200945801 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體而言係關於電子器件，且更具體言之係關 於接收器之濾波器。 【先前技術】 . 無線通信器件（例如，蜂巢式電話）可利用收發器來達成 «與無線通信系統之雙向通信。收發器可包括用於資料傳輸 之傳輸器及用於資料接收之接收器。對於資料傳輸該傳 © 輸器可調變具有資料之射頻（RF)載波信號以獲得經調變之 佗號。傳輸器可進一步放大經調變之信號以獲得輸出111?信 號且接著經由無線頻道將此信號傳輸至無線系統中之基地 台。對於資料接收，接收器可自基地台接收RF信號且可調 節並處理所接收RF信號以獲得由基地台所發送之資料。 無線器件可能夠與不同無線系統通信及/或可支援在多 個頻帶上之操作。此等能力可允許無線器件自更多系統接 收通仏服務且享有較大覆蓋。無線器件對於所有所支援頻 ❿帶及系統在接收器中可具有多個接收路徑。每一接收路徑 可包括諸如帶通濾波器、低雜訊放大器（LNA)等之電路區 .塊的集合。每一接收路徑之電路區塊可經具體設計以用於 由彼接收路徑所支援之該（等）頻帶及/或系統。無線器件可 具有許多接收路徑及許多電路區塊以便支援多個頻帶及/ 或多個系統。此等許多接收路徑可增大無線器件之複雜 性、尺寸、成本及/或功率消耗，所有該等情形可係不可 取的。 137002.doc 200945801 【實施方式】 詞"例示性"在本文中用以意謂"充當實例、例項或說明"。 不必將本文中所描述為”例示性"的任何例示性實施例解釋 為比其他例示性實施例更佳或有優勢。 本文中所描述之追蹤濾波器可用於可支援任何數目之通 ' 信系統及任何數目之頻帶的各種無線及有線通信器件。舉 * 例而言，追蹤濾波器可用於分碼多重存取（CDMA)系統、 分時多重存取（TDMA)系統、分頻多重存取（FDMA)系統、 Φ 正交 FDMA(OFDMA)系統、單載波 FDMA(SC-FDMA)系 統、無線區域網路（WLAN)、廣播系統、衛星定位系統等 之無線通信器件。CDMA系統可實施諸如通用陸上無線電 存取（UTRA)、cdma2000等之無線電技術》UTRA包括寬頻 CDMA(W-CDMA)及其他 CDMA變型。cdma2000涵蓋 IS-2000、 IS-95及IS-856標準。TDMA系統可實施諸如全球行動通信系 統（GSM)之無線電技術。OFDMA系統可實施諸如演進型 UTRA(E-UTRA)、超行動寬頻（UMB)、IEEE 802.11 (Wi-Fi)、 零 IEEE 802.16(WiMAX) > IEEE 802.20、Flash-OFDM® 等之 無線電技術。UTRA及E-UTRA為通用行動電信系統 - (UMTS)之部分。UTRA、E-UTRA、UMTS及 GSM描述於來 自名為"第三代合作夥伴計劃"（3GPP)之組織的文件中。 cdma2000及UMB描述於來自名為"第三代合作夥伴計劃 2"(3GPP2)之組織的文件中。此等各種無線電技術及標準 為此項技術中已知的。 圖1展示能夠與多個無線通信系統120及122通信之無線 137002.doc 200945801 通信器件110。無線系統120可為可實施w_CDMA或 cdma2000之CDMA系統。無線系統122可為GSM系統。為 了簡化起見’圖1展示包括一個基地台13〇與一個行動交換 中〜（MSC)140之無線系統120及包括一個基地台132與一個
無線電網路控制器（RNC)之系統122。大體而言，每一系統 可包括任何數目之基地台及網路實體之任何集合。在系統 120中，基地台13〇支援在其覆蓋下之無線器件的無線電通 信，且MSC 140提供對耦接至MSC之基地台的協調及控 制。在系統122中，基地台132支援在其覆蓋下之無線器件 的無線電通信，且RNC 142提供對耦接至rNC之基地台的 協調及控制。基地台亦可被稱作節點B、演進型節點 B(eNB)、存取點等。MSC 14〇及1^(： 142亦可被稱作某其 他術語。 無線器件110可為蜂巢式電話、個人數位助理（PDA)、無 線允用電腦、無線數據機、手持式器件、膝上型電腦、無 接線電話等。無線器件110亦可被稱作使用者設備（UE)、 行動台、終端機、存取終端機、用戶單元、台等。無線器 件110 了配備任何數目之天線。在一例示性設計中，無線 器件110包括-個外部天線及一個内部天線。多個天線可 用以提供對抗諸如衰退、多路徑、干擾等之不利路徑效應 的分集。 無線器件110亦可能夠自廣播台接收信號。I 了簡化起 見，圖1中僅展示一個廣播台134。無線器件11〇可支援 MediaFL〇TM、手持式數位視訊廣播（DVB-Η)、陸上電視廣 137002.doc -9^ 200945801 播之整合服務數位廣播（ISDB-Τ)及/或其他陸上廣播系統。 無線器件110亦可能夠自衛星150接收信號。衛星150可 屬於諸如美國全球定位系統（GPS)、歐洲伽利略系統、俄 國GLONASS系統等之衛星定位系統（SPS)。每一 GPS衛星 傳輸藉由允許地球上之GPS接收器量測GPS信號之到達時 • 間（TOA)的資訊而經編碼的GPS信號。足夠數目之GPS衛星 •之量測可用以獲得GPS接收器之準確的三維位置估計。 大體而言，無線器件110可能夠經由任何無線電技術（例 ❹ 如，W-CDMA、cdma2000、GSM、GPS等）而與任何數目 之無線系統通信。為了清楚起見，以下描述中之許多内容 假設無線器件110能夠與GSM及CDMA(例如’ W-CDMA及/ 或cdma2000)系統通信及接收GPS信號。無線器件110亦可 支援任何數目之頻帶。 圖2展示為圖1中之無線器件110之一例示性設計之無線 器件110a的方塊圖。無線器件ll〇a包括類比部分210及數 位部分260。類比部分210包括RF前端220及RF後端250， W 兩者共同支援GSM及CDMA之多個頻帶及GPS之一個頻 帶。GSM使用分時雙工（TDD)，且相同頻道用於以不同時 •間間隔傳輸及接收。CDMA使用分頻雙工（FDD)，且不同 頻道用以同時傳輸及接收。 在RF前端220内，天線（Ant)開關模組222執行切換以允 許RF前端220處理GSM或CDMA。模組222在RF前端220正 處理GSM時進一步執行傳輸與接收之間的切換。模組222 具有一耦接至主要天線202之天線埠’及耦接至雙工器 137002.doc -10- 200945801 240、功率放大器（PA)228及表面聲波（SAW)濾波器230a至 230d之多個輸入埠。模組222在任何給定時刻將天線埠耦 接至輸入埠中之一者。 對於GSM，模組222在傳輸週期期間將來自PA 228之傳 輸GSM信號耦接至天線202且在接收週期期間將來自天線 ' 202之所接收RF信號耦接至SAW濾波器230a至230d中之一 * 者。每一 SAW濾波器230針對各別頻帶而對其輸入RF信號 濾波。SAW濾波器230a至230d分別將經濾波之RF信號提供 φ 至LNA 232a至232d。每一 LNA 232放大其經濾波之RF信號 且將經放大之RF信號提供至RF後端250。對於傳輸路徑， 來自RF後端250之輸出GSM信號由濾波器226濾波及由PA 228放大以獲得由模組222耦接至天線202之傳輸GSM信 號。 對於CDMA，模組222將天線202耦接至雙工器240。雙 工器240將來自PA 248之傳輸CDMA信號路由至模組222且 將來自模組222之所接收RF信號路由至LNA 242。對於接 ® 收路徑，來自雙工器240之所接收RF信號由LNA 242放大 及由濾波器244濾波以獲得被提供至RF後端250之輸入 • CDMA信號。對於傳輸路徑，來自RF後端250之輸出 CDMA信號由濾波器246濾波及由PA 248放大以獲得經由雙 工器240路由及由模組222耦接至天線202之傳輸CDMA信 號。為了簡化起見，圖2針對CDMA之一個頻帶展示雙工 器240、LNA 242、濾波器244與246及PA 248的一集合。此 等電路區塊之多個集合可用以支援CDMA之多個頻帶。 137002.doc 200945801 天線開關模組224具有一耦接至分集/次要天線204之天 線埠及耦接至SAW濾波器230e至230h之多個輸入埠。模組 224在任何給定時刻將來自天線204之所接收RF信號耦接至 SAW濾波器230e至230h中之一者。每一 SAW濾波器230針 對各別頻帶而對其輸入RF信號濾波。SAW濾波器230e至 • 230h分別將經濾波之RF信號提供至LNA 232e至232h。每 * 一 LNA 232放大其經濾波之RF信號且將經放大之RF信號提 供至RF後端250。 _ 大體而言，接收器可包括用於任何數目之頻帶及任何頻 帶的任何數目之SAW濾波器。在圖2中所展示之例示性設 計中，SAW濾波器230a至230d分別支援GSM850、 GSM900、GSM1800及 GSM1900頻帶。GSM850及 GSM1900 通常用於美國，且GSM900及GSM1800通常用於歐洲。 SAW濾波器230e至230f分別支援通常用於CDMA之蜂巢式 頻帶、PCS頻帶及IMT-2000頻帶。SAW濾波器230g支援 GPS頻帶。SAW濾波器230a至230h亦可支援其他頻帶，諸 ® WGSM450、GSM2600等。 RF後端250可包括各種電路區塊，諸如降頻轉換器、可 . 變增益放大器（VGA)、放大器、緩衝器、低通濾波器等。 RF後端250可降頻轉換來自LNA 232a至232h及濾波器244 之RF信號。RF後端250可進一步放大經降頻轉換之信號及 對其濾波且將基頻信號提供至數位部分260。RF後端250亦 可放大基頻GSM及CDMA信號、對該等信號濾波並增頻轉 換該等信號且將輸出GSM及CDMA信號分別提供至濾波器 137002.doc 12 200945801 226及 246 ° 在數位部分260内，調變器/解調變器（數據機）處理器270 可執行GSM及CDMA之數據機處理。數據機處理器270可 將基頻信號數位化以獲得樣本且可進一步處理（例如，解 調變及解碼）該等樣本以獲得經解碼之資料。GSM及W-• CDMA之數據機處理描述於3GPP文件中，且cdma2000之數 '據機處理描述於3GPP2文件中。3GPP及3GPP2文獻係可公 開獲得的。控制器/處理器280可控制數據機處理器270及 參 RF後端250之操作。記憶體282可儲存數據機處理器270及 控制器/處理器280之資料及程式碼。 可在一或多個RFIC、混合信號1C等上實施RF前端220及 RF後端250之全部或部分。舉例而言，可在單一 RFIC上實 施LNA 232a至232h及RF後端250。可藉由外部離散組件實 施模組222與224、雙工器240及SAW濾波器230a至230h。 可在一或多個特殊應用積體電路（ASIC)上實施數據機處理 器270、控制器/處理器280及記憶體282。 ® 如圖2中所展示，無線器件110a可包括許多SAW濾波器 以支援多個系統、多個頻帶及/或多個天線。SAW濾波器 .可用以衰減通常被稱作干擾信號或阻止信號（blocker)之大 振幅帶外信號。干擾信號之振幅可比所要信號之振幅大得 多。因此，LNA及後續混頻器可具有高度線性要求以便減 輕干擾信號與所要信號的互調變。此互調變可導致互調變 失真產物，該等互調變失真產物可適合所要信號頻寬且充 當可使得效能降級之雜訊。藉由用SAW濾波器來衰減干擾 137002.doc -13- 200945801 信號，可放寬對LNA及混頻器之線性要求。然而，SAW濾 波器增大無線器件110a之面積及成本。 在一態樣中’追蹤濾波器可用以在LNA之前衰減帶外信 號及鄰近頻道信號且可能夠放寬對LNA及後續電路區塊之 線性要求。追蹤濾波器亦可被稱作可調諧濾波器、可調諧 • 帶通濾波器等。追蹤濾波器可支援多個頻帶及/或具有電 -路組件之相同集合的多個系統，此情形可大大簡化接收器 之設計。追縱濾波器亦可藉由主動電路組件來實施且可在 ❹ 汉1?積體電路（RFIC)上有效地被實施以減少面積及成本兩 者。 圖3展示為圖1中之無線器件11〇之另一例示性設計之無 線器件11 Ob的方塊圖。無線器件n 〇b包括類比部分31〇及 數位部分360 °類比部分31〇包括RF前端32〇及RF後端 3 50 ’兩者共同支援多個系統（例如’ GSm、CDMA及GPS) 之多個頻帶。 @ RF前端320包括執行切換以允許rf前端320處理GSM或 CDMA的天線開關模組322。對於CDMA，模組322將主要 天線302耦接至雙工器34〇。對於接收路徑，來自雙工器 340之所接收RF信號由LNA 342放大及由濾波器344濾波以 獲得被提供至RF後端350之輸入CDMA信號。對於傳輸路 徑，來自RF後端35〇之輸出CDMA信號由濾波器346濾波及 由PA 348放大以獲得經由雙工器34〇路由及由模組322耦接 至天線302之傳輸CDMA信號。大體而言，RF前端32〇針對 任何數目之CDMA頻帶可包括雙工器34〇、LNa 342、濾波 137002.doc 200945801 器344與346及PA 348之任何數目的集合。 對於GSM，模組322在傳輸週期期間將來自PA 328之傳 輸GSM信號耦接至天線302且在接收週期期間將來自天線 302之第一所接收RF信號耦接至追蹤濾波器330a。追蹤濾 波器330a基於追蹤或跟蹤所要信號之中心頻率的頻率響應 * 而對第一所接收RF信號濾波，且提供第一經濾波之RF信 號。LNA 332a放大第一經濾波之RF信號且將第一經放大 之RF信號提供至RF後端350。類似地，追蹤濾波器330b接 φ 收來自分集/次要天線304之第二所接收RF信號，基於追蹤 所要信號之中心頻率的頻率響應而對第二所接收RF信號濾 波，且提供第二經濾波之RF信號。LNA 332b放大第二經 濾波之RF信號且將第二經放大之rf信號提供至RF後端 350。 可獨立操作追蹤濾波器330a及330b。追蹤濾波器330a及/ 或330b在任何給定時刻可為主動的。追蹤濾波器330a及 330b可在相同或不同頻帶上及自相同或不同系統接收!^7信 W 號。追蹤濾波器330a及330b亦可具有相同或不同設計。舉 例而言’追蹤濾波器330a及330b可具有相同或不同頻寬、 - 相同或不同濾波器階數及頻率響應等。以下描述追蹤濾波 器3 3 0 a及3 3 0 b之若干例示性設計。 RF後端350可包括各種電路區塊，諸如混頻器、VGA、 放大器、緩衝器、低通濾波器等^ RF後端350可降頻轉換 來自LNA 332a、；332b及濾波器344之RF信號，放大經降頻 轉換之信號及對其濾波，且將基頻信號提供至數位部分 137002.doc . κ 200945801 360 ° 在數位部分360内，數據機處理器370可將基頻信號數位 化以獲得樣本且可進一步處理該等樣本以獲得經解碼之資 料。控制器/處理器380可控制數據機處理器370及RF後端 350之操作。記憶體382可儲存數據機處理器370及控制器/ • 處理器380之資料及程式碼。 可在一或多個RFIC、混合信號1C等上實施RF前端320及 RF後端350之全部或部分。舉例而言，可在單一 RFIc上實 ❹ 施追蹤濾波器330a與330b、LNA 332a與332b及RF後端 350。可在一或多個ASIC上實施數據機處理器370、控制器/ 處理器380及記憶體382。 如圖2及圖3中所展示’無線器件11〇内之接收器可藉由 替代SAW濾波器230使用追蹤濾波器330而得以簡化。對於 圖2及圖3中所展示之例示性設計’追蹤濾波器330之使用 可允許移除八個SAW濾波器、六個LNA、一個天線開關模 組及可能多個1C引腳及襯墊。追蹤濾波器33〇之使用可因 〇 此大大減少接收器之面積及成本。 大體而言，接收器可藉由超外差式架構或直接轉換架構 來實施。在超外差式架構中，在多個級中將信號自RF降頻 轉換至基頻（例如，在一個級中自RF降頻轉換至中頻（IF)， 且接著在另一級中自IF降頻轉換至基頻）。在亦被稱作零 IF(ZIF)架構之直接轉換架構中，在一個級中將信號自 直接降頻轉換至基頻。超外差式架及直接轉換架構可使用 不同電路區塊及/或具有不同要求。追蹤濾波器可用於超 137O02.doc -16 - 200945801 外差式架構及直接轉換架構兩者。為了清楚起見，以下描 述追蹤濾波器用於直接轉換架構。 圖4展示實施直接轉換架構之R F後端3 5 〇之一部分之例示 性設計的方塊圖。在RF後端350内，降頻轉換器352a接收 來自LNA 332a之第一經放大之RF信號且藉由來自產生 器354a之第一局部振盪器（l〇)信號將其降頻轉換，且提供 - 第一經降頻轉換之信號。低通濾波器356a對第一經降頻轉 換之信號濾波且提供第一經濾波之信號^放大器 © 大第一經濾波之信號且提供第一基頻信號 ρουτ。類似地，混頻器352b接收來自LNA 332b之第二經放 大之RF信號且藉由來自LO產生器354b之第二LO信號將其 降頻轉換，且提供第二經降頻轉換之信號。低通濾波器 356b對第二經降頻轉換之信號濾波且提供第二經濾波之信 號。放大器35 8b放大第二經濾波之信號且提供第二基頻信 D〇ut 〇 圖4展示特定RF後端設計。大體而言，對接收器中之俨 號的調節可藉由放大器、濾波器、混頻器等之一或多個級 執行。可不同於圖4中所展示之組態而配置此等電路區 塊。此外’未展示在圖4中之其他電路區塊（例如，VGA) 亦可用以調節接收器中之信號。亦可省略圖4中之一些電 路區塊。 圖5展示具有追蹤滤波器330x之接收路徑500之例示性設 計的方塊圖。接收路徑500可用於主要或分集天線。追蹤 濾波器330χ可用於圖3及圖4中之追蹤濾波器330a及330b中 137002.doc -17- 200945801 的每一者。在圖5中所展示之例示性設計令，追蹤波波器 330x内之求和器522接收追蹤濾波器之輸入信號Vin及反鎮 信號VFB’自輸入信號減去反饋信號，且提供第一信號 V〗。輸入信號Vin可對應於圖3中來自主要天線302之第一 所接收RF彳§號或來自分集天線3〇4之第二所接收rf信號。 LNA 332放大第一信號乂丨且提供第二信號v2。降頻轉換器 352藉由LO信號VL0降頻轉換第二信號v2且提供可能處於 基頻或IF頻率之輸出信號ν〇υτ。
❹ 在追蹤濾波器330χ内’微分器524接收輸出信號V〇UT& 對其求微分且提供第三信號Vs。增頻轉換器528藉由[〇信 號Vlo_tf增頻轉換第三信號V3且提供第四信號v4。l〇信號 VL0及VLO TF可具有相同頻率。單元530接收來自增頻轉換 器52 8之第四信號且提供第四信號之實數部分作為至求和 器522之反饋信號VFB。 追縱慮波器330χ如下操作。輸入信號v1N由LNA 332放大 及由降頻轉換器352降頻轉換以獲得輸出信號νουτ。微分 器524充當阻止所要信號及傳遞較高頻率分量之高通濾波 器。較高頻率分量由增頻轉換器528增頻轉換及由求和器 522自輸入信號減去。藉由追蹤濾波器33〇χ之帶外抑制的 量可因此由微分器524之頻率響應來判定。 對於第一階微分器524,如圖5中所展示，來自追蹤濾波 器330χ的輸出信號在降頻轉換之後可被表達為： 等式（1) V〇UT〈f - fL〇) = V!N----^_ '”271 fGk 137002.doc -18- 200945801 其中：G為LNA 332之增益， k為微分器524之增益， fL〇為用於降頻轉換之l〇信號的頻率， 心(/)為依據RF時之頻率f的輸入信號，且 ^W(/-A〇)為降頻轉換之後依據頻率的輸出信號。 • 等式（1)指示可藉由降頻轉換輸入信號及應用低通濾波 . 器而獲得輸出信號。低通濾波器之轉移函數//(/)可被表達 為： H{f) = ^OUT^ ~ fin) _ 1/λ νιΛί) ~Y/Gk + jlnf。 等式（2) 等式（2)指示低通濾波器響應具有頻寬=1/(?々及直流 (DC)增益Ι/k。此外’在降頻轉換之後應用低通濾波器， 且可基於所要信號頻寬設定低通瀘波器頻寬。舉例而言， 對於GSM，可將低通濾波器頻寬設定為數百，或對於 CDMA，設定為數MHz。低通濾波器之轉移函數由增頻轉 φ 換器528有效地增頻轉換至RF且導致遵守（observe)等效帶 通濾波器之輸入信號VIN。等效帶通濾波器之頻寬及響應 藉由低通濾'波器之頻寬及響應來判定。等效帶通減波器之 • 品質因數Q可被表達為： r\ _ fw 〇 BWlpf 等式（3) 可基於可為數百KHz或數MHz之所要信號頻寬來設定低 通渡波器頻寬BWLPF。LO頻率fL0藉由所要信號之中心頻率 137002.doc 19 200945801 來判定且可為數百MHz或數GHz。因此，可為等效帶通渡 波器達成極高的Q。此外，在不需要高Q無功組件（例如， 電感器）的情況下，可使用主動電路組件（例如，電晶體）來 達成高Q。 在圖5中所展示之例示性設計中，在LNA 3 3 2之前自輸入 信號VIN減去反饋信號V>b。來自求和器522之第一信號v! -可具有可放寬對LNA 332及降頻轉換器352之線性要求的較 低的帶外信號位準。反饋信號亦可應用於降頻轉換器352 e 之前的其他位置處。 圖6展示具有追縱遽波器33Ox之接收路徑6〇〇之例示性設 計的方塊圖。接收路徑600可用於主要或分集天線。在圖6 中所展示之例示性設計中，寬頻帶通濾波器612接收所接 收信號VRX及對其濾波，且提供經濾波之信號。所接收信 號Vrx可對應於圖3中來自主要天線302之第一所接收rf信 號或來自分集天線304之第二所接收RF信號。濾波器612可 提供寬頻（broadband frequency)選擇性，且濾波器612之頻 0 寬可為數十或數百MHz。濾波器612亦可提供阻抗匹配。 可藉由放大器614及616來實施圖5中之LNA 322。放大器 614藉由增益Gi放大來自濾波器612之經濾波之信號且為追 蹤濾波器33Ox提供輸入信號vIN。求和器522自輸入信號 VIN減去反饋信號VFB且提供第一信號νιβ放大器616藉由 增益〇2放大第一信號V,且將第二信號V2提供至降頻轉換器 352 〇 圖5中之LNA 332可具有增益g，其可分別在放大器614 137002.doc -20- 200945801 之增益0!與放大器616之增益G2之間分割。放大器614可提 供小的增益且可經設計以處理可能為大的帶外信號分量。 放大器616可提供剩餘增益且可以放寬之線性要求來設 计。求和器522在放大器614之後可更容易被實施。舉例而 言’藉由使來自單元530之輸出電流IFB反相及在求和節點 處對經反相之IFB與來自放大器614之輸出電流I1N*和而可 • 自IlN減去Ifb。 圖7展示具有追蹤濾波器33〇y之接收路徑7〇〇之例示性設 〇 計的方塊圖。接收路徑700可用於主要或分集天線。追蹤 據波器330y可用於圖3及圖4中之追蹤濾波器330a及330b中 的每一者。在接收路徑700中，寬頻帶通濾波器712接收所 接收信號VRX及對其濾波，且為追蹤濾波器330y提供輸入 信號VIN。 在圖7中所展示之例示性設計中，追蹤濾波器330y包括 求和器722、增頻轉換器728及實數單元（real unit)730，該 三者分別以與圖5中之追蹤濾波器330x中之求和器522、增 頻轉換器528及實數單元530類似之方式耦接。追蹤濾波器 330y進一步包括高通濾波器724及寬頻低通濾波器726。高 通濾波器724接收來自降頻轉換器352之輸出信號V0UT及對 • 其濾波’且提供第三信號Vs。高通濾波器724可阻止所要 信號且傳遞帶外信號分量《高通濾波器724可具有任何合 適頻寬及濾波器階數，例如，第一階、第二階、第三階或 更高階數。較高階數可以較高階數導式來達成，如以下所 描述。低通濾波器726接收第三信號Vs及對其濾波，且將 137002.doc • 21 - 200945801 經濾波之第三信號Vs提供至增頻轉換器728。低通濾波器 726可具有寬的頻寬且可抑制/w + /w7分量以及l〇信號之諧 波。此等LO分量與反饋信號相比可為相對大的。因此， 抑制此等LO分量可改良輸入信號中之帶外信號分量的衰 減。 圖5、圖6及圖7展示一些例示性追蹤濾波器設計及併有 - 追蹤濾波器之一些例示性接收器路徑設計。追蹤濾波器及/ 或接收路徑可包括可改良效能之其他電路區塊。舉例而 β s，DC偏移移除區塊可插入在圖5中之微分器5 24之後、 圖7中之高通濾波器724之後、増頻轉換器528或728之前 等。DC偏移移除區塊可估計並移除dc偏移，DC偏移之移 除可改良效能。 圖8展示具有追蹤濾波器330z之接收路徑8〇〇之例示性設 計的方塊圖。接收路徑800可用於主要或分集天線。追蹤 濾波器330z亦可用於圖3及圖4中之追蹤濾波器33〇&及33〇b ❹中的每一者。在追蹤濾波器33〇2内，求和器822自追蹤濾 波器之輸入信號V丨N減去反饋信號vFB且提供第一信號V丨。 LNA 332放大第一信號V,且將第二信號乂2提供至降頻轉換 器352。在降頻轉換器352内’混頻器852a藉由餘弦信號 c〇s(A〇 0降頻轉換第二信號％且提供同相輸出信號1〇叮。混 頻器852b藉由正弦信號如(吟〆)降頻轉換第二信號％且提供 正交輸出信號Q0UT。 在追蹤濾波器330z内，微分器824a及824b對IOUT&Q〇UT 信號求微分且分別提供h及&信號。在增頻轉換器828 I37002.doc -22- 200945801 内，混頻器830a藉由餘弦錢eos(flw)增頻轉灿信號，且 混頻器嶋藉由正弦信號si増頻轉換匕信號。求和器 832對混頻器830a之輸出及混頻器8鳩之輸出求和且將反 饋L號vFB提供至求和器822。增頻轉換器828以由c〇s 及如(〜〇所組成之複合L〇信號乘以由i3及〜所組成之複合 第二信號且提供所得乘積之實數部分。 LO產生器354產生所要l〇頻率的餘弦信號及 正弦信號。緩衝器854&及85仆緩衝來|L〇產生器354之餘 ❿ ％信號及正弦信號且分別將經緩衝之餘弦信號及正弦信號 提供至混頻器852a及852b。緩衝器856&及8561)緩衝來自L〇 產生器354之餘弦信號及正弦信號且分別將經緩衝之餘弦 信號及正弦信號提供至混頻器83〇&及83〇1?。因此，用於降 頻轉換之複合LO信號具有與用於增頻轉換之複合L〇信號 之頻率相同的頻率。 混頻器830a、830b、852&及8521>可藉由此項技術中已知 _ 之各種設計（例如，藉由GUbert乘法器）來實施。為了減少 ι/’雜訊，混頻器830&及830b可藉由被動混頻器（例如，開 關場效應電晶體（FET))來實施。 追蹤濾波器可經設計以確保穩定操作。可藉由對於最高 操作頻率確保足夠的閉路相位邊限而達成穩定操作。可將 延遲單元如所需插入在追蹤濾波器内之適當位置處以確保 穩定操作。舉例而言，可將延遲單元插入在緩衝器以以及 856b之前或之後以調整經提供至混頻器830a及830b之餘弦 信號及正弦信號的延遲或相位。 I37002.doc •23- 200945801 圖9展示微分器900之例示性設計的方塊圖，該微分器 900可用於圖5中之微分器524、圖7中之高通遽波器724及 圖8中之微分器824a與824b中的每一者。在微分器9〇〇内， 將來自降頻轉換器之輸出信號Vcnrr提供至微分器912a至 912η。微分器912a為第一階微分器，微分器91几為第二階 •微分器，依此類推，且微分器912n為第n階微分器，其中η 可為一或一以上之任何整數值。微分器912a至9l2n之輸出 分別由乘法器914a至914η以比例因數“至!^來縮放。求和 ® 器916對乘法器914a至914η之輸出求和且提供第三信號 V3。大體而言，微分器900可實施任何數目之任何階數的 微分器。 圖10展示用於藉由追蹤濾波器而處理信號之過程1〇〇〇的 例不性設計。可自輸入信號減去反饋信號以獲得第一信號 (步驟1012)。可（例如，藉由LNA)放大第一信號以獲得第 二信號（步驟10MP可降頻轉換第二信號以獲得輸出信號 藝（步驟1〇16)。可對輸出信號濾波（例如，求微分）以獲得第 二信號（步驟1018)。可增頻轉換第三信號以獲得第四信號 (步驟1020)。可基於第一 L〇信號而降頻轉換第二信號且 可基於具有與第一 LO信號之頻率相同之頻率的第二[〇俨 號而增頻轉換第三信號。可基於第四信號而導出反饋信號 (步驟 1022)。 ° 對於步驟1018，可藉由對輸出信號求微分、對輸出信號 向通濾波等而達成濾波。步驟1〇18中之濾波可阻止正接收 之所要信號且傳遞帶外信號分量。亦可對第三信號低通濾 137002.doc -24· 200945801
波以移除歸因於用於降頻轉換及增頻轉換之1^〇信號的偽 分量》 B 輸入信號可來自天線，例如，如圖5及圖7中所展示。亦 可藉由放大來自天線之所接收信號及/或對其帶通=波’而 獲得輸入信號’例如’如圖6及圓8中所展示。追蹤濾波器 可用以對針_及/或其他系統中之多個頻帶的輸：信 號渡波。追«波器亦可對來自主要天線或分集天線之信 號濾波。 大體而言，裝置包括追蹤濾波器、LNA及降頻轉換器。 追蹤濾波器可包括求和器、濾波器及增頻轉換器。求和器 可自輸入信號減去反饋信號且提供第一信號。LNa可放大 第一彳s號且提供第二信號。降頻轉換器可降頻轉換第二信 號且提供輸出信號。濾波器可對輸出信號濾波（例如，求 微分）且提供第三信號。濾波器可阻止正接收之所要信號 且傳遞帶外信號分量。增頻轉換器可增頻轉換第三信號且 提供第四信號，自該第四信號導出反饋信號。降頻轉換可 係基於第一 LO信號，且增頻轉換可係基於具有與第一 信號之頻率相同之頻率的第：L〇信號。追蹤濾波器可具 有等效帶通濾波器響應及可基於所要信號之頻率而判定之 可變中心頻率。 本文中所描述之追蹤濾波器可用於可具有不同效能要求 之各種系統。對於GSM ’接收器應能夠處置具有〇 dBm之 功率位準的帶外阻止信號同時接收在約_丨丨2 dBm下之所要 信號°追蹤濾波器可能夠在LNA之前充分衰減阻止信號， 137002.doc •25· 200945801 此情形可因而放寬對LNA及後續電路之線性要求且允許此 等電路區塊待以較小功率被操作。 對於CDMA主要天線，接收器應能夠充分衰減由無線器 件内之傳輸器所產生之傳輸RF信號。返回參看圖3，來自 PA 348之傳輸CDMA信號經由雙工器340及模組322而被路 ‘ 由至主要天線302且可在主要天線處高達+23 dBm。模組 • 322亦將來自主要天線302之所接收RF信號路由至追蹤濾波 器33 0a。傳輸CDMA信號可經由模組322而自TX輸入洩漏 〇 至RX輸入。追蹤濾波器330a可能夠充分衰減傳輸CDMA信 號洩漏，此情形可因而放寬對LNA 332a及後續電路之線性 要求。 對於CDMA次要天線及GPS，接收器應能夠充分衰減由 傳輸器所產生之傳輸RF信號。主要天線與次要天線之間的 隔離度可為10至15 dB，且接收器應能夠處置次要天線處-5 至0 dBm之傳輸RF信號分量。追蹤濾波器330b可能夠充分 衰減傳輸RF信號分量，此情形可因而放寬對LNA 332b及 ® 後續電路之線性要求。 可在1C、RFIC、混合信號1C、ASIC、印刷電路板 . (PCB)、電子器件等上實施本文中所描述之追蹤濾波器。 亦可藉由諸如互補金屬氧化物半導體（CMOS)、N通道 MOS(N-MOS)、P通道MOS(P-MOS)、雙極接面電晶體 (BJT)、雙極CMOS(BiCMOS)、矽鍺（SiGe)、砷化鎵（GaAs) 等之各種1C製程技術來製造追蹤濾波器。 實施本文中所描述之追蹤濾波器的裝置可為獨立器件或 137002.doc -26- 200945801 可為較大器件之八 口p刀。一器件可為⑴獨立1C、（ii)可包括 人；·子資料及/或指令之記憶體1C的一或多個1C之集 ")諸如RF接收器（RFR)或RF傳輸器/接收器（RTR)之 。（1V)諸如行動台數據機（MSM)之ASIC、（v)可嵌入其 他器件内之模組、（vi)接收器、蜂巢式電話、無線器件、 手持機或行動單元、（vii)等。 ' 提供本揭示案之先前描述以使得任何熟習此項技術者能 夠製造或使用本揭示案。對本揭示案之各種修改對熟習此 Φ ㈣術者將顯Μ見，且衫麟本揭示案之料的情況 下，本文中所界定之一般原理可應用於其他變型。因此， 本揭示案並不意欲限於本文中所描述之實例及設計，而應 符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵一致的最廣泛範 疇。 【圖式簡單說明】 圖1展示與多個系統通信之無線器件。 圖2展示無線器件之例示性設計的方塊圖。 圖3展示無線器件之另一例示性設計的方塊圖。 圖4展示RF後端之方塊圖。 圖5展示具有追縱;慮波器之接收路徑的方塊圖。 圖6展示具有追縱遽波器之另一接收路徑的方塊圖。 圖7展示具有另一追蹤滤波器之接收路徑的方塊圖。 圖8展示具有又一追縱濾波器之接收路徑的方塊圖。 圖9展示微分器之方塊圖。 圖1 〇展示藉由追蹤濾波器對所接收信號之處理。 137002.doc -27- 200945801 【主要元件符號說明】 110 無線通信器件 110a 無線器件 110b 無線器件 120 無線通信系統 122 無線通信系統 . 130 基地台 132 基地台 φ 134 廣播台 140 行動交換中心（MSC) 142 無線電網路控制器（RNC) 150 衛星 202 主要天線 204 分集/次要天線 210 類比部分 220 RF前端 Ο 222 天線開關模組 224 天線開關模組 . 226 濾波器 228 功率放大器（PA) 230a 表面聲波（SAW)濾波器 230b 表面聲波（SAW)濾波器 230c 表面聲波（SAW)濾波器 230d 表面聲波（SAW)濾波器 137002.doc -28- 200945801 230e 表面聲波（SAW)濾波器 230f 表面聲波（SAW)濾波器 230g 表面聲波（SAW)濾波器 230h 表面聲波（SAW)濾波器 232a 低雜訊放大器（LNA) 232b 低雜訊放大器（LNA) • 232c 低雜訊放大器（LNA) 232d 低雜訊放大器（LNA) • 23 2e 低雜訊放大器（LNA) 232f 低雜訊放大器（LNA) 232g 低雜訊放大器（LNA) 232h 低雜訊放大器（LNA) 240 雙工器 242 低雜訊放大器（LNA) 244 滤波器 246 滤波器 v 248 功率放大器（PA) 250 RF後端 . 260 數位部分 270 調變器/解調變器（數據機）處理器 280 控制器/處理器 282 記憶體 302 主要天線 304 分集/次要天線 137002.doc -29- 200945801
310 類比部分 320 RF前端 322 天線開關模組 328 功率放大器 330a 追蹤濾波器 330b 追蹤濾波器 330x 追蹤濾波器 330y 追蹤濾波器 330z 追蹤濾波器 332 低雜訊放大器（LNA) 332a 低雜訊放大器（LNA) 332b 低雜訊放大器（LNA) 340 雙工器 342 低雜訊放大器（LNA) 344 滤波 346 遽波器 348 功率放大器 350 RF後端 352 降頻轉換器 352a 降頻轉換器 352b 混頻器 354 LO產生器 354a LO產生器 354b LO產生器 137002.doc •30- 200945801
356a 低通濾波器 356b 低通濾波器 358a 放大器 358b 放大器 360 數位部分 370 數據機處理器 380 控制器/處理器 382 記憶體 500 接收路徑 522 求和器 524 微分器 528 增頻轉換器 530 實數單元 600 接收路徑 612 寬頻帶通濾波器 614 放大器 616 放大器 700 接收路徑 712 寬頻帶通濾波器 722 求和器 724 高通濾、波器 726 寬頻低通濾波器 728 增頻轉換器 730 實數單元 -31 · 137002.doc 200945801 800 接收路徑 822 求和器 824a 微分器 824b 微分器 82 8 增頻轉換器 ' 830a 混頻器 • 830b 混頻 832 求和器 Q 852a 混頻器 852b 混頻器 854a 緩衝器 854b 緩衝器 856a 緩衝器 856b 緩衝器 900 微分器 912a 微分器 ® 912b 微分器 912n 微分器 . 914a 乘法器 914b 乘法器 914n 乘法器 916 求和器 cos (ωω t) 餘弦信號 D〇ut 第二基頻信號 137002.doc -32- 200945801
I3 信號 Ι〇υτ 同相輸出信號 ki 比例因數 k2 比例因數 kn 比例因數 Pout 第一基頻信號 q3 信號 Qout 正交輸出信號 sin {wLO t) 正弦信號 Vi 第一信號 v2 第二信號 v3 第三信號 v4 第四信號 Vfb 反饋信號 VlN 輸入信號 VL〇 局部振盪器（LO)信號 V lo_tf 局部振盪器（LO)信號 V OUT 輸出信號 Vrx 所接收信號 137002.doc -33-