專利名稱：處理信號的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種用于多協(xié)議收發(fā)器共用高功 率發(fā)射路徑的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著移動、無線和/或手持便攜設(shè)備逐漸發(fā)展成多功能化、"多合一"的通 信設(shè)備，這些手持便攜設(shè)備集成有逐漸增多的廣泛功能，以處理多種無線通信 服務(wù)。例如，單個手持便攜設(shè)備可實現(xiàn)藍牙通信和無線局域網(wǎng)通信。
無線通信服務(wù)中的大部分前端處理都在模擬電路內(nèi)執(zhí)行。便攜設(shè)備內(nèi)的前
端處理包括很多操作，包括射頻(RF)信號的接收， 一般通過通信連接至該便 攜設(shè)備的天線來來接收。接收器對射頻信號執(zhí)行的任務(wù)有例如解調(diào)、濾波和模 數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)。生成的信號即為基帶信號?；鶐盘栆话惆袛?shù)字數(shù)據(jù)，該 數(shù)字數(shù)據(jù)隨后在便攜設(shè)備的數(shù)字電路內(nèi)進行處理。
便攜設(shè)備內(nèi)的前端處理還包括射頻信號的傳送。發(fā)射器對基帶信號執(zhí)行的 任務(wù)有例如數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)、濾波、調(diào)制和功率放大(PA)。經(jīng)功率放大后的 射頻信號通常通過通信連接至該便攜設(shè)備的天線來發(fā)送。便攜設(shè)備用于接收射 頻信號的天線與用于發(fā)射射頻信號的天線可以是同一天線，也可以是不同的天 線。
增加單個便攜設(shè)備內(nèi)無線通信服務(wù)的集成度的一個限制是，用于每個無線 通信服務(wù)的模擬電路實現(xiàn)在單獨的集成電路(IC)設(shè)備(或)芯片中。這會對 該便攜設(shè)備帶來大量的缺陷和/或限制。例如，逐漸增加的芯片數(shù)量限制了便 攜設(shè)備物理尺寸的微型化程度。因此，集成度的增加導(dǎo)致設(shè)備物理尺寸很大， 這將降低用戶的偏愛。由于需要重復(fù)與每個射頻芯片相關(guān)的輔助電路，芯片數(shù) 量進一步增加。例如，每個射頻芯片需要有單獨的低噪放大器電路、單獨的功率放大器電路和單獨的晶振(xo)電路，該晶振用于生成每個射頻芯片內(nèi)的時
鐘信號和定時信號。對于用于處理來自每個單獨的無線通信服務(wù)的基帶信號，
數(shù)字ic器件也會發(fā)生同樣類似的電路重復(fù)。
隨著IC器件數(shù)量的增加，便攜設(shè)備內(nèi)的功耗也會相應(yīng)的增加。這又引出
另一組缺陷，例如增加了運行溫度，縮短了再充電之間電池的使用時間。
比較本發(fā)明后續(xù)將要結(jié)合附圖介紹的系統(tǒng)的各個特征，現(xiàn)有和傳統(tǒng)技術(shù)的 其它局限性和弊端對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。

發(fā)明內(nèi)容
本申請以下結(jié)合至少一幅附圖展示和/或描述了一種用于多協(xié)議收發(fā)器共 用高功率發(fā)射路徑的方法和系統(tǒng)，并在權(quán)利要求書中給出更完整的界定。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種處理信號的方法，所述方法包括 由遵循第一無線協(xié)議調(diào)制的第一無線信號和遵循第二無線協(xié)議調(diào)制的第二無 線信號共用第一放大器。
作為優(yōu)選，所述第一無線協(xié)議是IEEE 802. llx協(xié)議。 作為優(yōu)選，所述第二無線協(xié)議是藍牙協(xié)議。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括通過所述第一放大器放大所述第一無線 信號和所述第二無線信號中的一者或兩者。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括通過所述第一放大器同時放大所述第一
無線信號和所述第二無線信號。
作為優(yōu)選,所述方法進一步包括:使用第二放大器放大所述第二無線信號。
作為優(yōu)選，所述第一放大器提供比所述第二放大器高的增益。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括在所述第一放大器正在放大所述第二無
線信號時，降低所述第二放大器的功率。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括通過切換電路將所述第二無線信號傳送
給所述第一放大器。
作為優(yōu)選，所述切換電路為二級切換電路。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種機器可讀存儲器，其內(nèi)存儲的 計算機程序包括至少一個用于處理信號的代碼段，所述代碼段由機器執(zhí)行使得 該機器執(zhí)行如下步驟由遵循第一無線協(xié)議調(diào)制的第一無線信號和遵循第二無 線協(xié)議調(diào)制的第二無線信號共用第一放大器。
作為優(yōu)選，所述第一無線協(xié)議是IEEE 802. llx協(xié)議。 作為優(yōu)選，所述第二無線協(xié)議是藍牙協(xié)議。
作為優(yōu)選，所述至少一個代碼段包括用于實現(xiàn)通過所述第一放大器放大所 述第一無線信號和所述第二無線信號的代碼。
作為優(yōu)選，所述至少一個代碼段包括實現(xiàn)通過所述第一放大器同時放大所 述第一無線信號和所述第二無線信號的代碼。
作為優(yōu)選，所述至少一個代碼段包括實現(xiàn)使用第二放大器放大所述第二無 線信號的代碼。
作為優(yōu)選，所述第一放大器提供比所述第二放大器高的增益。
作為優(yōu)選，所述至少一個代碼段包括在所述第一放大器正在放大所述第二 無線信號時降低所述第二放大器的功率的代碼。
作為優(yōu)選，所述至少一個代碼段包括實現(xiàn)通過切換電路將所述第二無線信 號傳送給所述第一放大器的代碼。
作為優(yōu)選，所述切換電路為二級切換電路。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種處理信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
第一放大器，其能夠放大遵循第一無線協(xié)議調(diào)制的第一無線信號和遵循第二無 線協(xié)議調(diào)制的第二無線信號。
作為優(yōu)選，所述第一無線協(xié)議是IEEE 802. llx協(xié)議。 作為優(yōu)選，所述第二無線協(xié)議是藍牙協(xié)議。
作為優(yōu)選，所述第一放大器放大所述第一無線信號和所述第二無線信號中 的一者或兩者。
作為優(yōu)選，所述第一放大器同時放大所述第一無線信號和所述第二無線信作為優(yōu)選，所述系統(tǒng)進一步包括第二放大器，其能夠放大所述第二無線 信號。
作為優(yōu)選，所述第一放大器提供比所述第二放大器高的增益。
作為優(yōu)選，所述系統(tǒng)進一步包括用于在所述第一放大器正在放大所述第 二無線信號時降低所述第二放大器的功率的一個或多個電路。
作為優(yōu)選，所述系統(tǒng)進一步包括切換電路，使能將所述第二無線信號傳 送給所述第一放大器。
作為優(yōu)選，所述切換電路為二級切換電路。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種處理信號的方法，所述方法包 括在發(fā)射器的發(fā)射鏈路中，由遵循對應(yīng)的多個無線協(xié)議的多個發(fā)射信號共用 至少一個功率放大器。
作為優(yōu)選，所述多個無線協(xié)議中的第一無線協(xié)議為IEEE 802.11x協(xié)議。
作為優(yōu)選，所述多個無線協(xié)議中的第二無線協(xié)議為藍牙協(xié)議。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括由所述至少一個功率放大器放大所述多 個發(fā)射信號中的一個或多個。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括由所述至少一個功率放大器同時放大所 述多個發(fā)射信號中的兩個或多個。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括控制所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功 率放大器以便以最優(yōu)效率工作。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括控制所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功 率放大器以便以最大功率效率工作。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括控制所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功 率放大器的偏流以便以所述最優(yōu)效率工作。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括控制所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功 率放大器的增益以便以所述最優(yōu)效率工作。
作為優(yōu)選，所述方法進一步包括控制所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功 率放大器的線性度以便以所述最優(yōu)效率工作
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種處理信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包 括發(fā)射器的發(fā)射鏈路中的至少一個功率放大器，其由遵循對應(yīng)的多個無線協(xié) 議的多個發(fā)射信號所共用。
作為優(yōu)選，所述多個無線協(xié)議中的第一無線協(xié)議為IEEE 802.11x協(xié)議。 作為優(yōu)選，所述多個無線協(xié)議中的第二無線協(xié)議為藍牙協(xié)議。 作為優(yōu)選，所述至少一個功率放大器放大所述多個發(fā)射信號中的一個或多個。
作為優(yōu)選，所述至少一個功率放大器同時放大所述多個發(fā)射信號中的兩個 或多個。
作為優(yōu)選，所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功率放大器被控制以便以最優(yōu) 效率工作。
作為優(yōu)選，所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功率放大器被控制以便以最大 功率效率工作。
作為優(yōu)選，所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功率放大器的偏流被控制以便 以所述最優(yōu)效率工作。
作為優(yōu)選，所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功率放大器的增益被控制以便 以所述最優(yōu)效率工作。
作為優(yōu)選，所述發(fā)射鏈路中的所述至少一個功率放大器的線性度被控制以 便以所述最優(yōu)效率工作。
本發(fā)明的各種優(yōu)點、各個方面和創(chuàng)新特征，以及其中所示例的實施例的細 節(jié)，將在以下的描述和附圖中進行詳細介紹。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無線終端的示意框圖2A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多天線系統(tǒng)內(nèi)共用功率放大器的示意框
圖2B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的單天線系統(tǒng)內(nèi)共用功率放大器的示意框
圖2C是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的合并來自兩個混頻器的差分信號的示意 框圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于共用功率放大器的射頻切換電路的 示意框圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多協(xié)議收發(fā)器共用高功率發(fā)射路徑的方 法的流程圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多協(xié)議收發(fā)器共用高功率發(fā)射路徑的方 法的流程圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明通過一些實施例介紹了一種用于多協(xié)議收發(fā)器共用高功率發(fā)射路 徑的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的各個實施例包括由第一無線信號和第二無線信號共 用第一功率放大器。所述第一無線信號遵循IEEE 802.11x協(xié)議進行了調(diào)制， 所述第二無線信號遵循藍牙協(xié)議進行了調(diào)制。所述第一功率放大器可放大第一 無線信號和/或第二無線信號，其中，所述第一功率放大器可同時放大第一無 線信號和第二無線信號。
本發(fā)明可使用第二功率放大器來放大第二無線信號，且第一功率放大器具 有比第二功率放大器高的增益。在使用第一功率放大器放大第二無線信號時， 將降低第二功率放大器的功率。第二無線信號可通過切換電路傳送給第一功率 放大器。該切換電路包括至少一個或多個切換級(電流模式切換級、電壓模式 切換級等等)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的移動終端的示意框圖。如圖1所示，無線 終端120包括多個射頻接收器123a，…，123an、多個射頻發(fā)射器123b，， 123bn、數(shù)字基帶處理器129、處理器125和存儲器127。本發(fā)明的各個實施例 中，射頻接收器123a，…，123an和射頻發(fā)射器123b，…，123bn可集成在射頻收 發(fā)器122內(nèi)。單個發(fā)射和接收天線121a通信連接至發(fā)射/接收切換器121b，
后者再通信連接至復(fù)用器(MUX)或切換器140。 MUX或切換器140通信連接至 每個射頻接收器123a，…，123an和射頻發(fā)射器123b，…，123bn。發(fā)射/接收切 換器121b或具有切換功能的其它器件，可連接在射頻接收器123a，， 123an 和射頻發(fā)射器123b,， 123bn之間，并可切換天線用于發(fā)射或接收功能。無線 終端120可運行在一個系統(tǒng)內(nèi)，例如WLAN、蜂窩網(wǎng)、數(shù)字視頻廣播網(wǎng)和/或無 線個域網(wǎng)(WPAN)例如藍牙網(wǎng)絡(luò)。就此而言，無線終端120可支持多種無線通 信協(xié)議，包括針對WLAN網(wǎng)絡(luò)的IEEE 802. llg/n標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
一個或多個射頻接收器123a，， 123an可包含有合適的邏輯、電路和/或 代碼，用于接收的射頻信號的處理。 一個或多個射頻接收器123a，…，123an 可依據(jù)無線終端120所支持的無線通信協(xié)議接收一個或多個頻帶內(nèi)的遵循第 一協(xié)議的射頻信號。例如，射頻接收器123an可依據(jù)無線終端120所支持的無 線通信協(xié)議接收一個或多個頻帶內(nèi)的遵循第二或第n協(xié)議的射頻信號。例如， 射頻接收器123a，…，123an的任意部分所支持的每個頻帶具有對應(yīng)的前端電 路以用于進行低噪放大和降頻轉(zhuǎn)換操作。就此而言，在其支持一個以上的頻帶 時，射頻接收器123a或射頻接收器123an又指多頻帶接收器。本發(fā)明的一個 實施例中，射頻接收器123a處理第一無線協(xié)議，……，射頻接收器123an處 理第n無線協(xié)議，其中n大于或等于2。
本發(fā)明的另一個實施例中，一個或多個射頻接收器123a，， 123an可以是 單頻帶或多頻帶接收器。射頻接收器123a，， 123an可在芯片上實現(xiàn)。本發(fā)明 的一個實施例中，射頻接收器123a，， 123an中的一個或多個可集成在包含射 頻收發(fā)器122的芯片上。本發(fā)明的另一個實施例中，射頻接收器123a，， 123an 中的一個或多個可與無線終端120內(nèi)的一個以上部件一起集成在芯片上。
本發(fā)明的一個實施例中，射頻接收器123a可將接收到的射頻信號正交降 頻轉(zhuǎn)換成包含同相(I)分量和正交(Q)分量的基頻信號。應(yīng)該理解的是，本 發(fā)明還可以使用其它類型的接收器而不脫離本發(fā)明的范圍。射頻接收器123a 可對接收的射頻信號執(zhí)行直接降頻轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換成基頻信號。某些情況下， 射頻接收器123a可在將基帶信號分量傳送給數(shù)字基帶處理器129之前，對其 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。另外一些情況下，射頻接收器123a可以以模擬的形式傳送該基帶信號分量。其它接收器同樣也是如此。
數(shù)字基帶處理器129包含有合適的邏輯、電路和/或代碼，實現(xiàn)基頻信號 的處理和/或應(yīng)對。就此而言，數(shù)字基帶處理器129可處理從一個或多個射頻 接收器123a，…，123an接收到的信號和/或在一個或多個射頻發(fā)射器 123b,， 123bn可用于進行網(wǎng)絡(luò)傳輸時將發(fā)送給一個或多個射頻發(fā)射器 123b,…，123bn的信號。數(shù)字基帶處理器129還可基于來自經(jīng)處理的信號的信 息，提供控制和/或反饋信息給一個或多個射頻接收器123a，， 123an和給一 個或多個射頻發(fā)射器123b，…，123bn。數(shù)字基帶處理器129將來自經(jīng)處理的信 號的信息和/或數(shù)據(jù)傳送給處理器125和/或存儲器127。此外，數(shù)字基帶處理 器129可從處理器125和/或存儲器127接收信息，該信息經(jīng)處理后被傳送給 射頻發(fā)射器123b，…，123bn以便傳送給網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的一個實施例中，數(shù)字基 帶處理器129可與無線終端120內(nèi)的一個以上部件一起集成在芯片上。
一個或多個射頻發(fā)射器123b,， 123bn包含有合適的邏輯、電路和/或代 碼，用于處理射頻信號以便發(fā)射。 一個或多個射頻發(fā)射器123b，， 123bn可在 多個頻帶內(nèi)發(fā)射射頻信號。例如， 一個或多個射頻發(fā)射器123b，， 123bn所支 持的每個頻帶具有對應(yīng)的前端處理電路以用于放大和升頻轉(zhuǎn)換操作。就此而 言，在支持一個以上頻帶時， 一個或多個射頻發(fā)射器123b，…，123bn又指多頻 帶發(fā)射器。本發(fā)明的另一個實施例中， 一個或多個射頻發(fā)射器123b，…，123bn 可以是單頻帶或多頻帶發(fā)射器。一個或多個射頻發(fā)射器123b，…，123bn可在芯 片上實現(xiàn)。本發(fā)明的一個實施例中， 一個或多個射頻發(fā)射器123b，…，123bn 可集成在包含射頻收發(fā)器122的芯片上。本發(fā)明的另一個實施例中， 一個或多 個射頻發(fā)射器123b，…，123bn可與無線終端120內(nèi)的一個以上的部件一起集成 在芯片上。本發(fā)明的一個實施例中，射頻發(fā)射器123b可處理第一無線協(xié) 議，……，射頻發(fā)射器123bn可處理第n無線協(xié)議，其中n大于或等于2。
本發(fā)明的一個實施例中，射頻發(fā)射器123b可將包含I/Q分量的基頻信號 正交升頻轉(zhuǎn)換成射頻信號。射頻發(fā)射器123b可對基頻信號執(zhí)行直接升頻轉(zhuǎn)換, 將其轉(zhuǎn)換成射頻信號。某些情況下，射頻發(fā)射器123b可在進行升頻轉(zhuǎn)換之前, 對從數(shù)字基帶處理器129接收到的基帶信號分量進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。另一些情況
下，射頻發(fā)射器123b以模擬形式接收基帶信號分量。盡管如此，本發(fā)明并不 限于上述類型的發(fā)射器配置。因此，本發(fā)明還可以使用其它類型的發(fā)射器例如 極向發(fā)射器。
處理器125包含有合適的邏輯、電路和/或代碼，用于無線終端120的控 制和/或數(shù)據(jù)處理操作。處理器125可用于控制一個或多個射頻接收器 123a，， 123an、 一個或多個射頻發(fā)射器123b，…，123bn、數(shù)字基帶處理器129 和/或存儲器127中的至少一部分。就此而言，處理器125可生成至少一個信 號來用于控制無線終端120內(nèi)的操作。處理器125還可執(zhí)行無線終端120所使 用的應(yīng)用程序。例如，處理器125可生成至少一個控制信號，和/或可執(zhí)行應(yīng) 用程序以實現(xiàn)無線終端120內(nèi)的當(dāng)前和建議的WLAN通信。
存儲器127包含有合適的邏輯、電路和/或代碼，用于存儲無線終端120 所使用的數(shù)據(jù)和/或其它信息。例如，存儲器127可用于存儲數(shù)字基帶處理器 129和/或處理器125產(chǎn)生的經(jīng)處理的數(shù)據(jù)。存儲器127還可用于存儲信息， 例如用于控制無線終端120內(nèi)至少一個模塊的操作的配置信息。例如，存儲器 127可包含配置射頻接收器123a接收合適的頻帶內(nèi)的WLAN信號所需的信息。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多天線系統(tǒng)內(nèi)共用功率放大器的示意框 圖。如圖2所示為遵循兩種無線協(xié)議例如WiFi WLAN和藍牙的信號的傳輸路徑。 盡管本發(fā)明各個實施例中可使用各種不同的協(xié)議，在此使用WLAN和藍牙協(xié)議 作為示例來進行解釋。傳輸路徑包括有處理模塊210和220、放大器216和226、 天線218和228以及射頻切換電路230。
處理模塊210包括例如數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)212a和212b、低通濾波器(LPF) 213a和213b、混頻器214a和214b、以及本地振蕩器215a和215b。 DAC212a 可將同相數(shù)字輸入信號I轉(zhuǎn)換成差分模擬信號，DAC 212b將正交數(shù)字輸入信 號Q轉(zhuǎn)換成差分模擬信號。因此，LPF 213a和213b以及混頻器214a和214b 可具有差分輸入信號和差分輸出信號?；祛l器214a的差分輸出信號可與混頻 器214b的差分輸出信號合并，形成適合于WiFi傳輸?shù)膯蝹€差分輸出信號WLAN+ 和WLAN—。應(yīng)當(dāng)了解的是，處理模塊210并不限于圖中所示的設(shè)置。因此，處 理模塊210可使用任何類型的調(diào)制。例如，處理模塊210可包括極向或其它類
型的發(fā)射器電路。
放大器216可包括例如可編程增益放大器(PGA) 216a、功率放大器驅(qū)動 器(PAD) 216b和功率放大器216c。 PGA 216a提供增益給差分輸出信號機旭+ 和WLAN—。 PGA 216a的增益可由電路和/或處理器來進行控制，例如由射頻收 發(fā)器122、處理器125和/或基帶處理器129來進行控制。PAD 216b可提供進 一步的增益，PA 216c增加更多的增益以通過天線218發(fā)送。PA 216c的差分 輸出可通過例如平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(balun,圖中未示出)轉(zhuǎn)換成單個輸出以 發(fā)送。
處理模塊220包括DAC 222a和222b、低通濾波器(LPF) 223a和223b、 混頻器224a和224b、以及本地振蕩器225a和225b。 DAC 222a可將同相數(shù)字 輸入信號I轉(zhuǎn)換成差分模擬信號，DAC 222b將正交數(shù)字輸入信號Q轉(zhuǎn)換成差 分模擬信號。因此，LPF 223a和223b以及混頻器224a和224b可具有差分輸 入信號和差分輸出信號。混頻器224a的差分輸出信號可與混頻器224b的差分 輸出信號合并，形成單個差分輸出信號BT+和BT-。應(yīng)當(dāng)了解的是，處理模塊 220并不限于圖中所示的設(shè)置。因此，處理模塊220可使用任何類型的調(diào)制。 例如，處理模塊220可包括極向或其它類型的發(fā)射器電路。
放大器226可包括例如功率放大器226a。通過放大器226a提供的單級放 大表示放大器226具有比放大器模塊216低的增益。但是，放大器226也可具 有多個放大級。PA 226a可提供增益給差分輸出信號BT+和BT—，如后續(xù)圖3 所示。PA 226a的增益可以是固定的，或者可變的，這時PA 226a的增益可由 處理器125或基帶處理器129來進行可調(diào)節(jié)控制。PA 226a的差分輸出可通過 例如平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(bahm，圖中未示出)轉(zhuǎn)換成單個輸出以通過天線 228發(fā)送。
射頻切換電路230包括有合適的邏輯和/或電路，實現(xiàn)將藍牙差分信號BT+ 和BT—傳送給放大器216。因此，放大器216可放大WLAN差分信號WLAN+和WLAN -、藍牙差分信號BT+和BT-、或WLAN差分信號WLAN+和WLAN-和藍牙差分信號 BT+和BT—兩者。射頻切換電路230可包括一個或多個切換級。該切換電路將結(jié) 合圖3給出更詳細的介紹。某些情況下,根據(jù)當(dāng)前是否正在通過放大器216發(fā)送以上無線協(xié)議中的任 一種或兩者，PGA 216a、 PAD 216b和/或PA 216c的特性可進行調(diào)節(jié)或控制以 優(yōu)化放大器216的操作。就此而言，該特性指的是例如偏流值、線性度和/或 增益。此外，優(yōu)化指的是例如實現(xiàn)最大功效。
工作中，放大器216可放大來自處理模塊210的WLAN信號，放大器226 放大來自處理模塊220的藍牙信號。放大器216的總增益大于放大器226的總 增益，因為WLAN信號在傳送時需要的增益比藍牙信號要大。但是有時，藍牙 信號以第1類模式傳送，其發(fā)射的信號強度級較高。由于放大器226不能發(fā)送 第l類級別(例如20dBm)的信號，藍牙信號將傳送給放大器216。
本發(fā)明的一個實施例中，在射頻切換電路230斷開時，藍牙信號與放大器 216分開。但是，可將射頻切換電路230閉合，以便將藍牙信號從處理器220 傳送到放大器216。射頻切換電路的一個示例將結(jié)合圖3進行描述。當(dāng)藍牙信 號將由放大器216進行放大時，便不需要放大器226，因此，可將提供給放大 器226的功率降低。本發(fā)明一個實施例中，提供給放大器216和/或放大器226 的電壓或電流在放大器未被使用時可降低或完全切斷。
當(dāng)正在傳送的藍牙信號具有位于放大器216的帶寬范圍內(nèi)的頻寬且該藍 牙信號頻率不與WLAN信號頻率發(fā)生重疊時，放大器216可同時放大藍牙信號 和WLAN信號。此外，本發(fā)明的各個實施例還可在處理模塊未被使用時，降低 提供給處理模塊210和/或處理器220中一者或兩者的功率量。例如，若未發(fā) 送WLAN信號，則可降低處理模塊210的功率。本發(fā)明另一個實施例中，在支 持兩種以上的協(xié)議時，每種協(xié)議可使用對應(yīng)的與處理模塊210和220類似的處 理模塊。就此而言，每種所支持的協(xié)議并不需要具有其自己的射頻部分例如放 大器226，相反，可同時或單獨使用高功率路徑用于共用的發(fā)射路徑操作。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的單天線系統(tǒng)內(nèi)共用功率放大器的示意框 圖。如圖2B所示為用于兩種協(xié)議(例如WiFi WLAN和藍牙)的信號的發(fā)射路 徑。盡管本發(fā)明的各個實施例可以使用各種不同的協(xié)議，以下以WLAN和藍牙 協(xié)議作為示例來進行描述。該發(fā)射路徑包括處理模塊210和220、放大器217、 天線218和射頻切換器231。
圖2B所示的發(fā)射路徑與圖2A所公開的發(fā)射路徑的不同之處在于，圖2B 中使用單個天線進行發(fā)射。就此而言，圖2B中公開的發(fā)射路徑不需要天線228、 放大器226，也不需要射頻切換電路230，并可使用放大器217來代替放大器 216。
放大器217包括例如可編程增益放大器(PGA) 217a、功率放大器驅(qū)動器 (PAD) 217b和功率放大器(PA) 217c。 PGA 217a提供增益給差分輸入信號 WLAN+和WLAN—或給藍牙差分信號BT+和BT—。 PGA 217a的增益可通過電路和/ 或處理器例如射頻收發(fā)器122、處理器125和/或基帶處理器129進行控制。 PAD 217b提供進一步的增益，PA 217c提供更多的增益以便通過天線218進行 發(fā)射。PA 217c的差分輸出可通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成單個輸出以便發(fā) 射。PGA 217a、 PAD 217b和/或PA 217c可通過來自電路和/或處理器例如射 頻收發(fā)器122、處理器125和/或基帶處理器129的多個控制信號來進行控制。 本發(fā)明的一個實施例中，為了給藍牙信號提供與圖2A放大器226中PA 226a 所提供的類似的操作，可利用控制信號來配置PGA 217a和PAD 217b以提供單 位增益，而總增益由PA 217c來提供。
射頻切換器231包括合適的邏輯和/或電路，可實現(xiàn)將來自處理模塊220 的藍牙差分信號BT+和BT—和/或來自處理模塊210的WLAN差分信號WLAN+和 WLAN-傳送給放大器217。因此，放大器217可放大WLAN差分信號WLAN+和 WLAN—、藍牙差分信號BT+和BT—、或者WLAN差分信號WLAN+和WLAN-與藍牙差分 信號BT+和BT—兩者。射頻切換器213可包括一個或多個切換級。
工作中，放大器217可放大來自處理模塊210的WLAN信號和來自處理模 塊220的藍牙信號。放大器217的總增益可進行控制，因為發(fā)射時WLAN信號 需要比藍牙信號更高的增益。但是，有時，藍牙信號可以第l類模式發(fā)射，此 時發(fā)射的信號強度級會更高。
當(dāng)正在傳送的藍牙信號具有位于放大器217的帶寬范圍內(nèi)的頻寬且該藍 牙信號頻率不與WLAN信號頻率發(fā)生重疊時，放大器217可同時放大藍牙信號 和WLAN信號。此外，本發(fā)明的各個實施例還可在處理模塊未被使用時，降低 提供給處理模塊210和/或處理器220中一者或兩者的功率量。例如，若未發(fā)送WLAN信號，則可降低處理模塊210的功率。
圖2C是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的合并來自兩個混頻器的差分信號的示意 框圖。如圖2C所示為混頻器224a和224b、電感器250和254以及電容器252 和256。混頻器224a可輸出第一差分信號I一BT+和第二差分信號I—BT-，其中 差分信號I—BT+和I—BT—代表I信道?；祛l器224b可輸出第一差分信號Q—BT+ 和第二差分信號Q—BT-，其中差分信號Q一BT+和Q—BT—代表Q信道。
電感器250和電容器252代表混頻器224a的差分信號I一BT+和混頻器224b 的差分信號Q一BT+的負載阻抗。同樣，電感器254和電容器256代表混頻器224a 的差分信號I—BT—和混頻器224b的差分信號Q—BT-的負載阻抗。因此，來自混 頻器224a和224b的差分信號的信號可合并在一起，形成單個差分信號對BT+ 和BT-?；祛l器224a和224b的差分信號輸出也可進行類似的合并，形成單個 差分信號對WLAN+和WLAN-。差分信號BT+和BL在分別由天線228或218發(fā)射 之前，可傳送給放大器226或放大器216。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于共用功率放大器(放大器)的射頻切 換電路的示意框圖。如圖3所示有晶體管302、 304、 306和308、主要與跡線 路由(trace routing)有關(guān)的寄生阻抗300、以及負載阻抗350。寄生阻抗 300通過電阻器310和320、電感器312、 314、 322和324以及電容器316和 326來模擬。寄生阻抗300是從晶體管302和304到晶體管306和308的路徑 所產(chǎn)生的。因此，負載阻抗350可隨著路徑的增加而增加。負載阻抗350可以 是混頻器214a和214b的負載阻抗，并類似于結(jié)合圖2C中的電感器250和254、 電容器252和256所描述的負載阻抗。
使能信號EN可傳送給晶體管302、 304、 306和308的柵極。晶體管302 和304包括例如射頻切換電路230內(nèi)的第一切換器，而晶體管306和308包括 射頻切換電路230中的第二切換器。在第一處理模塊遠離第二處理模塊的情況 下，兩個切換級可用于射頻切換電路230。否則，在射頻切換電路230中僅使 用一個切換級。切換電路230內(nèi)使用的切換級的數(shù)量取決于設(shè)計。因此，切換 電路230可包括一個或多個切換電路。
工作中，若切換電路230將斷開，使能信號EN將被去斷言(deasserted),
從而切斷流經(jīng)晶體管302、 304、 306和308的電流。因此，來自處理模塊220 的藍牙信號通過放大器226放大，來自處理模塊210的WLAN信號通過放大器 216放大。若準(zhǔn)備通過放大器216來放大來自處理模塊220的藍牙信號，則使 能信號EN被斷言(asserted)。使能信號EN可通過電路和/或處理器例如射頻 收發(fā)器122、處理器125和/或數(shù)字基帶處理器129來控制。
由于晶體管302和304的源極的阻抗比混頻器224a和224b的負載阻抗(已 結(jié)合圖2C給出了描述)要小得多，混頻器224a和224b的大部分輸出電流將 被導(dǎo)引到晶體管302和304，而不是負載阻抗。寄生阻抗300可充當(dāng)?shù)屯V波 器，使一部分高頻通過電容器316和326被分流接地。隨著源極阻抗的增大和 負載阻抗的減小，該低通濾波器的3dB點可能是更高的頻率。
寄生阻抗300形成的低通濾波器的源極阻抗可以是晶體管302和304的漏 極阻抗，該阻抗很高。寄生阻抗300形成的低通濾波器的負載阻抗可以是晶體 管306和308的源極阻抗，該阻抗很低。因此，寄生阻抗300形成的低通濾波 器不會衰減來自處理模塊220的太多藍牙信號。該藍牙信號然后在混頻器214a 和214b的負載阻抗350上產(chǎn)生電壓。負載阻抗350上最終產(chǎn)生的電壓可傳送 給放大器216的差分輸入端。
如果WLAN信號也將通過放大器216進行放大，則來自混頻器214a和214b 的WLAN信號將和來自混頻器224a和224b的藍牙信號合并，以在負載阻抗350 上產(chǎn)生電壓。因此，本發(fā)明的各個實施例中，放大器216可放大藍牙信號或 WLAN信號、或同時放大兩種信號，然后通過天線218發(fā)射出去。
本發(fā)明的各個實施例可以是單端、差分或單端與差分相結(jié)合的實現(xiàn)。例如， 圖2A和圖2B所示為單端實現(xiàn)的實施例，圖2C和圖3所示為差分實現(xiàn)的實施 例。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多協(xié)議收發(fā)器共用高功率發(fā)射路徑的方 法的流程圖。如圖4所示有步驟400到412。步驟400中，無線終端120可開 始一次發(fā)射處理。該發(fā)射的可以是藍牙信號或WLAN信號。發(fā)射電路的各個部 分當(dāng)前可以是被停用的，或處于降低功率狀態(tài)，包括處于斷電狀態(tài)，此時無線 終端120中沒有信號傳送。因此，處理數(shù)字信號以便發(fā)射的數(shù)字基帶處理器
129的各部分可能處于停用狀態(tài)。處理模塊210和220、以及放大器216和226 也可能處于停用狀態(tài)。此外，切換電路230可能處于斷開狀態(tài)。
步驟402中，判斷發(fā)射的是否是藍牙信號。這可以由例如處理器125來確 定。在未在傳送藍牙信號的情況下，下一步驟將執(zhí)行步驟404。否則，下一步 執(zhí)行步驟412。步驟404中，判斷是否WLAN信號被傳送。若是，下一步執(zhí)行 步驟406。否則，下一步執(zhí)行步驟400。步驟406中，激活處理模塊210，或 對處理模塊210完全上電，用于WLAN信號的發(fā)送。步驟408中，激活放大器 216用于傳送。步驟410中，進行WLAN信號的傳送。在WLAN信號和/或藍牙
信號傳送完成之后，不再需要的合適電路將被停用以便省電。
步驟402中，若正在傳送藍牙信號則執(zhí)行步驟412。步驟412中，激活處 理模塊220用于藍牙信號的傳送。步驟414中，處理器125判斷是否需要高功 率藍牙傳送。在將要執(zhí)行高功率藍牙傳送的情況下，下一步執(zhí)行步驟418。在 不執(zhí)行高功率藍牙傳送的情況下，下一步執(zhí)行步驟416。步驟416中，激活放 大器226。然后執(zhí)行步驟410，通過天線228發(fā)射藍牙數(shù)據(jù)。
步驟414中，如果將要執(zhí)行高功率藍牙傳送，下一步執(zhí)行步驟418。步驟 418中，將使能信號EN斷言給切換電路230。因此，來自混頻器224a和224b 的藍牙信號可由放大器216進行放大。由于在高功率藍牙傳送時不需要放大器 226，放大器226保持在降低功率狀態(tài)。步驟420中，處理器125判斷是否也 在傳送WLAN信號。若WLAN信號已準(zhǔn)備好傳送，且藍牙信號的帶寬不與WLAN 信號的帶寬重疊，則可進行同時傳送。若可以進行同時傳送，下一步執(zhí)行步驟 406。否則，下一步執(zhí)行步驟408。
該系統(tǒng)還包括放大器216，其可由來自處理模塊210的WLAN信號和來自 處理模塊220的藍牙信號所共用。放大器216可放大WLAN信號和/或藍牙信號， 并且放大器216可同時放大WLAN信號和藍牙信號兩者。藍牙信號還可由放大 器226進行放大，其中放大器216提供比放大器226更高的增益。在放大器 216正在放大藍牙信號的情況下，可降低放大器226的功率。該功率可由電路 和/或處理器例如數(shù)字基帶處理器129和/或處理器125來進行控制。藍牙信號 可通過射頻切換電路230傳送給放大器216，其中，本發(fā)明一個實施例中，射
頻切換電路230可以是兩級切換電路。盡管如此，射頻切換電路可包括一個或 多個切換級。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多協(xié)議收發(fā)器共用高功率發(fā)射路徑的方 法的流程圖。如圖5所示有步驟500到512。步驟500中，無線終端120可開 始一次發(fā)射處理。該發(fā)射的可以是協(xié)議l (Pl)信號或協(xié)議2 (P2)信號。發(fā) 射電路的各個部分當(dāng)前可以是被停用的，或處于降低功率狀態(tài)，包括處于斷電 狀態(tài)，此時無線終端120中沒有信號傳送。因此，處理數(shù)字信號以便發(fā)射的數(shù) 字基帶處理器129的各部分可能處于停用狀態(tài)。處理模塊210和220、以及放 大器216和226也可能處于停用狀態(tài)。此外，切換電路230可能處于斷開狀態(tài)。
步驟502中，判斷發(fā)射的是否是P1信號。這可以由例如處理器125來確 定。在未在傳送Pl信號的情況下，下一步驟將執(zhí)行步驟504。否則，下一步 執(zhí)行步驟512。步驟504中，判斷是否P2信號被傳送。若是，下一步執(zhí)行步 驟506。否則，下一步執(zhí)行步驟500。步驟506中，激活處理模塊210，或?qū)?處理模塊210完全上電，用于P2信號的發(fā)送。步驟508中，激活放大器216 用于傳送。步驟510中，進行P2信號的傳送。在P2信號和/或Pl信號傳送完 成之后，不再需要的合適電路將被停用以便省電。
步驟502中，若正在傳送Pl信號則執(zhí)行步驟512。步驟512中，激活處 理模塊220用于P1信號的傳送。步驟514中，處理器125判斷是否需要高功 率P1傳送。在將要執(zhí)行高功率P1傳送的情況下，下一步執(zhí)行步驟518。在不 執(zhí)行高功率Pl傳送的情況下，下一步執(zhí)行步驟516。步驟516中，激活放大 器226。然后執(zhí)行步驟510，通過天線228發(fā)射P1數(shù)據(jù)。
步驟514中，如果將要執(zhí)行高功率Pl傳送，下一步執(zhí)行步驟518。步驟 518中，將使能信號EN斷言給切換電路230。因此，來自混頻器224a和224b 的Pl信號可由放大器216進行放大。由于在高功率Pl傳送時不需要放大器 226，放大器226保持在降低功率狀態(tài)。步驟520中，處理器125判斷是否也 在傳送P2信號。若P2信號已準(zhǔn)備好傳送，且Pl信號的帶寬不與P2信號的帶 寬重疊，則可進行同時傳送。若可以進行同時傳送，下一步執(zhí)行步驟506。否 則，下一步執(zhí)行步驟508。本發(fā)明的另一個實施例包括在發(fā)射器的發(fā)射鏈路中由遵循對應(yīng)的多個無 線協(xié)議的多個發(fā)射信號共用至少一個功率放大器。所述多個無線協(xié)議中的第一
無線協(xié)議為IEEE 802.11x協(xié)議。所述多個無線協(xié)議中的第二無線協(xié)議為藍牙 協(xié)議。所述多個發(fā)射信號中的一個或多個由所述一個或多個功率放大器放大。 所述多個發(fā)射信號中的兩個或多個可由所述一個或多個功率放大器同時放大。 所述發(fā)射鏈路中的至少一個功率放大器可被控制以便以最優(yōu)效率工作，例如以 最大功率效率工作。所述發(fā)射鏈路中的一個或多個功率放大器的偏流、增益和 /或線性度可被控制以便以提供最優(yōu)操作。
本發(fā)明的系統(tǒng)還包括放大器216，由來自處理模塊210的WLAN信號和來 自處理模塊220的藍牙信號所共用。放大器216可放大WLAN信號和/或藍牙信 號，并且放大器216可同時放大WLAN信號和藍牙信號兩者。藍牙信號還可由 放大器226進行放大，其中放大器216提供比放大器226更高的增益。在放大 器216正在放大藍牙信號的情況下，可降低放大器226的功率。該功率可由電 路和/或處理器例如數(shù)字基帶處理器129和/或處理器125來進行控制。藍牙信 號可通過射頻切換電路230傳送給放大器216,其中，本發(fā)明一個實施例中， 射頻切換電路230可以是兩級切換電路。盡管如此，射頻切換電路可包括一個 或多個切換級。
本發(fā)明的另 一個實施例提供一種機器可讀存儲器，其內(nèi)存儲的計算機程序 包括至少一個用于處理信號的代碼段，所述代碼段由機器執(zhí)行使得該機器執(zhí)行 以上描述的用于多協(xié)議收發(fā)器共用高功率發(fā)射路徑的方法。
因此，本發(fā)明可以通過硬件、軟件，或者軟、硬件結(jié)合來實現(xiàn)。本發(fā)明可 以在至少一個計算機系統(tǒng)中以集中方式實現(xiàn)，或者由分布在幾個互連的計算機 系統(tǒng)中的不同部分以分散方式實現(xiàn)。任何可以實現(xiàn)所述方法的計算機系統(tǒng)或其 它設(shè)備都是可適用的。常用軟硬件的結(jié)合可以是安裝有計算機程序的通用計算 機系統(tǒng)，通過安裝和執(zhí)行所述程序控制計算機系統(tǒng)，使其按所述方法運行。在 計算機系統(tǒng)中，利用處理器和存儲單元來實現(xiàn)所述方法。
本發(fā)明還可以通過計算機程序產(chǎn)品進行實施，所述程序包含能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā) 明方法的全部特征，當(dāng)其安裝到計算機系統(tǒng)中時，通過運行，可以實現(xiàn)本發(fā)明
的方法。本文件中的計算機程序所指的是可以采用任何程序語言、代碼或符 號編寫的一組指令的任何表達式，該指令組使系統(tǒng)具有信息處理能力，以直接 實現(xiàn)特定功能，或在進行下述一個或兩個步驟之后實現(xiàn)特定功能a)轉(zhuǎn)換成其 它語言、編碼或符號；b)以不同的格式再現(xiàn)。
本發(fā)明是通過幾個具體實施例進行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進行各種變換及等同替代。另外, 針對特定情形或具體情況，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種處理信號的方法，其特征在于，所述方法包括由遵循第一無線協(xié)議調(diào)制的第一無線信號和遵循第二無線協(xié)議調(diào)制的第二無線信號共用第一放大器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一無線協(xié)議是IEEE 802. llx協(xié)議。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二無線協(xié)議是藍牙 協(xié)議。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括通 過所述第一放大器放大所述第一無線信號和所述第二無線信號中的一者或兩 者。
5、 一種機器可讀存儲器，其特征在于，其內(nèi)存儲的計算機程序包括至少 一個用于處理信號的代碼段，所述代碼段由機器執(zhí)行使得該機器執(zhí)行如下步驟由遵循第一無線協(xié)議調(diào)制的第一無線信號和遵循第二無線協(xié)議調(diào)制的第二無線信號共用第一放大器。
6、 一種處理信號的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一放大器，其 能夠放大遵循第一無線協(xié)議調(diào)制的第一無線信號和遵循第二無線協(xié)議調(diào)制的 第二無線信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線協(xié)議是IEEE 802. llx協(xié)議。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二無線協(xié)議是藍牙 協(xié)議。
9、 一種處理信號的方法，其特征在于，所述方法包括在發(fā)射器的發(fā)射 鏈路中，由遵循對應(yīng)的多個無線協(xié)議的多個發(fā)射信號共用至少一個功率放大 器。
10、 一種處理信號的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括發(fā)射器的發(fā)射鏈 路中的至少一個功率放大器，其由遵循對應(yīng)的多個無線協(xié)議的多個發(fā)射信號所 共用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于多協(xié)議收發(fā)器處理信號的方法和系統(tǒng)，其中共享高功率發(fā)射路徑。所述方法包括由WLAN信號和藍牙信號共用第一放大器。所述第一放大器可同時或單獨地放大WLAN信號和/或藍牙信號。第二放大器可用于放大藍牙信號，且第一放大器具有比第二放大器高的增益。在正使用第一放大器放大藍牙信號時，可降低第二放大器的功率。藍牙信號可通過切換電路傳送給第一放大器，該切換電路可包括一個或多個切換級。
文檔編號H04B7/005GK101207420SQ20071019686
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者博吉克·馬洛列夫, 潘蒙安, 西瑪·阿南德, 阿里亞·貝扎特 申請人:美國博通公司