專利名稱：多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，更具體地，涉及多頻帶無線通信。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)支持多種無線和/或有線設(shè)備之間的無線和有線通信。這樣的通信系統(tǒng)的范圍包括國內(nèi)和/或國際蜂窩電話系統(tǒng)、因特網(wǎng)到室內(nèi)點到點的無線網(wǎng)絡(luò)。每個通信系統(tǒng)的構(gòu)建以及該系統(tǒng)的工作都遵循一個或者多個通信標(biāo)準(zhǔn)。例如，無線通信系統(tǒng)可能遵循但也不局限于如下標(biāo)準(zhǔn)的一個或者多個和/或它們的不同版本，這些標(biāo)準(zhǔn)有IEEE802.11、藍(lán)牙(BT)、高級移動電話服務(wù)(AMPS)、數(shù)字化AMPS、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址接入業(yè)務(wù)(CDMA)、本地多點分配業(yè)務(wù)(LMDS)、多信道多點分布式系統(tǒng)(MMDS)。
依照無線通信系統(tǒng)的類型，無線通信設(shè)備例如蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、雙工無線電設(shè)備、個人電腦(PC)、便攜電腦以及家庭娛樂設(shè)備等可以直接或者間接地和其它的無線通信設(shè)備通信。對于直接通信(也就是所知的點到點的通信方式)，參與無線通信的設(shè)備調(diào)諧他們的接收機和發(fā)射機到相同的信道(例如，無線通信系統(tǒng)中多個射頻載波之一)并通過已調(diào)諧的信道相互通信。對于間接的無線通信，每一個無線通信設(shè)備可以通過分配的信道直接和相關(guān)基站(例如，對于蜂窩服務(wù))和/或相關(guān)接入點(例如，對于室內(nèi)和建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò))通信。為了完成無線通信設(shè)備之間的連接，相關(guān)基站和/或相關(guān)接入點可以通過系統(tǒng)控制器、公眾電話網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和/或其它廣域網(wǎng)來實現(xiàn)相互間的直接通信。
對于在無線通信系統(tǒng)中參與通信的每一個無線通信設(shè)備，都包括有內(nèi)置的無線收發(fā)器(即接收器和發(fā)射器)或者耦合到相關(guān)的無線收發(fā)器(如，用于室內(nèi)和/或建筑內(nèi)無線通信網(wǎng)絡(luò)的基站、RF調(diào)制解調(diào)器等等)。如我們所知，發(fā)射器包括數(shù)據(jù)調(diào)制階、一個或者多個中頻階以及功率放大器。所述數(shù)據(jù)調(diào)制階依據(jù)特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基帶信號。所述一個或者多個中頻階將基帶信號與一個或者多個本振信號混頻以產(chǎn)生RF信號。所述功率放大器放大所述RF信號然后通過再天線發(fā)送。
如我們所知，接收器耦合到天線，并且包括低噪放大器、一個或者多個中頻階、濾波階和數(shù)據(jù)恢復(fù)階。所述低噪放大器通過天線接收入站RF信號接著放大該信號。所述一個或者多個中頻階將該放大的RF信號與一個或者多個本振混頻以將該放大的RF信號轉(zhuǎn)化成基帶信號或者中頻(IF)信號。所述濾波階對基帶信號或者IF信號濾波以減少有害的頻帶外信號，從而產(chǎn)生已濾波信號。所述數(shù)據(jù)恢復(fù)階根據(jù)所述特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)從已濾波信號中恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。
對于遵循特定無線通信協(xié)議工作的無線收發(fā)器，必須設(shè)計成利用特定的基帶編碼、調(diào)制和/或擾頻協(xié)議在給定的載波頻帶內(nèi)接收和發(fā)射射頻(RF)信號。例如，IEEE 802.11a規(guī)定的頻帶為5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz和5.725-5.825GHz，且利用的調(diào)制機制為二進制相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、十六正交調(diào)幅(16-QAM)或64正交調(diào)幅(64-QAM)和編碼率為1/2、2/3、3/4的卷積編碼。作為另外一個例子，IEEE 802.11b規(guī)定的頻帶為2.400GHz到2.483GHz且利用直接序列擴頻(DSSS)或跳頻擴頻(FHSS)的調(diào)制方式。還有另外一個例子，IEEE 802.11g規(guī)定的頻帶為2.400GHz到2.483GHz，且利用的調(diào)制機制為二進制相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、十六正交調(diào)幅(16-QAM)或64正交正交調(diào)幅(64-QAM)。
根據(jù)以上例子可知，對于遵循IEEE 802.11a協(xié)議工作的無線收發(fā)器，必須能發(fā)射和接收5GHz頻帶內(nèi)的射頻信號，而遵循IEEE 802.11b或IEEE802.11g協(xié)議工作的無線收發(fā)器必須能發(fā)射和接收2.4GHz頻帶內(nèi)的射頻信號。由于該收發(fā)器在工作頻率和設(shè)計上固有的不同，無線收發(fā)器不能在5GHz和/或2.4GHz這兩個不同的頻帶內(nèi)有效地發(fā)射RF信號。盡管如此，對于集成多頻帶收發(fā)器的嘗試在以下參考文件中已有介紹“A Single-Chip DigitallyCalibrated 5.15-5.825GHz 0.18um CMOS Transceiver for 802.11a WirelessLAN”，By Jason Vassiliou et，al.IEEE Journal of Solid-State circuits，Volume 38，NO.12，December 2003；和“A Single-Chip Dual-Band Tri-Mode CMOSTransceiver for IEEE802.11a/bg WLAN”，by Masoud Zargari，et.al.，ISSCC2004/Session 5/WLAN Transceivers/5.4.
雖然現(xiàn)有技術(shù)已對無線收發(fā)器作出了改進，仍然存在對集成多頻帶直接通信的無線通信收發(fā)器的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種操作設(shè)備和方法，并將在后續(xù)的


和具體實施方式
以及權(quán)利要求書中給出詳細(xì)的介紹。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻(RF)收發(fā)器集成電路(IC)，包括多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分，所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分包括發(fā)射基帶模塊，用來接收出站基帶信號，其中所述發(fā)射基帶模塊對所述出站基帶信號執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)中的至少一個操作，以生成處理后的出站基帶信號；多頻帶發(fā)射模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，所述多頻帶發(fā)射模塊依據(jù)第一頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有第一頻帶內(nèi)的第一射頻載波頻率的出站射頻信號；當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，所述多頻帶發(fā)射模塊依據(jù)第二頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有第二頻帶內(nèi)的第二射頻載波頻率的出站射頻信號；多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收部分，所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收部分包括多頻帶接收模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，所述多頻帶接收模塊依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將具有所述第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站基帶信號；當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，所述多頻帶接收模塊依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將具有所述第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站基帶信號；
接收器基帶模塊，用來接收所述入站基帶信號，其中所述接收器基帶模塊對所述入站基帶信號執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)、相位調(diào)節(jié)和接收信號強度測量中的至少一個操作，以生成處理后的入站基帶信號；本地振蕩生成模塊，在所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時生成所述第一頻帶本地振蕩，以及在所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時生成所述第二頻帶本地振蕩。
優(yōu)選地，所述多頻帶發(fā)射模塊包括第一頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有所述第一射頻載波頻率的出站射頻信號；第二頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有所述第二射頻載波頻率的出站射頻信號；發(fā)射器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后的出站基帶信號提供給所述第一頻帶發(fā)射模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后的出站基帶信號提供給所述第二頻帶發(fā)射模塊。
優(yōu)選地，所述第一和第二頻帶發(fā)射模塊每一個均包括混頻模塊，將所述處理后的出站基帶信號與所述第一頻帶本地振蕩或第二頻帶本地振蕩混頻，以生成混合信號；功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述混合信號以生成所述具有第一或第二射頻載波頻率的出站射頻信號。
優(yōu)選地，所述多頻帶接收模塊包括第一頻帶接收模塊，依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述具有第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站基帶信號；第二頻帶接收模塊，依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述具有第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站基帶信號；接收器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述入站基帶信號從所述第一頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述入站基帶信號從所述第二頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊。
優(yōu)選地，所述第一和第二頻帶接收模塊每一個均包括低噪放大器，將所述具有第一或第二射頻載波頻率的入站射頻信號放大為放大后入站射頻信號；混頻模塊，將所述放大后入站射頻信號與所述第一或第二頻帶本地振蕩混頻以生成所述入站基帶信號。
優(yōu)選地，所述多頻帶發(fā)射模塊包括混頻模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后的出站基帶信號與所述第一頻帶本地振蕩混頻以生成第一混合信號，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后的出站基帶信號與所述第二頻帶本地振蕩混頻以生成第二混合信號；第一復(fù)用器，依據(jù)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于所述第一或第二模式，分別將所述第一或第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊；第一功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述第一混合信號以提供所述具有第一射頻載波頻率的出站射頻信號；第二功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述第二混合信號以提供所述具有第二射頻載波頻率的出站射頻信號；第二復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一混合信號提供給所述第一功率放大器驅(qū)動模塊，以及當(dāng)所述多頻直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二混合信號提供給所述第二功率放大器驅(qū)動模塊。
優(yōu)選地，所述多頻帶發(fā)射模塊包括混頻模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后的出站基帶信號與所述第一頻帶本地振蕩混頻以生成第一混合信號，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后的出站基帶信號與所述第二頻帶本地振蕩混頻以生成第二混合信號；
第一復(fù)用器，依據(jù)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于所述第一或第二模式，分別將所述第一或第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊；可調(diào)節(jié)功率放大器驅(qū)動模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，放大所述第一混合信號以提供所述具有第一頻帶內(nèi)的射頻載波頻率的出站RF信號，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，放大所述第二混合信號以提供所述具有第二頻帶內(nèi)的射頻載波頻率的出站RF信號。
優(yōu)選地，所述多頻帶接收模塊包括第一低噪放大器，用于放大具有所述第一射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第一放大后入站射頻信號；第二低噪放大器，用于放大具有所述第二射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第二放大后入站射頻信號；混頻模塊；第一復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一放大后入站射頻信號提供給所述混頻模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二放大后入站射頻信號提供給所述混頻模塊；第二復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，其中所述混頻模塊將所述第一頻帶本地振蕩與所述第一放大后入站射頻信號混頻或?qū)⑺龅诙l帶本地振蕩與所述第二放大后入站射頻信號混頻，以生成所述入站基帶信號。
優(yōu)選地，所述多頻帶接收模塊包括可調(diào)低噪放大器，用于放大所述具有第一射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第一放大后入站射頻信號，以及放大所述具有第二射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第二放大后入站射頻信號；混頻模塊；
復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，其中所述混頻模塊將所述第一頻帶本地振蕩與所述第一放大后入站射頻信號混頻或?qū)⑺龅诙l帶本地振蕩與所述第二放大后入站射頻信號混頻，以生成所述入站基帶信號。
優(yōu)選地，所述接收器基帶模塊包括第一可變增益放大器模塊，用來依據(jù)第一增益設(shè)置放大所述入站基帶信號以生成放大后入站基帶信號；低通濾波器模塊，用來對所述放大后入站基帶信號進行低通濾波，以生成濾波后入站基帶信號；第二可變增益放大器模塊，用來依據(jù)第二增益設(shè)置放大所述濾波后入站基帶信號以生成第二放大后基帶信號；驅(qū)動模塊，用來驅(qū)動所述第二放大后基帶信號以生成所述處理后的入站基帶信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻發(fā)射器集成電路，包括發(fā)射基帶模塊，用來接收出站基帶信號的出站同相基帶信號分量和出站正交基帶信號分量，其中所述發(fā)射基帶模塊對所述出站同相信號分量和出站正交信號分量執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)中的至少一個操作，以生成處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量；多頻帶發(fā)射模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，依據(jù)第一頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有第一頻帶內(nèi)的第一射頻載波頻率的出站射頻信號，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，依據(jù)第二頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有第二頻帶內(nèi)的第二射頻載波頻率的出站射頻信號；本地振蕩生成模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時生成所述第一頻帶本地振蕩，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時生成所述第二頻帶本地振蕩。
優(yōu)選地，所述多頻帶發(fā)射模塊包括第一頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有所述第一射頻載波頻率的出站射頻信號；第二頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有所述第二射頻載波頻率的出站射頻信號；發(fā)射器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量提供給所述第一頻帶發(fā)射模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量提供給所述第二頻帶發(fā)射模塊。
優(yōu)選地，所述第一和第二頻帶發(fā)射模塊每一個均包括混頻模塊，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量與所述第一頻帶本地振蕩或第二頻帶本地振蕩混頻，以生成混合信號；功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述混合信號以生成所述具有第一或第二射頻載波頻率的出站射頻信號。
優(yōu)選地，所述多頻帶發(fā)射模塊包括混頻模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量與所述第一頻帶本地振蕩混頻以生成第一混合同相和正交信號分量，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量與所述第二頻帶本地振蕩混頻以生成第二混合同相和正交信號分量；第一復(fù)用器，依據(jù)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于所述第一或第二模式，分別將所述第一或第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊；
第一功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述第一混合同相和正交信號分量以提供所述具有第一射頻載波頻率的出站射頻信號；第二功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述第二混合同相和正交信號分量以提供所述具有第二射頻載波頻率的出站射頻信號；第二復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一混合同相和正交信號分量提供給所述第一功率放大器驅(qū)動模塊，以及當(dāng)所述多頻直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二混合同相和正交信號分量提供給所述第二功率放大器驅(qū)動模塊。
優(yōu)選地，所述多頻帶發(fā)射模塊包括混頻模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量與所述第一頻帶本地振蕩混頻以生成第一混合同相和正交信號分量，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量與所述第二頻帶本地振蕩混頻以生成第二混合同相和正交信號分量；第一復(fù)用器，依據(jù)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于所述第一或第二模式，分別將所述第一或第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊；可調(diào)節(jié)功率放大器驅(qū)動模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，放大所述第一混合同相和正交信號分量以提供所述具有第一頻帶內(nèi)的射頻載波頻率的出站RF信號，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，放大所述第二混合同相和正交信號分量以提供所述具有第二頻帶內(nèi)的射頻載波頻率的出站RF信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路，包括多頻帶接收模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第一模式時，依據(jù)第一頻帶本地振蕩將具有所述第一頻帶內(nèi)的第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第二模式時，依據(jù)第二頻帶本地振蕩將具有所述第二頻帶內(nèi)的第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量；接收器基帶模塊，用來接收所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量，其中所述接收基帶模塊對所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)、相位調(diào)節(jié)和接收信號強度測量中的至少一個操作，以生成處理后入站同相基帶信號分量和處理后入站正交基帶信號分量；本地振蕩生成模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第一模式時生成所述第一頻帶本地振蕩，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第二模式時生成所述第二頻帶本地振蕩。
優(yōu)選地，所述多頻帶接收模塊包括第一頻帶接收模塊，依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述具有第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量；第二頻帶接收模塊，依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述具有第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量；接收器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量從所述第一頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量從所述第二頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊。
優(yōu)選地，所述第一和第二頻帶接收模塊每一個均包括低噪放大器，將所述具有第一或第二射頻載波頻率的入站射頻信號放大為放大后入站射頻信號；混頻模塊，將所述放大后入站射頻信號與所述第一或第二頻帶本地振蕩混頻以生成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量。
優(yōu)選地，所述多頻帶接收模塊包括
第一低噪放大器，用于放大具有所述第一射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第一放大后入站射頻信號；第二低噪放大器，用于放大具有所述第二射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第二放大后入站射頻信號；混頻模塊；第一復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一放大后入站射頻信號提供給所述混頻模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二放大后入站射頻信號提供給所述混頻模塊；第二復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，其中所述混頻模塊將所述第一頻帶本地振蕩與所述第一放大后入站射頻信號混頻或?qū)⑺龅诙l帶本地振蕩與所述第二放大后入站射頻信號混頻，以生成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量。
優(yōu)選地，所述多頻帶接收模塊包括可調(diào)低噪放大器，用于放大所述具有第一射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第一放大后入站射頻信號，以及放大所述具有第二射頻載波頻率的入站射頻信號以生成第二放大后入站射頻信號；混頻模塊；復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述第一頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述第二頻帶本地振蕩提供給所述混頻模塊，其中所述混頻模塊將所述第一頻帶本地振蕩與所述第一放大后入站射頻信號混頻或?qū)⑺龅诙l帶本地振蕩與所述第二放大后入站射頻信號混頻，以生成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量。
優(yōu)選地，所述接收器基帶模塊包括第一可變增益放大器模塊，用來依據(jù)第一增益設(shè)置放大所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量以生成放大后入站同相和正交基帶信號分量；低通濾波器模塊，用來對所述放大后入站同相和正交基帶信號分量進行低通濾波，以生成濾波后入站同相和正交基帶信號分量；第二可變增益放大器模塊，用來依據(jù)第二增益設(shè)置放大所述濾波后入站同相和正交基帶信號分量以生成第二放大后入站同相和正交基帶信號分量；驅(qū)動模塊，用來驅(qū)動所述第二放大后入站同相和正交基帶信號分量以生成所述處理后入站同相基帶信號分量和處理后入站正交基帶信號分量。
參考本發(fā)明后續(xù)部分結(jié)合附圖給出的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將會更加明顯地體現(xiàn)出來。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的無線通信設(shè)備中的無線收發(fā)器的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的頻帶頻譜圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的多頻帶發(fā)射模塊的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一頻帶和第二頻帶發(fā)射模塊的框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的多頻帶接收模塊的框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第一頻帶和第二頻帶接收模塊的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個可選實施例的多頻帶發(fā)射模塊的框圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的多頻帶發(fā)射模塊的框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的多頻帶接收模塊的框圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的多頻帶接收模塊的框圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的接收器基帶模塊的框圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的多入多出多頻帶無線收發(fā)器的框圖。
具體實施例方式
圖1所示為通信系統(tǒng)5的框圖，該通信系統(tǒng)5包括基本服務(wù)集(BSS)區(qū)域7和9、獨立基本服務(wù)集(IBSS)11和網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備15。每一個基本服務(wù)集區(qū)域7和9包括有基站和/或接入點17、19和多個無線通信設(shè)備21-23、25-31。所述IBSS 11包括多個無線通信設(shè)備33-37。每一個無線通信設(shè)備21-37可以是手提電腦21和25、個人數(shù)字助理23和29、個人電腦31和33和/或手機27和35。
所述基站或接入點17和19通過局域網(wǎng)連接39和43耦合到網(wǎng)絡(luò)硬件15。網(wǎng)絡(luò)硬件15可以是路由器、交換機、橋接器、調(diào)制解調(diào)器、系統(tǒng)控制器等，為通信系統(tǒng)5提供廣域網(wǎng)連接。每一個基站或者接入點17、19有相關(guān)聯(lián)的天線或天線陣列，用于與其覆蓋區(qū)域內(nèi)的無線通信設(shè)備通信。一般來說，無線通信設(shè)備在特定的基站或者接入點17、19注冊登記以便可以接收來至于通信系統(tǒng)5的服務(wù)。對于IBSS 11內(nèi)的直接連接(即點到點的通信)，無線通信設(shè)備33-37通過分配好的信道相互之間直接地通信。
一般來說，基站用于蜂窩電話系統(tǒng)或者類似的系統(tǒng)，而接入點用于室內(nèi)或者建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)。不管是何種特定類型的通信系統(tǒng)，每一個無線通信設(shè)備包括有內(nèi)置的無線收發(fā)器和/或耦合有無線收發(fā)器以利于在通信系統(tǒng)5內(nèi)進行直接和/或間接的無線通信。所述無線收發(fā)器將參考圖2-13給出進一步詳盡的描述。
圖2是多頻帶MIMO(多入多出)直接轉(zhuǎn)換射頻(RF)收發(fā)器集成電路(IC)的框圖，該集成電路包括多個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1到10-n、多個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收部分12-1到12-n和本地生成模塊22。每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1到10-n均包括有發(fā)射基帶模塊14和多頻帶發(fā)射模塊16。每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收部分12-1到12-n均包括有接收器基帶模塊18和多頻帶接收模塊20。
在工作時，每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1到10-n可以接收出站(outbound)基帶信號24-1到24-n。所述出站基帶信號24-1到24-n可能遵循一個或者多個無線通信標(biāo)準(zhǔn)例如IEEE802.11a，b，g，n和/或進一步擴展或其演變的其他標(biāo)準(zhǔn)。一個實施例中，每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1到10-n被調(diào)諧以將出站基帶信號24-1到24-n轉(zhuǎn)換成含有第一或第二RF載波的出站RF信號28-1到28-n。另外，每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分12-1到12-n被調(diào)諧以將入站(inbound)RF信號34-1到34-n轉(zhuǎn)換成已處理的入站基帶信號38-1到38-n。在該實施例中，第一RF載波位于2.4GHz的頻帶內(nèi)(例如2.4GHz到2.483GHz)，而第二RF載波位于5GHz的頻帶范圍內(nèi)(例如5.15GHz-5.25GHz、5.25-5.35GHz和5.725-5.825GHz)。
例如，對于4×4的MIMO無線通信，如圖2所示的IC將包括4個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分和4個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分。MIMO基帶處理器(圖中未給出)將出站數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成多個出站基帶信號24-1到24-n，并將多個已處理的入站基帶信號38-1到38-n轉(zhuǎn)換成入站數(shù)據(jù)流。每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1到10-n被調(diào)諧以將各自的出站基帶信號24-1到24-n轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的含有第一或第二RF載波的出站RF信號28-1到28-n。類似地，每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分12-1到12-n被調(diào)諧以將各自含有第一或第二RF載波的入站RF信號34-1到34-n轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的已處理入站基帶信號38-1到38-n。第一或者第二RF載波頻率的選擇可取決于哪種RF載波能提供更加有效的無線通信(例如，具有比較少的干擾，這樣可以使得數(shù)據(jù)以較高速率傳輸而只有比較少的誤碼)，還可取決于默認(rèn)的協(xié)議、用戶的優(yōu)先選擇、參與無線通信的設(shè)備的性能和/或系統(tǒng)需求。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，圖2所示的IC可包括任何數(shù)量的多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1到10-n以及任何數(shù)量的多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分12-1到12-n。另外，任意數(shù)量的多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分和多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分的任意組合可用于實現(xiàn)MIMO無線通信。例如，如果該IC包括M個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分和N個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分，其中M可等于或不等于N，則該IC可支持M×N的MIMO無線通信。另外，該IC對激活其中小于M個的多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分和/或激活其中小于N個的多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分以支持m×n的MIMO無線通信，其中m表示M個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分中被激活的部分的數(shù)量，n表示N個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分中被激活的部分的數(shù)量。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，所述IC可包括一個多頻帶直接發(fā)射部分10-1和一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分12-1以提供多頻帶直接轉(zhuǎn)換收發(fā)器。這種情況下，基帶處理模塊(圖中未給出)根據(jù)無線通信協(xié)議(例如IEEE802.11a，b，g)從出站數(shù)據(jù)中產(chǎn)生出站基帶信號24-1并從已處理的入站基帶信號38-1產(chǎn)生入站數(shù)據(jù)。該多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1將出站基帶信號24-1轉(zhuǎn)換成含有第一或者第二RF載波頻率的出站RF信號28-1，而該多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分12-1將含有第一或者第二RF載波頻率的入站RF信號34-1轉(zhuǎn)換成已處理的入站基帶信號38-1。
不管所述IC含有多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10-1到10-n以及接收器部分12-1到12-n的數(shù)量是多少，每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分以相似的方式工作，每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分也以相似的方式工作。例如，為了實現(xiàn)每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分內(nèi)的基帶到RF的轉(zhuǎn)換，發(fā)射基帶模塊14處理出站基帶信號24-x(其中x代表1到n中任何一個)以產(chǎn)生已處理的出站基帶信號26。該處理包括對出站基帶信號24-x進行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)和/或相位調(diào)節(jié)中的一個或多個操作。注意，所述出站基帶信號24-x包括同相分量和正交分量，如此一來所述已處理的出站基帶信號26包括已處理的同相分量和已處理的正交分量。
在每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分內(nèi)，多頻帶發(fā)射模塊16基于由本地振蕩生成模塊22產(chǎn)生的第一或第二本地振蕩30將已處理的出站基帶信號26轉(zhuǎn)換成出站RF信號。一個實施例中，該第一載波頻率和第一本地振蕩對應(yīng)2.4GHz頻帶內(nèi)的頻率。因此，多頻帶發(fā)射模塊16將已處理的出站基帶信號26轉(zhuǎn)換成具有2.4GHz RF載波頻率的出站RF信號28-x。又或者，所述RF載波頻率和第二本地振蕩為5GHz頻帶內(nèi)的頻率。在這種情況下，所述本地振蕩(LO)生成模塊22生成5GHz頻段范圍內(nèi)的本地振蕩信號以使得多頻帶發(fā)射模塊16將已處理的出站基帶信號26轉(zhuǎn)換成具有5GHz RF載波的出站RF信號28-x。
每一個多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分12-x接收具有第一或第二RF載波的入站RF信號34-x，并通過多頻帶接收模塊20，依據(jù)所述第一或第二本地振蕩30將所述入站RF信號轉(zhuǎn)換成入站基帶信號36。例如，所述入站RF信號可具有遵循IEEE802.11a或者IEEE802.11b或g的載波頻率。根據(jù)所支持的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，所述本地振蕩(LO)生成模塊22產(chǎn)生第一本地振蕩，具有對應(yīng)所述第一RF載波的頻率(例如，2.4GHz頻帶內(nèi)的頻率)，或者產(chǎn)生第二本地振蕩，具有對應(yīng)所述第二RF載波的頻率(例如，5GHz頻帶內(nèi)的頻率)。
接收器基帶模塊18把入站基帶信號36轉(zhuǎn)換成已處理的入站基帶信號38-x。該處理包括濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)、相位調(diào)節(jié)和/或接收信號強度測量中的一個或多個操作。接收器基帶模塊18將結(jié)合圖12給出進一步的詳細(xì)描述。
圖3是根據(jù)本發(fā)明使用的頻帶的示意圖。如圖所示，第一頻帶40與第二頻帶42分隔開。一個實施例中，第一頻帶40對應(yīng)2.4GHz的頻帶(如，2.400GHz到2.483GHz)，而第二頻帶42對應(yīng)一個或多個5GHz的頻帶(如，5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz和5.725-5.825GHz)。
第一頻帶40內(nèi)有第一RF載波頻率44，對應(yīng)第一頻帶40內(nèi)的特定信道，或?qū)?yīng)于第一頻帶40的中心。類似地，如圖所示第二RF載波45位于第二頻帶42內(nèi)。所述第二RF載波45對應(yīng)第二頻帶42內(nèi)的特定信道和/或?qū)?yīng)該頻帶的中心。注意，第一和第二頻帶40和42可能包括多個頻帶，例如該第二頻帶可包括從5.15GHz到5.25GHz、從5.25到5.35GHz以及從5.725到5.825GHz的頻帶。還需注意的是，第一頻帶40可以是5.15GHz到5.25GHz、5.25到5.35GHz和5.725到5.825GHz頻帶中的一個，而第二頻帶42則可以是5.15GHz到5.25GHz、5.25到5.35GHz和5.725到5.825GHz頻帶中的另外一個。還需注意的是，第一和第二頻帶40和42還可包括與上面列出的頻帶范圍不同的頻帶，由政府機構(gòu)控制分配給無線通信使用。
圖4為多頻帶發(fā)射模塊16的一個實施例的框圖，該模塊包括第一頻帶發(fā)射模塊50和第二頻帶發(fā)射模塊52以及發(fā)射器復(fù)用器54。工作時，已處理出站基帶信號26提供給發(fā)射器復(fù)用器54?；诘谝换蛘叩诙Ｊ叫盘?2，該復(fù)用器54將已處理基帶信號26提供給第一基帶發(fā)射模塊50或者第二基帶發(fā)射模塊52。一個實施例中，模式信號32中的第一模式對應(yīng)于發(fā)射具有第一頻帶42內(nèi)的RF載波頻率的出站RF信號，模式信號32中的第二模式對應(yīng)于發(fā)射具有第二頻帶42內(nèi)的RF載波頻率的出站RF信號。
因此，對于模式信號32中的第一模式，發(fā)射器復(fù)用器54將已處理出站基帶信號26提供給第一基帶發(fā)射模塊50。第一基帶發(fā)射模塊50依據(jù)第一本地振蕩30-1將已處理出站基帶信號26轉(zhuǎn)換成具有第一RF載波的出站RF信號28A。以下將結(jié)合圖5對第一基帶發(fā)射模塊50進行詳細(xì)介紹。一個實施例中，所述第一RF載波對應(yīng)第一頻帶40內(nèi)的頻率。
對于模式信號32中的第二模式，發(fā)射器復(fù)用器54將已處理出站基帶信號26提供給第二基帶發(fā)射模塊52。第二基帶發(fā)射模塊52依據(jù)第二本地振蕩30-2將已處理出站基帶信號26轉(zhuǎn)換成具有第一RF載波的出站RF信號28b。以下將結(jié)合圖5對第一基帶發(fā)射模塊50進行詳細(xì)介紹。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，已處理出站信號26含有同相分量和正交分量。因此，第一頻帶發(fā)射模塊50和第二頻帶發(fā)射模塊52均依據(jù)第一或第二本地振蕩30-1或30-2的I和Q分量從已處理出站基帶信號26中生成出站RF信號28a和28b。
圖5是第一或第二頻帶發(fā)射模塊50或52的一個實施例的框圖，該頻帶發(fā)射模塊包括混頻模塊60和功率放大驅(qū)動器74。所述混頻模塊60包括第一混頻器62、第二混頻器64、90度相移模塊66和求和模塊68。第一混頻器62將已處理出站基帶信號26的I分量70和本地振蕩30的同相分量混頻以生成第一混合信號。第二混頻器64將已處理出站基帶信號26的正交分量72和本地振蕩30經(jīng)過90度相移后的信號(對應(yīng)正交分量)混頻以生成第二混合信號。求和模塊68對所述第一和第二混合信號求和以生成求和混合信號。功率放大驅(qū)動器74放大該求和混合信號以生成出站RF信號28A或28B。
圖6為多頻帶接收模塊20的一個實施例的框圖，該模塊包括第一頻帶接收模塊80、第二頻帶接收模塊82和接收器復(fù)用器84。所述第一頻帶接收模塊80依據(jù)第一本地振蕩30-1將具有第一載波頻率的入站RF信號34A轉(zhuǎn)換成基帶信號。所述第二頻帶模塊82依據(jù)第二本地振蕩30-2將具有第二RF載波的入站RF信號34B轉(zhuǎn)換成基帶信號。一個實施例中，第一RF載波和第一本地振蕩30-1都位于2.4GHz頻帶內(nèi)而第二RF載波和第二本地振蕩30-2都位于5GHz頻帶內(nèi)。
接收器復(fù)用器84基于第一或第二模式信號32從第一或第二頻帶接收模塊80或82輸出基帶信號36以生成入站基帶信號36。一個實施例中，模式信號32的第一模式對應(yīng)于接收具有第一頻帶40內(nèi)的RF載波頻率的入站RF信號，而模式信號32的第二模式對應(yīng)于接收具有第二載波頻帶42內(nèi)的RF載波頻率的入站RF信號。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，入站基帶信號36包含同相分量和正交分量。因此，第一和第二頻帶發(fā)射模塊80和82中的每一個均依據(jù)第一或第二本地振蕩30-1或30-2的I和Q分量從入站RF信號34A或34B生成入站基帶信號36的I和Q分量。
圖7是第一和/或第二頻帶接收模塊80或82的一個實施例的框圖。模塊80或82包括混頻模塊92和低噪放大器(LNA)90。該混頻模塊92包括第一混頻器94、第二混頻器96和90度相移模塊98。
低噪放大器90接收具有第一或第二載波頻率的入站RF信號34A或34B并放大之，以生成放大后入站RF信號102?；祛l模塊92通過第一混頻器94和第二混頻器96接收該放大后入站信號102。第一混頻器94將該放大后入站RF信號102與本地振蕩30的同相分量混頻，以生成入站基帶信號36的I分量104。
第二混頻器96將該放大后入站RF信號102與本地振蕩的90度相移后信號混頻，以生成入站基帶信號36的Q分量106。
圖8是多頻基帶發(fā)送模塊16的另一個實施例的框圖。在該實施例中，模塊16包括混頻模塊110、第一復(fù)用器112、第二復(fù)用器144、第一功率放大器驅(qū)動模塊116和第二功率放大器驅(qū)動模塊118?；祛l模塊110接收處理后的出站基帶信號26和第一或第二模式信號32。第一復(fù)用器112接收第一和第二本地振蕩30-1和30-2以及第一或第二模式信號32。當(dāng)該集成電路處于第一模式時，調(diào)諧混頻模塊110以將出站基帶信號26與第一本地振蕩30-1混頻。當(dāng)該集成電路處于第二模式時，調(diào)諧混頻模塊110以將出站基帶信號26與第二本地振蕩30-2混頻。對混頻模塊110的調(diào)諧包括但不局限于調(diào)整混頻模塊110的混合器中的電感器。例如，混頻模塊110可與圖5中的混頻模塊60相似，其中混頻器62和64可基于對應(yīng)的模式信號32進行調(diào)節(jié)。另外，如果在混頻模塊110中使用有圖5中所示的90度相移模塊66，也可被調(diào)諧以使用特定的本地振蕩。
第二復(fù)用器114基于模式信號32將混頻模塊110的輸出提供給第一功率放大器驅(qū)動116或第二功率放大器驅(qū)動118。第一功率放大器驅(qū)動116可調(diào)諧以放大生成具有第一載波頻率的RF出站信號28A；第二功率放大器驅(qū)動118可調(diào)諧以放大生成具有第二載波頻率的RF出站信號28B。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，處理后的出站基帶信號26含有同相分量和正交分量。因此，多頻帶發(fā)送模塊16依據(jù)第一或第二本地振蕩30-1或30-2的I和Q分量從處理后的出站基帶信號26的I和Q分量生成出站RF信號28A和28B。
圖9是多頻帶發(fā)射模塊16的另一個實施例的示意圖，該模塊包括混頻模塊110和頻帶可調(diào)諧或可調(diào)節(jié)的功率放大器驅(qū)動模塊120。在本實施例中，混頻模塊110和復(fù)用器112如前述圖8中所描述的那樣工作。在本實施例中，基于第一或第二模式信號32對頻帶可調(diào)諧功率放大器驅(qū)動120進行調(diào)節(jié)，以生成具有第一或第二載波頻率的出站RF信號28A或28B。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，處理后的出站基帶信號26含有同相分量和正交分量。因此，該多頻帶發(fā)送模塊16依據(jù)第一或第二本地振蕩30-1或30-2的I和Q分量從處理后的出站基帶信號26的I和Q分量生成所述出站RF信號28A和28B。
圖10是多頻帶接收模塊20的另一個實施例的框圖。在本實施例中，模塊20包括第一低噪放大器130、第二低噪放大器132、第一復(fù)用器134、混頻模塊136和第二復(fù)用器138。在操作的第一模式中，第一低噪放大器130接收具有第一載波頻率的入站RF信號34A并將其放大，生成第一入站放大后RF信號140。第一復(fù)用器134依據(jù)第一或第二模式信號32的第一模式，將第一放大后RF信號140傳送給混頻模塊136。另外，第二復(fù)用器138依據(jù)第一或第二模式信號32的第一模式向混頻模塊136提供第一本地振蕩30-1?；祛l模塊136將第一放大后RF信號140與第一本地振蕩30-1混頻，以生成入站基帶信號36。在本實施例中，可依據(jù)第一或第二模式信號32的第一模式對該混頻模塊136進行調(diào)諧。
在操作的第二模式中，第二低噪放大器132接收具有第二載波頻率的入站RF信號34B并將其放大，以生成第二放大后RF信號142。依據(jù)第一或第二模式信號32的第二模式，第一復(fù)用器134向混頻模塊136提供第二放大后RF信號142，第二復(fù)用器138向混頻模塊136提供第二本地振蕩30-2?；祛l模塊136可依據(jù)第一或第二模式信號32進行調(diào)諧，將第二放大后RF信號142與第二本地振蕩30-2混頻，以生成入站基帶信號36。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，混頻模塊136可包括與圖7的混合模塊92相似的組件，其中第一混頻器94和第二混頻器96可基于對應(yīng)的操作頻率進行調(diào)節(jié)。另外，第一和第二90度相移模塊98和100也可基于特定的操作頻率進行調(diào)節(jié)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可知，入站基帶信號36含有同相分量和正交分量。因此，多頻帶接收模塊20依據(jù)第一或第二本地振蕩30-1或30-2的I和Q分量從入站RF信號34A或34B生成入站基帶信號36的I和Q分量。
圖11是多頻帶接收模塊20的另一個實施例的框圖。在本實施例中，模塊20包括混頻模塊136、復(fù)用器138和頻帶可調(diào)諧的低噪放大器150。該混頻模塊136和復(fù)用器138如前述圖10所描述的那樣操作。
頻帶可調(diào)諧或可調(diào)節(jié)的低噪放大器(LNA)150依據(jù)第一或第二模式信號32，接收具有第一或第二載波頻率的入站RF信號34A或34B，并從中生成放大后入站RF信號。當(dāng)模式信號32表明操作處于第一模式時，低噪放大器150調(diào)諧到與第一載波頻率相應(yīng)的頻率。另外，該可調(diào)節(jié)的低噪放大器(LNA)150接收具有第一載波頻率的入站RF信號34A，以生成放大后入站RF信號。
在第二模式中，可調(diào)節(jié)的低噪放大器(LNA)150調(diào)節(jié)到與第二RF載波頻率相應(yīng)的頻率，以使其接收和放大具有第二載波頻率的入站RF信號34B。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，入站基帶信號36含有同相分量和正交分量。因此，多頻帶接收模塊20月第一或第二本地振蕩30-1或30-2的I和Q分量從入站RF信號34A或34B生成入站基帶信號36的I和Q分量。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，圖8-11中所示的復(fù)用器可具有任意結(jié)構(gòu)，包括電流復(fù)用器、電壓復(fù)用器、交換網(wǎng)絡(luò)、與可選通設(shè)備和不可選通設(shè)備和或任何其他設(shè)備定向連接以交換或選擇信號通路。
圖12是接收器基帶模塊18的一個實施例的框圖。在本實施例中，模塊18包括第一可變增益放大器(VGA)模塊160、低通濾波器模塊162、第二可變增益放大器(VGA)模塊164和驅(qū)動模塊166?？勺冊鲆娣糯笃髂K160和164中的每一個都具有基于入站信號量設(shè)置的增益，以生成已處理入站基帶信號38的期望電平。另外，模塊160、162和164中的每一個的輸出可用作RSSI(接收信號強度指示)測量。
圖13是2×2MIMO收發(fā)器集成電路的框圖。該MIMO收發(fā)器包括基帶處理模塊178、多個發(fā)射/接收開關(guān)170-176、兩個多頻直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分10和兩個多頻直接轉(zhuǎn)換接收部分12。該多頻直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分包括第一和第二頻帶發(fā)射模塊50和52、發(fā)射復(fù)用器54和發(fā)射基帶模塊14。每個多頻直接轉(zhuǎn)換接收器部分包括第一和第二頻帶接收模塊80和82、接收器復(fù)用器84和接收器基帶模塊18。
工作時，當(dāng)該2×2MIMO收發(fā)器發(fā)送數(shù)據(jù)時，基帶處理模塊178對出站數(shù)據(jù)進行處理，并將該出站數(shù)據(jù)的一部分提供給基帶處理模塊。每個基帶處理模塊14處理出站數(shù)據(jù)的對應(yīng)部分，以生成處理后出站基帶信號26，并將其提供給相應(yīng)的復(fù)用器54。當(dāng)該設(shè)備處于第一模式時，第一頻帶發(fā)射部分50被激活以將對應(yīng)的處理后出站基帶信號26轉(zhuǎn)換成具有第一RF載波頻率的出站RF信號，并將其分別提供給發(fā)射/接收開關(guān)170和174以進行MIMO傳輸。當(dāng)該設(shè)備處于第二模式時，第二頻帶發(fā)射部分52被激活以將相應(yīng)的處理后出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有第二RF載波頻率的出站RF信號，并將其分別提供給發(fā)射/接收開關(guān)172和176以進行MIMO傳輸。
對于MIMO信號的接收，當(dāng)設(shè)備處于第一模式時，第一頻帶接收模塊80通過發(fā)射/接收開關(guān)172和174接收具有第一RF載波頻率的入站RF信號。該第一頻帶接收模塊80將入站RF信號轉(zhuǎn)換成入站基帶信號，并將它們提供給復(fù)用器84。復(fù)用器84向接收器基帶處理模塊18提供該入站基帶信號，接收器基帶處理模塊18由其生成處理后入站基帶信號。接收器基帶處理模塊18將處理后入站基帶信號提供給基帶處理模塊178，基帶處理模塊178從處理后入站基帶信號的兩道數(shù)據(jù)流中生成入站數(shù)據(jù)。
在操作的第二模式中，第二頻帶接收模塊82分別通過發(fā)射/接收開關(guān)170和176接收具有第二RF載波頻率的入站RF信號。第二頻帶接收模塊82將該入站RF信號轉(zhuǎn)換成入站基帶信號，并將它們提供給復(fù)用器84。復(fù)用器84將該入站基帶信號提供給接收器基帶處理模塊18，由該接收器基帶處理模塊18生成處理后入站基帶信號。接收器基帶處理模塊18將該處理后入站基帶信號提供給基帶處理模塊178，由該基帶處理模塊178從處理后入站基帶信號的兩道數(shù)據(jù)流中生成入站數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，圖13所示的RF收發(fā)器包括模塊14、18、54、84、80、82、50和52，這些模塊可在一個集成電路上實現(xiàn)，或者在兩個集成電路上實現(xiàn)，又或者可由圖中虛線表示的四個集成電路來實現(xiàn)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，術(shù)語“基本上”或“大約”，正如這里可能用到的，對相應(yīng)的術(shù)語提供一種業(yè)內(nèi)可接受的公差。這種業(yè)內(nèi)可接受的公差從小于1％到20％，并對應(yīng)于，但不限于，組件值、集成電路處理波動、溫度波動、上升和下降時間和/或熱噪聲。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以理解，術(shù)語“可操作地連接”，正如這里可能用到的，包括通過另一個組件、元件、電路或模塊直接連接和間接連接，其中對于間接連接，中間插入組件、元件、電路或模塊并不改變信號的信息，但可以調(diào)整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可知，推斷連接(亦即，一個元件根據(jù)推論連接到另一個元件)包括兩個元件之間用相同于“可操作地連接”的方法直接和間接連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可知，術(shù)語“比較結(jié)果有利”，正如這里可能用的，指兩個或多個元件、項目、信號等之間的比較提供一個想要的關(guān)系。例如，當(dāng)想要的關(guān)系是信號1具有大于信號2的振幅時，當(dāng)信號1的振幅大于信號2的振幅或信號2的振幅小于信號1振幅時，可以得到有利的比較結(jié)果。
前面的討論介紹了一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換收發(fā)器、接收器和/或發(fā)射器。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以推導(dǎo)出各種其他實施例而不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
本申請要求申請日為2005年3月29日、申請?zhí)枮?0/666,125的美國臨時專利申請“多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路”的優(yōu)先權(quán)。
權(quán)利要求
1.一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路，包括多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分，所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射部分包括發(fā)射基帶模塊，用來接收出站基帶信號，其中所述發(fā)射基帶模塊對所述出站基帶信號執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)中的至少一個操作，以生成處理后的出站基帶信號；多頻帶發(fā)射模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，所述多頻帶發(fā)射模塊依據(jù)第一頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有第一頻帶內(nèi)的第一射頻載波頻率的出站射頻信號；當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，所述多頻帶發(fā)射模塊依據(jù)第二頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有第二頻帶內(nèi)的第二射頻載波頻率的出站射頻信號；多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收部分，所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收部分包括多頻帶接收模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，所述多頻帶接收模塊依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將具有所述第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站基帶信號；當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，所述多頻帶接收模塊依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將具有所述第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站基帶信號；接收器基帶模塊，用來接收所述入站基帶信號，其中所述接收器基帶模塊對所述入站基帶信號執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)、相位調(diào)節(jié)和接收信號強度測量中的至少一個操作，以生成處理后的入站基帶信號；本地振蕩生成模塊，在所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時生成所述第一頻帶本地振蕩，以及在所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時生成所述第二頻帶本地振蕩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路，其特征在于，所述多頻帶發(fā)射模塊包括第一頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有所述第一射頻載波頻率的出站射頻信號；第二頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述處理后的出站基帶信號轉(zhuǎn)換成具有所述第二射頻載波頻率的出站射頻信號；發(fā)射器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后的出站基帶信號提供給所述第一頻帶發(fā)射模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后的出站基帶信號提供給所述第二頻帶發(fā)射模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路，其特征在于，所述第一和第二頻帶發(fā)射模塊每一個均包括混頻模塊，將所述處理后的出站基帶信號與所述第一頻帶本地振蕩或第二頻帶本地振蕩混頻，以生成混合信號；功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述混合信號以生成所述具有第一或第二射頻載波頻率的出站射頻信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路，其特征在于，所述多頻帶接收模塊包括第一頻帶接收模塊，依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述具有第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站基帶信號；第二頻帶接收模塊，依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述具有第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站基帶信號；接收器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述入站基帶信號從所述第一頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊，當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述入站基帶信號從所述第二頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊。
5.一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻發(fā)射器集成電路，包括發(fā)射基帶模塊，用來接收出站基帶信號的出站同相基帶信號分量和出站正交基帶信號分量，其中所述發(fā)射基帶模塊對所述出站同相信號分量和出站正交信號分量執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)中的至少一個操作，以生成處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量；多頻帶發(fā)射模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，依據(jù)第一頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有第一頻帶內(nèi)的第一射頻載波頻率的出站射頻信號，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，依據(jù)第二頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有第二頻帶內(nèi)的第二射頻載波頻率的出站射頻信號；本地振蕩生成模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時生成所述第一頻帶本地振蕩，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時生成所述第二頻帶本地振蕩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻發(fā)射器集成電路，其特征在于，所述多頻帶發(fā)射模塊包括第一頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有所述第一射頻載波頻率的出站射頻信號；第二頻帶發(fā)射模塊，用來依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量轉(zhuǎn)換成具有所述第二射頻載波頻率的出站射頻信號；發(fā)射器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量提供給所述第一頻帶發(fā)射模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量提供給所述第二頻帶發(fā)射模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻發(fā)射器集成電路，其特征在于，所述第一和第二頻帶發(fā)射模塊每一個均包括混頻模塊，將所述處理后出站同相基帶信號分量和處理后出站正交基帶信號分量與所述第一頻帶本地振蕩或第二頻帶本地振蕩混頻，以生成混合信號；功率放大器驅(qū)動模塊，放大所述混合信號以生成所述具有第一或第二射頻載波頻率的出站射頻信號。
8.一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路，包括多頻帶接收模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第一模式時，依據(jù)第一頻帶本地振蕩將具有所述第一頻帶內(nèi)的第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第二模式時，依據(jù)第二頻帶本地振蕩將具有所述第二頻帶內(nèi)的第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量；接收器基帶模塊，用來接收所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量，其中所述接收基帶模塊對所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量執(zhí)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)、相位調(diào)節(jié)和接收信號強度測量中的至少一個操作，以生成處理后入站同相基帶信號分量和處理后入站正交基帶信號分量；本地振蕩生成模塊，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第一模式時生成所述第一頻帶本地振蕩，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路處于第二模式時生成所述第二頻帶本地振蕩。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路，其特征在于，所述多頻帶接收模塊包括第一頻帶接收模塊，依據(jù)所述第一頻帶本地振蕩將所述具有第一射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量；第二頻帶接收模塊，依據(jù)所述第二頻帶本地振蕩將所述具有第二射頻載波頻率的入站射頻信號轉(zhuǎn)換成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量；接收器復(fù)用器，用于當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，將所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量從所述第一頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊，以及當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，將所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量從所述第二頻帶接收模塊提供給所述接收器基帶模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻接收器集成電路，其特征在于，所述第一和第二頻帶接收模塊每一個均包括低噪放大器，將所述具有第一或第二射頻載波頻率的入站射頻信號放大為放大后入站射頻信號；混頻模塊，將所述放大后入站射頻信號與所述第一或第二頻帶本地振蕩混頻以生成所述入站同相基帶信號分量和入站正交基帶信號分量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路，包括多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射器部分、多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分和本地振蕩模塊。所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換發(fā)射器部分包括發(fā)射基帶模塊和多頻帶發(fā)射模塊。所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換接收器部分包括多頻帶接收模塊和接收基帶模塊。當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第一模式時，所述本地振蕩生成模塊生成第一頻帶本地振蕩；當(dāng)所述多頻帶直接轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器集成電路處于第二模式時，所述本地振蕩生成模塊生成第二頻帶本地振蕩。
文檔編號H04B1/40GK1848696SQ20061007414
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者阿里亞·貝扎特 申請人:美國博通公司