用于射频集成电路中的电感器调谐的方法和设备技术

本发明专利技术呈现一种用于匹配射频（ＲＦ）集成电路内的阻抗的设备。所述设备包括：第一阻抗元件（２０５），其放置于ＲＦ信号路径中；第一电感器（２１０），其制造于所述集成电路上并连接到所述第一阻抗元件（２０５）以及可调整电容（２１５）电路，其与所述第一电感器（２１０）串联连接并串联放置于所述第一电感器（２１０）与接地节点之间，其中所述可调整电容电路（２１５）经调整以调谐所述第一电感器（２１０）的电感。呈现一种用于调谐电感器的方法。所述方法包括：确认ＲＦ集成电路中的电感器的目标电感值；以及确定可调整电容电路的电容值，使得当耦合到所述电感器时所述可调整电容电路和所述电感器的组合阻抗被调谐为所述所确认的目标电感值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例大体涉及阻抗匹配电路，且更具体来说涉及能够调谐射频(RF) 阻抗匹配集成电路(IC)内的电感器的电路。
技术介绍
射频集成电路(RFIC)网络可利用阻抗匹配电路来与RFIC网络内的不同子区段介 接。阻抗匹配电路可用以改进网络子区段之间的功率转移且/或缓和在所述子区段的电边 界之间出现的信号反射。在RFIC衬底本身上直接制造阻抗匹配电路可有益于迫使成本减 少和改进封装效率。调谐匹配网络以改进性能可向电路设计者提出挑战。因为各种电路元件(例 如，电感器、电容器等)的参数取决于许多因素，所以阻抗匹配电路的性能可能难以 预测。常规上，为了实现阻抗匹配的充分精确度，调谐阻抗匹配网络可利用反复试错 (trial-and-error)技术。一种常规做法可涉及对特定芯片上电路元件作出初始猜测，接着 测量结果以确定电路的有效性。如果电路的性能并不令人满意，那么阻抗匹配电路中的电 路元件可用具有不同值的另一电路元件来替代。可重复此过程直到RF网络适当地工作为 止。可通过物理上移除旧的电路元件并用新的电路元件替换所述旧的电路元件来执 行电路元件的替代。然而，此做法可能并非最可行，因为可能难以物理上替换放置于集成电 路的裸片上的电路元件。电路元件的物理替换可涉及集成电路的昂贵的金属旋压件(metal spin)。金属旋压件是额外设计定案(tapeout)(例如，将设计发送到制造厂)，在所述设计 定案中，电路的金属层被更改，但硅层保持不变。较具成本效益的做法可涉及在集成电路上放置/制造多个电路元件(即，一“组” 电路元件)，以及从所述多个电路元件中选择一个或一个以上电路元件以确定哪一电路元 件提供最佳性能。阻抗匹配电路通常利用电感器来实现所需频率下的谐振效应。因此可能需要更改 电感器的电感值以便调谐阻抗匹配电路。然而，使用集成电路技术制造的电感器可占据集 成电路裸片上的大量空间(例如，通常为300um乘300um或更大)。因此，实施电感器组以 用于更改电感器值从而促进调谐阻抗匹配电路可能并不可行。因此，需要RFIC阻抗匹配电路，其可经容易且经济地调谐以实现改进的性能。
技术实现思路
本专利技术的一实施例可包括一种用于匹配射频(RF)集成电路内的阻抗的设备。所 述设备包括第一阻抗元件，其放置于RF信号路径中；第一电感器，其制造于集成电路上并 连接到第一阻抗元件；以及可调整电容电路，其与第一电感器串联连接并放置于第一电感 器与接地节点之间，其中所述可调整电容电路经调整以调谐第一电感器的电感。本专利技术的另一实施例可包括呈现一种用于调谐电感器的方法。所述方法包括确5认RF集成电路中的电感器的目标电感值；以及确定可调整电容电路的电容值，使得当耦合 到电感器时可调整电容电路和电感器的组合阻抗被调谐为所确认的目标电感值。本专利技术的另一实施例可包括一种用于调谐电感器的设备。所述设备包括用于调整 可调整电容电路的电容值使得当耦合到电感器时可调整电容电路和电感器的组合阻抗被 调谐为射频(RF)集成电路中的电感器的目标电感值的装置。本专利技术的另一实施例可包括一种用于调谐匹配电路内的电感器的设备。所述设备 包含第一阻抗元件，其放置于RF信号路径中；第一电感器，其制造于集成电路上并连接到 第一阻抗元件；以及可调整电容电路，其与第一电感器串联连接并放置于第一电感器与接 地节点之间，其中所述可调整电容电路经调整以调谐第一电感器的电感，且其中所述可调 整电容电路包含控制器，所述控制器具有经配置以调整电容值使得可调整电容电路和电感 器的组合阻抗被调谐为射频(RF)集成电路中的电感器的目标电感值的逻辑。附图说明呈现附图以辅助描述本专利技术的实施例，且仅出于说明所述实施例而非限制所述实 施例的目的而提供附图。图1是描绘使用阻抗匹配网络的示范性发射器和接收器的框图。图2是具有可调谐电感器的示范性阻抗匹配电路的示意图。图3A、图3B和图3C是示范性可调整电容电路的示意图。图4A、图4B和图4C是阻抗匹配电路的各种实例的示意图。图5是使用集成电路技术制造的示范性电感器和电容器的图。图6是描绘用于调谐阻抗匹配电路的示范性过程的流程图。具体实施例方式在针对本专利技术的特定实施例的以下描述和相关图式中揭示了本专利技术的各方面。可 在不脱离本专利技术的范围的情况下设计替代实施例。另外，将不详细描述或将省略本专利技术的 众所周知的元件以便不会混淆本专利技术的相关细节。本文中使用词语“示范性”以表示“充当实例、例子或说明”。在本文中被描述为 “示范性”的任何实施例未必被解释为与其它实施例相比是优选或有利的。同样，术语“本 专利技术的实施例”并不要求本专利技术的所有实施例均包括所论述的特征、优点或操作模式。图1是描绘示范性收发器100的框图，所述收发器100使用与本专利技术的各种实施 例相符的阻抗匹配装置。所述收发器可包括天线105、阻抗匹配网络110、发射器115和/或 接收器120。应用装置125可与收发器100介接以提供和/或获取信号。当收发器100以 发射模式操作时，由应用装置125提供的信号可最初由发射器115调制和/或放大。在调 制和/或放大之后，信号可通过阻抗匹配网络110，且接着作为电磁波由天线105辐射到大 气中。在接收操作模式期间，在大气中辐射的信号可撞击天线以产生所接收的信号。所述 所接收的信号可通过阻抗匹配网络110，且接着继续行进到接收器120，在所述接收器120 处，可放大和/或解调制所述所接收的信号。在放大和/或解调制之后，可接着将信号提供 到应用装置125以用于各种用途。阻抗匹配网络110可用以改进发射器115/接收器120与天线105之间的功率转6移，且还可缓和在这些子系统之间出现的信号反射以改进信号的振幅和/或相位特性。阻 抗匹配网络110可含有一个或一个以上阻抗匹配电路。在一些实施例中，发射器115和接 收器可共享阻抗匹配网络110中的同一电路。在其它应用中，可存在特定针对发射器115 和针对接收器120的单独的阻抗匹配电路。匹配网络可具有特定频域特性，可通过调谐所 述匹配网络中的电路元件来更改所述频域特性以改进阻抗匹配网络110的性能。将在下文 在图2的描述中呈现关于此调谐的细节。收发器100可用于任何RF应用(包括Bluetooth 收发器，例如高通公司 (Qualcomm)的BTS4000系列)中。此类收发器可用于(例如)蜂窝式电话的免提套件中。 其它应用可包括在GHz频率范围(例如，2. 4GHz)中操作的IEEE 802. llx (Wi-Fi)网络。收 发器100还可针对发射器或接收器利用单独的天线。在一些应用中，收发器可仅包括发射 器或接收器。应用装置125可为任何类型的模拟和/或数字装置，且进一步可为信息处理、联网 和/或任何其它类型的通信装置。此类装置可包括(但不限于)计算机、蜂窝式手持机、个 人数字助理、便携式音乐装置、头戴耳机和/或其它音频装置等。图1仅说明阻抗匹配网络110的一项示范性用途。应了解，阻抗匹配网络110可 用于广泛种类的其它电子应用，且并不限于仅用于收发器、发射器和/或接收器中。并且， 如图1中所示，阻抗匹配网络可未被耦合到天线105，而是可为提供RF信号的缆线、波导等。图2是示范性阻抗匹配电路200的示意图，所述阻抗匹配电路2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于匹配射频（ＲＦ）集成电路内的阻抗的设备，其包含：第一阻抗元件，其放置于ＲＦ信号路径中；第一电感器，其制造于所述集成电路上并连接到所述第一阻抗元件；以及可调整电容电路，其与所述第一电感器串联连接并放置于所述第一电感器与接地节点之间，其中所述可调整电容电路经调整以调谐所述第一电感器的电感。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-11-27 11/945,892一种用于匹配射频(RF)集成电路内的阻抗的设备，其包含第一阻抗元件，其放置于RF信号路径中；第一电感器，其制造于所述集成电路上并连接到所述第一阻抗元件；以及可调整电容电路，其与所述第一电感器串联连接并放置于所述第一电感器与接地节点之间，其中所述可调整电容电路经调整以调谐所述第一电感器的电感。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述可调整电容电路包含可调谐电容器阵列，其具有多个电容器和开关，其中每一开关经配置以使得其接通/ 切断状态影响所述可调谐电容器阵列的电容值。3.根据权利要求2所述的设备，其中就所述多个电容器和开关来说，每一电容器与开 关串联连接以形成开关电容器，且所述多个开关电容器并联连接。4.根据权利要求3所述的设备，其中可调整电容由以下等式来描述 其中如果开关Si为接通的，那么Si = 1，且如果开关Si为切断的，那么Si = 0。5.根据权利要求2所述的设备，其中就所述多个电容器和开关来说，每一开关与至少 一个电容器并联连接，且其中所述至少一个电容器串联连接。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述可调整电容由以下等式来描述 其中J等于开关号，所述开关号为1到N中的闭合的第一者。7.根据权利要求2所述的设备，其中就所述多个电容器和开关来说，每一电容器与一 个开关并联连接以形成开关电容器，且所述多个开关电容器串联连接。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述可调整电容由以下等式来描述 c - 1 其中如果开关Si为接通的，那么Si = 1，且如果开关Si为切断的，那么Si = 0。9.根据权利要求2所述的设备，其中所述多个开关包含可由软件控制的晶体管。10.根据权利要求9所述的设备，其中所述晶体管为n型金属氧化物半导体(NM0S)装置。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一阻抗元件包含电容器。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述可调整电容器电路在2.4GHz频率范围中使用。13.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含第二电感器，其制造于所述集成电路上并连接到所述第一阻抗元件，其中所述第一阻 抗元件放置于所述第一与第二电感器之间；以及第二可调整电容电路，其与所述第二电感器串联连接并放置于所述第二电感器与接地 节点之间，其中所述第二可调整电容电路经调整以调谐所述第二电感器的电感。14.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含第二阻抗元件，其放置于所述R...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦纳恩赫，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]