CN106464293A - 与双信器路径的改善的隔离相关的架构和方法 - Google Patents

与双信器路径的改善的隔离相关的架构和方法 Download PDF

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Abstract

与双信器路径的改善的隔离相关的架构和方法。在一些实施例中，用于路由射频(RF)信号的架构可包括输入节点和输出节点、以及实施在输入节点和输出节点之间的信号路径的分布式网络。信号路径的分布式网络可包括具有N个开关的第一路径，N个开关中包括选定的开关，数量N为大于2的整数。第一路径在被使能时可在输入节点和输出节点之间路由第一RF信号。信号路径的分布式网络还可包括能在输入节点和输出节点之间路由第二RF信号的第二路径，第二路径包括所述选定的开关。当第二路径被禁用且第一路径被使能时，第二路径可包括多个断开的开关。

Description

与双信器路径的改善的隔离相关的架构和方法
相关申请的交叉引用
本申请主张2014年4月12日提交的题为“与双信器路径的改善的隔离相关的架构和方法”的美国临时申请第61/978,879号的优先权，其公开内容通过在这里整体引用而明确地合并于此。
技术领域
本申请涉及具有改善的隔离的双信器(diplexer)路径。
背景技术
半导体开关广泛用于射频(RF)应用。这些开关可与导电路径组合以形成RF电路。开关可通过施加适当的开关信号而接通(闭合)或关断(断开)。
发明内容
根据一些教导，本申请涉及一种用于路由射频(RF)信号的架构。所述架构包括输入节点和输出节点、以及实施在所述输入节点和所述输出节点之间的信号路径的分布式网络。所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数。所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号。所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径。所述第二路径包括所述选定开关。在所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关。
在一些实施例中，所述输入节点可包括耦接到天线端口的节点。所述输出节点可包括耦接到低噪声放大器(LNA)的输入的节点。
在一些实施例中，所述信号路径的分布式网络包括多个复用器，每个复用器包括被复用到公共端口上的多个端口。每个复用器可以是双信器。所述信号路径的分布式网络可包括在所述输入节点和所述双信器各自的公共端口之间的多个双信器选择路径，每个双信器选择路径包括双信器选择开关。
在一些实施例中，所述信号路径的分布式网络还可包括用于每个双信器的第一端口选择路径和第二端口选择路径。所述第一端口选择路径和所述第二端口选择路径每个都可包括端口选择开关。所述信号路径的分布式网络还可包括将多个端口选择路径耦接到所述输出节点的使能选择路径。每个使能选择路径可包括使能开关。
在一些实施例中，所述选定开关可以是所述双信器选择开关之一。在一些实施例中，给定双信器的所述第一端口选择路径和所述第二端口选择路径可以耦接到两个不同的使能选择路径。在一些实施例中，所述信号路径的分布式网络中的每个路径可包括对应的使能选择路径、对应的端口选择端口、以及对应的双信器选择路径，使得数量N为3。当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径可包括两个断开的开关。所述两个断开的开关可以是与所述第二路径对应的端口选择开关和使能开关。
在一些实施例中，所述信号路径的分布式网络的至少一部分可以配置为能够以载波聚合(CA)模式操作。在一些实施例中，所述信号路径的分布式网络可以配置为以非载波聚合模式操作。
在一些实施例中，与具有一个断开的开关的禁用信号路径相比，具有多个断开的开关的禁用的第二路径可以为所述第二路径提供改善的隔离性能。
在一些实施方式中，本申请涉及一种射频(RF)模块，其包括配置为容纳多个部件的封装基板、以及实施在所述封装基板上或内的输入节点和输出节点。所述RF模块还包括实施在所述封装基板上或内的多个信号调理电路。所述RF模块还包括信号路径的分布式网络，其配置为在所述输入节点和所述输出节点之间路由来往于所述多个信号调理电路的RF信号。所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数。所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号。所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径。所述第二路径包括所述选定开关。当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关。
在一些实施例中，所述多个信号调理电路可包括多个双信器。在一些实施例中，所述RF模块还可包括实施在所述封装基板上的低噪放大器(LNA)。所述LNA可耦接到所述输出节点以在所述第一路径被使能时通过所述第一路径接收所述第一RF信号。
在一些实施例中，所述RF模块可以是前端模块。在一些实施例中，所述RF模块可以是分集接收(DRx)模块。在一些实施例中，所述LNA可以实施在第一半导体晶片上。在一些实施例中，与所述信号路径的分布式网络相关联的开关中的部分或全部可以实施在第二半导体晶片上。
在多个实施方式中，本申请涉及一种用于制造射频(RF)模块的方法。所述方法包括提供或形成配置为容纳多个部件的封装基板。所述方法还包括在所述封装基板上或内在输入节点和输出节点之间实施多个信号调理电路。所述方法还包括形成信号路径的分布式网络以在所述输入节点和所述输出节点之间路由来往于所述多个信号调理电路的RF信号。所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数。所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号。所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径。所述第二路径包括所述选定开关。当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关。
根据多个实施方式，本申请涉及一种射频(RF)装置，其包括配置为处理RF信号的接收机、以及与所述接收机通信的前端模块(FEM)。所述FEM包括多个信号调理电路、以及信号路径的分布式网络，所述信号路径的分布式网络配置为在输入节点和输出节点之间路由来往于所述多个信号调理电路的所述RF信号。所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数。所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号。所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径。所述第二路径包括所述选定开关。当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关。所述RF装置还包括与所述输入节点通信的天线，所述天线配置为接收所述RF信号。
在一些实施例中，所述RF装置可包括无线装置。所述无线装置可以是例如蜂窝电话。在一些实施例中，所述天线可包括分集天线，所述RF模块可包括分集接收(DRx)模块。所述无线装置还可包括天线开关模块(ASM)，其配置为将所述RF信号从所述分集天线路由到所述接收机。所述DRx模块可以实施在所述分集天线和所述ASM之间。
出于概述本申请的目的，已经在这里描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应该理解，根据本发明的任何具体实施例，不一定要实现所有这些优点。因而，可以按照实现或优化如在这里教导的一个优点或一组优点的方式来实施或实现本发明，而不需要实现如在这里可以教导或建议的其它优点。
附图说明
图1示出了具有改善的隔离性能的射频(RF)信号路径的组件的框图。
图2示出了图1的RF信号路径组件的更具体的示例。
图3A和3B示出了可实施在包括多个双信器的频带选择路径的示例配置中的不同路径。
图4示出了图3A和3B的四个示例使能路径的频谱响应。
图5示出了可为至少一些禁用路径提供改善的隔离的RF信号路径的分布式网络的示例。
图6示出了可为至少一些禁用路径提供改善的隔离的RF信号路径的分布式网络的另一示例。
图7A-7D示出了对于图5的示例配置可使能的四个信号路径。
图8示出了在一些实施例中，具有这里描述的一个或多个特征的信号路径的分布式网络可包括旁路(shunt)路径以促进与一些或全部信号路径相关联的隔离。
图9示出了图5和6的示例的四个不同使能路径的发射功率谱的示例。
图10示出了在一些实施例中，信号路径的分布式网络可用超过两个双信器实施。
图11示出了在一些实施例中，两个公共节点之间的信号路径的分布式网络不一定需要使所有路径都配置有这里描述的增强的隔离。
图12示出了可实施来制造具有这里描述的一个或多个特征的诸如模块之类的装置的过程。
图13示出了本申请的一个或多个特征可实施在RF模块中。
图14示出了具有这里描述的一个或多个特征的示例无线装置。
图15示出了本申请的一个或多个特征可实施在分集接收模块中。
图16示出了具有图15的分集接收模块的示例无线装置。
具体实施方式
这里提供的标题，如果有的话，仅为了便利，但并不一定影响所要求保护的发明的范围或意义。
半导体开关经常用于集成电路中，包括配置为处理射频(RF)信号的那些集成电路。这些开关可与导电路径组合以形成和/或促成各种RF电路。开关可通过施加适当的开关信号而接通(闭合)或关断(断开)，这样的开关可包括布置来允许(当接通时)或禁止(当关断时)RF信号通过的一个或多个半导体器件(诸如场效应晶体管(FET)和相关器件)。因此，与接通状态相比，处于关断状态的开关在其两个端子之间提供更大的隔离。
这里公开了可开关路径可以如何布置为以选定方式允许各种RF信号的路由，同时为关断的路径提供改善的隔离的示例。为了这里描述的目的，开关可包括基于例如一个或多个FET、MOSFET、SOI-MOSFET等的半导体开关器件。将理解的是，本申请的一个或多个特征也可用其他类型的开关器件来实施。
图1示出了具有改善的隔离性能的射频(RF)信号路径(100)的组件的框图。这种信号路径组件可配置为通过公共输入102(IN)接收RF信号，沿多个路径中的一个或多个处理RF信号，并且通过公共输出104(OUT)产生处理后的RF信号。
图2示出了图1的RF信号路径组件100的更具体的示例。在图2中，频带选择架构110可实施为用于包括低噪声放大器(LNA)120的接收机电路。这样的LNA可接收已通过频带选择路径组件100进行频带选择和处理了的RF信号。这样的频带选择路径组件可配置为通过输入节点102接收输入信号(RF_IN)。这样的输入信号可通过例如公共天线(未示出)来接收，并且可包括一个或多个蜂窝频带专用频率分量。如这里描述的那样，频带选择路径组件100可包括滤波器(例如，带通滤波器)，其将滤波后的具有选定的(多个)频带成分的RF信号传递到输出节点104。这样的输出节点可耦接到LNA 120的输入以允许对选定频带的RF信号的放大。这样的放大RF信号(RF_OUT)示为被提供给LNA输出节点112。
图3A和3B示出包括多个双信器的频带选择路径的示例配置10。在示例配置10中，RF信号示为通过天线端口(ANT)被接收并且通过第一开关路径(具有开关S1)被分发到第一双信器，通过第二开关路径(具有开关S2)被分发到第二双信器。为了对图3A和3B进行描述，开关S1和S2可被称为双信器选择开关。
每个双信器示为包括两个输出路径，使得两个双信器一起具有耦接到它们各自路径的四个输出端口。路径1和路径2对应于第一双信器的两个输出端口，路径3和路径4对应于第二双信器的两个输出端口。
路径1示为通过开关S3可开关；路径2示为通过开关S4可开关；路径3示为通过开关S5可开关；路径4示出通过开关S6可开关。为了对图3A和3B进行描述，开关S3-S6可被称为双信器输出路径选择开关或双信器端口选择开关。
对应于第一双信器的两个路径(路径1和路径2)示为相合并，合并路径示为通过使能开关S7可开关。类似地，对应于第二双信器的两个路径(路径3和路径4)示为相合并，合并路径示为通过使能开关S8可开关。对应于开关S7和S8的两个合并路径示为进一步合并以产生通向LNA的输入(未示出)的公共输出。
图3A和3B中的可开关路径的示例分布式网络10允许通过闭合第一使能开关S7而使能与第一双信器相关联的两个路径(路径1、路径2)。在这种使能状态中，路径1和路径2中的任一个可通过闭合一个开关(S3或S4)且断开另一个开关(S4或S3)而被使能。类似地，与第二双信器相关联的两个路径(路径3、路径4)可通过闭合第二使能开关S8而一起被使能；在这种使能状态中，路径3和路径4中的任一个可通过闭合一个开关(S5或S6)且断开另一个开关(S6或S5)而被使能。
为给定双信器选择输出路径的前述示例假定可开关路径的网络以非载波聚合(non-CA)模式操作。在一些实施例中，给定双信器及其对应的输出路径可配置为以CA模式操作。例如，第一双信器可通过闭合第一使能开关S7并且闭合与路径1和路径2相对应的两个开关(S3、S4)而以CA模式操作。在这种模式中，第二使能开关S8和两个开关S5、S6可断开。类似地，第二双信器可通过闭合第二使能开关S8并且闭合与路径3和路径4相对应的两个开关(S5、S6)而以CA模式操作。在这种模式中，第一使能开关S7和两个开关S3、S4可断开。
在非CA操作模式的上下文中，或在期望选择双信器的给定输出路径(无论该配置是否具有CA能力)的情形中，可以实施表1所列出的开关配置。
表1
使能路径 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
路径1 接通 关断 接通 关断 关断 关断 接通 关断
路径2 接通 关断 关断 接通 关断 关断 接通 关断
路径3 关断 接通 关断 关断 接通 关断 关断 接通
路径4 关断 接通 关断 关断 关断 接通 关断 接通
在图3A的示例中，通过表1列出的且如图所示的开关配置使能对应于第一双信器的路径2，由此产生信号路径12。在图3B的示例中，通过表1列出的且如图所示的开关配置使能对应于第二双信器的路径3，由此产生信号路径12。
在图3A的示例中，使能路径2导致开关S1、S4和S7闭合，所有其他开关都断开。因此，ANT节点和LNA节点之间的隔离包括通过禁用路径1的一个断开的开关(S3)、通过禁用路径3的三个断开的开关(S2、S5、S8)、以及通过禁用路径4的三个断开的开关(S2、S6、S8)。
类似地，在图3B的示例中，使能路径3导致开关S2、S5和S8闭合，所有其他开关都断开。因此，ANT节点和LNA节点之间的隔离包括通过禁用路径1的三个断开的开关(S1、S3、S7)、通过禁用路径2的三个断开的开关(S1、S4、S7)、以及通过禁用路径4的一个断开的开关(S6)。
基于前述示例可以看出，每当给定路径被使能时，输入节点(ANT)和输出节点(LNA)之间的至少一个禁用路径具有仅一个断开的开关。例如，图3A中对路径2的使能导致包括路径1的路径具有仅一个断开的开关(S3)以用于在ANT节点和LNA节点之间隔离与路径1对应的频带。在另一示例中，图3B中对路径3的使能导致包括路径4的路径具有仅一个断开的开关(S6)以用于在ANT节点和LNA节点之间隔离与路径4对应的频带。
在图3A和3B中，示出了可通过双信器来提供服务的频带的示例。第一双信器可配置为提供例如蜂窝频带B30和B41b/38的双信功能，第二双信器可配置为提供例如蜂窝频带B40和B41a的双信功能。在这些示例频带的上下文中，图4示出了参照表1描述的四个不同使能路径的频谱响应。左上图示出了当与B30对应的路径(路径1)被使能，并且用于B41b/38的路径(路径2)具有仅一个断开的开关(S4)时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。右上图示出了当与B41b对应的路径(路径2)被使能，并且用于B30的路径(路径1)具有仅一个断开的开关(S3)时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。左下图示出了当与B40对应的路径(路径3)被使能，并且用于B41a的路径(路径4)具有仅一个断开的开关(S6)时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。右下图示出了当与B41a对应的路径(路径4)被使能，并且用于B40的路径(路径3)具有仅一个断开的开关(S5)时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。
如左上图所示(B30被使能，B41b/38具有仅一个断开的开关，B40和B41a每个都具有三个断开的开关)，B41b/38的增益(约-20dB)远大于B40和B41a的增益。如左下图所示(B40被使能，B41a具有仅一个断开的开关，B30和B41b/38每个具有三个断开的开关)，B41b/38的增益减小到约-34dB，其从左上图的-20dB的示例显著减小。左下图中B41b/38的隔离的改善至少部分归因于三个断开的开关，其与左上图中仅一个断开的开关形成对比。
类似地，在右上图中(B41b/38被使能，B30具有仅一个断开的开关，B40和B41a每个具有三个断开的开关)，B30的增益(约-28dB)远大于B40和B41a的增益。如左下图所示(B40被使能，B41a具有仅一个断开的开关，B30和B41b/38每个具有三个断开的开关)，B30的增益减小到约-38dB，其从右上图的-28dB的示例显著减小。左下图中B30的隔离的改善至少部分归因于三个断开的开关，其与右上图中仅一个断开的开关形成对比。
图5和6示出了RF信号路径的分布式网络100的示例，其可以为一个或多个禁用路径提供比图3A和3B的示例改善的隔离。在图5和6中，与图3A和3B中相同的开关S1-S8可用于提供通过两个示例双信器130、132的各种可开关信号路径。然而，图5和6的示例可使这些信号路径配置为使得天线节点(ANT)和LNA节点(LNA)之间的任何禁用路径包括至少两个断开的开关(而不是图3A和3B中那样在某些路径中仅一个断开的开关)。如这里描述的那样，这种断开开关的数量的增大提供了对应的禁用路径的隔离的改善。还如这里描述的那样，这种禁用路径的隔离的改善可利用相同总数量的开关来获得。
在图5和6的示例配置100中，RF信号示为通过天线端口(ANT)被接收，并且通过第一开关路径(具有开关S1)被分发到第一双信器130，通过第二开关路径(具有开关S2)被分发到第二双信器132。为了对图5和6进行描述，开关S1和S2可被称为双信器选择开关。
每个双信器示为包括两个输出端口，使得两个双信器一共具有通过相应的开关耦接到其各自的路径的四个输出端口。在图5的示例中，路径1和路径4分别通过开关S3和S6耦接到第一双信器130的两个输出端口，路径3和路径2分别通过开关S5和S4耦接到第二双信器132的两个输出端口。在图6的示例中，路径3和路径2分别通过开关S5和S4耦接到第一双信器130的两个输出端口，路径1和路径4分别通过开关S3和S6耦接到第二双信器132的两个输出端口。
在图5和6的两个示例中，路径1示为通过开关S3可开关；路径2示为通过开关S4可开关；路径3示为通过开关S5可开关；路径4示为通过开关S6可开关。为了对图5和6进行描述，开关S3-S6可被称为双信器输出路径选择开关或双信器端口选择开关。
在图5的示例中，对应于第一双信器130的路径1和对应于第二双信器132的路径2示为相合并，合并路径示为通过使能开关S7可开关。类似地，对应于第二双信器132的路径3和对应于第一双信器130的路径4示为相合并，合并路径示为通过使能开关S8可开关。对应于开关S7和S8的两个合并路径示为进一步合并以产生通往LNA的输入(未示出)的公共输出。
在图6的示例中，对应于第二双信器132的路径1和对应于第一双信器130的路径2示为相合并，合并路径示为通过使能开关S7可开关。类似地，对应于第一双信器130的路径3和对应于第二双信器132的路径4示为相合并，合并路径示为通过使能开关S8可开关。对应于开关S7和S8的两个合并路径示为进一步合并以产生通往LNA的输入(未示出)的公共输出。
图5和6的可开关路径的示例分布式网络允许与两个不同的双信器相关联的两个路径(路径1、路径2)通过闭合第一使能开关S7而一起被使能。在这种使能状态中，路径1和路径2中的任一个可通过闭合一个开关(S3或S4)并且断开另一个开关(S4或S3)而被使能。类似地，与两个不同双信器相关联的两个路径(路径3、路径4)可通过闭合第二使能开关S8而一起被使能；在这种使能状态中，路径3和路径4中的任一个可通过闭合一个开关(S5或S6)并且断开另一个开关(S6或S5)而被使能。
为给定双信器选择输出路径的前述示例假定可开关路径的网络以非载波聚合(non-CA)模式操作。在一些实施例中，给定双信器及其对应的输出路径可配置为以CA模式操作。例如，在图5中，第一双信器130可通过闭合第一和第二使能开关(S7、S8)二者并且闭合对应于路径1和路径4的两个开关(S3、S6)而以CA模式操作。在这种模式中，第一和第二双信器选择开关(S1、S2)二者可以闭合。在另一示例中，在图6中，第一双信器130可通过闭合第一和第二使能开关(S7、S8)二者并且闭合对应于路径3和路径2的两个开关(S5、S4)而以CA模式操作。在这种模式中，第一和第二双信器选择开关(S1、S2)二者可以闭合。
在非CA操作模式的上下文中，或在期望选择双信器的给定输出路径(无论该配置是否具有CA能力)的情形中，可以为图5的示例实施表2所列出的开关配置，为图6的示例实施表3所列出的开关配置。
表2
使能路径 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
路径1 接通 关断 接通 关断 关断 关断 接通 关断
路径2 关断 接通 关断 接通 关断 关断 接通 关断
路径3 关断 接通 关断 关断 接通 关断 关断 接通
路径4 接通 关断 关断 关断 关断 接通 关断 接通
表3
使能路径 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
路径1 关断 接通 接通 关断 关断 关断 接通 关断
路径2 接通 关断 关断 接通 关断 关断 接通 关断
路径3 接通 关断 关断 关断 接通 关断 关断 接通
路径4 关断 接通 关断 关断 关断 接通 关断 接通
图7A-7D示出了对于图5的示例配置，可以使能的四个信号路径。在图7A的示例中，对应于第一双信器130的路径1通过如图所示且表2所列出的开关配置而被使能，由此产生信号路径140。在图7B的示例中，对应于第二双信器132的路径2通过如图所示且表2所列出的开关配置而被使能，由此产生信号路径142。在图7C的示例中，对应于第二双信器132的路径3通过如图所示且表2所列出的开关配置而被使能，由此产生信号路径144。在图7D的示例中，对应于第一双信器130的路径4通过如图所示且表2所列出的开关配置而被使能，由此产生信号路径146。
在图7A的示例中，使能路径1导致开关S1、S3和S7闭合，所有其他开关都断开。因此，在ANT节点和LNA节点之间的隔离包括通过禁用路径2的两个断开的开关(S2、S4)、通过禁用路径3的三个断开的开关(S2、S5、S8)、以及通过禁用路径4的两个断开的开关(S6、S8)。
类似地，在图7B的示例中，使能路径2导致开关S2、S4和S7闭合，所有其他开关都断开。因此，在ANT节点和LNA节点之间的隔离包括通过禁用路径1的两个断开的开关(S1、S3)、通过禁用路径3的两个断开的开关(S5、S8)、以及通过禁用路径4的三个断开的开关(S1、S6、S8)。
类似地，在图7C的示例中，使能路径3导致开关S2、S5和S8闭合，所有其他开关都断开。因此，在ANT节点和LNA节点之间的隔离包括通过禁用路径1的三个断开的开关(S1、S3、S7)、通过禁用路径2的两个断开的开关(S4、S7)、以及通过禁用路径4的两个断开的开关(S1、S6)。
类似地，在图7D的示例中，使能路径4导致开关S1、S6和S8闭合，所有其他开关都断开。因此，在ANT节点和LNA节点之间的隔离包括通过禁用路径1的两个断开的开关(S3、S7)、通过禁用路径2的三个断开的开关(S2、S4、S7)、以及通过禁用路径3的两个断开的开关(S2、S5)。
基于图7A-7D相关的前述示例可以看出，每当给定路径被使能时，每个禁用路径在输入节点(ANT)和输出节点(LNA)之间包括至少两个断开的开关。可以对图6的示例配置实施类似的四个路径的使能且对应的禁用路径具有至少两个断开的开关。
图8示出在一些实施例中，具有这里描述的一个或多个特征的信号路径的分布式网络100可包括旁路路径以促进与一些或全部信号路径相关联的隔离。图8所示的示例类似于图5的示例配置。然而，在图8中，示出沿双信器路径在其各自的开关S3、S4、S5、S6之前提供接地的可开关旁路路径(148a、148b、148c、148d)。
在一些实施例中，每个旁路路径(148a、148b、148c、148d)可包括旁路开关，当沿对应双信器输出路径的开关断开或闭合时，该旁路开关可以闭合或断开。例如，当路径1被禁用时，开关S3(与开关S1一起)断开；在该状态中，用于旁路路径148a的旁路开关可以闭合从而使任何残余信号和/或噪声被旁路到地。当路径1被使能时，开关S3(和开关S1一起)闭合；在该状态中，旁路路径148a的旁路开关可以断开。旁路路径148b、148c、148d的旁路开关可以按类似方式进行操作。
在图5-8中，示出了双信器可提供服务的频带的示例。第一双信器130可配置为对于示例的蜂窝频带B30和B41b/38提供双信功能，第二双信器132可配置为对于示例的蜂窝频带B40和B41a提供双信功能。在这些示例频带的上下文中，图9示出了参照表2和3描述的四个不同使能路径的发射功率谱。
图9中的左上图示出了当对应于B30的路径(图5中的路径1、图6中的路径3)被使能，并且用于B41b/38的路径在图5中具有两个断开的开关(S6、S8)，在图6中具有两个断开的开关(S4、S7)时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。右上图示出了当对应于B41b/38的路径(图5中的路径4、图6中的路径2)被使能，并且用于B30的路径在图5中具有两个断开的开关(S3、S7)，在图6中具有两个断开的开关(S5、S8)时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。类似地，左下图示出了当对应于B40的路径被使能时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。类似地，右下图示出了当对应于B41a的路径被使能时，频带B30、B41b/38、B40和B41a的功率谱。
在参照图3和4，更特别地，参照图4中的左上图描述的示例中，B30的使能导致用于B41b/38的禁用路径具有仅一个断开的开关，产生在约-20dB处较差的隔离。在图9的左上图中，B30被使能且用于B41b/38的禁用路径包括两个断开的开关，用于B41b/38的隔离示出处于约-31dB的显著改善水平。与图4的一个断开开关的示例相比，由图9的两个断开开关的示例提供的隔离改善了约9dB。
在图5-8的示例中，改善的隔离可通过将给定双信器的输出路径形成到两个单独的使能开关上来实现。当仅有两个双信器时，这种配置必然导致第一双信器的一个输出路径和第二双信器的一个输出路径的交换。当有超过两个双信器时，这种交换可在成对的双信器之间、不同双信器之间、或它们的一些组合之间实施。
例如，图10示出了包括三个诸如双信器之类的信号调节(conditioning)电路150、152、154的信号路径的分布式网络100。开关S1、S2、S3示为将电路150、152、154耦接到公共节点102。在双信器的上下文中，开关S1、S2、S3可以是双信器选择开关。开关S4、S5、S6、S7、S8、S9示为提供耦接到电路150、152、154的另一侧的可开关路径。在双信器的上下文中，开关S4、S5、S6、S7、S8、S9可为三个双信器提供可开关的输出路径。开关S4、S5、S6、S7、S8、S9示为成对地合并以形成三个合并路径。三个合并路径示为通过开关S10、S11、S12提供通往公共节点104的可开关路径。在双信器的上下文中，开关S10、S11、S12可以是使能开关。
如图5-8的各种示例那样，图10的节点102和节点104之间的禁用信号路径可受益于具有至少两个断开的开关。然而在图10中，示例配置100示出了来自一对双信器(例如，电路150、152)的路径的分配不一定需要耦接到两个对应的使能开关(例如，S10、S11)。例如，第一双信器的输出路径示为通过其各自的开关S4、S5耦接到第一和第二使能开关S10、S11；第二双信器的输出路径示为通过它们各自的开关S6、S7耦接到第二使能开关S11和第三使能开关S12(而不是第一使能开关S10)。类似地，第三双信器的输出路径示为通过它们各自的开关S8、S9耦接到第三使能开关S12和第一使能开关S10。
图11示出了在一些实施例中，两个公共节点102之间的信号路径的分布式网络100不一定需要使所有路径都配置为这里参照图5-8和10描述的那样。在图11的示例中，与电路1、电路2和电路3相关联的路径类似于图10的示例；与电路4和电路5相关联的路径类似于图5-8的示例；与电路6相关联的路径类似于图3的示例。可以在例如频带路径对隔离性能不敏感的情形中实施诸如与电路6相关联的那些路径之类的路径。
在这里参照图5-11描述的示例中，各种信号路径的分布式网络可被视为具有三层开关。例如，双信器选择开关(例如，图5-8中的S1和S2)可为一层，端口选择开关(例如，S3-S6)可为一层，使能开关(例如，S7和S8)可为一层。将理解的是，本申请的一个或多个特征也可实施在具有不同开关层数的***中。
在一些实施例中，这些不同层中的开关可具有不同的隔离属性。因此，当分配信号路径时可以利用这种隔离属性的差异，从而对一些或全部信号路径产生期望的隔离性能。
在一些实施例中，给定层内的开关可具有不同的隔离属性，或者替代地，不同的双信器通道(channel)可具有不同的隔离属性。因此，当分配信号路径时可以利用这种隔离属性的差异，从而对一些或全部信号路径产生期望的隔离性能。
在这里的各种示例中，在双信器的上下文中描述了信号路径的分布式网络。然而将理解的是，本申请的一个或多个特征可与包括例如复用器(multiplexer)在内的其他信号调节电路一起实施。此外，在单个公共节点作为输入，两个双信节点作为输出的上下文中描述了双信器示例。然而将理解的是，双信器可以相反地操作，使得分配路径在输出侧。
图12示出了可实施来制造具有这里描述的一个或多个特征的诸如模块之类的装置的过程200。在框202中，多个复用器可以安装或设置在诸如封装基板之类的基板上。这些复用器可包括例如双信器。每个复用器可配置为将多个端口复用到公共端口上。
在框204中，可以安装或设置多个复用器选择开关以允许在复用器的公共端口与输入节点之间RF信号的可选择路由。在框206中，可以安装或设置多个端口选择开关以允许去往和/或来自每个复用器的多个端口的RF信号的可选择路由。在框208中，可以安装或设置多个使能开关以允许在一个或多个选定的端口选择开关与输出节点之间RF信号的可选择路由。在框210中，可形成电连接，使得当输入节点和输出节点之间通过对应的复用器端口的路径未被使能时，该路径包括至少两个断开的开关。
在一些实施例中，本申请的一个或多个特征可实施在多种产品中。例如，图13示出了具有诸如叠层(laminate)基板之类的封装基板302的RF模块300(例如，前端模块)的框图。这样的模块可包括一个或多个LNA；在一些实施例中，这样的LNA可实施在半导体晶片304上。实施在这样的晶片上的LNA可配置为通过这里描述的选定信号路径接收RF信号。这样的LNA也可受益于与禁用信号路径的改善的隔离相关联的一个或多个有利特征。
模块300还可包括实施在一个或多个半导体晶片306上的多个开关。这些开关可配置为提供这里描述的各种开关功能，包括通过在选定的禁用信号路径中具有更多数量的断路开关来提供改善的隔离。
模块300还可包括配置为处理RF信号的多个双信器和/或滤波器(一起示为310)。这些双信器/滤波器可实施为表面安装器件(SMD)、集成电路(IC)的一部分、或者它们的某种组合。这些双信器/滤波器可包括或基于例如SAW滤波器，并且可配置为高Q器件。
在图13中，信号路径的分布式网络集体示为308。这样的信号路径网络可包括这里描述的一个或多个特征以提供在天线端口(未示出)和LNA端口之间改善的隔离等。在一些实施例中，信号路径网络的部分或全部可实施为封装基板上或内的导体迹线、半导体晶片上或内的导体特征、键合丝线、或其任何组合，或者由它们促成。
在一些实施方式中，具有这里描述的一个或多个特征的架构、器件和/或电路可被包括在诸如无线装置之类的RF装置中。这样的架构、器件和/或电路可以直接实施在无线装置中、以这里描述的一个或多个模块形式实施、或实施在它们的某种组合中。在一些实施例中，这样的无线装置可包括例如蜂窝电话、智能电话、具有或不具有电话功能的手持无线装置、无线平板、无线路由器、无线接入点、无线基站等。尽管在无线装置的上下文中作了描述，但是应理解的是，本申请的一个或多个特征也可实施在诸如基站之类的其他RF***中。
图14示意性描绘了具有这里描述的一个或多个有利特征的示例无线装置400。在一些实施例中，这些有利特征可实施在前端模块(FEM)300中。在一些实施例中，这样的FEM可包括比虚线框所示的更多或更少的部件。
PA模块412中的PA可从收发机410接收它们各自的RF信号，并且处理所接收的信号，收发机410可配置和操作为产生待放大和发射的RF信号。收发机410示为与基带子***408互动，基带子***408配置为提供适于用户的数据和/或话音信号与适于收发机410的RF信号之间的转换。收发机410还示为连接到功率管理部件406，功率管理部件406配置为管理用于无线装置400的操作的功率。这样的功率管理还可控制基带子***408和无线装置400的其他部件的操作。
基带子***408示为连接到用户接口402以促成提供给和接收自用户的话音和/或数据的各种输入和输出。基带子***408还可连接到存储器404，存储器404配置为储存用于促成无线装置的操作的数据和/或指令，和/或为用户提供信息储存。
在示例无线装置400中，前端模块300可包括信号路径的分布式网络100，信号路径的分布式网络100配置为提供这里描述的一个或多个功能。这样的信号路径网络可与天线开关模块(ASM)414通信。在一些实施例中，通过天线420接收到的信号中的至少一些可从ASM 414通过信号路径的分布式网络100路由到一个或多个低噪声放大器(LNA)418。来自LNA的放大信号示为被路由到收发机410。
许多其他无线装置配置可使用这里描述的一个或多个特征。例如，无线装置不需要是多频带装置。在另一示例中，无线装置可包括诸如分集天线之类的附加天线，以及诸如Wi-Fi、蓝牙和GPS之类的附加连接性特征。
关于分集接收(DRx)实施方式的示例
利用无线装置中的一个或多个主天线以及一个或多个分集天线可以改善信号接收的质量。例如，分集天线可提供无线装置附近的RF信号的附加采样。此外，无线装置的收发机可配置为处理由主和分集天线接收的信号以获得与仅使用主天线的配置相比更高能量和/或更高保真度的接收信号。
为了减小通过主天线和分集天线接收到的信号之间的关联和/或为了增强天线隔离，主天线和分集天线可在无线装置中分隔开较大的物理距离。例如，分集天线可位于无线装置的顶部附近，主天线可位于无线装置的底部附近，或者反之亦可。
无线装置可通过经由天线开关模块路由来往于收发机的对应信号来利用主天线收发信号。为了满足或优于设计规范，收发机、天线开关模块和/或主天线可在无线装置中彼此物理上较为接近。以这种方式配置无线装置可提供较小的信号损失、低噪声和/或高隔离。
在前述示例中，主天线物理上接近天线开关模块可导致分集天线定位得相对远离天线开关模块。在这种配置中，分集天线和天线开关模块之间较长的信号路径可导致与通过分集天线接收到的信号相关联的显著损耗和/或附加损耗。因此，在紧邻分集天线的附近处理通过分集天线接收到的信号，包括实施这里描述的一个或多个特征，可以是有利的。
图15示出了在一些实施例中，本申请的一个或多个特征可实施在分集接收(DRx)模块300中。这样的模块可包括封装基板302(例如，叠层基板)，其配置为容纳多个部件，以及提供或促成与这些部件相关联的电连接。
在图15的示例中，DRx模块300可配置为在输入320处接收来自分集天线(图15中未示出)的RF信号以及将该RF信号路由到低噪声放大器(LNA)332。应理解，RF信号的该路由可涉及载波聚合(CA)和/或非CA配置。还应理解，尽管示出了一个LNA(例如，宽带LNA)，但是在DRx模块300中可以有超过一个LNA。取决于LNA的类型和操作模式(例如，CA或非CA)，LNA332的输出334可包括与一个或多个频率带相关联的一个或多个频率分量。
在一些实施例中，输入320和LNA 332之间的RF信号的前述路由的部分或全部可由输入320与(多个)双信器和/或(多个)滤波器(一起示为324)的组件之间的一个或多个开关的组件322、以及双信器/滤波器组件324与LNA 332之间的一个或多个开关的组件330促成。在一些实施例中，开关组件322、330可实施在例如一个或多个绝缘体上硅(SOI)晶片上。在一些实施例中，输入320和LNA 332之间的RF信号的前述路由的部分或全部可以在没有与开关组件322、330相关联的开关中的部分或全部的情况下实现。
在图15的示例中，双信器/滤波器组件324示为包括两个示例双信器326和两个单独滤波器328。应理解，DRx模块300可具有更多或更少数量的双信器、以及更多或更少数量的单独滤波器。这些双信器/滤波器可实施为例如表面安装器件(SMD)、作为集成电路(IC)的一部分、或者它们的某种组合。这些双信器/滤波器可包括或基于例如SAW滤波器，并且可配置为高Q器件。
在一些实施例中，DRx模块300可包括控制部件，诸如MIPI RFFE接口340，其配置为提供和/或促成与开关组件322、330和LNA 322中的部分或全部相关联的控制功能。这样的控制接口可配置为以一个或多个I/O信号342操作。
图16示出了在一些实施例中，具有这里描述的一个或多个特征的DRx模块300(例如，图15的DRx模块300)可被包括在诸如无线装置500之类的RF装置中。在这样的无线装置中，诸如用户接口502、存储器504、功率管理506、基带子***508、收发机510、功率放大器(PA)512、天线开关模块(ASM)514、以及天线520之类的部件可基本类似于图14的示例。
在一些实施例中，DRx模块300可实施在一个或多个分集天线与ASM 514之间。这样的配置可允许通过分集天线530接收到的RF信号以很小或没有损耗和/或对其有很小或没有附加噪声地被处理(在一些实施例中，包括通过LNA进行放大)。然后，来自DRx模块300的这种处理信号300可通过一个或多个信号路径532路由到ASM，其可能是相对有损耗的。
在图16的示例中，来自DRx模块300的RF信号可通过ASM 514经由一个或多个接收(Rx)路径路由到收发机510。部分或全部该Rx路径可包括它们各自的(多个)LNA。在一些实施例中，来自DRx模块300的RF信号可以或可以不用该(多个)LNA进一步放大。
本申请的一个或多个特征可与各种蜂窝频率带一起实施，如这里描述的那样。这种频带的示例列于表4中。将理解，至少一些频带可分成多个子带。还将理解，本申请的一个或多个特征可与没有诸如表4的示例之类的指定(designation)的频率范围一起实施。
表4
为了进行描述，应理解的是，“复用器”、“复用”等可包括“双信器”、“双信”等。
除非上下文清楚地另有要求，否则贯穿说明书和权利要求书，要按照与排它性或穷尽性的意义相反的包括性的意义，也就是说，按照“包括但不限于”的意义来阐释术语“包括(comprise)”、“包含(comprising)”等。如在这里一般使用的术语“耦接/耦合”是指可以直接连接的、或者借助于一个或多个中间元件连接的两个或更多元件。另外，当在本申请中使用时，术语“在这里”、“上面”、“下面”和相似含义的术语应该是指作为整体的本申请，而不是本申请的任何具体部分。在上下文允许时，使用单数或复数的以上说明书中的术语也可以分别包括复数或单数。提及两个或更多项目的列表时的术语“或”，这个术语涵盖该术语的全部以下解释：列表中的任何项目、列表中的所有项目、和列表中项目的任何组合。
本发明实施例的以上详细描述不意欲是穷尽性的，或是将本发明限于上面所公开的精确形式。尽管上面出于说明性的目的描述了本发明的具体实施例和用于本发明的示例，但是如本领域技术人员将认识到的，在本发明范围内的各种等效修改是可能的。例如，尽管按照给定顺序呈现了处理或块，但是替换的实施例可以执行具有不同顺序的步骤的处理，或采用具有不同顺序的块的***，并且一些处理或块可以被删除、移动、添加、减去、组合和/或修改。可以按照各种不同的方式来实现这些处理或块中的每一个。同样地，尽管有时将处理或块示出为串行地执行，但是相反地，这些处理或块也可以并行地执行，或者可以在不同时间进行执行。
可以将在这里提供的本发明的教导应用于其它***，而不必是上述的***。可以对上述的各个实施例的元素和动作进行组合，以提供进一步的实施例。
这里使用的状况语言，诸如但不限于“能”、“可”、“可以”、“例如”等，除非具体地另外说明，或者在所使用的上下文中另外理解，一般旨在表示某些实施例包括，而其它实施例不包括某些特征、元件和/或状态。因此，这样的状况语言一般无意暗示特征、元件和/或状态以任何方式是一个或多个实施例必需的，或者一个或多个实施例必须包括用于判断(有或没有发起方输入或推动)这些特征、元件和/或状态是否包括在任何特定实施例中或者在任何实施例中被执行的逻辑。

Claims (30)

1.一种用于路由射频(RF)信号的架构，所述架构包括：
输入节点和输出节点；以及
实施在所述输入节点和所述输出节点之间的信号路径的分布式网络，所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数，所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号，所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径，所述第二路径包括所述选定开关，在所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关。
2.根据权利要求1所述的架构，其中，所述输入节点包括耦接到天线端口的节点。
3.根据权利要求2所述的架构，其中，所述输出节点包括耦接到低噪声放大器(LNA)的输入的节点。
4.根据权利要求1所述的架构，其中，所述信号路径的分布式网络包括多个复用器，每个复用器包括被复用到公共端口上的多个端口。
5.根据权利要求4所述的架构，其中，每个复用器为双信器。
6.根据权利要求5所述的架构，其中，所述信号路径的分布式网络包括在所述输入节点和所述双信器各自的公共端口之间的多个双信器选择路径，每个双信器选择路径包括双信器选择开关。
7.根据权利要求6所述的架构，其中，所述信号路径的分布式网络还包括用于每个双信器的第一端口选择路径和第二端口选择路径，所述第一端口选择路径和所述第二端口选择路径每个都包括端口选择开关。
8.根据权利要求7所述的架构，其中，所述信号路径的分布式网络还包括将多个端口选择路径耦接到所述输出节点的使能选择路径，每个使能选择路径包括使能开关。
9.根据权利要求8所述的架构，其中，所述选定开关是所述双信器选择开关之一。
10.根据权利要求8所述的架构，其中，给定双信器的所述第一端口选择路径和所述第二端口选择路径耦接到两个不同的使能选择路径。
11.根据权利要求8所述的架构，其中，所述信号路径的分布式网络中的每个路径包括对应的使能选择路径、对应的端口选择端口、以及对应的双信器选择路径，使得数量N为3。
12.根据权利要求11所述的架构，其中，当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括两个断开的开关。
13.根据权利要求12所述的架构，其中，所述两个断开的开关是与所述第二路径对应的端口选择开关和使能开关。
14.根据权利要求8所述的架构，其中，所述信号路径的分布式网络的至少一部分配置为能够以载波聚合(CA)模式操作。
15.根据权利要求8所述的架构，其中，所述信号路径的分布式网络配置为以非载波聚合模式操作。
16.根据权利要求1所述的架构，其中，与具有一个断开的开关的禁用信号路径相比，具有多个断开的开关的禁用的第二路径为所述第二路径提供改善的隔离性能。
17.一种射频(RF)模块，包括：
封装基板，配置为容纳多个部件；
输入节点和输出节点，实施在所述封装基板上或内；
多个信号调节电路，实施在所述封装基板上或内；以及
信号路径的分布式网络，配置为在所述输入节点和所述输出节点之间路由来往于所述多个信号调节电路的RF信号，所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数，所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号，所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径，所述第二路径包括所述选定开关，当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关。
18.根据权利要求17所述的RF模块，其中，所述多个信号调节电路包括多个双信器。
19.根据权利要求18所述的RF模块，还包括实施在所述封装基板上的低噪声放大器(LNA)，所述LNA耦接到所述输出节点以在所述第一路径被使能时通过所述第一路径接收所述第一RF信号。
20.根据权利要求19所述的RF模块，其中，所述RF模块为前端模块。
21.根据权利要求19所述的RF模块，其中，所述RF模块为分集接收(DRx)模块。
22.根据权利要求19所述的RF模块，其中，所述LNA实施在第一半导体晶片上。
23.根据权利要求22所述的RF模块，其中，与所述信号路径的分布式网络相关联的开关中的部分或全部实施在第二半导体晶片上。
24.一种用于制造射频(RF)模块的方法，所述方法包括：
提供或形成配置为容纳多个部件的封装基板；
在所述封装基板上或内在输入节点和输出节点之间实施多个信号调节电路；以及
形成信号路径的分布式网络以在所述输入节点和所述输出节点之间路由来往于所述多个信号调节电路的RF信号，所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数，所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号，所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径，所述第二路径包括所述选定开关，当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关。
25.一种射频(RF)装置，包括：
接收机，配置为处理RF信号；
RF模块，与所述接收机通信，所述RF模块包括多个信号调节电路，所述RF模块还包括信号路径的分布式网络，所述信号路径的分布式网络配置为在输入节点和输出节点之间路由来往于所述多个信号调节电路的所述RF信号，所述信号路径的分布式网络包括具有N个开关的第一路径，所述N个开关包括选定开关，数量N是大于2的整数，所述第一路径在被使能时能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第一RF信号，所述信号路径的分布式网络还包括能在所述输入节点和所述输出节点之间路由第二RF信号的第二路径，所述第二路径包括所述选定开关，当所述第二路径被禁用且所述第一路径被使能时，所述第二路径包括多个断开的开关；以及
与所述输入节点通信的天线，所述天线配置为接收所述RF信号。
26.根据权利要求25所述的RF装置，其中，所述RF装置包括无线装置。
27.根据权利要求26所述的RF装置，其中，所述无线装置是蜂窝电话。
28.根据权利要求26所述的RF装置，其中，所述天线包括分集天线，所述RF模块包括分集接收(DRx)模块。
29.根据权利要求28所述的RF装置，还包括天线开关模块(ASM)，其配置为将所述RF信号从所述分集天线路由到所述接收机。
30.根据权利要求29所述的RF装置，其中，所述DRx模块实施在所述分集天线和所述ASM之间。
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