[发明专利]用于接收射频信号的集成电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于接收天线网络系统中的射频信号的集成电路，一种天线网络电路，一种用于接收射频信号的方法，以及一种用于蜂窝电信系统的基站。

背景技术

天线网络电路，例如蜂窝通信系统的基站中使用的天线网络电路，包括用于放大接收的射频(RF)信号的低噪声放大器(LNA)板。

现有的LNA板，特别是用于分集接收(即，多并行)的LNA板，是专用于单个特定频率带宽或标准的，并且使用分立元件。通过这种方式，当改变设备或者转移到新带宽或标准时，需要完全重新开发LNA板。此外，事实是已知的LNA板是基于使用分立的部件如数字处理单元(CPU)以及单一元件如晶体管、变容二极管、PIN二极管、电阻器、电容器和电感器来设计的，部件数量以及总成本较高，特别是在两个相同的结构对于分集接收而言(例如对于GSM而言)是必需的情况下。此外，根据分立元件来构建LNA板需要在相应的解决方案准备好用于制造之前进行大量板上的调节和调整。由于已知的LNA板是由分立的部件组装成的，因此已知的LNA板提高了对空间和功率的消耗，这对未来的设备的设计提出了问题。

可选地，低噪声放大器功能(LNA功能)是通过将数个晶体管级组合在单个全定制模块中来设计的，该单个全定制模块即组装在唯一的定制封装中的陶瓷(即，氧化铝)衬底上的裸片引线接合以及其它元件。这也是用于特定的频率和标准的全定制设计，仍具有上述缺点。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种用于接收天线网络系统中的射频信号的集成电路，以及一种用于天线信号接收的方法，该方法允许支持多个带宽或标准，以覆盖宽频带的天线系统设备，同时提供了LNA功能的显著的成本减少。此外，将通过减少部件数量和功率耗散来简化天线网络体系结构中LNA功能的集成。

发明概述

根据本发明的第一方面，通过提供一种用于接收天线网络中的射频信号的集成电路，来实现上述目的。该IC包括：多个放大通路，用于覆盖多个射频(RF)带宽或标准，每个放大通路包括至少一个低噪声放大器，至少一个可变衰减器单元(或可调/可变增益元件)，该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的每一个适用于以相应的射频带宽或标准来操作；至少一个控制接口，与该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的至少一个相连，并且适用于与数字处理单元进行通信，以控制该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的至少一个的操作。

在根据本发明的集成电路的一个实施例中，为了实现所述天线网络，将两组相同的放大通路或放大RF通路(“A”和“B”)集成在一个芯片中，以便于天线信号的分集接收。可选地，为了便于板上集成，该芯片可仅包括一组放大通路，并且针对需要分集接收的应用将使用两次该芯片。这样做的优点是对于标准封装如QFN封装而言，改进了ASIC功率耗散。

根据本发明的第二方面，通过提供一种天线网络电路来实现上述目的，该电路包括根据本发明的所述第一方面的集成电路，该集成电路与具有至少一个低噪声放大器的第一放大器级相连，所述第一放大器级与该集成电路相连，以使得该第一放大器级的低噪声放大器与该集成电路中的放大通路中的激活的一个通路相连。

根据本发明的第三方面，通过提供一种用于接收天线信号的方法来实现上述目的，该方法包括：接收射频(RF)天线信号；选择性地向多个放大通路中的一个通路提供所述RF天线信号，所述放大通路中的每个通路覆盖了专用的RF带宽或标准，并且包括至少一个低噪声放大器、至少一个可变衰减器单元、和/或至少一个增益平坦单元，以相应的RF带宽或标准来操作并在集成电路中实现该低噪声放大器、该可变衰减器单元、以及该增益平坦单元中的每一个；以及通过数字处理单元经由至少一个控制接口来控制该放大通路的增益和/或平坦度。

根据本发明的第四方面，通过提供一种用于蜂窝电信系统的基站来实现上述目的，该基站包括根据本发明的所述第二方面的天线网络电路。

在从属权利要求中包括了本发明的各个方面的优选实施例，在本说明书中将该从属权利要求的字句合并于此，以避免不必要的文字重复。

通过根据本发明的实施例，可以通过单个LNA集成电路或模块来支持用于覆盖宽频带的(分集)天线系统设备的多个带宽，该单个LNA集成电路或模块可包括用于数字控制的全部电子线路，因此提供了LNA功能的显著的成本减少。此外，本发明的实施例通过针对新设备和/或新频率带宽或标准而重用相同的部件基准，增加了各种天线系统的灵活性。此外，本发明实现了部件数量和功率耗散的减少。