CN112514245B - 宽频带毫米波前端集成电路 - Google Patents

宽频带毫米波前端集成电路 Download PDF

Info

Publication number
CN112514245B
CN112514245B CN201980039603.3A CN201980039603A CN112514245B CN 112514245 B CN112514245 B CN 112514245B CN 201980039603 A CN201980039603 A CN 201980039603A CN 112514245 B CN112514245 B CN 112514245B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
ifiq
transceiver
signals
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980039603.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112514245A (zh
Inventor
迟太运
王�华
托马斯·陈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Siweite Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Siweite Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/005,472 external-priority patent/US10135478B2/en
Application filed by Suzhou Siweite Technology Co ltd filed Critical Suzhou Siweite Technology Co ltd
Publication of CN112514245A publication Critical patent/CN112514245A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112514245B publication Critical patent/CN112514245B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/16—Multiple-frequency-changing
    • H03D7/165—Multiple-frequency-changing at least two frequency changers being located in different paths, e.g. in two paths with carriers in quadrature
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/401—Circuits for selecting or indicating operating mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

根据一个实施例，毫米波(mm波)前端集成电路包括毫米波收发器阵列，其中，各个毫米波收发器发射和接收具有可变振幅和相移的相干mm波信号。mm波前端IC芯片还包括耦合至mm波收发器的宽频带频率合成器。全基带或宽频带频率合成器生成本地振荡器(LO)信号并将其提供至各个mm波收发器，以使得mm波收发器能够对mm波信号进行混频、调制和/或解调。mm波宽频带收发器阵列和宽频带频率合成器可以在单个IC芯片中实现为单个mm波前端IC芯片或封装件。

Description

宽频带毫米波前端集成电路
技术领域
本发明的实施例大体上涉及移动装置。更具体地，本发明的实施例涉及移动装置的毫米波(mm波)前端模块。
背景技术
随着无线通信技术的发展，通常可使用多模式或多频带无线***。这样的***可以将不同的功能划分为不同的集成电路(IC)装置。例如，无线***可以包括调制解调器或基带处理器、收发器、控制电路、接收电路、或发射电路等。这样的多个IC装置有时不方便且成本低效。
附图说明
在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出本发明的实施例，在附图中，相似的附图标记指示相似的元素。
图1是示出根据本发明的一个实施例的无线通信装置的示例的框图。
图2是示出根据本发明的一个实施例的RF前端集成电路的示例的框图。
图3是示出根据本发明的一个实施例的RF前端集成电路的示例的示意图。
图4是示出根据本发明的一个实施例的发射器的示例的示意图。
图5是示出根据本发明的一个实施例的接收器的示例的示意图。
图6是示出根据本发明的另一实施例的RF前端集成电路的示例的示意图。
图7是示出根据本发明的另一实施例的RF前端集成电路的示例的框图。
具体实施方式
将参考以下所讨论的详情描述本发明的各种实施例和方面，并且附图将示出各种实施例。以下的描述和附图是对本发明的说明并且不应被解释为限制本发明。描述了许多具体详情以提供对本发明的各种实施例的透彻理解。然而，在某些情况下，未描述众所周知的或常规的详情，以提供本发明的实施例的简明讨论。
说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例所描述的具体特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在本说明书中的各个地方的出现不一定全部是指相同的实施例。
根据一些实施例，毫米波(mm波)前端IC装置包括一个或多个mm波收发器阵列。各mm波收发器发射和接收具有可变振幅和相移的相干mm波信号。mm波前端IC芯片还包括耦合至mm波收发器的宽频带(wideband)频率合成器。全基带或宽频带频率合成器生成本地振荡器(local oscillator，LO)信号并将其提供至各mm波收发器，以使得mm波收发器能够混频、调制和/或解调mm波信号。mm波宽频带收发器阵列和宽频带频率合成器可以在单个IC芯片内被实现为单个mm波前端IC芯片或封装件。
宽频带频率合成器包括锁相环(phase-lock loop，PLL)电路或块以基于时钟参考信号来生成LO信号，该时钟参考信号可以由本地振荡器来提供。各mm波收发器包括：全频带或宽频带发射器，用于发射mm波信号；以及全频带或宽频带接收器，用于接收频带内(例如，大约在24至43千兆赫兹或GHz的范围内)的mm波信号；以及发射和接收(T/R)开关，其耦合至发射器和接收器。T/R开关用于在给定时间点将mm波天线耦合至发射器或接收器。
根据本发明的方面，RF前端IC装置包括第一收发器，用于在预定频带内根据第一振幅和相移设置来发射和接收与第一RF信道相关联的RF信号。RF前端IC装置还包括第二收发器，用于在所述预定频带内根据第二振幅和相移设置来发射和接收与第二RF信道相关联的RF信号。所述第二振幅和相移设置可以不同于所述第一振幅和相移设置。RF前端IC装置还包括频率合成器，其耦合至所述第一收发器和所述第二收发器以在宽频谱中进行频率同步。所述频率合成器生成至所述第一收发器和所述第二收发器的LO信号，以使得所述第一收发器和所述第二收发器能够分别发射和接收与所述第一RF信道和所述第二RF信道相关联的RF信号。所述第一收发器、所述第二收发器和所述频率合成器嵌入在单个IC芯片内。
根据一个实施例，与所述第一RF信道相关联的RF信号要经由第一天线来发射和接收，所述第一天线被配置为根据所述第一振幅和相移设置来进行辐射和接收。与所述第二RF信道相关联的RF信号要经由第二天线来发射和接收，所述第二天线被配置为根据所述第二振幅和相移设置来进行辐射和接收。
在一个实施例中，所述第一收发器和所述第二收发器各自包括：发射器，用于将第一RF信号发射到第一远程装置；接收器，用于从第二远程装置接收第二RF信号；以及开关，其耦合至所述发射器和所述接收器。所述开关被配置为在给定时间点将所述发射器或所述接收器耦合至与所述收发器相关联的天线。
在一个实施例中，所述发射器包括：第一中频(intermediate frequency，IF)同相和正交(in-phase and quadrature，IQ)生成器(IFIQ生成器)，用于基于从调制解调器或基带处理器接收到的IF信号来生成IFIQ信号。所述发射器还包括：第一LO IQ(LOIQ)生成器，用于基于从所述频率合成器接收到的LO信号来生成LOIQ信号。所述发射器还包括：第一混频器，其耦合至所述第一IFIQ生成器和所述第一LOIQ生成器以基于所述IFIQ信号和所述LOIQ信号来生成所述第一RF信号。
在一个实施例中，各个收发器还包括：第一IF放大器，其耦合至所述第一IFIQ生成器和所述第一混频器。所述第一IF放大器被配置为放大所述IFIQ信号并将放大后的IFIQ信号提供至所述第一混频器。各个收发器还包括：第一宽带(broadband)放大器(也称为RF放大器)，其耦合至所述第一混频器以放大从所述第一混频器接收到的所述第一RF信号。
在一个实施例中，所述第一IF放大器包括：第二IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的同相IF信号。将所述同相IF信号与从所述LOIQ信号导出的同相LO信号进行混频。所述第一IF放大器还包括：第三IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的正交IF信号。将所述正交IF信号与从所述LOIQ信号导出的正交LO信号进行混频。
在一个实施例中，所述接收器包括：第二宽带/RF放大器，其被配置为接收所述第二RF信号；第二LOIQ生成器，用于基于从所述频率合成器接收到的LO信号来生成LOIQ信号；以及第二混频器，其耦合至所述第二宽带放大器和所述第二LOIQ生成器。所述第二混频器被配置为基于放大后的第二RF信号和所述LOIQ信号来生成IFIQ信号。所述接收器还包括：第四IF放大器，其耦合至所述第二混频器以接收和放大来自所述第二混频器的IFIQ信号。所述接收器还包括IFIQ组合器，其耦合至所述第四IF放大器以基于所述IFIQ信号来生成组合IF信号。
在一个实施例中，所述第四IF放大器包括：第五IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的同相IF信号；以及第六IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的正交IF信号。所述IFIQ组合器被配置为将所述同相IF信号和所述正交IF信号组合以生成组合IF信号。
根据本发明的另一方面，RF前端IC装置包括：收发器阵列，所述收发器中的各收发器对应于RF信道之一。所述RF信道中的各RF信道包括移相器，所述移相器被配置为在预定频带内根据相应相移设置来发射和接收RF信号，包括根据所述相应相移设置对所述RF信号的相位进行偏移或补偿。RF前端IC装置还包括频率合成器，其耦合至所述收发器中的各收发器以在宽频谱中进行频率同步。所述频率合成器针对所述收发器中的各收发器生成LO信号以使所述收发器中的各收发器能够在其相应RF信道内发射和接收所述RF信号。RF前端IC装置还包括上变频器，其耦合至所述收发器中的各收发器以及所述频率合成器。所述上变频器被配置为基于LO信号将第一中频(IF)信号上变频为要由所述收发器发射的第一RF信号。RF前端IC装置还包括下变频器，其耦合至所述收发器中的各收发器以及所述频率合成器。所述下变频器被配置为基于所述LO信号将从所述收发器接收到的第二RF信号下变频为第二IF信号。所述收发器阵列、所述频率合成器、所述上变频器和所述下变频器嵌入在单个IC芯片内。
在一个实施例中，所述上变频器包括：IFIQ生成器，用于接收所述第一IF信号；LOIQ生成器，用于从所述频率合成器接收所述LO信号以基于所述LO信号来生成LOIQ信号；以及上变频混频器，其耦合至所述IFIQ生成器和所述LOIQ生成器。所述上变频混频器被配置为基于第一IF信号和所述LOIQ信号来生成所述第一RF信号。在一个实施例中，所述上变频器还包括：IF放大器，其耦合在所述IFIQ生成器和所述上变频混频器之间以放大所述第一IF信号。所述上变频器还包括功率分配器，其耦合至所述上变频混频器以将所述第一RF信号分割为多个第一RF子信号。各个第一RF子信号被提供至所述收发器之一以进行发射。
在一个实施例中，所述下变频器包括：LOIQ生成器，用于从所述频率合成器接收所述LO信号以基于所述LO信号来生成LOIQ信号；下变频混频器，其耦合至所述LOIQ生成器。所述下变频混频器被配置为基于从所述收发器接收到的所述第二RF信号和所述LOIQ信号来生成IFIQ信号。所述下变频器还包括IFIQ组合器，其基于从所述下变频混频器接收到的所述IFIQ信号来生成所述第二IF信号。在一个实施例中，所述下变频器还包括：功率组合器，其耦合在所述下变频混频器和所述收发器之间。所述功率组合器被配置为组合从所述收发器接收到的第二RF子信号以生成所述第二RF信号，各个第二RF子信号对应于所述收发器之一。所述下变频器还包括：IF放大器，其耦合在IFIQ组合器和所述下变频混频器之间以放大所述IFIQ信号。
在一个实施例中，所述收发器中的各收发器包括：发射器，用于将RF信号发射到第一远程装置；接收器，用于从第二远程装置接收RF信号；以及开关，其被配置为在给定时间点将所述发射器或所述接收器耦合至多个天线之一，其中所述天线中的各天线对应于所述收发器之一。
根据本发明的另一方面，所述RF前端IC装置包括：频率合成器，其具有PLL电路和LO缓冲器，以基于时钟信号来生成LO信号；IFIQ生成器，用于从调制解调器或基带处理器接收第一IF信号，以生成第一IFIQ信号；IFIQ组合器，用于基于第二IFIQ信号来生成第二IF信号。所述第二IF信号要由所述调制解调器或所述基带处理器来处理。所述RF前端IC装置还包括：多个收发器，其耦合至所述频率合成器。所述收发器中的各收发器与被配置为在预定频带内根据振幅和相移设置之一来发射和接收RF信号的RF信道之一相关联。
在一个实施例中，所述收发器中的各收发器包括：发射器，其耦合至所述频率合成器，以使用所述LO信号将所述第一IFIQ信号上变频为要发射至第一远程装置的第一RF信号。各收发器还包括：接收器，其耦合至所述频率合成器，以使用所述LO信号将从第二远程装置接收到的第二RF信号下变频为第二IFIQ信号。所述多个收发器、所述频率合成器、所述IFIQ生成器和所述IFIQ组合器嵌入在单个IC芯片内。
在一个实施例中，所述发射器包括：移相器，用于接收来自所述频率合成器的LO信号并根据预定偏移相位来对所述LO信号进行偏移；LOIQ生成器，用于基于相位偏移后的LO信号来生成LOIQ信号；以及上变频混频器，用于基于从调制解调器或基带处理器接收到的第一中频(IF)信号和所述LOIQ信号来生成所述第一RF信号。
在一个实施例中，所述接收器包括：移相器，用于接收来自所述频率合成器的LO信号并根据预定偏移相位来对所述LO信号进行偏移；LOIQ生成器，用于基于相位偏移后的LO信号来生成LOIQ信号；以及下变频混频器，用于基于所述第二RF信号和所述LOIQ信号来生成所述第二IFIQ信号。在一个实施例中，所述收发器中的各收发器还包括耦合至所述发射器和所述接收器的开关。所述开关被配置为在给定时间点将所述发射器或所述接收器耦合至与相应收发器相关联的天线。
图1是示出根据本发明一个实施例的无线通信装置的示例的框图。参考图1，无线通信装置100(也简称为无线装置)包括mm波前端模块101(也简称为RF前端模块)以及调制解调器或基带处理器102等。调制解调器可以包括IF到基带频率(IF/BF)下变频器、BF/IF上变频器和基带处理器(例如，数字处理器或DSP)。无线装置100可以是任何类型的无线通信装置，例如移动电话、膝上型计算机、平板计算机、网络设备装置(例如，物联网或IOT设备装置)等。可选地，无线装置100可以表示基站或蜂窝塔等。
在无线电接收器电路中，RF前端(诸如mm波RF前端等)是天线直至并包括混频器级之间的所有电路的通用术语。RF前端由接收器中的所有组件构成，该接收器在将原始输入RF频率下的信号变频为较低中频之前处理这些信号。在微波和***中，RF前端通常被称为低噪声块(low-noise block，LNB)或低噪声下变频器(low-noise downconverter，LND)，并且通常位于天线处或附近，使得来自天线的信号能够以更容易处理的中频被传送到接收器的其余部分。基带处理器是管理所有无线电功能(需要天线的所有功能)的网络接口中的装置(芯片或芯片的一部分)。
在一个实施例中，RF前端模块101包括RF收发器(例如，mm波RF收发器)的阵列。各个RF收发器经由多个mm波天线之一发射和接收特定频带(例如，诸如非重叠频率范围等的特定频率范围)内的相干RF信号(例如，mm波信号)。在mm波技术中，MM波占据从30GHz至300GHz的范围的频谱。前端IC芯片101还包括耦合至RF收发器的全频带或宽频带频率合成器。宽频带频率合成器生成本地振荡器(LO)信号并将其提供至各个RF收发器，以使得RF收发器能够对宽频带(例如，24～43GHz)内的RF信号进行混频、调制和/或解调。RF收发器阵列和宽频带频率合成器可以集成在单个IC芯片内作为单个RF前端IC芯片或封装件。
注意，仅为了说明的目的，mm波前端模块被用作RF前端模块的示例。类似地，mm波收发器用作RF收发器的示例。然而，贯穿本申请所描述的技术还可适用于其它频谱或频带中的其它RF电路。
图2是示出根据本发明的一个实施例的RF前端集成电路的示例的框图。RF前端IC装置101可以是mm波前端IC装置。参考图2，RF前端101包括耦合至RF收发器211～213的阵列的宽频带或全频带频率合成器200等。各个RF收发器211～213被配置为经由mm波天线221～223之一发射和接收相干RF信号，诸如具有可变振幅和相移的mm波信号等。通过为各个收发器221～223提供适当的振幅和相移设置，整个收发器阵列可以在期望方向(称为播送方向、或辐射角度或辐射方向)上引导一个或多个波束。在一个实施例中，各个收发器211～213被配置为从宽频带频率合成器200接收LO信号。针对特定频带(例如，24～43GHz频带)生成LO信号。为了发射和接收相应频带内的mm波信号，LO信号被各个收发器221～223用于混频、调制、解调。
可选地，各个RF收发器221～223可以与不同的频带(诸如非重叠或最小重叠频率范围等)相关联。各个收发器被配置为使用由频率合成器200生成的针对相应频带的特定LO信号发射和接收相应频带内的RF信号。
图3是示出根据本发明一个实施例的RF前端集成电路的示例的框图。RF前端IC装置300可以表示图2的RF前端IC装置101。参考图3，在一个实施例中，RF前端IC装置300包括频率合成器200和RF收发器301A～301B(统称为收发器301)的阵列。尽管示出存在两个RF收发器301A～301B，但是可以包括更多的RF收发器。频率合成器200被配置为生成针对各个收发器301的LO信号，以允许各个收发器将RF信号调制到要发射到远程装置的载波频率信号上以及从远程装置接收到的载波频率信号解调RF信号。各个收发器301与诸如天线302A～302B(统称为天线302)等的天线相关联。天线302可以位于能够根据特定播送方向或角度来发射和接收RF信号的移动装置的不同位置处。
在本实施例中，RF前端IC装置300包括第一收发器301A，该第一收发器301A用于在预定频带内根据第一RF振幅和相移设置来发射和接收与第一RF信道相关联的RF信号。RF前端IC装置300还包括第二收发器301B，该第二收发器301B用于在预定频带内根据第二RF振幅和相移设置来发射和接收与第二RF信道相关联的RF信号。第二RF振幅和相移设置可以不同于第一RF振幅和相移设置。RF前端IC装置300还包括频率合成器200，该频率合成器200耦合至第一收发器301A和第二收发器301B以在宽频谱中进行频率同步。频率合成器200生成至第一收发器301A和第二收发器301B的LO信号，以使得第一收发器301A和第二收发器301B能够发射和接收分别与第一RF信道和第二RF信道相关联的RF信号。第一收发器301A、第二收发器301B和频率合成器200嵌入在单个IC芯片300内。
根据一个实施例，经由被配置为根据第一RF振幅和相移设置进行辐射和接收的第一天线302A发射和接收与第一RF信道相关联的RF信号，以及经由被配置为根据第二RF振幅和相移设置进行辐射和接收的第二天线302B发射和接收与第二RF信道相关联的RF信号。注意，天线302可以不是RF前端IC装置300的一部分。
在一个实施例中，第一收发器301A和第二收发器301B各自包括：发射器(例如，发射器303A～303B，统称为发射器303)，用于向第一远程装置发射第一RF信号；接收器(例如，接收器304A～304B，统称为接收器304)，用于从第二远程装置接收第二RF信号；以及耦合至发射器和接收器的开关(例如，开关306A～306B，统称为开关306)。开关被配置为在给定时间点将发射器或接收器耦合至与收发器相关联的天线。也就是说，在任何给定时间点，发射器或接收器中的仅一者可以耦合至相应天线。
在一个实施例中，各个发射器303包括用以基于从调制解调器或基带处理器接收的IF信号生成IFIQ信号的第一IFIQ生成器(诸如IFIQ生成器311A～311B等)。各个发射器还包括用以基于从频率合成器200接收的LO信号来生成LOIQ信号的第一LOIQ生成器(例如，LOIQ生成器314A～314B)。各个发射器还包括耦合至第一IFIQ生成器和第一LOIQ生成器以基于IFIQ信号和LOIQ信号生成第一RF信号的第一混频器(例如，混频器313A～313B，统称为上变频混频器313)。
在一个实施例中，各个收发器301还包括耦合至第一IFIQ生成器和第一混频器的第一IF放大器(例如，IF放大器312A～312B，统称为IF放大器或放大器312)。第一IF放大器被配置为放大IFIQ信号并将放大后的IFIQ信号提供至第一混频器。各个收发器301还包括耦合至第一混频器以放大从第一混频器接收到的第一RF信号的第一宽带放大器(例如，宽带或RF放大器315A～315B，统称为宽带或RF放大器或放大器315)。
在一个实施例中，各个接收器304包括被配置为接收第二RF信号的第二宽带放大器(例如，RF放大器321A～321B，统称为RF放大器或放大器321)。各个接收器还包括用以基于从频率合成器200接收的LO信号生成LOIQ信号的第二LOIQ生成器(例如，LOIQ生成器323A～323B，统称为LOIQ生成器323)。各个接收器还包括耦合至第二宽带放大器和第二LOIQ生成器的第二混频器(例如，混频器322A～322B，统称为下变频混频器322)。第二混频器被配置为基于放大后的第二RF信号和LOIQ信号生成IFIQ信号。各个接收器还包括耦合至第二混频器以接收和放大来自第二混频器的IFIQ信号的第四IF放大器(例如，IF放大器324A～324B，统称为IF放大器或放大器324)。各个接收器还包括耦合至第四IF放大器以基于IFIQ信号生成组合的IF信号的IFIQ组合器(例如，IFIQ组合器325A～325B，统称为IFIQ组合器325)。
在一个实施例中，频率合成器200包括：锁相环(PLL)电路231，用以基于时钟参考信号生成与预定频带相关联的LO信号；以及LO缓冲装置232，其耦合至PLL电路以对从LO信号导出的第一LO信号和第二LO信号进行缓冲并将它们分别提供至第一收发器和第二收发器。
PLL是生成相位与输入信号的相位相关的输出信号的控制***。虽然存在若干不同的类型，但最初容易将其视为由可变频率振荡器和相位检测器构成的电子电路。振荡器生成周期信号，并且相位检测器将该信号的相位与输入周期信号的相位进行比较，调整振荡器以保持相位匹配。将输出信号带回到输入信号以进行比较被称为反馈回路，这是因为输出被“反馈”到输入形成回路。将输入和输出相位保持在锁定步骤中还意味着将输入和输出频率保持相同。因此，除了同步信号之外，锁相环可以跟踪输入频率，或者其可以生成作为输入频率的倍数的频率。这些属性用于计算机时钟同步、解调和频率合成。锁相环广泛应用于无线电、电信、计算机和其它电子应用中。它们可以用于解调信号、从有噪声的通信信道恢复信号、以输入频率的倍数生成稳定频率(频率合成)、或在数字逻辑电路(诸如微处理器等)中分配精确定时的时钟脉冲。
图4是示出根据一个实施例的发射器的示例的示意图。发射器400可以表示如上文所述的任何收发器中的任何发射器，诸如图3的发射器303等。参考图4，发射器400包括IFIQ生成器411、具有IF放大器412A和IF放大器412B的IF放大器412、混频器413、LOIQ生成器414、RF放大器415以及相位旋转器或移相器420。
在一个实施例中，IF放大器412(包括第二IF放大器412A和第三IF放大器412B)可以表示IF放大器312。IFIQ生成器411被配置为生成同相(也称为I路径)IF信号和正交(也称为Q路径)IF信号。然后I路径IF信号和Q路径IF信号通过诸如IF放大器412A～412B等的相应IF放大器放大。在一个实施例中，LOIQ生成器414被配置为生成I路径LO信号和Q路径LO信号。
I路径LO信号和Q路径LO信号可以由相位旋转器420在相位上偏移。相位旋转器420可以包括用以对I路径LO信号进行移相的第一相位旋转器和用以对Q路径LO信号进行移相的第二相位旋转器。在一个实施例中，I路径IF信号和Q路径IF信号分别与I路径LO信号和Q路径LO信号进行混频，并通过上变频混频器413从IF上变频到RF以生成RF信号。然后RF信号可以通过RF放大器415放大以经由相关联的天线发射到远程装置。
图5是示出根据一个实施例的接收器的示例的示意图。接收器500可以表示如上文所述的任何收发器中的任何接收器，诸如图3的接收器304等。参考图5，在一实施例中，接收器500包括相位旋转器或移相器520、RF放大器521、下变频混频器522、LOIQ生成器523、具有IF放大器424A和IF放大器424B的IF放大器524、以及IFIQ组合器525。
在一个实施例中，LOIQ生成器523将从频率合成器(例如，频率合成器200)接收的LO信号生成或分离为I路径LO信号和Q路径LO信号。I路径LO信号和Q路径LO信号可以由相位旋转器或移相器520在相位上偏移或旋转。相位旋转器520可以包括用于使I路径LO信号偏移的第一相位旋转器和用于使Q路径LO信号偏移的第二相位旋转器。从天线接收到的RF信号可以由RF放大器521放大并与偏移后的I路径LO信号和偏移后的Q路径LO信号进行混频，并由下变频混频器522从RF下变频到IF，以生成I路径IF信号和Q路径IF信号。然后，分别由IF放大器524A～524B放大I路径IF信号和Q路径IF信号。然后，放大后的I路径IF信号和Q路径IF信号被IFIQ组合器525组合以生成要由调制解调器或基带处理器处理的IF信号，其中IF信号包括同相分量和正交分量这两者。
返回参考图3，在该实施例中，各个收发器301被配置为发射和接收相同频率或相同频带内的RF信号。然而，各个收发器301被配置为以不同振幅和相移设置来发射和接收RF信号。各个天线302连接到一个RF收发器，来以预定播送方向发射和接收RF信号。
在本实施例中，各个收发器301包括其自身的IFIQ生成器/组合器、上/下变频混频器和LOIQ生成器。具体地，各个收发器的各个发射器包括其自身的IFIQ生成器、上变频混频器和LOIQ生成器。各个收发器的各个接收器包括其自身的IFIQ组合器、下变频混频器和LOIQ生成器。然后通过接收器下变频和处理的IF信号流被调制解调器或基带处理器在例如数字域中进行处理。不同振幅和相位的IF信号可以进一步下变频为BF信号，然后由数字处理器通过将BF信号与振幅和相位补偿相组合来处理该BF信号，以提高BF信号的强度或振幅。可选地，振幅和相位补偿可以在IF信号被下变频为BF信号之前在IF级进行。
图6是示出根据另一实施例的RF前端IC装置的示例的示意图。RF前端IC装置600可以表示如上所述的RF前端IC装置101。在一个实施例中，RF前端IC装置600包括收发器301的阵列，各个收发器301对应于RF信道之一。各个RF收发器301包括被配置为在预定频带内根据各个播送方向发射和接收RF信号的移相器。RF前端IC装置还包括耦合至各个收发器301以在宽频谱中进行频率同步的频率合成器200。频率合成器200生成针对各个收发器301的LO信号以使得各个收发器301能够在其相应的RF信道内发射和接收RF信号。
RF前端IC装置600还包括耦合至收发器301中的各收发器和频率合成器200的上变频器601。上变频器601被配置为基于LO信号将第一IF信号上变频为收发器301要发射的第一RF信号。RF前端IC装置600还包括耦合至收发器301中的各收发器和频率合成器200的下变频器602。下变频器602被配置为基于LO信号将从收发器301接收的第二RF信号下变频成第二IF信号。收发器301的阵列、频率合成器200、上变频器601和下变频器602嵌入在单个IC芯片中。
在一个实施例中，上变频器601包括：IFIQ生成器311，用以接收第一IF信号；LOIQ生成器314，用以从频率合成器200接收LO信号以基于LO信号生成LOIQ信号；以及上变频混频器313，其耦合至IFIQ生成器311和LOIQ生成器314。上变频混频器313被配置为基于第一IF信号和LOIQ信号生成第一RF信号。在一个实施例中，上变频器601还包括IF放大器312，其耦合在IFIQ生成器311和上变频混频器313之间以放大第一IF信号。上变频器601还包括功率分配器603，其耦合至上变频混频器313以将第一RF信号分割为多个第一RF子信号，其中各个第一RF子信号被提供至收发器301之一以进行发射。
在一个实施例中，下变频器602包括：LOIQ生成器323，用以从频率合成器200接收LO信号以基于LO信号生成LOIQ信号；以及下变频混频器322，其耦合至LOIQ生成器323。下变频混频器322被配置为基于从收发器301接收到的第二RF信号和LOIQ信号来生成IFIQ信号。下变频器602还包括用以基于从下变频混频器323接收到的IFIQ信号生成第二IF信号的IFIQ组合器325。在一个实施例中，下变频器602还包括耦合在下变频混频器322和收发器301之间的功率组合器604。功率合成器604被配置为组合从收发器301接收到的第二RF子信号以生成第二RF信号，各个第二RF子信号对应于收发器301之一。下变频器602还包括耦合在IFIQ组合器325和下变频混频器322之间以放大IFIQ信号的IF放大器324。
在一个实施例中，收发器301中的各个收发器包括：发射器(例如，发射器303)，用于向第一远程装置发射RF信号；接收器(例如，接收器304)，用于从第二远程装置接收RF信号；以及开关(例如，开关306)，其被配置为在给定时间点将发射器或接收器耦合至天线302之一。各个天线对应于收发器301之一。
根据一个实施例，类似于图3的RF前端IC装置300，RF前端IC装置600包括耦合至收发器301A～301B阵列的宽频带频率合成器200。各个收发器301包括发射器(例如，发射器303)和接收器(例如，接收器304)。然而，在本实施例中，IFIQ生成器/合成器、上变频/下变频混频器和LOIQ生成器被从收发器301的发射器303或接收器304中移除。在一个实施例中，所有收发器301使用和共享上变频器601和下变频器602。上变频器601包括IFIQ生成器、上变频混频器和LOIQ生成器，其功能和/或操作与上文描述的功能和/或操作相同或相似。下变频器602包括LOIQ生成器、下变频混频器和IFIQ组合器，其功能和/或操作与上文描述的功能和/或操作相同或相似。
在发射路径上，在一个实施例中，上变频器601包括如上所述的IFIQ生成器311、IF放大器312、上变频混频器313和LOIQ生成器314。另外，上变频器601还包括功率分配器603，在本实例中为N路功率分配器。功率分配器603被配置为从混频器313接收RF信号，并将该RF信号分割为具有较低功率(例如，从混频器313接收的原始信号功率的1/N，其中N表示发射器313的数量)的多个RF信号，称为RF子信号。然后，将RF子信号馈送到发射器303以进行处理。
根据一个实施例，各个发射器303包括移相器(例如，移相器611A～611B，统称为移相器611)。与图4～5的相位旋转器420和520类似，移相器被配置为在期望的方向上偏移诸如生成的RF波束的信号。另外，各个发射器303可以包括可变增益放大器(例如，可变增益放大器612A～612B，统称为可变增益放大器612)。可变增益放大器612被配置为补偿由于移相器611的移相操作引起的振幅变化。在一个实施例中，响应于特定的偏移相位，可变增益放大器612被配置为基于偏移相位在查找表(未示出)中查找以获得增益值，并且调整可变增益放大器612的增益以用于振幅补偿。
在接收路径上，在一个实施例中，下变频器602包括下变频混频器322、LOIQ生成器323、IF放大器324和IFIQ组合器325。下变频混频器322、LOIQ生成器323、IF放大器324和IFIQ组合器325的功能和操作与上文描述的功能和操作相同或相似。另外，下变频器602包括功率组合器604。在本实施例中，功率组合器604被配置为组合来自所有接收器304的RF信号，例如，通过将RF信号的功率全部加在一起以增加信号强度。
根据一个实施例，各个接收器304包括移相器(例如，移相器613A～613B，统称为移相器613)。移相器613的功能或操作与移相器611相同或相似。各个接收器304还可以包括可变增益放大器(例如，可变增益放大器614A～614B，统称为可变增益放大器614)。可变增益放大器614的功能或操作与可变增益放大器612相同或相似。
在本实施例中，由于上变频器601和下变频器602的功能已经从收发器301中移除并且由所有收发器301共享，与图3中所示的结构相比，RF前端IC装置的物理尺寸和DC功耗可以减小。然而，由可变增益放大器612进行的查找操作可能引入延迟，这可能取决于具体情况而影响RF前端IC装置的波束切换性能。此外，图3所示的结构能够在数字域中同时发射或接收多个波束(多输入多输出(MIMO)操作)，而图6所示的结构仅能够在给定时间发射或接收一个波束。
图7是示出根据另一实施例的RF前端IC装置的示例的示意图。RF前端IC装置700可以表示RF前端IC装置101。根据一个实施例，RF前端IC装置700包括频率合成器200，该频率合成器具有用以基于时钟信号生成LO信号的PLL电路和LO缓冲器；IFIQ生成器311，用以从调制解调器或基带处理器接收第一IF信号以生成第一IFIQ信号；以及IFIQ组合器325，用以基于第二IFIQ信号生成第二IF信号，第二IF信号由调制解调器或基带处理器进行处理。RF前端IC装置700还包括耦合至频率合成器200的多个收发器301。各个收发器301与被配置为在预定频带(例如，24～43GHz)内根据振幅和相移设置之一来发射和接收RF信号的RF信道之一相关联。
在一个实施例中，收发器301中的各个收发器包括：发射器(例如，发射器303)，其耦合至频率合成器200以使用LO信号将第一IFIQ信号上变频为要发射至第一远程装置的第一RF信号；以及接收器(例如，接收器304)，其耦合至频率合成器200以使用LO信号将从第二远程装置接收到的第二RF信号下变频为第二IFIQ信号。收发器301、频率合成器200、IFIQ生成器311和IFIQ组合器325可以嵌入在单个IC芯片中。
在一个实施例中，发射器303包括：移相器611，用于从频率合成器200接收LO信号并根据预定偏移相位对LO信号进行偏移；LOIQ生成器314，用于基于相位偏移后的LO信号来生成LOIQ信号；以及上变频混频器313，用于基于从调制解调器或基带处理器接收到的第一中频(IF)信号和LOIQ信号来生成第一RF信号。
在一个实施例中，接收器304包括：移相器613，用于从频率合成器200接收LO信号并根据预定偏移相位对LO信号进行偏移；LOIQ生成器323，用于基于相位偏移后的LO信号来生成LOIQ信号；以及下变频混频器322，用于基于第二RF信号和LOIQ信号来生成第二IFIQ信号。
在本实施例中，由于只要LO信号足够大，混频器313和322的变频增益一般较少受LO信号振幅的影响，因此移相器611和613的增益变化可能不会影响混频器313和322的变频增益。因此，可变增益放大器612和614可以是可选的。然而，另一方面，由于发射器303和接收器304各自包括混频器，因此与图6中的结构相比，各个发射器和接收器的功耗可能更高。
因此，取决于具体应用和/或IC布局限制，可以利用如图3和6～7中所示的不同实施例。如图3中所示的RF前端IC装置300可以在所有装置之中具有最佳灵活性。它也通过在数字域中处理各个收发器信道的IF信号来同时支持多个波束。然而，RF前端IC装置300可能需要最大的占用面积或尺寸以及DC功耗。如图6所示的RF前端IC装置600可以具有芯片的最小占用面积或尺寸以及DC功耗。然而，当形成特定方向的波束时，可能需要振幅和相移设置的2维校准，这可能导致波束切换期间的高延迟。就IC芯片的DC功耗和尺寸而言，如图7所示的RF前端IC装置700在RF前端IC装置300与RF前端IC装置600之间。
在前述说明书中，已经参考本发明的具体典型实施例描述了本发明的实施例。显然，在不脱离所附权利要求书中阐述的本发明的更宽泛的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改。因此，说明书和附图应被视为说明性意义而非限制性意义。

Claims (19)

1.一种射频前端集成电路装置，即，RF前端IC装置，所述RF前端IC装置包括：
第一收发器，用于在预定频带内根据第一振幅和相移设置来发射和接收与第一RF信道相关联的RF信号；
第二收发器，用于在所述预定频带内根据第二振幅和相移设置来发射和接收与第二RF信道相关联的RF信号，其中，所述第二振幅和相移设置不同于所述第一振幅和相移设置；以及
频率合成器，其耦合至所述第一收发器和所述第二收发器以在宽频谱中进行频率同步，其中，所述频率合成器生成至所述第一收发器和所述第二收发器的LO信号，以使得所述第一收发器和所述第二收发器能够分别发射和接收与所述第一RF信道和所述第二RF信道相关联的RF信号，其中LO表示本地振荡器，以及
其中，所述第一收发器、所述第二收发器和所述频率合成器嵌入在单个IC芯片内。
2.根据权利要求1所述的RF前端IC装置，其中，与所述第一RF信道相关联的RF信号要经由第一天线来发射和接收，所述第一天线被配置为根据所述第一振幅和相移设置来进行辐射和接收，以及其中，与所述第二RF信道相关联的RF信号要经由第二天线来发射和接收，所述第二天线被配置为根据所述第二振幅和相移设置来进行辐射和接收。
3.根据权利要求1所述的RF前端IC装置，其中，所述第一收发器和所述第二收发器各自包括：
发射器，用于将第一RF信号发射到第一远程装置；
接收器，用于从第二远程装置接收第二RF信号；以及
开关，其耦合至所述发射器和所述接收器，其中所述开关被配置为在给定时间点将所述发射器或所述接收器耦合至与相应收发器相关联的天线。
4.根据权利要求3所述的RF前端IC装置，其中，所述发射器包括：
第一中频同相和正交生成器，即，第一IFIQ生成器，用于基于从调制解调器或基带处理器接收到的IF信号来生成IFIQ信号，其中，IF表示中频，IQ表示同相和正交；
第一LO IQ生成器，即，第一LOIQ生成器，用于基于从所述频率合成器接收到的LO信号来生成LOIQ信号；以及
第一混频器，其耦合至所述第一IFIQ生成器和所述第一LOIQ生成器以基于所述IFIQ信号和所述LOIQ信号来生成所述第一RF信号。
5.根据权利要求4所述的RF前端IC装置，其中，所述第一收发器和所述第二收发器各自还包括：
第一IF放大器，其耦合至所述第一IFIQ生成器和所述第一混频器，其中所述第一IF放大器被配置为放大所述IFIQ信号并且将放大后的IFIQ信号提供至所述第一混频器；以及
第一宽带放大器，其耦合至所述第一混频器以放大从所述第一混频器接收到的所述第一RF信号。
6.根据权利要求5所述的RF前端IC装置，其中，所述第一IF放大器包括：
第二IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的同相IF信号，其中，所述同相IF信号与从所述LOIQ信号导出的同相LO信号进行混频；以及
第三IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的正交IF信号，其中，所述正交IF信号与从所述LOIQ信号导出的正交LO信号进行混频。
7.根据权利要求3所述的RF前端IC装置，其中，所述接收器包括：
第二宽带放大器，其被配置为接收所述第二RF信号；
第二LOIQ生成器，用于基于从所述频率合成器接收到的LO信号来生成LOIQ信号；以及
第二混频器，其耦合至所述第二宽带放大器和所述第二LOIQ生成器，其中，所述第二混频器被配置为基于放大后的第二RF信号和所述LOIQ信号来生成IFIQ信号。
8.根据权利要求7所述的RF前端IC装置，其中，所述接收器还包括：
第四IF放大器，其耦合至所述第二混频器以接收和放大来自所述第二混频器的IFIQ信号；以及
IFIQ组合器，其耦合至所述第四IF放大器以基于所述IFIQ信号来生成组合IF信号。
9.根据权利要求8所述的RF前端IC装置，其中，所述第四IF放大器包括：
第五IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的同相IF信号；以及
第六IF放大器，用于接收和放大从所述IFIQ信号导出的正交IF信号，其中，所述IFIQ组合器被配置为将所述同相IF信号和所述正交IF信号进行组合以生成所述组合IF信号。
10.根据权利要求1所述的RF前端IC装置，其中，所述频率合成器包括：
锁相环电路，即，PLL电路，用于基于时钟参考信号来生成与所述预定频带相关联的LO信号；以及
LO缓冲装置，其耦合至所述PLL电路，以对从所述LO信号导出的第一LO信号和第二LO信号进行缓冲并且将所述第一LO信号和所述第二LO信号分别提供至所述第一收发器和所述第二收发器。
11.一种射频前端集成电路装置，即，RF前端IC装置，所述RF前端IC装置包括：
收发器的阵列，各个所述收发器对应于多个RF信道之一，其中，各个所述RF信道包括移相器，所述移相器被配置为在预定频带内根据相应的相移设置来发射和接收RF信号，包括根据该相应的相移设置对所述RF信号的相位进行偏移或补偿；
频率合成器，其耦合至各个所述收发器以在宽频谱中进行频率同步，其中，所述频率合成器针对各个所述收发器生成LO信号，以使得各个所述收发器能够在其相应RF信道内发射和接收所述RF信号，其中LO表示本地振荡器；
上变频器，其耦合至各个所述收发器和所述频率合成器，其中，所述上变频器被配置为基于LO信号将第一IF信号上变频为要被所述收发器发射的第一RF信号，其中IF表示中频；以及
下变频器，其耦合至各个所述收发器和所述频率合成器，其中，所述下变频器被配置为基于所述LO信号将从所述收发器接收到的第二RF信号下变频为第二IF信号，
其中，所述收发器的阵列、所述频率合成器、所述上变频器和所述下变频器嵌入在单个IC芯片内，
其中，所述上变频器包括：
IF同相和正交生成器，即，IFIQ生成器，用于基于所述第一IF信号来生成IFIQ信号，其中IQ表示同相和正交；
LOIQ生成器，用于从所述频率合成器接收所述LO信号以基于所述LO信号来生成LOIQ信号；以及
上变频混频器，其耦合至所述IFIQ生成器和所述LOIQ生成器，其中，所述上变频混频器被配置为基于所述IFIQ信号和所述LOIQ信号来生成所述第一RF信号。
12.根据权利要求11所述的RF前端IC装置，其中，所述上变频器还包括：
IF放大器，其耦合在所述IFIQ生成器和所述上变频混频器之间以放大所述第一IF信号；以及
功率分配器，其耦合至所述上变频混频器以将所述第一RF信号分割为多个第一RF子信号，其中，各个第一RF子信号被提供至所述收发器之一以进行发射。
13.根据权利要求11所述的RF前端IC装置，其中，各个所述收发器包括：
发射器，用于将RF信号发射到第一远程装置；
接收器，用于从第二远程装置接收RF信号；以及
开关，其被配置为在给定时间点将所述发射器或所述接收器耦合至多个天线之一，其中，各个所述天线对应于所述收发器之一。
14.一种射频前端集成电路装置，即，RF前端IC装置，所述RF前端IC装置包括：
收发器的阵列，各个所述收发器对应于多个RF信道之一，其中，各个所述RF信道包括移相器，所述移相器被配置为在预定频带内根据相应的相移设置来发射和接收RF信号，包括根据该相应的相移设置对所述RF信号的相位进行偏移或补偿；
频率合成器，其耦合至各个所述收发器以在宽频谱中进行频率同步，其中，所述频率合成器针对各个所述收发器生成LO信号，以使得各个所述收发器能够在其相应RF信道内发射和接收所述RF信号，其中LO表示本地振荡器；
上变频器，其耦合至各个所述收发器和所述频率合成器，其中，所述上变频器被配置为基于LO信号将第一IF信号上变频为要被所述收发器发射的第一RF信号，其中IF表示中频；以及
下变频器，其耦合至各个所述收发器和所述频率合成器，其中，所述下变频器被配置为基于所述LO信号将从所述收发器接收到的第二RF信号下变频为第二IF信号，
其中，所述收发器的阵列、所述频率合成器、所述上变频器和所述下变频器嵌入在单个IC芯片内，
其中，所述下变频器包括：
LOIQ生成器，用于从所述频率合成器接收所述LO信号以基于所述LO信号来生成LOIQ信号；
下变频混频器，其耦合至所述LOIQ生成器，其中，所述下变频混频器被配置为基于从所述收发器接收到的所述第二RF信号和所述LOIQ信号来生成IFIQ信号；以及
IFIQ组合器，用于基于从所述下变频混频器接收到的所述IFIQ信号来生成所述第二IF信号。
15.根据权利要求14所述的RF前端IC装置，其中，所述下变频器还包括：
功率组合器，其耦合在所述下变频混频器和所述收发器之间，其中，所述功率组合器被配置为将从所述收发器接收到的多个第二RF子信号进行组合以生成所述第二RF信号，各个第二RF子信号对应于所述收发器之一；以及
IF放大器，其耦合在所述IFIQ组合器和所述下变频混频器之间以放大所述IFIQ信号。
16.一种射频前端集成电路装置，即，RF前端IC装置，所述RF前端IC装置包括：
频率合成器，其具有PLL和LO缓冲器以基于时钟信号来生成LO信号，其中，PLL表示锁相环，LO表示本地振荡器；
IF同相和正交生成器，即，IFIQ生成器，用于从调制解调器或基带处理器接收第一IF信号以生成第一IFIQ信号，其中IQ表示同相和正交；
IFIQ组合器，用于基于第二IFIQ信号来生成第二IF信号，所述第二IF信号要被调制解调器或基带处理器进行处理；以及
多个收发器，其耦合至所述频率合成器，其中，各个所述收发器与多个RF信道之一相关联，该多个RF信道之一被配置为在预定频带内根据多个振幅和相移设置中的一个振幅和相移设置来发射和接收RF信号，其中，各个所述收发器包括：
发射器，其耦合至所述频率合成器，以使用所述LO信号将所述第一IFIQ信号上变频为要发射至第一远程装置的第一RF信号，以及
接收器，其耦合至所述频率合成器，以使用所述LO信号将从第二远程装置接收到的第二RF信号下变频为所述第二IFIQ信号，
其中，所述多个收发器、所述频率合成器、所述IFIQ生成器和所述IFIQ组合器嵌入在单个IC芯片内。
17.根据权利要求16所述的RF前端IC装置，其中，所述发射器包括：
移相器，用于从所述频率合成器接收所述LO信号并且根据预定偏移相位来对所述LO信号进行偏移；
LO同相和正交生成器，即，LOIQ生成器，用于基于相位偏移后的LO信号来生成LOIQ信号，其中IQ表示同相和正交；以及
上变频混频器，用于基于从调制解调器或基带处理器接收到的第一IF信号和所述LOIQ信号来生成所述第一RF信号，其中IF表示中频。
18.根据权利要求16所述的RF前端IC装置，其中，所述接收器包括：
移相器，用于从所述频率合成器接收所述LO信号并且根据预定偏移相位来对所述LO信号进行偏移；
LO同相和正交生成器，即，LOIQ生成器，用于基于相位偏移后的LO信号来生成LOIQ信号，其中IQ表示同相和正交；以及
下变频混频器，用于基于所述第二RF信号和所述LOIQ信号来生成所述第二IFIQ信号。
19.根据权利要求16所述的RF前端IC装置，其中，各个所述收发器包括耦合至所述发射器和所述接收器的开关，其中，所述开关被配置为在给定时间点将所述发射器或所述接收器耦合至与相应的收发器相关联的天线。
CN201980039603.3A 2018-06-11 2019-05-30 宽频带毫米波前端集成电路 Active CN112514245B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/005,472 2018-06-11
US16/005,472 US10135478B2 (en) 2017-04-10 2018-06-11 Wideband millimeter-wave frontend integrated circuit
PCT/US2019/034739 WO2019240961A1 (en) 2018-06-11 2019-05-30 Wideband millimeter-wave frontend integrated circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112514245A CN112514245A (zh) 2021-03-16
CN112514245B true CN112514245B (zh) 2024-06-25

Family

ID=68843500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980039603.3A Active CN112514245B (zh) 2018-06-11 2019-05-30 宽频带毫米波前端集成电路

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7187583B2 (zh)
KR (1) KR102444887B1 (zh)
CN (1) CN112514245B (zh)
CA (1) CA3103569C (zh)
WO (1) WO2019240961A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4117187A4 (en) * 2020-03-20 2023-05-24 Huawei Technologies Co., Ltd. RECEIVING APPARATUS, TRANSMITTING APPARATUS, AND SIGNAL PROCESSING METHOD
US11601156B2 (en) * 2020-07-06 2023-03-07 Mediatek Inc. Apparatus and methods for improved transmit power
WO2022173470A1 (en) * 2021-02-11 2022-08-18 Georgia Tech Research Corporation Mimo with scalable cascadable autonomous spatial filters for full-fov multi-blocker/signal management

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017111920A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-29 Intel Corporation Microelectronic devices designed with high frequency communication modules having steerable beamforming capability

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7224722B2 (en) * 2002-01-18 2007-05-29 Broadcom Corporation Direct conversion RF transceiver with automatic frequency control
JP2005012648A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Toshiba Corp 無線通信装置及びその送受信回路
US7209720B2 (en) * 2003-08-26 2007-04-24 Freescale Semiconductor, Inc. Multiband and multimode transmitter and method
JP2005094282A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Renesas Technology Corp 通信用半導体集積回路
US7181205B1 (en) * 2004-05-11 2007-02-20 Rf Micro Devices, Inc. I/Q calibration
JP2004317524A (ja) * 2004-07-30 2004-11-11 Fujitsu Ltd レーダ装置
JP2007019939A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Renesas Technology Corp 無線通信装置及びそれを用いた携帯電話端末
US9444140B2 (en) * 2012-05-23 2016-09-13 Intel Corporation Multi-element antenna beam forming configurations for millimeter wave systems
EP2717382B1 (en) * 2012-10-05 2019-01-02 Nxp B.V. A phased array antenna and associated methods
US8890625B2 (en) * 2013-01-03 2014-11-18 Qualcomm Incorporated Systems and methods for frequency synthesis to improve coexistence
KR101736876B1 (ko) 2014-01-06 2017-05-17 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔포밍을 위한 송수신 방법 및 장치
RU2595941C2 (ru) 2014-05-06 2016-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Радио Гигабит" Система радиорелейной связи с подстройкой луча
US9673916B2 (en) * 2015-04-17 2017-06-06 Apple Inc. Electronic device with over-the-air wireless self-testing capabilities

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017111920A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-29 Intel Corporation Microelectronic devices designed with high frequency communication modules having steerable beamforming capability

Also Published As

Publication number Publication date
KR102444887B1 (ko) 2022-09-16
WO2019240961A1 (en) 2019-12-19
CA3103569C (en) 2022-12-06
CA3103569A1 (en) 2019-12-19
CN112514245A (zh) 2021-03-16
JP7187583B2 (ja) 2022-12-12
KR20210025044A (ko) 2021-03-08
JP2022517453A (ja) 2022-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10135478B2 (en) Wideband millimeter-wave frontend integrated circuit
US10693687B1 (en) Intermediate frequency on chip (IFoC) system
CN112514245B (zh) 宽频带毫米波前端集成电路
US10128896B2 (en) Fully integrated complete multi-band RF frontend system integrated circuit (IC) chip
CN114450894B (zh) 具有多个倍频器的lo生成器的可扩展双偏振毫米波多频带5g相控阵
CA3100684C (en) Wide-band 360 degree phase shifter utilizing right-hand and left-hand transmission line switches for rf communications
KR20070023948A (ko) 복수의 통신/방송 서비스를 지원하는 무선 송수신기
US10777891B2 (en) Scalable radio frequency antenna array structures
CN113366768B (zh) 双偏振毫米波前端集成电路
US20190356362A1 (en) Mimo transceiver array for multi-band millimeter-wave 5g communication
US11539383B2 (en) Bidirectional image-rejection active array with reduced LO requirement
TWI799197B (zh) 應用於無線系統的可延展相位陣列系統
US20240106463A1 (en) Intermediate frequency filter for millimeter-wave carrier aggregation
JP4486608B2 (ja) マイクロ波帯無線送信装置およびマイクロ波帯無線受信装置およびマイクロ波帯無線送受信システム
Luo et al. A Phased-Array Transceiver With 2-Dimension Continuously Auto Link-Tracking Operation and Time Division Modulator
Bhatta et al. A 5G NR FR2 Beamforming System with Integrated Transceiver Module

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220127

Address after: Room (112) - 117, logistics building, No. 88, modern Avenue, Suzhou Industrial Zone, Suzhou area, China (Jiangsu) pilot Free Trade Zone, Suzhou, Jiangsu

Applicant after: Suzhou Siweite Technology Co.,Ltd.

Address before: British Columbia

Applicant before: Swift Technology Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant