全球頻段的射頻前端模塊及其系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本專利申請為了所有目的，將2013年2月20日提出的序號為61/766，889之美國臨時專利申請的全部內容通過引用而被并入。
[0002]本發(fā)明是有關于一種移動裝置，特別是指一種能于多個頻段進行通訊的放大器及前端模塊及伴隨的方法。
【背景技術】
[0003]電子信號的射頻(rad1 frequency, RF)傳輸需要為預定的傳輸有相應的功率放大。射頻信號通常的頻譜范圍可以從幾百萬赫(MHz)到幾十個吉赫(GHz)及更高。手機的一個主要元件是射頻功率放大器。線性射頻功率放大器(Power Amplifier, PA)現(xiàn)有上是為半導體單片微波集成電路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)的形式，可以使用砷化鎵(GaAs)、娃鍺(SiGe)、互補金屬氧化物半導體(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，CMOS)、絕緣體上娃(Silicon on Insulator, SOI)等制成。射頻功率放大器和其它有源及無源元件，例如基頻、收發(fā)器、濾波器、開關，通常是組裝在一印刷電路板(printed circuit board, PCB)。隨著新的無線通信標準(長期演進(LongTerm Evolut1n, LTE) / 長期演進-高級(Long Term Evolut1n-Advanced, LTE-A)、超級W1-Fi (Super W1-Fi)等)和新的通訊頻段(B40、B41、B17、B12等)的擴散和引入，無線通信裝置(手機、個人數字助理(personal digital assistants, PDA’ s)、平板計算機、筆記本電腦等)必須能夠通過多個標準和多個頻段來取得無線服務。在目前支持多個頻率和多個無線標準的無線裝置設計中，無線裝置的成本、尺寸和復雜性可能會產生問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能于多個頻段進行通訊的放大器及前端模塊及伴隨的方法。
[0005]本發(fā)明用于射頻前端系統(tǒng)的整合模塊，包含一寬帶功率放大器及一第一開關模塊。
[0006]該寬帶功率放大器被組配以放大一射頻信號。
[0007]該第一開關模塊連接到該寬帶功率放大器，所述第一開關模塊含有至少一個開關，其可選擇性地操作以耦合射頻信號至多個傳輸路徑的其中之一，每個傳輸路徑被組配以傳輸一個不同的頻段。
[0008]較佳地,該寬帶功率放大器和所述第一開關模塊是單一芯片的一部分。
[0009]較佳地,所述頻段包括頻段38、40、41,及7。
[0010]較佳地，所述模塊還包含多個濾波器及一第二開關模塊。
[0011]所述濾波器連接到所述發(fā)送路徑。
[0012]該第二開關模塊耦合到所述濾波器并能夠在698MHz至3.8GHz的范圍內輸出頻率。
[0013]較佳地，該寬帶功率放大器與另一模塊堆疊。
[0014]本發(fā)明用于射頻前端系統(tǒng)的整合模塊的另一實施態(tài)樣包含多個寬帶功率放大器及一第一開關模塊。
[0015]所述寬帶功率放大器各自被組配以放大一射頻信號。
[0016]該第一開關模塊連接到所述寬帶功率放大器，所述第一開關模塊是一個含有多個開關可選擇地運作以耦合該射頻信號至多個傳輸路徑的其中之一的多極、多擲開關，每個傳輸路徑被組配以傳輸一個不同的頻段。
[0017]較佳地，所述寬帶功率放大器和所述第一開關模塊是單一芯片的一部分。
[0018]較佳地，所述頻段的頻率是在698MHz至2.7GHz的范圍內。
[0019]較佳地，所述寬帶功率放大器包括至少兩個寬帶功率放大器。
[0020]較佳地，所述模塊還包含多個連接到所述第一開關模塊的輸出的濾波器。
[0021]較佳地，所述模塊還包含一第二開關模塊，耦合到所述濾波器并能夠在698MHz至3.8GHz的范圍內輸出頻率。
[0022]較佳地，所述模塊還包含一第三開關模塊。
[0023]該第三開關模塊位于多個至整合模塊的射頻輸入以及所述寬帶功率放大器之間。
[0024]每一個連接到該第三開關模塊的輸出的傳輸路徑被配置以傳輸一個不同頻段。
[0025]較佳地，所述寬帶功率放大器的數量為三個；
[0026]其中，該第三開關模塊位于至該模塊的該射頻輸入以及所述三個寬帶功率放大器之間，并且連接到所述三個寬帶功率放大器；
[0027]其中，至該第三開關模塊的一個單一輸入包括在698至915MHz或1.7至2.1GHz的范圍內的頻率。
[0028]較佳地,所述模塊還包含一第三開關模塊及一第三射頻輸入。
[0029]該第三開關模塊位于兩個至整合模塊的射頻輸入以及所述寬帶功率放大器之間，其中每一個連接到該第三開關模塊的輸出的傳輸路徑被配置以傳輸一個不同頻段。
[0030]該第三射頻輸入直接連接到所述寬帶功率放大器的其中之一。
[0031]較佳地，所述整合模塊還包含一個晶粒載具，其為一種低溫共燒陶瓷。
[0032]較佳地，所述整合模塊還包含一個晶粒載具，其為一種高溫共燒陶瓷。
[0033]較佳地，該寬帶功率放大器中的至少一個還包括一個堆疊的第二模塊，其被電耦合到該至少一個的該寬帶功率放大器。
[0034]較佳地，所述寬帶功率放大器是通過焊線耦合到一個晶粒載具，且該第一開關模塊是一個覆晶芯片。
[0035]較佳地，所述寬帶功率放大器是覆晶芯片，且該第一開關模塊是通過焊線耦合被耦合到一個晶粒載具。
[0036]本發(fā)明用于射頻前端系統(tǒng)的整合模塊的另一實施態(tài)樣包含一第一寬帶功率放大器及一第二寬帶功率放大器。
[0037]所述第一寬帶功率放大器被組配為飽和運作，并能放大在2G頻段的射頻信號。
[0038]所述第一寬帶功率放大器連接到一第一開關模塊，所述第一開關模塊包含至少一個開關，其可選擇性地運作以耦合該射頻信號至多個傳輸路徑的其中之一，每個傳輸路徑被組配以傳輸一個不同的頻段。
[0039]所述第二寬帶功率放大器被組配為線性操作，并能放大在3G及標準頻段的射頻信號。
[0040]所述第二寬帶功率放大器連接到一第二開關模塊，所述第二開關模塊包含至少一個開關，其可選擇性地運作以耦合該射頻信號至多個傳輸路徑的其中之一，每個傳輸路徑被組配以傳輸一個不同的頻段。
[0041]本發(fā)明用于射頻前端系統(tǒng)的整合模塊的另一實施態(tài)樣包含一寬帶功率放大器及一模式控制。
[0042]該寬帶功率放大器被組配以接收及放大在2G、3G和4G標準范圍的信號。
[0043]該模式控制能切換該寬帶功率放大器于線性和飽和運作之間。
[0044]較佳地，所述整合模塊還包含多個位于寬帶功率放大器的每一級的功率傳感器。
[0045]本發(fā)明用于射頻前端系統(tǒng)的整合模塊的另一實施態(tài)樣包含一寬帶功率放大器及一模式控制。
[0046]該寬帶功率放大器能接收在2G、3G、4G和WiFi頻段中的信號。
[0047]該模式控制能切換該寬帶功率放大器的運作于線性和飽和模式之間。
[0048]本發(fā)明用于射頻前端系統(tǒng)的整合模塊的另一實施態(tài)樣包含一寬帶功率放大器、一射頻功率感測電路，及一模式控制。
[0049]所述寬帶功率放大器被組配以接收及放大在2G，3G和4G頻段的射頻信號。
[0050]所述寬帶功率放大器耦合至一第一開關模塊，所述第一開關模塊包含至少一個開關，其可選擇性地運作以耦合該射頻信號至多個傳輸路徑其中之一，每個傳輸路徑被組配以傳輸一個不同的頻段。
[0051]所述射頻功率感測電路連接到寬帶功率放大器的輸出且被組配以控制一至寬帶功率放大器的電源根據寬帶功率放大器的輸出功率等級來進行偏壓。
[0052]所述模式控制能切換該寬帶功率放大器于線性及和飽和運作之間。
[0053]較佳地，所述模塊還包含一個直流/直流轉換器，位于所述模塊內且連接至該射頻功率感測電路，也連接至該電源以及該寬帶功率放大器。
[0054]較佳地，該射頻功率感測電路能感測前進及反射功率兩者。
[0055]本發(fā)明射頻前端系統(tǒng)，包含一單一模塊及一第一開關模塊。
[0056]該單一模塊，包含:至少一寬帶功率放大器，被組配以接收并放大射頻信號。該第一開關模塊連接到所述至少一寬帶功率放大器，所述開關模塊包含至少一個開關，其可選擇地運作以耦合該射頻信號至多個傳輸路徑的其中之一，每個傳輸路徑被組配以傳輸一個不同的頻段。
[0057]所述傳輸路徑耦合到在該單一模塊外部的第二開關模塊，所述第二開關模塊輸出該射頻信號。
[0058]本發(fā)明的有益效果在于:本文所公開的全球頻