TWI796028B

TWI796028B - 射頻裝置及其多頻匹配電路

Info

Publication number: TWI796028B
Application number: TW110145011A
Authority: TW
Inventors: 謝珮娟; 陳智聖; 張航
Original assignee: 立積電子股份有限公司
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2023-03-11
Also published as: CN116232344A; US11799437B2; US20230179242A1; TW202324924A

Abstract

本發明提供一種射頻裝置及其多頻匹配電路。多頻匹配電路包括電感電路、第一電容電路、電感以及第二電容電路。電感電路的第一端耦接至多頻匹配電路的射頻訊號輸入端。第一電容電路的第一端耦接至電感電路的第二端。電感的第一端與第二電容電路的第一端耦接至第一電容電路的第二端。電感的第二端耦接至第一參考電壓。第二電容電路的第二端耦接至第二參考電壓。第二電容電路受控於單一位元控制訊號而改變第二電容電路的電容值。

Description

射頻裝置及其多頻匹配電路

本發明是有關於一種射頻（radio frequency，RF）電路，且特別是有關於一種射頻裝置及其多頻匹配電路。

在射頻（radio frequency，RF）裝置中，傳送放大器（transmitter amplifier）可以增益射頻傳送訊號，並且將經增益的射頻傳送訊號輸出給天線（antenna）。對於雙頻（dual-band）或多頻（multi-band）應用而言，傳送放大器的輸出匹配是本領域的諸多技術課題之一。

本發明提供一種射頻（radio frequency，RF）裝置及其多頻匹配電路，以適配於雙頻（dual-band）或多頻（multi-band）應用。

在本發明的一實施例中，上述的多頻匹配電路包括第一電感電路、第一電容電路、第一電感以及第二電容電路。第一電感電路的第一端用以耦接至多頻匹配電路的射頻訊號輸入端。第一電容電路的第一端耦接至第一電感電路的第二端。第一電感的第一端耦接至第一電容電路的第二端。第一電感的第二端耦接至第一參考電壓。第二電容電路的第一端耦接至第一電容電路的第二端。第二電容電路的第二端耦接至第二參考電壓。第二電容電路受控於單一位元控制訊號而改變第二電容電路的電容值。

在本發明一實施例中，上述射頻裝置包括天線、切換電路、接收放大器、傳送放大器以及多頻匹配電路。切換電路的共同端耦接至天線。接收放大器的輸入端耦接至切換電路的第一選擇端。多頻匹配電路的第一端與第二端分別耦接至傳送放大器的輸出端與切換電路的第二選擇端。多頻匹配電路包括第一電感電路、第一電容電路、第一電感以及第二電容電路。第一電感電路的第一端用以耦接至傳送放大器的輸出端。第一電容電路的第一端耦接至第一電感電路的第二端。第一電感的第一端耦接至第一電容電路的第二端。第一電感的第二端耦接至第一參考電壓。第二電容電路的第一端耦接至第一電容電路的第二端。第二電容電路的第二端耦接至第二參考電壓。第二電容電路受控於單一位元控制訊號而改變第二電容電路的電容值。

基於上述，本發明諸實施例所述多頻匹配電路可基於單一位元控制訊號的控制而適應性地調整第二電容電路的電容值，進而調整陷波（notch）去濾除諧波。因此，所述多頻匹配電路可適配於雙頻或多頻應用。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。本案說明書全文（包括申請專利範圍）中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件（element）的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依照本發明的一實施例的一射頻（radio frequency，RF）裝置100的電路方塊（circuit block）示意圖。圖1所示射頻裝置100包括傳送放大器（transmitter amplifier）110、多頻匹配電路（multi-band matching circuit）120、切換電路130、天線140以及接收放大器（receiver amplifier）150。切換電路130的共同端耦接至天線140。接收放大器150的輸入端耦接至切換電路130的第一選擇端。多頻匹配電路120的第一端與第二端（射頻訊號輸入端與射頻訊號輸出）分別耦接至傳送放大器110的輸出端與切換電路130的第二選擇端。依照實際設計，傳送放大器110可包括功率放大器或是其他放大電路。傳送放大器110可以增益射頻訊號TX11，並且將經增益的射頻訊號TX12通過多頻匹配電路120與切換電路130輸出給天線140。接收放大器150可通過切換電路130接收天線140所感測到的無線訊號。依照實際設計，接收放大器150可包括低雜訊放大器（low noise amplifier，LNA）或其他放大電路。

多頻匹配電路120可調整陷波（notch）以濾除諧波，亦即調整傳送放大器110的輸出匹配。因此，射頻裝置100可適配於雙頻（dual-band）或多頻（multi-band）應用。多頻匹配電路120的實施方式可參照下述不同實施範例的相關說明加以類推。

圖2是依照本發明的一實施例的一種多頻匹配電路120的電路方塊示意圖。圖2所示射頻訊號TX12、多頻匹配電路120以及切換電路130可參照圖1的相關說明。圖2所示多頻匹配電路120可作為圖1所示多頻匹配電路120的諸多實施例之一。圖2所示多頻匹配電路120包括電感電路121（第一電感電路）、電容電路122（第一電容電路）、電容電路123（第二電容電路）以及電感L21（第一電感）。電感L21的電感值可依照實際設計來決定。

電感電路121的第一端係耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸入端，以接收射頻訊號TX12。電感電路121的第二端耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸出端，亦即耦接至切換電路130的第二選擇端。電容電路122的第一端耦接至電感電路121的第二端。電感L21的第一端耦接至電容電路122的第二端。電感L21的第二端耦接至參考電壓V21。依照實際設計，參考電壓V21可是接地電壓或是其他固定電壓。電容電路123的第一端耦接至電容電路122的第二端。電容電路123的第二端耦接至參考電壓V22。依照實際設計，參考電壓V22可是接地電壓或是其他固定電壓。

綜上所述，電容電路123受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路123的電容值。基於單一位元控制訊號Vc的控制，多頻匹配電路120可適應性地調整電容電路123的電容值，進而調整陷波頻率（notch frequency）以便濾除不同諧波成份。因此，多頻匹配電路120可適配於多頻應用。

依照實際設計，電容電路123可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖3是依照本發明的一實施例的一種電容電路123的電路方塊示意圖。圖3所示電容電路122、電容電路123、電感L21、單一位元控制訊號Vc、參考電壓V21以及參考電壓V22可參照圖2的相關說明。圖3所示電容電路123可作為圖2所示電容電路123的諸多實施例之一。

圖3所示電容電路123包括開關SW31以及電容C31。電容C31的電容值可依照實際設計來決定。開關SW31受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW31的第一端耦接至電容電路122的第二端。電容C31的第一端耦接至開關SW31的第二端。電容C31的第二端耦接至參考電壓V22。單一位元控制訊號Vc可導通（turn on）或截止（turn off）開關SW31，進而改變電容電路123的電容值。

圖4是依照本發明的另一實施例的一多頻匹配電路120的電路方塊示意圖。圖4所示射頻訊號TX12、多頻匹配電路120及切換電路130可以參照圖1的相關說明，故不再贅述。圖4所示多頻匹配電路120可以作為圖1所示多頻匹配電路120的諸多實施例之一。圖4所示多頻匹配電路120包括電感電路121、電容電路124、電容電路123及電感L21。圖4所示電感電路121、電容電路124、電容電路123以及電感L21可參照圖2所示電感電路121、電容電路122、電容電路123及電感L21的相關說明，故不再贅述。

不同於圖2所示電容電路122，圖4所示電容電路124可受控於單一位元控制訊號Vc，而改變電容電路124的電容值。基於單一位元控制訊號Vc的控制，多頻匹配電路120可適應性地調整電容電路123與124的電容值，進而調整陷波頻率以濾除不同的諧波成份。此外，藉由調整電容電路124的電容值，多頻匹配電路120可適應性地調整不同的基頻阻抗（fundamental impedance）。因此，圖4所示多頻匹配電路120可適配於多頻應用。

依照實際設計，電容電路124可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖5是依照本發明的一實施例的一電容電路124的電路方塊示意圖。圖5所示電感電路121、電容電路124、電容電路123、電感L21、單一位元控制訊號Vc、參考電壓V21以及參考電壓V22可以參照圖4的相關說明。圖5所示電容電路124可以作為圖4所示電容電路124的諸多實施例之一。

圖5所示電容電路124包括開關SW51、電容C51以及電容C52。電容C51的電容值以及電容C52的電容值可依照實際設計來決定。電容C51的第一端耦接至電感電路121的第二端。電容C51的第二端耦接至電感L21的第一端與電容電路123的第一端。開關SW51受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW51的第一端耦接至電容C51的第一端。電容C52的第一端耦接至開關SW51的第二端。電容C52的第二端耦接至電容C51的第二端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW51，進而改變電容電路124的電容值。

圖6是依照本發明的另一實施例的一電容電路124的電路方塊示意圖。圖6所示電感電路121、電容電路124、電容電路123、電感L21、單一位元控制訊號Vc、參考電壓V21及參考電壓V22可參照圖4的相關說明。圖6所示電容電路124可作為圖4所示電容電路124的諸多實施例之一。

圖6所示電容電路124包括開關SW61、電容C61以及電容C62。電容C61的電容值及電容C62的電容值可以依照實際設計來決定。電容C61的第一端耦接至電感電路121的第二端。開關SW61受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW61的第一端耦接至電容C61的第一端。開關SW61的第二端耦接至電容C61的第二端。電容C62的第一端耦接至電容C61的第二端。電容C62的第二端耦接至電感L21的第一端與電容電路123的第一端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW61，進而改變電容電路124的電容值。

圖7是依照本發明的另一實施例的一電容電路124的電路方塊示意圖。圖7所示電感電路121、電容電路124、電容電路123、電感L21、單一位元控制訊號Vc、參考電壓V21及參考電壓V22可參照圖4的相關說明。圖7所示電容電路124可以作為圖4所示電容電路124的諸多實施例之一。

圖7所示電容電路124包括開關SW71、電容C71及電容C72。電容C71的電容值以及電容C72的電容值可依照實際設計來決定。電容C71的第一端耦接至電感電路121的第二端。電容C71的第二端耦接至電感L21的第一端與電容電路123的第一端。電容C72的第一端耦接至電容C71的第一端。開關SW71受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW71的第一端耦接至電容C72的第二端。開關SW71的第二端耦接至電容C71的第二端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW71，進而改變電容電路124的電容值。

依照實際設計，圖2所示電感電路121可是任何類型的電感電路。舉例來說，圖8是依照本發明的一實施例的一種電感電路121的電路方塊示意圖。圖8所示射頻訊號TX12、電感電路121、電容電路122及切換電路130可以參照圖2的相關說明。圖8所示電感電路121可作為圖2所示電感電路121的諸多實施例之一。

圖8所示電感電路121包括電感L81及電容電路810。電感L81的電感值可依照實際設計來決定。電感L81的第一端用以耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸入端，以接收射頻訊號TX12。電感L81的第二端耦接至電容電路122的第一端及切換電路130的第二選擇端。電容電路810的第一端耦接至電感L81的第一端。電容電路810的第二端耦接至電感L81的第二端。電容電路810受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路810的電容值。基於單一位元控制訊號Vc的控制，多頻匹配電路120可以適應性地調整電容電路810的電容值，進而調整基頻阻抗（fundamental impedance）。因此，多頻匹配電路120可適配於多頻應用。

圖9是依照本發明的一實施例的一種電容電路810的電路方塊示意圖。圖9所示電感L81以及電容電路810可參照圖8的相關說明。圖9所示電容電路810可作為圖8所示電容電路810的諸多實施例之一。圖9所示電容電路810包括電容C91以及電容電路811。電容C91的電容值可依照實際設計來決定。電容C91的第一端與電容電路811的第一端耦接至電感L81的第一端。電容C91的第二端與電容電路811的第二端耦接至電感L81的第二端。電容電路811受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路811的電容值。

依照實際設計，圖9所示電容電路811可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖9所示電容電路811包括電容C92、開關SW91及電容C93。電容C92以及電容C93的電容值可依照實際設計來決定。電容C92的第一端耦接至電感L81的第一端。開關SW91受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW91的第一端耦接至電容C92的第二端。電容C93的第一端耦接至開關SW91的第二端。電容C93的第二端耦接至電感L81的第二端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW91，進而改變電容電路811的電容值與電容電路810的電容值。

圖10是依照本發明的另一實施例的一種電感電路121的電路方塊示意圖。圖10所示射頻訊號TX12、電感電路121、電容電路122及切換電路130可參照圖2的相關說明。圖10所示電感電路121可作為圖2所示電感電路121的諸多實施例之一。在圖10所示實施例中，電感電路121包括電感L101、電容電路1010及電容電路1020。電感L101的電感值可依照實際設計來決定。電感L101的第一端用以耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸入端，以接收射頻訊號TX12。電容電路1010的第一端耦接至電感L101的第二端。電容電路1010的第二端耦接至電容電路122的第一端以及切換電路130的第二選擇端。電容電路1010受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路1010的電容值。

依照實際設計，圖10所示電容電路1010可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖10所示電容電路1010包括電容C101以及開關SW101。電容C101的電容值可依照實際設計來決定。電容C101的第一端耦接至電感L101的第二端。電容C101的第二端耦接至電容電路122的第一端及切換電路130的第二選擇端。開關SW101受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW101的第一端耦接至電容C101的第一端。開關SW101的第二端耦接至電容C101的第二端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW101，進而改變電容電路1010的電容值。

圖10所示電容電路1020的第一端耦接至電感L101的第一端。電容電路1020的第二端耦接至電容電路1010的第二端。電容電路1020受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路1020的電容值。依照實際設計，圖10所示電容電路1020可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖10所示電容電路1020包括電容C102以及開關SW102。電容C102的電容值可依照實際設計來決定。電容C102的第一端耦接至電感L101的第一端。開關SW102受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW102的第一端耦接至電容C102的第二端。開關SW102的第二端耦接至電容電路1010的第二端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW102，進而改變電容電路1020的電容值。

圖11是依照本發明的另一實施例的一多頻匹配電路120的電路方塊示意圖。圖11所示射頻訊號TX12、多頻匹配電路120以及切換電路130可參照圖1的相關說明。圖11所示多頻匹配電路120可作為圖1所示多頻匹配電路120的諸多實施例之一。圖11所示多頻匹配電路120包括電感電路121、電容電路122、電容電路123、電容電路125、電容電路126、電感L21及電感L111。電感L21以及電感L111的電感值可依照實際設計來決定。圖11所示電感電路121、電容電路122、電容電路123、以及電感L21可參照圖2所示電感電路121、電容電路122、電容電路123及電感L21的相關說明，故不再贅述。

在圖11所示實施例中，電容電路125的第一端耦接至電感電路121的第一端，以接收射頻訊號TX12。電感L111的第一端耦接至電容電路125的第二端。電感L111的第二端耦接至參考電壓V111。依照實際設計，參考電壓V111可是接地電壓或是其他固定電壓。電容電路126的第一端耦接至電容電路125的第二端。電容電路126的第二端耦接至參考電壓V112。依照實際設計，參考電壓V112可是接地電壓或是其他固定電壓。

電容電路126受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路126的電容值。在電感L21的電感值相等於電感L111的電感值的情況下，電容電路125的電容值大於電容電路122的電容值。電容電路122、電容電路123與電感L21所構成的第一陷波頻率（notch frequency）不等於電容電路125、電容電路126與電感L111所構成的第二陷波頻率。舉例來說，電容電路122、電容電路123與電感L21構成第一頻帶陷波，而電容電路125、電容電路126與電感L111構成第二頻帶陷波。所述「構成頻帶陷波」意為，多個元件所構成的電路可濾除/衰減某一頻率範圍（陷波頻率）之訊號。依照實際設計，在一些實施例中，所述第一陷波頻率大於所述第二陷波頻率。電容電路125、電容電路126與電感L111可濾除2次諧波（2 ^ndharmonic），及電容電路122、電容電路123與電感L21可濾除3次諧波（3 ^rdharmonic）。基於單一位元控制訊號Vc的控制，圖11所示多頻匹配電路120可適應性地調整電容電路123的電容值及電容電路126的電容值，進而調整陷波（notch）去濾除諧波。因此，多頻匹配電路120可適配於多頻應用。

依照實際設計，電容電路126可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖12是依照本發明的一實施例的一種電容電路126的電路方塊示意圖。圖12所示電容電路125、電容電路126、電感L111、單一位元控制訊號Vc、參考電壓V111及參考電壓V112可參照圖11的相關說明。圖12所示電容電路126可作為圖11所示電容電路126的諸多實施例之一。

圖12所示電容電路126包括開關SW121以及電容C121。電容C121的電容值可依照實際設計來決定。開關SW121受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW121的第一端耦接至電容電路125的第二端。電容C121的第一端耦接至開關SW121的第二端。電容C121的第二端耦接至參考電壓V112。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW121，進而改變電容電路126的電容值。

綜上所述，上述諸實施例所述多頻匹配電路120可基於單一位元控制訊號Vc的控制而適應性地調整電容電路123與126的電容值，進而調整陷波頻率以便濾除不同諧波成份。因此，圖11所示多頻匹配電路120可適配於雙頻或多頻應用。

圖13是依照本發明的另一實施例的一多頻匹配電路120的電路方塊示意圖。圖13所示射頻訊號TX12、多頻匹配電路120及切換電路130可參照圖1的相關說明，故不再贅述。圖13所示多頻匹配電路120可作為圖1所示多頻匹配電路120的諸多實施例之一。圖13所示多頻匹配電路120包括電感電路121、電容電路124、電容電路123、電感L21、電容電路127、電容電路126及電感L111。圖13所示電感電路121、電容電路124、電容電路123及電感L21可參照圖4的相關說明，故不再贅述。

不同於圖11所示電容電路125，圖13所示電容電路127可以受控於單一位元控制訊號Vc，而改變電容電路127的電容值。基於單一位元控制訊號Vc的控制，多頻匹配電路120可以適應性地調整電容電路123、124、126與127中的部份電容電路的電容值，舉例來說，調整電容電路123與電容電路126的電容值，以調整陷波（notch）以便濾除諧波。此外，藉由調整電容電路124與127的電容值，多頻匹配電路120可適應性地調整基頻阻抗。因此，圖13所示多頻匹配電路120可適配於多頻應用。

依照實際設計，電容電路127可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖14是依照本發明的一實施例的一種電容電路127的電路方塊示意圖。圖14所示電感電路121、電容電路127、電容電路126、電感L111、單一位元控制訊號Vc、參考電壓V111及參考電壓V112可參照圖13的相關說明。圖14所示電容電路127可作為圖13所示電容電路127的諸多實施例之一。

圖14所示電容電路127包括開關SW141、電容C141及電容C142。電容C141的電容值及電容C142的電容值可依照實際設計來決定。電容C141的第一端耦接至電感電路121的第一端。電容C141的第二端耦接至電感L111的第一端與電容電路126的第一端。開關SW141受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW141的第一端耦接至電容C141的第一端。電容C142的第一端耦接至開關SW141的第二端。電容C142的第二端耦接至電容C141的第二端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW141，進而改變電容電路127的電容值。

圖15是依照本發明的另一實施例的一電容電路127的電路方塊示意圖。圖15所示電感電路121、電容電路127、電容電路126、電感L111、單一位元控制訊號Vc、參考電壓V111及參考電壓V112可參照圖13的相關說明。圖15所示電容電路127可作為圖13所示電容電路127的諸多實施例之一。

圖15所示電容電路127包括開關SW151、電容C151及電容C152。電容C151的電容值及電容C152的電容值可依照實際設計來決定。電容C 151的第一端耦接至電感電路121的第一端。開關SW151受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW151的第一端耦接至電容C151的第一端。開關SW151的第二端耦接至電容C151的第二端。電容C152的第一端耦接至電容C151的第二端。電容C152的第二端耦接至電感L111的第一端與電容電路126的第一端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW151，進而改變電容電路127的電容值。

綜上所述，上述諸實施例所述多頻匹配電路120可基於單一位元控制訊號Vc的控制以適應性地調整電容電路123、124、126與127中的部份電容電路的電容值，舉例來說，調整電容電路123與電容電路126的電容值，進而調整陷波頻率以便濾除不同的諧波成份。此外，藉由調整電容電路124與電感電路121的電容電路127的電容值，多頻匹配電路120可適應性地調整不同的基頻阻抗。因此，圖13所示多頻匹配電路120可適配於雙頻或多頻應用。

圖16是依照本發明的另一實施例的一多頻匹配電路120的電路方塊示意圖。圖16所示射頻訊號TX12、多頻匹配電路120及切換電路130可以參照圖1的相關說明，故不再贅述。圖16所示多頻匹配電路120可作為圖1所示多頻匹配電路120的諸多實施例之一。圖16所示多頻匹配電路120包括電感電路121、電感電路1610、電容電路122、電容電路123、電感L21、電容電路125、電容電路126、電感L111、電容電路1620、電容電路1630及電感L161。電感L161的電感值可依照實際設計來決定。圖16所示電感電路121、電容電路122、電容電路123、電感L21、電容電路125、電容電路126以及電感L111可參照圖11的相關說明，故不再贅述。

在圖16所示實施例中，電感電路1610的第一端耦接至電感電路121的第二端。電感電路1610的第二端耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸出端，亦即耦接至切換電路130的第二選擇端。電容電路1620的第一端耦接至電感電路1610的第二端。電感L161的第一端耦接至電容電路1620的第二端。電感L161的第二端耦接至參考電壓V161。依照實際設計，參考電壓V161可是接地電壓或是其他固定電壓。電容電路1630的第一端耦接至電容電路1620的第二端。電容電路1630的第二端耦接至參考電壓V163。依照實際設計，參考電壓V163可是接地電壓或是其他固定電壓。

電容電路1630受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路1630的電容值。圖16所示電容電路1630的實施細節可以參照圖2或圖3所示電容電路123的相關說明，或是參照圖11或圖12所示電容電路126的相關說明，故不予贅述。在圖16所示實施例中，基於單一位元控制訊號Vc的控制，多頻匹配電路120可適應性地調整電容電路123、126與1630的電容值，進而調整陷波（notch）以便濾除諧波。因此，圖16所示多頻匹配電路120可適配於多頻應用。

在一些實際設計中，圖16所示電容電路125、122與1620可以受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容值。在這樣的設計中，圖16所示電容電路125的實施細節可參照圖13、圖14或圖15所示電容電路127的相關說明，及圖16所示電容電路122的實施細節可參照圖4、圖5、圖6或圖7所示電容電路124的相關說明。圖16所示電容電路1620的實施細節可參照電容電路122或電容電路125的相關說明，故不予贅述。

在圖16所示實施例中，電感電路121的電容電路810（詳參圖8的相關說明）的電容值小於電容電路122（或124）的電容值，及電容電路122（或124）的電容值小於電容電路125（或127）的電容值。電容電路122（或124）、電容電路123與電感L21構成第一陷波頻率，電感電路121構成第二陷波頻率，而電容電路125（或127）、電容電路126與電感L111構成第三陷波頻率。其中，第一陷波頻率、第二陷波頻率與第三陷波頻率互不相等。舉例來說，第一陷波頻率小於第二陷波頻率，以及第三陷波頻率小於第一陷波頻率。電容電路125（或127）、電容電路126與電感L111用以濾除2次諧波，電感電路121的電容電路810與電感L81（詳參圖8的相關說明）用以濾除4次諧波，及電容電路122（或124）、電容電路123與電感L21用以濾除介於2次諧波與3次諧波之間之頻率成份。

圖17是依照本發明的另一實施例的一多頻匹配電路120的電路方塊示意圖。圖17所示射頻訊號TX12、多頻匹配電路120以及切換電路130可參照圖1的相關說明，故不再贅述。圖17所示多頻匹配電路120可作為圖1所示多頻匹配電路120的諸多實施例之一。圖17所示多頻匹配電路120包括電感電路121、電感電路1610、電感電路1710、電感電路1740、電容電路122、電容電路123、電感L21、電容電路125、電容電路126、電感L111、電容電路1620、電容電路1630、電感L161、電容電路1720、電容電路1730、電感L171、電容電路1750、電容電路11760及電感L172。圖17所示電感電路121、電感電路1610、電容電路122、電容電路123、電感L21、電容電路125、電容電路126、電感L111、電容電路1620、電容電路1630及電感L161可參照圖16的相關說明，故不再贅述。

在圖17所示實施例中，電感電路1710的第一端耦接至電感電路1610的第二端。電感電路1740的第一端與電容電路1720的第一端耦接至電感電路1710的第二端。電感電路1740的第二端耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸出端，亦即耦接至切換電路130的第二選擇端。電感L171的電感值可依照實際設計來決定。電感L171的第一端耦接至電容電路1720的第二端。電感L171的第二端耦接至參考電壓V171。依照實際設計，參考電壓V171可是接地電壓或是其他固定電壓。電容電路1730的第一端耦接至電容電路1720的第二端。電容電路1730的第二端耦接至參考電壓V172。依照實際設計，參考電壓V172可是接地電壓或是其他固定電壓。電容電路1730受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路1730的電容值。

電容電路1750的第一端耦接至電感電路1740的第二端。電感L172的第一端耦接至電容電路1750的第二端。電感L172的第二端耦接至參考電壓V173。依照實際設計，參考電壓V173可是接地電壓或是其他固定電壓。電容電路1760的第一端耦接至電容電路1750的第二端。電容電路1760的第二端耦接至參考電壓V174。依照實際設計，參考電壓V174可是接地電壓或是其他固定電壓。電容電路1760受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路1760的電容值。

圖18是依照本發明的另一實施例的一多頻匹配電路120的電路方塊示意圖。圖18所示射頻訊號TX12、多頻匹配電路120以及切換電路130可參照圖1的相關說明，故不再贅述。圖18所示多頻匹配電路120可作為圖1所示多頻匹配電路120的諸多實施例之一。圖18所示多頻匹配電路120包括電感電路121、電感電路128、電容電路124、電容電路123以及電感L21。圖18所示電感電路121、電容電路124、電容電路123及電感L21可參照圖4的相關說明，故不再贅述。在圖18所示實施例中，電感電路128的第一端耦接至電感電路121的第二端。電感電路128的第二端用以耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸出端，亦即耦接至切換電路130的第二選擇端。

依照實際設計，圖18所示電感電路121以及電感電路128可是任何類型的電感電路。舉例來說，圖19是依照本發明的一實施例的一種電感電路128的電路方塊示意圖。圖19所示射頻訊號TX12、電感電路121、電容電路122、電感電路128及切換電路130可參照圖18所示射頻訊號TX12、電感電路121、電容電路124、電感電路128及切換電路130的相關說明。圖19所示電感電路121以及電感電路128可作為圖18所示電感電路121及電感電路128的諸多實施例之一。圖19所示電感電路121包括電感L81及電容電路810。圖19所示電感L81以及電容電路810可參照圖8所示電感L81及電容電路810的相關說明，故不予贅述。

圖19所示電感電路128包括電感L191及電容電路1910。電感L191的電感值可依照實際設計來決定。電感L191的第一端耦接至電感電路121的第二端。電感L191的第二端用以耦接至多頻匹配電路120的射頻訊號輸出端，亦即耦接至切換電路130的第二選擇端。電容電路1910的第一端耦接至電感L191的第一端。電容電路1910的第二端耦接至電感L191的第二端。電容電路1910受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路1910的電容值。基於單一位元控制訊號Vc的控制，多頻匹配電路120可以適應性地調整電容電路810與1910的電容值，進而調整基頻阻抗及諧波。因此，多頻匹配電路120可適配於多頻應用。

圖20是依照本發明的一實施例的一電容電路1910的電路方塊示意圖。圖20所示電感L191以及電容電路1910可參照圖19的相關說明。圖20所示電容電路1910可作為圖19所示電容電路1910的諸多實施例之一。圖20所示電容電路1910包括電容C201以及電容電路1911。電容C201的電容值可依照實際設計來決定。電容C201的第一端與電容電路1911的第一端耦接至電感L191的第一端。電容C201的第二端與電容電路1911的第二端耦接至電感L191的第二端。電容電路1911受控於單一位元控制訊號Vc而改變電容電路1911的電容值。

依照實際設計，圖20所示電容電路1911可是任何類型的可變電容。舉例來說，圖20所示電容電路1911包括電容C202、開關SW201及電容C203。電容C202及電容C203的電容值可依照實際設計來決定。電容C202的第一端耦接至電感L191的第一端。開關SW201受控於單一位元控制訊號Vc。開關SW201的第一端耦接至電容C202的第二端。電容C203的第一端耦接至開關SW201的第二端。電容C203的第二端耦接至電感L191的第二端。單一位元控制訊號Vc可導通或截止開關SW201，進而改變電容電路1911的電容值與電容電路1910的電容值。

綜上所述，上述諸實施例所述多頻匹配電路120可基於單一位元控制訊號Vc的控制而適應性地調整123的電容值，進而調整陷波頻率以便濾除不同的諧波成份。此外，藉由調整電容電路810與1910的電容值，多頻匹配電路120可適應性地調整不同的基頻阻抗與陷波頻率。因此，圖18所示多頻匹配電路120可以適配於雙頻或多頻應用。。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:射頻裝置 110:傳送放大器 120:多頻匹配電路 121、128、1610、1710、1740:電感電路 122、123、124、125、126、127、810、811、1010、1020、1620、1630、1720、1730、1750、1760、1910、1911:電容電路 130:切換電路 140:天線 150:接收放大器 C31、C51、C52、C61、C62、C71、C72、C91、C92、C93、C101、C102、C121、C141、C142、C151、C152、C201、C202、C203:電容 L21、L81、L101、L111、L161、L171、L172、L191:電感 SW31、SW51、SW61、SW71、SW91、SW101、SW102、SW121、SW141、SW151、SW201:開關 TX11、TX12:射頻訊號 V21、V22、V111、V112、V161、V162、V171、V172、V173、V174:參考電壓 Vc:單一位元控制訊號

圖1是依照本發明的一實施例的一種射頻（RF）裝置的電路方塊（circuit block）示意圖。圖2是依照本發明的一實施例的一種多頻匹配電路的電路方塊示意圖。圖3是依照本發明的一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖4是依照本發明的另一實施例的一種多頻匹配電路的電路方塊示意圖。圖5是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖6是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖7是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖8是依照本發明的一實施例的一種電感電路的電路方塊示意圖。圖9是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖10是依照本發明的另一實施例的一種電感電路的電路方塊示意圖。圖11是依照本發明的另一實施例的一種多頻匹配電路的電路方塊示意圖。圖12是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖13是依照本發明的另一實施例的一種多頻匹配電路的電路方塊示意圖。圖14是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖15是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。圖16是依照本發明的另一實施例的一種多頻匹配電路的電路方塊示意圖。圖17是依照本發明的另一實施例的一種多頻匹配電路的電路方塊示意圖。圖18是依照本發明的另一實施例的一種多頻匹配電路的電路方塊示意圖。圖19是依照本發明的另一實施例的一種電感電路的電路方塊示意圖。圖20是依照本發明的另一實施例的一種電容電路的電路方塊示意圖。

120:多頻匹配電路

121:電感電路

122、123:電容電路

130:切換電路

L21:電感

TX12:射頻訊號

V21、V22:參考電壓

Vc:單一位元控制訊號

Claims

一種多頻匹配電路，包括：一第一電感電路，具有一第一端用以耦接至該多頻匹配電路的一射頻訊號輸入端；一第一電容電路，具有一第一端耦接至該第一電感電路的一第二端；一第一電感，具有一第一端耦接至該第一電容電路的一第二端，其中該第一電感的一第二端耦接至一第一參考電壓；以及一第二電容電路，具有一第一端耦接至該第一電容電路的該第二端，其中該第二電容電路的一第二端耦接至一第二參考電壓，以及該第二電容電路受控於一單一位元控制訊號而改變該第二電容電路的一電容值。
如請求項1所述的多頻匹配電路，其中該第二電容電路包括：一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第一電容電路的該第二端；以及一電容，具有一第一端耦接至該開關的一第二端，其中該電容的一第二端耦接至該第二參考電壓。
如請求項1所述的多頻匹配電路，其中該第一電容電路受控於該單一位元控制訊號而改變該第一電容電路的一電容值。
如請求項3所述的多頻匹配電路，其中該第一電容電路包括：一第一電容，具有一第一端耦接至該第一電感電路的該第二端，其中該第一電容的一第二端耦接至該第一電感的該第一端與該第二電容電路的該第一端；一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第一電容的該第一端；以及一第二電容，具有一第一端耦接至該開關的一第二端，其中該第二電容的一第二端耦接至該第一電容的該第二端。
如請求項3所述的多頻匹配電路，其中該第一電容電路包括：一第一電容，具有一第一端耦接至該第一電感電路的該第二端；一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第一電容的該第一端，以及該開關的一第二端耦接至該第一電容的一第二端；以及一第二電容，具有一第一端耦接至該第一電容的該第二端，其中該第二電容的一第二端耦接至該第一電感的該第一端與該第二電容電路的該第一端。
如請求項3所述的多頻匹配電路，其中該第一電容電路包括：一第一電容，具有一第一端耦接至該第一電感電路的該第二端，其中該第一電容的一第二端耦接至該第一電感的該第一端與該第二電容電路的該第一端；一第二電容，具有一第一端耦接至該第一電容的該第一端；以及一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第二電容的一第二端，以及該開關的一第二端耦接至該第一電容的該第二端。
如請求項1所述的多頻匹配電路，更包括：一第三電容電路，具有一第一端耦接至該第一電感電路的該第一端；一第二電感，具有一第一端耦接至該第三電容電路的一第二端，其中該第二電感的一第二端耦接至一第三參考電壓；以及一第四電容電路，具有一第一端耦接至該第三電容電路的該第二端，其中該第四電容電路的一第二端耦接至一第四參考電壓，以及該第四電容電路受控於該單一位元控制訊號而改變該第四電容電路的一電容值。
如請求項7所述的多頻匹配電路，其中在該第一電感的一電感值相等於該第二電感的一電感值的情況下，該第三電容電路的一電容值大於該第一電容電路的一電容值。
如請求項7所述的多頻匹配電路，其中該第一電容電路、該第二電容電路與該第一電感所構成的一第一陷波頻率不等於該第三電容電路、該第四電容電路與該第二電感所構成的一第二陷波頻率。
如請求項9所述的多頻匹配電路，其中該第一陷波頻率大於該第二陷波頻率。
如請求項7所述的多頻匹配電路，其中該第三電容電路、該第四電容電路與該第二電感用以濾除2次諧波，以及該第一電容電路、該第二電容電路與該第一電感用以濾除3次諧波。
如請求項7所述的多頻匹配電路，其中該第四電容電路包括：一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第三電容電路的該第二端；以及一電容，具有一第一端耦接至該開關的一第二端，其中該電容的一第二端耦接至該第四參考電壓。
如請求項7所述的多頻匹配電路，其中該第三電容電路受控於該單一位元控制訊號而改變該第三電容電路的一電容值。
如請求項13所述的多頻匹配電路，其中該第三電容電路包括：一第一電容，具有一第一端耦接至該第一電感電路的該第一端，其中該第一電容的一第二端耦接至該第二電感的該第一端與該第四電容電路的該第一端；一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第一電容的該第一端；以及一第二電容，具有一第一端耦接至該開關的一第二端，其中該第二電容的一第二端耦接至該第一電容的該第二端。
如請求項7所述的多頻匹配電路，更包括：一第二電感電路，具有一第一端耦接至該第一電感電路的該第二端；一第五電容電路，具有一第一端耦接至該第二電感電路的一第二端；一第三電感，具有一第一端耦接至該第五電容電路的一第二端，其中該第三電感的一第二端耦接至一第五參考電壓；以及一第六電容電路，具有一第一端耦接至該第五電容電路的該第二端，其中該第六電容電路的一第二端耦接至一第六參考電壓，以及該第六電容電路受控於該單一位元控制訊號而改變該第六電容電路的一電容值。
如請求項1所述的多頻匹配電路，其中該第一電感電路包括：一第二電感，具有一第一端用以耦接至該多頻匹配電路的該射頻訊號輸入端，其中該第二電感的一第二端耦接至該第一電容電路的該第一端；以及一第三電容電路，具有一第一端耦接至該第二電感的該第一端，其中該第三電容電路的一第二端耦接至該第二電感的該第二端，以及該第三電容電路受控於該單一位元控制訊號而改變該第三電容電路的一電容值。
一種射頻裝置，包括：一天線；一切換電路，具有一共同端耦接至該天線；一接收放大器，具有一輸入端耦接至該切換電路的一第一選擇端；一傳送放大器；以及一多頻匹配電路，具有一第一端與一第二端分別耦接至該傳送放大器的一輸出端與該切換電路的一第二選擇端，其中該多頻匹配電路包括：一第一電感電路，具有一第一端用以耦接至該傳送放大器的該輸出端；一第一電容電路，具有一第一端耦接至該第一電感電路的一第二端；一第一電感，具有一第一端耦接至該第一電容電路的一第二端，其中該第一電感的一第二端耦接至一第一參考電壓；以及一第二電容電路，具有一第一端耦接至該第一電容電路的該第二端，其中該第二電容電路的一第二端耦接至一第二參考電壓，以及該第二電容電路受控於一單一位元控制訊號而改變該第二電容電路的一電容值。
如請求項17所述的射頻裝置，其中該第二電容電路包括：一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第一電容電路的該第二端；以及一電容，具有一第一端耦接至該開關的一第二端，其中該電容的一第二端耦接至該第二參考電壓。
如請求項17所述的射頻裝置，其中該第一電容電路受控於該單一位元控制訊號而改變該第一電容電路的一電容值。
如請求項19所述的射頻裝置，其中該第一電容電路包括：一第一電容，具有一第一端耦接至該第一電感電路的該第二端，其中該第一電容的一第二端耦接至該第一電感的該第一端與該第二電容電路的該第一端；一開關，受控於該單一位元控制訊號，其中該開關的一第一端耦接至該第一電容的該第一端；以及一第二電容，具有一第一端耦接至該開關的一第二端，其中該第二電容的一第二端耦接至該第一電容的該第二端。