射频集成电路、无线通信单元、以及用于天线匹配的方法_3

文档序号:9813765阅读:来源:国知局
些情况下,依赖于具体的实现。
[0036] 一控制器514维护所述无线通信单元500的所有的操作控制。所述控制器514禪 接于所述接收机前端电路506和所述信号处理单元508。在一些实施例中,所述控制器514 还禪接至一缓冲器单元517和一存储设备516,存储设备516选择性地存储操作机制,例如 天线调谐信息和类似信息。一个定时器(timer) 518可操作地禪接至所述控制器514来控 制所述无线通信单元500中的操作(例如,发送或接收依赖时间的信号)的持续时间。
[0037] 发送链路包括发射机/调制电路522和功率放大器524,所述功率放大器524禪 接至所述天线排列502。所述天线排列502例如可包括天线阵列或多个天线。所述发射机 /调制电路522和所述功率放大器524可操作性地响应所述控制器514。在一些实施例中, 所述信号处理单元508和/或所述控制器514可从一个或多个输入装置或感应单元520接 收输入信号。
[0038] 一个射频测量单元或电路528可操作性的禪接至天线调谐处理单元540,所述天 线调谐处理单元540可位于控制器514内部,或者与所述控制器514相关联。在本实施例 中,射频测量单元或电路528禪接于定向禪合器534,所述定向禪合器534位于阻抗匹配电 路530与天线开关或双工器504之间。在一些实施例中,射频测量单元或电路528可测量 一个或多个参数,例如表示一个信号通过所述阻抗匹配电路530或表明所述阻抗匹配电路 530的性能。在一些实施例中,所述射频测量单元或电路528可提供该测量信息给控制器 514或天线调谐处理单元540,所述控制器514或所述天线调谐处理单元540可包括一算法 542,可操作所述算法542来运行一天线阻抗匹配流程W响应所述测量信息。在一些实施例 中,因此,为响应一确定出的阻抗失配,算法542可执行一阻抗匹配/天线调谐流程并最终 对阻抗匹配电路530中的一个或多个组件进行调整来修正所述阻抗匹配电路530的一感知 阻抗(perceived impedance)。
[0039] 在其他实施例中,所述定向禪合器534可被直接禪合至天线的第二端天线输入端 532(通常称为馈电点)。在一些实施例中,被测量的参数可包括天线输入复阻抗值,天线的 输入复反射系数或反射系数的大小,W及,定向禪合器534经由阻抗匹配电路530传递给天 线排列502的信号中至少一种。
[0040] 在一些实施例中,在多频段第=代(3G)或第4代无线平台中,如此的天线调谐途 径可被实施在主天线、多元化的天线、多输入-多输出(Multiple Input-Multiple Ou化Ut, MIMO)天线中的至少一种中。显然,无线通信单元500中的各种组件可为独立的元件或者为 集成的元件,因此最终的结构是基于具体的应用或设计。
[0041] 参考图6,示出了一射频集成电路,该射频集成电路为无线通信单元的天线调谐器 600的一部分的实施例。在此实施例中,图5中的阻抗匹配电路530的一部分W集成电路 635的形式存在。列举的电路图600设置为支持一个宽频带范围,例如,700MHZ-2700MHZ, 并且本实施例再一次W-个双n设计进行说明(但不限于)。为了减少成本、减少尺寸、 改善电路的品质因素,支持上述提及的宽频带范围,W及减少对相对转换器增益巧elative Trans化cer Gain,RTG)的影响,所列举的天线调谐器电路600进一步设置为使用多个低成 本的元件并分散元件值。其中,
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[0043] 进一步的实施例中,天线调谐器电路600包括射频输入端602,通过两个串联连接 的固定电感器(fixed in化cto;r)611和613可操作地禪接至天线502。在本实施例中,天 线调谐器电路600的输入端还可选择性地包括第一静电放电分流电感器631和第二可开关 控制的分流电感器632,所述分流电感器632通过第一开关634可操作性地禪接至接地端。 相似的,天线调谐器电路600的输出端包括第=静电放电分流电感器640和第四可开关控 制的分流电感器642,分流电感器642通过第二开关644可操作性地禪接至接地端。如图所 示,所述第一开关634和所述第二开关644可操作性地禪接至一控制器,例如图5中的控制 器514,并分别被所述控制器进行功能控制。
[0044] 在一些实施例中,集成电路635还包括至少一个控制端630,所述至少一个控制端 630可操作地将所述控制器514禪接至射频开关606和616中至少一个上,并设置为提供一 个或多个可选择的控制信号给所述射频开关606和616。因此,在一些实施例中,为响应于 独立地被应用到多个射频开关606和616的一个或多个可选择的控制信号,位于集成电路 635中的一个或多个可开关控制的电感器可被并入到射频集成电路中。在一些实施例中,集 成电路635上的其他端口可被禪接至所述控制器514并设置为选择性地将一个或多个分流 电感器开关引入所述射频集成电路,例如通过第二开关644,可开关控制的分流电感器642 可操作地禪接至接地端。
[0045] 如图所示,电感器611和613串联连接形成所述天线调谐器电路的一第一 网络 和第二n网络,其中,所述第一 31网络包括第一可变电容器610(例如,为变容二极管)和 第二可变电容器612 (例如,为变容二极管),分别将所述第一电感器611的两端禪接至接地 端,而所述第二n网络包括第二可变电容器612和第=可变电容器614 (例如,为变容二极 管),分别将所述第二电感器613的两端禪接至接地端。
[0046] 本发明的实施例可被配置来提供:(a)宽的调谐范围的电感器件,和/或化)维持 网络的品质因素来减少网络中的耗散损耗。因此,为了调整/匹配天线502和射频输入信 号源602之间的阻抗,可变电容器610、612、614可被调谐,同样的,可开关控制的固定电感 器615和617可被开关接入或被开关转出所述电路。
[0047] 因此,在本实施例中,通过选择性的引入分别与电感器611和613并联连接的可开 关控制的电感器(例如可开关控制的电感器615和617),所述第一 网络和所述第二31 网络各自所提供的电感值被设置为可配置的。例如,第一开关606设置为禪接第一可开关 控制的电感器615和第一电感器611至主信号路径。因此,当所述第一开关606设置为断 开状态时,所述第一 n网络的总的电感仅仅取决于所述第一电感器611。相反的,当所述第 一开关606设置为闭合状态时,所述网络的总的电感化t)配置为:
[0048] Lt = Ll 礼2/〇J+L2) [2]
[0049] 其中:
[0050] Ll为所述第一电感器611的电感值;L2为所述第一可开关控制的电感器615的电 感值。
[0051] 相似的,第二开关616设置为禪接第二可开关控制的电感器617和第二电感器613 至所述主信号路径。因此,当所述第二开关616设置为断开状态时,所述第二网络的总 的电感仅仅取决于所述第二电感器613。相反的,当所述第二开关616设置为闭合状态时, 所述第二n网络的总的电感被配置为公式巧],其中,Ll变为第二电感器613的电感值,而 L2变为第二可开关控制的电感器617的电感值。
[0052] 值得注意的是,根据本发明实施例,可开关控制的电感器615和617可为片上电感 器。虽然没有必要具有与典型的片外电感器一样高的"Q"值,但由于射频开关对"Q"值固 有地施加的限制,所述可开关控制的电感器615和617可被提供尽可能高的"Q"值。例如, 一个片外电感器在2GHz通常可达到120的"Q"值,然而一个片上电感器在2GHz通常可达 到20的"Q"值。发明已经认识并理解,一个在2GHz具备20 "Q"值的片上L2电感器是可 接受的。通常情况下,本发明实施例中片上电感器(例如,片上电感器615和617)的电感 值可为一个片外电感器(例如,片外电感器613和611)的电感值的十分之一至二分之一。 例如,片上电感器的电感值可取为片外电感器的电感值的=分之一。
[0053] 在一些实
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