用于灵活配置RF资源的RF收发机结构制造技术

本发明专利技术的一个实施例提供一种无线收发机。该无线收发机包括多个接收路径，多个发射路径，若干RF部件和用于将一个或者多个RF部件耦合到该发射路径和该接收路径的可配置的复用器。该复用器以允许特定的RF部件耦合到该接收路径的子集和/或该发射路径的子集的方式配置，由此使得能够灵活提供RF部件。

RF transceiver architecture for flexible configuration of RF resources

An embodiment of the present invention provides a wireless transceiver. The wireless transceiver includes a plurality of receive paths, a plurality of transmit paths, a number of RF components, and a configurable multiplexer for coupling one or more RF components to the transmit path and the receiving path. The multiplexer is configured to allow a particular RF component to be coupled to a subset of the received path and / or a subset of the transmit path, thereby enabling the flexibility to provide RF components.

【技术实现步骤摘要】
用于灵活配置RF资源的RF收发机结构相关申请本申请要求由专利技术人TaoLi、HansWang、BingleiZhang和ShihHsiungMo于2012年11月26日提交的美国临时专利申请号为61/730,015、律师案卷号为AVC12-1006PSP、题目为“RFTransceiverArchitectureforFlexibleConfigurationofRFResources”的权益。
本公开总体上涉及RF收发机。更具体的，本公开涉及具有增加的灵活性的能够满足现代无线通信需求的RF收发机。
技术介绍
为了改善数据吞吐量和链路范围，现代无线通信标准，诸如3GPPLTE(长期演进)和4G通常采用多输入多输出（MIMO）技术和信道（或者载波）聚合。此外，这些标准同时支持频分双工（FDD）和时分双工（TDD）系统。为了支持MIMO，无线收发机需要包括多个发射和接收路径。为了支持信道聚合和FDD，不同的发射/接收路径可能需要在不同的频率操作。随着发射或者接收路径的数量的增加，硬件部件的数量也随之增加。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供一种无线收发机。该收发机包括多个接收路径，多个发射路径，若干RF部件和用于将一个或者多个RF部件耦合到该发射路径和该接收路径的可配置的复用器。该复用器以允许特定的RF部件耦合到该接收路径的子集和/或该发射路径的子集的方式被配置，由此使得能够灵活提供RF部件。在该实施例的一个变形中，该收发机进一步包括基带控制器，该基带控制器被配置为：确定该多个接收路径和该多个发射路径的操作频率，基于该多个接收路径和该多个发射路径的操作频率生成控制信号，并且将该控制信号发送到复用器以配置该复用器。在该实施例的一个变形中，RF部件包括本地振荡器（LO）。在另一变形中，特定的本地振荡器被配置为耦合到在同一频率操作的多个接收路径的子集和/或在同一频率操作的多个发射路径的子集。在另一变形中，每个接收路径包括从所耦合的本地振荡器接收正弦波的解调器，并且每个发射路径包括从所耦合的本地振荡器接收正弦波的调制器。在该实施例的一个变形中，该多个接收路径和/或该多个发射路径包括下列中一个或者多个：多输入多输出（MIMO）路径，以及信道聚合路径。在该实施例的一个变形中，被耦合到接收路径和/或发射路径的一个或者多个RF部件被激活，并且没有被耦合到多个接收路径和多个发射路径中的任何一个路径的其余RF部件保持不激活。附图说明图1A示出图示传统的单路径RF接收机电路的图（现有技术）；图1B示出图示传统的单路径RF发射机电路的图（现有技术）；图2A示出图示根据本专利技术一个实施例的多路径接收机电路的示例性结构的图；图2B示出图示根据本专利技术一个实施例的多路径发射机电路的示例性结构的图；图3示出图示根据本专利技术一个实施例的示例性RF收发机的图；以及图4示出图示根据本专利技术一个实施例提供本地振荡器（LO）的示例性过程的流程图。具体实施方式下面给出的描述是为了使本领域的任何技术人员能够制造和使用本专利技术，并且该描述在特定的应用及其需求的情况下提供。所公开的实施例的各种修改对本领域技术人员将是显而易见的，并且本文定义的概括的原理可以被应用于其他的实施例和应用而不偏离本专利技术的范围和精神。因此，本专利技术不限于所示出的实施例，相反的，应当被给予符合本文所公开的特征和原理的最宽的范围。概述本专利技术的实施例提供包括多个发射和接收路径的RF收发机。每个发射或接收路径可以被配置为工作在与不同的路径所使用的RF频率相同或者不同的频率。此外所有的发射和接收路径共享一组本地振荡器（LO）。根据RF资源（诸如每个发射或接收路径的操作频率）的配置，LO的子集可以被激活。多路径收发机MIMO已经被广泛应用于现代无线通信中，因为其在没有额外带宽或者增加发射功率的情况下提供显著的数据吞吐量和链路范围的增加。更特别的是，3GPPLTE和4G标准已经采用多用户MIMO（MU-MIMO）用于广播和多址接入。MIMO技术的使用意味着现在无线收发机需要支持一个或者多个MIMO信道，每个MIMO信道具有多个数据路径。例如，对于具有两个发射天线和两个接收天线的MIMO信道，从两个射天线所发射的信号在每个接收天线处被分别接收，并且需要两个独立的接收路径以解调该接收的RF信号。除了MIMO，信道聚合（也被称为载波聚合）也被LTE标准所采用以作为增加数据吞吐量的方式。更特别的，信道聚合（CA）允许多个载波频率被使用以增加信道带宽。注意到基于频谱可用性，该多个载波可以属于同一频带（带内CA）或者不同的频带（带间CA）。为了支持下行链路中的信道聚合，需要无线接收机能够同时接收可能属于不同频带（对于带间CA）的多个载波频率。因此需要多个接收路径在不同的频带处同时解调信号。类似的，如果带间CA被用于上行链路，则将需要多个发射路径。MIMO和信道聚合的组合意味着设备供应商需要提供具有多个MIMO信道（每个MIMO信道能够被指定为特定的载波频率并且可以包括多个路径）的无线电，具有与多个频带和多个通信标准的可操作的兼容性。此外，除了正常的接收，接收机还可能需要监测不同的RF信道用于切换，这需要额外的接收路径。考虑到手持设备的尺寸和功率限制，满足这些需求将是有挑战性的。图1A示出图示了传统单路径RF接收机电路（现有技术）的图。在图1A中，接收机102包括带通滤波器（BPF）104、低噪声放大器（LNA）106、IQ（同相正交）解调器108、可调的低通滤波器（LPF）110和112以及可变增益放大器（VGA）114和116。IQ解调器108包括混频器118和120、90°/0°移相器122以及本地振荡器（LO）124。在正常操作中，从天线（图中未示出）接收的传入RF信号，分别被BPF104和LNA106过滤和放大。接着，RF信号由IQ解调器108下变频到同相（I）和正交（Q）基带信号。注意，为了进行下变频（或在基带I/Q输出端口生成和频以及差频），LO124需要提供具有正弦波的I和Q混频器118和120，该正弦波的频率与所期望的信号的载波频率相同。LPF110和112能够强烈的抑制和频并且仅允许在差频的信号（基带信号）通过。然后解调的I和Q信号（Rx_I和Rx_Q）在由模拟-数字转换器（ADC）转换到数字域之前分别由VGA114和116放大，并传送给基带处理器用于进一步的处理。为简单起见，图1A没有示出ADC和基带处理器。图1B示出图示了传统的单路径RF发射机电路（现有技术）的图。在图1B中，发射机150包括LPF152和154、VGA156和158、IQ调制器160和功率放大器（PA）驱动器162。IQ调制器160包括混频器166和168、90°/0°移相器170、本地振荡器（LO）172和加法器178。在正常操作期间，在被发送到IQ调制器160之前，模拟的I和Q基带信号（Tx_I和Tx_Q）分别由LPF152-154和VGA156-158过滤和放大，该IQ调制器160分开地调制I和Q信号。所调制的I信号和Q信号在加法器178处合并，然后在被传送到PA和用于发射的天线之前，该合并信号由PA驱动器162放大。如从图1A-1B可以看到的，单路径接收机和发射机都包括多个RF部件；一些是无源的（诸如滤波器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线接收机，包括多个接收路径，其中特定的接收路径能够被配置为在与不同的接收路径的频率相同或者不同的频率处操作；若干RF部件；以及可配置的复用器，其中所述复用器以允许特定的RF部件耦合到所述多个接收路径的子集的方式被配置，由此使得能够灵活提供所述RF部件，其中所述RF部件包括本地振荡器，以及其中所述复用器包括直接耦合至所述本地振荡器的多个输入和耦合至所述多个接收路径的多个输出。

【技术特征摘要】
2012.11.26 US 61/730,015;2013.11.20 US 14/085,5611.一种无线接收机，包括多个接收路径，其中特定的接收路径能够被配置为在与不同的接收路径的频率相同或者不同的频率处操作；若干RF部件；以及可配置的复用器，其中所述复用器以允许特定的RF部件耦合到所述多个接收路径的子集的方式被配置，由此使得能够灵活提供所述RF部件，其中所述RF部件包括本地振荡器，以及其中所述复用器包括直接耦合至所述本地振荡器的多个输入和耦合至所述多个接收路径的多个输出。2.根据权利要求1所述的接收机，进一步包括基带控制器，所述基带控制器被配置为：确定所述多个接收路径的操作频率；基于所述多个接收路径的所述操作频率生成控制信号；以及将所述控制信号发送到所述复用器以配置所述复用器。3.根据权利要求1所述的接收机，其中特定的本地振荡器被配置为耦合到在同一频率下操作的所述多个接收路径的子集。4.根据权利要求1所述的接收机，其中每个接收路径包括从所耦合的本地振荡器接收正弦波的解调器。5.根据权利要求1所述的接收机，其中所述多个接收路径包括下列中一个或者多个：多输入多输出(MIMO)路径；以及信道聚合路径。6.根据权利要求1所述的接收机，其中被耦合到所述接收路径的一个或者多个RF部件被激活，并且其中没有被耦合到所述多个接收路径中任何一个接收路径的其余RF部件保持不激活。7.一种无线发射机，包括：多个发射路径，其中特定的发射路径能够被配置为在与不同的接收路径的频率相同或者不同的频率处操作；若干RF部件；以及可配置的复用器，其中所述复用器被以允许特定的RF部件耦合到所述多个发射路径的子集的方式被配置，由此使得能够灵活提供所述RF部件，其中所述RF部件包括本地振荡器，以及其中所述复用器包括直接耦合至所述本地振荡器的多个输入和耦合至所述多个接收路径的多个输出。8.根据权利要求7所述的发射机，进一步包括基带控制器，所述基带控制器被配置为：确定所述多个发射路径的操作频率；基于所述多个发射路径的所述操作频率生...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，王航，张丙雷，莫世雄，
申请(专利权)人：美国频顺通讯科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US