KR101804529B1 - 다수의 저 잡음 증폭기 모듈들을 갖는 라디오 주파수(rf) 프론트 엔드 - Google Patents

다수의 저 잡음 증폭기 모듈들을 갖는 라디오 주파수(rf) 프론트 엔드 Download PDF

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Abstract

다수의 저 잡음 증폭기 모듈들을 갖는 라디오 주파수(RF) 프론트 엔드가 개시된다. 예시적인 실시예에서, 장치는 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 생성하기 위해, 수신된 캐리어 신호들을 증폭하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 스테이지 증폭기를 포함한다. 제 1 스테이지 캐리어 그룹 각각은 캐리어 신호들의 각각의 부분을 포함한다. 장치는 또한 제 1 스테이지 캐리어 그룹들을 증폭하도록 구성된 제 2 스테이지 증폭기들을 포함한다. 각각의 제 2 스테이지 증폭기는 상이한 복조 스테이지들로 출력될 수 있는 2개의 제 2 스테이지 출력 신호들을 생성하기 위해 각각의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하도록 구성되며, 각각의 복조 스테이지는 선택된 캐리어 신호를 복조한다.

Description

다수의 저 잡음 증폭기 모듈들을 갖는 라디오 주파수(RF) 프론트 엔드{RADIO FREQUENCY (RF) FRONT END HAVING MULTIPLE LOW NOISE AMPLIFIER MODULES}
관련 출원에 대한 교차-참조
[0001] 본 출원은 2014년 5월 16일 출원된, 공동 소유된 미국 가특허 출원 번호 제61/994,158호 및 2015 3월 27일 출원된 미국 정식 특허 출원 번호 제14/671,939호를 우선권으로 주장하며, 이 특허들의 내용들은 명시적으로 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
분야
[0002] 본 개시는 일반적으로 통신 트랜시버들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 캐리어 어그리게이션 통신 시스템들에서 이용하기 위한 수신기 프론트 엔드에 관한 것이다.
[0003] 라디오 주파수(RF) 트랜시버에서, 통신 신호는 송신기에 의해 전개되고, 상향변환되고, 증폭되고 송신되며, 수신기에 의해 수신되고, 증폭되고, 하향변환되고 복원된다. 수신기에서, 통신 신호는 통상적으로 통신 신호에 포함된 정보를 복원하기 위해 수신 회로에 의해 수신되고 하향변환된다. 단일 송신기 또는 수신기는 다수의 송신 주파수들 및/또는 다수의 수신 주파수들을 이용하여 동작하도록 구성될 수 있다. 2개 또는 그 초과의 수신 신호들을 동시에 수신할 수 있는 수신기에 대해, 2개 또는 그 초과의 수신 경로들의 동시성 동작이 이용된다. 이러한 시스템들은 때때로, "캐리어-어그리게이션(carrier-aggregation)"(CA) 시스템들로서 지칭된다. "캐리어-어그리게이션"이란 용어는 인터-대역 캐리어 어그리게이션(Inter-CA) 및 인트라-대역 캐리어 어그리게이션(Intra-CA)을 포함하는 시스템들을 지칭할 수 있다. 인터-CA는 상이한 통신 대역들에서 발생한 2개 또는 그 초과의 별개의(인접 또는 비-인접) 캐리어 신호들의 프로세싱을 지칭한다. 인트라-CA는 동일한 통신 대역에서 발생한 2개 또는 그 초과의 별개의(인접 또는 비-인접) 캐리어 신호들의 프로세싱을 지칭한다. 수신된 캐리어 어그리게이팅된 RF 신호는 통상적으로 하나 또는 그 초과의 별개의 로컬 오실레이터(LO) 주파수들을 이용하여 증폭되고 하향변환된다. 하향변환된 신호들은 그 후, 다수의 캐리어들을 이용하여 송신된 정보를 추출하도록 프로세싱된다.
[0004] 통신 디바이스들은 이들이 다수의 통신 대역들에서 계속-증가하는 수의 상이한 주파수들을 핸들링하도록 설계됨에 따라 더욱 더 복잡해지고 있는 RF 트랜시버들을 갖는다. 통신 디바이스는 다수의 상이한 통신 대역들 상에서 다양한 상이한 주파수들을 통해 통신할 수 있는 것이 일반적이다. 다수의 경우들에서, 수신기는, 각각의 수신기 신호 경로가 다른 수신기 신호 경로들에 대한 어그레서 신호들(aggressor signals)을 생성할 수 있기 때문에 엄격한 경로-투-경로 격리 요건들을 초래하는 다수의 신호 경로들을 포함한다. 내부 어그레서 신호가 빅텀(victim) 수신기 경로 상에 존재할 때, 대량의 수신기 둔감화(receiver desensitization)가 회로 비선형성들 및/또는 다른 외부 인터페이스들로 인해 발생할 수 있다. 이는 빅텀 수신기 경로 상에서 정보의 복원을 어렵게 또는 불가능하게 한다.
[0005] 그러므로, 캐리어 어그리게이션 트랜시버에서 다수의 캐리어 신호들을 수신할 때 개선된 수신기 경로 격리를 제공하는 방법을 갖는 것이 바람직하다.
[0006] 도 1은 무선 시스템 내에서 통신하는 무선 디바이스의 복조기들로 다수의 통신 대역들에서 수신된 RF 신호들을 효율적으로 라우팅하는 2 스테이지 LNA를 갖는 프론트 엔드의 예시적인 실시예를 도시한다.
[0007] 도 2는 캐리어 어그리게이션 통신 시스템에서의 예시적인 캐리어 신호 구성들을 예시하는 도면들을 도시한다.
[0008] 도 3은 2 스테이지 LNA의 예시적인 실시예를 포함하는 수신기 프론트 엔드의 블록도를 도시한다.
[0009] 도 4는 제 1 스테이지 증폭기의 예시적인 실시예를 도시한다.
[0010] 도 5는 도 4에서 도시된 LNA 그룹의 상세한 예시적인 실시예를 도시한다.
[0011] 도 6은 제 2 스테이지 증폭기를 포함하는 증폭 및 복조 집적 회로의 예시적인 실시예를 도시한다.
[0012] 도 7은 도 3에서 도시된 2 스테이지 LNA의 상세한 예시적인 실시예를 도시한다.
[0013] 도 8은 도 6에서 도시된 집적 회로의 인터페이스 핀들의 예시적인 실시예를 도시한다.
[0014] 도 9는 2 스테이지 LNA 장치의 예시적인 실시예를 도시한다.
[0015] 아래에서 제시되는 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 설계들의 설명으로서 의도되고 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 설계들을 나타내도록 의도되진 않는다. "예시적인" 이란 용어는 "예, 인스턴스 또는 예시로서 작용하는 것"을 의미하도록 본원에서 이용된다. "예시적인" 것으로서 본원에서 설명되는 임의의 설계가 반드시 다른 설계들보다 선호되거나 유리한 것으로서 해석될 필요는 없다. 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 설계들의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정한 세부사항들을 포함한다. 본원에서 설명되는 예시적인 설계들은 이들 특정한 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자들에게 명백하게 될 것이다. 일부 인스턴스들에서, 잘-알려진 구조들 및 디바이스들은 본원에서 제시된 예시적인 설계들의 신규성을 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
[0016] 도 1은 무선 시스템(100) 내에서 통신하는 무선 디바이스(102)의 복조기들로 다수의 통신 대역들에서 수신된 RF 캐리어 신호들을 효율적으로 라우팅하는 2 스테이지 LNA(low noise amplifier)를 갖는 프론트 엔드(114)의 예시적인 실시예를 도시한다. 무선 시스템(100)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템, WLAN(wireless local area network) 시스템, 또는 몇몇 다른 무선 시스템일 수 있다. CDMA 시스템은 WCDMA(Wideband CDMA), CDMA 1X, EVDO(Evolution-Data Optimized), TD-SCDMA(Time Division Synchronous CDMA), 또는 몇몇 다른 버전의 CDMA를 구현할 수 있다. 단순함을 위해, 도 1은 2개의 기지국들(104 및 106) 및 하나의 시스템 제어기(108)를 포함하는 무선 시스템(100)을 도시한다. 일반적으로, 무선 시스템(100)은 임의의 수의 기지국들 및 임의의 세트의 네트워크 엔티티들을 포함할 수 있다.
[0017] 무선 디바이스(102)는 사용자 장비(UE), 모바일 스테이션, 단말, 액세스 단말, 가입자 유닛, 또는 스테이션으로 또한 지칭될 수 있다. 무선 디바이스(102)는 셀룰러 전화, 스마트폰, 태블릿, 무선 모뎀, 개인용 디지털 보조기기(PDA), 핸드헬드 디바이스, 랩톱 컴퓨터, 스마트북, 넷북, 코드리스 전화, 무선 로컬 루프(WLL) 스테이션, 블루투스 디바이스 또는 다른 통신 디바이스일 수 있다. 무선 디바이스(102)는 무선 시스템(100)에서 디바이스들과 통신할 수 있다. 무선 디바이스(102)는 브로드캐스트 스테이션들(예를 들어, 브로드캐스트 스테이션(110))로부터 신호들, 또는 하나 또는 그 초과의 GNSS(global navigation satellite systems)에서 위성들(예를 들어, 위성(112))로부터 신호들을 또한 수신할 수 있다. 무선 디바이스(102)는 LTE, WCDMA, CDMA 1X, TD-SCDMA, GSM, 802.11과 같은 무선 통신을 위한 하나 또는 그 초과의 라디오 기술들을 지원할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 프론트 엔드(114)의 2 스테이지 LNA는 원하는 기저대역 신호들을 획득하기 위해 하나 또는 다수의 통신 대역들의 수신된 캐리어들을 대응하는 복조기들로 효율적으로 라우팅한다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 2 스테이지 LNA는, 하나 또는 다수의 통신 대역들의 상이한 캐리어 신호들을 프로세싱할 때 개선된 수신기 경로 격리 및 일정한 수신기 성능을 제공하도록 동작한다.
[0018] 도 2는 캐리어 어그리게이션 통신 시스템에서의 예시적인 신호 캐리어 구성들을 예시하는 도면들(200)을 도시한다. 예를 들어, 신호 구성들은 RF 캐리어들이 도 1에서 도시된 통신 시스템(100)에서 송신 또는 수신될 수 있는 신호 대역들을 도시한다. 예를 들어, 도면들(200)은 저-대역, 중-대역 및 고-대역 그룹들을 도시하며, 각각의 대역 그룹은 하나 또는 그 초과의 캐리어 신호들을 포함하는 하나 또는 그 초과의 신호 대역들을 가질 수 있다. 도면(206)에서, 저-대역 그룹은 2개의 대역 그룹들로 추가로 분할된다.
[0019] 도면(202)은 인접 인트라-대역 캐리어 구성의 예시를 도시한다. 예를 들어, 하나의 대역 그룹에서 다수의 인접 캐리어들(예를 들어, 저-대역 그룹에서 4개의 인접 캐리어들)이 존재한다. 무선 디바이스(100)는 동일한 대역 그룹 내의 4개의 인접 캐리어들 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.
[0020] 도면(204)은 비-인접 인트라-대역 캐리어 구성의 예시를 도시한다. 예를 들어, 하나의 대역 그룹에서 다수의 비-인접 캐리어들(예를 들어, 저-대역 그룹에서 4개의 비-인접 캐리어들)이 존재한다. 캐리어들은 5MHz, l0MHz, 또는 몇몇 다른 양만큼 분리될 수 있다. 무선 디바이스(100)는 동일한 대역 그룹 내의 4개의 비-인접 캐리어들 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.
[0021] 도면(206)은 동일한 대역 그룹을 이용하는 인터-대역 캐리어 구성의 예시를 도시한다. 예를 들어, 2개의 대역들에서 다수의 캐리어들(예를 들어, 저-대역 1에서 2개의 인접 캐리어들 및 저-대역 2에서 2개의 인접 캐리어들)이 존재한다. 무선 디바이스(100)는 동일한 대역 그룹의 상이한 대역들 내의 4개의 캐리어들 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.
[0022] 도면(208)은 상이한 대역 그룹을 이용하는 인터-대역 캐리어 구성의 예시를 도시한다. 예를 들어, 상이한 대역 그룹들의 2개의 대역들에서 다수의 캐리어들(예를 들어, 저-대역 그룹에서 2개의 캐리어들 및 중-대역 그룹에서 2개의 캐리어들)이 존재한다. 무선 디바이스(100)는 상이한 대역 그룹들 내의 4개의 캐리어들 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다. 상이한 대역 그룹들을 이용하는 다른 캐리어 구성들이 예시적인 실시예들에 의해 또한 지원될 수 있다는 것이 또한 주의되어야 한다.
[0023] 도 3은 2 스테이지 LNA(336)의 예시적인 실시예를 포함하는 수신기 프론트 엔드(300)의 블록도를 도시한다. 예를 들어, 프론트 엔드(300)는 도 1에서 도시된 프론드 엔드(114)로서 이용에 적합하다. 2 스테이지 LNA(336)는 제 1 증폭 스테이지(302) 및 제 2 증폭 스테이지(304)를 포함한다.
[0024] 프론트 엔드(300)는 제 1 스위치(306)에 입력되는 RF 신호들을 수신하는 주(Pr) 안테나에 연결된다. 프론트 엔드(300)는 또한 제 2 스위치(308)에 입력되는 RF 신호들을 수신하는 다이버시티(Dv) 안테나에 연결된다. 스위치들(306 및 308)은 선택된 대역들 및/또는 대역 그룹들에서 선택된 캐리어 신호들을 갖는 신호들을 출력하도록 그의 입력들에서 RF 신호들에 대한 스위칭 및 필터링을 수행한다. 예시적인 실시예에서, 스위치(306)는, 선택된 주 대역들 및/또는 대역 그룹들의 선택된 캐리어 신호들이 스위치(306)로부터 출력되도록 스위치(306)에 의해 제공되는 스위칭 및 필터링을 제어하는 주 대역 제어 신호를 수신한다. 마찬가지로, 스위치(308)는, 선택된 다이버시티 대역들 및/또는 대역 그룹들의 선택된 캐리어 신호들이 스위치(308)로부터 출력되도록 스위치(308)에 의해 제공되는 스위칭 및 필터링을 제어하는 다이버시티 대역 제어 신호를 수신한다. 주 및 다이버시티 대역 제어 신호들은 기저대역 프로세서와 같은 디바이스의 다른 엔티티에 의해 제공된다.
[0025] 이 설명을 위해, 프론트 엔드(300)가 도 2에서 도시된 캐리어 구성(208)을 갖는 캐리어 신호들을 수신하고 프로세싱하기 위한 것으로 가정될 것이다. 따라서, 수신되고 복조될 4개의 캐리어 신호들이 2개의 상이한 대역 그룹들(예를 들어, 저 대역 및 중 대역)에서 존재한다. 스위치(306)가 주 안테나에 의해 수신된 4개의 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca2)(310)을 출력한다고 추가로 가정될 것이다. 주 캐리어 신호들 중 2개(Pca1 및 Pca2)는 저 대역 그룹(BG1로서 참조됨)에 있고, 주 캐리어 신호들 중 2개는 중 대역 그룹(BG2로서 참조됨)에 있다. 스위치(308)는 다이버시티 안테나에 의해 수신된 동일한 4개의 캐리어 신호들(Dca0, Dca1, Dca2 및 Dca3)(312)을 출력하도록 제어된다는 것이 또한 가정될 것이다. 스위치들(306 및 308)은 수신되고 복조될 캐리어 구성에 의존하여 상이한 수의 대역들 및/또는 그룹들의 상이한 수의 캐리어들을 출력하도록 구성될 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
[0026] 프론트 엔드(300)는 2 스테이지 LNA(336)가 장착되는 인쇄 회로 보드(334)를 포함한다. 예를 들어, 제 1 스테이지(302)는 제 1 스테이지 증폭 집적 회로들(IC)(314, 316)을 포함하고 제 2 스테이지(304)는 제 2 스테이지 증폭 및 복조 집적 회로(322)를 포함한다. 집적 회로들(314, 316)은 그 각각의 스위치들(306, 308)에 근접하게 되도록 인쇄 회로 보드(334) 상에 상주한다. 따라서, 스위치들(306, 308)로부터 집적 회로들(314, 316)까지의 신호 경로들은 노이즈 또는 다른 신호 저하의 기회를 감소시키기 위해 가능한 짧을 수 있다. 제 2 스테이지 증폭 및 복조 집적 회로(322)는 복조된 신호들의 신호 프로세싱을 용이하게 하도록 인쇄 회로 보드(334) 상의 다양한 위치들에 상주할 수 있다. 인쇄 회로 보드(334)는 인쇄 회로 보드 상에 장착되는 컴포넌트들 간에 신호들을 라우팅하는 신호 트래이스들을 포함한다.
[0027] 증폭 집적 회로들(314, 316) 각각은 적어도 하나의 대역 그룹 LNA(LNA-BGX)을 포함한다. 각각의 대역 그룹 LNA는 대응하는 스위치 출력으로부터 수신된 특정 대역 또는 대역 그룹의 캐리어 신호들을 증폭하도록 동작한다. 예를 들어, 이 예시적인 실시예에서, 회로(314)는 선택된 대역들의 주 캐리어들을 증폭시키기 위해 2대역 그룹 LNA들(LNA-BG1 및 LNA-BG2)을 포함하고, 회로(316)는 또한 다이버시티 안테나에 의해 수신되는 선택된 대역들의 캐리어들을 증폭시키기 위해 2대역 그룹 LNA들(LNA-BG1 및 LNA-BG2)을 포함한다. 그러나 회로들(314 및 316)은, 필요한 경우, 보다 많은 대역 그룹 LNA들을 포함할 수 있다. 각각의 대역 그룹 LNA는 인쇄 회로 보드(334)의 신호 트래이스들을 이용하여 제 2 스테이지 LNA(304)로 라우팅되는 증폭된 신호들(일반적으로 320으로 도시되고 캐리어 그룹들로서 지칭됨)을 출력하는 2개의 출력들을 포함한다. 예를 들어, IC(314)의 LNA-BG1은 증폭된 주 캐리어 신호들(Pca1 및 Pca3)을 출력하는 제 1 출력 및 증폭된 주 캐리어 신호들(Pca0 및 Pca2)을 출력하는 제 2 출력을 갖는다. 마찬가지로, 증폭 IC(316)의 LNA-BG1은 증폭된 다이버시티 캐리어 신호들(Dca1 및 Dca3)을 출력하는 제 1 출력 및 증폭된 다이버시티 캐리어 신호들(Dca0 및 Dca2)을 출력하는 제 2 출력을 갖는다.
[0028] 증폭 IC들(314, 316)로부터 출력된 신호들은 인쇄 회로 보드(334)의 신호 트래이스들을 이용하여 제 2 스테이지 증폭 및 복조 IC(322)로 라우팅된다. 예시적인 실시예에서, 신호들은, 신호 트래이스들이 인쇄 회보 보드에 걸쳐 라우팅될 때 발생할 수 있는 노이즈를 최소화, 감소 및/또는 제거하도록 라우팅된다. 예를 들어, 신호 트래이스들은 신호 트래이스 크로싱들(signal trace crossings) 및/또는 근접 병렬 신호 트래이스 라우팅을 방지하도록 라우팅된다.
[0029] 증폭 및 복조기 IC(322)는 인터페이스 저 잡음 증폭기들(iLNA)(324, 326, 328, 330) 및 복조기 스테이지들(dm1, dm2, dm3, 및 dm4)을 포함한다. 증폭 IC들(314, 316)로부터 출력된 신호들은, iLNA들에 의해 수신되며, 여기서 이들은 효율적인 방식으로 복조기 스테이지들에 입력되는 증폭된 제 2 스테이지 신호들을 생성하도록 iLNA들에 의해 재차 증폭된다. 각각의 복조기 스테이지는 주 및 다이버시티 기저대역(BB) 신호들을 생성하도록 특정 캐리어 주파수와 연관되는 주 및 다이버시티 캐리어 신호들을 복조한다. 복조된 기저대역 신호들은 그 후 디바이스의 다른 엔티티들에 의한 프로세싱을 위해 출력된다. 따라서, 이 예시적인 실시예에서, 2 스테이지 LNA(336)는 4개의 다운링크(DL) 캐리어 어그리게이션 수신기로서 구성된다.
[0030] 도 4는 제 1 스테이지 증폭기(400)의 예시적인 실시예를 도시한다. 예를 들어, 제 1 스테이지 증폭기(400)는 도 3에서 도시된 제 1 스테이지 증폭기들(314 및 316) 중 어느 하나로서 이용하기에 적합하다. 도 4에서, 제 1 스테이지 증폭기(400)는 제 1 스테이지 증폭기(314)로서 동작하도록 구성된다. 제 1 스테이지 증폭기(400)는 제 1 대역 그룹 LNA(402), 제 2 대역 그룹 LNA(412)를 포함하고, 임의의 수의 부가적인 대역 그룹 LNA들을 포함할 수 있다. 대역 그룹 LNA(402)는 증폭을 위해 캐리어 신호들 및/또는 대역들을 수신하도록 "n"개까지의 LNA들을 포함한다. 이 예시적인 실시예에서, 2개의 LNA들(예를 들어, 404 및 406)이 도시되며, 이 각각은, 도 3에서 도시된 스위치(306)로부터의 출력에 대해 선택되는 4개의 주캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca2)(310) 중 임의의 부분 또는 전부를 입력으로서 수신한다. 2개 초과의 LNA들이 각각의 대역 그룹 LNA에 의해 활용될 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
[0031] 제 1 LNA(404)는 입력 단자(418)에서 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca2)(310) 중 하나 또는 그 초과를 수신한다. LNA(404)는 수신된 캐리어 신호들을 증폭하고 라우팅 모듈(408)에 입력되는 증폭된 캐리어 신호들을 출력한다. 제 2 LNA(406)는 또한 입력 단자(420)에서 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca2)(310) 중 하나 또는 그 초과를 수신한다. LNA(406)는 수신된 캐리어 신호들을 증폭하고 라우팅 모듈(408)에 입력되는 증폭된 캐리어 신호들을 출력한다.
[0032] 라우팅 모듈(408)은, 제 1 대역 그룹의 캐리어 신호들이 제 1 출력 단자(414)에 라우팅되도록, 수신된 증폭된 캐리어 신호들을 라우팅한다. 제 2 대역 그룹의 캐리어들은 제 2 출력 단자(416)에 라우팅된다. 따라서, 제 1 출력 단자(414)는 주 캐리어 신호들(Pca1 및 Pca3)의 제 1 그룹(그룹 1a)을 출력하고 제 2 출력 단자(416)는 주 캐리어 신호들(Pca0 및 Pca2)의 제 2 그룹(그룹 1b)을 출력한다. 예시적인 실시예에서, 버퍼 증폭기들(410 및 436)은 출력 이전에 캐리어 신호들의 증폭을 위해 제공된다. 예시적인 실시예에서, 버퍼 증폭기들(410 및 436)은 선택적이다.
[0033] 유사하게, 대역 그룹 LNA(412)는 증폭을 위한 캐리어 신호들을 수신하도록 "n"개까지의 LNA들을 포함한다. 이 예시적인 실시예에서, 2개의 LNA들(예를 들어, 430 및 432)이 도시되며, 이 각각은 도 3에서 도시된 스위치(306)로부터 출력을 위해 선택되는 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca2)(310) 중 임의의 부분 또는 전부를 입력으로서 수신한다. 2개 초과의 LNA들이 각각의 대역 그룹 LNA에 의해 활용될 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
[0034] 제 1 LNA(430)는 입력 단자(422)에서 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca2)(310) 중 하나 또는 그 초과를 수신한다. LNA(430)는 이 캐리어 신호들을 증폭하고 라우팅 모듈(434)에 입력되는 증폭된 캐리어 신호들을 출력한다. 제 2 LNA(432)는 또한 입력 단자(424)에서 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca3)(310) 중 하나 또는 그 초과를 수신한다. LNA(432)는 이 캐리어 신호들을 증폭하고 라우팅 모듈(434)에 입력되는 증폭된 캐리어 신호들을 출력한다.
[0035] 라우팅 모듈(434)은, 제 1 대역 그룹의 캐리어 신호들이 제 1 출력 단자(426)에 라우팅되도록, 수신된 증폭된 캐리어 신호들을 라우팅한다. 제 2 대역 그룹의 캐리어들은 제 2 출력 단자(428)에 라우팅된다. 따라서, 출력 단자(426)는 주 캐리어 신호들(Pca1 및 Pca3)의 제 3 그룹(그룹 2a)을 출력하고 출력 단자(428)는 주 캐리어 신호들(Pca0 및 Pca2)의 제 4 그룹(그룹 2b)을 출력한다. 예시적인 실시예에서, 버퍼 증폭기들(438 및 440)은 출력 이전에 캐리어 신호들의 증폭을 위해 제공된다. 예시적인 실시예에서, 버퍼 증폭기들(438 및 440)은 선택적이다. 제 1 스테이지 증폭기(400)는 제 1 스테이지 증폭기(316)로서 이용하기에 또한 적합하다. 제 1 스테이지 증폭기(400)로부터 출력된 신호들은 인쇄 회로 보드(334)의 신호 트래이스들을 이용하여 제 2 스테이지 증폭기(304)로 효율적으로 라우팅된다. 라우팅 모듈들(408, 434)은 그 각각의 증폭된 입력 신호들을 2개의 출력 포트들 중 어느 하나에 라우팅하도록 구성된다는 것이 주의되어야 한다. 따라서, 입력 캐리어, 대역 또는 대역 그룹은 라우팅 모듈들(408, 434)의 동작에 의해 어느 하나의 출력으로 라우팅될 수 있다.
[0036] 도 5는 도 4에서 도시된 대역 그룹 LNA(402)의 상세한 예시적인 실시예를 도시한다. 예시적인 실시예에서, 대역 그룹 LNA(402)는 LNA들(404, 406), 라우팅 모듈(408) 및 버퍼 증폭기들(410 및 436)을 포함한다. 도 5에서 도시된 대역 그룹 LNA는 도 3에서 도시된 대역 그룹 LNA들 중 임의의 것으로서 이용하기에 적합하다는 것이 주의되어야 한다.
[0037] LNA(404)는 PMOS 트랜지스터들(512, 516) 및 NMOS 트랜지스터들(514 및 518)을 포함한다. 트랜지스터(512)는 인덕터(510)의 제 1 단자에 연결되는 소스 단자를 갖는다. 인덕터(510)의 제 2 단자는 전원에 연결된다. 입력 포트(502)는 트랜지스터들(512, 514)의 게이트 단자에 연결된다. 입력 포트(502)는 하나 또는 그 초과의 캐리어 신호들을 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 입력 포트(502)는 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca3)(310) 중 임의의 부분 또는 전부를 수신할 수 있다. 트랜지스터(514)의 소스 단자는 인덕터(520)의 제 1 단자에 연결된다. 인덕터(520)의 제 2 단자는 신호 접지에 연결된다.
[0038] 트랜지스터들(516 및 518)의 게이트 단자들은 제 2 입력 포트(504)에 연결된다. 입력 포트(504)는 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca3)(310) 중 임의의 부분 또는 전부를 수신할 수 있다. 트랜지스터(516)의 소스 단자는 인덕터(510)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(518)의 소스 단자는 인덕터(520)의 제 1 단자에 연결된다.
[0039] 트랜지스터(512)의 드레인 단자는 트랜지스터(516)의 드레인 단자 및 라우팅 모듈(408)의 스위치(534)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(514)의 드레인 단자는 라우팅 모듈(408)의 스위치(536)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(516)의 드레인 단자는 트랜지스터(518)의 드레인 단자 및 라우팅 모듈(408)의 스위치(538)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(518)의 드레인 단자는 라우팅 모듈(408)의 스위치(540)의 제 1 단자에 연결된다.
[0040] LNA(406)는 PMOS 트랜지스터들(524, 528) 및 NMOS 트랜지스터들(526 및 530)을 포함한다. 트랜지스터(524)는 인덕터(522)의 제 1 단자에 연결되는 소스 단자를 갖는다. 인덕터(522)의 제 2 단자는 전원에 연결된다. 입력 포트(506)는 트랜지스터들(524, 526)의 게이트 단자에 연결된다. 입력 포트(506)는 하나 또는 그 초과의 캐리어 신호들을 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 입력 포트(506)는 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca3)(310) 중 임의의 부분 또는 전부를 수신할 수 있다. 트랜지스터(526)의 소스 단자는 인덕터(532)의 제 1 단자에 연결된다. 인덕터(532)의 제 2 단자는 신호 접지에 연결된다.
[0041] 트랜지스터들(528 및 530)의 게이트 단자들은 제 4 입력 포트(508)에 연결된다. 입력 포트(508)는 4개의 주 캐리어 신호들(Pca0, Pca1, Pca2 및 Pca3)(310) 중 임의의 부분 또는 전부를 수신할 수 있다. 트랜지스터(528)의 소스 단자는 인덕터(522)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(530)의 소스 단자는 인덕터(532)의 제 1 단자에 연결된다.
[0042] 트랜지스터(524)의 드레인 단자는 트랜지스터(526)의 드레인 단자 및 라우팅 모듈(408)의 스위치(542)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(526)의 드레인 단자는 라우팅 모듈(408)의 스위치(544)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(528)의 드레인 단자는 트랜지스터(530)의 드레인 단자 및 라우팅 모듈(408)의 스위치(546)의 제 1 단자에 연결된다. 트랜지스터(530)의 드레인 단자는 라우팅 모듈(408)의 스위치(548)의 제 1 단자에 연결된다.
[0043] 라우팅 모듈(408)은 입력 포트들(502, 504, 506, 및 508)에서 수신된 신호들의 증폭된 버전들을, 스위치들(534, 536, 538, 540, 542, 544, 546, 및 548)을 이용하여 출력 버퍼들(410 및 436)에 라우팅하도록 동작한다. 예시적인 실시예에서, 스위치들은, 스위치들 각각이 개방 또는 폐쇄 중 어느 하나의 상태에 있도록 제어하는 라우팅 제어(RC) 신호(558)에 의해 제어된다. 스위치들의 상태를 제어함으로써, 라우팅 모듈(408)은 출력 버퍼들(410 및 436) 중 하나 또는 둘 다에 증폭된 입력 신호들 중 임의의 것을 라우팅하도록 동작한다. 예시적인 실시예에서, RC 신호(558)는 기저대역 프로세서와 같은 디바이스의 다른 엔티티에 의해 제공된다.
[0044] 출력 버퍼(410)는 트랜지스터들(550 및 552)을 포함한다. 트랜지스터(550)는 전원에 연결되는 소스 단자 및 트랜지스터(552)의 드레인 단자에 연결되는 드레인 단자를 갖는다. 트랜지스터(552)는 신호 접지에 연결되는 소스 단자를 갖는다. 출력 포트(414)는 트랜지스터들(550 및 552)의 드레인 단자들에 연결된다. 트랜지스터(550)의 게이트 단자 및 트랜지스터(552)의 게이트 단자는 노드(560)에서 연결된다. 스위치들(534, 538, 542, 및 546)은 노드(560)에 연결되는 제 2 단자들을 갖는다. 스위치(534)가 폐쇄 상태에 있을 때, 그의 제 1 단자는 그의 제 2 단자에 연결되어서, 신호들이 스위치(534)를 통해 노드(560)로 전달(flow)될 수 있다. 스위치(534)가 개방 상태에 있을 때, 그의 제 1 단자는 그의 제 2 단자로부터 연결해제되어서, 신호들이 스위치(534)를 통해 노드(560)로 전달되지 않을 수 있다. 스위치들(538, 542 및 546)은 스위치(534)와 유사하게 동작한다.
[0045] 출력 버퍼(436)는 트랜지스터들(554 및 556)을 포함한다. 트랜지스터(554)는 전원에 연결되는 소스 단자 및 트랜지스터(556)의 드레인 단자에 연결되는 드레인 단자를 갖는다. 트랜지스터(556)는 신호 접지에 연결되는 소스 단자를 갖는다. 출력 포트(416)는 트랜지스터들(554 및 556)의 드레인 단자들에 연결된다. 트랜지스터(554)의 게이트 단자 및 트랜지스터(556)의 게이트 단자는 노드(562)에서 연결된다. 스위치들(536, 540, 544, 및 548)은 노드(562)에 연결되는 제 2 단자들을 갖는다. 스위치(536)가 폐쇄 상태에 있을 때, 그의 제 1 단자는 그의 제 2 단자에 연결되어서, 신호들이 스위치(536)를 통해 노드(562)로 전달될 수 있다. 스위치(536)가 개방 상태에 있을 때, 그의 제 1 단자는 그의 제 2 단자로부터 연결해제되어서, 신호들이 스위치(536)를 통해 노드(562)로 전달되지 않을 수 있다. 스위치들(540, 544 및 548)은 스위치(536)와 유사하게 동작한다.
[0046] 예시적인 실시예에서, RC 신호(558)가 폐쇄 상태에 있게 되도록 스위치들(540, 542)을 제어하고 개방 상태에 있게 되도록 스위치들(534, 536, 538, 544, 546, 및 548)을 제어한다고 가정될 것이다. 선택된 스위치 상태들의 결과로서, 입력 포트(504)에서 수신된 캐리어 신호들은 증폭되며 (경로(564)에 의해 표시된 바와 같이) 스위치(540)를 통해 노드(562)로 라우팅되고 버퍼(436)에 의해 증폭되고 출력 포트(416)에서 출력된다. 입력 포트(506)에서 수신된 캐리어 신호들은 증폭되며 (경로(566)에 의해 표시된 바와 같이) 스위치(542)를 통해 노드(560)로 라우팅되고 버퍼(410)에 의해 증폭되고 출력 포트(414)에서 출력된다. 개방 상태의 스위치들은 다른 신호들이 출력 버퍼들(410 및 436)로 라우팅되는 것을 방지한다. 따라서, 대역 그룹 LNA(402)는 입력 포트들(502, 504, 506 및 508)에 존재하는 캐리어 신호들이 어떻게 증폭되고 출력 포트들(414 및 416)로 라우팅되는지를 제어하도록 제어 가능하다.
[0047] 도 6은 증폭 및 복조 IC(600)의 예시적인 실시예를 도시한다. 예를 들어, 증폭 및 복조 IC(600)는 도 3에서 도시된 제 2 스테이지 증폭 및 복조 IC(322)로서 이용하기에 적합하다. 예시적인 실시예에서, IC(600)는 대응하는 기저대역 신호들을 획득하기 위해 주 및 다이버시티 안테나들 각각으로부터의 4개의 캐리어 신호들을 증폭 및 복조한다.
[0048] 예시적인 실시예에서, IC(600)는 도 3에서 도시된 증폭기들(314 및 316)과 같은 제 1 스테이지 증폭기들의 증폭된 출력들을 수신하도록 8개의 입력 포트들(612(a-h))을 포함한다. 예를 들어, 증폭기(314)는 주 그룹들(1a, 1b, 2a, 2b)을 출력하고 증폭기(316)는 다이버시티 그룹들(1a, 1b, 2a, 2b)을 출력한다. 입력 포트들(612)에서 수신되는 증폭된 신호들은 신호 무결성(signal integrity)을 보존하도록(예를 들어, 손실을 감소시키도록) 임피던스 매칭을 제공하는 대응하는 매칭 네트워크(602(a-h))로 전달되며, 그에 따라 제 1 스테이지 증폭기들로부터 라우팅되는 신호들은 IC(600) 외부의 부가적인 매칭 회로들의 이용 없이 IC(600)의 입력 포트로 인쇄 회로 보드의 신호 트래이스들에 의해 직접 라우팅될 수 있다.
[0049] 매칭 네트워크들(602(a-h))의 출력 포트들은 인터페이스 LNA들(iLNA)(604(a-h))의 대응하는 입력 포트들에 연결된다. 각각의 iLNA는 자신이 수신한 신호들을 증폭하고 2개의 출력 포트들에서 2개의 증폭된 신호들을 생성한다. iLNA들(604(a-h))의 출력 포트들은 변환기 모듈들(606(a-h))의 대응하는 입력들에 연결된다. 변환기 모듈들(606(a-h)) 각각은 변환기 출력 포트들에서 차동 신호들을 출력하기 위해 수신된 신호들의 싱글-엔드 투 차동 변환(single-end to differential conversion)을 수행하는 2개의 변환기 회로들을 포함한다. 따라서, 변환기 모듈들(606(a-h)) 각각은 대응하는 iLNA로부터 2개의 싱글-엔드 입력 신호들을 수신하는 2개의 싱글 엔드 입력 포트들을 포함한다. 변환기 모듈들(606(a-h)) 각각은 또한 대응하는 차동 신호들을 출력하는 2개의 차동 출력 포트들을 포함한다.
[0050] 변환기 모듈들(606(a-h))은, 부가적인 대역외 거절을 제공하면서 그리고 손실 또는 왜곡 없이 증폭된 신호들의 신호 특성을 유지하면서, iLNA들(604(a-h))로부터 출력되는 증폭된 신호들을 차동 신호들로 변환한다. 변환기 모듈들(606(a-h))은 복조기 스테이지들(dm0, dm1, dm2, dm3)에 대한 입력을 위해 차동 신호들을 출력한다. 예시적인 실시예에서, 각각의 변환기 모듈(606(a-h))의 2개의 차동 출력들은 상이한 복조기 스테이지들로 라우팅된다. 예를 들어, 변환기 모듈(606(a))의 2개의 차동 출력들은 복조기 스테이지들(dm1 및 dm3)로 라우팅된다.
[0051] 복조기 스테이지들(dm0, dm1, dm2, dm3)은 믹서 모듈들(608(a-h))을 포함한다. 믹서 모듈들(608(a-h)) 각각은 2개의 캐리어 신호들을 복조하는 2개의 더블 밸런싱 믹서 회로(double balanced mixer circuit)들을 포함한다. 예를 들어, 복조기 스테이지(dm1)는 믹서 모듈들(608(a) 및 608(b))을 포함하고, 이들 믹서 모듈들 각각은 2개의 더블 밸런싱 믹서 회로들을 포함하며, 각각의 믹서 회로는 로컬 오실레이터(예를 들어, LO1)를 이용하여 수신된 차동 입력 신호를 복조한다. 따라서, 각각의 복조기 스테이지에 의해 수신된 차동 캐리어 신호들은 동일한 LO 신호를 이용하여 복조된다. 예를 들어, 믹서 모듈(608(a))의 제 1 믹서 회로는 입력 포트(612(a))에서 수신되는 주 캐리어(Pca1)를 수신하고, 믹서 모듈(608(a))의 제 2 믹서 회로는 입력 포트(612(c))에서 수신되는 주 캐리어(Pca1)를 수신한다. 마찬가지로, 믹서 모듈(608(b))의 제 1 믹서 회로는 입력 포트(612(b))에서 수신되는 다이버시티 캐리어(Dca1)를 수신하고, 믹서 모듈(608(b))의 제 2 믹서 회로는 입력 포트(612(d))에서 수신되는 다이버시티 캐리어(Dca1)를 수신한다. 믹서 모듈들(608(a) 및 608(b))은 LO1 회로에 의해 생성되는 동일한 오실레이터 신호를 이용하여 캐리어 신호들(Pca1 및 Dca1)을 복조한다. 기저대역 신호들인 복조된 신호들은 기저대역 필터들(610(a-h))의 기저대역 필터들(610(a) 및 610(b))에 입력된다. 다른 복조기 스테이지들(dm1, dm2, dm3)은 대응하는 기저대역 신호들을 획득하기 위해 주 및 다이버시티 안테나들로부터 수신된 주 및 다이버시티 캐리어 신호들(CA0, CA2, 및 CA3)을 복조하도록 제 1 복조기 스테이지(dm1)와 유사하게 동작한다. 따라서, 각각의 복조기 스테이지는 선택된 대역 그룹의 캐리어 신호들을 복조한다.
[0052] 따라서, 스위치들(306, 308)로부터 선택되고 출력되는 캐리어 신호들, 대역들 및/또는 대역 그룹들은 제 1 스테이지 증폭기들(314, 316)에 입력된다. 제 1 스테이지 증폭기들(314, 316)은 그의 입력들에서 신호들을 증폭하고 증폭된 캐리어 그룹들을 제 2 스테이지 증폭 및 복조 스테이지(304)에 출력한다. 그룹들은 인쇄 회로 보드(334)의 신호 트래이스들을 이용하여 제 1 스테이지(302)와 제 2 스테이지(304) 간에 효율적으로 라우팅된다. iLNA들은 이들이 수신한 캐리어 그룹들을 증폭하고 증폭된 캐리어 그룹들을 적절한 복조기 스테이지들에 분배한다. 각각의 복조기 스테이지는 자신이 수신한 선택된 캐리어들을 복조하기 위해 하나의 LO를 이용한다. 복조된 기저대역 신호들은 그 후 디바이스의 기저대역 프로세싱 엔티티들로 출력된다.
[0053] 도 7은 도 3에서 도시된 2 스테이지 LNA(336)의 상세한 예시적인 실시예를 도시한다. 2 스테이지 LNA의 컴포넌트들은 인쇄 회로 보드(334) 상에 장착된다. 이 실시예에서, 제 1 스테이지(302)의 증폭 IC들(314 및 316)은 도 4에서 도시된 듀얼 증폭기(400)의 실시예를 포함한다. 제 2 스테이지(304)의 단일 복조기 IC(322)는 도 6에서 도시된 복조기 IC(600)의 실시예를 포함한다. 제 1 스테이지(302)로부터 출력되는 증폭된 캐리어 신호들은 대응하는 기저대역 신호들을 생성하도록 증폭 및 복조를 위해 제 2 스테이지(304)로 라우팅된다. 표들(702 및 704)은 증폭 IC들(314 및 316)로부터 출력된 캐리어 신호들을 식별한다. 따라서, 도 7에서 도시된 실시예는 4 다운링크 캐리어 어그리게이션 수신기를 형성한다. 시스템은 4 초과의 다운링크 캐리어들을 프로세싱하도록 스케일러블(scalable)하고 확장 가능하다는 것이 주의되어야 한다.
[0054] 도 8은 도 6에서 도시된 IC(600)에 대한 인터페이스 핀 어레인지먼트의 예시적인 실시예를 도시한다. 예시적인 실시예에서, 인터페이스 핀들의 어레인지먼트는 그 각각의 믹서 그룹들(608)에 대한 iLNA(604) 출력들 간의 회로 트래이스들의 길이 및 라우팅 복잡도를 감소시킨다. 예시적인 실시예에서, 인터페이스 핀들은 그룹 "a"(802) 및 그룹 "b"(804)로 분할될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 그룹 "a"(802)의 인터페이스 핀들은 핀 서브-그룹들(806, 808 및 810)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 핀 서브-그룹(806)의 핀들은 제 3 주 대역 그룹(PRX_BG3a) 및 다이버시티 대역 그룹(DRX_BG3a)에 대한 핀들을 포함한다. 핀 서브-그룹(808)의 핀들은 주 대역 그룹(PRX_BG1a), 주 대역 그룹(PRX_BG2a), 다이버시티 대역 그룹(DRX_BG1a), 및 다이버시티 대역 그룹(DRX_BG2a)에 대한 핀들을 포함한다. 핀 서브-그룹(810)의 핀들은 주 대역 그룹(PRX_BG4a) 및 다이버시티 대역 그룹(DRX_BG4a)에 대한 핀들을 포함한다. 핀 그룹(802)은 또한 전력(VDD_a) 및 접지(GND_LNA)에 대한 핀들을 포함한다. 예시적인 실시예에서, BG1a는 고대역의 캐리어를 포함하고, BG2a는 중대역의 캐리어를 포함하고, BG3a는 저대역의 캐리어를 포함하고, BG4a는 초고대역의 캐리어를 포함한다.
[0055] 예시적인 실시예에서, 그룹 "b"(804)의 인터페이스 핀들은 핀 서브 그룹들(812, 814 및 816)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 핀 서브-그룹(812)의 핀들은 주 대역 그룹((PRX_BG1b) 및 (PRX_BG2b)), 다이버시티 대역 그룹((DRX_BG1b) 및 (DRX_BG2b))에 대한 핀들을 포함한다. 핀 서브-그룹(814)의 핀들은 주 대역 그룹(PRX_BG3b) 및 다이버시티 대역 그룹(DRX_BG3b)에 대한 핀들을 포함한다. 핀 서브-그룹(816)의 핀들은 주 대역 그룹(PRX_BG4b) 및 다이버시티 대역 그룹(DRX_BG4b)에 대한 핀들을 포함한다. 핀 그룹(804)은 또한 전력(VDD_b) 및 접지(GND_LNA)에 대한 핀들을 포함한다. 예시적인 실시예에서, BG1b는 고/초고대역의 캐리어들을 포함하고 BG2b는 고대역의 캐리어들을 포함하고, BG3b는 LTEU 대역의 캐리어들을 포함하고, BG4b는 저/중대역의 캐리어들을 포함한다.
[0056] 예시적인 실시예에서, CA1 복조기 스테이지(818)는 핀 서브-그룹들(806 및 808)로부터 CA1 복조기 스테이지(818)(예를 들어, 도 6에서 도시된 dm1)까지의 라우팅 복잡도를 감소시키도록 핀 서브-그룹들(806 및 808) 근처에 로케이팅된다. 유사하게, CA3 복조기 스테이지(824)는 핀 서브-그룹들(808 및 810)로부터 CA3 복조기 스테이지(824)(예를 들어, 도 6에서 도시된 dm3)까지의 라우팅 복잡도를 감소시키도록 핀 서브-그룹들(808 및 810) 근처에 로케이팅된다. 예시적인 실시예에서, CA0 복조기 스테이지(834)는 핀 서브-그룹들(812 및 814)로부터 CA0 복조기 스테이지(834)(예를 들어, 도 6에서 도시된 dm0)까지의 라우팅 복잡도를 감소시키도록 핀 서브-그룹들(812 및 814) 근처에 로케이팅된다. 예시적인 실시예에서, CA2 복조기 스테이지(830)는 핀 서브-그룹들(812 및 816)로부터 CA2 복조기 스테이지(830)(예를 들어, 도 6에서 도시된 dm2)까지의 라우팅 복잡도를 감소시키도록 핀 서브-그룹들(812 및 816) 근처에 로케이팅된다.
[0057] 그룹 "a" 핀들(802) 및 그룹 "b" 핀들(804)의 둘레 주위에 그리고 이들이 커플링되는 핀 서브-그룹들에 근접하게 CA1 복조기 스테이지(818), CA3 복조기 스테이지(824), CA0 복조기 스테이지(834) 및 CA2 복조기 스테이지(830)를 배열함으로써, 실질적으로 직교 신호 라우팅을 획득하는 것이 가능하여서, 핀 서브-그룹들 및 복조기 스테이지들 간의 신호 라인들이 일반적으로 서로 교차하지 않게 되고 그리고 이들이 교차할 때, 이들은 통상, 실질적으로 직교로 교차하여 연결들 간의 신호 커플링을 최소화한다.
[0058] 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 핀 서브-그룹(806)으로부터의 라인들(820)은 핀 서브-그룹(808)으로부터의 라인들(822)과 떨어져서 라우팅될 수 있다. 유사하게, 핀 서브-그룹(808)으로부터의 라인들(826)은 핀 서브-그룹(810)의 라인들(828)과 떨어져서 라우팅될 수 있다.
[0059] 예시적인 실시예에서, 라인들(820) 및 라인들(822)은 라인들(826 및 828)과 실질적으로 직교로 라우팅된다. 유사한 라우팅 어레인지먼트들이 그룹 "b" 핀들(804)에 관하여 달성될 수 있다.
[0060] 본원에서 도시되는 구조의 예시적인 실시예들은 또한 다수의 입력들을 갖는 복잡한 수신기들에 대한 효율적인 영역 활용을 조장한다. 다수의 서브-그룹들이 구성될 수 있고, 그의 배치들은 신호 라인들을 통한 신호 커플링을 추가로 감소시키도록 캐리어-중심(CA-중심)적일 수 있다. CA-중심적이란, 핀들이, 라우팅 복잡도 및 잠재적인 신호 왜곡들을 감소시키기 위해 그것들이 연관된 캐리어들에 따라 복조기 스테이지들 근처에 배열되는 것을 의미한다.
[0061] 예시적인 실시예에서, 각각의 인터페이스 iLNA(604)는 2개의 dm 그룹들의 2개의 복조기들에만 커플링되어서, 4 다운-링크 CA 수신기에 대한 연결 핀들이 2개의 핀-그룹들 "a"(802) 및 "b"(804)로 분할될 수 있게 된다. 이 예시적인 실시예에서, 어떠한 RF 신호 크로싱도 2개의 그룹-핀들 "a"(802) 및 "b"(804) 간에 발생하지 않고, 그에 따라 핀 그룹들 간의 신호 격리가 최대화될 수 있다.
[0062] 예시적인 실시예에서, 핀은 가능할 때마다 CA-중심적으로 배치된다. 예를 들어, 핀 그룹 "a"(802)의 CA-중심적 핀 서브-그룹들(806, 808 및 810)은 주 및 다이버시티 LNA 입력들이 함께 그룹핑되도록 배열된다. 예를 들어, 핀 서브-그룹(806)은 CA1 복조기 스테이지(818)에만 연결되고 CA1 복조기 스테이지(818) 근처에 배치된다. 핀 서브-그룹(810) 입력들은 CA3 복조기 스테이지(824)에만 연결되고, CA3 복조기 스테이지(824) 근처에 배치된다. 핀 서브-그룹(808) 핀들은 CA1 복조기 스테이지(818) 및 CA3 복조기 스테이지(824) 둘 다에 연결되고 CA1 복조기 스테이지(818) 및 CA3 복조기 스테이지(824) 둘 다 근처에 배치된다. 이 예시적인 실시예에서, LB, MB, HB, 및 LTEU 대역들은 CA1 및 CA3에 의해 지원된다. CA1과 CA3 간의 신호 라우팅은 직교적이다. 유사한 핀-그룹 어레인지먼트들이 그룹 "b"(804) 핀 그룹들에 관하여 이루어진다.
[0063] 예시적인 실시예에서, 핀 그룹 "b"(804)의 CA-중심적 핀 서브-그룹들(812, 814 및 816)은 주 및 다이버시티 LNA 입력들이 함께 그룹핑되도록 배열된다. 예를 들어, 핀 서브그룹(814) 입력들은 CA0 복조기 스테이지(834)에만 연결되고, CA0 복조기 스테이지(834) 근처에 배치된다. 핀 서브-그룹(816) 입력들은 CA2 복조기 스테이지(830)에만 연결되고, CA2 복조기 스테이지(830) 근처에 배치된다. 핀 서브-그룹(812) 입력들은 CA0 복조기 스테이지(834) 및 CA2 복조기 스테이지(834) 둘 다를 향하고 CA0 복조기 스테이지(834) 및 CA3 복조기 스테이지(830) 둘 다 근처에 배치된다. 이 예시적인 실시예에서, LB, MB, HB, UHB 및 LTEU 대역들은 CA0 및 CA2에 의해 지원된다. CA0과 CA2 간의 신호 라우팅은 직교적이다. 핀 그룹 "b"(804)의 CA2만이 LB 및 MB를 지원하기 때문에, 그의 입력들은 함께 멀티플렉싱될 수 있다.
[0064] 도 9는 2 스테이지 수신기 장치(900)의 예시적인 실시예를 도시한다. 예시적인 실시예에서, 장치(900)는 도 3에서 도시된 2 스테이지 수신기(300)로서 이용하기에 적합하다.
[0065] 장치(900)는, 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 생성하기 위해, 수신된 캐리어 신호들을 증폭하기 위한 제 1 수단(902)을 포함하며, 각각의 제 1 스테이지 캐리어 그룹은, 예시적인 실시예에서, 제 1 스테이지 증폭(302)을 포함하는 캐리어 신호들의 각각의 부분을 포함한다. 장치(900)는 또한, 예시적인 실시예에서 제 2 스테이지 증폭(304)을 포함하는 2개의 제 2 스테이지 출력 신호들을 생성하기 위해, 각각의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하기 위한 제 2 수단(904)을 포함한다.
[0066] 본원에서 설명되는 예시적인 실시예는 IC, 아날로그 IC, RFIC, 믹싱된-신호 IC, ASIC, PCB(printed circuit board), 전자 디바이스 등 상에서 구현될 수 있다. 예시적인 실시예들은 또한 CMOS(complementary metal oxide semiconductor), NMOS(N-channel MOS), PMOS(P-channel MOS), BJT(bipolar junction transistor), BiCMOS(bipolar-CMOS), 실리콘 게르마늄(SiGe), 갈륨 비화물(GaAs), HBT(heterojunction bipolar transistor)들, HEMT(high electron mobility transistor)들, SOI(silicon-on-insulator) 등과 같은 다양한 IC 프로세스 기술들로 제조될 수 있다.
[0067] 본원에서 설명되는 예시적인 실시예를 구현하는 장치는 자립형 디바이스일 수 있거나, 또는 더 큰 디바이스의 부분일 수 있다. 디바이스는 (i) 자립형 IC, (ii) 데이터 및/또는 명령들을 저장하기 위한 메모리 IC들을 포함할 수 있는 하나 또는 그 초과의 IC들의 세트, (iii) RFR(RF receiver) 또는 RTR(RF transmitter/receiver)과 같은 RFIC, (iv) MSM(mobile station modem)과 같은 ASIC, (v) 다른 디바이스들 내에 임베딩될 수 있는 모듈, (vi) 수신기, 셀룰러 폰, 무선 디바이스, 핸드셋, 또는 모바일 유닛, (vii) 기타 등일 수 있다.
[0068] 개시에 대한 이전 설명은 임의의 당업자가 본 개시를 실시하거나 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 본 개시에 대한 다양한 변형은 당업자에게 쉽게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 다른 변동들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 개시는 본원에서 설명된 예들 및 설계들로 제한되도록 의도된 것이 아니라, 본 개시는 본원에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 최광의의 범위로 허여될 것이다.

Claims (20)

  1. 장치로서,
    적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 생성하기 위해, 수신된 캐리어 신호들을 증폭하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 스테이지 증폭기 ― 각각의 제 1 스테이지 캐리어 그룹은 상기 캐리어 신호들의 각각의 부분을 포함함 ―; 및
    상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하도록 구성된 제 2 스테이지 증폭기들을 포함하고,
    각각의 제 2 스테이지 증폭기는 제 2 스테이지 출력 신호들을 생성하기 위해 각각의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하도록 구성되고,
    상기 제 2 스테이지 증폭기들 중 제 1 증폭기의 제 1 출력은 제 1 복조기의 입력에 커플링되고, 그리고 상기 제 2 스테이지 증폭기들 중 상기 제 1 증폭기의 제 2 출력은 제 2 복조기의 입력에 커플링되는,
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복조기는 제 1 선택된 캐리어 신호를 복조하도록 구성되고, 상기 제 2 복조기는 제 2 선택된 캐리어 신호를 복조하도록 구성되는,
    장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 캐리어 신호들은 주(primary) 및 다이버시티 캐리어 신호들을 포함하는,
    장치.
  4. 장치로서,
    적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 생성하기 위해, 수신된 캐리어 신호들을 증폭하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 스테이지 증폭기 ― 상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 증폭기는,
    상기 캐리어 신호들의 제 1 부분을 갖는 제 1 증폭된 출력을 생성하고 그리고 상기 캐리어 신호들의 제 2 부분을 갖는 제 2 증폭된 출력을 생성하기 위해, 상기 수신된 캐리어 신호들을 증폭하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 저 잡음 증폭기(LNA; low noise amplifier);
    상기 수신된 캐리어 신호들을 증폭하고 그리고 상기 캐리어 신호들의 상기 제 1 부분을 갖는 제 3 증폭된 출력을 생성하고 그리고 상기 캐리어 신호들의 상기 제 2 부분을 갖는 제 4 증폭된 출력을 생성하도록 구성된 적어도 하나의 제 2 저 잡음 증폭기(LNA); 및
    상기 제 1 증폭된 출력, 상기 제 2 증폭된 출력, 상기 제 3 증폭된 출력 및 상기 제 4 증폭된 출력 중 적어도 하나를 제 1 출력 포트로 라우팅하고 그리고 상기 제 1 증폭된 출력, 상기 제 2 증폭된 출력, 상기 제 3 증폭된 출력 및 상기 제 4 증폭된 출력 중 적어도 하나를 제 2 출력 포트로 라우팅하도록 구성된 라우팅 모듈을 포함함 ―; 및
    상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하도록 구성된 제 2 스테이지 증폭기들을 포함하고,
    각각의 제 2 스테이지 증폭기는 제 2 스테이지 출력 신호들을 생성하기 위해 각각의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하도록 구성되고,
    상기 제 1 출력 포트는 상기 제 2 스테이지 증폭기들 중 제 1 증폭기에 커플링되고, 그리고 상기 제 2 출력 포트는 상기 제 2 스테이지 증폭기들 중 제 2 증폭기에 커플링되는,
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹은 싱글 엔드 신호(single ended signal)들을 포함하는,
    장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 스테이지 증폭기들은 인터페이스 증폭기들을 포함하고, 각각의 인터페이스 증폭기는 제 1 선택된 증폭된 캐리어 신호 및 제 2 선택된 증폭된 캐리어 신호를 갖는 제 2 스테이지 증폭된 출력을 생성하기 위해, 선택된 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하도록 구성된 적어도 하나의 저 잡음 증폭기를 포함하는,
    장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 상기 인터페이스 증폭기들에 매칭시키도록 구성되는 매칭 회로들을 더 포함하는,
    장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 선택된 증폭된 캐리어 신호 및 상기 제 2 선택된 증폭된 캐리어 신호를 차동 신호들로 변환하도록 구성된 변환기 모듈들을 더 포함하는,
    장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 복조기는 상기 차동 신호들을 수신하고 그리고 로컬 오실레이터에 기초하여 상기 차동 신호들을 기저대역 신호들로 변환하도록 구성된 믹서들을 포함하는,
    장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 믹서들은 더블 밸런싱 믹서(double balanced mixer)들로서 구성되는,
    장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 증폭기는 하나 또는 그 초과의 집적 회로들 상에 배치되고, 그리고 상기 제 2 스테이지 증폭기들은 별개의 단일 집적 회로 상에 배치되는,
    장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 집적 회로들 및 상기 별개의 단일 집적 회로는 인쇄 회로 보드 상에 배치되는,
    장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 보드는 상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 상기 별개의 단일 집적 회로로 라우팅하도록 구성된 신호 트래이스(trace)들을 포함하는,
    장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 별개의 단일 집적 회로는 상기 인쇄 회로 보드의 상기 신호 트래이스들에 연결되는 인터페이스 핀들을 포함하는,
    장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 별개의 단일 집적 회로의 상기 인터페이스 핀들은 캐리어 중심 어레인지먼트(carrier-centric arrangement)로 배열되고, 각각의 제 2 스테이지 증폭기의 출력과 연관된 선택된 인터페이스 핀들은 각각의 복조기에 연결된 신호 트래이스들을 격리시키기 위해 상기 각각의 복조기 부근에 포지셔닝되고, 그리고 상이한 복조기들에 연결되는 신호 트래이스들은 직교로 교차하는,
    장치.
  16. 장치로서,
    적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 생성하기 위해, 수신된 캐리어 신호들을 증폭하기 위한 수단 ― 각각의 제 1 스테이지 캐리어 그룹은 상기 캐리어 신호들의 각각의 부분을 포함함 ―; 및
    제 2 스테이지 출력 신호들을 생성하기 위해 상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하기 위한 수단의 제 1 출력은 상기 제 2 스테이지 출력 신호들 중 적어도 제 1의 제 2 스테이지 출력 신호를 복조하기 위한 수단의 입력에 커플링되고, 그리고 상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하기 위한 수단의 제 2 출력은 상기 제 2 스테이지 출력 신호들 중 적어도 제 2의 제 2 스테이지 출력 신호를 복조하기 위한 수단의 입력에 커플링되는,
    장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 스테이지 출력 신호들 중 적어도 상기 제 1의 제 2 스테이지 출력 신호를 복조하기 위한 수단은 제 1 선택된 캐리어 신호를 복조하도록 구성되고, 그리고 상기 제 2 스테이지 출력 신호들 중 적어도 상기 제 2의 제 2 스테이지 출력 신호를 복조하기 위한 수단은 제 2 선택된 캐리어 신호를 복조하도록 구성되는,
    장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 수신된 캐리어 신호들을 증폭하기 위한 수단은,
    상기 캐리어 신호들의 제 1 부분을 갖는 제 1 증폭된 출력, 상기 캐리어 신호들의 제 2 부분을 갖는 제 2 증폭된 출력, 상기 캐리어 신호들의 제 3 부분을 갖는 제 3 증폭된 출력, 및 상기 캐리어 신호들의 제 4 부분을 갖는 제 4 증폭된 출력을 생성하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 증폭된 출력, 상기 제 2 증폭된 출력, 상기 제 3 증폭된 출력 및 상기 제 4 증폭된 출력 중 제 1 선택된 것을 제 1 출력 포트로 라우팅하고 그리고 상기 제 1 증폭된 출력, 상기 제 2 증폭된 출력, 상기 제 3 증폭된 출력 및 상기 제 4 증폭된 출력 중 제 2 선택된 것을 제 2 출력 포트로 라우팅하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제 1 스테이지 캐리어 그룹을 증폭하기 위한 수단은 제 1 증폭 수단 및 제 2 증폭 수단을 포함하고, 그리고
    상기 제 1 출력 포트는 상기 제 1 증폭 수단에 커플링되고, 그리고 상기 제 2 출력 포트는 상기 제 2 증폭 수단에 커플링되는,
    장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 스테이지 출력 신호들을 차동 신호들로 변환하기 위한 수단을 더 포함하는,
    장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 스테이지 출력 신호들 중 적어도 상기 제 1의 제 2 스테이지 출력 신호를 복조하기 위한 수단은 상기 차동 신호들을 수신하고 그리고 로컬 오실레이터에 기초하여 상기 차동 신호들을 기저대역 신호들로 변환하도록 구성된 믹싱을 위한 수단을 포함하는,
    장치.
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