CN111108691B - 多频带滤波器架构 - Google Patents

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Abstract

本公开的某些方面涉及多频带滤波器架构和用于使用多频带滤波器架构来对信号进行滤波的方法。一个示例的多频带滤波器总体上包括跨导电容(gm‑C)滤波器和耦合到gm‑C滤波器的输出的可重配置负载阻抗,该可重配置负载阻抗包括耦合到第二回转器电路的第一回转器电路。

Description

多频带滤波器架构
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年09月22日提交的题目为“MULTI-BAND FILTER ARCHITECTURES”的美国专利申请序列号15/712406的权益。
技术领域
本公开总体上涉及电子电路,并且更具体地涉及多频带滤波器架构。
背景技术
无线通信网络被广泛地部署以提供各种通信服务,诸如电话、视频、数据、消息收发、广播等。无线通信网络可以包括多个基站,该多个基站可以支持针对多个移动站的通信。移动站(MS)可以经由下行链路和上行链路来与基站(BS)通信。下行链路(或者前向链路)指代从基站到移动台的通信链路,并且上行链路(或者反向链路)指代从移动台到基站的通信链路。基站可以在下行链路上向移动站传输数据和控制信息,和/或可以在上行链路上从移动站接收数据和控制信息。基站和/或移动站可以包括一个/多个滤波器电路,诸如基带滤波器。
发明内容
本公开的某些方面总体上涉及可重配置的多频带滤波器。多频带滤波器可以利用如本文所述的一个或多个回转器电路来实现。
本公开的某些方面提供了一种多频带滤波器。该多频带滤波器总体上包括跨导电容(gm-C)滤波器、以及耦合到gm-C滤波器的输出的可重配置负载阻抗,该可重配置负载阻抗包括第一回转器电路,第一回转器电路耦合到第二回转器电路。
本公开的某些方面提供了一种多频带滤波器。该多频带滤波器总体上包括:第一电路路径,包括第一gm-C滤波器、以及耦合到第一gm-C滤波器的输出的第一回转器电路;第二电路路径,包括第二gm-C滤波器、以及耦合到第二gm-C滤波器的输出的第二回转器电路;以及滤波器电路,耦合在第一回转器电路与第二回转器电路之间。
本公开的某些方面提供一种处理输入信号的方法。该方法总体上包括:将多频带滤波器配置成具有第一配置,该多频带滤波器包括gm-C滤波器、以及耦合到gm-C滤波器的输出的可重配置负载阻抗,该可重配置负载阻抗包括第一回转器电路,第一回转器电路耦合到第二回转器电路;以及利用以第一配置的多频带滤波器对输入信号进行滤波。
本公开的某些方面提供了一种用于处理第一输入信号和第二输入信号的方法。该方法总体上包括利用多频带滤波器对第一输入信号和第二输入信号进行滤波。该多频带滤波器总体上包括:第一电路路径,包括第一gm-C滤波器、以及耦合到第一gm-C滤波器的输出的第一回转器电路;第二电路路径,包括第二gm-C滤波器、以及耦合到第二gm-C滤波器的输出的第二回转器电路;以及滤波器电路,耦合在第一回转器电路与第二回转器电路之间。
附图说明
因此,上面简要概述的更具体的描述可以通过参考各方面来获得,在该描述中本公开的上述列举的特征的方式能够被理解,其中一些方面在附图中被图示。然而,应当注意,因为本说明书可以允许其他等同有效的方面,附图仅图示了本公开的某些一般方面,而不应当被认为限制其范围,。
图1是根据本公开的某些方面的示例无线通信网络的图。
图2是根据本公开的某些方面的示例接入点(AP)和示例用户终端的框图。
图3是根据本公开的某些方面的示例收发器前端的框图。
图4图示了根据本公开的某些方面的示例载波频谱。
图5是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路的电路图、以及该滤波器电路的示例单陷波频率响应。
图6是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路的电路图、以及该滤波器电路的示例双陷波频率响应。
图7是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路的电路图、以及滤波器电路的示例频率响应,该示例频率响应示出了可以被移位的单个陷波。
图8是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路的电路图、以及该电路的示例二阶单陷波频率响应。
图9是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路的电路图、以及该滤波器电路的具有可调整陷波深度的示例单陷波频率响应信号。
图10是根据本公开的某些方面的示例可重配置滤波器电路的电路图、以及针对滤波器电路的不同配置的示例频率响应。
图11是根据本公开的某些方面的具有同相(I)信道和正交(Q)信道的示例可重配置滤波器电路的电路图。
图12是根据本公开的某些方面的示例可重配置滤波器电路的电路图。
图13是根据本公开的某些方面的具有I信道和Q信道的示例可重配置滤波器电路的电路图。
图14是示出根据本公开的某些方面的用于使用多频带滤波器来处理输入信号的示例操作的流程图。
图15是图示根据本公开的某些方面的用于使用多频带滤波器来处理第一输入信号和第二输入信号的示例操作的流程图。
为了便于理解,在可能的情况中,相同的附图标记被用来指定附图共有的相同要素。可以预期的是,在一个方面中描述的要素可以在其他方面中被有益地利用,而无需具体叙述。
具体实施方式
在下文中,参考附图更全面地描述本公开的各个方面。然而,本公开可以以许多不同的形式被实现,并且不应当被解释为限于贯穿本公开而呈现的任何特定结构或功能。相反,提供这些方面是为了使本公开将是充分和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。基于本文的教导,本领域的技术人员应当理解,本公开的范围旨在覆盖本文描述的本公开的任何方面,无论其是独立地实现,还是与本公开的任何其他方面组合地实现。例如,本文阐述的任何数目的方面可以用来实现一种装置或实践一种方法。另外,本公开的范围旨在覆盖这种装置或方法,该装置或方法使用附加于或除本文阐述的本公开的各个方面之外的其他结构、功能性、或结构和功能性来实践。应当理解,本文描述的本公开的任何方面可以由权利要求的一个或多个要素来体现。
本文使用词语“示例性”来意指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为比其它方面优选或有利。
如本文所使用的,以动词“连接”的各种形式中的术语“与…连接”可以表示元件A直接连接到元件B、或者其他元件可以连接在元件A和B之间(即,元件A与元件B间接连接)。在电气组件的情况中,术语“与…连接”在本文中也可以用于意指线、迹线或其他导电材料,其被用来电连接元件A和B(以及在它们之间电连接的任何组件)。
示例无线系统
图1图示具有接入点110和用户终端120的无线通信系统100,在无线通信系统100中本公开的各个方面可以被实践。为简单起见,图1中仅示出了一个接入点110。接入点(AP)通常是与用户终端通信的固定站,并且还可以被称为基站(BS)、演进节点B(eNB)或者一些其它术语。用户终端(UT)可以是固定的或者移动的,并且还可以被称为移动站(MS)、接入终端、用户设备(UE)、站(STA)、客户端、无线设备或者一些其它术语。用户终端可以是无线设备,诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、平板计算机、个人计算机等。
接入点110可以在下行链路和上行链路上在任何给定时刻与一个或多个用户终端120通信。下行链路(即,前向链路)是从接入点到用户终端的通信链路,并且上行链路(即,反向链路)是从用户终端到接入点的通信链路。用户终端还可以与另一用户终端对等通信。系统控制器130耦合到接入点,并且提供针接口连接入点的协调和控制。
无线通信系统100采用多个发射天线和多个接收天线,用于在下行链路和上行链路上的数据传输。接入点110可以配备有数目Nap个天线,以实现用于下行传输的发射分集和/或用于上行传输的接收分集。一组Nu个所选择的用户终端120可以接收下行传输和发射上行传输。每个所选择的用户终端向接入点传输用户特定的数据和/或从接入点接收用户特定的数据。一般地,每个所选择的用户终端可以配备有一个或多个天线(即,Nut≥1)。Nu个所选择的用户终端可以具有相同或者不同数目的天线。
无线通信系统100可以是时分双工(TDD)系统或频分双工(FDD)系统。对于TDD系统,下行链路和上行链路共享相同的频率带。对于FDD系统,下行链路和上行链路使用不同的频率带。无线通信系统100还可以利用单个载波或者多个载波进行传输。每个用户终端120可以配备有单个天线(例如,以便降低成本)或者多个天线(例如,在可以支持附加的成本的情况中)。
如本文所述,接入点110和/或用户终端120可以包括利用一个或多个回转器电路来实现的多频带滤波器。对于某些方面,多频带滤波器可以是可重配置的。
图2示出了无线通信系统100中的接入点110和两个用户终端120m和120x的框图。接入点110配备有Nap个天线224a至224ap。用户终端120m配备有Nut,m个天线252ma至252mu,并且用户终端120x配备有Nut,x个天线252xa至252xu。接入点110是用于下行链路的发射实体和用于上行链路的接收实体。每个用户终端120是用于上行链路的发射实体和用于下行链路的接收实体。如本文中所使用的,“发射实体”是能够经由频率信道发射数据的独立操作的装置或设备,并且“接收实体”是能够经由频率信道接收数据的独立操作的装置或设备。在以下描述中,下标“dn”表示下行链路,下标“up”表示上行链路,Nup个用户终端被选择用于在上行链路上的同时传输,Ndn个用户终端被选择用于在下行链路上的同时传输,Nup可以等于或者可以不等于Ndn,并且Nup和Ndn可以是静态值,或者可以针对每个调度间隔而改变。束控制或一些其它空间处理技术可以在接入点和用户终端处使用。
在上行链路上,在被选择用于上行链路传输的每个用户终端120处,TX数据处理器288接收来自数据源286的业务量数据和来自控制器280的控制数据。TX数据处理器288基于与针对用户终端所选择的比率相关联的编码和调制方案,来处理(例如,编码、交织和调制)用于用户终端的业务量数据{dup},并且为Nut,m个天线中的一个天线提供数据符号流{Sup}。收发器前端(TX/RX)254(还被称为射频前端(RFFE))接收并且处理(例如,转换为模拟、放大、滤波以及上变频)相应的符号流,以生成上行链路信号。例如,收发器前端254还可以将上行链路信号经由RF开关路由到Nut,m个天线中的一个天线,以用于发射分集。控制器280可以控制收发器前端254内的路由。存储器282可以存储用于用户终端120的数据和程序代码,并且可以与控制器280接口连接。
数目Nup个用户终端120可以被调度以用于在上行链路上的同时传输。这些用户终端中的每个用户终端在上行链路上将其经处理的符号流集合传输到接入点。
在接入点110处,Nap个天线224a至224ap从在上行链路上传输的所有Nup个用户终端接收上行链路信号。为了接收分集,收发器前端222可以选择从天线224中的一个天线所接收的信号以用于处理。从多个天线224接收的信号可以被组合,以增强接收分集。接入点的收发器前端222还执行与由用户终端的收发器前端254所执行的处理互补的处理,并且提供经恢复的上行链路数据符号流。经恢复的上行链路数据符号流是由用户终端发射的数据符号流{Sup}的估计。RX数据处理器242根据用于经恢复的上行链路数据符号流的比率来处理(例如,解调、解交织和解码)经恢复的上行链路数据符号流,以获得经解码的数据。针对每个用户终端的经解码的数据可以被提供给数据宿244用于存储,和/或被提供给控制器230以用于进一步处理。
如本文所述,接入点110的收发器前端(TX/RX)222和/或用户终端120的收发器前端254可以包括利用一个或多个回转器电路来实现的多频带滤波器。对于某些方面,多频带滤波器可以是可重配置的。
在下行链路上,在接入点110处,TX数据处理器210接收来自数据源208的、针对被调度用于下行链路传输的Ndn个用户终端的业务量数据、来自控制器230的控制数据、以及来自调度器234的可能的其它数据。各种类型的数据可以在不同的传送信道上发送。TX数据处理器210基于针对每个用户终端所选择的比率来处理(例如,编码、交织和调制)用于该用户终端的业务量数据。TX数据处理器210可以为将要从Nap个天线中的一个天线发射Ndn个用户终端中的一个用户终端提供下行链路数据符号流。收发器前端222接收并且处理(例如,转换为模拟、放大、滤波以及上变频)符号流,以生成下行链路信号。例如,收发器前端222还可以将下行链路信号经由RF开关而路由到Nap个天线224中的一个或多个天线,以用于发射分集。控制器230可以控制收发器前端222内的路由。存储器232可以存储用于接入点110的数据和程序代码,并且可以与控制器230接口连接。
在每个用户终端120处,Nut,m个天线252接收来自接入点110的下行链路信号。针对在用户终端120处的接收分集,收发器前端254可以选择从天线252中的一个天线所接收的信号以用于处理。从多个天线252接收的信号可以被组合,以增强接收分集。用户终端的收发器前端254还执行与由接入点的收发器前端222所执行的处理互补的处理,并且提供经恢复的下行链路数据符号流。RX数据处理器270处理(例如,解调、解交织和解码)经恢复的下行链路数据符号流,以获得用于用户终端的经解码的数据。
图3是示例收发器前端300(诸如图2中的收发器前端222、254)的框图,在示例收发器前端300中本公开的各个方面可以被实践。收发器前端300包括用于经由一个或多个天线来发射信号的发射(TX)路径302(还被称为发射链)、以及用于经由天线来接收信息的接收(RX)路径304(还被称为接收链)。当TX路径302和RX路径304共享天线303时,这些路径可以经由接口306来与天线连接,接口306可以包括各种合适的RF设备中的任何设备,诸如双工器(duplexer)、开关、双讯器(diplexer)等。
从数字-模拟转换器(DAC)308接收同相(In-phase,I)或正交(Quadrature,Q)基带模拟信号,TX路径302可以包括基带滤波器(BBF)310、混频器312、驱动放大器(DA)314和功率放大器(PA)316。BBF 310、混频器312和DA 314可以被包括在射频集成电路(RFIC)中,而PA 316可以在RFIC的外部。BBF 310对从DAC 308接收的基带信号进行滤波,并且混频器312将经滤波的基带信号与发射本地振荡器(LO)信号进行混合,以将感兴趣的基带信号转换为不同的频率(例如,从基带到RF的上变频)。该频率转换处理产生LO频率与感兴趣的信号的频率的和频和差频。和频和差频被称为拍频。拍频通常在RF范围中,使得由混频器312输出的信号通常是RF信号,其在由天线303发射之前可以由DA 314和/或PA 316放大。
RX路径304包括低噪声放大器(LNA)322、混频器324和基带滤波器(BBF)326。LNA322、混频器324和BBF 326可以被包括在射频集成电路(RFIC)中,该射频集成电路(RFIC)与包括TX路径组件的RFIC可以是相同的RFIC或者可以是不同的RFIC。经由天线303所接收的RF信号可以由LNA 322放大,并且混频器324将经放大的RF信号与接收本地振荡器(LO)信号进行混合,以将感兴趣的RF信号转换为不同的基带频率(即,下变频)。由混频器324输出的基带信号在由模拟-数字转换器(ADC)328转换为I或Q信号用于数字信号处理之前,可以由BBF 326进行滤波。
对于某些方面,如本文所述,BBF 326可以包括利用一个或多个回转器电路实现的多频带滤波器。对于某些方面,多频带滤波器可以是可重配置的,以提供不同的频率响应。
尽管期望LO的输出在频率上保持稳定,但是将该LO调谐到不同的频率通常涉及使用可变频率振荡器,而这涉及稳定性和可调谐性之间的妥协。现代系统可以采用具有压控振荡器(VCO)的频率合成器,来生成具有特定调谐范围的稳定、可调谐的LO。因此,发射LO频率可以由TX频率合成器318产生,该发射LO频率在与混频器312中的基带信号进行混合之前,可以由放大器320进行缓冲或放大。类似地,接收LO频率可以由RX频率合成器330产生,该接收LO频率在与混频器324中的RF信号进行混合之前,可以由放大器332进行缓冲或放大。
示例多频带频谱
载波聚合在一些无线电接入技术(RAT,诸如LTE-A和5G)中使用,以用于增加带宽并且由此增加比特率。在载波聚合中,多个频率资源(即载波)被分配以用于发送数据。每个聚合载波被称为分量载波(CC)。例如,在LTE Rel-10中,多达5个分量载波可以被聚合,导致100MHz的最大聚合带宽。资源的分配可以是连续的或非连续的。非连续的分配可以是频带内(即,分量载波属于相同的工作频率带,但在其间具有一个或多个间隙)或频带间,在频带间情况中,分量载波属于不同的工作频率带。为了在射频前端(RFFE)中实现CA,已经开发了各种CA收发器。
对于某些RAT,载波频谱可以在频谱的特定区域中被分成两个或三个频谱组块/载波。例如,图4图示了具有非连续频谱组块的用于5G的示例载波频谱400。5G是第5代移动网络(或第5代无线系统)的缩写,它是所提议的当前的4G/IMT-Advanced(高级国际移动通信)标准之后的下一电信标准。在图4中,第一组聚合频谱组块(被标记为“提供者1”)和第二组聚合频谱组块(标记为“提供者2”)具有在频谱400中交替的部分,其中指定聚合中的所有频谱组块可以被要求来实现指定的高吞吐量(由于带宽增加而导致更快的速度)。因此,期望能够提供跨载波、大洲和/或频带的大规模可重配置性,和/或提供对多个非连续频谱组块进行滤波的能力。
在传统的架构中,将这些非连续载波用于无线通信可能需要多个接收器(Rx)电路和本地振荡器(LO)。而且,传统的接收器通常具有有限的灵活性、性能和/或带宽。例如,常规的非连续载波聚合(NCCA)Rx架构可能遭受两个本地振荡器(2-LO)(或更多)的杂散/IMD(互调失真)灵敏度降低(desense),并且可能仅允许两个载波。传统的单-LO接收器基带滤波器(RxBBF)带通滤波器拓扑可能遭受灵敏度降低和有限的带宽,并且不能处理多于两个的载波。而且,这种场景通常要求载波具有相似的带宽并且围绕LO对称地间隔开。作为传统NCCA Rx架构的另一示例,一个Rx路径可以被提供给每个载波,这导致大的管芯面积,并且导致来自多个LO-LO-Tx(发射)或LO-ACS(相邻信道选择性)干扰相互作用(通常仅针对2-LO)的IMD/SHD(二次谐波失真)灵敏度降低。另一示例涉及提供在跨阻放大器(TIA)或可编程基带放大器(PBA)中的带通滤波器,该滤波器可能限于2x对称载波。因此,可以期望NCCARx电路中的可重配置性,以使得该电路可以处理多于两个的非连续载波。附加地或备选地,可以期望NCCA Rx电路能够切换到针对100MHz+带宽的开环路电压/电流模式滤波器(导致增加的吞吐量)。
示例多频带滤波器架构
本公开的某些方面提供了可编程的多频带滤波器架构。例如,某些方面可以能够使用单个LO(与2-LO相比,其提供了面积节省和电流节省),以及能够使用高速跨导/电容(gm-C)滤波器来对用于多频带频谱场景的任意频率响应进行编程。这些架构可以支持去往软件定义的可编程无线电架构的路径。
图5和图6图示了根据本公开的某些方面的接收路径的一部分,这些接收路径具有宽带非连续载波聚合(NCCA)滤波器电路500和600的,其可以被重配置以实现不同的响应。这种滤波器电路可以重配置基带(BB)电压模式或跨阻滤波器(诸如图3的BBF 326)的负载阻抗。在图5中,滤波器电路500包括gm-C滤波器,gm-C滤波器具有连接到负载阻抗的输出,负载阻抗可以包括与电抗元件507并联连接的电阻性元件506(例如,电阻器)。gm-C滤波器可以包括:跨导器504、以及耦合到跨导器的电阻性元件和/或电容性元件(例如,在跨导器504的输出处)。如图5中所示,电抗元件507可以利用提供分流电感(L)的电感性元件来实现。滤波器电路500中的电感性元件可以利用回转器(gyrator)电路508来实现以提供高通响应。回转器电路508可以包括如所示出的那样连接的前馈跨导器512(非反相跨导器)、反馈跨导器510(反相跨导器)和电容性元件514。前馈跨导器512的输出可以连接到反馈跨导器510的输入,并且反馈跨导器(gm)的输出可以连接到前馈跨导器的输入(例如,反并联连接)。电容性元件514可以具有固定或可变的电容。输入信号(例如,基带信号)可以从混频器550向滤波器电路500提供,混频器550可以类似于图3中的混频器324。混频器550可以被配置成将射频(RF)或中频(IF)信号下转换为基带信号,以供滤波器电路500起作用。
如所示的,滤波器电路500可以产生滤波器频率响应502。滤波器电路500可以被认为是双高通滤波器,其中一个高通滤波器用于正频率,并且另一个高通滤波器用于负频率,从而有效地产生在频率响应502中的DC(中心线)处的陷波。
如图6中所示,滤波器电路600可以包括电抗元件507,电抗元件507由串联连接的电感性元件618和电容性元件620来实现,从而提供分流串联电感电容(LC)。与电容性元件串联连接的电感性元件可以利用双回转器电路608来实现,以在频率响应602的正频率和负频率中均实现带阻(陷波)。因此,滤波器电路600可以被认为是陷波滤波器。
双回转器电路608可以重新使用来自图5的回转器电路的电路系统,以使滤波器电路可以被重新配置以实现例如滤波器电路500或滤波器电路600。具体地,双回转器电路608可以包括第一回转器电路,如上所述,第一回转器电路包括前馈跨导器512、反馈跨导器510和电容性元件514。如图6中所示,双回转器电路608还可以包括第二回转器电路,第二回转器电路包括第二前馈跨导器616、第二反馈跨导器614和第二电容性元件613。第二前馈跨导器616的输出可以连接到第二反馈跨导器614的输入,并且反馈跨导器的输出可以连接到前馈跨导器的输入(例如,反并联连接)。电容性元件613可以具有固定或可变的电容。前馈跨导器512的输出可以连接到第二前馈跨导器616的输入。
如下面更详细地描述的,图12示出了滤波器电路1200,滤波器电路1200基本上与图6中所示的电路类似的,但是不同之处在于,滤波器电路1200还包括开关1206以提供重配置能力。例如,如果开关1206断开,则电路1200具有类似于图5的配置的配置,并且因此提供频率响应502。备选地,如果开关1206闭合,则两个回转器电路均被选择,并且电路1200具有类似于图6的配置的配置,并且因此可以提供频率响应602。
图7是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路700的电路图、以及滤波器电路700的示例频率响应702A和702B。滤波器电路700包括同相(I)信道和正交(Q)信道,其通过滤波器电路750(例如,如图7中所示的多相滤波器)耦合在一起。特别地,滤波器电路700的I信道包括连接到第一负载电阻性元件703的第一gm-C滤波器(包括跨导器701)、以及第一负载阻抗,第一负载阻抗是以如所示出的一个或多个回转器电路的形式。连接到I信道的第一回转器电路可以包括前馈跨导器704、反馈跨导器705和电容性元件706(类似于上述前馈跨导器512、反馈跨导器510和电容性元件514)。滤波器电路700的Q信道还包括连接到第二负载电阻性元件712的第二gm-C滤波器(包括跨导器711)、以及第二负载阻抗,第二负载阻抗是以一个或多个回转器电路的形式。连接到Q信道的第二回转器电路包括第二前馈跨导器715、第二反馈跨导器713和电容性元件714(也类似于上述的前馈跨导器512、反馈跨导器510和电容性元件514)。另外,滤波器电路750可以耦合在第一回转器电路与第二回转器电路之间。跨导器701和711可以类似于本文所述的跨导器504。
为了实现多相滤波器,滤波器电路750可以包括双回转器电路元件,该双回转器电路元件包括跨导器707和708或跨导器709和710。跨导器707(或710)是前馈跨导器(非反相跨导器),而跨导器708(或709)是反馈跨导器(反相跨导器)。取决于哪种跨导器组合被选择以及I-Q极性,如图7中所图示的,对应于跨导器707/708和跨导器709/710的不同的非对称的频率响应702A和702B可以相应地被提供。例如,跨导器707/708可以提供负陷波频率(-ωc),而跨导器709/710可以提供正陷波频率(+ωc)。这种行为上的差异是由于跨导器707/708的布置相对于跨导器709/710被反相(即具有相反的定向)。取决于I-Q极性,低频率陷波的位置被平移到+/-ωc,以使得有效的分流电感仅出现在正频率或负频率处。例如,对于一个跨导器组合(例如跨导器709/710),到+/-ωc的平移取决于I是领先于Q 90°,还是I落后于Q 90°。以这种方式,滤波器电路700经由I-Q多相滤波提供正频率单陷波或负频率单陷波。
图8是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路800的电路图和示例频率响应802。滤波器电路800可以包括与负载阻抗连接的gm-C滤波器(包括跨导器504),该负载阻抗由与二阶回转器电路801并联连接的电阻性元件506实现。二阶回转器电路801可以利用串联连接的两个前馈跨导器512和616实现,前馈跨导器512和616均可以相应地跟随有电容性元件514和613。反馈跨导器510的输出可以与前馈跨导器512的输入连接,并且反馈跨导器510的输入可以与前馈跨导器616的输出连接。随着串联的跨导器和电容性元件的添加(与图5中的回转器电路508相比),如图8中的频率响应802所图示的,回转器电路801可以提供具有增加的抑制(rejection)的二阶低频率陷波滤波器。因此,图8中的回旋器电路801是具有频率响应~ks2(二阶)的“超级电感器”,其具有比以上关于图5描述的一阶单DC陷波更好的选择性(例如,减少倾斜和改进的抑制)。对于某些方面,附加硬件(例如,图7中的I-Q多相滤波器)可以被添加,以用于将频率响应802中的陷波频率从DC平移到+/-ωc
图9是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路900的电路图和滤波器电路900的示例频率响应902。滤波器电路900可以包括连接到负载阻抗的gm-C滤波器(包括跨导器504),该负载阻抗通过与回转器电路901并联连接的电阻性元件506来实现。回转器电路901可以包括前馈跨导器512、反馈跨导器510和电容性元件514。回转器电路901还可以包括电阻性元件908,电阻性元件908可以与电容性元件514并联连接。电阻性元件908可以是可调谐的(如所示的)或固定的。
如频率响应902中所示,电阻性元件908(无论是寄生的还是有意设置的)可以帮助控制在DC处的陷波的深度和陷波的带宽。即,陷波底的拐角频率可以通过回转器电路的电阻-电容(RC)时间常数来控制,其中R是电阻性元件908的电阻,并且C是电容性元件514的电容。另外,陷波深度可以由环路增益控制。
图10是根据本公开的某些方面的示例滤波器电路1000的电路图和滤波器电路1000的各种示例频率响应。特别地,滤波器电路1000可以包括可选的初始低通滤波器(LPF)1001和/或另一可选的LPF1002。附加地,gm-C滤波器(包括跨导器504)和负载阻抗可以连接在LPF 1001与LPF 1002之间。负载阻抗可以包括并联连接的电阻性元件506、分流阻抗1005和可选的电容性元件1006。对于某些方面,跨导器504和在跨导器504的输出处的电容性元件1006可以组成gm-C滤波器(例如,具有到gm-C滤波器的电压输入)。对于其他方面,跨导器504和在跨导器504的输入处的电容性元件(例如,在LPF 1001中的电容性元件)可以组成gm-C滤波器(例如,具有到gm-C滤波器的电流输入,其中跨导器504可以利用共同栅极或共同基极器件来实现)。分流阻抗1005可以使用多种不同的配置(1a、1b、2、3a和/或3b)来实现。例如,可以被选择的一些配置选项包括图5(配置1a)、图6(配置1b)、图7(配置3a和3b)和图8(配置2)中所示的那些。如所示的,电容性元件1006和/或低通滤波器1001、1002中的至少一项在跨导器504之前和/或之后的添加可以在较高频率(正和负)处提供滚降(roll-off),并且创建如图10中图示的多个不同的频率响应。例如,第一组配置1a和1b可以使用图10的电路与图5或图6的电路的至少一部分的组合来实现,以分别提供以DC为中心的双带通响应(配置1a)、或提供如图10中所示的多频带通响应(配置1b)。换言之,电容性元件1006和/或低通滤波器1001、1002中的至少一项在图5或图6中的跨导器504之前和/或之后的添加,可以在更高的频率上改变频率响应502或602,以分别生成双带通响应(配置1a)或多频带通响应(配置1b)。此外,配置2可以使用图10的电路和图8的电路的一部分来实现,以提供如所示的较高阶(急剧滚降)的带通响应。另一组配置(3a和3b)可以使用图10的电路和图7的电路的一部分来实现,以提供不对称的+/-带通响应。
图11是根据本公开的某些方面的具有I信道和Q信道的示例可编程滤波器电路1100的电路图。如所示的,电路1100可以重新使用与一些上述相同的电路系统,但是其中添加了多个开关以用于滤波器电路的可重配置性。以这种方式,电路1100可以被编程为提供各种频率响应中的任何一个。这些频率响应可以允许单个接收器电路并发地接收两个NCCA频带(2-NCCA)、三个NCAA频带(3-NCCA)和具有附加副本的三个以上的NCCA频带。例如,通过添加如图5-图10中的一个图中所示的、被配置为提供所期望的陷波滤波器对应的电路系统,陷波可以被添加。此外,由于电路的可调谐和可选择的组件,电路1100可以是跨频率和带宽(BW)可调谐的。如图11中所描绘的,对于某些方面,电阻性元件、电容性元件和/或跨导性元件可以是单独可调谐的。在可调谐跨导性元件的情况中,组成该跨导性元件的单独的电阻性元件和/或电容性元件中的一个或多个可以是可调谐的,使得该跨导性元件是有效可调谐的。
由该电路1100提供的另一特征包括用以使用一个或多个开关来禁用和/或旁路跨导(gm)单元(例如,跨导器704、705、707-710、713和715)的能力,以使它们的排除对于电路是透明的(例如,仅看到由于电容性元件1006和/或可选的低通滤波器1001导致的LPF响应)。例如,如所示的,电路1100包括在电路的I信道部分的开关1120、1121和1122,并且包括在电路1100的Q信道部分的开关1123、1124和1125。例如,为了旁路跨导器707,开关1121可以被闭合,并且开关1122可以被闭合以旁路跨导器708。电路1100还包括开关网络1150中的开关,开关网络1150在I信道和Q信道之间,其例如可以用于将I和Q信道耦合在一起来实现图7的滤波器电路750。这些开关可以用来禁用电路的某些部分,使得最终结果可以留下某种程度上类似于图5-图10的上述布置中的任何一个的电路布置,从而提供类似的频率响应。此外,经禁用/启用的电路元件的其他组合可以提供其他频率响应,特别是当与电路元件中的一个或多个电路元件的可调谐和/或可移除的能力组合时。开关可以由控制器(例如,控制器230或280)控制,控制器可以例如位于调制解调器模块中。图11还可以包括一个或多个电阻性元件1108,其可以是固定的或可变的。如所示的,这些电阻性元件可以与电容性元件613并联连接(或替换)。
图13是根据本公开的某些方面的具有I信道和Q信道的可重配置滤波器电路1300的电路图。图13的可重配置滤波器电路1300是图11的滤波器电路1100的简化版本,但可以具有较少的可配置性。滤波器电路1300可以被配置成通过切换开关1302、1304、1306、1308A、1308B和/或1310来提供各种配置,以提供上述频率响应。
例如,如果开关1302和1304闭合、并且开关1308A断开,则I信道部分具有与图6中的滤波器电路600类似的配置。因此,I信道部分可以提供与频率响应602类似的频率响应。备选地,如果开关1302、1304和1308A断开,则电路的一部分被禁用,留下电路的其余部分来对传入信号进行滤波。电路1300的其余部分具有与图5的配置类似的配置,并且因此可以提供与频率响应502类似的频率响应。类似地,如果开关1306和1310闭合、并且开关1308B断开,则Q信道部分具有与图6中的滤波器电路600的配置类似的配置,并且因此可以生成与频率响应602类似的频率响应。备选地,如果开关1306、1310和1308B断开,则电路1300的一部分被禁用,并且电路1300的其余部分具有与图5的配置类似的配置,并且因此可以提供与频率响应502类似的响应。
附加的频率响应还可以通过除了使用开关1308A和1308B之外,通过还使用开关1302、1304、1306和1310的不同组合来生成。例如,如果开关1302、1306、1308A和1308B闭合、并且开关1304和1310断开,则滤波器电路1300具有与图7中的滤波器电路700类似的配置,并且可以如上面所描述的取决于I-Q极性来生成与频率响应702A或702B类似的频率响应。在另一方面(未示出),与1308A和1308B的那些类似的开关的单个集合可以被提供,而不是如当前所示的那样在任一端提供冗余的开关集合。尽管未示出,但是滤波器电路1300还可以包括在I和Q信道中的任一个或两个中的LPF 1001、LPF 1002和/或电容性元件1006。
图14是根据本公开的某些方面的用于使用滤波器来处理输入信号的示例操作1400的流程图。操作1400可以由多频带滤波器(例如,图5-图13的滤波器电路)、以及用于控制该滤波器的配置的控制电路(例如,控制器230或280)来执行。
操作1400可以在框1402处,通过将多频带滤波器配置成具有第一配置来开始。多频带滤波器总体上包括跨导电容(gm-C)滤波器(例如,包括跨导器504的gm-C滤波器)、以及耦合到gm-C滤波器的输出的可重配置负载阻抗,该可重配置负载阻抗包括第一回转器电路(例如,回转器电路508),其耦合到第二回转器电路。在框1404处,输入信号可以通过以第一配置的多频带滤波器来进行滤波。
根据某些方面,操作1400还涉及:将多频带滤波器配置成具有与第一配置不同的第二配置;以及利用以第二配置的多频带滤波器对输入信号进行滤波。对于某些方面,第一回转器电路经由开关(例如,开关1206)耦合到第二回转器电路。在这种情况中,将多频带滤波器配置成具有第一配置可能牵涉将开关设置为具有第一位置,并且将多频带滤波器配置成具有第二配置可以涉及将开关设置为具有第二位置。对于某些方面,当开关断开时,多频带滤波器被配置作为高通滤波器,而当开关闭合时,多频带滤波器被配置作为陷波滤波器。对于某些方面,第一回转器电路包括第一前馈跨导器(例如,前馈跨导器512或704),第一前馈跨导器具有耦合到gm-C滤波器的输出的输入、以及耦合到第一开关(例如,开关1120)的一个端子的输出;第一回转器电路还包括第一反馈跨导器(例如,反馈跨导器510或705),第一反馈跨导器具有耦合到第一开关的另一端子的输入、以及耦合到gm-C滤波器的输出的输出;第二回转器电路包括第二前馈跨导器(例如,前馈跨导器616或707),第二前馈跨导器具有耦合到第一前馈跨导器的输出的输入,并且第二回转器电路还包括第二反馈跨导器(例如,反馈跨导器614或708),第二反馈跨导器具有耦合到第二前馈跨导器的输出的输入、以及耦合到第一反馈跨导器的输入的输出。在这种情况中,将多频带滤波器配置成具有第一配置可以涉及将第一开关设置为具有第一位置,并且将多频带滤波器配置成具有第二配置可以牵涉将第一开关设置为具有第二位置。对于某些方面,多频带滤波器还包括与第二前馈跨导器并联耦合的第二开关(例如,开关1121)、以及与第二反馈跨导器并联的第三开关(例如,开关1122)。在这种情况中,将多频带滤波器配置成具有第一配置可以涉及将第二开关或第三开关中的至少一项设置为具有第一位置,并且将多频带滤波器配置成具有第二配置可以牵涉将第二开关或第三开关中的至少一项设置为具有第二位置。对于某些方面,多频带滤波器还包括电容性元件(例如,电容性元件706),其耦合到第一前馈跨导器的输出或第一反馈跨导器的输入。电容性元件可以是可变电容性元件或固定电容性元件。对于某些方面,多频带滤波器还包括与电容性元件并联耦合的电阻性元件(例如,电阻性元件908)。对于某些方面,多频带滤波器还包括耦合到第二前馈跨导器的输出并且耦合到第二反馈跨导的输入的电容性元件(例如,电容性元件613)或电阻性元件(例如,电阻性元件1108)中的至少一项。
根据某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项包括前馈跨导器(例如,前馈跨导器512、616、704或707)和反馈跨导器(例如,反馈跨导器510、614、705或708),反馈跨导器与前馈跨导并联耦合。对于某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项还包括电容性元件(例如,电容性元件514或613),其耦合到前馈跨导器的输出或反馈跨导器的输入中的至少一项。电容性元件可以是可变的电容性元件或固定的电容性元件。对于某些方面,多频带滤波器还包括与电容性元件并联耦合的电阻性元件(例如,电阻性元件908或1108)。
根据某些方面,多频带滤波器还包括分流电容性元件(例如,电容性元件1006)或低通滤波器(例如,LPF 1002)中的至少一项。分流电容性元件和/或低通滤波器可以耦合到可重配置负载阻抗。
根据某些方面,多频带滤波器还包括与可重配置负载阻抗并联耦合的电阻性元件(例如,电阻性元件506或703)。
根据某些方面,多频带滤波器还包括耦合到gm-C滤波器的输入的低通滤波器(例如LPF 1001)。
图15是根据本公开的某些方面的用于处理第一输入信号和第二输入信号的示例操作1500的流程图。操作1500可以由多频带滤波器(例如,图5-图13的滤波器电路)、以及用于控制滤波器的配置的控制电路(例如,控制器230或280)来执行。
操作1500可以涉及在框1504处,多频带滤波器对第一输入信号和第二输入信号进行滤波。多频带滤波器可以包括:(1)第一电路路径,包括第一跨导电容(gm-C)滤波器(例如,包括跨导器701的gm-C滤波器)、以及耦合到第一gm-C滤波器的输出的第一回转器电路;(2)第二电路路径,包括第二gm-C滤波器(例如,包括跨导器711的gm-C滤波器)、以及耦合到第二gm-C滤波器的输出的第二回转器电路;以及(3)滤波器电路(例如,由滤波器电路750来实现的多相滤波器),其耦合在第一回转器电路和第二回转器电路之间。
根据某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项包括前馈跨导器(例如,前馈跨导器704或715)和反馈跨导器(例如,反馈跨导器705或713),反馈跨导器与前馈跨导器并联耦合。在这种情况中,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项还可以包括耦合到前馈跨导器的输出、或反馈跨导器的输入中的至少一项的电容性元件(例如,电容性元件706或714)。
根据某些方面,滤波器电路包括前馈跨导器(例如,前馈跨导器707或710)和反馈跨导器(例如,反馈跨导器708或709),反馈跨导器与前馈跨导并联耦合。对于某些方面,第一回转器电路可以耦合到滤波器电路的前馈跨导器的输入,并且第二回转器电路可以耦合到滤波器电路的前馈跨导器的输出。对于其他方面,第一回转器电路可以耦合到滤波器电路的反馈跨导器的输入,并且第二回转器电路可以耦合到滤波器电路的反馈跨导器的输出。
根据某些方面,第一电路路径包括同相(I)信道,并且第二电路路径包括正交(Q)信道。
根据某些方面,滤波器电路包括多相滤波器电路。
根据某些方面,操作1500还涉及在可选框1502处,将多频带滤波器配置成具有第一配置。在这种情况中,在框1504处的滤波可以牵涉利用以第一配置的多频带滤波器对第一输入信号和第二输入信号进行滤波。对于某些方面,操作1500还可以包括,在可选框1506处,将多频带滤波器配置成具有不同于第一配置的第二配置。在这种情况中,操作1500还可以牵涉在可选框1508处,利用以第二配置的多频带滤波器对第一输入信号和第二输入信号进行滤波。对于某些方面,第一回转器电路包括:第一开关(例如,开关1120);第一前馈跨导器(例如,前馈跨导器704),具有耦合到第一gm-C滤波器的输出的输入、以及耦合到第一开关的一个端子的输出;第一反馈跨导器(例如,反馈跨导器705),其具有耦合到第一开关的另一端子的输入、以及耦合到第一gm-C滤波器的输出的输出;第二前馈跨导器(例如,前馈跨导器707),其具有耦合到第一前馈跨导器的输出的输入;以及第二反馈跨导器(例如,反馈跨导器708),其具有耦合到第二前馈跨导器的输出的输入、以及耦合到第一反馈跨导器的输入的输出。在这种情况中,在可选框1502处将多频带滤波器配置成具有第一配置可以涉及将第一开关设置为具有第一位置,并且在可选框1506处将多频带滤波器配置成具有第二配置可以牵涉将第一开关设置为具有第二位置。对于某些方面,第一回转器电路还包括与第二前馈跨导器并联耦合的第二开关(例如,开关1121)、以及与第二反馈跨导器并联的第三开关(例如,开关1122)。在这种情况中,在可选框1502处将多频带滤波器配置成具有第一配置可以涉及将第二开关或第三开关中的至少一项设置为具有第一位置,并且在可选框1506处将多频带滤波器配置成具有第二配置可以牵涉将第二开关或第三开关中的至少一项设置为具有第二位置。对于某些方面,第一回转器电路还包括耦合到第一前馈跨导器的输出、或到第一反馈跨导器的输入的电容性元件(例如,电容性元件706)。在这种情况中,第一回转器电路还可以包括与电容性元件并联耦合的电阻性元件(例如,电阻性元件908)。对于某些方面,第一回转器电路还包括耦合到第二前馈跨导器的输出并且耦合到第二反馈跨导器的输入的电容性元件(例如,电容性元件613)或电阻性元件(例如,电阻性元件1108)中的至少一项。
根据某些方面,第一电路路径或第二电路路径中的至少一项还包括分流电容性元件(例如,电容性元件1006)或低通滤波器(例如,LPF 1002)中的至少一项。分流电容性元件和/或低通滤波器可以耦合到第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项。
根据某些方面,第一电路路径或第二电路路径中的至少一项还包括分流电阻性元件(例如,电阻性元件703或712)。分流电阻性元件可以耦合到第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项。
根据某些方面,第一电路路径或第二电路路径中的至少一项还包括低通滤波器(例如,LPF 1001)。低通滤波器可以耦合到第一gm-C滤波器的输入或第二gm-C滤波器的输入中的至少一项。
根据某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项是可重配置以呈现不同的阻抗。
本公开的某些方面提供了一种多频带滤波器。该多频带滤波器总体上包括gm-C滤波器、以及耦合到gm-C滤波器的输出的可重配置负载阻抗,该可重配置负载阻抗包括第一回转器电路,第一回转器电路耦合到第二回转器电路。
根据某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项包括前馈跨导器、以及与前馈跨导器并联耦合的反馈跨导器。对于某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项还包括耦合到前馈跨导器的输出或反馈跨导器的输入中的至少一项的电容性元件。该电容性元件可以包括可变电容性元件或固定电容性元件。对于某些方面,多频带滤波器还包括与电容性元件并联耦合的电阻性元件。
根据某些方面,多频带滤波器还包括第一开关。在这种情况中,第一回转器电路可以包括第一前馈跨导器,第一前馈跨导具有耦合到gm-C滤波器的输出的输入、以及耦合到第一开关的一个端子的输出;第一回转器电路还可以包括第一反馈跨导器,第一反馈跨导器具有耦合到第一开关的另一端子的输入、以及耦合到gm-C滤波器的输出的输出;第二回转器电路可以包括第二前馈跨导器,第二前馈跨导器具有耦合到第一前馈跨导器的输出的输入;并且第二回转器电路还可以包括第二反馈跨导器,第二反馈跨导器具有耦合到第二前馈跨导器的输出的输入、以及耦合到第一反馈跨导器的输入的输出。对于某些方面,多频带滤波器还包括与第二前馈跨导器并联耦合的第二开关、以及与第二反馈跨导器并联耦合的第三开关。对于某些方面,多频带滤波器还包括耦合到第一前馈跨导器的输出、或到第一反馈跨导器的输入的电容性元件。电容性元件可以包括固定电容性元件或可变电容性元件。对于某些方面,多频带滤波器还包括与电容性元件并联耦合的电阻性元件。对于某些方面,多频带滤波器还包括耦合到第二前馈跨导器的输出并且耦合到第二反馈跨导器的输入的电容性元件或电阻性元件中的至少一项。
根据某些方面,第一回转器电路经由开关而被耦合到第二回转器电路。对于某些方面,当开关断开时,多频带滤波器可以被配置作为高通滤波器,并且当开关闭合时,多频带滤波器可以被配置作为陷波滤波器。
根据某些方面,多频带滤波器还包括分流电容性元件或低通滤波器中的至少一项,其耦合到可重配置负载阻抗。
根据某些方面,多频带滤波器还包括与可重配置负载阻抗并联耦合的电阻性元件。
根据某些方面,多频带滤波器还包括多频带滤波器还包括耦合到gm-C滤波器的输入的低通滤波器。
根据某些方面,多频带滤波器能够被配置成具有如下频率响应,该频率响应具有两个或更多个的非连续通带。
本公开的某些方面提供了一种多频带滤波器。该多频带滤波器总体上包括:第一电路路径,包括第一gm-C滤波器和第一回转器电路,第一回转器电路耦合到第一gm-C滤波器的输出;第二电路路径,包括第二gm-C滤波器和第二回转器电路,第二回转器电路耦合到第二gm-C滤波器的输出;以及滤波器电路,其耦合在第一回转器电路与第二回转器电路之间。
根据某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项包括前馈跨导器、以及与前馈跨导器并联耦合的反馈跨导器。对于某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项还包括耦合到前馈跨导器的输出或反馈跨导器的输入中的至少一项的电容性元件。该电容性元件可以包括可变电容性元件或固定电容性元件。
根据某些方面,滤波器电路包括前馈跨导器和与该前馈跨导器并联耦合的反馈跨导器,第一回转器电路耦合到该滤波器电路的前馈跨导器的输入,并且第二回转器电路耦合到该滤波器电路的前馈跨导器的输出。
根据某些方面,滤波器电路包括前馈跨导器和与前馈跨导器并联耦合的反馈跨导器,第一回旋器电路耦合到该滤波器电路的反馈跨导器的输入,并且第二回旋器电路耦合到该滤波器电路的反馈跨导的输出。
根据某些方面,第一电路路径包括同相(I)信道,并且第二电路路径包括正交(Q)信道。
根据某些方面,滤波器电路包括多相滤波器电路。
根据某些方面,第一回转器电路包括:第一开关;第一前馈跨导器,具有耦合到第一gm-C滤波器的输出的输入、以及耦合到第一开关的一个端子的输出;第一反馈跨导器,具有耦合到第一开关的另一端子的输入、以及耦合到第一gm-C滤波器的输出的输出;第二前馈跨导器,具有耦合到第一前馈跨导器的输出的输入;以及第二反馈跨导器,具有耦合到第二前馈跨导器的输出的输入、以及耦合到第一反馈跨导器的输入的输出。对于某些方面,多频带滤波器还包括与第二前馈跨导器并联耦合的第二开关、以及与第二反馈跨导器并联耦合的第三开关。对于某些方面,多频带滤波器还包括耦合到第一前馈跨导器的输出、或到第一反馈跨导器的输入的电容性元件。电容性元件可以包括可变电容性元件或固定电容性元件。对于某些方面,多频带滤波器还包括与电容性元件并联耦合的电阻性元件。对于某些方面,多频带滤波器还包括耦合到第二前馈跨导器的输出并且耦合到第二反馈跨导器的输入的电容性元件或电阻性元件中的至少一项。对于某些方面,多频带滤波器还包括第二开关,第二开关具有耦合到第一前馈跨导器的输出或第一反馈跨导器的输入的一个端子、以及耦合到滤波器电路的另一端子。
根据某些方面,第一电路路径或第二电路路径中的至少一项还包括分流电容性元件或低通滤波器中的至少一项,其耦合到第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项。
根据某些方面,第一电路路径或第二电路路径中的至少一项还包括分流电阻性元件,其耦合到第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项。
根据某些方面,第一电路路径或第二电路路径中的至少一项还包括低通滤波器,该低通滤波器耦合到第一gm-C滤波器的输入或第二gm-C滤波器的输入中的至少一项。
根据某些方面,第一回转器电路或第二回转器电路中的至少一项可重配置以呈现不同的阻抗。
根据某些方面,多频带滤波器能够被配置成具有从DC偏移的陷波频率的频率响应。对于某些方面,基于第一电路路径相对于第二电路路径的极性,陷波频率具有正偏移或负偏移。
本文描述的架构提供了朝着软件定义的无线电架构的飞跃。某些方面允许单Rx硬件用于多频带(也被称为多载波)操作,该单Rx硬件不应当具有2-LO方案的电流、面积和性能损失,2-LO方法包括两倍数目的合成器、LO、混频器和接收器基带滤波器(RxBBF)。而且,某些方面避免了3-LO方案的杂散(以及相关联的电流/面积/性能损失),并且可以处理三个或更多个的频谱组块(与之前的方法不同)。此外,某些方面可以处理非对称间隔且不同的BW载波,和/或还可以处理低中频(low-IF)或零中频(zero-IF)场景。某些方面还可以通过对相邻信道中的干扰信号进行衰减来保持高增益/SNR(信噪比)。此外,某些方面可以支持用于具有分段的频谱为5G的高吞吐量多Gb/s。
可以通过能够执行对应功能的任何合适的部件来执行上述方法的各种操作。该部件可以包括各种硬件和/或(多个)软件组件和/或(多个)模块,包括但不限于一个或多个电路。通常,在存在图中图示的操作的情况下,那些操作可以包括具有相似编号的对应的部件加功能(means-plus-function)的组件对应物。
例如,用于发射的部件可以包括发射器(例如,图2中描绘的用户终端120的收发器前端254或图2中所示的接入点110的收发器前端222)和/或天线(例如,图2中描绘的用户终端120m的天线252ma到252mu或图2中所图示的接入点110的天线224a到224ap)。用于接收的部件可以包括接收器(例如,图2中描绘的用户终端120的收发器前端254或图2中所示的接入点110的收发器前端222)和/或天线(例如,图2中描绘的用户终端120m的天线252ma到252mu或图2中所示的接入点110的天线224a到224ap)。用于处理的部件或用于确定的部件可以包括处理系统,该处理系统可以包括一个或多个处理器,诸如图2中所示的用户终端120的RX数据处理器270、TX数据处理器288和/或控制器280。
如本文所使用的,术语“确定”包括各种各样的动作。例如,“确定”可以包括计算、运算、处理、推导、调查、查找(例如,在表格、数据库或其他数据结构中查找)、决定等。而且,“确定”可以包括接收(例如,接收信息)、访问(例如,访问存储器中的数据)等。而且,“确定”可以包括解析、选择、选取、确立等。
如本文所使用的,引用项目的列表中的“至少一个”的短语是指那些项目的任何组合,包括单个成员。作为示例,“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖:a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c,以及与多个相同元件的任何组合(例如,a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c-c或a、b和c的任何其他排序)。
结合本公开描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成执行本文描述的功能的分立的硬件组件来实现或执行。
本文公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求的范围的情况下,这些方法步骤和/或动作可以彼此互换。换言之,除非指定了特定的步骤或动作顺序,否则在不脱离权利要求的范围的情况下,特定步骤和/或动作的顺序和/或使用可以被修改。
应当理解,权利要求不限于上文说明的精确配置和组件。在不脱离权利要求的范围的情况下,可以对上述方法和装置的布置、操作和细节进行各种修改、改变和变化。

Claims (25)

1.一种多频带滤波器,包括:
跨导电容gm-C滤波器;以及
可重配置负载阻抗,被耦合到所述gm-C滤波器的输出,所述可重配置负载阻抗包括第一回转器电路,所述第一回转器电路被耦合到第二回转器电路,其中所述第一回转器电路经由开关而被耦合到所述第二回转器电路,并且其中当所述开关断开时,所述多频带滤波器被配置作为高通滤波器,并且当所述开关闭合时,所述多频带滤波器被配置作为陷波滤波器。
2.根据权利要求1所述的多频带滤波器,其中所述第一回转器电路或所述第二回转器电路中的至少一项包括前馈跨导器和反馈跨导器,所述反馈跨导器与所述前馈跨导器并联耦合。
3.根据权利要求2所述的多频带滤波器,其中所述第一回转器电路或所述第二回转器电路中的至少一项还包括电容性元件,所述电容性元件被耦合到所述前馈跨导器的输出或所述反馈跨导器的输入中的至少一项。
4.根据权利要求3所述的多频带滤波器,还包括电阻性元件,所述电阻性元件与所述电容性元件并联耦合。
5.一种多频带滤波器,包括:
跨导电容gm-C滤波器;
可重配置负载阻抗,被耦合到所述gm-C滤波器的输出,所述可重配置负载阻抗包括第一回转器电路,所述第一回转器电路被耦合到第二回转器电路;以及
第一开关,其中:
所述第一回转器电路包括第一前馈跨导器,所述第一前馈跨导器具有被耦合到所述gm-C滤波器的所述输出的输入、以及被耦合到所述第一开关的一个端子的输出;
所述第一回转器电路还包括第一反馈跨导器,所述第一反馈跨导器具有被耦合到所述第一开关的另一端子的输入、以及被耦合到所述gm-C滤波器的所述输出的输出;
所述第二回转器电路包括第二前馈跨导器,所述第二前馈跨导器具有被耦合到所述第一前馈跨导器的所述输出的输入;并且
所述第二回转器电路还包括第二反馈跨导器,所述第二反馈跨导器具有被耦合到所述第二前馈跨导器的输出的输入、以及被耦合到所述第一反馈跨导器的所述输入的输出。
6.根据权利要求5所述的多频带滤波器,还包括:
第二开关,所述第二开关与所述第二前馈跨导器并联耦合;以及
第三开关,所述第三开关与所述第二反馈跨导器并联耦合。
7.根据权利要求5所述的多频带滤波器,还包括电容性元件,所述电容性元件被耦合到所述第一前馈跨导器的所述输出或所述第一反馈跨导器的所述输入。
8.根据权利要求7所述的多频带滤波器,其中所述电容性元件包括可变电容性元件。
9.根据权利要求7所述的多频带滤波器,还包括电阻性元件,所述电阻性元件与所述电容性元件并联耦合。
10.根据权利要求5所述的多频带滤波器,还包括被耦合到所述第二前馈跨导器的所述输出、并且被耦合到所述第二反馈跨导器的所述输入的电容性元件或电阻性元件中的至少一项。
11.根据权利要求1所述的多频带滤波器,还包括被耦合到所述可重配置负载阻抗的分流电容性元件或低通滤波器中的至少一项。
12.根据权利要求1所述的多频带滤波器,还包括电阻性元件,所述电阻性元件与所述可重配置负载阻抗并联耦合。
13.根据权利要求1所述的多频带滤波器,还包括低通滤波器,所述低通滤波器被耦合到所述gm-C滤波器的输入。
14.一种多频带滤波器,包括:
跨导电容gm-C滤波器;以及
可重配置负载阻抗,被耦合到所述gm-C滤波器的输出,所述可重配置负载阻抗包括第一回转器电路,所述第一回转器电路被耦合到第二回转器电路,其中所述多频带滤波器能够被配置成具有如下频率响应,所述频率响应具有两个以上的不连续通带,所述不连续通带具有不同的中心频率。
15.一种处理输入信号的方法,包括:
将多频带滤波器配置成具有第一配置,所述多频带滤波器包括跨导电容gm-C滤波器和可重配置负载阻抗,所述可重配置负载阻抗被耦合到所述gm-C滤波器的输出,所述可重配置负载阻抗包括第一回转器电路,所述第一回转器电路被耦合到第二回转器电路;
利用以所述第一配置的所述多频带滤波器对所述输入信号进行滤波;
将所述多频带滤波器配置成具有第二配置,所述第二配置不同于所述第一配置;以及
利用以所述第二配置的所述多频带滤波器对所述输入信号进行滤波,其中所述第一回转器电路经由开关而被耦合到所述第二回转器电路,其中将所述多频带滤波器配置成具有所述第一配置包括:将所述开关设置为具有第一位置,并且其中将所述多频带滤波器配置成具有所述第二配置包括:将所述开关设置为具有第二位置,其中当所述开关断开时,所述多频带滤波器被配置作为高通滤波器,并且当所述开关闭合时,所述多频带滤波器被配置作为陷波滤波器。
16.根据权利要求15所述的方法,其中:
所述第一回转器电路包括第一前馈跨导器,所述第一前馈跨导器具有被耦合到所述gm-C滤波器的所述输出的输入、以及被耦合到第二开关的一个端子的输出;
所述第一回转器电路还包括第一反馈跨导器,所述第一反馈跨导器具有被耦合到所述第二开关的另一端子的输入、以及被耦合到所述gm-C滤波器的所述输出的输出;
第二回转器电路包括第二前馈跨导器,所述第二前馈跨导器具有被耦合到所述第一前馈跨导器的所述输出的输入;
所述第二回转器电路还包括第二反馈跨导器,所述第二反馈跨导器具有被耦合到所述第二前馈跨导器的输出的输入、以及被耦合到所述第一反馈跨导器的所述输入的输出;
将所述多频带滤波器配置成具有所述第一配置包括:将所述第二开关设置为具有第一位置;并且
将所述多频带滤波器配置成具有所述第二配置包括:将所述第二开关设置为具有第二位置。
17.根据权利要求16所述的方法,其中:
所述多频带滤波器还包括第三开关和第四开关,所述第三开关与所述第二前馈跨导器并联耦合,并且所述第四开关与所述第二反馈跨导器并联耦合;
将所述多频带滤波器配置成具有所述第一配置包括:将所述第三开关或所述第四开关中的至少一项设置为具有第一位置;并且
将所述多频带滤波器配置成具有所述第二配置包括:将所述第三开关或所述第四开关中的至少一项设置为具有第二位置。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述多频带滤波器还包括电容性元件,所述电容性元件被耦合到所述第一前馈跨导器的所述输出或所述第一反馈跨导器的所述输入。
19.根据权利要求16所述的方法,其中所述多频带滤波器还包括被耦合到所述第二前馈跨导器的所述输出、并且被耦合到所述第二反馈跨导器的所述输入的电容性元件或电阻性元件中的至少一项。
20.根据权利要求15所述的方法,其中所述第一回转器电路或所述第二回转器电路中的至少一项包括前馈跨导器和反馈跨导器,所述反馈跨导器与所述前馈跨导器并联耦合。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述第一回转器电路或所述第二回转器电路中的至少一项还包括电容性元件,所述电容性元件被耦合到所述前馈跨导器的输出或所述反馈跨导器的输入中的至少一项。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述多频带滤波器还包括电阻性元件,所述电阻性元件与所述电容性元件并联耦合。
23.根据权利要求15所述的方法,其中所述多频带滤波器还包括被耦合到所述可重配置负载阻抗的分流电容性元件或低通滤波器中的至少一项。
24.根据权利要求15所述的方法,其中所述多频带滤波器还包括电阻性元件,所述电阻性元件与所述可重配置负载阻抗并联耦合。
25.根据权利要求15所述的方法,其中所述多频带滤波器还包括低通滤波器,所述低通滤波器被耦合到所述gm-C滤波器的输入。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041358A (ko) * 2019-10-07 2021-04-15 삼성전자주식회사 재구성가능 아날로그 필터 및 이를 포함하는 집적 회로
WO2022018997A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27 株式会社村田製作所 高周波回路
US11632098B2 (en) * 2021-03-24 2023-04-18 Qualcomm Incorporated Polyphase filter with interphase coupling

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4701732A (en) * 1986-12-16 1987-10-20 Hughes Aircraft Company Fast tuning RF network inductor
CN1795608A (zh) * 2003-05-23 2006-06-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 跨导体电路中的改进或关于跨导体电路的改进

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003298355A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Kawasaki Microelectronics Kk ミキサおよび差動アンプ
US7266351B2 (en) 2002-09-13 2007-09-04 Broadcom Corporation Transconductance / C complex band-pass filter
US7002403B2 (en) * 2002-09-13 2006-02-21 Broadcom Corporation Transconductance/C complex band-pass filter
FR2864728B1 (fr) * 2003-12-29 2007-12-07 St Microelectronics Sa Circuit electronique integre comportant un resonateur accordable
US7215227B2 (en) 2004-03-31 2007-05-08 Silicon Laboratories Inc. Gm-C filter compensation
FR2895846A1 (fr) * 2005-12-30 2007-07-06 St Microelectronics Sa Procede de controle du rapport des facteurs d'amplification de deux amplificateurs lineaires, et dispositif correspondant.
JP2007214800A (ja) 2006-02-08 2007-08-23 Nec Electronics Corp 複素フィルタ回路
US8390371B2 (en) 2010-07-30 2013-03-05 Tialinx, Inc. Tunable transconductance-capacitance filter with coefficients independent of variations in process corner, temperature, and input supply voltage
US8847676B2 (en) 2012-06-26 2014-09-30 Freescale Semiconductor, Inc. Image rejection for low IF receivers
US8872580B2 (en) 2012-07-16 2014-10-28 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Reconfigurable high-order integrated circuit filters
JP2014220587A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 ラピスセミコンダクタ株式会社 フィルタ回路及び受信装置
CN103326693B (zh) 2013-05-09 2016-05-18 重庆西南集成电路设计有限责任公司 可重构的Gm_C滤波器电路
US9559735B2 (en) * 2015-01-30 2017-01-31 Qualcomm Incorporated Switching resonator filter circuits and methods
KR102296415B1 (ko) * 2015-02-13 2021-09-02 한국전자통신연구원 넓은 범위의 이득 조절을 제공하는 대역통과 필터
US10128819B2 (en) * 2016-01-21 2018-11-13 Qualcomm Incorporated High rejection wideband bandpass N-path filter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4701732A (en) * 1986-12-16 1987-10-20 Hughes Aircraft Company Fast tuning RF network inductor
CN1795608A (zh) * 2003-05-23 2006-06-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 跨导体电路中的改进或关于跨导体电路的改进

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BEHBAHANI, Farbod 等.A Broad-Band Tunable CMOS Channel-Select Filter for a Low-IF Wireless Receiver.IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS.2000,第35卷(第4期),第480-483页. *

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