專利名稱：射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)及其收發(fā)器芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有高集成度的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)
構(gòu)及其收發(fā)器芯片。
背景技術(shù)：
圖1顯示常規(guī)的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)。如圖所示，所述射頻收發(fā)器前端電 路結(jié)構(gòu)100設(shè)置于印刷電路板上，其包含天線ANT、傳輸/接收(transmit/receive, T/R) 開關(guān)11、第一和第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(impedance matching network) 12和13、第一和第二 平後，至lj不平後，轉(zhuǎn)換器(Balance to Unbalanced Transformer, balun) 14禾口 15、接收單元 (receiver) 161和傳輸單元(transmitter) 163，其中所述接收單元161和所述傳輸單元163 集成于收發(fā)器芯片16中。所述接收單元161包含低噪音放大器(low noise amplifier, LNA) 162，借以通過所述天線ANT接收射頻信號(hào)。所述傳輸單元163包含功率放大器 (poweramplifier， PA) 164，借以傳輸射頻信號(hào)到所述天線ANT。在接收模式下，所述傳輸/ 接收開關(guān)11選擇性地將來自所述天線ANT的傳輸信號(hào)切換到所述第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)12的 輸入端。在傳輸模式下，所述傳輸/接收開關(guān)11選擇性地將來自所述第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)13 的輸出端切換到所述天線ANT。 為了實(shí)現(xiàn)最佳性能，所述天線ANT在接收模式時(shí)，通過所述第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)12 和所述第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器14而與所述接收單元161的輸入端點(diǎn)阻抗匹配；所述天線 ANT在傳輸模式時(shí)，通過所述第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)13和所述第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器15而與 所述傳輸單元163的輸出端點(diǎn)阻抗匹配。假如所述天線ANT在任一模式中，不能和所述接 收單元161或所述傳輸單元163阻抗匹配，那么輸入信號(hào)會(huì)被反射回源點(diǎn)，造成輸入功率的 損耗。圖1所示的平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器14、15用于將單端(single-ended)信號(hào)轉(zhuǎn)換到差 動(dòng)(differential)信號(hào)，或是將差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換到單端信號(hào)。舉例來說，所述第一平衡到不 平衡轉(zhuǎn)換器14被配置用于將來自所述第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)12的單端信號(hào)轉(zhuǎn)換到橫跨于所述 低噪音放大器162的兩輸入端的差動(dòng)信號(hào)，而所述第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器15被配置用于 將橫跨于所述功率放大器164的兩輸出端的差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換到連接于所述第二阻抗匹配網(wǎng) 絡(luò)13的單端信號(hào)。所述低噪音放大器162和所述功率放大器164采用差動(dòng)的信號(hào)傳輸方 式以提高噪音免疫力。 圖1所示的傳輸/接收開關(guān)11是以砷化鎵(gallium-arsenide, GaAs)技術(shù)而實(shí) 現(xiàn)。砷化鎵材料的半絕緣性質(zhì)可以使得寄生的基底阻值大幅降低，從而減少開關(guān)元件的插 入損耗(insertion loss)。所述半絕緣性質(zhì)還可用于改進(jìn)開關(guān)元件的隔離度(isolation)。 雖然砷化鎵材料很適合高頻電路的應(yīng)用，此技術(shù)仍存在許多缺點(diǎn)。舉例來說，砷化鎵技術(shù)的 工藝良率較低且制造成本高。同時(shí)，所述技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)單芯片設(shè)計(jì)，因此需要額外的封 裝和測(cè)試成本。除此之外，所述常規(guī)結(jié)構(gòu)在芯片外需要兩個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)12、13和兩個(gè)平 衡到不平衡轉(zhuǎn)換器14、15以在不同的信號(hào)傳輸路徑上實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。這些組件在印刷電路 板上占據(jù)了很大的空間，且增加了備料的成本。因此，有必要提出一種具有高度集成性的電
5路結(jié)構(gòu)，以節(jié)省印刷電路板的面積和成本。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例包含天線、阻抗匹配單元和收 發(fā)器芯片。所述天線用以接收和傳輸射頻信號(hào)。所述阻抗匹配單元用于在接收模式下將所 述射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為差動(dòng)信號(hào)，或在傳輸模式下將差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述射頻信號(hào)。所述收發(fā) 器芯片包含接收單元、傳輸單元和至少一傳輸/接收開關(guān)，所述傳輸/接收開關(guān)在所述接收 模式下將所述差動(dòng)信號(hào)從所述阻抗匹配單元傳送到所述接收單元，而在所述傳輸模式下將 所述差動(dòng)信號(hào)從所述傳輸單元傳送到所述阻抗匹配單元。 本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例包含第一和第二天線、第一傳輸 /接收開關(guān)、收發(fā)器芯片、第一阻抗匹配單元、第二阻抗匹配單元和第三阻抗匹配單元。所述 第一和第二天線用以選擇性地接收或傳輸射頻信號(hào)。所述第一傳輸/接收開關(guān)連接于所述 第一天線。所述收發(fā)器芯片包含接收單元、傳輸單元和至少一開關(guān)。所述第一阻抗匹配單 元用于在所述第一天線的接收模式下將所述第一天線的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一差動(dòng)信號(hào)，并 傳送到所述接收單元。所述第二阻抗匹配單元用于在所述第一天線的傳輸模式下將所述傳 輸單元的第二差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一天線的射頻信號(hào)。所述第三阻抗匹配單元用于在所 述第二天線的接收模式下將所述第二天線的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為第三差動(dòng)信號(hào)，并傳送到所述 至少一開關(guān)，或在所述第二天線的傳輸模式下將從所述至少一開關(guān)傳來的第三差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn) 換為所述第二天線的射頻信號(hào)。 本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例包含第一和第二天線、第一傳輸 /接收開關(guān)、第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、第三阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和收發(fā)器芯片。所述 第一和第二天線用以選擇性地接收或傳輸射頻信號(hào)。所述第一傳輸/接收開關(guān)連接于所述 第一天線。所述第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接于所述第一傳輸/接收開關(guān)，用以匹配第一輸出信 號(hào)。所述第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接于所述第一傳輸/接收開關(guān)，用以匹配第一輸入信號(hào)。所 述第三阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接于所述第二天線，用以匹配第二輸入/輸出信號(hào)。所述收發(fā)器芯 片用以在接收模式下接收所述第一輸出信號(hào)和所述第二輸入/輸出信號(hào)中的一者，以及在 傳輸模式下傳輸所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入/輸出信號(hào)中的一者。
本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例包含接收單元、傳輸單元和至少 一傳輸/接收開關(guān)，所述傳輸/接收開關(guān)在接收模式下將差動(dòng)信號(hào)由阻抗匹配單元傳送到 所述接收單元，而在傳輸模式下將差動(dòng)信號(hào)由所述傳輸單元傳送到所述阻抗匹配單元。


圖1是常規(guī)射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)； 圖2是本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例； 圖3是本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例； 圖4顯示本發(fā)明的功率放大器的小信號(hào)增益、輸入回程損耗和輸出回程損耗； 圖5是顯示本發(fā)明的低噪音放大器的小信號(hào)增益、輸入回程損耗和輸出回程損 耗；以及 圖6是本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖2是本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。參照?qǐng)D2，所述射頻收發(fā)器 前端電路結(jié)構(gòu)200設(shè)置于印刷電路板上，其包含天線ANT、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)22、平衡到不平衡 轉(zhuǎn)換器23和收發(fā)器芯片24。所述收發(fā)器芯片24包含第一和第二傳輸/接收開關(guān)241和 242、接收單元243和傳輸單元245。所述接收單元243包含低噪音放大器244，其接收施加 于所述第一與第二輸入端點(diǎn)INP與INN之間的差動(dòng)輸入信號(hào)，并產(chǎn)生差動(dòng)輸出信號(hào)。所述 傳輸單元245包含功率放大器246，其接收差動(dòng)輸入信號(hào)并產(chǎn)生橫跨于所述第一和第二輸 出端點(diǎn)0UTP和0UTN兩側(cè)的差動(dòng)輸出信號(hào)。所述第一和第二傳輸/接收開關(guān)241和242可 以通過單極雙投開關(guān)(single pole dual throw, SPDT)實(shí)現(xiàn)，其分別具有一個(gè)輸入/輸出 端點(diǎn)和兩個(gè)輸出/輸入端點(diǎn)。如圖所示，開關(guān)241和242集成于所述芯片24中。所述阻抗 匹配網(wǎng)絡(luò)22和所述平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器23放置于所述天線ANT與所述收發(fā)器芯片24之 間。所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)22可以使用變壓器、電阻器、電容器或電感器來實(shí)現(xiàn)。所述平衡到 不平衡轉(zhuǎn)換器23具有第一和第二輸出端點(diǎn)K和K，其分別耦合到所述開關(guān)241和242的 輸入端點(diǎn)。 所述收發(fā)器射頻前端模塊200具有兩個(gè)工作模式接收模式和傳輸模式。在接收 模式下，所述接收單元243接收來自所述天線ANT的射頻信號(hào)。因此，所述第一傳輸/接收 開關(guān)241選擇性地將所述平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器23的輸入/輸出端點(diǎn)&切換到所述低噪音 放大器244的第一輸入端點(diǎn)INP，而所述第二傳輸/接收開關(guān)242選擇性地將所述平衡到不 平衡轉(zhuǎn)換器23的第二輸入/輸出端N2切換到所述低噪音放大器244的第二輸入端點(diǎn)INN。 在傳輸模式時(shí)，所述傳輸單元245傳輸射頻信號(hào)到所述天線ANT。因此，所述第一傳輸/接 收開關(guān)241選擇性地將所述平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器23的第一輸入/輸出端&切換到所述功 率放大器246的第一輸出端0UTP，而所述第二傳輸/接收開關(guān)242選擇性地將所述平衡到 不平衡轉(zhuǎn)換器23的第二輸入/輸出端N2切換到所述功率放大器246的第二輸出端0UTN。 如此一來，接收的射頻信號(hào)與傳輸?shù)纳漕l信號(hào)彼此之間不會(huì)互相干擾。在本實(shí)施例中，由于 所述電路結(jié)構(gòu)只需要一個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器，且這些傳輸/接收開 關(guān)可以集成到芯片內(nèi)，因此可以降低印刷電路板的面積和備料成本，還可減少芯片的接腳 數(shù)。 圖3是本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例。參照?qǐng)D3，所述收發(fā)器 射頻前端模塊300設(shè)置于印刷電路板上，其包含第一天線ANT1、第二天線ANT2、第一傳輸/ 接收開關(guān)31、第一、第二和第三阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)32、33和34、第一、第二和第三平衡到不平衡 轉(zhuǎn)換器35、36和37以及收發(fā)器芯片38。所述收發(fā)器芯片38進(jìn)一步包含第二和第三傳輸 /接收開關(guān)381和382、接收單元383和傳輸單元385。所述接收單元383包含低噪音放大 器384，其接收施加于所述第一與第二輸入端點(diǎn)INP與INN之間的差動(dòng)輸入信號(hào)，并產(chǎn)生差 動(dòng)輸出信號(hào)。所述傳輸單元385包含功率放大器386，其接收差動(dòng)輸入信號(hào)并產(chǎn)生橫跨于 所述第一和第二輸出端點(diǎn)OUTP和OUTN兩側(cè)的差動(dòng)輸出信號(hào)。所述第一、第二和第三傳輸 /接收開關(guān)31、381和382可以通過單極雙投開關(guān)實(shí)現(xiàn)，其分別具有一個(gè)輸入/輸出端點(diǎn)和 兩個(gè)輸出/輸入端點(diǎn)。如圖所示，開關(guān)381和382集成于所述芯片38中。所述第一阻抗匹 配網(wǎng)絡(luò)32和所述第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器35放置于所述天線ANT1與所述收發(fā)器芯片38之間，使得所述天線ANTl的阻抗可以阻抗匹配于所述收發(fā)器芯片38的輸入端阻抗。所述 第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)34和所述第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器37放置于所述天線ANTl與所述收 發(fā)器芯片38之間，使得所述天線ANTl的阻抗可以阻抗匹配于所述收發(fā)器芯片38的輸出端 阻抗。所述第三阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)33和所述第三平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器36放置于所述天線ANT2 與所述收發(fā)器芯片38之間。 所述射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)300具有兩個(gè)工作模式接收模式和傳輸模式。在 接收模式下，所述接收單元383接收來自所述天線ANTl和ANT2兩者中的一者的射頻信號(hào)。 在傳輸模式下，所述傳輸單元385傳輸射頻信號(hào)到所述天線ANT1或ANT2。當(dāng)射頻信號(hào)來自 所述第一天線ANTl時(shí)，連接于所述第一天線的第一傳輸/接收開關(guān)31被啟用，而位于所述 芯片38中的所述第二和第三傳輸/接收開關(guān)381和382不被啟用。從而，所述第一傳輸/ 接收開關(guān)31選擇性地將所述天線切換到所述第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)32的輸入端。同樣，當(dāng)來 自所述功率放大器386的射頻信號(hào)要從所述天線ANTl傳輸時(shí)，所述第一傳輸/接收開關(guān)31 選擇性地將所述第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)34的輸出端切換到所述天線ANT1。如此一來，接收的射 頻信號(hào)與傳輸?shù)纳漕l信號(hào)彼此之間不會(huì)互相干擾。 另一方面，當(dāng)射頻信號(hào)來自第二天線ANT2時(shí)，位于所述芯片38中的所述第二和第 三傳輸/接收開關(guān)381和382被啟用，而連接于所述第一天線ANTl的第一傳輸/接收開關(guān) 31不被啟用。因此，所述第二傳輸/接收開關(guān)381選擇性地將所述第三平衡到不平衡轉(zhuǎn)換 器36的輸出端點(diǎn)N3切換到所述低噪音放大器384的第一輸入端INP，且所述第三傳輸/接 收開關(guān)382選擇性地將所述低噪音放大器384的第二輸入端INN切換到所述第三平衡到不 平衡轉(zhuǎn)換器36的輸出端點(diǎn)&。同樣，當(dāng)來自所述功率放大器386的射頻信號(hào)要從所述天 線ANT2傳輸時(shí)，所述第二傳輸/接收開關(guān)381選擇性地將所述功率放大器386的第一輸出 端0UTP切換到所述第三平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器36的輸入/輸出端點(diǎn)N3，且所述第三傳輸/ 接收開關(guān)382選擇性地將所述功率放大器386的第二輸出端0UTN切換到所述第三平衡到 不平衡轉(zhuǎn)換器36的輸入/輸出端點(diǎn)&。如此一米，接收的射頻信號(hào)與傳輸?shù)纳漕l信號(hào)彼 此之間不會(huì)互相干擾。圖4顯示在傳輸模式下，所述功率放大器386在2. 5GHz時(shí)的測(cè)量結(jié) 果，其小信號(hào)增益(small signal gain)等于13dB、輸入回程損耗(input ret證loss)等 于-19. 3dB且輸出回程損耗(output return loss)等于-17. 3dB。圖5顯示在接收模式 下，所述低噪音放大器384在2. 5GHz時(shí)的測(cè)量結(jié)果，其小信號(hào)增益等于29. 4dB、輸入回程損 耗等于3dB且輸出回程損耗等于-10. 2dB。 在本實(shí)施例中，其結(jié)合所述常規(guī)結(jié)構(gòu)與所述第一實(shí)施例，以兩個(gè)天線ANT1、 ANT2 為例，借此說明信號(hào)的傳輸方式。然而，實(shí)際使用的天線并不限定于所述兩個(gè)天線。依照相 同原理，天線可以為兩個(gè)以上，其基于上述實(shí)施例的修改和變化。 圖6是本發(fā)明的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例。如圖所示，所述射頻收 發(fā)器前端模塊600近似于圖3中的所述收發(fā)器射頻前端模塊300。在本實(shí)施例中，第一平 衡到不平衡轉(zhuǎn)換器651、第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器652和第三平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器653設(shè) 置于收發(fā)器芯片65內(nèi)。所述收發(fā)器芯片65進(jìn)一步包含第二和第三傳輸/接收開關(guān)654和 655、接收單元656和傳輸單元658。所述接收單元656包含低噪音放大器657，其接收施加 于所述第一與第二輸入端點(diǎn)INP與INN之間的差動(dòng)輸入信號(hào)，并產(chǎn)生差動(dòng)輸出信號(hào)。所述 傳輸單元658包含功率放大器659，其接收差動(dòng)輸入信號(hào)并產(chǎn)生橫跨于所述第一和第二輸
8出信號(hào)0UTP和OUTN兩側(cè)的差動(dòng)輸出信號(hào)。 上文已揭示本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容和技術(shù)特點(diǎn)，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于 本發(fā)明的教示和揭示而作出種種不背離本發(fā)明精神的替換和修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范 圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而是應(yīng)包含各種不背離本發(fā)明的替換和修改，并為所附 權(quán)利要求書所涵蓋。
權(quán)利要求
一種射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其包含天線，其用以接收和傳輸射頻信號(hào)；阻抗匹配單元，其用于在接收模式下將所述射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為差動(dòng)信號(hào)，或在傳輸模式下將差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述射頻信號(hào)；以及收發(fā)器芯片，其包含接收單元、傳輸單元和至少一傳輸/接收開關(guān)，所述傳輸/接收開關(guān)在所述接收模式下將所述差動(dòng)信號(hào)從所述阻抗匹配單元傳送到所述接收單元，而在所述傳輸模式下將所述差動(dòng)信號(hào)從所述傳輸單元傳送到所述阻抗匹配單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述接收單元具 有第一和第二輸入端，所述傳輸單元具有第一和第二輸出端，所述至少一傳輸/接收開關(guān) 包含第一傳輸/接收開關(guān)和第二傳輸/接收開關(guān)，所述接收單元的第一輸入端和所述傳輸 單元的第一輸出端連接到所述第一傳輸/接收開關(guān)，而所述接收單元的第二輸入端和所述 傳輸單元的第二輸出端連接到所述第二傳輸/接收開關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中在接收模式下， 所述第一傳輸/接收開關(guān)和所述第二傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述阻抗匹配單元的差 動(dòng)信號(hào)切換到所述接收單元的第一輸入端和第二輸入端；而在傳輸模式下，所述第一傳輸 /接收開關(guān)和所述第二傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述傳輸單元的第一輸出端和第二輸出 端的差動(dòng)信號(hào)切換到所述阻抗匹配單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述阻抗匹配單 元包含阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器。
5. —種射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其包含 第一和第二天線，其用以選擇性地接收或傳輸射頻信號(hào)； 第一傳輸/接收開關(guān)，其連接于所述第一天線； 收發(fā)器芯片，其包含接收單元、傳輸單元和至少一開關(guān)；第一阻抗匹配單元，其用于在所述第一天線的接收模式下將所述第一天線的射頻信號(hào) 轉(zhuǎn)換為第一差動(dòng)信號(hào)，并傳送到所述接收單元；第二阻抗匹配單元，其用于在所述第一天線的傳輸模式下將所述傳輸單元的第二差動(dòng) 信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一天線的射頻信號(hào)；以及第三阻抗匹配單元，其用于在所述第二天線的接收模式下將所述第二天線的射頻信號(hào) 轉(zhuǎn)換為第三差動(dòng)信號(hào)，并傳送到所述至少一開關(guān)；或在所述第二天線的傳輸模式下將從所 述至少一開關(guān)傳來的第三差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二天線的射頻信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述接收單元具 有第一和第二輸入端，所述傳輸單元具有第一和第二輸出端，所述至少一開關(guān)包含第二傳 輸/接收開關(guān)和第三傳輸/接收開關(guān)，所述接收單元的第一輸入端和所述傳輸單元的第一 輸出端連接到所述第二傳輸/接收開關(guān)，而所述接收單元的第二輸入端和所述傳輸單元的 第二輸出端連接到所述第三傳輸/接收開關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中當(dāng)所述射頻信號(hào) 來自所述第一天線時(shí)，在接收模式下，所述第一傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述第一天線 切換到所述第一阻抗匹配單元的輸入端，而在傳輸模式下，所述第一傳輸/接收開關(guān)選擇 性地將所述第二阻抗匹配單元的輸出端切換到所述第一天線；當(dāng)所述射頻信號(hào)來自所述第二天線時(shí)，在接收模式下，所述第二傳輸/接收開關(guān)和所述第三傳輸/接收開關(guān)選擇性地將 所述第三阻抗匹配單元的差動(dòng)信號(hào)切換到所述接收單元的第一輸入端和第二輸入端，而在 傳輸模式下，所述第二傳輸/接收開關(guān)和所述第三傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述傳輸單 元的第一輸出端和第二輸出端的差動(dòng)信號(hào)切換到所述第三阻抗匹配單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述阻抗匹配單 元包含阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器。
9. 一種射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其包含 第一和第二天線，其用以選擇性地接收或傳輸射頻信號(hào)； 第一傳輸/接收開關(guān)，其連接于所述第一天線；第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，其連接于所述第一傳輸/接收開關(guān)，用以匹配第一輸入信號(hào)； 第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，其連接于所述第一傳輸/接收開關(guān)，用以匹配第一輸出信號(hào)； 第三阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，其連接于所述第二天線，用以匹配第二輸入/輸出信號(hào)；以及 收發(fā)器芯片，其用以在接收模式下接收所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入/輸出信 號(hào)中的一者，以及在傳輸模式下傳輸所述第一輸出信號(hào)和所述第二輸入/輸出信號(hào)中 的一者。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述收發(fā)器芯 片包含接收單元、傳輸單元、第二傳輸/接收開關(guān)、第三傳輸/接收開關(guān)、第一平衡到不平衡 轉(zhuǎn)換器、第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器和第三平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器；其中所述接收單元具有第一和第二輸入端，所述傳輸單元具有第一和第二輸出端，所 述接收單元的第一輸入端和所述傳輸單元的第一輸出端連接到所述第二傳輸/接收開關(guān)， 而所述接收單元的第二輸入端和所述傳輸單元的第二輸出端連接到所述第三傳輸/接收 開關(guān)；其中所述第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器連接到所述第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和所述接收單元，所 述第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器連接到所述第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和所述傳輸單元，而所述第三平 衡到不平衡轉(zhuǎn)換器連接到所述第三阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和所述第二和第三傳輸/接收開關(guān)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中當(dāng)所述射頻信號(hào)來自所述第一天線時(shí)，在接收模式下，所述第一傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述第一天 線切換到所述第一阻抗匹配單元的輸入端，而在傳輸模式下，所述第一傳輸/接收開關(guān)選 擇性地將所述第二阻抗匹配單元的輸出端切換到所述第一天線；當(dāng)所述射頻信號(hào)來自所述 第二天線時(shí)，在接收模式下，所述第二傳輸/接收開關(guān)和所述第三傳輸/接收開關(guān)選擇性地 將所述第三阻抗匹配單元的差動(dòng)信號(hào)切換到所述接收單元的第一輸入端和第二輸入端，而 在傳輸模式下，所述第二傳輸/接收開關(guān)和所述第三傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述傳輸 單元的第一輸出端和第二輸出端的差動(dòng)信號(hào)切換到所述第三阻抗匹配單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述阻抗匹配 網(wǎng)絡(luò)為變壓器、電阻器、電容器或電感器。
13. —種射頻收發(fā)器前端電路的收發(fā)器芯片，其特征在于其包含接收單元、傳輸單元 和至少一傳輸/接收開關(guān)，所述傳輸/接收開關(guān)在接收模式下將差動(dòng)信號(hào)由阻抗匹配單元 傳送到所述接收單元，而在傳輸模式下將差動(dòng)信號(hào)從所述傳輸單元傳送到所述阻抗匹配單 元。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的收發(fā)器芯片，其特征在于其中所述至少一傳輸/接收開關(guān) 包含第一傳輸/接收開關(guān)和第二傳輸/接收開關(guān)，所述接收單元具有第一和第二輸入端，所 述傳輸單元具有第一和第二輸出端，所述接收單元的第一輸入端和所述傳輸單元的第一輸 出端連接到所述第一傳輸/接收開關(guān)，而所述接收單元的第二輸入端和所述傳輸單元的第 二輸出端連接到所述第二傳輸/接收開關(guān)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的收發(fā)器芯片，其特征在于其中在接收模式下，所述第一傳 輸/接收開關(guān)和所述第二傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述阻抗匹配單元的差動(dòng)信號(hào)切換到 所述接收單元的第一輸入端和第二輸入端；而在傳輸模式下，所述第一傳輸/接收開關(guān)和 所述第二傳輸/接收開關(guān)選擇性地將所述傳輸單元的第一輸出端和第二輸出端的差動(dòng)信 號(hào)切換到所述阻抗匹配單元。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的收發(fā)器芯片，其特征在于其進(jìn)一步包含第一平衡到不平衡 轉(zhuǎn)換器、第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器和第三平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器，其中所述第一平衡到不平 衡轉(zhuǎn)換器連接到第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和所述接收單元，所述第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器連接到 第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和所述傳輸單元，而所述第三平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器連接到第三阻抗匹配 網(wǎng)絡(luò)和所述第一和第二傳輸/接收開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有高集成度的射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)及其收發(fā)器芯片，所述結(jié)構(gòu)可操作于傳輸模式與接收模式。所述射頻收發(fā)器前端電路結(jié)構(gòu)包含天線、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器和收發(fā)器芯片。所述收發(fā)器芯片包含第一和第二傳輸/接收開關(guān)、接收單元和傳輸單元。通過將這些傳輸/接收開關(guān)集成于所述收發(fā)器芯片內(nèi)，可降低印刷電路板的面積、備料成本且減少所述芯片的接腳輸出。
文檔編號(hào)H04B1/00GK101753157SQ200810188118
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者朱浚斈 申請(qǐng)人:雷凌科技股份有限公司