TWI729823B

TWI729823B - 無線通訊電路和相關聯的無線通訊設備

Info

Publication number: TWI729823B
Application number: TW109117075A
Authority: TW
Inventors: 吳朝良; 洪崇育
Original assignee: 聯發科技股份有限公司
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2021-06-01
Also published as: TW202105927A; US10608604B2; CN112202466A; US20200014346A1

Abstract

提供了一種無線通訊電路和相關聯的無線通訊設備。該無線通訊電路可以包括具有集成濾波器的功率放大器（PAMiF）模組和兩級開關模組，並且該兩級開關模組可以包括第一開關和第二開關。例如，第一開關的第一埠耦接到PAMiF模組的濾波器埠，並且第一開關的在該第一開關的第一埠的相對側的第二埠耦接到第一天線。另外，第二開關的第一埠耦接到第一開關的在該第一開關的第一埠的相對側的第三埠，並且第二開關的第二埠耦接到第二天線。

Description

無線通訊電路和相關聯的無線通訊設備

本發明係相關於通訊系統，尤指具有降低的功率損耗和減小的電路面積的無線通訊電路和相關聯的無線通訊設備。

配備有無線通訊功能的電子設備（例如，多功能行動電話）可以被設計成執行各種通訊操作，以向使用者提供一些網路服務。更具體地，電子設備可以被進一步設計成符合較新規範以提供更好的服務。然而，可能會出現一些問題（諸如，一些副作用）。例如，當將對應於較新規範的新架構應用於電子設備時，功率損耗和電路面積可能顯著增加。增大的電路面積可能致使相關聯的成本對應地增大。另外，可能需要對應於較大電池的新電源設計，這可能致使相關聯的成本進一步增大。因此，需要一種新穎的架構來保證整體性能。

所要求保護的發明的一個目的是提供無線通訊電路和相關聯的無線通訊設備，以便解決上述問題。

所要求保護的發明的另一目的是提供無線通訊電路和相關聯的無線通訊設備，以便減少功率損耗和電路面積並增強整體性能。

根據至少一個優選實施方式，提供了無線通訊電路。該無線通訊電路可以包括具有集成濾波器的功率放大器（Power Amplifier with integrated Filter，PAMiF）模組和兩級開關（two-stage switch）模組，並且該兩級開關模組可以包括第一開關和第二開關。例如，第一開關的第一埠耦接到PAMiF模組的濾波器埠（Filter Port，FP），並且第一開關的在第一開關的第一埠的相對側（opposite side）的第二埠耦接到第一天線。另外，第二開關的第一埠耦接到第一開關的在第一開關的第一埠的相對側的第三埠，並且第二開關的第二埠耦接到第二天線。

根據至少一個優選實施方式，提供了無線通訊設備。該無線通訊設備可以包括：基頻電路；至少一個收發器，所述至少一個收發器耦接到基頻電路；以及複數個無線通訊電路，所述複數個無線通訊電路耦接到前述至少一個收發器，其中，所述複數個無線通訊電路中的各個無線通訊電路可以包括PAMiF模組和兩級開關模組，並且該兩級開關模組可以包括第一開關和第二開關。例如，第一開關的第一埠耦接到PAMiF模組的濾波器埠，並且第一開關的在第一開關的第一埠的相對側的第二埠耦接到第一天線。另外，第二開關的第一埠耦接到第一開關的在第一開關的第一埠的相對側的第三埠，並且第二開關的第二埠耦接到第二天線。

本發明的一個優點在於，本發明的裝置（例如，無線通訊電路和無線通訊設備）可以增強整體性能。與先前技術相比，本發明的裝置可以減少功率損耗和電路面積。

在閱讀了以下在複數個附圖中例示的優選實施方式的詳細說明之後，本發明的上述目的和其它目的對於所屬領域具有通常知識者而言將變得清楚。

在以下描述和申請專利範圍中使用了指代特定組件的一些術語。所屬領域具有通常知識者可理解，電子裝置製造商可以用不同的名稱來指代該組件。本說明書不旨在以名稱的差異來區分組件，而是以功能的差異來區分組件。在以下描述中和在申請專利範圍中，術語「包括」和「包含」是以開放式方式使用的，從而應解釋成表示「包括但不限於......」。另外，術語「耦接」旨在表示間接或直接的電氣連接。因此，如果一個設備耦接到另一設備，則該連接可能是通過直接的電氣連接，或者通過經由其它設備和連接件的間接電氣連接。

第1圖是根據本發明的實施方式的無線通訊設備100的示意圖。無線通訊設備100可以包括基頻電路110、耦接到基頻電路110的至少一個收發器（例如，一個或複數個收發器）（諸如，收發器120）以及耦接到前述至少一個收發器的複數個無線通訊電路130（諸如，無線通訊電路130_1和130_2），並且還可以包括複數個天線150。更具體地，基頻電路110和收發器120可以分別被實現成基頻積體電路（Integrated Circuit，IC）和射頻IC（Radio Frequency IC，RFIC）。無線通訊設備100的示例可以包括但不限於手機（例如多功能手機）、平板電腦以及諸如手提電腦之類的個人電腦。

如第1圖所示，複數個無線通訊電路130中的各個無線通訊電路（諸如，無線通訊電路130_1和130_2中的任何一個通訊電路）可以包括複數個PAMiF模組和兩級開關模組（為簡潔起見，在第1圖中分別標記成「PAMiF」和「TS」），並且兩級開關模組可以包括複數個開關。例如，無線通訊電路130_1可以包括PAMiF模組131_1和132_1以及兩級開關模組140_1，並且兩級開關模組140_1可以包括複數個開關（諸如，第一開關141_1、第二開關142_1和第三開關143_1）。無線通訊電路130_2可以包括PAMiF模組131_2和132_2以及兩級開關模組140_2，並且兩級開關模組140_2可以包括複數個開關（諸如，第一開關141_2、第二開關142_2和第三開關143_2）。另外，複數個天線150可以包括諸如第一天線ANT10、第二天線ANT11和第三天線ANT12的第一組天線，並且可以包括諸如第一天線ANT20、第二天線ANT21和第三天線ANT22的第二組天線。根據該實施方式，複數個無線通訊電路130（例如，無線通訊電路130_1和130_2）可以是相同型號（model）的複數個IC產品，並且PAMiF模組131_1、132_1、131_2和132_2內的任何兩個PAMiF模組可以彼此等效，但是本發明不限於此。

關於無線通訊電路130_1，第一開關141_1的第一埠（例如，其左下埠）耦接到PAMiF模組131_1的濾波器埠FP11，並且第一開關141_1的在第一開關141_1的第一埠的相對側的第二埠（例如，其右下埠）耦接到第一天線ANT10。另外，第二開關142_1的第一埠（例如，其左下埠）耦接到第一開關141_1的在第一開關141_1的第一埠的相對側的第三埠（例如，其右上埠），並且第二開關142_1的在第二開關142_1的第一埠的相對側的第二埠（例如，其右下埠）耦接到第二天線ANT11。注意，第一開關141_1的在與第一開關141_1的第一埠同一側的第四埠（例如，其左上埠）耦接到PAMiF模組132_1的濾波器埠FP12。另外，第三開關143_1的第一埠（例如，其左下埠）耦接到第一返回路徑（return path）DRX11，第三開關143_1的在與第三開關143_1的第一埠同一側的第二埠（例如，其左上埠）耦接到第二返回路徑DRX12，並且第三開關143_1的在第三開關143_1的第一埠的相對側的第三埠（例如，其右側埠）耦接到第二開關142_1的在與第二開關142_1的第一埠同一側的第三埠（例如，其左上埠）。如第1圖所示，第二開關142_1的在第二開關142_1的第一埠的相對側的第四埠（例如，其右上埠）耦接到第三天線ANT12。為了更好的理解，第一開關141_1和第三開關143_1可以屬於兩級開關模組140_1的第一級，而第二開關142_1可以屬於兩級開關模組140_1的第二級。

舉例來講，第一開關141_1可以包括至少一個內部路徑（internal path）（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第一開關141_1的至少第一埠（例如，其左下埠）耦接到第一開關141_1的第二埠和第三埠中的一個埠（例如，其右下埠和右上埠中的任何一個埠）。更具體地，第一開關141_1可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第一開關141_1的第一埠和第四埠中的一個埠（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第一開關141_1的第二埠和第三埠中的一個埠（例如，其右下埠和右上埠中的任何一個埠）。另外，第三開關143_1可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第三開關143_1的第一埠和第二埠中的一個（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第三開關的第三埠（例如，其右側埠），並且第二開關142_1可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第二開關142_1的第一埠和第三埠中的一個埠（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第二開關142_1的至少第二埠（例如，其右下埠）。更具體地，第二開關142_1可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第二開關142_1的第一埠和第三埠中的一個埠（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第二開關142_1的第二埠和第四埠中的一個埠（例如，其右下埠和右上埠中的任何一個埠）。

關於無線通訊電路130_2，第一開關141_2的第一埠（例如，其左下埠）耦接到PAMiF模組131_2的濾波器埠FP21，並且第一開關141_2的在第一開關141_2的第一埠的相對側的第二埠（例如，其右下埠）耦接到第一天線ANT20。另外，第二開關142_2的第一埠（例如，其左下埠）耦接到第一開關141_2的在第一開關141_2的第一埠的相對側的第三埠（例如，其右上埠），並且第二開關142_2的在第二開關142_2的第一埠的相對側的第二埠（例如，其右下埠）耦接到第二天線ANT21。注意，第一開關141_2的在與第一開關141_2的第一埠同一側的第四埠（例如，其左上埠）耦接到PAMiF模組132_2的濾波器埠FP22。另外，第三開關143_2的第一埠（例如，其左下埠）耦接到第一返回路徑DRX21，第三開關143_2的在與第三開關143_2的第一埠同一側的第二埠（例如，其左上埠）耦接到第二返回路徑DRX22，並且第三開關143_2的在第三開關143_2的第一埠的相對側的第三埠（例如，其右側埠）耦接到第二開關142_2的在與第二開關142_2的第一埠同一側的第三埠（例如，其左上埠）。如第1圖所示，第二開關142_2的在第二開關142_2的第一埠的相對側的第四埠（例如，其右上埠）耦接到第三天線ANT22。為了更好的理解，第一開關141_2和第三開關143_2可以屬於兩級開關模組140_2的第一級，而第二開關142_2可以屬於兩級開關模組140_2的第二級。

舉例來講，第一開關141_2可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第一開關141_2的至少第一埠（例如，其左下埠）耦接到第一開關141_2的第二埠和第三埠中的一個埠（例如，其右下埠和右上埠中的任何一個埠）。更具體地，第一開關141_2可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第一開關141_2的第一埠和第四埠中的一個埠（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第一開關141_2的第二埠和第三埠中的一個埠（例如，其右下埠和右上埠中的任何一個埠）。另外，第三開關143_2可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第三開關143_2的第一埠和第二埠中的一個（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第三開關的第三埠（例如，其右側埠），並且第二開關142_2可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第二開關142_2的第一埠和第三埠中的一個埠（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第二開關142_2的至少第二埠（例如，其右下埠）。更具體地，第二開關142_2可以包括至少一個內部路徑（例如，一個或複數個內部路徑），所述至少一個內部路徑能夠換手以將第二開關142_2的第一埠和第三埠中的一個埠（例如，其左下埠和左上埠中的任何一個埠）耦接到第二開關142_2的第二埠和第四埠中的一個埠（例如，其右下埠和右上埠中的任何一個埠）。

根據該實施方式，PAMiF模組131_1、132_1、131_2和132_2中的各個PAMiF模組可以針對前述至少一個收發器（諸如，收發器120）執行放大和濾波，並且兩級開關模組140_1和140_2可以分別針對第一組天線ANT10、ANT11和ANT12以及第二組天線ANT20、ANT21和ANT22執行訊號換手，但是本發明不限於此。

基於第1圖所示的架構，電路佈置可以非常緊湊。例如，PAMiF模組131_1、132_1、131_2和132_2中的各個PAMiF模組可以被實現在晶片上，兩級開關模組140_1和140_2中的各個兩級開關模組可以被實現在晶片上，並且複數個無線通訊電路130中的各個無線通訊電路（例如，無線通訊電路130_1和130_2中的任何一個無線通訊電路）可以被實現成IC產品，但是本發明不限於此。因此，本發明的裝置（例如，無線通訊電路和無線通訊設備）可以增強整體性能。與先前技術相比，本發明的裝置可以減少功率損耗和電路面積。

第2圖例示了根據本發明的實施方式的第1圖所示的無線通訊設備100的一些實現細節。第2圖所示的PAMiF模組135可以作為第1圖所示的PAMiF模組131_1、132_1、131_2和132_2中的各個PAMiF模組的示例。PAMiF模組135可以包括功率放大器（Power Amplifier，PA）136和濾波器138，並且還可以包括放大器埠AP1和濾波器埠FP。放大器埠AP1可以耦接到第1圖所示的收發器120，並且濾波器埠FP可以耦接到第1圖所示的第一開關141_1和141_2中的一個開關。例如，PAMiF模組135可以表示PAMiF模組131_1、132_1、131_2和132_2內的某個PAMiF模組，並且濾波器埠FP可以表示該PAMiF模組的濾波器埠（例如相應的濾波器埠，諸如第1圖所示的濾波器埠FP11、FP12、FP21和FP22中的一個濾波器埠）。為了簡潔起見，在此不詳細地重複對該實施方式的類似描述。

第3圖是根據本發明的另一實施方式的無線通訊設備200的示意圖。可以通過改變第1圖中所示的架構來實現第3圖中所示的架構，更具體地，通過利用複數個具有集成濾波器的低雜訊放大器和功率放大器（Low noise amplifier and Power Amplifier with integrated Filter，LPAMiF）模組231_1、232_1、231_2和232_2來分別替換PAMiF模組131_1、132_1、131_2和132_2。回應於架構中的以上改變，用於指示一些組件的數位可以對應地改變，其中，第3圖中所示的複數個無線通訊電路230（例如，無線通訊電路230_1和230_2）和無線通訊設備200可以分別替換第1圖中所示的複數個無線通訊電路130（例如，無線通訊電路130_1和130_2）和無線通訊設備100。為了簡潔起見，在此不詳細地重複對該實施方式的類似描述。

第4圖例示了根據本發明的實施方式的第3圖所示的無線通訊設備200的一些實現細節。第4圖所示的LPAMiF模組235可以作為第3圖所示的LPAMiF模組231_1、232_1、231_2和232_2中的各個LPAMiF模組的示例。除了第2圖所示的PAMiF模組135的PA 136、濾波器138、放大器埠AP1和濾波器埠FP之外，LPAMiF模組235還可以包括低雜訊放大器（Low Noise Amplifier，LNA）236、開關237和放大器埠AP2。放大器埠AP1和AP2可以耦接到第3圖所示的收發器120，並且濾波器埠FP可以耦接到第3圖所示的第一開關141_1和141_2中的一個開關。例如，LPAMiF模組235可以表示LPAMiF模組231_1、232_1、231_2和232_2內的某個LPAMiF模組，並且濾波器埠FP可以表示該LPAMiF模組的濾波器埠（例如相應的濾波器埠，諸如第3圖所示的濾波器埠FP11、FP12、FP21和FP22中的一個濾波器埠）。為了簡潔起見，在此不詳細地重複對該實施方式的類似描述。

根據一些實施方式，由於第4圖所示的LPAMiF模組235包括第2圖所示的PAMiF模組135的PA 136、濾波器138、放大器埠AP1和濾波器埠FP，所以LPAMiF模組235可以被視為配備有附加架構（例如LNA 236、開關237和放大器埠AP2）的PAMiF模組（例如，PAMiF模組135），因此可能屬於一種PAMiF模組。另外，由於第4圖所示的LPAMiF模組235可以作為第3圖所示的LPAMiF模組231_1、232_1、231_2和232_2中的各個LPAMiF模組的示例，所以LPAMiF模組231_1、232_1、231_2和232_2可以分別被視為配備有附加架構的PAMiF模組，並且可能屬於一種PAMiF模組。為了簡潔起見，在此不詳細地重複對這些實施方式的類似描述。

根據一些實施方式，第1圖所示的PAMiF模組131_1、132_1、131_2和132_2可以分別被實現成諸如第3圖所示的LPAMiF模組231_1、232_1、231_2和232_2的LPAMiF模組。為了簡潔起見，在此不詳細地重複對這些實施方式的類似描述。

所屬領域具有通常知識者可以看到，可以在保持本發明的教導的同時，對上述設備和方法進行多種修改和變更。因此，以上公開內容應被解釋成僅由所附申請專利範圍的邊界和界限來限定。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100, 200:設備 110, 130, 130_1, 130_2, 230, 230_1, 230_2:電路 120:收發器 131_1, 131_2, 132_1, 132_2, 140_1, 140_2, 135, 231_1, 231_2, 232_1, 232_2, 235:模組 141_1, 142_1, 143_1, 141_2, 142_2, 143_2, 237:開關 150, ANT10, ANT11, ANT12, ANT20, ANT21, ANT22:天線 FP11, FP12, FP21, FP22:濾波器埠 DRX11, DRX12, DRX21, DRX22:返回路徑 136:PA 138:濾波器 AP1, AP2:放大器埠 236:LNA

第1圖是根據本發明的實施方式的無線通訊設備示意圖。第2圖例示了根據本發明的實施方式的第1圖所示的無線通訊設備的一些實現細節。第3圖是根據本發明的另一實施方式的無線通訊設備示意圖。第4圖例示了根據本發明實施方式的第3圖所示的無線通訊設備的一些實現細節。

100:設備 110, 130, 130_1, 130_2:電路 120:收發器 131_1, 131_2, 132_1, 132_2, 140_1, 140_2:模組 141_1, 142_1, 143_1, 141_2, 142_2, 143_2:開關 150, ANT10, ANT11, ANT12, ANT20, ANT21, ANT22:天線 FP11, FP12, FP21, FP22:濾波器埠 DRX11, DRX12, DRX21, DRX22:返回路徑

Claims

一種無線通訊電路，所述無線通訊電路包括：一具有集成濾波器的功率放大器模組；以及一兩級開關模組，所述兩級開關模組包括：一第一開關，其中，所述第一開關的一第一埠耦接到所述具有集成濾波器的功率放大器模組的一濾波器埠，並且所述第一開關的在所述第一開關的所述第一埠的一相對側的一第二埠耦接到一第一天線；以及一第二開關，其中，所述第二開關的一第一埠耦接到所述第一開關的在所述第一開關的所述第一埠的所述相對側的一第三埠，並且所述第二開關的一第二埠耦接到一第二天線。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊電路，其中，所述無線通訊電路還包括：另一具有集成濾波器的功率放大器模組，其中，所述第一開關的在與所述第一開關的所述第一埠同一側的一第四埠耦接到所述另一具有集成濾波器的功率放大器模組的一濾波器埠。
如申請專利範圍第2項所述之無線通訊電路，其中，所述第一開關包括至少一個內部路徑，所述至少一個內部路徑能夠換手以將所述第一開關的所述第一埠和所述第四埠中的一個埠耦接到所述第一開關的所述第二埠和所述第三埠中的一個埠。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊電路，其中，所述第一開關包括至少一個內部路徑，所述至少一個內部路徑能夠換手以將所述第一開關的至少所述第一埠耦接到所述第一開關的所述第二埠和所述第三埠中的一個埠。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊電路，其中，所述兩級開關模組還包括：一第三開關，其中，所述第三開關的一第一埠耦接到一第一返回路徑，所述第三開關的在與所述第三開關的所述第一埠同一側的一第二埠耦接到一第二返回路徑，並且所述第三開關的在所述第三開關的所述第一埠的一相對側的一第三埠耦接到所述第二開關的在與所述第二開關的所述第一埠同一側的一第三埠。
如申請專利範圍第5項所述之無線通訊電路，其中，所述第三開關包括至少一個內部路徑，所述至少一個內部路徑能夠換手以將所述第三開關的所述第一埠和所述第二埠中的一個埠耦接到所述第三開關的所述第三埠；並且所述第二開關包括至少一個內部路徑，所述至少一個內部路徑能夠換手以將所述第二開關的所述第一埠和所述第三埠中的一個埠耦接到所述第二開關的至少所述第二埠。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊電路，其中，所述具有集成濾波器的功率放大器模組被實現成一具有集成濾波器的低雜訊放大器和功率放大器模組。
一種無線通訊設備，所述無線通訊設備包括如申請專利範圍第1項所述之無線通訊電路，所述無線通訊設備還包括：一基頻電路；以及至少一個收發器，所述至少一個收發器耦接到所述基頻電路，其中，所述無線通訊電路耦接到所述至少一個收發器。
如申請專利範圍第8項所述之無線通訊設備，其中，所述無線通訊設備包括：包括所述無線通訊電路的複數個無線通訊電路，所述複數個無線通訊電路耦接到所述至少一個收發器，其中，所述複數個無線通訊電路是複數個相同型號的積體電路產品。
一種無線通訊設備，所述無線通訊設備包括：一基頻電路；至少一個收發器，所述至少一個收發器耦接到所述基頻電路；以及複數個無線通訊電路，所述複數個無線通訊電路耦接到所述至少一個收發器，其中，所述複數個無線通訊電路中的各個無線通訊電路包括：一具有集成濾波器的功率放大器模組；以及一兩級開關模組，所述兩級開關模組包括：一第一開關，其中，所述第一開關的一第一埠耦接到所述具有集成濾波器的功率放大器模組的一濾波器埠，並且所述第一開關的在所述第一開關的所述第一埠的一相對側的一第二埠耦接到一第一天線；以及一第二開關，其中，所述第二開關的一第一埠耦接到所述第一開關的在所述第一開關的所述第一埠的所述相對側的一第三埠，並且所述第二開關的一第二埠耦接到一第二天線。