[发明专利]单片信号拆分载波聚集接收机架构

说明书

技术领域

本公开一般涉及用于通信系统的无线设备。更具体地，本公开涉及用于单片信号拆分载波聚集接收机架构的系统和方法。

背景

电子设备(蜂窝电话、无线调制解调器、计算机、数字音乐播放器、全球定位系统单元、个人数字助理、游戏设备等)已成为日常生活的一部分。小型计算设备如今被放置在从汽车到住房用锁等各种事物中。在过去的几年里电子设备的复杂度有了急剧的上升。例如，许多电子设备具有一个或多个帮助控制该设备的处理器、以及支持该处理器及该设备的其他部件的数个数字电路。

这些电子设备可彼此无线通信并且与网络无线通信。随着这些电子设备对信息需求的增加，下行链路吞吐量也已增加。一种增加下行链路吞吐量的此类方式是使用载波聚集。在载波聚集中，多个载波可被聚集在物理层上以提供所需要的带宽(并且由此提供所需要的吞吐量)。

对于电子设备，可能希望使电池寿命最大化。因为电子设备往往靠具有有限工作时间的电池来运行，所以电子设备功耗的降低可增加电子设备的合意性和功能性。

电子设备还已变得更小和更便宜。为了促成尺寸的减小和成本的降低，在集成电路上正在使用附加的电路系统和更复杂的电路系统。因此，由电路系统使用的管芯面积的任何减少均可减小电子设备的尺寸和成本两者。可通过对电子设备的改进来实现效益，这些改进允许电子设备参与载波聚集而同时使电子设备的成本和尺寸最小化并且使电子设备的功耗最小化。

概述

描述了配置成接收多载波信号的无线通信设备。该无线通信设备包括单片信号拆分载波聚集接收机架构。该单片信号拆分载波聚集接收机架构包括主天线、副天线、以及收发机芯片。该单片信号拆分载波聚集接收机架构重用同时混合双重接收机路径。

该单片信号拆分载波聚集接收机架构可以不需要四天线、不需要功率拆分器、外部低噪声放大器或是管芯到管芯信号路由。该收发机芯片可包括发射机、初级接收机、次级接收机、三级接收机和四级接收机。每个接收机可包括多个低噪声放大器。每个低噪声放大器可包括第一级放大器和第二级放大器。第一级放大器可以是跨导级且第二级放大器可以是共源共栅(cascode)级。

这多个低噪声放大器可包括用于第一频带的多个低噪声放大器和用于第二频带的多个低噪声放大器。在一种配置中，第一频带可以是低频带且第二频带可以是中频带。在另一种配置中，第一频带可以是低频带且第二频带可以是高频带。在又一种配置中，第一频带可以是中频带且第二频带可以是高频带。

可以使用从主天线通过初级接收机的第一路由来获得第一初级同相/正交信号。可以使用从主天线通过三级接收机的第二路由来获得TRx同相/正交信号。可以使用从副天线通过次级接收机的第三路由来获得次级同相/正交信号。可以使用从副天线通过四级接收机的第四路由来获得QRx同相/正交信号。

该单片信号拆分载波聚集接收机架构可以处于频带间操作中。第一路由可穿过第一初级接收机低噪声放大器。第二路由可穿过第二初级接收机低噪声放大器。第二路由还可穿过第一信号拆分级。第三路由可穿过第一次级接收机低噪声放大器。第四路由可穿过第二次级接收机低噪声放大器。第四路由还可穿过第二信号拆分级。

第一信号拆分级可包括初级接收机的低噪声放大器中的第一级放大器与三级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器之间的路由。第二信号拆分级可包括次级接收机的低噪声放大器中的第一级放大器与四级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器之间的路由。

第一信号拆分级可包括初级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器与三级接收机中的混频器之间的路由。第二信号拆分级可包括次级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器与四级接收机中的混频器之间的路由。

该单片信号拆分载波聚集接收机架构可以处于频带内操作中。第一路由和第二路由可穿过初级接收机低噪声放大器。第二路由还可穿过第一信号拆分级。第三路由和第四路由可穿过次级接收机低噪声放大器。第四路由还可穿过第二信号拆分级。

第一信号拆分级可包括初级接收机的低噪声放大器中的第一级放大器与三级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器之间的路由。第二信号拆分级可包括次级接收机的低噪声放大器中的第一级放大器与四级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器之间的路由。

第一信号拆分级可包括初级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器与三级接收机的混频器之间的路由。第二信号拆分级可包括次级接收机的低噪声放大器中的第二级放大器与四级接收机中的混频器之间的路由。