[发明专利]具有非对称匹配网络的收发器

说明书

本申请涉及具有非对称匹配网络的收发器。一种片上系统(SoC)，其包括收发器，该收发器包含发射器(110、120、130)和接收器(140、150)，其中发射器和接收器中的至少一个具有可配置部分，该可配置部分能够被配置为以单端模式和差分模式运行。两个接口引脚(102、103)被提供以用于经由匹配网络(160)将收发器耦合到天线(170)，其中两个接口引脚共享地耦合到发射器和接收器。可调谐电容器耦合到可配置部分的差分信号线路，其中可调谐电容器被配置为经过调谐以针对每个运行模式优化可配置部分的阻抗匹配。

本申请是国际申请日为2014年1月23日、进入国家阶段日为2015年7月13日的名称为“具有非对称匹配网络的收发器”的中国专利申请201480004630.4(PCT/US2014/012687)的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及用于射频传输的收发器，并且更具体地，涉及收发器内的阻抗匹配优化。

背景技术

片上系统(SoC)是一个由来已久的概念；基本方法是将越来越多的功能集成到一个给定器件上。这种集成能够采用硬件或解决方案软件的形式。很多SoC设计将微处理器内核或多个内核与各种外围器件和存储器电路配对。

射频(RF)收发器可以包括在SoC内，并且可以包括完全集成的CMOS低噪声放大器(LAN)和功率放大器(PA)。差分电路通常被选择用于降低LNA电路中的接地噪声效应并在相同电源电压下加倍PA的输出功率电平。然而，天线通常是单端的，并因此可能需要转换阻抗以便将单端天线接合到片上差分电路的匹配网络。

蓝牙标准被设计用于实现提供10m距离处的1Mb/s的数据速率的划算的无线通信。注定成为柔性电缆的主要替换物，蓝牙领域已经迅速成长。为了帮助全面集成芯片集解决方案，已经放松了该标准的规格。因此，这个标准非常适于SoC方法。很多平台已经可用于蓝牙SoC快速发展市场，并且可用于原型法以缩短设计周期并限制设计团队范围。蓝牙RF收发器需要若干系统元件：正交频率合成器、低噪声放大器(LNA)、提供从RF频率到基带的频率转换的混频器和放大器。

附图说明

图1是包括本发明的一个实施例的片上系统(SoC)中的收发器的一部分的功能性框图；

图2是图1的收发器中使用的自偏置AB类TX驱动器的原理图；

图3是图1的SoC中使用的收发器模块的更详细框图；

图4是示例说明图3的非对称匹配电路的细节的原理图；

图5是一种调谐电容器的更详细原理图；

图6和图7是可配置接收器LNA的实施例的原理图；

图8是说明具有非对称匹配网络的收发器的配置的流程图；以及

图9是包括可配置收发器的一个示例SoC的框图。

具体实施方式

示例实施例提供能够在单端和差分配置之间被重新配置并针对每个配置被优化的前端。PA级可以使用自偏置AB类拓扑。在一个实施例中，接收器LNA(低噪声放大器)是单端的，而PA是差分的，因此名称是“非对称”。对于另一应用，LNA还能够被配置成差分的。该方法允许通过使用单端PA将公共前端设计用在具有最少外部元件的一个应用中；以及允许使用差分PA、通过添加两个元件以得到3dB(理论上)更高的输出功率将公共前端设计用在另一应用中。

在大体积和低成本市场中，由于更少数量的元件使得它更容易处理终端解决方案和完成评估模块，所以低的外部元件数量是优选的，并因此需要更少的时间进入客户市场。通过允许各种天线设计易于与收发器接合，提供可配置收发器前端为终端用户提供灵活性。