组合。第一收发器可以包括用于放大发射信号的第一部件和用于放大接收信号的第一部件。
[0070]该装置还可以包括用于放大发射信号的第二部件。例如，用于放大发射信号的第二部件可以包括图3、5和6的第五功率放大器(PA 5);图3、5和6的第六功率放大器(PA 6);图3、5和6的第七功率放大器(PA 7);图3、5和6的第八功率放大器(PA 8); —个或多个其他用以放大发射信号的设备、电路、模块或指令;或者它们的任何组合。
[0071]该装置还可以包括用于放大接收信号的第二部件。例如，用于放大接收信号的第二部件可以包括图3-6的第五低噪声放大器(LNA 5);图3、5和6的第六低噪声放大器(LNA6);图3、5和6的第七低噪声放大器(LNA 7);图3、5和6的第八低噪声放大器(LNA 8);—个或多个其他用以放大接收信号的设备、电路、模块或指令;或者它们的任何组合。第二收发器可以包括用于放大发射信号的第二部件和用于放大接收信号的第二部件。
[0072]该装置还可以包括如下部件，该部件选择性地耦合用于放大接收信号的第二部件来接收用于放大发射信号的第一部件的输出以使能环回测试。例如，用于选择性地耦合的部件可以包括图3和5的三态开关321-328中的一个或多个；图4的第一三态开关321;图6的环回开关(LBS 1-LBS 4)中的一个或多个；用以选择性地耦合用于放大接收信号的第二部件来接收用于放大发射信号的第一部件的输出的一个或多个其他设备、电路、模块或指令；或者它们的任何组合。
[0073]本领域的技术人员将进一步意识到，结合本文公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、配置、模块、电路和算法步骤可以被实施为电子硬件、由处理器执行的计算机软件、或两者的组合。各种说明性的组件、块、配置、模块、电路和步骤在上文中在它们的功能性方面一般性地被描述。这种功能性是被实施为硬件还是处理器可执行的指令取决于特定应用和施加于整个系统上的设计约束。本领域的技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式来实施所描述的功能性，但是这样的实施决策不应当被解释为导致从本公开的范围的偏呙。
[0074]结合本文公开的实施例所描述的方法或算法的步骤可以直接被体现在硬件中，在由处理器执行的软件模块中，或者在这两者的组合中。软件模块可以位于随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(R0M)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移除盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、或本领域中已知的任何其他形式的非瞬态存储介质。示例性的存储介质耦合到处理器，以使得处理器能够从存储介质读取信息并且将信息写入到存储介质。在替换方案中，存储介质可以集成到处理器。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以位于计算设备或用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件位于计算设备或用户终端中。
[0075]所公开的实施例的前述描述被提供以使得本领域的技术人员能够制造或使用所公开的实施例。对这些实施例的各种修改对本领域的技术人员来说将容易是明显的，并且不偏离本公开的范围，本文所限定的原理可以应用于其他实施例。因此，本公开不意图为被限制于本文所示出的实施例，而是符合于可能与以下权利要求所限定的原理和新颖特征一致的最宽范围。
【主权项】
1.一种装置，包括: 耦合到第一发射路径的第一功率放大器； 耦合到第一接收路径的第一低噪声放大器； 耦合到第二发射路径的第二功率放大器； 耦合到第二接收路径的第二低噪声放大器； 第一开关，被配置为选择性地耦合所述第二低噪声放大器，以接收所述第一功率放大器的输出；以及 第二开关，被配置为选择性地耦合所述第一低噪声放大器，以接收所述第二功率放大器的输出。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一功率放大器和所述第一低噪声放大器被包括在第一收发器中，并且其中所述第二功率放大器和所述第二低噪声放大器被包括在第二收发器中。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一收发器被包括在包括多个收发器的第一阵列中，并且其中所述第二收发器被包括在包括多个收发器的第二阵列中。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一功率放大器选择性地被耦合到第一天线，以使能经由所述第一发射路径在所述第一天线上的信号发射，并且其中所述第二低噪声放大器选择性地被耦合到第二天线，以使能经由所述第二接收路径在所述第二天线上的信号接收。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一开关是第一环回开关，其被配置为选择性地耦合所述第二低噪声放大器来接收所述第一功率放大器的所述输出以使能环回测试。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二开关是第二环回开关，其被配置为选择性地耦合所述第一低噪声放大器来接收所述第二功率放大器的所述输出以使能同时的环回测试。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一功率放大器和所述第二低噪声放大器被配置为经由所述第一开关选择性地耦合到第一天线，并且其中所述第一低噪声放大器和所述第二功率放大器被配置为经由所述第二开关选择性地耦合到第二天线。8.根据权利要求1所述的装置，其中当所述第二低噪声放大器被耦合来接收所述第一功率放大器的所述输出时环回测试被使能。9.根据权利要求1所述的装置，其中当所述第一低噪声放大器被耦合来接收所述第二功率放大器的所述输出时环回测试被使能。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一开关被配置为将所述第一功率放大器选择性地耦合到第一天线以通过无线网络发射信号。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一开关被配置为将所述第二低噪声放大器选择性地耦合到第一天线以接收通过无线网络发射的信号。12.根据权利要求1所述的装置，进一步包括: 第一旁路电路，其耦合到所述第一功率放大器的输入端子并且耦合到所述第一功率放大器的输出端子；以及 第二旁路电路，其耦合到所述第二低噪声放大器的输入端子并且耦合到所述第一低噪声放大器的输出端子； 其中，在环回测试期间，所述第一旁路电路和所述第二旁路电路选择性地被使能以使能增益测量。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述第一旁路电路包括第一开关，并且其中所述第二旁路电路包括第二开关。14.一种方法，包括: 选择性地耦合第二低噪声放大器来接收第一功率放大器的输出，以使能所述第一功率放大器和所述第二低噪声放大器的第一环回测试；以及 选择性地耦合第一低噪声放大器来接收第二功率放大器的输出，以使能所述第二功率放大器和所述第一低噪声放大器的第二环回测试。15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括: 在所述第一环回测试期间确定所述第一功率放大器的特性；以及 在所述第一环回测试期间确定所述第二低噪声放大器的特性。16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括: 将所述第一功率放大器选择性地耦合到第一天线以使能经由所述第一天线的信号发射；以及 将所述第二低噪声放大器选择性地耦合到第二天线以使能经由所述第二天线的信号接收。17.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二低噪声放大器选择性地被耦合以经由三态开关接收所述第一功率放大器的所述输出。18.—种装置，包括: 用于放大发射信号的第一部件和用于放大接收信号的第一部件； 用于放大发射信号的第二部件和用于放大接收信号的第二部件； 用于选择性地耦合用于放大所述接收信号的所述第二部件以接收用于放大所述发射信号的所述第一部件的输出的第一部件；以及 用于选择性地耦合用于放大所述接收信号的所述第一部件以接收用于放大所述发射信号的所述第二部件的输出的第二部件。19.根据权利要求18所述的装置，其中用于选择性地耦合的所述第一部件包括三态开关。20.根据权利要求18所述的装置，其中用于选择性地耦合的所述第一部件包括环回开关。
【文档编号】H04B1/40GK106063160SQ201580011632
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月3日 公开号201580011632.0, CN 106063160 A, CN 106063160A, CN 201580011632, CN-A-106063160, CN106063160 A, CN106063160A, CN201580011632, CN201580011632.0, PCT/2015/18517, PCT/US/15/018517, PCT/US/15/18517, PCT/US/2015/018517, PCT/US/2015/18517, PCT/US15/018517, PCT/US15/18517, PCT/US15018517, PCT/US1518517, PCT/US2015/018517, PCT/US2015/18517, PCT/US2015018517, PCT/US201518517
【发明人】H·M·韦斯曼, L·拉维夫
【申请人】高通股份有限公司