用于载波聚集的多输入多输出（MIMO）低噪声放大器制造技术

公开了支持载波聚集的多输入多输出(MIMO)低噪声放大器(LNA)。在一示例性设计中，一种装置(例如，无线设备、集成电路等)包括具有多个增益电路、一激励电路以及多个负载电路的MIMO LNA。增益电路接收至少一个输入射频(RF)信号并提供至少一个经放大RF信号。每个增益电路当该增益电路被启用时接收并且放大一个输入RF信号并提供一个经放大RF信号。该至少一个输入RF信号包括在处于不同频率的多个载波上向该无线设备发送的传输。激励电路接收该至少一个经放大RF信号并且提供至少一个激励RF信号。负载电路接收该至少一个激励RF信号并且提供至少一个输出RF信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于载波聚集的多输入多输出（MIMO）低噪声放大器I.根据35U.S.C.§119的优先权要求本专利申请要求于2012年5月25日提交且被转让给本申请受让人并明确通过引用纳入于此的题为“LOWNOISEAMPLIFIERSFORCARRIERAGGREGATION(用于载波聚集的低噪声放大器)”的美国临时申请S/N.61/652,064的优先权。
技术介绍
I.领域本公开一般涉及电子器件，尤其涉及低噪声放大器(LNA)。II.背景无线通信系统中的无线设备(例如，蜂窝电话或智能电话)可发射和接收数据以进行双向通信。无线设备可包括用于数据传送的发射机以及用于数据接收的接收机。对于数据传送，发射机可用数据来调制射频(RF)载波信号以获得经调制RF信号，放大经调制RF信号以获得具有恰当输出功率电平的经放大的RF信号，并经由天线将该经放大的RF信号发射到基站。对于数据接收，接收机可经由天线获得收到RF信号并且可放大和处理该收到RF信号以恢复由基站发送的数据。无线设备可支持载波聚集，其是多个载波上的同时操作。载波可指被用于通信的频率范围并且可与某些特性相关联。例如，载波可与描述该载波上的操作的系统信息相关联。载波也可被称为分量载波(CC)、频道、蜂窝单元等。需要由无线设备来高效地支持载波聚集。附图简述图1示出无线设备与无线系统通信。图2A到2D示出载波聚集(CA)的四个示例。图3示出图1中的无线设备的框图。图4示出了具有支持载波聚集的多输入多输出(MIMO)LNA的接收机。图5示出图4中的MIMOLNA的框图。图6示出2×2MIMOLNA的示意图。图7A、7B和7C分别示出了图6中的2×2MIMOLNA在单输出模式、带内CA模式以及带间CA模式中的操作。图8A到8D示出了4×2MIMOLNA的四个示例性设计。图9A和9B示出了N×MMIMOLNA的两个示例性设计。图10示出了MIMOLNA的低增益电路的示例性设计。图11示出用于执行信号放大的过程。详细描述以下阐述的详细描述旨在作为本公开的示例性设计的描述，而无意表示可在其中实践本公开的仅有设计。术语“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”的任何设计不必被解释为优于或胜过其他设计。本详细描述包括具体细节以提供对本公开的示例性设计的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，没有这些具体细节也可实践本文描述的示例性设计。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免湮没本文中给出的示例性设计的新颖性。本文公开了具有多输入和多输出并且支持载波聚集的MIMOLNA。这些MIMOLNA可被用于各种类型的电子设备，诸如无线通信设备。图1示出了无线设备110正与无线通信系统120通信。无线系统120可以是长期演进(LTE)系统、码分多址(CDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统、无线局域网(WLAN)系统或某个其他无线系统。CDMA系统可实现宽带CDMA(WCDMA)、cdma2000、或某个其他版本的CDMA。为简单化，图1示出了无线系统120包括两个基站130和132以及一个系统控制器140。一般来说，无线系统可包括任何数目的基站以及任何网络实体集合。无线设备110也可被称为用户装备(UE)、移动站、终端、接入终端、订户单元、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、智能本、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可以能够与无线系统120通信。无线设备110还可以能够接收来自广播站(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、等等。无线设备110可支持用于无线通信的一种或多种无线电技术，诸如LTE、cdma2000、WCDMA、GSM、802.11等等。无线设备110可以支持载波聚集，其是多个载波上的操作。载波聚集也可被称为多载波操作。无线设备110可以能够在从698兆赫兹(MHz)到960MHz的低频带、从1475MHz到2170MHz的中频带、和/或从2300MHz到2690MHz以及从3400MHz到3800MHz的高频带中操作。低频带、中频带和高频带指的是三组频带(或频带群)，其中每个频带群包括数个频率带(或简称为“带”)。每个频带可以覆盖至多200MHz并且可以包括一个或多个载波。在LTE中，每个载波可以覆盖至多20MHz。LTE版本11支持35个频带，这些频带被称为LTE/UMTS频带并且在3GPPTS36.101中列出。在LTE版本11中，无线设备110可以被配置成具有处在一个或两个频带中的至多5个载波。一般而言，载波聚集(CA)可以被分类为两种类型—带内CA和带间CA。带内CA是指在同一频带内的多个载波上操作。带间CA是指在不同频带中的多个载波上操作。图2A示出毗连带内CA的示例。在图2A所示的示例中，无线设备110被配置成具有处在同一频带(其为处在低频带中的频带)中的四个毗连载波。无线设备110可以接收此同一频带中的多个毗连载波上的传输。图2B示出非毗连带内CA的示例。在图2B所示的示例中，无线设备110被配置成具有处在同一频带(其为处在低频带中的频带)中的四个非毗连载波。这些载波可以分隔5MHz、10MHz或者其他某个量。无线设备110可以接收同一频带内的多个非毗连载波上的传输。图2C示出了在同一频带群中的带间CA的示例。在图2C所示的示例中，无线设备110被配置成具有处在同一频带群(其为低频带)中的两个频带中的四个载波。无线设备110可以接收在同一频带群(例如，图2C中的低频带)中的不同频带中的多个载波上的传输。图2D示出了在不同频带群中的带间CA的示例。在图2D中所示的示例中，无线设备110被配置成具有在处于不同频带群中的两个频带中的四个载波，其包括在处于低频带中的一个频带中的两个载波和在处于中频带中的另一频带中的两个额外的载波。无线设备110可以接收在处于不同频带群(例如，图2D中的低频带和中频带)中的不同频带中的多个载波上的传输。图2A到2D示出载波聚集的四个示例。也可以支持其他频带组合和频带群组合的载波聚集。例如，可以支持低频带和高频带、中频带和高频带、高频带和高频带等的载波聚集。图3示出图1中的无线设备110的示例性设计的框图。在该示例性设计中，无线设备110包括耦合至主天线310的收发机320、耦合至副天线312的接收机322、以及数据处理器/控制器380。收发机320包括多个(K个)接收机330aa至330ak和多个(K个)发射机360a至360k以支持多个频带、载波聚集、多种无线电技术等。接收机322包括多个(M个)接收机330ba到330bm以支持多个频带、载波聚集、多种无线电技术、接收分集、从多个发射天线到多个接收天线的MIMO传输等。在图3中示出的示例性设计中，每个接收机330包括输入电路332、LNA340、以及接收电路342。对于数据接收，天线310接收来自基站和/或其他发射机站的信号并且提供收到RF信号，该收到RF信号通过天线接口电路324路由并被提供给所选接收机。天线接口电路324可以包括开关、双工器、发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：多个增益电路，配置成接收包括在处于不同频率的多个载波上发送给无线设备的传输的至少一个输入射频(RF)信号并提供至少一个经放大RF信号；以及激励电路，其耦合到所述多个增益电路并配置成接收所述至少一个经放大RF信号并且提供至少一个激励RF信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 US 61/652,064;2012.08.24 US 13/593,7641.一种低噪声放大器，包括：多个增益电路，配置成接收包括在处于不同频率的多个载波上发送给无线设备的传输的至少一个输入射频RF信号并提供至少一个经放大RF信号；激励电路，其耦合到所述多个增益电路并配置成接收所述至少一个经放大RF信号并且提供至少一个激励RF信号；以及耦合到所述激励电路的多个负载电路，所述多个增益电路中的每个增益电路与所述多个增益电路中的任何其他增益电路分开地耦合到所述多个负载电路中的至少一个负载电路。2.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述多个负载电路进一步配置成接收所述至少一个激励RF信号并且提供至少一个输出RF信号。3.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述多个增益电路中的每一个增益电路包括增益晶体管，所述增益晶体管配置成在该增益电路被启用时接收并放大所述至少一个输入RF信号中的一个输入RF信号并提供所述至少一个经放大RF信号中的一个经放大RF信号。4.如权利要求3所述的低噪声放大器，其特征在于，每个增益电路进一步包括耦合在所述增益晶体管的源极与电路接地之间的电感器。5.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述多个增益电路包括至少两组增益电路，每组增益电路包括共享耦合到电路接地的电感器的一组增益晶体管。6.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述多个增益电路包括：第一增益电路，其包括源极耦合到电感器的第一增益晶体管；以及第二增益电路，其包括源极耦合到电路接地的第二增益晶体管。7.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述激励电路包括多个共源共栅晶体管，每个共源共栅晶体管耦合在所述多个增益电路中的一个增益电路与所述多个负载电路中的一个负载电路之间。8.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述多个负载电路中的每个负载电路包括具有初级线圈和次级线圈的变压器，所述初级线圈耦合在所述激励电路与电源之间，且所述次级线圈在激励RF信号被施加于所述初级线圈时提供差分输出RF信号。9.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述至少一个输入RF信号中的每个输入RF信号包括单端信号，并且所述至少一个输出RF信号中的每个输出RF信号包括差分信号。10.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述多个增益电路中的一个增益电路被启用以接收并放大一个输入RF信号并且提供一个经放大RF信号，所述激励电路接收所述一个经放大RF信号并提供一个激励RF信号，并且所述多个负载电路中的一个负载电路接收所述激励RF信号并提供一个输出RF信号。11.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述多个增益电路中的一个增益电路被启用以接收并放大一个输入RF信号并提供一个经放大RF信号，所述激励电路接收所述一个经放大RF信号并提供至少两...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·塔希奇，A·B·戴维瓦拉，B·瑟蒂诺纳里，J·金，C·纳拉斯隆，K·范扎临居，G·S·萨霍塔，J·I·加菲，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US