收發(fā)器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于收發(fā)器，尤其關(guān)于一種具有片上發(fā)射/接收(TR)開關(guān)的收發(fā)器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在傳統(tǒng)收發(fā)器中，發(fā)射/接收開關(guān)是用于在收發(fā)器的發(fā)射器和接收器之間進行切換的裝置。當收發(fā)器操作于發(fā)射模式下時，發(fā)射/接收開關(guān)用于將功率放大器輸出的預(yù)發(fā)射信號耦合至天線。當收發(fā)器操作于接收模式下時，發(fā)射/接收開關(guān)用于將天線的接收信號耦合至接收器。傳統(tǒng)的發(fā)射/接收開關(guān)可能會引發(fā)兩個問題。由于發(fā)射/接收開關(guān)可能不能與發(fā)射器以及接收器的阻抗完全匹配，所以當信號穿過時發(fā)射/接收開關(guān)會有本征損失(intrinsic loss)。由于當收發(fā)器操作于發(fā)射模式下時預(yù)發(fā)射信號的大幅擺動(swing)，發(fā)射/接收開關(guān)也可能發(fā)生故障。
[0003]對于差分通信系統(tǒng)，片外變壓器平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(平衡的/不平衡的)還用來在單端信號與差分信號之間進行轉(zhuǎn)換。由于將片外變壓器平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器插入收發(fā)器的額外工作，片外變壓器平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器將導(dǎo)致整體成本更高。此外，片外變壓器平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器可能占據(jù)印刷電路板大片面積，這也會增加總成本。
[0004]因此，對于差分通信系統(tǒng)來說，提供一種低成本、低損耗的收發(fā)器是本領(lǐng)域的重點關(guān)注。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有片上結(jié)構(gòu)的收發(fā)器。
[0006]依據(jù)本發(fā)明第一實施例，提供一種收發(fā)器，該收發(fā)器包含:功率放大電路，被設(shè)置為在該收發(fā)器的發(fā)射模式期間產(chǎn)生差分輸出信號;第一平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器電路，被設(shè)置為將該差分輸出信號轉(zhuǎn)換為單端輸出信號；可切換的匹配電路，被設(shè)置為在該發(fā)射模式期間接收該收發(fā)器的信號端口上的該單端輸出信號，以及在該收發(fā)器的接收模式期間將該信號端口上的單端接收信號轉(zhuǎn)換為單端輸入信號；以及低噪聲放大電路，被設(shè)置為在該接收模式期間將該單端輸入信號轉(zhuǎn)換為低噪聲輸入信號;其中該功率放大電路、該第一平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器電路、該可切換的匹配電路以及該低噪聲放大電路被配置為一個單芯片。
[0007]依據(jù)本發(fā)明第二實施例，提供一種收發(fā)器，該收發(fā)器包含:多個功率放大電路，被設(shè)置為在該收發(fā)器的發(fā)射模式期間產(chǎn)生多個差分輸出信號；功率結(jié)合器，被設(shè)置為將該多個差分輸出信號結(jié)合為單端輸出信號；可切換的匹配電路，被設(shè)置為在該發(fā)射模式期間接收該收發(fā)器的信號端口上的該單端輸出信號，以及在該收發(fā)器的接收模式期間將該信號端口上的單端接收信號轉(zhuǎn)換為單端輸入信號；以及低噪聲放大電路，被設(shè)置為在該接收模式期間將該單端輸入信號轉(zhuǎn)換為低噪聲輸入信號;其中該多個功率放大電路、該功率結(jié)合器、該可切換的匹配電路以及該低噪聲放大電路被配置為一個單芯片。
[0008]上述收發(fā)器可減少切換損耗以及芯片尺寸?！尽靖綀D說明】】
[0009]圖1為依據(jù)本發(fā)明第一實施例的收發(fā)器100的示意圖。
[0010]圖2為依據(jù)本發(fā)明第二實施例的收發(fā)器200的示意圖。
[0011 ]圖3為依據(jù)本發(fā)明實施例的收發(fā)器100運行在發(fā)射模式下的示意圖。
[0012]圖4為依據(jù)本發(fā)明實施例的收發(fā)器100運行在接收模式下的示意圖。
[0013]圖5為依據(jù)本發(fā)明第三實施例的收發(fā)器500的示意圖。
[0014]圖6為依據(jù)本發(fā)明實施例的收發(fā)器的切換方法600的流程圖。
[0015]圖7為依據(jù)本發(fā)明實施例的低噪聲放大電路700的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0016]在說明書及權(quán)利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)可理解，電子裝置制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準貝1J。在通篇說明書及權(quán)利要求當中所提及的“包含”為開放式的用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。以外，“親接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接到第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0017]請參考圖1，其為依據(jù)本發(fā)明第一實施例的收發(fā)器100的示意圖。收發(fā)器100包含功率放大器電路102、平衡-不平衡電路(平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器)104、可切換的匹配電路106、低噪聲放大電路108、電容電路110以及電感電路112。功率放大器電路102被設(shè)置為產(chǎn)生差分輸出信號So+，So-。平衡-不平衡電路104被設(shè)置為將差分輸出信號So+，So-轉(zhuǎn)換成單端輸出信號So?？汕袚Q的匹配電路106被設(shè)置為在收發(fā)器100的發(fā)射模式期間接收收發(fā)器100的信號端口Np上的單端輸出信號So，以及在收發(fā)器100的接收模式期間將信號端口Np上的單端接收信號Sor轉(zhuǎn)換成單端輸入信號Sr。低噪聲放大電路108被設(shè)置為將單端輸入信號Sr轉(zhuǎn)換成低噪聲輸入信號Sr I。
[0018]應(yīng)注意的是，電容電路110是信號端口Np上的寄生電容，其為收發(fā)器100的半導(dǎo)體襯底(pad)。因此，電容電路110可被看作是耦接于信號端口 Np與參考電壓(即接地電壓Vgnd)之間的電容器。此外，電感電路112為耦接于信號端口 Np與天線(未圖示)之間的結(jié)合線(bond-wire)的固有電感。因此，電感電路112可被看作是耦接于信號端口 Np與天線之間的電感器，其中該天線用于發(fā)射/接收無線信號。依據(jù)本發(fā)明，功率放大器電路102、平衡-不平衡電路104、可切換的匹配電路106以及低噪聲放大電路108被配置在一個單芯片上，例如系統(tǒng)單芯片(SOC，System-on_chip)。
[0019]功率放大電路102是用于根據(jù)輸入信號Sin來產(chǎn)生差分輸出信號So+，So-的差分功率放大器，該輸入信號Sin可以是差分信號或單端信號。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器104為變壓器，包含接收輸出信號So+的第一輸入端，以及接收輸出信號So-的第二輸入端。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器104還包含用于輸出單端輸出信號So的第一輸出端Nol，以及耦接至接地電壓Vgnd的第二輸出端No2。
[0020]可切換的匹配電路106包含電容電路1062、電感電路1064、第一開關(guān)電路1066以及第二開關(guān)電路1068。電容電路1062為電容器，其第一端耦接于平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器104的第一輸出端Nol。電感電路1064為電感器，其第一端NI耦接于電容電路1062的第二端，以及其第二端N2親接于低噪聲放大電路108的輸入端。第一開關(guān)電路1066被設(shè)置為在發(fā)射模式期間將電容電路1062的第二端(S卩NI)耦接至接地電壓Vgnd，以及在接收模式期間將電容電路1062的第二端從接地電壓Vgnd斷開。第二開關(guān)電路1068被設(shè)置為在發(fā)射模式期間將電感電路1064的第二端N2耦接至接地電壓Vgnd，以及在接收模式期間將電感電路1064的第二端N2從接地電壓Vgnd斷開。應(yīng)該指出的是，第二開關(guān)電路1068為可選的，這意味著在另一個實施例中第二開關(guān)電路1068是可以被移除的，以進一步減少收發(fā)器的芯片尺寸。
[0021]應(yīng)當指出的是，通過使用平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器104，收發(fā)器100依據(jù)功率放大電路102所產(chǎn)生的差分輸出信號So+，So-，產(chǎn)生單端輸出信號So。然而，這不是本發(fā)明的限制。根據(jù)第二實施例，通過使用功率結(jié)合器，收發(fā)器根據(jù)圖2所示的多個功率放大電路分別產(chǎn)生的多個差分輸出信號，產(chǎn)生單端輸出信號。請參考圖2，其為依據(jù)本發(fā)明第二實施例的收發(fā)器200的示意圖。收發(fā)器200包含多個功率放大電路202a，202b、功率結(jié)合器204、可切換的匹配電路206、低噪聲放大電路208、電容電路210、以及電感電路212。所述多個功率放大電路部202a，202b被設(shè)置為分別產(chǎn)生多個差分輸出信號S0l +，S0l-，S02+，S02-。功率結(jié)合器204被設(shè)置為將多個差分輸出信號Sol+，Sol-，So2+，So2-結(jié)