用于RF通信的使用右手和左手传输线开关的宽带360度移相器制造技术

一种RF前端IC装置，包括：RF收发器，用于发送和接收RF信号；以及频率合成器，用于进行频率合成以在预定频带内工作。频率合成器向RF收发器生成LO信号以使得RF收发器能够发送和接收预定频带内的RF信号。频率合成器包括：QPG电路，用于基于LO信号来生成相位偏移的信号；以及移相电路，用于基于相位偏移的信号来生成象限信号。各象限信号对应于相应象限空间中的相位的四个象限其中之一。移相电路包括多个相位开关，多个相位开关能够以协作方式进行操作以进一步基于相位偏移的信号来进行相位偏移从而生成适当象限空间中的象限信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于RF通信的使用右手和左手传输线开关的宽带360度移相器
本专利技术的实施例通常涉及用于射频(RF)电路的正交相位生成电路。更具体地，本专利技术的实施例涉及用于RF通信的使用右手和左手传输线开关的宽带移相器。
技术介绍
国际电信单位(ITU)正在研究5G频带在24.25至43.5GHz之间的可能频带，因此24至43.5GHz的宽带对于5G发展变得重要。正交信号已被广泛用于前端电路，例如，频率调制器、移相器等。如已知为兰格(Lange)耦合器的传统的四分之一波长耦合传输线可以生成同时具有低插入损耗和良好回波损耗的正交信号。然而，耦合线需要大的芯片尺寸，这不适合于消费者电子装置设计。移相器广泛用于相控阵系统。然而，市场上缺少高效紧凑的移相器。附图说明在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出本专利技术的实施例，在附图中，相似的附图标记指示相似的元素。图1是示出根据本专利技术的一个实施例的无线通信装置的示例的框图。图2是示出根据本专利技术的一个实施例的RF前端集成电路的示例的框图。图3是示出根据本专利技术的另一实施例的RF前端集成电路的框图。图4是示出根据本专利技术的另一实施例的RF前端集成电路的框图。图5示出根据本专利技术的一个实施例的正交相位生成器电路的示例。图6A～6C示出根据本专利技术的一个实施例的移相电路的示例。图7示出根据本专利技术的一个实施例的相位切换逻辑的示例。图8示出根据本专利技术的一个实施例的相位切换逻辑的响应曲线的图。图9A和9B示出根据本专利技术一些实施例的性能曲线。图10示出根据本专利技术的一个实施例的电路的示意图。具体实施方式将参考以下讨论的详情描述本专利技术的各种实施例和方面，并且附图将示出各种实施例。以下描述和附图是对本专利技术的说明并且不应被解释为限制本专利技术。描述了许多具体详情以提供对本专利技术的各种实施例的透彻理解。然而，在某些情况下，未描述众所周知的或常规的详情，以提供本专利技术的实施例的简明讨论。说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例所描述的具体特征、结构或特性可以包括在本专利技术的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在本说明书中的各个地方的出现不一定全部是指相同的实施例。根据一些实施例，RF前端IC装置包括：RF收发器，用于发送和接收RF信号；以及频率合成器，用于进行频率合成以在预定频带内工作。频率合成器向RF收发器生成本地振荡器(localoscillator，LO)信号，以使RF收发器能够发送和接收预定频带内的RF信号。该频率合成器包括正交相位生成器(quadraturephasegenerator，QPG)电路和移相电路，该正交相位生成器电路用于基于LO信号来生成相位偏移的信号，该移相电路用于基于相位偏移的信号来生成象限信号。各象限信号对应于各个象限空间中的相位的四个象限其中之一。移相电路包括多个相位开关，这些相位开关可以以协作方式操作以基于由QPG电路生成的相位偏移的信号进一步进行相位偏移，从而生成适当象限空间中的象限信号。根据一个实施例，移相电路包括一个或多个可变增益放大器以及一个或多个移相逻辑。可变增益放大器耦合至QPG电路来以不同增益放大信号。移相逻辑耦合至可变增益放大器来以不同度的相位进行切换以生成象限信号。QPG电路生成以第一度(例如，-45度)偏移的第一信号和以第二度(例如，+45度)偏移的第二信号。在一个实施例中，可变增益放大器包括用以放大第一信号的第一可变增益放大器和用以放大从QPG电路生成的第二信号的第二可变增益放大器。移相逻辑包括分别耦合至第一可变增益放大器和第二可变增益放大器的第一相位开关和第二相位开关。在一个实施例中，移相逻辑还包括耦合至第一相位开关和第二相位开关以组合第一和第二相位开关的输出来生成象限信号的功率组合器逻辑。在一个实施例中，各相位开关在定位于不同位置(例如，接通或关断位置)时可以在零度和180度中切换。当第一相位开关和第二相位开关这两者都以零度配置时，所生成的象限信号在第一象限空间中(例如，在零度和90度之间)。当第一相位开关以零度配置并且第二相位开关以180度配置时，所生成的象限信号在第二象限空间中(例如，在90度和180度之间)。当第一相位开关和第二相位开关这两者都以180度配置时，所生成的象限信号在第三象限空间中(例如，在180度和270度之间)。当第一相位开关以180度配置并且第二相位开关以零度配置时，所生成的象限信号是在第四象限空间中(例如，在270度和360度之间)。在一个实施例中，通过调整可变增益放大器的增益，相应象限信号的振幅和相位角可以在其相应象限空间内被调整。图1是示出根据本专利技术的一个实施例的无线通信装置的示例的框图。参考图1，无线通信装置100(也简称为无线装置)包括RF前端模块101和基带处理器102等。无线装置100可以是任何类型的无线通信装置，诸如例如移动电话、膝上型计算机、平板计算机、网络设备装置(例如，物联网或IOT设备装置)等。无线通信装置100可以是CPE装置。在无线电接收器电路中，RF前端是天线直至并包括混频器级之间的所有电路的通用术语。RF前端由接收器中的用于在将原始输入射频的信号转换为较低的中频(intermediatefrequency，IF)之前处理该信号的所有组件组成。在微波和卫星接收器中，RF前端通常被称为低噪声块(low-noiseblock，LNB)或低噪声下变频器(low-noisedown-converter，LND)，并且通常位于天线处，使得来自天线的信号可以以更容易处理的中频被传送到接收器的其余部分。基带处理器是网络接口中的用于管理所有无线电功能(需要天线的所有功能)的装置(芯片或芯片的一部分)。在一个实施例中，RF前端模块101包括RF收发器的阵列，其中各RF收发器经由多个RF天线中的一个RF天线发送和接收特定频带(例如，诸如非重叠频率范围等的特定频率范围)内的RF信号。RF前端集成电路(IC)芯片还包括耦合至RF收发器的全频带频率合成器。全频带频率合成器生成本地振荡器(LO)信号并将其提供至各RF收发器，以使RF收发器能够混频、调制和/或解调相应频带内的RF信号。RF收发器的阵列和全频带频率合成器可以集成在单个IC芯片内作为单个RF前端IC芯片或封装件。图2是示出根据本专利技术一个实施例的RF前端集成电路的示例的框图。参考图2，RF前端101包括耦合至RF收发器211～213的阵列的全频带频率合成器200。收发器211～213中的各收发器被配置为经由RF天线221～223中的一个RF天线发送和接收特定频带或特定RF频率范围内的RF信号。在一个实施例中，收发器211～213中的各收发器被配置为从全频带频率合成器200接收LO信号。LO信号是针对相应频带生成的。LO信号被收发器用于混频、调制、解调，以发送和接收相应频带内的RF信号。图3是示出根据本专利技术的另一实施例的RF前端集成电路的框图。参考图3，全频带频率合成器300可以表示如上所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频前端集成电路装置，即RF前端IC装置，包括：/nRF收发器，用于发送和接收预定频带内的RF信号；以及/n频率合成器，其耦合至所述RF收发器以在包括所述预定频带的宽频谱中进行频率合成，其中，所述频率合成器向所述RF收发器生成本地振荡器信号即LO信号，以使得所述RF收发器能够发送和接收所述预定频带内的RF信号，/n其中，所述频率合成器包括：/n正交相位生成器电路即QPG电路，用于基于所述LO信号来生成相位偏移的多个信号，以及/n移相电路，其耦合至所述QPG电路以基于相位偏移的信号来生成多个象限信号，各象限信号对应于相位的四个象限其中之一，其中所述移相电路包括多个开关，所述多个开关能够操作以协作切换从而进一步基于相位偏移的信号来进行相位偏移。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180524 US 15/989,1561.一种射频前端集成电路装置，即RF前端IC装置，包括：
RF收发器，用于发送和接收预定频带内的RF信号；以及
频率合成器，其耦合至所述RF收发器以在包括所述预定频带的宽频谱中进行频率合成，其中，所述频率合成器向所述RF收发器生成本地振荡器信号即LO信号，以使得所述RF收发器能够发送和接收所述预定频带内的RF信号，
其中，所述频率合成器包括：
正交相位生成器电路即QPG电路，用于基于所述LO信号来生成相位偏移的多个信号，以及
移相电路，其耦合至所述QPG电路以基于相位偏移的信号来生成多个象限信号，各象限信号对应于相位的四个象限其中之一，其中所述移相电路包括多个开关，所述多个开关能够操作以协作切换从而进一步基于相位偏移的信号来进行相位偏移。


2.根据权利要求1所述的RF前端IC装置，其中，所述移相电路包括：
可变增益放大器，其耦合至所述QPG电路以利用多个增益来放大相位偏移的信号；以及
相位切换逻辑，其耦合至所述可变增益放大器来以多个度的相位进行切换以生成所述象限信号。


3.根据权利要求2所述的RF前端IC装置，其中，所述QPG电路生成以第一度偏移的第一信号和以第二度偏移的第二信号。


4.根据权利要求3所述的RF前端IC装置，其中，所述第一度是相位偏移-45度并且所述第二度是相位偏移+45度。


5.根据权利要求3所述的RF前端IC装置，其中，所述可变增益放大器包括第一可变增益放大器和第二可变增益放大器，其中，所述第一可变增益放大器耦合至所述QPG电路以接收并放大所述第一信号，以及其中，所述第二可变增益放大器耦合至所述QPG电路以接收并放大所述第二信号。


6.根据权利要求5所述的RF前端IC装置，其中，所述相位切换逻辑包括第一相位开关和第二相位开关，其中，所述第一相位开关耦合至所述第一可变增益放大器，以及其中，所述第二相位开关耦合至所述第二可变增益放大器。


7.根据权利要求6所述的RF前端IC装置，其中，所述移相逻辑还包括功率组合器逻辑，所述功率组合器逻辑耦合至所述第一相位开关和所述第二相位开关以组合所述第一相位开关和所述第二相位开关的输出来生成所述象限信号。


8.根据权利要求6所述的RF前端IC装置，其中，所述第一相位开关和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭哲均，迟太运，托马斯·陈，
申请(专利权)人：斯威特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA