用于載波聚集的低噪聲放大器的制造方法
【專利摘要】公開了支持載波聚集的低噪聲放大器(LNA)。在示例性設(shè)計中，一裝置包括第一和第二放大器級，例如用于載波聚集(CA)LNA或多輸入多輸出(MIMO)LNA。在第一放大器級被啟用時，第一放大器級接收和放大輸入射頻(RF)信號并將第一輸出RF信號提供給第一負(fù)載電路。該輸入RF信號包括在不同頻率處的多個載波上發(fā)送給無線設(shè)備的傳輸。在第二放大器級被啟用時，第二放大器級接收和放大輸入RF信號并將第二輸出RF信號提供給第二負(fù)載電路。每個放大器級可包括耦合至共源共柵晶體管的增益晶體管。
【專利說明】用于載波聚集的低噪聲放大器
[0001] I.根據(jù)35U.S.C. § 119的優(yōu)先權(quán)要求
[0002] 本專利申請要求于2012年5月25日提交的題為"LOWNOISEAMPLIFIERSFOR CARRIERAGGREGATION(用于載波聚集的低噪聲放大器）"美國臨時申請S/N. 61/652, 064的 優(yōu)先權(quán)，該臨時申請已轉(zhuǎn)讓給本申請受讓人并通過引用明確納入于此。

【背景技術(shù)】
[0003] I?領(lǐng)域
[0004] 本公開一般涉及電子器件，尤其涉及低噪聲放大器（LNA)。
[0005] II?背景
[0006] 無線通信系統(tǒng)中的無線設(shè)備（例如，蜂窩電話或智能電話）可以發(fā)射和接收數(shù)據(jù) 以用于雙向通信。無線設(shè)備可包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射機以及用于數(shù)據(jù)接收的接收機。對 于數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)射機可用數(shù)據(jù)來調(diào)制射頻（RF)載波信號以獲得經(jīng)調(diào)制RF信號，放大經(jīng)調(diào)制 RF信號以獲得具有恰當(dāng)輸出功率電平的經(jīng)放大RF信號，并經(jīng)由天線將該經(jīng)放大的RF信號 發(fā)射到基站。對于數(shù)據(jù)接收，接收機可經(jīng)由天線獲得收到RF信號并且可放大和處理該收到 RF信號以恢復(fù)由基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0007] 無線設(shè)備可支持載波聚集，其是多個載波上的同時操作。載波可指被用于通信的 頻率范圍并且可與某些特性相關(guān)聯(lián)。例如，載波可與描述該載波上的操作的系統(tǒng)信息相關(guān) 聯(lián)。載波也可被稱為分量載波（CC)、頻率信道、蜂窩小區(qū)等。期望無線設(shè)備高效地支持載波 聚集。
[0008] 附圖簡述
[0009] 圖1示出了無線設(shè)備與無線系統(tǒng)通信。
[0010] 圖2A到2D示出了載波聚集（CA)的四個示例。
[0011] 圖3示出了圖1中的無線設(shè)備的框圖。
[0012] 圖4A和4B示出了支持帶內(nèi)CA的接收機。
[0013] 圖5A和5B示出了支持帶內(nèi)CA和帶間CA的接收機。
[0014] 圖6A到6C示出了具有電感衰退和共源共柵關(guān)斷的LNA。
[0015] 圖7示出了具有電感衰退、共源共柵關(guān)斷和電阻反饋的LNA。
[0016] 圖8A示出了具有分開的用于每個放大器級的輸入衰減電路的LNA。
[0017] 圖8B示出了具有共享的用于兩個放大器級的輸入衰減電路的LNA。
[0018] 圖9示出了具有可調(diào)諧輸入匹配電路的LNA。
[0019] 圖10到11C示出了多輸入多輸出（MIMO)LNA的若干示例性設(shè)計。
[0020] 圖12A到12F示出了可調(diào)諧輸入匹配電路的六個示例性設(shè)計。
[0021] 圖13示出了用于在無線系統(tǒng)中接收信號的過程。
[0022] 詳細(xì)描述
[0023] 以下闡述的詳細(xì)描述旨在作為本公開的示例性設(shè)計的描述，而無意表示可在其中 實踐本公開的僅有設(shè)計。術(shù)語"示例性"在本文中用于表示"用作示例、實例或解說"。本文 中描述為"示例性"的任何設(shè)計不必被解釋為優(yōu)于或勝過其他設(shè)計。本詳細(xì)描述包括具體 細(xì)節(jié)以提供對本公開的示例性設(shè)計的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，沒有這 些具體細(xì)節(jié)也可實踐本文描述的示例性設(shè)計。在一些實例中，公知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形 式示出以免湮沒本文中給出的示例性設(shè)計的新穎性。
[0024] 本文公開了支持載波聚集的LNA。這些LNA可具有較佳的性能并且可被用于各種 類型的電子設(shè)備，諸如無線通信設(shè)備。
[0025] 圖1示出了無線設(shè)備110與無線通信系統(tǒng)120通信。無線系統(tǒng)120可以是長期演 進(jìn)（LTE)系統(tǒng)、碼分多址（CDMA)系統(tǒng)、全球移動通信（GSM)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)（WLAN)系統(tǒng) 或其他某個無線系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可實現(xiàn)寬帶CDMA(WCDMA)、cdma2000、或其他某個版本的 CDMA。出于簡明起見，圖1示出了無線系統(tǒng)120包括兩個基站130和132以及一個系統(tǒng)控 制器140。一般而言，無線系統(tǒng)可以包括任何數(shù)目的基站以及任何網(wǎng)絡(luò)實體集合。
[0026] 無線設(shè)備110也可被稱為用戶裝備（UE)、移動站、終端、接入終端、訂戶單元、站 等。無線設(shè)備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板設(shè)備、無線調(diào)制解調(diào)器、個人數(shù)字助理 (PDA)、手持式設(shè)備、膝上型計算機、智能本、上網(wǎng)本、無繩電話、無線本地環(huán)路（WLL)站、藍(lán) 牙設(shè)備等。無線設(shè)備110可以能夠與無線系統(tǒng)120通信。無線設(shè)備110還可以能夠接收來 自廣播站（例如廣播站134)的信號、來自一個或多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS)中的衛(wèi)星 (例如，衛(wèi)星150)的信號等。無線設(shè)備110可支持用于無線通信的一種或多種無線電技術(shù)， 諸如LTE、cdma2000、WCDMA、GSM、802. 11 等等。
[0027] 無線設(shè)備110可以支持載波聚集，其是多個載波上的操作。載波聚集也可被稱為 多載波操作。無線設(shè)備110可以能夠在從698兆赫茲（MHz)到960MHz的低頻帶、從1475MHz 至lj2170MHz的中頻帶、和/或從2300MHz到2690MHz以及從3400MHz到3800MHz的高頻帶 中操作。低頻帶、中頻帶和高頻帶指的是三組頻帶（或頻帶組），其中每個頻帶組包括數(shù)個 頻率帶（或簡稱為"頻帶"）。每個頻帶可以覆蓋至多200MHz并且可以包括一個或多個載 波。每個載波可以在LTE中覆蓋至多20MHz。LTE版本11支持35個頻帶，這些頻帶被稱為 LTE/UMTS頻帶并且在3GPPTS36. 101中列出。在LTE版本11中，無線設(shè)備110可以配置 有在一個或兩個頻帶中的至多5個載波。
[0028] -般而言，載波聚集（CA)可以被分類為兩種類型--帶內(nèi)CA和帶間CA。帶內(nèi)CA 是指同一頻帶內(nèi)的多個載波上的操作。帶間CA是指不同頻帶內(nèi)的多個載波上的操作。
[0029] 圖2A示出了峨連帶內(nèi)CA的示例。在圖2A中所示的示例中，無線設(shè)備110配置有 在同一頻帶（其是低頻帶中的頻帶）中的四個毗連載波。無線設(shè)備110可以接收同一頻帶 內(nèi)的多個毗連載波上的傳輸。
[0030] 圖2B示出了非峨連帶內(nèi)CA的示例。在圖2B中所示的示例中，無線設(shè)備110配置 有在同一頻帶（其是低頻帶中的頻帶）中的四個非毗連載波。這些載波可分開5MHz、10MHz 或者其他某個量。無線設(shè)備110可以接收同一頻帶內(nèi)的多個非毗連載波上的傳輸。
[0031] 圖2C示出了在同一頻帶組中的帶間CA的示例。在圖2C中所示的示例中，無線設(shè) 備110配置有在同一頻帶組（其是低頻帶）中的兩個頻帶中的四個載波。無線設(shè)備110可 以接收同一頻帶組（例如，圖2C中的低頻帶）中不同頻帶中的多個載波上的傳輸。
[0032] 圖2D示出了不同頻帶組中的帶間CA的示例。如圖2D中所示的示例，無線設(shè)備110 配置有在不同頻帶組中的兩個頻帶中的四個載波，其包括在低頻帶中的一個頻帶中的兩個 載波以及在中頻帶中的另一個頻帶中的兩個附加載波。無線設(shè)備110可以接收不同頻帶組 (例如，圖2D中的低頻帶和中頻帶）中的不同頻帶中的多個載波上的傳輸。
[0033] 圖2A到2D示出了載波聚集的四個示例。對于頻帶和頻帶組的其他組合也可支持 載波聚集。例如，可支持低頻帶和高頻帶、中頻帶和高頻帶、高頻帶和高頻帶等的載波聚集。
[0034] 圖3示出了圖1中的無線設(shè)備110的示例性設(shè)計的框圖。在這一示例性設(shè)計中， 無線設(shè)備110包括耦合至主天線310的收發(fā)機320、耦合至副天線312的接收機322、以及 數(shù)據(jù)處理器/控制器380。收發(fā)機320包括多個（K個）接收機330aa至330ak和多個（K 個）發(fā)射機360a至360k以支持多個頻帶、載波聚集、多種無線電技術(shù)等。接收機322包括 多個（M個）接收機330ba到330bm以支持多個頻帶、載波聚集、多種無線電技術(shù)、接收分集、 MM0傳輸?shù)取?br> [0035] 在圖3中示出的示例性設(shè)計中，每個接收機330包括輸入電路332、LNA340、以及 接收電路342。對于數(shù)據(jù)接收，天線310接收來自基站和/或其他發(fā)射機站的信號并且提供 收到RF信號，該收到RF信號被路由通過開關(guān)/雙工器324并被提供給所選接收機。以下 描述假定接收機330aa是所選接收機。在接收機330aa內(nèi)，收到RF信號被傳遞通過輸入電 路332aa，其將輸入RF信號提供給LNA340aa。輸入電路332aa可以包括匹配電路、接收濾 波器等。LNA340aa放大輸入RF信號并且提供輸出RF信號。接收電路342aa對輸出RF信 號進(jìn)行放大、濾波并將其從RF下變頻到基帶，并且將模擬輸入信號提供給數(shù)據(jù)處理器380。 接收電路332aa可以包括混頻器、濾波器、放大器、匹配電路、振蕩器、本地振蕩器（L0)生成 器、鎖相環(huán)（PLL)等。收發(fā)機320中的每個其余接收機330以及接收機322中的每個接收 機330可按與收發(fā)機320中的接收機330aa類似的方式操作。
[0036] 在圖3中示出的示例性設(shè)計中，每個發(fā)射機360包括發(fā)射電路362、功率放大器 (PA) 364、以及輸出電路366。對于數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理器380處理（例如，編碼和調(diào)制）要 傳送的數(shù)據(jù)，并且將模擬輸出信號提供給所選發(fā)射機。以下描述假定發(fā)射機360a是所選發(fā) 射機。在發(fā)射機360a內(nèi)，發(fā)射電路362a對該模擬輸出信號進(jìn)行放大、濾波并將其從基帶上 變頻到RF，并且提供經(jīng)調(diào)制RF信號。發(fā)射電路362a可以包括混頻器、放大器、濾波器、匹配 電路、振蕩器、L0生成器、PLL等等。PA364a接收并且放大經(jīng)調(diào)制RF信號，并且提供具有 恰當(dāng)輸出功率電平的經(jīng)放大RF信號。經(jīng)放大RF信號被傳遞通過輸出電路366a，路由通過 開關(guān)/雙工器324,并且經(jīng)由天線310發(fā)射。輸出電路366a可包括匹配電路、發(fā)射濾波器、 定向f禹合器等。
[0037] 圖3示出了接收機330和發(fā)射機360的示例性設(shè)計。接收機和發(fā)射機還可包括圖 3中未示出的其他電路，諸如濾波器、匹配電路等。收發(fā)機320和接收機322的全部或部分 可實現(xiàn)在一個或多個模擬集成電路（IC)、RFIC(RFIC)、混和信號1C等上。例如，LNA340、 接收電路342、以及發(fā)射電路362可實現(xiàn)在一個模塊上，該模塊可以是RFIC等等。開關(guān)/雙 工器324、開關(guān)/濾波器326、輸入電路332、輸出電路366、以及PA364可實現(xiàn)在另一模塊 上，該另一模塊可以是混合模塊等等。接收機330和發(fā)射機360中的這些電路也可按其他 方式來實現(xiàn)。
[0038] 數(shù)據(jù)處理器/控制器380可為無線設(shè)備110執(zhí)行各種功能。例如，數(shù)據(jù)處理器380 可對經(jīng)由接收機330接收到的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由發(fā)射機360傳送的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理?？刂破?80 可以控制開關(guān)/雙工器324、開關(guān)/濾波器326、輸入電路332、LNA340、接收電路342、發(fā)射 電路362、PA364、輸出電路366或其組合的操作。存儲器382可以存儲供數(shù)據(jù)處理器/控 制器380使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器/控制器380可以實現(xiàn)在一個或多個專用集 成電路（ASIC)和/或其他1C上。
[0039] 無線設(shè)備110可從一個或多個蜂窩小區(qū)/基站接收不同頻率處的多個載波上的多 個傳輸以用于載波聚集。對于帶內(nèi)CA，這多個傳輸在同一頻帶中的多個載波上被發(fā)送。對 于帶間CA，這多個傳輸在不同頻帶中的多個載波上被發(fā)送。
[0040] 圖4A示出了接收機400的示例性設(shè)計的框圖，接收機400包括支持非CA和帶內(nèi) CA的CALNA440。CALNA440可被用于圖3中的無線設(shè)備110內(nèi)的一個或多個LNA340。
[0041] 在接收機400處，天線410接收同一頻帶中的多個載波上的傳輸并提供收到RF信 號。該收到RF信號被路由通過開關(guān)/雙工器424并作為接收機輸入信號RXin被提供給輸 入匹配電路432。匹配電路432針對一個或多個感興趣的頻帶在CALNA440與開關(guān)/雙工 器424或天線410之間執(zhí)行功率和/或阻抗匹配。匹配電路432 (其可以是圖3的輸入電 路332之一的一部分）向CALNA440提供輸入RF信號RFin。
[0042]CALNA440從匹配電路432接收輸入RF信號、放大輸入RF信號，并經(jīng)由至多M 個LNA輸出提供至多M個輸出RF信號RFoutl到RFoutM，其中M>1。M個負(fù)載電路490a到 490m耦合至這M個LNA輸出。每個負(fù)載電路490可包括一個或多個電感器、電容器、晶體 管、混頻器等。每個負(fù)載電路490可以是圖3中的接收電路342之一的一部分。每個輸出 RF信號可被提供給一個負(fù)載電路490內(nèi)的一個或多個混頻器并且可被（諸）相關(guān)聯(lián)的混頻 器下變頻以使得一個或多個感興趣的載波上的傳輸從RF被下變頻到基帶。
[0043]CALNA(諸如圖4中的CALNA440)在任何給定時刻可按非CA模式或CA模式操 作。在非CA模式中，CALNA按1輸入1輸出（1X1)配置操作，接收包括一個載波集上的一 個或多個傳輸?shù)囊粋€輸入RF信號，并將一個輸出RF信號提供給一個負(fù)載電路。在CA模式 中，CALNA按1XM配置操作，接收包括M個載波集上的多個傳輸?shù)囊粋€輸入RF信號，并將 M個輸出RF信號提供給M個負(fù)載電路，針對每個載波集有一個輸出RF信號，其中M>1。每 個載波集可以包括一個頻帶中的一個或多個載波。
[0044] 圖4B示出了支持非CA和同一頻帶中兩個載波集上的帶內(nèi)CA的CALNA440X的示 例性設(shè)計的示意圖。CALNA440x是圖4中的CALNA440的一種示例性設(shè)計。在圖4B中 所示的示例性設(shè)計中，CALNA440x從輸入匹配電路432接收輸入RF信號并針對至多兩個 載波集提供至多兩個輸出RF信號RFoutl和RFout2。第一輸出RF信號被提供給負(fù)載電路 490x，并且第二輸出RF信號被提供給負(fù)載電路490y。
[0045] 在圖4B中所示的示例性設(shè)計中，負(fù)載電路490x包括分別耦合至兩個基帶濾波器 494a和494b的兩個混頻器492a和492b?；祛l器492a和492b實現(xiàn)用于第一載波集的正 交下變頻器。混頻器492a接收來自CALNA440x的第一輸出RF信號以及用于第一載波集 的第一混頻頻率處的同相L0信號IL01?；祛l器492a用IL01信號來下變頻第一輸出RF信 號，并且提供同相（I)經(jīng)下變頻信號?；祛l器492b接收來自CALNA440x的第一輸出RF 信號以及用于第一載波集的第一混頻頻率處的正交L0信號QL01。混頻器492b用QL01信 號來下變頻第一輸出RF信號，并且提供正交⑷）經(jīng)下變頻信號。濾波器494a以及494b分 別接收來自混頻器492a和492b的I和Q經(jīng)下變頻信號并對其進(jìn)行濾波，并且提供針對第 一載波集的I和Q基帶信號Voutl。
[0046] 負(fù)載電路490y內(nèi)的混頻器492c和492d以及濾波器494c和494d類似地處理來 自CALNA440x的第二輸出RF信號，并且提供針對第二載波集的I和Q基帶信號?；祛l器 492c和492d接收第二RF信號并分別接收用于第二載波集的第二混頻頻率處的I和QL0 信號?；祛l器492c和492d分別用I和QL0信號來下變頻第二輸出RF信號并提供I和Q 經(jīng)下變頻信號。濾波器494c和494d分別接收來自混頻器492c和492d的I和Q經(jīng)下變頻 信號并對其進(jìn)行濾波，并且提供針對第二載波集的I和Q基帶信號Vout2。
[0047] 圖4B示出了負(fù)載電路490x和490y的示例性設(shè)計。負(fù)載電路也可以包括不同和/ 或附加電路。例如，負(fù)載電路可包括耦合在混頻器之前、或者在混頻器和濾波器之間、或者 在濾波器之后的放大器。
[0048] 圖5A示出了接收機500的示例性設(shè)計的框圖，接收機500包括支持非CA、帶內(nèi)CA、 和帶間CA的MMOLNA540。MMOLNA540可以被用于圖3中的無線設(shè)備110內(nèi)的一個或 多個LNA340。
[0049] 在接收機500處，天線510接收相同頻帶或不同頻帶中的一個或多個載波上的傳 輸并將收到RF信號提供給開關(guān)/雙工器524。開關(guān)/雙工器524分別向至多N個輸入匹配 電路532a到532n提供至多N個接收機輸入信號RXinl到RXinN，其中N>1。匹配電路532a 到532n可以是圖3中一個或多個輸入電路332的一部分。每個匹配電路532針對一個或 多個感興趣的頻帶在MMOLNA540與開關(guān)/雙工器524或天線510之間執(zhí)行功率和/或阻 抗匹配。N個匹配電路532a到532n可被設(shè)計用于不同頻帶并且可以提供至多N個輸入RF 信號RFinl到RFinN。
[0050]MMOLNA540接收至多N個輸入RF信號并且（i)針對非CA或帶內(nèi)CA放大一個 輸入RF信號、或者（ii)針對帶間CA放大多個輸入RF信號。MMOLNA540經(jīng)由至多M個 LNA輸出提供至多M個輸出RF信號RFoutl到RFoutM。M個負(fù)載電路590a到590m耦合至 這M個LNA輸出。每個負(fù)載電路590可包括一個或多個電感器、電容器、晶體管、混頻器等。 每個輸出RF信號可被提供給一個負(fù)載電路590內(nèi)的一個或多個混頻器并且可被（諸）相 關(guān)聯(lián)的混頻器下變頻以使得一個或多個感興趣的載波上的一個或多個傳輸從RF被下變頻 到基帶。
[0051]MMOLNA(諸如圖5A中的MMOLNA540)在任何給定時刻可按非CA模式、帶內(nèi) CA模式、或帶間CA模式操作。在非CA模式中，MMOLNA按1X1配置操作，接收包括一個 載波集上的一個或多個傳輸?shù)囊粋€輸入RF信號，并將一個輸出RF信號提供給一個負(fù)載電 路。在帶內(nèi)CA模式中，MMOLNA按1XM配置操作，接收包括同一頻帶中的M個載波集上的 多個傳輸?shù)囊粋€輸入RF信號，并將M個輸出RF信號提供給M個負(fù)載電路，針對每個載波集 有一個輸出RF信號，其中M>1。在帶間CA模式中，MMOLNA按NXM配置操作，接收包括至 多N個不同頻帶中的M個載波集上的多個傳輸?shù)腘個輸入RF信號，并將M個輸出RF信號 提供給M個負(fù)載電路，其中M>1且N>1。這N個輸入RF信號可對應(yīng)于至多N個不同頻帶。
[0052]MMOLNA(諸如圖5A中的MMOLNA540)可被用來接收不同頻率處的多個載波上 的傳輸。MIMOLNA可以包括針對感興趣的不同載波或不同載波集提供多個輸出RF信號的 多個輸出。MMOLNA與用于接收從多個發(fā)射天線發(fā)送給多個接收天線的MM0傳輸?shù)腖NA 不同。用于MM0傳輸?shù)腖NA通常具有（i)從一個接收天線接收一個輸入RF信號的一個輸 入，以及（ii)提供一個輸出RF信號的一個輸出。MMOLNA的多個輸出因此覆蓋頻率維度， 而用于MMO傳輸?shù)腖NA的輸出覆蓋空間維度。
[0053] 圖5B示出了MMOLNA540x的示例性設(shè)計的示意圖，MMOLNA540x支持非CA、帶 內(nèi)CA和不同頻帶中的兩個載波集上的帶間CA。每個載波集可以包括一個頻帶中的一個或 多個載波。MMOLNA540x是圖5A中的MMOLNA540的一種示例性設(shè)計。匹配電路532a 和532b可以接收（i)來自一個天線的同一接收機輸入信號、或者（ii)來自一個或多個天 線的不同接收機輸入信號。因此，RXin2信號可以等于或者可以不等于圖5B中的RXinl信 號。每個匹配電路532針對一個或多個感興趣的頻帶執(zhí)行功率和/或阻抗匹配。
[0054] 在圖5B中所示的示例性設(shè)計中，MMOLNA540x包括用于兩個載波集的兩個放大 器級550a和550b。放大器級550a接收并放大來自匹配電路532a的第一輸入RF信號并 提供針對第一載波集的第一輸出RF信號RFoutl。放大器級550b接收并放大來自匹配電 路532b的第二輸入RF信號并提供針對第二載波集的第二輸出RF信號RFout2。盡管為了 簡潔起見未在圖5B中示出，但MMOLNA540x可以包括將輸出RF信號從每個放大器級550 路由至負(fù)載電路590x和590y中的任一者的電路系統(tǒng)。
[0055] 在圖5B中所示的示例性設(shè)計中，負(fù)載電路590x包括分別耦合至兩個基帶濾波器 594a和594b的兩個混頻器592a和592b?；祛l器592a接收來自放大器級550a的第一輸出 RF信號以及用于第一載波集的第一混頻頻率處的同相L0信號IL01?；祛l器592a用IL01 信號來下變頻第一輸出RF信號，并且提供I經(jīng)下變頻信號?；祛l器592b接收來自放大器級 550b的第一輸出RF信號以及用于第一載波集的第一混頻頻率處的正交L0信號QL01?；?頻器592b用QL01信號來下變頻第一輸出RF信號，并且提供Q經(jīng)下變頻信號。濾波器594a 和594a分別接收來自混頻器592a和592b的I和Q經(jīng)下變頻信號并對其進(jìn)行濾波，并且提 供針對第一載波集的I和Q基帶信號Voutl。
[0056] 負(fù)載電路590y內(nèi)的混頻器592c和592d以及濾波器594c和594d類似地處理來 自放大器級550b的第二輸出RF信號，并且提供針對第二載波集的I和Q基帶信號Vout2。
[0057] 圖4A中的CALNA440可以用各種方式實現(xiàn)。以下描述CALNA440的一些示例 性設(shè)計。CALNA440也可用各種類型的晶體管來實現(xiàn)。以下描述使用N溝道金屬氧化物半 導(dǎo)體（NM0S)晶體管的CALNA440的一些示例性設(shè)計。
[0058] 圖6A示出了具有電感衰退和共源共柵關(guān)斷的CALNA640a的示例性設(shè)計的示意 圖。CALNA640a是圖4A中的CALNA440的一種示例性設(shè)計。CALNA640a包括兩個放大 器級650a和650b，其耦合至共用輸入匹配電路632并耦合至兩個負(fù)載電路690a和690b。 匹配電路632接收一接收機輸入信號RXin，為CALNA640a執(zhí)行輸入匹配，并提供輸入RF 信號RFin。匹配電路632可對應(yīng)于圖4A中的匹配電路432。負(fù)載電路690a和690b可對 應(yīng)于圖4A中的負(fù)載電路490a和490m。CALNA640a接收輸入RF信號，其可包括兩個載波 集上的傳輸，其中每個載波集包括一個或多個載波。
[0059] 在圖6A中所示的示例性設(shè)計中，放大器級650a包括源極衰退電感器652a、增益晶 體管654a、以及共源共柵晶體管656a。增益晶體管654a和共源共柵晶體管656a可用NM0S 晶體管（如圖6A中所示）或用其他類型的晶體管來實現(xiàn)。增益晶體管654a的柵極耦合至 匹配電路632并且其源極耦合至電感器652a的一端。電感器652a的另一端耦合至電路接 地。共源共柵晶體管656a的源極耦合至增益晶體管654a的漏極，并且其漏極耦合至負(fù)載電 路690a。開關(guān)658a的輸入端口稱合至共源共柵晶體管656a的柵極，其第一輸出端口f禹合 至偏置電壓Vcasc，并且其第二輸出端口耦合至電路接地。放大器級650b包括源極衰退電 感器652b、增益晶體管654b、共源共柵晶體管656b、以及開關(guān)658b，它們按與放大器級650a 中的電感器652a、增益晶體管654a、共源共柵晶體管656a、以及開關(guān)658a類似的方式來奉禹 合。
[0060] 出于簡潔起見，圖6A示出了CALNA640a包括用于兩個載波集的兩個放大器級 650a和650b。放大器級650a和650b可分別經(jīng)由開關(guān)658a和658b來獨立地啟用或禁用。 CALNA640a可包括用于兩個以上載波集的兩個以上放大器級650。
[0061] 輸入RF信號可包括同一頻帶中的多個載波集上的傳輸并且可被稱為經(jīng)載波聚集 RF信號。經(jīng)載波聚集RF信號可使用與其上發(fā)送傳輸?shù)亩鄠€載波集的各中心頻率相對應(yīng)的 不同頻率處的L0信號來下變頻。經(jīng)載波聚集RF信號可在LNA輸入處被拆分以便于達(dá)成用 于多個載波集的L0信號之間的良好L0-L0隔離。CALNA640a包括兩個放大器級650a和 650b以放大經(jīng)載波聚集RF信號并向兩個負(fù)載電路690a和690b中的兩個分開的下變頻器 提供兩個輸出RF信號。
[0062]CALNA640a在任何給定時刻可按非CA模式或CA模式操作。在非CA模式中，CA LNA640a接收一個載波集上的傳輸并向一個負(fù)載電路提供一個輸出RF信號。在CA模式 中，CALNA640a接收兩個載波集上的傳輸并向兩個負(fù)載電路提供兩個輸出RF信號，針對 每個載波集有一個輸出RF信號。
[0063] 圖6B示出了CALNA640a在CA模式中的操作。在CA模式中，通過將共源共柵晶 體管656a的柵極經(jīng)由開關(guān)658a連接至Vcasc電壓并將共源共柵晶體管656b的柵極經(jīng)由 開關(guān)658bf禹合至Vcasc電壓來啟用放大器級650a和650b兩者。放大器級650a放大輸入 RF信號并將第一輸出RF信號提供給負(fù)載電路690a。放大器級650b放大輸入RF信號并將 第二輸出RF信號提供給負(fù)載電路690b。
[0064] 圖6C示出了CALNA640a在非CA模式中的操作。在非CA模式中，僅啟用一個放 大器級，并且其他放大器級被禁用。在圖6C中所示的示例中，通過將共源共柵晶體管656a 的柵極經(jīng)由開關(guān)658a連接至Vcasc電壓來啟用放大器級650a，且通過使共源共柵晶體管 656b的柵極經(jīng)由開關(guān)658b短路至電路接地來禁用放大器級650b。放大器級650a放大輸 入RF信號并將輸出RF信號提供給負(fù)載電路690a。
[0065]在非CA模式的另一配置中，放大器級650b被啟用，而放大器級650a被禁用（圖 6C中未不出）。在這一配置中，放大器級650b放大輸入RF信號并將輸出RF信號提供給負(fù) 載電路690b。
[0066] 在圖6A中所示的示例性設(shè)計中，分開的源極衰退電感器652a和652b被用于放大 器級650a和650b以便于減少兩個放大器級之間的交互并幫助減小噪聲指數(shù)（NF)降級。 源極衰退電感器652a和652b還可改善放大器級650a和650b的線性度并有助于CALNA 640a的輸入阻抗匹配。電感器652a和652b可具有相同值或不同值。電感器652a和652b 的值可基于CA模式和非CA模式中在電壓增益與線性度之間的折衷來選擇（例如，獨立地 選擇）。
[0067] 如圖6A中所示，跨增益晶體管654a的柵極和源極可存在可變電容器668a。電容 器668a可包括增益晶體管654a的寄生。電容器668a還可包括一排可切換電容器，其可奉禹 合在增益晶體管654a的柵極與源極之間并且可被用來細(xì)調(diào)CALNA640a的輸入阻抗。每 個可切換電容器可用與開關(guān)串聯(lián)耦合的電容器來實現(xiàn)。類似地，跨增益晶體管654b的柵極 和源極可存在可變電容器668b。電容器668b可包括一排可切換電容器，其可稱合在增益晶 體管654b的柵極與源極之間并且可被用來細(xì)調(diào)輸入阻抗。
[0068] 輸入匹配電路632是放大器級650a和650b兩者共用的并且用于CA模式和非CA

【權(quán)利要求】
1. 一種裝置，包括： 第一放大器級，其被配置成在所述第一放大器級被啟用時接收和放大輸入射頻（RF) 信號并將第一輸出RF信號提供給第一負(fù)載電路，所述輸入RF信號包括在不同頻率處的多 個載波上發(fā)送給無線設(shè)備的傳輸；以及 第二放大器級，其被配置成在所述第二放大器級被啟用時接收和放大所述輸入RF信 號并將第二輸出RF信號提供給第二負(fù)載電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一放大器級包括耦合至第一共源共 柵晶體管的第一增益晶體管，所述第二放大器級包括耦合至第二共源共柵晶體管的第二增 益晶體管，并且所述輸入RF信號被提供給所述第一增益晶體管和所述第二增益晶體管兩 者。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一放大器級進(jìn)一步包括耦合至所述 第一增益晶體管的第一電感器，并且所述第二放大器級進(jìn)一步包括耦合至所述第二增益晶 體管的第二電感器。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一增益晶體管和所述第二增益晶體 管的源極耦合至電路接地。
5. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一放大器級和所述第二放大器級在 第一模式中提供所述第一輸出RF信號和所述第二輸出RF信號，而在第二模式中提供所述 第一輸出RF信號但不提供所述第二輸出RF信號，所述第一共源共柵晶體管和所述第二共 源共柵晶體管在所述第一模式中被啟用，并且所述第一共源共柵晶體管和所述第二共源共 柵晶體管中的僅一個在所述第二模式中被啟用。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，在所述第一模式和所述第二模式兩者中，所 述第一增益晶體管和所述第二增益晶體管被施加所述輸入RF信號，并且在所述第二模式 中，所述第一增益晶體管和所述第二增益晶體管中的一個在飽和區(qū)中操作且所述第一增益 晶體管和所述增益晶體管中的另一個在線性區(qū)中操作。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括： 耦合在所述第一放大器級和所述第二放大器級中的至少一者的輸出與輸入之間的反 饋電路。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述反饋電路包括電阻器、或者電容器、或 者電阻器和電容器兩者。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括： 第一衰減電路，其耦合至所述第一放大器級并被配置成接收所述輸入RF信號；以及 第二衰減電路，其耦合至所述第二放大器級并被配置成接收所述輸入RF信號。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括： 衰減電路，其耦合至所述第一放大器級和所述第二放大器級并被配置成接收所述輸入 RF信號。
11. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括： 輸入匹配電路，其耦合至所述第一放大器級和所述第二放大器級并被配置成接收一接 收機輸入信號并提供所述輸入RF信號。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述輸入匹配電路是可調(diào)諧的并且包括 至少一個可調(diào)電路組件。
13. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括： 第三放大器級，其被配置成在所述第三放大器級被啟用時接收和放大第二輸入RF信 號并將所述第一輸出RF信號提供給所述第一負(fù)載電路；以及 第四放大器級，其被配置成在所述第四放大器級被啟用時接收和放大所述第二輸入RF 信號并將所述第二輸出RF信號提供給所述第二負(fù)載電路。
14. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述第一放大器級被配置成在所述第一放大器級被啟用時接收和放大所述輸入RF信 號或第二輸入RF信號并將所述第一輸出RF信號提供給所述第一負(fù)載電路，以及 所述第二放大器級被配置成在所述第二放大器級被啟用時接收和放大所述輸入RF信 號或所述第二輸入RF信號并將所述第二輸出RF信號提供給所述第二負(fù)載電路。
15. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一放大器級進(jìn)一步包括耦合至第三 共源共柵晶體管的第三增益晶體管，所述第二放大器級進(jìn)一步包括耦合至第四共源共柵晶 體管的第四增益晶體管，并且第二輸入RF信號被提供給所述第三增益晶體管和所述第四 增益晶體管兩者。
16. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括： 第三放大器級，其被配置成在所述第三放大器級被啟用時接收和放大第三輸入RF信 號或第四輸入RF信號并將所述第一輸出RF信號提供給所述第一負(fù)載電路；以及 第四放大器級，其被配置成在所述第四放大器級被啟用時接收和放大所述第三輸入RF 信號或所述第四輸入RF信號并將所述第二輸出RF信號提供給所述第二負(fù)載電路。
17. -種方法，包括： 在第一放大器級被啟用時用所述第一放大器級來放大第一輸入射頻（RF)信號以獲得 第一輸出RF信號，所述第一輸入RF信號包括在不同頻率處的多個載波上發(fā)送給無線設(shè)備 的傳輸；以及 在第二放大器級被啟用時用所述第二放大器級來放大所述第一輸入RF信號或第二輸 入RF信號以獲得第二輸出RF信號。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括： 在第一模式中啟用所述第一放大器級和所述第二放大器級以獲得所述第一輸出RF信 號和所述第二輸出RF信號；以及 在第二模式中啟用所述第一放大器級并禁用所述第二放大器級以獲得所述第一輸出 RF信號但不獲得所述第二輸出RF信號。
19. 一種設(shè)備，包括： 用于放大的第一裝置，其被配置成在所述用于放大的第一裝置被啟用時放大第一輸入 射頻（RF)信號并提供第一輸出RF信號，所述第一輸入RF信號包括在不同頻率處的多個載 波上發(fā)送給無線設(shè)備的傳輸；以及 用于放大的第二裝置，其被配置成在所述用于放大的第二裝置被啟用時放大所述第一 輸入RF信號或第二輸入RF信號并提供第二輸出RF信號。
20. 如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 用于在第一模式中啟用所述用于放大的第一裝置和所述用于放大的第二裝置以獲得 所述第一輸出RF信號和所述第二輸出RF信號；以及 用于在第二模式中啟用所述用于放大的第一裝置并禁用所述所述用于放大的第二裝 置以獲得所述第一輸出RF信號但不獲得所述第二輸出RF信號的裝置。
【文檔編號】H03F1/22GK104321963SQ201380026584
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】A·M·塔希奇, A·B·戴維瓦拉 申請人:高通股份有限公司