JP6181731B2 - スイッチングネットワークを備えたダイバーシティ受信器フロントエンドシステム - Google Patents

Description

本開示は一般に、一以上のダイバーシティ受信アンテナを有する無線通信システムに関する。

関連出願の相互参照
本願は、２０１４年１０月３１日出願の「ダイバーシティ受信器フロントエンドシステム」との名称の米国仮出願第６２／０７３，０４３号、２０１４年１０月３１日出願の「キャリアアグリゲーションのためのアダプティブ多重帯域ＬＮＡ」との名称の米国仮出願第６２／０７３，０４１号、２０１５年６月１日出願の「可変利得増幅器を備えたダイバーシティフロントエンドシステム」との名称の米国出願第１４／７２７，７３９号、２０１５年６月９日出願の「スイッチングネットワークを備えたダイバーシティ受信器フロントエンドシステム」との名称の米国出願第１４／７３４，７４６号の優先権を主張する。各開示はその全体が、ここに明示的に参照として組み入れられる。

無線通信のアプリケーションにおいて、サイズ、コスト及び性能は、所与の製品にとって重要となり得る因子の例である。例えば、性能を向上させるべく、ダイバーシティ受信アンテナ及び関連回路のような無線部品が一般的となっている。

多くの無線周波数（ＲＦ）アプリケーションにおいて、ダイバーシティ受信アンテナは、一次アンテナから物理的に遠くに配置される。双方のアンテナが一度に使用される場合に送受信器は、双方のアンテナからの信号を、データスループットを増加させるべく処理することができる。

いくつかの実装によれば、本開示は、複数の増幅器を含む受信システムに関する。複数の増幅器の各一つは、当該受信システムの入力と当該受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該増幅器において受信信号を増幅するべく構成される。受信システムはさらに、一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークを含む。当該スイッチの各一つは、複数の経路の２つを結合する。受信システムはさらに制御器を含む。制御器は、帯域選択信号を受信し、かつ、当該帯域選択信号に基づいて複数の増幅器の一つをイネーブルにしてスイッチングネットワークを制御するべく構成される。

いくつかの実施形態において、制御器は、単一周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して当該単一周波数帯域に対応する当該複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、一以上のスイッチすべてが開となるようにスイッチングネットワークを制御するべく構成することができる。

いくつかの実施形態において、制御器は、多重周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して当該多重周波数帯域の一つに対応する当該複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、当該多重周波数帯域に対応する経路間にある一以上のスイッチの少なくとも一つが閉となるようにスイッチングネットワークを制御するべく構成することができる。

いくつかの実施形態において、受信システムはさらに、複数の位相シフト部品を含み得る。複数の位相シフト部品の各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該位相シフト部品を通過する信号を位相シフトして当該複数の経路の他の一つの経路に対応する周波数帯域のためのインピーダンスを増加させるべく構成することができる。いくつかの実施形態において、複数の位相シフト部品の各一つは、スイッチングネットワーク及び入力間に設けることができる。いくつかの実施形態において、複数の位相シフト部品の少なくとも一つは、チューニング可能位相シフト部品を含み得る。これは、当該チューニング可能位相シフト部品を通過する信号を、制御器から受信した位相シフトチューニング信号により制御される量だけ位相シフトさせるべく構成される。いくつかの実施形態において、制御器は、帯域選択信号に基づいて位相シフトチューニング信号を発生させるべく構成することができる。

いくつかの実施形態において、受信システムはさらに、複数のインピーダンス整合部品を含み得る。複数のインピーダンス整合部品の各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、複数の経路の当該一つの雑音指数を低下させるべく構成することができる。いくつかの実施形態において、複数のインピーダンス整合部品の各一つは、スイッチングネットワークと複数の増幅器の一つの対応増幅器との間に設けることができる。いくつかの実施形態において、複数のインピーダンス整合部品の少なくとも一つは、制御器から受信したインピーダンスチューニング信号により制御されるインピーダンスを表すべく構成されたチューニング可能インピーダンス整合部品を含み得る。いくつかの実施形態において、制御器は、帯域選択信号に基づいてインピーダンスチューニング信号を発生させるべく構成することができる。

いくつかの実施形態において、受信システムはさらに、入力において受信した入力信号を分割して、複数の経路に沿って伝播する複数の周波数帯域それぞれにある複数の信号にするべく構成されたマルチプレクサを含み得る。

いくつかの実施形態において、複数の増幅器の少なくとも一つは、二段増幅器を含み得る。

ある実施形態において、制御器は、複数の増幅器の一つをイネーブルにかつ当該複数の増幅器の他の増幅器をディセーブルにするべく構成することができる。

いくつかの実装において、本開示は、複数の部品を受容するべく構成されたパッケージング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、パッケージング基板に実装された受信システムを含む。受信システムは複数の増幅器を含む。複数の増幅器の各一つは、当該受信システムの入力と当該受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該増幅器において受信信号を増幅するべく構成される。受信システムはさらに、一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークを含む。当該スイッチの各一つは、複数の経路の２つを結合する。受信システムはさらに制御器を含む。制御器は、帯域選択信号を受信し、かつ、当該帯域選択信号に基づいて複数の増幅器の一つをイネーブルにしてスイッチングネットワークを制御するべく構成される。

いくつかの実施形態において、ＲＦモジュールは、ダイバーシティ受信器フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）とすることができる。

いくつかの実施形態において、受信システムはさらに、複数の位相シフト部品を含み得る。複数の位相シフト部品の各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該位相シフト部品を通過する信号を位相シフトして当該複数の経路の他の一つの経路に対応する周波数帯域のためのインピーダンスを増加させるべく構成することができる。

いくつかの教示によれば、本開示は、第１無線周波数（ＲＦ）信号を受信するべく構成された第１アンテナを含む無線デバイスに関する。無線デバイスはさらに、第１アンテナと通信する第１フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）を含む。第１ＦＥＭは、複数の部品を受容するべく構成されたパッケージング基板を含む。第１ＦＥＭはさらに、パッケージング基板に実装された受信システムを含む。受信システムは複数の増幅器を含む。複数の増幅器の各一つは、当該受信システムの入力と当該受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該増幅器において受信信号を増幅するべく構成される。受信システムはさらに、一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークを含む。当該スイッチの各一つは、複数の経路の２つを結合する。受信システムはさらに制御器を含む。制御器は、帯域選択信号を受信し、かつ、当該帯域選択信号に基づいて複数の増幅器の一つをイネーブルにしてスイッチングネットワークを制御するべく構成される。無線デバイスはさらに、第１ＲＦ信号の処理済みバージョンをケーブルを介して出力から受信するべく、かつ、当該第１ＲＦ信号の処理済みバージョンに基づいてデータビットを発生させるべく構成された送受信器を含む。

いくつかの実装において、無線デバイスはさらに、第２無線周波数（ＲＦ）信号を受信するべく構成された第２アンテナと、第１アンテナと通信する第２ＦＥＭとを含み得る。送受信器は、第２ＲＦ信号の処理済みバージョンを第２ＦＥＭの出力から受信するべく、かつ、当該第２ＲＦ信号の処理済みバージョンに基づいてデータビットを発生するべく構成することができる。

いくつかの実装において、受信システムはさらに、複数の位相シフト部品を含み得る。複数の位相シフト部品の各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該位相シフト部品を通過する信号を位相シフトして当該複数の経路の他の一つの経路に対応する周波数帯域のためのインピーダンスを増加させるべく構成することができる。

本開示を要約する目的で本発明の一定の側面、利点及び新規な特徴がここに記載された。理解すべきことだが、かかる利点のすべてが必ずしも、本発明の任意の特定実施形態によって達成できるわけではない。すなわち、本発明は、ここに教示される一の利点又は一群の利点を、ここに教示又は示唆される他の利点を必ずしも達成することなく、達成又は最適化する態様で具体化又は実施をすることができる。

一次アンテナ及びダイバーシティアンテナに結合された通信モジュールを有する無線デバイスを示す。 ＤＲｘフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）を含むダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）構成を示す。 いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）構成が、多重周波数帯域に対応する多重経路を備えたＤＲｘモジュールを含み得ることを示す。 いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器構成が、ダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）モジュールよりも少ない増幅器を備えたダイバーシティＲＦモジュールを含み得ることを示す。 いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器構成が、単極／単投スイッチを備えたＤＲｘモジュールを含み得ることを示す。 いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器構成が、チューニング可能位相シフト部品を備えたＤＲｘモジュールを含み得ることを示す。 ＲＦ信号を処理する方法のフローチャート表現の一実施形態を示す。 ここに記載される一以上の特徴を有するモジュールを描く。 ここに記載される一以上の特徴を有する無線デバイスを描く。

ここに与えられる見出しは、たとえあったとしても、便宜のみのためであって、必ずしも請求項に係る発明の範囲又は意味に影響するわけではない。

図１は、一次アンテナ１３０及びダイバーシティアンテナ１４０に結合された通信モジュール１１０を有する無線デバイス１００を示す。通信モジュール１１０（及びその構成部品）は、制御器１２０により制御することができる。通信モジュール１１０は、アナログ無線周波数（ＲＦ）信号及びデジタルデータ信号間の変換をするべく構成される送受信器１１２を含む。それを目的として、送受信器１１２は、デジタル／アナログ変換器、アナログ／デジタル変換器、ベース帯域アナログ信号を搬送周波数に変調若しくは搬送周波数から復調する局所発振器、デジタルサンプル及びデータビット（例えば音声又は他のタイプのデータ）間の変換をするベース帯域プロセッサ、又は他の部品を含み得る。

通信モジュール１１０はさらに、一次アンテナ１３０及び送受信器１１２間に結合されたＲＦモジュール１１４を含む。ＲＦモジュール１１４は、ケーブル損失に起因する減衰を低減するべく一次アンテナ１３０に物理的に近いので、ＲＦモジュール１１４は、フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）と称することができる。ＲＦモジュール１１４は、送受信器１１２の一次アンテナ１３０から受信したアナログ信号、又は送受信器１１２から受信して一次アンテナ１３０を介して送信するアナログ信号に処理を行うことができる。それを目的として、ＲＦモジュール１１４は、フィルタ、電力増幅器、帯域選択スイッチ、整合回路及び他の部品を含み得る。同様に、通信モジュール１１０は、同様の処理を行う送受信器１１２とダイバーシティアンテナ１４０との間に結合されたダイバーシティＲＦモジュール１１６を含む。

信号が無線デバイスに送信されると当該信号は、一次アンテナ１３０及びダイバーシティアンテナ１４０の双方において受信され得る。一次アンテナ１３０及びダイバーシティアンテナ１４０は物理的に離間しているので、一次アンテナ１３０及びダイバーシティアンテナ１４０において受信される信号は異なる特性を備える。例えば、一実施形態において、一次アンテナ１３０及びダイバーシティアンテナ１４０は、異なる減衰、雑音、周波数応答又は位相シフトを有する信号を受信し得る。送受信器１１２は、異なる特性を備えた双方の信号を使用して、当該信号に対応するデータビットを決定することができる。いくつかの実装において、送受信器１１２は、当該特性に基づいて一次アンテナ１３０及びダイバーシティアンテナ１４０間から、信号対雑音比が最高のアンテナを選択するというように、選択される。いくつかの実装において、送受信器１１２は、一次アンテナ１３０からの信号とダイバーシティアンテナ１４０からの信号とを結合して当該結合信号の信号対雑音比を増加させる。いくつかの実装において、送受信器１１２は、多重入力／多重出力（ＭＩＭＯ）通信を行うべく信号を処理する。

ダイバーシティアンテナ１４０は一次アンテナ１３０から物理的に離間しているので、ダイバーシティアンテナ１４０は、ケーブル又はプリント回路基板（ＰＣＢ）トレースのような送信線１３５を介して通信モジュール１１０に結合される。いくつかの実装において、送信線１３５は損失性であり、ダイバーシティアンテナ１４０において受信された信号を減衰させ、その後、当該信号は通信モジュール１１０に到達する。すなわち、いくつかの実装において、以下に記載されるように、ダイバーシティアンテナ１４０において受信された信号に利得が適用される。利得（及び他の、フィルタリングのようなアナログ処理）は、ダイバーシティ受信器モジュールによって適用することができる。かかるダイバーシティ受信器モジュールは、ダイバーシティアンテナ１４０の物理的近くに配置されるので、ダイバーシティ受信器フロントエンドモジュールと称することができる。

図２は、ＤＲｘフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）２１０を含むダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）構成２００を示す。ＤＲｘ構成２００は、ダイバーシティ信号を受信して当該ダイバーシティ信号をＤＲｘＦＥＭ２１０に与えるべく構成されたダイバーシティアンテナ１４０を含む。ＤＲｘＦＥＭ２１０は、ダイバーシティアンテナ１４０から受信したダイバーシティ信号の処理を行うべく構成される。例えば、ＤＲｘＦＥＭ２１０は、ダイバーシティ信号を、例えば制御器１２０が指示するような一以上のアクティブ周波数帯域へとフィルタリングするべく構成することができる。他例では、ＤＲｘＦＥＭ２１０は、ダイバーシティ信号を増幅するべく構成することができる。それを目的として、ＤＲｘＦＥＭ２１０は、フィルタ、低雑音増幅器、帯域選択スイッチ、整合回路及び他の部品を含み得る。

ＤＲｘＦＥＭ２１０は、処理されたダイバーシティ信号を、送信線１３５を介して、ダイバーシティＲＦ（Ｄ−ＲＦ）モジュール１１６のような下流側モジュールへと送信する。下流側モジュールは、さらに処理されたダイバーシティ信号を送受信器１１２に供給する。ダイバーシティＲＦモジュール１１６（及び、いくつかの実装においては送受信器）は、制御器１２０によって制御される。いくつかの実装において、制御器１２０は、送受信器１１２内に実装することができる。

図３は、いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）構成３００が、多重周波数帯域に対応する多重経路を備えたＤＲｘモジュール３１０を含み得ることを示す。ＤＲｘ構成３００は、ダイバーシティ信号を受信するべく構成されたダイバーシティアンテナ１４０を含む。いくつかの実装において、ダイバーシティ信号は、単一周波数帯域に変調されたデータを含む単一帯域信号とすることができる。いくつかの実装において、ダイバーシティ信号は、多重周波数帯域に変調されたデータを含む多重帯域信号（帯域間キャリアアグリゲーション信号とも称する）とすることができる。

ＤＲｘモジュール３１０は、ダイバーシティアンテナ１４０からのダイバーシティ信号を受信する入力と、処理されたダイバーシティ信号を送受信器３３０に（送信線１３５及びダイバーシティＲＦモジュール３２０を介して）与える出力とを有する。ＤＲｘモジュール３１０の入力は、第１マルチプレクサ（ＭＵＸ）３１１の入力に供給される。第１マルチプレクサ３１１は複数のマルチプレクサ出力を含む。各マルチプレクサ出力は、ＤＲｘモジュール３１０の入力及び出力間の経路に対応する。各経路は、各周波数帯域に対応し得る。ＤＲｘモジュール３１０の出力は、第２マルチプレクサ３１２の出力によって与えられる。第２マルチプレクサ３１２は複数のマルチプレクサ入力を含む。各マルチプレクサ入力は、ＤＲｘモジュール３１０の入力及び出力間の経路の一つに対応する。

周波数帯域は、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動体通信システム）周波数帯域のようなセルラー周波数帯域とすることができる。例えば、第１周波数帯域を１９３０メガヘルツ（ＭＨＺ）〜１９９０ＭＨｚのＵＭＴＳダウンリンク又は「Ｒｘ」帯域２とし、かつ、第２周波数帯域を８６９ＭＨｚ〜８９４ＭＨｚのＵＭＴＳダウンリンク又は「Ｒｘ」帯域５とすることができる。表１において以下に記載のもの又は他の非ＵＭＴＳ周波数帯域のような、他のダウンリンク周波数帯域も使用され得る。

いくつかの実装において、ＤＲｘモジュール３１０はＤＲｘ制御器３０２を含む。ＤＲｘ制御器３０２は、制御器１２０（通信制御器とも称する）から信号を受信し、当該受信信号に基づいて入力及び出力間の複数の経路の一以上を選択的にアクティブにする。いくつかの実装において、ＤＲｘモジュール３１０は、ＤＲｘ制御器３０２を含まずに制御器１２０が、複数の経路の一以上を直接、選択的にアクティブにする。

上述のように、いくつかの実装において、ダイバーシティ信号は単一帯域信号である。すなわち、いくつかの実装において、第１マルチプレクサ３１１は、単一帯域信号の周波数帯域に対応する複数の経路の一つへと、ＤＲｘ制御器３０２から受信した信号に基づいてダイバーシティ信号を引き回す単極／多投（ＳＰＭＴ）スイッチである。ＤＲｘ制御器３０２は、ＤＲｘ制御器３０２が通信制御器１２０から受信した帯域選択信号に基づいて信号を発生させることができる。同様に、いくつかの実装において、第２マルチプレクサ３１２は、ＤＲｘ制御器３０２から受信した信号に基づいて、単一帯域信号の周波数帯域に対応する複数の経路の一つからの信号を引き回すＳＰＭＴスイッチである。

上述のように、いくつかの実装において、ダイバーシティ信号は多重帯域信号である。すなわち、いくつかの実装において、第１マルチプレクサ３１１は、ＤＲｘ制御器３０２から受信した分割器制御信号に基づいて、多重帯域信号の２以上周波数帯域に対応する複数の経路の２以上にダイバーシティ信号を引き回す帯域分割器である。信号分割器の機能は、ＳＰＭＴスイッチ、ダイプレクサフィルタ、又はこれらの何らかの組み合わせとして実装することができる。同様に、いくつかの実装において、第２マルチプレクサ３１２は、多重帯域信号の２以上の周波数帯域に対応する複数の経路の２以上からの信号を、ＤＲｘ制御器３０２から受信した結合器制御信号に基づいて結合する帯域結合器である。信号結合器の機能は、ＳＰＭＴスイッチ、ダイプレクサフィルタ、又はこれらの何らかの組み合わせとして実装することができる。ＤＲｘ制御器３０２は、ＤＲｘ制御器３０２が通信制御器１２０から受信した帯域選択信号に基づいて分割器制御信号及び結合器制御信号を発生させることができる。

すなわち、いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器３０２は、ＤＲｘ制御器３０２が（例えば通信制御器１２０から）受信した帯域選択信号に基づいて、複数の経路の一以上を選択的にアクティブにするべく構成される。いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器３０２は、信号分割器に分割器制御信号を送信しかつ信号結合器に結合器制御信号を送信することによって複数の経路の一以上を選択的にアクティブにするべく構成される。

ＤＲｘモジュール３１０は複数の帯域通過フィルタ３１３ａ〜３１３ｄを含む。帯域通過フィルタ３１３ａ〜３１３ｄの各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、帯域通過フィルタにおいて受信した信号を、当該複数の経路の当該一つの対応周波数帯域へとフィルタリングするべく構成される。いくつかの実装において、帯域通過フィルタ３１３ａ〜３１３ｄはさらに、帯域通過フィルタにおいて受信した信号を、当該複数の経路の当該一つの対応周波数帯域のダウンリンク周波数サブ帯域へとフィルタリングするべく構成される。ＤＲｘモジュール３１０は複数の増幅器３１４ａ〜３１４ｄを含む。増幅器３１４ａ〜３１４ｄの各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該増幅器において受信した信号を増幅するべく構成される。

いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは、当該増幅器が設けられた経路の各周波数帯域内の信号を増幅するべく構成された狭帯域増幅器である。いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは、ＤＲｘ制御器３０２によって制御可能である。例えば、いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄはそれぞれ、イネーブル／ディセーブル入力を含み、当該イネーブル／ディセーブル入力において受信した増幅器イネーブル信号に基づいてイネーブル（又はディセーブル）にされる。増幅器イネーブル信号は、ＤＲｘ制御器３０２によって送信することができる。すなわち、いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器３０２は、複数の経路の一以上に沿ってそれぞれが設けられた増幅器３１４ａ〜３１４ｄの一以上に増幅器イネーブル信号を送信することにより、当該複数の経路の一以上を選択的にアクティブにするべく構成される。かかる実装においては、ＤＲｘ制御器３０２による制御というよりもむしろ、第１マルチプレクサ３１１を、ダイバーシティ信号を複数の経路のそれぞれに引き回す信号分割器とし、第２マルチプレクサ３１２を、当該複数の経路のそれぞれからの信号を結合する信号結合器とすることができる。しかしながら、ＤＲｘ制御器３０２が第１マルチプレクサ３１１及び第２マルチプレクサ３１２を制御する実装において、ＤＲＸ制御器３０２はまた、例えば電池を節約するべく特定の増幅器３１４ａ〜３１４ｄをイネーブル（又はディセーブル）にすることもできる。

いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは可変利得増幅器（ＶＧＡ）である。すなわち、いくつかの実装において、ＤＲｘモジュール３１０は複数の可変利得増幅器（ＶＧＡ）を含み、ＶＧＡの各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該ＶＧＡにおいて受信した信号を、ＤＲｘ制御器３０２から受信した増幅器制御信号によって制御される利得によって増幅するべく構成される。

ＶＧＡの利得は、バイパス可能、ステップ可変、連続可変とすることができる。いくつかの実装において、ＶＧＡの少なくとも一つは、固定利得増幅器と、増幅器制御信号によって制御可能なバイパススイッチとを含む。バイパススイッチは（第１位置において）、固定利得増幅器の入力と当該固定利得増幅器の出力との間の線を閉とすることにより、信号が当該固定利得増幅器をバイパスするのを許容することができる。バイパススイッチは（第２位置において）入力及び出力間の線を開とすることにより、信号が固定利得増幅器を通過するようにできる。いくつかの実装において、バイパススイッチが第１位置にあると、固定利得増幅器はディセーブルにされ、又はバイパスモードに適合するべく再構成される。

いくつかの実装において、ＶＧＡの少なくとも一つは、当該ＶＧＡにおいて受信した信号を、増幅器制御信号が指示する複数の設定量の一つの利得によって増幅するべく構成されたステップ可変利得増幅器を含む。いくつかの実装において、ＶＧＡの少なくとも一つは、当該ＶＧＡにおいて受信した信号を増幅器制御信号に比例する利得によって増幅するべく構成された連続可変利得増幅器を含む。

いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは可変電流増幅器（ＶＣＡ）である。ＶＣＡにより引き出される電流は、バイパス可能、ステップ可変、連続可変とすることができる。いくつかの実装において、ＶＣＡの少なくとも一つは、固定電流増幅器と、増幅器制御信号によって制御可能なバイパススイッチとを含む。バイパススイッチは（第１位置において）、固定電流増幅器の入力と当該固定電流増幅器の出力との間の線を閉とすることにより、信号が当該固定電流増幅器をバイパスするのを許容することができる。バイパススイッチは（第２位置において）入力及び出力間の線を開とすることにより、信号が固定電流増幅器を通過するようにできる。いくつかの実装において、バイパススイッチが第１位置にあると、固定電流増幅器はディセーブルにされ、又はバイパスモードに適合するべく再構成される。

いくつかの実装において、ＶＣＡの少なくとも一つは、当該ＶＣＡにおいて受信した信号を、増幅器制御信号が指示する複数の設定量の一つの電流を引き出すことによって増幅するべく構成されたステップ可変電流増幅器を含む。いくつかの実装において、ＶＣＡの少なくとも一つは、当該ＶＣＡにおいて受信した信号を、増幅器制御信号に比例する電流を引き出すことによって増幅するべく構成された連続可変電流増幅器を含む。

いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは、固定利得、固定電流増幅器である。いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは、固定利得、可変電流増幅器である。いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは、可変利得、固定電流増幅器である。いくつかの実装において、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは、可変利得、可変電流増幅器である。

いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器３０２は、入力において受信した入力信号の、サービス品質メトリックに基づいて増幅器制御信号（複数可）を発生させる。いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器３０２は、通信制御器１２０から受信した信号に基づいて増幅器制御信号（複数可）を発生させる。増幅器制御信号はさらに、受信信号のサービス品質（ＱｏＳ）メトリックに基づき得る。受信信号のＱｏＳメトリックは、少なくとも部分的には、ダイバーシティアンテナ１４０において受信したダイバーシティ信号（例えば入力において受信した入力信号）に基づき得る。受信信号のＱｏＳメトリックはさらに、一次アンテナにおいて受信した信号に基づき得る。いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器３０２は、通信制御器１２０から信号を受信することなく、ダイバーシティ信号のＱｏＳメトリックに基づいて増幅器制御信号（複数可）を発生させる。

いくつかの実装において、ＱｏＳメトリックは信号強度を含む。他例では、ＱｏＳメトリックは、ビット誤り率、データスループット、送信遅延、又は任意の他のＱｏＳメトリックを含み得る。

上述のように、ＤＲｘモジュール３１０は、ダイバーシティアンテナ１４０からのダイバーシティ信号を受信する入力と、処理されたダイバーシティ信号を送受信器３３０に（送信線１３５及びダイバーシティＲＦモジュール３２０を介して）与える出力とを有する。ダイバーシティＲＦモジュール３２０は、処理されたダイバーシティ信号を、送信線１３５を介して受信してさらなる処理を行う。特に、処理されたダイバーシティ信号は、ダイバーシティＲＦマルチプレクサ３２１によって一以上の経路へと分割され又は引き回される。当該経路において、分割され又は引き回された信号は、対応する帯域通過フィルタ３２３ａ〜３２３ｄによるフィルタリングを受け、対応する増幅器３２４ａ〜３２４ｄによって増幅される。増幅器３２４ａ〜３２４ｄそれぞれの出力は、送受信器３３０に与えられる。

ダイバーシティＲＦマルチプレクサ３２１は、経路の一以上を選択的にアクティブにするべく制御器１２０によって（直接的に又はオンチップダイバーシティＲＦ制御器を介してのいずれかによって）制御することができる。同様に、増幅器３２４ａ〜３２４ｄも制御器１２０によって制御され得る。例えば、いくつかの実装において、増幅器３２４ａ〜３２４ｄのそれぞれは、イネーブル／ディセーブル入力を含み、増幅器イネーブル信号に基づいてイネーブル（又はディセーブル）にされる。いくつかの実装において、増幅器３２４ａ〜３２４ｄは可変利得増幅器（ＶＧＡ）である。ＶＧＡは、当該ＶＧＡにおいて受信した信号を、制御器１２０（又は制御器１２０が制御するオンチップダイバーシティＲＦ制御器）から受信した増幅器制御信号が制御する利得によって増幅する。いくつかの実装において、増幅器３２４ａ〜３２４ｄは可変電流増幅器（ＶＣＡ）である。

すでにダイバーシティＲＦモジュール３２０を含んだ受信器チェーンにＤＲｘモジュール３１０を追加することにより、ＤＲｘ構成３００における帯域通過フィルタの数は２倍となる。すなわち、いくつかの実装において、帯域通過フィルタ３２３ａ〜３２３ｄは、ダイバーシティＲＦモジュール３２０には含まれない。むしろ、ＤＲｘモジュール３１０の帯域通過フィルタ３１３ａ〜３１３ｄが、帯域外ブロッカーの強度を低減するべく使用される。さらに、ダイバーシティＲＦモジュール３２０の自動利得制御（ＡＧＣ）テーブルをシフトして、ダイバーシティＲＦモジュール３２０の増幅器３２４ａ〜３２４ｄが与える利得量を、ＤＲｘモジュール３１０の増幅器３１４ａ〜３１４ｄが与える利得量だけ低減することができる。

例えば、ＤＲｘモジュール利得が１５ｄＢでありかつ受信器感度が−１００ｄＢｍの場合、ダイバーシティＲＦモジュール３２０は−８５ｄＢｍの感度となる。ダイバーシティＲＦモジュール３２０の閉ループＡＧＣがアクティブになると、その利得は自動的に１５ｄＢだけ降下する。しかしながら、信号部品及び帯域外ブロッカーの双方が受信されて１５ｄＢだけ増幅される。すなわち、ダイバーシティＲＦモジュール３２０の１５ｄＢ利得降下には、その線形性の１５ｄＢ上昇も付随し得る。特に、ダイバーシティＲＦモジュール３２０の増幅器３２４ａ〜３２４ｄは、当該増幅器の線形性が、利得低減（又は電流増加）に伴い増加するように設計され得る。

いくつかの実装において、制御器１２０は、ＤＲｘモジュール３１０の増幅器３１４ａ〜３１４ｄとダイバーシティＲＦモジュール３２０の増幅器３２４ａ〜３２４ｄとの利得（及び／又は電流）を制御する。上記例においてのように、制御器１２０は、ＤＲｘモジュール３１０の増幅器３１４ａ〜３１４ｄが与える一定量の利得が増加することに応答して、ダイバーシティＲＦモジュール３２０の増幅器３２４ａ〜３２４ｄが与える一定量の利得を低減することができる。すなわち、いくつかの実装において、制御器１２０は、（ダイバーシティＲＦモジュール３２０の増幅器３２４ａ〜３２４ｄのための）下流側増幅器制御信号を（ＤＲｘモジュール３１０の増幅器３１４ａ〜３１４ｄのための）増幅器制御信号に基づいて発生させ、かつ、送信線１３５を介して（ＤＲｘモジュール３１０の）出力に結合された一以上の下流側増幅器３２４ａ〜３２４ｄの利得を制御するべく構成される。いくつかの実装において、制御器１２０はまた、無線デバイスの、フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）における増幅器のような他の部品の利得も増幅器制御信号に基づいて制御する。

上述のように、いくつかの実装において、帯域通過フィルタ３２３ａ〜３２３ｄは含まれない。すなわち、いくつかの実装において、下流側増幅器３２４ａ〜３２４ｄの少なくとも一つは、下流側帯域通過フィルタを通過することなく、送信線１３５を介して（ＤＲｘモジュール３１０の）出力に結合される。

図４は、いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器構成４００が、ダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）モジュール３１０よりも少ない増幅器を備えたダイバーシティＲＦモジュール４２０を含み得ることを示す。ダイバーシティ受信器構成４００は、図３を参照して上述されたダイバーシティアンテナ１４０及びＤＲｘモジュール３１０を含む。ＤＲｘモジュール３１０の出力が、送信線１３５を介してダイバーシティＲＦモジュール４２０へと通過する。ダイバーシティＲＦモジュール４２０は、図４のダイバーシティＲＦモジュール４２０がＤＲｘモジュール３１０よりも少ない増幅器を含む点で図３のダイバーシティＲＦモジュール３２０とは異なる。

上述のように、いくつかの実装において、ダイバーシティＲＦモジュール４２０は帯域通過フィルタを含まない。すなわち、いくつかの実装において、ダイバーシティＲＦモジュール４２０の一以上の増幅器４２４は帯域固有とする必要がない。特に、ダイバーシティＲＦモジュール４２０は一以上の経路を含み得る。各経路は、ＤＲｘモジュール３１０の経路に一対一でマッピングされない増幅器４２４を含む。かかる経路（又は対応する増幅器）のマッピングは、制御器１２０に記憶することができる。

したがって、ＤＲｘモジュール３１０が、それぞれが一周波数帯域に対応する一定数の経路を含む一方、ダイバーシティＲＦモジュール４２０は、単一周波数帯域に対応しない一以上の経路を含み得る。

（図４に示される）いくつかの実装において、ダイバーシティＲＦモジュール４２０は、送信線１３５から受信した信号を増幅して増幅済み信号をマルチプレクサ４２１に出力する単一広帯域増幅器４２４を含む。マルチプレクサ４２１は、それぞれが各周波数帯域に対応する複数のマルチプレクサ出力を含む。いくつかの実装において、ダイバーシティＲＦモジュール４２０はいずれの増幅器も含まない。

いくつかの実装において、ダイバーシティ信号は単一帯域信号である。すなわち、いくつかの実装において、マルチプレクサ４２１は、制御器１２０から受信した信号に基づいてダイバーシティ信号を、複数の出力の、単一帯域信号の周波数帯域に対応する一つへと引き回すＳＰＭＴスイッチである。いくつかの実装において、ダイバーシティ信号は多重帯域信号である。すなわち、いくつかの実装において、マルチプレクサ４２１は、制御器１２０から受信した分割器制御信号に基づいてダイバーシティ信号を、複数の出力の、多重帯域信号の２以上の周波数帯域に対応する２以上へと引き回す信号分割器である。いくつかの実装において、ダイバーシティＲＦモジュール４２０は、単一モジュールとして送受信器３３０と組み合わせることができる。

いくつかの実装において、ダイバーシティＲＦモジュール４２０は、それぞれが一組の周波数帯域に対応する多重増幅器を含む。送信線１３５からの信号は、第１経路に沿って高周波増幅器に高周波を出力しかつ第２経路に沿って低周波増幅器に低周波を出力する帯域分割器へと供給することができる。各増幅器の出力は、当該信号を送受信器３３０の対応入力へと引き回すべく構成されたマルチプレクサ４２１へと与えることができる。

図５は、いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器構成５００が、単極／単投スイッチ５１９を備えたＤＲｘモジュール５１０を含み得ることを示す。ＤＲｘモジュール５１０は、アンテナ１４０に結合されたＤＲｘモジュール５１０の入力から、送信線１３５に結合されたＤＲｘモジュール５１０の出力への２つの経路を含む。ＤＲｘモジュール５１０は複数の増幅器５１４ａ〜５１４ｂを含む。複数の増幅器５１４ａ〜５１４ｂの各一つは、複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、当該増幅器において受信した信号を増幅するべく構成される。いくつかの実装において、図５に示されるように、複数の増幅器の少なくとも一つは二段増幅器を含み得る。

図５のＤＲｘモジュール５１０において、信号分割器及び帯域通過フィルタはダイプレクサ５１１として実装される。ダイプレクサ５１１は、アンテナ１４０に結合された入力と、第１経路に沿って設けられた位相シフト部品５２７ａに結合された第１出力と、第２経路に沿って設けられた第２位相シフト部品５２７ｂに結合された第２出力とを含む。ダイプレクサ５１１は第１出力において、入力において（例えばアンテナ１４０から）受信しかつ第１周波数帯域へのフィルタリングがされた信号を出力する。ダイプレクサ５１１は第２出力において、入力において受信しかつ第２周波数帯域へのフィルタリングがされた信号を出力する。いくつかの実装において、ダイプレクサ５１１は、ＤＲｘモジュール５１０の入力において受信した入力信号を分割して、複数の経路に沿って伝播する複数の周波数帯域それぞれの複数の信号にするべく構成されたトライプレクサ、クアッドプレクサ、又は任意の他のマルチプレクサに置換することができる。

いくつかの実装において、図３の第２マルチプレクサ３１２のような、ＤＲｘモジュールの出力に設けられた出力マルチプレクサ又は他の信号結合器は、単一帯域信号を受信する場合にＤＲｘモジュールの性能を劣化させ得る。例えば、出力マルチプレクサは、単一帯域信号を減衰させ又は単一帯域信号に雑音を導入し得る。いくつかの実装において、多重帯域信号をサポートするべく図３の増幅器３１４ａ〜３１４ｄのような多重増幅器が同時にイネーブルにされる場合、各増幅器はそれぞれ、帯域内雑音のみならず、他の多重帯域のそれぞれに対する帯域外雑音も導入し得る。

図５のＤＲｘモジュール５１０が、これらの課題のいくつかに対処する。ＤＲｘモジュール５１０は、第１経路を第２経路に結合する単極／単投（ＳＰＳＴ）スイッチ５１９を含む。第１周波数帯域に対する単一帯域モードで動作するべく、スイッチ５１９が開位置に置かれ、第１増幅器５１４ａがイネーブルにされ、及び第２増幅器５１４ｂがディセーブルにされる。すなわち、第１周波数帯域にある単一帯域信号は、スイッチング損失なしに、アンテナ１４０から送信線１３５へと第１経路に沿って伝播する。同様に、第２周波数帯域に対する単一帯域モードで動作するべく、スイッチ５１９が開位置に置かれ、第１増幅器５１４ａがディセーブルにされ、及び第２増幅器５１４ｂがイネーブルにされる。すなわち、第２周波数帯域にある単一帯域信号は、スイッチング損失なしに、アンテナ１４０から送信線１３５へと第２経路に沿って伝播する。

第１周波数帯域及び第２周波数帯域に対する多重帯域モードで動作するべく、スイッチ５１９が閉位置に置かれ、第１増幅器５１４ａがイネーブルにされ、及び第２増幅器５１４ｂがディセーブルにされる。すなわち、多重帯域信号の第１周波数帯域部分は、第１位相シフト部品５２７ａ、第１インピーダンス整合部品５２６ａ及び第１増幅器５１４ａを通る第１経路に沿って伝播する。第１周波数帯域部分は、スイッチ５１９を横切って第２位相シフト部品５２７ｂにより第２経路に沿って逆方向に伝播することが防止される。特に、第２位相シフト部品５２７ａは、第２位相シフト部品５２７ｂを通過する信号の第１周波数帯域部分を位相シフトして、当該第１周波数帯域においてインピーダンスを最大化（又は少なくとも増加）させるべく構成される。

多重帯域信号の第２周波数帯域部分は、第２位相シフト部品５２７ｂを通る第２経路に沿って伝播し、スイッチ５１９を横切り、並びに、第１インピーダンス整合部品５２６ａ及び第１増幅器３１４ａを通る第１経路に沿って伝播する。第２周波数帯域部分は、第１位相シフト部品５２７ａによって第１経路に沿って逆方向に伝播することが防止される。特に、第１位相シフト部品５２７ａは、第１位相シフト部品５２７ａを通過する信号の第２周波数帯域部分を位相シフトして、当該第２周波数帯域においてインピーダンスを最大化（又は少なくとも増加）させるべく構成される。

各経路は、雑音指数及び利得によって特徴付けることができる。各経路の雑音指数は、経路に沿って設けられた増幅器及びインピーダンス整合部品５２６ａ〜５２６ｂが引き起こす信号対雑音比（ＳＮＲ）劣化の表現である。特に、各経路の雑音指数は、インピーダンス整合部品５２６ａ〜５２６ｂの入力におけるＳＮＲと、増幅器３１４ａ〜３１４ｂの出力におけるＳＮＲとのデシベル（ｄＢ）差である。すなわち、雑音指数は、増幅器の雑音出力と、同じ利得の（雑音を生じない）「理想」増幅器の雑音出力との差の尺度である。

各経路の雑音指数及び利得は、異なる周波数帯域に対して異なり得る。例えば、第１経路は、第１周波数帯域に対する第１雑音指数と、第２周波数帯域に対する第２雑音指数とを有し得る。（各周波数帯域における）各経路の雑音指数及び利得は、少なくとも部分的には、インピーダンス整合部品５２６ａ〜５２６ｂの（各周波数帯域における）インピーダンスに依存する。したがって、インピーダンス整合部品５２６ａ〜５２６ｂのインピーダンスが、各経路の雑音指数を最小化（又は低減）するようになれば有利となり得る。

いくつかの実装において、第２インピーダンス整合部品５２６ｂは、第２周波数帯域に対する雑音指数を最小化（又は低下）させるインピーダンスを表す。いくつかの実装において、第１インピーダンス整合部品５２６ａは、第１周波数帯域に対する雑音指数を最小化（又は低下）させる。多重帯域信号の第２周波数帯域部分が部分的に第１部分に沿って伝播し得るので、いくつかの実装において、第１インピーダンス整合部品５２６ａは、第１帯域に対する雑音指数及び第２帯域に対する雑音指数を含むメトリックを最小化（又は低下）させる。

インピーダンス整合部品５２６ａ〜５２６ｂは、受動回路として実装することができる。特に、インピーダンス整合部品５２６ａ〜５２６ｂはＲＬＣ回路として実装され、抵抗器、インダクタ及び／又はキャパシタのような一以上の受動部品を含む。これらの受動部品は、並列及び／又は直列に接続して位相シフト部品５２７ａ〜５２７ｂの出力と増幅器５１４ａ〜４１５ｂの入力との間に接続し又は位相シフト部品５２７ａ〜５２７ｂの出力と接地電圧との間に接続することができる。

同様に、位相シフト部品５２７ａ〜５２７ｂも受動回路として実装することができる。特に、位相シフト部品５２７ａ〜５２７ｂはＬＣ回路として実装され、インダクタ及び／又はキャパシタのような一以上の受動部品を含み得る。これらの受動部品は、並列及び／又は直列に接続してダイプレクサ５１１の出力とインピーダンス整合部品５２６ａ〜５２６ｂの入力との間に接続し又はダイプレクサ５１１の出力と接地電圧との間に接続することができる。

図６は、いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器構成６００が、チューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄを備えたＤＲｘモジュール６１０を含み得ることを示す。チューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄのそれぞれは、当該チューニング可能位相シフト部品を通過する信号を、制御器から受信した位相シフトチューニング信号によって制御される量だけ位相シフトするべく構成することができる。

ダイバーシティ受信器構成６００は、アンテナ１４０に結合された入力と送信線１３５に結合された出力とを有するＤＲｘモジュール６１０を含む。ＤＲｘモジュール６１０は、ＤＲｘモジュール６１０の入力及び出力間に一定数の経路を含む。各経路は、マルチプレクサ３１１、帯域通過フィルタ３１３ａ〜３１３ｄ、チューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄ、スイッチングネットワーク６１２、チューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄ及び増幅器３１４ａ〜３１４ｄを含む。上述のように、増幅器３１４ａ〜３１４ｄは、可変利得増幅器及び／又は可変電流増幅器とすることができる。

チューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄは、インダクタ及びキャパシタのような一以上の可変部品を含み得る。これらの可変部品は、並列及び／又は直列に接続してマルチプレクサ３１１の出力とスイッチングネットワーク６１２の入力との間に接続し又はマルチプレクサの出力と接地電圧との間に接続することができる。

チューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄは、チューニング可能Ｔ型回路、チューニング可能π型回路又は任意の他のチューニング可能整合回路とすることができる。チューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄは、抵抗器、インダクタ及びキャパシタのような一以上の可変部品を含み得る。これらの可変部品は、並列及び／又は直列に接続してスイッチングネットワーク６１２の出力と増幅器３１４ａ〜３１４ｄの入力との間に接続し又は当該スイッチングネットワーク６１２の出力と接地電圧との間に接続することができる。

ＤＲｘ制御器６０２は、入力及び出力間の複数の経路の一以上を選択的にアクティブにするべく構成される。いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器６０２は、ＤＲｘ制御器６０２が（例えば通信制御器から）受信した帯域選択信号に基づいて複数の経路の一以上を選択的にアクティブにするべく構成される。ＤＲｘ制御器６０２は、例えば、増幅器３１４ａ〜３１４ｄのイネーブル又はディセーブルにより、マルチプレクサ３１１及び／若しくはスイッチングネットワーク６１２の制御により、又は他のメカニズムを介して当該経路を選択的にアクティブにすることができる。

いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器６０２は、帯域選択信号に基づいてスイッチングネットワーク６１２を制御する。スイッチングネットワークは複数のＳＰＳＴスイッチを含む。各スイッチは、複数の経路の２つを結合する。ＤＲｘ制御器６０２は、複数のＳＰＳＴスイッチを開閉するべくスイッチングネットワークにスイッチング信号（又は多重スイッチング信号）を送信することができる。例えば、入力信号が第１周波数帯域及び第２周波数帯域を含むことを帯域選択信号が指示する場合、ＤＲｘ制御器６０２は、第１経路及び第２経路間のスイッチを閉にし得る。入力信号が第２周波数帯域及び第４周波数帯域を含むことを帯域選択信号が指示する場合、ＤＲｘ制御器６０２は、第２経路及び第４経路間のスイッチを閉にし得る。入力信号が第１周波数帯域、第２周波数帯域及び第４周波数帯域を含むことを帯域選択信号が指示する場合、ＤＲｘ制御器６０２は、双方のスイッチを閉にし得る（並びに／又は第１経路及び第２経路間のスイッチと第１経路及び第４経路間のスイッチとを閉にし得る）。入力信号が第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第４周波数を含むことを帯域選択信号が指示する場合、ＤＲｘ制御器６０２は、第２経路及び第３経路間のスイッチと第３経路及び第４経路間のスイッチとを閉にし得る（並びに／又は第２経路及び第３経路間のスイッチと第２経路及び第４経路間のスイッチとを閉にし得る）。

いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器６０２は、チューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄをチューニングするべく構成される。いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器６０２は、帯域選択信号に基づいてチューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄをチューニングする。例えば、ＤＲｘ制御器６０２は、チューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄを、帯域選択信号が指示する複数の周波数帯域（又は複数組の周波数帯域）をチューニングパラメータに関連付けるルックアップテーブルに基づいてチューニングすることができる。したがって、ＤＲｘ制御器６０２は帯域選択信号に応答して位相シフトチューニング信号を各アクティブ経路のチューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄへと送信し、チューニングパラメータに従って当該チューニング可能位相シフト部品（又はその可変部品）をチューニングすることができる。

ＤＲｘ制御器６０２は、各アクティブ経路のチューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄを、他のアクティブ経路に対応する周波数帯域においてインピーダンスを最大化（又は少なくとも増加）させるようにチューニングするべく構成することができる。すなわち、第１経路及び第３経路がアクティブの場合、ＤＲｘ制御器６０２は、第３周波数帯域においてインピーダンスを最大化（又は少なくとも増加）させるように第１位相シフト部品６２７ａをチューニングする一方、第１経路及び第４経路がアクティブの場合、ＤＲｘ制御器６０２は、第４周波数帯域においてインピーダンスを最大化（又は少なくとも増加）させるように第１位相シフト部品６２７ａをチューニングすることができる。

いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器６０２は、チューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄをチューニングするべく構成される。いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器６０２は、帯域選択信号に基づいてチューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄをチューニングする。例えば、ＤＲｘ制御器６０２は、チューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄを、帯域選択信号が指示する複数の周波数帯域（又は複数組の周波数帯域）をチューニングパラメータに関連付けるルックアップテーブルに基づいてチューニングすることができる。したがって、ＤＲｘ制御器６０２は帯域選択信号に応答してインピーダンスチューニング信号を、チューニングパラメータに従うアクティブ増幅器を有する経路のチューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄへと送信することができる。

いくつかの実装において、ＤＲｘ制御器６０２は、各アクティブ経路の対応周波数帯域に対する雑音指数を含むメトリックを最小化（又は低減）させるべく、アクティブ増幅器を有する経路のチューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄをチューニングする。

様々な実装において、チューニング可能位相シフト部品６２７ａ〜６２７ｄ又はチューニング可能インピーダンス整合部品６２６ａ〜６２６ｄの一以上は、ＤＲｘ制御器６０２によって制御されることのない固定部品に置換することができる。

図７は、ＲＦ信号を処理する方法７００のフローチャート表現の一実施形態を示す。いくつかの実装において（及び一例では以下に詳述されるように）、方法７００は、図６のＤＲｘ制御器６０２のような制御器によって行われる。いくつかの実装において、方法７００は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせを含む処理ロジックによって行うことができる。いくつかの実装において、方法７００は、非一時的コンピュータ可読媒体（例えばメモリ）に記憶されたコードを実行するプロセッサによって行われる。簡潔には、方法７００は、帯域選択信号を受信することと、受信ＲＦ信号を一以上の経路へと引き回して当該受信ＲＦ信号を処理することとを含む。

方法７００は、ブロック７１０において、制御器が帯域選択信号を受信することから始まる。制御器は、他の制御器から帯域選択信号を受信し、又はセルラー基地局若しくは他の外部ソースから帯域選択信号を受信することができる。帯域選択信号は、無線デバイスがＲＦ信号を送受信する一以上の周波数帯域を指示することができる。いくつかの実装において、帯域選択信号は、キャリアアグリゲーション通信のための一組の周波数帯域を指示する。

ブロック７２０において、制御器は、帯域選択信号に基づいて増幅器イネーブル信号をＤＲｘモジュールの増幅器に送信する。いくつかの実装において、帯域選択信号は単一周波数帯域を指示し、制御器は、当該単一周波数帯域に対応する経路に沿って設けられた増幅器をイネーブルにする増幅器イネーブル信号を送信する。制御器は、他の周波数帯域に対応する他の経路に沿って設けられた他の増幅器をディセーブルにする増幅器イネーブル信号を送信することができる。いくつかの実装において、帯域選択信号が多重周波数帯域を指示し、かつ、制御器は、多重周波数帯域の一つに対応する一つの経路に沿って設けられた増幅器をイネーブルにする増幅器イネーブル信号を送信する。制御器は、他の増幅器をディセーブルにする増幅器イネーブル信号を送信することができる。いくつかの実装において、制御器は、最低周波数帯域に対応する経路に沿って設けられた増幅器をイネーブルにする。

ブロック７３０において、制御器は、帯域選択信号に基づいて単極／単投（ＳＰＳＴ）スイッチのスイッチングネットワークを制御するスイッチング信号を送信する。スイッチングネットワークは、複数の周波数帯域に対応する複数の経路を結合する複数のＳＰＳＴスイッチを含む。いくつかの実装において、帯域選択信号が単一周波数帯域を示し、制御器は、ＳＰＳＴスイッチのすべてを開にするスイッチング信号を送信する。いくつかの実装において、帯域選択信号が多重周波数帯域を指示し、制御器は、多重周波数帯域に対応する経路を結合するべくＳＰＳＴスイッチの一以上を閉とするスイッチング信号を送信する。

ブロック７４０において、制御器は、帯域選択信号に基づいてチューニング信号を一以上のチューニング可能部品へと送信する。チューニング可能部品は、複数のチューニング可能位相シフト部品又は複数のチューニング可能インピーダンス整合部品の一以上を含み得る。制御器は、チューニング可能部品を、帯域選択信号が指示する複数の周波数帯域（又は複数組の周波数帯域）をチューニングパラメータに関連付けるルックアップテーブルに基づいてチューニングすることができる。したがって、ＤＲｘ制御器は帯域選択信号に応答してチューニング信号を（アクティブ経路の）チューニング可能部品へと送信し、チューニングパラメータに従って当該チューニング可能部品（又はその可変部品）をチューニングすることができる。

図８は、いくつかの実施形態において、ダイバーシティ受信器構成（例えば図３、４、５及び６に示されるもの）のいくつか又はすべてが、一モジュールに全体的に又は部分的に実装可能であることを示す。かかるモジュールは、例えばフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）とすることができる。かかるモジュールは、例えばダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）ＦＥＭとすることができる。図８の例において、モジュール８００はパッケージング基板８０２を含み得る。かかるパッケージング基板８０２には一定数の部品が搭載され得る。例えば、（フロントエンド電力管理集積回路［ＦＥ−ＰＩＭＣ］を含み得る）制御器８０４、（一以上の可変利得増幅器を含み得る）低雑音増幅器アセンブリ８０６、（一以上の固定又はチューニング可能位相シフト部品８３１と一以上の固定又はチューニング可能インピーダンス整合部品８３２とを含み得る）整合部品８０８、（ＳＰＳＴスイッチのスイッチングネットワーク８３３を含み得る）マルチプレクサアセンブリ８１０、及び（一以上の帯域通過フィルタを含み得る）フィルタバンク８１２を、パッケージング基板８０２上に及び／又はパッケージング基板８０２内に搭載及び／又は実装可能である。一定数のＳＭＴデバイス８１４のような他の部品もまた、パッケージング基板８０２に搭載することができる。様々な部品のすべてがパッケージング基板８０２上にレイアウトされるように描かれるにもかかわらず、何らかの部品（複数可）が、他の部品（複数可）の上に実装できることが理解される。

いくつかの実装において、ここに記載される一以上の特徴を有するデバイス及び／又は回路は、無線デバイスのようなＲＦ電子デバイスに含まれ得る。かかるデバイス及び／又は回路は、無線デバイスに直接、ここに記載されるモジュラー形態で、又はこれらの何らかの組み合わせで実装可能である。いくつかの実施形態において、かかる無線デバイスは、例えば、セルラー電話、スマートフォン、電話機能あり又はなしのハンドヘルド無線デバイス、無線タブレット等を含み得る。

図９は、ここに記載される一以上の有利な特徴を有する代表的な無線デバイス９００を描く。ここに記載される一以上の特徴を有する一以上のモジュールの文脈において、かかるモジュールは一般に、破線枠９０１（例えばフロントエンドモジュールとして実装可能）、ダイバーシティＲＦモジュール９１１（例えば下流側モジュールとして実装可能）、及びダイバーシティ受信器（ＤＲｘ）モジュール８００（例えばフロントエンドモジュールとして実装可能）によって描くことができる。

図９を参照すると、電力増幅器（ＰＡ）９２０は、その各ＲＦ信号を、増幅及び送信対象のＲＦ信号を周知の態様で発生させるべく構成かつ動作可能な送受信器９１０から受信し、受信信号を処理することができる。送受信器９１０は、ユーザに適したデータ及び／又は音声信号と送受信器９１０に適したＲＦ信号との間の変換を与えるべく構成されたベース帯域サブシステム９０８と相互作用をするように示される。送受信器９１０はまた、無線デバイス９００の動作のために電力を管理するべく構成された電力管理部品９０６と通信することもできる。かかる電力管理はまた、ベース帯域サブシステム９０８並びにモジュール ９０１、９１１及び８００の動作を制御することもできる。

ベース帯域サブシステム９０８は、ユーザに与えられ及びユーザから受けた音声及び／又はデータの様々な入出力を容易にするべく、ユーザインタフェイス９０２に接続されるように示される。ベース帯域サブシステム９０８はまた、無線デバイスの動作を容易にする及び／又はユーザのための情報記憶を与えるデータ及び／又は命令を記憶するべく構成されたメモリ９０４に接続することもできる。

代表的な無線デバイス９００において、ＰＡ９２０の出力は、（対応整合回路９２２を介して）対応デュプレクサ９２４に整合され及び引き回されるように示される。かかる増幅されかつフィルタリングを受けた信号は、送信を目的としてアンテナスイッチ９１４を介して一次アンテナ９１６へと引き回すことができる。いくつかの実施形態において、デュプレクサ９２４により、共通アンテナ（例えば一次アンテナ９１６）を使用して送受信動作を同時に行うことができる。図９において、受信された信号は、例えば低雑音増幅器（ＬＮＡ）を含み得る「Ｒｘ」経路へと引き回されるように示される。

無線デバイスはまた、ダイバーシティアンテナ９２６と、ダイバーシティアンテナ９２６から信号を受信するダイバーシティ受信器モジュール８００とを含む。ダイバーシティ受信器モジュール８００は、受信信号を処理し、処理された信号を、ケーブル９３５を介してダイバーシティＲＦモジュール９１１へと送信する。ダイバーシティＲＦモジュール９１１は、当該信号をさらに処理した後に送受信器９１０に供給する。

本開示の一以上の特徴には、ここに記載される様々なセルラー周波数帯域を実装することができる。かかる帯域の例が表１に列挙される。理解されることだが、帯域の少なくともいくつかは、サブ帯域に分割することができる。またも理解されることだが、本開示の一以上の特徴は、表１の例のような指示を有しない周波数範囲も実装することができる。

本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、文脈上そうでないことが明らかでない限り、「含む」等の用語は、排他的又は網羅的な意味とは反対の包括的意味に、すなわち「〜を含むがこれらに限られない」との意味に解釈すべきである。ここで一般に使用される用語「結合」は、直接接続されるか又は一以上の中間要素を介して接続されるかいずれかとなり得る２以上の要素を言及する。加えて、用語「ここ」、「上」、「下」及び同様の趣旨の用語は、本願において使用される場合、本願全体を言及し、本願の任意の特定部分を言及するわけではない。文脈が許容する場合、単数又は複数を使用する上述の詳細な説明における用語はそれぞれ、複数又は単数をも含み得る。２以上の項目のリストを参照する用語「又は」及び「若しくは」について、当該用語は以下の解釈のすべてをカバーする。すなわち、当該リストの任意の項目、当該リストのすべての項目、及び当該リストの項目の任意の組み合わせである。

本発明の実施形態の上記詳細な説明は、排他的であることすなわち本発明を上記開示の正確な形態に制限することを意図しない。本発明の及びその例の特定の実施形態が例示を目的として上述されたが、当業者が認識するように、本発明の範囲において様々な均等の修正も可能である。例えば、プロセス又はブロックが所与の順序で提示されるが、代替実施形態は、異なる順序でステップを有するルーチンを行うこと又はブロックを有するシステムを用いることができ、いくつかのプロセス又はブロックは削除、移動、追加、細分化、結合、及び／又は修正することができる。これらのプロセス又はブロックはそれぞれが、様々な異なる態様で実装することができる。また、プロセス又はブロックが直列的に行われるように示されることがあるが、これらのプロセス又はブロックは、その代わりに、並列して行い又は異なる時に行うこともできる。

ここに与えられた本発明の教示は、必ずしも上述のシステムに限られることがなく、他のシステムにも適用することができる。上述の様々な実施形態要素及び行為は、さらなる実施形態を与えるべく組み合わせることができる。

本発明のいくつかの実施形態が記載されたが、これらの実施形態は、例のみとして提示されており、本開示の範囲を制限することを意図しない。実際、ここに記載される新規な方法及びシステムは、様々な他の形態で具体化することができる。さらに、ここに記載される方法及びシステムの形態における様々な省略、置換及び変更が、本開示の要旨から逸脱することなくなし得る。添付の特許請求の範囲及びその均等物が、本開示の範囲及び要旨に収まるかかる形態又は修正をカバーすることが意図される。

Claims (21)

1. 受信システムであって、
   各一つの増幅器が、前記受信システムの入力と前記受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記増幅器において受信した信号を増幅するべく構成された複数の増幅器と、
   各一つが前記複数の経路の２つを結合する一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークと、
   帯域選択信号を受信し、かつ、前記帯域選択信号に基づいて前記複数の増幅器の一つをイネーブルにして前記スイッチングネットワークを制御するべく構成された制御器と
   を含み、
   前記制御器は、単一周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して前記単一周波数帯域に対応する前記複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、前記一以上のスイッチすべてが開となるように前記スイッチングネットワークを制御するべく構成される受信システム。
2. 受信システムであって、
   各一つの増幅器が、前記受信システムの入力と前記受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記増幅器において受信した信号を増幅するべく構成された複数の増幅器と、
   各一つが前記複数の経路の２つを結合する一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークと、
   帯域選択信号を受信し、かつ、前記帯域選択信号に基づいて前記複数の増幅器の一つをイネーブルにして前記スイッチングネットワークを制御するべく構成された制御器と
   を含み、
   前記制御器は、多重周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して前記多重周波数帯域の一つに対応する前記複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、前記多重周波数帯域に対応する経路間にある前記一以上のスイッチの少なくとも一つが閉となるように前記スイッチングネットワークを制御するべく構成される受信システム。
3. 複数の位相シフト部品をさらに含み、
   前記複数の位相シフト部品の各一つは、前記複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記位相シフト部品を通過する信号を位相シフトして、前記複数の経路の他の一つに対応する周波数帯域のためのインピーダンスを増加させるべく構成される請求項１又は２の受信システム。
4. 前記複数の位相シフト部品の各一つが前記スイッチングネットワーク及び前記入力間に設けられる請求項３の受信システム。
5. 前記複数の位相シフト部品の少なくとも一つがチューニング可能位相シフト部品を含み、
   前記チューニング可能位相シフト部品は、前記チューニング可能位相シフト部品を通過する信号を、前記制御器から受信した位相シフトチューニング信号により制御される量だけ位相シフトするべく構成される請求項３の受信システム。
6. 前記制御器は、前記帯域選択信号に基づいて前記位相シフトチューニング信号を発生させるべく構成される請求項５の受信システム。
7. 複数のインピーダンス整合部品をさらに含み、
   前記複数のインピーダンス整合部品の各一つは、前記複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記一つの対応経路の雑音指数を低下させるべく構成される請求項１又は２の受信システム。
8. 前記複数のインピーダンス整合部品の各一つは、前記スイッチングネットワークと前記複数の増幅器の一つの対応増幅器との間に設けられる請求項７の受信システム。
9. 前記複数のインピーダンス整合部品の少なくとも一つは、前記制御器から受信したインピーダンスチューニング信号により制御されるインピーダンスを表すべく構成されたチューニング可能インピーダンス整合部品を含む請求項７の受信システム。
10. 前記制御器は、前記帯域選択信号に基づいて前記インピーダンスチューニング信号を発生させるべく構成される請求項９の受信システム。
11. 前記入力において受信した入力信号を分割して、前記複数の経路に沿って伝播する複数の周波数帯域それぞれにある複数の信号にするべく構成されたマルチプレクサをさらに含む請求項１又は２の受信システム。
12. 前記複数の増幅器の少なくとも一つは二段増幅器を含む請求項１又は２の受信システム。
13. 前記制御器はさらに、前記複数の増幅器の他の増幅器をディセーブルにするべく構成される請求項１又は２の受信システム。
14. 無線周波数（ＲＦ）モジュールであって、
    複数の部品を受容するべく構成されたパッケージング基板と、
    前記パッケージング基板に実装された受信システムと
    を含み、
    前記受信システムは、
    各一つの増幅器が、前記受信システムの入力と前記受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記増幅器において受信した信号を増幅するべく構成された複数の増幅器と、
    各一つが前記複数の経路の２つを結合する一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークと、
    帯域選択信号を受信し、かつ、前記帯域選択信号に基づいて前記複数の増幅器の一つをイネーブルにして前記スイッチングネットワークを制御するべく構成された制御器と
    を含み、
    前記制御器は、単一周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して前記単一周波数帯域に対応する前記複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、前記一以上のスイッチすべてが開となるように前記スイッチングネットワークを制御するべく構成されるＲＦモジュール。
15. 無線周波数（ＲＦ）モジュールであって、
    複数の部品を受容するべく構成されたパッケージング基板と、
    前記パッケージング基板に実装された受信システムと
    を含み、
    前記受信システムは、
    各一つの増幅器が、前記受信システムの入力と前記受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記増幅器において受信した信号を増幅するべく構成された複数の増幅器と、
    各一つが前記複数の経路の２つを結合する一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークと、
    帯域選択信号を受信し、かつ、前記帯域選択信号に基づいて前記複数の増幅器の一つをイネーブルにして前記スイッチングネットワークを制御するべく構成された制御器と
    を含み、
    前記制御器は、多重周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して前記多重周波数帯域の一つに対応する前記複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、前記多重周波数帯域に対応する経路間にある前記一以上のスイッチの少なくとも一つが閉となるように前記スイッチングネットワークを制御するべく構成されるＲＦモジュール。
16. 前記ＲＦモジュールはダイバーシティ受信器フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）である請求項１４又は１５のＲＦモジュール。
17. 前記受信システムはさらに、複数の位相シフト部品を含み、
    前記複数の位相シフト部品の各一つは、前記複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記位相シフト部品を通過する信号を位相シフトして、前記複数の経路の他の一つに対応する周波数帯域のためのインピーダンスを増加させるべく構成される請求項１４又は１５のＲＦモジュール。
18. 無線デバイスであって、
    第１無線周波数（ＲＦ）信号を受信するべく構成された第１アンテナと、
    前記第１アンテナと通信する第１フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）と、
    送受信器と
    を含み、
    前記第１ＦＥＭは、複数の部品を受容するべく構成されたパッケージング基板を含み、
    前記第１ＦＥＭはさらに、前記パッケージング基板に実装された受信システムを含み、
    前記受信システムは、
    各一つの増幅器が、前記受信システムの入力と前記受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記増幅器において受信した信号を増幅するべく構成された複数の増幅器と、
    各一つが前記複数の経路の２つを結合する一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークと、
    帯域選択信号を受信し、かつ、前記帯域選択信号に基づいて前記複数の増幅器の一つをイネーブルにして前記スイッチングネットワークを制御するべく構成された制御器と
    を含み、
    前記制御器は、単一周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して前記単一周波数帯域に対応する前記複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、前記一以上のスイッチすべてが開となるように前記スイッチングネットワークを制御するべく構成され、
    前記送受信器は、前記出力からの前記第１ＲＦ信号の処理済みバージョンをケーブルを介して受信し、かつ、前記第１ＲＦ信号の処理済みバージョンに基づいてデータビットを発生させるべく構成される無線デバイス。
19. 無線デバイスであって、
    第１無線周波数（ＲＦ）信号を受信するべく構成された第１アンテナと、
    前記第１アンテナと通信する第１フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）と、
    送受信器と
    を含み、
    前記第１ＦＥＭは、複数の部品を受容するべく構成されたパッケージング基板を含み、
    前記第１ＦＥＭはさらに、前記パッケージング基板に実装された受信システムを含み、
    前記受信システムは、
    各一つの増幅器が、前記受信システムの入力と前記受信システムの出力との間にある複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記増幅器において受信した信号を増幅するべく構成された複数の増幅器と、
    各一つが前記複数の経路の２つを結合する一以上の単極／単投スイッチを含むスイッチングネットワークと、
    帯域選択信号を受信し、かつ、前記帯域選択信号に基づいて前記複数の増幅器の一つをイネーブルにして前記スイッチングネットワークを制御するべく構成された制御器と
    を含み、
    前記制御器は、多重周波数帯域を指示する帯域選択信号の受信に応答して前記多重周波数帯域の一つに対応する前記複数の増幅器の一つをイネーブルにし、かつ、前記多重周波数帯域に対応する経路間にある前記一以上のスイッチの少なくとも一つが閉となるように前記スイッチングネットワークを制御するべく構成され、
    前記送受信器は、前記出力からの前記第１ＲＦ信号の処理済みバージョンをケーブルを介して受信し、かつ、前記第１ＲＦ信号の処理済みバージョンに基づいてデータビットを発生させるべく構成される無線デバイス。
20. 第２無線周波数（ＲＦ）信号を受信するべく構成された第２アンテナと、
    前記第１アンテナと通信する第２ＦＥＭと
    をさらに含み、
    前記送受信器は、前記第２ＦＥＭの出力から前記第２ＲＦ信号の処理済みバージョンを受信し、かつ、前記第２ＲＦ信号の処理済みバージョンに基づいて前記データビットを発生させるべく構成される請求項１８又は１９の無線デバイス。
21. 前記受信システムはさらに、複数の位相シフト部品を含み、
    前記複数の位相シフト部品の各一つは、前記複数の経路の一つの対応経路に沿って設けられ、かつ、前記位相シフト部品を通過する信号を位相シフトして、前記複数の経路の他の一つに対応する周波数帯域のためのインピーダンスを増加させるべく構成される請求項１８又は１９の無線デバイス。

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