JP6581215B2 - オンチップ整合および一体型チューナブルフィルタを有する無線周波数低雑音増幅器 - Google Patents

オンチップ整合および一体型チューナブルフィルタを有する無線周波数低雑音増幅器 Download PDF

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Description

例示的な実施形態は、一般にワイヤレス通信に関し、詳細には、ワイヤレス通信に使用される増幅器に関する。
通信デバイスは、通信媒体を介して通信データを送信および受信する場合がある。一例では、通信媒体は、通信データがワイヤレス通信プロトコルに従って通信デバイスによって送信および受信される、ワイヤレス通信媒体である場合がある。例示的なワイヤレス通信プロトコルは、IEEE802.11プロトコル(たとえば、Wi-Fi)、Bluetooth Special Interest GroupによるBluetooth(登録商標)プロトコル、およびロングタームエボリューション(LTE)を含む場合がある。Wi-Fi通信は、約2.4GHzを中心とする周波数バンド(たとえば、2.4G Wi-Fi通信)、または約5GHzを中心とする周波数バンド(たとえば、5G Wi-Fi通信)のいずれかにおいて動作する場合がある。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公表されたユニバーサルモバイル電気通信システム(UMTS:Universal Mobile Telecommunications System)モバイル規格に対する拡張規格のセットである。LTE通信は、(たとえば、約700MHz〜2.6GHzの間の、LTE-Lとして知られている場合がある)認可周波数スペクトルの一部において動作する場合があり、(たとえば、5GHz周辺の、LTE-Uとして知られている場合がある)無認可周波数スペクトルの一部において動作する場合がある。
別の例では、通信媒体は、通信データが有線ベースの通信プロトコルに従って送信および受信される、有線通信媒体である場合がある。例示的な有線ベースの通信プロトコルは、Ethernet(登録商標)プロトコル、および/またはHomePlug 2.0仕様によって記述されたPowerline Communicationsプロトコルを含む場合がある。また別の例では、通信媒体は、有線通信媒体とワイヤレス通信媒体のハイブリッドコンビネーションである場合がある。
通信デバイス内のアナログ信号は、様々な処理動作中に増幅を受ける場合がある。たとえば、アナログ信号は、通信信号を別の通信デバイスから受信するか、または別の通信デバイスに送信するとき、増幅される場合がある。いくつかの場合には、アナログ信号が増幅されるとき、不要な信号が、増幅信号にもたらされる(たとえば、加えられる)場合がある。一例では、第1の信号が増幅されるとき、第1の信号の不要な高調波である第2の信号が増幅される場合もある。第2の信号は、通信デバイスの高感度の受信回路および/または送信回路に結合し、通信データの送信および/または受信を妨げる場合がある。
別の例では、通信デバイスがマルチバンド同時動作のために(たとえば、5G Wi-Fi/LTE-U信号および2.4G Wi-Fi/LTE-L信号を使用して他のデバイスと同時に通信するように)構成されるとき、ある周波数バンドの信号の送信および/または受信は、他の周波数バンドの信号の受信を妨げる場合がある。より詳細には、望ましくないことに、2.4G Wi-Fi/LTE-L信号は、5G Wi-Fi/LTE-U信号に使用される受信回路に結合する場合があり、このことは、通信デバイスの性能を低下させる。
したがって、不要な信号の増幅を抑制しながらアナログ信号の増幅を改善し、それによって、通信デバイスの性能を改善する必要がある。
この概要は、以下の発明を実施するための形態においてさらに説明する選択された概念を、簡略化された形で導入するために提供される。この概要は、請求される主題の主要な特徴または本質的な特徴を識別することを意図したものではなく、請求される主題の範囲を限定することも意図していない。
ワイヤレスデバイスは、各々が少なくとも1つの増幅器を含む、いくつかのトランシーバチェーンを含む。増幅器は、第1の端子を含み入力信号を受信するための制御端子を含む少なくとも1つのゲイントランジスタと、少なくとも1つのゲイントランジスタの第1の端子とグランドとの間に結合されるディジェネレーションインダクタと、少なくとも1つのゲイントランジスタの制御端子とグランドとの間に直列に結合されるシャントインダクタおよび第1のキャパシタであって、ディジェネレーションインダクタおよびシャントインダクタが増幅器にインピーダンス整合を提供することになる変圧器を形成する、シャントインダクタおよび第1のキャパシタとを含む。シャントインダクタおよび第1のキャパシタは、第1の周波数範囲内の入力信号の周波数を減衰させるために第1のフィルタを形成し、第1の周波数範囲が第1の調整信号によって選択可能である。
増幅器は、ディジェネレーションインダクタに並列に結合される第2のキャパシタを含む場合もあり、第2のキャパシタおよびディジェネレーションインダクタが、第2の周波数範囲内の入力信号の周波数を減衰させるために第2のフィルタを形成する。第2の周波数範囲は、第2の調整信号によって選択可能である。増幅器は、少なくとも1つのゲイントランジスタの制御端子と第1の端子との間に結合される第3のキャパシタを含む場合もあり、第3のキャパシタが第3の調整信号に少なくとも部分的に基づいて増幅器の共振周波数を選択することになる。
ワイヤレスデバイスは、調整信号を生成するために制御回路を含む場合がある。調整信号の生成は、入力信号の周波数および/または別の信号の周波数に基づいている場合がある。いくつかの実装形態では、入力信号は、いくつかのトランシーバチェーンのうちの第1に関連付けられ、他の信号は、いくつかのトランシーバチェーンのうちの第2に関連付けられる。さらに、いくつかの実装形態では、入力信号は、5G Wi-Fi信号およびLTE-U信号からなるグループのメンバーであり、他の信号は、2.4G Wi-Fi信号およびLTE-L信号からなるグループのメンバーである。
例示的な実施形態は例として示され、添付の図面の図によって限定されるものではない。同様の番号は、図面および本明細書を通して、同様の要素を参照する。
いくつかの実施形態による、ワイヤレス通信システムと通信するワイヤレスデバイスを示す図である。 いくつかの実施形態による例示的なワイヤレスデバイスを示すブロック図である。 図2の例示的なワイヤレスデバイスに関係のある場合がある信号の例示的な3つの周波数バンドを示すバンド図である。 いくつかの実施形態による増幅器の回路図である。 いくつかの実施形態による、図4Aの増幅器の変圧器の例示的なレイアウトを示す図である。 他の実施形態による増幅器の回路図である。 図4Aの増幅器の例示的な周波数応答を示す図である。 他の実施形態による増幅器の回路図である。 図6の増幅器の例示的な周波数応答を示す図である。 さらに他の実施形態による増幅器の回路図である。 図8Aの増幅器の等価な入力回路を示す小信号回路図である。 例示的な実施形態の増幅器のうちの1つまたは複数のための調整信号を生成するのに使用される場合がある制御回路のブロック図である。 例示的な実施形態の1つまたは複数の増幅器を動作させるための例示的な動作を示すフローチャートである。 例示的な実施形態によるワイヤレスデバイスのブロック図である。
以下の説明では、本開示の完全な理解を与えるために具体的な構成要素、回路、および処理の例などの多数の具体的な詳細が記載される。本明細書で使用する「結合される」という用語は、直接結合されること、または、1つもしくは複数の介在する構成要素もしくは回路を通して結合されることを意味する。また、以下の説明では、説明の目的で、例示的な実施形態の完全な理解を与えるために、具体的な名称および/または詳細が記載される。しかしながら、これらの具体的な詳細が例示的な実施形態を実践するために必要とされない場合があることは、当業者には明らかであろう。他の事例では、本開示を不明瞭にすることを回避するために、よく知られている回路およびデバイスは、ブロック図の形態で示される。本明細書で説明する様々なバスを介して与えられる信号のいずれも、他の信号で時分割多重化され、1つまたは複数の共通バスを介して与えられる場合がある。加えて、回路要素間またはソフトウェアブロック間の相互接続は、バスとしてまたは単一信号線として示される場合がある。バスの各々は代替として単一信号線であってもよく、単一信号線の各々は代替としてバスであってもよく、単一信号線またはバスは構成要素間の通信のための無数の物理的または論理的機構のうちの任意の1つまたは複数を表す場合がある。例示的な実施形態は、本明細書で説明する具体的な例に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、それらの範囲内に添付の特許請求の範囲によって定義されるすべての実施形態を含めるべきである。
図1は、いくつかの実施形態による、ワイヤレス通信システム120と通信するワイヤレスデバイス110を示す図100である。ワイヤレス通信システム120は、LTEシステム、符号分割多元接続(CDMA)システム、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))システム、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)システム(たとえば、Wi-Fiシステム)、または任意の他の適切なワイヤレスシステムであってもよい。CDMAシステムは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))、CDMA 1X、エボリューションデータオプティマイズド(EVDO)、時分割同期CDMA(TD-SCDMA)、またはCDMAの何らかの他のバージョンを実装する場合がある。簡単のために、図1は、2つの基地局130および132と、1つのシステムコントローラ140とを含むワイヤレス通信システム120を示す。一般に、ワイヤレスシステムは、任意の数の基地局および任意のセットのネットワークエンティティを含んでもよい。
ワイヤレスデバイス110は、ユーザ機器(UE)、移動局、端末、アクセス端末、加入者ユニット、局などと呼ばれる場合もある。ワイヤレスデバイス110は、セルラー電話、スマートフォン、タブレット、ワイヤレスモデム、携帯情報端末(PDA)、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、スマートブック、ネットブック、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、ブルートゥースデバイスなどであってもよい。ワイヤレスデバイス110は、ワイヤレス通信システム120と通信する場合がある。ワイヤレスデバイス110は、放送局(たとえば、放送局134)からの信号、1つまたは複数の全地球航法衛星システム(GNSS)における衛星(たとえば、衛星150)からの信号などを受信する場合もある。ワイヤレスデバイス110は、LTE、WCDMA(登録商標)、CDMA 1X、EVDO、TD-SCDMA、GSM(登録商標)、802.11などのワイヤレス通信のための1つまたは複数の無線技術をサポートしてもよい。
図2は、いくつかの実施形態による例示的なワイヤレスデバイス110を示すブロック図である。図2の例では、ワイヤレスデバイス110は、1次アンテナ210に結合される1次トランシーバ220、2次アンテナ212に結合される2次トランシーバ222、およびデータプロセッサ/コントローラ280を含むように示される。1次トランシーバ220は、複数の周波数バンド、複数の無線技術、キャリアアグリゲーション、送信ダイバーシティ、および/または多入力多出力(MIMO)通信をサポートするために、ある数(K個)のレシーバ230pa〜230pkと、ある数(K個)のトランスミッタ250pa〜250pkとを含む。2次トランシーバ222は、複数の周波数バンド、複数の無線技術、キャリアアグリゲーション、受信ダイバーシティ、および/またはMIMO通信をサポートするために、ある数(L個)のレシーバ230sa〜230slと、ある数(L個)のトランスミッタ250sa〜250slとを含む。
図2の例では、各レシーバ230(たとえば、230pa〜230pkおよび230sa〜230sl)は、少なくとも、低雑音増幅器(LNA)240(たとえば、240pa〜240pkおよび240sa〜240sl)と、受信回路242(たとえば、242pa〜242pkおよび242sa〜242sl)とを含む。データ受信の場合、1次アンテナ210は、基地局および/または他のトランスミッタ局から信号を受信し、受信した無線周波数(RF)信号を与え、その信号は1次アンテナインターフェース回路224を通して転送され、入力RF信号として、選択されたレシーバに与えられる。1次アンテナインターフェース回路224は、スイッチ、デュプレクサ、送信フィルタ、受信フィルタ、整合回路、および他の適切な構成要素または回路を含んでもよい。以下の説明は、レシーバ230paが選択されたレシーバであると仮定する。レシーバ230pa内で、LNA240paが入力RF信号を増幅し、出力RF信号を提供する。受信回路242paは、出力RF信号をRFからベースバンドにダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号を増幅およびフィルタリングし、アナログ入力信号をデータプロセッサ/コントローラ280に提供する場合がある。受信回路242paは、ミキサ、フィルタ、増幅器、発振器、局部発振器(LO)発生器、位相ロックループ(PLL)、および他の適切な構成要素または回路を含んでもよい。トランシーバ220および222内の各残りのレシーバ230pa〜230pkおよび230sa〜230slは、レシーバ230paと同様の方式で動作する場合がある。
図2の例では、各トランスミッタ250(たとえば、250pa〜250pkおよび250sa〜250sl)は、少なくとも、送信回路252(たとえば、252pa〜252pkおよび252sa〜252sl)と、電力増幅器(PA)254(たとえば、254pa〜254pkおよび254sa〜254sl)とを含む。データ送信の場合、データプロセッサ/コントローラ280は、送信されるべきデータを処理(たとえば、符号化および変調)し、アナログ出力信号を選択されたトランスミッタに提供する。以下の説明は、トランスミッタ250paが選択されたトランスミッタであると仮定する。トランスミッタ250pa内で、送信回路252paが、アナログ出力信号を増幅し、フィルタリングし、ベースバンドからRFにアップコンバートして、変調されたRF信号を提供する場合がある。送信回路252paは、増幅器、フィルタ、ミキサ、整合回路、発振器、LO発生器、PLL、および他の適切な構成要素または回路を含んでもよい。PA254paは、変調されたRF信号を受信し増幅して、適切な出力電力レベルを有する送信RF信号を提供する。送信RF信号は、アンテナインターフェース回路224を介して転送され、1次アンテナ210を介して送信される。トランシーバ220および222内の各残りのトランスミッタ250は、トランスミッタ250paと同様の方式で動作する場合がある。同様の方式で、2次アンテナインターフェース回路226は、2次アンテナ212と、2次LNAモジュール240および/または2次電力増幅器モジュール254との間でRF信号を転送する場合がある。
各レシーバ230およびトランスミッタ250は、フィルタ、整合回路、および/また他の適切な構成要素または回路などの、図2には示さない他の回路を含む場合もある。トランシーバ220および222の全部または一部が、1つまたは複数のアナログ集積回路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信号IC、および他の適切なIC上に実装されてもよい。たとえば、トランシーバ220および222内のLNA240および受信回路242は、複数のICチップ上に実装されてもよい。トランシーバ220および222内の回路は、他の方式で実装される場合もある。
データプロセッサ/コントローラ280は、ワイヤレスデバイス110のための様々な機能を実行する場合がある。たとえば、データプロセッサ/コントローラ280は、レシーバ230を介して受信されるデータ、およびトランスミッタ250を介して送信されるデータの処理を実行する場合がある。データプロセッサ/コントローラ280は、トランシーバ220および222内の様々な回路の動作を制御する場合がある。メモリ282は、データプロセッサ/コントローラ280のためのプログラムコードおよびデータを記憶する場合がある。データプロセッサ/コントローラ280は、1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)および/または他のIC上に実装されてもよい。
図3は、ワイヤレスデバイス110に関係のある場合がある3つの例示的な周波数バンド312、314、および316を示すバンド図300である。約5.1GHz〜5.9GHzの範囲として図3に示される周波数バンド312(Unlicensed National Information Infrastructure(U-NII)無線バンドと呼ばれることもある)は、ワイヤレスデバイス110から送信される、および/またはワイヤレスデバイス110によって受信されるLTE-Uセルラー信号を含む場合があり、ワイヤレスデバイス110から送信される、および/またはワイヤレスデバイス110によって受信される5G Wi-Fi信号(たとえば、IEEE802.11ac規格に定義されている)を含む場合がある。たとえば、5G Wi-Fi周波数バンドのチャネル36は、約5.18GHzの中心周波数を有し、5G Wi-Fi周波数バンドのチャネル165は、約5.825GHzの中心周波数を有する。
約700MHz〜2.6GHzの範囲の、図3に示す周波数バンド314は、ワイヤレスデバイス110から送信される、および/もしくはワイヤレスデバイス110によって受信されるLTE-Lセルラー信号、ならびに/または基地局130から送信されるセルラー信号を含む場合があり、ワイヤレスデバイス110から送信される、および/またはワイヤレスデバイス110によって受信される2.4G Wi-Fi信号(たとえば、IEEE802.11n規格に定義されている)を含む場合がある。たとえば、2.4G Wi-Fi周波数バンドのチャネル1は約2.412GHzの中心周波数を有し、2.4G Wi-Fi周波数バンドのチャネル11は約2.462GHzの中心周波数を有し、LTE-L周波数バンドのLTEバンド2は、1.85GHz〜1.91GHzの範囲であり、約5.55GHz〜5.73GHzの範囲の3次高調波を有し、LTE-L周波数バンドのチャネル41は、約2.5GHzの中心周波数を有し、約4.9GHz〜5.3GHzの範囲の2次高調波を有する。これらの信号のすべては、LTE-Uおよび/または5G Wi-FiのレシーババンドSNRの低下を負わせる場合がある。
例示的な実施形態では、ワイヤレスデバイス110は、デュアルバンドワイヤレス通信をサポートする場合がある(たとえば、ワイヤレスデバイス110は、周波数バンド312と周波数バンド314の両方において信号を送信/受信する場合がある)。たとえば、また図2を参照すると、1次トランシーバ220のトランシーバチェーンのうちの1つまたは複数は、5G Wi-Fi信号および/またはLTE-U信号を送信/受信するように構成される場合があるが、2次トランシーバ222のトランシーバチェーンのうちの1つまたは複数は、2.4G Wi-Fi信号および/またはLTE-L信号を送信/受信するように構成される場合がある。したがって、この例では、2次トランシーバ222から送信される、および/または2次トランシーバ222によって受信されるLTE-L信号および/または2.4G Wi-Fi信号が1次トランシーバ220によるLTE-U信号および/または5G Wi-Fi信号の受信を妨げないように、1次トランシーバ220のレシーバ230pa〜230pkが、周波数バンド314内の周波数を有する信号を減衰させることが望ましい場合がある。
約10GHz〜12GHzの範囲の、図3に示す周波数バンド316(たとえば、この例では、所望の周波数バンド312の2次以上の高調波をカバーする)は、3GPP技術仕様によって定義されている不要なブロッカーイメージを含む場合がある。周波数バンド316内の周波数を有する信号は、受信され、受信回路242を介してダウンコンバートされる場合もあり、受信回路242は、信号の高調波においてゲインを示す場合がある。したがって、1次トランシーバ220および/または2次トランシーバ222が、2次以上の高調波周波数バンド316内の周波数を有する信号を減衰させることが望ましい場合もある。
図4Aは、いくつかの実施形態による、例示的なLNA400を示す回路図である。図2のLNA240pa〜240pkのうちの1つまたは複数、および/またはLNA240sa〜240slのうちの1つまたは複数の一実施形態である場合があるLNA400は、差動出力信号OUT(たとえば、図4AのOUT+およびOUT-として示される)を生成するために入力信号(IN)を増幅するのに使用される場合がある。他の実施形態では、LNA400は、入力信号INに基づいてシングルエンド出力信号を生成する場合がある。
LNA400は、入力ノードN1、ゲイントランジスタ404、バイアス抵抗器406、カスコードトランジスタ408、変圧器410、ノッチフィルタ420、および出力回路440を含むように示される。入力信号INは、レシーバ230pa〜230pkのうちの1つを介して1次アンテナ210から受信される場合があるか、またはレシーバ230sa〜230slのうちの1つを介して2次アンテナ212から受信される場合がある。入力信号INは、出力電流(IOUT)を生成するためにゲイントランジスタ404(およびカスコードトランジスタ408)によって増幅される場合があり、出力電流は、次に、出力回路440によって差動出力信号OUT+/OUT-に変換される場合がある。
変圧器410は、ディジェネレーションインダクタ412およびシャントインダクタ414によって形成されてもよい。ノッチフィルタ420は、シャントインダクタ414および可変キャパシタ422によって形成されてもよい。以下でより詳細に説明するように、変圧器410は、LNA400にインピーダンス整合を提供する場合があり、ノッチフィルタ420は、第1の周波数範囲に入る入力信号INの周波数を減衰させる場合がある。さらに、以下でより詳細に説明するように、変圧器410とノッチフィルタ420は、シャントインダクタ414を共有する場合があり、このことは、(たとえば、ノッチフィルタ420とインダクタを共有しない変圧器を使用してインピーダンス整合を提供するLNAと比較して)回路面積を低減するだけでなく、性能を改善する場合もある。
ゲイントランジスタ404、カスコードトランジスタ408、およびディジェネレーションインダクタ412は、出力回路440と接地電位との間に直列に結合される。より詳細には、カスコードトランジスタ408は、出力回路440に結合されるドレインと、カスコードバイアス電圧を受け取るゲートと、ゲイントランジスタ404のドレインに結合されるソースとを含む。カスコードバイアス電圧は、カスコードトランジスタ408のゲインを設定および/または調整するために使用される場合がある。
ゲイントランジスタ404は、入力ノードN1を介して入力信号INを受信するゲートと、ノードN3においてディジェネレーションインダクタ412の第1の端子に結合されるソースとを含む。ディジェネレーションインダクタ412の第2の端子は、グランドに結合される。入力ノードN1は、抵抗器406を介してバイアス電圧(VBIAS)に結合される場合もある。電圧VBIASは、最大ゲインまたは信号スイングに対する所望のDCレベルにおいてゲイントランジスタ404を動作させる直流(DC)バイアスを提供する場合がある。バイアス電圧VBIASは、図4Aに示すように、抵抗器407を介してノードN2に提供される場合もある。他の実施形態では、バイアス電圧VBIASは、ノードN2に提供されない場合がある。
いくつかの実施形態では、ゲイントランジスタ404および/またはカスコードトランジスタ408は、図4Aに示すように、N型金属酸化物半導体(NMOS)トランジスタであってもよい。他の実施形態では、ゲイントランジスタ404および/またはカスコードトランジスタ408は、(限定はされないが)PMOSトランジスタ、CMOSトランジスタ、電界効果トランジスタ(FET)、およびバイポーラトランジスタを含む、任意の適切なタイプのトランジスタであってもよい。
出力回路440は、供給電圧(VDD)とカスコードトランジスタ408のドレインとの間に結合され、カスコードトランジスタ408およびゲイントランジスタ404を介してVDDからグランドに流れる出力電流IOUTに基づいて差動出力信号OUTを生成する場合がある。出力回路440は、任意の適切な電圧レベルである場合があるタップ電圧(Vtap)に結合されるセンタータップを含むように示される。出力回路440の動作は、当技術分野でよく知られており、したがって、本明細書では詳細に説明しない。出力回路440は図4Aでは(出力電流IOUTに対応するシングルエンド出力信号を差動出力信号OUT+/OUT-に変換するための)バランとして示されるが、他の実施形態では、出力回路440は、(たとえば、LNA400にシングルエンド出力信号を提供するための)変圧器として構成される場合がある。他の実施形態では、任意の適切な出力回路または負荷が使用される場合がある。
シャントインダクタ414と可変キャパシタ422は、入力ノードN1と接地電位との間に結合され、(たとえば、入力ノードN1とグランドとの間に交流(AC)パスを提供することによって)入力信号INをグランドに分流するために使用される場合がある。上記のように、シャントインダクタ414と可変キャパシタ422(ノードN2において互いに結合される)は、ノッチフィルタ420を形成し、ノッチフィルタ周波数は、次の公式を使用して、インダクタ414の総実効インダクタンス(Leff)と、可変キャパシタ422の総キャパシタンス(C422)とによって決定される。
Figure 0006581215
 総実効インダクタンス(Leff)は、インダクタ414の固有インダクタンスと、インダクタ414とインダクタ412との間の相互インダクタンスとを含む、実効インダクタンスである。
形成されたノッチフィルタ420は、第1の周波数範囲に入る入力信号INの周波数を減衰させるために使用される場合がある。可変キャパシタ422は、第1の調整信号(TS1)を受信するための制御端子を含んでもよい。第1の調整信号TS1は、可変キャパシタ422のキャパシタンスを所望のレベルに設定および/または調整するために使用される場合があり、ひいては、ノッチフィルタ420の第1の周波数範囲を設定および/または調整する場合がある。他の実施形態では、可変キャパシタ422は、(たとえば、固定のまたは所定のキャパシタンスを有する)固定キャパシタであってもよい。
また図2および図3を参照すると、入力信号INは、周波数バンド312内の周波数を有する5G Wi-Fi信号またはLTE-U信号である場合があり、したがって、LNA400がLTE-L周波数バンド314内の周波数を有する信号を減衰させることが望ましい場合がある。したがって、少なくともいくつかの実施形態では、第1の調整信号TS1は、(たとえば、ノッチフィルタ420に関連する第1の周波数範囲が周波数バンド312に対応するように)周波数バンド312に入る入力信号INの周波数を減衰させるようにノッチフィルタ420を構成するために使用される場合がある。この方式で、ノッチフィルタ420は、入力ノードN1において望ましくなく受信される(またはそうでなければ、結合される)LTE-L信号および/または2.4G Wi-Fi信号をフィルタリングするか、または減衰させる場合がある。
上述のように、変圧器410は、ディジェネレーションインダクタ412およびシャントインダクタ414によって形成され、LNA400にインピーダンス整合を提供する場合がある。ワイヤレスデバイス110がデュアルバンド動作のために構成される場合があるので、変圧器410が広範囲の周波数にわたって入力インピーダンス整合を提供することが望ましい。ディジェネレーションインダクタ412とシャントインダクタ414は、変圧器410を形成するために互いに電磁的に結合される(図4Aに電磁結合416として示される)。変圧器410の相互インダクタンスM1,2は、ディジェネレーションインダクタ412とシャントインダクタ414とを分離する距離に少なくとも部分的に基づいている場合がある。
上述のように、変圧器410を形成するためにディジェネレーションインダクタ412とシャントインダクタ414を互いに電磁的に結合することは、たとえば、ディジェネレーションインダクタを直列の入力インダクタと電磁的に結合することによって形成されたインピーダンス整合変圧器と比較して、回路面積を低減する場合がある。加えて、直列の入力インダクタ(たとえば、LNAの入力端子とLNAのゲイントランジスタのゲートとの間に結合されるインダクタ)が通常、比較的低いQファクタを有するので、LNAの得られた雑音指数は、比較的高い場合がある。対照的に、シャントインダクタ414は、比較的高いQファクタを有する場合があり、次に、LNA400が比較的低い雑音指数を示すことを可能にしながら、変圧器410が広範囲の周波数にわたって入力インピーダンス整合を提供することを可能にする場合がある。
さらに、変圧器410とノッチフィルタ420との間でシャントインダクタ414を共有することによって、LNA400が、インピーダンス整合変圧器(たとえば、変圧器410)とローサイドノッチフィルタ(たとえば、ノッチフィルタ420)の両方を含むことが可能になる場合がある。より詳細には、LNA400が(たとえば、従来のLNAアーキテクチャでは一般的である場合があるように)入力ノードN1とゲイントランジスタ404のゲートとの間に直列に結合される直列入力インダクタを含む場合、直列入力インダクタとシャントインダクタ414との間の相互インダクタンスは、図3の周波数バンド314内の周波数を有する信号を減衰させるためにノッチフィルタ420の能力を低下させる場合がある。
図4Bは、いくつかの実施形態による、LNA400の変圧器410の一実施形態である場合がある例示的な変圧器450の図である。変圧器450は、第1のインダクタコイル452(またはコイルの少なくとも一部)と、第2のインダクタコイル454(またはコイルの少なくとも一部)とを含んでもよい。第1のインダクタコイル452は、図4Aのディジェネレーションインダクタ412を形成する場合があり、第2のインダクタコイル454は、図4Aのシャントインダクタ414を形成する場合がある。第1のインダクタコイル452と第2のインダクタコイル454は、図4Bに示すように、交互配置される場合がある。第1のインダクタコイル452と第2のインダクタコイル454との間の相互インダクタンスと、したがって、変圧器450の共振周波数は、第1のインダクタコイル452と第2のインダクタコイル454との間の分離(たとえば、距離)に少なくとも部分的に基づいている場合がある。
図4Cは、他の実施形態による、例示的なLNA401を示す回路図である。図2のLNA240pa〜240pkのうちの1つまたは複数、および/またはLNA240sa〜240slのうちの1つまたは複数の一実施形態である場合があるLNA401は、ノッチフィルタ420が入力ノードN1とVDDとの間に結合されていることを除いて、図4Aの例示的なLNA400と同様である。より詳細には、シャントインダクタ414と可変キャパシタ422は、VDDと接地電位との間に結合され、入力ノードN1からVDDへのパスを提供する場合がある。加えて、送信出力信号(OUTTX)は、図4Cの例示的なLNA401のノードN2において提供される場合がある。
図5は、図4AのLNA400の例示的な周波数応答500を示す。Y軸は、LNA400のゲインをデシベル(dB)で表し、X軸は、入力信号(IN)の周波数をGHzで表す。上述のように、第1の調整信号TS1は、たとえば、ノッチフィルタ420によってフィルタリングまたは減衰される周波数の範囲(たとえば、第1の周波数範囲)を調整するために、可変キャパシタ422のキャパシタンスを調整するのに使用されてもよい。図5に示す例示的な周波数応答500では、可変キャパシタ422のキャパシタンスは、(たとえば、周波数応答500の円の部分510によって示すように)ノッチフィルタ420がLTE-L周波数バンド314に入る入力信号INの周波数を減衰させるように調整される。LTE-L周波数バンド314内の入力信号INの周波数を減衰させることによって、LTE-L同時処理中に5G Wi-Fi信号およびLTE-U信号を受信するための、ワイヤレスデバイス110の信号対雑音比が改善される場合がある。
図6は、他の実施形態によるLNA600を示す回路図である。LNA600は、図4AのLNA400のすべての構成要素と、ディジェネレーションインダクタ412に並列に結合される追加の可変キャパシタ612とを含む。可変キャパシタ612とディジェネレーションインダクタ412は、(たとえば、ノッチフィルタ420に関連する第1の周波数範囲とは異なる場合がある)第2の周波数範囲に入る入力信号INの周波数を減衰させる第2のフィルタ613(たとえば、タンク回路)を互いに形成する場合がある。可変キャパシタ612は、第2の調整信号(TS2)を受信するための制御端子を含んでもよい。第2の調整信号TS2は、可変キャパシタ612のキャパシタンスを所望のレベルに設定および/または調整するために使用される場合があり、ひいては、第2のフィルタ613に関連する第2の周波数範囲を設定および/または調整する場合がある。
また図3を参照すると、少なくともいくつかの実施形態では、第2のフィルタ613は、(たとえば、2次高調波周波数バンド316内の周波数に対応する)入力信号INの比較的高い周波数を減衰させるように構成される場合があり、ノッチフィルタ420は、(たとえば、LTE-L周波数バンド314内の周波数に対応する)入力信号INの比較的低い周波数を減衰させるように構成される場合がある。他の実施形態では、可変キャパシタ612は、(たとえば、固定のまたは所定のキャパシタンスを有する)固定キャパシタであってもよい。
図6の例には示さないが、他の実施形態では、LNA600は、たとえば、入力信号INにDCフィルタリングを提供するために、入力ノードN1とゲイントランジスタ404のゲートとの間に直列に結合される入力キャパシタを含んでもよい。
図7は、図6のLNA600の例示的な周波数応答700を示す。Y軸は、LNA600のゲインをデシベル(dB)で表し、X軸は、入力信号(IN)の周波数をGHzで表す。上述のように、第1の調整信号TS1は、たとえば、ノッチフィルタ420によってフィルタリングまたは減衰される周波数の範囲(たとえば、第1の周波数範囲)を調整するために、可変キャパシタ422のキャパシタンスを調整するのに使用される場合があり、第2の調整信号TS2は、たとえば、第2のフィルタ613によってフィルタリングまたは減衰される周波数の範囲(たとえば、第2の周波数範囲)を調整するために、可変キャパシタ612のキャパシタンスを調整するのに使用される場合がある。図7に示す例示的な周波数応答700では、可変キャパシタ422のキャパシタンスは、(たとえば、周波数応答700の円の部分510によって示すように)ノッチフィルタ420がLTE-L周波数バンド314に入る入力信号INの周波数を減衰させるように調整され、可変キャパシタ612のキャパシタンスは、(たとえば、周波数応答700の円の部分710によって示すように)第2のフィルタ613が2次以上の高調波周波数バンド316に入る入力信号INの周波数を減衰させるように調整される。
図8Aは、さらに他の実施形態によるLNA800の回路図である。LNA800は、図6のLNA600のすべての構成要素と、ゲイントランジスタ404のゲートとソースとの間に結合される追加の可変キャパシタ812とを含む。可変キャパシタ812は、ゲイントランジスタ404の固有のゲートソースキャパシタンスを調整するために使用されてもよい。より詳細には、可変キャパシタ812は、可変キャパシタ812のキャパシタンスを所望のレベルに調整する第3の調整信号(TS3)を受信するための制御端子を含む場合があり、第3の調整信号は、次に、LNA800の共振周波数を設定および/または調整する場合がある。他の実施形態では、可変キャパシタ812は、(たとえば、固定のまたは所定のキャパシタンスを有する)固定キャパシタであってもよい。
図8Bは、LNA800の等価な入力回路801を示す小信号回路図である。小信号入力回路801は、ディジェネレーションインダクタ412とシャントインダクタ414との間に直列に結合されるキャパシタ812と、アンテナインピーダンス(Rs)と、(たとえば、VN4-VN3の相互コンダクタンス(gm)値を生成する)ゲイントランジスタ404の相互コンダクタンス(gm)とを含むように示される。図8AのLNA800の共振周波数がキャパシタ812のキャパシタンス値に少なくとも部分的に基づいている場合があるので、図8AのLNA800の共振周波数は、(たとえば、第3の調整信号TS3を使用して)キャパシタ812のキャパシタンスを変化させることによって調整される場合がある。図3に関して上記で説明したように、5G Wi-Fi/LTE-U周波数バンド312は、約5.15GHz〜5.925GHzの範囲である場合がある。したがって、ワイヤレスデバイス110が5G Wi-Fi信号および/またはLTE-U信号を送信および受信するように構成されるとき、約800MHzをカバーする場合がある周波数を有する入力信号にインピーダンス整合を提供することが望ましい。したがって、小信号入力回路801の共振周波数は、周波数バンド312内の様々なチャネルの中で入力信号(IN)のインピーダンス整合を改善するために調整される場合がある。
図8Cは、図8AのLNA800に関して上記で説明した調整信号TS1〜TS3を生成するのに使用される場合がある制御回路830のブロック図である。いくつかの実施形態では、制御回路830は、図2のデータプロセッサ/コントローラ280内に実装される場合がある(または、その機能が図2のデータプロセッサ/コントローラ280によって実行される場合がある)。他の実施形態では、制御回路830は、別の回路またはデバイスとして実装される場合がある。制御回路830は、WLANコントローラ832、LTEコントローラ834、周波数決定回路836、および信号発生器838を含むように示される。ワイヤレスデバイス110のWi-Fi通信を制御するために使用される場合があるWLANコントローラ832は、Wi-Fi信号のために、ワイヤレスデバイス110によって使用される動作チャネル(たとえば、搬送波周波数)を示す第1の制御信号C1を生成する場合がある。ワイヤレスデバイス110のLTE通信を制御するために使用される場合があるLTEコントローラ834は、LTE信号のために、ワイヤレスデバイス110によって使用される動作チャネル(たとえば、搬送波周波数)を示す第2の制御信号C2を生成する場合がある。少なくとも1つの実施形態では、WLANコントローラ832は除外される場合がある。少なくとも別の実施形態では、LTEコントローラ834は除外される場合がある。
周波数決定回路836は、(たとえば、制御信号C1〜C2によって示すように)Wi-Fi通信および/またはLTE通信のために、ワイヤレスデバイス110によって使用される動作チャネルに少なくとも部分的に基づいて、ノッチフィルタ420、第2のフィルタ613、および/またはLCL回路801の所望の周波数応答を決定するために使用される場合がある。
たとえば、制御信号C1〜C2に基づいて、周波数決定モジュール836は、ワイヤレスデバイス110がLTE-Lバンド2内のセルラー信号を使用して、また5G Wi-Fi信号を使用して他のデバイスと通信していると決定する場合がある。LTE-Lバンド2が約1.8GHzの中心周波数を有するので、周波数決定回路836は、たとえば、LNAによって受信される(またはそうでなければ、LNAに結合される)任意のLTE-L信号成分を減衰させるために、5G Wi-Fi信号を受信することに関連するLNAのノッチフィルタ420の共振周波数を約1.8GHzに設定する場合がある。周波数決定回路836は、(たとえば、2次高調波周波数バンド316内の)5G Wi-Fi信号の不要な高調波を減衰させるために第2のフィルタ613の共振周波数を設定する場合もある。より詳細には、周波数決定回路836は、第2のフィルタ613の共振周波数を、受信した5G Wi-Fi信号をダウンコンバートするのに使用される局部発振器(LO)信号の周波数の約2倍または3倍に等しい周波数に設定する場合がある。周波数決定回路836は、受信した5G Wi-Fi信号の周波数を整合させるようにLCL回路801の共振周波数を設定する場合もある。
信号発生器838は、周波数決定回路836によって提供された周波数決定に基づいて調整信号TS1〜TS3を生成する場合がある。いくつかの実施形態では、信号発生器838は、1つまたは複数の対応するレシーバから受信される信号の周波数および/または減衰される信号の周波数に基づいて可変キャパシタ422、612、および812のキャパシタンス値を記憶する参照用テーブル(または他の適切なメモリ)を含む場合がある。いくつかの実装形態では、可変キャパシタ422、612、および812の各々は、複数のサブキャパシタを含む場合があり、サブキャパシタの各々はスイッチによってゲート制御され、調整信号TS1〜TS3は、それぞれの可変キャパシタ422、612、および812のキャパシタンス値を調整するためにスイッチを制御する場合がある。他の実装形態では、他の適切なストラクチャは、可変キャパシタ422、612、および/または812を形成するために使用される場合がある。
他の実施形態では、信号発生器838は除外される場合があり、周波数決定回路836は、可変キャパシタ422、可変キャパシタ612、および可変キャパシタ812に関する調整信号TS1〜TS3をそれぞれ生成する場合がある。
図9は、例示的な実施形態による、LNAのうちの1つまたは複数を動作させるための例示的な動作900を示すフローチャートを示す。例示的な動作900では、例示的な実施形態は、その中に記載される動作を、追加の動作、より少ない動作、異なる順序の動作、並列の動作、および/またはいくつかの動作とともに様々に実行してもよい。さらに、矢印のソース動作は、矢印のターゲット動作がソース動作のサブセットであることを示す場合がある。代替として、矢印は、ターゲット動作がソース動作に続いて実行されるか、またはターゲット動作がソース動作に基づいているか、もしくはソース動作に応答することを示す場合がある。動作間のこれらおよび他の関係は、フローチャートとともに与えられた説明に従って当業者によって理解されるであろう。
例示的な動作900は、(たとえば、図1、図2、図3、図4A〜図4B、図5〜図7、および図8A〜図8Cとともに上記で説明したように)ワイヤレスデバイス110によって実行される場合がある。本明細書における説明の目的で、例示的な動作900は、図8AのLNA800に関して以下に説明する。しかしながら、例示的な動作900は、図4AのLNA400および/または図6のLNA600を動作させるように実行される場合がある。第1に、ワイヤレスデバイス110は、LNA800の入力端子において入力信号を受信する(902)。上記で説明したように、入力信号INは、図2の1次アンテナ210または2次アンテナ212のいずれかから受信される場合があり、LNA800は、LNA240pa〜240pkの一実施形態またはLNA240sa〜240slの一実施形態である場合がある。たとえば、図8Aを参照すると、ゲイントランジスタ404は、そのゲートにおいて入力信号を受信する場合がある。
入力信号INは、LNA800の少なくとも1つのゲイントランジスタ404を用いて増幅される(904)。LNA800は、少なくとも1つのゲイントランジスタ404およびディジェネレーションインダクタ412を介して増幅器の出力端子からグランドに流れる電流(IOUT)を生成する(906)。電流(IOUT)は、入力信号INに応答して生成されたシングルエンド出力信号を表す場合がある。電流(IOUT)は、出力回路440によって差動出力信号OUT+/OUT-に変換される場合がある。
LNA800は、入力端子とグランドとの間に互いに直列に結合されるシャントインダクタ414と第1のキャパシタ422とを介して入力信号INをグランドに分流する場合があり、ディジェネレーションインダクタ412およびシャントインダクタ414は変圧器410を形成する(908)。より詳細には、ディジェネレーションインダクタ412とシャントインダクタ414は、変圧器410を形成するために電磁誘導を介して互いに結合される場合がある。変圧器410は、入力信号にインピーダンス整合を提供するために使用される場合がある(910)。
LNA800は、シャントインダクタ414と第1のキャパシタ422とによって形成された第1のフィルタを使用して第1の周波数範囲内の入力信号INの周波数を減衰させる場合がある(912)。例示的な実施形態では、第1のフィルタは、ノッチフィルタ420であってもよい。LNA800は、第1の周波数範囲を選択するために(たとえば、第1の調整信号TS1を使用して)第1のキャパシタ422を調整する場合がある(912A)。LNA800が5G Wi-Fi/LTE-U周波数バンド312内の信号を受信するレシーバ内に設けられる例示的な実装形態では、第1のキャパシタ422は、たとえば、ノッチフィルタ420がLTE-L信号および/または2.4G Wi-Fi信号をフィルタリングするか、または減衰させるように、第1の周波数範囲をLTE-L周波数バンド314に揃えるキャパシタンスを有するように調整される場合がある。
LNA800は、ディジェネレーションインダクタ412に並列に結合される第2のキャパシタ612によって形成された第2のフィルタ613を使用して第2の周波数範囲内の入力信号INの周波数を減衰させる場合がある(914)。LNA800は、第2の周波数範囲を選択するために(たとえば、第2の調整信号TS2を使用して)第2のキャパシタ612を調整する場合がある(914A)。LNA800が5G Wi-Fi/LTE-U周波数バンド312内の信号を受信するレシーバ内に設けられる例示的な実装形態では、第2のキャパシタ612は、たとえば、第2のフィルタ613が5G Wi-Fi信号および/またはLTE-U信号の2次高調波をフィルタリングするか、または減衰させるように、第2の周波数範囲を2次高調波周波数バンド316に揃えるキャパシタンスを有するように調整される場合がある。
LNA800は、少なくとも1つのゲイントランジスタ404のゲートとソースとの間に結合される第3のキャパシタ812を調整することによって共振周波数を選択する場合もある(916)。より詳細には、ディジェネレーションインダクタ412、シャントインダクタ414、および第3のキャパシタ812は、LCL回路801を形成する場合がある。LCL回路801の共振周波数は、第3の調整信号TS3を使用して入力インピーダンス整合のために調整される場合がある。
図10は、図1のワイヤレスデバイス110の一実施形態である場合があるワイヤレスデバイス1000を示す。ワイヤレスデバイス1000は、少なくともいくつかのトランシーバ1011を含むPHYデバイス1010を含んでもよく、少なくともいくつかのコンテンションエンジン1021を含むMAC1020を含んでもよく、プロセッサ1030を含んでもよく、メモリ1040を含んでもよく、いくつかのアンテナ1050(1)〜1050(n)を含んでもよい。トランシーバ1011は、直接またはアンテナ選択回路(簡単のために図10には示さず)を通してのいずれかで、アンテナ1050(1)〜1050(n)に結合されてもよい。トランシーバ1011は、他のワイヤレスデバイスに信号を送信し、他のワイヤレスデバイスから信号を受信するために使用される場合がある。簡単のために図10には示していないが、トランシーバ1011の各々は、信号を処理し、アンテナ1050(1)〜1050(n)を介して信号を他のワイヤレスデバイスに送信するために任意の数の送信チェーンを含んでもよく、アンテナ1050(1)〜1050(n)から受信した信号を処理するために任意の数の受信チェーンを含んでもよい。したがって、例示的な実施形態では、ワイヤレスデバイス1000は、MIMO動作のために構成される場合がある。
本明細書における説明の目的で、MAC1020は、PHYデバイス1010とプロセッサ1030との間に結合されるものとして図10に示される。実際の実施形態では、PHYデバイス1010、MAC1020、プロセッサ1030、および/またはメモリ1040は、1つまたは複数のバス(簡単のために図示せず)を使用して互いに接続されてもよい。
コンテンションエンジン1021は、もう1つの共有ワイヤレス媒体へのアクセスのために競合する場合があり、もう1つの共有ワイヤレス媒体を介した送信のためのパケットを記憶する場合もある。ワイヤレスデバイス1000は、複数の異なるアクセスカテゴリの各々に対して1つまたは複数のコンテンションエンジン1021を含んでもよい。他の実施形態では、コンテンションエンジン1021は、MAC1020とは別であってもよい。さらに他の実施形態では、コンテンションエンジン1021は、プロセッサ1030によって実行されると、コンテンションエンジン1021の機能を実行する命令を含む、(たとえば、メモリ1040に記憶された、またはMAC1020内に設けられたメモリに記憶された)1つまたは複数のソフトウェアモジュールとして実装されてもよい。
メモリ1040は、1つまたは複数の対応するレシーバから受信される信号の周波数および/または減衰される信号の周波数に基づく可変キャパシタ422、612、および812のキャパシタンス値を記憶するキャパシタンス値テーブル1042を含む場合がある。
メモリ1040はまた、少なくとも次のソフトウェア(SW)モジュール、
・(たとえば、図9の動作902、904、906、908、910に関して説明した)トランシーバ211内に設けられた1つまたは複数のLNAの様々な動作を制御するための増幅器制御ソフトウェアモジュール1044と、
・(たとえば、図9の動作912、914、および916に関して説明した)フィルタリングもしくは減衰される信号の1つまたは複数の周波数範囲を選択するための、および/または入力信号インピーダンス整合を提供するように共振周波数を選択するためのフィルタ制御ソフトウェアモジュール1046と
を記憶する場合がある非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、ハードドライブなどの1つまたは複数の不揮発性メモリ要素)を含む場合もある。
各ソフトウェアモジュールは、プロセッサ1030によって実行されると、ワイヤレスデバイス1000に対応する機能を実行させる命令を含む。したがって、メモリ1040の非一時的コンピュータ可読媒体は、図9に示す動作の全部または一部を実行するための命令を含む。
PHYデバイス1010、MAC1020、およびメモリ1040に結合されるように図10の例に示されたプロセッサ1030は、ワイヤレスデバイス1000に(たとえば、メモリ1040内に)記憶される1つまたは複数のソフトウェアプログラムのスクリプトまたは命令を実行することが可能な、任意の適切な1つまたは複数のプロセッサであってもよい。たとえば、プロセッサ1030は、トランシーバ211内に設けられた1つまたは複数のLNAの様々な動作を制御するために増幅器制御ソフトウェアモジュール1044を実行してもよく、フィルタリングもしくは減衰される信号の1つまたは複数の周波数範囲を選択するために、および/または入力インピーダンス整合を提供するように共振周波数を選択するためにフィルタ制御ソフトウェアモジュール1046を実行してもよい。
当業者は、情報および信号が、様々な異なる技術および技法のいずれを使用しても表現される場合があることを了解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表される場合がある。
さらに、当業者は、本明細書で開示する態様に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装される場合があることを了解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、上記では概してそれらの機能に関して説明してきた。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約によって決まる。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な形で実装してもよいが、そのような実装形態は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきではない。
本明細書で開示した態様に関して説明した方法、シーケンス、またはアルゴリズムは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはそれら2つの組合せにおいて具現化される場合がある。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体内に存在する場合がある。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体であってもよい。
上記の明細書では、例示的な実施形態について、その特定の例示的な実施形態を参照しながら説明してきた。しかし、添付の特許請求の範囲に記載された本開示のより広い範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更をそれに加えてもよいことは明らかであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的ではなく例示的であるとみなされるべきである。
110 ワイヤレスデバイス
120 ワイヤレス通信システム
130 基地局
132 基地局
134 放送局
140 システムコントローラ
150 衛星
210 1次アンテナ
212 2次アンテナ
220 1次トランシーバ
222 2次トランシーバ
224 1次アンテナインターフェース回路
226 2次アンテナインターフェース回路
230 レシーバ
240 低雑音増幅器
242 受信回路
250 トランスミッタ
252 送信回路
254 電力増幅器
280 データプロセッサ/コントローラ
282 メモリ
400 LNA
401 LNA
404 ゲイントランジスタ
406 バイアス抵抗器
407 抵抗器
408 カスコードトランジスタ
410 変圧器
412 ディジェネレーションインダクタ
414 シャントインダクタ
416 電磁結合
420 ノッチフィルタ
422 可変キャパシタ
440 出力回路
450 変圧器
452 第1のインダクタコイル
454 第2のインダクタコイル
600 LNA
612 可変キャパシタ
613 第2のフィルタ
800 LNA
801 LNA
812 可変キャパシタ
830 制御回路
832 WLANコントローラ
834 LTEコントローラ
836 周波数決定回路
838 信号発生器
1000 ワイヤレスデバイス
1010 PHYデバイス
1011 トランシーバ
1020 MAC
1021 コンテンションエンジン
1030 プロセッサ
1040 メモリ
1042 キャパシタンス値テーブル
1044 増幅器制御ソフトウェアモジュール
1046 フィルタ制御ソフトウェアモジュール
1050 アンテナ

Claims (14)

  1. いくつかのトランシーバチェーンを含むワイヤレスデバイスであって、前記トランシーバチェーンの各々が増幅器を含み、前記増幅器が、
    第1の端子を含み、かつ入力信号を受信するための制御端子を含む、少なくとも1つのゲイントランジスタと、
    前記少なくとも1つのゲイントランジスタの前記第1の端子とグランドとの間に結合されるディジェネレーションインダクタと、
    前記少なくとも1つのゲイントランジスタの前記制御端子とグランドとの間に直列に結合されるシャントインダクタおよび第1のキャパシタであって、前記ディジェネレーションインダクタおよび前記シャントインダクタが前記増幅器にインピーダンス整合を提供することになる変圧器を形成する、シャントインダクタおよび第1のキャパシタと
    を備える、ワイヤレスデバイス。
  2. 前記シャントインダクタおよび前記第1のキャパシタが、第1の周波数範囲内の前記入力信号の周波数を減衰させるために第1のフィルタを形成する、請求項1に記載のワイヤレスデバイス。
  3. 前記第1のキャパシタが、前記第1の周波数範囲を選択するために第1の調整信号を受信するための制御端子を有する第1の可変キャパシタを備える、請求項2に記載のワイヤレスデバイス。
  4. 前記ディジェネレーションインダクタに並列に結合される第2のキャパシタをさらに備え、前記第2のキャパシタおよび前記ディジェネレーションインダクタが、第2の周波数範囲内の前記入力信号の周波数を減衰させるために第2のフィルタを形成する、請求項3に記載のワイヤレスデバイス。
  5. 前記第2のキャパシタが、前記第2の周波数範囲を選択するために第2の調整信号を受信するための制御端子を有する第2の可変キャパシタを備える、請求項4に記載のワイヤレスデバイス。
  6. 前記入力信号の周波数に少なくとも部分的に基づいて前記第1の調整信号および第2の調整信号を生成するための制御回路
    をさらに備え、
    前記入力信号が、前記いくつかのトランシーバチェーンのうちの第1のトランシーバチェーンに関連付けられ、他の信号が、前記いくつかのトランシーバチェーンのうちの第2のトランシーバチェーンに関連付けられるか、または
    前記入力信号が、5G Wi-Fi信号およびLTE-U信号からなるグループのメンバーであり、前記他の信号が、2.4G Wi-Fi信号およびLTE-L信号からなるグループのメンバーである、
    請求項5に記載のワイヤレスデバイス。
  7. 前記少なくとも1つのゲイントランジスタが、直列入力インダクタなしで前記入力信号を受信することになる、請求項1に記載のワイヤレスデバイス。
  8. 各々が増幅器を含むいくつかのトランシーバチェーンを含む、ワイヤレスデバイスを動作させる方法であって、
    前記増幅器の入力端子において入力信号を受信するステップと、
    少なくとも1つのゲイントランジスタを用いて前記入力信号を増幅するステップと、
    前記少なくとも1つのゲイントランジスタおよびディジェネレーションインダクタを介して前記増幅器の出力端子からグランドに流れる電流を生成するステップと、
    前記入力端子とグランドとの間に互いに直列に結合されるシャントインダクタと第1のキャパシタとを介して前記入力信号をグランドに分流するステップであって、前記ディジェネレーションインダクタおよび前記シャントインダクタが変圧器を形成する、ステップと、
    前記変圧器を使用して前記入力信号にインピーダンス整合を提供するステップと
    を備える、方法。
  9. 前記シャントインダクタと前記第1のキャパシタとによって形成された第1のフィルタを使用して第1の周波数範囲内の前記入力信号の周波数を減衰させるステップと、
    第1の調整信号を用いて前記第1のキャパシタを調整することによって前記第1の周波数範囲を選択するステップと
    をさらに備える、請求項8に記載の方法。
  10. 前記ディジェネレーションインダクタに並列に結合される第2のキャパシタによって形成された第2のフィルタを使用して第2の周波数範囲内の前記入力信号の周波数を減衰させるステップと、
    第2の調整信号を用いて前記第2のキャパシタを調整することによって前記第2の周波数範囲を選択するステップと
    をさらに備える、請求項9に記載の方法。
  11. 前記入力信号の周波数に少なくとも部分的に基づいて前記第1の調整信号および第2の調整信号を生成するステップ
    をさらに備え、
    前記入力信号が、前記いくつかのトランシーバチェーンのうちの第1のトランシーバチェーンに関連付けられ、他の信号が、前記いくつかのトランシーバチェーンのうちの第2のトランシーバチェーンに関連付けられるか、または
    前記入力信号が、5G Wi-Fi信号およびLTE-U信号からなるグループのメンバーであり、他の信号が、2.4G Wi-Fi信号およびLTE-L信号からなるグループのメンバーである、
    請求項10に記載の方法。
  12. 増幅器であって、
    前記増幅器の入力端子において入力信号を受信するための手段と、
    前記入力信号を増幅するための手段と、
    前記増幅器の出力端子からグランドに流れる電流を生成するための手段と、
    前記入力信号をグランドに分流するための手段と、
    前記入力信号にインピーダンス整合を提供するための手段と
    を備え、
    前記分流するための手段とインピーダンス整合を前記提供するための手段が、前記入力端子とグランドとの間に結合されるシャントインダクタを共有し、
    インピーダンス整合を前記提供するための手段が、ディジェネレーションインダクタを含み、前記ディジェネレーションインダクタおよび前記シャントインダクタが変圧器を形成する、
    増幅器。
  13. 前記分流するための手段が、第1の周波数範囲内の前記入力信号の周波数を減衰させることになり、
    前記増幅器は、第2の周波数範囲内の前記入力信号の周波数を減衰させるための手段をさらに備え、
    前記減衰させるための手段とインピーダンス整合を前記提供するための手段が前記ディジェネレーションインダクタを共有する、
    請求項12に記載の増幅器。
  14. 請求項8〜11のいずれか一項に記載の方法を実施する命令を備える、コンピュータプログラム。
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