DE102023108060A1

DE102023108060A1 - Bereitstellen eines einzigen filters für sende- und empfangsmodi

Info

Publication number: DE102023108060A1
Application number: DE102023108060.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Edward Voor; Jeffrey L. Sonntag; Luigi Panseri
Original assignee: Silicon Laboratories Inc
Current assignee: Silicon Laboratories Inc
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2023-03-29
Publication date: 2023-12-28
Also published as: CN117318750A; US20240063841A1

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung Folgendes: einen Sendepfad, um ein Sende-Hochfrequenz (RF) Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Sendepfad einen ersten Leistungsverstärker umfasst; einen Empfangspfad, um ein Empfangs-RF-Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Empfangspfad einen ersten rauscharmen Verstärker (LNA) umfasst; und Umschalt-Schaltkreise, die mit dem Sendepfad und dem Empfangspfad verbunden sind. In einem Sendemodus sind die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen zu bewirken, dass ein RF-Filter in den Sendepfad eingekoppelt wird, um das Sende-RF-Signal zu filtern, und zu bewirken, dass das gefilterte Sende-RF-Signal auf den ersten Leistungsverstärker geführt wird und anschließend zu einer Antenne. In einem Empfangsmodus sind die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen zu bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zu dem RF-Filter und dem ersten LNA geführt wird, und anschließend an einen Digitalprozessor bereitgestellt wird.

Description

HINTERGRUND
Viele kleine funkbasierte Vorrichtungen umfassen mehrere integrierte Schaltungen und weitere Komponenten, die typischerweise alle auf einer Leiterplatte eingerichtet sind. In vielen Beispielen sind Transceiver-Schaltungen, die Sende- und Empfangsfunktionen ausführen, mit mehreren Komponenten außerhalb des Chips verbunden, die Filter, Verstärker usw. umfassen. In vielen Fällen sind getrennte Komponenten außerhalb des Chips erforderlich. So kann es beispielsweise einen ersten chip-externen Filter geben, der dafür vorgesehen ist, mit einem Sendepfad verbunden zu sein, und einen getrennten zweiten chip-externen Filter, der dafür vorgesehen ist, mit einem Empfangspfad verbunden zu sein. Auf diese Weise wird Leitungsplattenfläche unerwünscht beansprucht und die Materialstücklistenkosten werden erhöht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer Eigenschaft umfasst eine Vorrichtung Folgendes: einen Sendepfad, um ein Sende-Hochfrequenz (RF, radio frequency) Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Sendepfad einen ersten Leistungsverstärker umfasst; einen Empfangspfad, um ein Empfangs-RF-Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Empfangspfad einen ersten rauscharmen Verstärker (LNA, low noise amplifier) umfasst; und Umschalt-Schaltkreise, die mit dem Sendepfad und dem Empfangspfad verbunden sind. In einem Sendemodus sind die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen zu bewirken, dass ein RF-Filter in den Sendepfad eingekoppelt wird, um das Sende-RF-Signal zu filtern, und zu bewirken, dass das gefilterte Sende-RF-Signal auf den ersten Leistungsverstärker geführt wird und anschließend zu einer Antenne. In einem Empfangsmodus sind die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen zu bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zu dem RF-Filter und dem ersten LNA geführt wird, und anschließend an einen Digitalprozessor bereitgestellt wird.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine erste integrierte Schaltung (IC), die einen Transceiver aufweist, der den Sendepfad und den Empfangspfad umfasst.
In einer Ausführungsform umfasst der RF-Filter einen akustischen Oberflächenwellen (SAW, surface acoustic wave) Filter, wobei der SAW-Filter außerhalb der ersten IC-Schaltung liegt und mit der ersten IC-Schaltung über ein erstes leitendes Element und ein zweites leitendes Element verbunden ist.
Die Umschalt-Schaltkreise können Folgendes umfassen: einen ersten Schalter, wobei im Sendemodus der erste Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal vom Digitalprozessor zu empfangen und das Sende-RF-Signal an einen zweiten Schalter zu leiten; wobei der zweite Schalter mit dem ersten Schalter verbunden ist und wobei im Sendemodus der zweite Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal an den RF-Filter zu leiten; und einen dritten Schalter, wobei im Sendemodus der dritte Schalter dafür vorgesehen ist, das gefilterte Sende-RF-Signal vom RF-Filter zu empfangen und das gefilterte Sende-RF-Signal auf den ersten Leistungsverstärker zu führen. In einer Ausführungsform umfassen die Umschalt-Schaltkreise außerdem einen vierten Schalter, der mit dem ersten Leistungsverstärker verbunden ist, wobei im Sendemodus der vierte Schalter dafür vorgesehen ist, das verstärkte Sende-RF-Signal zu einer Antenne zu führen. Im Empfangsmodus ist der vierte Schalter dafür vorgesehen das Empfangs-RF-Signal auf ein Ausgewähltes der Folgenden Ziele zu leiten: den dritten Schalter, um zu bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter geführt wird; und einen fünften Schalter, um zu bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA geführt wird.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung außerdem Folgendes: einen sechsten Schalter, der mit dem ersten LNA verbunden ist; und einen siebten Schalter, der mit dem sechsten Schalter und dem zweiten Schalter verbunden ist, wobei der siebte Schalter dafür eingerichtet ist, das Empfangs-RF-Signal zum Digitalprozessor zu führen. In einer Ausführungsform gilt Folgendes: in einem ersten Untermodus des Empfangsmodus ist der dritte Schalter dafür vorgesehen, das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter zu führen, und der zweite Schalter ist dafür vorgesehen zu bewirken, dass das gefilterte Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA geführt wird; und in einem zweiten Untermodus des Empfangsmodus ist der vierte Schalter dafür vorgesehen das Empfangs-RF-Signal zum fünften Schalter zu führen, und der fünfte Schalter ist dafür vorgesehen, das Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA zu führen.
In einer Ausführungsform, in einem Bypass-Sendemodus, ist der dritte Schalter dafür vorgesehen, das Sende-RF-Signal vom RF-Filter zu empfangen und zu bewirken, dass das Sende-RF-Signal am ersten Leistungsverstärker vorbeigeführt wird. In eine Ausführungsform umfasst die Vorrichtung außerdem eine Steuerung, wobei die Steuerung dafür eingerichtet ist, mehrere Steuersignale vom Digitalprozessor zu empfangen, und, wenigstens teilweise basierend auf den mehreren Steuersignalen, die Umschalt-Schaltkreise zu konfigurieren. In einer Ausführungsform, im Sendemodus, ist die Steuerung dafür vorgesehen die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass sie das Sende-RF-Signal zum RF-Filter führen. In einer Ausführungsform gilt für die Steuerung: in einem ersten Empfangsmodus ist sie dafür vorgesehen die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass diese bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter geführt wird und anschließend zum ersten LNA; und in einem zweiten Empfangsmodus ist sie dafür vorgesehen die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass diese bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA geführt wird und anschließend zum RF-Filter.
In einer weiteren Eigenschaft umfasst ein Verfahren Folgendes: Empfangen, in einer Steuerung einer RF-Eingangsschaltung, von mehreren Steuersignale von einem Prozessor; dynamisches Konfigurieren von Umschalter-Schaltkreisen der RF-Eingangsschaltung, wenigstens teilweise basierend auf wenigstens einigen von den mehreren Steuersignalen; und Übertragen eines ersten RF-Signals durch die RF-Eingangsschaltung über die Umschalter-Schaltkreise und durch einen SAW-Filter, der mit der RF-Eingangsschaltung verbunden ist, wobei der SAW-Filter in einem Sendemodus und in einem Empfangsmodus einsetzbar ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Dekodieren der mehreren Steuersignale in der Steuerung, um einen von dem Sendemodus oder dem Empfangsmodus zu identifizieren. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem, basierend auf dem Dekodieren, das Identifizieren eines ersten Empfangs-Untermodus, in dem, über die Umschalter-Schaltkreise, das erste RF-Signal zum SAW-Filter geführt wird und anschließend zu einem LNA der RF-Eingangsschaltung. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem, basierend auf dem Dekodieren, das Identifizieren eines zweiten Empfangs-Untermodus, in dem, über die Umschalter-Schaltkreise, das erste RF-Signal am SAW-Filter vorbeigeführt wird.
In einer weiteren Eigenschaft umfasst ein System eine erste und zweite integrierte Schaltung, einen RF-Filter und eine Antenne. Die erste integrierte Schaltung kann Folgendes umfassen: einen Digitalprozessor, um wenigstens eine Funktion auszuführen, und eine Transceiver-Schaltung, die mit dem Digitalprozessor verbunden ist, wobei die Transceiver-Schaltung Folgendes umfasst: einen ersten Verstärker, um ein Sende-RF-Signal zu verstärken; und einen zweiten Verstärker, um ein Empfangs-RF-Signal zu verstärken. Die zweite integrierte Schaltung kann Folgendes umfassen: eine RF-Eingangsschaltung, wobei die RF-Eingangsschaltung Folgendes umfasst: einen Sendepfad, um das Sende-RF-Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Sendepfad einen dritten Verstärker umfasst; einen Empfangspfad, um das Empfangs-RF-Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Empfangspfad einen vierten Verstärker umfasst; und Umschalt-Schaltkreise, die mit dem Sendepfad und dem Empfangspfad verbunden sind. In einem Sendemodus sind die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen das Sende-RF-Signal zu einem RF-Filter und dem dritten Verstärker zu leiten und anschließend zu einer Antenne. In einem Empfangsmodus sind die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter und dem vierten Verstärker zu leiten und anschließend zur ersten integrierten Schaltung. Der RF-Filter kann mit der zweiten integrierten Schaltung verbunden sein und die Antenne kann mit der zweiten integrierten Schaltung verbunden sein, wobei die Antenne dafür eingerichtet ist, das Empfangs-RF-Signal zu empfangen und das Sende-RF-Signal abzustrahlen.
In einer Ausführungsform umfassen die Umschalt-Schaltkreise Folgendes: einen ersten Schalter, wobei im Sendemodus der erste Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal von der ersten integrierten Schaltung zu empfangen und das Sende-RF-Signal zu einem zweiten Schalter zu führen; der zweite Schalter ist mit dem ersten Schalter verbunden, wobei im Sendemodus der zweite Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal zum RF-Filter zu führen; einen dritten Schalter, wobei im Sendemodus der dritte Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal vom RF-Filter zu empfangen und das Sende-RF-Signal zum dritten Verstärker zu führen; und einen vierten Schalter, der mit dem dritten Verstärker verbunden ist, wobei Folgendes gilt: im Sendmodus ist der vierte Schalter dafür vorgesehen das Sende-RF-Signal zur Antenne zu führen; und im Empfangsmodus ist der vierte Schalter dafür vorgesehen das Empfangs-RF-Signal zum vierten Verstärker zu führen.
In einer Ausführungsform umfasst das System außerdem ein Dämpfungsglied, das zwischen den zweiten Schalter und einen fünften Schalter geschaltet ist, und wobei in wenigstens einem von dem Sendemodus und dem Empfangsmodus das Dämpfungsglied dafür vorgesehen ist, wenigstens eines von dem Sende-RF-Signal und dem Empfangs-RF-Signal zu dämpfen.
In einer Ausführungsform umfasst die RF-Eingangsschaltung eine Steuerung, um mehrere Steuersignale von der ersten integrierten Schaltung zu empfangen, und, wenigstens teilweise basierend auf den mehreren Steuersignalen, die Umschalt-Schaltkreise zu konfigurieren, wobei Folgendes gilt: in einem ersten Empfangsmodus ist die Steuerung dafür vorgesehen, die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass sie bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter geführt wird, und anschließend zum vierten Verstärker; und in einem zweiten Empfangsmodus ist die Steuerung dafür vorgesehen, die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass sie bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum vierten Verstärker geführt wird und anschließend zum RF-Filter.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 stellt ein Überblicksblockdiagramm eines Teils einer Vorrichtung dar, die eine Ausführungsform umfasst.
2 stellt ein schematisches Diagramm dar, das weitere Details einer Schalteranordnung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
3 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform dar.
4 stellt ein Blockdiagramm einer typischen IoT-Vorrichtung dar, die eine Ausführungsform umfasst.
5 stellt ein Überblicksdiagramm eines Netzwerks gemäß einer Ausführungsform dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In verschiedenen Ausführungsformen kann eine integrierte Schaltung, die eine Transceiver-Schaltung umfasst, außerdem Umschalter-Schaltkreise enthalten, um es sowohl einem Sendepfad als auch einem Empfangspfad zu ermöglichen, einen einzigen chip-externen Filter zu verwenden. Die Umschalter-Schaltkreise können in Abhängigkeit von einem Betriebsmodus (beispielsweise Senden oder Empfangen) dynamisch gesteuert werden, um programmierbar und dynamisch passende Empfangs- oder Sendesignale zu einem solchen chip-externen Filter zu leiten. In einer Senderichtung kann dieser einzige chip-externe Filter zwischen einen Sendetreiber und einen Sende-Leistungsverstärker geschaltet sein. Und in einer Empfangsrichtung kann dieser einzige chip-externe Filter zwischen einen Empfangsanschluss und einen chip-internen Verstärker geschaltet sein. Solche Umschalter-Schaltkreise können mit minimalen Einfügungsverlusten implementiert werden, die eine minimale Auswirkung auf die Arbeitsqualität des Systems haben.
In Ausführungsformen kann ein einziger chip-externer Filter eine ausreichende Unterdrückung von Signalspitzen für Sendesignale bereitstellen und in einem Empfangsmodus kann er eine Filterung von blockierenden Signalen bereitstellen und die Störfestigkeit verbessern. Obgleich Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt sind, können Implementierungen eines Transceivers, die solche Umschalt-Schaltkreise umfassen, in einer Vielfalt von verschiedenen Vorrichtungstypen verwendet werden, wobei dies industrielle, wissenschaftliche und medizinische (ISM, industrial, scientific, medical) Sub-Gigahertz (GHz) Vorrichtungen umfasst, wie etwa solche, die in einem Frequenzbereich arbeiten, der irgendwo zwischen in etwa 850 Megahertz (MHz) und 925 MHz liegt.
In einigen Implementierungen kann es mehrere Empfangsmodi geben, die einen sogenannten ländlichen Modus umfassen, der in einer Umgebung verwendet werden kann, in der es relativ wenige blockierende oder andere störende Signale gibt. In einem ländlichen Modus können die Umschalt-Schaltkreise derart gesteuert werden, dass sie einen Empfangspfad bereitstellen, in dem ein eingehendes RF-Signal, das über eine Antenne empfangen wird, zuerst zu einem rauscharmen Verstärker (LNA, low noise amplifier) geführt wird und anschließend zu einem chip-externen Filter. Dagegen können die Umschalt-Schaltkreise in einem sogenannten urbanen Modus, der aktiv sein kann, wenn eine Vorrichtung sich in einer urbanen oder anderweitig stark genutzten Umgebung befindet, in der es potenziell viele blockierende oder störende Signale geben kann, derart gesteuert werden, dass ein eingehendes RF-Signal, das über eine Antenne empfangen wird, zuerst zu dem chip-externen Filter geführt wird, bevor es zum LNA geführt wird.
Durch eine solche Steuerung kann eine Empfängerimplementierung in einer ländlichen Umgebung einen guten Rauschfaktor erreichen, wobei derselbe Empfänger, anders konfiguriert, eine gute Blockierung in einer urbanen Umgebung erreichen kann. Es ist zu bemerken, dass sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus es möglich ist, dass der chip-externe Filter umgangen wird. Außerdem kann in manchen Situationen in einem Sendemodus ein externer Leistungsverstärker ebenfalls umgangen werden, wenn ein Sende-RF-Signal in der RF-Eingangsschaltung für eine bestimmte Umgebung mit ausreichender Leistung empfangen wird. Beispielsweise kann in bestimmten Ländern, beispielsweise Japan, eine ISM-Vorrichtung regulatorischen Vorschriften unterliegen, die ihre Ausgangsleistung auf 13 dBm (oder 14 dBm in Europa) begrenzen. In einer solchen Implementierung kann der externe Leistungsverstärker umgangen werden. Auch kann in solchen Fällen, falls ein RF-Signal, das von einem SoC 110 ausgegeben wird, stärker als ein bestimmter Leistungspegel ist (beispielsweise 10 dBm), der chip-externe Filter umgangen werden, um eine Beschädigung zu vermeiden, die eintreten könnte, wenn ein Signal zugeführt wird, das seine Fähigkeiten übersteigt.
Jetzt mit Bezug auf 1 ist ein Überblicksblockdiagramm eines Teils einer Vorrichtung dargestellt, wie etwa einer IoT-Vorrichtung, die eine Ausführungsform umfasst. Wie in 1 veranschaulicht, kann die IoT-Vorrichtung 100 ein beliebiger Typ einer IoT-Vorrichtung sein, der funkbasierte Kommunikationsfähigkeiten hat. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die IoT-Vorrichtung 100 mit einem Funkgerät arbeiten, das dasselbe Frequenzband zum Senden und Empfangen verwendet (Halbduplex), im Gegensatz zu einem Mobiltelefon, das für den Uplink und Downlink verschiedene Frequenzen verwendet. Ausführungsformen können verschieden sein und die IoT-Vorrichtung kann eine Zählervorrichtung sein, eine Stellgliedvorrichtung, eine Sensorvorrichtung, ein funkbasierter Mikrocontroller (MCU), eine funkbasierte Kamera, ein funkbasierter Lautsprecher, ein funkbasiertes Mikrophon, eine funkbasierte Lichtsteuerung, Lampe und so weiter.
In dem in 1 dargestellten Überblick ist ein Ein-Chip-System (SoC, system on chip) 110 über eine RF-Eingangsschaltung 150 mit einer Antenne 180 verbunden, die sowohl für den Sende- als auch den Empfangsbetrieb verwendet werden kann. In anderen Implementierungen können selbstverständlich auch getrennte Antennen für Empfangen und Senden vorgesehen sein. In der Ausführungsform in 1 kann das SoC 110 in einer integrierten Schaltung (IC) implementiert sein und die RF-Eingangsschaltung 150 kann in einer weiteren IC-Schaltung implementiert sein. In anderen Fällen können diese beiden Komponenten in einer einzigen IC-Schaltung implementiert sein. In typischen Fällen kann die Schaltung des SoC 110 auf einem Halbleiter-Die implementiert sein und die Schaltung der RF-Eingangsschaltung 150 kann auf einem verschiedenen Halbleiter-Die implementiert sein, wobei dies in getrennten ICs oder in derselben Einhausung ausgeführt sein kann. Außerdem gilt, dass obgleich die spezielle Implementierung in 1 ein SoC umfasst, in anderen Fällen ein anderer Typ von Digitalprozessor vorhanden sein kann, wie etwa ein Basisbandprozessor und/oder ein Anwendungsprozessor.
Jetzt mit Bezug auf das SoC 110 ist eine Digitalschaltung 120 vorhanden, die die allgemeine Verarbeitung der Vorrichtung ausführen kann. Obgleich Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt sind, kann die Verarbeitung Vorgänge wie das Ausführen von sensorischen Erfassungen, Zählerablesungen, Steuerungsfunktionalität, Stellgliedfunktionalität usw. umfassen. Um eine funkbasierte Kommunikation zu erzielen, kann die digitale Information von der Digitalschaltung 120 zu einer Analogschaltung 130 geleitet werden. Allgemein kann die Analogschaltung 130 eine Transceiver-Schaltung umfassen, die Sende- und Empfangspfade hat, die Signalverarbeitungsschaltkreise umfassen, die verschiedene Verarbeitungen ausführen, wobei dies eine digital-zu-analog Wandlung (in der Senderichtung) und eine analog-zu-digital Wandlung (in der Empfangsrichtung), Heraufmischen und Heruntermischen, Filterung, Verstärkung usw. umfasst.
Die Analogschaltung 130 kann die Digitalsignale in eine analoge Form wandeln und außerdem ein Heraufmischen und weitere Signalverarbeitungen ausführen, um RF-Signale zu erzeugen. Wie in 1 zu sehen, kann die Analogschaltung 130 optional einen Leistungsverstärker (PA, power amplifier) 132 umfassen, der die eingehenden RF-Signale verstärken und sie an die RF-Eingangsschaltung 150 ausgeben kann.
In einer Empfangsrichtung werden eingehende Signale, die im SoC 110 empfangen werden, zur Analogschaltung 130 geführt. Wie außerdem zu sehen ist, kann optional ein LNA 134 für eine Verstärkungsregelung eingerichtet sein, die vor dem Ausführen einer zusätzlichen Signalverarbeitung angeordnet ist. Diese Signalverarbeitung kann beispielsweise eine Filterung, eine weitere Verstärkungsregelung und ein Heruntermischen umfassen, um digitale Signale zu erhalten, die an die Digitalschaltung 120 bereitgestellt werden.
Die RF-Eingangsschaltung 150 weist ebenfalls eine Transceiver-Schaltung auf, die Sende- und Empfangspfade umfasst. Den Sendepfad betreffend werden eingehende RF-Signale, die vom SoC 110 empfangen werden, durch die Umschalter-Schaltkreise 155 geleitet. Es ist zu bemerken, dass die Umschalter-Schaltkreise 155 auf einer Überblicksebene dargestellt sind, logisch als ein einziger Block. Konkret können innerhalb der RF-Eingangsschaltung 150 eine Anzahl verschiedener Schalter implementiert sein, um das konfigurierbare Umschalten und die Kommunikation von Empfangs- und Sendesignalen entsprechend den verschiedenen Modi durchzuführen, wie in diesem Schriftstück noch weiter ausgeführt wird. Dies bedeutet, dass obgleich die Umschalter-Schaltkreise 155 als ein einziger Block dargestellt sind, die mehreren konkreten Schalterausführungen über die RF-Eingangsschaltung 150 hinweg angeordnet sein können. Ebenso gilt, dass mittels der Umschalter-Schaltkreise 155 sowohl der Empfangs- als auch der Sendepfad einen einzigen RF-Filter 170 verwenden können, der mit der RF-Eingangsschaltung 150 verbunden ist, wodurch die Kosten der Materialstückliste (BOM, bill of materials) sich verringern. In verschiedenen Ausführungsformen kann der RF-Filter 170 als ein akustischer Oberflächenwellen (SAW, surface acoustic wave) Filter implementiert sein. Obgleich zum Zweck der Beschreibung dieser RF-Filter hier allgemein als ein SAW-Filter bezeichnet wird, ist zu bemerken, dass ein beliebiger Typ von RF-Filter verwendet werden kann, was verschiedene Bandpass- oder Tiefpassfilter einschließt.
Mit Bezug auf den Sendepfad können zu übertragende RF-Signale durch die Umschalter-Schaltkreise 155 zum SAW-Filter 170 (optional) geleitet werden, zurück durch die Umschalter-Schaltkreise 155 und zu einem PA 160 für eine weitere Verstärkung, bevor sie (durch zusätzliche Schaltkreise unter den Umschalter-Schaltkreisen 155) auf die Antenne 180 ausgegeben werden.
In einem Empfangspfad werden eingehende RF-Signale, die von der Antenne 180 empfangen werden, in die Umschalter-Schaltkreise 155 geleitet. Solche Empfangs-RF-Signale können, vor oder nach einer Verstärkungsregelung in einem LNA 165, vom SAW-Filter 170 gefiltert werden und anschließend weiter durch die Umschalter-Schaltkreise 155 laufen und danach zum SoC 110 geführt werden und genauer zur Analogschaltung 130. Es ist zu bemerken, dass obgleich dies auf der Überblicksebene in 1 mit einem einzigen LNA 165 dargestellt ist, in manchen Fällen mehrere LNAs vorhanden sein können, die steuerbar mit dem SAW-Filter 170 verbunden werden können. Beispielsweise kann ein Empfangs-RF-Signal durch einen ersten LNA laufen, dann durch den SAW-Filter 170 und anschließend durch einen zweiten LNA, bevor es zum SoC 110 geführt wird. Auch können solche mehreren LNAs so gesteuert werden, dass sie umgangen werden, derart, dass kein, ein oder beide solche LNAs Teil eines Empfangspfads sein können.
In manchen Fällen kann das SoC 110 ein Ausgangssignal mit einem Leistungspegel von in etwa null dBm bereitstellen, das sowohl innerhalb des PA 132 der Analogschaltung 130 des SoC 110 als auch des PA 160 verstärkt werden kann (oder in bestimmten Fällen kann der PA 160 umgangen werden). Es ist zu bemerken, dass in einigen Fällen der SAW-Filter 170 so konzipiert sein kann, dass er nur ungefähr 10 dBm Leistung standhält, so dass in der Senderichtung das Sende-RF-Signal im SAW-Filter 170 vor einer weiteren Verstärkung gefiltert werden kann.
Wie außerdem in 1 zu sehen, kann das SoC 110 eine Microcontrollereinheit (MCU) 135 umfassen. Zu den Aufgaben der MCU 135 gehört es, Modus-Steuersignale an die RF-Eingangsschaltung 150 zu senden. Wie zu sehen ist, können diese Signale an eine Steuerung 158 bereitgestellt werden (die als ein Microcontroller, ein endlicher Zustandsautomat usw. implementiert sein kann). In Reaktion aus solche Steuersignale kann die Steuerung 158 die Umschalter-Schaltkreise 155 dynamisch konfigurieren und neu konfigurieren, um in einem vorgegebenen von einem Sende- oder Empfangsmodus zu arbeiten (da die RF-Eingangsschaltung 150 zu einem gegebenen Zeitpunkt nur in einer Sende- oder einer Empfangsrichtung arbeiten kann). Des Weiteren können in verschiedenen Implementierungen mehrere Empfangsmodi und möglicherweise mehrere Sendemodi verfügbar sein, wobei dies verschiedene Konfigurationen der Umschalter-Schaltkreise 155 bedeutet. Es ist zu bemerken, dass obgleich die Ausführungsform in 1 auf dieser Überblicksebene dargestellt ist, viele Variationen und Alternativen möglich sind.
Jetzt mit Bezug auf 2 ist ein schematisches Diagramm dargestellt, das weitere Details einer Umschaltereinrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt. Wie in 2 dargestellt, zeigt eine Vorrichtung 200 eine detailliertere Ansicht einer Implementierung einer Umschalter-Schaltung. Allgemein kann die Vorrichtung 200 eine IoT-Vorrichtung ähnlich der Vorrichtung 100 in 1 sein, und somit sind in dem Rahmen, in dem dieselben Bezugszeichenkonventionen in 2 verwendet werden (obgleich mit der „200“-Reihe anstatt der „100“-Reihe in 1), ähnliche Komponenten dargestellt und in einigen Fällen nachfolgend nicht weiter besprochen.
Auf einer Überblicksebene umfasst die Vorrichtung 200 ein SoC 210, eine RF-Eingangsschaltung 250, einen SAW-Filter 270 und eine Antenne 280. Das SoC 210 ist in der Darstellung in 2 mit einem Sende-Leistungsverstärker 232 und einem Empfangs-LNA 234 gezeigt.
In der Senderichtung gibt der PA 232 ein differenzielles RF-Signal aus, das über eine differenzielle Schaltung zur Impedanzanpassung 240 (gebildet aus Induktoren L1, L2 und Kondensatoren C1, C2) verbunden ist. Das angepasste, differenzielle RF-Signal wird durch einen Balun 245 auf eine unsymmetrische (singleended) Form gewandelt. Das resultierende unsymmetrische Sende-RF-Signal wird über einen Sendeanschluss B, der auch als Testanschluss verwendet werden kann, zur RF-Eingangsschaltung 250 geführt.
In der Senderichtung umfasst die RF-Eingangsschaltung 250 einen Sendesignalpfad, der verschiedene Schalter und weitere Schaltungselemente umfasst, um das Sende-RF-Signal zu verarbeiten und zu seinem Zielpunkt zu bringen, der Antenne 280. Genauer mit Bezug auf 2 kann das Sende-RF-Signal über Schalter SW1 und SW2 (jeder mit einer Dämpfung über ein Dämpfungsglied 268 unter Verwendung eines zusätzlichen Schalters SW7, oder ungedämpft) geführt werden, um es zu einem SAW-Filter 270 zu leiten (über chip-externe Anschlüsse D bzw. E). In einer Ausführungsform kann der SAW-Filter 270 ein Bandpassfilter sein, der dafür eingerichtet ist, ein Band durchzulassen, das für eine gegebene Vorrichtung geeignet ist (beispielsweise zwischen 875 und 950 MHz). Nachdem es im SAW-Filter 270 gefiltert wurde, wird das gefilterte Sende-RF-Signal über einen Schalter SW3 und zu einem Leistungsverstärker (PA, power amplifier) 260 geführt, bevor es über eine Anpassungsschaltung 263 (die einen Induktor L4 und Kondensatoren C5, C6 umfasst) ausgegeben wird. Von dort wird das verstärkte Sende-RF-Signal über einen Schalter SW4 geführt und von der RF-Eingangsschaltung 250 ausgegeben und durch einen Tiefpassfilter (LPF, low pass filter) 275 zur Antenne 280 geführt, die mit einem Anschluss A verbunden ist. In einer Ausführungsform kann der LPF 275 ein harmonischer Tiefpassfilter dritter Ordnung sein, der ein typisches Verlustniveau von ungefähr 0,5 dB hat. Es ist zu bemerken, dass die Positionen des LPF 275 und des SAW-Filters 270 nicht verstauscht werden sollten, da in einigen Anwendungsfällen der RF-Signalpegel, der durch den LPF 275 geführt wird, am SAW-Filter 270 einen Schaden verursachen würde.
Weiterhin mit Bezug auf 2 werden in einer Empfangsrichtung eingehende RF-Signale über die Antenne 280 und den LPF 275 in die RF-Eingangsschaltung 250 geleitet. In der Empfangsrichtung wird das eingehende Empfangs-RF-Signal über den Schalter SW4 und, in Abhängigkeit vom Modus, entweder direkt zum LNA 265 (über einen Schalter SW8) oder über den Schalter SW3 zum SAW-Filter 270 geführt (und anschließend über die Schalter SW2 und SW8) und dann zum LNA 265. Diese Festlegung kann darauf basieren, ob die Filterung vor oder nach der Verstärkung im LNA 265 erfolgen soll.
Wie dargestellt, ist es außerdem möglich, dass das vom LNA 265 ausgegebene verstärkte Empfangs-RF-Signal über die Schalter SW5 und SW3 zum SAW-Filter 270 geführt wird. In noch anderen Fällen kann der SAW-Filter 270 in der Empfangsrichtung umgangen werden, derart, dass das verstärkte Empfangs-RF-Signal direkt von den Schaltern SW4 und SW8 über den LNA 265 und über die Schalter SW5 und SW6 geführt wird, und anschließend chip-extern durch eine Schaltung 245 zur Impedanzanpassung, die von einem Induktor L3 und einem Kondensator C3 gebildet wird, zum SoC 210, und genauer zum LNA 234.
Des Weiteren ist es möglich, dass in der Empfangsrichtung eine Dämpfung durch das Dämpfungsglied 268 stattfindet, das zwischen den Schalter SW2 und den Schalter SW7 geschaltet ist, wobei anschließend das gedämpfte Empfangs-RF-Signal über den Schalter SW6 zum SoC 210 geführt wird. Obgleich die Schalter SW1 bis SW8 in 2 als verschiedene einpolige Mehrfachschalter (P/T) dargestellt sind, können auch andere Schaltertypen verwendet werden.
Selbstverständlich gilt, dass obgleich diese spezielle Implementierung mit den obenstehend beschriebenen Pfaden durch die RF-Eingangsschaltung 250 dargestellt ist, die Umschalt-Schaltkreise verschiedene Formen annehmen können, um Sende- und Empfangspfade zur gemeinsamen Nutzung eines einzigen SAW-Filters zu ermöglichen, wodurch die Kosten und die Komplexität verringert werden. Außerdem ist es mittels unterschiedlicher Steuerungen der verschiedenen Schalter möglich zu bewirken, dass sowohl Sende-RF-Signale als auch Empfangs-RF-Signale durch die jeweiligen Sende- und Empfangspfade in unterschiedlicher Reihenfolge laufen.
Weiterhin mit Bezug auf 2 kann die Steuerung 258 die verschiedenen Schalter dynamisch konfigurieren, um den Betrieb in einem gewünschten Sende- oder Empfangsmodus zu ermöglichen, sowie in Untermodi, die in einer gegebenen Implementierung verfügbar sein können. Hierfür empfängt die Steuerung 258 eingehende Eingangsteil-Steuersignale vom SoC 210 (genauer von der MCU 235).
In Reaktion auf diese Steuersignale kann die Steuerung 258, wie oben beschrieben, die verschiedenen Schalter steuern. In einer bestimmten Ausführungsform kann die MCU 235 vier Eingangsteilmodus-Steuersignale ausgeben. Die Steuerung 258 kann, wenigstens teilweise basierend auf diesen Steuersignalen, die Schalter der RF-Eingangsschaltung 250 entsprechend dynamisch konfigurieren. Mit vier Steuerleitungen, die zur Steuerung 258 eingerichtet sind, kann eine ausreichende Programmierbarkeit für 16 verschiedene Modi gegeben sein, wobei in etwa die Hälfte dieser Modi für den Sendebetrieb verfügbar ist und die Hälft für den Empfangsbetrieb. Es können jedoch auch bestimmte Zustände für weitere Modi reserviert sein, wie etwa Modi zum Testen oder Messen.
Jetzt mit Bezug auf 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß eine Ausführungsform dargestellt. Wie in 3 dargestellt, ist das Verfahren 300 ein Verfahren zum Steuern von Umschalter-Schaltkreisen einer RF-Eingangsschaltung, wie es etwa von einer Steuerung oder einer anderen Hardwareschaltung innerhalb der RF-Eingangsschaltung ausgeführt werden kann. In einigen Fällen kann die Steuerung Anweisungen ausführen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind. In einer Ausführungsform kann dieser nichtflüchtige Speicher als ein nicht-transitorisches Speichermedium implementiert sein, das Anweisungen und Daten speichern kann. Ein solcher nichtflüchtiger Speicher kann gegebenenfalls Anweisungen speichern, die Anweisungen zum Empfangen von Modus-Steuersignalen umfassen, sowie zum Steuern der Umschalter-Schaltkreise in Reaktion auf die Modus-Steuersignale, wie in diesem Schriftstück beschrieben ist.
Wie dargestellt, beginnt das Verfahren 300 mit dem Empfangen von Eingangsteil-Steuersignalen von einem Prozessor (Block 310). Wie obenstehend beschrieben, können mehrere Steuerleitungen eingerichtet sein, die Steuersignale bereitstellen, um einen gewünschten Modus und Untermodus anzuzeigen, und zwar einen Sendemodus oder einen Empfangsmodus, und mögliche Untermodi, die irgendwelche Umgehungsmodi, urbane/ländliche Modi usw. umfassen. Als nächstes können im Block 320 die Eingangsteil-Steuersignale dekodiert werden, beispielsweise in der Steuerung der RF-Eingangsschaltung.
Weiterhin mit Bezug auf 3 geht die Steuerung zu Block 330, in dem die Umschalter-Schaltkreise der RF-Eingangsschaltung, wenigstens teilweise basierend auf den dekodierten Signalen, dynamisch konfiguriert werden können. In einer Ausführungsform wie in 2 können die einpoligen Mehrfachschalter so gesteuert werden, dass sie eine ausgewählte Verbindung zwischen einem gemeinsamen Anschluss und einem bestimmten von den verfügbaren Ausgangsanschlüssen bereitstellen. An diesem Punkt ist die RF-Eingangsschaltung für den Betrieb in einem bestimmten Modus geeignet konfiguriert. Somit können im Block 340 RF-Signale durch die RF-Eingangsschaltung über diese konfigurierten Umschalter-Schaltkreise übertragen werden. Auf diese Weise können Sende- oder Empfangs-RF-Signale durch wenigstens einen Teil der Umschalter-Schaltkreise entsprechend einem gewünschten Pfad laufen, derart, dass die RF-Signale optional durch einen einzigen externen SAW-Filter laufen können, der sowohl für den Sendemodus als auch den Empfangsmodus verwendet werden kann. Es ist zu bemerken, dass obgleich die Ausführungsform in 3 auf dieser Überblicksebene dargestellt ist, viele Variationen und Alternativen möglich sind.
Ausführungsformen können in vielen verschiedenen Vorrichtungen implementiert werden. Jetzt mit Bezug auf 4 ist ein Blockdiagramm einer typischen IoT-Vorrichtung 400 dargestellt, die, so wie in diesem Schriftstück beschrieben, eine SAW-Filterschaltung umfasst. In der in 4 dargestellten Ausführungsform kann die IoT-Vorrichtung 400 eine beliebige verbundene Vorrichtung sein, um eine Vielfalt verschiedener Funktionalitäten bereitzustellen. In dem in 4 dargestellten Überblick umfasst die IoT-Vorrichtung 400 eine integrierte Schaltung 405, beispielsweise einen Microcontroller, funkbasierten Transceiver, der gemäß einem oder mehreren funkbasierten Protokollen arbeiten kann (beispielsweise WLAN-OFDM, WLAN-DSSS, Bluetooth, neben anderen), oder eine andere Vorrichtung, die in einer Vielzahl von Anwendungsfällen verwendet werden kann, wobei dies sensorische Erfassungen, Zählerablesungen, eingebettete Anwendungen, Kommunikationen, Anwendungen usw. umfasst, und die gegebenenfalls besonders geeignet für die Verwendung in einer IoT-Vorrichtung ist. Die integrierte Schaltung 405 ist ihrerseits mit einem Eingangsmodul 490 verbunden, das Umschalt-Schaltkreise 492 gemäß einer Ausführungsform umfasst, um sowohl Sende- als auch Empfangspfade zu ermöglichen, die einen einzigen chip-externen SAW-Filter 485 nutzen.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst die integrierte Schaltung 405 ein Speichersystem 410, das in einer Ausführungsform einen nichtflüchtigen Speicher umfassen kann, wie etwa einen Flash-Speicher, sowie einen flüchtigen Speicher, wie etwa RAM. In einer Ausführungsform kann dieser nichtflüchtige Speicher als ein nicht-transitorisches Speichermedium implementiert sein, das Anweisungen und Daten speichern kann. Ein solcher nichtflüchtiger Speicher kann Anweisungen speichern, die Anweisungen zum Erzeugen von Steuersignalen umfassen (beispielsweise in Form der oben besprochenen Eingangsteilmodus-Steuersignale), zur Verwendung bei der Steuerung der Umschaltung der Umschalt-Schaltkreise 492, wie dies in diesem Schriftstück beschrieben ist.
Das Speichersystem 410 ist über einen Bus 450 mit einem Digitalkern 420 verbunden, der einen oder mehrere Kerne und/oder Microcontroller umfassen kann, die als eine Haupt-Verarbeitungseinheit der integrierten Schaltung arbeiten. Der Digitalkern 420 kann seinerseits mit Taktsignalgeneratoren 430 verbunden sein, die eine oder mehrere Phasenregelschleifen oder eine andere Takterzeugungsschaltung bereitstellen können, um verschiedene Taktsignale zur Verwendung durch Schaltungen des ICs zu erzeugen.
Wie außerdem dargestellt, umfasst das IC 405 des Weiteren eine Leistungsschaltung 440, die einen oder mehrere Spannungsregler umfassen kann. Zusätzliche Schaltkreise können optional vorhanden sein, in Abhängigkeit von einer bestimmten Implementierung, um verschiedene Funktionalitäten und Interaktionen mit externen Vorrichtungen bereitzustellen. Solche Schaltkreise können einen Schnittstellenschaltkreis 460 umfassen, der eine Schnittstelle zu verschiedenen chip-externen Vorrichtungen bereitstellen kann, Sensorschaltkreise 470, die verschiedene chip-interne Sensoren enthalten können, die digitale und analoge Sensoren umfassen, um gewünschte Signale zu erfassen, wie etwa für Zählerableseanwendungen usw.
Zusätzlich kann, wie in 4 dargestellt, eine Transceiver-Schaltung 480 vorgesehen sein, um das Senden und Empfangen von Funksignalen zu ermöglichen, beispielsweise entsprechend einem oder mehreren von einem funkbasierten lokalen oder Weitverkehrs-Kommunikationssystem, wie etwa Zigbee, Bluetooth, IEEE 802.11, IEEE 802.15.4, Mobilfunk usw., und über die Verbindung zu einem Eingangsmodul 490, das seinerseits mit einer Antenne 495 verbunden ist. Es ist zu bemerken, dass obgleich die Darstellung auf dieser Überblicksebene vorliegt, viele Variationen und Alternativen möglich sind.
Es ist zu bemerken, dass eine IoT-Vorrichtung, die eine Ausführungsform verwendet, als zwei Beispiele, eine IoT-Vorrichtung für ein Heim- oder industrielles Automatisierungsnetzwerk oder einen intelligenten Stromzähler zur Verwendung in einem intelligenten Versorgungsnetzwerk sein kann, wobei dies beispielsweise ein Mesh-Netzwerk ist, bei dem die Kommunikation entsprechend einer IEEE 802.15.4 Spezifikation oder einem anderen solchen funkbasierten Protokoll stattfindet.
Jetzt mit Bezug auf 5 ist ein Überblicksdiagramm eines Netzwerks gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Wie in 5 zu sehen, umfasst ein Netzwerk 500 eine Vielzahl von Vorrichtungen, wobei diese intelligente Vorrichtungen, wie etwa IoT-Vorrichtungen, Koordinator-Vorrichtungen und entfernte Dienstanbieter umfassen. In der Ausführungsform in 5 kann ein Mesh-Netzwerk 505 vorhanden sein, beispielsweise in einem Gebäude, das mehrere IoT-Vorrichtungen 510_0-n hat. Solche IoT-Vorrichtungen können einen einzigen SAW-Filter und Umschalt-Schaltkreise umfassen, wie sie in diesem Schriftstück beschrieben sind, um es Sende- und Empfangspfaden zu ermöglichen diesen einzigen SAW-Filter zu verwenden. Wie dargestellt, ist wenigstens eine IoT-Vorrichtung 510 mit einer Koordinator-Vorrichtung 530 verbunden, die ihrerseits über ein Weitverkehrsnetzwerk 550, beispielsweise dem Internet, mit einem entfernten Dienstanbieter 560 kommuniziert. In einer Ausführungsform kann der entfernte Dienstanbieter 560 ein Backend-Server eines Versorgers sein, der die Kommunikation mit den IoT-Vorrichtungen 510 erledigt. Es ist zu bemerken, dass obgleich die Ausführungsform in 5 auf dieser Überblicksebene dargestellt ist, viele Variationen und Alternativen möglich sind.
Obgleich die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf eine begrenzte Zahl von Implementierungen beschrieben wurde, sind für den Fachmann mit den Lehren dieser Offenbarung zahlreiche Modifikationen und Variationen davon erkennbar. Es ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche all diese Modifikationen und Variationen abdecken.

Claims

Vorrichtung, Folgendes umfassend: einen Sendepfad, um ein Sende-Hochfrequenz (RF) Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Sendepfad einen ersten Leistungsverstärker umfasst; einen Empfangspfad, um ein Empfangs-RF-Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Empfangspfad einen ersten rauscharmen Verstärker (LNA) umfasst; und Umschalt-Schaltkreise, die mit dem Sendepfad und dem Empfangspfad verbunden sind, wobei: in einem Sendemodus die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen sind zu bewirken, dass ein RF-Filter in den Sendepfad eingekoppelt wird, um das Sende-RF-Signal zu filtern, und zu bewirken, dass das gefilterte Sende-RF-Signal auf den ersten Leistungsverstärker geführt wird und anschließend zu einer Antenne; und in einem Empfangsmodus die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen sind zu bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zu dem RF-Filter und dem ersten LNA geführt wird und anschließend an einen Digitalprozessor bereitgestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine erste integrierte Schaltung (IC) umfasst, die einen Transceiver enthält, der den Sendepfad und den Empfangspfad umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der RF-Filter einen akustischen Oberflächenwellen (SAW, surface acoustic wave) Filter umfasst und wobei der SAW-Filter außerhalb der ersten IC-Schaltung liegt und mit der ersten IC-Schaltung über ein erstes leitendes Element und ein zweites leitendes Element verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umschalt-Schaltkreise Folgendes umfassen: einen ersten Schalter, wobei im Sendemodus der erste Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal vom Digitalprozessor zu empfangen und das Sende-RF-Signal an einen zweiten Schalter zu leiten; wobei der zweite Schalter mit dem ersten Schalter verbunden ist und wobei im Sendemodus der zweite Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal an den RF-Filter zu leiten; und einen dritten Schalter, wobei im Sendemodus der dritte Schalter dafür vorgesehen ist, das gefilterte Sende-RF-Signal vom RF-Filter zu empfangen und das gefilterte Sende-RF-Signal auf den ersten Leistungsverstärker zu führen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Umschalt-Schaltkreise außerdem einen vierten Schalter umfassen, der mit dem ersten Leistungsverstärker verbunden ist, wobei im Sendemodus der vierte Schalter dafür vorgesehen ist, das verstärkte Sende-RF-Signal zu einer Antenne zu führen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei im Empfangsmodus der vierte Schalter dafür vorgesehen ist, das Empfangs-RF-Signal auf ein Ausgewähltes der Folgenden Ziele zu leiten: den dritten Schalter, um zu bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter geführt wird; und einen fünften Schalter, um zu bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA geführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, außerdem Folgendes umfassend: einen sechsten Schalter, der mit dem ersten LNA verbunden ist; und einen siebten Schalter, der mit dem sechsten Schalter und dem zweiten Schalter verbunden ist, wobei der siebte Schalter dafür eingerichtet ist, das Empfangs-RF-Signal zum Digitalprozessor zu führen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei: in einem ersten Untermodus des Empfangsmodus der dritte Schalter dafür vorgesehen ist, das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter zu führen, und der zweite Schalter dafür vorgesehen ist, zu bewirken, dass das gefilterte Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA geführt wird; und in einem zweiten Untermodus des Empfangsmodus der vierte Schalter dafür vorgesehen ist, das Empfangs-RF-Signal zum fünften Schalter zu führen, und der fünfte Schalter dafür vorgesehen ist, das Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA zu führen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei in einem Bypass-Sendemodus, der dritte Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal vom RF-Filter zu empfangen und zu bewirken, dass das Sende-RF-Signal am ersten Leistungsverstärker vorbeigeführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die außerdem eine Steuerung umfasst, wobei die Steuerung dafür eingerichtet ist, mehrere Steuersignale vom Digitalprozessor zu empfangen, und, wenigstens teilweise basierend auf den mehreren Steuersignalen, die Umschalt-Schaltkreise zu konfigurieren.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei im Sendemodus, die Steuerung dafür vorgesehen ist, die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass sie das Sende-RF-Signal zum RF-Filter führen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Steuerung: in einem ersten Empfangsmodus dafür vorgesehen ist, die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass diese bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter geführt wird und anschließend zum ersten LNA; und in einem zweiten Empfangsmodus dafür vorgesehen ist, die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass diese bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum ersten LNA geführt wird und anschließend zum RF-Filter.
Verfahren, Folgendes umfassend: Empfangen, in einer Steuerung einer Hochfrequenz (RF) Eingangsschaltung, von mehreren Steuersignale von einem Prozessor; dynamisches Konfigurieren von Umschalter-Schaltkreisen der RF-Eingangsschaltung, wenigstens teilweise basierend auf wenigstens einigen von den mehreren Steuersignalen; und Übertragen eines ersten RF-Signals durch die RF-Eingangsschaltung über die Umschalter-Schaltkreise und durch einen akustischen Oberflächenwellen (SAW) Filter, der mit der RF-Eingangsschaltung verbunden ist, wobei der SAW-Filter in einem Sendemodus und in einem Empfangsmodus einsetzbar ist.
Verfahren nach Anspruch 13, das außerdem ein Dekodieren der mehreren Steuersignale in der Steuerung umfasst, um einen von dem Sendemodus oder dem Empfangsmodus zu identifizieren.
Verfahren nach Anspruch 14, das außerdem, basierend auf dem Dekodieren, das Identifizieren eines ersten Empfangs-Untermodus umfasst, in dem, über die Umschalter-Schaltkreise, das erste RF-Signal zum SAW-Filter geführt wird und anschließend zu einem rauscharmen Verstärker (LNA) der RF-Eingangsschaltung.
Verfahren nach Anspruch 14, das außerdem, basierend auf dem Dekodieren, das Identifizieren eines zweiten Empfangs-Untermodus umfasst, in dem, über die Umschalter-Schaltkreise, das erste RF-Signal am SAW-Filter vorbeigeführt wird.
Computerprogrammprodukt, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von der Steuerung ausgeführt werden, die Steuerung dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 auszuführen.
System, Folgendes umfassend: eine erste integrierte Schaltung Folgendes umfassend: einen Digitalprozessor, um wenigstens eine Funktion auszuführen, und eine Transceiver-Schaltung, die mit dem Digitalprozessor verbunden ist, wobei die Transceiver-Schaltung Folgendes umfasst: einen ersten Verstärker, um ein Sende-Hochfrequenz (RF) Signal zu verstärken; und einen zweiten Verstärker, um ein Empfangs-RF-Signal zu verstärken; eine zweite integrierte Schaltung, die mit der ersten integrierten Schaltung verbunden ist, wobei die zweite integrierte Schaltung Folgendes umfasst: eine RF-Eingangsschaltung, wobei die RF-Eingangsschaltung Folgendes umfasst: einen Sendepfad, um das Sende-RF-Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Sendepfad einen dritten Verstärker umfasst; einen Empfangspfad, um das Empfangs-RF-Signal zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, wobei der Empfangspfad einen vierten Verstärker umfasst; und Umschalt-Schaltkreise, die mit dem Sendepfad und dem Empfangspfad verbunden sind, wobei: in einem Sendemodus die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen sind, das Sende-RF-Signal zu einem RF-Filter und dem dritten Verstärker zu leiten und anschließend zu einer Antenne; und in einem Empfangsmodus die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen sind, das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter und dem vierten Verstärker zu leiten und anschließend zur ersten integrierten Schaltung; der RF-Filter ist mit der zweiten integrierten Schaltung verbunden; und die Antenne ist mit der zweiten integrierten Schaltung verbunden, wobei die Antenne dafür eingerichtet ist, das Empfangs-RF-Signal zu empfangen und das Sende-RF-Signal abzustrahlen.
System nach Anspruch 18, wobei die Umschalt-Schaltkreise Folgendes umfassen: einen ersten Schalter, wobei im Sendemodus der erste Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal von der ersten integrierten Schaltung zu empfangen und das Sende-RF-Signal zu einem zweiten Schalter zu führen; wobei der zweite Schalter mit dem ersten Schalter verbunden ist und wobei im Sendemodus der zweite Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal zum RF-Filter zu führen; einen dritten Schalter, wobei im Sendemodus der dritte Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal vom RF-Filter zu empfangen und das Sende-RF-Signal zum dritten Verstärker zu führen; und einen vierten Schalter, der mit dem dritten Verstärker verbunden ist, wobei: im Sendmodus der vierte Schalter dafür vorgesehen ist, das Sende-RF-Signal zur Antenne zu führen; und im Empfangsmodus der vierte Schalter dafür vorgesehen ist, das Empfangs-RF-Signal zum vierten Verstärker zu führen.
System nach Anspruch 19, das außerdem ein Dämpfungsglied umfasst, das zwischen den zweiten Schalter und einen fünften Schalter geschaltet ist, und wobei in wenigstens einem von dem Sendemodus und dem Empfangsmodus das Dämpfungsglied dafür vorgesehen ist, wenigstens eines von dem Sende-RF-Signal und dem Empfangs-RF-Signal zu dämpfen.
System nach Anspruch 18, wobei die RF-Eingangsschaltung eine Steuerung umfasst, um mehrere Steuersignale von der ersten integrierten Schaltung zu empfangen, und, wenigstens teilweise basierend auf den mehreren Steuersignalen, die Umschalt-Schaltkreise zu konfigurieren, wobei: in einem ersten Empfangsmodus die Steuerung dafür vorgesehen ist, die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass sie bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter geführt wird, und anschließend zum vierten Verstärker; und in einem zweiten Empfangsmodus die Steuerung dafür vorgesehen ist, die Umschalt-Schaltkreise so zu konfigurieren, dass sie bewirken, dass das Empfangs-RF-Signal zum vierten Verstärker geführt wird und anschließend zum RF-Filter.
System nach Anspruch 18, wobei die RF-Eingangsschaltung außerdem einen fünften Verstärker umfasst und wobei im Empfangsmodus die Umschalt-Schaltkreise dafür vorgesehen sind, das Empfangs-RF-Signal zum RF-Filter zu leiten sowie zu wenigstens einem von dem vierten Verstärker und dem fünften Verstärker.