CN112290967A - 用于射频(rf)通信的片上谐波滤波 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了用于射频(RF)通信的片上谐波滤波的系统和方法。一种用于集成电路的滤波和匹配电路包括:与第一电感并联耦合的第一电容、与第一电感耦合的第二电感以及在第一电感和第二电感之间耦合的可变第二电容。控制可变第二电容以提供关于RF信号的滤波以及关于耦合至连接焊盘的负载的阻抗匹配。对于一个实施例,可变第二电容包括粗调可变电容器电路和微调可变电容器电路。粗调控制阻抗匹配,并且微调控制用于滤波的陷波。负载可以是用于RF通信的天线。集成电路可以包括接收路径、发射路径或两者。
Description
技术领域
本技术领域涉及无线射频(RF)通信,尤其涉及RF通信的谐波滤波。
背景技术
无线射频(RF)设备通常包括集成电路(IC),该集成电路(IC)进行操作以接收RF输入信号、发射RF输出信号或者接收并发射RF信号。在包括接收功能的情况下,RF通信IC通常从天线接收模拟信号,并将模拟信号转换为数字数据。在包括发射功能的情况下,RF通信IC通常将数字数据转换为模拟输出信号,并通过功率放大器将这些模拟输出信号发射到天线。为了在接收模式期间增加或最大化来自天线的功率传输,可以使用匹配电路,以便在接收期间输入阻抗与天线的阻抗匹配。为了在发射模式期间增加或最大化向天线的功率传输,也可以使用匹配电路,以便在发射期间输出阻抗与天线的阻抗匹配。可配置的匹配电路已被包含在芯片上以提供这种阻抗匹配。
图1(现有技术)是示例实施例100的电路图,该示例实施例100包括基于可变电容126可配置的片上匹配网络120。集成电路102包括接收混频器108、低噪声放大器116、频率合成器110(包括受控振荡器112)、发射混频器109、功率放大器118和匹配网络120。谐波抑制滤波器106在片外耦合在连接焊盘132与输入/输出节点103之间。还注意到,对于一些现有解决方案,匹配网络120也被包括在片外,并且一个片外电路块可以用于提供匹配功能和谐波抑制功能两者。输入/输出节点103耦合到由负载105表示的天线。天线的一个公共阻抗是50欧姆,但是也可以使用其他天线阻抗。集成电路102包括接收路径和发射路径。
对于接收路径,RF输入信号在天线或负载105处被接收,并通过片外谐波抑制滤波器106被提供给连接焊盘132。然后,在被接收混频器108下变频到较低频率之前,接收信号通过匹配网络120和低噪声放大器116。接收混频器108从片上频率合成器110接收本地振荡器混频信号,该片上频率合成器110包括受控振荡器112。然后下变频的RF输入信号114被集成电路102内的电路系统进一步处理。例如,下变频的RF输入信号114可以由模数转换器转换为数字值,然后由集成电路102内的数字处理电路系统处理。
对于发射路径,由功率放大器118通过发射混频器109接收模拟输出信号115。该模拟输出信号115可以是例如来自数模转换器的输出,该数模转换器接收由集成电路102内的数字处理电路系统产生的数字信号。发射混频器109从包括受控振荡器112的片上频率合成器110接收本地振荡器混频信号。发射混频器109将模拟输出信号115上变频到具有期望的发射频率的RF输出信号。该上变频的RF输出信号被提供给功率放大器118,该功率放大器118可以被编程以产生具有期望功率水平的发射输出信号。还应注意,也可以使用直接调制,其中将来自频率合成器110的本地振荡器信号与发射数据进行调制,然后将其直接馈入功率放大器118。在通过天线或负载105发射之前,发射输出信号通过匹配网络120和连接焊盘132到达谐波抑制滤波器106。
可以使用第一电感122、第二电感124和可变电容126来实现可配置匹配网络120。可变电容126被控制以提供输入和/或输出阻抗的匹配。对于图示的实施例,第一电感器(L1)122耦合在节点134和节点136之间,并且第二电感器(L2)124耦合在节点136和焊盘132之间。可变电容(C)126耦合在节点136和地130之间,并且例如可以用片上控制器来控制。在操作期间,可配置匹配网络120被控制以提供阻抗匹配。应注意,美国专利第10,141,971号描述了提供片上可配置匹配网络的实施例。美国专利第10,141,971号通过引用整体并入本文。
应注意,滤波可以利用有源或无源技术。对于发射模式,有源技术依赖于组合以不同相位运行的多个功率放大器的输出,或者依赖于校准功率放大器的导通角。这些有源技术还可以使用开关电容器电路,该开关电容器电路在作为发射时钟频率的倍数或谐波的频率处产生陷波。但是,有源技术对时序误差非常敏感,并且通常会消耗相对较高的功率。无源技术使用电感器和电容器来提供谐波滤波,并且经常使用开关技术。尽管无源技术消耗较少的功率,但无源技术却不容易调节,因为开关无源电路通常具有较低的质量(Q)因子,从而降低了可实现的最大滤波。因此,现有解决方案没有使用片上可调无源技术来实现谐波滤波。相反,片外滤波已被用于RF通信设备,例如图1(现有技术)所示的谐波抑制滤波器106。虽然片外谐波抑制滤波器106改善了RF通信的性能,但是实现谐波抑制滤波器106所需的外部组件增加了RF通信设备的成本和尺寸要求。
发明内容
本申请公开了用于射频(RF)通信的片上谐波滤波的系统和方法。滤波和匹配电路耦合到集成电路的连接焊盘。该电路包括与第一电感并联耦合的第一电容、耦合到第一电感的第二电感以及耦合在第一电感和第二电感之间的可变第二电容。可变第二电容被控制以提供关于RF信号的滤波以及关于耦合到连接焊盘的负载的阻抗匹配。对于一个实施例,可变第二电容包括粗调可变电容器电路和微调可变电容器电路。粗调用于控制阻抗匹配,并且微调用于控制用于滤波的陷波。负载可以是用于RF通信的天线。集成电路还可以包括接收路径、发射路径或两者。还可以实现其他特征和变型,并且也可以利用相关的系统和方法。
对于一个实施例,公开了一种集成电路,其包括耦合在第一节点与集成电路的连接焊盘之间的电路以及控制器。该电路包括耦合在第一节点和第二节点之间的第一电感、与第一电感并联地耦合在第一节点和第二节点之间的第一电容、耦合在第二节点和地之间的可变第二电容以及耦合在第二节点和连接焊盘之间的第二电感。控制器被耦合以控制可变第二电容的电容量,以确定关于通过电路的射频(RF)信号的滤波,并且确定关于耦合至连接焊盘的负载的阻抗匹配。
在另外的实施例中,两个分开的电感器结构被用于提供第一电感和第二电感,或者抽头电感器结构被用于提供第一电感和第二电感。在进一步的实施例中,控制器被耦合以基于存储在集成电路内的校准数据向可变第二电容提供一个或多个控制信号。在更进一步的实施例中,集成电路还包括:低噪声放大器,其耦合到第一节点并且被配置为通过电路从负载接收RF输入信号;以及功率放大器,其耦合到第一节点并且被配置为通过电路将RF输出信号发射到负载。
在另外的实施例中,可变第二电容包括:第一可变电容器电路,其具有粗调控制信号以作为来自控制器的输入;以及第二可变电容器电路,其具有微调控制信号以作为来自控制器的输入。在进一步的实施例中,粗调控制信号调整电路的阻抗匹配,并且其中微调控制信号调整电路的滤波。在更进一步的实施例中,微调控制信号被调整以对RF信号的三阶谐波进行滤波。
对于一个实施例,公开了一种在集成电路内的电路,其包括耦合在集成电路内的第一节点和第二节点之间的第一电感、与第一电感并联耦合在集成电路内的第一节点和第二节点之间的第一电容、耦合在第二节点和地之间的可变第二电容,以及耦合在第二节点和集成电路的连接焊盘之间的第二电感。可变第二电容的电容量确定关于通过电路的射频(RF)信号的滤波,并且确定关于耦合至连接焊盘的负载的阻抗匹配。
在另外的实施例中,两个分开的电感器结构被用于提供第一电感和第二电感,或者抽头电感器结构被用于提供第一电感和第二电感。
在另外的实施例中,可变第二电容包括:第一可变电容器电路,其具有粗调控制信号以作为输入;以及第二可变电容器电路,其具有微调控制信号以作为输入。在进一步的实施例中,粗调控制信号调整电路的阻抗匹配,并且其中微调控制信号调整电路的滤波。在更进一步的实施例中,微调控制信号被调整为对RF信号的三阶谐波进行滤波。
在另外的实施例中,选择第一电容的值和可变第二电容的标称值以确定电路的阻抗匹配,并且调整可变第二电容以确定用于滤波的陷波频率。
对于一个实施例,公开了一种操作集成电路的方法,该方法包括使射频(RF)信号通过集成电路内的电路并控制第二可变电容的电容量。该电路包括:第一电感,其耦合在第一节点和第二节点之间;第一电容,其与第一电感并联耦合在第一节点和第二节点之间;可变第二电容,其耦合在第二节点和地之间;以及第二电感,其耦合在第二节点和集成电路的连接焊盘之间。所述控制确定关于射频(RF)信号的滤波并确定关于耦合到连接焊盘的负载的阻抗匹配。
在另外的实施例中,两个分开的电感器结构被用于提供第一电感和第二电感,或者抽头电感器结构被用于提供第一电感和第二电感。在进一步的实施例中,该方法包括用低噪声放大器通过该电路从负载接收RF输入信号,以及用功率放大器通过该电路将RF输出信号发射到负载。
在另外的实施例中,可变第二电容包括第一可变电容器电路和第二可变电容器电路,并且所述控制包括:用粗调控制信号调整第一可变电容器电路;以及用微调控制信号调整第二可变电容器电路。在进一步的实施例中,该方法包括使用粗调控制信号来调整电路的阻抗匹配,并且使用微调控制信号来调整电路的滤波。在更进一步的实施例中,微调控制信号被调整以对RF信号的三阶谐波进行滤波。
在另外的实施例中,该方法包括设置第一电容的值和可变第二电容的标称值以确定电路的阻抗匹配,以及调整可变第二电容以确定用于滤波的陷波频率。
还可以实现不同或附加的特征、变型和实施例,并且也可以利用相关的系统和方法。
附图说明
应当注意,附图仅示出了本发明的示例实施例,因此,不应视为对本发明范围的限制,因为本发明可以允许其他等效实施例。
图1(现有技术)是示例实施例的电路图,该示例实施例包括基于可变电容可配置的片上匹配网络。
图2是示例实施例的电路图,其中已经将电容添加到可重新配置的匹配网络,以在公共片上滤波和匹配电路内实现抑制滤波以及阻抗匹配。
图3A是指示滤波和匹配电路内的电感之间的磁耦合的示例实施例的电路图。
图3B是具有与图3A中的可变电容串联的等效电感器的等效电路的示例实施例的电路图。
图4是表示用于由图3B中的等效电路所表示的图3A中的电路的频率响应的示例实施例的图。
图5A是其中使用形成在集成电路内的两个电感器结构实现电路的示例实施例的图。
图5B是其中使用形成在集成电路内的单个抽头电感器结构实现电路的示例实施例的图。
图6是其中可变电容的粗调被用于提供阻抗匹配并且可变电容的微调被用于提供滤波的示例实施例的电路图。
图7A是关于针对滤波和匹配电路的所选电容值的发射功率水平的示例实施例的图。
图7B是关于针对滤波和匹配电路的所选电容值的三阶谐波功率水平的示例实施例的图。
具体实施方式
本申请公开了用于射频(RF)通信的片上谐波滤波的系统和方法。对于公开的实施例,滤波和匹配电路被包括在集成电路内,以消除对外部谐波抑制滤波器的需要。该电路包括与第一电感并联耦合的第一电容、第二电感以及可变第二电容。可变第二电容被控制以提供片上滤波以及阻抗匹配。可以针对本文描述的实施例实现其他特征和变型,并且也可以利用相关的系统和方法。
相比于现有解决方案,本文描述的实施例结合可重新配置的片上匹配网络使用附加的片上电容来实现片上可调滤波。该片上可调滤波可以用于为RF通信提供谐波抑制滤波,例如对发射频率的三阶谐波进行滤波。通过使用所公开的实施例可以去除片外滤波,特别是对于低功率应用来说。对于高功率应用,由于有限的片上质量(Q)因子,可以提供附加的片外滤波。也可以实现其他变型。此外,应注意,RF通信可以包括在一个或多个频带或相关信道内以大约3千赫兹(kHz)至3GHz或更高的频率进行的通信。对于一个实施例,使用2.4吉赫兹(GHz)频带内的多个信道进行RF通信。
图2是示例实施例200的电路图,其中已经将电容204添加到可重新配置的匹配网络,以在集成电路202的公共滤波和匹配电路212内实现抑制滤波以及阻抗匹配。示例实施例200类似于图1(现有技术)的示例实施例100,不同之处在于,如括号214所示,已经移除了外部谐波抑制滤波器106,并且已添加了与电感(L1)122并联的片上电容204。通过添加电容204,对可变第二电容(C2)206的调整提供用于滤波以及阻抗匹配的调谐。这样一来,附加的片上第一电容204提供了抑制滤波,而无需在现有解决方案中使用的片外电路系统。然而,再次注意,可以添加附加的片外滤波电路系统,同时仍利用本文所述的片上可调滤波技术。
滤波和匹配电路212可基于对第一电容(C1)204的电容量的选择和对可变第二电容(C2)206的控制进行配置。类似于图1(现有技术)中的集成电路102,图2的集成电路202也包括接收混频器108、低噪声放大器116、频率合成器110(包括受控振荡器112)、发射混频器109和功率放大器118。连接焊盘132耦合到输入/输出节点103。尽管未示出,但也可以在连接焊盘132和输入/输出节点103之间包括阻塞电容器。输入/输出节点103耦合到由负载105表示的天线。天线的一个常用阻抗为50欧姆,但是也可以使用其他天线阻抗。集成电路202包括接收路径和发射路径。还应注意,集成电路202内还可以包括不同的或附加的电路系统。
对于接收路径,RF输入信号在天线或负载105处被接收,并且被提供给连接焊盘132。然后接收信号通过滤波和匹配电路212。由电路212提供的阻抗匹配改善了接收信号电平。由电路212提供的滤波通常不影响信号接收,因为该滤波通常被调谐到诸如发射频率的三阶谐波之类的发射谐波的滤波。在通过电路212之后,接收信号随后通过低噪声放大器116,然后被混频器108下变频到较低频率。混频器108从片上频率合成器110接收本地振荡器混频信号,该片上频率合成器110包括受控振荡器112。然后下变频的RF输入信号114由集成电路202内的电路系统进一步处理。例如,下变频的RF输入信号114可以由模数转换器转换为数字值,然后由集成电路202内的数字处理电路系统进行处理。应当注意,也可以使用附加或不同的接收路径电路系统,同时仍然利用本文所述的片上可调滤波技术。
对于发射路径,由功率放大器118通过发射混频器109接收模拟输出信号115。该模拟输出信号115可以是例如来自数模转换器的输出,该数模转换器接收由集成电路202内的数字处理电路系统生成的数字信号。发射混频器109从片上频率合成器110接收本地振荡器混频信号,该片上频率合成器110包括受控振荡器112。发射混频器109将模拟输出信号115上变频到期望发射频率的RF输出信号。该上变频的RF输出信号被提供给功率放大器118,该功率放大器118可以被编程以产生期望功率水平的发射输出信号。还应注意,在将来自频率合成器110的本地振荡器信号用数字或模拟发射数据进行调制且然后直接馈入功率放大器118的情况下,也可以使用直接调制。然后发射输出信号通过滤波和匹配电路212。如本文所述,除了提供阻抗匹配之外,电路212还基于电容(C1)204的添加对RF输出信号内的频率(例如该发射频率的三阶谐波)进行滤波。然后发射输出信号通过连接焊盘132,之后通过天线或负载105来发射。应当注意,也可以使用附加或不同的发射路径电路系统,同时仍然利用本文所述的片上可调滤波技术。
对于所示的实施例,使用第一电感器122、第二电感器124、第一电容204和可变第二电容206来实现滤波和匹配电路212。第一电感(L1)122耦合在节点208和节点210之间,并且第二电感(L2)124耦合在节点210和焊盘132之间。第一电容(C1)204与第一电感(L1)122并联耦合在节点208和节点210之间。第二可变电容(C2)206耦合在节点210和地130之间,并由控制器220通过一个或多个控制信号222进行控制。控制器220还可以向集成电路202内的其他电路系统和/或外部电路系统提供控制信号224。
根据本文所述的实施例,通过添加固定的第一电容(C1)204来提供滤波。特别地,添加与电感(L1)122并联的电容(C1)204创建了并联谐振电路,其可以用于阻挡不期望的频率,例如RF发射信号的频率的三阶谐波。例如,在为输出信号115抑制三阶谐波的情况下,这些三阶谐波仅在功率放大器118内循环,而不流到片外天线或负载105。电路212还可以过滤更高阶的谐波。通过在节点208和节点210之间添加与电感(L1)122并联的电容(C1)204而提供的该片上滤波创建了允许去除图1(现有技术)的外部片外谐波抑制滤波器106的片上滤波。因此,可以去除通常在片外使用以实现谐波抑制滤波器106的两到三个分立组件,从而降低最终的RF通信设备的成本和尺寸。
除了该滤波之外,电路212还通过控制可变第二电容(C2)206来提供可配置的阻抗匹配。该阻抗匹配将输入和/或输出阻抗转换为期望的阻抗,从而功率放大器118可以将增加的或最大化的输出功率传送到天线或目标负载105。应注意,由电感122/124和可变电容206提供的阻抗匹配与美国专利第10,141,971号中描述的阻抗匹配相似,该专利通过引用整体并入本文。
相比于现有解决方案,可以对图2中的可变第二电容(C2)206进行调整以配置用于集成电路202的滤波和匹配功能两者。对于在下面关于图6更详细描述的一个实施例,对可变电容(C2)206进行粗调调整以配置由电路212提供的阻抗匹配,并对可变电容(C2)206进行微调调整以配置由电路212提供的滤波。也可以实现其他变型。
还应注意,可以基于针对任何特定解决方案要进行滤波的频率和要进行匹配的阻抗来选择第一电容(C1)204、第一电感(L1)122、第二电感(L2)124和可变第二电容(C2)206的值。电感122/124之间的磁耦合是确定这些值时可以考虑的一个参数。
图3A是指示滤波和匹配电路212内的电感122和电感124之间的磁耦合(M)302的示例实施例的电路图。该磁耦合可以被建模为与可变电容(C2)206串联的等效电感,如图3B所示。应注意,电感122和电感124可以用多种技术来实现。例如,电感122和电感124可以是分开的电感器,或者可以是单个电感器结构的被可变电容(C2)206分接(tap)的两个部分。也可以使用其他实施方式。
图3B是具有与可变电容(C2)206串联的等效电感器(-M)304的等效电路350的示例实施例的电路图。由于由该等效电感器(-M)304表示的磁耦合,谐振频率的估计涉及电感器(L1)122、电容(C1)204、等效电感器(-M)和可变电容(C2)206。假定在谐振频率(f0)下没有电流从电感器(L2)124流出,则以下方程式可以用于估计谐振频率(f0)并选择电感和电容值。
图4是表示用于由图3B中的等效电路350所表示的图3A中的电路212的频率响应406的示例实施例400的图。纵轴402表示信号水平,并且横轴404表示频率。谐振频率(f0)408在频率响应406内产生陷波,并且该陷波表示由滤波和匹配电路212提供的滤波的中心频率。应注意,谐振频率(f0)处的陷波优选是狭窄的,以便为由滤波和匹配电路212提供的滤波提供高质量(Q)因子。
因为可变电容(C2)206是谐振的一部分,所以它可以用于调谐通过添加电容(C1)204提供的片上滤波的中心频率。例如,可变电容(C2)206可以被调整以抑制RF输出信号的目标谐波频率。因此,除了由图1(现有技术)中的可变电容(C)126提供的可调阻抗匹配之外,第二可变电容(C2)206结合附加的第一电容(C1)204允许调谐由电路212提供的片上滤波的中心频率以及其阻抗匹配。
应注意,第一固定电容(C1)204也可以实现为可变电容器,并且可以用于调谐片上滤波器。但是,单独使用可变电容(C2)206来调谐用于滤波的中心频率或陷波频率提供了明显的优点。尽管从概念上讲,电容(C1)204可以实现为可变电容器并用于调谐陷波频率,但是这种解决方案不是优选的。添加与电容器串联的开关以将电容(C1)204实现为可变电容将导致质量(Q)因子显著降低,并且无法实现在所选频率或谐波处的用于滤波的窄陷波。相反,添加与电容器串联的开关以将电容(C2)206实现为可变电容不会显著降低整体质量(Q)因子。通过选择电感(L1、L2)122和124、第一电容(C1)204和第二可变电容(C2)206的分量值,可以在片上实现谐波滤波以及阻抗匹配。
还应注意,可以收集表征数据并将其用于校准可变电容(C2)206的调谐。例如,可以在不同的过程、温度和/或其他操作参数下执行校准。然后,可以将所得的校准数据和相关联的滤波器设置存储在集成电路202内。例如,可以将校准数据存储在耦合至控制器220的片上存储器内。然后,可以使用该存储的校准数据来调整提供给电路212的控制信号222。也可以实现其他变型。
图5A是其中使用形成在集成电路202内的两个电感器结构502和504实现电路212的示例实施例的图。电感器结构502提供电感(L1)122,并且电感器结构504提供电感(L2)124。电容(C1)204与用于电感(L1)122的电感器结构502并联耦合在节点208和节点210之间。可变电容(C2)206耦合到两个电感器结构502和504之间的节点210。应注意,两个电感器122和124之间的物理距离是是影响等效电感器(-M)404并因此影响电路212的谐振频率的参数。
图5B是其中使用形成在集成电路202内的单个抽头电感器结构510实现电路212的示例实施例的图。电感器结构510在抽头点512处通过可变电容(C2)206分接来形成两个电感器部分。朝向节点208的第一线圈部分提供电感(L1)122。朝向另一个方向的第二线圈部分提供电感(L2)124。电容(C1)204与电感(L1)122并联耦合在节点208和节点210之间。可变电容(C2)206耦合在节点210和地之间,并且节点210耦合到电感器结构510内的抽头点512。
图6是可变电容206的示例实施例的电路图,其中可变电容(C2)206的粗调被用于提供阻抗匹配,并且可变电容(C2)206的微调被用于提供滤波。对于图示的示例实施例,第一可变电容器电路602提供粗调,并且第二可变电容器电路612提供微调。第一可变电容器电路602包括耦合到多个开关(SC1、SC2……SCN)606的多个电容器(CC1、CC2……CCN)604。开关(SC1、SC2……SCN)606由粗调控制信号222A控制,该粗调控制信号222A包括多个控制位(BC1、BC2……BCN)。第二可变电容器电路612包括耦合到多个开关(SF1、SF2……SFN)616的多个电容器(CF1、CF2……CFN)614。开关(SF1、SF2……SFN)616由微调控制信号222B控制,该微调控制信号222B包括多个控制位(BF1、BF2……BFN)。如上所述,粗调控制信号222A可以用于提供阻抗匹配,并且微调控制信号222B可以用于提供谐波滤波。粗调控制信号222A和微调控制信号222B可以由控制器220输出。也可以实现其他变型。
图7A是示例实施例700的图,该示例实施例700用于关于滤波和匹配电路212内的电容(C1)204的值和电容(C2)206的变化电容的发射功率水平。纵轴702表示功率水平,以相对于毫瓦的分贝为单位(dBm),并且横轴704表示以皮法拉(pF)为单位的电容。为电容(C1)204选择值708、710、712、714、716、718、720和722,并以飞法拉(fF)为单位来表示。然后改变电容(C2)206的电容以产生实施例700中所示的相应功率水平响应曲线。优选地,选择功率水平响应曲线,使得功率水平在零dBm以上,从而电路212不降低输出功率水平。该零dBm水平由虚线706表示。应注意,由图7A表示的零dBm功率放大器是作为一个示例实施例提供的。也可以使用不同的功率放大器实施方式,同时仍然利用本文描述的片上可调滤波技术。
图7B是示例实施例750的图,该示例实施例750用于关于滤波和匹配电路212内的电容(C1)204的值和电容(C2)206的变化电容的三阶谐波功率水平。纵轴752表示三阶谐波功率水平,以相对于毫瓦的分贝为单位(dBm),并且横轴754表示以皮法拉(pF)为单位的电容。为电容(C1)204选择值708、710、712、714、716、718、720和722,并与图7A中的值匹配。然后改变电容(C2)206的电容以产生实施例750中所示的相应的功率水平。优选地,选择电容以使得电路212实现深且窄的陷波。如点756所表示,通过值714实现负51dBm的深且窄的陷波。参见图7A,值714还实现由虚线702所表示的零dBm水平以上的功率水平响应曲线。这样一来,对于一个示例实施例,可以为电容(C1)204选择约为520fF的值并且为电容(C2)206选择约为550fF的标称值。在使用图6的示例实施例的情况下,电容(C2)206的标称值可以表示粗调选择以提供可调的阻抗匹配,然后可以使用微调选择进一步调整电容(C2)206以提供可调的滤波。
应注意,可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现本文描述的功能块、设备和/或电路系统。另外,一个或多个处理设备(例如,中央处理单元(CPU)、控制器、微控制器、微处理器、硬件加速器、处理器、可编程集成电路、FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(专用集成电路)和/或执行软件、固件和/或其他程序指令的其他处理设备)可以用于实现所公开的实施例。还应理解,本文描述的操作、任务、功能或方法中的一个或多个可以例如被实现为在一个或多个非暂时性有形计算机可读介质(例如,数据存储设备、闪存、随机存取存储器、只读存储器、可编程存储设备、可重编程存储设备、硬盘驱动器、软盘、DVD、CD-ROM和/或任何其他有形数据存储介质)中体现的并且用于对一个或多个处理设备(例如,中央处理单元(CPU)、控制器、微控制器、微处理器、硬件加速器、处理器、可编程集成电路、FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(专用集成电路)和/或其他处理设备)进行编程的软件、固件和/或其他程序指令,以执行本文所述的操作、任务、功能或方法。
鉴于该说明书,本发明的进一步修改和替代实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此,将认识到,本发明不受这些示例布置的限制。因此,该说明书仅应被解释为是说明性的,并且是为了教导本领域技术人员实施本发明的方式。应当理解,本文示出和描述的本发明的形式将被视为当前的优选实施例。可以在实施方式和体系结构中进行各种改变。例如,等效元件可以代替本文中图示和描述的那些元件,并且本发明的某些特征可以独立于其他特征的使用来利用,所有这些对于本领域技术人员而言在受益于本发明的该说明书之后将是显而易见的。
Claims (20)
1.一种集成电路,其包括:
耦合在所述集成电路的第一节点和连接焊盘之间的电路,所述电路包括:
第一电感,其耦合在所述第一节点和第二节点之间;
第一电容,其与所述第一电感并联耦合在所述第一节点和所述第二节点之间;
可变第二电容,其耦合在所述第二节点和地之间;以及
第二电感,其耦合在所述第二节点和所述连接焊盘之间;以及
控制器,其被耦合以控制用于所述可变第二电容的电容量,以确定关于通过所述电路的射频信号即RF信号的滤波,并且确定关于耦合至所述连接焊盘的负载的阻抗匹配。
2.根据权利要求1所述的集成电路,其中两个分开的电感器结构被用于提供所述第一电感和所述第二电感,或者其中抽头电感器结构被用于提供所述第一电感和所述第二电感。
3.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述控制器被耦合以基于存储在所述集成电路内的校准数据向所述可变第二电容提供一个或多个控制信号。
4.根据权利要求1所述的集成电路,还包括:
低噪声放大器,其耦合到所述第一节点,并被配置为通过所述电路从所述负载接收RF输入信号;以及
功率放大器,其耦合到所述第一节点,并被配置为通过所述电路将RF输出信号发射到所述负载。
5.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述可变第二电容包括:
第一可变电容器电路,其具有粗调控制信号以作为来自所述控制器的输入;以及
第二可变电容器电路,其具有微调控制信号以作为来自所述控制器的输入。
6.根据权利要求5所述的集成电路,其中所述粗调控制信号调整所述电路的阻抗匹配,并且其中所述微调控制信号调整所述电路的滤波。
7.根据权利要求6所述的集成电路,其中所述微调控制信号被调整以对所述RF信号的三阶谐波进行滤波。
8.一种在集成电路内的电路,其包括:
第一电感,其耦合在所述集成电路内的第一节点和第二节点之间;
第一电容,其与所述第一电感并联耦合在所述集成电路内的所述第一节点和所述第二节点之间;
可变第二电容,其耦合在所述第二节点和地之间;以及
第二电感,其耦合在所述第二节点和所述集成电路的所述连接焊盘之间;
其中所述可变第二电容的电容量确定关于通过所述电路的射频信号即RF信号的滤波,并且确定关于耦合至所述连接焊盘的负载的阻抗匹配。
9.根据权利要求8所述的电路,其中两个分开的电感器结构被用于提供所述第一电感和所述第二电感,或者其中抽头电感器结构被用于提供所述第一电感和所述第二电感。
10.根据权利要求8所述的电路,其中所述可变第二电容包括:
第一可变电容器电路,其具有粗调控制信号以作为输入;以及
第二可变电容器电路,其具有微调控制信号以作为输入。
11.根据权利要求10所述的电路,其中所述粗调控制信号调整所述电路的阻抗匹配,并且其中所述微调控制信号调整所述电路的滤波。
12.根据权利要求11所述的电路,其中所述微调控制信号被调整以对所述RF信号的三阶谐波进行滤波。
13.根据权利要求8所述的电路,其中选择所述第一电容的值和所述可变第二电容的标称值以确定所述电路的阻抗匹配,并且其中调整所述可变第二电容以确定用于所述滤波的陷波频率。
14.一种操作集成电路的方法,其包括:
使射频信号即RF信号通过集成电路内的电路,所述电路包括:
第一电感,其耦合在第一节点和第二节点之间;
第一电容,其与所述第一电感并联耦合在所述第一节点和所述第二节点之间;
可变第二电容,其耦合在所述第二节点和地之间;以及
第二电感,其耦合在所述第二节点和所述集成电路的连接焊盘之间;以及
控制所述可变第二电容的电容量,以确定关于所述射频信号即RF信号的滤波,并且确定关于耦合至所述连接焊盘的负载的阻抗匹配。
15.根据权利要求14所述的方法,其中两个分开的电感器结构被用于提供所述第一电感和所述第二电感,或者其中抽头电感器结构被用于提供所述第一电感和所述第二电感。
16.根据权利要求14所述的方法,还包括:
用低噪声放大器通过所述电路从所述负载接收RF输入信号;以及
用功率放大器通过所述电路将RF输出信号发射到所述负载。
17.根据权利要求14所述的方法,其中所述可变第二电容包括第一可变电容器电路和第二可变电容器电路,并且其中所述控制包括:
用粗调控制信号调整所述第一可变电容器电路;以及
用微调控制信号调整所述第二可变电容器电路。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括:使用所述粗调控制信号来调整所述电路的阻抗匹配,并且使用所述微调控制信号来调整所述电路的滤波。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述微调控制信号被调整以对所述RF信号的三阶谐波进行滤波。
20.根据权利要求14所述的方法,还包括:设置所述第一电容的值和所述可变第二电容的标称值以确定所述电路的阻抗匹配,并且调整所述可变第二电容以确定用于所述滤波的陷波频率。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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