CN112075059A - 自评估高频、带宽和动态范围蜂窝极性发射信号保真 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线电通信设备,其包括设备衬底。发射器电路耦接到所述设备衬底以将射频信号发射到天线。无线电通信设备还包括耦接至设备衬底的接收器电路,其中接收器电路包括振荡器电路以从所接收的射频信号生成基带信号。无线电通信设备还包括耦接到天线和接收器电路的反馈电路,其中反馈电路使用传输线将发射的射频信号的一部分耦接到振荡器电路。
Description
技术领域
本文所述的方面整体涉及无线电通信电路,并且具体地讲,涉及评估极性调制发射信号。
背景技术
依赖于基于射频的无线通信技术的电子设备快速发展。此类设备可包括膝上型电脑、平板电脑、蜂窝电话以及甚至一般家用电器。随着这些设备变得更深地联网并且继续产生和消耗不断增加的数据量,对射频频谱上的可用频带的需求将增加。因此,射频通信电路正被设计成在射频频谱的越来越宽的范围内实现高带宽通信。例如,可预期新的无线通信标准(诸如第5代(5G)无线通信标准)设备在小于1千兆赫(GHz)至超过5GHz的频率范围内提供高带宽通信。用于测试例如此类设备中的发射电路的质量或保真性的当前技术在所需的测试设备和测试时间方面可能是昂贵的,使得这些技术不适用于某些制造或生产过程。
附图说明
在未必按比例绘制的附图中,类似的数字可描述不同视图中相似的部件。具有不同字母后缀的类似数字可表示类似部件的不同实例。在附图的各图中,通过示例而非限制的方式示出了一些方面。
图1A示出了根据一些方面的具有用于自评估射频发射信号的保真性的电路的毫米波通信设备的示例的图示;
图1B示出了根据一些方面的图1A所示的发射电路的示例的各方面;
图1C示出了根据一些方面的图1A所示的发射电路的示例的各方面;
图1D示出了根据一些方面的图1A中的接收电路的示例的各方面;
图2示出了根据一些方面的具有用于自评估射频发射信号的保真性的电路的毫米波通信设备的示例的图示;
图3示出了根据一些方面的用于操作毫米波通信设备的一组操作的流程图,该毫米波通信设备具有用于自评估射频发射信号的保真性的电路;
图4示出了根据一些方面的用于驱动传输线的宽带低噪声放大器的示例的图示;
图5示出了根据一些方面的低噪声放大器的输出级内的线路驱动器的示例的示意图;
图6示出了根据一些方面的用于操作低噪声放大器的输出级内的线路驱动器的一组操作的流程图;
图7是示出根据一些方面的电子设备的示例的框图,该电子设备包括无线电通信设备,诸如具有用于自评估射频发射信号的保真性的电路的收发器;以及
图8示出了根据一些方面的基站或基础结构设备无线电头端的示例。
具体实施方式
在以下描述中,为了解释的目的,阐述了很多具体细节,以便提供对一些示例性方面的彻底理解。然而,对本领域的技术人员而言显而易见的是,可以在不存在这些具体细节的情况下实践本公开。
射频通信设备可包括收发器,诸如集成电路封装中用于发射和接收射频(RF)信号的一个或多个电路。此类收发器可包括接收信号链,诸如用于从天线接收RF信号并将其转换为数字基带信号的一个或多个电路。此类收发器还可包括发射信号链,诸如用于将数字基带信号转换为用于传输到天线的RF信号的一个或多个电路。一些发射信号链可具有失真或以其他方式降低传输到天线的RF信号的质量的伪影、特性或缺陷。例如,发射信号链可在发射信号链的输出处具有一个或多个放大器,诸如功率放大器,其可由于放大器的输出中的非线性而引入失真。
在一些方面,由收发器电路的发射信号链生成的RF传输(RF Tx)信号的保真性可通过在RF Tx被传输到天线时对信号链的输出端处的RF Tx信号进行采样来评估,使用所述收发器电路的接收信号链中的本地振荡器将所采样的RF Tx信号下变频为基带信号,并且处理所述基带信号以表征所述RF Tx信号的所述保真性。在一些收发器诸如使用极性调制的收发器中,发射信号链和接收信号链可各自使用不同的本地振荡器,诸如用于将信号从一个频带转换到另一个频带。在收发器被配置为生成或接收极性调制RF信号的情况下,与发射信号链相关联的本地振荡器可用相位调制数据来调制。在不劣化或破坏包含在信号中的数据的情况下,该调制的本地振荡器不能用于下变频采样的极性调制RF Tx信号。然而,这些收发器中的接收信号链通常包括未调制的本地振荡器,所述未调制的本地振荡器被配置为对极性调制RF信号进行下变频。因此,在一些方面,收发器中的被配置为对极性调制RF信号进行操作的接收信号链可用于将采样的RF Tx信号转换为数字基带信号,诸如用于启用发射信号链的本地处理和评估。根据本文所述的技术,采样的RF Tx信号可通过物理传输线诸如从具有发射信号链的输出的收发器芯片或封装的一侧发射到接收信号链的输入。传输线可为若干毫米(mm)长,并且可具有随采样RF Tx信号的频率或波长而显著变化的电长度。在一些方面,传输线可以是差分传输线(诸如以减少来自外部信号的干扰)或单端传输线。
在一些方面,可使用基于场效应晶体管(FET)的源极跟随器或类似的跨导器件来构造宽带线路驱动器。此类线路驱动器可包括局部负反馈回路,以便使得线路驱动器的输出特性能够响应于输入信号的频率而被调节,诸如用于允许独立地控制线路驱动器的峰值频率和峰值振幅。此类线路驱动器可用于利用具有可改变两个或更多个倍频程的频率的RF信号来驱动传输线。可调节的峰值能力可用于抵消传输线的频率相关翻转。
图1A示出了根据一些方面的具有用于自评估RF发射信号的保真性的电路的毫米波通信设备的示意图的示例。如本文所用,毫米波通信设备可包括被配置成以具有毫米和亚毫米波长的频率进行通信的设备。图1A所示的毫米波通信电路100可另选地根据功能分组。图1A中所示的部件在本文中出于例示性目的示出,并且可包括图1A中未示出的其它部件。
毫米波通信电路100可包括协议处理电路105(或处理器)或用于处理的其他装置。除其他外,协议处理电路105可实现介质访问控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)、分组数据汇聚协议(PDCP)、无线电资源控制(RRC)和非接入层(NAS)功能中的一者或多者。协议处理电路105可包括用于执行指令的一个或多个处理内核以及用于存储程序和数据信息的一个或多个存储器结构。
毫米波通信电路100还可包括数字基带电路110。数字基带电路110可实现物理层(PHY)功能,这些功能可包括以下中的一者或多者:混合自动重传请求(HARQ)功能;加扰和/或解扰;编码和/或解码;层映射和/或解映射;调制符号映射;接收符号和/或位度量确定;多天线端口预编码和/或解码,该多天线端口预编码和/或解码可包括空时、空频或空间编码中的一者或多者;参考信号生成和/或检测;前导序列生成和/或解码;同步序列生成和/或检测;控制信道信号盲解码以及其它相关功能。
毫米波(mmWave)通信电路100还可包括发射电路115、接收电路120和/或天线阵列电路130。在一些方面,发射电路115和接收电路120可被构造在单个设备衬底上。毫米波通信电路100还可包括RF电路125。在一些方面,RF电路125可包括用于传输和/或接收的一个或多个并行RF链。RF链中的每个可以连接到天线阵列电路130的一个或多个天线。此类RF链可包括一个或多个滤波器、功率放大器、低噪声放大器、可编程相移器和电源。发射电路115和接收电路120可以分别是发射信号链和接收信号链的示例。在一些方面,发射信号链可包括RF电路125的部分,诸如用于在发射到天线阵列130之前放大RF信号的功率放大器。
在一些方面,协议处理电路105可包括控制电路的一个或多个实例。控制电路可为数字基带电路110、发射电路115、接收电路120、RF电路125和反馈电路135中的一者或多者提供控制功能。
在一些方面,控制电路可包括电路或计算机可执行代码以控制接收电路120,诸如以使得接收电路中的混频器电路在下变频从反馈电路135接收的RF信号和从正常收发器接收信号路径中的接收天线或电路接收的RF信号之间进行选择,诸如在测试模式期间或在执行测试操作时选择从反馈电路135接收的RF信号。控制电路105还可包括电路或计算机可执行代码以在测试模式期间处理基带信号或从基带信号检索的数据,诸如以便确定由发射电路115生成的RF Tx的保真性。此类处理可包括将从基带信号检索的数据与用于调制所接收的RF信号的数据进行比较,该基带信号源自从反馈电路135接收的RF信号。在一些方面,此类处理还可包括响应于比较而修改数字基带电路110或发射电路115的行为或操作,以便改善由发射电路115生成的RF Tx的保真性。在其他方面,这种处理可包括向外部电路或设备提供RF Tx信号的保真性的指示。
图1B和图1C示出了根据一些方面的图1A所示的发射电路的各方面。图1B所示的发射电路115可包括数模转换器(DAC)140、模拟基带电路145、上变频电路150和/或滤波和放大电路155中的一者或多者。DAC 140可将数字信号转换成模拟信号。模拟基带电路145可执行如下所述的多种功能。上变频电路150可包括相位调制的本地振荡器和混频器电路,诸如以将来自模拟基带电路145的基带信号上变频为RF频率(例如,mm Wave和sub-mm Wave频率)。此类RF频率可包括极性调制RF信号。滤波和放大电路155可对模拟信号进行滤波和放大。可在协议处理电路105与DAC 140、模拟基带电路145、上变频电路150和/或滤波和放大电路155中的一者或多者之间提供控制信号。
图1C所示的发射电路115可包括数字发射电路165和RF电路170。在一些方面,可将来自滤波和放大电路155的信号提供给数字发射电路165。如上所述,可在协议处理电路105与数字发射电路165和RF电路170中的一者或多者之间提供控制信号。
图1D示出了根据一些方面的图1A中的接收电路的各方面。接收电路120可包括并行接收电路182中的一者或多者和/或组合接收电路184中的一者或多者。在一些方面,一个或多个并行接收电路182和一个或多个组合接收电路184可包括一个或多个基带下变频电路190、基带处理电路192和模数转换器(ADC)电路194。基带下变频电路190可以包括耦接到混频器电路的未调制本地振荡器,以便将所接收的RF信号转换为基带。基带处理电路192可例如经由滤波和放大来处理基带信号。ADC电路194可将经处理的模拟基带信号转换为数字信号。
图2示出了根据一些方面的具有用于自评估射频发射信号的保真性的电路的毫米波通信设备200的示例的图示。毫米波通信设备200可包括耦合器210、发射信号链220、传输线255、RF电路225、接收信号链230和基带处理电路294。毫米波通信设备200可以是毫米波通信设备100(图1A)的示例。在一些方面,发射信号链220、传输线255、RF电路225和接收信号链230可在单个器件衬底上或在单个器件封装中实现或构造。在一些方面,毫米波通信设备200可被配置成对从发射信号链220发射到天线(诸如发射天线205A)的RF Tx信号的一部分进行采样。然后可通过传输线255将采样的RF Tx信号发射到接收信号链230以进行处理,诸如以便评估RT Tx信号的保真性。
基带处理电路294可以是基带处理电路110(图1A)的示例。在一些方面,基带处理电路294可将基带信号(诸如用数据或指定测试序列调制的基带信号)发射至发射信号链220。在一些方面,基带处理电路可包括用于确定发射器的质量或由发射器生成的RF信号的保真性的电路。在某些方面,发射信号链220可以是利用反馈接收器路径改善的发射电路115(图1A)的示例,诸如反馈接收器衰减器235、低噪声放大器(LNA)240和反馈功率处理电路245。发射电路255可将所接收的基带信号转换为RF Tx信号。然后可诸如通过功率放大器250放大RF Tx信号,并将其发射到天线205A,诸如天线阵列130(图1A)中的发射天线。
耦合器210、反馈接收器衰减器235和反馈处理电路245可形成反馈接收器路径。耦合器210可诸如通过使用耦合元件210A(例如,特别配置的变压器或另一耦合设备)来感测从发射信号链220发射的RF Tx信号,并且将RF Tx信号的衰减版本或样本发射到反馈接收器衰减器235。在一些方面,可使用可调式耦合器衰减器210B(或一般来讲,可调式衰减器210)来衰减所感测的RF Tx信号。反馈接收器衰减器235可以放大或衰减所感测的RF Tx信号,以保持反馈接收器衰减器的输出处的指定信号电平。在一些方面,反馈接收器衰减器235的输出的一部分可由反馈功率处理电路245根据已知的反馈接收器路径处理技术来处理。根据其他方面,反馈衰减器235的输出可由低噪声放大器(LNA)240放大并且发射到传输线255。LNA 240可为具有可适应或可调节的频率响应的宽带放大器,如本文所述。传输线255可将LNA 240的输出从毫米波通信设备200(或收发器)的发射器侧耦接到设备的接收器侧。
RF电路225示出了RF电路125(图1A)的各方面,诸如LNA 260和LNA 265。LNA 260可以是低噪声放大器,其被配置成放大从接收天线(例如,天线205B)接收的信号,诸如将放大的信号发射到接收信号链230以用于处理。LNA 265可为恒定增益宽带放大器,所述恒定增益宽带放大器被配置成接收和放大从传输线255接收的差分输入RF信号。LNA 265例如可被配置为在二至三个倍频程的频带上操作。LNA 265的输出可发射到接收链230中的混频器270。在一些方面,接收链230可包括一个或多个电路以多路复用LNA 260和LNA 265的输出。当毫米波通信设备200以正常操作模式操作时,此类复用可使得混频器270接收LNA 260的输出。当毫米波通信设备200以测试或诊断模式操作时,这种复用还可以使混频器270接收LNA 265的输出。此类复用可由一个或多个控制电路诸如协议处理电路105(图1A)控制。
混频器270可包括一组或多组频率或信号混频器电路,以使用未调制的本地振荡器292将RF信号转换成基带信号。此类转换可包括中间步骤,诸如首先将RF信号转换成中频(IF)信号,然后将IF信号转换成基带信号。当毫米波通信设备200在测试模式下操作时,混频器270可以使用本地振荡器292将从LNA 265接收的RF Tx信号转换为基带信号。可使用接收信号链230来处理基带信号。此类处理可包括使用基带增益电路275将混频器270的电压模式基带输出转换为电流模式基带信号(例如,电压到电流放大器),以及使用模数转换器(ADC)280将电流模式基带信号转换为数字基带信号。此类处理还可包括使用接收器数字前端电路285调节数字基带信号,并通过RF集成电路将经调节的数字基带信号传输至基带处理电路294,并传输至基带集成电路接口电路290。基带处理电路294可执行附加处理以表征RF Tx信号的保真性,如本文所述。在一些方面,基础处理电路294可基于附加处理向一个或多个其他电路诸如功率处理电路245和发射电路255提供反馈。此类反馈可用于确定或调节发射信号链220的质量。
图3示出了根据各方面的用于操作毫米波通信设备的一组操作300的流程图,该毫米波通信设备具有用于自评估射频发射信号的保真性的电路。此类毫米波通信设备可以是毫米波通信设备100(图1A)或毫米波通信设备200(图2)的示例。在操作305处,RF信号可被发射到天线,诸如天线阵列130(图1A)中的发射天线。RF信号可由毫米波通信设备内相关联的发射信号链发射,如本文所述。在操作310处,可诸如通过发射信号链的输出处或RF电路诸如RF电路125(图1A)的输出处的耦合器来感测RF信号。
在操作315和320处,可将所感测的RF信号发射到接收电路中的混频器电路,诸如接收器链230(图2),以便生成调制的基带信号。发射所感测的RF信号可包括使用一个或多个电路(诸如反馈接收器衰减器或LNA)来调节所感测的RF信号的一部分。此类调节可包括使用LNA放大感测的RF信号。发射所感测的RF信号还可包括将经调节的RF信号发射到耦接到接收器电路的传输线。生成经调制的基带信号可包括通过将在混频器处接收的RF信号与由接收器电路中的本地振荡器电路生成的未调制信号混合来下变频该RF信号。
在操作325处,可进一步处理经调制的基带信号以确定发射器电路的特性。此类处理可包括恢复对所发射的射频信号进行调制的数字基带数据,并将所恢复的数据与已知数据进行比较。
图4示出了根据一些方面的用于驱动传输线的宽带低噪声放大器(LNA)400的示例的示意图。宽带LNA 400(下文称为LNA 400)可为LNA 240(图2)的示例。LNA 400可被配置为在可从600兆赫变化至6GHz的频带上操作。在一些方面,LNA 400可被配置为在较高频率(例如,30GHz或更高的频率)下操作。活动平衡-不平衡转换器405可诸如从反馈接收器衰减器235(图2)接收单端RF信号,诸如以生成隔离差分RF信号。差分RF信号可以耦接到差分放大器410,以便放大和平衡差分RF信号。差分放大器405的输出可由输出缓冲电路415发射到传输线。输出缓冲电路415可包括传输线路驱动器415A和415B,每个传输线路驱动器被配置为将差分RF的部件或端部驱动出差分放大器410。线路驱动器415A和415B可以各自具有可调节的输出阻抗和可独立调节的峰值振幅和频率。
图5示出了根据一些方面的低噪声放大器(诸如LNA 400(图4))的输出级内的线路驱动器500的示例的示意图。线路驱动器500可以是传输线路驱动器415A和415B(图4)的示例。在一些方面,线路驱动器500可以具有源极电阻R_S。在某些方面,线路驱动器500可具有耦接到传输线515的输出和具有电阻部件R_Load和电容部件C_Load的负载520。传输线515可以是传输线255(图2)的示例。
线路驱动器500可包括FET源极跟随器,诸如由NFET M1、电流源505和电流源510形成的N型FET(NFET)源极跟随器。在一些方面,电流源505和电流源510可包括一个或多个晶体管,诸如FET恒定电流源或电流镜。在一些方面,由电流源505供应的电流可以响应于输入信号V_IN的频率而自动或手动调整,诸如通过使用查找表、函数或其他关系来确定电流源的参考电流或电压值。此类调整还可包括使用查找表、函数或其他关系来确定或设置电流源505中的一个或多个FET的尺寸,诸如通过选择性地并联耦合一个或多个FET以增加一个或多个源FET的有效尺寸。
线路驱动器500还可以包括耦接到M1的FET,诸如M2,诸如以便在M1的漏极和源极之间形成负反馈回路,以便响应于频率V_in而调节源极跟随器的输出阻抗和输出电阻,以便在宽频带上改善增益平坦度。虽然M1被绘制为N型FET(NFET)并且M2被绘制为P型FET,但应当理解,本公开适用于其他配置,只要M1和M2互补即可。晶体管M1例如可为P型FET(PFET),而M2可为NFET。负反馈回路可使用比其他源极跟随器所需的更少的供电电流来降低输出阻抗和输出电阻。一般来讲,与不使用图5所示的局部负反馈回路的源极跟随器相比,源极跟随器的输出阻抗和输出电阻可减小(l+gm2·RDS)的系数,其中gm2为M2的跨导,并且RDS为FET电流源505的漏极对源极电阻。
线路驱动器500可被配置为使用可具有两个或更多个倍频程的频率范围的信号在传输线515的端部处驱动负载520。可以调节或调整线路驱动器500的输出特性,以在这样的频率范围内驱动负载520。这样的调节可以包括随着输入的频率V_IN增加而降低线路驱动器500的输出电感和电阻。此类调节还可包括通过调节M1的跨导(gm1)与M2的跨导(gm2)的比率,诸如通过改变M2的纵横比(晶体管宽度与长度的比率)或通过调节由电流源505供应的电流,独立地调节峰值振幅和峰值频率。在一些方面,M2的纵横比可使用查找表、函数或其他技术自动或手动调整,以将M2的尺寸确定为V_IN的频率的函数。在某些方面,查找表、函数或其他关系可用于选择性地并联耦接一个或多个单元FET以形成所需尺寸的有效FETM2。
根据各个方面,调节由电流源505供应的电流的量可调节负载520处的峰值振幅。另外,调整M2的尺寸可以改变线路驱动器500的峰值频率。例如,增大由电流源505供应的电流可增大峰值振幅,而相对于M1的尺寸增大M2的尺寸可增大峰值频率。
图6示出了根据一些方面的用于操作低噪声放大器的输出级内的线路驱动器的一组操作600的流程图。在操作605处,可提供源极跟随器电路,诸如以驱动传输线。源极跟随器可包括晶体管诸如第一FET、耦接到第一FET的漏极的第一电流源、以及耦接到第一FET的源极的第二电流源。在操作610处,第二晶体管诸如互补第二FET可耦接到源极跟随器,诸如以生成负反馈控制回路。负反馈回路可包括具有第一FET的漏极和第二FET的基极的第一节点,以及具有第一FET的源极和第二FET的漏极的第二节点。可调节第二FET的尺寸或由第一电流源提供的电流或两者以满足线路驱动器的指定输出信号特征。此类输出信号特性可包括峰值频率或峰值振幅。例如,在操作615处,可以诸如响应于输入信号的频率或线路驱动器的操作频带来确定是否调节线路驱动器的峰值频率。在操作620处,可通过减小第二FET的尺寸以增大峰值频率或者通过增大第二FET的尺寸以减小峰值频率来调节峰值频率。又如,在操作625处,可以确定是否调节线路驱动器的峰值振幅。在操作630处,可通过增加由第一电流源供应的电流量来调节峰值振幅以增加峰值振幅,同时可减小由第一电流源供应的电流量以减小峰值振幅。
图7是示出根据各个方面的可包括毫米波无线电通信设备728(诸如收发器)的电子设备700的示例的框图,该电子设备728具有用于自评估射频发射信号的保真性的电路。在另选的方面,电子设备可作为独立设备操作,也可连接(例如,联网)到其他通信设备。在联网部署中,电子设备可在服务器-客户端网络环境中以服务器或客户端电子设备的能力工作,或者其可充当对等(或分布式)网络环境中的对等电子设备。电子设备可以是头戴式显示器、可穿戴设备、个人计算机(PC)、平板电脑、混合平板电脑、个人数字助理(PDA)、移动电话或能够(顺序地或以其他方式)执行指定由该电子设备采取的动作的指令的任何电子设备。此外,虽然仅示出了一个电子设备,但术语“电子设备”也应被视为包括单独或共同执行一组(或多组)指令以执行本文所论述的任何一种或多种方法的电子设备的任何集合。类似地,术语“基于处理器的系统”应视为包括由处理器(例如,计算机)控制或操作的任何一组一个或多个电子设备,以单独地或联合地执行指令,从而执行本文所述的任何一种或多种方法。
示例性电子设备700包括经由链路708(例如,总线)彼此通信的至少一个处理器702(例如,中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或两者、处理器内核、计算节点等)、主存储器704和静态存储器706。电子设备700还可包括视频显示单元710、数字字母混合输入设备712(例如,键盘)和用户界面(UI)导航设备714(例如,鼠标)。在一个实施方案中,视频显示单元710、输入设备712和UI导航设备714被结合到触摸屏显示器中。电子设备700可另外包括存储设备716(例如,驱动单元)、信号生成设备718(例如,扬声器)、网络接口设备720以及一个或多个传感器(未示出),诸如全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速度计、陀螺仪、磁力计或其它传感器。计算系统还可包括射频通信设备或收发器728。射频通信设备或收发器728可为如图所讨论的毫米波通信设备的示例。
存储设备716包括机器可读介质722,在该介质上存储由本文所述的方法或功能中的任何一者或多者所体现或利用的一组或多组数据结构和指令724(例如,软件)。指令724还可在由电子设备700执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器704、静态存储器706和/或处理器702内,其中主存储器704、静态存储器706和处理器702还构成机器可读介质。
虽然机器可读介质722在示例性实施方案中被示出为单个介质,但术语“机器可读介质”可包括存储一个或多个指令724的单个介质或多个介质(例如,集中或分布式数据库,和/或相关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读介质”还可包括能够存储、编码或承载供电子设备执行并使得电子设备执行本公开的方法中任何一者或多者的指令的任何有形介质,或者能够存储、编码或承载由此类指令使用或与此类指令相关联的数据结构的任何有形介质。因此,术语“机器可读介质”应视为包括但不限于固态存储器以及光学和磁性介质。机器可读介质的具体示例包括非易失性存储器,包括但不限于例如半导体存储器设备(例如,电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM))和闪存存储器设备;磁盘,诸如内部硬盘和可移动磁盘;磁光盘;以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
指令724还可使用经由网络接口设备720的传输介质,利用多个熟知的传输协议(例如HTTP)中的任何一个,通过通信网络726发射或接收。通信网络的示例包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网、移动电话网络、普通老式电话(POTS)网络和无线数据网络(例如,蓝牙、Wi-Fi、3G和4G LTE/LTE-A、5G、DSRC或WiMAX网络)。术语“传输介质”应被视为包括能够存储、编码或承载指令以供电子设备执行的任何无形介质,并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质以促进此类软件的通信。
图8示出了根据一些方面的示例性基站或基础结构设备无线电头端。基站无线电头端800可包括应用处理器805、基带处理器810(诸如基带电路110(图A1)和协议处理电路105(图1A))、一个或多个无线电前端模块815、存储器820、电源管理集成电路(PMIC)825、电源TEE电路830、网络控制器835、网络接口连接器840、卫星导航接收器(例如,GPS接收器)845和用户界面850中的一个或多个。在一些方面,所述一个或多个无线电前端模块815可包括毫米波通信设备,诸如附图中所述的设备。
在一些方面,应用处理器805可包括一个或多个CPU内核和以下中的一者或多者:高速缓存存储器、低压差稳压器(LDO)、中断控制器、串行接口诸如SPI、I2C或通用可编程串行接口、实时时钟(RTC)、包括间隔计时器和看门狗计时器的定时器-计数器、通用IO、存储卡控制器诸如SD/MMC或类似产品、USB接口、MIPI接口和联合测试访问组(JTAG)测试访问端口。
在一些方面,基带处理器810可被实现为例如焊入式衬底,其包括一个或多个集成电路、焊接到主电路板的单个封装集成电路或包含两个或更多个集成电路的多芯片子系统模块。
在一些方面,存储器820可包括以下中的一者或多者:易失性存储器,其包括动态随机存取存储器(DRAM)和/或同步DRAM(SDRAM);和非易失性存储器(NVM),其包括高速电可擦存储器(通常称为“闪存存储器”)、相变随机存取存储器(PRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)和/或三维交叉点存储器。存储器820可被实现为以下中的一者或多者:焊入式封装集成电路、套接式存储器模块和插入式存储卡。
在一些方面,电源管理集成电路825可包括以下中的一者或多者:稳压器、电涌保护器、电源警报检测电路以及一个或多个备用电源,诸如电池或电容器。电源警报检测电路可检测掉电(欠压)和电涌(过压)状况中的一者或多者。
在一些方面,电源TEE电路830可提供从网络电缆汲取的电力。电源TEE电路830可使用单电缆向基站无线电头端800提供电源和数据连接性。
在一些方面,网络控制器835可使用标准网络接口协议诸如以太网来提供网络连通性。网络连通性可通过物理连接来提供,物理连接为电连接(通常称为铜互连)、光学连接或无线连接中的一者。
在一些方面,卫星导航接收器845可包括用于接收和解码由一个或多个导航卫星星座传输的信号的电路,该一个或多个导航卫星星座诸如为全球定位系统(GPS)。全球导航卫星系统(Globalnaya Navironatsionnaya Sputnikovaya Sistema)(GLONASS)、Galileo和/或北斗(BeiDou))中有所描述。接收器845可向应用处理器805提供数据,该数据可包括位置数据或时间数据中的一者或多者。应用处理器805可使用时间数据来同步与其他无线电基站或基础结构设备的操作。
在一些方面,用户界面850可包括按钮中的一个或多个。按钮可包括复位按钮。用户界面850还可包括一个或多个指示器诸如LED和显示屏。
上述具体实施方式包括对附图的参考,附图形成具体实施方式的一部分。附图以例示的方式示出了可被实践的特定方面。这些方面在本文中也被称为“示例”。此类示例可包括除所示或所述的那些之外的元素。然而,还设想了包括所示或所述的元素的示例。此外,还设想了使用相对于特定示例(或其一个或多个方面)或相对于本文所示或所述的其他示例(或其一个或多个方面)所示或所述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例。
本文档中提及的出版物、专利和专利文档全文以引用方式并入本文,如同以引用方式单独并入一样。在本文档与以引用方式并入本文的那些文档之间使用不一致的情况下,所并入的参考文献中的使用补充了本文档的使用;对于不协调的不一致性,以该文档中的用法为准。
在该文件中,使用术语“一个”或“一种”(如在专利文件中常见的),以包括一个或多于一个,独立于任何其他的实例或者“至少一个”或“一个或多个”的使用。在本文档中,除非另有说明,否则术语“或”用于指非排他性或使得“A或B”包括“A但非B”、“B但非A”、以及“A和B”。在所附权利要求书中,术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”被用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英语等同形式。同样,在以下权利要求中,术语“包括”和“包含”是开放式的,即包括除权利要求中在该术语后列出的那些元素之外的元素的系统、设备、制品、或过程仍被认为落在该权利要求的范围内。此外,在以下权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签,并且不旨在对其对象建议数字次序。
以上描述旨在是示例性的而非限制性的。例如上述示例(其一个或多个方面)可与其他组合使用。可使用其它方面,诸如由本领域的普通技术人员在查看以上描述后使用。说明书摘要允许读者快速确定技术公开的性质。提供该说明书摘要所依据的认识是该技术公开将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在以上具体实施方式中,各种特性可划分为一组以简化本公开。然而,权利要求可不阐述本文所公开的每个特征,因为各方面的特征可在于所述特征的子集。此外,各方面可包括比特定示例中公开的那些特征更少的特征。因此,据此将以下权利要求并入到具体实施方式中,其中权利要求如单独的实施方案那样独立存在。本文所公开的主题的范围应该参考所附权利要求书以及权利要求书的等同物的全部范围来确定。
Claims (30)
1.一种无线电通信设备,包括:
设备衬底;
发射器电路,所述发射器电路耦接到所述设备衬底,所述发射器电路用于将射频信号发射到天线;
接收器电路,所述接收器电路耦接至所述设备衬底,所述接收器电路具有振荡器电路以从所接收的射频信号生成基带信号;以及
反馈电路,所述反馈电路耦接到所述天线和所述接收器电路,所述反馈电路使用传输线将所述发射的射频信号的一部分耦接到所述振荡器电路。
2.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述反馈电路包括耦合器电路以:
感测所发射的射频信号,以及
调节所感测的发射的射频信号以生成利用传输线耦接到所述振荡器电路的所发射的射频信号的所述部分。
3.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述反馈电路包括驱动器电路以将所发射的射频信号的所述部分发射至所述传输线,所述传输线耦接至所述振荡器电路。
4.根据权利要求3所述的无线电通信设备,其中所述驱动电路是宽带放大器。
5.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述接收器电路包括宽带缓冲电路以将来自所述传输线的所发射信号的所述部分耦接至所述振荡器电路。
6.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述传输线具有物理长度,所述物理长度长于阈值长度。
7.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述传输线具有电长度,所述电长度由所述射频信号的载波频率指示,所述载波频率能够从频带选择,所述频带具有至少两个八倍的带宽。
8.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述振荡器电路被配置为将所发射的射频信号的耦接至所述振荡器电路的所述部分转换为调制的基带信号。
9.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述发射的射频信号是极性调制。
10.根据权利要求1所述的无线电通信设备,还包括控制电路以交替地将所述发射的射频信号和所接收的射频信号的所述部分耦接至所述振荡器。
11.根据权利要求1所述的无线电通信设备,其中所述接收器电路还包括基带处理电路以将由所述振荡器电路生成的调制基带信号转换为数字基带信号。
12.根据权利要求1所述的无线电通信设备,还包括控制电路,所述控制电路使用数字基带信号确定所述发射器电路的特性,所述数字基带信号由所述接收器电路基于调制的基带信号而生成,所述调制的基带信号由所述振荡器电路响应于所发射的射频信号的所述部分耦接至所述振荡器电路而生成。
13.根据权利要求12所述的无线电通信设备,其中所述发射器电路的所述特性是相邻信道泄漏比率和所述发射器电路的质量中的至少一者。
14.一种用于操作无线电收发器电路来测试所述收发器电路中的发射器电路的方法,所述方法包括:
将射频信号发射到天线;
感测所述发射的射频信号的一部分;
将所发射的射频信号的所感测的部分发射至所述无线电收发器电路的接收器电路中的混频器电路,以生成调制的基带信号;
处理所述基带信号以恢复调制所发射的射频信号的数字基带数据;以及
使用所述数字基带数据和耦接至所述无线电收发器的处理电路来确定所述发射器电路的特性。
15.根据权利要求14所述的方法,其中将所发射的射频信号的所述感测部分发射到所述混频器包括:
使用驱动电路调节所发射的射频信号的所述感测部分;以及
将所发射的射频信号的经调节的部分发射到耦接到所述接收器电路的传输线。
16.根据权利要求15所述的方法,其中调节所述发射的射频信号的所述感测部分包括使用宽带放大器放大所发射的射频信号的所述感测部分,所述宽带放大器被配置为在带宽大于阈值带宽的频带上操作。
17.根据权利要求15所述的方法,其中生成所述调制的基带信号包括将所述发射的射频信号的所述调节的感测部分与所述接收器电路的振荡器生成的未调制信号混合。
18.一种系统,包括:
发射器电路,所述发射器电路耦接到衬底;
接收器电路,所述接收器电路耦接到所述衬底,所述接收器电路包括:
混频器电路,和
一个或多个基带处理电路;以及
反馈电路,所述反馈电路用于将所述发射器电路的输出耦接到所述振荡器电路,所述反馈电路包括:
传输线,
耦合器电路,所述耦合器电路耦接到所述发射器电路的输出,
驱动器电路,所述驱动器电路耦接到耦接器电路和传输线,和
缓冲电路,所述缓冲电路耦接到所述传输线和所述混频器电路,所述混频器电路被配置为选择性地接收来自所述缓冲电路和接收天线的输入。
19.根据权利要求18所述的系统,其中所述混频器电路被配置为使用未调制的振荡器电路将射频信号转换成基带信号。
20.根据权利要求18所述的系统,其中所述发射器电路被配置为生成极性调制射频信号。
21.一种驱动电路,包括:
驱动晶体管,所述驱动晶体管包括:
耦接到第一节点的第一栅极;
在第二节点处耦接到第一电流源的第一源,以及
第一漏极,所述第一漏极在第三节点处耦接到第二电流源;反馈晶体管,所述反馈晶体管包括:
耦接到所述第二节点的第二栅极,
耦接到电压源的第二源,和
耦接到所述第三节点的第二漏极;以及
其中所述第三节点耦接到传输线的第一端,并且所述反馈晶体管的增益相对于所述驱动晶体管的增益是可选择的,以使由所述驱动电路在所述第三节点处生成的输出信号在所述传输线的第二端处具有指定频率响应。
22.根据权利要求21所述的驱动电路,其中所述指定频率响应具有峰值频率,并且所述反馈晶体管的所述尺寸被选择为相对于所述驱动晶体管的所述增益来调整所述反馈晶体管的所述增益。
23.根据权利要求22所述的驱动电路,其中所述反馈晶体管包括至少两个晶体管,并且所述驱动电路还包括控制电路,所述控制电路用于将所述至少两个晶体管中的两个或更多个晶体管耦接在一起以确定所述反馈晶体管的尺寸。
24.根据权利要求23所述的驱动电路,其中所述控制电路被配置成基于在所述第一节点处接收的输入信号和所述输出信号中的至少一者的频率来选择所述反馈晶体管的所述尺寸。
25.根据权利要求21所述的驱动电路,其中所述指定频率响应为峰值振幅,并且由所述第一电流源提供的所述电流量被选择以相对于所述驱动晶体管的所述增益来调整所述反馈晶体管的所述增益。
26.根据权利要求21所述的驱动电路,其中所述频率响应包括峰值振幅和峰值频率,并且所述反馈晶体管的所述增益相对于所述驱动晶体管的所述增益是可选择的,以独立地控制所述峰值振幅和所述峰值频率。
27.根据权利要求21所述的驱动电路,其中所述驱动晶体管是FET,并且所述反馈晶体管是与所述驱动晶体管互补的FET。
28.一种操作线路驱动器的方法,包括:
提供源极跟随器电路以驱动传输线,所述源极跟随器电路包括:
第一场效应晶体管(FET),
第一电流源,所述第一电流源耦接到所述第一FET的漏极,和
耦接到所述第一FET的所述源极的第二电流源;
将第二FET耦接到所述源极跟随器以在以下两者之间生成负反馈控制回路:
包括所述第一FET的所述漏极和所述第二FET的栅极的第一节点,和
包括所述第一FET的所述源极和所述第二FET的漏极的第二节点;以及
调节所述第二FET的尺寸和由所述第一电流源提供的电流中的至少一者以满足指定的输出信号特性。
29.根据权利要求28所述的方法,其中所述指定输出信号特征是所述输出信号的峰值频率,并且所述调节包括改变所述PFET的所述尺寸以改变所述峰值频率。
30.根据权利要求28所述的方法,其中所述指定输出信号特征为所述输出信号的峰值振幅,并且所述调节包括改变由所述电流源提供的所述电流以改变所述峰值振幅。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201211 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |