DE102019203172A1

DE102019203172A1 - Multibandempfänger für Millimeterwellenvorrichtungen

Info

Publication number: DE102019203172A1
Application number: DE102019203172.2A
Authority: DE
Inventors: Abdellatif Bellaouar; Sher Jiun Fang; Frank Zhang
Original assignee: GlobalFoundries Inc
Current assignee: GlobalFoundries US Inc
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2019-10-10
Also published as: US11791848B2; US20200228149A1; US20220200636A1; US11228325B2

Abstract

Es sind Mehrbandempfänger für Millimeterwellenvorrichtungen offenbart, die eine verringerte Größe und/oder einen verringerten Energieverbrauch aufweisen können. Ein Mehrbandempfänger umfasst einen ersten Bandpfad, der einen ersten passiven Mischer umfasst, der dafür ausgebildet ist, ein erstes RF-Eingangssignal mit einer ersten Frequenz zu empfangen und von einem ersten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz um ⅔ der ersten Frequenz angetrieben zu werden; einen zweiten Bandpfad, der einen zweiten passiven Mischer umfasst, der dafür ausgebildet ist, ein zweites RF-Eingangssignal mit einer zweiten Frequenz zu empfangen und von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz um ⅔ der zweiten Frequenz angetrieben zu werden; und einen Basisbandpfad, der einen dritten passiven Mischer umfasst, der so ausgebildet ist, dass er RF-Zwischensignale in einem Arbeitszyklus empfängt und von einem dritten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz um ⅓ der ersten Frequenz oder um ⅓ der zweiten Frequenz im Arbeitszyklus angetrieben wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Im Allgemeinen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf anspruchsvolle Halbleitervorrichtungen und insbesondere auf Multibandempfänger für Millimeterwellenvorrichtungen.
Beschreibung des Stands der Technik
In Vorrichtungen, die Millimeterwellensignale (mm-Wellensignale) verwenden, sind viele Fortschritte gemacht worden. Halbleitervorrichtungen, die Millimeterwellenanwendungen betreffen, umfassen Vorrichtungen, die auf dem elektromagnetischen Spektrum von Funkfrequenzbandfrequenzen im Bereich von etwa 30 Gigahertz (GHz) bis etwa 300 GHz basieren. Die Radiowellen im mm-Wellenbereich haben eine Wellenlänge im Bereich von 1 Millimeter (mm) bis etwa 10 mm, was einer Funkfrequenz von 30 GHz bis etwa 300 GHz entspricht. Dieses Frequenzband wird manchmal als extrem hoher Frequenzbandbereich (EHF-Frequenzbereich) bezeichnet. Beispiele für Anwendungen von mm-Wellenanwendungen umfassen Radargeräte, Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsgeräte (z. B. drahtlose Gigabit-Geräte (WiGig-Geräte)) usw. Radargeräte wurden in verschiedenen Anwendungen implementiert, beispielsweise in Fahrzeugsicherheits- und Automatisierungsanwendungen.
Die Implementierung von mm-Wellenanwendungen bringt viele Herausforderungen mit sich, wenn Schaltungen für diese Anwendungen entworfen werden. Zum Beispiel erfordern neue Standards in drahtlosen Kommunikationssystemen (z. B. der 5G-Standard) Mehrbandempfänger. Bekannte Mehrbandempfänger haben hinsichtlich der Verwendung in zeitgemäßen Geräten einen unerwünscht hohen Energieverbrauch und eine unerwünscht große Größe. Diese Probleme sind besonders ausgeprägt für Millimeterwellenvorrichtungen, wie beispielsweise Fahrzeugradarvorrichtungen, 5G-Telekommunikationsvorrichtungen und dergleichen.
Versuche, Mehrbandempfänger zu bilden, umfassten im Allgemeinen einen differentiellen passiven Mischer, der von einem Lokaloszillatorsignal mit einer Frequenz getrieben wird, die gleich der Frequenz des eingegebenen Hochfrequenzsignals (RF-Signals) ist. Beispielsweise erfordert ein RF-Eingangssignal bei 28 GHz ein lokales Oszillatorsignal bei 28 GHz, um den differentiellen passiven Mischer anzusteuern. Ein differentieller passiver Mischer umfasst jedoch zwei Mischer, einen zum Mischen der „I“ -Komponente des RF-Eingangssignals und den anderen zum Mischen der „Q“ -Komponente des RF-Eingangssignals. Um ein lokales Oszillatorsignal von beispielsweise 28 GHz für den I-Mischer und den Q-Mischer bereitzustellen, muss ein anfängliches lokales Oszillatorsignal von beispielsweise 56 GHz durch z. B. eine digitale Phasenregelschleife (DPLL) erzeugt und an den differentiellen passiven Mischer verteilt werden. Das Verteilen eines Signals mit einer solchen hohen Frequenz kann verschiedene Probleme verursachen, wie etwa den Verbrauch einer unerwünscht großen Energiemenge, Signalübersprechen, Signalübertragungsfehler usw.
Es wäre wünschenswert, einen Mehrbandempfänger zu haben, der eine reduzierte Größe und/oder einen verringerten Energieverbrauch zulässt.
Zusammenfassung der Erfindung
Das Folgende stellt eine vereinfachte Zusammenfassung der Erfindung dar, um ein grundlegendes Verständnis einiger Aspekte der Erfindung zu vermitteln. Diese Zusammenfassung stellt keinen erschöpfenden Überblick über die Erfindung dar. Es ist nicht beabsichtigt, Schlüsselelemente oder kritische Elemente der Erfindung zu identifizieren oder den Umfang der Erfindung abzugrenzen. Ihr einziger Zweck besteht darin, einige Konzepte in vereinfachter Form vorab der ausführlicheren Beschreibung darzustellen, die später erörtert wird.
In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung gerichtet, umfassend einen ersten Bandpfad, der einen ersten passiven Mischer umfasst, der ausgebildet ist, um ein erstes Radiofrequenz-Eingangssignal (RF-Signal) mit einer ersten Frequenz zu empfangen, wobei der erste passive Mischer durch ein erstes lokales Oszillatorsignal mit einer Frequenz von ungefähr zwei Dritteln der ersten Frequenz angetrieben wird und ausgebildet ist, um ein erstes RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von ungefähr einem Drittel der ersten Frequenz bereitzustellen; einen zweiten Bandpfad, der einen zweiten passiven Mischer umfasst, der zum Empfangen eines zweiten RF-Eingangssignals mit einer zweiten Frequenz ausgebildet ist, wobei der zweite passive Mischer durch einen zweites lokales Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der zweiten Frequenz angetrieben wird und ausgebildet ist, ein zweites RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitzustellen; und einen Basisbandpfad, der einen dritten passiven Mischer umfasst, der so ausgebildet ist, dass er das erste RF-Zwischensignal während eines ersten Zeitraums eines Arbeitszyklus und das zweite RF-Zwischensignal während eines zweiten Zeitraums des Arbeitszyklus empfängt, wobei der dritte passive Mischer durch ein drittes lokales Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz während des ersten Zeitraums angetrieben wird, durch ein viertes lokales Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz während des zweiten Zeitraums angetrieben wird, derart ausgebildet ist, dass es ein erstes differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz während des ersten Zeitraums bereitstellt und derart ausgebildet ist, dass es ein zweites differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von ungefähr einem Drittel der zweiten Frequenz während des zweiten Zeitraums bereitstellt.
In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung gerichtet, die Folgendes umfasst: einen ersten Bandpfad, der einen ersten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um ein erstes Radiofrequenz-Eingangssignal (RF-Eingangssignal) mit einer ersten Frequenz zu empfangen, wobei der erste passive Mischer von einem ersten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der ersten Frequenz angetrieben wird und so ausgebildet ist, dass es ein erstes RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz bereitstellt; und einen zweiten passiven Mischer umfasst, der ausgebildet ist, um das erste RF-Zwischensignal zu empfangen, wobei der zweite passive Mischer von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz angetrieben wird und ausgebildet ist, um ein erstes differenzielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz bereitzustellen; und einen zweiten Bandpfad, der einen dritten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um ein zweites RF-Eingangssignal mit einer zweiten Frequenz zu empfangen, wobei der dritte passive Mischer von einem dritten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von ungefähr zwei Drittel der zweiten Frequenz angetrieben wird, um ein zweites RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitzustellen; und einen vierten passiven Mischer umfasst, der ausgebildet ist, um das zweite RF-Zwischensignal zu empfangen, wobei der vierte passive Mischer durch ein viertes lokales Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz angetrieben wird und ausgebildet ist, um ein zweites differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitzustellen.
In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein Fertigungssystem gerichtet, das zum Herstellen einer Vorrichtung, wie beispielsweise einer oder mehrerer der oben genannten Vorrichtungen, ausgebildet ist.
Hierin beschriebene Ausführungsformen können Mehrbandempfängerschaltungen mit einer reduzierten Größe und/oder einem reduzierten Energieverbrauch bereitzustellen.
Figurenliste
Die Erfindung kann unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:

1 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung eines mm-Wellen-Kommunikationssystems gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen veranschaulicht;
2 eine stilisierte Blockdiagrammbeschreibung der Steuereinheit 140 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen veranschaulicht;
3 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Front-End-Kommunikationseinheit von 1 gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen veranschaulicht.
4 ein stilisiertes Blockschaltbild der Sendeeinheit von 3 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen darstellt;
5 ein stilisiertes Blockdiagramm der Empfängereinheit von 3 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen veranschaulicht;
6 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Signalverarbeitungseinheit von 1 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen veranschaulicht;
7 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Antenneneinheit von 1 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen zeigt;
8 eine erste Mehrbandempfängerschaltung gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen zeigt;
9 eine zweite Mehrbandempfängerschaltung gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen darstellt;
10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß hierin enthaltenen Ausführungsformen veranschaulicht;
11 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß hier beschriebenen Ausführungsformen veranschaulicht; und
12 eine stilisierte Darstellung eines Systems zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen zeigt.

Während der hierin offenbarte Gegenstand verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zugänglich ist, wurden spezifische Ausführungsformen davon beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden hierin im Detail beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Beschreibung spezifischer Ausführungsformen hierin nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf die offenbarten speziellen Formen zu beschränken, im Gegenteil, es ist beabsichtigt, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Sinn und Umfang fallen der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert. Darüber hinaus sind die in den Zeichnungen dargestellten stilisierten Darstellungen nicht im absoluten Maßstab gezeichnet.
Detaillierte Beschreibung
Nachfolgend werden verschiedene veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Aus Gründen der Klarheit werden in dieser Spezifikation nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung beschrieben. Es versteht sich natürlich, dass bei der Entwicklung einer solchen tatsächlichen Ausführungsform zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Ziele der Entwickler zu erreichen, beispielsweise die Einhaltung systembedingter und geschäftsbezogener Einschränkungen, die von einer Implementierung zur anderen abweichen können. Darüber hinaus versteht es sich, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand komplex und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch für den Durchschnittsfachmann, der von dieser Erfindung profitiert, ein Routineunternehmen ist.
Der vorliegende Gegenstand wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Verschiedene Strukturen, Systeme und Vorrichtungen sind in den Zeichnungen nur zu Erklärungszwecken schematisch dargestellt, um die vorliegende Erfindung nicht mit Details zu verschleiern, die dem Fachmann bekannt sind. Trotzdem sind die beigefügten Zeichnungen enthalten, um erläuternde Beispiele der vorliegenden Erfindung zu beschreiben und zu erläutern. Die hier verwendeten Wörter und Ausdrücke sollten so verstanden und interpretiert werden, dass sie eine Bedeutung haben, die mit dem Verständnis dieser Wörter und Ausdrücke durch den Fachmann auf diesem Gebiet übereinstimmt. Keine spezielle Definition eines Begriffs oder Satzes, d. h. eine Definition, die sich von der gewöhnlichen und üblichen Bedeutung, wie sie vom Fachmann verstanden wird, unterscheidet, soll durch die konsequente Verwendung des Ausdrucks oder Satzes hierin impliziert werden. In dem Umfang, in dem ein Begriff oder ein Satz eine spezielle Bedeutung haben soll, d. h. eine andere als die von Fachleuten verstandene Bedeutung, wird eine solche spezielle Definition ausdrücklich in der Beschreibung auf eine definierte Weise dargelegt, die direkt und unzweideutig das liefert spezielle Definition für den Begriff oder Satz.
Hierin beschriebene Ausführungsformen sehen Mehrbandempfänger für Millimeterwellenvorrichtungen (mm-Wellenvorrichtungen) mit einer oder mehreren von geringerer Größe und geringerem Energieverbrauch vor.
Zur Vereinfachung der Darstellung sind Ausführungsformen hierin im Zusammenhang mit einer Kommunikationsvorrichtung dargestellt, jedoch wird der Fachmann ohne Weiteres erkennen, dass die hierin offenbarten Konzepte in anderen Arten von Vorrichtungen implementiert werden können, wie beispielsweise Radarvorrichtungen, Netzwerken Geräte, Hochauflösungsvideogeräte usw. In 1 ist eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung eines mm-Wellensystems gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen dargestellt.
Ein System 100 kann eine mm-Wellenvorrichtung 110 und eine Datenbank 170 umfassen. Die mm-Wellenvorrichtung 110 kann ein Kommunikationsgerät oder alternativ ein Radargerät, ein drahtloses Kommunikationsgerät, ein Datennetzwerkgerät, ein Videogerät oder ähnliches sein. Zur Veranschaulichung und zur Klarheit und Erleichterung der Beschreibung wird die mm-Wellenvorrichtung 110 im Zusammenhang mit einer 5G- oder WiGig-Kommunikationsanwendung beschrieben; als solches kann die mm-Wellenvorrichtung 110 im Folgenden auch als Kommunikationsvorrichtung 110 bezeichnet werden. Der Fachmann auf dem Gebiet, der von der vorliegenden Erfindung profitiert, würde jedoch erkennen, dass die hierin beschriebenen Konzepte auf eine Vielzahl von Typen von angewendet werden können mm-Wellenanwendungen, einschließlich Fahrzeuganwendungen, die Radarsignale verwenden, drahtlose Netzwerkanwendungen, Datennetzwerkanwendungen, Video- und Audioanwendungen usw.
Die Kommunikationsvorrichtung 110 kann ein erstes Kommunikationssignal senden, ein zweites Kommunikationssignal empfangen und das zweite Kommunikationssignal verarbeiten.
Die mm-Wellenvorrichtung 110 kann eine Front-End-Kommunikationseinheit 120, eine Antenneneinheit 130, eine Steuereinheit 140 und eine Signalverarbeitungseinheit 150 umfassen. Die Front-End-Kommunikationseinheit 120 kann eine Vielzahl von Komponenten, Schaltungen und/oder Modulen umfassen und kann Kommunikationssignale senden, empfangen und verarbeiten. In einer Ausführungsform kann das mm-Wellenvorrichtung 110 in einen einzelnen integrierten Chip (IC) integriert sein. In einigen Ausführungsformen kann die mm-Wellenvorrichtung 110 auf einer Vielzahl von integrierten Schaltungen gebildet sein, die auf einem einzelnen IC-Chip positioniert sind. In anderen Ausführungsformen kann die mm-Wellenvorrichtung 110 auf einer einzelnen integrierten Schaltung gebildet sein, die in einem IC-Chip implementiert ist.
Die Front-End-Kommunikationseinheit 120 kann ein Ausgangssignal bereitstellen, z. B. ein erstes Kommunikationssignal. In einer Ausführungsform kann der Frequenzbereich der von der mm-Wellenvorrichtung 110 verarbeiteten Kommunikationssignale im Bereich von etwa 10 GHz bis etwa 90 GHz liegen. Eine detailliertere Beschreibung der Front-End-Kommunikationseinheit 120 ist in 3 und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
In dem Beispiel, in dem die mm-Wellenvorrichtung 110 eine Kommunikationsvorrichtung ist, kann die Front-End-Kommunikationseinheit 120 eine Front-End-Kommunikationsnetzwerkeinheit sein. In dieser Ausführungsform kann die mm-Wellenvorrichtung 110 eine Netzwerkkommunikation für verschiedene Arten von Kommunikationsanwendungen verarbeiten, wie etwa eine Paketdatennetzkommunikation, eine drahtlose Kommunikation (z. B. Mobilfunkkommunikation, IEEE 802.11ad WiGig-Technologie usw.), Datenkommunikation usw. Die hierin offenbarten Konzepte können auch für andere Arten von Anwendungen verwendet werden, wie etwa die Netzwerkkommunikation, drahtlose Kommunikation, HD-Video usw.
Mit weiterem Bezug auf 1 kann die Antenneneinheit 130 auch eine Sendeantenne und/oder eine Empfangsantenne umfassen. Ferner kann jede der Sende- und Empfangsantennen Unterabschnitte aufweisen, um eine Anordnung von Antennen zu bilden. Die Sendeantennen dienen zum Senden des ersten Kommunikationssignals, während die Empfangsantennen zum Empfangen des zweiten Kommunikationssignals dienen. Eine detailliertere Beschreibung der Antenneneinheit 130 erfolgt in 7 und der nachfolgenden Beschreibung.
Mit weiterem Bezug auf 1 kann die mm-Wellenvorrichtung 110 auch eine Signalverarbeitungseinheit 150 umfassen. Die Signalverarbeitungseinheit kann verschiedene analoge und/oder digitale Bearbeitungen der übertragenen und/oder empfangenen Signale durchführen. Zum Beispiel kann das erste Kommunikationssignal, das von der mm-Wellenvorrichtung 110 übertragen wird, vor seiner Übertragung verstärkt werden. Ferner kann das von der mm-Wellenvorrichtung 110 empfangene zweite Kommunikationssignal durch eine oder mehrere analoge Filterstufen gesendet werden. Die empfangenen Kommunikationssignale können dann durch einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler (DAC) in der Signalverarbeitungseinheit 150 in ein digitales Signal umgewandelt werden. Die digitale Signalverarbeitung (DSP) kann mit dem digitalisierten Signal durchgeführt werden. Eine detailliertere Beschreibung der Signalverarbeitungseinheit 150 ist in 6 und der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
Mit weiterem Bezug auf 1 kann die mm-Wellenvorrichtung 110 auch eine Steuereinheit 140 umfassen. Die Steuereinheit 140 kann verschiedene Steuervorgänge der mm-Wellenvorrichtung 110 durchführen. Diese Funktionen umfassen ein Erzeugen eines Kommunikationssignals, ein Übertragen des Kommunikationssignals, ein Empfangen eines eingehenden Kommunikationssignals und ein Verarbeiten des eingehenden Kommunikationssignals,
Mit nunmehrigem Bezug auf 2 erfolgt eine stilisierte Blockdiagrammbeschreibung der Steuereinheit 140 in Übereinstimmung mit Ausführungsformen hierin. Die Steuereinheit 140 kann eine Prozessoreinheit 230 umfassen, die verschiedene Funktionen der Vorrichtung 110 steuern kann. Die Prozessoreinheit 230 kann einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, ein FPGA (Field Programmable Gate Array), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder dergleichen umfassen.
Die Steuereinheit 140 kann auch eine Logikeinheit 220 umfassen. Die Logikeinheit 220 kann eine Schaltung umfassen, die in der Lage ist, verschiedene Logikoperationen auszuführen, Daten zu empfangen und/oder Schnittstellenfunktionen in Bezug auf Eingangsdaten (data_in) und Ausgangsdaten (data_out) auszuführen. Das Signal data_in kann Daten darstellen, die von der Verarbeitung und Analyse eines empfangenen Kommunikationssignals abgeleitet werden. Das data_out-Signal kann Daten darstellen, die für ein übertragenes Kommunikationssignal erzeugt werden.
Die Steuereinheit 140 kann auch eine Speichereinheit 210 umfassen. Die Speichereinheit 210 kann einen nichtflüchtigen Speicher 214 und einen RAM 212 umfassen. Der nichtflüchtige Speicher 214 kann einen FLASH-Speicher und/oder einen programmierbaren Nur-Lese-Betrieb (PROM) umfassen. Die Speichereinheit 210 ist in der Lage, Betriebsparameter zum Steuern von Operationen der Vorrichtung 110 zu speichern. Die Speichereinheit 210 kann auch Daten speichern, die zum Programmieren von beliebigen FPGA-Vorrichtungen in der mm-Wellenvorrichtung 110 verwendet werden können. Die Speichereinheit 210 kann in einen Programmdatenspeicher, einen Statusdatenspeicher und einen Reaktionsdatenspeicher unterteilt sein. Diese Unterteilung kann logisch oder physikalisch durchgeführt werden.
Mit nunmehrigem Bezug auf 3 ist eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Front-End-Kommunikationseinheit 120 gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Die Front-End-Kommunikationseinheit 120 kann eine Signalerzeugungseinheit 310, eine Transmittereinheit 320 und eine Empfängereinheit 330 umfassen. Die Signalerzeugungseinheit 310 kann ein Kommunikationssignal mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugen. Beispielsweise kann ein Signal im Bereich von etwa 70 GHz bis etwa 85 GHz erzeugt werden. Die Signalerzeugungseinheit 310 kann ein Kommunikationssignal zur Übertragung bereitstellen. Eine detailliertere Beschreibung der Signalerzeugungseinheit 310 erfolgt unten.
Mit weiterem Bezug auf 3 wird von der Signalerzeugungseinheit 310 ein Signal zur Verarbeitung und zum Senden an die Transmittereinheit 320 geliefert. Die Transmittereinheit 320 kann eine Vielzahl von Filter, Signalaufbereitungsschaltungen, Puffer, Verstärker usw. zur Übertragung des Signals von der Signalerzeugungseinheit 310 umfassen. Die Übertragungseinheit 320 liefert ein Kommunikationssignal, das an die Antenneneinheit 130 übertragen werden soll.
4 zeigt ein stilisiertes Blockdiagramm der Transmittereinheit 320 gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen. Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die 3 und 4 kann die Transmittereinheit 320 mehrere ähnliche Transmitter umfassen, insbesondere einen ersten Transmitter 410a, einen zweiten Transmitter 410b bis einen N-ten Transmitter 410n (zusammen „410“). In einer Ausführungsform können der 1. bis N-te Transmitter 410 jeweils ein einzelnes Signal von der Signalerzeugungseinheit 310 verarbeiten und ein Ausgangsübertragungssignal an eine oder mehrere Antennen liefern. In einer anderen Ausführungsform kann die Signalerzeugungseinheit 310 eine Vielzahl von Signale für die 1. bis N-ten Transmitter 410 bereitstellen. Beispielsweise kann die Signalerzeugungseinheit 310 ein Signalübertragungssignal für jeden Transmitter 410 oder alternativ ein erstes Übertragungssignal für einen ersten Satz von Transmitter 410 und ein zweites Übertragungssignal für einen zweiten Satz von Transmitter 410 bereitstellen.
Mit weiterem Bezug auf 3 wird ein empfangenes Signal (d. h. ein empfangenes Kommunikationssignal) für die Empfängereinheit 330 bereitgestellt. Die Empfängereinheit 330 kann das verarbeitete empfangene Signal von der Signalverarbeitungseinheit 130 empfangen. Die Empfängereinheit 330 kann eine Analog-zu-Digital-Umwandlung (A/D-Umwandlung), eine Signalpufferung, einen DSP usw. durchzuführen. In einigen Ausführungsformen kann die Signalverarbeitungseinheit 130 A/D-Umwandlungen und DSP durchführen; in anderen Ausführungsformen können diese Aufgaben jedoch von der Empfängereinheit 330 ausgeführt werden. Die Empfängereinheit 330 kann data_out der Steuereinheit 140 zuführen.
5 zeigt ein stilisiertes Blockdiagramm der Empfängereinheit 320 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen. Mit gleichzeitigem Bezug auf die 3 und 5 kann die Empfängereinheit 320 mehrere ähnliche Empfänger umfassen, insbesondere einen ersten Empfänger 510a, einen zweiten Empfänger 510b bis zu einem N-ten Empfänger 510n (gemeinsam „510“). In einer Ausführungsform können der 1. bis N-te Empfänger 510 jeweils ein einzelnes Signal von der Signalerzeugungseinheit 310 verarbeiten und das Signal für die Steuereinheit 140 bereitstellen. In einer anderen Ausführungsform kann das eine Mehrzahl von Signalen für den bis zu N-ten Empfänger 510 bereitstellen. Zum Beispiel kann die Antenneneinheit 130 jedem Empfänger 510 ein Signal oder alternativ ein erstes Empfängersignal für einen ersten Satz von Empfängern 510 und ein zweites Empfängersignal für einen zweiten Satz von Empfängern 510 bereitstellen.
In 6 ist eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Signalverarbeitungseinheit 150 gemäß hier beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Die Signalverarbeitungseinheit 150 kann eine analoge Filtereinheit 610, einen A/D-Wandler 620, eine DSP-Einheit 630 und einen Speicher 640 umfassen. Die analoge Filtereinheit 610 kann sowohl eine Filterung, als auch eine Verstärkung der analogen mm-Welle durchführen. Das Signal wird von der Signalverarbeitungseinheit 150 empfangen. Die Rauschfilterung kann durch die Analogfiltereinheit 610 vor dem Durchführen der Verstärkung des analogen mm-Wellensignals durchgeführt werden.
Der A/D-Wandler 620 kann das gefilterte und/oder verstärkte analoge Signal in ein digitales Signal umwandeln. Der A/D-Wandler 620 kann Umwandlungen mit einer vorbestimmten oder variierenden Genauigkeit durchführen. Beispielsweise kann der A/D-Wandler 620 eine Genauigkeit von 12 Bit, 24 Bit, 36 Bit, 48 Bit, 64 Bit, 96 Bit, 128 Bit, 256 Bit, 512 Bit, 1024 Bit oder eine höhere Genauigkeit aufweisen. Das umgewandelte digitale mm-Wellensignal wird für die DSP-Einheit 630 bereitgestellt.
Die DSP-Einheit 630 kann an dem digitalen mm-Wellensignal verschiedene DSP-Operationen durchführen. Beispielsweise kann die digitale Filterung der digitalen mm-Welle durch die DSP-Einheit 630 durchgeführt werden. Beispielsweise können Signalkomponenten außerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs, z. B. 70 GHz bis etwa 85 GHz, so gefiltert werden, dass sie eine niedrigere Amplitude haben. In anderen Fällen können mathematische Funktionen, wie beispielsweise eine schnelle Fourier-Transformation (FFT), mit dem mm-Wellensignal durchgeführt werden. Die verarbeitete digitale Ausgabe von der DSP-Einheit 630 kann zur Analyse an die Steuereinheit 140 übertragen werden. In anderen Fällen kann der digitale Ausgang gepuffert oder in einem Speicher 640 gespeichert werden. In einigen Fällen kann der Speicher 610 ein FIFO-Speicher (First-In-First-Out) sein. In anderen Fällen kann die verarbeitete digitale Ausgabe von der DSP-Einheit 630 in der Speichereinheit 210 der Steuereinheit 140 gespeichert werden.
Mit nunmehrigem Bezug auf 7 ist eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Antenneneinheit von 1 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Auszusendende Millimeterwellensignale (z. B. Netzwerkdatensignale, drahtlose Kommunikationssignale usw.) können von der Transmittereinheit 320 (3) für die Sendeantenne 710 bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform kann die Sendeantenne 710 eine Mehrzahl von Sendeantennenabschnitte 715 umfassen. Die Sendeantennenabschnitte 715 sind in einem vorbestimmten Muster angeordnet, z. B. einer Arraymatrix, wie in 7 beispielhaft dargestellt.
Millimeterwellensignale, die empfangen werden sollen (z. B. Netzwerkdatensignale, drahtlose Kommunikationssignale usw.), können von der Empfangsantenne 720 erfasst werden. Die Empfangsantenne 720 stellt die empfangenen mm-Wellensignale für die Empfängereinheit 330 (3) bereit. In einer Ausführungsform kann die Empfangsantenne 720 mehrere Empfangsantennenabschnitte 725 umfassen. Die Empfangsantennenabschnitte 725 sind ebenfalls in einem vorbestimmten Muster angeordnet, z. B. einer Arraymatrix, die in 7 beispielhaft dargestellt ist.
Dem Durchschnittsfachmann sind Modifikationen bekannt, die an den in den 1 bis 3 dargestellten beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden können, die in den 2-7 routinemäßig dargestellt sind.
8 zeigt eine Umsetzung eines ersten Mehrbandempfängers 800 gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen. Der erste Mehrbandempfänger 800 umfasst einen ersten Bandpfad 810. Der erste Bandpfad 810 umfasst einen ersten passiven Mischer 813, der ausgebildet ist, um ein erstes Radiofrequenz-Eingangssignal (RF-Signal) mit einer ersten Frequenz zu empfangen (z. B. von einer ersten RF-Signalquelle 811).
Obwohl dies in 8 nicht gezeigt ist, kann die erste RF-Signalquelle 811 einen Schalter umfassen, der durch ein Signal von einem Transmitter betätigt wird, so dass der erste Bandpfad 810 nur das erste RF-Eingangssignal von in Stromrichtung vorangelagerten Komponenten (nicht gezeigt) empfängt, wenn der Transmitter nicht sendet. Das erste RF-Eingangssignal kann durch einen ersten rauscharmen Verstärker 812 verstärkt werden, bevor es für den ersten passiven Mischer 813 bereitgestellt wird.
In einer Ausführungsform kann die erste Frequenz etwa 28 GHz betragen, z. B. von 24,25 GHz bis 29,50 GHz. In einer Ausführungsform kann die erste Frequenz etwa 40 GHz betragen, z. B. von 37 GHz bis 43,5 GHz. In einer Ausführungsform kann die erste Frequenz eine Frequenz innerhalb eines ersten Frequenzbereichs sein, der durch einen 5G-Telekommunikationsstandard festgelegt wird.
Der erste passive Mischer 813 wird von einem ersten lokalen Oszillatorsignal angetrieben, wie es beispielsweise durch einen digitalen Phasenregelkreis (DPLL) 840 bereitgestellt werden kann, und wird durch ein erstes Freigabesignal (EN₁) gesteuert. Das erste lokale Oszillatorsignal kann eine Frequenz von ungefähr zwei Drittel der ersten Frequenz betragen. Wenn in einer Ausführungsform die erste Frequenz ungefähr 28 GHz beträgt, kann die Frequenz des ersten lokalen Oszillatorsignals ungefähr 18 GHz betragen. Wenn beispielsweise die erste Frequenz im Bereich von 24,25 GHz bis 29,50 GHz liegt, kann die Frequenz des ersten lokalen Oszillatorsignals 16,17 GHz bis 19,67 GHz betragen.
Der erste passive Mischer 813 ist ausgebildet, um ein erstes RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz bereitzustellen. Wenn in einer Ausführungsform die erste Frequenz ungefähr 28 GHz beträgt, kann die Frequenz des ersten RF-Zwischensignals ungefähr 9 GHz betragen (z. B. von 8,08 GHz bis 9,83 GHz).
Der Einfachheit halber ist die Architektur des ersten Bandpfads 810 in 8 so dargestellt, dass sie eine single-ended-Eingabe empfängt. Wie der Durchschnittsfachmann, der von der vorliegenden Erfindung profitiert, leicht verstehen wird, kann der erste Bandpfad 810 so ausgebildet sein, dass er eine Differenzeingabe empfängt. Der erste Bandpfad 810 kann eine unsymmetrische Ausgabe oder alternativ eine Differenzausgabe bereitstellen. Wie nachstehend erläutert wird, stellt der erste Bandweg 810, wie in 8 dargestellt, ein differentielles erstes RF-Zwischensignal bereit, das „I“ - und „Q“ -Komponenten mit einer Phasenverschiebung von 90° dazwischen aufweist.
In einer Ausführungsform, wie sie in 8 dargestellt ist, kann der erste Bandpfad 810 des Weiteren eine erste Verstärkerstufe 814 umfassen, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des ersten RF-Zwischensignals zu erhöhen. Die erste Verstärkerstufe 814 kann einen Inverter und einen Rückkopplungswiderstand umfassen.
In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der Komponenten 812, 813 oder 814 des ersten Bandweges 810 eine vollständig verarmte Silizium-auf-Isolator-Vorrichtung (FDSOI-Vorrichtung) darstellen. Das Umsetzen von einer oder mehreren Komponenten des ersten Mehrbandempfängers 800 als FDSOI-Vorrichtung kann angemessen sein, wenn die Empfindlichkeit gegenüber Parasitäten in der ersten Verstärkerstufe 814 und einer zweiten Verstärkerstufe 824, die nachstehend beschrieben werden, einen Faktor darstellt, den der Durchschnittsfachmann zu berücksichtigen wünscht.
Der erste Mehrbandempfänger 800 umfasst auch einen zweiten Bandpfad 820, der einen zweiten passiven Mischer 823 umfasst, der so ausgebildet ist, dass er (z. B. von einer zweiten RF-Signalquelle 821) ein zweites RF-Eingangssignal mit einer zweiten Frequenz empfängt. Die zweite Frequenz kann eine Frequenz innerhalb eines ersten Frequenzbereichs sein, der durch einen 5G-Telekommunikationsstandard spezifiziert ist, beispielsweise etwa 28 GHz oder etwa 40 GHz. Die zweite Frequenz unterscheidet sich von der ersten Frequenz.
Obwohl dies in 8 nicht gezeigt ist, kann die zweite RF-Signalquelle 821 einen Schalter umfassen, der durch ein Signal von einem Sender betätigt wird, so dass der zweite Bandpfad 820 nur das zweite RF-Eingangssignal von in Stromrichtung aufwärts angeordneten Komponenten (nicht gezeigt) empfängt. wenn der Sender nicht sendet. Auch können die erste RF-Signalquelle 811 und die zweite RF-Signalquelle 822 so gesteuert werden, dass jeweils nur der erste Bandpfad 810 und der zweite Bandpfad 820 aktiviert werden. Das zweite RF-Eingangssignal kann durch einen zweiten rauscharmen Verstärker 822 verstärkt werden, bevor es für den zweiten passiven Mischer 823 bereitgestellt wird.
Der zweite passive Mischer 823 wird von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal angesteuert, wie es beispielsweise von der DPLL 840 bereitgestellt werden kann, und wird von einem zweiten Freigabesignal (EN₂) gesteuert. Das zweite lokale Oszillatorsignal kann eine Frequenz von ungefähr zwei Dritteln der zweiten Frequenz haben. Wenn beispielsweise die zweite Frequenz etwa 40 GHz beträgt (z. B. von 37 GHz bis 43,5 GHz), kann das zweite lokale Oszillatorsignal etwa 27 GHz (z. B. 24,6 GHz bis 29 GHz) betragen.
Der zweite passive Mischer 823 ist ausgebildet, um ein zweites RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitzustellen. Wenn in einer Ausführungsform die zweite Frequenz etwa 40 GHz beträgt, kann die Frequenz des zweiten RF-Zwischensignals etwa 13 GHz betragen, beispielsweise zwischen etwa 12,3 GHz und etwa 13,3 GHz.
Der Einfachheit halber ist die Architektur des zweiten Bandpfads 820 in 8 so dargestellt, dass sie eine single-ended-Eingabe empfängt. Wie der Durchschnittsfachmann ohne weiteres verstehen wird, kann der zweite Bandpfad 820 derart ausgebildet sein, dass er eine Differenzeingabe empfängt. Der zweite Bandpfad 820 kann eine single-ended Ausgabe oder eine differentielle Ausgabe bereitstellen. Wie nachstehend erörtert wird, stellt, wie in 8 dargestellt, der zweite Bandpfad 820 ein differentielles zweites RF-Zwischensignal bereit, das „I“ - und „Q“ -Komponenten mit einer Phasenverschiebung von 90° dazwischen aufweist.
In einer Ausführungsform, wie in 8 dargestellt ist, umfasst der zweite Bandpfad 820 ferner eine zweite Verstärkerstufe 824, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des zweiten RF-Zwischensignals zu erhöhen. Die zweite Verstärkerstufe 824 kann einen Inverter und einen Rückkopplungswiderstand umfassen.
In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der Komponenten 822, 823 oder 824 des zweiten Bandpfads 820 eine FDSOI-Vorrichtung sein.
Der erste Mehrbandempfänger 800 umfasst auch einen Basisbandpfad 830. Der Basisbandpfad 830 umfasst einen dritten passiven Mischer 833, der so ausgebildet ist, dass er das erste (differentielle) RF-Zwischensignal während eines ersten Zeitraums eines Arbeitszyklus und des zweiten (differentiellen) Zwischenfrequenzsignal während eines zweiten Zeitraums des Arbeitszyklus empfängt. Der dritte passive Mischer 833 umfasst einen Mischer 833i, der zum Empfangen der „I“ -Komponenten der RF-Zwischensignale ausgebildet ist, und einen Mischer 833q, der zum Empfangen der „Q“ -Komponenten der RF-Zwischensignale ausgebildet ist. Die Mischer 833i und 833q können durch Steuersignale EN_i bzw. EN_q gesteuert werden, so dass die Mischer 833i und 833q im Arbeitszyklus nur zu gewünschten Zeiten aktiv sind.
Wie in 8 dargestellt, kann der Basisbandpfad 830 in einer Ausführungsform ferner einen Koppelkondensator 831 zwischen dem ersten und dem zweiten Bandpfad 810, 820 und dem dritten passiven Mischer 833 umfassen. Der Koppelkondensator 831 kann eine Hochpassfilterung der RF-Zwischensignale bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich kann der Koppelkondensator 831 andere Bauelemente 833, 834 des Basisbandpfads 830 von einer durch die Verstärkerstufen 814, 824 induzierten Vorspannung entkoppeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Koppelkondensator 831 den Fluss von Gleichstromsignalen, die von den passiven Mischern 813, 823 erzeugt werden, blockieren.
Der dritte passive Mischer 833 wird von einem dritten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz während des ersten Zeitraums angetrieben und wird von einem vierten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz während des zweiten Zeitraums angetrieben. Mit anderen Worten kann die Frequenz des dritten Lokaloszillators etwa die Hälfte der Frequenz des ersten Lokaloszillators betragen, der den ersten passiven Mischer 813 antreibt, und die Frequenz des vierten lokalen Oszillators kann etwa die Hälfte der Frequenz des zweiten lokalen Oszillators treibt den zweiten passiven Mischer 823 an.
Das dritte lokale Oszillatorsignal und das vierte lokale Oszillatorsignal für den dritten passiven Mischer 833 erfordern möglicherweise eine geringere Belastung und verbrauchen dementsprechend weniger Energie als andere Mehrbandempfänger.
In einer Ausführungsform, in der die Frequenz des ersten lokalen Oszillators ungefähr 18 GHz beträgt, kann die Frequenz des dritten lokalen Oszillators ungefähr 9 GHz betragen, z. B. von 8,08 GHz bis 9,83 GHz. In einer Ausführungsform, in der die Frequenz des zweiten Lokaloszillators etwa 27 GHz beträgt, kann die Frequenz des vierten lokalen Oszillators etwa 13 GHz betragen, beispielsweise zwischen 12,33 GHz und 14,5 GHz.
Das dritte und das vierte lokale Oszillatorsignal können durch Teilen des ersten und des zweiten lokalen Oszillatorsignals an einem ersten Frequenzteiler 851 bzw. einem zweiten Frequenzteiler 852 bereitgestellt werden.
Der dritte passive Mischer 833 ist ausgebildet, um ein erstes differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz im ersten Zeitraum bereitzustellen, und ist ausgebildet, um ein zweites differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von ungefähr einem Drittel der zweiten Frequenz im zweiten Zeitraum bereitzustellen. Wenn beispielsweise die erste Frequenz etwa 27 GHz beträgt, kann die Frequenz des ersten differentiellen Ausgangssignals etwa 9 GHz betragen, beispielsweise zwischen 8,08 GHz und 9,83 GHz. Für ein anderes Beispiel kann, wenn die zweite Frequenz ungefähr 40 GHz beträgt, die Frequenz des zweiten differenziellen Ausgangssignals ungefähr 13 GHz betragen, beispielsweise zwischen 12,3 GHz und 13,3 GHz.
In einer Ausführungsform, wie in 8 dargestellt, kann der Basisbandpfad 830 einen Transimpedanzverstärker (TIA) 834 (z. B. TIAs 834i und 834q für bestimmte Komponenten des ersten und des zweiten differentiellen Ausgangssignals) umfassen, die zum Empfang des ersten Differenzausgangssignals und des zweiten Differenzausgangssignals ausgebildet sind. Jeder TIA 834i, 834q kann einen Inverter und einen Widerstand und einen Kondensator umfassen, wobei die beiden letzteren eine Tiefpassfilterung bereitstellen können.
In einer Ausführungsform können eine oder mehrere der Komponenten 831, 833 oder 834 des Basisbandpfads 830 eine FDSOI-Vorrichtung darstellen.
Der Basisbandpfad 830 stellt differentielle Ausgangssignale 861 für die nachfolgenden Komponenten einer Vorrichtung bereit, die den ersten Mehrbandempfänger 800 umfasst.
Wie in 8 dargestellt, ist die DPLL 840 des ersten Mehrbandempfängers 800 so ausgebildet, dass sie das erste lokale Oszillatorsignal und das zweite lokale Oszillatorsignal bereitstellt. Zum Beispiel kann die DPLL 840 zwei DCOs, jeweils einen für den ersten Bandpfad und den zweiten Bandpfad, und einen Multiplexer umfassen, der das erste lokale Oszillatorsignal in bestimmten Zeitabschnitten des Arbeitszyklus und das zweite lokale Oszillatorsignal in anderen Zeitabschnitten des Arbeitszyklus bereitstellt. In anderen nicht gezeigten Ausführungsformen kann der erste Mehrbandempfänger 800 zwei getrennte DPLLs enthalten, eine für jeweils den ersten Bandpfad und den zweiten Bandpfad.
9 zeigt eine Umsetzung eines zweiten Mehrbandempfängers 900 gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen. Viele der in 9 dargestellten Komponenten sind gleich oder ähnlich den in 8 gezeigten und oben beschriebenen Komponenten. Außerdem sind die erste Frequenz, die zweite Frequenz und die Frequenzen der lokalen Oszillatoren gleich oder ähnlich zu den oben beschriebenen. Dementsprechend konzentriert sich die folgende Beschreibung von 9 auf Unterschiede zwischen den 8 und 9.
In 9 kann der erste Bandpfad 910 eine erste RF-Signalquelle 911, die ein erstes RF-Eingangssignal bereitstellt, das eine erste Frequenz aufweist; einen ersten rauscharmen Verstärker 912; einen ersten passiven Mischer 913, der von einem ersten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der ersten Frequenz angesteuert wird und von einem ersten Steuersignal EN₁ gesteuert wird, wobei der erste passive Mischer 913 ausgebildet ist, um ein erstes RF-Zwischensignal mit einer Frequenz bereitzustellen etwa ein Drittel der ersten Frequenz; eine erste Verstärkerstufe 914; und einen ersten Koppelkondensator 915 umfassen.
Der erste Bandpfad 910 des zweiten Multiband-Empfängers 900 kann auch einen zweiten passiven Mischer 916 umfassen, der ausgebildet ist, um das erste RF-Zwischensignal zu empfangen. Das erste RF-Zwischensignal kann differentiell sein, und, wie dargestellt, kann der zweite passive Mischer 916 zwei Mischkomponenten 916i und 916q für jede der „I“ - und „Q“ -Komponenten des differentiellen ersten RF-Zwischensignals umfassen. Die Mischkomponenten 916i und 916q können jeweils durch ein geeignetes Steuersignal (der Kürze halber nicht gezeigt) gesteuert werden.
Der zweite passive Mischer 916 wird von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz angesteuert. Der zweite passive Mischer 916 ist ausgebildet, um ein erstes differenzielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz bereitzustellen.
Der zweite Bandpfad 920 kann auch eine zweite RF-Signalquelle 921, die ein zweites RF-Eingangssignal bereitstellt, das eine zweite Frequenz aufweist; einen zweiten rauscharmen Verstärker 922; einen dritten passiven Mischer 923, der von einem dritten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der zweiten Frequenz angesteuert wird, wobei der dritte Passivmischer 923 so ausgebildet ist, dass er ein zweites RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitstellt ; eine zweite Verstärkerstufe 924; und einen zweiten Koppelkondensator 925 umfassen.
Der zweite Bandpfad 920 umfasst auch einen vierten passiven Mischer 926, der zum Empfangen des zweiten RF-Zwischensignals ausgebildet ist. Der vierte passive Mischer 926 wird von einem vierten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz angesteuert. Der vierte passive Mischer 926 ist ausgebildet, um ein zweites differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitzustellen.
Wie zu erkennen ist, besteht ein bemerkenswerter Unterschied zwischen den 8 und 9 darin, dass der passive Mischer 833 (der die Mischkomponenten 833i und 833q umfasst) in 8 die Frequenzen sowohl der ersten als auch der zweiten RF-Zwischensignale abwärts wandelt, während der passive Mischer 916 in 9 die Frequenz des ersten RF-Zwischensignals abwärts wandelt und der passive Mischer 926 die Frequenz des zweiten RF-Zwischensignals abwärts konvertiert.
Der zweite Multibandempfänger 900 kann auch eine DPLL 940 umfassen, die dazu ausgebildet ist, das erste lokale Oszillatorsignal und das dritte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen. Der zweite Mehrbandempfänger 900 kann auch einen ersten Frequenzteiler 951 umfassen, der ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das zweite lokale Oszillatorsignal bereitzustellen. Der zweite Mehrbandempfänger 900 kann auch einen zweiten Frequenzteiler 952 umfassen, der ausgebildet ist, um das dritte lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das vierte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
Der zweite Mehrbandempfänger 900 kann auch einen Basisbandpfad umfassen, der einen Transimpedanzverstärker 930 umfasst, der so ausgebildet ist, dass er das erste differentielle Ausgangssignal von dem ersten Bandpfad 910 und das zweite differentielle Ausgangssignal von dem zweiten Bandpfad 920 empfängt und differentielle Ausgangssignale 961 bereitstellt.
10 stellt ein Flussdiagramm ein Verfahren 1000 gemäß Ausführungsformen hierin bereit. Wie dargestellt umfasst das Verfahren 1000 ein Bilden (bei 1010) eines ersten Bandpfads. In einer Ausführungsform umfasst der erste Bandpfad einen ersten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um ein erstes Hochfrequenzsignal (RF) mit einer ersten Frequenz zu empfangen, wobei der erste passive Mischer von einem ersten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der ersten Frequenz angetrieben wird, und ausgebildet ist, um ein erstes RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz bereitzustellen. In einer Ausführungsform beträgt die erste Frequenz etwa 28 GHz.
In einer Ausführungsform umfasst das Bilden (bei 1010) ein Bilden von mindestens einer vollständig verarmten Silizium-auf-Isolator-Vorrichtung (FDSOI-Vorrichtung).
Das Bilden (bei 1010) kann ein Bilden eines ersten rauscharmen Verstärkers umfassen, wobei das erste RF-Signal von dem ersten rauscharmen Verstärker für den ersten passiven Mischer bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Bilden (bei 1010) ein Bilden einer ersten Verstärkerstufe umfassen, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des ersten RF-Zwischensignals zu erhöhen.
Das Verfahren 1000 umfasst auch ein Bilden (bei 1020) eines zweiten Bandpfads. In einer Ausführungsform umfasst der zweite Bandpfad einen zweiten passiven Mischer, der zum Empfangen eines zweiten RF-Eingangssignals mit einer zweiten Frequenz ausgebildet ist, wobei der zweite passive Mischer von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der zweiten Frequenz angetrieben wird, und ist ausgebildet, so dass ein zweites RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitgestellt wird. In einer Ausführungsform beträgt die zweite Frequenz etwa 40 GHz.
In einer Ausführungsform umfasst das Bilden (bei 1020) ein Bilden von mindestens einer FDSOI-Vorrichtung.
Das Bilden (bei 1020) kann ein Bilden eines zweiten rauscharmen Verstärkers umfassen, wobei das zweite RF-Signal von dem zweiten rauscharmen Verstärker für den zweiten passiven Mischer bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Bilden (bei 1020) ein Bilden einer zweiten Verstärkerstufe umfassen, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des zweiten RF-Zwischensignals zu erhöhen.
Das Verfahren 1000 umfasst auch ein Bilden (bei 1030) eines Basisbandpfads. In einer Ausführungsform umfasst der Basisbandpfad einen dritten passiven Mischer, der dafür ausgebildet ist, das erste RF-Zwischensignal in einem ersten Zeitabschnitt eines Arbeitszyklus und das zweite RF-Zwischensignal während eines zweiten Abschnitts des Arbeitszyklus zu empfangen, wobei der dritte passive Mischer durch ein drittes lokales Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz während des ersten Zeitraums angetrieben wird, von einem vierten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz während des zweiten Zeitraums angetrieben wird, ist dazu ausgebildet, ein erstes differenzielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz während des ersten Zeitraums bereitzustellen, und ausgebildet ist, um ein zweites differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz während des zweiten Zeitraums bereitzustellen.
In einer Ausführungsform umfasst das Bilden (bei 1030) ein Bilden von mindestens einer FDSOI-Vorrichtung.
Das Bilden (bei 1030) kann ein Bilden eines Koppelkondensators zwischen dem ersten und dem zweiten Bandpfad und dem dritten passiven Mischer umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Bilden (bei 1030) ein Bilden eines Transimpedanzverstärkers umfassen, der ausgebildet ist, um das erste Differenzausgangssignal und das zweite Differenzausgangssignal zu empfangen.
Das Verfahren 1000 kann auch ein Bilden einer digitalen Phasenregelschleife umfassen, die ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal und das zweite lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
Das Verfahren 1000 kann auch ein Bilden eines ersten Frequenzteilers, der ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das dritte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen; und eines zweiten Frequenzteilers umfassen, der ausgebildet ist, um das zweite lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das vierte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
11 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1100 gemäß der hierin beschriebenen Ausführungsformen bereit. Wie gezeigt umfasst das Verfahren 1100 ein Bilden (bei 1110) eines ersten Bandpfads. Der erste Bandpfad kann einen ersten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um ein erstes Radiofrequenz-Eingangssignal (RF-Signal) mit einer ersten Frequenz zu empfangen, wobei der erste passive Mischer von einem ersten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der ersten Frequenz angetrieben, und ist so ausgebildet, dass sie ein erstes RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz bereitstellt; und einen zweiten passiven Mischer umfassen, der ausgebildet ist, um das erste RF-Zwischensignal zu empfangen, wobei der zweite passive Mischer von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz angesteuert wird und ausgebildet ist, um ein erstes differenzielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz bereitzustellen. In einer Ausführungsform beträgt die erste Frequenz etwa 28 GHz.
Das Bilden (bei 1110) kann auch ein Bilden eines ersten rauscharmen Verstärkers umfassen, wobei das erste RF-Signal von dem ersten rauscharmen Verstärker für den ersten passiven Mischer bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Bilden (bei 1110) ein Bilden von einer ersten Verstärkerstufe, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des ersten RF-Zwischensignals zu erhöhen, und/oder eines ersten Kopplungskondensators zwischen der ersten Verstärkerstufe und dem zweiten passiven Mischer umfassen.
Das Verfahren 1100 umfasst auch das Bilden (bei 1120) eines zweiten Bandpfads. Der zweite Bandpfad kann einen dritten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um ein zweites RF-Eingangssignal mit einer zweiten Frequenz zu empfangen, wobei der dritte passive Mischer von einem dritten lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa zwei Dritteln der zweiten Frequenz angesteuert wird, und ist ausgebildet, um ein zweites RF-Zwischensignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitzustellen; und einen vierten passiven Mischer umfassen, der ausgebildet ist, um das zweite RF-Zwischensignal zu empfangen, wobei der vierte passive Mischer durch ein viertes lokales Oszillatorsignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz angesteuert wird und ausgebildet ist, um ein zweites differentielles Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz bereitzustellen. In einer Ausführungsform beträgt die zweite Frequenz etwa 40 GHz.
Das Bilden (bei 1120) kann auch ein Bilden eines zweiten rauscharmen Verstärkers umfassen, wobei das zweite RF-Signal von dem zweiten rauscharmen Verstärker für den dritten passiven Mischer bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Bilden (bei 1120) ein Bilden von einer zweiten Verstärkerstufe, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des zweiten RF-Zwischensignals zu erhöhen, und/oder eines zweiten Kopplungskondensators zwischen der zweiten Verstärkerstufe und dem dritten passiven Mischer umfassen.
Das Verfahren 1100 kann auch ein Bilden einer digitalen Phasenregelschleife umfassen, die ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal und das dritte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
Das Verfahren 1100 kann auch ein Bilden eines ersten Frequenzteilers, der ausgebildet ist, das erste lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das zweite lokale Oszillatorsignal bereitzustellen; und einen zweiten Frequenzteiler umfassen, der ausgebildet ist, um das dritte lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das vierte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
Das Verfahren 1100 kann auch das Bilden eines Basisbandpfads umfassen, der einen Transimpedanzverstärker umfasst, der ausgebildet ist, um das erste differentielle Ausgangssignal und das zweite differentielle Ausgangssignal zu empfangen.
Mit nunmehrigem Bezug auf 12 ist eine stilisierte Darstellung eines Systems 1200 zum Herstellen eines Halbleitervorrichtungspakets, das eine Leistungsverstärkerschaltung umfasst, gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Das System 1200 von 12 kann ein Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 und eine Designeinheit 1240 für integrierte Schaltungen umfassen. Das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 kann integrierte Schaltungsanordnungen basierend auf einem oder mehreren Konstruktionen herstellen, die von der Designeinheit 1240 für integrierte Schaltungen bereitgestellt werden.
Das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 kann verschiedene Bearbeitungsstationen umfassen, wie etwa Ätzprozessstationen, Photolithographieprozessstationen, CMP-Prozessstationen usw. Jede der Verarbeitungsstationen kann ein oder mehrere Verarbeitungswerkzeuge 1214 und oder Messwerkzeuge 1216 umfassen. Eine Rückmeldung basierend auf Daten von den Messwerkzeugen 1216 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Prozessparameter zu ändern, die von den Verarbeitungswerkzeugen 1214 zum Durchführen von Prozessschritten verwendet werden.
Das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 kann auch eine Schnittstelle 1212 umfassen, die in der Lage ist, eine Kommunikation zwischen den Verarbeitungswerkzeugen 1214, den Messwerkzeugen 1216 und einer Steuerung, etwa der Verarbeitungssteuerung 1220, bereitzustellen. Wenigstens einer der Verarbeitungsschritte, die durch das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 durchgeführt werden, können durch die Verarbeitungssteuerung 1220 gesteuert werden. Die Verarbeitungssteuerung 1220 kann ein Workstation-Computer, ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer oder eine andere Art von Computergerät sein, das ein oder mehrere Softwareprodukte umfasst, die in der Lage sind, Prozesse zu steuern, Prozessrückmeldungen zu empfangen, Testergebnisdaten zu empfangen, Lernzyklusanpassungen durchzuführen, Prozessanpassungen durchzuführen usw.
Das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 kann integrierte Schaltungen auf einem Medium erzeugen, wie etwa Siliziumwafer. Insbesondere kann das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 integrierte Schaltungen erzeugen, die einen Mehrbandempfänger umfassen, wie beispielsweise den in 8 dargestellten ersten Mehrbandempfänger 800 oder den in 9 dargestellten zweiten Mehrbandempfänger 900.
Die Herstellung von integrierten Schaltungen durch das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 kann auf den Schaltungsentwürfen basieren, die von der IC-Designeinheit 1240 bereitgestellt werden. Das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 kann bearbeitete integrierte Schaltungen/Vorrichtungen 1215 auf einem Transportmechanismus 1250 bereitstellen, wie etwa ein Fördersystem. In einigen Ausführungsformen kann das Fördersystem ein hoch entwickeltes Reinraumtransportsystem sein, das Halbleiterwafer transportieren kann. In einer Ausführungsform kann das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 eine Vielzahl von Verarbeitungsschritten implementieren, beispielsweise die Schritte des oben beschriebenen und in 10 dargestellten Verfahrens 1000.
In einigen Ausführungsformen können die mit „1215“ bezeichneten Elemente einzelne Wafer darstellen, und in anderen Ausführungsformen können die Elemente 1215 eine Gruppe von Halbleiterwafern darstellen, z. B. eine „Menge“ von Halbleiterwafern. Die integrierte Schaltung oder Vorrichtung 1215 kann einen Transistor, einen Kondensator, einen Widerstand, eine Speicherzelle, einen Prozessor und/oder dergleichen umfassen.
Die integrierte Schaltungsdesigneinheit 1240 des Systems 1200 kann ein Schaltungsdesign bereitstellen, das durch das Halbleitervorrichtungsverarbeitungssystem 1210 hergestellt werden kann. Dies kann Informationen darüber enthalten, ob ein erster Mehrbandempfänger 800 oder ein zweiter Mehrbandempfänger 900 herzustellen ist; welche Signalfrequenz(en) von einer DPLL 840/1040 bereitgestellt werden sollen; usw.
Die Designeinheit für integrierte Schaltungen 1240 kann in der Lage sein, die Anzahl von Geräten (z. B. Prozessoren, Speichervorrichtungen usw.) zu bestimmen, die in einem Gerätepaket untergebracht werden sollen. Auf der Grundlage solcher Details der Geräte kann die Designeinheit 1240 für integrierte Schaltungen Spezifikationen der Geräte bestimmen, die hergestellt werden sollen. Auf der Grundlage dieser Spezifikationen kann die Designeinheit 1240 für integrierte Schaltungen Daten zum Herstellen eines hierin beschriebenen Halbleitervorrichtungspakets bereitstellen.
Das System 1200 kann in der Lage sein, eine Analyse und Herstellung von verschiedenen Produkten unter Verwendung von verschiedenen Technologien durchzuführen. Zum Beispiel kann das System 1200 Design- und Produktionsdaten zum Herstellen von Bauelementen der CMOS-Technologie, Flash-Technologie, BiCMOS-Technologie, Leistungsbauelemente, Speichervorrichtungen (z. B. DRAM-Bauelemente), NAND-Speichervorrichtungen und/oder verschiedenen anderen Halbleitertechnologien empfangen. Diese Daten können von dem System 1200 verwendet werden, um hierin beschriebene Halbleitervorrichtungen herzustellen.
Die oben offenbarten speziellen Ausführungsformen sind nur veranschaulichend, da die Erfindung auf verschiedene, jedoch äquivalente Arten modifiziert und ausgeführt werden kann, die für den Fachmann auf dem Gebiet mit den hier beschriebenen Lehren offensichtlich sind. Zum Beispiel können die oben dargelegten Prozessschritte in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Darüber hinaus sind keine Einschränkungen hinsichtlich der hierin gezeigten Konstruktionsdetails oder des Designs beabsichtigt, anders als in den nachstehenden Ansprüchen beschrieben ist. Es ist daher offensichtlich, dass die bestimmten oben offenbarten Ausführungsformen geändert oder modifiziert werden können und alle derartigen Variationen als innerhalb des Schutzumfangs und des Geistes der Erfindung liegend betrachtet werden. Dementsprechend ist der hier angestrebte Schutz wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims

Vorrichtung,umfassend: einen ersten Bandpfad, der einen ersten passiven Mischer umfasst, der ausgebildet ist, um ein erstes Radiofrequenz-Eingangssignal (RF-Eingangssignal) zu empfangen, wobei der erste passive Mischer durch ein erstes lokales Oszillatorsignal angetrieben wird und ausgebildet ist, um ein erstes RF-Zwischensignal bereitzustellen; einen zweiten Bandpfad, der einen zweiten passiven Mischer umfasst, der zum Empfangen eines zweiten RF-Eingangssignals ausgebildet ist, wobei der zweite passive Mischer durch ein zweites lokales Oszillatorsignal angetrieben wird und zum Bereitstellen eines zweiten RF-Zwischensignals ausgebildet ist; und einen Basisbandpfad, der einen dritten passiven Mischer umfasst, der ausgebildet ist, um das erste RF-Zwischensignal während eines ersten Zeitraums eines Arbeitszyklus und das zweite RF-Zwischensignal während eines zweiten Zeitraums des Arbeitszyklus zu empfangen und ein erstes differentielles Ausgangssignal in dem ersten Zeitraum und ein zweites differentielles Ausgangssignal in dem zweiten Zeitraum bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das erste RF-Eingangssignal eine erste Frequenz aufweist; das erste lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa zwei Drittel der ersten Frequenz aufweist; das erste RF-Zwischensignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; das zweite RF-Eingangssignal eine zweite Frequenz aufweist; das zweite lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von ungefähr zwei Drittel der zweiten Frequenz aufweist; das zweite RF-Zwischensignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist; der dritte passive Mischer im ersten Zeitraum von einem dritten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird, wobei das dritte lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; der dritte passive Mischer im zweiten Zeitraum von einem vierten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird, wobei das vierte lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist; das erste differenzielle Ausgangssignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; und das zweite differenzielle Ausgangssignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Frequenz etwa 28 GHz und die zweite Frequenz etwa 40 GHz beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine digitale Phasenregelschleife, die ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal und das zweite lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen ersten Frequenzteiler, der ausgebildet ist, das erste lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das dritte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen; und einen zweiten Frequenzteiler, der ausgebildet ist, um das zweite lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das vierte lokale Ooszillatorsignal bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der erste Bandpfad ferner einen ersten rauscharmen Verstärker umfasst, wobei das erste RF-Signal durch den ersten rauscharmen Verstärker für den ersten passiven Mischer bereitgestellt wird; und der zweite Bandpfad ferner einen zweiten rauscharmen Verstärker umfasst, wobei das zweite RF-Signal durch den zweiten rauscharmen Verstärker für den zweiten passiven Mischer bereitgestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der erste Bandpfad ferner eine erste Verstärkerstufe umfasst, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des ersten RF-Zwischensignals zu erhöhen; der zweite Bandpfad ferner eine zweite Verstärkerstufe umfasst, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des zweiten RF-Zwischensignals zu erhöhen; und der Basisbandpfad ferner einen Koppelkondensator zwischen den ersten und zweiten Bandpfaden und dem dritten passiven Mischer und einen Transimpedanzverstärker umfasst, der zum Empfangen des ersten differentiellen Ausgangssignals und des zweiten differentiellen Ausgangssignals ausgebildet ist.
Vorrichtung, umfassend: einen ersten Bandpfad, umfassend: einen ersten passiven Mischer, der zum Empfangen eines ersten Radiofrequenz-Eingangssignals (RF-Eingangssignals) ausgebildet ist, wobei der erste passive Mischer von einem ersten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird und zum Bereitstellen eines ersten RF-Zwischensignals ausgebildet ist; und einen zweiten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um das erste RF-Zwischensignal zu empfangen, wobei der zweite passive Mischer von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird und ausgebildet ist, um ein erstes differentielles Ausgangssignal bereitzustellen; und einen zweiten Bandpfad, umfassend: einen dritten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um ein zweites RF-Eingangssignal zu empfangen, wobei der dritte passive Mischer von einem dritten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird und ausgebildet ist, um ein zweites RF-Zwischensignal bereitzustellen; und einen vierten passiven Mischer, der ausgebildet ist, um das zweite RF-Zwischensignal zu empfangen, wobei der vierte passive Mischer von einem vierten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird und ausgebildet ist, um ein zweites differenzielles Ausgangssignal bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei: das erste RF-Eingangssignal eine erste Frequenz aufweist; das erste lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa zwei Drittel der ersten Frequenz aufweist; das erste RF-Zwischensignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; das zweite RF-Eingangssignal eine zweite Frequenz aufweist; das zweite lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von ungefähr zwei Drittel der zweiten Frequenz aufweist; das zweite RF-Zwischensignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist; und das dritte lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; das vierte lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist; das erste differenzielle Ausgangssignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; und das zweite differenzielle Ausgangssignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die erste Frequenz ungefähr 28 GHz und die zweite Frequenz ungefähr 40 GHz beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner umfassend: eine digitale Phasenregelschleife, die ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal und das dritte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend: einen ersten Frequenzteiler, der ausgebildet ist, das erste lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das zweite lokale Oszillatorsignal bereitzustellen; und einen zweiten Frequenzteiler, der ausgebildet ist, um das dritte lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das vierte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei: der erste Bandpfad ferner einen ersten rauscharmen Verstärker umfasst, wobei das erste RF-Signal durch den ersten rauscharmen Verstärker für den ersten passiven Mischer bereitgestellt wird; und der zweite Bandpfad ferner einen zweiten rauscharmen Verstärker umfasst, wobei das zweite RF-Signal durch den zweiten rauscharmen Verstärker für den dritten passiven Mischer bereitgestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei: der erste Bandpfad ferner eine erste Verstärkerstufe, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des ersten RF-Zwischensignals zu erhöhen, und einen ersten Koppelkondensator zwischen der ersten Verstärkerstufe und dem zweiten passiven Mischer umfasst; und der zweite Bandpfad ferner eine zweite Verstärkerstufe, die ausgebildet ist, um die Verstärkung des zweiten RF-Zwischensignals zu erhöhen, und einen zweiten Kopplungskondensator zwischen der zweiten Verstärkerstufe und dem dritten passiven Mischer umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner umfassend: einen Basisbandpfad, der einen Transimpedanzverstärker umfasst, der ausgebildet ist, um das erste differentielle Ausgangssignal und das zweite differentielle Ausgangssignal zu empfangen.
System, umfassend: ein Halbleitervorrichtungsbearbeitungssystem zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung; und eine Verarbeitungssteuerung, die operativ mit dem Halbleitervorrichtungsbearbeitungssystem gekoppelt ist, wobei die Verarbeitungssteuerung ausgebildet ist, um einen Betrieb des Halbleitervorrichtungsbearbeitungssystems zu steuern; wobei das Halbleitervorrichtungsbearbeitungssystem angepasst ist, um: einen ersten Bandpfad zu bilden, der einen ersten passiven Mischer umfasst, der zum Empfangen eines ersten Radiofrequenz-Eingangssignals (RF-Eingangssignals) ausgebildet ist, wobei der erste passive Mischer von einem ersten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird und zum Bereitstellen eines ersten RF-Zwischensignals ausgebildet ist; einen zweiten Bandpfad zu bilden, der einen zweiten passiven Mischer umfasst, der zum Empfangen eines zweiten RF-Eingangssignals ausgebildet ist, wobei der zweite passive Mischer von einem zweiten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird und zum Bereitstellen eines zweiten RF-Zwischensignals ausgebildet ist; und einen Basisbandpfad zu bilden, der einen dritten passiven Mischer umfasst, der so ausgebildet ist, dass er das erste RF-Zwischensignal während eines ersten Zeitraums eines Arbeitszyklus und das zweite RF-Zwischensignal während eines zweiten Zeitraums des Arbeitszyklus empfängt und ein erstes differentielles Ausgangssignal während des ersten Zeitraums bereitstellt und ein zweites differentielles Ausgangssignal während des zweiten Zeitraums bereitstellt.
System nach Anspruch 16, wobei: das erste RF-Eingangssignal eine erste Frequenz aufweist; das erste lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa zwei Drittel der ersten Frequenz aufweist; das erste RF-Zwischensignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; das zweite RF-Eingangssignal eine zweite Frequenz aufweist; das zweite lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von ungefähr zwei Drittel der zweiten Frequenz aufweist; das zweite RF-Zwischensignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist; und der dritte passive Mischer im ersten Zeitraum von einem dritten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird, wobei das dritte lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; der dritte passive Mischer im zweiten Zeitraum von einem vierten lokalen Oszillatorsignal angetrieben wird, wobei das vierte lokale Oszillatorsignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist; das erste differenzielle Ausgangssignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der ersten Frequenz aufweist; und das zweite differenzielle Ausgangssignal eine Frequenz von etwa einem Drittel der zweiten Frequenz aufweist.
System nach Anspruch 16, wobei das Halbleitervorrichtungsbearbeitungssystem ferner angepasst ist, um: einen digitalen Phasenregelkreis zu bilden, der ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal und das zweite lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
System nach Anspruch 18, wobei das Halbleitervorrichtungsbearbeitungssystem ferner angepasst ist, um: einen ersten Frequenzteiler bilden, der ausgebildet ist, um das erste lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das dritte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen; und einen zweiten Frequenzteiler zu bilden, der ausgebildet ist, um das zweite lokale Oszillatorsignal zu empfangen und das vierte lokale Oszillatorsignal bereitzustellen.
System nach Anspruch 16, wobei das Halbleitervorrichtungsbearbeitungssystem ferner angepasst ist, um: eine erste Verstärkerstufe in dem ersten Bandpfad zu bilden, wobei die erste Verstärkerstufe so ausgebildet ist, dass sie die Verstärkung des ersten RF-Zwischensignals erhöht; eine zweite Verstärkerstufe in dem zweiten Bandpfad zu bilden, wobei die zweite Verstärkerstufe ausgebildet ist, um die Verstärkung des zweiten RF-Zwischensignals zu erhöhen; und einen Kopplungskondensator in dem Basisbandpfad zwischen den ersten und zweiten Bandpfaden und dem dritten passiven Mischer zu bilden, und einen Transimpedanzverstärker in dem Basisbandpfad zu bilden, wobei der Transimpedanzverstärker ausgebildet ist, um das erste differentielle Ausgangssignal und das zweite differentielle Ausgangssignal zu empfangen.