TWI779974B - 射頻收發裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種射頻收發裝置,包含天線單元、第一匹配電路、接收電路、第二匹配電路、發射電路與輔助電路。其中接收電路包含混頻單元,輔助電路包含第一變壓線圈與第二變壓線圈。第一匹配電路與接收電路經配置形成第一訊號接收通道,用以在第一射頻訊號為高增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元。第二匹配電路及輔助電路經配置形成第二訊號接收通道,用以在第一射頻訊號為中等或低增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元。本發明提供另一種射頻收發裝置,包含第三匹配電路。

Description

射頻收發裝置
本發明涉及無線射頻電路技術,特別是一種具有輔助電路耦接接收電路與發射電路的射頻收發電路。
無線射頻電路主要包含發射電路(transmitter circuit)與接收電路(receiver circuit)。無線射頻電路的接收電路為了涵蓋寬功率範圍,在路徑上會設置多組增益衰減電路。然而,在設計不同的增益設置時,線性度可能會受到與訊號路徑中的關閉狀態(off-state)衰減電路的限制,當接收到較大的功率訊號時,關閉狀態的衰減電路將會受到大訊號擺動(signal swing)的影響,導致接收電路的線性度降低,這種情況尤其會發生在中等增益(middle gain)的訊號時。
有鑒於此,本發明一些實施例提出一種射頻收發裝置,包含天線單元、第一匹配電路、接收電路、第二匹配電路、發射電路以及輔助電路。天線單元經配置以接收第一射頻訊號或發射第二射頻訊號。第一匹配電路耦接天線單元。接收電路耦接第一匹配電路。接收電路包含混頻單元。第二匹配電路耦接天線單元。發射電路耦接第二匹配電路。第二匹配電路與發射電路形成訊號發射通道。訊號發射通道經配置以發射第二射頻訊號。輔助電路包含第一變壓線圈與第二變壓線圈。第一變壓線圈耦接於第二匹配電路與發射電路之間。第二變壓線圈耦接混頻單元。第一匹配電路與接收電路經配置形成第一訊號接收通道,用以在第一射頻訊號為高增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元。第二匹配電路及輔助電路經配置形成第二訊號接收通道,用以在第一射頻訊號為中低增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元。
本發明一些實施例提出一種射頻收發裝置,包含天線單元、第一匹配電路、接收電路、第二匹配電路、發射電路、第三匹配電路以及輔助電路。天線單元經配置以接收第一射頻訊號或發射第二射頻訊號。第一匹配電路耦接天線單元。接收電路耦接第一匹配電路。接收電路包含混頻單元。第二匹配電路耦接天線單元。發射電路耦接第二匹配電路。第二匹配電路與發射電路形成訊號發射通道。訊號發射通道經配置以發射第二射頻訊號。第三匹配電路耦接天線單元。輔助電路包含第一變壓線圈與第二變壓線圈。第一變壓線圈耦接於第三匹配電路。第二變壓線圈耦接混頻單元。第一匹配電路與接收電路經配置形成第一訊號接收通道。第一訊號接收通道用以在第一射頻訊號為高增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元。第三匹配電路及輔助電路經配置形成第二訊號接收通道。第二訊號接收通道用以在第一射頻訊號為中低增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元。
綜上所述,為改善線性度,本案一些實施例提出的射頻收發裝置在訊號接收模式下利用輔助電路搭配匹配電路來接收中等與低增益射頻訊號,以提高接收電路的線性度,並可使射頻收發裝置的電路設計更具彈性。由於輔助電路包含第一變壓線圈與第二變壓線圈。只要依需求設計適當的第一變壓線圈與第二變壓線圈的圈數比,輔助電路可視為具有增益的第一級電路,可降低雜訊指數(Noise Figure)。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。圖式中各元件的厚度或尺寸,係以誇張或省略或概略的方式表示,以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀,且每個元件的尺寸並未完全為其實際的尺寸,並非用以限定本發明可實施之限定條件,故不具技術上之實質意義,任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整,在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下,均仍應落在本發明所揭示之技術內容涵蓋之範圍內。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。以下實施例中所提到的「耦接」或「連接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。
圖1係依據本發明一實施例所繪示的射頻收發裝置與後端電路方塊示意圖。圖2係依據本發明一實施例所繪示的射頻收發裝置電路圖。請同時參閱圖1與圖2,射頻收發裝置100包含天線單元110、第一匹配電路120、接收電路140、第二匹配電路130、發射電路160以及輔助電路150。其中,天線單元110包含天線111與切換電路112。天線111耦接至切換電路112。切換電路112經配置以切換天線單元110為訊號發射模式或訊號接收模式以接收一第一射頻訊號或發射一第二射頻訊號。
在本實施例中,在接收第一射頻訊號後,射頻收發裝置100會需要依據第一射頻訊號的訊號強弱,適當的放大第一射頻訊號。依據放大第一射頻訊號所需的增益大小,可以將第一射頻訊號分為三種類型:高增益射頻訊號、中等增益射頻訊號及低增益射頻訊號。其中,當所接收的訊號範圍在-30 dBm以上時為低增益射頻訊號,當所接收的訊號範圍 值介於-50 dBm~-30 dBm之間時為中等增益射頻訊號,當所接收的訊號範圍在-50 dBm以下時為高增益射頻訊號。「中低增益射頻訊號」表示該訊號為中增益射頻訊號或低增益射頻訊號。
需要說明的是,以上數值僅為本實施例所採用,本發明並不以此為限。只要將依據放大第一射頻訊號所需的增益大小,將第一射頻訊號至少區分為高、中、低者,均屬本發明之範疇。
第一匹配電路120耦接天線單元110,接收電路140耦接第一匹配電路120。第一匹配電路120之功能為使訊號在天線單元110傳送至接收電路140時得到最有效的傳送,盡可能在傳送時不發生反射現象。
接收電路140包含混頻單元141。混頻單元141用以接收從接收電路140傳送來的第一射頻訊號,混頻單元141並將第一射頻訊號降頻到基頻並解調為差動的類比的I訊號與類比的Q訊號。第一射頻訊號被解調為差動的類比的I訊號與類比的Q訊號後傳送至第一處理電路170以轉換為數位的I訊號與數位的Q訊號。轉換後的數位的I訊號與數位的Q訊號再傳送給處理器190以進行訊號處理。
其中,第一處理電路170包含一類比-數位轉換電路,以將類比訊號轉換為數位訊號。
第二匹配電路130耦接天線單元110,發射電路160耦接第二匹配電路130,第二匹配電路130與發射電路160形成訊號發射通道。當射頻收發裝置100處於訊號發射模式時,後端的處理器190將待傳送的數位訊號編碼為數位的I訊號與數位的Q訊號,再將數位的I訊號與數位的Q訊號傳送給第二處理電路180。第二處理電路180將此數位的I訊號與數位的Q訊號轉換為類比的I訊號與類比的Q訊號後傳送給發射電路160。發射電路160根據此類比訊號產生第二射頻訊號再依序經過之第二匹配電路130及天線單元110發射。
其中,第二處理電路180包含一數位-類比轉換電路,以將數位訊號轉換為類比訊號。
訊號發射通道經配置以發射該來自第二處理電路180以及處理器190的第二射頻訊號。第二匹配電路130之功能為使訊號在發射電路160傳送至天線單元110時得到最有效的傳送,盡可能在傳送時不發生反射現象。
為改善線性度降低的問題,在本實施例中,設置輔助電路150。輔助電路150包含第一變壓線圈L4與第二變壓線圈L5。第一變壓線圈L4耦接於第二匹配電路130與發射電路160之間,而第二變壓線圈L5耦接混頻單元141。第一匹配電路120與接收電路140經配置形成第一訊號接收通道,用以在第一射頻訊號為前述高增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元141。第二匹配電路130及輔助電路150經配置形成第二訊號接收通道,用以在該第一射頻訊號為前述中低增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元141。由於在傳輸中等與低增益射頻訊號的第二訊號接收通道上,並沒有開關元件存在,所以不會受到關閉狀態的開關元件影響,故可以提高接收電路140的線性度。並且,在本實施例中,只要依需求設計適當的第一變壓線圈L4與第二變壓線圈L5的圈數比,輔助電路150可視為具有增益的第一級電路,可降低雜訊指數(Noise Figure)。
請參閱圖2,在本發明一實施例中,接收電路140更包含低雜訊放大器142。低雜訊放大器142耦接第一匹配電路120,以接收由第一匹配電路120傳送來的第一射頻訊號。其中,低雜訊放大器142經配置以在第一射頻訊號為高增益射頻訊號時,對第一射頻訊號進行訊號放大。
請參閱圖2,在本發明一實施例中,第一匹配電路120包含電感L1及開關元件SW1。電感L1耦接天線單元110及低雜訊放大器142,開關元件的第一端耦接於電感L1及低雜訊放大器142之間。開關元件SW1的第二端耦接至接地端。其中開關元件SW1經配置以在第一射頻訊號為高增益射頻訊號時,被設置為非導通狀態。以使電感L1及低雜訊放大器142形成第一訊號接收通道用以接收處理第一射頻訊號。開關元件SW1與低雜訊放大器142經配置以在第一射頻訊號為中低增益射頻訊號時,開關元件SW1被設置為導通狀態,同時低雜訊放大器142被設置關閉狀態,使得第二匹配電路130及輔助電路150形成第二訊號接收通道接收處理第一射頻訊號。
而在射頻收發裝置100處於訊號發射模式時,由於第二射頻訊號之功率較大,為了避免功率較大的第二射頻訊號影響接收電路140的低雜訊放大器142。此時開關元件SW1被設置為導通狀態,以便將多餘的功率導通至接地端,藉此保護接收電路140之低雜訊放大器142。
請參閱圖2,在本發明一實施例中,第二匹配電路130更包含電容元件C1與電感對131。其中電容元件C1耦接至天線單元110及接地端。電感對131包含電感L2及電感L3。電感L2並聯電容元件C1,並且耦接天線單元110及接地端。電感L3耦接發射電路160及輔助電路150的第一變壓線圈L4。電感對131用以在訊號接收模式時作為第二訊號接收通道的一部分,將單端訊號轉換為差動訊號,這樣的轉換可使訊號的強度減半,以改善線性度。電感對131用以在訊號發射模式將差動訊號轉換為單端訊號。
請再同時參閱圖1及圖2,射頻收發裝置100在訊號接收模式時,當第一射頻訊號為前述高增益射頻訊號時,處理器190控制開關元件SW1保持非導通狀態時,且處理器190控制低雜訊放大器142為工作狀態,使得電感L1、低雜訊放大器142及混頻單元141形成之第一訊號接收通道接收處理第一射頻訊號。當第一射頻訊號為中等或低增益射頻訊號時,處理器190控制開關元件SW1為導通狀態且處理器190控制低雜訊放大器142為關閉狀態。此時,電容元件C1、電感L2、電感L3、輔助電路150的第一變壓線圈L4、第二變壓線圈L5形成之第二訊號接收通道接收處理第一射頻訊號。另外,在射頻收發裝置100處於訊號發射模式時,處理器190控制開關元件SW1呈現導通狀態,此時,利用發射電路160及電感L3、電感L2與電容元件C1形成之訊號發射通道來傳輸第二射頻訊號,並透過天線單元110發射出去。
在本發明一實施例中,發射電路160包含功率放大器161與混頻器162。由於發射電路160之運作細節並非本發明重點,故在此並不深入說明。
圖3係依據本發明一實施例所繪示的混頻單元電路圖。請參閱圖3,混頻單元141包含混頻器1411。混頻器1411耦接低雜訊放大器142,輔助電路150的第二變壓線圈L5耦接於混頻器1411與低雜訊放大器142之間。這樣的耦接方式使得混頻器1411在第一射頻訊號係為高低增益射頻訊號,接收來自第一訊號接收通道的第一射頻訊號並將第一射頻訊號降頻到基頻訊號並解調為差動的類比的I訊號與類比的Q訊號,而在第一射頻訊號為中低增益射頻訊號時,接收來自第二訊號接收通道的第一射頻訊號並將第一射頻訊號降頻到基頻訊號並解調為差動的類比的I訊號與類比的Q訊號。
圖4係依據本發明一實施例所繪示的混頻單元電路圖。請參閱圖4,混頻單元141包含兩獨立的混頻器1412與混頻器1413。混頻器1412耦接低雜訊放大器142,混頻器1413耦接輔助電路150的第二變壓線圈L5。在本實施例中,設置兩個獨立的混頻器1412與混頻器1413使得混頻器1412在第一射頻訊號係為高低增益射頻訊號,接收來自第一訊號接收通道的第一射頻訊號並將第一射頻訊號降頻到基頻訊號並解調為差動的類比的I訊號與類比的Q訊號,而混頻器1413在第一射頻訊號為中低增益射頻訊號時,接收來自第二訊號接收通道的第一射頻訊號並將第一射頻訊號降頻到基頻訊號並解調為差動的類比的I訊號與類比的Q訊號。這樣的設置方式可使在實際實現混頻器1412與混頻器1413電路時,依據不同的設計需求而使用不同結構的混頻器電路。如使用開關式混頻器或使用主動式混頻器以提供額外增益。
圖5-1與圖5-2係依據本發明不同實施例所繪示的等效阻抗示意圖。請同時參閱圖1、圖2、圖5-1與圖5-2,在本發明一實施例中,第一變壓線圈L4與第二變壓線圈L5的圈數比是由第一電阻值Z in1與第二電阻值Z in2所決定。其中第一電阻值Z in1為第一變壓線圈L4往發射電路160看入之等效阻抗值,而第二電阻值Z in2為第二變壓線圈L5往混頻單元141看入之等效阻抗值。
以圖3所繪式的實施例來說(請參閱圖5-1),第一電阻值Z in1為第一變壓線圈L4往發射電路160的功率放大器161輸出端看入的等效阻抗值。第二電阻值Z in2為第二變壓線圈L5往混頻單元141的混頻器1411看入的等效阻抗值。
以圖4所繪式的實施例來說(請參閱圖5-2),第一電阻值Z in1為第一變壓線圈L4往發射電路160的功率放大器161輸出端看入的等效阻抗值。第二電阻值Z in2為第二變壓線圈L5往混頻單元141的混頻器1413看入的等效阻抗值。
在本發明一實施例中,第一變壓線圈L4與第二變壓線圈L5的圈數比可由以下方程式來決定:
Figure 02_image001
......................方程式1。 其中N 1為第一變壓線圈L4的圈數,N 2為第二變壓線圈L5的圈數。
在此實施例中,藉由前述方程式(1)設置第一變壓線圈L4與第二變壓線圈L5的圈數比,可匹配第二訊號接收通道上功率放大器161輸出端的低阻抗與混頻器1411(或混頻器1413)輸入的高阻抗,同時由於第一變壓線圈L4與第二變壓線圈L5的圈數比,輔助電路150可視為具有增益的第一級電路,而可降低雜訊指數。
圖6係依據本發明一實施例所繪示的射頻收發裝置與後端電路方塊示意圖。請參閱圖6,圖6所繪示的射頻收發裝置600與圖1所繪示的射頻收發裝置100相較,射頻收發裝置600更包含第三匹配電路601,其中,第三匹配電路601耦接天線單元110。輔助電路150的第一變壓線圈L4在圖6所繪示的射頻收發裝置600中並不耦接於第二匹配電路130,而是耦接第三匹配電路601。在本實施例中,第三匹配電路601與第二匹配電路130具有相同的電路結構。與第二匹配電路130的電路結構相同,第三匹配電路601包含電容元件C2與電感對6011。其中電容元件C2耦接至天線單元110及接地端。電感對6011包含電感L6及電感L7。電感L6並聯電容元件C2,並且耦接天線單元110及接地端。電感L7耦接輔助電路150的第一變壓線圈L4。電感對6011用以在訊號接收模式將單一訊號轉換為差動訊號。
第一匹配電路120與接收電路140經配置形成第一訊號接收通道。第一訊號接收通道用以在第一射頻訊號為前述高增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元141。第三匹配電路601及輔助電路150經配置形成第二訊號接收通道。第二訊號接收通道用以在第一射頻訊號為前述中低增益射頻訊號時,接收處理第一射頻訊號以將第一射頻訊號傳送至混頻單元141。
射頻收發裝置600的第一匹配電路120、接收電路140、混頻單元141、發射電路160、第二匹配電路130與輔助電路150的可能實施方式與射頻收發裝置100相同,可參考前述各實施例的說明,在此不在贅述。
在本發明一實施例中,射頻收發裝置600在訊號接收模式時,當第一射頻訊號為前述高增益射頻訊號時,處理器190控制開關元件SW1保持非導通狀態時,且處理器190控制低雜訊放大器142為工作狀態,使得電感L1、低雜訊放大器142及混頻單元141形成之第一訊號接收通道接收處理第一射頻訊號。當第一射頻訊號為中等或低增益射頻訊號時,處理器190控制開關元件SW1為導通狀態且處理器190控制低雜訊放大器142為關閉狀態。此時,電容元件C2、電感L6、電感L7、輔助電路150的第一變壓線圈L4、第二變壓線圈L5形成之第二訊號接收通道接收處理第一射頻訊號。另外,在射頻收發裝置600處於訊號發射模式時,處理器190控制開關元件SW1呈現導通狀態,此時,利用發射電路160及電感L3、電感L2與電容元件C1形成之訊號發射通道來傳輸第二射頻訊號,並透過天線單元110發射出去。
在此需要說明的是,雖然在本實施例中,第三匹配電路601與第二匹配電路130具有相同的電路結構。然而,第三匹配電路601與第二匹配電路130亦可以依設計需求而具有不相同的電路結構,本發明並不以此為限。
以上所述之實施例僅係為說明本案之技術思想及特點,其目的在使熟悉此項技術者能夠瞭解本案之內容並據以實施,當不能以之限定本案之專利範圍,即大凡依本案所揭示之精神所作之均等變化或修飾,仍應涵蓋在本案之專利範圍內。
100、600:射頻收發裝置 110:天線單元 120:第一匹配電路 130:第二匹配電路 140:接收電路 150:輔助電路 160:發射電路 111:天線 112:切換電路 141:混頻單元 170:第一處理電路 180:第二處理電路 190:處理器 L1、L2、L3、L6、L7:電感 SW1:開關元件 142:低雜訊放大器 C1、C2:電容元件 131、6011:電感對 L4:第一變壓線圈 L5:第二變壓線圈 161:功率放大器 1411、1412、1413、162:混頻器 Z in1:第一電阻值 Z in2:第二電阻值 601:第三匹配電路
圖1係依據本發明一實施例所繪示的射頻收發裝置與後端電路方塊示意圖。 圖2係依據本發明一實施例所繪示的射頻收發裝置電路圖。 圖3係依據本發明一實施例所繪示的混頻單元電路圖。 圖4係依據本發明一實施例所繪示的混頻單元電路圖。 圖5-1係依據本發明一實施例所繪示的等效阻抗示意圖。 圖5-2係依據本發明一實施例所繪示的等效阻抗示意圖。 圖6係依據本發明一實施例所繪示的射頻收發裝置與後端電路方塊示意圖。
100:射頻收發裝置
110:天線單元
120:第一匹配電路
130:第二匹配電路
140:接收電路
150:輔助電路
160:發射電路
111:天線
112:切換電路
141:混頻單元
170:第一處理電路
180:第二處理電路
190:處理器

Claims (10)

  1. 一種射頻收發裝置,包含: 一天線單元,經配置以接收一第一射頻訊號或發射一第二射頻訊號; 一第一匹配電路,耦接該天線單元; 一接收電路,耦接該第一匹配電路,該接收電路包含一混頻單元; 一第二匹配電路,耦接該天線單元; 一發射電路,耦接該第二匹配電路,該第二匹配電路與該發射電路形成一訊號發射通道,經配置以發射該第二射頻訊號;以及 一輔助電路,包含一第一變壓線圈與一第二變壓線圈,該第一變壓線圈耦接於該第二匹配電路與該發射電路之間,該第二變壓線圈耦接該混頻單元;其中 該第一匹配電路與該接收電路經配置形成一第一訊號接收通道,用以在該第一射頻訊號為一高增益射頻訊號時,接收處理該第一射頻訊號以將該第一射頻訊號傳送至該混頻單元,該第二匹配電路及該輔助電路經配置形成一第二訊號接收通道,用以在該第一射頻訊號為一中低增益射頻訊號時,接收處理該第一射頻訊號以將該第一射頻訊號傳送至該混頻單元。
  2. 如請求項1所述之射頻收發裝置,其中該第一變壓線圈與該第二變壓線圈的一圈數比由一第一電阻值與一第二電阻值所決定,其中該第一電阻值為該第一變壓線圈往該發射電路看入之等效阻抗值,該第二電阻值為該第二變壓線圈往該混頻單元看入之等效阻抗值。
  3. 如請求項2所述之射頻收發裝置,該圈數比為該第一電阻值與該第二電阻值之比值的平方根。
  4. 如請求項1所述之射頻收發裝置,其中該接收電路更包含: 一低雜訊放大器,耦接該第一匹配電路,該低雜訊放大器經配置以在該第一射頻訊號為該高增益射頻訊號時,接收經過該第一匹配電路匹配的該第一射頻訊號並進行訊號放大。
  5. 如請求項4所述之射頻收發裝置,其中該混頻單元包含一第一混頻器,該第一混頻器耦接該低雜訊放大器,該第二變壓線圈耦接於該第一混頻器與該低雜訊放大器之間。
  6. 如請求項4所述之射頻收發裝置,其中該混頻單元包含一第一混頻器與一第二混頻器,該第一混頻器耦接該低雜訊放大器,該第二混頻器耦接該第二變壓線圈。
  7. 如請求項4所述之射頻收發裝置,其中該第一匹配電路更包含: 一第一電感,耦接該天線單元及該低雜訊放大器;以及 一開關元件,該開關元件之一第一端耦接於該第一電感及該低雜訊放大器之間,該開關元件之一第二端耦接至一接地端; 其中該開關元件經配置以在該第一射頻訊號為該高增益射頻訊號時,被設置為非導通狀態以使該第一電感及該低雜訊放大器形成該第一訊號接收通道接收處理該第一射頻訊號;該開關元件與該低雜訊放大器經配置以在該第一射頻訊號為該中低增益射頻訊號時,該開關元件被設置為導通狀態,該低雜訊放大器被設置為關閉狀態,使得該第二匹配電路及該輔助電路形成該第二訊號接收通道接收處理該第一射頻訊號。
  8. 如請求項4所述之射頻收發裝置,其中該第二匹配電路更包含: 一電容元件,耦接至該天線單元及一接地端;以及 一電感對,包含一第二電感及一第三電感,該第二電感並聯該電容元件,並且耦接該天線單元及該接地端,該第三電感耦接該發射電路及該輔助電路的該第一變壓線圈。
  9. 一種射頻收發裝置,包含: 一天線單元,經配置以接收一第一射頻訊號或發射一第二射頻訊號; 一第一匹配電路,耦接該天線單元; 一接收電路,耦接該第一匹配電路,該接收電路包含一混頻單元; 一第二匹配電路,耦接該天線單元; 一發射電路,耦接該第二匹配電路,該第二匹配電路與該發射電路形成一訊號發射通道,經配置以發射該第二射頻訊號; 一第三匹配電路,耦接該天線單元;以及 一輔助電路,包含一第一變壓線圈與一第二變壓線圈,該第一變壓線圈耦接該第三匹配電路,該第二變壓線圈耦接該混頻單元;其中 該第一匹配電路與該接收電路經配置形成一第一訊號接收通道,用以在該第一射頻訊號為一高增益射頻訊號時,接收處理該第一射頻訊號以將該第一射頻訊號傳送至該混頻單元,該第三匹配電路及該輔助電路經配置形成一第二訊號接收通道,用以在該第一射頻訊號為一中低增益射頻訊號時,接收處理該第一射頻訊號以將該第一射頻訊號傳送至該混頻單元。
  10. 如請求項9所述之射頻收發裝置,其中該接收電路更包含: 一低雜訊放大器,耦接該第一匹配電路,該低雜訊放大器經配置以在該第一射頻訊號為該高增益射頻訊號時,接收經過該第一匹配電路匹配的該第一射頻訊號並進行訊號放大。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023039095A1 (en) * 2021-09-09 2023-03-16 Hughes Network Systems, Llc Q-band block down converter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110110463A1 (en) * 2009-05-15 2011-05-12 Qualcomm Incorporated Receiver with balanced i/q transformer
TW201828610A (zh) * 2017-01-26 2018-08-01 瑞昱半導體股份有限公司 射頻收發裝置及其射頻發射機
CN108400791A (zh) * 2017-02-08 2018-08-14 瑞昱半导体股份有限公司 射频收发装置及其射频发射机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200625799A (en) * 2004-12-22 2006-07-16 Airoha Tech Corp RF front-end structure
US20140273887A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Motorola Mobility Llc Tunable ila and dila matching for simultaneous high and low band operation
US9413431B2 (en) * 2013-09-03 2016-08-09 Favepc Inc. Transceiver
US9379753B2 (en) * 2014-09-15 2016-06-28 Qualcomm Incorporated On-chip linearity calibration
US10142801B2 (en) * 2016-08-04 2018-11-27 Corning Optical Communications Wireless Ltd Transceiver circuit employing shared digital signal processing circuitry for communicating radio frequency (RF) analog communications signals received by a remote unit in a wireless distribution system (WDS)
TWI733166B (zh) 2019-08-16 2021-07-11 瑞昱半導體股份有限公司 無線收發裝置
US11128327B2 (en) * 2019-08-31 2021-09-21 Integrated Device Technology, Inc. Principle and techniques for integrated TRX switch

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110110463A1 (en) * 2009-05-15 2011-05-12 Qualcomm Incorporated Receiver with balanced i/q transformer
TW201828610A (zh) * 2017-01-26 2018-08-01 瑞昱半導體股份有限公司 射頻收發裝置及其射頻發射機
CN108400791A (zh) * 2017-02-08 2018-08-14 瑞昱半导体股份有限公司 射频收发装置及其射频发射机

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