JP2016042696A - キャリアアグリゲーション（ｃａ）アーキテクチャ、無線周波数（ｒｆ）モジュール、および無線周波数（ｒｆ）装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアアグリゲーションを有する無線周波数（ＲＦ）アーキテクチャに関する回路および方法が提供される。【解決手段】いくつかの実現例では、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャは、共通のアンテナを用いて第１の周波数帯域および第２の周波数帯域のための二重化機能性を提供するように構成されるデュプレクサを含むことができる。ＣＡアーキテクチャは、デュプレクサのそれぞれのポートに結合される第１の増幅経路および第２の増幅経路をさらに含むことができ、第１の増幅経路および第２の増幅経路の各々はそのそれぞれの周波数帯域の信号を増幅するように構成され、各々の増幅経路は、増幅された信号および受信した信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）スイッチを含む。いくつかの実現例では、第１の周波数帯域はＢ３９帯域を含み、第２の周波数帯域はＢ４１帯域を含む。【選択図】図３

Description

関連出願への相互参照
この出願は、「セルラー帯域のキャリアアグリゲーションのための無線周波数フロントエンドアーキテクチャ」と題された、２０１４年８月１３日に出願された米国仮出願番号第６２／０３６，８４４号の優先権を主張し、その開示は、その全体が本明細書中に引用により明確に援用される。

背景
分野
本開示は、無線周波数適用例におけるキャリアアグリゲーションに関する。

関連技術の説明
ある無線周波数（ＲＦ）適用例では、セルラーキャリアアグリゲーション（ＣＡ）は、２つ以上のＲＦ信号が共通の経路を通して処理されることに係り得る。たとえば、キャリアアグリゲーションは、十分に分離される周波数範囲を有する複数の帯域のための経路の使用に係り得る。そのような構成では、１つよりも多くの帯域の同時動作を達成することができる。

要約
多数の実現例に従うと、本開示は、共通のアンテナを用いて第１の周波数帯域および第２の周波数帯域のための二重化機能性を提供するように構成されるデュプレクサを含むキャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャに関する。ＣＡアーキテクチャはさらに、デュプレクサのそれぞれのポートに結合される第１の増幅経路および第２の増幅経路を含み、第１の増幅経路および第２の増幅経路の各々は、そのそれぞれの周波数帯域中の信号を増幅するように構成され、各々の増幅経路は、増幅された信号および受信した信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）スイッチを含む。

いくつかの実現例では、第１の周波数帯域はＢ３９帯域を含む。
いくつかの実現例では、第２の周波数帯域はＢ４１帯域を含む。

いくつかの実現例では、ＣＡアーキテクチャは、デュプレクサのノードに結合されるアンテナ切換モジュールをさらに含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路および第２の増幅経路の各々は帯域選択スイッチを含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路は、第１の増幅経路の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように構成されるコントローラを含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路は、電力増幅器と電力増幅器をバイアスするように構成されるバイアスポートとを含む。

いくつかの実現例では、ＴＸ／ＲＸスイッチは、ＴＸおよびＲＸ信号のためのデュプレクサに結合される共通のノードを含む。

いくつかの実現例では、本開示は、複数の構成要素を受けるように構成されるパッケージ基板を含む無線周波数（ＲＦ）モジュールに関する。ＲＦモジュールはさらに、パッケージ基板上に実現されるキャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャを含み、ＣＡアーキテクチャは、共通のアンテナを用いて第１の周波数帯域および第２の周波数帯域のための二重化機能性を与えるように構成されるデュプレクサを含み、ＣＡアーキテクチャはさらに、デュプレクサのそれぞれのポートに結合される第１の増幅経路および第２の増幅経路を含み、第１の増幅経路および第２の増幅経路の各々は、そのそれぞれの周波数帯域中の信号を増幅するように構成され、各々の増幅経路は、増幅された信号および受信した信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）スイッチを含む。

いくつかの実現例では、ＲＦモジュールは電力増幅器（ＰＡ）モジュールである。
いくつかの実現例では、ＲＦモジュールはフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）である。

いくつかの実現例では、第１の周波数帯域はＢ３９帯域を含み、第２の周波数帯域はＢ４１帯域を含む。

いくつかの実現例では、ＣＡアーキテクチャは、デュプレクサのノードに結合されるアンテナ切換モジュールをさらに含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路および第２の増幅経路の各々は帯域選択スイッチを含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路は、第１の増幅経路の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように構成されるコントローラを含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路は、電力増幅器と電力増幅器をバイアスするように構成されるバイアスポートとを含む。

いくつかの実現例では、ＴＸ／ＲＸスイッチは、ＴＸおよびＲＸ信号のためのデュプレクサに結合される共通のノードを含む。

いくつかの教示に従うと、本開示は、ＲＦ信号を処理するように構成されるトランシーバを含む無線周波数（ＲＦ）装置に関する。ＲＦ装置は、トランシーバと通信するＲＦモジュールをさらに含み、ＲＦモジュールはキャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャを有し、ＣＡアーキテクチャは、共通のアンテナを用いて第１の周波数帯域および第２の周波数帯域のための二重化機能性を与えるように構成されるデュプレクサを含み、ＣＡアーキテクチャはさらに、デュプレクサのそれぞれのポートに結合される第１の増幅経路および第２の増幅経路を含み、第１の増幅経路および第２の増幅経路の各々は、そのそれぞれの周波数帯域中の信号を増幅するように構成され、各々の増幅経路は、増幅された信号および受信した信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）スイッチを含む。

いくつかの実現例では、ＲＦ装置はワイヤレス装置を含む。
いくつかの実現例では、ワイヤレス装置はセルラー電話である。

いくつかの実現例では、第１の周波数帯域はＢ３９帯域を含み、第２の周波数帯域はＢ４１帯域を含む。

いくつかの実現例では、ＣＡアーキテクチャは、デュプレクサのノードに結合されるアンテナ切換モジュールをさらに含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路および第２の増幅経路の各々は帯域選択スイッチを含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路は、第１の増幅経路の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように構成されるコントローラを含む。

いくつかの実現例では、第１の増幅経路は、電力増幅器と電力増幅器をバイアスするように構成されるバイアスポートとを含む。

いくつかの実現例では、ＴＸ／ＲＸスイッチは、ＴＸおよびＲＸ信号のためのデュプレクサに結合される共通のノードを含む。

開示を要約する目的のため、発明のある局面、利点、および新規の特徴を本明細書中に説明した。発明の任意の特定の実施形態に従うとすべてのそのような利点を必ずしも達成し得るわけではないことを理解すべきである。このように、発明は、本明細書中に教示または示唆され得るような他の利点を必ずしも達成することなく、本明細書中に教示されるような１つの利点または利点の群を達成するまたは最適化する態様で具体化されるまたは実行されることがある。

本開示をより詳細に理解できるようにするため、さまざまな実現例の特徴を参照してより特定的な説明を有することがあり、そのうちいくつかを添付の図面に示す。しかしながら、添付の図面は、本開示のより関連のある特徴を示すに過ぎず、したがって、限定的と考えられるべきではない。というのも、説明は他の有効な特徴を認め得るからである。

いくつかの実現例に従う例示的なフロントエンドアーキテクチャの概略図である。 いくつかの実現例に従う別の例示的なフロントエンドアーキテクチャの概略図である。 いくつかの実現例に従うまた別の例示的なフロントエンドアーキテクチャの概略図である。 いくつかの実現例に従うまた別の例示的なフロントエンドアーキテクチャの概略図である。 いくつかの実現例に従うフロントエンドアーキテクチャを含む例示的なモジュールの概略図である。 いくつかの実現例に従うフロントエンドアーキテクチャを含む例示的な無線周波数（ＲＦ）装置の概略図である。

いくつかの実現例の詳細な説明
一般的な実践に従うと、図面に示されるさまざまな特徴は縮尺通りに描かれていないことがある。応じて、さまざまな特徴の寸法は、明瞭性のために任意に拡大または縮小されていることがある。さらに、図面のいくつかは、所与のシステム、方法、または装置の構成要素のすべてを描いていないことがある。最終的に、同じ参照番号は、明細書および図を通じて同じ特徴を表わすのに用いられることがある。

本明細書中に与えられる見出しは、あるとしても便宜上のものにすぎず、請求される発明の範囲または意味に必ずしも影響を及ぼすとは限らない。

セルラーキャリアアグリゲーション（ＣＡ）は、共通の経路を通じて２つ以上の無線周波数（ＲＦ）信号を処理できるようにすることによってサポートされ得る。たとえば、キャリアアグリゲーションは、十分に分離される周波数範囲を有する複数の帯域のための経路の使用に係り得る。そのような構成では、１つよりも多くの帯域の同時動作が可能である。

いくつかの実現例では、本開示は、２つ以上のセルラー帯域のＣＡをサポートするように構成可能なフロントエンドアーキテクチャに関する。（たとえば、中国移動網に割当てられるような）セルラー帯域Ｂ３９およびＢ４１の文脈でさまざまな例を本明細書中で説明する。しかしながら、本開示の１つ以上の特徴を他の帯域を用いて実現することもできることが理解される。

いくつかの実現例では、構成要素の数がより少なく、材料表（ＢｏＭ）コストがより低く、および／またはＲＦ性能がより良好な、１．８８０〜１．９２０ＧＨｚの周波数範囲を有するＢ３９および２．４９６〜２．６９０ＧＨｚの周波数範囲を有するＢ４１の例示的な帯域についてＣＡ能力を有するフロントエンドアーキテクチャを実現することができる。いくつかの実現例では、そのようなアーキテクチャは、所与の移動体ネットワークについて規定される他のキャリアアグリゲーションシナリオのいくつかまたはすべてをサポートするようにも構成可能である。

いくつかの実現例では、ＣＡは、データスループットを増大させるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術の進化したものである。同じまたは異なる周波数帯域において２つの利用可能なスペクトルを統合することにより、組合せられた信号帯域幅は、同時により多くのデータの転送を可能にするように拡張可能である。１つ以上の移動体ネットワークでは、ＴＤ−ＬＴＥは４Ｇ標準として採用されており、帯域Ｂ３９、Ｂ４０、およびＢ４１が割当てられている。

１．８８０〜１．９２０ＧＨｚの周波数範囲を有するＢ３９帯域および２．４９６〜２.６９０ＧＨｚの周波数範囲を有するＢ４１帯域のキャリアアグリゲーションの例示的な文脈で技術的課題が生じる可能性がある。たとえば、２つの異なるタワーからハンドセットへのタイミングの同期化の困難と、ＵＬ／ＤＬ（アップリンク／ダウンリンク）構成調節が動的に許容されることとのために、１つの帯域の送信スロットが他の帯域の受信スロットに時間的に重なる可能性がある。同時に２つの帯域から信号を送受信するためには、従来のアーキテクチャは、Ｂ３９およびＢ４１のために２つの別個のアンテナを用いる。そのような従来のアーキテクチャは典型的に、ＢｏＭコストがより高く、かつ較正手順がより長くなってしまう。

本明細書中に説明されるように、本開示の１つ以上の特徴は、単一のアンテナ設計を可能にするＢ３９ＴＸ／ＲＸスイッチ設計を有し、かつＢ３９ＲＸフィルタの必要性を排除するフロントエンドアーキテクチャを提供することができる。そのようなフロントエンドアーキテクチャは、より低いＢｏＭコストおよびより良好な性能で実現可能である。

図１は、例示的な帯域Ｂ３９およびＢ４１のための２つのアンテナ１１８，１３０を用いて動作するように構成されるフロントエンドアーキテクチャ１００の例を示す。より特定的には、電力増幅器（ＰＡ）経路１２０は、Ｂ３９ＴＸ動作を提供するように構成されて示され、増幅すべき入力信号は入力ノード１２２において与えられる。（たとえば、高帯域（ＨＢ）４Ｇ信号に関連付けられる）ＰＡ１２４は、そのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号は、Ｂ３９ＴＸ動作を可能にするように構成される帯域選択スイッチ１２６（たとえば単極４投（single-pull four-throw）（ＳＰ４Ｔ）スイッチ）に与えられるように示される。Ｂ３９ＴＸフィルタ１２７は、帯域選択スイッチ１２６とアンテナ切換モジュール（ＡＳＭ）１２８との間に設けられて示される。ＡＳＭ１２８がＢ３９ＴＸモードで動作されると、増幅されたおよびフィルタリングされたＲＦ信号を、送信のためにアンテナ１３０に経路決めすることができる。ＡＳＭ１２８がＢ３９ＲＸモードで動作する場合、アンテナ１３０を通して受信された信号を、たとえば、Ｂ３９ＲＸフィルタ１２９を通して低雑音増幅器（ＬＮＡ）に経路決めすることができる。

ＰＡ経路１０２は、Ｂ４１ＴＸおよびＢ４１ＲＸ動作を容易にするように構成されて示される。増幅すべき入力信号は入力ノード１０４において与えられる。ＰＡ１０６はそのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号は、Ｂ４１ＴＸ／ＲＸ動作を可能にするように構成される帯域／モード選択スイッチ１０８に与えられるように示される。Ｂ４１ＴＸフィルタ１１５は、帯域／モード選択スイッチ１０８とアンテナ切換モジュール（ＡＳＭ）１１６との間に設けられて示される。ＡＳＭ１１６がＢ４１帯域で動作する場合、増幅されたおよびフィルタリングされたＲＦ信号を、送信のためにアンテナ１１８に経路決めすることができる。Ｂ４１ＴＸモードでは、帯域／モード選択スイッチ１０８は、増幅された信号をＢ４１ＴＸフィルタに経路決めするように示される。Ｂ４１ＲＸモードでは、アンテナ１１８を通して受信した信号を、ＡＳＭ１１６を通して帯域／モード選択スイッチ１０８に経路決めすることができる。帯域／モード選択スイッチ１０８は、次に、受信した信号を、Ｂ４１ＲＸノードを通して、たとえば低雑音増幅器（ＬＮＡ）に経路決めすることができる。

図１の例では、コントローラ１１０は、Ｂ４１増幅経路１０２の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように示される。さらに、ＰＡ１０６は、バイアスノード１１２を通してバイアスされるように示される。このような制御およびバイアス付与機能性をＢ３９増幅経路１２０についても提供することができる。いくつかの実現例では、Ｂ３９およびＢ４１帯域のための２アンテナシステムの以上の例は嵩張る可能性があり、かなりコストが高くなる可能性がある。

図２は、例示的な帯域Ｂ３９およびＢ４１のための単一のアンテナ１６６を用いて動作するように構成されるフロントエンドアーキテクチャ１５０の例を示す。より特定的には、電力増幅器（ＰＡ）経路１７０は、Ｂ３９ＴＸ動作を提供するように構成されて示され、増幅すべき入力信号は入力ノード１７２において与えられる。（高帯域（ＨＢ）４Ｇ信号に関連付けられる）ＰＡ１７４はそのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号は、Ｂ３９ＴＸ動作を可能にするように構成される帯域選択スイッチ１７６（たとえば、単極４投（ＳＰ４Ｔ）スイッチ）に与えられる。Ｂ３９ＴＸフィルタ１７７は、帯域選択スイッチ１７６とアンテナ切換モジュール（ＡＳＭ）１６４との間に設けられて示される。位相シフト回路１７８は、Ｂ３９ＴＸフィルタ１７７とＡＳＭ１６４との間に設けられて示される。

ＰＡ経路１５２は、Ｂ４１ＴＸおよびＢ４１ＲＸ動作を容易にするように構成されて示される。増幅すべき入力信号は入力ノード１５４において与えられる。ＰＡ１５６はそのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号はＢ４１ＴＸ／ＲＸ動作を可能にするように構成される帯域／モード選択スイッチ１５８に与えられるように示される。Ｂ４１ＴＸフィルタ１５９は、帯域／モード選択スイッチ１０８とＡＳＭ１６４との間に設けられて示される。

図２の例では、単一のアンテナ１６６を用いたＢ３９およびＢ４１帯域のＣＡ動作を可能にするように、ＡＳＭ１６４をマルチクローズスイッチとして構成することができる。Ｂ３９帯域については、ＡＳＭ１６４は、ＰＡ経路１７０を通したＴＸ動作およびＢ３９ＲＸフィルタ１７９を通したＲＸ動作を容易にするように動作されることができる。Ｂ４１帯域については、Ｂ４１ＴＸモードにある場合は、増幅されたおよびフィルタリングされたＲＦ信号を、帯域選択スイッチ１５８およびＡＳＭ１６４を通した送信のために、アンテナ１６６に経路決めすることができる。Ｂ４１ＲＸモードでは、アンテナ１６６を通して受信した信号を、ＡＳＭ１６６を通して帯域／モード選択スイッチ１５８に経路決めすることができる。帯域／モード選択スイッチ１５８は、次に、受信した信号を、Ｂ４１ＲＸノードを通して、たとえば低雑音増幅器（ＬＮＡ）に経路決めすることができる。

図２の例では、コントローラ１６０は、Ｂ４１増幅経路１５２の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように示される。さらに、ＰＡ１５６は、バイアスノード１６２を通してバイアスされるように示される。そのような制御およびバイアス付与機能性を、Ｂ３９増幅経路１７０についても提供することができる。

図２の以上の例では、位相シフト回路１７８によって与えられる位相シフトは典型的に、所望のシステム性能を得るように最適化されるまたは適合される必要がある。そのような最適化は、電話基板などの形状因子が小さな基板の上では特に、困難である可能性がある。さらに、ＲＦ性能は、最適化された位相が維持されなければ容易に劣化する可能性がある。

いくつかの実現例では、フロントエンドアーキテクチャは、共通のノードを通して送受信動作を可能にするように構成されるスイッチを含むことができるが、異なるときにイネーブルする。そのようなスイッチとともに、Ｂ３９／Ｂ４１デュプレクサを本明細書中に記載のように実現することができる。そのような構成により、フロントエンドアーキテクチャは、単一のアンテナを有するいくつかまたはすべてのＣＡ組合せをサポートできるようになり得、実現例がより単純になり、かつＢ３９ＲＸフィルタが排除される。

図３は、いくつかの実現例に従うマルチモードマルチバンド（ＭＭＭＢ）電力増幅器モジュール（ＰＡＭ）上で実現されるフロントエンドアーキテクチャの例示的な構成２００を示す。そのようなフロントエンドアーキテクチャの１つ以上の特徴を他の種類のモジュールまたは製品においても実現できることが理解される。

関連の特徴が示されるが、当業者は、本開示から、簡潔性のためにおよび本明細書中に開示される例示的な実現例のより関連のある局面を曖昧にしないために、さまざまな他の特徴が示されていないことを認めるであろう。その目的のため、図３の構成２００を参照して、電力増幅器（ＰＡ）経路２２０は、Ｂ３９ＴＸおよびＲＸ動作を容易にするように構成されて示される。増幅すべき入力信号は入力ノード２２２において与えられる。ＰＡ２２４はそのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号は、Ｂ３９ＴＸ動作を可能にするように構成される帯域選択スイッチ２２６に与えられて示される。Ｂ３９／Ｂ４１デュプレクサ２１４は、帯域選択スイッチ２２６とアンテナ切換モジュール（ＡＳＭ）２１６との間に設けられて示される。

図３において、帯域選択スイッチ２２６は、Ｂ３９帯域のためのＴＸおよびＲＸ動作を容易にするＴＸ／ＲＸスイッチ２２８を含んで示される。たとえば、ＴＸ動作において、スイッチ２２８は、ＰＡ２２４の出力がデュプレクサ２１４のＢ３９部分に関連付けられる共通のノードに接続され、かつＢ３９ＲＸノードが共通のノードから切離されるように動作可能である。ＲＸ動作において、スイッチ２２８は、ＰＡ２２４の出力が共通のノードから切離され、かつＢ３９ＲＸノードが共通のノードに接続されるように動作されることができる。いくつかの実現例では、ＴＸ／ＲＸスイッチ２２８は、増幅されたＢ３９ＴＸ信号およびＢ３９ＲＸ信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される。

図３の構成２００を参照して、ＰＡ経路２０２は、Ｂ４１ＴＸおよびＢ４１ＲＸ動作を容易にするように構成されて示される。増幅すべき入力信号は入力ノード２０４において与えられる。ＰＡ２０６はそのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号は、Ｂ４１ＴＸ／ＲＸ動作を可能にするように構成される帯域／モード選択スイッチ２０８に与えられるように示される。Ｂ３９／Ｂ４１デュプレクサ２１４は、帯域／モード選択スイッチ２０８とＡＳＭ２１６との間に設けられて示される。

ＴＸ動作の際、スイッチ２０８は、ＰＡ２０６の出力がデュプレクサ２１４のＢ４１部分に関連付けられる共通のノードに接続され、かつＢ４１ＲＸノードが共通のノードから切離されるように動作されることができる。ＲＸ動作の際、スイッチ２０８は、ＰＡ２０６の出力が共通のノードから切離され、かつＢ４１ＲＸノードが共通のノードに接続されるように動作されることができる。いくつかの実現例では、スイッチ２０８の少なくとも一部が、増幅されたＢ４１ＴＸ信号およびＢ４１ＲＸ信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成されるＴＸ／ＲＸスイッチである。

図３の例では、コントローラ２１０は、Ｂ４１増幅経路２０２の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように示される。さらに、ＰＡ２０６は、バイアスノード２１２を通してバイアスされて示される。そのような制御およびバイアス付与機能性を、Ｂ３９増幅器経路２２０についても提供することができる。

図３の例では、ＡＳＭ２１６は、Ｂ３９／Ｂ４１デュプレクサ２１４と共通のアンテナ２１８との間の経路の経路決めを可能にするように示される。以上の例示的な態様でのＢ３９およびＢ４１帯域のキャリアアグリゲーションは、図２の例と同様の機能性を達成することができるが、構成要素の数はより少なく、実現はより容易であり、性能はより良好であり、かつＢｏＭコストはより低い。

図４は、いくつかの実現例に従うＴＸフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）上に実現されるフロントエンドアーキテクチャの例示的な構成２５０を示す。そのようなフロントエンドアーキテクチャの１つ以上の特徴を他の種類のモジュールまたは製品において実現することもできることが理解される。

関連の特徴が示されるが、当業者は、本開示から、簡潔性のためにおよび本明細書中に開示される例示的な実現例のより関連のある局面を曖昧にしないために、さまざまな他の特徴が示されていないことを認めるであろう。その目的のため、図４の構成２５０を参照して、電力増幅器（ＰＡ）経路２７０は、Ｂ３９ＴＸおよびＲＸ動作を容易にするように構成されて示される。増幅すべき（たとえば、高帯域（ＨＢ）２Ｇ／ＴＤ信号に関連付けられる）入力信号は、入力ノード２７２を通して与えられて示される。ＰＡ２７４はそのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号は整合ネットワーク２８０に与えられて示される。入力ノード２７２およびＰＡ２７４は、例示的なＢ３９ＴＸ帯域を含む複数の周波数帯域をサポートするように構成されることができる。示される例では、他の帯域は、２Ｇ／ＴＤ動作のための高帯域（ＨＢ）信号を含むことができる。２Ｇ動作については、低帯域（ＬＢ）信号が入力ノード２７６を通してＰＡ２７８に与えられて示され、ＰＡ２７８からの増幅された信号は整合ネットワーク２８０に与えられるように示される。

図４の例では、ＴＸ／ＲＸスイッチ２８２がＢ３９帯域のためのＴＸおよびＲＸ動作を容易にするように実現されて示される。たとえば、ＴＸ動作の際、スイッチ２８２は、ＰＡ２７４の出力がデュプレクサ２６４のＢ３９部分に関連付けられる共通のノードに接続され、かつＢ３９ＲＸノードが共通のノードから切離されるように動作されることができる。ＲＸ動作の際、ＴＸ／ＲＸスイッチ２８２は、ＰＡ２７４の出力が共通のノードから切離され、かつＢ３９ＲＸノードが共通のノードに接続されるように動作されることができる。いくつかの実現例では、ＴＸ／ＲＸスイッチ２８２は、増幅されたＢ３９ＴＸ信号およびＢ３９ＲＸ信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される。

ＴＸ／ＲＸスイッチ２８２は、ＰＡ２７４に関連付けられる他の非Ｂ３９帯域の経路決めを可能にするようにさらに構成されることができる。たとえば、スイッチ２８２は、ＰＡ２７４の出力がフィルタ２８４，２８６に経路決めされるように動作されることができる。別の例では、出力ＰＡ２７８はフィルタ２８８に経路決めされる。いくつかの実現例では、スイッチ２８２はオプションで、出力ＰＡ２７８がフィルタ２８８（図示せず）に経路決めされるように動作されることができる。図４の例では、コントローラ２９０は、Ｂ３９増幅経路２７０の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように示される。

図４の構成２５０を参照して、ＰＡ経路２５２は、Ｂ４１ＴＸおよびＢ４１ＲＸ動作を容易にするように構成されて示される。増幅すべき入力信号は入力ノード２５４において与えられる。ＰＡ２５６はそのような入力信号を増幅することができ、増幅された信号は、Ｂ４１ＴＸ／ＲＸ動作を可能にするように構成される帯域／モード選択スイッチ２５８に与えられて示される。Ｂ３９／Ｂ４１デュプレクサ２６４は、帯域／モード選択スイッチ２５８とアンテナ切換モジュール（ＡＳＭ）２９２との間に設けられるように示される。いくつかの実現例では、スイッチ２５８の少なくとも一部は、増幅されたＢ４１ＴＸ信号およびＢ４１ＲＸ信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成されるＴＸ／ＲＸスイッチである。

図４の例では、コントローラ２６０は、Ｂ４１増幅経路２５２の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように示される。さらに、ＰＡ２５６はバイアスノード２６２を通してバイアスされるように示される。そのような制御およびバイアス付与機能性を、Ｂ３９増幅経路２７０についても提供することができる。

図４の例では、ＡＳＭ２９２は、Ｂ３９／Ｂ４１デュプレクサ２６４と共通のアンテナ２９４との間の経路の経路決めを可能にするように示される。以上の例示的な態様でのＢ３９およびＢ４１帯域のキャリアアグリゲーションは図２の例と同様の機能性を達成することができるが、構成要素の数がより少なく、実現がより容易であり、性能がより良好であり、かつＢｏＭコストがより低い。

図５は、いくつかの実現例で、本開示の１つ以上の特徴をモジュール３００において実現可能であることを示す。関連の特徴が示されるが、当業者は、本開示から、簡潔性のためにおよび本明細書中に開示される例示的な実現例のより関連のある局面を曖昧にしないためにさまざまな他の特徴が示されていないことを認めるであろう。その目的のため、いくつかの実現例では、ＲＦ装置（たとえば、ワイヤレス装置）のためのフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）または電力増幅器モジュール（ＰＡＭ）などのモジュール３００は、基板３０６（たとえば積層基板）を有する。モジュール３００は、本明細書中に記載のような１つ以上の特徴を有するキャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャ３０２（たとえば、図３のフロントエンドアーキテクチャの構成２００、または図４のフロントエンドアーキテクチャの構成２５０）を含むことができる。いくつかの実現例では、ＣＡアーキテクチャ３０２を１つ以上の半導体ダイ上に実現することができる。本明細書中にも記載されるように、そのようなＣＡアーキテクチャ３０２は共通のアンテナ３０４を用いてＣＡ機能性を提供することができる。

いくつかの実現例では、モジュール３００は、本明細書中に記載の１つ以上の特徴を有するアーキテクチャ、装置、および／または回路であり、ワイヤレス装置などのＲＦ装置中に含まれることができる。そのようなアーキテクチャ、装置、および／または回路を、ワイヤレス装置中に直接に、本明細書中に記載のような１つ以上のモジュール形態で、またはその何らかの組合せで実現することができる。

図６は、本明細書中に記載の１つ以上の有利な特徴を有する例示的な無線周波数（ＲＦ）装置４００を概略的に描く。関連の特徴が示されるが、当業者は、本開示から、簡潔性のためにおよび本明細書中に開示される例示的な実現例のより関連のある局面を曖昧にしないためにさまざまな他の特徴が示されていないことを認めるであろう。その目的のため、いくつかの実現例では、ＲＦ装置４００はワイヤレス装置である。いくつかの実現例では、そのようなワイヤレス装置は、たとえば、セルラー電話、スマートフォン、電話の機能性を有するまたは有しない携帯型ワイヤレス装置、ワイヤレスタブレット、ワイヤレスルータ、ワイヤレスアクセスポイント、ワイヤレス基地局などを含むことができる。

いくつかの実現例では、ＲＦ装置４００は、増幅および送信すべきＲＦ信号を生成し、かつ受信した信号を処理する公知の態様で構成および動作されることができるトランシーバ４１０からそれらのそれぞれのＲＦ信号を受信するように構成されるＰＡモジュール４１２中の１つ以上のＰＡを含む。トランシーバ４１０は、ユーザにとって好適なデータおよび／または音声信号とトランシーバ４１０にとって好適なＲＦ信号との間の変換を提供するように構成されるベースバンドサブシステム４０８と対話するように示される。トランシーバ４１０は、ＲＦ装置４００の動作のための電力を管理するように構成される電力管理構成要素４０６に接続されるようにも示される。そのような電力管理は、ベースバンドサブシステム４０８およびＲＦ装置４００の他の構成要素の動作を制御することもできる。

ベースバンドサブシステム４０８は、ユーザインターフェイス４０２に接続されて、ユーザに与えられるおよびユーザから受信される音声および／またはデータのさまざまな入力および出力を容易にするように示される。ベースバンドサブシステム４０８は、データおよび／もしくは命令を記憶してワイヤレス装置の動作を容易にする、ならびに／またはユーザにとっての情報の記憶を提供するように構成されるメモリ４０４にも接続されることができる。

例示的なＲＦ装置４００では、ＰＡモジュール４１２は、本明細書中に記載のような二重化および／または切換機能性を提供するように構成される（まとめて４１３として示される）１つ以上のフィルタおよび／または１つ以上の帯域／モード選択スイッチを含むことができる。そのようなフィルタ／スイッチ４１３は、本明細書中に記載のような１つ以上の特徴を有するアンテナ切換モジュール（ＡＳＭ）４１６と通信することができる。図６では、いくつかの受信した信号は、ＡＳＭ４１６から１つ以上の低雑音増幅器（ＬＮＡ）４１８に経路決めされて示される。ＬＮＡ４１８からの増幅された信号はトランシーバ４１０に経路決めされて示される。いくつかの実現例に従うと、ＰＡモジュール４１２、フィルタ／スイッチ４１３、および／またはＡＳＭ４１６は、モジュール３００のＣＡアーキテクチャ３０２（たとえば、図３のフロントエンドアーキテクチャの構成２００、または図４のフロントエンドアーキテクチャの構成２５０）の少なくとも一部を備える。

多数の他のワイヤレス装置構成が本明細書中に記載の１つ以上の特徴を利用することができる。たとえば、ＲＦ装置４００はマルチバンド装置である必要はない。別の例では、ＲＦ装置４００は、ダイバーシティアンテナなどの付加的なアンテナならびにＷｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）、およびＧＰＳなどの付加的な接続性特徴を含むことができる。

本開示の１つ以上の特徴を本明細書中に記載のようにさまざまなセルラー周波数帯域で実現することができる。そのような帯域の例を表１に列挙する。帯域のうち少なくともいくつかをサブバンドに分割することができることが理解される。本開示の１つ以上の特徴を表１の例などの指定を有しない周波数範囲を用いて実現することができることも理解される。

説明の目的のため、「マルチプレクサ」、「多重化」などは、「ダイプレクサ」、「二重化」などを含み得ることが理解される。

文脈が明確にそうでないことを要件としていなければ、説明および請求項を通じて、「備える」、「備えている」などの語は、排他的または網羅的な意味とは反対に、包括的な意味、すなわち「含むが限定されない」という意味で解釈されるべきである。本明細書中で一般的に用いられるような「結合される」という語は、直接に接続されるかまたは１つ以上の中間要素を介して接続され得る２つ以上の要素を指す。加えて、この出願で用いる際に、「本明細書中」、「以上」、「以下」という語および同様の趣旨の語は、この出願の任意の特定の部分ではなく、この出願全体を参照するものである。文脈が許す場合、単数または複数の数を用いる以上の説明中の語は、それぞれ複数または単数の数も含むことがある。２つ以上の項目の一覧を参照する「または（もしくは）」という語は、一覧中の項目のうち任意のもの、一覧中の項目のうちすべて、および一覧中の項目の任意の組合せという語の解釈のすべてをカバーする。

発明の実施形態の以上の詳細な説明は、網羅的であることまたは以上開示される正確な形態に発明を限定することを意図するものではない。発明の具体的な実施形態またはその例を例示の目的のために上述したが、関連技術の当業者が認識するように、発明の範囲内でさまざまな均等の変形例が可能である。たとえば、所与の順序でプロセスまたはブロックを提示するが、代替的な実施形態は、異なる順序で、ステップを有するルーチンを行なっても、またはブロックを有するシステムを用いてもよく、いくつかのプロセスまたはブロックは、削除、移動、追加、細分、組合せ、および／もしくは修正がなされてもよい。これらのプロセスまたはブロックの各々は、さまざまな異なるやり方で実現されてもよい。また、プロセスまたはブロックは、時には続けて行なわれるように示されるが、これらのプロセスまたはブロックは、代わりに、並行して行なわれてもよく、または異なる時期に行なわれてもよい。

本明細書中に与えられる発明の教示は、必ずしも上述のシステムではなく他のシステムに適用可能である。上述のさまざまな実施形態の要素および行為は、さらなる実施形態を与えるように組合わせることができる。

発明のいくつかの実施形態を記載したが、これらの実施形態は例示のためにのみ提示されたのであり、開示の範囲を限定することを意図しない。実際、本明細書中に記載の新規の方法およびシステムを、さまざまな他の形態で具現化してもよい。さらに、開示の精神から逸脱することなく、本明細書中に記載の方法およびシステムの形態のさまざまな省略、置換、および変更がなされてもよい。添付の請求項およびそれらの均等物は、開示の範囲および精神の範囲内に入るであろうような形態または変形例をカバーすることが意図される。

１００，１５０ フロントエンドアーキテクチャ、１０８，１５８，２５８ 帯域／モード選択スイッチ、１１０，２１０，２６０，２９０ コントローラ、１１８，１３０，２１８，２９４，３０４ アンテナ、１２０，１７０，２２０，２７０ 電力増幅器経路、１２６，１７６，２２６ 帯域選択スイッチ、１２８，１６４，２１６，２９２，４１６ アンテナ切換モジュール、２１４，２６４ デュプレクサ、２０６，２２４ 電力増幅器、２０８ 帯域・モード選択スイッチ、２１２ バイアスノード、２２８，２８２ ＴＸ／ＲＸスイッチ、３００ モジュール、３０２ ＣＡアーキテクチャ、４００ ＲＦ装置、４１０ トランシーバ、４０６ 電力管理構成要素、４０８ ベースバンドサブシステム

Claims (20)

1. キャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャであって、
   共通のアンテナを用いて第１の周波数帯域および第２の周波数帯域のための二重化機能性を提供するように構成されるデュプレクサと、
   前記デュプレクサのそれぞれのポートに結合される第１の増幅経路および第２の増幅経路とを備え、前記第１の増幅経路および前記第２の増幅経路の各々はそのそれぞれの周波数帯域の信号を増幅するように構成され、各々の増幅経路は、増幅された前記信号および受信した信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）スイッチを含む、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャ。
2. 前記第１の周波数帯域はＢ３９帯域を含む、請求項１に記載のＣＡアーキテクチャ。
3. 前記第２の周波数帯域はＢ４１帯域を含む、請求項１に記載のＣＡアーキテクチャ。
4. 前記デュプレクサのノードに結合されるアンテナ切換モジュールをさらに含む、請求項１に記載のＣＡアーキテクチャ。
5. 前記第１の増幅経路および前記第２の増幅経路の各々は帯域選択スイッチを含む、請求項１に記載のＣＡアーキテクチャ。
6. 前記第１の増幅経路は、前記第１の増幅経路の動作のための１つ以上の制御機能性を提供するように構成されるコントローラを含む、請求項１に記載のＣＡアーキテクチャ。
7. 前記第１の増幅経路は、電力増幅器と、前記電力増幅器をバイアスするように構成されるバイアスポートとを含む、請求項１に記載のＣＡアーキテクチャ。
8. 前記ＴＸ／ＲＸスイッチは、ＴＸおよびＲＸ信号のための前記デュプレクサに結合される共通のノードを含む、請求項１に記載のＣＡアーキテクチャ。
9. 無線周波数（ＲＦ）モジュールであって、
   複数の構成要素を受けるように構成されるパッケージ基板と、
   前記パッケージ基板上に実現されるキャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャとを備え、前記ＣＡアーキテクチャは、共通のアンテナを用いて第１の周波数帯域および第２の周波数帯域のための二重化機能性を提供するように構成されるデュプレクサを含み、前記ＣＡアーキテクチャはさらに、前記デュプレクサのそれぞれのポートに結合される第１の増幅経路および第２の増幅経路を含み、前記第１の増幅経路および前記第２の増幅経路の各々はそのそれぞれの周波数帯域の信号を増幅するように構成され、各々の増幅経路は、増幅された前記信号および受信した信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）スイッチを含む、無線周波数（ＲＦ）モジュール。
10. 前記ＲＦモジュールは電力増幅器（ＰＡ）モジュールである、請求項９に記載のＲＦモジュール。
11. 前記ＲＦモジュールはフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）である、請求項９に記載のＲＦモジュール。
12. 前記第１の周波数帯域はＢ３９帯域を含み、前記第２の周波数帯域はＢ４１帯域を含む、請求項９に記載のＲＦモジュール。
13. 前記ＴＸ／ＲＸスイッチは、ＴＸおよびＲＸ信号のための前記デュプレクサに結合される共通のノードを含む、請求項９に記載のＲＦモジュール。
14. 前記第１の増幅経路および前記第２の増幅経路の各々は帯域選択スイッチを含む、請求項９に記載のＲＦモジュール。
15. 無線周波数（ＲＦ）装置であって、
    ＲＦ信号を処理するように構成されるトランシーバと、
    前記トランシーバと通信するＲＦモジュールとを備え、前記ＲＦモジュールはキャリアアグリゲーション（ＣＡ）アーキテクチャを有し、前記ＣＡアーキテクチャは、共通のアンテナを用いて第１の周波数帯域および第２の周波数帯域のための二重化機能性を提供するように構成されるデュプレクサを含み、前記ＣＡアーキテクチャはさらに、前記デュプレクサのそれぞれのポートに結合される第１の増幅経路および第２の増幅経路を含み、前記第１の増幅経路および前記第２の増幅経路の各々はそのそれぞれの周波数帯域の信号を増幅するように構成され、各々の増幅経路は、増幅された前記信号および受信した信号のための時分割二重化（ＴＤＤ）機能性を提供するように構成される送信／受信（ＴＸ／ＲＸ）スイッチを含む、、無線周波数（ＲＦ）装置。
16. 前記ＲＦ装置はワイヤレス装置を含む、請求項１５に記載のＲＦ装置。
17. ワイヤレス装置はセルラー電話である、請求項１５に記載のＲＦ装置。
18. 前記第１の周波数帯域はＢ３９帯域を含み、前記第２の周波数帯域はＢ４１帯域を含む、請求項１５に記載のＲＦ装置。
19. 前記ＴＸ／ＲＸスイッチは、ＴＸおよびＲＸ信号のための前記デュプレクサに結合される共通のノードを含む、請求項１５に記載のＲＦ装置。
20. 前記第１の増幅経路および前記第２の増幅経路の各々は帯域選択スイッチを含む、請求項１５に記載のＲＦ装置。

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