用于同時接收多個載波的直接轉換接收器電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種接收器電路以及使用該電路的接收器。具體地，但不完全地，本發明涉及用于同時接收多個載波的接收器電路以及使用該電路的接收器的結構和功能特征。
【背景技術】
[0002]在近期和未來的無線電系統中，通常越來越需要盡可能有效地利用無線電頻譜。在近期和未來的無線電通信系統中，也越來越需要啟用更高的數據速率。有鑒于此，正在發展多載波無線電系統(尤其是多帶多載波無線電系統)，以便處理這種需要。
[0003]圖1示出了說明多帶多載波場景的示圖，本發明的實施方式適用于該場景。如圖1中所示，不同頻帶的多個載波可以用于通過組合的或聚集的方式的無線電傳輸目的。
[0004]例如，這種多帶多載波場景方法目前用于雙帶雙載波(DB-DC)或雙帶四載波(DB-4C) HSDPA和LTE帶內載波聚合(CA)內。在3GPP規范中，在這方面，規定某些頻帶配置。例如，頻帶組合I+VII1、II+IV、I+V、I+XI以及II+V目前規定用于DB-DC HSDPA和DB-4CHSDPA，而大約 20 個帶內組合(例如，頻帶 4+13、20+7、2+17、3+20、2+MediaFlo、4+MediaFlo、l+18、l+19、4+17、4+12、3+7、5+12、5+17、l+7、4+7、5+MediaFlo、4+5、3+5、8+20、11+18、1+21)目前規定用于帶內CA(并且專用于特定的操作人員)。
[0005]目前，單個直接轉換接收器通常用于近期無線電(通信)系統的終端內。用于在蜂窩系統內使用DCR型接收器的實例涉及在GSM、WCDMA, HSPA以及單載波LTE模式中的UE(Rel-7/8/9)。
[0006]圖2示出了傳統的直接轉換接收器(DCR)的拓撲的示意性方框圖。
[0007]從圖2中顯而易見，所接收的無線電信號由預先選擇(帶通)濾波器預先選擇，在下變頻(例如)為單載波接收的零中頻(IF)以及雙載波接收的低中頻(IF)之前，在低噪音放大器(LNA)內放大這樣預先選擇的無線電信號。對于相位和頻率調制的信號，通過由正交本地振蕩器(LO)信號控制的下變頻混合器(MIX)，進行下變頻，以防止信號邊帶在彼此之上混疊。在每個正交接收路徑中，在模數轉換器(ADC)進行模數轉換之前，該信號由低通濾波器(LPF)低通濾波并且由放大器(AMP)放大，以便ADC的信號電平具有充足的電平。
[0008]如圖2中所示，DCR型接收器的單個RX鏈拓撲的基本問題在于，不能(同時)接收多帶多載波場景的無線電信號，例如，在圖1中所示的射頻分配。兩個(或者可能甚至更多個)非連續分量載波的接收對包含僅僅一個RX鏈的接收器造成幾個設計挑戰。
[0009]然而，從集成電路發展的角度來看，與其他接收器類型相比，DCR型接收器具有幾個優點，例如，低復雜性和功耗、小硅面積以及少量的芯片外元件。而且，在向后兼容性和多模操作性方面，將DCR型接收器用于近期和未來的無線電系統的終端中也有利。例如，在考慮(例如)能夠具有Rel-1ONC-HSDPA (或非連續LTE)的UE也可以被配置為用于更低的數據速率和單載波操作時，這顯而易見，并且在通過更低的數據速率(即，在非載波聚合模式中)進行操作時，與傳統的UE相比，用戶期望用于相似的或更好的電池壽命。
[0010]因此，可取地并且期望DCR型接收器也用于多帶多載波場景中，例如，具有DB-DC/DB-4C HSDPA和/或多載波LTE模式(Rel-1O并且甚至更大)。然而，這種接收器需要能夠(同時)接收帶內非連續載波。
[0011]通過在具有其自身LO信號的DCR類型的單獨RX鏈路中處理多個頻帶的多個載波，可以解決上述問題。這種圖3中進行了描述，其中，顯示了具有兩個單獨的本地振蕩器頻率的多帶多載波場景，本發明的實施方式適用于該場景。
[0012]能夠同時處理雙帶雙載波接收的接收器的可能解決方案可以基于DCR類型的兩個單獨的單載波RX鏈路。
[0013]圖4示出了具有傳統的直接轉換接收器的單獨接收路徑的接收器的第一拓撲的示意性方框圖，其中，使用兩個單獨的RFIC。圖5示出了具有傳統的直接轉換接收器的單獨接收路徑的接收器的第二拓撲的示意圖，其中，使用單個RFIC。
[0014]在根據圖4的拓撲中，具有以下缺點:平臺的成本明顯增大，這是因為需要具有額外的功率管理電路、晶體振蕩器、輸入匹配元件、解耦元件等的兩個單獨的RFIC。除了額外的RX鏈路，還具有很多冗余硬件，增加了增大PWB面積的缺點。因此，這是用于實現并發雙帶接收器的不適當的以及昂貴的解決方案。
[0015]在根據圖5的拓撲中，RX鏈路的數量在單個RFIC中翻倍。通常，在單個RFIC內的LNA輸入的數量較高，通常是每個RX鏈路具有6-10個(S卩，在分集接收器內共同計算主和分集接收時，總共具有12-20個)。LNA輸入放在RFIC芯片上，已經具有挑戰性，并且路由到封裝引腳，需要解決多個權衡，從而使LNA性能降低。此外，根據RFIC輸入的數量，外部匹配元件的數量可以變得較高，從而是一種昂貴的解決方案。因此，這是用于實現并發雙帶接收器的不適當的以及昂貴的解決方案。
[0016]圖6示出了基于傳統的直接轉換接收器的多輸入可配置接收器的拓撲的示意性方框圖。
[0017]在圖6中所示的拓撲表示能夠支持在多個頻帶上的多個載波的硬件/性能優化的DCR型接收器的簡化拓撲。為此，具有專用于支持低頻帶(LB)的η個LNA輸入級，由虛線方框顯示并且表示為LNAw并且還具有專用于支持高頻帶(HB)的m個LNA輸入級，由虛線方框顯示并且表示為LNAm。將有效輸入的載波信號引導到相應的負載(Z^b用于低頻帶或Zuhb用于高頻帶)中。ZM表示在LNA與混合器部分之間的接口。接口 Zm可以包括無源網絡和單獨的跨導(gm)級，實現幾個增益步驟，和/或具有用于I和Q分支的單獨信號路徑等。在低頻帶和高頻帶LNA負載(ZwB、ZUHB)之后通常具有單獨的混合器核心。這造成充分的總體性能和微小的布局區增大，這是因為混合器核心僅僅占據了相當小的芯片面積，并且LNA混合器接口是接收器性能的關鍵。因此，在下變頻為在混合器級內的中頻之后，通常組合LB/HB信號。
[0018]然而，根據圖6的接收器僅僅在輸入側上顯示了多個RX鏈，而這些在輸出側上聚集(在混合器級之后，通過開關)到單個RX鏈中。因此，這個接收器拓撲也不能同時接收和輸出至多載波的數字數據路徑載波信號。
[0019]因此，目前沒有上述問題的可行解決方案。
[0020]因此，需要提供一種用于同時接收多個載波的接收器電路以及使用該電路的接收器，這些電路和接收器能夠基于DCR型拓撲在多帶多載波場景中(同時)接收多個載波。

【發明內容】

[0021]本發明的各種實施方式的目的在于解決以上問題和/或難題和缺點。在所附權利要求中，陳述了本發明的實施方式的各個方面。
[0022]根據本發明的第一方面，提供了一種接收器電路，用于在通信系統內的終端處使用，所述接收器電路包括:
[0023]輸入部分，被設置為通過多個放大器輸入級，輸入多個載波的多個載波信號；
[0024]連接部分，被設置為將在所述多個載波信號中的第一預定數量的載波信號中的每個引導至多個接收分支中的一個，每個接收分支包括至少一個放大器負載結構，接收分支的數量等于所述第一預定數量；
[0025]混合部分，被設置為通過混合在所述接收分支中的每個上的載波信號和等于第二預定數量的多個本地振蕩器頻率，在每個接收分支上生成第二預定數量的混合的載波信號;
[0026]選擇部分，被設置為選擇在每個接收分支上的第二預定數量的混合載波信號中的一個；以及
[0027]輸出部分，被設置為通過多個輸出路徑將在接收分支上的多個所選的混合載波信號輸出至數字數據路徑，所選的混合載波信號的數量等于所述第一預定數量，輸出路徑的數量等于所述第一預定數量。
[0028]根據本發明的第二方面，提供了一種用于通信系統內的終端處的接收器，包括根據本發明的第一方面的至少一個接收器電路。
[0029]根據本發明的第三方面，提供了一種操作在通信系統內的終端處的接收器電路的方法，所述方法包括:
[0030]通過多個放大器輸入級，輸入多個載波的多個載波信號；
[0031]將在所述多個載波信號中的第一預定數量的載波信號中的每個引導至多個接收分支中的一個，每個接收分支包括至少一個放大器負載結構，接收分支的數量等于所述第一預定數量；
[0032]通過混合在所述接收分支中的每個上的載波信號和等于第二預定數量的多個本地振蕩器頻率，在每個接收分支上生成第二預定數量的混合的載波信號；
[0033]選擇在每個接收分支上的第二預定數量的混合載波信號中的一個；以及
[0034]通過多個輸出路徑將在接收分支上的多個所選的混合載波信號輸出至數字數據路徑，所選的混合載波信號的數量等于所述第一預定數量，輸出路徑的數量等于所述第一預定數量。
[0035]實施方式包括計算機程序產品，其包括永久性計算機可讀存儲介質，在該介質上儲存了計算機可讀指令，計算機可讀指令可由計算機化的裝置執行，以促使計算機化的裝置執行根據本發明的第三方面的方法。
[0036]下面陳述了本發明的上述方面的有利的進一步發展或修改。
[0037]鑒于本發明的上述方面中的任一個，提供了一種用于同時接收多個載波的接收器電路以及使用該電路的接收器，這些電路和接收器能夠基于DCR型拓撲在多帶多載波場景中(同時)接收多個載波。
[0038]因此，通過本發明的實施方式，由用于同時接收多個載波的接收器電路以及使用該電路的接收器的結構和功能特征實現增強和/或改進。
[0039]通過參照附圖進行的僅僅通過實例提供的本發明的優選實施方式的以下描述，本發明的進一步特征和優點顯而易見。
【附圖說明】
[0040]為了更完整地理解本發明的實施方式，現在，參照結合附圖進行的以下描述，其中:
[0041]圖1示出了說明多帶多載波場景的示圖，本發明的實施方式適用于該場景；
[0042]圖2示出了傳統的直接轉換接收器的拓撲的示意性方框圖；
[0043]圖3示出了具有兩個單獨的本地振蕩器頻率的多帶多載波場景的示圖，本發明的實施方式適用于該場景；
[0044]圖4示出了具有使用兩個單獨的RFIC的傳統的直接轉換接收器的單獨接收路徑的接收器的第一拓撲的示意性方框圖；
[0045]圖5示出了具有使用單個RFIC的傳統的直接轉換接收器的單獨接收路徑的接收器的第二拓撲的示意性方框圖；
[0046]圖6示出了基于傳統的直接轉換接收器的多輸入可配置接收器的拓撲的示意性方框圖；
[0047]圖7示出了根據本發明的實施方式的接收器電路的方框圖；
[0048]圖8示出了根據本發明的實施方式的具有用于同時接收多個載波的接收器電路的接收器的拓撲的示意性方框圖；
[0049]圖9示出了根據本發明的實施方式的具有用于同時雙載波接收的接收器電路的接收器的第一拓撲的示意性方框圖；
[0050]圖10示出了根據本發明的實施方式的具有用于同時雙載波接收的接收器電路的接收器的第二拓撲的示意性方框圖；
[0051]圖11示出了根據本發明的