[发明专利]射频收发器及其相关无线通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频收发器及其相关无线通信装置，尤指一种以最精简的组件实现射频收发器工作模式切换的射频收发器及其相关无线通信装置。

背景技术

无线发射器及接收器在无线通信装置中扮演重要的角色，而随着芯片技术的演进，无线发射器及接收器通常整合为一射频收发器，并以单芯片实现。当射频收发器操作于发射器模式时，射频收发器产生射频信号，并透过天线将射频信号传送至空中；当射频收发器操作于接收器模式时，射频收发器将天线所接收的射频信号转换为基带信号，供无线通信装置中的基带处理器进行处理，以进一步控制无线通信装置的运作。

请参考图1，图1为习知一无线通信装置10的功能方块图。无线通信装置10包含有一天线100、一收发(T/R)开关102、一基带处理器104、一射频收发器106、匹配电路108、110及平衡-不平衡变压器(Balun Transformer)112及114。天线100用来传送及接收射频信号，收发开关102耦接于天线100，用来切换射频信号的传送及接收路径。基带处理器104用来处理基带信号，以传送及接收基带信号。射频收发器106耦接于基带处理器102、平衡-不平衡变压器112及114。射频收发器106前端的主要组件是一功率放大器116及一低噪声放大器(Low Noise Amplifier)118，其它组件如调制/解调器(Modulator/Demodulator)、上/下变频器(Up/Down Converter)、混频器(Mixer)及滤波器等为本领域具通常知识者所熟知，在此不赘述，亦未绘于图1中。匹配电路108及平衡-不平衡变压器112为信号传送路径上的组件，匹配电路110及平衡-不平衡变压器114为信号接收路径上的组件，用来实现阻抗匹配以及差动信号的平衡。

当射频收发器106操作于发射器模式时，功率放大器116放大待传送的射频信号，并以差动方式输出射频信号至平衡-不平衡变压器112；接着，射频信号依序经过平衡-不平衡变压器112、匹配电路108及收发开关102，最后由天线100发射至空中。当射频收发器106操作于接收器模式时，天线100自空中接收射频信号，已接收的射频信号依序经过收发开关102、匹配电路110及平衡-不平衡变压器114，由平衡-不平衡变压器114转换为差动输入的射频信号，输入至低噪声放大器118。射频收发器106具有优异的性能及低插入损耗(Insertion Loss)，射频收发器106与天线100之间的阻抗匹配也容易透过匹配电路108及110进行调整。然而，正因为射频收发器106必须与诸多外部组件配合使用，无线通信装置10的组件及面积成本无法降低。

为了降低成本，习知技术提出另一射频收发器，其在射频收发器的芯片内增设开关以切换信号的传送及接收路径，取代原本的收发开关并减少外部组件。请参考图2，图2为习知一无线通信装置20的功能方块图。无线通信装置20包含有一天线200、一基带处理器202、一射频收发器204、一匹配电路206及一平衡-不平衡变压器208。除射频收发器204之外，上述各组件的作用与无线通信装置10中相同名称的组件相同，在此不赘述。射频收发器204包含有一功率放大器210、一低噪声放大器212及开关SW1～SW4。在射频收发器204操作于发射器模式时，开关SW1及SW2导通且开关SW3及SW4关闭；此时，功率放大器210输出差动输出信号PA_OUT_P及PA_OUT_N至平衡-不平衡变压器208。在射频收发器204操作于接收器模式时，开关SW3及SW4导通且开关SW1及SW2关闭；此时，平衡-不平衡变压器208传送差动输入信号LNA_IN_P及LNA_IN_N至低噪声放大器212。