CN110581713A - 具有多个低噪声放大器模块的射频（rf）前端 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有多个低噪声放大器模块的射频(RF)前端。在示例性实施例中，设备包括配置用于放大已接收载波信号以产生至少一个第一级载波群组的至少一个第一级放大器。每个第一级载波群组包括载波信号的相应一部分。设备也包括配置用于放大第一级载波群组的第二级放大器。每个第二级放大器配置用于放大相应第一级载波群组以产生两个第二级输出信号，其可以输出至不同的解调级而每个解调级解调了选定的载波信号。

Description

具有多个低噪声放大器模块的射频(RF)前端
本申请是申请日为2015年5月8日、申请号为201580025198.1、发明名称为“具有多个低噪声放大器模块的射频(RF)前端”的专利申请的分案申请。
技术领域
本公开总体涉及通信收发器，并且更具体地涉及一种用于载波聚合通信系统的接收器前端。
背景技术
在射频(RF)收发器中，由发射器产生、升频转换、放大并发射通信信号，以及由接收器接受、放大、降频转换并恢复通信信号。在接收器中，通常由接收电路装置接收并降频转换通信信号以恢复在通信信号中所包含的信息。信号发射器或接收器可以配置用于使用多个发射频率和/或多个接收频率而工作。为了使得接收器能够同时接收两个或更多接收信号，使用两个或多个接收路径的同时操作。这些系统有时称作“载波聚合”(CA)系统。术语“载波聚合”可以涉及包括带间载波聚合(Inter－CA)和带内载波聚合(Intra-CA)的系统。Inter-CA涉及出现在不同通信频带中的两个或多个分立(连续或非连续)载波信号的处理。Intra－CA涉及出现在相同通信频带中两个或多个分立(连续或非连续)载波信号的处理。通常使用一个或多个不同的本地振荡器(LO)频率而放大并降频转换接收到的载波聚合RF信号。随后处理已降频转换的信号以提取使用多个载波发射的信息。
通信装置具有RF收发器，当它们被设计用于处理在多个通信频带中不断增长数目的多个频率时变得越来越复杂。对于通信装置普通的是能够通过在许多不同通信频带内的各种不同频率通信。在许多情形中，接收器包括多个信号路径，引起严格的路径与路径隔离需求，因为每个接收器信号路径将产生对其他接收器信号路径的干扰源信号。当受干扰接收器路径上存在内部干扰源信号时，由于电路非线性和/或其他外部干扰而可以发生大量接收器脱敏。这使得在受干扰接收器路径上信息的恢复困难或不可能。
因此希望能够当在载波聚合收发器中接收多个载波信号时提供改进的接收器路径隔离。
附图说明
图1示出了具有两级LNA的前端的示例性实施例，将接收到的多个通信频带中的RF信号高效地路由传输至无线系统内通信的无线装置中的解调器。
图2显示了示出了在载波聚合通信系统中示例性载波信号配置的视图。
图3示出了包括两级LNA的示例性实施例的接收器前端的框图。
图4示出了第一级放大器的示例性实施例。
图5示出了图4中所示LNA群组的详细示例性实施例。
图6示出了包括第二级放大器的放大和解调集成电路的示例性实施例。
图7示出了图3中所示两级LNA的详细示例性实施例。
图8示出了图6中所示集成电路的接口管脚的示例性实施例。
图9示出了两级LNA设备的示例性实施例。
具体实施方式
以下阐述的详细说明书意在作为本公开示例性设计的描述说明并且并非意在仅描绘其中可以实施本公开的设计。术语“示例性”在此用于意味着“用作示例、实例或说明”。在此描述为“示例性”的任何设计无需构造为在其他设计之上的优选或有利的设计。详细说明书为了提供本公开示例性设计的彻底理解的目的而包括具体细节。对于本领域技术人员明显的是在此所述的示例性设计可以不采用这些具体细节而实施。在一些情形中，以框图形式示出广泛已知的结构和装置以便于避免模糊在此所展示的示例性设计的创新性。
图1示出了具有两级低噪声放大器(LNA)的前端114的示例性实施例，将多个通信频带中接收到的RF载波信号高效地路由传输至在无线系统100内通信的无线装置102中的解调器。无线系统100可以是长期演进(LTE)系统，码分多址(CDMA)系统，用于移动通信的全球系统(GSM)系统，无线局域网(WLAN)系统，或一些其他无线系统。CDMA系统可以实施宽带CDMA(WCDMA)，CDMA 1X，演进数据优化(EVDO)，时分同步CDMA(TD-CDMA)，或CDMA一些其他版本。为了简便，图1示出了包括两个基站104和106以及一个系统控制器108的无线系统100。通常，无线系统100可以包括任意数目的基站以及任意网络实体的集合。
无线装置102也可以称作用户设备(UE)，移动站点，终端，访问接入终端，订户单元，或站点。无线装置102可以是蜂窝电话，智能平板电话，输入板，无线调制解调器，个人数字助理(PDA)，手持式装置，膝上型计算机，智能本，上网本，无绳电话，无线本地回路(WLL)站点，蓝牙装置，或其他通信装置。无线装置102可以与无线系统100中的装置通信。无线装置102也可以从广播站(例如广播站110)接收信号，或者从一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)中的卫星(例如卫星112)接收信号。无线装置102可以支持用于无线通信的一个或多个无线电技术，诸如LTE、WCDMA、CDMA 1X、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11。在各个示例性实施例中，前端114的两级LNA高效地将一个或多个通信频带中接收到的载波路由传输至对应的解调器以获得所需的基带信号。在各个示例性实施例中，两级LNA操作用于当处理一个或多个通信频带中不同载波信号时提供改进的接收器路径隔离和一致的接收器性能。
图2示出了图表200，其示出了在载波聚合通信系统中示例性的信号载波配置。例如，信号配置显示信号频带，在其中可以在图1所示通信系统100中发射或接收RF载波。例如，图表200显示了低频带、中频带和高频带群组，每个频带群组可以具有一个或多个信号频带，其包括一个或多个载波信号。在图表206中，低频带群组被进一步被划分为两个低频带群组。
图表202显示了连续带内载波配置的示意图。例如，在一个频带群组中存在多个连续载波(例如在低频带群组中四个连续载波)。无线装置100可以在相同频带群组内连续四个载波上发送和/或接收发射信号。
图表204示出了非连续带内载波配置的示意图。例如，在一个频带群组中存在多个非连续载波(例如在低频带群组中四个非连续载波)。载波可以以5MHz、10MHz、或一些其他量而分隔。无线装置100可以在相同频带群组内四个非连续载波上发送和/或接收传输信息。
图表206示出了使用相同频带群组的带间载波配置的示意图。例如，在两个频带中存在多个载波(例如在低频带1中两个连续载波以及在低频带2中两个连续载波)。无线装置100可以在相同频带群组中的不同频带中四个载波上发送和/或接收传输信息。
图表208示出了使用不同频带群组的带间载波配置的示意图。例如，在不同频带群组的两个频带中存在多个载波(例如在低频带群组中两个载波以及在中频带群组中两个载波)。无线装置100可以在不同频带群组中四个载波上发送和/或接收传输信息。也应该注意的是也由示例性实施例支持使用不同频带群组的其他载波配置。
图3示出了接收器前端300的框图，其包括两级LNA 336的示例性实施例。例如，前端300适用于用作图1中所示的前端114。两级LNA 336包括第一放大级302和第二放大级304。
前端300连接至主集(Primary,Pr)天线，其接收输入至第一开关306的RF信号。前端300也连接至分集(Diversity,Dv)天线，其接收输入至第二开关308的RF信号。开关306和308对在它们输入端处的RF信号执行开关和滤波以输出在选定频带和/或频带群组中具有选定载波信号的信号。在示例性实施例中，开关306接收控制信号，从而从开关306输出在选定主集频带和/或频带群组中的选定载波信号，该控制信号控制由开关306提供的开关和滤波的主集频带。类似地，开关308接收控制信号，从而从开关308输出在选定分集频带和/或频带群组中的选定载波信号，该控制信号控制由开关308提供的开关和滤波的分集频带。主集和分集频带控制信号由在装置处诸如基带处理器之类的另一实体提供。
出于说明的目的，将假设前端300用于接收并处理具有图2中所示载波配置208的载波信号。因此，在两个不同频带群组(例如低频带和中频带)中存在待接收并解调的四个载波信号。将进一步假设，开关306输出如由主集天线接收的四个载波信号(Pca0，Pca1，Pca2和Pca3)。两个主集载波信号(Pca1和Pca2)在低频带群组(称作BG1)中，以及两个主集载波信号在中频带群组(称作BG2)中。也将假设，控制开关308以输出如由分集天线接收到的相同四个载波信号(Dca0，Dca1，Dca2，以及Dca3)。应该注意，可以配置开关306和308以取决于待接收和解调的载波配置而输出在不同数目频带和/或群组中不同数目的载波。
前端300包括其上安装了两级LNA 336的印刷电路板334。例如，第一级302包括第一级放大集成电路(IC)314、316，以及第二级304包括第二级放大和解调集成电路322。集成电路314、316驻留在印刷电路板334上以便于接近它们相应的开关306、308。因此，从开关306、308至集成电路314、316的信号路径可以尽可能短以减小噪声或其他信号退化的机会。第二级放大和解调集成电路322可以驻留在印刷电路板334上各种位置处以促进解调信号的信号处理。印刷334电路板包括信号迹线，其在安装在印刷电路板上的部件之间路由传输信号。
放大集成电路314、316中的每个包括至少一个频带群组LNA(LNA-BGx)。每个频带群组LNA操作用于放大从对应的开关输出接收到的特定频带或频带群组中的载波信号。例如，在该示例性实施例中，电路314包括两个频带群组LNA(LNA-BG1和LNA-BG2)以放大选定频带中的主集载波，以及电路316也包括两个频带群组LNA(LNA-BG1和LNA-BG2)以放大如由分集天线接收到的选定频带中的载波。然而，电路314和316如果需要的话可以包括更多频带群组LNA。每个频带群组LNA包括两个输出端以输出经放大信号(通常示出在320处并且称作载波群组)，使用印刷电路板334的信号迹线将其路由传输至第二级LNA 304。例如，IC314的LNA-BG1具有输出放大主集载波信号Pca1和Pca3的第一输出端，以及输出放大主集载波信号Pca0和Pca2的第二输出端。类似地，放大IC 316的LNA-BG1具有输出放大分集载波信号Dca1和Dca3的第一输出端，以及输出放大分集载波信号Dca0和Dca2的第二输出端。
使用印刷电路板334的信号迹线将从放大IC 314和316输出的信号路由传输至第二级放大和解调IC 322。在示例性实施例中，路由传输信号，以便最小化、减小和/或消除当信号迹线被跨越印刷电路板路由时可以发生的噪声。例如，布线信号迹线，以便避免信号迹线交叉和/或紧密平行的信号迹线布线。
放大和解调IC 322包括接口低噪声放大器(iLNA)324、326、328、330，以及解调器级(dm1、dm2、dm3、以及dm4)。由iLNA接收从放大IC 314、316输出的信号，其中由iLNA再次放大以产生经放大的第二级信号，该第二级信号以高效方式被输入至解调器级。每个解调器级解调与特定载波频率相关联的主集和分集载波信号以产生主集和分集基带(BB)信号。随后输出已解调的基带信号以用于由装置处其他实体处理。因此，在该示例性实施例中，两级LNA 336配置作为四个下行链路(DL)载波聚合接收器。
图4示出了第一级放大器400的示例性实施例。例如，第一级放大器400适用于用作图3中所示的第一级放大器314和316的任一。在图4中配置第一级放大器400以操作作为第一级放大器314。第一级放大器400包括第一频带群组LNA 402，第二频带群组LNA 412，并且可以包括任意数目的额外频带群组LNA。频带群组LNA 402包括多达“n”个LNA以接收频带和/或载波信号以用于放大。在该示例性实施例中，示出了两个LNA(例如404和406)并且每个接收选择用于从图3中所示开关306输出的四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分作为输入。应该注意的是可以由每个频带群组LNA利用多于两个LNA。
第一LNA 404在输入端子418处接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的一个或多个。LNA 404放大接收到的载波信号并且输出经放大载波信号，经放大载波信号输入至路由布线模块408。第二LNA 406也在输入端子420处接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的一个或多个。LNA 406放大接收到的载波信号并且输出经放大载波信号，经放大载波信号输入至路由模块408。
路由模块408路由传输所接收到的经放大载波信号，从而将第一频带群组中载波信号路由传输至第一输出端子414。第二频带群组中的载波被路由传输至第二输出端子416。因此，第一输出端子414输出主集载波信号(Pca1和Pca3)的第一群组(群组1a)，以及第二输出端子416输出主集载波(Pca0和Pca2)的第二群组(群组1b)。在示例性实施例中，缓冲放大器(410和436)提供用于在输出之前放大载波信号。在示例性实施例中，缓冲放大器(410和436)是可选的。
类似地，频带群组LNA 412包括多达“n”个LNA以接收用于放大的载波信号。在该示例性实施例中，示出了两个LNA(例如430和432)，每个接收选择用于从图3中所示开关306输出的四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分作为输入。应该注意，可以由每个频带群组LNA利用多于两个LNA。
第一LNA 430在输入端子422处接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)中的一个或多个。LNA 430放大这些载波信号并且输出经放大的载波信号，经放大的载波信号被输入至路由模块434。第二LNA 432也在输入端子424处接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)中的一个或多个。LNA 432放大这些载波信号并且输出经放大的载波信号，经放大的载波信号被输入至路由模块434。
路由模块434路由传输所接收的经放大载波信号，从而第一频带群组中载波信号被路由传输至第一输出端子426。第二频带群组中载波被路由传输至第二输出端子428。因此，输出端子426输出主集载波信号(Pca1和Pca3)的第三群组(群组2a)，以及输出端子428输出主集载波(Pca0和Pca2)的第四群组(群组2b)。在示例性实施例中，提供缓冲放大器(438和440)以用于在输出之前放大载波信号。在示例性实施例中，缓冲放大器(438和440)是可选的。第一级放大器400也适用于用作第一级放大器316。使用印刷电路板334的信号迹线将从第一级放大器400输出的信号高效地路由传输至第二级放大器304。应该注意，路由模块408、434被配置成将它们相应的放大输入信号路由传输至两个输出端口中的任一个。因此，输入载波、频带或频带群组可以通过路由模块408、434的操作而被路由传输至任一输出端。
图5示出了图4中所示频带群组LNA 402的详细示例性实施例。在示例性实施例中，频带群组LNA 402包括LNA 404、406，路由模块408，以及缓冲放大器410和436。应该注意，图5中所示频带群组LNA适用于用作图3中所示任意频带群组LNA。
LNA 404包括PMOS晶体管512、516，以及NMOS晶体管514和518。晶体管512具有连接至电感器510的第一端子的源极端子。电感器510的第二端子连接至电源。输入端口502连接至晶体管512和514的栅极端子。输入端口502配置用于接收一个或多个载波信号。例如，输入端口502可以接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分。晶体管514的源极端子连接至电感器520的第一端子。电感器520的第二端子连接至信号接地。
晶体管516和518的栅极端子连接至第二输入端口504。输入端口504可以接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分。晶体管516的源极端子连接至电感器510的第一端子。晶体管518的源极端子连接至电感器520的第一端子。
晶体管512的漏极端子连接至晶体管516的漏极端子，以及路由模块408的开关534的第一端子。晶体管514的漏极端子连接至路由模块508的开关536的第一端子。晶体管516的漏极端子连接至晶体管518的漏极端子，以及路由模块408的开关538的第一端子。晶体管518的漏极端子连接至路由模块408的开关540的第一端子。
LNA 406包括PMOS晶体管524、528，以及NMOS晶体管526和530。晶体管524具有连接至电感器522的第一端子的源极端子。电感器522的第二端子连接至电源。输入端口506连接至晶体管524和526的栅极端子。输入端口506配置用于接收一个或多个载波信号。例如，输入端口506可以接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)的所有或任意部分。晶体管526的源极端子连接至电感器532的第一端子。电感器532的第二端子连接至信号接地。
晶体管528和530的栅极端子连接至第四输入端口508。输入端口508可以接收四个主集载波信号(Pca0、Pca1、Pca2和Pca3)310的所有或任意部分。晶体管528的源极端子连接至电感器522的第一端子。晶体管530的源极端子连接至电感器532的第一端子。
晶体管524的漏极端子连接至晶体管526的漏极端子以及路由模块408的开关542的第一端子。晶体管526的漏极端子连接至路由模块408的开关544的第一端子。晶体管528的漏极端子连接至晶体管530的漏极端子以及路由模块408的开关546的第一端子。晶体管530的漏极端子连接至路由模块408的开关548的第一端子。
路由模块408操作用于使用开关(534，536，538，540，542，544，546以及548)将在输入端口(502，504，506，以及508)处接收到的信号的经放大版本路由传输至输出缓冲器410和436。在示例性实施例中，开关由路由控制(RC)信号558控制，其控制开关中的每一个处于断开或闭合状态。通过控制开关的状态，路由模块408操作用于将任意的经放大的输入信号路由传输至输出缓冲器410和436中的一个或两个。在示例性实施例中，RC信号558由装置处的诸如基带处理器之类的另一实体提供。
输出缓冲器410包括晶体管550和552。晶体管550具有连接至电源的源极端子以及连接至晶体管552的漏极端子的漏极端子。晶体管552具有连接至信号接地的源极端子。输出端口414连接至晶体管550和552的漏极端子。晶体管550和栅极端子与晶体管552的栅极端子在节点560处连接。开关534、538、542和546具有连接至节点560的第二端子。当开关534处于闭合状态时，其第一端子连接至其第二端子以使得信号可以流过开关534至节点560。当开关534处于断开状态时，其第一端子与其第二端子断连以使得信号无法流过开关534至节点560。开关538、542和546类似于开关534而工作。
输出缓冲器436包括晶体管554和556。晶体管554具有连接至电源的源极端子，以及连接至晶体管556的漏极端子的漏极端子。晶体管556具有连接至信号接地的源极端子。输出端口416连接至晶体管554和556的漏极端子。晶体管554的栅极端子与晶体管556的栅极端子在节点562处连接。开关536、540、544和548具有连接至节点562的第二端子。当开关536处于闭合状态时，其第一端子连接至其第二端子以使得信号可以流过开关536至节点562。当开关536处于断开状态时，其第一端子与其第二端子断连以使得信号无法流过开关536至节点562。开关540、544和548类似于开关536而工作。
在示例性实施例中，假设RC信号558将开关540、542控制处于闭合状态，并且将开关534、536、538、544、546和548控制处于断开状态。作为所选择开关状态的结果，在输入端口504处接收到的载波信号被放大并且路由传输通过开关540(如由路径564所示)至节点562，并且由缓冲器436放大并且在输出端口416处输出。在输入端口506处接收到的载波信号被放大并且通过开关542(如由路径566所示)路由传输至节点560，并且由缓冲器410放大并且在输出端口414处输出。处于断开状态的开关防止其他信号被路由传输至输出缓冲器410和436。因此，频带群组LNA 402是可控的以控制如何放大存在于输入端口502、504、506和508处的载波信号并且路由传输至输出端口414和416。
图6示出了放大和解调IC 600的示例性实施例。例如，放大和解调IC 600适用于用作图3中所示的第二级放大和解调IC 322。在示例性实施例中，IC 600放大并解调来自主集和分集天线中的每一个的四个载波信号以获得对应的基带信号。
在示例性实施例中，IC 600包括八个输入端口612(a-h)以接收第一级放大器的经放大输出，诸如图3中所示的放大器314和316。例如，放大器314输出主集群组(1a，1b，2a，2b)，以及放大器316输出分集群组(1a，1b，2a，2b)。在输入端口612处接收的经放大信号流动至对应的提供阻抗匹配以保存信号完整性(例如减小损耗)的匹配网络602(a-h)，并且因此从第一级放大器路由传输的信号可以由印刷电路板的信号迹线直接地路由传输至IC600的输入端口而不使用IC 600外部的额外匹配电路。
匹配网络602(a-h)的输出端口连接至接口LNA(iLNA)604(a-h)的对应输入端口。每个iLNA放大其接收的信号并且在两个输出端口处产生两个经放大信号。iLNA 604(a-h)的输出端口连接至变压器模块606(a-h)的对应输入端。变压器模块606(a-h)的每一个包括两个变压器电路，执行所接收的信号的单端至差分转换，以在变压器输出端口处输出差分信号。因此，变压器模块606(a-h)中的每一个包括两个单端输入端口以从对应的iLNA接收两个单端输入信号。变压器模块606(a-h)中的每一个也包括两个差分输出端口以输出对应的差分信号。
变压器模块606(a-h)将从iLNA 604(a-h)输出的经放大信号转换为差分信号，同时维持经放大信号的信号特性而不具有损耗，并且同时提供额外的带外拒斥(rejection)。变压器模块606(a-h)输出差分信号以用于输入至解调器级(dm0，dm1，dm2，dm3)。在示例性实施例中，每个变压器模块606(a-h)的两个差分输出被路由传输至不同的解调器级。例如，变压器模块606(a-h)的两个差分输出被路由传输至解调器级dm1和dm3。
解调器级(dm0，dm1，dm2，dm3)包括混频器模块608(a-h)。每个混频器模块608(a-h)包括两个双平衡混频器电路以解调两个载波信号。例如，解调器级dm1包括混频器模块608(a)和608(b)，并且这些混频器模块的每一个包括两个双平衡混频器电路，其中每个混频器电路使用本地振荡器(例如LO1)解调了所接收的差分输入信号。因此，使用相同的LO信号解调由每个解调器级接收的差分载波信号。例如，混频器模块608(a)的第一混频器电路接收在输入端口612(a)处接收到的主集载波Pca1，以及混频器模块608(a)的第二混频器电路接收在输入端口612(c)处接收到的主集载波Pca1。同样地，混频器模块608(b)的第一混频器电路接收在输入端口612(b)处接收到的分集载波Dca1，以及混频器模块608(b)的第二混频器模块接收在输入端口612(d)处接收到的分集载波Dca1。混频器模块608(a)和608(b)使用由LO1电路产生的相同振荡器信号而解调载波信号Pca1和Dca1。作为基带信号的已解调信号被输入至基带滤波器610(a-h)的基带滤波器610(a)和610(b)。其他解调器级(dm1，dm2，dm3)类似于第一解调器级(dm1)工作以解调从主集和分集天线接收到的主集和分集载波信号CA0、CA2和CA3以获得对应的基带信号。因此，每个解调器级解调在选定频带群组中的载波信号。
因此，被选择并且从开关306、308输出的载波信号、频带和/或频带群组被输入至第一级放大器314、316。第一级放大器314、316放大在它们输出端处的信号并且将经放大载波群组输出至第二级放大和解调级304。使用印刷电路板334的信号迹线在第一级302和第二级304之间高效地路由传输群组。iLNA放大它们接收到的载波群组并且将经放大载波群组分布至合适的解调器级。每个解调器级使用一个LO以解调其所接收的选定载波。已解调的基带信号随后被输出至装置处的基带处理实体。
图7示出了图3中所示两级LNA 336的详细示例性实施例。两级LNA的部件安装在印刷电路板334上。在该实施例中，第一级302的放大IC 314和316包括图4中所示双放大器400的实施例。第二级304的单解调器IC 322包括图6中所示解调IC 600的实施例。从第一级302输出的经放大载波信号被路由传输至第二级304以用于放大并解调以产生对应的基带信号。702表格和704标识了从放大IC 314和316输出的载波信号。因此，图7中所示的实施例形成了4个下行链路载波聚合接收器。应该注意，系统是可升级并且可扩展的以处理多于4个下行链路载波。
图8示出了用于图6中所示IC 600的接口管脚设置的示例性实施例。在示例性实施例中，接口管脚的设置减小了在iLNA 604输出至它们的相应混频器群组608之间电路迹线的长度和布线复杂性。在示例性实施例中，接口管脚可以划分为群组“a”802和群组“b”804。在示例性实施例中，群组“a”中的接口管脚包括管脚子群组806、808以及810。在示例性实施例中，管脚子群组806中的管脚包括用于第三主集频带群组(PRX_BG3a)和分集频带群组(DRX_BG3a)的管脚。管脚子群组808中管脚包括用于主集频带群组(PRX_BG1a)、主集频带群组(PRX_BG2a)、分集频带群组(DRX_BG1a)以及分集频带群组(DRX_BG2a)的管脚。管脚子群组810中的管脚包括用于主集频带群组(PRX_BG4a)和分集频带群组(DRX_BG4a)。管脚群组802也包括用于电源(VDD_a)和接地(GND_LNA)的管脚。在示例性实施例中，BG1a包括高频带中的载波，BG2a包括中频带中载波，BG3a包括低频带中载波，以及BG4a包括超高频带中的载波。
在示例性实施例中，群组“b”804中的接口管脚包括管脚子群组812、814和816。在示例性实施例中，管脚子群组812中的管脚包括用于主集频带群组(PRX_BG1b)和(PRX_BG2b)、以及分集频带群组(DRX_BG1b)和(DRX_BG2b)的管脚。管脚子群组814中的管脚包括用于主集频带群组(PRX_BG3b)和分集频带群组(DRX_BG3b)的管脚。管脚子群组816中的管脚包括用于主集频带群组(PRX_BG4b)和分集频带群组(DRX_BG4b)的管脚。管脚群组804也包括用于电源(VDD_b)和接地(GND_LNA)的管脚。在示例性实施例中，BG1b包括在高频/超高频带中的载波，BG2b包括高频带中载波，BG3b包括LTEU频带中的载波，以及BG4b包括在低频带/中频带中的载波。
在示例性实施例中，CA1解调器级818位于管脚子群组806和808附近，以便减小从管脚子群组806和808至CA1解调器级818(例如图6中所示dm1)的路由布线复杂性。类似地，CA3解调器级824位于管脚子群组808和810附近，以便减小从管脚子群组808和810至CA3解调器级824(例如图6中所示dm3)的路由布线复杂性。在示例性实施例中，CAO解调器级834位于管脚子群组812和814附近，以便减小从管脚子群组812和814至CA0解调器级834(例如图6中所示dm0)路由传输的复杂性。在示例性实施例中，CA2解调器级830位于管脚子群组812和816附近，以便减小从管脚子群组812和816至CA2解调器级830(例如图6中所示dm2)的路由布线的复杂性。
通过在群组“a”管脚802和群组“b”管脚804的外周周围设置CA1解调器级818、CA3解调器级824、CAO解调器级834以及CA2解调器级830，并且靠近它们耦合至的管脚子群组，可能获得基本上正交的信号路由分布，从而管脚子群组与解调器级之间的信号线通常并不互相交叉，并且当它们交叉时，它们通常基本上正交地交叉，因此最小化了连接之间的信号耦合。
例如，在示例性实施例中，来自管脚子群组806的线820可以被路由布线为远离来自管脚子群组808的线822。类似地，来自管脚子群组808的线826可以被路由布线为远离管脚子群组810的线828。
在示例性实施例中，线820和线822相对于线826和828基本上正交地路由布线。类似的路由布线设置可以相对于群组“b”管脚804而完成。
在此所示的结构的示例性实施例也促进了对于具有大量输入的复杂接收器的高效面积利用。可以构造多个子群组并且它们的布置可以是载波居中(CA居中)以进一步减小横跨信号线的信号耦合。CA居中意味着：根据它们与其相关联的载波而将管脚设置靠近解调器级，以便减小路由布线复杂性和潜在的信号失真。
在示例性实施例中，每个接口iLNA 604仅耦合至两个dm群组的两个解调器，从而用于四个下行链路CA接收器的连接管脚可以划分为两个管脚群组“a”802和“b”804。在该示例性实施例中，在两个管脚群组“a”802和“b”804之间没有发生RF信号串扰，因此可以最大化管脚群组之间的信号隔离。
在示例性实施例中，管脚布置只要可能则制成CA居中，例如，管脚群组“a”802中的CA居中的管脚子群组806、808和810被设置为使得主集和分集LNA输入被分组在一起。例如，管脚子群组806仅连接至CA1解调器级818，并且放置靠近CA1解调器级818。管脚子群组810输入仅连接至CA3解调器级824并且放置靠近CA3解调器级824。管脚子群组808管脚连接至CA1解调器级818以及CA3解调器级824，并且放置靠近CA1解调器级818和CA3解调器级824。在示例性实施例中，LB、MB、HB和LTEU频带由CA1和CA3支持。CA1和CA3之间的信号路由布线是正交的。相对于群组“b”804管脚群组，作出类似的管脚群组设置。
在示例性实施例中，设置管脚群组“b”804中的CA居中管脚子群组812、814和816，从而主集和分集LNA输入分组在一起。例如，管脚子群组814输入仅连接至CA0解调器级834，并且放置靠近CA0解调器级834。管脚子群组816输入仅连接至CA2解调器级830并且放置靠近CA2解调器级830。管脚子群组812输入连接至CA0解调器级834以及CA解调器级834，并且放置靠近CA0解调器级834以及CA2解调器级830。在该示例性实施例中，LB、MB、HB、UHB和LTEU频带由CA0和CA2支持。CA0和CA2之间的信号路由分布是正交的。因为仅管脚群组“b”804中CA2支持LB和MB，它们的输入可以多路复用在一起。
图9示出了两级接收器设备900的示例性实施例。在示例性实施例中，设备900适用于用作图3中所示两级接收器300。
设备900包括用于放大所接收的载波信号以产生至少一个第一级载波群组的第一装置(902)，每个第一级载波群组包括载波信号的相应一部分，在示例性实施例中其包括第一级放大302。设备900也包括用于放大每个第一级载波群组以产生两个第二级输出信号的第二装置(904)，其在示例性实施例中包括第二级放大304。
在此所述的示例性实施例可以实施在IC、模拟IC、RFIC、混合信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子装置等上。示例性实施例也可以采用各种IC工艺技术制造，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)、N沟道MOS(NMOS)、P沟道MOS(PMOS)、双极结型晶体管(BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)、异质结双极晶体管(HBT)、高电子迁移率晶体管(HEMT)、绝缘体上硅(SOI)等。
实施了在此所述示例性实施例的设备可以是独立装置或者是更大装置的一部分。装置可以是(i)独立IC，(ii)可以包括用于存储数据和/或指令的存储器IC的一个或多个IC的集合，(iii)RFIC诸如RF接收器(RFR)或RF发射器/接收器(RTR)，(iv)ASIC诸如移动基站调制解调器(MSM)，(v)可以嵌入在其他装置内的模块，(vi)接收器、蜂窝电话、无线装置、手机、或移动单元，(vii)等。
提供本公开的前述说明以使得本领域技术人员制造或使用本公开。对于本公开的各种修改对于本领域技术人员将是易于明显的，并且在此限定的普通原理可以适用于其他变形例而并未脱离本公开的范围。因此，本公开并非意在限定于在此所述的示例和设计，而是本公开符合与在此所公开原理和创新性特征一致的最宽广范围。

Claims (15)

1.一种设备，包括：
多个第一级放大器，被配置放大所接收的载波信号以产生相应的第一级载波群组，每个第一级载波群组包括所述载波信号的相应部分；以及
多个第二级放大器，被配置放大所述第一级载波群组以产生第二级输出信号，每个第二级放大器被配置放大相应的第一级载波群组以产生两个第二级输出信号，
其中所述多个第一级放大器被形成在多于一个的集成电路上，并且所述多个第二级放大器被形成在单独的单个集成电路上。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述两个第二级输出信号中的每个第二级输出信号被输出至相应的解调级。
3.根据权利要求2所述的设备，其中每个相应的解调级被形成在所述单独的单个集成电路上。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其中每个相应的解调级被配置为解调所述第二级输出信号中的第一输出信号，所述第一输出信号基于由被形成在所述多于一个的集成电路中的第一集成电路上的第一级放大器产生的第一级载波群组，并且，其中每个相应的解调级还被配置为解调所述第二级输出信号中的第二输出信号，所述第二输出信号基于由被形成在所述多于一个的集成电路中的第二集成电路上的第一级放大器产生的第一级载波群组。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一集成电路被耦合到主集天线，并且所述第二集成电路被耦合到分集天线。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的设备，还包括变压器模块，所述变压器模块被配置为将所述两个第二级输出信号转变为差分信号。
7.根据权利要求6所述的设备，每个相应的解调级包括混频器，所述混频器被配置为接收所述差分信号，并且基于本地振荡器将所述差分信号转换为基带信号。
8.根据权利要求7所述的设备，所述混频器被配置为双平衡混频器。
9.根据权利要求2或3所述的设备，其中每个相应的解调级被配置为解调基于主集载波信号和分集载波信号的一组所述第二级输出信号。
10.根据权利要求1所述的设备，所述多个第一级放大器中的每一个第一级放大器包括：
至少一个第一低噪声放大器(LNA)，被配置放大所接收的载波信号，以产生具有所述载波信号的第一部分的第一经放大输出，并且产生具有所述载波信号的第二部分的第二经放大输出；
至少一个第二低噪声放大器(LNA)，被配置放大所接收的载波信号，并且产生具有所述载波信号的所述第一部分的第三经放大输出，以及产生具有所述载波信号的所述第二部分的第四经放大输出；以及
路由模块，被配置将所述第一经放大输出、所述第二经放大输出、所述第三经放大输出和所述第四经放大输出中的至少一个经放大输出路由传输至第一输出端口，以及将所述第一经放大输出、所述第二经放大输出、所述第三经放大输出和所述第四经放大输出中的至少一个经放大输出路由传输至第二输出端口。
11.根据权利要求1所述的设备，所述第一级载波群组包括单端信号。
12.根据权利要求1所述的设备，所述多个第二级放大器包括接口放大器，每个接口放大器包括至少一个低噪声放大器，所述至少一个低噪声放大器被配置放大所选的第一级载波群组，以产生具有第一所选的经放大载波信号和第二所选的经放大载波信号的第二级经放大输出。
13.根据权利要求12所述的设备，还包括匹配电路，所述匹配电路被配置将所述第一级载波群组与所述接口放大器进行匹配。
14.根据权利要求1所述的设备，所述一个或多个集成电路和所述单个集成电路驻留在印刷电路板上。
15.根据权利要求14所述的设备，所述第一级载波群组通过所述印刷电路板的信号迹线被路由传输至所述单个集成电路。
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