[发明专利]适于多功率级操作的收发器及其方法

说明书

本申请公开了适于多功率级操作的收发器及其方法。收发器包括发射/接收端子、接收器输入端子、可缩放阻抗网络、多个功率放大器和接收器。所述可缩放阻抗网络耦合在所述发射/接收端子和所述接收器输入端子之间，并且具有在所述发射/接收端子和所述接收器输入端子之间的按顺序布置的多个抽头，其中，朝向所述发射/接收端子的任何给定抽头的阻抗小于朝向所述发射/接收端子的按顺序布置的多个抽头中若存在的任何随后的抽头的阻抗。所述多个功率放大器按照顺序布置并且具有分别耦合到所述可缩放阻抗网络的所述多个抽头的输出端。任何给定功率放大器的功率高于所述按照顺序布置的多个功率放大器中若存在的任何随后的功率放大器的功率。所述接收器耦合到所述接收器输入端子。

技术领域

本公开总体上涉及射频(RF)收发器，并且更具体的，涉及RF收发器的前端电路。

背景技术

RF收发器用于多种现代电子设备中，例如，智能电话、数字收音机、调制解调器、路由器、打印机和互联网网关。最近，已引入了多种通信标准以使用空中(over-the-air)RF传输和实现相对短距离的接收能力，包括距离约为10厘米的近场通信(NFC)、使用诸如“ZigBee”、“蓝牙”和低功耗蓝牙(BTLE)的协议在10到100米操作的个人局域网、以及诸如“WiFi”的无线局域网，“WiFi”的最大距离随环境变化，但是在理想环境下，已测得的最大距离超过300米。这些标准为特定的目的而设计，并且一般具有不同的功率和信号传输要求。然而，很多电子设备现在支持这些标准中的多个标准并为每个标准提供独立的电路，这增加了产品的成本。另外，使用常规天线来设计向发射和接收都提供可接受的特性(例如，合适的发射功率级和针对接收的可接受的噪声系数)的、低成本可靠的收发器是困难的。

附图说明

通过参考附图，可以更好的理解本公开，并且本公开的很多特征和优点对本领域技术人员来说是显而易见的，其中：

图1示出了现有技术的收发器前端电路的示意图；

图2示出了根据本发明实施例的收发器的部分框图和部分示意图；

图3示出了适于用作图2的第一阻抗变换网络的阻抗变换网络的示意图。

图4示出了适于用作图2的第二或任意随后的阻抗变换网络的阻抗变换网络的部分框图和部分示意图；

图5示出了图2的被配置为发射模式的收发器的一部分的部分框图和部分示意图；

图6示出了在N＝2的情况下，实现图2的收发器的收发器的一部分的部分框图和部分示意图。

在不同的附图中使用相同的参考标号来表示相似或相同的项。除非另有说明，词语“耦合”及其相关的动词形式包括通过本领域已知的方式进行的直接连接和间接电连接二者，并且除非另有说明，对直接连接的任何描述还暗含了使用合适的间接电连接方式的替代实施例。

具体实施方式

在一种方式中，收发器包括发射/接收端子、接收器输入端子、多个阻抗变换网络，多个功率放大器和控制器。所述多个阻抗变换网络串联耦合。每个所述阻抗变换网络都具有第一端口和第二端口，其中，第一阻抗变换网络的第一端口耦合到所述发射/接收端子，并且最后一个阻抗变换网络的第二端口耦合到所述接收器输入端子。所述多个阻抗变换网络包括具有谐振模式和终止模式的至少一个可选择的阻抗变换网络。所述多个功率放大器具有分别耦合到所述多个阻抗变换网络中的相应的阻抗变换网络的第二端口的输出端。在接收模式下，所述控制器为所有的所述至少一个可选择的阻抗变换网络选择所述谐振模式并禁用所有的所述功率放大器。在发射模式下，所述控制器使能所述多个功率放大器中的选择的一个功率放大器，并且选择耦合在所述多个功率放大器中的所述选择的一个功率放大器的输出端和所述发射/接收端子之间的所述至少一个可选择的阻抗变换网络中的任意一个阻抗变换网络的所述谐振模式，并且选择耦合在所述多个功率放大器中的所述选择的一个功率放大器的输出端和所述接收器输入端子之间的所述至少一个可选择的阻抗变换网络的第一阻抗变换网络的所述终止模式。