JP6294273B2 - 無線周波数モジュール、無線デバイス及び受信インタフェイスモジュール - Google Patents

Description

本開示は一般に電子機器の分野に関し、詳しくは無線周波数（ＲＦ）デバイスに関する。

関連出願の相互参照
本願は、２０１４年１０月２７日出願の「無線周波数モジュール用インタフェイスに関するデバイスと方法」との名称の米国仮出願第６２／０６９，２５０号、及び２０１４年１０月２８日出願の「無線周波数モジュール用インタフェイスに関するデバイスと方法」との名称の米国仮出願第６２／０６９，８０１号の優先権を主張する。これらの開示はその全体が、ここに参照として組み入れられる。

ＲＦデバイスは、一以上の送信（ＴＸ）及び／又は受信（ＲＸ）経路を含み得る。かかるＴＸ／ＲＸ経路の設計は、サイズ、デバイス及び／又はレイアウトの複雑性に影響を与え得る。

いくつかの実装において、本開示は、ＲＦ信号をコンディショニングするべく構成された複数の信号コンディショニング回路と、当該信号コンディショニング回路と通信するインタフェイスとを含む無線周波数（ＲＦ）モジュールに関する。インタフェイスはＭ個の入力及びＮ個の出力を含み、量Ｍ及び量Ｎはそれぞれ１よりも大きく、当該インタフェイスは、Ｍ個の入力の少なくとも２個のそれぞれが別個のスイッチを介して別個の出力に結合されるように構成される。

ＲＦモジュールはフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）とすることができる。一定の実施形態において、ＲＦ信号は、受信されたＲＦ信号を含む。信号コンディショニング回路は帯域通過フィルタを含み得る。一定の実施形態において、帯域通過フィルタの少なくともいくつかはデュプレクサとして実装される。ＲＦモジュールはさらに、受信されたＲＦ信号をアンテナポートから対応デュプレクサへと引き回すべく構成されたアンテナスイッチを含み得る。ＲＦモジュールはさらに、増幅されたＲＦ信号を、アンテナポートを介して送信するべく対応デュプレクサへと与えるように構成された電力増幅器を含み得る。

一定の実施形態において、入力の数に対する量Ｍは、出力の数に対する量Ｎ以上である。一定の他の実施形態において、量Ｍは量Ｎに等しい。出力の数に対する量Ｎは５以上である。一定の実施形態において、出力の数に対する量Ｎは７以上である。出力の数に対する量Ｎは１０以上である。

一定の実施形態において、別個のスイッチは単極単投（ＳＰ１Ｔ）スイッチを含む。インタフェイスは受信（ＲＸ）インタフェイスとすることができる。代替的に、インタフェイスは送信（ＴＸ）インタフェイスとすることができる。

いくつかの実装において、本開示は、ＲＦ信号を処理するべく構成された送受信器と、当該送受信器と通信するＲＦモジュールとを含む無線デバイスに関する。ＲＦモジュールは、ＲＦ信号をコンディショニングするべく構成された複数の信号コンディショニング回路を含み、ＲＦモジュールはさらに、当該信号コンディショニング回路と通信するインタフェイスを含み、当該インタフェイスはＭ個の入力及びＮ個の出力を含み、量Ｍ及び量Ｎはそれぞれ１よりも大きく、当該インタフェイスは、Ｍ個の入力の少なくとも２個それぞれが、別個のスイッチを介して別個の出力に結合されるように構成される。無線デバイスはさらに、ＲＦモジュールと通信するアンテナを含む。アンテナは、ＲＦ信号を受信するべく構成される。

無線デバイスはさらに、ＲＦモジュールが搭載された回路基板を含み得る。一定の実施形態において、回路基板はさらに、インタフェイスのＮ個の出力の少なくともいくつかと対にされるべく構成された信号経路のレイアウトを含む。信号経路のレイアウトは、Ｎ個の出力の対応出力に接続された２以上の信号経路の少なくとも一つの統合体を含み得る。一定の実施形態において、統合された信号経路に接続されたＮ個の出力の対応出力のそれぞれが、別個のスイッチを介して対応入力に結合される。無線デバイスはセルラー電話とすることができる。

いくつかの教示によれば、本開示は、無線周波数（ＲＦ）フィルタ用のインタフェイスアーキテクチャに関する。インタフェイスアーキテクチャは複数の入力及び複数の出力を含む。少なくとも２個の入力は、別個のスイッチを介して別個の出力に結合される。

様々な実施形態が、例示目的の添付図面において描かれるが、本発明の範囲を制限するものと解釈してはならない。加えて、異なる開示の実施形態の様々な特徴を、本開示の一部となる付加的実施形態を形成するべく組み合わせることができる。図面全体を通して参照番号は、参照される要素間の対応を示すべく再使用される。

一以上の実施形態に係る回路基板に実装された無線周波数（ＲＦ）モジュールを示す。 一以上の実施形態に係るＲＦモジュールを示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的ＲＦインタフェイス回路群を示す。 一以上の実施形態に係る代表的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、インタフェイス１０８（例えば受信器（ＲＸ）インタフェイス）を有する無線周波数（ＲＦ）モジュール１００を描く。インタフェイス１０８は、ＲＦモジュール１００を電話基板のような回路基板１１６に実装し得る態様の柔軟性の改善を許容する。１１０として示される領域は、回路基板設計により実装される異なる構成のＲＸ経路を含み得る。インタフェイス１０８は、異なるＲＸ経路構成に順応することができる。したがって、ＲＦモジュール１００の所与の実装を、異なる回路基板設計において利用することができる。ＲＦモジュール１００はさらに、送信器（ＴＸ）インタフェイス１２２を含み得る。ＲＸ及び／又はＴＸインタフェイスの代表的文脈において様々な例がここに記載されるが、本開示の一以上の特徴は、他のタイプの入力／出力（Ｉ／Ｏ）アプリケーションにおいて利用可能なことも理解される。

図１の例において、ＲＦモジュール１００は、デュプレクサ１０４（ＦＥＭｉＤモジュールとも称する）を含むフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）として描かれる。かかるモジュールは、送受信器１１４からのＲＦ信号を増幅するべく構成された複数の電力増幅器（ＰＡ）１０２を含み得る。増幅されたＲＦ信号は、デュプレクサ１０４の対応する一つを介して通過させ、アンテナスイッチ１０６を介してアンテナ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、ＲＦ信号を受信するべく同じアンテナを利用することができる。かかる受信された信号は、デュプレクサ１０４及びＲＸインタフェイス１０８の対応する一つを介して低雑音増幅器（ＬＮＡ）１１２へと引き回すことができる。ＬＮＡ１１２からの増幅された信号出力は、さらなる処理を目的として送受信器１１４へと引き回されるように示される。

図２は、図１のＦＥＭ１００の詳細な例を示す。ＰＡは一般に、破線枠１０２として示される。デュプレクサは一般に、破線枠１０４として示される。アンテナスイッチは１０６として示される。いくつかの実施形態において、ＦＥＭ１００は、例えば、積層基板１２０のようなパッケージング基板１２０に実装することができる。かかるＦＥＭはまた、例えば、ＴＸ動作のための帯域選択を許容するべく構成された帯域選択スイッチ１２２も含む。ＦＥＭ１００はまた、ＦＥＭ１００の様々なコンポーネントに関連付けられた一定数の制御機能を与え及び／又は容易にするべく構成された制御器１２４も含み得る。

図２の例において、デュプレクサは、Ｂ１２デュプレクサ（Ｂ１２ＤＰＸ）、Ｂ１３ＤＰＸ、Ｂ２６ＤＰＸ、Ｂ２８ＡＤＰＸ、Ｂ２０ＤＰＸ、Ｂ２８ＢＤＰＸ及びＢ８ＤＰＸのアセンブリとして描かれる。かかるデュプレクサは、そのＲＸ出力をＲＸインタフェイス１０８へと与えることができる。ＲＸインタフェイス１０８はまた、非デュプレクサソースからのＲＸ信号を受信することもできる。例えば、Ｂ２９ＲＸ信号は、共通アンテナから受信され、アンテナスイッチ１０６とＦＥＭモジュール１００の外部にあるＢ２９ＲＸフィルタとを介してＲＸインタフェイス１０８へと引き回されるように示される。他例において、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘ信号は、対応アンテナを介して受信され、ＲＸインタフェイス１０８へと引き回されるように示される。したがって、ＲＸインタフェイス１０８のための代表的入力は、Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸを含むように示される。理解されることだが、ＲＸインタフェイス１０８は、他帯域の信号を引き回すべく構成することができ、特定帯域の信号へのここでの任意の参照は、任意の適切な又は実用的な帯域／チャネルに適用可能なことを理解するべきである。

いくつかのＲＦアプリケーションにおいて、一定数の帯域に関連付けられた信号は、共通経路を介して処理することができる。例えば、ＬＮＡは、類似の周波数範囲を有する異なる帯域の信号を処理するべく構成することができる。広帯域ＬＮＡは、分離された周波数範囲の帯域の信号を処理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、かかる広帯域ＬＮＡはまた、十分に分離された周波数範囲を有する２以上の帯域が一緒に処理可能となるキャリアアグリゲーションアプリケーションを目的として利用することもできる。多数のＴＸ及び／又はＲＸ経路の利用は、モジュール１２０において様々な整合ネットワーク及び／又は複雑なＲＦ経路レイアウトを必然的に伴い得る。専用整合ネットワークによって個々の帯域の最適化を可能とし得るが、かかる構成は、サイズ及び／又はレイアウトの制約／複雑性において一定の不利をもたらし得る。ＲＸ及び／又はＴＸ経路の引き回しは、少なくとも部分的には、一以上の内部モジュールコンポーネント及び／又は回路基板トレース／デバイスと相互作用をするべく実装されたＲＸ及び／又はＴＸインタフェイス回路群のタイプ及び／又は構成によって決定され得る。一定の実施形態において、複数のＲＸ及び／又はＴＸ信号は、単一の送信経路に統合することができる。しかしながら、単一の専用統合体は、すべてのプラットフォーム／顧客にとってうまくいくわけではないので、ＲＸ及び／又はＴＸポートマッピングの柔軟な再構成を許容する構成が望ましい。

ここに開示される一定の実施形態は、関連回路基板上のＲＦモジュール内部又はＲＦモジュール外部において、必要又は所望に応じ様々な組み合わせで一緒に配線され得る多数の単極単投（ここでは「ＳＰ１Ｔ」又は「ＳＰＳＴ」と称する）スイッチの利用を与える。様々なＳＰ１Ｔスイッチが開の場合、寄生損失（複数可）が比較的低く、開のスイッチ（複数可）は一般に、関与し／選択されたアクティブな経路にとって開回路として見える。一定の実施形態は、ＴＸ及び／又はＲＸ経路の一以上の結合が所望どおりに可能な柔軟な無線基板レイアウトを与えるので、すべてのプラットフォーム、顧客及び／又は製品にわたる多数の異なる構成において単一モジュールを使用することができる。

受信器インタフェイス

ここに開示される一定の実施形態は、柔軟なＲＸ統合体スイッチングを可能とするべく構成されたＲＸインタフェイスを含むＲＦモジュールを与える。例えば、複数群の周波数帯域の経路を、ＲＸスイッチの専用極に一緒に統合することができる。図３は、代表的ＲＸ入力（Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸ）が、さらなる処理を目的として２つの統合ＲＸ出力へと引き回される代表的構成１０を示す。信号（複数可）は、ＲＦモジュールのアンテナにおいて受信することができる。ここで、受信された信号（複数可）は、信号（複数可）をＲＸインタフェイスへと与えるデュプレクサを通過する。図３において、ＲＸ入力Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸは、例えばＳＰ６Ｔスイッチによって単一出力ピン１２に統合されるように示される。かかる統合された帯域の中から所与の帯域を、対応する投すなわちスロー（ｔｈｒｏｗ）を閉にしかつ対応する他のスローを開にすることによって、動作のために選択することができる。同様に、ＲＸ入力Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ、ＡｕｘＲＸは、例えばＳＰ４Ｔスイッチによって、単一出力ピン１４に統合されるように示される。かかる統合された帯域の中から所与の帯域を、対応する投すなわちスローを閉にしかつ対応する他のスローを開にすることによって、動作のために選択することができる。

図３の例において、インタフェイス１０のＲＸ出力構成は、代表的回路基板設計上の２つの帯域群の統合体に整合する。しかしながら、回路基板設計においては、例えば、統合体の群、所与の群の帯域内容等にバリエーションが存在し得る。かかるバリエーションにより、図３の代表的ＲＸインタフェイス１０は典型的に、少なくともある程度の機能損失なしには利用することができない。したがって、図３の代表的な統合体構成は一般に、多様なＲＸ出力構成において使用する柔軟性を与えることがない。さらに、ＳＰ４Ｔ及びＳＰ６Ｔスイッチに関連付けられた寄生損失は、望ましくないことに、例えばＳＰ１Ｔスイッチの損失に関連して高くなり得る。

図４は、いくつかの実施形態において、ＲＸインタフェイス１０８を、多様な回路基板設計のための柔軟性を高めるべく構成できることを示す。多くの異なる帯域が同じ線で取り扱われる図３の構成は一定の利益を与え得るが、かかる構成は、ＲＸインタフェイスの外部で外部スイッチ（複数可）を実装することなしには、一定の帯域を一緒に束ねるための所望の柔軟性を与えることができない。これは、高価となり及び／又は望ましくない複雑性を与える可能性がある。一定の実施形態は、複数の帯域の信号のそれぞれに対し、別個のＲＸインタフェイス入力ピンを与える。ここで、各入力ピンは、別個のＳＰ１Ｔスイッチに関連付けられる。個々のＲＸインタフェイス入力ピンは、ポートマッピングが所望の構成を満たす必要に応じて、ＲＦモジュールの外部で柔軟に接続し／束ねることができる。図４の代表的ＲＸインタフェイス１０８は、代表的ＲＸ入力（Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸ）のそれぞれに対し、別個の出力ピン（集合的に１３０として示す）を含むように示される。かかる別個の出力ピンを介しての引き回し制御は、例えば、各ＲＸ入力に対する単極単投（ＳＰ１Ｔ）スイッチによって達成することができる。したがって、１０の代表的ＲＸ入力（Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸ）に対し、ＲＸインタフェイス１０８を介した一以上のＲＸ信号の引き回し制御を与えるべく、１０のＳＰ１Ｔスイッチを実装することができる。一定の帯域／ピンが例示されるが、本開示の範囲内で任意構成の帯域及び／又はピンも実装できることを理解すべきである。例えば、一定の実施形態において、帯域の部分集合のみを別個のピン／スイッチに関連付けることができる。

図４の例において、回路基板側は、ＲＸインタフェイス１０８の別個の出力ピン１３０と対にされるべく構成された信号経路を有するものとして示される。かかる対の構成を超えて、様々な回路基板設計は、同じＲＦモジュール（例えばＦＥＭ）を使用しながらも、異なる引き回し構成を実装することができる。図５及び６は、同じＲＸインタフェイス１０８（したがって同じＲＦモジュール）を使用しながらも実装することができる、かかる引き回し構成の例を示す。図５及び／又は６の引き回し構成は、ＲＦモジュールが搭載され又は搭載可能とされるプリント回路基板（ＰＣＢ）上においてのように、ＲＸインタフェイス１０８に関連付けられたＲＦモジュールの外部で実装することができる。

図５は、図４の代表的ＲＸインタフェイス１０８を使用して実装することができる回路基板設計１１０の一例を示す。図５の代表的回路基板設計１１０は、図３を参照してここに記載される同じ代表的ＲＸ信号引き回し構成を与えるべく構成される。しかしながら、図３において統合は、対応ＲＦモジュールのＲＸインタフェイス（１０）において達成される。図５において統合は、対応ＲＦモジュールの外部の回路基板において達成することができる。

例えば、図５を参照すると、１０の代表的ＳＰ１Ｔスイッチにより、１０の代表的ＲＸ入力（Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸ）の、その別個の出力ピンへの引き回し制御が可能となる。図４の例を参照して記載されるように、回路基板側は、ＲＸインタフェイス１０８の別個の出力ピン１３０と対にされるべく構成された信号経路を含み得る。かかる対の信号経路は、回路基板側において第１及び第２共通経路に統合することができる。例えば、Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０のための回路基板上の信号経路は、第１共通経路に統合することができる。同様に、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ、ＡｕｘＲＸのための回路基板上の信号経路は、第２共通経路に統合することができる。

図６は、図５の例とは異なるが、図４と同じ代表的ＲＸインタフェイス１０８を使用して実装することができる回路基板設計１１０の一例を示す。図５の例と同様に、図６の１０の代表的ＳＰ１Ｔスイッチにより、１０の代表的ＲＸ入力（Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸ）の、その別個の出力ピンへの引き回し制御が可能となる。図４の例を参照して記載されるように、回路基板側は、ＲＸインタフェイス１０８の別個の出力ピン１３０と対にされるべく構成された信号経路を含み得る。

図６の例において、代表的帯域Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ１２ＲＸのための信号経路は、共通経路に統合されるように示される。同様に、代表的帯域Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸのための信号経路も、共通経路に統合されるように示される。代表的帯域Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸのための信号経路は、統合されることなく、その対応する別個の経路へと引き回される。

図５及び６の非制限的な例に基づくと、ＲＸインタフェイス１０８を有する所与のＲＦモジュールを、回路基板において異なる信号経路設計を目的として利用できることがわかる。異なる回路基板設計に順応するかかる柔軟性に加え、ＲＸ入力のための別個のスイッチ（例えばＳＰ１Ｔスイッチ）は、有利な性能的特徴を与えることができる。例えば、注目されるのは、ＲＦモジュールにおいて１０の代表的ＲＸ入力の引き回しを制御するべく１０の別個のＳＰ１Ｔスイッチが利用される図４〜６の例において、いずれかのＳＰ１Ｔスイッチが開の場合、当該スイッチに起因する寄生効果が、望ましいことに低くなり、（対応ＳＰ１Ｔスイッチが閉となる）アクティブな経路にとって開回路として見えることである。

ここに記載されるように、ここに記載される一以上の特徴を有するＲＸインタフェイス（例えば図１、２、４〜６の１０８）により、単一部品（例えばＦＥＭのようなＲＦモジュール）を、電話基板のような回路基板において異なる方法で異なるＲＸ経路マッピングをサポートする柔軟な態様で利用することができる。またもここに記載されるように、かかる望ましい柔軟性は、ＲＸ経路設計に対して性能上の影響をほとんど又は全く与えることなく達成することができる。

またも注目されるのは、ここに記載される一以上の特徴を有するＲＸインタフェイス柔軟性により、（例えば別個の出力ピンのためのスイッチを有する）ＲＦモジュールからの様々なＲＦ出力の引き回し制御に柔軟性が得られることである。かかる引き回し制御の柔軟性により、例えば、回路基板における外部スイッチ容積を低減又は排除することができるので、面積及び／又はコストの有利な節約がもたらされる。いくつかの実施形態において、ＳＭＤ及び整合ネットワークのような簡単な回路基板コンポーネントの使用を、同じＲＦモジュールを利用しながらも回路基板において異なる構成でのＲＸ信号の有効な引き回しを達成するべく、ＲＸインタフェイスのスイッチング制御と協働して利用することができる。

図４〜６の例において、１０の代表的ＲＸ入力すべて（Ｂ２９ＲＸ、Ｂ２８ＡＲＸ、Ｂ２８ＢＲＸ、Ｂ１２ＲＸ、Ｂ１３ＲＸ、Ｂ２０ＲＸ、Ｂ８ＲＸ、Ｂ２６ＲＸ、Ｂ２７ＲＸ及びＡｕｘＲＸ）が、対応する別個の出力ピン及びＳＰ１Ｔスイッチを有するものとして描かれる。図７は、いくつかの実施形態において、すべてのＲＸ入力が必ずしも、かかる一対一Ｉ／Ｏ構成を有する必要がないようにＲＸインタフェイス１０８を構成できることを示す。

図７の代表的ＲＸインタフェイス１０８において、ＲＸ入力のいくつかには一対一Ｉ／Ｏ構成が与えられる一方、他のＲＸ入力はＲＸインタフェイス１０８内に統合される。例えば、ＲＸ入力ＲＸ＿ＩＮ＿１、ＲＸ＿ＩＮ＿２及びＲＸ＿ＩＮ＿３が、共通ピンを介して出力されるべく（例えばＳＰ３Ｔスイッチによって）ＲＸインタフェイス１０８に統合されるように示される。ＲＸ入力ＲＸ＿ＩＮ＿４、ＲＸ＿ＩＮ＿５、ＲＸ＿ＩＮ＿６、ＲＸ＿ＩＮ＿７及びＲＸ＿ＩＮ＿８は、その対応別個の出力ピンへと、例えば５つのＳＰ１Ｔスイッチを介して引き回されるように示される。

図８の代表的ＲＸインタフェイス８０８において、一以上のＲＸ入力群が、一以上の２極３投（ＤＰ３Ｔ）又は他の２極（ＤＰＸＴ）スイッチを使用して統合される。かかる構成は、内部信号引き回しに対してピンの数が限られる場合に実装することができる。例えば、限られたＲＸ（又はＴＸ）ピンの数は、比較的複雑なスイッチを必然的に伴うので、比較的高い損失がもたらされる。ＤＰＸＴスイッチの使用により、個々の帯域の柔軟性が可能となるが、ＲＦモジュール内部のサイズ及び／又はレイアウトの制約／複雑性に関する一定の不利ももたらされる。しかしながら、ここに記載される専用ＳＰＸＴスイッチは、一定のプラットフォームとは整合しない可能性がある。したがって、ポートマッピングの柔軟な再構成を与えるＲＦ／ＴＸインタフェイスが望ましい。

ここに開示される一定の実施形態は、ＲＦモジュールの内部及び／又は外部（例えばＰＣＢ上）において望ましい組み合わせで一緒に配線又は結合することができるスイッチを含むＲＸ（又はＴＸ）インタフェイスを与える。ＲＸ（又はＴＸ）インタフェイスにおいてハードウェアプログラム可能ワイヤボンディングを使用することにより、ピン配列構成は、少なくとも部分的には再定義可能となり得る。さらに、柔軟なＰＣＢレイアウトによりＲＸ（又はＴＸ）経路を所望どおりに結合することができるので、すべてのプラットフォーム、顧客及び／又は製品にわたる多くの異なる構成において単一部品を使用することができる。図９は、いくつかの実施形態において、ＲＸインタフェイス９０８が、多様な回路基板設計に対して柔軟性を増加させるべく構成できることを示す。ＲＸインタフェイス９０８は、例えば限られたピン配列制約下でのポートマッピングの必要に応じて、ＲＸインタフェイス９０８において柔軟に接続することができるハードウェアプログラム可能ワイヤボンディングを有する複数のＳＰ１Ｔスイッチを含む。一定の実施形態において、一定のスイッチ組み合わせ９０１は、ＲＸインタフェイス内に実装することができる。付加的又は代替的に、一定のスイッチ組み合わせ９０２は、ＰＣＢ上のようなＲＸインタフェイスの外部に実装することができる。

送信器インタフェイス

ここに開示される一定の実施形態は、柔軟なＴＸ統合スイッチングを可能にするべく構成されたＴＸインタフェイスを与える。図１０に示されるように、一定のＴＸインタフェイスが、複数の通信帯域群を一緒に統合するべく設計された一以上の多投スイッチ（例えばＳＰ５Ｔ、ＳＰ１０Ｔ）を含む。図１０は、代表的ＴＸ入力（低帯域（ＬＢ）ＲＦ_ｉｎ、超低帯域（ＶＬＢ）ＲＦ_ｉｎ、Ｂ１２／１７ＲＦ_ｉｎ、Ｂ１３ＲＦ_ｉｎ、２ＧＬＢＲＦ_ｉｎ）が第１スイッチ（例えばＳＰ５Ｔ）において統合され、第２スイッチ（例えばＳＰ１０Ｔ）を介して複数のＴＸ線へと選択的に与えられる代表的構成１０２２を示す。様々なＲＦ入力信号は、関連付けられたＴＸインタフェイス１０２２及び／又はＲＦモジュール外部のソースから受信することができる。例えば、ＲＦ入力信号は、少なくともＴＸインタフェイス１０２２を介してＲＦモジュールに通信可能に結合された送受信器モジュールから受信することができる。一ポートに多数のチャネルが設けられた一定の実施形態において、所望の引き回しを達成するには、ＴＸインタフェイスの外部にあるスイッチが必要となり得る。図１０の構成は、スイッチング機能がＴＸインタフェイス１０２２内に実装される代替例を与える。しかしながら、図１０の多投スイッチの使用は、比較的高い損失をもたらし得る。例えば、２つのスイッチがカスケード構成に実装される場合、一方のスイッチは０．５ｄＢの損失を有しかつ他方のスイッチは０．８ｄＢの損失となり、当該スイッチの組み合わせによる損失は１．３ｄＢの損失となる。

図１０の例において、インタフェイス１０２２のＴＸ入力構成は、代表的回路基板設計上の２つの帯域群の統合体に整合する。しかしながら、回路基板設計においては、例えば、統合体の群、所与の群の帯域内容等にバリエーションが存在し得る。かかるバリエーションにより、図１０の代表的ＴＸインタフェイス１０２２は典型的に、少なくともある程度の機能損失なしには利用することができない。したがって、図１０の代表的な統合構成は一般に、多様なＲＸ出力構成において使用する柔軟性を与えることがない。

図１１は、代表的ＴＸインタフェイス１１２２を例示する。ここで、複数のＳＰ１Ｔスイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）及び複数のＴＸピン（１１３０ａ−ｄ）は、様々なタイプの送受信器との接続を目的としてポートマッピングと整合するように、ＴＸインタフェイス１１２２の外部で柔軟に接続することができる。図１０の２段スイッチ構成とは異なり、図１１のＴＸインタフェイスは、単一スイッチ段を含み得る。例えば、ＴＸインタフェイス１１２２は、複数の帯域それぞれのための専用ＳＰ１Ｔスイッチを含み得る。インタフェイス１１２２はさらに、一以上の組の帯域を結合及び／又は散開するべく多投スイッチを含み得る。単一スイッチ段により、ＴＸインタフェイス１１２２は、図１０のＴＸインタフェイス１０２２の構成よりも低減された損失を与えることができる。

図１２は、代表的ＴＸインタフェイスを例示する。ここで、一以上の帯域が、上述のように単一のＳＰ１Ｔスイッチにマッピングされる一方、一以上の他の帯域が多投スイッチにマッピングされる。しかしながら、一定の実施形態において、所与のピンを単投スイッチ又は多投スイッチに接続し又は接続しない柔軟性を有することが望ましい。限られたＴＸ（又はＲＸ）ピンの数は、比較的複雑なスイッチ及び多投スイッチの高損失を必然的に伴い得る。すなわち、ＤＰＸＴ又は他のスイッチが個々の帯域の有利な柔軟性を与える一方、ＲＦモジュール内部のサイズ及び／又はレイアウトの制約／複雑性における一定の不利が、かかる構成を望ましくないものとし得る。しかしながら、一定の帯域のための専用ＳＰＸＴスイッチは、いくつかのプラットフォーム／製品に対して整合しない可能性がある。したがって、ＴＸ（又はＲＸ）ポートマッピング等の柔軟な再構成を許容する能力が望ましい。かかる目的のため、ここに開示される一定の実施形態のＲＦインタフェイスは、ハードウェアプログラム可能ＴＸスイッチングを可能とするべく構成される。

図１３は、ここに開示される実施形態によって実装することができるＴＸインタフェイス１２２２の一例を示す。図１３の引き回しにより、一の内部入力線を他の内部入力線に接続することが可能となる。これにより、一以上の帯域に対し、第１スイッチ（例えばＳＰ２Ｔ）と第２スイッチ（例えばＳＰ１Ｔ）との間の選択性が得られる。選択可能な接続がＲＦインタフェイス／モジュール内部のハードワイヤード接続として示されるが、スイッチの選択性は、ＲＦインタフェイス及び／又はモジュール外部において与えることもできる。必要に応じて様々な組み合わせで一緒に配線可能なスイッチを利用することにより、ＲＦモジュール内部又はＲＦモジュールが搭載可能なＰＣＢ上のいずれによっても、すべてのプラットフォーム／製品にわたる広い整合性が許容される。ＲＦモジュール内部の構成可能スイッチ配線により、ＴＸ（又はＲＸ）インタフェイスにおけるＲＦモジュールのピン配列が、有効に再定義可能となる。例えばＰＣＢ上の外部構成可能スイッチ配線により、必要に応じてＴＸ（又はＲＸ）信号経路の組み合わせを許容することができので、すべての異なるプラットフォーム／製品にわたる単一モジュールの使用が可能となる。

ここに記載されるように、ここに記載される一以上の特徴を有するＲＸインタフェイス（例えば図１、２、４〜６の１０８）により、単一部品（例えばＦＥＭのようなＲＦモジュール）を、電話基板のような回路基板において異なる方法で異なるＲＸ及び／又はＴＸ経路マッピングをサポートする柔軟な態様で利用することができる。またもここに記載されるように、かかる望ましい柔軟性は、ＲＸ／ＴＸ経路設計に対して性能上の影響をほとんど又は全く与えることなく達成することができる。

またも注目されるのは、ここに記載される一以上の特徴を有するＲＸインタフェイス又はＴＸインタフェイスにより、（例えば別個の出力ピンのための独立スイッチを有する）ＲＦモジュールからの様々なＲＦ出力の引き回し制御に柔軟性が得られることである。かかる引き回し制御の柔軟性により、例えば、回路基板における外部スイッチ容積を低減又は排除することができるので、面積及び／又はコストの有利な節約がもたらされる。いくつかの実施形態において、ＳＭＤ及び整合ネットワークのような簡単な回路基板コンポーネントの使用を、同じＲＦモジュールを利用しながらも回路基板において異なる構成でのＲＸ／ＴＸ信号の有効な引き回しを達成するべく、ＲＸ又はＴＸインタフェイスのスイッチング制御と協働して利用することができる。いくつかの実施形態において、ＲＸ及びＴＸインタフェイスのいずれか又は双方は、ここに記載される一以上の特徴を含み得る。さらに、上記ＲＦアプリケーションはまた、ＲＸ及びＴＸインタフェイスのいずれか又は双方に実装されたプログラム可能スイッチング機能も含み得る。

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アーキテクチャ、デバイス及び／又は回路を、無線デバイスのようなＲＦデバイスに含めることができる。かかるアーキテクチャ、デバイス及び／又は回路は、ここに記載される一以上のモジュラー形態で又はその何らかの組み合わせで、無線デバイスに直接実装することができる。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、無線ルータ、無線アクセスポイント、無線基地局等を含み得る。理解されることだが、無線デバイスの文脈で記載されてはいるが、本開示の一以上の特徴はまた、基地局のような他のＲＦシステムに実装することもできる。

無線デバイス実装

図１４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無線デバイス５００を描く。いくつかの実施形態において、かかる有利な特徴は、ここに記載される一以上の特徴を有するフロントエンド（ＦＥ）モジュール１００に実装することができる。ここに記載されるように、かかるＦＥＭは、電話基板のような回路基板において多様な信号引き回し設計を目的として所与のＦＥＭを利用し得る態様に柔軟性を与えることができるＲＸインタフェイス１０８を含み得る。いくつかの実施形態において、かかるＦＥＭは、破線枠で示されるものよりも多い又は少ないコンポーネントを含み得る。

ＦＥＭ１００におけるＰＡ１０２は、その対応ＲＦ信号を、増幅及び送信対象のＲＦ信号を発生させ並びに受信した信号を処理するべく構成され及び動作し得る送受信器５１０から受信することができる。送受信器５１０は、ユーザに適したデータ及び／又は音声信号と送受信器５１０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５０８と相互作用をするように示される。送受信器５１０はまた、無線デバイス５００の動作のための電力を管理するべく構成された電力管理コンポーネント５０６に接続されるように示される。電力管理はまた、無線デバイス５００のベース帯域サブシステム５０８及び他のコンポーネント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５０８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５０２に接続されるように示される。ベース帯域サブシステム５０８はまた、無線デバイスの動作を容易にし及び／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５０４に接続することもできる。

代表的無線デバイス５００において、フロントエンドモジュール３００は、アンテナスイッチモジュール（ＡＳＭ）１０６を含み得る。かかるＡＳＭは、アンテナ５２０とデュプレクサ１０４群との間の信号引き回し制御を与えることができる。送信対象の増幅されたＲＦ信号は、ＰＡ１０２からアンテナ５２０へと、デュプレクサ１０４及びＡＳＭ１０６を介して引き回すことができる。アンテナを介して受信されたＲＦ信号は、対応ＬＮＡ（複数可）１１２へとＡＳＭ１０６、デュプレクサ１０４及びＲＸインタフェイス１０８を介して引き回すことができる。ＬＮＡ（複数可）１１２からの増幅された信号は、送受信器５１０へと引き回されるように示される。

一定数の他の無線デバイス構成も、ここに記載される一以上の特徴を利用することができる。例えば、無線デバイスは、多重帯域デバイスである必要はない。他例において、無線デバイスは、ダイバーシティアンテナのような付加アンテナ、並びに、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＧＰＳのような付加的な接続機能を含み得る。

本開示の一以上の特徴は、ここに記載される様々なセルラー周波数帯域に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、当該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の例のような指定を有しない周波数範囲とともに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」及び類似の趣旨の用語は、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、単数又は複数の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の要素及び行為は、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 (15)

1. 一つの回路基板に配置された無線周波数モジュールであって、
   １個の極がアンテナ信号送信経路に結合され、Ｍ個の投のそれぞれが、無線周波数信号を送信するべく構成されたＭ個の信号経路のうち別個の一つに結合された単極多投スイッチと、
   前記Ｍ個の信号経路にそれぞれが電気的に結合されたＭ個の入力ピンと、Ｎ個の出力ピンとを含むインタフェイスモジュールと
   を含み、
   Ｍ及びＮはそれぞれ１よりも大きく、
   前記インタフェイスモジュールは、
   前記Ｍ個の入力ピンの第１入力ピンと前記Ｎ個の第１出力ピンとの間において第１単極単投スイッチを介して接続された第１信号経路と、
   前記Ｍ個の入力ピンの第２入力ピンに接続されて第２単極単投スイッチを含む第２信号経路と、
   前記Ｍ個の入力ピンの第３入力ピンに接続されて第３単極単投スイッチを含む第３信号経路と
   を含み、
   前記第２単極単投スイッチ及び前記第３単極単投スイッチがハードウェアプログラム可能ワイヤボンディングに関連づけられることにより、前記第２信号経路及び前記第３信号経路が選択的に一緒に、前記ハードウェアプログラム可能ワイヤボンディングを使用して前記Ｎ個の出力ピンの第２出力ピンに結合されるように構成される無線周波数モジュール。
2. 前記無線周波数モジュールはフロントエンドモジュールである請求項１の無線周波数モジュール。
3. 前記無線周波数信号は、受信された無線周波数信号を含む請求項２の無線周波数モジュール。
4. 前記単極多投スイッチは、受信された無線周波数信号をアンテナポートから対応フィルタへと引き回すべく構成されたアンテナスイッチである請求項１の無線周波数モジュール。
5. 増幅された無線周波数信号を、前記アンテナポートを介して送信するべく前記アンテナスイッチへと与えるように構成された複数の電力増幅器をさらに含む請求項４の無線周波数モジュール。
6. Ｍは、Ｎ以上である請求項３の無線周波数モジュール。
7. ＭはＮと等しい請求項６の無線周波数モジュール。
8. Ｎは５以上である請求項６の無線周波数モジュール。
9. Ｎは７以上である請求項８の無線周波数モジュール。
10. Ｎは１０以上である請求項９の無線周波数モジュール。
11. 前記インタフェイスモジュールは受信インタフェイスである請求項１の無線周波数モジュール。
12. 前記インタフェイスモジュールは送信インタフェイスである請求項１の無線周波数モジュール。
13. 無線デバイスであって、
    回路基板と、
    前記回路基板に搭載されて無線周波数信号を処理するべく構成された送受信器と、
    前記回路基板に搭載されて前記送受信器と通信する無線周波数モジュールと、
    前記回路基板上のＭ個の導電性トレースと、
    前記無線周波数モジュールと通信するアンテナと
    を含み、
    前記無線周波数モジュールは、前記無線周波数信号を送信するべく構成されたＭ個の信号経路を含み、
    前記無線周波数モジュールはさらに、Ｍ個の入力ピン及びＭ個の出力ピンを含むインタフェイスモジュールを含み、
    前記インタフェイスモジュールは、前記Ｍ個の入力ピンが、別個の単極単投スイッチを介して前記Ｍ個の出力ピンのうち別個の出力ピンに結合されるように構成され、
    前記Ｍ個の導電性トレースはそれぞれが、前記インタフェイスモジュールのＭ個の出力ピンの対応する一つに電気的に結合され、
    前記Ｍ個の導電性トレースの少なくとも２つが一緒に前記回路基板上で結合されることにより、無線周波数信号経路の基板上での統合が得られ、
    前記アンテナは、前記無線周波数信号を受信するべく構成される無線デバイス。
14. 前記無線デバイスはセルラー電話である請求項１３の無線デバイス。
15. 一つの回路基板に配置された無線周波数モジュール用の受信インタフェイスモジュールであって、
    複数の入力と、
    複数の出力と、
    前記複数の入力の第１入力と前記複数の出力の第１出力との間に接続された第１単極単投スイッチと、
    前記複数の入力の第２入力と前記複数の出力の第２出力との間に接続された第２単極単投スイッチと、
    前記複数の入力の第３入力と前記複数の出力の第３出力との間に接続された第３単極単投スイッチと、
    前記複数の入力の下位群に接続されかつ前記複数の出力の第４出力に接続された単極多投スイッチと
    を含む受信インタフェイスモジュール。

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