具有集成天线控制的射频装置及其相关方法制造方法及图纸

本申请涉及具有集成天线控制的射频装置及其相关方法。一种装置包括集成电路(IC)，该IC包括：射频(RF)电路，用来处理RF信号，以及具有第一端口和第二端口的平衡不平衡变换器。第一开关和第二开关被耦合到平衡不平衡变换器的第二端口。平衡不平衡变压器的第一端口被耦合到RF电路。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体涉及射频(RF)装置和方法。更具体地，本公开涉及具有集成天线控制的RF装置及其相关方法。
技术介绍
随着无线技术(诸如Wi-Fi、蓝牙)和手机或无线物联网(IoT)设备的不断扩散，更多的设备或系统包含RF电路系统，例如接收器和/或发射器。为了降低成本、尺寸和材料的花费并增加这类设备或系统的可靠性，各种电路或功能已经被集成到集成电路(IC)中。例如，IC通常包括接收器和/或发射器电路系统。在无线电接收器(或发射器)中，具有两个接收(或发射)天线可以改善接收(或发射)。在一种形式中，“分集”接收器可以基于一些预确定的准则从一组天线(例如两个天线)中选择一个天线。在天线分集的典型的实施方式中，片外(未集成)的天线开关和/或前端模块(FEM)被无线电IC控制。在本部分中的描述以及任意相对应的附图被包含作为背景信息内容。在本部分中的内容不应该被认为是承认这些内容构成本专利申请的现有技术。
技术实现思路
根据示例性实施例，各种装置和相关方法被预期。根据一个示例性实施例，一种装置包括IC。该IC包括射频(RF)电路以处理RF信号，以及具有第一和第二端口的平衡不平衡变换器。第一和第二开关被耦合到平衡不平衡变换器的第二端口。平衡不平衡变换器的第一端口被耦合到RF电路。根据另一个示例性实施例，一种装置包括第一和第二天线以及IC。该IC包括RF电路以处理RF信号，并包括耦合到该RF电路的平衡不平衡变换器。该IC进一步包括耦合到平衡不平衡变换器的第一和第二集成开关。第一和第二集成开关进一步被耦合到第一和第二天线以允许选择第一和第二天线中的一个。根据另一个示例性实施例，公开了一种使用在RF装置中的第一和第二天线的方法。RF装置包括IC，该IC具有集成在其中的(a)RF电路系统以处理RF信号、(b)具有第一和第二节点的平衡不平衡变换器，以及(c)被耦合到平衡不平衡变换器的第一和第二节点的第一和第二开关。该方法包括控制第一开关以将平衡不平衡变换器的第一节点耦合到地以便RF电路系统使用第二天线。该方法包括控制第二开关以将平衡不平衡变换器的第二节点耦合到地以便RF电路系统使用第一天线。附图说明所附附图仅说明示例性实施例并且因此不应该被认为是限制本申请或权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到，所公开的概念引导其本身到其他等效实施例。在附图中，被用在不止一个附图中的相同的数字标志符代表相同的、相似的或等价的功能、组件或块。图1说明根据第一示例性实施例的装置的电路布置。图2描绘根据第二示例性实施例的装置的电路布置。图3示出根据第三示例性实施例的装置的电路布置。图4描绘根据第四示例性实施例的装置的电路布置。图5说明根据第五示例性实施例的装置的电路布置。图6描绘根据第六示例性实施例的装置的电路布置。图7说明根据示例性实施例的用于在装置中使用的第一开关。图8示出根据示例性实施例的用于在装置中使用的第二开关。图9描绘根据示例性实施例的用于在装置中使用的开关的电路布置。图10说明根据示例性实施例的用于在装置中使用的开关的另一电路布置。具体实施方式所公开的概念总体涉及RF装置，更具体地，所公开的概念涉及具有集成天线控制的RF装置及其相关方法。在示例性实施例中，IC包括在其中集成的控制电路系统、天线接口电路系统和/或与天线分集方案中的两个或更多天线接合的开关。在无线电接收器(和/或发射器)中，具有两个接收(和/或发射)天线可以改善接收(发射)。在天线分集的典型的实施方式中，片外天线开关和/或前端模块(FEM)被控制器控制。控制器可以驻留在与RF电路系统相同的IC中。例如，IC上的一个(或多个)通用输入/输出(GPIO)可以用于控制无线电IC中的(多个)天线分集开关。根据示例性实施例，天线分集实施方式消除外部FEM或开关。更具体地，在示例性实施例中，天线选择开关和相关控制被集成在包括RF电路系统(接收和/或发射电路系统)的同一个IC内。根据本公开的各种实施例提供超过常规方法的多种优势。例如，将控制电路系统、天线接口电路系统和/或开关集成到IC内消除了片外电路系统或组件的使用。此外，片外电路系统或组件的消除导致节省IC的一个或多个封装引脚(其通常将用于控制片外电路系统/组件)。此外，由于增强的集成而降低组件的数量和尺寸减小了RF电路或设备所驻留的电路、块(block)、子系统或系统的总体尺寸、成本和材料的花费。图1说明根据示例性实施例的用于天线控制的电路布置100。电路布置100包括IC105、天线110以及天线115。IC105包括开关120、开关125、平衡不平衡变换器130、控制器135以及RF电路系统140。RF电路系统140包括接收电路(标记为“RX电路”)145和/或发射电路(标记为“TX电路”)150。要注意，图1示出了电路布置100的框图，并且根据需要可以包括其他电路块。例如，如本领域的普通技术人员将理解的，在一些实施例中，装置100可以包括电源或转换电路、控制电路等。如所提到的，在一些实施例中，接收电路145被使用以便经由天线110和115中的一个接收RF信号并处理该RF信号。如本领域的普通技术人员将理解的，当用于示例性实施例时，接收电路145可以包括各种电路，例如下变频器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、解码器、解调器、误差纠正电路系统、放大器(包括低噪声放大器(LNA))、信号源(例如频率合成器)等电路。如本领域的普通技术人员将理解的，在接收电路145中包含或使用的电路的选择取决于诸如设计和性能规范、预期用途、成本和性能目标等因素。如所提到的，在一些实施例中，发射电路150被使用以便经由天线110和115中的一个处理RF信号并发射RF信号。如本领域的普通技术人员将理解的，当示例性实施例时，发射电路150可以包括各种电路，例如上变频器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、编码器、调制器、放大器(包括功率放大器(PA))、信号源(例如频率合成器)等电路。如本领域的普通技术人员将理解的，在发射电路150中包含或使用的电路的选择取决于诸如设计和性能规范、预期用途、成本和性能目标等因素。接收电路145和/或发射电路150经由平衡不平衡变换器130被耦合到天线110和天线115。具体地，接收电路145和/或发射电路150被耦合到平衡不平衡变换器130的一个端口。平衡不平衡变换器130的第二端口耦合到天线110和天线115。平衡不平衡变换器130的第二端口还耦合到开关120和开关125。更具体地，平衡不平衡变换器130的第二端口的一个节点耦合到天线110和开关120。当开关120关闭时，开关120阻塞天线110，或换句话说，开关120将到达/来自到天线110的信号短路到地。然而，当开关120打开时，开关120允许到达/来自天线110的信号耦合到接收电路145和/或发射电路150。因此，如果接收电路145被使用，则来自天线110的信号经由平衡不平衡变换器130被提供给接收电路145。如果发射电路150被使用，则来自发射电路150的信号经由平衡不平衡变换器130被提供给天线110。类似地，平衡不平衡变换器130的第二端口的另一个节点耦合到天线115和开关125。当开关125本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包含：集成电路即IC，所述集成电路包含：射频电路即RF电路，用来处理RF信号；具有第一端口和第二端口的平衡不平衡变换器，所述平衡不平衡变换器的所述第一端口被耦合到所述RF电路；以及耦合到所述平衡不平衡变换器的所述第二端口的第一开关和第二开关。

【技术特征摘要】
2015.09.29 US 14/869,9161.一种装置，其包含：集成电路即IC，所述集成电路包含：射频电路即RF电路，用来处理RF信号；具有第一端口和第二端口的平衡不平衡变换器，所述平衡不平衡变换器的所述第一端口被耦合到所述RF电路；以及耦合到所述平衡不平衡变换器的所述第二端口的第一开关和第二开关。2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含经由前端模块即FEM耦合到所述平衡不平衡变换器的所述第二端口的天线。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述FEM包含耦合到所述天线的接收-发射开关。4.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含耦合到所述平衡不平衡变换器的所述第二端口的第一天线和第二天线。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述RF电路包含接收电路系统。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述RF电路包含发射电路系统。7.根据权利要求4所述的装置，其中所述RF电路包含接收电路系统和发射电路系统两者。8.根据权利要求4所述的装置，其进一步包含控制器以控制所述第一开关和所述第二开关，其中所述控制器打开所述第一开关并关闭所述第二开关来选择所述第一天线；并且其中所述控制器关闭所述第一开关并打开所述第二开关来选择所述第二天线。9.根据权利要求4所述的装置，其进一步包含被耦合到所述平衡不平衡变换器并且被耦合到所述RF电路的一组一个或多个匹配网络。10.一种装置，其包含：第一天线；第二天线；集成电路即IC，所述集成电路包含：射频电路即RF电路，用来处理射频信号；被耦合到所述RF电路的平衡不平衡变换器；以及耦合到所述平衡不平衡变换器的第一集成开关和第二集成开关，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·库利，M·克鲁古鲁，A·科本，R·肯尼蒲福德，
申请(专利权)人：硅实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US