【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种射频(rf)收发器。
技术介绍
1、在本文中，术语“rf”或表述“射频”表示3khz和300ghz之间的频率范围，特别是300mhz和100ghz之间的频率范围。
2、rf收发器是众所周知的，并且广泛用于通信设备(例如，便携式或可穿戴设备)中，以根据通信标准在一个或多个频带上执行信号发射和接收，所述通信标准例如蓝牙(bt)、蓝牙低能量(ble)、wcdma、cdma、gsm、用于蜂窝电话的lte标准、用于无线lan的ieee 802.11协议等。
3、rf收发器通常包括用于接收路径和发射路径的单个rf天线端口。
4、发射路径通常包括高功率放大器。在该上下文中，“高功率放大器”表示具有在+15dbm到+30dbm范围内的输出功率的功率放大器。
5、高功率放大器可以有差分输出端子。在这种情况下，rf收发器通常包括平衡-不平衡变换器(balun)，该平衡-不平衡变换器包括初级绕组和次级绕组。通常，高功率放大器的差分输出端子耦合到初级绕组，并且次级绕组耦合到rf端口。
6、接收路径通常包括低噪声放大器。
7、高功率放大器根据需要针对高输出功率优化。不可避免地，对于大的退避(backoff)(例如，对于6db的退避)，效率(即，输出功率和供应功率之间的比率)降低，特别是当输出功率降低时。
8、换句话说，当前最新技术的高功率放大器实现聚焦于在有限的功率范围内(通常在6db退避内)优化效率。
9、在最新技术中，不仅对于+15dbm
10、在最新技术中，对于大的退避(例如在20db的退避范围内)也需要改进的效率。
11、文献us 11171683公开了一种rf收发器，其包括用于接收路径、第一发射路径和第二发射路径的单个rf天线端口。所描述的rf收发器包括第一发射路径中的高功率放大器、第二发射路径中的低功率放大器和开关网络。所描述的rf收发器可以工作在不同的操作模式中。在低功率发射模式(在本文中，ble发射模式，诸如+7dbm模式，是低功率发射模式的一个示例)中，开关被断开和/或闭合，使得第二发射路径被用于发射(低)功率信号。在高功率发射模式(在本文中，蓝牙发射模式，诸如+13dbm模式，是高功率发射模式的一个示例)中，开关被断开和/或闭合，使得第一发射路径用于发射(高)功率信号。在接收模式中，开关被断开和/或闭合，使得接收路径用于接收信号。
12、然而，所描述的rf收发器有一些缺点。首先，接收路径包括与低功率放大器串联的在低功率放大器的输出处的开关。该开关承受高应力，特别是对于高电压和电流摆动，并且也会通过损坏低功率放大器和低噪声放大器而磨损。此外，当它处于闭合位置时，它在串联路径中引入欧姆电阻，从而耗散功率，这降低功率放大器效率。
13、第二，无法保护低噪声放大器免受由于功率放大器产生的应力，因为其输入没有直接接地。因此，rf收发器包括用于保护低噪声放大器的附加匹配网络，从而增加了rf收发器的组件数量。
14、最后但并非最不重要的是，开关网络被布置成使得在操作路径和非操作路径之间产生耦合。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种rf收发器，其克服了最新技术的缺点和限制。
2、本专利技术的另一个目的是提供一种rf收发器，其不仅对于+15dbm到+30dbm范围内的输出功率而且对于0dbm左右(例如-5dbm到+5dbm范围内)的较低输出功率具有改进的效率。
3、本专利技术的另一个目的是提供一种rf收发器，其对于大的退避(例如在20db的退避范围内)也具有改进的效率。
4、本专利技术的另一个目的是提供一种rf收发器，当那些路径中的一个在使用中时，使路径之间的耦合最小化。
5、本专利技术的另一个目的是提供一种没有与功率放大器的输出串联的开关的rf收发器。
6、根据本专利技术，这些目的通过所附权利要求的目的，尤其是通过根据权利要求1的rf收发器来实现。
7、根据本专利技术的rf收发器包括：
8、-用于接收路径、第一发射路径和第二发射路径的单个rf天线端口；
9、-包括初级绕组和次级绕组的平衡-不平衡变换器，其中次级绕组的第一端子耦合到rf天线端口。
10、在该上下文中，术语“耦合”不一定意味着“直接耦合”。例如，如果一个或多个组件被放置在次级绕组和rf天线端口之间，只要在次级绕组和rf天线端口之间存在rf信号路径，次级绕组就仍然被耦合到rf天线端口。
11、根据本专利技术，接收路径包括低噪声放大器，其包括耦合到次级绕组的第二端子的输入端子。
12、根据本专利技术，第一发射路径包括：
13、-高功率放大器，其包括耦合到初级绕组的差分输出端子，
14、-第一和第二开关，其在高功率放大器的每个差分输出端子和地电位或高功率放大器的第一差分输出端子之间，
15、-第三电容器，其在第一开关和地电位之间，或者在第一开关和高功率放大器的高功率放大器的第一差分输出端子之间，以及
16、-第四电容器，其在第二开关和地电位之间或者在第二开关和高功率放大器的第二差分输出端子之间。
17、根据本专利技术，第二发射路径包括
18、-低功率放大器，其具有耦合到rf天线端口的输出端子，以及
19、-第三开关，其在低功率放大器的输出端子和地电位之间。
20、根据本专利技术，“低功率放大器”表示具有0dbm左右的输出功率的功率放大器。
21、根据本专利技术，rf收发器被配置为：
22、-当第一、第二和第三开关处于闭合位置时的高功率发射模式，其中在高功率发射模式中，第一发射路径被布置成向rf天线端口提供高功率rf信号，
23、-当第一、第二和第三开关处于断开位置时的低功率发射模式，其中在低功率发射模式中，第二发射路径被布置成向rf天线端口提供低功率rf信号，
24、-当第一、第二和第三开关处于断开位置时的接收模式，其中在接收模式中，接收路径被布置为从rf天线端口接收第三rf信号。
25、根据本专利技术，没有两条路径同时操作。换句话说，根据本专利技术，每次总是有单个路径操作。
26、根据本专利技术的rf收发器的特定布置允许不仅对于从+15dbm到+30dbm的范围内的输出功率，而且对于0dbm左右(例如从-5dbm到+5dbm的范围内)的较低输出功率，改进其效率。
27、根据本专利技术的rf收发器的特定布置也允许对于大退避(例如在20db的退避范围内)提高其效率。
28、根据本专利技术的rf收发器，尤其是高功率放大器的每个差分输出端子和地电位之间的第一和第二开关、第一开关和地电位之间(或者第一开关和高功率放大器的第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种RF收发器(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，包括
3.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，包括
4.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，包括
5.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，其中高功率放大器(HPA)和低功率放大器(LPA)中的至少一个是非线性类功率放大器。
6.根据权利要求5所述的RF收发器(100)，其中高功率放大器(HPA)和低功率放大器(LPA)中的至少一个是D类放大器。
7.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，其中低功率放大器(LPA)是单端低功率放大器(LPA)。
8.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，其中高功率放大器(HPA)和低功率放大器(LPA)中的至少一个包括DC-DC转换器模块，用于控制，例如用于降低高功率放大器(HPA)和低功率放大器(LPA)中的所述至少一个的最终级的DC电源。
9.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，其中高功率放大器(HPA)和低功率放大器(LPA)中的至少
10.根据权利要求1所述的RF收发器(100)，所述RF收发器包括用于仅驱动高功率放大器(HPA)的一部分的模块，以便优化RF收发器的效率。
...【技术特征摘要】
1.一种rf收发器(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的rf收发器(100)，包括
3.根据权利要求1所述的rf收发器(100)，包括
4.根据权利要求1所述的rf收发器(100)，包括
5.根据权利要求1所述的rf收发器(100)，其中高功率放大器(hpa)和低功率放大器(lpa)中的至少一个是非线性类功率放大器。
6.根据权利要求5所述的rf收发器(100)，其中高功率放大器(hpa)和低功率放大器(lpa)中的至少一个是d类放大器。
7.根据权利要求1所述的rf收发器(100)，其中低功率放大器(lpa)是单端低功率放大器(lpa)。
【专利技术属性】
技术研发人员：K·马尼塔基斯，A·迪萨那雅克，
申请(专利权)人：瑞士CSEM电子显微技术研发中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。