用于准确控制与接地面的距离的无源器件组装件的制作方法

文档序号:15886354发布日期:2018-11-09 18:57阅读:173来源:国知局
用于准确控制与接地面的距离的无源器件组装件的制作方法

本申请要求于2016年3月24日提交的题为“passivedeviceassemblyforaccurategroundplanecontrol(用于准确的接地面控制的无源器件组装件)”的美国专利申请s/n.15/079,811的优先权,该申请通过援引全部纳入于此。

背景

i.公开领域

本公开的技术一般涉及半导体管芯和无源组件的半导体封装,并且更具体地涉及最小化无源组件与安装半导体封装的电路板的接地面之间不期望的电感干扰。

ii.背景技术

半导体封装通常涉及集成在基板(诸如玻璃基板)上的一个或多个半导体管芯。基板随后被附连至封装基底,诸如印刷电路板(pcb)。无源组件(诸如电容器和电感器)通常形成在基板的一侧(诸如下侧)上。基板可面朝下地附连至pcb,以使得具有无源组件的下侧最靠近pcb。包括焊球的球栅阵列(bga)可被用于形成基板与pcb之间的连接和附连。可用焊线和焊盘来形成pcb与基板之间的电连接。

例如,参照图1,解说了常规半导体封装100的侧视图。常规半导体封装100包括玻璃基板102,其具有附连在玻璃基板102的下表面106上的电感器104。玻璃基板102与电感器104的组合被称为二维(2d)玻璃上无源器件(pog)结构。使用形成一个或多个bga112的焊球110将2dpog结构附连到pcb108。pcb108包括接地面114。例如,接地面114可以是大面积铜箔,其连接到pcb108的接地端子(未示出),并且充当来自pcb108上集成的各种组件的电流的接地或返回路径。

继续参考图1,电感器104与接地面114垂直分开一个间隔距离d0。增加的间隔距离d0使不期望的电感干扰最小化,且伴随着电感器104和接地面114之间品质因数(q因子)的退化。用于制造常规半导体封装100的常规办法依赖于bga112来控制电感器104和pcb108中的接地面114之间的间隔距离d0。然而,可能难以实现形成bga112的焊球110的期望且一致的高度h0。另外,焊球110也可能倾向于非常容易受到回流降级的影响,结果可能导致间隔距离d0变化(例如,减小)。此外,在操作过程中,由于在半导体封装(比如常规半导体封装100)中常见的高热和应力,焊球110的回流降级可能导致常规半导体封装100中的2dpog结构的崩溃。就此而言,需要2dpog结构的高效且可靠的集成以避免上述问题。

公开概述

本文公开的方面包括用于准确的接地面控制的无源器件组装件。在一个方面,提供了一种无源器件组装件,其包括用于电路(诸如举例而言射频(rf)滤波器)的无源器件(例如,电感器和/或电容器)。无源器件组装件包括器件基板和接地面间隔控制基板。器件基板布置在接地面间隔控制基板之上,并且导电地耦合到接地面间隔控制基板。布置在器件基板下表面上的无源器件与安装在接地面间隔控制基板的下表面上的嵌入式接地面隔开一个间隔距离。通过控制接地面间隔控制基板的高度来准确地控制该间隔距离,以最小化或消除可能在无源器件和嵌入式接地面之间发生的不期望的电感干扰。以这种方式,间隔距离由包含在无源器件组装件中的结构控制。在另一方面,导电安装焊盘布置在接地面间隔控制基板的下表面上,以支持无源器件组装件在电路板上的准确对准。通过在无源器件组装件内提供足够的间隔距离以最小化无源器件和嵌入式接地面之间可能发生的不期望的电感干扰,无源器件组装件可以被精确地安装到任何电路板上,而不管该电路板的具体设计和布局如何。

就此而言,在一个方面,提供了一种无源器件组装件。该无源器件组装件包括器件基板,器件基板包括上表面和下表面。该无源器件组装件还包括布置在器件基板下表面上的至少一个无源器件。该无源器件组装件还包括接地面间隔控制基板,其包括上表面和下表面,该接地面间隔控制基板具有第一高度。无源器件组装件还包括安装在接地面间隔控制基板下表面上的嵌入式接地面。器件基板的下表面导电地耦合到接地面间隔控制基板的上表面,以控制该至少一个无源器件与嵌入式接地面之间的间隔距离,该间隔距离至少是接地面间隔控制基板的第一高度。该无源器件组装件还包括一个或多个导电安装焊盘,该导电安装焊盘布置在接地面间隔控制基板的下表面上并导电地耦合到接地面间隔控制基板,以用于将无源组装件器件导电地安装在电路板上,从而将该至少一个无源器件导电地耦合到电路板中的电路。

在另一方面,提供了一种无源器件组装件。该无源器件组装件包括用于布置至少一个无源器件的装置。该无源器件组装件还包括用于安装嵌入式接地面的装置,该安装嵌入式接地面具有第一高度。该无源器件组装件还包括用于将用于布置至少一个无源器件的装置导电地耦合到用于安装嵌入式接地面的装置、且将该至少一个无源器件与嵌入式接地面之间的间隔距离控制成至少为用于安装嵌入式接地面的装置的第一高度的装置。该无源器件组装件还包括用于将该至少一个无源器件导电地耦合到电路板中的一个或多个电路的装置。

在另一方面,提供了一种用于制造无源器件组装件的方法。该方法包括将至少一个无源器件布置在器件基板的下表面上。该方法还包括将嵌入式接地面安装在具有第一高度的接地面间隔控制基板的下表面上。该方法还包括将器件基板的下表面导电地耦合到接地面间隔控制基板的上表面,并将该至少一个无源器件与嵌入式接地面之间的间隔距离控制成至少为接地面间隔控制基板的第一高度。该方法还包括将一个或多个导电安装焊盘布置在接地面间隔控制基板的下表面上,并将该一个或多个导电安装焊盘导电地耦合到接地面间隔控制基板。

在另一方面,提供了一种电路组装件。该电路组装件包括无源器件组装件。该无源器件组装件包括器件基板,器件基板包括上表面和下表面。该无源器件组装件还包括布置在器件基板下表面上的至少一个无源器件。该无源器件组装件还包括接地面间隔控制基板,其包括上表面和下表面,该接地面间隔控制基板具有第一高度。该无源器件组装件还包括安装在接地面间隔控制基板下表面上的嵌入式接地面。器件基板的下表面导电地耦合到接地面间隔控制基板的上表面,以控制该至少一个无源器件与嵌入式接地面之间的间隔距离,该间隔距离至少是接地面间隔控制基板的第一高度。该无源器件组装件还包括一个或多个导电安装焊盘,该导电安装焊盘布置在接地面间隔控制基板的下表面上,并且导电地耦合到接地面间隔控制基板。该电路组装件还包括电路板,该电路板包括一个或多个电路以及电耦合到该一个或多个电路的一个或多个导电重分布焊盘。布置在接地面间隔控制基板下表面上的该一个或多个导电安装焊盘导电地安装到该一个或多个导电重分布焊盘上,以将该至少一个无源器件导电地耦合到该电路板中的一个或多个电路。

附图简述

图1是常规半导体封装的示意图;

图2是包括无源器件组装件的示例性电路组装件的示意图,该无源器件组装件被配置成提供准确的接地面控制,以通过接地面最小化对无源器件组装件中提供的至少一个无源器件的不期望的干扰;

图3是制造图2中的无源器件组装件的示例性过程的流程图;

图4是包括无源射频(rf)滤波器组装件的另一示例性电路组装件的示意图,该无源rf滤波器组装件被配置成提供准确的接地面控制,以最小化对设在无源rf滤波器组装件中的至少一个rf滤波器的不期望的干扰;

图5是包括玻璃上无源器件(pog)组装件的另一示例性电路组装件的示意图,该pog组装件被配置为提供准确的接地面控制,以最小化对pog组装件中提供的至少一个电感器的不期望的干扰,其中该pog组装件包括经由多个焊球导电地耦合到层压基板的玻璃基板;

图6是包括无源器件组装件的另一示例性电路组装件的示意图,该无源器件组装件具有与图2的无源器件组装件相比减小的总高度;以及

图7解说了可包括rf组件的无线通信设备的示例,该rf组件中可以包括图2的无源器件组装件、图4的无源rf滤波器组装件、图5的pog组装件、以及图6的无源器件组装件。

详细描述

现在参照附图,描述了本公开的若干示例性方面。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。

本文公开的方面包括用于准确的接地面控制的无源器件组装件。在一个方面,提供了一种无源器件组装件,其包括用于电路(诸如举例而言射频(rf)滤波器)的无源器件(例如,电感器和/或电容器)。该无源器件组装件包括器件基板和接地面间隔控制基板。器件基板布置在接地面间隔控制基板之上,并且导电地耦合到接地面间隔控制基板。布置在器件基板下表面上的无源器件与安装在接地面间隔控制基板的下表面上的嵌入式接地面隔开一个间隔距离。通过控制接地面间隔控制基板的高度来准确地控制该间隔距离,以最小化或消除可能在无源器件和嵌入式接地面之间发生的不期望的电感干扰。以这种方式,间隔距离由无源器件组装件中所包含的结构来控制。在另一方面,导电安装焊盘布置在接地面间隔控制基板的下表面上,以支持无源器件组装件在电路板上的准确对准。通过在无源器件组装件内提供足够的间隔距离以最小化无源器件和嵌入式接地面之间可能发生的不期望的电感干扰,无源器件组装件可以被精确地安装到任何电路板上,而不管该电路板的具体设计和布局如何。

就此而言,图2是包括无源器件组装件202的示例性电路组装件200的示意图,无源器件组装件202被配置成提供准确的接地面控制,以最小化对无源器件组装件202中提供的至少一个无源器件204的不期望的干扰。如下文更详细讨论的,嵌入式接地面206被包括在无源器件组装件202中,以实现准确的接地面控制,从而最小化对无源器件204的不期望的干扰。通过在无源器件组装件202内包括嵌入式接地面206,可以准确地控制无源器件204和嵌入式接地面206之间的间隔距离d1,从而最小化对无源器件204的不期望的干扰。结果,无源器件组装件202可以设在电路板208上,电路板208可以是例如印刷电路板(pcb),而不管电路板208中的接地面210的确切位置如何。这与图1中的常规半导体封装100形成对比,其中接地面114在pcb108内的位置可能因制造商而异,因此难以预测接地面114的确切位置并准确地控制间隔距离d0。在示例性无源器件组装件202中,接地面210的确切位置不控制无源器件组装件202内的间隔距离d1,从而允许无源器件组装件202经由用于引脚兼容性和精确对准的一个或多个导电安装焊盘212安装到电路板208上。在一个非限制性示例中,如下文更详细地讨论的,一个或多个导电安装焊盘212可以是一个或多个针栅阵列(pga)焊盘,用于当无源器件组装件202安装在电路板208上时提供无源器件组装件202与电路板208的自对准。

继续参考图2,无源器件组装件202包括器件基板214和接地面间隔控制基板216。接地面间隔控制基板216可以是支撑嵌入式接地面206的基板。接地面间隔控制基板216放置在器件基板214和电路板208之间,以控制嵌入式接地面206和由器件基板214支撑的无源器件204之间的间隔距离d1。在非限制性示例中,器件基板214和接地面间隔控制基板216可以被配置成分别提供用于布置无源器件204的装置和用于安装嵌入式接地面206的装置。器件基板214具有上表面218和下表面220。接地面间隔控制基板216具有第一高度h1,并且具有上表面222和下表面224。无源器件204布置在器件基板214的下表面220上。嵌入式接地面206被安装在接地面间隔控制基板216的下表面224上。

器件基板214布置在接地面间隔控制基板216上方。器件基板214的下表面220导电地耦合到接地面间隔控制基板216的上表面222。在非限制性示例中,器件基板214的下表面220可以通过布置在器件基板214的下表面220和接地面间隔控制基板216的上表面222之间的多个导电结构226导电地耦合到接地面间隔控制基板216的上表面222。多个导电结构226中的每一者具有第二高度h2,,如图2所解说的。在非限制性示例中,多个导电结构226可以通过接合材料(诸如金(au))形成。在非限制性示例中,多个导电结构226可以被配置成提供一装置,其用于将用于布置无源器件204的装置导电地耦合到用于安装嵌入式接地面206的装置,并且控制无源器件204和嵌入式接地面206之间的间隔距离d1至少是用于安装嵌入式接地面206的装置的第一高度h1。

无源器件204和嵌入式接地面206之间的间隔距离d1可以被控制成至少为第一高度h1(d1≥h1)。就此而言,在非限制性示例中,还可以通过控制第一高度h1和第二高度h2来控制间隔距离d1。

继续参考图2,在非限制性示例中,接地面间隔控制基板216可以是半导体基板。就此而言,除了为嵌入式接地面206提供支撑以控制间隔距离d1之外,接地面间隔控制基板216还可以包括至少一个导电层228,其导电地耦合到一个或多个导电安装焊盘212。在非限制性示例中,导电层228可以包括至少一个金属层228。在另一个非限制性示例中,可以在导电层228上布置至少一个副无源器件230。如此,无源器件组装件202可以被制造成不仅包括布置在器件基板214的下表面220上的无源器件204,还包括布置在接地面间隔控制基板216中的副无源器件230。就此而言,通过在导电层228上提供副无源器件230,无源器件组装件202可以被配置成包括无源器件204和副无源器件230。在一些应用中,例如,可能需要在无源器件组装件202中提供多个无源器件,例如四个无源器件。就此而言,如果四个无源器件都布置在器件基板214的下表面220上,则需要增加器件基板214的占用面积以容纳四个无源器件。相反,如果四个无源器件中的两个可以布置在接地面间隔控制基板216中的导电层228上,例如,在无源器件组装件202中容纳四个无源器件所需的无源器件204的占用面积可减少一半。如图2所解说的,副无源器件230与嵌入式接地面206分开第二间隔距离d2,第二间隔距离d2短于间隔距离d1(d2<d1)。如此,副无源器件230可能比无源器件204更不易受到不期望的干扰。就此而言,在非限制性示例中,副无源器件230可以执行与无源器件204类似或不同的功能,但具有比无源器件204更低的品质因数(q因子)。

继续参照图2,在非限定性示例中,接地面间隔控制基板216也可以是有机基板。通过提供有机基板,可以支撑有机纳米线结构(未示出)以用于在器件基板214和电路板208之间提供导电性。另外,如果需要,可以将有机器件(诸如有机场效应晶体管(ofet))制造到接地面间隔控制基板216中以作为由无源器件204形成的或包括无源器件204的电路(未示出)的一部分。

无源器件组装件202还包括围绕器件基板214和接地面间隔控制基板216布置的包覆成型件232,以形成无源器件封装234。包覆成型件232封装无源器件组装件202以保护无源器件组装件202中的无源器件204和副无源器件230。就此而言,无源器件组装件202可以落到电路板208上而不会被损坏。在非限制性示例中,包覆成型件232可以用包覆成型材料(诸如塑料)来提供。

继续参考图2,电路板208包括一个或多个电路236和导电重分布焊盘238。在非限制性示例中,任何导电重分布焊盘238可以被导电地耦合到一个或多个电路236中的任一者。当无源器件组装件202设在电路板208上时,布置在接地面间隔控制基板216的下表面224上的一个或多个导电安装焊盘212被导电地耦合到导电重分布焊盘238。就此而言,无源器件204和副无源器件230可以被导电地耦合到电路板208中的一个或多个电路236。就此而言,在非限制性示例中,一个或多个导电安装焊盘212和导电重分布焊盘238可以被配置成提供用于将无源器件204导电地耦合到电路板208中的一个或多个电路236的装置。如前所述,通过在无源器件组装件202内包括嵌入式接地面206,可以准确地控制无源器件204和嵌入式接地面206之间的间隔距离d1,从而最小化对无源器件204的不期望的干扰。结果,无源器件组装件202可以设在电路板208上,而不管电路板208中的接地面210的确切位置如何。这与图1中的常规半导体封装100形成对比,其中接地面114在pcb108内的位置可能因制造商而异,因此难以预测接地面114的确切位置并准确地控制间隔距离d0。就此而言,无源器件组装件202经由用于引脚兼容性和精确对准的一个或多个导电安装焊盘212安装到电路板208。除了将无源器件组装件202导电地耦合到电路板208之外,一个或多个导电安装焊盘212还可以用作热接地来为无源器件组装件202提供散热。

图3是用于制造图2中的无源器件组装件202的示例性无源器件组装件制造过程300的流程图。根据无源器件组装件制造过程300,将无源器件204布置在器件基板214的下表面220上(框302)。然后,嵌入式接地面206被安装在接地面间隔控制基板216的下表面224上(框304)。器件基板214的下表面220被导电地耦合到接地面间隔控制基板216的上表面222,并且无源器件204和嵌入式接地面206之间的间隔距离d1被控制成至少为接地面间隔控制基板216的第一高度h1(框306)。一个或多个导电安装焊盘212被布置在接地面间隔控制基板216的下表面224上,并且导电地耦合到接地面间隔控制基板216(框308)。

返回参考图2,在非限制性示例中,无源器件204和副无源器件230可以是射频(rf)滤波器(例如,宽带rf滤波器、窄带rf滤波器)。就此而言,图4是包括无源rf滤波器组装件402的示例性电路组装件400的示意图,无源rf滤波器组装件402被配置成提供准确的接地面控制,以最小化对设在无源rf滤波器组装件402中的至少一个rf滤波器404的不期望的干扰。图2与图4之间的共同元件以共同元件标号被示出,并且在此将不再重复描述。

参考图4,rf滤波器404布置在器件基板214的下表面220上。rf滤波器404与嵌入式接地面206垂直分开间隔距离d1,其至少为第一高度h1(d1≥h1)。副rf滤波器406被布置在导电层228上。副rf滤波器406与嵌入式接地面206垂直分开第二间隔距离d2,其小于间隔距离d1(d2<d1)。就此而言,副rf滤波器406可能比rf滤波器404更不易受到不期望的干扰。

根据图2中的先前讨论,通过在无源rf滤波器组装件402内包括嵌入式接地面206,可以准确地控制rf滤波器404和嵌入式接地面206之间的间隔距离d1,从而最小化对rf滤波器404的不期望的干扰。结果,无源rf滤波器组装件402可以设在电路板208上,而不管电路板208中的接地面210的确切位置如何。这与图1中的常规半导体封装100形成对比,其中接地面114在pcb108内的位置可能因制造商而异,因此难以预测接地面114的确切位置并准确地控制间隔距离d0。就此而言,无源rf滤波器组装件402经由用于引脚兼容性和精确对准的一个或多个导电安装焊盘212安装到电路板208上。除了将无源rf滤波器组装件402导电地耦合到电路板208之外,一个或多个导电安装焊盘212还可以用作热接地来为无源rf滤波器组装件402提供散热。

返回参考图2,在非限制性示例中,器件基板214也可以由玻璃形成,并且接地面间隔控制基板216可以由层压板形成,从而允许在接地面间隔控制基板216的下表面224上提供一个或多个面栅阵列(lga)焊盘。另外,通过形成层压板的接地面间隔控制基板216,能够以更高的密度和可靠性在接地面间隔控制基板216中创建导电层228。此外,多个导电结构226可以按焊球的形式提供。就此而言,图5是包括玻璃上无源器件(pog)组装件502的示例性电路组装件500的示意图,其中玻璃基板504经由多个焊球508导电地耦合到层压基板506。图2与图5之间的共同元件以共同元件标号被示出,并且在此将不再重复描述。在非限制性示例中,层压基板506可以是具有覆盖材料的基板。在另一个非限制性示例中,层压基板506可以是由固定在一起以形成坚硬、平坦和/或柔性的材料的材料层制成的层压结构。

参考图5,玻璃基板504具有上表面510和下表面512。层压基板506具有上表面514和下表面516。多个焊球508布置在玻璃基板504的下表面512与层压基板506的上表面514之间。多个焊球508中的每一者具有第二高度h2。至少一个电感器518布置在玻璃基板504的下表面512上,并且与嵌入式接地面206隔开间隔距离d1,以最小化对电感器518的不期望的电感干扰。就此而言,pog组装件502也可以被称为无源电感器组装件。至少一个副电感器520布置在导电层228上。副电感器520与嵌入式接地面206隔开第二间隔距离d2,其小于间隔距离d1(d2<d1)。就此而言,副电感器520可能比电感器518更不易受到不期望的电感干扰。

继续参考图5,可以在层压基板506的下表面516上提供一个或多个lga焊盘212’。在非限制性示例中,lga是具有从层压基板506的下表面516向外延伸的接触引脚矩形栅格(未示出)的封装技术。一个或多个lga焊盘212’是图2中一个或多个导电安装焊盘212的形式。如此,一个或多个lga焊盘212’导电地耦合到电路板208的导电重分布焊盘238,其在一个或多个lga焊盘212’和导电重分布焊盘238之间具有最小量的焊接。如此,可以使一个或多个lga焊盘212’与导电重分布焊盘238之间的焊接回流降级最小化。根据图2中的先前讨论,通过在pog组装件502内包括嵌入式接地面206,可以准确地控制电感器518和嵌入式接地面206之间的间隔距离d1,以最小化对电感器518的不期望的干扰。结果,pog组装件502可以设在电路板208上,而不管电路板208中的接地面210的确切位置如何。这与图1中的常规半导体封装100形成对比,其中接地面114在pcb108内的位置可能因制造商而异,因此难以预测接地面114的确切位置并准确地控制间隔距离d0。就此而言,pog组装件502经由用于引脚兼容性和精确对准的一个或多个lga焊盘212’安装到电路板208上。除了将pog组装件502导电地耦合到电路板208之外,一个或多个lga焊盘212还可以用作热接地来为pog组装件502提供散热。

如先前在图2中的无源器件组装件202中所讨论的,无源器件204与嵌入式接地面206之间的间隔距离d1可被控制成至少为接地面间隔控制基板216的第一高度h1(d1≥h1)。如此,可以期望通过将间隔距离d1控制为基本上更接近第一高度h1来减小无源器件组装件202的总高度。就此而言,图6是包括无源器件组装件602的示例性电路组装件600的示意图,无源器件组装件602具有与图2的无源器件组装件202相比减小的总高度。图2与图6之间的共同元件以共同元件标号被示出,并且在此将不再重复描述。

参考图6,器件基板214通过多个导电接合结构604导电地耦合到接地面间隔控制基板216,导电接合结构604布置在器件基板214的下表面220与接地面间隔控制基板216的上表面222之间。在非限制性示例中,多个导电接合结构604可以由诸如共晶金之类的材料形成。多个导电接合结构604中的每一者具有高度h’2,其基本上类似于无源器件204的高度(未示出)。如此,无源器件204和嵌入式接地面206之间的间隔距离d’1基本上接近第一高度h1。结果,可以减小无源器件组装件602的总高度(未示出)。

用于准确的接地面控制的无源器件组装件(包括但不限于图2的无源器件组装件202、图4的无源rf滤波器组装件402、图5的pog组装件502、以及图6的无源器件组装件602)可以设在或集成到任何基于处理器的设备中。不构成限定的示例包括:机顶盒、娱乐单元、导航设备、通信设备、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝电话、智能电话、平板设备、平板手机、计算机、便携式计算机、台式计算机、个人数字助理(pda)、监视器、计算机监视器、电视机、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频碟(dvd)播放器、便携式数字视频播放器、以及汽车。

就此而言,图7解说了可包括rf组件的无线通信设备700的示例,该rf组件中可以包括图2的无源器件组装件202、图4的无源rf滤波器组装件402、图5的pog组装件502、以及图6的无源器件组装件602。如图7所示,无线通信设备700包括收发机702和数据处理器704。可以设在rf收发机集成电路(ic)705中的收发机702可以被配置成包括图2的无源器件组装件202、图4的无源rf滤波器组装件402、图5的pog组装件502、以及图6的无源器件组装件602。作为示例,无线通信设备700可以包括或设在任何上述器件中。

数据处理器704可包括存储器(未示出)以存储数据和程序代码。收发机702包括支持双向通信的发射机706和接收机708。一般而言,无线通信设备700可包括用于任何数目的通信系统和频带的任何数目的发射机和/或接收机。收发机702的全部或一部分可被实现在一个或多个模拟集成电路(ic)、rfic(rfic)、混合信号ic等上。

发射机或接收机可以用超外差式架构或直接变频式架构来实现。在超外差式架构中,信号在rf和基带之间以多级变频,例如对于接收机来说,在一级中从rf到中频(if),然后在另一级中从if到基带。在直接变频式架构中,信号在一级中在rf和基带之间变频。超外差式以及直接变频式架构可以使用不同的电路块和/或具有不同的要求。在图7的无线通信设备700中,发射机706和接收机708用直接转换架构实现。

在发射路径中,数据处理器704处理要被传送的数据并且向发射机706提供同相(i)和正交(q)模拟输出信号。在示例性无线通信设备700中,数据处理器704包括数模转换器(dac)710(1)、710(2)以将由数据处理器704生成的数字信号转换成i和q模拟输出信号(例如,i和q输出电流)用于进一步处理。

在发射机706内,低通滤波器712(1)、712(2)分别对i和q模拟输出信号进行滤波以移除由在前的数模转换引起的不期望镜频。放大器(amp)714(1)、714(2)分别放大来自低通滤波器712(1)、712(2)的信号并且提供i和q基带信号。上变频器716通过混频器720(1)、720(2)用来自txlo信号发生器718的i和q发射(tx)本地振荡器(lo)信号来上变频i和q基带信号,以提供经上变频的信号722。滤波器724对经上变频的信号722进行滤波以移除由上变频引起的不期望镜频以及接收频带中的噪声。功率放大器(pa)726放大来自滤波器724的信号以获得期望的输出功率电平并且提供发射rf信号。该发射rf信号被路由经过双工器或开关728并经由天线730被发射。

在接收路径中,天线730接收由基站传送的信号并且提供收到rf信号,该收到rf信号被路由通过双工器或开关728并且被提供给低噪声放大器(lna)732。双工器或开关728被设计为用特定的接收-传送(rx-与-tx)双工器频率分隔来操作,使得rx信号与tx信号隔离。该收到的rf信号由lna732放大并且由滤波器734滤波以获得期望的rf输入信号。下变频混频器736(1)、736(2)将滤波器734的输出与来自rxlo信号发生器738的i和orxlo信号(即,lo_i和lo_q)进行混频以生成i和q基带信号。i和q基带信号由放大器740(1)、740(2)放大并且进一步由低通滤波器742(1)、742(2)滤波以获得i和q模拟输入信号,该i和q模拟输入信号被提供给数据处理器704。在该示例中,数据处理器704包括模数转换器(adc)744(1)、744(2)以将模拟输入信号转换成要进一步由数据处理器704处理的数字信号。

在图7中的无线通信设备700中,txlo信号发生器718生成用于上变频的i和qtxlo信号,而rxlo信号发生器738生成用于下变频的i和qrxlo信号。每个lo信号是具有特定基频的周期性信号。tx锁相环(pll)746从数据处理器704接收定时信息并且生成用于调整来自txlo信号发生器718的txlo信号的频率和/或相位的控制信号。类似地,rx锁相环(pll)电路748从数据处理器704接收定时信息并且生成用于调整来自rxlo信号发生器738的rxlo信号的频率和/或相位的控制信号。

本领域技术人员将进一步领会,结合本文所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路和算法可被实现为电子硬件、存储在存储器中或另一计算机可读介质中并由处理器或其他处理设备执行的指令、或这两者的组合。作为示例,本文描述的主设备和从设备可用在任何电路、硬件组件、集成电路(ic)、或ic芯片中。本文中所公开的存储器可以是任何类型和大小的存储器,且可配置成存储所需的任何类型的信息。为清楚地解说这种可互换性,各种解说性组件、框、模块、电路和步骤在上文已经以其功能性的形式一般性地作了描述。此类功能性如何被实现取决于具体应用、设计选择、和/或加诸于整体系统上的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。

结合本文中所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。处理器可以是微处理器,但在替换方案中,处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置)。

本文所公开的各方面可被体现为硬件和存储在硬件中的指令,并且可驻留在例如随机存取存储器(ram)、闪存、只读存储器(rom)、电可编程rom(eprom)、电可擦可编程rom(eeprom)、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中所知的任何其它形式的计算机可读介质中。示例性存储介质被耦合到处理器,以使得处理器能从/向该存储介质读取信息和写入信息。替换地,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在远程站中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在远程站、基站或服务器中。

还注意到,本文任何示例性方面中描述的操作步骤是为了提供示例和讨论而被描述的。所描述的操作可按除了所解说的顺序之外的众多不同顺序来执行。此外,在单个操作步骤中描述的操作实际上可在数个不同步骤中执行。另外,示例性方面中讨论的一个或多个操作步骤可被组合。应理解,如对本领域技术人员显而易见地,在流程图中解说的操作步骤可进行众多不同的修改。本领域技术人员还将理解,可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示信息和信号。例如,贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员而言将容易是显而易见的,并且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广义的范围。

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