TWI426720B - 用於具有最少晶片外元件的高頻通信設備的ic - Google Patents

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TWI426720B
TWI426720B TW097142023A TW97142023A TWI426720B TW I426720 B TWI426720 B TW I426720B TW 097142023 A TW097142023 A TW 097142023A TW 97142023 A TW97142023 A TW 97142023A TW I426720 B TWI426720 B TW I426720B
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Description

用於具有最少晶片外元件的高頻通信設備的IC
本發明涉及無線通信系統，更具體地說，涉及一種在無線通信設備中使用的無線通信系統。
已知通信系統支援無線和/或有線通信設備間的無線和有線通信。這樣的通信系統包括從國際和/或國內蜂窩電話系統到因特網再到點對點室內網路。可依照一個或多個通信標準構建並運行各種類型的通信系統。例如，可依照一個或多個標準運行無線通信系統，包括但不限於：IEEE 802.11、藍牙、高級移動電話服務(advanced mobile phone service，簡稱AMPS)、數位AMPS、全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)、本地多點分配業務(LMDS)、多通道-多點分散式系統(multi-channel-multi-point distribution systems，簡稱MMDS)、射頻信號識別(RFID)、增強資料率的GSM演進方案(EDGE)、通用分組無線業務(GPRS)、WiMAX、以及它們的擴展和變形。
無線通信設備，如蜂窩電話、二路無線收發裝置、個人數位助理(PDA)、個人電腦(PC)、膝上型電腦、家庭娛樂設備、RFID讀卡機、RFID電子標簽等，可與其他無線通信設備直接或間接通信。對於直接通信(已知如點對點通信)，參與的無線通信設備將它們的接收器和發射器調頻到同樣的一個通道或多個通道(舉例來說，無線通信系統的多個射頻載波中的一個或某些系統的特定射頻(RF))，並通過這個(些)通道通信。對於間接無限通信，每個無 線通信設備通過分配的通道直接與相關基站(舉例來說，對於蜂窩服務)和/或接入點(舉例來說，室內或建築內部無線網路)通信。為了完善無線通信設備間的通信連接，相關基站和/或相關接入點可通過系統控制器、公共交換電話網絡、因特網和/或某些其他廣域網彼此直接通信。對於參與到無線通信中的每個無線通信設備，其包括內置無線收發器(也就是、接收器和發射器)或耦連到相關無線收發器(舉例來說，室內和/或建築內部無線通信網路的基站、RF數據機等)。已知，接收器耦連到天線，並包括低雜訊放大器、一個或多個中頻級、濾波級和資料恢復級(data recovery stage)。低雜訊放大器通過天線接收入站RF信號，接著將其放大。所述一個或多個中頻級將放大的RF信號與一個或多個本地震盪信號混合以將所述放大的RF信號變頻成基帶信號或中頻(IF)信號。該濾波級對所述基帶信號或IF信號進行過濾以減弱基帶信號中的有害信號進而生成濾波信號。資料恢復級依照特定的無線通信標準從濾波信號從恢復原始資料。
已知發射器包括資料調製級、一個或多個中頻級和功率放大器。該資料調製級依照特定的無線通信標準將原始資料變頻成基帶信號。所述一個或多個中頻級將基帶信號和一個或多個本地震盪信號混合以生成RF信號。該功率放大器在通過天線發送該RF信號之前，將其放大。同時，發射器一般包括資料調製級、一個或多個IF級和功率放大器。這些元件的特定執行方式取決於收發器支援的標準的資料調製機制。例如，如果基帶調節機制是高斯最小移頻鍵控(GMSK)，該資料調製級用於將數位詞(digital word)變換成具有恒定振幅和不定相位的積分調製符號。在這個例子中，IF級包括生成理想RF頻率的震盪信號的鎖相環。可基於資料調製級生成的不定相位對該RF信號進行調製。接著，採用功率放大器依照設定的發射功率級將該相位調製RF信號放大以生成相位調製RF信號。
作為另一實施例，如果資料調製機制是8-PSK(相移鍵控)，該資料調製級用於將數位詞轉換成具有不定振幅和不定相位的符號。在這一實施例中，該IF級包括生成理想RF頻率的震盪信號的鎖相環。可基於資料調製級生成的不定相位對該RF信號進行調製。接著，採用功率放大器依照不定振幅將該相位調製RF信號放大以生成相位振幅調製RF信號。
因此需要支援多種標準的無線通信設備。現在的無線通信設備的發展趨勢包括在單晶片上集成更多的功能。處理在單個晶片上包括更多功能外，通信設備的製造需要更少的晶片外元件以簡化生產。
因此，需要一種無線通信設備，其包括了可在同一IC晶片(die)上執行多種功能的積體電路，並且所需的晶片外元件較少。
在下面的附圖說明、本發明的具體實施方式和權利要求中進一步詳細描述了本發明涉及的裝置和操作方法。並且本發明的上述和其他優點、特徵和創新之處，以及具體實施例中的細節，將通過下列附圖和說明得到完整的理解。
根據一個方面，本發明涉及一種積體電路(IC)，包括：接收器模組，用於基於與入站高頻信號的協定無關的接收本地震盪將所述入站高頻信號變頻成下變頻入站信號，其中所述入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶內，並且所述入站高頻信號是依照使用所述第一組頻帶中至少一個頻率的第一組多種無線通信協定中的一個格式化的；入站數位模組，用於依照第一組多種無線通信協定中選定的一個補償所述下變頻入站信號以生成特定協定入站信號(protocol specific inbound signal)；發射器模組，當第一組多種無線通信協定中的第一無線通信協定有效時，基於發射本地震盪的第一表現將第一出站信號變頻 成第一上變頻信號，其中所述第一上變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶內，且所述發射器模組當第一組多種無線通信協定中的第二無線通信協定有效時，基於發射本地震盪的第二表現將第二出站信號變頻成第二上變頻信號，其中所述第二上變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶；以及本地震盪模組，用於依照第一組多種無線通信協定中選定的一個生成接收本地震盪和發射本地震盪。
優選地，所述接收器模組包括：低雜訊放大器，用於將入站高頻信號放大以生成放大的入站高頻信號；混頻模組，用於將放大的入站高頻信號和接收本地震盪混合以生成低頻混合信號；類比增益濾波模組，用於對低頻混合信號進行濾波和/或增益調節以生成調節後的低頻混合信號，以及模數轉換模組，用於將調節後的低頻混合信號變換成下變頻入站信號。
優選地，所述低雜訊放大器模組包括：第一低雜訊放大器，當入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第一頻帶內時，將入站高頻信號放大以生成放大的入站高頻信號；以及第二低雜訊放大器，當入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第二頻帶內時，將入站高頻信號放大以生成放大的入站高頻信號。
優選地，所述混頻模組包括：同相/積分(I/Q)混頻器，用於將放大的入站高頻信號與接收本地震盪的I分量混合，並將放大的入站高頻信號與接收本地震盪的Q分量混合，以生成IQ混頻信號；以及 濾波級，用於濾波所述IQ混頻信號以生成低頻混合信號。
優選地，所述IC進一步包括：接收器模組，用於基於與第二入站高頻信號的協定無關的第二接收本地震盪將第二入站高頻信號變頻成第二下變頻入站信號，其中所述第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內，並且所述第二入站高頻信號是依照使用所述第二組頻帶的第二組多種無線通信協定中的任意一個格式化的；發射器模組，當第二組多種無線通信協定中的第一無線通信協定有效時，基於第二發射本地震盪將第三出站信號變頻成第三上變頻信號，其中所述第三上變頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內，以及發射器模組，當第二組多種無線通信協定中的第二無線通信協定有效時，基於第二發射本地震盪將第四出站信號變頻成第四上變頻信號，其中所述第四上變頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內。
優選地，所述接收器模組包括：第一低雜訊放大器，用於將入站高頻信號放大以生成第一放大的入站高頻信號；第一混頻模組，用於將第一放大的入站高頻信號和接收本地震盪混合以生成第一低頻混合信號；第一類比增益濾波模組，用於對第一低頻混合信號進行濾波和/或增益調節以生成第一調節後的低頻混合信號，以及第一模數轉換模組，用於將第一調節後的低頻混合信號變頻成第一下變頻入站信號；第二低雜訊放大器，用於將第二入站高頻信號放大以生成第二放大的入站高頻信號；第二混頻模組，用於將第二放大的入站高頻信號和第二接收本地震盪混合以生成第二低頻混合信號； 第二類比增益濾波模組，用於對第二低頻混合信號進行濾波和/或增益調節以生成第二調節後的低頻混合信號，以及第二模數轉換模組，用於將第二調節後的低頻混合信號變頻成第二下變頻入站信號
優選地，所述第二低雜訊放大器模組包括：第一低雜訊放大器，當第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶的第一頻帶內時，將第二入站高頻信號放大以生成第二放大的入站高頻信號；以及第二低雜訊放大器，當第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶的第二頻帶內時，將第二入站高頻信號放大以生成第二放大的入站高頻信號；以及第三低雜訊放大器，當第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶的第三頻帶內時，將第二入站高頻信號放大以生成第二放大的入站高頻信號。
優選地，所述IC進一步包括：本地震盪模組，包括獨立鎖相環(independent phase locked loop)和非獨立鎖相環(dependent PLL)，其中所述獨立PLL基於基準震盪生成接收本地震盪，所述附屬PLL基於從所述獨立PLL獲得的震盪生成發射本地震盪；且所述發射器模組包括：極座標生成模組，用於將第一出站信號轉換成相位調製資訊和振幅調製資訊，其中所述極座標生成模組將相位調製資訊發送給附屬PLL以生成具有相位調製的發射本地震盪；第一功率放大器驅動模組，當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，根據所述振幅調製將具有相位調製的發射本地震盪放大，以生成第一上變頻信號；混頻模組，當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，將所述第二出站信號與發射本地震盪混頻以生成混頻信號；第二功率放大器驅動模組，用於將混頻信號放大以生成第二 上變頻信號。
優選地，所述IC進一步包括：本地震盪模組，包括獨立鎖相環(independent phase locked loop)和非獨立鎖相環(dependent PLL)，其中所述獨立PLL基於基準震盪生成接收本地震盪，所述附屬PLL基於從所述獨立PLL獲得的震盪生成發射本地震盪；且所述發射器模組包括：極座標生成模組，當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，將第一出站信號轉換成相位調製資訊和振幅調製資訊，將相位調製資訊提供給附屬PLL以生成具有相位調製的發射本地震盪；當第一組多種無線通信協定的第二個有效時，生成空相調製資訊(null phase modulation information)和零振幅調製資訊，且將所述空相調製資訊發送給附屬PLL以使用空相調製資訊以生成發射本地震盪信號；混頻模組，當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，將歸一化的第一入站信號(normalized first inbound signal)與具有相位調製的發射本地震盪混合以生成第一混頻信號；以及當第一組多種無線通信協定的第二個有效時，將第二出站信號與具有相位調製的發射本地震盪混合以生成第二混頻信號；功率放大器驅動模組，當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，放大所述第一混頻信號以生成第一上變頻信號；且當第一組多種無線通信協定的第二個有效時，放大所述第二混頻信號以生成第二上變頻信號；當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，基於發射本地震盪將第一出站信號變頻成第一上變頻信號，其中，所述第一上變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶內；且當第一組多種無線通信協定的第二個有效時，基於發射本地震盪將第二出站信號變頻成第二上變頻信號，其中，所述第二上 變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶內。
優選地，所述IC進一步包括：發射器模組，當第二組多種無線通信協定的第一個有效時，基於第二發射本地震盪將第三出站信號變頻成第三上變頻信號，其中所述第三上變頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內，且其中所述第二組多種無線通信協定使用所述第二組頻帶；且所述發射器模組當第二組多種無線通信協定的第二個有效時，基於第二發射本地震盪將第四出站信號變頻成第四上變頻信號，其中所述第四上變頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內。
優選地，所述IC進一步包括：本地震盪模組，包括獨立鎖相環(independent phase locked loop)和非獨立鎖相環(dependent PLL)，其中所述獨立PLL基於基準震盪生成接收本地震盪，所述附屬PLL基於從所述獨立PLL獲得的震盪生成發射本地震盪和第二發射本地震盪；且所述發射器模組包括：極座標生成模組，用於將第一出站信號轉換成第一相位調製資訊和第一振幅調製資訊；將所述第一相位調製資訊提供給附屬PLL以生成具有第一相位調製的發射本地震盪；將第三入站信號轉換成第二相位調製資訊和第二振幅調製資訊；將所述第二相位調製資訊提供給附屬PLL以生成具有第二相位調製的發射本地震盪；第一功率放大器驅動模組，用於依照所述第一振幅調製資訊將具有第一相位調製的發射本地震盪放大以生成第一上變頻信號；第二功率放大器驅動模組，用於依照所述第二振幅調製資訊將具有第二相位調製的發射本地震盪放大以生成第三上變頻信 號；第一混頻模組，用於將第二出站信號和發射本地震盪混合以生成第一混頻信號；第三功率放大器驅動模組，用於將第一混頻信號放大以生成第二上變頻信號；第二混頻模組，用於將第四出站信號和第二發射本地震盪混合以生成第二混頻信號；第四功率放大器驅動模組，用於將第二混頻信號放大以生成第四上變頻信號。
優選地，所述IC進一步包括：發射器模組，當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，基於發射本地震盪將第一出站信號變頻成第一上變頻信號，其中所述第一上變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第一頻帶或第二頻帶；且發射器模組，當第一組多種無線通信協定的第二個有效時，基於發射本地震盪將第二出站信號變頻成第二上變頻信號，其中所述第二上變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第一頻帶或第二頻帶。
優選地，所述IC進一步包括：基帶處理模組，用於建立所述第一組無線通信協定中的選定的一個無線通信協定；將所述特定協定入站信號轉變為入站資料；當第一組多種無線通信協定的第一個有效時，將第一出站資料轉變為第一出站信號；且當第一組多種無線通信協定的第二個有效時，將第二出站資料轉變為第二出站信號；以及高頻到基帶的介面，用於將基帶處理模組耦聯到發射器模 組、本地震盪生成模組和特定入站協定補償模組。
優選地，所述特定入站協定補償模組進行的操作包括至少一個：依照所述第一組多種無線通信協定的第一個進行的數位濾波；依照所述第一組多種無線通信協定的第二個進行的數位濾波；依照所述第一組多種無線通信協定的第一個進行的數位反旋；依照所述第一組多種無線通信協定的第一個進行的數位增益；依照所述第一組多種無線通信協定的第二個進行的數位增益；根據本發明的一個方面，一種積體電路(IC)包括：第一高頻到低頻接收器模組，用於將第一入站高頻信號轉變成與第一組多種無線通信協定無關的第一入站信號，其中所述第一入站高頻信號是依照第一組多種無線通信協定中的一個格式化的，並且其載波頻率位於第一組頻帶內，其中所述第一組多種無線通信協定使用第一組頻帶；第二高頻到低頻接收器模組，用於將第二入站高頻信號轉變成與第二組多種無線通信協定無關的第二入站信號，其中所述第二入站高頻信號是依照第二組多種無線通信協定中的一個格式化的，並且其載波頻率位於第二組頻帶內，其中所述第二組多種無線通信協定使用第二組頻帶；類比低頻濾波器和增益模組，用於對第一或第二入站信號進行濾波和/或增益調節以生成濾波和增益調節後的入站信號；模數轉換模組，用於將濾波和增益調節後的入站信號轉換成數位入站信號；以及 入站數位模組，當第一組多種無線通信協定中的一個是可用的時，將數位入站信號轉換成第一數位處理的入站信號，並當第二組多種無線通信協定中的一個是可用的時，將數位入站信號轉換成第二數位處理的入站信號。
優選地，所述IC進一步包括：本地震盪模組，用於依照第一組多種無線通信協定中的一個生成低帶接收本地震盪，依照第二組多種無線通信協定中的一個生成高帶接收本地震盪。優選地，所述第一高頻到低頻接收模組包括：低雜訊放大器模組，包括：第一低雜訊放大器，當第一入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第一頻帶內時，將第一入站高頻信號放大以生成第一放大的入站高頻信號；以及第二低雜訊放大器，當第一入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第二頻帶內時，將第一入站高頻信號放大以生成第一放大的入站高頻信號；以及混頻模組，包括：同相/積分(I/Q)混頻器，用於將第一放大的入站高頻信號與低帶接收本地震盪的I分量混合，並將第一放大的入站高頻信號與接收低帶本地震盪的Q分量混合，以生成IQ混頻信號；以及濾波級，用於濾波所述IQ混頻信號以生成第一入站信號。
優選地，所述第二高頻到低頻接收模組包括：低雜訊放大器模組，包括：第一低雜訊放大器，當第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶的第一頻帶內時，將第二入站高頻信號放大以生成第二放大的入站高頻信號；以及第二低雜訊放大器，當第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶的第二頻帶內時，將第二入站高頻信號放大以生成第二 放大的入站高頻信號；混頻模組，包括：同相/積分(I/Q)混頻器，用於將第二放大的入站高頻信號與高帶接收本地震盪的I分量混合，並將第二放大的入站高頻信號與接收高帶本地震盪的Q分量混合，以生成IQ混頻信號；以及濾波級，用於濾波所述IQ混頻信號以生成第二入站信號。
優選地，所述入站數位模組進行的操作包括至少一個：依照所述第一組或第二組的多個無線通信協定的一個進行的數位濾波；依照所述第一組或第二組的多個無線通信協定的第二個進行的數位濾波；依照所述第一組或第二組的多個無線通信協定的一個或第二個進行的數位反旋；依照所述第一組或第二組的多個無線通信協定的一個進行的數位增益；依照所述第一組或第二組的多個無線通信協定的第二個進行的數位增益以及；依照所述第一組或第二組的多個無線通信協定的一個或第二個進行的CMF。
根據本發明的一個方面，一種積體電路(IC)包括：出站數位模組，當第一組或第二組的多個無線通信協定中的一個可用以時，將第一數位出站信號轉換成第一數位處理的出站信號，並當第三組的多個無線通信協定中的一個有效時，將第二數位出站信號轉換成第二數位處理的出站信號；數模轉換模組，用於將第一數位處理的出站信號轉換成第一類比出站信號，並將第二數位處理的出站信號轉換成第二類比出站信號；類比濾波模組，用於濾波所述第一類比出站信號以生成第一 濾波出站信號，並濾波所述第二類比出站信號以生成第二濾波出站信號；第一低頻到高頻發射器模組，用於依照第一組多種無線通信協定中的一個將第一濾波出站信號變頻成第一出站高頻信號；第二低頻到高頻發射器模組，用於依照第二組多種無線通信協定中的一個將第一濾波出站信號變頻成第二出站高頻信號；以及第三低頻到高頻發射器模組，用於依照第三組多種無線通信協定中的一個將第二濾波出站信號變頻成第三出站高頻信號。
優選地，所述IC進一步包括：本地震盪模組，用依照第一組多種無線通信協定生成低帶發射本地震盪，以及用依照第二組多種無線通信協定生成高帶發射本地震盪。
優選地，所述第一低頻到高頻發射器模組包括：混頻模組，用於將第一濾波出站信號與低帶發射本地震盪混合以生成第一混頻信號；以及功率放大器驅動模組，用於放大第一混頻信號以生成第一出站高頻信號。
優選地，所述第二低頻到高頻發射器模組包括：混頻模組，用於將第一濾波出站信號與高帶發射本地震盪混合以生成第二混頻信號；以及功率放大器驅動模組，用於放大第二混頻信號以生成第二出站高頻信號。
優選地，所述第三低頻到高頻發射器模組包括：極座標生成模組，當所述第三組多種無線通信協定的第一個有效時，將所述第二濾波出站信號轉換成第一相位調製資訊和第一振幅調製資訊，其中所述極座標生成模組將所述第一相位調製資訊提供給本地震盪模組，這樣，該本地震盪模組生成具有相位 調製的低帶發射本地震盪；以及第一功率放大器驅動模組，用於依照所述第一振幅調製將所述具有相位調製的低帶發射本地震盪放大以生成第三出站高頻信號。
優選地，所述第三低頻到高頻發射器模組包括：極座標生成模組，當所述第三組多種無線通信協定的第二個有效時，將所述第二濾波出站信號轉換成第二相位調製資訊和第二振幅調製資訊，其中所述極座標生成模組將所述第二相位調製資訊提供給本地震盪模組，這樣，該本地震盪模組生成具有相位調製的高帶發射本地震盪；以及第二功率放大器驅動模組，用於依照所述第二振幅調製將所述具有相位調製的高帶發射本地震盪放大以生成第三出站高頻信號。
10‧‧‧高頻(HF)通信設備
12‧‧‧積體電路(IC)
14‧‧‧片外多協定雙工器
16‧‧‧天線結構
18‧‧‧接收器部分
20‧‧‧發射器部分
22‧‧‧入站HF信號
24‧‧‧濾波入站HF信號
26‧‧‧下變頻入站信號
28‧‧‧出站信號
30‧‧‧第一上變頻信號
32‧‧‧第二上變頻信號
34‧‧‧出站HF信號
15‧‧‧通信協定
40-46‧‧‧片外功率放大器(PA)
48‧‧‧第二雙工器
50-52‧‧‧天線
54-56‧‧‧天線耦合電路
58‧‧‧傳輸線
60‧‧‧阻抗匹配電路
62‧‧‧變壓器巴侖
64‧‧‧第二入站HF信號
66‧‧‧第二濾波入站HF信號
68‧‧‧第二下變頻信號
70‧‧‧第二出站信號
72‧‧‧第四上變頻信號
74‧‧‧第三上變頻信號
76‧‧‧第二出站HF信號
80‧‧‧天線
82‧‧‧天線切換器
84‧‧‧第三雙工器
86‧‧‧片外功率放大器(PA)
90‧‧‧第一接收器SAW濾波器
92‧‧‧第二接收器SAW濾波器
92‧‧‧第一SAW濾波器
94‧‧‧第三入站HF信號
96‧‧‧第三濾波入站HF信號
98‧‧‧第三下變頻入站信號
100‧‧‧第三出站信號
102‧‧‧第六上變頻信號
106‧‧‧第三出站HF信號
108‧‧‧第四入站HF信號
110‧‧‧第四濾波入站HF信號
112‧‧‧第四下變頻入站信號
114‧‧‧第五入站HF信號
116‧‧‧第五濾波入站HF信號
118‧‧‧第五下變頻信號
120‧‧‧入站HF信號
122‧‧‧濾波入站HF信號
124‧‧‧下變頻信號
126‧‧‧出站信號
128‧‧‧出站HF信號
130‧‧‧入站HF信號
132‧‧‧濾波入站HF信號
140‧‧‧出站HF信號
142-144‧‧‧片外功率放大器(PA)
150-154‧‧‧濾波模組
156-160‧‧‧片外功率放大器(PA)
162‧‧‧功率放大器
164‧‧‧入站HF信號
166‧‧‧出站HF信號
170‧‧‧蜂窩電話
172‧‧‧PCB
174‧‧‧IC
176‧‧‧第一雙工器
178‧‧‧天線介面
180‧‧‧天線部分
182‧‧‧接收器部分
184‧‧‧發射器部分
186‧‧‧第二雙工器
188‧‧‧第三雙工器
190‧‧‧第一接收器SAW濾波器
192‧‧‧第二接收器SAW濾波器
194-202‧‧‧片外功率放大器(PA)
204‧‧‧第四入站HF信號
206‧‧‧第四經濾波入站HF信號
208‧‧‧第四下變頻信號
210‧‧‧第五入站HF信號
212‧‧‧第五經濾波入站HF信號
214‧‧‧第五下變頻入站信號
216‧‧‧第一入站HF信號
218‧‧‧經濾波入站HF信號(HFFLT SIGIN)
220‧‧‧第一下變頻入站信(SIGDC)號
222‧‧‧第一出站信號(SIGOUT)
224‧‧‧第二上變頻信號
226‧‧‧出站HF信號(HF SIGOUT)
227‧‧‧第一上變頻信號(SIGUC)
228‧‧‧第二入站HF信號
230‧‧‧第二經濾波入站HF信號
232‧‧‧第二下變頻入站信號
234‧‧‧第二出站信號
236‧‧‧第四上變頻信號
237‧‧‧第三上變頻信號
238‧‧‧第二出站HF信號
240‧‧‧第三入站HF信號
242‧‧‧第三經濾波入站HF信號
244‧‧‧第三下變頻入站信號
246‧‧‧第三出站信號
247‧‧‧第六上變頻信號
248‧‧‧第三出站HF信號
250‧‧‧接收器模組
252‧‧‧入站數位模組
254‧‧‧本地振盪生成模組(LOGEN)
255‧‧‧出站數位模組
256‧‧‧發射器模組
258‧‧‧入站高頻(HF)信號
260‧‧‧接收本地振盪
262‧‧‧下變頻入站信號
264‧‧‧特定協定入站信號
266‧‧‧第一數位出站信號
267‧‧‧第一數位處理出站信號
268‧‧‧發射本地振盪
270‧‧‧第一上變頻信號
272‧‧‧第二數位出站信號
273‧‧‧第二數位處理出站信號
274‧‧‧第二上變頻信號
280‧‧‧低噪放大器(LNA)模組
282‧‧‧混頻器
284‧‧‧類比增益和數位濾波模組
286‧‧‧模數轉換器模組
288‧‧‧第一LNA
290‧‧‧第二LNA
292‧‧‧I/Q混頻器
294‧‧‧濾波級
296、300‧‧‧可調節增益級
298、302‧‧‧低通濾波器
304、306‧‧‧模數轉換器
310‧‧‧第二LAN模組
312‧‧‧第二混頻器模組
316‧‧‧第一LNA
318‧‧‧第二LNA
320‧‧‧第三LNA
322‧‧‧I/Q混頻器
324‧‧‧濾波級
326‧‧‧第二入站HF信號
332‧‧‧非獨立的鎖相環(PLL)
334‧‧‧基準振盪
336‧‧‧極座標生成模組
338、340、348、350‧‧‧功率放大驅動模組
341‧‧‧DAC模組
342‧‧‧第一混頻器模組
343‧‧‧濾波器模組
344‧‧‧第二混頻器模組
346‧‧‧第二混頻器模組
349‧‧‧第一和/或第二功率放大器驅動模組
352‧‧‧相位調製資訊(PM)
354‧‧‧振幅調製資訊(AM)
360‧‧‧標準化模組(normalizing module)
362‧‧‧第一標準化出站信號
364‧‧‧空振幅調製資訊
366‧‧‧空相位調製資訊
368‧‧‧發射本地振盪
380‧‧‧基帶處理模組
382‧‧‧HF到基帶介面
390‧‧‧入站資料
392‧‧‧出站資料
400‧‧‧積體電路(IC)
402‧‧‧第一高頻到低頻接收器模組
404‧‧‧第二高頻到低頻接收器模組
406‧‧‧類比低頻濾波器和增益模組
408‧‧‧模數轉換器(ADC)模組
410‧‧‧入站數位模組
412‧‧‧第一入站HF信號
414‧‧‧第一入站信號
416‧‧‧第二入站HF信號
418‧‧‧第二入站信號
420‧‧‧經濾波和增益調節的入站信號
422‧‧‧數位入站信號
424‧‧‧第一數位處理入站信號
430‧‧‧積體電路(IC)
432‧‧‧入站數位模組
434‧‧‧數模轉換器(DAC)模組
436‧‧‧類比濾波器模組
438-442‧‧‧低頻到高頻發射器模組
444‧‧‧第一數位出站信號
448‧‧‧第一數位處理出站信號
450‧‧‧第二數位處理出站信號
452‧‧‧第一濾波出站信號
454‧‧‧第二濾波出站信號
462‧‧‧第一出站高頻信號
464‧‧‧第二出站高頻信號
466‧‧‧第三出站高頻信號
圖1是根據本發明的實施例的高頻(HF)通信設備的示意性框圖；圖2是根據本發明的實施例的多個通信協定的示意圖；圖3是根據本發明的另一實施例的高頻(HF)通信設備的示意性框圖；圖4是根據本發明的再一實施例的高頻(HF)通信設備的示意性框圖；圖5是根據本發明的又一實施例的高頻(HF)通信設備的示意性框圖；圖6是根據本發明的再一實施例的高頻(HF)通信設備的示意性框圖；圖7是根據本發明的再一實施例的高頻(HF)通信設備的示意性框圖；圖8是根據本發明的實施例蜂窩電話的框圖； 圖9是根據本發明的又一實施例蜂窩電話的框圖；圖10是根據本發明的實施例的積體電路(IC)的示意性框圖；圖11是根據本發明的實施例的接收器部分的示意性框圖；圖12是根據本發明的又一實施例的接收器部分的示意性框圖；圖13是根據本發明的實施例的本地震盪生成模組和發射器模組的示意性框圖；圖14是根據本發明的實施例的發射器模組的示意性框圖；圖15是根據本發明的另一實施例的積體電路(IC)的示意性框圖；圖16是根據本發明的另一實施例的積體電路(IC)的示意性框圖；圖17是根據本發明的另一實施例的積體電路(IC)的示意性框圖。
圖1是高頻(HF)通信設備10的實施例的示意性框圖，所述HF通信設備10包括積體電路(IC)12、片外多協定雙工器14和天線結構16。IC 12包括接收器部分18和發射器部分20。天線結構16，可包括一個或多個天線、一個或多個天線介面、和/或天線切換器，該天線結構耦合以接收入站HF信號22並發射出站HF信號34。該入站和出站HF信號22和34的載波頻率位於同一頻帶內或位於同一組頻帶內，並可依照多個無線通信協定中的一個或多個格式化。例如，該頻帶可位於射頻頻帶(例如，30Hz到3GHz)和/或位於微波頻帶(例如，3GHz到300GHz)。作為特定的實施例，該頻帶可以是800MHz,850MHz,900MHz,1700MHz,1800MHz,1900MHz,2100MHz,2400MHz,2600MHz,5GHz,29GHz,60GHz等。
該入站和出站信號22和34格式化採用的無線通信協定可使用一個或多個頻帶，並使用一個或多個資料調製機制。例如，GSM 和GPRS可在多個頻帶中的一個頻帶使用GMSK資料調製機制[例如，GSM 750(747-762MHz UL,777-792MHz DL)；GSM 8001850(824-849MHz UL,869-894MHz DL，蜂窩)，第一GSM 900(890-915MHz UL,935-960MHz,DL,P-GSM)，擴展GSM 900(880-915MHz UL,925-960MHz,DL,20 E-GSM)，鐵路GSM 900(876-915MHz UL,921-96MHz DL,R-GSM)，T-GSM 900(870.4-876MHz UL,915.4-921MHz DL,T-GSM)；DCS 1800(1710-1785MHz UL,1805-1880MHz DL,DCS)，GSM 1900(1850-1910MHz UL,1930-1990MHz DL,PCS)；並且也可是WCDMA BAND-I11(1 920-1980MHz UL,2 1 10-2 170MHz DL)]。
在另一實施例中，多頻CDMA(WCDMA)可以多個頻帶中的任意一個使用正交相移鍵控(QPSK)資料調製機制[例如，WCDMA頻帶I(IMT 2000,1920-1980MHz UL,21 10-2170MHz DL,UMTS)；WCD MA頻帶II(PCS 1900,1930-1990MHz UL,1850-1910MHz DL,PCS)；WCDMA頻帶III(1700,1710-1785MHz UL,1805-1880MHz DL,DCS)；WCDM頻帶IV(1700,1710-1755MHz UL,2110-2155MHz DL)；WCDMA頻帶V(850,824-849MHz UL,869-894MHz DL,US Cellular)；WCDMA頻帶VI(800,830-840MHzUL,875-885MHz DL，日本蜂窩)；WCDMA頻帶VII(2600,2500-257MHz UL,2620-2690MHz DL,UMTS2600)；WCDMA頻帶VIII(900,880-915MHz UL,925-960MHz DL,EGSM)；WCDMA頻帶XI(1700,1749.9-1784.9MHz UL,1844.9-1879.9MHz DL，日本)]。
在另一實施例中，EDGE可多個頻帶中的任意一個使用8-PSK數位調製機制(例如，750MHz,800MHz,850MHz,900MHz,1800MHz,1900MHz，和/或2100MHz)。在這些實施例中，無線通信協定可與特定的資料調製機制和任一頻帶對應。
天線部分16將入站HF信號22提供給片外多協定雙工器14，所述片外多協定雙工器14可包括窄帶接收SAW(表面聲波)濾波器和窄帶發射SAW濾波器。在一個實施例中，不考慮入站HF信號 22的通信協定格式化，片外多協定雙工器14可對其進行濾波以生成濾波入站HF信號24。例如，雙工器14可採用濾波入站WCDMA格式化信號的方式來濾波入站GSM格式化信號。
接收器部分18(參照附圖10-12、15和16詳細描述的實施例)接收該濾波入站HF信號24並依照多個通信協定將其變頻到下變頻入站信號26。在一個實施例中，接收器部分18用於在第一頻帶的接收部分運行以支援多個通信協定。作為實施例，如果第一頻帶對應850MHz，那麼入站HF信號22可依照GSM800/850或WCDMA頻帶V格式化。在這個實施例中，接收器部分接收第一頻帶(例如，GSM800/850或WCDMA頻帶V的869-894MHz下行鏈路)內的對應接收頻帶中的濾波入站HF信號24，並將其變頻成下變頻信號26。下變頻信號26可以是基帶或近基帶(例如，其載波頻率高達幾MHz)。
對於出站HF信號34，當所述多個通信協定中的第一個有效時(例如，GSM800/850)，發射器部分20(參照附圖10、13-15和17詳細描述的實施例)將出站信號28變頻成第一上變頻信號30；且當所述多個通信協定中的第二個有效時(例如，WCDMA頻帶V)，發射器部分20將出站信號28變頻成第二上變頻信號32。當所述第一通信協定有效時，發射器部分20將第一上變頻信號30作為出站HF信號34提供給天線結構16。當所述第二通信協定有效時，發射器部分20將第二上變頻信號32提供給多協定片外雙工器14。雙工器14濾波所述第二上變頻信號並將濾波上變頻信號作為出站HF信號34提供給天線結構。該天線結構16將出站HF信號34在第一頻帶的發射部分(例如，GSM800/850或WCDMA頻帶V的824-849MHz上行鏈路)進行發射。
圖2是多個通信協定的實施例的示意圖，其中每個協定15對於特定的頻帶或多個頻帶，以及特定的資料調製機制(DMJ-n)。如圖所示，每個頻帶(FB-0-n)包括上行鏈路頻率部分(U)和下行鏈路頻率部分(D)。通常，上行鏈路是指從移動設備到遠端伺服器的資料流程動，而下行鏈路是指從遠端伺服器到移動設備的資料流程 動。這樣，通常，頻帶的上行鏈路部分對應於發射部分，而下行鏈路部分對應於接受部分。然而，在某些通信中，頻帶的上行鏈路部分可用於接收資料，而頻帶的下行鏈路部分可用於發射資料。
例如，FB-0可對應於800或850MHz，FB-1可對應於900MHz，FB-2可對應於1800MHz，FB-3可對應於1900MHz且FB-4可對應於2100MHz。繼續該實施例，DM-0可對應於GMSK，DM-1可對應於2-GMSK，DM-2可對應於4-GMSK，DM-3可對應於QPSK，DM-4可對應於8-PSK。給出這些參數，在900MHz使用8-PSK的EDGE通信是一個通信協定，在1800MHz使用8-PSK的EDGE通信是另一個通信協定，在900MHz使用QPSK的WCDMA通信是又一個通信協定，在1800MHz使用QPSK的WCDMA通信是再一個通信協定等等。
通過前述實施例可以推出，可從各種頻帶和資料調製機制的組合中得出大量的通信協定。另外，對於上述實施例。可包括但不限於其他的資料調製機制，如振幅移位鍵控(ASK)、頻率移位元鍵控(FSK)、頻率調製(FM)、最小移位鍵控(MSK)和積分振幅調製(x-QAM)，還可包括但不限於其他頻帶，如2.4GHz頻帶(舉例來說，2.412-2.483GHz)、5GHz頻帶(舉例來說，5.15-5.35GHz和5.725-5.825GHz)、1700MHz、2000MHz、2100MHz、2600MHz、29GHz和60GHz。
圖3是高頻(HF)通信設備10的另一實施例的示意性框圖，其包括IC 12、第一雙工器14、第二雙工器48、多個片外功率放大器(PA)40-46和天線結構16。在一個實施例中，天線結構16包括一個或多個天線50-52(示出兩個)和一個或多個天線耦合電路54-56(示出兩個)。例如，天線結構16可包括用於通信設備支援的每個頻帶的天線、用於通信設備支援的每組頻帶的天線(例如，用於頻帶800、850、900MHz的天線和用於頻帶1800、1900和2100MHz的天線)、用於通信設備支援的所有頻帶的單個天線，或該通信設備支援每個頻率或頻率組的發射和接收天線。該天線耦合電路54-56可包括傳輸線58、變壓器巴侖62、阻抗匹配電路60 和/或天線切換器。
天線結構16用於接收第一入站HF信號22和第二入站HF信號64。將所述第一入站HF信號22依照第一組多種通信協定中的一個進行格式化(參照圖2或其他實施例，例如GSM 800/850、WCDMA頻帶V)，且將所述第二入站HF信號64依照第二組多種通信協定中的一個進行格式化(參照圖2或其他實施例，例如GSM 1900、WCDMA頻帶II)。通常第一入站HF信號22可以是給定頻帶(例如GSM 800/850)任何資料調製類型(例如GMSK、2-GMSK、4-GMSK、8-PSK、MSK、FSK、ASK等)，第二入站HF信號64可以是另一給定頻帶(例如1900MHZ)任何資料調製類型(例如QPSK、QAM、BPSK、8-PSK等)。
當天線結構16接收第一入站HF信號22時，其將信號22提供給雙工器14，且當其接收第二入站HF信號64時，其將信號64提供給第二雙工器48。所述第一雙工器14的功能如前所述，並用於濾波第一入站HF信號22以生成濾波入站HF信號24。該接收器部分18的功能如前所述，並用於將濾波入站HF信號24變頻成第一下變頻信號26。
第二雙工器48，其包括中心在第二頻帶的接收部分的窄帶接收SAW(表面聲波)濾波器和中心在第二頻帶的發射部分的窄帶發射SAW(表面聲波)濾波器，並濾波所述第二入站HF信號64以生成第二濾波入站HF信號66。片外多協定雙工器48採用同樣的方式濾波所述第二入站HF信號64，該濾波過程不考慮信號64的格式。例如，雙工器48可採用與其濾波WCDMA格式化信號的同一方式濾波入站GSM格式化信號。接收器部分18，可在第二頻帶的接收器部分使用，並支援第二組多種通信協定，其依照第二組多種通信協定可將第二濾波入站信號66變頻成第二下變頻入站信號68。例如，如果第二頻帶對應於1900MHz，那麼第二入站HF信號64可依照GSM 1900或WCDMA頻帶II格式化。在這一實施例中，接收器部分18接收位於第二頻帶的對應接收頻帶內的第二濾波入站HF信號64(例如，GSM 1900的1850-1910MHz UL, 1930-1990MHz DL或WCDMA頻帶II的1930-1990MHz UL,1850-1910MHz DL)，並將其變頻成第二下變頻信號68。所述第二下變頻信號68可以是基帶或近基帶(例如，其載波頻率高達幾MHz)。
當所述多個通信協定中的第一個有效時(例如，GSM 800/850)，發射器部分20將第一出站信號28變頻成第一上變頻信號30，且當所述多個通信協定中的第二個有效時(例如，WCDMA頻帶V)，發射器部分20將第一出站信號28變頻成第二上變頻信號32。當所述第一通信協定有效時，發射器部分20將第一上變頻信號30作為出站HF信號34通過功率放大器(PA)42提供給天線結構16。當所述第二通信協定有效時，發射器部分20將第二上變頻信號32通過PA 40提供給多協定片外雙工器14。
當所述第二組多種通信協定中的第一個(例如，GSM 1900)有效時，該發射器部分20也可將第二出站信號70變頻成第三上變頻信號74，且當所述第二組多種通信協定中的第二個(例如，WCDMA頻帶II)有效時，該發射器部分20也可將第二出站信號70變頻成第四上變頻信號72。當所述第二組多種通信協定中的第一個有效時，發射器部分20將第三上變頻信號74作為第二出站HF信號76通過片外功率放大器(PA)46提供給天線結構16。當所述第二組多種通信協定中的第二個有效時，發射器部分20將第四上變頻信號72通過片外功率放大器(PA)44提供給第二多協定片外雙工器48。應注意，每個PA可為片外(也就是，並不在IC 12上)，並包括與串列或平行介面耦連的一個或多個功率放大器。
雙工器48濾波所述第四上變頻信號75並將濾波上變頻信號作為第二出站HF信號76提供給天線結構16。天線結構16將發生位於第二頻帶的發射部分的第二出站HF信號76(例如，GSM 1900和WCDMA頻帶II的1850-1910MHz UL)。
圖4是高頻(HF)通信設備10的另一實施例的示意性框圖，其包括IC 12、第一雙工器14、第二雙工器48、第三雙工器84、第一接收器SAW濾波器90、第二接收器SAW濾波器92、多個片外 功率放大器(PA)40-46和86，以及天線結構16。在一個實施例中，天線結構16包括一個或多個天線80和天線切換器82，該天線切換器可包括一個或多個高頻開關。該天線結構16可用於接收第一入站HF信號22、第二入站HF信號64、第三入站HF信號94、第四入站HF信號94和/或第五入站HF信號114。將所述第一入站HF信號22依照第一組多種通信協定中的一個進行格式化(參照圖2或其他實施例，例如GSM 800/850、WCDMA頻帶V)，且將所述第二入站HF信號64依照第一組多種通信協定中的一個進行格式化(參照圖2或其他實施例，例如GSM 1900、WCDMA頻帶II)。將所述第三入站HF信號94依照第三組多種通信協定中的一個進行格式化(參照圖2或其他實施例，例如WCDMA頻帶III、WCDMA頻帶I)。將所述第四入站HF信號108依照第四組多種通信協定中的一個進行格式化(參照圖2或其他實施例，例如GSM 900、GPRS 900、EDGE 900)。將所述第五入站HF信號114依照第五組多種通信協定中的一個進行格式化(參照圖2或其他實施例，例如GSM 1800、GPRS 1800、EDGE 1800)。通常第一入站HF信號22可以是給定頻帶(例如800/850MHz)任何資料調製類型(例如GMSK、2-GMSK、4-GMSK、8-PSK、MSK、FSK、ASK等)。第二入站HF信號64可以是另一給定頻帶(例如1900MHz)任何資料調製類型。第三入站HF信號94可以是另一給定頻帶(例如2100MHz)任何資料調製類型。第四入站HF信號108可以是另一給定頻帶(例如900MHz)任何資料調製類型。第五入站HF信號114可以是另一給定頻帶(例如1800MHz)任何資料調製類型。
當天線結構16接收第一入站HF信號22時，其將信號22提供給雙工器14，且當其接收第二入站HF信號64時，其將信號64提供給第二雙工器48。所述第一雙工器14和48的功能如前所述，用於濾波第一和第二入站HF信號22和64以生成濾波第一或第二入站HF信號24和66。該接收器部分18的功能如前所述，並用於將濾波第一或第二入站HF信號24和66變頻成第一和第二下變頻信號66和68。當天線結構16接收第三入站HF信號94時，其 將信號94提供給第三雙工器84， 所述第三雙工器84，其包括中心在第三頻帶(例如2100MHZ)的接收部分的窄帶接收SAW(表面聲波)濾波器和中心在第二頻帶的發射部分的窄帶發射SAW(表面聲波)濾波器。所述第三雙工器84濾波所述第三入站HF信號94以生成第三濾波入站HF信號96。第三片外多協定雙工器84採用同樣的方式濾波所述第三入站HF信號94，該濾波過程不考慮信號94的格式。例如，雙工器84可採用與其濾波WCDMA格式化信號的同一方式濾波入站GSM格式化信號。接收器部分18，可在第三頻帶的接收器部分使用，並支援第三組多種通信協定，其依照第三組多種通信協定可將第三濾波入站信號96變頻成第三下變頻入站信號98。例如，如果第三頻帶對應於2100MHZ ，那麼第三入站HF信號64可依照WCDMA頻帶III或WCDMA頻帶I格式化。在這一實施例中，接收器部分18接收位於第三頻帶的對應接收頻帶內的第三濾波入站HF信號96(例如，WCDMA頻帶III的1920-1980MH ZUL，2110-2 170MHZ DL或WCDMA頻帶I的1920-1 980MHZ UL，2120-2170MHZ DL)，並將其變頻成第三下變頻信號98。所述第三下變頻信號98可以是基帶或近基帶(例如，其載波頻率高達幾MHZ )。
當天線結構16接收第四入站HF信號108時，其將信號108提供給第一SAW濾波器92，所述第一SAW濾波器92包括中心在第四頻帶(例如1800MHZ)的接收部分的窄帶接收SAW(表面聲波)濾波器。所述第一SAW濾波器92濾波所述第四入站HF信號以生成第四濾波入站HF信號110。
接收器部分18，其可在第四頻帶的接收部分運行，並支援第四組多種通信協定，並依照第四組多種通信協定將第四濾波入站信號110變頻成第四下變頻入站信號112。作為實施例，如果第四頻帶對應與1800MHz，那麼第四入站信號108可依照GSM 1800、GPRS 1800或EDGE 1800格式化。在這一實施例中，接收器部分18接收第四頻帶(例如，GSM 1800、GPRS 1800、EDGE 1800的1805-1880MHz DL)的對應接收頻帶中的第四濾波入站HF信號 110，並將其變頻成第四下變頻信號112。該第四下變頻信號112可位於基帶或近基帶(例如，其載波頻率高達幾MHz)。
當天線結構16接收第五入站HF信號114時，其將信號114提供給第二SAW濾波器90，所述第二SAW濾波器90包括中心在第五頻帶(例如900MHz)的接收部分的窄帶接收SAW(表面聲波)濾波器。所述第二SAW濾波器90濾波所述第五入站HF信號114以生成第五濾波入站HF信號116。
接收器部分18，其可在第五頻帶的接收部分運行，並支援第五組多種通信協定，並依照第五組多種通信協定將第五濾波入站信號116變頻成第五下變頻入站信號118。作為實施例，如果第五頻帶對應與900MHz，那麼第五入站信號114可依照GSM 900、GPRS 900或EDGE 900格式化。在這一實施例中，接收器部分18接收第五頻帶(例如，GSM 900、GPRS 900、EDGE 900的935-960MHz DL)的對應接收頻帶中的第五濾波入站HF信號116，並將其變頻成第五下變頻信號118。該第五下變頻信號118可位於基帶或近基帶(例如，其載波頻率高達幾MHz)。
當所述多個通信協定中的第一個有效時(例如，GSM 800/850，GSM 900)，發射器部分20將第一出站信號28變頻成第一上變頻信號30，且當所述多個通信協定中的第二個有效時(例如，WCDMA頻帶V)，發射器部分20將第一出站信號28變頻成第二上變頻信號32。當所述第一通信協定有效時，發射器部分20將第一上變頻信號30作為出站HF信號34通過功率放大器(PA)42提供給天線結構16。當所述第二通信協定有效時，發射器部分20將第二上變頻信號32通過PA40提供給多協定片外雙工器14。
當所述第二組多種通信協定中的第一個有效時(例如，GSM 1800,GSM 1900,GSM 2100)，發射器部分20將第二出站信號70變頻成第三上變頻信號74，且當所述第二組多種通信協定中的第二個(例如，WCDMA頻帶II)有效時，該發射器部分20也可將第二出站信號70變頻成第四上變頻信號72。當所述第二組多種通信協定中的第一個有效時，發射器部分20將第三上變頻信號74作為 第二出站HF信號76通過片外功率放大器(PA)46提供給天線結構16。當所述第二組多種通信協定中的第二個有效時，發射器部分20將第四上變頻信號72通過片外功率放大器(PA)44提供給第二多協定片外雙工器48。
當所述第三組多種通信協定中的第一個有效時(例如WCDMA頻帶III)，發射器部分20將第三出站信號100變頻成第五上變頻信號(未示出)，且當所述第三組多種通信協定中的第二個(例如，WCDMA頻帶I)有效時，該發射器部分20也可將第三出站信號100變頻成第六上變頻信號102。當所述第二組多種通信協定中的第一個有效時，發射器部分20將第五上變頻信號作為第三出站HF信號106通過片外功率放大器(未示出)提供給天線結構16。當所述第二組多種通信協定中的第二個有效時，發射器部分20將第六上變頻信號102通過PA86提供給第三多協定片外雙工器84。
所述第三雙工器84濾波第六上變頻信號102將濾波上變頻信號作為第三出站HF信號106提供給天線結構16。該天線結構16在第三頻帶的發射部分發送(例如，WCDMA頻帶III的1920-1980MHz UL、或WCDMA頻帶I的1920-1980MHz UL,2 120-2 170MHz DL)所述第三出站HF信號106。
圖5是高頻(HF)通信設備10的另一實施例的示意性框圖，其包括IC 12、多個濾波模組112-114、天線切換器116和天線部分118。該天線部分118可包括一個或多個天線，並可進一步包括一個或多個天線介面模組。天線介面模組可包括阻抗匹配電路、變壓器巴侖和/或傳輸線。在一個實施例中，所述片外入站濾波模組112-114的數量可等於或少於通信設備支援的通信協定的數量。例如，如果通信設備10支援GSM 800/850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、WCDMA頻帶I、WCDMA頻帶II和WCDMA頻帶V(也就是7種通信協定的總和)，濾波模組112-114的數量可以是7或更少(例如，5個濾波模組：三個片外雙工器和2個片外SAW濾波器)。
天線部分118用於接收多個入站HF信號120中的一個，並發 送多個出站HF信號中的一個128。所述多個入站HF信號120包括依照多組通信協定中的一個或多個格式化的信號，在此一組通信協定具有共用的頻帶。例如，具有共用頻帶(例如，800/850MHz)的第一組通信協定可包括但不限於：GSM 800/850,WCDMA頻帶V,EDGE 800/850，和GPRS 800/850。具有共用頻帶(例如，1900MHz)的第二組通信協定可包括但不限於：GSM 1900,EDGE 1900,GPRS 1900，WCDMA頻帶II。具有共用頻帶(例如，2100MHz)的第三組通信協定可包括但不限於：WCDMA頻帶III、WCDMA頻帶II。具有共用頻帶(例如，900MHz)的第四組通信協定可包括但不限於：GSM 900,EDGE 900,GRPS 900、RFID。具有共用頻帶(例如，1800MHz)的第五組通信協定可包括但不限於：GSM 1800,EDGE 1800,GRPS 1800。通常，入站HF信號120為頻帶依賴(frequency band dependent)和通信協定(或資料調製基質)依賴的。
多個出站HF信號128包括依照多組通信協定中的一個或多個通信協定格式化的信號。例如，第一組通信協定包括但不限於，WCDMA頻帶I-WCDMA頻帶IV和WCDMA頻帶IX；第二組通信協定包括但不限於，WCDMA頻帶V、，WCDMA頻帶VI和頻帶VII；第三組通信協定包括但不限於，GSM800/850,GSM 900、擴展GSM 900、鐵路GSM 900、T-GSM；第四組通信協定包括但不限於，GSM 1800、GSM 1900、WCDMA頻帶-III。通常出站HF信號128為頻帶依賴(frequency band dependent)和通信協定(或資料調製基質)依賴的。
取決於入站HF信號120的通信協定(例如，通信設備的模式)，天線切換器116將入站HF信號120提供給合適的濾波模組112-114，每個濾波模組可包括窄帶SAW濾波器和/或窄帶雙工器。例如，當通信設備接收GSM 800/850(例如，第一組的第一協定)或WCDMA頻帶V(例如，第一組的第二協定)格式化通信時，該天線切換器116將接收到的入站HF信號120提供給濾波模組112-114，該濾波模組112-114具有中心位於800-850MHz頻帶的接收部分的帶通濾波器。該合適的入站濾波模組112-114(例如， 模組112)濾波所述入站HF信號120以生成濾波入站HF信號122。
IC 12接收濾波入站HF信號122，並依照多個通信協定中的一個將其變頻為下變頻信號124。例如，濾波入站HF信號122可表示為AIN (t)*cos(ωHFIN (t)+θIN (t))，並可直接變頻或通過多個中頻級變頻成基帶信號124，所述基帶信號124可表示為AIN (t)*cos(θIN (t))，在此AIN (t)表示振幅資訊，ω HFIN (t)表示入站HF信號122的載波頻率且θ IN (t)表示相位資訊。
IC 12可依照多個通信協定中選定的一個將出站信號126變頻成多個上變頻信號中的一個。例如，出站信號126可為基帶信號，其可表示為AOUT(t)*cos(θOUT(t))；並可直接變頻或通過多個中頻級變頻成出站HF信號128，其可表示為AOUT (t)*cos(ωHFOUT_n (t)+θOUT (t))，其中ω HFOUT_n 表示出站HF信號128的載波頻率。IC12將出站HF信號128提供給天線切換器，最終將信號128提供給天線部分118以進行發送。
圖6是高頻(HF)通信設備10的另一實施例的示意性框圖，其包括IC 12、多個濾波模組112-114、天線切換器116和天線部分118和多個片外功率放大器(PA)142-144。如圖5所示，所述片外入站濾波模組112-114的數量可等於或少於通信設備支援的通信協定的數量。
天線部分118用於接收多個入站HF信號130中的一個，並發送多個出站HF信號中的一個140。所述多個入站HF信號130包括依照第二組通信協定中的一個或多個通信協定格式化的信號，在此所述第二組通信協定具有共用的頻帶。所述多個出站HF信號140包括依照第二組通信協定中的一個或多個通信協定格式化的信號。如圖5中的實施例所述，第二組通信協定具有共用的頻帶(例如，1900MHz)，並且包括但不限於GSM 1900,EDGE 1900,GPRS 1900,WCDMA頻帶II。
根據第二組通信協定，天線切換器116將入站HF信號130提供給合適的濾波模組112-114，例如模組114。例如，當無線設備接收GSM 1900(例如，第二組的第一個協定)或WCDMA頻帶II(例 如，第二組的第二個協定)格式化通信，該天線切換器116將接收到的入站HF信號130提供給濾波模組114。該入站濾波模組114具有中心位於1900MHz頻帶的接收部分的帶通濾波器，用以濾波所述入站HF信號130以生成濾波入站HF信號132。
該IC 12接收濾波入站HF信號1232，並依照第二組中的多個通信協定中的一個將其變頻為下變頻信號124。例如，濾波入站HF信號132可表示為AIN (t)*cos(ωHFIN_2 (t)+θIN (t))|，並可直接變頻或通過多個中頻級變頻成基帶信號124，所述基帶信號124可表示為AIN (t)*cos(θIN (t))|，在此A(t)|表示表示振幅資訊，ω HFIN_2 (t)|表示在第二組協定中使用的入站HF信號132的頻率，且θ IN (t)表示相位資訊。
IC 12可依照第二組多種通信協定中選定的一個將出站信號126變頻成多個上變頻信號中的一個。例如，出站信號126可為基帶信號，其可表示為AOUT (t)*cos(θOUT (t))；並可直接變頻或通過多個中頻級變頻成出站HF信號140，其可表示為AOUT (t)*cos(ωHFOUT_n (t)+θOUT (t))，其中ω HFOUT_n 表示第二組協定中使用的出站HF信號140的頻率。IC 12通過功率放大器144將出站HF信號128提供給天線切換器116。天線切換器116將出站HF信號140提供給天線部分進行發送。應注意，參照圖5所示，功率放大器142可用於放大IC 12生成的出站HF信號128。
圖7是高頻(HF)通信設備10的另一實施例的示意性框圖，其包括IC 12、多個濾波模組112-114和150-154、天線切換器116和天線部分118和多個片外功率放大器(PA)142-144和156-160。在一個實施例中，所述片外入站濾波模組112-114和150-154的數量可等於或少於通信設備支援的通信協定的數量。例如，如果通信設備10支援GSM 800/850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、WCDMA頻帶I、WCDMA頻帶II和WCDMA頻帶V(也就是7種通信協定的總和)，通信設備包括5個濾波模組112-114和150-154(例如，一個用於GSM 800/850和WCDMA頻帶V，第二個用於GSM 1900和WCDMA頻帶II、第三個用於WCDMA頻帶 III和WCDMA頻帶I，第四個用於GSM 900且第五個用於GSM 1800)
天線部分118用於接收多個入站HF信號164中的一個，並發送多個出站HF信號中的一個166。所述多個入站HF信號120包括依照多組組通信協定中的一個或多個通信協定格式化的信號，在此一組通信協定具有共用的頻帶。
所述多個出站HF信號128包括依照多組通信協定中的一個或多個通信協定格式化的信號。如圖5中示出了其討論實施例。
根據多組通信協定中的一組，天線切換器可將入站HF信號120提供給合適的濾波模組112-114和150-154。例如，當通信設備接收GSM 800/850(例如，第一組的第一個協定)、WCDMA頻帶V(例如，第一組的第二個協定)、EDGE 800/850(例如，第一組的第三個協定)和GPRS 800/850(例如，第一組的第四協定)格式化通信時，該天線切換器116將接收到的入站HF信號164提供給第一濾波模組112，該濾波模組112可以是雙工器。當通信設備接收GSM 1900(例如，第二組的第一個協定)、EDGE 1900(例如，第二組的第二個協定)、GPRS 1900(例如，第二組的第三個協定)和WCDMA頻帶II(例如，第二組的第四協定)格式化通信時，該天線切換器116將接收到的入站HF信號120提供給第二濾波模組114，該第二濾波模組114可以是雙工器。
繼續該實施例，當通信設備10接收WCDMA頻帶III或WCDMA頻帶I格式化通信時，該天線切換器116將入站HF信號164提供給第三濾波模組150，該第三濾波模組150可以是雙工器。當通信設備10接收GSM 900、EDGE 900或GSP 900或RFID格式化通信時，該天線切換器116將入站HF信號提供給第四濾波模組152，該第四濾波模組152可以是SAW濾波器。
當通信設備10接收GSM 1800、EDGE 1800或GSP 1800格式化通信時，該天線切換器116將入站HF信號提供給第五濾波模組154，該第第五濾波模組154可以是SAW濾波器。參照IC 110，多個入站HF信號164一般為頻帶依賴和通信標準(或資料調製機 制)獨立的。
各入站濾波器112-114以及150-154對入站HF信號164進行濾波，生成經濾波入站HF信號。IC 110接收經濾波入站15信號並依據各組中多個通信協定中的一種將其轉換成下變頻信號134。
IC 110還依據選定的一種協定將出站信號136轉換成多個上變頻信號128之一。IC 110提供出站HF信號128給至少一個功率放大器142、144、156、158或160。功率放大器144、158或162放大出站HF信號128並將其提供給對應的雙工器或濾波模組112、114或150。對應的雙工器或濾波模組112、114或150濾波上變頻信號以生成對應的出站HF信號，提供給天線切換器116。天線切換器116提供出站HF信號128給天線部分118以傳送成出站HF信號166。對於IC 110，多個出站HF信號128一般不依賴於頻帶，但是依賴於通信標準(或資料調製方案)。
圖8是具有PCB 172的蜂窩電話170的實施例的示意圖。PCB 172上包括有IC 174、雙工器176(其也可以是SAW濾波器)、天線介面178以及天線部分180。IC 174包括接收器部分182和發射器部分184。天線介面180具有一個或多個天線，天線介面178可具有一個或多個天線介面和/或具有一天線切換器。天線介面178可包括傳輸線路、阻抗匹配電路和/或平衡-不平衡變換器(transformer balun)。
天線部分180接收入站HF信號並發射出站HF信號。該入站HF信號和出站HF信號具有相同頻帶或相同組頻帶內的載波頻率，並可依據一種多各種無線通信協定進行格式化。例如，該頻帶可以位於射頻頻帶內(例如30Hz到3GHz)和/或位於微波頻帶內(例如3GHz到300GHz)。作為更具體的例子，該頻帶可以是800MHz、850MHz、900MHz、1700MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2400MHz、2600MHz、5GHz、29GHZ、60GHz等。
格式化入站和出站HF信號所依據的無線通信協定可使用一個或多個頻帶，並使用一種或多種資料調製方案。例如，GSM和GPRS可使用多個頻帶中任意一頻帶內的高斯最小鍵移(GMSK)資 料調製方案[例如，GSM 750(747-762MHz UL,777-792MHz DL)；GSM 8001850(824-849MHz UL,869-894MHz DL，蜂窩網)；主GSM 900(890-915MHz UL,935-96020MHz,DL,P-GSM)，擴展GSM900(880-915MHz UL,925-960MHz,DL,EGSM)；鐵路GSM 900(876-915MHz UL,921-960MHz DL,R-GSM)；T-GSM 900(870.4-876MHz UL,915.4-921MHz DL,T-GSM)；DCS 1800(1710-1785MHz UL,1805-1880MHz DL,DCS)；GSM 1900(1850-1910MHz UL,1930-1990MHz DL,PCS)]。
另一示例中，寬帶CDMA(WCDMA)可使用任意頻帶內的正交相移鍵控(QPSK)資料調製方案[例如，WCDMH Band I(IMT 2000,1920-1980MHz UL,21 10-21 70MHz DL,UMTS)；WCDMA Band II(PCS 1900,1930-1990MHz UL,1850-1910MHz DL,PCS)；30 WCDMA Band III(1700,1710-1785MHz UL,1805-1880MHz DL,DCS)；WCDMA Band IV(1700,1710-1755MHz UL,21 10-2155MHz DL)；WCDMA Band V(850,824-849MHz UL,869-894MHz DL,US Cellular)；WCDMA Band VI(800,830-840MHz UL,875-885MHz DL,Japan Cellular)；WCDMA Band VII(2600,2500-257MHz UL,2620-2690MHz DL,UMTS2600)；WCDMA Band VIII(900,880-915MHz UL,925-960MHz DL,EGSM)；WCDMA Band XI(1700,1749.9-1784.9MHz UL,1844.9-1879.9MHz DL，日本)]。
另一示例中，EDGE使用任一GSM頻帶內的8-PSK資料調製方案(例如，750MHz,800MHz,850MHz,900MHz,1800MHz,1900MHz，和/或2100MHz)。這些示例的每個中，一種無線通信協定對應於一種特性的資料調製方案和任一頻帶。
天線部分180提供入站HF信號給片外多協定雙工器176，其具有窄帶接收SAW(表面聲波)濾波器和窄帶發射SAW濾波器。不管入站HF信號採用何種通信協定格式(例如基於GSM或WCDMA)，片外多協定雙工器176對其濾波並生成經濾波入站HG信號。例如，雙工器176以濾波入站WCDMA格式信號一樣的方式對入站GSM格式信號進行濾波。
接收器部分182(其示例將在後續結合圖10-12、15和16給出)接收經濾波入站HF信號並依據基於GSM(包括GPRS和EDGE)或WCDMA(包括HSPA)的通信協定將其轉換成下變頻入站信號。一個實施例中，接收器部分182工作於第一頻帶的接收部分內以支援多通信協定。例如，若第一頻帶對應於850MHz，則入站HF信號可依據GSM800/850或WCDMA Band V進行格式化。這一示例中，接收器部分接收第一頻帶的對應接收帶內(例如GSM 800/850和WCDMA Band V的869-894Mhz下行鏈路)的經過濾入站HF信號，並將其轉換成下變頻信號。該下變頻信號可以是基帶或近基帶(例如具有高達幾兆赫茲的載波頻率)。
對於出站HF信號，發射器部分184(其實施例將在後續結合圖10、13-15和17給出)在基於GSM的通信協定(例如GSM 800/850)有效時將出站信號轉換成第一上變頻信號，並在基於WCDMA的通信協定(例如WCD MA Band V)有效時將出站信號轉換成第二上變頻信號。當基於GSM的通信協定有效時，發射器部分184提供第一上變頻信號作為出站HF信號給天線部分180。當基於WCDMA的通信協定有效時，發射器部分184提供第二上變頻信號給多協定片外雙工器176。雙工器176對第二上變頻信號濾波並將經濾波的上變頻信號作為出站HF信號提供給天線部分180。天線部分180在第一頻帶的發射部分內(例如，824-849MHz上行鏈路和WCDNA Band V)發射出站HF信號。
圖9是另一實施例中蜂窩電話170的至少一部分的示意圖，包括IC 174、第一雙工器176、第二雙工器186、第三雙工器188、第一接收器SAW濾波器190、第二接收器SAW濾波器192、多個片外功率放大器(PA)194-202、天線結構16。一個實施例中，天線結構16包括一個或多個天線180以及一天線切換器178，該天線切換器178可以是一個或多個高頻切換器。天線結構16用於接收第一入站HG信號216、第二入站HF信號228、第三入站HF信號240、第四入站HF信號204和/或第五入站HG信號210。
作為一個示例，第一入站HF信號(HF SIGIN )216依據第一組 多種通信協定中的一種進行格式化(例如GSM800/850、WCDMA Band V，參見圖2)，第二入站HF信號228依據第二組多種通信協定中的一種進行格式化(例如GSM 1900、WCDMA Band II，參見圖2)，第三入站HF信號240依據第三組多種通信協定中的一種進行格式化(例如WCDMA Band III、WCDMA Band I)，第四入站HF信號204依據第四組多種通信協定中的一種進行格式化(例如，GSM 900、GPRS 900、EDGE 900)，第五入站HG信號210依據第五組多種通信協定中的一種進行格式化(例如GSM 1800、GPRS 1800、EDGE 1800)。一般，第一入站HF信號216對於特定頻帶(例如800/850MHz)可以使用任一資料調製(例如，GMSK,2-GMSK,4-GMSK,8-PSK,MSK,FSK,ASK,10QPSK,QAM,BPSK,等等)，第二入站HF信號228對於第二頻帶(例如1900MHz)可以使用任一資料調製，第三入站HF信號240對於第三頻帶(例如2100MHz)可以使用任一資料調製，第四入站HF信號204對於第四頻帶(例如900MHz)可以使用任一資料調製，第五入站HF信號210對於第五頻帶(例如1800MHz)可以使用任一資料調製。
當天線結構16接收第一入站HF信號216時，天線結構16提供信號216給包含窄帶接收SAW濾波器和窄帶發射SAW濾波器的雙工器176。一個實施例中，不管入站HF信號216的通信協定格式如何，片外多協定雙工器176對齊進行濾波，生成經濾波入站HG信號(HGFLT SIGIN)218。例如，雙工器176將以與濾波入站WCDMA格式信號相同的方式濾波入站GSM格式信號。
接收器部分182(其示例將在後續結合圖10-12、15和16給出)接收經濾波入站HF信號218並依據多個通信協定之一將其轉換成第一下變頻入站信(SIGDC )號220。一個實施例中，接收器部分182工作於第一頻帶的接收部分內以支援多通信協定。例如，若第一頻帶對應於850MHz，則入站HF信號216可依據GSM800/850或WCDMA Band V進行格式化。這一示例中，接收器部分182在第一頻帶的對應接收帶內(例如GSM 800/850和WCDMA Band V的869-894Mhz下行鏈路)接收經過濾入站HF信號218，並將其轉換 成下變頻信號220。該下變頻信號220可以是基帶或近基帶(例如具有高達幾兆赫茲的載波頻率)。
當天線結構16接收到第二入站HF信號228，其提供信號228給第二雙工器186。具有頻率中心在第二頻帶的接收部分的窄帶接收SAW濾波器和頻率中心在第二頻帶的發射部分的窄帶發射SAW濾波器的第二雙工器186，對第二入站HF信號228進行濾波，生成第二經濾波入站HF信號230。片外多協定雙工器186以相同的方式濾波第二入站HF信號228，而不管信號228的格式如何。例如，雙工器186將以與濾波入站WCDMA格式信號相同的方式濾波入站GSM格式信號。
工作在第二頻帶的接收部分內並支援第二組多種通信協定的接收器部分182，依據第二組多種通信協定將第二經濾波入站信號230轉換成第二下變頻入站信號232。作為示例，若第二頻帶對應於1900MHz，則第二入站HF信號228可依據GSM1900(包括EDGE和GPRS)或WCDMA Band II(包括HSPA)進行格式化。該示例中，接收器部分182在第二頻帶的對應接收帶內(例如GSM 1900或WCDMA Band II的1930-1990MHz下行鏈路)接收第二經濾波入站HF信號230，並將其轉換成第二下變頻信號232。第二下變頻信號232可以是基帶或近基帶(例如具有高達幾兆赫茲的載波頻率)。
當天線結構16接收到第三入站HF信號240，其提供信號240給第三雙工器188，第三雙工器188具有頻率中心在第三頻帶(例如2100MHz)的接收部分的窄帶接收SAW濾波器和頻率中心在第三頻帶的發射部分的窄帶發射SAW濾波器。第三雙工器188對第三入站HF信號240進行濾波，生成第三經濾波入站HF信號242。第三片外多協定雙工器188以相同的方式濾波第三入站HF信號240，而不管信號240的格式如何。
工作在第三頻帶的接收部分內並支援第三組多種通信協定的接收器部分182，依據第三組多種通信協定將第三經濾波入站信號242轉換成第三下變頻入站信號244。作為示例，若第三頻帶對應於2100MHz，則第三入站HF信號240可依據WCDMA Band III 或WCDNA Band I進行格式化。該示例中，接收器部分182在第三頻帶的對應接收帶內(例如WCDMA Band I的2110-2170MHz下行鏈路)接收第三經濾波入站HF信號242，並將其轉換成第三下變頻信號244。第三下變頻信號244可以是基帶或近基帶(例如具有高達幾兆赫茲的載波頻率)。
當天線結構16接收到第四入站HF信號204，其提供信號204給第一SAW濾波器190，第一SAW濾波器190可以是頻率中心在第四頻帶(例如1800MHz)的接收部分的窄帶SAW濾波器。第一SAW濾波190對第四入站HF信號204進行濾波，生成第四經濾波入站HF信號206。
工作在第四頻帶的接收部分內並支援第四組多種通信協定的接收器部分182，依據第四組多種通信協定將第四經濾波入站信號206轉換成第四下變頻入站信號208。作為示例，若第四頻帶對應於1800MHz，則第四入站HF信號204可依據GSM 1800、EDGE 1800或GPRS 1800進行格式化。該示例中，接收器部分182在第四頻帶的對應接收帶內(例如GSM 1800、EDGE 1800、GPRS 1800的1805-1880MHz下行鏈路)接收第四經濾波入站HF信號206，並將其轉換成第四下變頻信號208。第四下變頻信號208可以是基帶或近基帶(例如具有高達幾兆赫茲的載波頻率)。
當天線結構16接收到第五入站HF信號210，其提供信號210給第二SAW濾波器192，第二SAW濾波器192可以是頻率中心在第五頻帶(例如900MHz)的接收部分的窄帶SAW濾波器。第二SAW濾波192對第五入站HF信號210進行濾波，生成第五經濾波入站HF信號212。
工作在第五頻帶的接收部分內並支援第五組多種通信協定的接收器部分182，依據第五組多種通信協定將第五經濾波入站信號212轉換成第五下變頻入站信號214。作為示例，若第五頻帶對應於900MHz，則第五入站HF信號210可依據GSM 900、EDGE 900或GPRS 900進行格式化。該示例中，接收器部分182在第五頻帶的對應接收帶內(例如GSM 900、EDGE 900、GPRS 900的 935-960MHz下行鏈路)接收第五經濾波入站HF信號212，並將其轉換成第五下變頻信號214。第五下變頻信號214可以是基帶或近基帶(例如具有高達幾兆赫茲的載波頻率)。
發射器部分184在多種通信協定中的第一通信協定(例如GSM 800/850、GSM 900)有效時將第一出站信號(SIGOUT )222轉換成第一上變頻信號(SIGUC )227，並在多種通信協定中的第二通信協定(例如WCDMA Band V)有效時將第一出站信號222轉換成第二上變頻信號224。當第一通信協定有效時，發射器部分184將第一上變頻信號227作為出站HF信號(HF SIGOUT )226經由功率放大器(PA)196提供給天線結構16。當第二通信協定有效時，發射器部分184提供第二上變頻信號224經由PA 194給多協定片外雙工器176。
雙工器176對第二上變頻信號濾波並將經濾波的上變頻信號作為出站HF信號226提供給天線結構。天線結構16在第一頻帶的發射部分內(例如，WCDNA Band V的824-849MHz上行鏈路)發射出站HF信號226。
發射器部分184還在第二組多種通信協定中的第一通信協定(例如GSM 1800、GSM 1900、WCDMA Band III)有效時將第二出站信號234轉換成第三上變頻信號237，並在第二組多種通信協定中的第二通信協定(例如WCDMA Band II)有效時將第二出站信號234轉換成第四上變頻信號236。當第二組多種通信協定中的第一通信協定有效時，發射器部分184將第三上變頻信號237作為第二出站HF信號238經由片外功率放大器(PA)200提供給天線結構16。當第二組多種通信協定中的第二通信協定有效時，發射器部分184提供第四上變頻信號236經由PA 198給第二多協定片外雙工器186。
雙工器186對第四上變頻信號236濾波並將經濾波的上變頻信號作為第二出站HF信號238提供給天線結構16。天線結構16在第二頻帶的發射部分內(例如，GSM 1900或WCDNA Band II的1850-1910MHz上行鏈路)發射第二出站HF信號238。
發射器部分184還在第三組多種通信協定中的第一通信協定(例如WCDMA Band III)有效時將第三出站信號246轉換成第五上變頻信號(未示出)，並在第三組多種通信協定中的第二通信協定(例如WCDMA Band I)有效時將第三出站信號246轉換成第六上變頻信號247。當第三組多種通信協定中的第一通信協定有效時，發射器部分184將第五上變頻信號作為第三出站HF信號248經由片外功率放大器(PA)(未示出)提供給天線結構16。當第三組多種通信協定中的第二通信協定有效時，發射器部分184提供第六上變頻信號247經由PA 202給第三多協定片外雙工器188。
雙工器188對第六上變頻信號247濾波並將經濾波的上變頻信號作為第三出站HF信號248提供給天線結構16。天線結構16在第三頻帶的發射部分內(例如，WCDNA Band II或WCDMA Band I的1920-1980MHz、2110-2170上行鏈路)發射第三出站HF信號248。
圖10是積體電路(IC)12、110和/或174的實施例的結構示意圖，其包括接收器部分18、182、發射器部分20、184、以及本地震盪生成模組(LOGEN)254。接收器部分18、182包括接收器模組250和入站數位模組252。發射器部分20、184包括發射器模組256和出站數位模組255。
接收器模組250基於與入站高頻(HF)信號258的協定無關的接收本地震盪260，將入站HF信號258轉換成下變頻入站信號262。例如，入站HF信號258可具有第一組頻帶(例如869-894MHz)內的載波頻率，並依據使用第一組頻帶內至少一個頻帶的第一組多種無線通信協定(例如GSM800/850、EDGE、GPRS、WCDMA Band V)之一進行格式化。因此，不管是何種通信協定，接收器模組250將入站HF信號258(其可以是前面結合圖1-9討論的任一入站HF信號)轉換成下變頻入站信號262。
入站數位模組252依據選定的第一組多種無線通信協定之一對下變頻入站信號262進行補償，生成特定協定入站信號264。例如，若入站HF信號260是依據GSM 800/850格式化的，入站數 位模組252將依據GSM 800/850的數位處理要求對下變頻信號262進行數位處理，生成該特定協定入站信號264。入站數位模組252執行的特性協定數位處理包括但不限於依據第一組多種無線通信協定中的第一協定(例如GSM 800/850)進行數位濾波；依據第一組多種無線通信協定中的第二協定(例如WCDMA Band V)進行數位濾波；依據第一組多種無線通信協定中的第一協定進行數位反旋(digital de-rotation)；依據第一組多種無線通信協定中的第一協定進行數位增益；依據第一組多種無線通信協定中的第二協定進行數位增益；和/或依據第一組多種無線通信協定中的第一協定或第二協定進行其他處理。
出站數位模組255在第一組多種通信協定例如GSM 800/850、WCDMA Band V、EDGE 800/850、GPRS 800/850)之一有效時將第一數位出站信號266轉換成第一數位處理出站信號267，並在第二組(例如GSM 1900)或第三組(例如GSM 1800)多個無線通信協定之一有效時將第二數位出站信號272轉換成第二數位處理出站信號273。一個實施例中，出站數位信號255可執行數位濾波、數位增益、數位校準、數位偏移調整、數位補償中的一項或多項。
在第一組多種無線通信協定中的第一協定有效時，發射器模組256基於發射本地震盪268將第一數位處理出站信號267轉換成第一上變頻信號270。第一上變頻信號270，或結合圖1-9描述的出站HF信號，可具有位於第一組頻帶(例如1800、1900、2100MHz)內的載波頻率。
在第一組多種無線通信協定中的第二協定有效時，發射器模組256還基於發射本地震盪274將第二數位處理出站信號273轉換成第二上變頻信號274。第二上變頻信號274，或結合圖1-9描述的出站HF信號，可具有位於第一組頻帶(例如1800、1900、2100MHz)內的載波頻率。
本地震盪生成模組254用於依據選定的第一組多種無線通信協定之一生成接收本地震盪260和發射本地震盪268。
作為示例，若IC 12、110、174支援GSM 800/850、EDGE、GPRS和WCDMA Band V，本地震盪生成模組254生成接收本地震盪260用於800/850MHz頻帶的接收部分(例如869-894MHz下行鏈路)，並生成發射本地震盪268用於800/850MHz頻帶的發射部分(例如824-849MHz上行鏈路)。這一示例中，接收器模組250將入站HF信號258(其可以是入站GSM信號或入站WCDMA信號)與接收本地震盪260混頻以生成下變頻信號262。
接著，發射器模組256在IC處於GSM模式時接收基於GSM(例如GSM 800/850、EDGE、GPRS)的數位輸出信號作為第一數位處理出站信號267，並在IC處於WCDMA模式時接收基於WCDMA(例如WCDMA Band V、HSPA)的數位輸出信號作為第二數位處理出站信號273。在GSM模式下，發射器模組256從基於GSM的數位信號和發射本地震盪268中生成第一出站HF信號270，在IC處於WCDMA模式下，發射器模組256從基於WCDMA的數位信號和發射本地震盪268中生成第二出站HF信號274。
作為示例，若IC 12、110、174支援GSM 1900、EDGE、GPRS和WCDMA Band II，本地震盪生成模組254生成接收本地震盪260用於1900MHz頻帶的接收部分(例如1930-1990MHz下行鏈路)，並生成發射本地震盪268用於1900MHz頻帶的發射部分(例如1850-1910MHz上行鏈路)。這一示例中，接收器模組250將入站HF信號258(其可以是入站GSM信號或入站WCDMA信號)與接收本地震盪260混頻以生成下變頻信號262。
接著，發射器模組256在IC處於GSM模式時接收基於GSM(例如GSM 1900、EDGE、GPRS)的數位輸出信號作為第一數位處理出站信號267，並在IC處於WCDMA模式時接收基於WCDMA(例如WCDMA Band II、HSPA)的數位輸出信號作為第二數位處理出站信號273。在GSM模式下，發射器模組256從基於GSM的數位信號和發射本地震盪268中生成第一出站HF信號270，在IC處於WCDMA模式下，發射器模組256從基於WCDMA的數位信號和發射本地震盪268中生成第二出站HF信號274。
圖11是接收器模組250的實施例的結構示意圖，接收器模組250包括低噪放大器(LNA)模組280、混頻器282、類比增益和數位濾波模組284、以及模數轉換器模組286。低噪放大器模組280放大入站HF信號258以生成放大後的入站HF信號。一個實施例中，LNA模組280包括第一LNA 288和第二LNA 290。第一LNA 288在入站HF信號具有位於第一組頻帶中的第一頻帶內(例如fb1=800或900MHz其中之一)的載波頻率時放大該入站HF信號258以生成放大後的入站HF信號。第二LNA 290在入站HF信號具有位於第一組頻帶中的第二頻帶內(例如fb2=800或900MHz中的另一個)的載波頻率時放大該入站HF信號258以生成放大後的入站HF信號。
混頻器模組282將放大後的入站HF信號與接收本地震盪260(例如800MHz或900MHz頻帶)混頻，生成低頻混合信號。一個實施例中，混頻器模組282包括I/Q混頻器292和濾波級294。I/Q混頻器292將放大後的入站HF信號與接收本地震盪260的I分量混頻並與接收本地震盪260的Q分量混頻，生成IQ混合信號。具有DC調節電路和低通濾波器的濾波級294對IQ混合信號濾波，生成低頻混合信號。
類比增益和濾波模組284包括可調節增益級296、300以及低通濾波器298、302以用於IQ混合信號的I分量和Q分量。類比增益和濾波模組284對低頻混合信號執行濾波和增益調節其中至少一項，以生成經調節的低頻混合信號。模數轉換器模組286具有一對模數轉換器304、306，用於將經調節的低頻混合信號轉換成下變頻入站信號262。
圖12是接收器模組250的另一實施例的結構示意圖，該接收器模組250包括第一低噪放大器(LNA)模組280、第二LAN模組310、第一混頻器模組282、第二混頻器模組312、類比增益和數位濾波模組284、以及模數轉換器模組286。第一LNA模組280和第二混頻器模組280按照前面結合圖11給出的描述進行操作。
第二LNA模組310用於放大第二入站HF信號326以生成第 二放大後的入站HF信號。第二入站HF信號326可依據第二組多種無線通信協定之一進行格式化。例如，第一組多種無線通信協定包括使用800MHz頻帶和/或900MHz頻帶的協定，例如GSM 800/850、GSM 900、WCDMA Band V、800或900MHz下的EDGE、800或900MHz下的GPRS、以及Band V內的HSPA。第二組多種無線通信協定包括使用1800MHz頻帶、1900MHz頻帶和/或2100MHz頻帶的協定，例如GSM 1800、GSM 1900、WCDMA Band II、WCDMA Band I、1900或2100MHz下的HSPA、1800或1900MHz下的GPRS、1800或1900MHz下的EDGE。
一個實施例中，第二LNA模組310包括第一LNA 316、第二LNA 318和第三LNA 320。第一LNA 316在第二入站HF信號具有位於第二組頻帶中的第一頻帶內(例如1800、1900或2100MHz中的1800MHz)的載波頻率時放大該第二入站HF信號326以生成第二放大後的入站HF信號。第二LNA 318在第二入站HF信號具有位於第二組頻帶中的第二頻帶內(例如1800、1900或2100MHz中的1900MHz)的載波頻率時放大該第二入站HF信號326以生成第二放大後的入站HF信號。第三LNA 320在第二入站HF信號具有位於第二組頻帶中的第三頻帶內(例如1800、1900或2100MHz中的2100MHz)的載波頻率時放大該第二入站HF信號326以生成第二放大後的入站HF信號。
第二混頻器模組312將第二放大後的入站HF信號與接收本地震盪260(例如對應於1800、1900或2100MHz頻帶)混頻，生成第二低頻混合信號。一個實施例中，第二混頻器模組312包括I/Q混頻器322和濾波級324。I/Q混頻器322將第二放大後的入站HF信號與接收本地震盪260的I分量混頻並與接收本地震盪260的Q分量混頻，生成第二IQ混合信號。具有DC調節電路和低通濾波器的濾波級324對第二IQ混合信號濾波，生成第二低頻混合信號。
類比增益和濾波模組284包括可調節增益級296、300以及低通濾波器298、302以用於IQ混合信號的I分量和Q分量。類比增益和濾波模組284對該低頻混合信號或第二低頻混合信號執行 濾波和增益調節其中至少一項，以生成經調節的低頻混合信號。模數轉換器模組286具有一對模數轉換器304、306，用於將經調節的低頻混合信號轉換成下變頻入站信號262。
作為示例，將第一入站HF信號258表示為A1 (t)*cos(ωHF1 (t)+ωD1 (t)+θ1(t))，將第二入站HF信號326表示為A2 (t)*cos(ωHF2 (t)+ωD2 (t)+θ2(t))，其中A1 (t)表示第一入站HF信號258的振幅資訊，ω HF1 (t)表示表示第一入站HF信號258的載波頻率，ω D1 (t)表示第一入站HF信號258的資料頻率，θ 1 (t)表示第一入站HF信號258的相位資訊；並且，A2 (t)表示第二入站HF信號326的振幅資訊，ω HF2 (t)表示表示第二入站HF信號326的載波頻率，ω D2 (t)表示第二入站HF信號326的資料頻率，θ 2 (t)表示第二入站HF信號326的相位資訊。此外，將接收本地震盪260表示為cos(ωRX (t))，其中ω RX (t)表示本地震盪260的頻率。
當第一入站HF信號258被接收時，本地震盪260被調節以使得ω RX (t)等於ω HF1 (t)。這種情況下，第一混頻器模組282將第一入站HF信號258[例如A1 (t)*cos(ωHF1 (t)+ωD1 (t)+θ1 (t))]與倍的本地震盪260[例如cos_ωRX (t))]混頻，生成下變頻混合信號，對於I路徑，其可表示為A1 (t)*cos(ωD1 (t)+θ1 (t))。
當第二入站HF信號326被接收時，本地震盪260被調節以使得ω RX (t)等於ω HF2 (t)。這種情況下，第二混頻器模組312將第二入站HF信號326[例如A2 (t)*cos(ωHF2 (t)+ωD2 (t)+θ2 (t))]與倍的本地震盪260[例如cos_ωRX (t))]混頻，生成下變頻混合信號，對於I路徑，其可表示為A2 (t)*cos(ωD2 (t)+θ2 (t))。
從這一示例可以看出，一旦第一或第二入站HF信號通過混頻器模組282或312混頻後，產生的信號具有類似的格式，並且不管載波頻率如何，都保留了特定協定的特定振幅資訊、相位資訊和資料頻率。因此，接收器模組250是不依賴於協定的，但是依賴於頻率(至少依賴於一組頻帶)。
圖13是本地震盪生成模組254和發射器模組256的實施例的結構示意圖。本地震盪生成模組254包括獨立的鎖相環(PLL)300 和非獨立的PLL 332。發射器模組256包括極座標生成模組336、多個功率放大驅動模組338、340、348、350、第一混頻器模組342和第二混頻器模組344。
獨立PLL330包括相位檢測器(PD)、電荷泵(CP)、環路濾波器(LF)、壓控震盪器、除法器(DIV)、德耳塔-西格馬(△Σ)調製器、一對1/2分頻器以及一個1/4分頻器。獨立PLL 330基於基準震盪334生成接收本地震盪260。例如，對於低頻帶協定_例如GSM800/850、WCDMA Band V，該接收本地震盪260通過1/4分頻器來提供，對於高頻帶協定_例如GSM 1800、GSM1900、WCDMA Band I、WCDMA Band II，接收本地震盪260通過一個1/2分頻器來提供。
非獨立PLL 332包括相位檢測器(PD)、電荷泵(CP)、環路濾波器(LF)、壓控震盪器、除法器(DIV)、△Σ調製器、一對1/2分頻器以及一個1/4分頻器。非獨立PLL 332基於獨立PLL 330的反饋震盪生成發射本地震盪268。例如，對於低頻帶協定_例如GSM800/850、WCDMA Band V，該發射本地震盪268通過1/4分頻器來提供，對於高頻帶協定_例如GSM 1800、GSM1900、WCDMA Band I、WCDMA Band II，發射本地震盪268通過一個1/2分頻器來提供。
當IC處於第一低帶模式時(例如GSM 800/850、GSM 900)，極座標生成模組336將第一出站信號266轉換成相位調製資訊(PM)352和/或振幅調製資訊(AM)354。極座標生成模組336將該相位調製資訊352提供給非獨立PLL 332並將振幅調製資訊354提供給第一功率放大器驅動模組338。
非獨立PLL 332基於相位調製資訊352調製發射本地震盪268，生成具有相位調製的發射本地震盪。相位調製資訊352可注入除法器(DIV)、△Σ調製器和/或壓控震盪器。作為生成具有相位調製的發射本地震盪的一個示例，可將相位調製資訊352表示為θ LB1 (t)，其中LB1表示第一低帶模式，並將發射本地震盪268表示為cos(ωHF1 (t))，其中HF1表示第一出站HF信號的期望載波 頻率。據此，具有相位調製的發射本地震盪可表示為cos(ωHF1 (t)+θLB1 (t))。
第一功率放大器驅動模組338具有一個或多個功率放大器串聯和/或並聯，並還具有片上平衡-不平衡轉換器，該第一功率放大器驅動模組338用於基於振幅調製資訊354(例如ALB1 (t))放大具有相位調製的發射本地震盪，生成第一出站HF信號。接著，第一出站HF信號可表示為ALB1 (t)*cos(ωHF1 (t)+θLB1 (t))(例如SIGOUT P FB1)。
當IC處於第一高帶模式時(例如GSM 1800、GSM1900)，極座標生成模組336將第三出站信號轉換成相位調製資訊352和/或振幅調製資訊354。極座標生成模組336將該相位調製資訊352提供給非獨立PLL 332並將振幅調製資訊354提供給第二功率放大器驅動模組340。
非獨立PLL 332基於相位調製資訊352調製發射本地震盪268，生成具有相位調製的發射本地震盪。相位調製資訊352可注入除法器(DIV)、△Σ調製器和/或壓控震盪器。作為生成具有相位調製的發射本地震盪的一個示例，可將相位調製資訊352表示為θ HB1 (t)，其中HB1表示第一高帶模式，並將發射本地震盪268表示為cos(ωHF2 (t))，其中HF2表示第二出站HF信號的期望載波頻率(例如位於1800MHz或1900MHz頻帶內)。據此，具有相位調製的發射本地震盪可表示為cos(ωHF2 (t)+θ HB1 (t))。
第二功率放大器驅動模組340具有一個或多個功率放大器串聯和/或並聯，並還具有片上平衡-不平衡轉換器，該第二功率放大器驅動模組338用於基於振幅調製資訊354(例如AHB1 (t))放大具有相位調製的發射本地震盪，生成第二出站HF信號，其可表示為AHB1 (t)*cos(ωHF2 (t)+θHB1 (t))(例如SIGOUT P FB2)。
當IC處於第二低帶模式時(例如WCDMA Band V、WCDMA Band VI、WCDMA Band VII)，極座標生成模組336被停用，或生成空相位調製資訊和空振幅調製資訊。這種情況下，第二出站信號被轉換成類比信號，經濾波後生成濾波類比出站信號，表示為 A1-2 (t)cos(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))，其包含表示為AI1-2 (t)cos(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))的I分量和表示為AQ1-2 (t)sin(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))的Q分量，其中其中Ai1=Aq1=A。
第一混頻器模組342將濾波類比出站信號的I和Q分量與低帶模式下的發射本地震盪的I和Q分量混合，生成混合信號。例如，低帶模式下的發射本地震盪的I分量可表示為cos(ωLB1 (t))，Q分量可表示為sin(ωLB1 (t))，其中LB1對應於第二出站HF信號的期望載波頻率(例如800MHz、850MHz或900MHz頻帶)。這種情況下，該混合信號可表示為A1-2 (t)cos(ωLB1 (t)+ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))。具有串聯和/或並聯的一個或多個功率放大器並還具有片上平衡-不平衡轉換器的第三功率放大器驅動模組344放大該混合信號(即第二上變頻信號)，生成第二出站HF信號(例如SIGOUT IQ FB1)。
當IC處於第二高帶模式時(例如WCDMA Band I、WCDMA Band II)，極座標生成模組336被停用，或生成空相位調製資訊和空振幅調製資訊。這種情況下，第四出站信號被轉換成類比信號，經濾波後生成第二濾波類比出站信號，表示為A2-2 (t)cos(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))，其包含表示為AI2-2 (t)cos(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))的I分量和表示為AQ2-2 (t)sin(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))的Q分量，其中
第二混頻器模組346將濾波類比出站信號的I和Q分量與高帶模式下的發射本地震盪的I和Q分量混合，生成第二混合信號。例如，高帶模式下的發射本地震盪的I分量可表示為cos(ωHB2 (t))，Q分量可表示為sin(ωHB2 (t))，其中HB2對應於第四出站HF信號的期望載波頻率(例如1800MHz、1900MHz或2100MHz頻帶)。這種情況下，該第二混合信號可表示為A2-2(t)cos(ωHB2 (t)+ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))。具有串聯和/或並聯的一個或多個功率放大器並還具有片上平衡-不平衡轉換器的第四功率放大器驅動模組350放大該第二混合信號(即第四上變頻信號)，生成第四出站HF信號(例如SIGOUT IQ FB2)。
圖14是發射器模組256的另一實施例的示意圖，包括極座標生成模組336、非獨立PLL 332、標準化模組(normalizing module)360、第一和/或第二混頻器模組342和/或346、第一和/或第二功率放大器驅動模組349、以及多個複用器(MUX)。非獨立PLL 332依據第一組頻帶(例如800MHz、850MHz、900MHz)和/或第二組頻帶(例如1800MHz、1900MHz、2100MHz)，基於來自獨立PLL 330的震盪生成發射本地震盪368。
當IC處於第一低帶模式時(例如GSM 800/850、GSM 900)，極座標生成模組336將第一出站信號轉換成相位調製資訊352和振幅調製資訊354。極座標生成模組336將該相位調製資訊352提供給非獨立PLL 332或提供給標準化模組360，並將振幅調製資訊354提供給第一功率放大器驅動模組349。
標準化模組360對第一出站信號進行標準化，生成第一標準化出站信號362。例如，若第一出站信號表示為A1-2 (t)cos(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))，其包含表示為AI1-2 (t)cos(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))的I分量和表示為AQ1-2 (t)sin(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))的Q分量，其中，則標準化出站信號可表示為cos_ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))，其I分量表示為cos(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))，Q分量表示為sin(ωD1-2 (t)+θ 1-2 (t))。
第一混頻器模組342將濾波類比出站信號的標準化I和Q分量與低帶模式下的發射本地震盪的I和Q分量混合，生成標準化混合信號。例如，低帶模式下的發射本地震盪的I分量可表示為cos(ωLB1 (t))，Q分量可表示為sin(ωLB1 (t))，其中LB1對應於第二出站HF信號的期望載波頻率(例如800MHz、850MHz或900MHz頻帶)。這種情況下，該標準化混合信號可表示為cos(ωLB1 (t)+ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))。
功率放大器驅動模組349基於振幅調製資訊354(例如ALB1 (t))放大該標準化混合信號，生成第一出站HF信號270，表示為ALB1 (t)*cos(ωHF1 (t)+ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))。
當IC處於第一高帶模式時(例如GSM 1800、GSM1900)，極 座標生成模組336將第三出站信號轉換成相位調製資訊352和振幅調製資訊354。極座標生成模組336將該相位調製資訊352提供給非獨立PLL 332或提供給標準化模組360，並將振幅調製資訊354提供給第一功率放大器驅動模組349。
標準化模組360對第二出站信號進行標準化，生成第二標準化出站信號362。例如，若第二出站信號表示為A2-2 (t)cos(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))，其包含表示為AI2-2 (t)cos(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))的I分量和表示為AQ2-2 (t)sin(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))的Q分量，其中，則標準化出站信號可表示為cos_ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))，其I分量表示為cos(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))，Q分量表示為sin(ωD2-2 (t)+θ 2-2 (t))。
第二混頻器模組346將濾波類比出站信號的第二標準化I和Q分量與高帶模式下的發射本地震盪的I和Q分量混合，生成標第二准化混合信號。例如，高帶模式下的發射本地震盪的I分量可表示為cos(ωHB1 (t))，Q分量可表示為sin(ωHB1 (t))，其中HB1對應於第四出站HF信號的期望載波頻率(例如1800MHz、1900MHz或2100MHz頻帶)。這種情況下，該第二標準化混合信號可表示為cos(ωHB1 (t)+ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))。
功率放大器驅動模組349基於振幅調製資訊354(例如AHB1 (t))放大該第二標準化混合信號，生成第三出站HF信號，表示為AHB1 (t)*cos(ωHF2 (t)+ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))。
當IC處於第二低帶模式時(例如WCDMA Band V、WCDMA Band VI、WCDMA Band VII)，極座標生成模組336生成空相位調製資訊366和空振幅調製資訊364。空相位調製資訊366提供給非獨立PLL 332，其生成具有低頻帶不含相位調製的發射本地震盪。此外，空振幅調製資訊364提供給功率放大器驅動模組349。
這種情況下，第二出站信號被轉換成類比信號，經濾波後生成濾波類比出站信號，表示為A1-2 (t)cos(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))，其包含表示為AI1-2 (t)cos(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))的I分量和表示為AQ1-2 (t)sin(ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))的Q分量，其中。
第一混頻器模組342將濾波類比出站信號的I和Q分量與低帶模式下的發射本地震盪的I和Q分量混合，生成混合信號。例如，低帶模式下的發射本地震盪的I分量可表示為cos(ωLB1 (t))，Q分量可表示為sin(ωLB1 (t))，其中LB1對應於第二出站HF信號的期望載波頻率(例如800MHz、850MHz或900MHz頻帶)。這種情況下，該混合信號可表示為A1-2 (t)cos(ωLB1 (t)+ωD1-2 (t)+θ1-2 (t))。功率放大器驅動模組349放大該混合信號(即第二上變頻信號)，生成第二出站HF信號274。
當IC處於第二高帶模式時(例如WCDMA Band I、WCDMA Band II)，極座標生成模組336生成空相位調製資訊366和空振幅調製資訊364。這種情況下，第四出站信號被轉換成類比信號，經濾波後生成第二濾波類比出站信號，表示為A2-2 (t)cos(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))，其包含表示為AI2-2 (t)cos(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))的I分量和表示為AQ2-2 (t)sin(ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))的Q分量，其中
第二混頻器模組346將該第二濾波類比出站信號的I和Q分量與高帶模式下的發射本地震盪的I和Q分量混合，生成第二混合信號。例如，高帶模式下的發射本地震盪的I分量可表示為cos(ωHB2 (t))，Q分量可表示為sin(ωHB2 (t))，其中HB2對應於第四出站HF信號的期望載波頻率(例如1800MHz、1900MHz或2100MHz頻帶)。這種情況下，該第二混合信號可表示為A2-2 (t)cos(ωHB2 (t)+ωD2-2 (t)+θ2-2 (t))。具有串聯和/或並聯的一個或多個功率放大器並還具有片上平衡-不平衡轉換器的第四功率放大器驅動模組349放大該第二混合信號(即第四上變頻信號)，生成第四出站HF信號。
圖15是積體電路(IC)12、110、174的另一實施例的示意圖，其包括基帶處理模組380、HF到基帶介面382、入站數位模組252、ADC模組286、類比增級和濾波模組284、第一混頻器模組282、第二混頻器模組312、第一LNA模組280.第二LNA模組310、多個功率放大器驅動模組338、340、348、350、第一TX混頻模組 342、第二TX混頻模組346、極座標生成模組336、濾波器模組343、DAC模組341、出站數位模組255、以及本地震盪生成模組254。入站數位模組252、ADC模組286、類比增級和濾波模組284、第一混頻器模組282、第二混頻器模組312、第一LNA模組280.第二LNA模組310、多個功率放大器驅動模組338、340、348、350、第一TX混頻模組342、第二TX混頻模組346、極座標生成模組336、濾波器模組343、DAC模組341、出站數位模組255、以及本地震盪生成模組254的操作參見前面結合圖1-14中至少一幅附圖所描述的內容。
基帶處理模組380可以是單個處理器件或多個處理器件。該處理器件可以是微處理器、微控制器、數位信號處理器、微計算器、中央處理單元、場可編程閘陣列、可編程邏輯器件、狀態機、邏輯電路、類比電路、數位電路和/或能基於電路的硬編碼和/或操作指令處理信號的任意器件。處理模組380可具有關聯的記憶體和/或記憶體件，可以是單個存儲設備、多個存儲設備和/或處理模組380的嵌入式電路。這樣的存儲設備可以是唯讀記憶體、隨機訪間記憶體、易失性記憶體、非易失性記憶體、靜態記憶體、動態記憶體、快閃記憶體、快取記憶體、和/或存儲數位資訊的任意器件。注意，當處理模組380通過狀態機、類比電路、數位電路和/或數位電路執行其一個或多個功能時，存儲對應操作指令的存儲設備和/或記憶體件嵌入在這些電路內或連接在這些電路外部。還應注意，記憶體件存儲以及處理模組380執行的硬編碼和/或操作指令對應於結合圖1-7描述的步驟和/或功能。
基帶處理模組380依據一種或多種現有的無線通信標準、新的無線通信標準、及其改進和/或擴展版本(例如GSM、AMPS、數位AMPS、CDMA等)，轉換出站資料392為第一-第四出站信號中至少其一。基帶處理模組380執行擾碼、編碼、群集映射、調製、擴頻、跳頻、波束賦形、空時塊編碼、空頻塊編碼、和/或數位基帶到IF轉換這些操作中的一項或多項，將出站資料392轉換成第一-第四出站信號。根據期望的出站信號格式，基帶處理模組380 按照笛卡爾座標(例如，具有I信號分量和Q信號分量來表示符號)、極座標(例如，具有相位分量和振幅分量來表示符號)、或混合座標(在2006年3月24日申請的美國專利申請11/388,822“混合射頻發射器”以及2006年7月26日申請的美國專利申請11/494,682“可編程混合發射器”中已有介紹)生成出站信號。
此外，基帶處理模組380將入站信號轉換成入站資料390。基帶處理模組380執行解擾、解碼、解群集映射、調製、擴頻解碼、跳頻解碼、波束賦形解碼、空時塊解碼、空頻塊解碼、和/或IF到數位基帶轉換這些操作中的一項或多項，將來自入站數位模組252的入站信號轉換成入站資料390。
介面382傳送出站信號給出站數位模組255，並傳送來自入站數位模組252的入站信號給基帶處理模組380。介面382的實現在2006年12月19日申請的美國專利申請11/641,999“語音資料RF IC”中已有介紹。
圖16是積體電路(IC)400的另一實施例的示意圖，包括第一高頻到低頻接收器模組402、第二高頻到低頻接收器模組404、本地震盪生成器254、類比低頻濾波器和增益模組406、模數轉換器(ADC)模組408、入站數位模組410。一個實施例中，該IC 400可用於通信設備10內接收依據多種通信協定格式化的一個或多個入站高頻(HF)信號。
第一高頻到低頻接收器模組402用於將第一入站HF信號412轉換成第一入站信號414，不依賴於第一組多種無線通信協定(例如GSM800/850、GSM900、900MHz下的EDGE、900MHz下的GPRS、WCDMA Band V、WCDMA Band VI、WCDMA Band VIII、900MHz下的HSPA)。第一入站HF信號412是依據第一組多種無線通信協定之一進行格式化的，具有第一組頻帶內的載波頻率(例如800MHz、850Mhz、900MHz)。
一個實施例中，第一高頻到低頻接收器模組402包括低噪放大器模組和混頻器模組。低噪放大器模組將第一入站HF信號412放大，生成第一放大入站HF信號。混頻器模組將第一放大入站 HF信號與低帶接收本地震盪混頻，生成第一入站信號414。
本實施例中的低噪放大器模組可具有第一和第二低噪放大器。在第一入站HF信號具有第一組頻帶中第一頻帶(例如850MHz)內的載波頻率時，第一低噪放大器將第一入站HF信號412放大，生成第一放大入站HF信號。在第一入站HF信號具有第一組頻帶中第二頻帶(例如900MHz)內的載波頻率時，第二低噪放大器將第一入站HF信號412放大，生成第一放大入站HF信號。
本實施例中的混頻器模組包括I/Q混頻器和濾波級。I/Q混頻器將第一放大入站HF信號與低帶接收本地震盪的I分量混頻並與低帶接收本地震盪的Q分量混頻，生成IQ混合信號。濾波級對IQ混合信號濾波，生成第一入站信號。
第二高頻到低頻接收器模組404用於將第二入站HF信號416轉換成第二入站信號418，不依賴於第二組多種無線通信協定(例如GSM 1800、GSM 1900、1800或1900MHz下的EDGE、1800或1900MHz下的GPRS、WCDMA Band I、WCDMA Band II、WCDMA Band III、1900或2100MHz下的HSPA)。第二入站HF信號416是依據第二組多種無線通信協定之一進行格式化的，具有第二組頻帶內的載波頻率(例如1800MHz、1900Mhz、2100MHz)。
一個實施例中，第二高頻到低頻接收器模組404包括低噪放大器模組和混頻器模組。低噪放大器模組將第二入站HF信號放大，生成第二放大入站HF信號。混頻器模組將第二放大入站HF信號與高帶接收本地震盪混頻，生成第二入站信號418。
本實施例中的低噪放大器模組可具有第一和第二低噪放大器。在第二入站HF信號具有第二組頻帶中第一頻帶(例如1900MHz)內的載波頻率時，第一低噪放大器將第二入站HF信號416放大，生成第二放大入站HF信號。在第二入站HF信號具有第二組頻帶中第二頻帶(例如2100MHz)內的載波頻率時，第二低噪放大器將第二入站HF信號416放大，生成第二放大入站HF信號。
本實施例中的混頻器模組包括I/Q混頻器和濾波級。I/Q混頻 器將第二放大入站HF信號與高帶接收本地震盪的I分量混頻並與高帶接收本地震盪的Q分量混頻，生成IQ混合信號。濾波級對IQ混合信號濾波，生成第二入站信號。
本地震盪模組254依據第一組多種無線通信協定之一生成低帶接收本地震盪。本地震盪模組254還依據第二組多種無線通信協定之一生成高帶接收本地震盪。
類比低帶濾波器和增益模組406對第一或第二入站信號414或416進行濾波並調節增益，生成經濾波和增益調節的入站信號420。模數轉換器模組408將經過濾和增益調節的入站信號420轉換成數位入站信號422。
入站數位模組410在第一組多種通信協定之一有效時將該數位入站信號422轉換成第一數位處理入站信號424，並在第二組多種無線通信協定之一有效時將數位入站信號422轉換成第二數位處理入站信號424。一個實施例中，入站資料模組執行以下一項或多項操作：依據第一組或第二組多種無線通信協定之一進行數位濾波；依據第一組或第二組多種無線通信協定中的第二協定進行數位濾波；依據第一組或第二組多種無線通信協定中的一種或第二協定進行數位反旋；依據第一組或第二組多種無線通信協定之一進行數位增益；依據第一組或第二組多種無線通信協定中的第二協定進行數位增益；依據第一組或第二組多種無線通信協定中的一種或第二協定進行CMF。
圖17是積體電路(IC)430的另一實施例的示意圖，其包括入站數位模組432、數模轉換器(DAC)模組434、類比濾波器模組436、本地震盪生成模組254、多個低頻到高頻發射器模組438-442。一個實施例中，IC 430可用於通信設備10內發射依據多種無線通信協定格式化的一個或多個出站HF信號。注意，IC 430可包括比圖中所示的三個更多或更少的低頻到高頻發射器模組。
出站數位模組432在第一組(例如WCDMA Band V、WCDMA Band VI、WCDMA Band VIII、900MHz下的HSPA)或第二組(例如WCDMA Band I、WCDMA Band II、1800、1900或2100MHz下的 HSPA)多種無線通信協定之一有效時將第一數位出站信號444轉換成第一數位處理出站信號448，並在第三組多種無線通信協定(例如GSM800/850、GSM900、GMS 1800、GSM 1900或850、900、1800或1900MHz下的EDGE)之一有效時將第二數位出站信號446轉換成第二數位處理出站信號450。
數模轉換器模組434將第一數位處理出站信號448轉換成第一類比出站信號，並將第二數位處理出站信號450轉換成第二類比出站信號。類比濾波器模組436濾波第一類比出站信號以生成第一濾波出站信號452，並濾波第二類比出站信號以生成第二濾波出站信號454。
第一低頻到高頻發射器模組438依據第一組多種無線通信協定(例如WCDMA Band V、WCDMA Band VI、WCDMA Band VIII、900MHz下的HSPA)之一將第一濾波出站信號452轉換成第一出站高頻信號462。一個實施例中，第一低頻到高頻發射器模組438包括混頻器模組和功率放大器驅動模組。混頻器模組將第一濾波出站信號432與低帶發射本地震盪(例如800、850或900MHz頻帶內的)混頻，生成第一混合信號。功率放大器驅動模組將第一混合信號放大，生成第一出站高頻信號462。
第二低頻到高頻發射器模組440依據第二組多種無線通信協定(例如WCDMA Band I、WCDMA Band II、1800、1900或2100MHz下的HSPA)之一將第一濾波出站信號452轉換成第二出站高頻信號464。一個實施例中，第二低頻到高頻發射器模組440包括混頻器模組和功率放大器驅動模組。混頻器模組將第一濾波出站信號432與高帶發射本地震盪(例如1800、1900或2100MHz頻帶內的)混頻，生成第二混合信號。功率放大器驅動模組將第二混合信號放大，生成第二出站高頻信號464。
第三低頻到高頻發射器模組442依據第三組多種無線通信協定(例如GSM800/850、GSM900、GMS 1800、GSM 1900或850、900、1800或1900MHz下的EDGE)之一將第二濾波出站信號454轉換成第三出站高頻信號466。一個實施例中，第三低頻到高頻發 射器模組442包括極座標生成模組和第一功率放大器驅動模組。極座標生成模組在第三組多種無線通信協定中的第一協定(例如位於800、850或900MHz低帶內)有效時，將第二濾波出站信號轉換成第一相位調製資訊和第一振幅調製資訊。極座標生成模組將第一相位調製資訊提供給本地震盪模組254，使得本地震盪模組生成具有相位調製的低帶發射本地震盪。第一功率放大器驅動模組依據第一振幅調製資訊放大該具有相位調製的低帶發射本地震盪，生成第三出站高頻信號466。
另一實施例中，第三低頻到高頻發射器模組442包括極座標生成模組和第二功率放大器驅動模組。極座標生成模組在第三組多種無線通信協定中的第二協定(例如位於1800、1900或2100MHz高帶內)有效時，將第二濾波出站信號轉換成第二相位調製資訊和第二振幅調製資訊。極座標生成模組將第二相位調製資訊提供給本地震盪模組254，使得本地震盪模組生成具有相位調製的高帶發射本地震盪。第二功率放大器驅動模組依據第二振幅調製資訊放大該具有相位調製的高帶發射本地震盪，生成第三出站高頻信號466。
本地震盪模組254依據第一組多種無線通信協定之一生成低帶接收本地震盪。本地震盪模組254還依據第二組多種無線通信協定之一生成高帶接收本地震盪。
本領域普通技術人員可以理解，術語“基本上”或“大約”，正如這裏可能用到的，對相應的術語提供一種業內可接受的公差。這種業內可接受的公差從小於1%到20%，並對應於，但不限於，元件值、積體電路處理波動、溫度波動、上升和下降時間和/或熱雜訊。本領域普通技術人員還可以理解．術語“可操作地連接”，正如這裏可能用到的，包括通過另一個元件、元件、電路或模組直接連接和間接連接，其中對於間接連接，中間插入元件、元件、電路或模組並不改變信號的資訊，但可以調整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。本領域普通技術人員可知，推斷連接(亦即，一個元件根據推論連接到另一個元件)包括兩個元件 之間用相同於“可操作地連接”的方法直接和間接連接。本領域普通技術人員還可知，術語“比較結果有利”，正如這裏可能用的，指兩個或多個元件、專案、信號等之間的比較提供一個想要的關係。例如，當想要的關係是信號1具有大於信號2的振幅時，當信號1的振幅大於信號2的振幅或信號2的振幅小於信號1振幅時，可以得到有利的比較結果。
本發明通過借助方法步驟展示了本發明的特定功能及其關係。所述方法步驟的範圍和順序是為了便於描述任意定義的。只要能夠執行特定的功能和順序，也可應用其他界限和順序。任何所述或選的界限或順序因此落入本發明的範圍和精神實質。
本發明還借助功能模組對某些重要的功能進行了描述。所述功能模組的界限和各種功能模組的關係是為了便於描述任意定義的。只要能夠執行特定的功能，也可應用其他的界限或關係。所述其他的界限或關係也因此落入本發明的範圍和精神實質。本領域普通技術人員還可知，本申請中的功能模組和其他展示性模組和元件可實現為離散元件、專用積體電路、執行恰當軟體的處理器和前述的任意組合。此外，儘管以上是通過一些實施例對本發明進行的描述，本領域技術人員知悉，本發明不局限於這些實施例，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對這些特徵和實施例進行各種改變或等效替換。本發明的保護範圍僅由本申請專利範圍來限定。
10‧‧‧高頻(HF)通信設備
12‧‧‧積體電路(IC)
14‧‧‧片外多協定雙工器
16‧‧‧天線結構
18‧‧‧接收器部分
20‧‧‧發射器部分
22‧‧‧入站HF信號
24‧‧‧濾波入站HF信號
26‧‧‧下變頻入站信號
28‧‧‧出站信號
30‧‧‧第一上變頻信號
32‧‧‧第二上變頻信號
34‧‧‧出站HF信號

Claims (10)

  1. 一種積體電路，其特徵在於，包括：接收器模組，用於基於與入站高頻信號的協定無關的接收本地震盪將所述入站高頻信號變頻成下變頻入站信號，其中所述入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶內，並且所述入站高頻信號是依照使用所述第一組頻帶中至少一個頻率的第一組多種無線通信協定中的一個格式化的；入站數位模組，用於依照第一組多種無線通信協定中選定的一個補償所述下變頻入站信號以生成特定協定入站信號；發射器模組，當第一組多種無線通信協定中的第一無線通信協定有效時，基於發射本地震盪的第一表現將第一出站信號變頻成第一上變頻信號，其中所述第一上變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶內，當第一組多種無線通信協定中的第二無線通信協定有效時，基於發射本地震盪的第二表現將第二出站信號變頻成第二上變頻信號，其中所述第二上變頻信號的載波頻率位於第一組頻帶；以及本地震盪模組，用於依照第一組多種無線通信協定中選定的一個生成接收本地震盪和發射本地震盪。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的積體電路，其中，所述接收器模組包括：低雜訊放大器，用於將入站高頻信號放大以生成放大的入站高頻信號；混頻模組，用於將放大的入站高頻信號和接收本地震盪混合以生成低頻混合信號；類比增益濾波模組，用於對低頻混合信號進行濾波和/或增益調節以生成調節後的低頻混合信號，以及模數轉換模組，用於將調節後的低頻混合信號變換成下變頻入站信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的積體電路，其中，所述低雜訊放大器模組包括：第一低雜訊放大器，當入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第一頻帶內時，將入站高頻信號放大以生成放大的入站高頻信號；以及第二低雜訊放大器，當入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第二頻帶內時，將入站高頻信號放大以生成放大的入站高頻信號。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的積體電路，其中，所述混頻模組包括：同相/積分混頻器，用於將放大的入站高頻信號與接收本地震盪的相位分量混合，並將放大的入站高頻信號與接收本地震盪的積分分量混合，以生成相位積分混頻信號；以及濾波級，用於濾波所述相位積分混頻信號以生成低頻混合信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述積體電路，其中，所述積體電路進一步包括：接收器模組，用於基於與第二入站高頻信號的協定無關的第二接收本地震盪將第二入站高頻信號變頻成第二下變頻入站信號，其中所述第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內，並且所述第二入站高頻信號是依照使用所述第二組頻帶的第二組多種無線通信協定中的任意一個格式化的；發射器模組，當第二組多種無線通信協定中的第一無線通信協定有效時，基於第二發射本地震盪將第三出站信號變頻成第三上變頻信號，其中所述第三上變頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內，以及發射器模組，當第二組多種無線通信協定中的第二無線通信協定有效時，基於第二發射本地震盪將第四出站信號變頻成第 四上變頻信號，其中所述第四上變頻信號的載波頻率位於第二組頻帶內。
  6. 一種積體電路，其特徵在於，包括第一高頻到低頻接收器模組，用於將第一入站高頻信號轉變成與第一組多種無線通信協定無關的第一入站信號，其中所述第一入站高頻信號是依照第一組多種無線通信協定中的一個格式化的，並且其載波頻率位於第一組頻帶內，其中所述第一組多種無線通信協定使用第一組頻帶；第二高頻到低頻接收器模組，用於將第二入站高頻信號轉變成與第二組多種無線通信協定無關的第二入站信號，其中所述第二入站高頻信號是依照第二組多種無線通信協定中的一個格式化的，並且其載波頻率位於第二組頻帶內，其中所述第二組多種無線通信協定使用第二組頻帶；類比低頻濾波器和增益模組，用於對第一或第二入站信號進行濾波和/或增益調節以生成濾波和增益調節後的入站信號；模數轉換模組，用於將濾波和增益調節後的入站信號轉換成數位入站信號；以及入站數位模組，當第一組多種無線通信協定中的一個是可用的時，將數位入站信號轉換成第一數位處理的入站信號，並當第二組多種無線通信協定中的一個是可用的時，將數位入站信號轉換成第二數位處理的入站信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的積體電路，其中，所述積體電路進一步包括：本地震盪模組，用於依照第一組多種無線通信協定中的一個生成低帶接收本地震盪，依照第二組多種無線通信協定中的一個生成高帶接收本地震盪。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的積體電路，其中，所述第一高頻到低頻接收模組包括： 低雜訊放大器模組，包括：第一低雜訊放大器，當第一入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第一頻帶內時，將第一入站高頻信號放大以生成第一放大的入站高頻信號；以及第二低雜訊放大器，當第一入站高頻信號的載波頻率位於第一組頻帶的第二頻帶內時，將第一入站高頻信號放大以生成第一放大的入站高頻信號；以及混頻模組，包括：同相/積分混頻器，用於將第一放大的入站高頻信號與低帶接收本地震盪的相位分量混合，並將第一放大的入站高頻信號與接收低帶本地震盪的積分分量混合，以生成相位積分混頻信號；以及濾波級，用於濾波所述相位積分混頻信號以生成第一入站信號。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的積體電路，其中，所述第二高頻到低頻接收模組包括：低雜訊放大器模組，包括：第一低雜訊放大器，當第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶的第一頻帶內時，將第二入站高頻信號放大以生成第二放大的入站高頻信號；以及第二低雜訊放大器，當第二入站高頻信號的載波頻率位於第二組頻帶的第二頻帶內時，將第二入站高頻信號放大以生成第二放大的入站高頻信號；混頻模組，包括：同相/積分混頻器，用於將第二放大的入站高頻信號與高帶接收本地震盪的相位分量混合，並將第二放大的入站高頻信號與接收高帶本地震盪的積分分量混合，以生成相位積分混頻信號；以及 濾波級，用於濾波所述相位積分混頻信號以生成第二入站信號。
  10. 一種積體電路，其特徵在於，包括：出站數位模組，當第一組或第二組的多個無線通信協定中的一個可用以時，將第一數位出站信號轉換成第一數位處理的出站信號，並當第三組的多個無線通信協定中的一個有效時，將第二數位出站信號轉換成第二數位處理的出站信號；數模轉換模組，用於將第一數位處理的出站信號轉換成第一類比出站信號，並將第二數位處理的出站信號轉換成第二類比出站信號；類比濾波模組，用於濾波所述第一類比出站信號以生成第一濾波出站信號，並濾波所述第二類比出站信號以生成第二濾波出站信號；第一低頻到高頻發射器模組，用於依照第一組多種無線通信協定中的一個將第一濾波出站信號變頻成第一出站高頻信號；第二低頻到高頻發射器模組，用於依照第二組多種無線通信協定中的一個將第一濾波出站信號變頻成第二出站高頻信號；以及第三低頻到高頻發射器模組，用於依照第三組多種無線通信協定中的一個將第二濾波出站信號變頻成第三出站高頻信號。
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