CN109891742A - 具有可编程嵌入式衰减器的多输入放大器 - Google Patents

具有可编程嵌入式衰减器的多输入放大器 Download PDF

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Abstract

本文描述的是可变增益放大器和多路复用器，其将可编程衰减器嵌入可切换路径中，其允许高增益模式中的信号旁路衰减。这有利地减少或消除了高增益模式中的性能损失。可编程衰减器可以配置为通过目标增益模式中的前LNA衰减来改善放大过程的线性度。另外，本文描述的是在开关网络中具有嵌入式衰减器的可变增益放大器。衰减器可以嵌入到开关上，并且可以配置为对高增益模式中的噪声因子具有很小影响或没有影响，因为开关网络可以在高增益模式下提供衰减旁路并在其他增益模式中提供衰减。可编程衰减器可以嵌入到多输入LNA架构上。

Description

具有可编程嵌入式衰减器的多输入放大器
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年8月30日提交的名称为“MULTI-INPUT AMPLIFIER WITHPROGRAMMABLE EMBEDDED ATTENUATORS”的美国临时申请No.62/381,262的优先权，通过引用将其全部内容明确地并入本文以用于所有目的。
技术领域
本申请总体上涉及用于无线通信装置的放大器。
背景技术
在诸如射频(RF)应用的电子应用中，有时需要放大或衰减信号。例如，可以通过功率放大器放大待发射信号，并且可以通过低噪声放大器放大接收信号。在另一个示例中，可以根据需要或期望沿着前述发射和接收路径中的任一个或两个实施一个或多个衰减器，以衰减各自的信号。
发明内容
根据多个实施方式，本申请涉及一种可变增益信号放大器，其包括具有多个支路的第一衰减级，每个支路包括开关和可变衰减元件，所述第一衰减级具有公共输出以及每个支路的输入。所述放大器还包括耦接到所述第一衰减级的所述公共输出的放大级，以提供多路复用的输出。所述放大器还包括第二衰减级，其配置为接收所述放大级的所述多路复用的输出，以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种期望的特性。
在一些实施例中，所述信号包括射频信号。在一些实施例中，所述第一衰减级配置为提供旁路路径，使得在输入处接收的信号被引导到所述公共输出而不被所述可变衰减元件衰减。在进一步的实施例中，所述第一衰减级配置为以高增益模式提供旁路路径。在更进一步的实施例中，在高增益模式中，信号的噪声因子至少部分地由于旁路所述可变衰减元件而没有增加。在进一步的实施例中，在其它增益模式中，所述信号的IIP3至少部分地由于所述可变衰减元件提供的定制(tailored)衰减而增加。
在一些实施例中，所述放大器配置为在覆盖多个蜂窝频带的各个输入处接收信号。在一些实施例中，所述放大器配置为衰减或放大在特定输入处接收的信号，其独立于在其它输入处接收的其它信号的衰减或放大。
在一些实施例中，所述放大器还包括控制电路，其配置为将控制信号发送到所述第一衰减级、所述放大级或所述第二衰减级。在进一步的实施例中，所述控制电路包括控制器，其配置为以高增益模式提供放大控制信号，所述放大控制信号使所述第一衰减级提供旁路所述可变衰减元件的路径。
根据多个实施方式，本申请涉及一种可变增益放大器，其包括具有多个支路的开关级，每个支路包括开关和嵌入式可编程衰减元件，所述第一开关级具有公共输出和每个支路的输入。所述放大器还包括耦接到所述开关级的所述公共输出的放大级，以提供多路复用的输出。所述放大器还包括后放大衰减级，其配置为接收所述放大级的所述复用的输出，所述后放大衰减级配置为提供通过嵌入式可编程衰减器和旁路路径的衰减路径，这些路径配置为在一系列增益水平上保持各种期望特性。所述放大器还包括分离器，其配置为接收单个输入并提供多个输出。
在一些实施例中，所述第一开关级配置为选择性地将目标信号引导至所述放大级。在一些实施例中，对于多个支路中的各个支路，所述开关级配置为提供经过所述嵌入式可编程衰减元件的衰减路径和不经过所述嵌入式可编程衰减元件的旁路路径。在进一步的实施例中，在高增益模式中，所述开关级配置为沿所述旁路路径引导信号。在另外的实施例中，在高增益模式中，沿所述旁路路径引导的信号在所述开关级之前和之后保持基本相同的噪声因子值。在进一步的实施例中，在其它增益模式中，沿衰减路径引导的信号至少部分地由于所述嵌入式可编程衰减元件提供的定制衰减而改善了线性度。
在一些实施例中，所述放大器还包括控制电路，其配置为将控制信号发送到所述开关级、所述放大级、所述后放大衰减级或所述分离器。在进一步的实施例中，所述控制电路包括控制器，其配置为以高增益模式提供放大控制信号，使得开关级提供旁路所述可变衰减元件的路径。
根据多个实施方式，本申请涉及一种前端架构，其包括可变增益信号放大器，所述可变增益信号放大器包括具有多个支路的第一衰减级，每个支路包括开关和可变衰减元件，所述第一衰减级具有共同输出和每个支路的输入；放大级，耦接到所述第一衰减级的所述公共输出，以提供多路复用的输出；以及第二衰减级，配置为接收所述放大级的所述多路复用的输出，以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种期望特性。所述前端架构还包括耦接到所述可变增益信号放大器的滤波器组件，以引导频带到所述可变增益信号放大器的选择的输入。所述前端架构还包括控制器，其被实施为控制所述可变增益信号放大器以提供多个增益模式，使得在高增益模式中，所述可变增益信号放大器在特定支路中沿着旁路所述可变衰减元件的路径引导信号。
在一些实施例中，在所述高增益模式中，至少部分地由于旁路所述可变衰减元件，信号的噪声因子不会增加。在进一步的实施例中，在其它增益模式中，所述信号的IIP3至少部分地由于所述可变衰减元件提供的定制衰减而增加。
根据多个实施方式，本申请涉及一种无线装置，其包括分集天线和滤波器组件，所述滤波器组件耦接到所述分集天线以接收信号并沿选择路径引导频带。所述无线装置还包括可变增益信号放大器，其耦接到所述滤波器组件以接收来自选择路径的信号，所述可变增益信号放大器包括具有多个支路的第一衰减级，每个支路包括开关和可变衰减元件，所述第一衰减级具有公共输出和每个支路的输入；放大级，耦接到所述第一衰减级的所述公共输出，以提供多路复用的输出；以及第二衰减级，配置为接收所述放大级的所述多路复用的输出，以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种期望的特性。所述无线装置还包括控制器，其被实施为控制所述可变增益信号放大器以提供多个增益模式，使得在高增益模式中，所述可变增益信号放大器在特定支路中沿着旁路所述可变衰减元件的路径引导信号。
在一些实施例中，在高增益模式中，至少部分地由于旁路所述可变衰减元件，信号的噪声因子不会增加。在进一步的实施例中，在其它增益模式中，所述信号的IIP3至少部分地由于所述可变衰减元件提供的定制衰减而增加。
出于概述本公开的目的，本文已经描述了某些方面、优点和新颖特征。应该理解，根据任何特定实施例，不一定所有这些优点可以实现。因此，可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点、而不一定实现本文可能教导或建议的其它优点的方式来执行所公开的实施例。
附图说明
图1示出了具有主天线和分集天线的无线装置。
图2示出了包括DRx前端模块(FEM)的分集接收器(DRx)配置。
图3A示出了可以在前端模块，诸如分集接收器模块，中实施的示例可变增益放大器。
图3B示出了配置为与图3A的可变增益放大器类似的可变增益放大器的示例。
图4示出了具有第一衰减级的示例性可变增益放大器，该第一衰减级具有多个输入和公共输出。
图5示出了具有放大级和第二衰减级的示例性可变增益放大器。
图6示出了具有输入端口、频带选择开关、衰减选择支路和输出端口的示例多路复用器。
图7示出了配置为提供衰减路径和旁路路径的示例性后放大衰减级。
图8A和8B示出了分别以旁路模式和衰减模式工作的衰减级的示例。
图9A和9B示出了示例性可变增益放大器，其包括前放大衰减级，各个放大级、输出匹配网络和后放大衰减级。
图10A和10B示出了图9A和9B的可变增益放大器的性能曲线图。
图11示出了在一些实施例中，分集接收器配置中的一些或全部可以全部或部分地在模块中实施。
图12示出了在一些实施例中，分集接收器配置中的一些或全部可以全部或部分地在架构中实施。
图13示出了具有本文描述的一个或多个有利特征的示例无线装置。
具体实施方式
本文提供的标题(如果有的话)仅仅是为了方便，而不一定影响要求保护的发明的范围或含义。
概述
图1示出了具有主天线160和分集天线170的无线装置100。无线装置100包括可由控制器102控制的RF模块106和收发器104。收发器104配置为在模拟信号(例如，射频(RF)信号)和数字数据信号之间转换。为此，收发器104可以包括数模转换器、模数转换器、用于向或自载波频率调制或解调基带模拟信号的本机振荡器、在数字采样和数据位(例如，语音或其它类型的数据)之间转换的基带处理器、或其它部件。
RF模块106耦接在主天线160和收发器104之间。因为RF模块106可以物理上接近主天线160以减少由于电缆损耗引起的衰减，所以RF模块106可以称为前端模块(FEM)。RF模块106可对从主天线160接收的用于收发器104或从收发器104接收的用于通过主天线160传输的模拟信号进行处理。为此，RF模块106可以包括滤波器、功率放大器、低噪声放大器、频带选择开关、衰减器、匹配电路和其它部件。
当信号被发送到无线装置100时，可以在主天线160和分集天线170处接收信号。主天线160和分集天线170可以物理地间隔开，使得主天线160和分集天线170处的信号以不同的特性被接收。例如，在一个实施例中，主天线160和分集天线170可以接收具有不同衰减、噪声、频率响应和/或相移的信号。收发器104可以使用具有不同特性的两个信号来确定对应于该信号的数据位。在一些实施方式中，收发器104基于诸如选择具有最高信噪比的天线的特性从主天线160和分集天线170之间进行选择。在一些实施方式中，收发器104组合来自主天线160和分集天线170的信号以增加组合信号的信噪比。在一些实施方式中，收发器104处理信号以执行多输入/多输出(MiMo)通信。
在一些实施例中，分集天线170配置为接收在蜂窝频带和无线局域网(WLAN)频带内的信号。在这样的实施例中，无线装置100可以包括多路复用器、交换网络和/或耦接到分集天线170的滤波器组件，分集天线170配置为将分集信号分离成不同的频率范围。例如，多路复用器可以配置为包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，低通滤波器通过包括低频带蜂窝频率的频率范围，带通滤波器通过包括低频带WLAN信号以及中频带和高频带蜂窝信号的频率范围，高通滤波器通过包括高频WLAN信号的频率范围。该示例仅用于说明目的。作为另一个示例，多路复用器可以具有各种不同的配置，例如提供高通滤波器和低通滤波器功能的双信器。
因为分集天线170与主天线160物理地间隔开，所以分集天线170可以通过诸如电缆或印刷电路板(PCB)迹线的传输线耦接到收发器104。在一些实施方式中，传输线是有损的并且在分集天线170到达收发器104之前衰减在分集天线170处接收的信号。因此，在一些实施方式中，将增益施加于在分集天线170处接收的信号。增益(以及诸如滤波的其它模拟处理)可以由分集接收器模块108施加。因为这样的分集接收器模块108可以物理地靠近分集天线170，所以它可以称为分集接收器前端模块，其示例在本文中更详细地描述。
RF模块106和分集接收器模块108包括可变增益放大器110a、110b，其配置为分别选择性地衰减和放大来自主天线160和分集天线170的信号。每个可变增益放大器110a、110b可以包括在放大级之前和之后的可编程衰减级。如本文更详细描述的，在可变增益放大器110a、110b处接收的信号可以通过前放大衰减级来衰减，或者可以允许信号旁路过衰减。所选择的衰减或所提供的旁路路径可以由控制器102控制。可变的可编程衰减可以嵌入在可变增益放大器110a、110b中。可变增益放大器110a、110b可以接收多个输入信号并输出单个信号或多个输出信号。有利地，可变增益放大器110a、110b的架构可以允许诸如低噪声放大器(LNA)的单个放大器用于处理覆盖多个蜂窝频带的信号。
控制器102可以配置为生成和/或发送控制信号到无线装置100的其它部件。在一些实施例中，控制器102至少部分地基于移动工业处理器接口联盟(Alliance)提供的规范来提供信号。控制器102可以配置为从无线装置100的其它部件接收信号以进行处理，从而确定要接收到其它部件的控制信号。在一些实施例中，控制器102可以配置为分析信号或数据以确定要发送到无线装置100的其它组件的控制信号。控制器102可以配置为基于无线装置100提供的增益模式生来成控制信号。例如，控制器102可以将控制信号发送到可变增益放大器110a、110b，以控制由放大器提供的衰减和放大。类似地，控制器102可以配置为基于编程的衰减来生成控制信号。例如，控制器102可以将控制信号发送到前放大和后放大衰减级，以控制在那些级提供的衰减量。
在一些实施方式中，控制器102基于在输入处接收的输入信号的服务质量度量来生成放大器控制信号。在一些实施方式中，控制器102基于从通信控制器接收的信号来生成放大器控制信号，从通信控制器接收的信号又可以是基于接收信号的服务质量(QoS)度量。接收信号的QoS度量可以至少部分地基于在分集天线170上接收的分集信号(例如，在输入处接收的输入信号)。接收信号的QoS度量可以进一步基于在主天线160上接收的信号。在一些实施方式中，控制器102基于分集信号的QoS度量来生成放大器控制信号，而不接收来自通信控制器的信号。在一些实施方式中，QoS度量包括信号强度。作为另一示例，QoS度量可以包括误码率、数据吞吐量、传输延迟或任何其它QoS度量。在一些实施方式中，控制器102控制可变增益放大器110a、110b中的放大器的增益(和/或电流)。在一些实施方式中，控制器102基于放大器控制信号来控制无线装置的其它部件的增益。
在一些实施方式中，可变增益放大器110a、110b可包括步进可变增益放大器，其配置为用放大器控制信号指示的多个配置量中的一个的增益来放大所接收信号。在一些实施方式中，可变增益放大器110a、110b可以包括连续可变增益放大器，其配置为以与放大器控制信号成比例的或由放大器控制信号指示的增益来放大接收信号。在一些实施方式中，可变增益放大器110a、110b可包括步进可变电流放大器，其配置为以通过汲取由放大器控制信号指示的多个配置量中的一个的电流来放大所接收信号。在一些实施方式中，可变增益放大器110a、110b可包括连续可变电流放大器，其配置为以通过汲取与放大器控制信号成比例的电流来放大所接收信号。
图2示出了包括DRx前端模块(FEM)208的分集接收器(DRx)配置200。DRx配置200包括分集天线170，其配置为接收分集信号并通过滤波器组件272将分集信号提供给DRxFEM150。滤波器组件272可以包括多路复用器，例如其配置为选择性地将目标频率范围内的信号沿着各自的路径引导到具有可编程衰减210的多路复用器。信号可以包括与WLAN信号混合的蜂窝信号(例如，低、中、高和/或超高频带蜂窝频率)。在一些实施例中，沿第一路径引导的信号包括具有WLAN信号的蜂窝信号(例如，中和/或高频带蜂窝频率)，并且沿第二路径引导的信号包括没有WLAN信号的蜂窝信号(例如，低频带蜂窝频率)。
DRx FEM208配置为对从滤波器组件272接收的分集信号执行处理。例如，DRxFEM208可以配置为将分集信号滤波到可以包括蜂窝和/或WLAN频带的一个或多个有效频带。控制器102可以配置为控制DRx FEM208以选择性地将信号引导到目标滤波器从而完成滤波。作为另一示例，DRx FEM208可以配置为使用具有可编程衰减210的多路复用器来放大一个或多个滤波信号。为此，DRx FEM208可以包括滤波器、低噪声放大器、频带选择开关、匹配电路和其它部件。控制器102可以配置为与DRx FEM208中的部件交互，以通过DRx FEM208智能地选择用于分集信号的路径。在某些实施方式中，过滤器组件272位于与DRx FEM208分开的晶片(die)上。
DRx FEM208将经处理的分集信号的至少一部分发送到收发器104。收发器104可以由控制器102控制。在一些实施方式中，控制器102可以在收发器104内实施。
DRx FEM208可以配置为提供多种增益模式。对于多个增益模式，可以在多路复用器210中施加不同的衰减。在一个或多个增益模式中，多路复用器210可以配置为通过衰减路径引导信号，该衰减路径诸如利用可变和/或可编程衰减器来选择性地衰减信号。这些可编程衰减器可以嵌入到多输入放大器架构上。在高增益模式中，多路复用器210可以配置为提供旁路路径，使得信号不经过衰减路径。可编程衰减器可以在放大级之前和/或之后使用。
在一些实施例中，例如LNA的放大级之前的多路复用器中可编程衰减的利用，可以提供改善的线性度和/或IIP3。可编程衰减可以有利地允许信号匹配于放大器的期望或目标范围。在某些实施方式中，在放大级之前衰减信号可能增加信号中的噪声。然而，DRx配置200可以配置为衰减具有相对大的信噪比的信号并且对于具有相对低的信噪比的信号旁路衰减。在一些实施例中，DRx配置200配置为当在高增益模式下操作时旁路衰减并且在以其它增益模式操作时衰减信号。这可以有利地允许DRx配置200衰减某些信号以改善线性度，同时允许其它信号旁路衰减以不增加信号中的噪声。这种配置的另一个优点是可以选择性地衰减进入DRx FEM208的大信号，使得放大器不会被大于放大器被设计来处理的信号所损坏。嵌入式衰减器可以允许DRx FEM208基于信号、增益模式和放大器操作特性来定制衰减，以维持和/或改善信号质量(例如，通过放大过程来增大或保持线性度)。
在一些实施例中，具有可编程衰减210的多路复用器配置为接收多个输入信号并提供单个输出信号。在某些实施例中，多路复用器210可以配置为接收多个输入信号并提供相应的多个输出信号。多路复用器210可以配置为提供单个输出信号，该单个输出信号被发送到单个放大器，允许DRxFEM210将一个放大器或放大级用于多个频带。这可以有利地减少DRxFEM208中使用的部件的数量，从而降低与制造DRx FEM208相关联的成本。
多路复用器210可以包括提供通过多路复用器210的多个可切换路径的开关。多个可切换路径可以对应于多个频带，每个可切换路径对应于一个特定频带或多个特定频带(例如，重叠频带)。滤波器组件272可以配置为将对应于特定频带的信号沿指定路径引导到多路复用器210。在某些实施方式中，通过多路复用器210的可切换路径还可以配置为选择性地引导特定路径上的信号经过衰减路径或旁路衰减路径。例如，一个或多个开关可以与可变衰减器并联操作，使得在旁路配置中，信号通过开关而不是可变衰减器(例如，开关闭合)，而在衰减配置中，信号通过可变衰减器(例如，开关断开)。在旁路配置中，信号不会受到与衰减配置相关的噪声损失。这可以有利地允许DRx FEM208提供可变增益和/或多个增益模式，同时相对于不选择性地衰减信号的配置或无定制信号衰减的配置减少对噪声因子(NF)的影响。
多路复用器210的开关可以嵌入在与多路复用器210相同的晶片上。这些嵌入式开关可以配置为选择性地提供通过多路复用器210的路径，并且可以配置为沿着衰减路径或旁路路径选择性地引导信号。衰减路径可以配置为对信号进行衰减，其中衰减被定制为适于跟随多路复用器210中的可切换路径的放大级。具有多路复用器210的DRx FEM208可以是提供具有可编程衰减的多个可切换路径的架构，其中每个可切换路径可以使用可变增益放大器来放大。
控制器102可以配置为控制DRx FEM208以选择性地将信号引导到合适的信号路径。例如，控制器102和DRx FEM208可以控制多路复用器210以沿衰减路径或旁路路径来引导信号。作为另一示例，控制器102和DRxFEM208可以控制多路复用器210以基于期望的或目标的蜂窝信号或WLAN信号来提供通过多路复用器210的可切换路径。作为另一示例，控制器102和DRx FEM208可以控制多路复用器210以定制施加于沿着衰减路径引导的信号的衰减。作为另一示例，控制器102和DRx FEM208可以提供多种增益模式。
可变增益放大器的示例架构
前端模块通常包括诸如低噪声放大器(LNA)的放大器，以放大接收信号。在提供各种增益模式的无线装置中，在放大信号之前衰减信号可能是有利的。然而，这可能对小信号产生不利影响，增加噪声并使信噪比变差。
因此，这里提供的是可变增益放大器和多路复用器，其将可编程衰减器嵌入可切换路径中，该可切换路径允许高增益模式的信号旁路过衰减。这有利地减少或消除了高增益模式中的性能损失。此外，可编程衰减器可以配置为通过目标增益模式中的预LNA衰减来改善放大过程的线性度。尽管在放大之前衰减的这些增益模式中噪声可能增加，但是噪声的这种增加可以忽略不计或足够小，因此改进线性度的优点使得这种折衷变得可取或有益。
可编程衰减器可以嵌入到放大级之前和之后的开关中。可以定制这些可编程输入和输出衰减，以实现目标增益、噪声因子(NF)和线性度(IIP3)。此外，这些衰减可以配置成使得放大器在接收到大信号时使放大器不易发生故障，因为衰减器可以降低这些信号的幅度，使得它们落在放大器的目标或合适范围内。
因此，这里描述的是在开关网络中具有嵌入式衰减器的可变增益放大器。衰减器可以嵌入到开关上，并且可以配置为对高增益模式中的噪声因子具有很小影响或没有影响，因为开关网络可以在高增益模式下提供衰减旁路并在其它增益模式中提供衰减。可编程衰减器可以嵌入到多输入LNA架构上。例如，衰减块可以嵌入到多输入开关上，并且衰减块可以嵌入到输出开关上。
图3A示出了可以在诸如分集接收器模块的前端模块308a中实施的示例性可变增益放大器310a。可变增益放大器310a包括第一衰减级320、放大级330和第二衰减级340。第一衰减级320提供前放大衰减，第二衰减级340提供后放大衰减。控制器102可以配置为控制第一衰减级320、放大级330和第二衰减级340的操作。控制器102配置为类似这里参照图1和图2描述的控制器102。
可变增益放大器310a包括：配置为接收输入信号(例如，RF信号)的多个输入端口312a-312c，以及配置为提供经处理的(例如，放大的和/或衰减的)信号的输出端口318。第一衰减级320包括对应于输入端口312a-312c的多个输入322a-322c和公共输出328。第一衰减级320提供多个支路，其中单个支路具有开关(例如，开关324a、324b或324c)和可变衰减元件(例如，衰减器326a、326b或326c)，多个支路配置为选择性地提供通过第一衰减级320的路径。开关324a-324c配置为提供通过第一衰减级320的路径并选择性地引导信号通过相应的衰减器326a-326c或旁路过衰减器326a-326c。沿着通过第一衰减级320的单个路径引导的信号可以使用相应衰减器326a-326c处的定制衰减来选择性地衰减或者旁路衰减。开关324a-324c还可以配置为选择性地提供通过第一衰减级320到放大级330的路径，用于目标或选择的信号。例如，开关324a-324c可以配置为引导信号通过第一衰减级320到达某些输入端口，同时阻挡来自其它输入端口的信号，使得它们不到达输出端口328。
放大级330配置为放大从第一衰减级320接收的信号并将放大的信号传递到第二衰减级340。以这种方式，可变增益放大器310a可以配置为提供多路复用的输出，因为第一衰减级320在多个输入端口322a-322c处接收信号，并且放大级330在单个输入端口处接收输入信号并且在单个输出端口提供经处理的信号。放大级330可包括配置为提供期望或目标放大的任何合适的放大器电路。在一些实施例中，放大级330包括单个低噪声放大器(LNA)电路，其配置为放大来自多个频带(例如，蜂窝频带和/或WLAN频带)的信号。因此，如这里所使用的，第一衰减级320可以被称为前LNA衰减，第二衰减级340可以被称为后LNA衰减。然而，应理解，本文描述的实施例不限于利用低噪声放大器的实施方式，而是包括在可变增益放大器310a中使用各种放大器的实施方式。
放大级330可以配置为至少部分地基于多个增益模式来放大信号。例如，放大级330可以配置为向第一增益模式提供第一放大或增益，向第二增益模式提供第二放大或增益，等等。放大级330可以由控制器102控制，以控制在放大级处提供的增益。例如，控制器102可以向放大级330提供期望或目标增益的信号指示，并且放大级330可以提供目标增益。例如，控制器102可以从无线装置中的另一个部件接收目标增益的指示，并且至少部分地基于该指示来控制放大级330。类似地，可以至少部分地基于可变增益放大器310a的增益模式和/或目标增益来控制第一和第二衰减级320、340。
第二衰减级340可以以与第一衰减级320类似的方式配置。特别地，第二衰减级340可以类似于第一衰减级320，其配置为在单个输入处接收信号并且在单个输出处提供信号。第二衰减级340配置为从放大级330接收多路复用的输出并沿着可切换路径来引导信号以选择性地衰减具有可编程衰减的信号或旁路衰减。在某些实施例中，第二衰减级340提供通过该级的至少两个可切换路径，经过衰减器的第一路径和旁路过衰减器的第二路径。在各种实施例中，第二衰减级340提供通过该级的单个路径，其中信号以固定的或可编程的衰减而衰减。从第二衰减级340输出的信号被传递到可变增益放大器310a的输出端口318。
因此，图3A示出了可变增益信号放大器310a，其包括具有多个支路的第一衰减级320，每个支路包括开关324a-324c和可变衰减元件326a-326c。第一衰减级320包括每个支路的输入322a-322c和公共输出328。可变增益放大器310a包括耦接到第一衰减级320的公共输出328的放大级330，以提供多路复用的输出。可变增益放大器310a包括第二衰减级340，其配置为接收放大级330的多路复用的输出，以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种期望的特性。通过第一衰减级320的每个支路可以包括旁路路径和由开关控制的衰减路径。衰减路径包括每个支路的可变或固定衰减。
相对于没有具有可编程衰减器的嵌入式开关网络的放大器，可变增益信号放大器310a可以配置为实现相对低的噪声和高的线性度(例如，更高的IIP3)。可变增益信号放大器310a可以配置为放大射频(RF)信号，例如蜂窝信号、WLAN信号、信号、GPS信号等。可变增益信号放大器310a可以配置为通过在多个输入312a-312c处的多个频带上接收信号并处理这些信号来提供宽带能力。可变增益信号放大器310a可以配置为在各个输入312a-312c处独立地处理信号。可变增益信号放大器310a可以配置为由诸如控制器102的控制电路组件控制。控制电路组件可以智能地和选择性地切换第一衰减级320中的路径，并且可以选择性地编程由衰减器326a-326c提供的衰减。
如本文所述，可变增益信号放大器310a提供高增益模式，其不会由于在放大之前通过衰减器而遭受由其它增益模式经历的性能损失。通过将衰减器嵌入到现有的切换架构中，可以配置高增益或其它增益模式以旁路衰减，从而消除处理链中的噪声源。在一些实施方式中，可变增益信号放大器310a是具有可调谐的前LNA和/或后LNA衰减的多输入LNA。例如，当信号很大时，前LNA衰减可用于满足目标线性度。在某些实施方式中，单个放大器或LNA可以用于多个蜂窝频带。
图3B示出了可变增益放大器310b的示例，该可变增益放大器310b配置为类似于本文中参照图3A描述的可变增益放大器310a。可变增益放大器310b包括分离器350，其配置为在单个输入端口处接收信号并在多个输出端口处提供信号。分离器350由控制器102控制，以将输入信号引导到目标输出。因此，可变增益放大器310b可以配置为在多个输入312a-312c处接收信号并且在相应的多个输出318a-318c处提供经处理的信号。如本文中参考图3A所述，这些信号可以被选择性地衰减和放大。
因此，图3B示出了可变增益放大器310b，其包括具有多个支路的第一衰减级320，每个支路包括开关324a-324c和可变衰减元件326a-326c。第一衰减级320包括公共输出328和用于每个支路的输入322a-322c。可变增益放大器310b包括放大级330，其耦接到第一衰减级320的公共输出328以提供多路复用的输出。可变增益放大器310b包括第二衰减级340，其配置为接收放大级330的多路复用的输出以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种所需特性。可变增益放大器310b包括分离器350。通过第一衰减级320的每个支路可以包括旁路路径和由开关控制的衰减路径。衰减路径包括每个支路的可变的或固定的衰减。
图4示出了示例性可变增益放大器410，其具有第一衰减级420，其具有多个输入322a-322c和公共输出328。在公共输出328处输出的信号被引导到放大级330，如本文中参考图3A和3B所述。可变增益放大器410包括控制器102，控制器102配置为向第一衰减级420和放大级330提供控制信号。这些控制信号可以配置为控制由可变增益放大器410提供的衰减和/或放大。
在第一衰减级420的多个输入322a-322c和公共输出328之间，提供多个支路425a-425c以提供通过该级的可切换路径。在各个输入322a-322c处接收的信号被引导到相应的支路425a-425c，相应的支路425a-425c配置为选择性地提供通过支路425a-425c到公共输出328的路径。如果通过支路425a-425c提供路径，则第一衰减级420可以进一步配置为选择性地引导信号路径通过可变衰减器R1或旁路过衰减器R1。应当理解，尽管示出了三个输入322a-322c和支路425a-425c，但是可变增益放大器410可以包括任何合适数量的输入和相应的支路。例如但不限于，可变增益放大器410可包括至少2个输入和相应的支路、至少4个输入和相应的支路、至少8个输入和相应的支路、至少16个输入和相应的支路、至少32个输入和相应的支路、至少64个输入和相应的支路、或在所述范围内的至少任何数量的输入和相应的支路。作为另一示例而不限于，可变增益放大器410可包括小于或等于64个输入和对应支路、小于或等于32个输入和对应支路、小于或等于16个输入和对应支路、小于或等于或小于或等于8个输入和相应的支路、小于或等于4个输入和相应的支路、或者小于或等于所述范围内的任何数量的输入和相应的支路。
举例来说，单个支路425a-425c可以配置为断开合适的开关，使得没有通过该支路的信号路径。因此，第一衰减级420可以配置为通过选择性地提供从输入322a-322c到输出328的路径来选择要处理的信号或频带。
举例来说，当第一衰减级420提供从输入322a-322c通过相应的支路425a-425c到输出328的路径时，各个支路425a-425c可以进一步配置成选择性地提供对信号进行衰减或者旁路衰减的路径。为了旁路衰减，例如在高增益模式中，支路425a-425c闭合开关S1并断开开关S2和S3。为了衰减信号，例如在其它增益模式中，支路425a-425c断开开关S1并闭合开关S2和S3，使得信号通过可变衰减器R1。开关S1-S3可以是提供切换能力的任何合适的部件或部件的组合。可变衰减器R1可以是提供可编程衰减的任何合适的部件或部件的组合。可变衰减器R1可以配置为至少部分地基于从控制器102、可变增益放大器410提供的增益模式或两者的组合接收的信号来提供变化的衰减水平。可变衰减器R1可以是嵌入输入开关的可编程衰减器。这可以减少或消除在诸如高增益模式的旁路衰减器的某些增益模式中的噪声因子(NF)的负面影响。
图5示出了如本文中参考图3A和3B所述的具有放大级330的示例性可变增益放大器510，以及第二衰减级540。可变增益放大器510包括控制器102，控制器102配置为向放大级330和第二衰减级540提供控制信号。这些控制信号可以配置为控制由可变增益放大器510提供的衰减和/或放大。
第二衰减级540可以配置为选择性地引导从放大级330接收的信号通过可变衰减器R1或旁路过衰减器R1。为了旁路衰减，例如在高增益模式中，第二衰减级540闭合开关S1并断开开关S2和S3。为了衰减信号，例如在其它增益模式中，第二衰减级540断开开关S1并闭合开关S2和S3，使得信号通过可变衰减器R1。可变衰减器R1可以嵌入到输出开关上。可变衰减器R1可以在某些增益模式中被旁路，减少或消除衰减信号对于诸如高增益模式的这些增益模式的负面影响。
图6示出了示例多路复用器620，其具有输入端口622、频带选择开关623、衰减选择支路625和输出端口628。为清楚起见，示出了通过多路复用器620的单个支路，但是应当理解，可以提供如本文中参考图4更详细地描述的通过多路复用器的多个开关和支路，这些信号可以在公共输出端口628输出。从输入端口622传递到输出端口628的信号被传输到放大级330，这在本文中参考图3A和3B更详细地描述。还应理解，多路复用器620和放大级330可由控制器(未示出)控制，如本文中参考图3A-5更详细描述。因为多路复用器620包括衰减选择支路625，所以多路复用器620也可以称为衰减级，例如本文关于图3A，3B和4更详细描述的衰减级320、420。
参考图6，频带选择开关623允许多路复用器620选择将哪些信号传递到放大级330。这可用于从目标、选定或期望的频带中选择信号。利用多路复用器620中的多个支路，可以使用相应的频带选择开关623来选择用于处理的目标频带。这些频带选择开关623可以以任何合适的模式(例如，基于时间)或基于从控制器接收的信号来断开和闭合。以这种方式，多路复用器620和放大级330配置为提供多路复用的输出。频带选择开关623包括晶体管Q1、Q2，其配置为选择性地将信号引导到地电位或其它参考电压。频带选择开关623可以包括其它部件以提供合适的偏置电压从而操作晶体管Q1、Q2，和/或提供阻抗匹配或其它信号调节元件。
衰减选择支路625配置为选择性地提供通过可变衰减器R1的衰减路径和通过晶体管Q3和Q4的旁路路径。衰减路径由晶体管Q5和Q6控制，并包括可变衰减器R1和电阻器R2-R4。电阻器R2-R4可以具有固定的电阻值，并且可以被选择以在增益模式、信号幅度和/或编程衰减的范围内提供期望的信号特性。可变衰减器R1可以配置为具有多个值，这些值至少部分地取决于操作增益模式、频带、信号幅度等。旁路路径由晶体管Q3和Q4控制，并且可以包括附加的电气部件(未示出)，以在增益模式、信号幅度和/或编程衰减的范围内提供期望的信号特性。在一些实施例中，当以高增益模式操作时选择旁路路径，并且当以其它增益模式操作时选择衰减路径。
多路复用器620可以配置为在每个支路中具有可变增益的多路复用器。在放大级330之前，可以在开关级或开关网络中提供可编程衰减。该开关级可包括多个衰减选择支路625。
图7示出了配置为提供衰减路径和旁路路径的示例性后放大衰减级740。从放大级330接收的在本文中参考图3A和3B更详细地描述的信号可以使用可编程衰减器R1选择性地衰减。应当理解，后放大衰减级740和放大级330可以由控制器(未示出)控制，如本文中参考图3A-5更详细地描述的。后放大衰减级740可以实施为第二衰减级340、540，本文参考图3A、3B和5更详细地描述。
类似于参考图6描述的衰减选择支路625，后放大衰减级740配置为选择性地提供通过可变衰减器R1的衰减路径和通过晶体管Q3和Q4的旁路路径。衰减路径由晶体管Q5和Q6控制，并包括可变衰减器R1和电阻器R2-R4。电阻器R2-R4可以具有固定的电阻值，并且可以被选择以在一系列增益模式、信号幅度和/或编程衰减上提供期望的信号特性。可变衰减器R1可以配置为具有多个值，这些值至少部分地取决于操作增益模式、频带、信号幅度等。旁路路径由晶体管Q3和Q4控制，并且可以包括附加的电气部件(未示出)，以在一系列增益模式、信号幅度和/或编程衰减上提供期望的信号特性。在一些实施例中，当以高增益模式操作时选择旁路路径，当以其它增益模式操作时选择衰减路径。
图8A和8B示出了以旁路模式(图8A)和衰减模式(图8B)操作的衰减级740的示例。衰减级740可以是如本文中参考图7所述的后放大级、或者如本文参考图6所述的前放大级或多路复用器中的支路。在图8A中所示的旁路模式中，晶体管Q3、Q4被激活，而晶体管Q5、Q6被停用。在该配置中，信号在离开衰减级740之前通过在晶体管Q3、Q4之间提供的电气部件(如果有的话)。在图8B所示的衰减模式中，晶体管Q3、Q4被停用，而晶体管Q5、Q6被激活。在该配置中，信号在离开衰减级740之前通过电阻器R2-R4和可变衰减器R1。可以通过控制器(未示出)控制晶体管的激活和停用。可变衰减器R1的值可以由控制器(未示出)控制。尽管为了清楚起见未示出，但是衰减级740可以包括其它电气部件，其配置为向晶体管Q3-Q6和可变衰减器R1提供合适的控制信号和偏置电压。
图9A和9B示出了示例性可变增益放大器910a、910b，其包括前放大衰减级620，各个放大级930a、930b，输入匹配网络913，输出匹配网络914以及后放大衰减级740。可变增益放大器910a、910b包括多个输入端口912和公共输出端口918。前放大衰减级620可以配置为类似于在本文参考图6更详细描述的衰减级或多路复用器620。后放大衰减级740可以配置为类似于在本文参考图7更详细描述的衰减级740。
参考图9A，放大级930a可以包括共源共栅放大器，其包括晶体管Q1、Q2，电压源VDD，负载ZL和电感元件ZS，它们一起放大通过输入匹配网络913接收的信号。输出匹配网络914包括配置为匹配放大级930a的阻抗以维持期望信号特性的部件。例如，输出匹配网络913可以包括一个或多个电容器，一个或多个电阻器，串联或并联的电容器或电阻器的组合等。输入匹配网络913包括配置为匹配第一衰减级920的阻抗以维持期望信号特性的组件。例如，输入匹配网络914可以包括一个或多个电容器、一个或多个电阻器、串联或并联的电容器或电阻器的组合等。在一些实施例中，输入匹配网络913可以被包括在放大级930a中。
参考图9B，放大级930b类似于放大级930a，并且另外包括退化开关块932。退化开关块932包括第二电感ZS1和晶体管Q3。退化开关块932配置为在一个或多个增益模式中添加附加电感元件ZS1。例如，在选定的增益模式中，退化开关块932可以使晶体管Q3停用，使得到地或其它参考电压的路径通过电感元件ZS和电感元件ZS1两者。在其它增益模式中，退化开关块932可以激活晶体管，使得到地或其它参考电压的路径通过电感元件ZS而不是电感元件ZS1。这可以影响放大级930b的噪声因子(NF)和/或线性度(IIP3)，如本文中参考图10B更详细地描述的。
图10A和10B示出了分别参考图9A和9B描述的可变增益放大器910a、910b的性能曲线图。图10A示出了可变增益放大器910a(参考图9A描述)的噪声因子(NF)和线性度(IIP3)以及包括所述前放大衰减级620的效果的曲线图。类似地，图10B示出了可变增益放大器910b(参考图9B描述)的噪声因子(NF)和线性度(IIP3)以及包括所描述的前放大衰减级620的效果的曲线图。
参考图10A，顶部曲线图示出作为增益模式的函数的噪声因子(NF)，其中G4是低增益模式并且增益增加到G0，即高增益模式。在左上曲线图1000a上，来自放大级930a(或LNA)的NF显示为实线1002a，NF没有前LNA衰减级620。目标NF显示为点划线1004a。目标NF1004a与来自LNA1002a的NF之间的差异是显示为虚线1006a(例如，NF裕量)的允许的前LNA衰减。通过编程前LNA衰减级的可变衰减，可以实现目标NF，如右上图1010a所示。来自具有前LNA衰减的LNA的NF显示为实线1012a，实线1012a与再次显示为点划线1004a的目标LNA基本对准。
继续参考图10A，底部曲线图示出作为增益模式的函数的线性度(IIP3)，其中G4是低增益模式并且增益增加到G0，即高增益模式。在左下图1020a中，来自放大级930a(或LNA)的IIP3显示为实线1022a，IIP3没有前LNA衰减级620。目标IIP3显示为点划线1024a。允许的前LNA衰减再次显示为虚线1006a。通过编程前LNA衰减级的可变衰减，可以实现超过目标IIP3的线性，如曲线图1030a所示。来自具有前LNA衰减的LNA的IIP3显示为实线1032a，实线1032a超过再次显示为点划线1024a的目标IIP3。
图10A中的曲线图说明所揭示的可变增益放大器可配置为在非高增益模式中实现目标或更高IIP3。此外，利用允许的NF裕量可以定制预LNA衰减以实现目标前端损耗，从而在低增益模式下提升线性度(IIP3)性能。
继续到图10B，曲线图1000、1010b、1020b、1030b示出了与图10A中描述的相同的参数，用包括退化开关块932的放大级930b替换放大级930a。换句话说，可变增益放大器910a、910b之间的区别包括在可变增益放大器910b中存在退化开关块932。在图10B的曲线图中，在NF和IIP3曲线图中可以看到切换对增益模块G3的退化块的效果。
顶部曲线图显示作为增益模式的函数的噪声因子(NF)，其中G4为低增益模式并且增益增加至G0，即高增益模式。在左上曲线图1000b中，来自放大级930b(或LNA)的NF显示为实线1002b，NF没有前LNA衰减级620。目标NF显示为点划线1004b。目标NF1004b与来自LNA1002b的NF之间的区别是允许的前LNA衰减，其显示为虚线1006b(例如，NF裕量)。通过编程前LNA衰减级的可变衰减，可以实现目标NF，如右上曲线图1010b所示。来自具有前LNA衰减的LNA的NF显示为实线1012b，实线1012b与再次显示为点划线1004b的目标LNA基本对准。
继续参考图10B，底部曲线图显示作为增益模式的函数的线性度(IIP3)，其中G4是低增益模式并且增益增加到G0，高增益模式。在左下曲线图1020b中，来自放大级930b(或LNA)的IIP3显示为实线1022b，IIP3没有前LNA衰减级620。目标IIP3显示为点划线1024b。允许的前LNA衰减再次显示为虚线1006b。通过编程前LNA衰减级的可变衰减，可以实现超过目标IIP3的线性度，如曲线图1030b所示。来自具有前LNA衰减的LNA的IIP3显示为实线1032b，其超过再次显示为点划线1024b的目标IIP3。
图10B中的曲线图说明所揭示的可变增益放大器可配置为在非高增益模式中实现目标或更高IIP3。此外，利用允许的NF裕量可以定制前LNA衰减以实现目标前端损耗，从而在低增益模式下提升线性度(IIP3)性能。
产品和架构的示例
图11示出了在一些实施例中，分集接收机配置中的一些或全部，包括具有特征(例如，图1-9B)组合的分集接收机配置中的一些或全部，可以全部或部分地在模块中实现。这种模块可以是例如前端模块(FEM)。这种模块可以是例如分集接收器(DRx)FEM。这种模块可以是例如多输入、多输出(MiMo)模块。
在图11的示例中，模块1108可以包括封装衬底1101，以及可以安装在这样的封装衬底1101上的多个部件。例如，控制器1102(其可包括前端电源管理集成电路[FE-PIMC])、组合组件1106、可变增益放大器组件1110、以及滤波器组1108(其可包括一个或多个带通滤波器)可以在封装衬底1101上和/或内部安装和/或实施，可变增益放大器组件1110包括具有如本文所述的一个或多个特征的嵌入式可编程衰减器1116。诸如多个SMT器件1105的其它部件也可以安装在封装衬底1101上。尽管所有各种部件被描绘为布置在封装衬底1101上，但是应当理解，一些或多个部件可以在其它部件上实施。
在一些实施例中，分集接收模块1108包括两个或更多个可变增益放大器组件1110。在各种实施方式中，两个或更多个可变增益放大器组件1110可以在单个晶片上实施。每个组件1110可包括第一衰减级、放大级和第二衰减级。每个组件1110的输出可以结合。这可能有利于在更宽的频率范围内进行性能调整。例如，第一组件可以调谐到第一频率范围和第二组件可调谐到第二频率范围。信号可以被引导到适当的组件1110并且在公共输出处结合。因此，分集接收模块1108可以配置为覆盖更宽的频率范围，其相对于包括单个放大器组件的配置具有改进的性能。
图12示出了在一些实施例中，包括具有特征(例如，图1-9b)组合的一些或所有分集接收机配置的分集接收机配置中的一些或全部，可以全部或部分地在架构中实现。这样的架构可以包括一个或多个模块，并且可以配置为提供诸如分集接收器(DRx)前端功能的前端功能。
在图12的示例中，架构1208可以包括可以在封装衬底1201上和/或内部安装和/或实现的控制器1202(其可以包括前端电源管理集成电路[FE-PIMC])、组合组件1206、可变增益放大器组件1210、以及滤波器组1208(其可包括一个或多个带通滤波器)，可变增益放大器组件1210包括具有如本文所述的一个或多个特征的嵌入式可编程衰减器1216。诸如许多SMT装置1205的其它部件，也可以在架构1208中实施。
在一些实施方式中，具有本文中所述的一个或多个特征的装置和/或电路可包含在RF电子装置(例如，无线装置)中。这样的装置和/或电路可以以如本文所述的模块化形式或以其某种组合、直接在无线装置中实施。在一些实施例中，这种无线装置可以包括例如蜂窝电话、智能电话、具有或不具有电话功能的手持无线装置、无线平板电脑等。
图13描绘了具有本文描述的一个或多个有利特征的示例性无线装置1300。在具有如本文所述的一个或多个特征的一个或多个模块的上下文中，这些模块通常可以由虚线框1306(其可以实施为例如前端模块)和分集接收器(DRx)模块1308(可以实现为例如前端模块)来描绘。
参考图13，功率放大器(PA)1382可以从收发器1304接收它们各自的RF信号，收发器1304可以配置并操作以产生要被放大和发射的RF信号、并处理接收的信号。收发器1304被示出为与基带子系统1305交互，基带子系统1305配置为提供适合于用户的数据和/或话音信号与适合于收发器1304的RF信号之间的转换。收发器1304还可以与电源管理部件1307通信，电源管理部件1307配置为管理用于无线装置1300的操作的电力。这种电源管理还可以控制基带子系统1305和模块1306和1308的操作。
基带子系统1305被示为连接到用户接口1301，以便于向用户提供和从用户接收的话音和/或数据的各种输入和输出。基带子系统1305还可以连接到存储器1303，存储器1303配置为存储数据和/或指令以便于无线装置的操作，和/或为用户提供信息的存储。
在示例性无线装置1300中，PA1382的输出显示为匹配(经由各自的匹配电路1384)并且路由到它们各自的双工器1386。这种放大和滤波的信号可以通过交换网络1309路由到主天线1360以进行发射。在一些实施例中，双工器1386可以允许使用公共天线(例如，主天线1360)同时执行发射和接收操作。在图13中，接收信号显示为被路由到可变增益放大器组件1310a，其提供了本文所述的可变增益放大器的特征和益处。DRx模块1308也包括类似的可变增益放大器组件1310b。
在示例性无线装置1300中，在主天线1330处接收的信号可以在前端模块1306中被匹配(经由各自的匹配电路1385)并且可以被发送到可变增益放大器1310a。可变增益放大器1310a可包括前放大可编程衰减组件1320、放大器1330、后放大可编程衰减组件1340和分离器1350。可变增益放大器1310a配置为在输入1312处接收多个信号，并在输出1318处输出多个经处理的信号。可变增益放大器1310a配置为向放大器1310a提供多个可切换路径，多个可切换路径包括嵌入的、可编程衰减器，其在多个增益模式上提供目标放大并且相对于不包括嵌入式可编程衰减器的可变增益放大器改善信号的线性度。在至少一种高增益模式中，可以旁路可编程衰减器以减少或消除对噪声因子的影响。在至少一种非高增益模式中，可以调整可编程衰减器以改善在至少一个非高增益模式中被放大的信号的线性度。
无线装置还包括分集天线1370和从分集天线1370接收信号的分集接收器模块1308。分集接收模块1308包括可变增益放大器1310b，类似于前端模块1306中的可变增益放大器1310a。分集接收器模块1308和可变增益放大器1310b处理接收的信号并将处理后的信号发送到收发器1304。在一些实施例中，双信器、三工器或其它多路复用器或滤波器组件可以如本文所述包括在分集天线1370和分集接收器模块1308之间。
本申请的一个或多个特征可以用如本文所述的各种蜂窝频带来实施。这种频带的示例列在表1中。应该理解，至少一些频带可以分成子频带。还将理解的是，本公开的一个或多个特征可以用不具有诸如表1的示例的指定的频率范围来实施。应理解，术语射频(RF)和射频信号是指至少包括表1中列出的频率的信号。
表格1
频带 模式 Tx频率范围(MHz) Rx频率范围(MHz)
B1 FDD 1,920–1,980 2,110–2,170
B2 FDD 1,850–1,910 1,930–1,990
B3 FDD 1,710–1,785 1,805–1,880
B4 FDD 1,710–1,755 2,110–2,155
B5 FDD 824–849 869–894
B6 FDD 830–840 875–885
B7 FDD 2,500–2,570 2,620–2,690
B8 FDD 880–915 925–960
B9 FDD 1,749.9–1,784.9 1,844.9–1,879.9
B10 FDD 1,710–1,770 2,110–2,170
B11 FDD 1,427.9–1,447.9 1,475.9–1,495.9
B12 FDD 699–716 729–746
B13 FDD 777–787 746–756
B14 FDD 788–798 758–768
B15 FDD 1,900–1,920 2,600–2,620
B16 FDD 2,010–2,025 2,585–2,600
B17 FDD 704–716 734–746
B18 FDD 815–830 860–875
B19 FDD 830–845 875–890
B20 FDD 832–862 791–821
B21 FDD 1,447.9–1,462.9 1,495.9–1,510.9
B22 FDD 3,410–3,490 3,510–3,590
B23 FDD 2,000–2,020 2,180–2,200
B24 FDD 1,626.5–1,660.5 1,525–1,559
B25 FDD 1,850–1,915 1,930–1,995
B26 FDD 814–849 859–894
B27 FDD 807–824 852–869
B28 FDD 703–748 758–803
B29 FDD N/A 716–728
B30 FDD 2,305–2,315 2,350–2,360
B31 FDD 452.5–457.5 462.5–467.5
B32 FDD N/A 1,452–1,496
B33 TDD 1,900–1,920 1,900–1,920
B34 TDD 2,010–2,025 2,010–2,025
B35 TDD 1,850–1,910 1,850–1,910
B36 TDD 1,930–1,990 1,930–1,990
B37 TDD 1,910–1,930 1,910–1,930
B38 TDD 2,570–2,620 2,570–2,620
B39 TDD 1,880–1,920 1,880–1,920
B40 TDD 2,300–2,400 2,300–2,400
B41 TDD 2,496–2,690 2,496–2,690
B42 TDD 3,400–3,600 3,400–3,600
B43 TDD 3,600–3,800 3,600–3,800
B44 TDD 703–803 703–803
B45 TDD 1,447–1,467 1,447–1,467
B46 TDD 5,150–5,925 5,150–5,925
B65 FDD 1,920–2,010 2,110–2,200
B66 FDD 1,710–1,780 2,110–2,200
B67 FDD N/A 738–758
B68 FDD 698–728 753–783
本申请描述了各种特征，其中没有单个特征仅用于本文所述的益处。应当理解，本文描述的各种特征可以组合、修改或省略，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。除了本文具体描述的组合之外的其它组合和子组合对于普通技术人员将是显而易见的，并且旨在构成本公开的一部分。本文结合各种流程图步骤和/或阶段描述了各种方法。应当理解，在许多情况下，某些步骤和/或阶段可以组合在一起，使得流程图中示出的多个步骤和/或阶段可以作为单个步骤和/或阶段操作。而且，某些步骤和/或阶段可以分成要单独执行的附加子部件。在一些情况下，可以重新布置步骤和/或阶段的顺序，并且可以完全省略某些步骤和/或阶段。而且，本文描述的方法应被理解为是开放式的，使得还可以执行本文所示和所述的那些步骤和/或阶段的附加步骤和/或阶段。
本文描述的系统和方法的一些方面可以有利地使用例如计算机软件，硬件，固件，或计算机软件、硬件和固件的任何组合来实现。计算机软件可以包括存储在计算机可读介质(例如，非瞬态计算机可读介质)中的计算机可执行代码，该计算机可执行代码在被执行时执行本文描述的功能。在一些实施例中，计算机可执行代码由一个或多个通用计算机处理器执行。根据本公开，本领域技术人员将理解，可以使用要在通用计算机上执行的软件来实现的任何特征或功能也可以使用硬件、软件或固件的不同组合来实施。例如，这种模块可以在使用集成电路的组合的硬件中完全实施。可替换地或附加地，这样的特征或功能可以完全或部分地使用被设计为执行本文描述的特定功能的专用计算机而不是通用计算机来实施。
多个分布式计算装置可以代替本文描述的任何一个计算装置。在这样的分布式实施例中，一个计算装置的功能被分布(例如，通过网络)，使得在每个分布式计算装置上执行一些功能。
一些实施例可以参考等式、算法和/或流程图说明来描述。这些方法可以使用在一个或多个计算机上执行的计算机程序指令来实现。这些方法也可以单独实现为计算机程序产品、或者作为装置或系统的部件实施。在这方面，每个等式、算法、块、或流程图的步骤以及它们的组合可以由硬件、固件和/或软件来实施，该软件包括在计算机可读程序代码逻辑中体现的一个或多个计算机程序指令。可以理解，任何这样的计算机程序指令可以被加载到一个或多个计算机上，包括但不限于通用计算机或专用计算机、或其它可编程处理装置以产生机器，使得在计算机或其它可编程处理装置上执行的计算机程序指令实施方程、算法和/或流程图中指定的功能。还将理解，流程图说明中的每个等式、算法和/或块及其组合可以由执行特定功能或步骤的专用基于硬件的计算机系统、或专用硬件和计算机-可读的程序代码逻辑手段的组合来实施。
此外，诸如在计算机可读程序代码逻辑中实现的计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器(例如，非瞬态计算机可读介质)中，该计算机可读存储器可以指导一个或多个计算机或其它可编程处理装置以特定方式起运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令实施在流程图的块中指定的功能。计算机程序指令还可以加载到一个或多个计算机或其它可编程计算装置上，使得在一个或多个计算机或其它可编程计算装置上执行一系列操作步骤，以产生计算机实施过程，使得在计算机或其它可编程处理装置上执行的指令提供用于实施在等式、算法和/或流程图的块中指定的功能的步骤。
本文描述的方法和任务中的一些或全部可以由计算机系统执行并完全自动化。在一些情况下，计算机系统可以包括多个不同的计算机或计算装置(例如，物理服务器、工作站、存储阵列等)，其通过网络进行通信和互操作以执行所描述的功能。每个这样的计算装置通常包括处理器(或多个处理器)，其执行存储在存储器或其它非瞬态计算机可读存储介质或装置中的程序指令或模块。这里公开的各种功能可以在这样的程序指令中实施，尽管所公开的功能中的一些或全部可以替代地在计算机系统的专用电路(例如，ASIC或FPGA)中实施。在计算机系统包括多个计算装置的情况下，这些装置可以但不一定是共同定位的。通过将诸如固态存储器芯片和/或磁盘的物理存储装置变换为不同的状态，可以持久地存储所公开的方法和任务的结果。
除非上下文清楚地另有要求，否则在整个说明书和权利要求书中，措词“包括”、“包含”及类似的措词应当以与排它性或穷尽性的意义相反的包括性的意义加以解释；也就是说，以“包括而不限于”的意义加以解释。这里总体上使用的措词“耦接”是指两个或多个元件可以直接连接或者借助于一个或多个中间元件连接。另外，措词“这里”、“上面”、“下面”和类似含义的措词在用于本申请时应当指的是作为整体的本申请，而非本申请的任何具体部分。在上下文允许的情况下，以上具体实施方式部分中使用单数或复数的措词也可以分别包括多个或单个。提及两个或更多项目的列表时的措词“或”，此措词涵盖该措词的所有以下解释：列表中的任何项目、列表中的所有项目、列表中项目的任何组合。词语“示例性”在本文中专门用于表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定解释为比其它实施方式更优选或更具优势。
本公开不旨在限于本文所示的实施方式。对本领域技术人员来说，本公开中描述的实施方式的各种修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其它实施方式。本文提供的本发明的教导可以应用于其它方法和系统，并且不限于上述方法和系统，并且可以组合上述各实施例的元件和动作以提供进一步的实施例。因此，这里描述的新方法和系统可以以各种其它形式加以体现；此外，可以对这里描述的方法和系统的形式进行各种省略、替换和改变而不脱离本申请的范围和精神。所附的权利要求和其等效物旨在涵盖将会落入本申请范围和精神的这种形式或变型。

Claims (24)

1.一种可变增益信号放大器，包括：
具有多个支路的第一衰减级，每个支路包括开关和可变衰减元件，所述第一衰减级具有公共输出和用于每个支路的输入；
放大级，耦接到所述第一衰减级的所述公共输出，以提供多路复用的输出；以及
第二衰减级，配置为接收所述放大级的所述多路复用的输出，以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种期望的特性。
2.如权利要求1所述的放大器，其中，所述信号包括射频信号。
3.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述第一衰减级配置为提供旁路路径，使得在所述输入处接收的信号被引导到所述公共输出而不被所述可变衰减元件衰减。
4.根据权利要求3所述的放大器，其中，所述第一衰减级配置为以高增益模式提供所述旁路路径。
5.如权利要求4所述的放大器，其中，在高增益模式中，至少部分地由于旁路所述可变衰减元件而不增加信号的噪声因子。
6.如权利要求4所述的放大器，其中，在其它增益模式中，所述信号的IIP3至少部分地由于所述可变衰减元件提供的定制衰减而增加。
7.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述放大器配置为在覆盖多个蜂窝频带的各个输入处接收信号。
8.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述放大器配置为衰减或放大在特定输入处接收的信号，其独立于在其它输入处接收的其它信号的衰减或放大。
9.如权利要求1所述的放大器，还包括控制电路，其配置为将控制信号发送到所述第一衰减级、所述放大级或所述第二衰减级。
10.如权利要求9所述的放大器，其中，所述控制电路包括控制器，其配置为以高增益模式提供放大控制信号，其使得所述第一衰减级提供旁路所述可变衰减元件的路径。
11.一种可变增益放大器，包括：
具有多个支路的开关级，每个支路包括开关和嵌入式可编程衰减元件，所述第一开关级具有公共输出和用于每个支路的输入；
放大级，耦接到所述开关级的所述公共输出，以提供多路复用的输出；
后放大衰减级，配置为接收所述放大级的多路复用的输出，所述后放大衰减级配置为通过嵌入式可编程衰减器和旁路路径提供衰减路径，所述这些路径配置为在一系列增益水平上维持各种期望的特性；以及
分离器，配置为接收单个输入并提供多个输出。
12.如权利要求11所述的放大器，其中，所述第一开关级配置为选择性地将目标信号引导到所述放大级。
13.如权利要求11所述的放大器，其中，对于所述多个支路中的各个支路，所述开关级配置为提供经过所述嵌入式可编程衰减元件的衰减路径和不经过所述嵌入式可编程衰减元件的旁路路径。
14.根据权利要求13所述的放大器，其中，在高增益模式中，所述开关级配置为沿着所述旁路路径引导信号。
15.如权利要求14所述的放大器，其中，在所述高增益模式中，沿着所述旁路路径引导的信号在所述开关级之前和之后维持基本相同的噪声因子值。
16.如权利要求14所述的放大器，其中，在其它增益模式中，沿着衰减路径引导的信号至少部分地由于所述嵌入式可编程衰减元件提供的定制衰减而改善了线性度。
17.如权利要求11所述的放大器，还包括控制电路，配置为将控制信号发送到所述开关级、所述放大级、所述后放大衰减级或所述分离器。
18.如权利要求17所述的放大器，其中，所述控制电路包括控制器，配置为以高增益模式提供放大控制信号，其使得所述开关级提供旁路所述可变衰减元件的路径。
19.一种前端架构，包括：
可变增益信号放大器，包括具有多个支路的第一衰减级，每个支路包括开关和可变衰减元件，所述第一衰减级具有公共输出和用于每个支路的输入；放大级，耦接到所述第一衰减级的所述公共输出，以提供多路复用的输出；以及第二衰减级，配置为接收所述放大级的所述多路复用的输出，以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种期望的特性；
滤波器组件，耦接到所述可变增益信号放大器，以引导频带到可变增益信号放大器的选择的输入；
控制器，用于控制所述可变增益信号放大器以提供多种增益模式，使得在高增益模式下，所述可变增益信号放大器沿着旁路特定支路中的所述可变衰减元件的路径来引导信号。
20.根据权利要求19所述的前端架构，其中，在所述高增益模式中，至少部分地由于旁路所述可变衰减元件而不增加信号的噪声因子。
21.根据权利要求20所述的前端架构，其中，在其它增益模式中，所述信号的IIP3至少部分地由于由所述可变衰减元件提供的定制衰减而增加。
22.一种无线装置，包括：
分集天线；
滤波器组件，耦接到所述分集天线，以接收信号并沿选择路径来引导频带；
可变增益信号放大器，耦接到所述滤波器组件以接收来自选择路径的信号，所述可变增益信号放大器包括具有多个支路的第一衰减级，每个支路包括开关和可变衰减元件，所述第一衰减级具有公共输出和用于每个支路的输入；放大级，耦接到所述第一衰减级的所述公共输出，以提供多路复用的输出；以及第二衰减级，配置为接收所述放大级的所述多路复用的输出，以提供放大的输出信号，从而在一系列增益水平上维持各种期望的特性；
控制器，用于控制所述可变增益信号放大器，以提供多种增益模式，使得在高增益模式下，所述可变增益信号放大器沿着旁路特定支路中的所述可变衰减元件的路径来引导信号。
23.如权利要求22所述的装置，其中，在高增益模式中，至少部分地由于旁路所述可变衰减元件而不增加信号的噪声因子。
24.如权利要求23所述的装置，其中，在其它增益模式中，所述信号的IIP3至少部分地由于所述可变衰减元件提供的定制衰减而增加。
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