CN101257336A

CN101257336A - 用于接收射频信号的集成电路及方法

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Publication number: CN101257336A
Application number: CNA2008100815026A
Authority: CN
Inventors: 穆里尔·格恩; 托马斯·格勒·诺尔加德; 丹尼斯·奥尔森
Original assignee: Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Current assignee: Origin Asset Group Co., Ltd.
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: US8045940B2; JP5330273B2; WO2008104449A1; CN101257336B; EP1965504A1; US20080207154A1; EP1965504B1; JP2010519865A

Abstract

一种用于接收天线网络系统中的射频RF信号的集成电路IC(3)，所述IC(3)包括：多个放大通路(3.1－3.6)，用于覆盖多个射频带宽或标准，每个放大通路包括至少一个低噪声放大器(3.xa)、至少一个可变衰减器单元(3.xb)和/或至少一个增益平坦单元(3.xc)，所述低噪声放大器、可变衰减器单元以及增益平坦单元中的每一个适用于以相应的射频带宽或标准来操作；至少一个控制接口(3.7，3.7b；3.28e，3.28f)，与所述低噪声放大器(3.xa)、可变衰减器单元(3.xb)以及增益平坦单元(3.xc)中的至少一个相连，并且适用于与数字处理单元(3.1－3.6)进行通信，用于控制所述低噪声放大器、可变衰减器单元以及增益平坦单元中的至少一个的操作。

Description

用于接收射频信号的集成电路及方法

技术领域

本发明涉及一种用于接收天线网络系统中的射频信号的集成电路，一种天线网络电路，一种用于接收射频信号的方法，以及一种用于蜂窝电信系统的基站。

背景技术

天线网络电路，例如蜂窝通信系统的基站中使用的天线网络电路，包括用于放大接收的射频(RF)信号的低噪声放大器(LNA)板。

现有的LNA板，特别是用于分集接收(即，多并行)的LNA板，是专用于单个特定频率带宽或标准的，并且使用分立元件。通过这种方式，当改变设备或者转移到新带宽或标准时，需要完全重新开发LNA板。此外，事实是已知的LNA板是基于使用分立的部件如数字处理单元(CPU)以及单一元件如晶体管、变容二极管、PIN二极管、电阻器、电容器和电感器来设计的，部件数量以及总成本较高，特别是在两个相同的结构对于分集接收而言(例如对于GSM而言)是必需的情况下。此外，根据分立元件来构建LNA板需要在相应的解决方案准备好用于制造之前进行大量板上的调节和调整。由于已知的LNA板是由分立的部件组装成的，因此已知的LNA板提高了对空间和功率的消耗，这对未来的设备的设计提出了问题。

可选地，低噪声放大器功能(LNA功能)是通过将数个晶体管级组合在单个全定制模块中来设计的，该单个全定制模块即组装在唯一的定制封装中的陶瓷(即，氧化铝)衬底上的裸片引线接合以及其它元件。这也是用于特定的频率和标准的全定制设计，仍具有上述缺点。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种用于接收天线网络系统中的射频信号的集成电路，以及一种用于天线信号接收的方法，该方法允许支持多个带宽或标准，以覆盖宽频带的天线系统设备，同时提供了LNA功能的显著的成本减少。此外，将通过减少部件数量和功率耗散来简化天线网络体系结构中LNA功能的集成。

发明概述

根据本发明的第一方面，通过提供一种用于接收天线网络中的射频信号的集成电路，来实现上述目的。该IC包括：多个放大通路，用于覆盖多个射频(RF)带宽或标准，每个放大通路包括至少一个低噪声放大器，至少一个可变衰减器单元(或可调/可变增益元件)，该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的每一个适用于以相应的射频带宽或标准来操作；至少一个控制接口，与该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的至少一个相连，并且适用于与数字处理单元进行通信，以控制该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的至少一个的操作。

在根据本发明的集成电路的一个实施例中，为了实现所述天线网络，将两组相同的放大通路或放大RF通路(“A”和“B”)集成在一个芯片中，以便于天线信号的分集接收。可选地，为了便于板上集成，该芯片可仅包括一组放大通路，并且针对需要分集接收的应用将使用两次该芯片。这样做的优点是对于标准封装如QFN封装而言，改进了ASIC功率耗散。

根据本发明的第二方面，通过提供一种天线网络电路来实现上述目的，该电路包括根据本发明的所述第一方面的集成电路，该集成电路与具有至少一个低噪声放大器的第一放大器级相连，所述第一放大器级与该集成电路相连，以使得该第一放大器级的低噪声放大器与该集成电路中的放大通路中的激活的一个通路相连。

根据本发明的第三方面，通过提供一种用于接收天线信号的方法来实现上述目的，该方法包括：接收射频(RF)天线信号；选择性地向多个放大通路中的一个通路提供所述RF天线信号，所述放大通路中的每个通路覆盖了专用的RF带宽或标准，并且包括至少一个低噪声放大器、至少一个可变衰减器单元、和/或至少一个增益平坦单元，以相应的RF带宽或标准来操作并在集成电路中实现该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的每一个；以及通过数字处理单元经由至少一个控制接口来控制该放大通路的增益和/或平坦度。

根据本发明的第四方面，通过提供一种用于蜂窝电信系统的基站来实现上述目的，该基站包括根据本发明的所述第二方面的天线网络电路。

在从属权利要求中包括了本发明的各个方面的优选实施例，在本说明书中将该从属权利要求的字句合并于此，以避免不必要的文字重复。

通过根据本发明的实施例，可以通过单个LNA集成电路或模块来支持用于覆盖宽频带的(分集)天线系统设备的多个带宽，该单个LNA集成电路或模块可包括用于数字控制的全部电子线路，因此提供了LNA功能的显著的成本减少。此外，本发明的实施例通过针对新设备和/或新频率带宽或标准而重用相同的部件基准，增加了各种天线系统的灵活性。此外，本发明实现了部件数量和功率耗散的减少。

本发明的实施例，特别是包括与该集成电路相连的附加的第一放大器级的实施例，在其RF性能方面可以容易地进行修改，以便与天线系统的限制相匹配，例如，极低的噪声、宽频带上的可变增益、高线性能力(例如IP3)，同时支持覆盖与不同的频率带宽或标准所需要的一样多的集成LNA。所述带宽或标准包括(但不限于)AMPS、EGSM、DCS、PCD、UMTS等等。根据本发明的实施例还良好地适用于支持WIMAX(全球微波接入互操作性)的不同频带。使用根据本发明的放大通路的适当的设计能够将WIMAX频带与诸如UMTS相集成。

为了支持一个专用的应用标准，通过数字处理单元发出的相应的控制命令来对相关的放大通路加电，例如，用于对所述放大通路上的相关的LNA加电，该放大通路还可表示为“激活的”放大通路。为了减少功率消耗，将(不同的放大通路上的)其它LAN保持在断电模式。将专用的应用程序以及必需的应用数据下载到数字处理单元的存储段。根据本发明的实施例，可以将所述存储单元或存储段布置在该集成电路的内部或外部。根据本发明的实施例，将该数字处理单元包括在该集成电路内。在这种情况下，由于制造和成本减少的原因，所述存储段或存储单元优选地位于该集成电路的外部。

根据本发明的另一实施例，可以将所述存储单元设计为闪存。然而，本发明并不限于存储单元的这种实施例，该存储单元通常可以采用任意电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)的形式。

本发明的实施例中使用的数字处理单元能够处理由激活的放大通路上的各个元件(例如，LNA，可变衰减器，增益平坦单元)执行的增益调节和增益平坦，并且能够管理附加的系统请求，例如警报、增益和信号传输状态、针对硬件类型、软件版本等的请求。

根据本发明的另一方面，该集成电路包括用于向该数字处理单元提供温度数据的温度传感器。相应地，该数字处理单元能够处理该温度传感器提供的温度数据，用于补偿温度效应，并且因此可以通过适当地控制相应的可变衰减器来调整所述放大通路上的增益。

根据本发明的另一方面，该集成电路被设计用于与室外设备的需求相匹配，即，用于覆盖从-55℃至+85℃的温度范围。

如上面已经阐述的，根据本发明的实施例，可以将另一LNA级(在下文中也表示为“板上”LNA级)放在该集成电路之前，以实现最优性能。保持与集成的放大通路(或放大级)相结合的板上LNA级的优点是：可以使用不同的制造技术来一方面提供该板上LNA级而另一方面提供该集成的放大通路(或放大级)。例如，在该板上LNA级方面可以使用GaA技术，同时可以使用基于SiGe的BiCMOS技术来实现该集成的放大通路上的元件。这可以进一步提高所提出的解决方案的成本效率。

根据本发明的实施例，存在两种主要的用于限定该集成电路或LNA模块的可能的方法。

根据第一种方法，可以将该集成电路设计为复合信号或混合型的专用集成电路(ASIC)，该集成电路(在每个放大通路上)包括具有高线性度和合理的噪声系数的可变增益放大器以及数字处理单元和温度传感器(“合而为一”的方法)。该体系结构可能需要外部的存储单元，例如外部的闪存，用于存储专用于正被使用的应用标准的数据和应用程序。如上面已经阐述的，由于关于LNA输入的噪声系数限制，使用该方法的实施例可包括外部的LNA级。

根据第二种方法，根据本发明的集成电路的实施例采用多芯片设计的形式，该多芯片设计包括至少一个专用的(封装的)RF芯片，用于提供与数字处理单元(CPU)和温度传感器相关的LNA功能。在基于该方法的另一实施例中，可以将该RF芯片或裸片以及用于数字处理芯片和温度传感器的裸片组合在小型陶瓷中，以实现易于集成的单个多芯片模块(MCM)。

根据本发明所基于的总体思想，在这两种方法中所提出的集成电路或模块可用于设计GSM或DCS或PCS或UMTS设备，而不需要任何体系结构的改变。本领域中的技术人员应当理解，本发明决不限于上述的标准。相应的放大通路选择和应用程序的执行将由该数字处理单元来操作。

通过这种方式，本发明实现了与提高的系统紧凑性相关的减少的部件数量，并提供了可用于多个频率标准的标准部件。这导致了大大减少的开发时间表，从而导致了产品成本的显著减少。

可以从以下仅以示例方式参考附图对优选实施例的描述中获得本发明的另外的优点和特征。可以根据本发明来单独地或结合地使用上述及以下的特征。以下描述不应被作为穷举，而是作为与本发明所基于的总体思想相关的示例。

附图说明

图1是根据本发明的天线网络电路的示意图，该天线网络电路包括根据本发明的集成电路的实施例；

图2是根据本发明的集成电路中的射频通路的实施例的示意图；

图3是提供了根据本发明的天线网络电路和集成电路的另一实施例的体系结构概述的示意图；

图4是图3的天线网络电路和集成电路的更详细的示意图；

图5是包括根据本发明的天线网络电路和集成电路的实施例的多芯片设计的示意图；以及

图6是包括根据本发明的天线网络电路和集成电路的实施例的多芯片模块(MCM)的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的天线网络电路的示意图，该天线网络电路包括根据本发明的集成电路的实施例。天线网络电路1通常包括低噪声放大器(LNA)板2，在该低噪声放大器(LNA)板2上布置有专用集成电路(ASIC)3，在本文献中也将该专用集成电路(ASIC)3表示为“集成电路”。在图1的实施例中，通过具有虚线的相应的方框来示出低噪声放大器板2和ASIC3。LNA板2包括并行布置的两个低噪声放大器(LNA)2.1，2.2。LNA2.1，2.2中的每一个LNA经由相应的双工器滤波器6，7与相应的天线4，5相耦合，用于射频(RF)信号的分集接收。双工器滤波器6，7被设计为带通滤波器，并提供了接收(Rx)频带与发射(Tx)频带之间的选择性。LNA2.1，2.2的输出与ASIC3相连，现在将详细地描述ASIC3的配置。

ASIC3包括多个放大器通路3.1-3.6，用于覆盖多个RF带宽或标准，特别是蜂窝应用中的从800MHZ直至及超过3GHZ的频带，包括但不限于AMPS、EGSM、DCS、PCS、UMTS、WIMAX等等。每个放大器通路3.1-3.6包括LNA3.xa(x＝1，...，6)，在该LNA3.xa之后是可变衰减器单元3.xb以及增益平坦单元3.xc，该可变衰减器单元3.xb为以可变增益放大器(VGA)或可调衰减器形式的有源衰减器单元。每个放大通路3.1-3.6上的每个LNA3.xa、可变衰减器单元3.xb以及增益平坦单元3.xc适用于以与给定的放大通路3.1-3.6相关的相应的射频带宽或标准来操作。

应当注意的是，由于对于某些标准如GSM而言是强制性的分集接收的原因，ASIC3包括两个并联的放大通路3.1，3.4；3.2，3.5；3.3，3.6；用于所述多个RF带宽或标准中的每个RF带宽或标准。通过这种方式，放大通路3.1和3.4专用于相同的RF带宽或标准，放大通路3.2和3.5专用于相同的RF带宽或标准，并且放大通路3.3和3.6专用于相同的RF带宽或标准。将ASIC3的激活的放大通路3.1，3.4，即天线网络电路1中实际用于接收RF信号的放大通路激活地与LNA2.1，2.2的相应的输出相连。在图1的实施例中，放大通路3.1和3.4是激活的放大通路，并且分别激活地与LNA2.1和LNA2.2相连。

此外，ASIC3包括多个控制接口，用于控制放大通路3.1-3.6上的至少一些所述元件3.xa，3.xb，3.xc的操作。第一控制接口3.7被设计为解码器/多路复用器，并且与VGA 3.xb以及每个放大通路3.1-3.6的平坦单元3.xc相连，用于控制该放大通路的操作，例如，加电，温度补偿，增益和平坦度控制。第一控制接口3.7经由串行外围接口(SPI)总线2.4、SPI接口3.8以及寄存器3.8a激活地与包括在LNA板2上的数字处理单元(CPU)2.3相连。第一控制接口3.7还包括数模转换器3.7a，用于将从CPU2.3接收的数字控制信号转换为模拟控制信号，以控制放大通路3.1-3.6上的所述元件。ASIC3还包括以平坦器接口形式的第二接口3.7b，用于提供对平坦单元3.xc进行调整(与外部元件之间的频率谐振特性和/或频率斜率特性)的附加的可能性。

本领域中的技术人员应当理解，在该特定实施例中，ASIC3(或者在每个ASIC仅实现一组放大通路的情况下的两个ASIC)作为从动装置而操作，CPU是主控装置。此外，来自SPI总线2.4或SPI总线时钟的数据速率应保持尽可能地低(数十KHZ)，以避免来自数字时钟的噪声干扰RF通路和降低RF性能。

ASIC3还包括温度传感器3.9、测试端口3.10、多路复用逻辑(或任何其它期望的逻辑)3.11以及偏置结构3.12(带隙/功率管理/电压基准/电流源/...)。后者以及LNA2.1，2.2和CPU2.3与LNA板2上的电源单元2.5相连。偏置结构3.12还向LNA2.1，2.2提供偏置。

此外，ASIC3包括激活地与每个放大通路3.1-3.6上的LNA3.xa和VGA3.xb相连的操作条件测量单元3.13，3.14。此外，操作条件测量单元3.13和3.14与SPI接口3.8或者可选的多路复用的输出模拟端口相连(这是用于防止从CPU经由SPI至ASIC的连续的请求，以避免不必要的CPU处理并降低从数字接口到RF电路的噪声的风险)。

在包括ASIC3的天线网络电路1的操作期间，根据期望的RF带宽或标准来激活一对并联的(技术上)相同的放大通路(3.1，3.4)。这是通过使用来自CPU2.3的适当的控制信号对所述一对激活的放大通路3.1，3.4中的每个通路中的相应的低噪声放大器3.xa、衰减器单元3.xb以及增益平坦单元3.xc中的至少一个进行激活(施加偏置)来实现的。在ASIC寄存器3.7中对相应的控制命令进行解码，该控制命令被编程以使得对期望的放大通路3.1，3.4施加偏置而所有其它放大通路3.2，3.3，3.5，3.6保持断开。在图1的实施例中，这可以通过嵌入CPU2.3的适当的应用软件(未示出)以及经由SPI总线2.4和SPI接口3.8的相应的通信来实现。通过这种方式来对期望的ASIC放大通路3.1，3.4加电。此外，ASIC3向外部的LNA2.1，2.2提供偏置，从而对该LNA2.1，2.2加电。通过操作条件测量单元3.13和3.14，在ASIC3中内部地感应LNA3.xa和VGA3.xb的操作条件(例如偏置条件)，并将相应的信息经由SPI接口3.8和SPI总线2.4提供给CPU2.3。

图2示出了根据本发明的集成电路中的射频通路。更具体地，图2提供了ASIC3中的放大通路的各个实施例的详细示例，该示例对应于图1中的放大通路3.1-3.6之一。通常，ASIC3包括平衡的输入3.15和3.16，用于直接从相应的天线(参见图1中的附图标记4，5)接收RF天线信号或者从在前的放大级(参见图1中的LNA2.1，2.2)。根据图2，ASIC输入3.15，3.16与开关单元3.17如RF开关相连。由于开关单元3.17的开关动作，输入3.15，3.16或者经由分立的衰减器单元3.19和LNA3.20与另一开关单元3.18(例如RF开关)相连，或者直接经由LNA3.21与另一开关单元3.18相连，因而在开关单元3.17与开关单元3.18之间形成了两对并联的(相同的)放大通路。开关单元3.18的下游即ASIC3还包括可变衰减器单元3.22、LNA3.23、平坦单元3.24以及另一LNA3.25。LNA3.25的相应的输出与平衡的输出3.26和3.27相连。可以通过数字控制单元(如图1的CPU2.3)经由遵循数模变换的控制接口3.7(图1)或者直接通过数字处理单元来控制根据图2被布置在ASIC3的输入3.15，3.16和输出3.26，3.27之间元件3.17-3.25中的一些或全部元件，这将在下文参照附图3进行描述。布置于ASIC3外部的不平衡变压器(未示出)可用于将平衡的信号输入至放大通路3.1-3.6(参见图1)。

本领域中的技术人员应当理解，根据本发明的集成电路的实施例(例如根据图2)的RF放大通路是使用数个元件或级来构建的，例如，低噪声放大器、可变衰减器(有源或无源)以及平坦单元。必须以专用的方式根据与使用的频带或标准相关的性能需求来定义ASIC3的精确的内部体系结构，并且该内部体系结构决不限于图2的特定实施例。此外，根据本发明的实施例，在实施中必须将数个元件保留在外部，例如前端开关，或者将该芯片(即，ASIC3)与其它外部元件相连，例如不平衡变压器(变阻器)、电感器、...，以改善在仅仅取决于BiCMOS过程时可能过于有限的性能特性。

如果该ASIC3或该ASIC规范的噪声系数大体上与给定的应用相适应，则如上文已经描述的，可以在不具有外部LNA(例如图1的LNA3.1，3.2)的情况下操作ASIC3。

图3示出了提供了根据本发明的天线网络电路1和集成电路3的另一实施例的体系结构概述的示意图。根据图3的实施例，ASIC3被设计为混合型的ASIC，该ASIC包括数字处理单元3.28，该数字处理单元的功能通常与图1中的CPU2.3相对应。图3的数字处理单元3.28激活地连接到集成的或内部的温度传感器3.9以及布置在ASIC外部的各种其它元件，即，外部存储单元8，特别是电可编程存储器类型(EEPROM)，例如，闪存，调试跟踪器9如以JTAG(联合测试行动组)形式的调试跟踪器，信号器10如发光二极管(LED)，以及总体上以附图标记11表示的其它元件，例如用于提供与不同的集成电路之间的通信的I²C控制总线、SPI总线、UART(通用异步收发器)、通用输入/输出引脚(GPI/O)等等。如同本领域中的技术人员所已知的，存储器单元8通过地址和数据总线3.29与数字处理单元3.28相连，而所述其它元件11通过适当的接口3.30与数字处理单元3.28相连。

由于已经参照图1描述了包括在图3的ASIC3中的其它元件11，因此将省略对该其它元件11的详细描述。该其它元件包括多个放大通路3.1-3.6，...为了简明起见仅仅示出了其中的两个放大通路。如上文参照附图1和2已经描述的，放大通路3.1-3.6，...每个包括至少一个低噪声放大器3.xa，3.xa’，在该低噪声放大器之后是可变衰减器3.xb，3.xb’，以及平坦单元3.xc，3.xc’。通过LNA警报检测器3.13’，3.14’来至少监测LNA3.xa，3.xa’的操作，该LNA警报检测器的功能大体上与先前参照附图1所描述的操作条件测量单元3.13，3.14的功能相对应。LNA警报检测器3.13’，3.14’与数字处理单元3.28相连，以用于控制目的，即，控制LNA3.xa，3.xa’的操作，并且LNA警报检测器3.13’，3.14’与布置在ASIC3外部的另一信号器12如双色LED相连，用于对LNA3.xa，3.xa’的任意警报条件进行信号传输。

通过这种方式，图3的实施例提供了混合型的或复合信号的ASIC3作为落入本发明的范围之内的另一选项。如上文所述，ASIC特性包括——考虑LNA板2上的另一LNA级2.1，2.2(参见图1)——第二及可能更多的LNA级、可变衰减器、增益平坦器、CPU功能(μC功能)、温度传感功能、以及VSWR-MPX(电压驻波比/多路复用)逻辑(图3中未示出)。使用外部的存储器单元8增强了成本效率并且用作针对ASIC3所支持的当前的RF带宽或标准来下载应用数据。

相反地，本领域中的技术人员应当理解，上文参照附图1所描述的实施例未提供合而为一的集成，而是包括分离的芯片如CPU2.3和ASIC3，并将数字处理单元保留在板上。该实施例可被认为是包括通向数字处理单元或微控制器(μC)的数字接口的模拟设备。在这种情况下，ASIC特性包括第二以及可能更多的(参见图2)LNA级、可变衰减器、增益平坦器、温度感应功能、(用于LNA的)电流感应功能、用于所有通信(例如温度补偿，增益和平坦度控制，...)的通向μC的SPI接口、VSWR-MPX逻辑等等。在使用图3的解决方案的情况下，在板上可以存在第一LNA级，以获得期望的性能。

在附图中未提供的可选的实施例中，ASIC3可被设计为具有用于去往μC的模拟信号的模拟接口的模拟设备，如先前参照图1所描述的，该模拟接口位于板上，即，在ASIC的外部。在这种情况下，除了不存在SPI接口之外，ASIC的设计总体上与包括通向μC的数字接口的模拟设备相类似。则适当的控制信号缓冲器(未示出)应当位于板上，例如LNA板2(图1)。该最后一个解决方案的缺点是增加了ASIC输入/输出信号的数量。

图4示出了图3的天线网络电路和集成电路的更详细的示意图。图4的实施例的表示稍微与先前所描述的图1相类似，并且通过相同的附图标记来表示相同或相类似的元件。将省略对这些元件的赘述。注意，在图4中，通过单个相应的统一符号3.xabc示出了在图1中被表示为分离的实体3.xa-C的、布置在每个放大通路3.1-3.6上的不同的功能元件。

如同先前参照附图3所描述的，ASIC3包括激活地与被配置为I²C总线的接口3.30数字处理单元3.28。此外，ASIC3(即，数字处理单元3.28)可以激活地与外部的存储器单元(图4中未示出)相连，例如，如图3中在3.29处所描述的，通过串行或并行总线接口相连。

数字处理单元3.28与温度传感器3.9以及板上的LNA2.1，2.2相连，用于操作条件监测(例如，电流或电压感应)。为此，数字处理单元3.28包括模数转换器3.28a。在与I²C总线11a之间的激活连接中，数字处理单元3.28还包括可配置的端口3.28b。此外，数字处理单元3.28包括GPI/O和用于控制图3的信号器10的PWM(脉宽调制)单元3.28c以及用于与图3的调试跟踪器9进行通信的JTAG单元3.28d。数字处理单元3.28还包括数字控制接口3.28e，3.28f，用于与放大通路元件3.xabc进行通信，即，用于控制放大通路元件3.xabc的操作。换言之，根据图4的实施例，所述放大通路元件3.xabc(x＝1，...，6)被设计成由通过内部的数字处理单元3.28进行数字控制，例如用于温度补偿、增益和平坦度控制等等。

本领域中的技术人员应当理解，本发明决不限于所描述的示意性实施例，只要作为结果所获得的实施例落入所附的本发明权利要求的范围之内，就可以对所描述的实施例的元件或特征进行组合和交换。具体地，尽管这里为了简明起见并未明确示出图1中描述的ASIC3的其它元件，例如MPX逻辑3.11、功率管理3.12、测试接口3.10或平坦器接口3.8以及相应的输入/输出连接器，但是该其它元件也可与图4的实施例相关地存在。

如先前参照附图1所描述的，在图3和图4的实施例中，通过数字处理单元3.28所发出的相应的命令来激活(即，进行加电和适当地施加偏置)一对并联的/相同的放大通路3.1-3.6，例如放大通路3.1和放大通路3.4。其它放大通路保持断电。因此对板上的LNA2.1，2.2进行加电和施加偏置。

在迄今为止的所有实施例中，在诸如蜂窝电信网络的基站中使得包括LNA板2和ASIC3的天线网络电路1进行操作之前，优选地编程和建立适当的一对放大通路的激活。换言之，不存在对天线网络电路11的用于改变RF带宽或标准的动态的修改。然而，本发明并不排除后者的方法。

还应当注意的是，尽管已经通过示出了用于分集接收的多个并联的(相同的)放大通路的实施例来描述了本发明，但是本发明并不限于该实施例。换言之，本发明的基本思想，即，具有专用于不同的频带或标准的多个放大通路，该多个放大通路的元件被布置成通过数字处理单元或通向所述数字处理单元的数字接口进行控制，并不需要并联的(相同的)放大通路。然而，在某些标准(例如GSM)的情况下可能需要后者的特征，并且可以相应地设计ASIC3(参见图1和4)。然而，在本发明的范围内，可以通过根据本发明组合两个ASIC来实现相同的配置，其中每个ASIC仅包括一组放大通路。仍参照图1和图4的实施例，这将与包括放大通路3.1-3.3的第一ASIC以及包括放大通路3.4-3.6的第二ASIC相对应。该ASIC可以通过数字接口与单个数字处理单元(图1的CPU)相耦合，其中ASIC作为从动装置而操作，CPU作为主控装置而操作。则两个选项是：1)提供多个RF通路(放大通路)连同数字接口(从而形成ASIC)，并通过一个外部的CPU来使用该ASIC两次，或者2)提供为了分集而集成了两次并且还包括CPU(图4的数字处理单元3.28)的RF通路。

图5示出了包括根据本发明的天线网络电路和集成电路的多芯片的示意图，图6示出了包括根据本发明的天线网络电路和集成电路的多芯片模块(MCM)的示意图。

图5示出了总体上根据先前图1所描述的的思想的多芯片解决方案，即，将ASIC3连同数字处理单元(CPU)2.3一起布置在LNA板2上。与先前描述的实施例相反地，将温度传感器设计为在LNA板2上布置的分离的实体2.6。均可被设计为分离的封装的芯片的ASIC(RF芯片)、CPU2.3和温度传感器2.6可被认为是在天线网络电路1中提供了LNA功能。所述LNA功能是通过图5中的虚线来表示的。将来自LNA板2(LNA功能2’)的输出信号提供给RF分离器13和RF输出14，用于在包括天线网络电路1的实体如蜂窝电信网络的基站中进一步使用。

由于在图5的LNA板2上存在的用于诸如电源调节等的另外的元件未形成本发明的一部分，因此将省略对该另外的元件的描述。

优选地，如图6所示，可以通过提供多芯片模块(MCM)来实现图5的LNA功能2’，该多芯片模块在单个模块中组合了RF芯片(RF裸片)即ASIC3、CPU芯片(CPU裸片)2.3、以及传感器芯片(传感器裸片)2.6。CPU裸片2.3以及模拟设备裸片3，2.6被布置在适当的衬底2”如陶瓷材料上。

通过这种方式，使用CPU裸片以及根据先前所述的本发明的实施例的大量模拟设备裸片来构建根据本发明的解决方案。通过这种方式，可以以节省空间的方式来提供LNA功能2’，从而易于进行板上集成。

Claims

1、一种用于接收天线网络系统中的射频RF信号的集成电路IC(3)，所述IC(3)包括：

-多个放大通路(3.1-3.6)，用于覆盖多个射频带宽或标准，每个放大通路包括至少一个低噪声放大器(3.xa)、至少一个可变衰减器单元(3.xb)和/或至少一个增益平坦化单元(3.xc)，所述低噪声放大器、可变衰减器单元以及增益平坦化单元中的每一个适用于以相应的射频带宽或标准来操作；

-至少一个控制接口(3.7，3.7b；3.28e，3.28f)，在每一个放大通路(3.1-3.6)上与所述低噪声放大器(3.xa)、可变衰减器单元(3.xb)以及增益平坦化单元(3.xc)中的至少一个相连，并且适用于与数字处理单元(2.3；3.28)进行通信，以控制所述低噪声放大器、可变衰减器单元以及增益平坦化单元中的至少一个的操作。

2、根据权利要求1所述的集成电路(3)，其特征在于，所述集成电路(3)包括至少两个并联的放大通路(3.1，3.4；3.2，3.5；3.3，3.6)，用于所述多个RF带宽或标准中的每个RF带宽或标准。

3、根据权利要求1所述的集成电路(3)，其特征在于，所述集成电路(3)包括数字处理单元(3.28)。

4、根据权利要求1所述的集成电路(3)，其特征在于，在操作期间，通过激活至少一个相应的低噪声放大器(3.xa)来激活第一数量的所述放大通路(3.1-3.6)，以及通过去激活至少一个相应的低噪声放大器来去激活第二数量的所述放大通路。

5、根据权利要求1所述的集成电路(3)，其特征在于，在每个放大通路(3.1-3.6)上的所述低噪声放大器(3.xa)、可变衰减器单元(3.xb)以及增益平坦化单元(3.xc)中的至少一个适用于由数字处理单元(2.3；3.28)进行数字控制。

6、根据权利要求1所述的集成电路(3)，其特征在于，在每个放大通路(3.1-3.6)上的所述低噪声放大器(3.xa)、可变衰减器单元(3.xb)以及增益平坦化单元(3.xc)中的至少一个适用于由数字处理单元(2.3；3.28)通过数模转换单元(3.7a)进行模拟控制。

7、根据权利要求1所述的集成电路(3)，其特征在于，存储器单元(3.8a)与控制接口(3.7)相连，并且可被编程用于对所述放大通路(3.1-3.6)中的至少一个放大通路进行偏置，以接收RF信号。

8、一种天线网络电路(1)，包括根据权利要求1所述的集成电路(3)，所述集成电路(3)与具有至少一个低噪声放大器(2.1，2.2)的第一放大器级相连，所述第一放大器级与所述集成电路(3)相连，以使得所述第一放大器级的所述低噪声放大器与所述集成电路(3)中的放大通路(3.1-3.6)中的激活的一个放大通路(3.1，3.4)相连。

9、根据权利要求8所述的天线网络电路(1)，其特征在于，在所述集成电路(3)的外部布置有外部的存储器单元(8)和/或数字处理单元(2.3)，所述存储器单元(8)具体是可编程存储器单元，所述可编程存储器单元具体是闪存单元。

10、一种用于接收天线信号的方法，所述方法包括：

-接收射频RF天线信号，

-选择性地向多个放大通路(3.1-3.6)中的一个放大通路提供所述RF天线信号，所述放大通路中的每个放大通路覆盖了专用的RF带宽或标准，并且包括至少一个低噪声放大器(3.xa)、至少一个可变衰减器单元(3.xb)和/或至少一个增益平坦化单元(3.xc)，以相应的RF带宽或标准来操作所述低噪声放大器、所述可变衰减器单元、以及所述增益平坦化单元中的每一个，并在集成电路(3)中实现所述低噪声放大器、所述可变衰减器单元、以及所述增益平坦化单元中的每一个，

-通过数字处理单元(2.3；3.28)经由至少一个控制接口(3.7，3.7b)来控制所述放大通路的增益和/或平坦度。

11、一种用于蜂窝电信系统的基站，所述基站包括根据权利要求8所述的天线网络电路(1)。