CN117280620A - 在传输路径与接收路径之间共享电路系统的系统和方法 - Google Patents

在传输路径与接收路径之间共享电路系统的系统和方法 Download PDF

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CN117280620A CN202280033506.5A CN202280033506A CN117280620A CN 117280620 A CN117280620 A CN 117280620A CN 202280033506 A CN202280033506 A CN 202280033506A CN 117280620 A CN117280620 A CN 117280620A
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Abstract

一种收发器电路包括：包括传输基带滤波器和驱动器放大器的传输电路系统，驱动器放大器具有耦合到功率放大器的输出；包括低噪声放大器和接收基带滤波器的接收电路系统；混频器电路系统；以及磁性电路，其中混频器电路系统和磁性电路耦合在传输基带滤波器与驱动器放大器之间，并且还耦合在低噪声放大器与接收基带滤波器之间，其中混频器电路系统和磁性电路在时分双工(TDD)通信系统中在传输电路系统与接收电路系统之间共享。

Description

在传输路径与接收路径之间共享电路系统的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及电子器件，并且更具体地涉及射频(RF)传输器和接收器。
背景技术
无线通信设备和技术正变得越来越普遍。无线通信设备通常传输和接收通信信号。通信信号通常由各种不同组件和电路来处理。通信信号的处理中可以涉及的电路中的一个电路是磁性电路。磁性电路可以用于传输路径中以提供放大器输入匹配，并且磁性电路可以用于接收路径中以提供低噪声放大器(LNA)输出匹配。磁性电路可以包括电感性元件和电容性元件。电感性元件可以包括一个或多个电感器和一个或多个变压器。变压器也可以与电容一起工作，以允许磁性电路以特定频率谐振。通信信号的处理中可以涉及的其他电路可以包括混频器电路、本地振荡器电路和滤波器电路。
通常，在通信设备中，传输路径包括信号上变频电路系统和一个或多个磁性电路，并且接收路径包括信号下变频电路系统和一个或多个磁性电路。磁性电路的物理尺寸通常不与使用给定半导体制造工艺或技术而制造的电路元件的尺寸成比例。这通常是由于在磁性电路中使用的电感性元件(包括电感性线圈或平板电感器)的物理尺寸相对较大。随着通信设备的不断发展，通常期望使这些设备的尺寸最小化。
发明内容
在所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各种实现每个具有若干方面，其中没有一个方面单独负责本文中描述的期望属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下，本文中描述了一些突出的特征。
本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征、方面和优点将从说明书、附图和权利要求中变得很清楚。注意，附图的相对尺寸可能未按比例绘制。
本公开的一个方面提供了一种收发器电路，该收发器电路包括：包括传输基带滤波器和驱动器放大器的传输电路系统，驱动器放大器具有耦合到功率放大器的输出；包括低噪声放大器和接收基带滤波器的接收电路系统；混频器电路系统；以及磁性电路，其中混频器电路系统和磁性电路耦合在传输基带滤波器与驱动器放大器之间，并且还耦合在低噪声放大器与接收基带滤波器之间，其中混频器电路系统和磁性电路在时分双工(TDD)通信系统中在传输电路系统与接收电路系统之间共享。
本公开的另一方面提供了一种用于通信的方法，该方法包括：在传输模式下传送传输信号；在接收模式下传送接收信号；以及使用耦合在低噪声放大器与第一基带滤波器之间并且进一步耦合在第二基带滤波器与驱动器放大器之间的共享电路系统以在传输模式下处理传输信号并且在接收模式下处理接收信号。
本公开的另一方面提供了一种设备，该设备包括：用于在传输模式下传送传输信号的部件；用于在接收模式下传送接收信号的部件；以及用于使用耦合在低噪声放大器与第一基带滤波器之间并且进一步耦合在第二基带滤波器与驱动器放大器之间的共享电路系统以在传输模式下处理传输信号并且在接收模式下处理接收信号的部件。
本公开的另一方面提供了一种收发器电路，该收发器电路包括：传输电路系统；接收电路系统；耦合到传输电路系统和接收电路系统并且被配置为在传输模式和接收模式两者下操作的混频器电路系统；以及磁性电路，耦合到传输电路系统和接收电路系统，磁性电路被配置为在传输模式下作为升压电路进行操作，并且被配置为在接收模式下作为电流提升或电流维持电路进行操作。
附图说明
在附图中，除非另有说明，否则在各个视图中，相同的附图标记指代相同的部分。对于具有字母字符名称(诸如“102a”或“102b”)的附图标记，字母字符名称可以区分同一图中的两个相似部分或元素。当附图标记包括所有图中具有相同附图标记的所有部分时，可以省略附图标记的字母字符名称。
图1是示出与无线通信系统通信的无线设备的图。
图2是示出可以在其中实现本公开的示例性技术的无线设备的框图。
图3是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。
图4是示出图3的共享磁性电路的示例性实施例的示意图。
图5是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。
图6是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。
图7是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。
图8是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。
图9是示出根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的传输电压模式变压器模型的示意图。
图10是示出图9的收发器的一部分的变压器模型的传输电压模式传递函数的示意图。
图11是示出根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的接收电流模式变压器模型的示意图。
图12A是示出图11的收发器的一部分的变压器模型的LNA输出增益(gm)的接收电流模式传递函数的示意图。
图12B是示出图11的收发器的一部分的混频器输入等效电路的接收电流模式传递函数的示意图。
图13是描述根据本公开的示例性实施例的用于在传输路径与接收路径之间共享电路系统的方法的示例的流程图。
图14是根据本公开的示例性实施例的用于在传输路径与接收路径之间共享电路系统的装置的功能框图。
具体实施方式
“示例性”一词在本文中用于表示“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优选的或优于其他方面。
在现代无线通信设备中，通常期望使设备中组件的尺寸最小化，这可能产生整体设备尺寸减小和功耗降低。然而，由于包括很多磁性电路的电感的尺寸，通常难以减小通信设备中磁性电路的尺寸。
本公开的示例性实施例涉及一种用于在通信设备中的传输路径与接收路径之间共享电路系统的系统和方法，该系统和方法可以减小传输和接收电路系统的总体尺寸。这可以通过组合、重用和/或共享电路系统(诸如用于传输路径和接收路径两者的混频器电路系统、本地振荡器电路系统和磁性电路系统)来实现。
在示例性实施例中，用于在通信设备中的传输路径与接收路径之间共享电路系统的该系统和方法使用共享磁性电路来在传输路径中提供放大器输入阻抗匹配并且在接收路径中提供低噪声放大器(LNA)输出阻抗匹配两者。
在示例性实施例中，用于在通信设备中的传输路径与接收路径之间共享电路系统的该系统和方法可以包括在传输路径与接收路径之间共享上变频电路系统和下变频电路系统中的至少一些。例如，在一些实施例中，可以在传输路径与接收路径之间共享混频器电路、本地振荡器(LO)电路和一个或多个滤波器电路中的一种或多种。
在示例性实施例中，用于在通信设备中的传输路径与接收路径之间共享电路系统的该系统和方法可以在任何时分双工(TDD)通信系统中实现。
在示例性实施例中，用于在通信设备中的传输路径与接收路径之间共享电路系统的该系统和方法可以用于超外差收发器架构或直接转换收发器架构中。在超外差架构中，信号在多个级中在射频(RF)与基带之间进行频率转换，例如，对于接收器，在一个级中从RF到中频(IF)，然后在另一级中从IF到基带。在直接转换架构中，信号在一个级中在RF与基带(或近基带)之间进行频率转换，并且可以包括零IF(或低IF)架构。
图1是示出与无线通信系统120通信的无线设备110的图。无线通信系统120可以是长期演进(LTE)系统、码分多址(CDMA)系统、全球移动通信系统(GSM)系统、无线局域网(WLAN)系统、5G系统或某种其他无线系统。CDMA系统可以实现宽带CDMA(WCDMA)、CDMA 1X、演进数据优化(EVDO)、时分同步CDMA(TD-SCDMA)或CDMA的某种其他版本。为了简单起见，图1示出了包括两个基站130和132以及一个系统控制器140的无线通信系统120。通常，无线通信系统可以包括任何数目的基站和任何一组网络实体。
无线设备110也可以称为用户设备(UE)、移动站、终端、接入终端、订户单元、站等。无线设备110可以是蜂窝电话、智能手机、平板电脑、无线调制解调器、个人数字助理(PDA)、手持设备、膝上型计算机、智能本、上网本、平板、无绳电话、医疗设备、被配置为连接到一个或多个其他设备(例如，通过物联网)的设备、无线本地环路(WLL)站、蓝牙设备等。无线设备110可以与无线通信系统120通信。无线设备110还可以接收来自广播站(例如，广播站134)的信号、来自一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)中的卫星(例如，卫星150)的信号等。无线设备110可以支持用于无线通信的一种或多种无线电技术，诸如LTE、WCDMA、CDMA 1X、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11、5G、蓝牙等。
无线设备110可以支持载波聚合，例如，如一个或多个LTE或5G标准中描述的。在一些实施例中，单个数据流使用载波聚合通过多个载波来传输，例如，这与针对相应数据流使用单独载波相反。无线设备110可以能够在宽频率范围之上在各种通信频带中操作，包括例如由LTE、WiFi、5G、蓝牙或其他通信频带使用的那些通信频带。无线设备110可以附加地或备选地能够在不通过网络进行通信的情况下直接与其他无线设备通信。
通常，载波聚合(CA)可以分为两种类型——带内CA和带间CA。带内CA是指在同一频带内的多个载波上的操作。带间CA是指在不同频带中的多个载波上的操作。
图2是示出可以在其中实现本公开的示例性技术的无线设备200的框图。无线设备200例如可以是图1所示的无线设备110的实施例。
图2示出了具有传输器230和接收器250的收发器220的示例。通常，传输器230和接收器250中的信号的调节可以由放大器、滤波器、上变频器、下变频器等的一个或多个级来执行。这些电路块可以与图2所示的配置不同地布置。此外，图2中未示出的其他电路块也可以用于调节传输器230和接收器250中的信号。除非另有说明，否则图2中的任何信号或附图中的任何其他图都可以是单端的或差分的。图2中的一些电路块也可以被省略。
在图2所示的示例中，无线设备200通常包括收发器220和数据处理器210。数据处理器210可以包括可操作地耦合到存储器298的处理器296。存储器298可以被配置为存储数据和程序代码，并且通常可以包括模拟和/或数字处理元件。收发器220包括支持双向通信的传输器230和接收器250。通常，无线设备200可以包括用于任何数目的通信系统和频带的任何数目的传输器和/或接收器。收发器220的全部或一部分可以在一个或多个模拟集成电路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信号IC等上实现。
传输器或接收器可以采用超外差架构或直接转换架构来实现。在超外差架构中，信号分多个级在射频(RF)与基带之间进行频率转换，例如，对于接收器，在一个级中从RF转换为中频(IF)，然后在另一级中从IF转换为基带。在直接转换架构中，信号在一个级中在RF与基带之间进行频率转换。超外差和直接转换架构可以使用不同电路块和/或具有不同要求。在图2所示的示例中，传输器230和接收器250用直接转换架构来实现。
在传输路径中，数据处理器210处理要传输的数据，并且向传输器230提供同相(I)和正交(Q)模拟输出信号。在示例性实施例中，数据处理器210包括数模转换器(DAC)214a和214b，以将由数据处理器210生成的数字信号转换为I和Q模拟输出信号，例如I和Q输出电流，以用于进一步处理。在其他实施例中，DAC 214a和214b被包括在收发器220中，并且数据处理器210以数字方式向收发器220提供数据(例如，用于I和Q的数据)。
在传输器230内，低通滤波器232a和232b分别对I和Q模拟传输信号进行滤波，以移除由先前的数模转换引起的不期望的图像。放大器(Amp)234a和234b分别放大来自低通滤波器232a和232b的信号，并且提供I和Q基带信号。上变频器240用来自TX LO信号发生器290的I和Q传输(TX)本地振荡器(LO)信号对I和Q基带信号进行上变频(例如，使用混频器241a、241b)，并且提供上变频信号。滤波器242对上变频信号进行滤波，以移除由上变频引起的不期望的图像、以及接收频带中的噪声。功率放大器(PA)244放大来自滤波器242的信号以获取期望的输出功率电平并且提供传输RF信号。传输RF信号被路由通过双工器或开关246并且经由天线248来传输。虽然本文中讨论的示例利用I和Q信号，但本领域技术人员将理解，收发器的元件可以被配置为利用极性调制。
在接收路径中，天线248接收通信信号并且提供所接收的RF信号，该RF信号被路由通过双工器或开关246并且提供给低噪声放大器(LNA)252。双工器246被设计为以特定的RX到TX双工器频率间隔进行操作，使得RX信号与TX信号隔离。所接收的RF信号由LNA 252放大并且由滤波器254滤波，以获取期望的RF输入信号。下变频器260中的下变频混频器261a和261b将滤波器254的输出与来自RX LO信号发生器280的I和Q接收(RX)LO信号(即，LO_I和LO_Q)混频，以生成I和Q基带信号。I和Q基带信号由放大器262a和262b放大，并且由低通滤波器264a和264b进一步滤波，以获取I和Q模拟输入信号，这些信号被提供给数据处理器210。在所示的示例性实施例中，数据处理器210包括模数转换器(ADC)216a和216b，以将模拟输入信号转换为数字信号，以由数据处理器210进一步处理。在一些实施例中，ADC 216a和216b被包括在收发器220中，并且以数字方式向数据处理器210提供数据。
在图2中，TX LO信号发生器290生成用于上变频的I和Q TX LO信号，而RX LO信号发生器280生成用于下变频的I和Q RX LO信号。每个LO信号是具有特定基频的周期性信号。锁相环(PLL)292从数据处理器210接收定时信息，并且生成用于调节来自LO信号发生器290的TX LO信号的频率和/或相位的控制信号。类似地，PLL 282从数据处理器210接收定时信息，并且生成用于调节来自LO信号发生器280的RX LO信号的频率和/或相位的控制信号。
在示例性实施例中，参考信号元件294可以位于数据处理器210中或位于无线通信设备200中的其他位置，并且被配置为向RX PLL 282和TX PLL 292提供参考信号。在一些实施例中，参考信号元件294被实现为与数据处理器210分离，和/或被配置为基于来自振荡器(例如，晶体振荡器)的信号来生成参考信号。
无线设备200可以支持CA，并且可以(i)以不同频率在多个下行链路载波上接收由一个或多个小区传输的多个下行链路信号，和/或(ii)在多个上行链路载波上向一个或多个小区传输多个上行链路信号。然而，本领域技术人员将理解，本文中描述的方面可以在不支持载波聚合的系统、设备和/或架构中实现。
图2中功能性地示出了收发器220的某些元件，并且其中所示的配置可以表示或不表示某些实现中的物理设备配置。例如，如上所述，收发器220可以在各种集成电路(IC)、RFIC(RFIC)、混合信号IC等中实现。在一些实施例中，收发器220在诸如具有各种模块的印刷电路板(PCB)等基板或板上实现。例如，功率放大器244、滤波器242和双工器246可以在单独的模块中或者作为分立组件来实现，而收发器220中所示的其余元件可以在单个收发器芯片中实现。
功率放大器244可以包括一个或多个级，该一个或多个级包括例如驱动器级、功率放大器级或其他组件，该级可以被配置为在一个或多个频率上、在一个或多个频带中以及以一个或多个功率电平放大通信信号。根据各种因素，功率放大器244可以被配置为使用一个或多个驱动器级、一个或多个功率放大器级、一个或多个阻抗匹配网络来操作，并且可以被配置为提供线性、效率、或线性和效率的组合。在示例性实施例中，用于在通信设备中的传输路径与接收路径之间共享公共磁性电路的该系统和方法可以用驱动器放大器、功率放大器(诸如功率放大器244)或另一放大器来实现。
图3是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。在图3所示的示例性实施例中，收发器部分300是直接转换(例如，零IF或低IF)收发器。在示例性实施例中，收发器部分300包括图2中描述的元件中的至少一些元件。然而，与图2相反，收发器部分300包括在传输功能与接收功能之间共享的信号路径，而不是具有单独的传输器和接收器。下面描述的其他示例类似地包括共享信号路径(与图2相反)。
在示例性实施例中，收发器部分300包括基带滤波器(BBF)电路304、无源混频器312、本地振荡器(LO)电路314、接收补偿电路318、共享磁性电路315和前端电路340，前端电路340具有低噪声放大器(LNA)342和驱动器放大器344。如本文中使用的，术语“磁性电路”和“共享磁性电路”是指电路，可以包括可以提供阻抗匹配的电感性元件、电容性元件和/或电阻性元件中的一种或多种。在一些实施例中，收发器部分300的所有组件在同一管芯上实现。
在示例性实施例中，LNA 342也可以被实现为低噪声跨导放大器(LNTA)，并且也可以称为gm单元。在示例性实施例中，低噪声放大器(LNA)342和驱动器放大器344可以一起在射频(RF)前端模块中实现，或者可以在单独的模块中实现，或者作为耦合到电路板的单独组件来实现。在一些实施例中，除了或代替驱动器放大器344，可以使用功率放大器，诸如图2的功率放大器244。在其他实施例中，代替驱动器放大器344，可以使用除DA或PA之外的另一放大器。例如，可以使用耦合到PA 244或天线248的分立放大器。在一些实施例中，图2的开关246的双工器在如关于收发器部分300所示而配置的传输路径和接收路径中被省略。例如，LNA 342和DA 344两者可以(直接)耦合到天线248。
在示例性实施例中，无源混频器312、本地振荡器(LO)电路314、接收补偿电路318和共享磁性电路315可以包括共享电路系统310。如本文中使用的，术语“共享电路系统”和“共享电路”是指可以由传输路径346和接收路径348共享的一个或多个电路和/或电路元件。在传输路径346与接收路径348之间的共享电路元件(诸如无源混频器312、本地振荡器(LO)电路314和共享磁性电路315)可以显著减少这些组件在电路板上消耗的面积，减少功耗，促进整体电路尺寸减小，和/或降低电路的生产成本。
在示例性实施例中，BBF电路304可以包括接收(RX)BBF电路306和传输(TX)BBF电路308。RX BBF电路306可以是图2的低通滤波器264a和264b和/或放大器262a和262b的示例。TX BBF电路308可以是图2的低通滤波器232a和232b和/或放大器234a和234b的示例。在示例性实施例中，BBF滤波器电路304可以包括低通滤波器电路(诸如基带滤波器232a、232b、264a和264b)和/或放大器电路(诸如放大器234a、234b、262a和262b)的全部或部分。
在示例性实施例中，无源混频器312是呈现非线性(例如，指数)特性的器件。无源混频器可以使用一个或多个二极管或其他元件，并且依赖于该元件在电压与电流之间的非线性关系来提供乘法功能。在示例性实施例中，无源混频器312可以被配置为电压混频器，该电压混频器被配置为对电压输入信号进行操作并且提供电压输出信号。在其他示例性实施例中，无源混频器312可以被配置为电流混频器，该电流混频器被配置为对电流输入信号进行操作并且提供电流输出信号。
在示例性实施例中，无源混频器312可以是图2的上变频器240和下变频器260的示例。在示例性实施例中，LO电路314可以是图2的LO发生器电路280、290的示例。
在示例性实施例中，RX BBF 306可以通过开关(SRX)352和354耦合到无源混频器312。类似地，TX BBF 308可以通过开关(STX)356和358耦合到无源混频器312。
在示例性实施例中，开关352可以将RX BBF 306耦合到节点362，并且开关356可以将TX BBF 308耦合到节点362。在示例性实施例中，开关354可以将RX BBF 306耦合到节点364，并且开关358可以将TX BBF 308耦合到节点364。
在示例性实施例中，TX BBF 308处理可以由图2的DAC 214a和DAC 214b提供的传输信号。在示例性实施例中，由DAC 214a和DAC 214b提供给TX BBF 308的信号可以是差分的或单端的。在图3所示的实施例中，所示的信号可以是差分信号，或者表示单端I和Q信号。
在示例性实施例中，RX BBF 306处理可以由无源混频器312提供的接收信号。在示例性实施例中，由无源混频器312提供给RX BBF 306的信号可以是差分的或单端的。在图3所示的实施例中，所示的信号可以是差分信号，或者表示单端I和Q信号。
无源混频器312可以通过差分通信线路316a和316b耦合到接收补偿电路318和共享磁性电路315。在示例性实施例中，接收补偿电路318可以包括电容器332和334以及开关336和338。在示例性实施例中，开关336和338可以由来自数据处理器210(图2)的信号或由另一控制器选择性地控制，以选择性地将电容器332和334分别耦合在差分通信线路316a和316b与系统接地之间。电容器332、334不需要选择性地耦合到公共节点；例如，电容器332、334可以分别选择性地耦合到地。
在示例性实施例中，共享磁性电路315可以以各种方式实现，并且在图3的插图中，在示例性实施例中，共享磁性电路315被示出为具有变压器322的共享磁性电路320。变压器322可以包括第一侧324和第二侧326。在示例性实施例中，变压器322的第一侧324可以通过差分信号线316a和316b耦合到无源混频器312。
在示例性实施例中，变压器322的第二侧326可以耦合到节点373和375，节点373和节点375可以分别通过开关(SRX)372和374耦合到LNA/LNTA 342。类似地，节点373和375可以分别通过开关(STX)376和378耦合到DA 344。
在示例性实施例中，开关372可以将LNA/LNTA 342耦合到节点373，并且开关374可以将LNA/LNTA 342耦合到节点375。在示例性实施例中，开关376可以将DA 344耦合到节点373，并且开关378可以将DA 344耦合到节点375。
在示例性实施例中，开关352、354、356和358以及开关372、374、376和378可以由来自数据处理器210(图2)的信号控制，或者由另一控制器控制。
在示例性实施例中，在传输方向上，无源混频器312可以被配置为在基带信号与射频(RF)信号之间转换节点362和364上的通信信号，该RF信号由LO电路314提供给无源混频器312的信号的频率确定。差分通信线路316a和316b上的RF信号然后被提供给共享磁性电路315。在示例性实施例中，共享磁性电路315可以被配置为作为传输信号放大电路来操作，以在传输模式下向电压模式信号或电流模式信号提供提升功能。在其中共享磁性电路315可以被配置为对电流模式传输信号进行操作的示例性实施例中，电流模式信号可以由DA344转换为电压模式信号。
在示例性实施例中，在接收方向上，在节点373和375处，接收信号从LNA/LNTA 342被提供给共享磁性电路315。在接收方向上，共享磁性电路315可以被配置为作为接收信号放大电路进行操作，以在接收模式下向电压模式信号或电流模式信号提供提升功能。在其中共享磁性电路315被配置为向电流模式接收信号提供提升功能的示例性实施例中，共享磁性电路315表现为电流提升电路并且在一些实施例中表现为电流维持电路，并且将接收信号提供给接收补偿电路318并且然后通过差分通信线路316a和316b提供给无源混频器312。无源混频器312将差分通信线路316a和316b上的RF信号下变频为基带(或近基带)信号，该信号的频率由LO电路314提供的信号的频率确定。基带信号然后被提供给BBF电路304以用于进一步处理。
在示例性实施例中，当收发器部分300处于传输模式时，开关356、358、376和378可以被控制为导通，而开关352、354、372和374可以被控制为不导通，并且传输信号从TX BBF308被传送到混频器312，由混频器312上变频，并且通过共享磁性电路315被提供给驱动器放大器344。
在示例性实施例中，当收发器部分300处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径346时，开关356、358、376和378可以被控制为导通(并且开关352、354、372和374可以被控制为不导通)。在其中收发器部分300处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径346的示例中，共享磁性电路315表现为升压变压器，以向驱动器放大器344提供电压信号。
在示例性实施例中，当收发器部分300处于接收模式时，开关352、354、372和374可以被控制为导通，而开关356、358、376和378可以被控制为不导通，并且接收信号通过共享磁性电路315和接收补偿电路318从LNA/LNTA 342被传送到混频器312。混频器312对接收信号进行下变频，并且将经下变频的信号传递到RX BBF 306。
在示例性实施例中，当收发器部分300处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径348时，开关352、354、372和374可以被控制为导通(并且开关356、358、376和378可以被控制为不导通)。在其中收发器部分300处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径348的示例中，共享磁性电路315表现为电流提升电路或电流维持电路，以向无源混频器312提供电流信号。例如，342可以被实现为被配置为输出电流信号的LNTA，并且可以将电流驱动到混频器312中以维持增益。如通过以上提供的示例可以推断的，在一些实施例中，传输模式作为电压模式进行操作，其中混频器312作为升压变压器进行操作以向DA 344提供电压信号，并且接收模式作为电流模式进行操作，其中混频器312从LNTA 342接收电流信号。
在图3所示的示例中，在接收模式下，接收补偿电路318中的开关336和338也被控制为导通，以分别选择性地将电容332和334耦合在差分信号线316a和316b与系统接地之间。在接收模式下，电容332和334与变压器322的第一侧324的电感谐振，使得变压器322表现得像电流源。电容332和电容334的电容值取决于变压器322的第一侧324的电感值。在示例性实施例中，如果变压器322的第一侧324的电感足够大，则变压器322可以单独在接收方向上作为电流源进行操作。在一些实施例中，在传输路径346中在共享磁性电路315与DA344之间实现有附加输入匹配电路(未示出)。在一些实施例中，RF信号的频率在2-3GHz之间，例如在2.4GHz附近的频带中。在一些实施例中，RF信号的频率在3-5GHz之间，例如在3.5GHz附近的频带中。在一些实施例中，RF信号的频率低于大约7GHz，例如在大约5-7GHz之间的频带中。
图4是示出图3的共享磁性电路的示例性实施例的示意图。共享磁性电路420的第一示例性实施例可以在具有差分传输路径和差分接收路径的通信系统中实现，并且可以类似于图3的共享磁性电路320。在示例性实施例中，共享磁性电路420可以包括变压器422。变压器422可以包括具有电感L1的第一侧424和具有电感L2的第二侧426。在示例性实施例中，第一侧424可以耦合到差分通信线路416a和416b，差分通信线路416a和416b类似于图3的差分通信线路316a和316b。在示例性实施例中，第二侧426可以耦合到节点473和475，节点473和475类似于图3的节点373和375。
第一侧424(L1)与第二侧426(L2)之间存在耦合因子“k”，其中“k”的值由多个因素决定，包括例如针对L1和L2的电感值、第一侧424和第二侧426中的每一侧中的绕组数、形成第一侧424和第二侧426的电感的布局、以及其他因素。在示例性实施例中，“k”的值决定用于传输信号和接收信号两者的变压器422的传递函数。在示例性实施例中，“k”的值在传输模式下影响跨变压器422的第一侧424和第二侧426的电压，并且在接收模式下影响通过变压器422的第一侧424和第一侧426的电流。在示例性实施例中，当传输模式在电压模式下操作而接收模式在电流模式下操作的情况下，“k”的较高值将是有益的。在示例性实施例中，在这样的实现中，接近一(1)的“k”的值可以是有益的。在一些这样的实施例中，更高的耦合因子产生提高的性能。
共享磁性电路430的第二示例性实施例可以在具有差分传输路径和单端接收路径的通信系统中实现(将在下文中更详细地描述)。共享磁性电路430中的元件中的一些元件与共享磁性电路420中的元件相同，并且编号相同。在示例性实施例中，共享磁性电路可以包括电路系统431，电路系统431具有耦合到第一差分通信线路416a的电感437(LTX1)和耦合到第二差分通信线路416b的电感435(LTX2)。电感437和435也可以耦合到开关439(STX)。电路系统431还可以包括通过开关433(SRX)选择性地耦合到第一通信线路417a和节点473的电感436(LRX)。电感436还可以耦合到第二通信线路417b和节点475。
在示例性实施例中，电感器437和电感器435可以被实现为重叠电感器，以使在电路系统431在其上被制造的电路芯片上使用的面积的量最小化。类似地，电感器436也可以被形成为与电感器437和435中的一者或两者重叠的电感器。如本文中使用的，术语“重叠”和“重叠电感器”是指针对多个电感使用相同物理芯片面积。例如，实现重叠电感器的一种方式是将较高金属层用于一个电感器而将较低金属层用于另一电感器，或者将电感器的层交错。实现重叠电感器的另一种方式是将两个电感器放置在同一金属层上，其中一个电感器使用外部金属层部分，而另一电感器使用内部金属层部分。
在示例性实施例中，第一通信线路417a和第二通信线路417b可以被配置为承载差分信号或单端信号，如下所述。
在示例性实施例中，在传输模式下，开关439导通(闭合)，而开关433不导通(断开)。在示例性实施例中，在接收模式下，开关439不导通(断开)，而开关433导通(闭合)。在其中差分传输信号被提供给连接473和475的示例性实施例中(例如，如图3所示)，使开关443(SRX)不导通，以将连接475与地断开连接。在其中单端接收信号被提供给连接473的示例性实施例中(例如，如图8所示，并且在下面讨论)，当处于接收模式时，通过使开关443(SRX)导通，连接475连接到端接阻抗441。在示例性实施例中，将节点475耦合到地的端接阻抗441允许将连接473上的单端接收信号转换为连接416a和416b上的差分信号。例如，端接阻抗441可以包括与连接473和/或416上的负载匹配的负载。在示例性实施例中，开关433、439和443可以由来自数据处理器210(图2)的信号控制，或者由另一控制器控制。
共享磁性电路450的第三示例性实施例可以在具有差分传输路径和差分接收路径的通信系统中实现。共享磁性电路450中的元件中的一些元件与共享磁性电路420中的元件相同，并且编号相同。在示例性实施例中，共享磁性电路450可以包括电路系统451，电路系统451具有耦合到第一差分通信线路416a的电感457(LTX1)和耦合到第二差分通信线路416b的电感455(LTX2)。电感457和455也可以耦合到开关459(STX)。电路系统451还可以包括电感456(LRX)，电感456(LRX)耦合到第一差分通信线路416a和节点473，并且耦合到第二差分通信线路416b和节点475。电感456(LRX)也可以通过开关453(SRX)选择性地耦合到系统电压VDD。
在示例性实施例中，在传输模式下，开关459将导通(闭合)，而开关453将不导通(断开)。在示例性实施例中，在接收模式下，开关459将不导通(断开)，而开关453将导通(闭合)。在示例性实施例中，开关453和459可以由来自数据处理器210(图2)的信号控制，或者由另一控制器控制。
图5是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。在示例性实施例中，收发器部分500包括图2和图3中描述的元件中的至少一些元件。然而，尽管图3的收发器部分300示出了直接转换收发器(例如，零IF或低IF收发器)的示例性实施例，但图5所示的收发器部分500示出了超外差式(super-heterodyne)收发器(也称为超外差(superhet)收发器)的示例性实施例。超外差收发器使用基带与RF频率之间的中频信号(IF)。
在示例性实施例中，收发器部分500包括基带滤波器(BBF)电路504、第一无源混频器512、第一本地振荡器(LO)电路514、中频(IF)滤波器522、第二无源混频器524、第二本地振荡(LO)电路526、接收补偿电路318、共享磁性电路515和前端电路540，前端电路540具有低噪声放大器(LNA)542和驱动器放大器544。
在示例性实施例中，LNA 542也可以被实现为低噪声跨导放大器(LNTA)，并且也可以称为gm单元。在示例性实施例中，低噪声放大器(LNA)542和驱动器放大器544可以一起在射频(RF)前端模块中实现，或者可以在单独的模块中实现，或者作为单独的组件来实现，并且可以类似于图3的RF前端电路340。
在示例性实施例中，第一无源混频器512、第一本地振荡器(LO)电路514、IF滤波器522、第二无源混频器524、第二本地振荡器(LO)电路526、接收补偿电路318和共享磁性电路515可以包括共享电路系统510。如本文中使用的，术语“共享电路系统”和“共享电路”是指可以由传输路径546和接收路径548共享的电路和电路元件。
在示例性实施例中，BBF电路504可以包括接收(RX)BBF电路506和传输(TX)BBF电路508。RX BBF电路504可以是图2的低通滤波器264a和264b的示例。TX BBF电路508可以是图2的低通滤波器232a和232b的示例。在示例性实施例中，BBF电路504可以包括双正交(BiQuad)滤波器的全部或部分。在图5所示的示例中，为了简单起见，BBF电路504中的RXBBF 506和TX BBF 508被示出为非正交布置，类似于图3的BBF电路304。
在示例性实施例中，第一无源混频器512和第二无源混频器524呈现非线性(例如，指数)特性。无源混频器可以使用一个或多个二极管或其他元件，并且依赖于该元件在电压与电流之间的非线性关系来提供乘法功能。
在示例性实施例中，第一无源混频器512、IF滤波器522和第二无源混频器524可以是图2的上变频器240和下变频器260的示例。在示例性实施例中，第一LO电路514和第二LO电路526可以是图2的LO发生器电路280、290的示例。
在示例性实施例中，RX BBF 506可以通过开关(SRX)552和554耦合到第一无源混频器512。类似地，TX BBF 508可以通过开关(STX)556和558耦合到第一无源混频器512。
在示例性实施例中，开关552可以将RX BBF 506耦合到节点562，并且开关556可以将TX BBF 508耦合到节点562。在示例性实施例中，开关554可以将RX BBF 506耦合到节点564，并且开关558可以将TX BBF 508耦合到节点564。在示例性实施例中，RX BBF 506和TXBBF 508可以分别类似于图3的RX BBF 306和TX BBF 308。
第一无源混频器512可以通过差分通信线路516a和516b耦合到IF滤波器522。IF滤波器522可以通过差分通信线路523a和523b耦合到第二无源混频器524。
第二无源混频器524可以通过差分通信线路527a和527b耦合到接收补偿电路318和共享磁性电路515。
在示例性实施例中，共享磁性电路515可以以各种方式实现，并且在图5中，可以如上文在图3中描述的那样实现，或者如图4中的共享磁性电路450那样实现。
在示例性实施例中，共享磁性电路515可以通过开关(SRX)572和574耦合到LNA/LNTA 542。类似地，共享磁性电路515可以通过开关(STX)576和578耦合到DA 544。
在示例性实施例中，开关572可以将LNA/LNTA 542耦合到节点573，并且开关574可以将LNA/LNTA 542耦合到节点575。在示例性实施例中，开关576可以将DA 544耦合到节点573，并且开关578可以将DA 544耦合到节点575。
在示例性实施例中，开关552、554、556和558以及开关572、574、576和578可以由来自数据处理器210(图2)的信号控制，或者由另一控制器控制。
在示例性实施例中，在传输方向上，第一无源混频器512可以被配置为在基带信号与中频之间转换节点562和564上的通信信号，该中频由第一LO电路514提供给第一无源混频器512的信号的频率确定。差分通信线路516a和516b上的这个中频信号然后被滤波以去除不需要的产物，然后通过差分通信线路523a和523b来提供。差分通信线路523a和523b上的IF信号然后被提供给第二无源混频器524，第二无源混频器524可以被配置为将差分通信线路523a和529b上的中频通信信号转换为射频(RF)信号，该RF信号具有由第二LO电路526提供的信号的频率确定的频率。传输信号通过差分通信线路527a和527b被提供给共享磁性电路515。在示例性实施例中，在传输方向上，共享磁性电路515表现为升压元件，并且向DA544提供电压模式信号。
在示例性实施例中，在接收方向上，在节点573和575处，接收信号从LNA/LNTA 542被提供给共享磁性电路515。在示例性实施例中，在接收方向上，共享磁性电路515表现为电流提升电路或电流维持电路，并且通过差分通信线路527a和527b将接收信号提供给接收补偿电路318和第二无源混频器524。
在该示例中，并且再次参考图3，在接收模式下，接收补偿电路318中的开关336和338也被控制为导通，以将电容332和334分别耦合到差分信号线316a和316b。在接收模式下，电容332和334与变压器322的第一侧324的电感谐振，使得变压器322表现得像电流源。
第二无源混频器524将差分通信线路527a和527b上的信号从RF信号下变频为中频(IF)信号，该IF信号的频率由第二LO电路526提供的信号的频率确定。来自第二无源混频器524的IF信号通过差分通信线路523a和523b被提供给IF滤波器522，IF滤波器522去除不需要的产物。经滤波的接收信号然后通过差分通信线路516a和516b被提供给第一无源混频器512。第一无源混频器512将差分通信线路516a和516b上的信号从IF信号下变频为基带(或近基带)信号，其频率由第一LO电路514提供的信号的频率确定。然后，基带信号被提供给BBF电路504以用于进一步处理。
在示例性实施例中，当收发器部分500处于传输模式时，开关556、558、576和578可以被控制为导通，而开关552、554、572和574可以被控制为不导通，并且传输信号从TX BBF508被传送到第一无源混频器512，由第一无源混频器512上变频，由IF滤波器522滤波，由第二无源混频器524上变频为射频(RF)信号，然后通过共享磁性电路515被提供给驱动器放大器544。
在示例性实施例中，当收发器部分500处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径546时，开关556、558、576和578可以被控制为导通(并且开关552、554、572和574可以被控制为不导通)。在其中收发器部分500处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径546的示例中，共享磁性电路515表现为升压电路，以向驱动器放大器544提供电压信号。
在示例性实施例中，当收发器部分500处于接收模式时，开关552、554、572和574可以被控制为导通，而开关556、558、576和578可以被控制为不导通，并且接收信号通过共享磁性电路515和接收补偿电路318从LNA/LNTA 542被传送到第二无源混频器524、IF滤波器电路522和到第一无源混频器512。第一无源混频器512对接收信号进行下变频，并且将经下变频的信号传递到RX BBF506。
在示例性实施例中，当收发器部分500处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径548时，开关552、554、572和574可以被控制为导通(并且开关556、558、576和578可以被控制为不导通)。在其中收发器部分500处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径548的示例中，共享磁性电路515表现为电流提升电路或电流维持电路，以向第一无源混频器512提供电流信号。在一些实施例中，RF信号具有毫米波(mmW)频率，例如大于大约24GHz。
图6是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。在图6所示的示例性实施例中，收发器部分600是被配置为处理同相(I)和正交(Q)信号两者的直接转换单边带(SSB)收发器。在图6所示的示例性实施例中，收发器部分600也可以称为直接转换收发器。在示例性实施例中，收发器部分600包括图2和图3中描述的元件中的至少一些元件。
在示例性实施例中，收发器部分600包括同相(I)基带滤波器(BBF)电路604、正交(Q)BBF滤波器电路605、同相(I)无源混频器612、正交(Q)无源混频器613、本地振荡器(LO)电路614、接收补偿电路318、共享磁性电路615和前端电路640，前端电路640具有低噪声放大器(LNA)642和驱动器放大器644。在示例性实施例中，LNA 642还可以被实现为低噪声跨导放大器(LNTA)，并且还可以称为gm单元。在示例性实施例中，低噪声放大器(LNA)642和驱动器放大器644可以一起在射频(RF)前端模块中和/或在公共管芯上实现，或者可以单独实现。
在示例性实施例中，I无源混频器612、Q无源混频器613、本地振荡器(LO)电路614、接收补偿电路318和共享磁性电路615可以包括共享电路系统610。如本文中使用的，术语“共享电路系统”和“共享电路”是指可以由传输路径646和接收路径648共享的电路和电路元件。
在示例性实施例中，I BBF电路604可以包括同相(I)接收(RX)BBF电路606和同相(I)传输(TX)BBF电路608。在示例性实施例中，Q BBF电路605可以包括(Q)接收(RX)BBF电路607和(Q)传输(TX)BBF电路609。I RX BBF电路606和Q RX BBF线路607可以是图2的低通滤波器264a和264b的示例。I TX BBF电路608和Q TX BBF线路609可以是图2的低通滤波器232a和232b的示例。在示例性实施例中，I BBF电路604和Q BBF电路609可以包括双正交(BiQuad)滤波器的全部或部分。电路606、607中的一者或两者可以被配置为类似于电路306或电路306的示例。电路608、609中的一者或两者可以被配置为类似于电路308或电路308的示例。
在示例性实施例中，I无源混频器612和Q无源混频器613呈现非线性(例如，指数)特性。无源混频器可以使用一个或多个二极管或其他元件，并且依赖于该元件在电压与电流之间的非线性关系来提供乘法功能。
在示例性实施例中，I无源混频器612和Q无源混频器613可以是图2的上变频器240和下变频器260的示例。在示例性实施例中，LO电路614可以是图2的LO发生器电路295的示例。
在示例性实施例中，I RX BBF 606可以通过开关(SRX)652和654耦合到I无源混频器612。类似地，I TX BBF 608可以通过开关(STX)656和658耦合到I无源混频器612。
在示例性实施例中，Q RX BBF 607可以通过开关(SRX)653和655耦合到Q无源混频器613。类似地，Q TX BBF 609可以通过开关(STX)657和659耦合到Q无源混频器613。
在示例性实施例中，开关652可以将I RX BBF 606耦合到节点662，并且开关656可以将I TX BBF 608耦合到节点662。在示例性实施例中，开关654可以将I RX BBF 606耦合到节点664，并且开关658可以将I TX BBF 608耦合到节点664。
在示例性实施例中，开关653可以将Q RX BBF 607耦合到节点666，并且开关657可以将Q TX BBF 609耦合到节点666。在示例性实施例中，开关655可以将Q RX BBF 607耦合到节点668，并且开关659可以将Q TX BBF 609耦合到节点668。
I无源混频器612可以通过差分通信线路615a耦合到节点619，并且可以通过差分通信线路615b耦合到节点621。Q无源混频器613可以通过差分通信线路617a耦合到节点621，并且可以通过差分通信线路617b耦合到节点619。节点619和621也可以通过差分通信线路616a和616b耦合到接收补偿电路318和共享磁性电路615。
在示例性实施例中，共享磁性电路615可以以各种方式实现，诸如图4所示的共享磁性电路420或共享磁性电路450。
在示例性实施例中，共享磁性电路615可以通过开关(SRX)672和674耦合到LNA/LNTA 642。类似地，共享磁性电路615可以通过开关(STX)676和678耦合到DA 644。
在示例性实施例中，开关672可以将LNA/LNTA 642耦合到节点673，并且开关674可以将LNA/LNTA 642耦合到节点675。在示例性实施例中，开关676可以将DA 644耦合到节点673，并且开关678可以将DA 644耦合到节点675。
在示例性实施例中，开关652、654、656和658、开关653、655、657和659、以及开关672、674、676和678可以由来自数据处理器210(图2)的信号控制，或者由另一控制器控制。
在示例性实施例中，在传输方向上，I无源混频器612和Q无源混频器613可以被配置为在基带信号与射频(RF)信号之间转换节点662和664以及节点666和668上的通信信号，该RF信号由LO电路614提供给I无源混频器612和Q无源混频器613的信号的频率确定。在示例性实施例中，LO电路614向I无源混频器612提供同相(I)LO信号，并且向Q无源混频器613提供正交(Q)LO信号。在示例性实施例中，I LO信号可以从Q LO信号偏移90度；然而，其他程度的偏移也是可能的。节点619和621上的RF信号然后通过差分通信线路616a和616b被提供给共享磁性电路615。
在示例性实施例中，在接收方向上，在节点673和675处，接收信号从LNA/LNTA 642被提供给共享磁性电路615。在接收方向上，共享磁性电路615表现为电流提升电路或电流维持电路，并且将接收信号提供给接收补偿电路318并且然后通过差分通信线路616a和616b提供给无源混频器614。
在该示例中，并且再次参考图3，在接收模式下，接收补偿电路318中的开关336和338也被控制为导通，以将电容332和334分别耦合到差分信号线316a和316b。在接收模式下，电容332和334与变压器322的第一侧324的电感谐振，使得变压器322表现得像电流源。
接收信号然后通过差分通信线路616a和616b被提供给I无源混频器612和Q无源混频器613。I无源混频器612和Q无源混频器613将差分通信线路616a和616b上的RF信号下变频为基带(或近基带)信号，其频率由LO电路614提供的信号的频率确定。基带信号然后被提供给BBF电路604和BBF电路605以用于进一步处理。
在示例性实施例中，当收发器部分600处于传输模式时，开关656、658、657、659、676和678可以被控制为导通，而开关652、654、653、655、672和674可以被控制为不导通，并且传输信号从I TX BBF 608和Q TX BBF 609被传送到I混频器612和Q混频器613，由I无源混频器612和Q无源混频器613上变频，并且通过共享磁性电路615被提供给驱动器放大器644。
在示例性实施例中，当收发器部分600处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径646时，开关656、658、657、659、676和678可以被控制为导通(并且开关652、654、653、655、672和674可以被控制为不导通)。在其中收发器部分600处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径646的示例中，共享磁性电路615表现为升压电路，以向驱动器放大器644提供电压信号。
在示例性实施例中，当收发器部分600处于接收模式时，开关652、654、653、655、672和674可以被控制为导通，而开关656、656、657、659、676和678可以被控制为不导通，并且接收信号通过接收补偿电路318和共享磁性电路615从LNA/LNTA 642被传送到I无源混频器612和Q无源混频器613。I无源混频器612和Q无源混频器613对接收信号进行下变频，并且将经下变频的信号传递到I RX BBF 606和Q RX BBF 607。
在示例性实施例中，当收发器部分600处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径648时，开关652、654、653、655、672和674可以被控制为导通(并且开关656、658、657、659、676和678可以被控制为不导通)。在其中收发器部分600处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径648的示例中，共享磁性电路615表现为电流提升电路或电流维持电路，以向I无源混频器612和Q无源混频器613提供电流信号。
图7是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。在图7所示的示例性实施例中，收发器部分700是被配置为处理同相(I)和正交(Q)信号两者的超外差单边带(SSB)收发器。在示例性实施例中，收发器部分700包括图2和图5中描述的元件中的至少一些元件。
在示例性实施例中，收发器部分700包括同相(I)基带滤波器(BBF)电路704、正交(Q)BBF滤波器电路705、同相(I)无源混频器712、正交(Q)无源混频器713、第一本地振荡器(LO)电路714、中频(IF)滤波器722、第二无源混频器724、第二本地振荡器(LO)电路726、接收补偿电路318、共享磁性电路715和前端电路740，前端电路740具有低噪声放大器(LNA)742和驱动器放大器744。在示例性实施例中，LNA 742还可以被实现为低噪声跨导放大器(LNTA)，并且还可以称为gm单元。在示例性实施例中，低噪声放大器(LNA)742和驱动器放大器744可以一起在射频(RF)前端模块中和/或在同一管芯上实现，或者可以单独实现。
在示例性实施例中，I无源混频器712、Q无源混频器713、第一本地振荡器(LO)电路714、中频(IF)滤波器722、第二无源混频器724、第二本地振荡器电路726、接收补偿电路318和共享磁性电路715可以包括共享电路系统710。如本文中使用的，术语“共享电路系统”和“共享电路”是指可以由传输路径746和接收路径748共享的电路和电路元件。
在示例性实施例中，I BBF电路704可以包括同相(I)接收(RX)BBF电路706和同相(I)传输(TX)BBF电路708。在示例性实施例中，Q BBF电路705可以包括(Q)接收(RX)BBF电路707和(Q)传输(TX)BBF电路709。I RX BBF电路706和Q RX BBF线路707可以是图2的低通滤波器264a和264b的示例。I TX BBF电路708和Q TX BBF线路709可以是图2的低通滤波器232a和232b的示例。在示例性实施例中，I BBF电路704和Q BBF电路709可以包括双正交(BiQuad)滤波器的全部或部分。电路706-709可以被配置为类似于电路606-609或者可以是电路606-609的示例。
在示例性实施例中，I无源混频器712和Q无源混频器713呈现非线性(例如，指数)特性。无源混频器可以使用一个或多个二极管或其他元件，并且依赖于该元件在电压与电流之间的非线性关系来提供乘法功能。
在示例性实施例中，I无源混频器712和Q无源混频器713可以是图2的上变频器240和下变频器260的示例。在示例性实施例中，第一LO电路714和第二LO电路726可以是图2的LO发生器电路295的示例。
在示例性实施例中，I RX BBF 706可以通过开关(SRX)752和754耦合到I无源混频器712。类似地，I TX BBF 708可以通过开关(STX)756和758耦合到I无源混频器712。
在示例性实施例中，Q RX BBF 707可以通过开关(SRX)753和755耦合到Q无源混频器713。类似地，Q TX BBF 709可以通过开关(STX)757和759耦合到Q无源混频器713。
在示例性实施例中，开关752可以将I RX BBF 706耦合到节点762，并且开关756可以将I TX BBF 708耦合到节点762。在示例性实施例中，开关754可以将I RX BBF 706耦合到节点764，并且开关758可以将I TX BBF 708耦合到节点764。
在示例性实施例中，开关753可以将Q RX BBF 707耦合到节点766，并且开关757可以将Q TX BBF 709耦合到节点766。在示例性实施例中，开关755可以将Q RX BBF 707耦合到节点768，并且开关759可以将Q TX BBF 709耦合到节点768。
I无源混频器712可以通过差分通信线路715a耦合到节点719，并且可以通过差分通信线路715b耦合到节点721。Q无源混频器713可以通过差分通信线路717a耦合到节点721，并且可以通过差分通信线路717b耦合到节点719。
节点719和721也可以耦合到IF滤波器722。IF滤波器722可以通过差分通信线路723a和723b耦合到第二无源混频器724。第二无源混频器724可以通过差分通信线路727a和727b耦合到接收补偿电路318和共享磁性电路715。在示例性实施例中，共享磁性电路715可以以各种方式实现，诸如图4所示的共享磁性电路420或共享磁性电路450。
在示例性实施例中，共享磁性电路715可以通过开关(SRX)772和774耦合到LNA/LNTA 742。类似地，共享磁性电路715可以通过开关(STX)776和778耦合到DA 744。
在示例性实施例中，开关772可以将LNA/LNTA 742耦合到节点773，并且开关774可以将LNA/LNTA 742耦合到节点775。在示例性实施例中，开关776可以将DA 744耦合到节点773，并且开关778可以将DA 744耦合到节点775。
在示例性实施例中，开关752、754、756和758、开关753、755、757和759、以及开关772、774、776和778可以由来自数据处理器210(图2)的信号控制，或者由另一控制器控制。
在示例性实施例中，在传输方向上，I无源混频器712和Q无源混频器713可以被配置为在基带信号与中频(IF)信号之间转换节点762和764以及节点766和768上的通信信号，该IF信号由第一LO电路714提供给I无源混频器712和Q无源混频器713的信号的频率确定。在示例性实施例中，第一LO电路714向I无源混频器712提供同相(I)LO信号，并且向Q无源混频器713提供正交(Q)LO信号。在示例性实施例中，I LO信号可以从Q LO信号偏移90度；然而，其他程度的偏移也是可能的。
节点719和721上的中频信号然后由IF滤波器722滤波以去除不需要的产物，并且然后通过差分通信线路723a和723b提供。差分通信线路723a和723b上的IF信号然后被提供给第二无源混频器724，第二无源混频器724可以被配置为将差分通信线路723a和722b上的中频通信信号转换为射频(RF)信号，该RF信号具有由第二LO电路726提供的信号的频率确定的频率。传输信号通过差分通信线路727a和727b被提供给共享磁性电路715。
在示例性实施例中，在接收方向上，在节点773和775处，接收信号从LNA/LNTA 742被提供给共享磁性电路715。在示例性实施例中，在接收方向上，共享磁性电路715表现为电流提升电路或电流维持电路，并且通过差分通信线路727a和727b将接收信号提供给接收补偿电路318和第二无源混频器724。
在该示例中，并且再次参考图3，在接收模式下，接收补偿电路318中的开关336和338也被控制为导通，以将电容332和334分别耦合到差分信号线316a和316b。在接收模式下，电容332和334与变压器322的第一侧324的电感谐振，使得变压器322表现得像电流源。
第二无源混频器724将差分通信线路727a和727b上的信号从RF信号下变频为中频(IF)信号，该IF信号的频率由第二LO电路726提供的信号的频率确定。来自第二无源混频器724的IF信号通过差分通信线路723a和723b被提供给IF滤波器722，IF滤波器722去除不想要的产物。经滤波的接收信号然后通过差分通信线路716a和716b被提供给I无源混频器712并且通过差分通信线路717a和717b被提供给Q无源混频器713。I无源混频器712和Q无源混频器713将差分通信线路716a和716b以及717a和717b上的RF信号下变频为基带(或近基带)信号，该信号的频率由第一LO电路714提供的信号的频率确定。然后，基带信号被提供给BBF电路704和BBF电路705以用于进一步处理。
在示例性实施例中，当收发器部分700处于传输模式时，开关756、758、757、759、776和778可以被控制为导通，而开关752、754、753、755、772和774可以被控制为不导通，并且传输信号从I TX BBF 708和Q TX BBF 709被传送到I混频器712和Q混频器713，由I无源混频器712和Q无源混频器713上变频为IF信号，由IF滤波器722滤波，由第二无源混频器724上变频为RF信号，并且通过共享磁性电路715被提供给驱动器放大器744。
在示例性实施例中，当收发器部分700处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径746时，开关756、758、757、759、776和778可以被控制为导通(并且开关752、754、753、755、772和774可以被控制为不导通)。在其中收发器部分700处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径746的示例中，共享磁性电路715表现为升压电路，以向驱动器放大器744提供电压信号。
在示例性实施例中，当收发器部分700处于接收模式时，开关752、754、753、755、772和774可以被控制为导通，而开关756、756、757、759、776和778可以被控制为不导通，并且接收信号通过接收补偿电路318和共享磁性电路715从LNA/LNTA 742被传送到第二无源混频器724，然后被传送到IF滤波器722，然后被传送到I无源混频器712和Q无源混频器713。I无源混频器712和Q无源混频器713对接收信号进行下变频，并且将经下变频的信号传递到I RX BBF 706和Q RX BBF 707。
在示例性实施例中，当收发器部分700处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径748时，开关752、754、753、755、772和774可以被控制为导通(并且开关756、758、757、759、776和778可以被控制为不导通)。在其中收发器部分700处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径748的示例中，共享磁性电路715表现为电流提升电路或电流维持电路，以向第二无源混频器724、IF滤波器722、I无源混频器712和Q无源混频器713提供电流信号。
图8是根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的框图。在图8所示的示例性实施例中，收发器部分800是直接转换收发器。在示例性实施例中，收发器部分800类似于图3的收发器部分300；然而，图8描绘了单端接收路径和差分传输路径。
在示例性实施例中，收发器部分800包括基带滤波器(BBF)电路804、无源混频器812、本地振荡器(LO)电路814、接收补偿电路318、共享磁性电路815和前端电路840，前端电路840具有低噪声放大器(LNA)842和驱动器放大器844。在示例性实施例中，LNA 842还可以被实现为低噪声跨导放大器(LNTA)，并且还可以称为gm单元。在示例性实施例中，低噪声放大器(LNA)842和驱动器放大器844可以一起在射频(RF)前端模块中和/或在同一管芯上实现，或者可以单独实现。在图8所示的示例性实施例中，LNA 842可以被实现为单端设备。
在示例性实施例中，无源混频器812、本地振荡器(LO)电路814、接收补偿电路818和共享磁性电路815可以包括共享电路系统810。如本文中使用的，术语“共享电路系统”和“共享电路”是指可以由传输路径846和接收路径848共享的电路和电路元件。共享电路系统元件(诸如无源混频器812、本地振荡器(LO)电路814和共享磁性电路815)可以显著减少这些组件在电路板上消耗的面积，减少功耗，和/或降低电路的生产成本。
在示例性实施例中，BBF电路804可以包括接收(RX)BBF电路806和传输(TX)BBF电路808。RX BBF电路806可以是图2的低通滤波器264a和264b的示例。TX BBF电路808可以是图2的低通滤波器232a和232b的示例。在示例性实施例中，BBF滤波器电路804可以包括双正交(BiQuad)滤波器的全部或部分。在图8所示的示例中，为了简单起见，BBF电路804中的RXBBF 806和TX BBF 808被示出为非正交布置。在示例性实施例中，RX BBF 806和TX BBF 808可以分别类似于图3的RX BBF 306和TX BBF 308。
在示例性实施例中，无源混频器812呈现非线性(例如，指数)特性。无源混频器可以使用一个或多个二极管或其他元件，并且依赖于该元件在电压与电流之间的非线性关系来提供乘法功能。在示例性实施例中，无源混频器812可以被配置为电压混频器，该电压混频器被配置为对电压输入信号进行操作并且提供电压输出信号。
在示例性实施例中，无源混频器812可以是图2的上变频器240和下变频器260的示例。在示例性实施例中，LO电路814可以是图2的LO发生器电路280、290的示例。
在示例性实施例中，RX BBF 806可以通过开关(SRX)852和854耦合到无源混频器812。类似地，TX BBF 808可以通过开关(STX)856和858耦合到无源混频器812。
在示例性实施例中，开关852可以将RX BBF 806耦合到节点862，并且开关856可以将TX BBF 808耦合到节点862。在示例性实施例中，开关854可以将RX BBF 806耦合到节点864，并且开关858可以将TX BBF 808耦合到节点864。
无源混频器812可以通过差分通信线路816a和816b耦合到接收补偿电路318和共享磁性电路815。
在示例性实施例中，共享磁性电路815可以以各种方式实现，并且在图8中，可以使用图4的共享磁性电路430来实现。例如，共享磁性电路815可以被配置为在单端(接收)配置中将未使用的端子耦合到地(例如，通过阻抗，作为平衡不平衡变换器(balun)的一侧等)，并且在差分(传输)配置中将所有端子耦合到各种信号处理组件。
在图8所示的示例性实施例中，共享磁性电路815可以通过单个开关(SRX)872耦合到LNA/LNTA 842，因为在该示例性实施例中，LNA/LNTA 842被实现为单端器件。共享磁性电路815可以通过开关(STX)876和878耦合到DA 844。
在示例性实施例中，开关872可以将LNA/LNTA 842耦合到节点873。在示例性实施例中，开关876可以将DA 844耦合到节点873，并且开关878可以将DA 344耦合到节点875。
在示例性实施例中，开关852、854、856和858、以及开关872、876和878可以由来自数据处理器210(图2)的信号控制，或者由另一控制器控制。
在示例性实施例中，在传输方向上，无源混频器812可以被配置为在基带信号与射频(RF)信号之间转换节点862和864上的通信信号，该RF信号由LO电路814提供给无源混频器812的信号的频率确定。差分通信线路816a和816b上的RF信号然后被提供给共享磁性电路815，并且此后通过通信线路817a和817b被提供给DA 844作为差分信号。
在示例性实施例中，在接收方向上，在节点873处并且通过通信线路817a，接收信号作为单端信号从LNA/LNTA 842被提供给共享磁性电路815。在接收方向上，共享磁性电路815可以使用图4B的电路系统430来实现以将连接873上的单端接收信号转换为连接816a和816b上的差分信号，如上所述，并且通过差分通信线路816a和816b将差分接收信号提供给接收补偿电路318并且然后提供给无源混频器812。
然后，接收信号通过差分通信线路816a和816b被提供给无源混频器812。无源混频器812将差分通信线路816a和816b上的RF信号下变频为基带(或近基带)信号，该信号的频率由LO电路814提供的信号的频率确定。基带信号然后被提供给BBF电路804以用于进一步处理。
在示例性实施例中，当收发器部分800处于传输模式时，开关856、858、876和878可以被控制为导通，而开关852、854和872可以被控制为不导通，并且传输信号从TX BBF 808被传送到混频器812，由混频器812上变频，并且通过共享磁性电路815被提供给驱动器放大器844。
在示例性实施例中，当收发器部分800处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径846时，开关856、858、876和878可以被控制为导通(并且开关852、854和872可以被控制为不导通)。在其中收发器部分800处于传输模式并且电压模式信号穿过传输路径846的示例中，共享磁性电路815表现为升压电路，以向驱动器放大器844提供电压信号。
在示例性实施例中，当收发器部分800处于接收模式时，开关852、854和872可以被控制为导通，而开关856、856、876和878可以被控制为不导通，并且接收信号通过共享磁性电路815从LNA/LNTA 842被传送到混频器812。混频器812对接收信号进行下变频，并且将经下变频的信号传递到RX BBF 806。
在示例性实施例中，当收发器部分800处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径848时，开关852、854和872可以被控制为导通(并且开关856、858、876和878可以被控制为不导通)。在其中收发器部分800处于接收模式并且电流模式信号穿过接收路径848的示例中，共享磁性电路815表现为电流提升电路或电流维持电路，以向无源混频器812提供电流信号。
虽然图8示出了具有来自LNA 842的单端输出和去往DA 844的差分输入的直接转换架构，但其他配置也是可能的。例如，来自LNA 842的输出可以是差分的，并且去往DA 844的输入可以是单端的。作为另一示例，LNA 842的输出和DA 844的输入都可以是单端的。在这样的示例中，节点475可以持久地耦合到地。此外，可以实现超外差架构和/或其中混频器812的输出被拆分为I信号和Q信号的架构(例如，如以上关于各种图所述)。
图9是示出根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的传输电压模式变压器模型的示意图900。在示例性实施例中，变压器模型910使用图3所示的变压器322来说明共享磁性电路320；但是也可以使用图4所示的磁性电路中的任何磁性电路。示出了差分通信线路316a和316b以及节点373和375以供参考。输入电压Vi跨差分通信线路316a和316b而出现，并且输出电压Vo跨节点373和375而出现。变压器322包括比率1:N和耦合因子k。如本文中使用的，术语“N”是指当从变压器的第一侧观察时变压器芯的匝数比，并且术语“N'”是指从变压器的第二侧观察时变压器芯的匝数比。N的值可以通过以下方式确定：
变压器模型910还示出了使用电感912和914而示出的泄漏电感；以及使用电感916而示出的芯电感。在示例性实施例中，电感914和914中的每个电感的值可以为(1-k2)L1/2，并且电感916的值可以为k2L1，其中L1是指变压器322的第一侧324的电感。
变压器模型910还包括电容922和924，每个电容的值为2C'N2。值2C'N2表示等效的驱动器放大器输入电容值。
在示例性实施例中，芯电感916以及电容922和924形成谐振电路920，该谐振电路920在ω2LO处谐振并且呈现等于ωLOk2L1Q的分流电阻Rsh(参见图10)，其中“k”是变压器322的耦合因子，Q是变压器322的第一侧324和第二侧326的质量因子。
图10是示出图9的收发器的一部分的变压器模型的传输电压模式传递函数的示意图1000。在图10中，谐振电路920(图9)被示出为具有分流电阻Rsh 1025，其为Rsh＝ωLOk2L1Q。传递函数为：
在示例性实施例中，这说明，为了实现更高的传输电压模式增益，期望增加L2/L1的值，其中L2是变压器322的第二侧326的电感，并且还期望增加耦合因子k的值，如上所述。
图11是示出根据本公开的示例性实施例的收发器的一部分的接收电流模式变压器模型的示意图1100。在示例性实施例中，变压器模型1110使用图3所示的变压器322来说明共享磁性电路320；但是也可以使用图4所示的磁性电路中的任何磁性电路。示出了差分通信线路316a和316b以及节点373和375以供参考。输入电流IIN出现在节点373处，并且输出电流IOUT出现在连接316a处。变压器322包括比率1:N'和耦合因子k。N'的值可以通过以下方式来确定：
变压器模型1110还示出了使用电感1112和1114而示出的泄漏电感；以及使用电感1116而示出的芯电感。在示例性实施例中，电感1112和1114中的每个电感的值可以为(1-k2)L2/2，并且电感1116的值可以为k2L2，其中L2是指变压器322的第二侧326的电感。
变压器模型1110还包括电容1122和1124，每个电容的值为2C'。值2C'表示等效的驱动器放大器输入电容器值。
在示例性实施例中，变压器模型1110还包括电容1125，称为CRX。电容CRX 1125跨变压器322的第一侧324被添加，以在ω0处提供谐振，并且从而为无源混频器(图11中未示出)呈现高阻抗Z。在示例性实施例中，电容CRX 1125可以表示图3所示的接收补偿电路318。
图12A是示出图11的收发器的一部分的变压器模型的LNA输出增益(gm)的接收电流模式传递函数的示意图1200。
在示例性实施例中，输出电流IOUT被示出为流过电阻1204，称为REQ。电阻1204表示向RX BBF 306(图3)中观察的阻抗。
在示例性实施例中，LNA的增益(gm)可以根据下式确定：
在示例性实施例中，类似于实现更高的传输电压模式增益，这说明，为了实现更高的接收电流模式增益，同样期望增加L2/L1的值，其中L2是变压器322的第二侧326的电感，并且还期望增加耦合因子k的值。
图12B是示出图11的收发器的一部分的混频器输入等效电路的接收电流模式传递函数的示意图1250。
在示例性实施例中，在差分通信线路316a和316b处呈现的阻抗ZS,MXR由电容CRX1125产生，该电容CRX 1125在ω0处提供谐振并且从而为无源混频器(图11中未示出)呈现高阻抗Z，如下式所示：
图13是描述用于在传输路径与接收路径之间共享电路系统的方法的示例的流程图1300。方法900中的框可以按所示的顺序执行或者不按所示的顺序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分并行地执行。
在框1302中，在传输模式下传送传输信号。例如，图2的传输器230、或图3和图5至图8的收发器部分中的传输组件中的任何传输组件在传输模式下操作以传送传输信号。
在框1304中，在接收模式下传送接收信号。例如，图2的接收机器250、或图3和图5至图8的收发器部分中的接收组件中的任何接收组件在接收模式下操作以传送接收信号。
在框1306中，使用共享电路系统在传输模式下处理传输信号并且在接收模式下处理接收信号。例如，图3和图5至图8的共享电路系统可以用于在传输模式下处理传输信号并且在接收模式下处理接收信号。例如，一个或多个无源混频器、LO电路系统和磁性电路系统可以在传输模式和接收模式下使用。共享电路系统可以耦合在LNA与第一BBF之间，并且进一步耦合在第二BBF与驱动器放大器之间。
图14是根据本公开的示例性实施例的用于在传输路径与接收路径之间共享电路系统的装置的功能框图。
装置1400包括用于在传输模式下传送传输信号的部件1402。在某些实施例中，用于在传输模式下传送传输信号的部件1402可以被配置为执行在方法1300(图13)的操作框1302中描述的功能中的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于在传输模式下传送传输信号的部件1402可以包括图3和图5至图8的收发器部分中的传输组件中的任何传输组件，例如当被配置在传输模式时。
装置1400还包括用于在接收模式下传送接收信号的部件1404。在某些实施例中，用于在接收模式下传送接收信号的部件1404可以被配置为执行在方法1300(图13)的操作框1304中描述的功能中的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于在接收模式下传送接收信号的部件1404可以包括图3和图5至图8的收发器部分中的接收组件中的任何接收组件，例如当被配置在接收模式时。
装置1400还包括用于在传输模式下处理传输信号并且在接收模式下处理接收信号的部件1406。在某些实施例中，用于在传输模式下处理传输信号并且在接收模式下处理接收信号的部件1406可以被配置为执行在方法1300(图13)的操作框1306中描述的功能中的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于在传输模式下处理传输信号并且在接收模式下处理接收信号的部件1406可以包括图3和图5至图8的共享电路系统。例如，可以在传输模式和接收模式下使用一个或多个无源混频器、LO电路系统、接收补偿电路系统和磁性电路系统。
本文中描述的某些方面包括由传输功能和接收功能两者共享的信号路径。例如，公共混频器、LO电路系统和/或磁性电路可以被包括在共享信号路径中。共享信号路径可以耦合在LNA与第一BBF之间，并且进一步耦合在第二BBF与驱动器或功率放大器之间。在一些这样的实施例中，与针对传输功能和接收功能使用单独的信号路径相比，在不显著降低性能的情况下减小了执行传输功能和接收功能所需要的电路系统的尺寸。例如，与包括单独的磁性(例如，匹配)电路的架构相比，在一些实施例中可以实现相当的增益和/或噪声性能。本文中描述的一些实施例可以被包括在物联网(IoT)设备中，例如以减小设备的尺寸、成本和/或功耗。这样的设备可以被配置为在WiFi和/或蓝牙频带中和/或在LTE和/或5G NR频带中通信。使用类似或不同通信频带的其他设备可以实现本文中描述的实施例。
以下编号条款中描述了实现示例：
1.一种收发器电路，包括：
传输电路系统，包括传输基带滤波器和驱动器放大器，所述驱动器放大器具有耦合到功率放大器的输出；
接收电路系统，包括低噪声放大器和接收基带滤波器；
混频器电路系统；以及
磁性电路，其中所述混频器电路系统和所述磁性电路耦合在所述传输基带滤波器与所述驱动器放大器之间，并且还耦合在所述低噪声放大器与所述接收基带滤波器之间，其中所述混频器电路系统和所述磁性电路在时分双工(TDD)通信系统中在所述传输电路系统与所述接收电路系统之间共享。
2.根据条款1所述的收发器电路，其中所述磁性电路被配置为在传输模式下作为传输信号放大电路进行操作，并且被配置为在接收模式下作为接收信号放大电路进行操作。
3.根据条款1或2中任一项所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括无源混频器，并且其中所述收发器电路还包括耦合到所述无源混频器的本地振荡器(LO)电路，所述无源混频器和所述LO电路被配置为在直接转换通信系统中操作。
4.根据条款1或2中任一项所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括第一无源混频器和第二无源混频器，其中所述收发器电路还包括耦合到所述第一无源混频器的第一本地振荡器(LO)电路和耦合到所述第二无源混频器的第二LO电路，所述收发器电路被配置为在超外差通信系统中操作。
5.根据条款1至4中任一项所述的收发器电路，还包括接收补偿电路，所述接收补偿电路被配置为在接收模式下与所述磁性电路的电感谐振。
6.根据条款1至5中任一项所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括无源混频器，所述无源混频器被配置为在电压模式下操作，使得所述磁性电路在所述传输模式下作为升压电路进行操作。
7.根据条款1至6中任一项所述的收发器电路，其中所述磁性电路包括被配置为在所述混频器电路系统与所述磁性电路之间传送差分传输信号和差分接收信号的电路系统。
8.根据条款1至7中任一项所述的收发器电路，其中所述磁性电路包括被配置为传送差分传输信号和单端接收信号的电路系统。
9.根据条款8所述的收发器电路，还包括选择性地耦合到所述磁性电路的端接阻抗，其中所述端接阻抗和所述磁性电路被配置为将所述单端接收信号转换为差分接收信号。
10.根据条款1至9中任一项所述的收发器电路，还包括开关，所述开关选择性地将所述传输基带滤波器和所述接收基带滤波器与所述混频器电路系统解耦。
11.根据条款1至10中任一项所述的收发器电路，还包括开关，所述开关选择性地将所述驱动器放大器和所述功率放大器与所述磁性电路解耦。
12.一种用于通信的方法，包括：
在传输模式下传送传输信号；
在接收模式下传送接收信号；以及
使用耦合在低噪声放大器与第一基带滤波器之间并且进一步耦合在第二基带滤波器与驱动器放大器之间的共享电路系统来在所述传输模式下处理所述传输信号并且在所述接收模式下处理所述接收信号。
13.根据条款12所述的用于通信的方法，还包括在时分双工(TDD)通信系统中使用所述共享电路系统。
14.根据条款12至13中任一项所述的用于通信的方法，还包括使用混频器电路系统和磁性电路系统来实现所述共享电路系统，并且当处于传输模式时由传输电路系统共享所述共享电路系统，而当处于接收模式时由接收电路系统共享所述共享电路系统。
15.根据条款12至14中任一项所述的用于通信的方法，还包括将所述共享电路系统的至少一部分实现为在直接转换通信系统中操作的无源混频器和单个本地振荡器(LO)电路。
16.根据条款12至14中任一项所述的用于通信的方法，还包括将所述共享电路系统的至少一部分实现为在超外差通信系统中操作的第一无源混频器、第二无源混频器、第一本地振荡器(LO)电路和第二LO电路。
17.根据条款12至16中任一项所述的用于通信的方法，还包括在所述接收模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为电流源进行操作。
18.根据条款12至17中任一项所述的用于通信的方法，还包括在所述传输模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为升压电路进行操作。
19.根据条款12至18中任一项所述的用于通信的方法，还包括将所述磁性电路配置为传送差分传输信号和差分接收信号。
20.根据条款12至18中任一项所述的用于通信的方法，还包括将所述磁性电路配置为传送差分传输信号和单端接收信号。
21.根据条款20所述的用于通信的方法，还包括将所述磁性电路配置为将所述单端接收信号转换为差分接收信号。
22.一种设备，包括：
用于在传输模式下传送传输信号的部件；
用于在接收模式下传送接收信号的部件；以及
用于使用耦合在低噪声放大器与第一基带滤波器之间并且进一步耦合在第二基带滤波器与驱动器放大器之间的共享电路系统来在所述传输模式下处理所述传输信号并且在所述接收模式下处理所述接收信号的部件。
23.根据条款22所述的设备，还包括用于在所述传输模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为升压电路进行操作并且在所述接收模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为提升电流电路进行操作的部件。
24.根据条款22至23中任一项所述的设备，还包括用于传送差分传输信号、以及差分接收信号和单端接收信号中的一者的部件。
25.一种收发器电路，包括：
传输电路系统；
接收电路系统；
混频器电路系统，耦合到所述传输电路系统和所述接收电路系统并且被配置为在传输模式和接收模式两者下操作；以及
磁性电路，耦合到所述传输电路系统和所述接收电路系统，所述磁性电路被配置为在所述传输模式下作为升压电路进行操作，并且被配置为在所述接收模式下作为电流提升或电流维持电路进行操作。
26.根据条款25所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统和所述磁性电路在时分双工(TDD)通信系统中在所述传输电路系统与所述接收电路系统之间共享。
27.根据条款25至26中任一项所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括无源混频器，所述无源混频器被配置为在直接转换通信系统中操作。
28.根据条款25至26中任一项所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括第一无源混频器和第二无源混频器，第一本地振荡器(LO)电路被配置为在超外差通信系统中操作。
29.根据条款25至28中任一项所述的收发器电路，其中所述磁性电路被配置为传送差分传输信号、以及差分接收信号和单端接收信号中的一者。
30.根据条款29所述的收发器电路，其中所述磁性电路被配置为将所述单端接收信号转换为差分接收信号。
本文中描述的电路架构可以在一个或多个IC、模拟IC、RFIC、混合信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子设备等上实现。本文中描述的电路架构也可以利用各种IC工艺技术来制造，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。
实现本文中描述的电路的装置可以是独立设备，也可以是较大设备的一部分。设备可以是(i)独立IC，(ii)一组一个或多个IC，其可以包括用于存储数据和/或指令的存储器IC，(iii)RFIC，诸如RF接收器(RFR)或RF传输器/接收器(RTR)，(iv)ASIC，诸如移动站调制解调器(MSM)，(v)可以嵌入其他设备内的模块，(vi)接收器、蜂窝电话、无线设备、手机或移动单元，(vii)等。
尽管已经详细说明和描述了所选择的方面，但应当理解，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种替换和更改。

Claims (30)

1.一种收发器电路，包括：
传输电路系统，包括传输基带滤波器和驱动器放大器，所述驱动器放大器具有耦合到功率放大器的输出；
接收电路系统，包括低噪声放大器和接收基带滤波器；
混频器电路系统；以及
磁性电路，其中所述混频器电路系统和所述磁性电路耦合在所述传输基带滤波器与所述驱动器放大器之间，并且还耦合在所述低噪声放大器与所述接收基带滤波器之间，其中所述混频器电路系统和所述磁性电路在时分双工(TDD)通信系统中在所述传输电路系统与所述接收电路系统之间共享。
2.根据权利要求1所述的收发器电路，其中所述磁性电路被配置为在传输模式下作为传输信号放大电路进行操作，并且被配置为在接收模式下作为接收信号放大电路进行操作。
3.根据权利要求1所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括无源混频器，并且其中所述收发器电路还包括耦合到所述无源混频器的本地振荡器(LO)电路，所述无源混频器和所述LO电路被配置为在直接转换通信系统中操作。
4.根据权利要求1所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括第一无源混频器和第二无源混频器，其中所述收发器电路还包括耦合到所述第一无源混频器的第一本地振荡器(LO)电路和耦合到所述第二无源混频器的第二LO电路，所述收发器电路被配置为在超外差通信系统中操作。
5.根据权利要求1所述的收发器电路，还包括接收补偿电路，所述接收补偿电路被配置为在接收模式下与所述磁性电路的电感谐振。
6.根据权利要求1所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括无源混频器，所述无源混频器被配置为在电压模式下操作，使得所述磁性电路在所述传输模式下作为升压电路进行操作。
7.根据权利要求1所述的收发器电路，其中所述磁性电路包括被配置为在所述混频器电路系统与所述磁性电路之间传送差分传输信号和差分接收信号的电路系统。
8.根据权利要求1所述的收发器电路，其中所述磁性电路包括被配置为传送差分传输信号和单端接收信号的电路系统。
9.根据权利要求8所述的收发器电路，还包括选择性地耦合到所述磁性电路的端接阻抗，其中所述端接阻抗和所述磁性电路被配置为将所述单端接收信号转换为差分接收信号。
10.根据权利要求1所述的收发器电路，还包括开关，所述开关选择性地将所述传输基带滤波器和所述接收基带滤波器与所述混频器电路系统解耦。
11.根据权利要求1所述的收发器电路，还包括开关，所述开关选择性地将所述驱动器放大器和所述功率放大器与所述磁性电路解耦。
12.一种用于通信的方法，包括：
在传输模式下传送传输信号；
在接收模式下传送接收信号；以及
使用耦合在低噪声放大器与第一基带滤波器之间并且进一步耦合在第二基带滤波器与驱动器放大器之间的共享电路系统以在所述传输模式下处理所述传输信号并且在所述接收模式下处理所述接收信号。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括在时分双工(TDD)通信系统中使用所述共享电路系统。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括使用混频器电路系统和磁性电路系统来实现所述共享电路系统，并且当处于传输模式时由传输电路系统共享所述共享电路系统，并且当处于接收模式时由接收电路系统共享所述共享电路系统。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述共享电路系统的至少一部分实现为在直接转换通信系统中操作的无源混频器和单个本地振荡器(LO)电路。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述共享电路系统的至少一部分实现为在超外差通信系统中操作的第一无源混频器、第二无源混频器、第一本地振荡器(LO)电路和第二LO电路。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述接收模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为电流源进行操作。
18.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述传输模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为升压电路进行操作。
19.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述磁性电路配置为传送差分传输信号和差分接收信号。
20.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述磁性电路配置为传送差分传输信号和单端接收信号。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括将所述磁性电路配置为将所述单端接收信号转换为差分接收信号。
22.一种设备，包括：
用于在传输模式下传送传输信号的部件；
用于在接收模式下传送接收信号的部件；以及
用于使用耦合在低噪声放大器与第一基带滤波器之间并且进一步耦合在第二基带滤波器与驱动器放大器之间的共享电路系统以在所述传输模式下处理所述传输信号并且在所述接收模式下处理所述接收信号的部件。
23.根据权利要求22所述的设备，还包括用于在所述传输模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为升压电路进行操作并且在所述接收模式下将所述共享电路系统的至少一部分作为提升电流电路进行操作的部件。
24.根据权利要求22所述的设备，还包括用于传送差分传输信号、以及差分接收信号和单端接收信号中的一者的部件。
25.一种收发器电路，包括：
传输电路系统；
接收电路系统；
混频器电路系统，耦合到所述传输电路系统和所述接收电路系统并且被配置为在传输模式和接收模式两者下操作；以及
磁性电路，耦合到所述传输电路系统和所述接收电路系统，所述磁性电路被配置为在所述传输模式下作为升压电路进行操作，并且被配置为在所述接收模式下作为电流提升或电流维持电路进行操作。
26.根据权利要求25所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统和所述磁性电路在时分双工(TDD)通信系统中在所述传输电路系统与所述接收电路系统之间共享。
27.根据权利要求25所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括无源混频器，所述无源混频器被配置为在直接转换通信系统中操作。
28.根据权利要求25所述的收发器电路，其中所述混频器电路系统包括第一无源混频器和第二无源混频器，第一本地振荡器(LO)电路被配置为在超外差通信系统中操作。
29.根据权利要求25所述的收发器电路，其中所述磁性电路被配置为传送差分传输信号、以及差分接收信号和单端接收信号中的一者。
30.根据权利要求29所述的收发器电路，其中所述磁性电路被配置为将所述单端接收信号转换为差分接收信号。
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Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6584090B1 (en) * 1999-04-23 2003-06-24 Skyworks Solutions, Inc. System and process for shared functional block CDMA and GSM communication transceivers
US20070040605A1 (en) * 2005-08-22 2007-02-22 Hyperband Communications, Inc. Shared receiver and transmitter filter
US7982533B2 (en) * 2005-08-22 2011-07-19 Mediatek Usa Inc. Transceiving system and compound filter
KR100902519B1 (ko) * 2007-10-02 2009-06-15 주식회사 파이칩스 송수신부가 필터를 공유하는 ｒｆｉｄ 송수신기
WO2009047736A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Nxp B.V. Wireless transceiver configuration having only one pair of baseband filters
US8606193B2 (en) * 2008-11-13 2013-12-10 Qualcomm Incorporated RF transceiver IC having internal loopback conductor for IP2 self test
US8626084B2 (en) * 2010-05-13 2014-01-07 Qualcomm, Incorporated Area efficient concurrent matching transceiver
KR102197339B1 (ko) * 2014-02-12 2020-12-31 한국전자통신연구원 모드 전환이 가능한 무선 송수신기
EP3108587B1 (en) * 2014-02-20 2017-07-26 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Circuit and method for providing an adjustable impedance
US9473336B2 (en) * 2014-05-16 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Radio frequency (RF) front end having multiple low noise amplifier modules
US10056875B1 (en) * 2017-02-03 2018-08-21 Qualcomm Incorporated Radio frequency front end transmit and receive path switch gain
US11569897B2 (en) * 2017-10-17 2023-01-31 Carnegie Mellon University Scalable, multi-layer MIMO transceiver
US10348246B1 (en) * 2018-01-04 2019-07-09 Qualcomm Incorporated Mixer biasing with baseband filter common-mode voltage
US11271328B2 (en) * 2018-09-24 2022-03-08 Qualcomm Incorporated Hybrid wireless transceiver architecture that supports multiple antenna arrays
US11044671B2 (en) * 2019-03-29 2021-06-22 Intel Corporation Communication system including a wake-up radio
CN114268340A (zh) * 2022-01-26 2022-04-01 北京奕斯伟计算技术有限公司 发射机、收发机及其信号传输方法

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