CN102629877A

CN102629877A - 接收器

Info

Publication number: CN102629877A
Application number: CN2011104561603A
Authority: CN
Inventors: K·马内塔基斯
Original assignee: Cambridge Silicon Radio Ltd
Current assignee: Qualcomm Technologies International Ltd
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: EP2485403A3; US8600335B2; US20120202445A1; EP2485403B1; EP2485403A2; GB201102143D0; CN102629877B

Abstract

本公开涉及一种接收器，所述接收器包括：天线，用于接收多个频带中的信号；包括多个放大器的集成电路，其中所述多个放大器中的每一个被配置成放大所述多个频带中的一个中的信号；以及多个可选择接收路径，所述多个可选择接收路径中的每一个将所述天线的输出端连接到所述多个放大器中的一个的输入端并且包括谐振电路。

Description

接收器

技术领域

本发明涉及一种接收器，并且尤其涉及一种能够接收多个不同频带中的信号的接收器。

背景技术

可以使用诸如移动电话等等的设备中的集成电路(芯片)来实现多带射频接收器，也就是能够接收两个或者更多频带中的信号的射频接收器。

这种接收器通常要求位于芯片外部的滤波器，以降低强的带外阻塞信号对芯片性能的影响。这种阻塞信号可能是例如由在使用该芯片的设备中接近该芯片的发射器引起的。

通常，使用SAW(表面声波)滤波器滤出这种带外阻塞信号。图1中示意性示出了具有三个接收路径的典型接收器架构，在任意一个时刻仅有其中的一个接收路径操作。在图1的架构10中，多谐振天线12能够接收三个不同频带中的信号。天线12的输出连接到芯片外部并联的SAW滤波器14、16、18，在所述芯片中实现并联的低噪声放大器(LAN)20、22、24。

LNA 20、22、24中的每一个被配置成在天线12的频带之一中工作，并且在其输入处接收SAW滤波器14、16、18中相应一个的输出，所述SAW滤波器14、16、18被配置成使感兴趣的频带中的信号通过并且强烈衰减带外信号。

经由公共输出谐振器或者储能电路，将LNA20、22、24的输出馈送到公共缓冲器26的输入，所述公共输出谐振器或者储能电路是由并联连接在电源电压和缓冲器26的输入端之间的可变电容器28和电感器30构成的。可以使用可变电容器28对公共输出储能电路进行调谐以选择其中心频率。

由于由芯片外部的部件控制，并且尤其由所述SAW滤波器14、16、18控制，所以例如图1中示出的架构的问题在于材料单(BOM)成本可能过高。因此，期望提供一种在不使用昂贵的SAW滤波器的情况下提供带外阻塞信号的衰减的接收器架构。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种接收器，所述接收器包括：用于接收多个频带中的信号的天线；包括多个放大器的集成电路，其中所述多个放大器中的每一个被配置成放大所述多个频带中的一个中的信号；以及多个可选择接收路径，所述多个可选择接收路径中的每一个将所述天线的输出端连接到所述多个放大器中的一个的输入端并且包括谐振电路。

本发明的接收器能够用于提供一种能够强烈衰减带外阻塞信号的多带接收器架构。所接收的感兴趣的频带外侧的信号由所选择的接收路径的谐振电路拒绝，并且由未被选择的接收路径转移离开起作用的(所选择的)接收路径，从而降低带外信号对期望信号的影响。这是通过使用便宜的无源部件代替在已知接收器架构中使用的昂贵SAW滤波器实现的。

所述可选择接收路径中的每一个的谐振电路可以包括所述位于集成电路外部的电感器。

可选地，所述可选择接收路径中的每一个的所述谐振电路包括所述集成电路内部的电感器。

所述谐振电路可以包括电容器。

所述集成电路可以包括电容器。

所述谐振电路可以是串联谐振电路。

可以利用开关来选择所述多个可选择接收路径中的每一个，所述开关在闭合时将所述接收路径连接到地以取消所述接收路径的选定。

所述接收器可以进一步包括用于补偿所述集成电路的输入焊盘处的寄生电容的其它谐振电路。

所述其它谐振电路可以是并联谐振电路。

所述其它谐振电路可以包括电感器。

所述其它谐振电路的电感器可以位于所述集成电路的外部。

所述其它谐振电路可以包括电容器。

所述多个放大器可以是低噪声放大器。

所述多个接收路径中的每一个还可以包括连接在所述放大器的输入端和地之间的端接(termination)电阻器，以使得如果没有选择所述接收路径，则来自所述天线的信号经过所述端接电阻器到达地。

所述端接电阻器可以是无源设备。

可选地，所述端接电阻器可以是有源设备。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是使用外部SAW滤波器以衰减带外阻塞信号的现有技术接收器架构的示意性示意图；

图2是示出了适合于实现根据本发明实施例的接收器的接收器架构的示意性示意图；

图3是示出了图2的接收器架构的操作的示意图。

具体实施方式

首先参考图2，以50示意性示出了根据本发明实施例的接收器。图2的接收器50与图1的接收器10具有一些相同的部件，并且因而由在图1中使用的相同附图标记在图2中指代接收器50、10公共的那些部件。

与图1的接收器10一样，图2所示的接收器50具有能够接收多个(例如，3个)不同频带中的信号的多谐振天线12。接收器50还具有实现并联低噪声放大器(LNA)20、22、24的集成电路(芯片)52。

LNA 20、22、24中的每一个被配置成在天线12的频带之一中工作，并且LNA 20、22、24中的每一个具有连接到多个接收路径54、56、58中的一个的输入端，所述多个接收路径54、56、58又连接到天线12的输出端。下面详细描述接收路径54、56、58。

经由公共输出谐振器或者储能电路将LNA 20、22、24的输出馈送到公共缓冲器26的输入，所述公共输出谐振器或者储能电路由并联连接在电源电压和缓冲器26的输入端之间的可变电容器28和电感器30构成。能够使用可变电容器28对公共输出储能电路进行调谐，以选择其中心频率。

如上面所解释的，天线12的输出端连接到并联的第一、第二和第三接收路径54、56、58，所述第一、第二和第三接收路径54、56、58分别连接到片上LNA 20、22、24之一的输入端。所述接收路径54、56、58中的每一个包括几个无源部件，可以将这些无源部件中的一些设置在实现LNA 20、22、24的芯片52上，并且这些无源部件的一些可以位于芯片52的外部。

第一接收路径54包括均位于芯片52的外部的第一电感器60和第二电感器62。第一电感器60具有连接到天线12的输出端的输入端子，以及连接到第二电感器62的输入端的输出端，第二电感器62的输出端连接到地。第一电感器60的输出端还连接到第一电容器64的输入端以及第二电容器66(在该示例中为可变电容器)的输入端，第二电容器66的输出端连接到地。因此，第一电感器60和第一电容器64形成串联谐振网络(即，串联LC滤波器)，而第二电感器62和第二电容器66形成并联谐振网络(即，并联LC滤波器)。

第一电容器64的输出端连接到可变电阻器68的输入端，所述可变电阻器68具有连接到地的输出端并且在某些情况下形成第一接收路径54的电阻性端接，这将在下面进行更加详细的解释。第一电容器64的输出端还连接到耦合电容器70的输入端，所述耦合电容器70将第一电容器64的输出端耦合到LNA20的输入端。

可以例如是晶体管的开关72连接在地和形成在耦合电容器70的输出端与LNA 20的输入端之间的节点之间，使得在开关72闭合时第一接收路径54在可变端接电阻器68处而不是在LNA 20处端接(terminate)，这将在下面进行更加详细的解释。

第二接收路径56和第三接收路径58采取与第一接收路径54相同的形式。因此，第二接收路径56具有由第一电感器80和第一电容器84形成的串联谐振网络，以及由第二电感器82和第二电容器86形成的并联谐振网络，在该示例中第二电容器86为可变电容器。可变电阻器88连接在第一电容器84的输出端和地之间，并且在某些情况下形成第二接收路径56的电阻性端接。第一电容器84的输出端还连接到将第一电容器84的输出端耦合到LNA 22的输入端的耦合电容器90的输入端。可以例如是晶体管的开关92连接在耦合电容器90的输出端和地之间，使得在开关92闭合时第二接收路径56在可变端接电阻器88处而不是在LNA22处端接，这将在下面进行更加详细的解释。

类似地，第三接收路径58具有由第一电感器100和第一电容器104形成的串联谐振网络，以及由第二电感器102和第二电容器106形成的并联谐振网络，在该示例中第二电容器106是可变电容器。可变电阻器108连接在第一电容器104的输出端和地之间，并且在某些情况下形成第三接收路径58的电阻性端接。第一电容器104的输出端还连接到将第一电容器104的输出端耦合到LNA24的输入端的耦合电容器110的输入端。可以例如是晶体管的开关112连接在耦合电容器110的输出端和地之间，使得在开关112闭合时第三接收路径58在可变端接电阻器108处而不是在LNA 24处端接，这将在下面进行更加详细的解释。

分别调谐第一、第二和第三接收路径54、56、58，以通过能够由天线12接收的特定频带中的信号，并且衰减能够由天线12接收的其它频带中的信号。例如，天线12可以能够接收900MHz、1800MHz和2.4GHz频带中的信号。

因此，通过选择第一电感器60和第一电容器64的值，可以调谐第一接收路径54，以通过提供从天线12到LNA 20的输入端的低阻抗路径而使得第一频带f₁中的信号通过，同时向第一频带f₁外侧的信号提供高阻抗路径，所述第一频带f₁可以例如是900MHz频带。

通过选择第一电感器80和第一电容器84的值，可以调谐第二接收路径56，以通过提供从天线12到LNA 22的输入端的低阻抗路径而使得第二频带f₂中的信号通过，同时向第二频带f₂外侧的信号提供高阻抗路径，所述第二频带f₂可以例如是1800MHz频带。

类似地，通过选择第一电感器100和第一电容器104的值，可以调谐第三接收带58，以通过提供从天线12到LNA24的输入端的低阻抗路径而使得第三频带f₃中的信号通过，同时向第三频带f₃外侧的信号提供高阻抗路径，所述第三频带f₃可以例如是2.4GHz频带。

现在将参考图3解释接收器50的操作，其中使用在图2中使用的附图标记指代图3中示出的类似部件。

开关72、92、112允许选择接收路径54、56、58中的特定一个。在图3中示出的示例中，第二和第三接收路径56、58的开关92、112闭合，使得第二和第三接收路径56、58分别在可变电阻器88、108处端接。第一接收路径54的开关72维持打开，然而提供从天线12到LNA 20的路径。因此，在图3示出的示例中选择第一接收路径54，但是应该意识到，通过闭合第一和第三接收路径54、58的开关72、112并且打开第二接收路径56的开关92，能够选择第二接收路径56。类似地，通过闭合第一和第二接收路径54、56的开关72、92并且打开第三接收路径58的开关112，能够选择第三接收路径58。

在图3的示例中，选择第一接收路径54并且所述第一接收路径54为第一频带f₁中的信号提供从天线12到LNA 20的低阻抗路径。在通过这种方式选择第一接收路径54时，LNA 20通电并且LNA 22、24处于断电模式，并且出于清晰起见图3中未示出。通过选择可变电容器28的适当值，将由可变电容器28和电感器30构成的输出储能调谐到第一频带f₁。

由第一电感器60和第一电容器64构成的串联谐振网络为天线12接收的第一频带f₁中的信号提供至LNA20的输入端的低阻抗路径，并且因而所接收的第一频带中的信号由LNA 20放大并且被传送到缓冲器26。

由第一接收路径的第一电感器60和第一电容器64形成的串联谐振网络对通过天线12所接收的第二频带f₂中的带外阻塞信号表现为高阻抗路径。然而，由第一电感器80和第一电容器84形成的第二接收路径56的串联谐振网络为第二频带f₂中的带外阻塞信号提供低阻抗路径，并且因而这种信号传送到端接电阻器88。

类似地，由第一接收路径54的第一电感器60和第一电容器64形成的串联谐振网络对天线12接收的第三频带f₃中的带外阻塞信号表现为高阻抗路径。然而，由第一电感器100和第一电容器104形成的第三接收路径58的串联谐振网络为第二频带f₃中的带外阻塞信号提供低阻抗路径，并且因而这种信号传送到端接电阻器108。

应该意识到，在选择第二或者第三接收路径56、58作为起作用的接收路径时，应用相同的原理。因而，在第二频带f₂中的信号为期望信号时，通过开关72、92、112的合适配置选择第二接收路径56。LNA22通电，LNA20、24断电并且通过选择可变电容器28的合适值而将输出储能调谐到第二频带f₂。

通过由第二接收路径56的第一电感器80和第一电容器84形成的串联谐振网络将天线12接收的第二频带中的信号传送到LNA 22，并且随后传送到缓冲器26。经由第一接收路径54的第一电感器60和第一电容器64形成的串联谐振网络，将第一频带f₁中的信号传送到端接电阻器68。类似地，通过由第三接收路径58的第一电感器100和第一电容器104形成的串联谐振网络，将第三频带f₃中的信号传送到端接电阻器108。

在选择第三接收路径58作为起作用的接收路径时，通过开关72、92、112的合适配置，LNA24通电，LNA20、22断电并且通过选择可变电容器28的合适值而将输出储能调谐到第二频带f₃。

通过由第三接收路径58的第一电感器100和第一电容器104形成的串联谐振网络，将天线12接收的第三频带f₃中的信号传送到LNA 24并且随后传送到缓冲器26。通过由第一接收路径54的第一电感器60和第一电容器64形成的串联谐振网络，将第一频带f₁中的信号传送到端接电阻器68。类似地，通过由第二接收路径56的第一电感器80和第一电容器84形成的串联谐振网络，将第二频带f₂中的信号传送到端接电阻器88。

因此，在图2和3中示出的接收器50中，将接收的感兴趣的频带外侧的频带中的信号，可能阻塞或者干扰感兴趣的频带中的信号，转移远离起作用的接收路径54、56、58，从而降低其对期望信号的影响。这使用便宜的无源部件代替在已知接收器架构中使用的昂贵SAW滤波器实现。

第二电感器62、82、102与第二电容器66、86、106形成并联谐振网络，通过选择第二(可变)电容器66、86、106的合适值来调谐所述并联谐振网络，以降低接收路径54、56、58中可能存在于芯片52的输入焊盘处的寄生电容的影响。

可以将端接电阻器68、88、108实现为无源设备或者有源设备，并且选择其值以获得在相应接收路径54、56、58无效时经过端接电阻器68、88、108的带外阻塞信号的衰减与噪声性能之间的良好折中。

在图2和图3的示例性实施例中，将电感器60、62、80、82、100、102示出为位于芯片52的外部，这降低了对芯片56硅面积的要求。然而，如果必要或者期望，可以将电感器60、62、80、82、100、102等同地提供为片上设备。

根据以上所述应该意识到，本发明能够用于提供在不使用昂贵SAW滤波器的情况下能够强烈衰减带外阻塞信号的多带接收器架构。

Claims

1.一种接收器，包括：

天线，用于接收多个频带中的信号；

包括多个放大器的集成电路，其中所述多个放大器中的每一个被配置成放大所述多个频带中的一个中的信号；以及

多个可选择接收路径，所述多个可选择接收路径中的每一个将所述天线的输出端连接到所述多个放大器中的一个的输入端并且包括谐振电路。

2.根据权利要求1所述的接收器，其中所述可选择接收路径中的每一个的所述谐振电路包括位于所述集成电路外部的电感器。

3.根据权利要求1所述的接收器，其中所述可选择接收路径中的每一个的所述谐振电路包括位于所述集成电路内部的电感器。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的接收器，其中所述谐振电路包括电容器。

5.根据权利要求4所述的接收器，其中所述集成电路包括所述电容器。

6.根据权利要求1到5中的任一项所述的接收器，其中所述谐振电路是串联谐振电路。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的接收器，其中能够利用开关选择所述多个可选择接收路径中的每一个，所述开关在闭合时将所述接收路径连接到地以取消对所述接收路径的选择。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的接收器，还包括用于补偿所述集成电路的输入焊盘处的寄生电容的其它谐振电路。

9.根据权利要求8所述的接收器，其中所述其它谐振电路是并联谐振电路。

10.根据权利要求8或9所述的接收器，其中所述其它谐振电路包括电感器。

11.根据权利要求10所述的接收器，其中所述电感器位于所述集成电路的外部。

12.根据权利要求8到11中的任一项所述的接收器，其中所述其它谐振电路包括电容器。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的接收器，其中所述多个放大器是低噪声放大器。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的接收器，其中所述多个接收路径中的每一个还包括连接在所述放大器的输入端和地之间的端接电阻器，使得如果没有选择所述接收路径，则来自所述天线的信号通过所述端接电阻器而传送至地。

15.根据权利要求14所述的接收器，其中所述端接电阻器是无源设备。

16.根据权利要求14所述的接收器，其中所述端接电阻器是有源设备。