用于移动应用的成本高效多频带RF前端架构制造技术

本发明专利技术的各实施例涉及用于移动应用的成本高效多频带RF前端架构。本发明专利技术的一个实施例提供了一种RF前端系统。该RF前端系统包括一个或多个RF前端组件和可编程逻辑器件，该可编程逻辑器件具有用于耦合到基带数字信号处理器(DSP)的基带接口以及用于耦合到该一个或多个RF前端组件的组件接口集合。可编程逻辑器件被配置为：经由基带接口从基带DSP接收包括地址和控制信号的命令；基于地址从组件接口集合标识组件接口；以及将控制信号发送给标识的组件接口，由此使得基带DSP能够经由标识的组件接口控制耦合到可编程逻辑器件的前端组件。

【技术实现步骤摘要】
用于移动应用的成本高效多频带RF前端架构
本公开内容总地上涉及用于无线通信系统的射频（RF)前端。更具体而言，本公开 内容涉及使用可编程逻辑芯片以在基带芯片和其他RF前端组件之间对接的多频带RF前 端，这提高了灵活性并且降低了成本。
技术介绍
传统的无线通信系统通常是针对具体标准设计的，这些标准诸如GSM(全球移动 通信系统）、宽带码分多址（W-CDM)、WiF^ (德克萨斯州奥斯丁市的Wi-Fi联盟的注册 商标）、LTE(长期演进），仅举几例。当前对使得用户可以从同一无线设备访问不同标准的 无线服务融合的要求正在驱动能够在整个无线通信频谱（大多数在从300MHz到3. 6GHz的 频率范围内）内传输/接收无线电信号的多标准和多波段收发器的开发。 多标准要求意味着增加数目的组件（诸如滤波器、开关、放大器等）以及因此的增 加数目的从基带芯片向RF前端发送的控制信号。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种RF前端系统。该RF前端系统包括一个或多个 RF前端组件和可编程逻辑器件，该可编程逻辑器件具有用于耦合到基带数字信号处理器 (DSP)的基带接口以及用于耦合到该一个或多个RF前端组件的组件接口集合。可编程逻辑 器件被配置为：经由基带接口从基带DSP接收包括地址和控制信号的命令；基于地址从组 件接口集合标识组件接口；以及将控制信号发送给标识的组件接口，由此使得基带DSP能 够经由标识的组件接口控制耦合到可编程逻辑器件的前端组件。 在对这一实施例的变型中，基带接口包括以下之一：串行外围接口（SPI) ;I2C接 口；通用输入/输出接口；以及串行一线（one-wire)接口。 在对这一实施例的变型中，可编程逻辑器件包括以下的至少一项：复杂可编程逻 辑器件（CPLD);现场可编程门阵列（FPGA);以及可编程逻辑器件（PLA)。 在对这一实施例的变型中，组件接口集合包括以下中的一项或多项：串行外围接 口（SPI) ;I2C接口；通用输入/输出接口；以及串行一线接口。 在对这一实施例的变型中,命令包括写命令和读命令中的至少一项。 在另一变型中，可编程逻辑器件还被配置为：响应于读命令，获取来自用于前端组 件的标识的组件接口的状态读数；并且经由基带接口将该状态读数发送给基带DSP。 在对这一实施例的变型中，RF前端组件包括以下中的一项或多项：一个或多个集 成电路（IC)芯片，功率管理单元，天线调谐器，滤波器，波段选择开关，操作模式开关、被配 置为在时分双工（TDD)模式和频分双工（FDD)模式之间切换，功率放大器，低噪声放大器， 功率检测器以及自动增益控制（AGC)电路。 在对这一实施例的变型中，IC芯片包括至少一个收发器IC芯片。 在对这一实施例的变型中，可编程逻辑器件还包括附加基带接口以使能在基带 DSP和可编程逻辑器件之间的慢速写/读操作。 在对这一实施例的变型中，该系统还包括位于基带DSP和可编程逻辑器件之间的 RFIC芯片。该RFIC芯片被配置为：从基带DSP接收第二命令；确定在述第二命令中包括 的第二地址是否在预定范围内；以及响应于确定第二地址在预定范围外，将第二命令转发 给可编程逻辑器件。 在对这一实施例的变型中，RFIC芯片还被配置为：响应于确定第二地址在预定范 围内，基于第二地址标识RFIC芯片内的RFIC组件；以及将第二命令内的控制信号转发给 标识的RFIC组件。 【附图说明】 图1呈现了图示出传统无线收发器的架构的示图。 图2呈现了图示出根据本专利技术的一个实施例的示例性无线收发器的架构的示图。 图3呈现了图示出根据本专利技术的一个实施例的针对基带芯片向片外组件发送控 制信号的示例性过程的示图。 图4呈现了图示出根据本专利技术的一个实施例的示例性无线收发器的架构的示图。 图5呈现了更详细地图示出根据本专利技术的一个实施例的示例性宽带无线收发器 的架构的示图。 【具体实施方式】 以下描述是为了使得本领域任何技术人员能够做出和使用本专利技术而被呈现的，并 且是在特定应用及其要求的上下文中提供的。对所公开的实施例的各种修改对于本领域技 术人员将是显而易见的，并且在此定义的一般原理可被应用于其他实施例和应用而不脱离 本专利技术的精神和范围。因此，本专利技术不限于所示出的实施例而是将根据与在此公开的原理 和特征一致的最广范围。 概览 本专利技术的实施例提供了多频带RF前端架构。更具体而言，RF前端包括多个RFIC 芯片，多个分立RF前端组件以及诸如复杂可编程逻辑器件（CPLD)之类的可编程逻辑芯片。 可编程逻辑芯片被用来提供在基带芯片与包括RFIC芯片和各种分立前端组件的RF前端 之间的控制接口。在可编程逻辑芯片和基带芯片之间的耦合由标准的串行外围接口（SPI) 总线提供。这种布置大大简化了基带芯片的设计。每个单独的RF前端模块（包括IC芯片 和分立组件）可被耦合到可编程芯片，并且被映射到地址。基带芯片通过向对应的地址写 入/读取来控制每个单独的RF前端模块。 在本公开内容中，术语RF前端组件或者RF前端模块可指代在天线与无线电 中的数字基带系统之间的任何组件或者模块。前端组件或者模块可包括开关、滤波器、放大 器、模数转换器（ADC)、数模转换器（DAC)、RFIC芯片等。术语RF1C可指代包括前端组 件中的一个或多个前端组件的集成电路（IC)。示例性RFIC芯片可以是可包括调制器和滤 波器的收发器IC芯片。 RF前端控制接口 图1呈现了图示出传统无线收发器的架构的示图。在图1中，收发器100包括天 线102、RF前端块104、RF集成电路（IC)芯片106,以及基带数字信号处理器（DSP)芯片 108。RF前端块104包括多个单独封装的现成RF前端组件，诸如开关（用于频段和操作模 式选择）、带通滤波器（BPF)、放大器（包括低噪声放大器（LNA)和功率放大器（PA))、自动 增益控制（AGC)电路等。一般而言，RFIC芯片106可包括集成在单个IC芯片上的其他收 发器组件，诸如调制器/解调器、滤波器、模数转换器（ADC)、数模转换器（DAC)等。注意， 对于诸如能够在整个无线通信频谱（从300MHz到3. 6GHz)之上工作的多波段、多标准收发 器，RF前端块104和RFIC芯片106中的组件的数目可以是相当大的。某些收发器可以包 括数十个乃至高达100个RF前端组件。 收发器100的操作涉及基带DSP108向RF前端块104中的各种前端组件和RFIC 芯片106上的各种组件发送控制信号以及从RF前端块104中的各种前端组件和RFIC芯 片106上的各种组件接收反馈信号。当设计RFIC芯片106时，可以特别小心以确保诸如 串行外围接口（SPI)总线之类的标准接口可被用来使得基带DSP108能够控制诸如位于RF IC芯片106上的调制器/解调器和ADC/DAC之类的各种组件。然而，如在图1中所示，在传 统的无线收发器100中，在基带DSP108与各种分立前端组件之间的接口经常依赖于专用1/ 〇管脚，其中每个受控的前端组件需要来自基带DSP108的两个或三个专用I/O管脚。RF前 端组件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RF前端系统，包括：一个或多个RF前端组件；以及可编程逻辑器件，具有用于耦合到基带数字信号处理器(DSP)的基带接口以及用于耦合到所述一个或多个RF前端组件的组件接口集合；其中所述可编程逻辑器件被配置为：经由所述基带接口从所述基带DSP接收命令，其中所述命令包括地址和控制信号；基于所述地址从所述组件接口集合标识组件接口；将所述控制信号发送给标识的所述组件接口，由此使得所述基带DSP能够经由标识的所述组件接口控制耦合到所述可编程逻辑器件的前端组件。

【技术特征摘要】
2013.08.20 US 13/971,1741. 一种RF如端系统，包括： 一个或多个RF前端组件；以及 可编程逻辑器件，具有用于耦合到基带数字信号处理器（DSP)的基带接口以及用于耦 合到所述一个或多个RF前端组件的组件接口集合； 其中所述可编程逻辑器件被配置为： 经由所述基带接口从所述基带DSP接收命令，其中所述命令包括地址和控制信号； 基于所述地址从所述组件接口集合标识组件接口； 将所述控制信号发送给标识的所述组件接口，由此使得所述基带DSP能够经由标识的 所述组件接口控制耦合到所述可编程逻辑器件的前端组件。2. 根据权利要求1所述的RF前端系统，其中所述基带接口包括以下之一： 串行外围接口（SPI); I2C 接口； 通用输入/输出接口；以及 串行一线接口。3. 根据权利要求1所述的RF前端系统，其中所述可编程逻辑器件包括以下中的至少一 项： 复杂可编程逻辑器件（CPLD); 现场可编程门阵列（FPGA);以及 可编程逻辑器件（PLA)。4. 根据权利要求1所述的RF前端系统，其中所述组件接口集合包括以下中的一项或多 项： 串行外围接口（SPI); I2C 接口； 通用输入/输出接口；以及 串行一线接口。5. 根据权利要求1所述的RF前端系统，其中所述命令包括写命令和读命令中的至少一 项。6. 根据权利要求5所述的RF前端系统，其中所述可编程逻辑器件还被配置为： 响应于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林韶正，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