收发器制造技术

本发明专利技术提供一种收发器，包含：功率放大电路，被设置为在该收发器的发射模式期间产生差分输出信号；平衡-不平衡转换器电路，被设置为将该差分输出信号转换为单端输出信号；可切换的匹配电路，被设置为在该发射模式期间接收该收发器的信号端口上的该单端输出信号，以及在该收发器的接收模式期间将该信号端口上的单端接收信号转换为单端输入信号；以及低噪声放大电路，被设置为在该接收模式期间将该单端输入信号转换为低噪声输入信号；其中该功率放大电路、该平衡-不平衡转换器电路、该可切换的匹配电路以及该低噪声放大电路被配置为一个单芯片。本发明专利技术可减少切换损耗以及芯片尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于收发器，尤其关于一种具有片上发射/接收(TR)开关的收发器。
技术介绍
在传统收发器中，发射/接收开关是用于在收发器的发射器和接收器之间进行切换的装置。当收发器操作于发射模式下时，发射/接收开关用于将功率放大器输出的预发射信号耦合至天线。当收发器操作于接收模式下时，发射/接收开关用于将天线的接收信号耦合至接收器。传统的发射/接收开关可能会引发两个问题。由于发射/接收开关可能不能与发射器以及接收器的阻抗完全匹配，所以当信号穿过时发射/接收开关会有本征损失(intrinsicloss)。由于当收发器操作于发射模式下时预发射信号的大幅摆动(swing)，发射/接收开关也可能发生故障。对于差分通信系统，片外变压器平衡-不平衡转换器(平衡的/不平衡的)还用来在单端信号与差分信号之间进行转换。由于将片外变压器平衡-不平衡转换器插入收发器的额外工作，片外变压器平衡-不平衡转换器将导致整体成本更高。此外，片外变压器平衡-不平衡转换器可能占据印刷电路板大片面积，这也会增加总成本。因此，对于差分通信系统来说，提供一种低成本、低损耗的收发器是本领域的重点关注。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种具有片上结构的收发器。依据本专利技术第一实施例，提供一种收发器，该收发器包含：功率放大电路，被设置为在该收发器的发射模式期间产生差分输出信号；第一平衡-不平衡转换器电路，被设置为将该差分输出信号转换为单端输出信号；可切换的匹配电路，被设置为在该发射模式期间接收该收发器的信号端口上的该单端输出信号，以及在该收发器的接收模式期间将该信号端口上的单端接收信号转换为单端输入信号；以及低噪声放大电路，被设置为在该接收模式期间将该单端输入信号转换为低噪声输入信号；其中该功率放大电路、该第一平衡-不平衡转换器电路、该可切换的匹配电路以及该低噪声放大电路被配置为一个单芯片。依据本专利技术第二实施例，提供一种收发器，该收发器包含：多个功率放大电路，被设置为在该收发器的发射模式期间产生多个差分输出信号；功率结合器，被设置为将该多个差分输出信号结合为单端输出信号；可切换的匹配电路，被设置为在该发射模式期间接收该收发器的信号端口上的该单端输出信号，以及在该收发器的接收模式期间将该信号端口上的单端接收信号转换为单端输入信号；以及低噪声放大电路，被设置为在该接收模式期间将该单端输入信号转换为低噪声输入信号；其中该多个功率放大电路、该功率结合器、该可切换的匹配电路以及该低噪声放大电路被配置为一个单芯片。上述收发器可减少切换损耗以及芯片尺寸。【附图说明】图1为依据本专利技术第一实施例的收发器100的示意图。图2为依据本专利技术第二实施例的收发器200的示意图。图3为依据本专利技术实施例的收发器100运行在发射模式下的示意图。图4为依据本专利技术实施例的收发器100运行在接收模式下的示意图。图5为依据本专利技术第三实施例的收发器500的示意图。图6为依据本专利技术实施例的收发器的切换方法600的流程图。图7为依据本专利技术实施例的低噪声放大电路700的示意图。【具体实施方式】在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域中技术人员应可理解，电子装置制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接到第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。请参考图1，其为依据本专利技术第一实施例的收发器100的示意图。收发器100包含功率放大器电路102、平衡-不平衡电路(平衡-不平衡转换器)104、可切换的匹配电路106、低噪声放大电路108、电容电路110以及电感电路112。功率放大器电路102被设置为产生差分输出信号So+，So-。平衡-不平衡电路104被设置为将差分输出信号So+，So-转换成单端输出信号So。可切换的匹配电路106被设置为在收发器100的发射模式期间接收收发器100的信号端口Np上的单端输出信号So，以及在收发器100的接收模式期间将信号端口Np上的单端接收信号Sor转换成单端输入信号Sr。低噪声放大电路108被设置为将单端输入信号Sr转换成低噪声输入信号Srl。应注意的是，电容电路110是信号端口Np上的寄生电容，其为收发器100的半导体衬底(pad)。因此，电容电路110可被看作是耦接于信号端口Np与参考电压(即接地电压Vgnd)之间的电容器。此外，电感电路112为耦接于信号端口Np与天线(未图示)之间的结合线(bond-wire)的固有电感。因此，电感电路112可被看作是耦接于信号端口Np与天线之间的电感器，其中该天线用于发射/接收无线信号。依据本专利技术，功率放大器电路102、平衡-不平衡电路104、可切换的匹配电路106以及低噪声放大电路108被配置在一个单芯片上，例如系统单芯片(SOC，System-on-chip)。功率放大电路102是用于根据输入信号Sin来产生差分输出信号So+，So-的差分功率放大器，该输入信号Sin可以是差分信号或单端信号。平衡-不平衡转换器104为变压器，包含接收输出信号So+的第一输入端，以及接收输出信号So-的第二输入端。平衡-不平衡转换器104还包含用于输出单端输出信号So的第一输出端No1，以及耦接至接地电压Vgnd的第二输出端No2。可切换的匹配电路106包含电容电路1062、电感电路1064、第一开关电路1066以及第二开关电路1068。电容电路1062为电容器，其第一端耦接于平衡-不平衡转换器104的第一输出端No1。电感电路1064为电感器，其第一端N1耦接于电容电路1062的第二端，以及其第二端N2耦接于低噪声放大电路108的输入端。第一开关电路1066被设置为在发射模式期间将电容电路1062的第二端(即N1)耦接至接地电压Vgnd，以及在接收模式期间将电容电路1062的第二端从接地电压Vgnd断开。第二开关电路1068被设置为在发射模式期间将电感电路1064的第二端N2耦接至接地电压Vgnd，以及在接收模式期间将电感电路1064的第二端N2从接地电压Vgnd断开。应该指出的是，第二开关电...

【技术保护点】
一种收发器，其特征在于，该收发器包含：功率放大电路，被设置为在该收发器的发射模式期间产生差分输出信号；第一平衡‑不平衡转换器电路，被设置为将该差分输出信号转换为单端输出信号；可切换的匹配电路，被设置为在该发射模式期间接收该收发器的信号端口上的该单端输出信号，以及在该收发器的接收模式期间将该信号端口上的单端接收信号转换为单端输入信号；以及低噪声放大电路，被设置为在该接收模式期间将该单端输入信号转换为低噪声输入信号。

【技术特征摘要】
2013.01.16 US 61/753,246;2013.10.02 US 14/043,8621.一种收发器，其特征在于，该收发器包含：
功率放大电路，被设置为在该收发器的发射模式期间产生差分输出信号；
第一平衡-不平衡转换器电路，被设置为将该差分输出信号转换为单端输出
信号；
可切换的匹配电路，被设置为在该发射模式期间接收该收发器的信号端口
上的该单端输出信号，以及在该收发器的接收模式期间将该信号端口上的单端
接收信号转换为单端输入信号；以及
低噪声放大电路，被设置为在该接收模式期间将该单端输入信号转换为低
噪声输入信号。
2.如权利要求1所述的收发器，其特征在于，该可切换的匹配电路的第一
电路被配置为该发射模式期间该第一平衡-不平衡转换器电路与该信号端口之间
的第一匹配电路，以及该可切换的匹配电路的该第一电路和第二电路被配置为
该接收模式期间该信号端口与该低噪声放大电路之间的第二匹配电路。
3.如权利要求1所述的收发器，其特征在于，还包含：
电容电路，被设置在该信号端口与参考电压之间；以及
电感电路，被设置在该信号端口与天线之间。
4.如权利要求3所述的收发器，其特征在于，该可切换的匹配电路的第一
电路、该电容电路和该电感电路被设置为该发射模式期间该第一平衡-不平衡转
换器电路与该天线之间的第一匹配电路，以及该可切换的匹配电路的该第一电
路、该电容电路、该可切换的匹配电路的第二电路和该电感电路被配置为该接
收模式期间该天线与该低噪声放大电路之间的第二匹配电路。
5.如权利要求3所述的收发器，其特征在于，该电容电路为该信号端口上
的寄生电容，以及该电感电路为耦接于该信号端口与该天线之间的结合线的固

\t有电感。
6.如权利要求1所述的收发器，其特征在于，该低噪声放大电路包含：
第二平衡-不平衡转换器电路，被设置为将该单端输入信号转换为差分输入
信号；以及
差分低噪声放大器，被设置为在该接收模式期间将该差分输入信号转换为
该低噪声输入信号，且该低噪声输入信号为差分低噪声信号。
7.如权利要求1所述的收发器，其特征在于，该功率放大电路、该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：余帝谷，商昇望，吴家欣，陈宗明，詹维嘉，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG