用于毫米波电路的紧凑旁路和解耦结构制造技术

本公开一般涉及可以在毫米波射频集成电路(RFIC)中使用的紧凑旁路和解耦结构。例如，根据各方面，纳入了紧凑旁路和解耦结构的RFIC可包括接地基板、中间金属接地平面、布置在接地基板与中间金属接地平面之间的旁路电容器、以及布置在中间金属接地平面之上的解耦电感器。旁路电容器可以使RFIC中的电流环路闭合，并且解耦电感器可以在与RFIC相关联的供电网络中提供阻尼。此外，解耦电感器可具有基本接近与RFIC相关联的操作频带的自谐振以增加串行隔离、引入促进供电网络中的阻尼的基板损耗、并且防止高Q谐振。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于毫米波电路的紧凑旁路和解耦结构相关申请的交叉引用本申请要求于2016年2月3日提交的题为“COMPACTBYPASSANDDECOUPLINGSTRUCTUREFORMILLIMETER-WAVECIRCUITS(用于毫米波电路的紧凑旁路和解耦结构)”的美国临时专利申请No.62/290,890的权益，该临时专利申请已被转让给本申请受让人并通过援引明确地整体纳入于此。
本文描述的各方面和各实施例一般涉及射频集成电路，更具体地涉及被设计成用于毫米波电路的紧凑旁路和解耦结构。背景移动话务需求的增长驱动着使无线设备具有以更高频率和更高带宽来通信的能力的需求。无线设备用来通信的频带已经从兆赫兹(MHz)提高到低千兆赫兹(GHz)。这一进展的下一步涉及从30GHz到300GHz的毫米波(mmWave)频带中的频率(例如，如IEEE802.11ad(WiGig)标准中规定且被提议用于5G移动网络的频带)。毫米波频带提供了提供数千兆比特服务的可能性，包括高清电视(HDTV)、超高清视频(UHDV)、无线扩展坞站、无线千兆比特以太网等等。然而，因为毫米波频带中的无线电波具有非常短的波长(从一毫米到十毫米)，所以毫米波通信易于遭受大气吸收(这将传播限于几公里或更短距离(例如，视线范围))、对阻挡物的敏感性、以及其他挑战。此外，被设计成用于毫米波通信的射频集成电路还遭受附加挑战。例如，射频集成电路面临涉及相位噪声以及可由于接收机链中处理同相(I)和正交(Q)信号路径的并行区段之间的失配引起的IQ失衡的问题。此外，以高载波频率和宽带宽进行通信所需的发射功率和带宽导致功率放大器经受显著的非线性失真。相应地，存在对具有能够在毫米波通信和/或其他将来无线技术中使用的设计的射频集成电路的显著需要。概述以下给出了与本文所公开的一个或多个方面和/或实施例相关的简化概述。如此，以下概述既不应被视为与所有构想的方面和/或实施例相关的详尽纵览，以下概述也不应被认为标识与所有构想的方面和/或实施例相关的关键性或决定性要素或描绘与任何特定方面和/或实施例相关联的范围。因此，以下概述的唯一目的是在以下给出的详细描述之前以简化形式呈现与关于本文所公开的机制的一个或多个方面和/或实施例相关的某些概念。根据各方面，一种射频集成电路(RFIC)可包括适用于毫米波电路(例如，被配置成在60GHz频带中传送和接收毫米波无线信号的802.11adWiGig收发机、被配置成在28GHz和/或39GHz频带中传送和接收毫米波无线信号的蜂窝收发机等)的紧凑旁路和解耦结构。例如，根据各实施例，RFIC可包括接地连接、中间金属接地平面、布置在接地连接与中间金属接地平面之间的旁路电容器、以及布置在旁路电容器之上的供电解耦电感器，其中旁路电容器可以被布置成使RFIC中的电流环路闭合，并且解耦电感器可以被布置成在与RFIC相关联的供电网络中提供阻尼和隔离。此外，解耦电感器可具有基本接近与RFIC相关联的操作频带的自谐振，以增加串行隔离、引入促进供电网络中的阻尼的基板损耗、并且在不需要在供电线上引入电阻的情况下防止高Q谐振。相应地，本文描述的RFIC设计可以改进毫米波电路中(例如，在对由于供电网络将来自增益级输出的信号耦合到输入引起的不稳定性敏感的紧邻紧凑放大器中)的不稳定性问题和/或风险。此外，本文描述的RFIC设计可以提供各个块之间更简单的匹配，并且减小与增益元件相关联的面积(例如，在功率放大器、低噪声放大器、可变增益放大器等中)。基于附图和详细描述，与本文所公开的各方面和各实施例相关联的其他目标和优点对于本领域技术人员而言将是明显的。附图简述对本文描述的各方面和实施例及其许多伴随优点的更完整领会将因其在参考结合附图考虑的以下详细描述时变得更好理解而易于获得，附图仅出于解说目的被给出而不构成任何限定，并且其中：图1解说了根据各方面的示例无线系统。图2解说了根据各方面的示例无线设备。图3解说了根据各方面的具有多个可配置分布和求和网络的示例架构。图4解说了根据各方面的对不稳定性敏感的示例紧凑放大器设计。图5解说了根据各方面的具有紧凑旁路电容器和解耦电感器结构的示例射频集成电路。图6到图15解说了根据各方面的实现图5中示出的紧凑旁路电容器和解耦电感器结构的特定射频集成电路中的示例逐层设计。详细描述在以下描述和相关附图中公开了各方面和实施例以示出与各示例性方面和实施例相关的具体示例。替换方面和实施例在相关领域的技术人员阅读本公开之后将是显而易见的，且可被构造并实施，而不背离本公开的范围或精神。附加地，众所周知的元素将不被详细描述或可被省去以免模糊本文公开的各方面和实施例的相关细节。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”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样，术语“实施例”并不要求所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或操作模式。本文所使用的术语仅描述了特定实施例并且不应当被解读成限定本文所公开的任何实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”、“某”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。本领域技术人员将进一步理解，术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。此外，各方面和/或各实施例可根据将由例如计算设备的元件执行的动作序列来描述。本领域技术人员将认识到，本文描述的各种动作能由专用电路(例如，专用集成电路(ASIC))、由正被一个或多个处理器执行的程序指令、或由这两者的组合来执行。另外，本文中所描述的这些动作序列可被认为是完全实施在任何形式的非瞬态计算机可读介质内，该非瞬态计算机可读介质上存储有一经执行就将使相关联的处理器执行本文所描述的功能性的相应计算机指令集。因此，本文描述的各方面可以用数种不同形式来实施，所有这些形式都已被构想成落在所要求保护的主题内容的范围内。另外，对于本文所描述的每一个方面，任何此类方面的相应形式可在本文中被描述为例如“配置成”执行所描述的动作的“逻辑”和/或其他结构组件。根据各方面，图1解说了一示例性无线通信系统120，其中无线设备110可以与其他实体通信。在各实施例中，无线设备110可包括天线112，其可以是天线阵列的一部分。无线通信系统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、60GHz系统、毫米波系统、根据一种或多种电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准或协议操作的系统、或其他某个无线系统。CDMA系统可实现宽带CDMA(WCDMA)、CDMA1X、演进数据最优化(EVDO)、时分同步CDMA(TD-SCDMA)、或其他某个版本的CDMA。为简明起见，图1中示出的无线通信系统120包括两个基站130和132以及一个系统控制器140。然而，本领域技术人员将领会，无线通信系统120可包括任何合适数目的基站以及任何合适的网络实体集。在各实施例中，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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路，包括：共享供电节点；以及多个增益级，其中所述多个增益级各自包括：布置在信号路径中的增益级电路系统；解耦电感器，其具有连接到所述共享供电节点的第一端子以及连接到所述增益级电路系统的第二端子；以及旁路电容器，所述旁路电容器的第一端子连接到接地且所述旁路电容器的第二端子连接到所述增益级电路系统以及所述解耦电感器的第二端子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.03 US 62/290,890;2017.02.01 US 15/422,4341.一种集成电路，包括：共享供电节点；以及多个增益级，其中所述多个增益级各自包括：布置在信号路径中的增益级电路系统；解耦电感器，其具有连接到所述共享供电节点的第一端子以及连接到所述增益级电路系统的第二端子；以及旁路电容器，所述旁路电容器的第一端子连接到接地且所述旁路电容器的第二端子连接到所述增益级电路系统以及所述解耦电感器的第二端子。2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述解耦电感器和所述旁路电容器被配置成将所述增益级电路系统与将所述多个增益级耦合到所述共享供电节点的供电线上流动的电流隔离。3.如权利要求2所述的集成电路，其特征在于，被隔离的电流来自所述多个增益级中的最后一个增益级。4.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述解耦电感器具有基本接近与所述集成电路相关联的操作频带的自谐振，以增加所述集成电路中的串行隔离、引入促进供电网络中的阻尼的基板损耗、以及防止高Q谐振。5.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述旁路电容器包括一个或多个有源元件，所述有源元件包括晶体管或累加模式电容器中的至少一者。6.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述集成电路被纳入到被配置成传送和接收毫米波无线信号的收发机中。7.如权利要求6所述的集成电路，其特征在于，所述收发机包括被配置成在60GHz频带中传送和接收毫米波无线信号的802.11ad收发机。8.如权利要求6所述的集成电路，其特征在于，所述收发机包括被配置成在28GHz频带或39GHz频带中的一者或多者中传送和接收毫米波无线信号的蜂窝收发机。9.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述集成电路被纳入到被配置成传送和接收毫米波无线信号的无线设备中。10.一种用于稳定供电网络的方法，包括：提供共享供电节点；提供包括多个增益级的信号路径；以及在所述多个增益级中的每一者中提供旁路和解耦结构，其中所述旁路和解耦结构包括电感器和电容器，所述电感器具有连接到所述共享供电节点的第一端子以及连接到被布置在所述信号路径中的电路系统的第二端子，所述电容器的第一端子连接到接地且所述电容器的第二端子连接到被布置在所述信号路径中的所述电路系统以及所述电感器的第二端子。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电感器和所述电容器被配置成将被布置在所述信号路径中的所述电路系统与将所述多个增益级耦合到所述共享供电节点的供电线上流动的电流隔离。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，被隔离的电流来自所述多个增益级中的最后一个增益级。13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电感器具有基本接近与被布置在所述信号路径中的所述电路系统相关联的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·耶海兹凯利，S·库普弗曼，
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