Перестраиваемое индукторное устройство, приемопередатчик и способ

Группа изобретений относится к технике связи, в частности к устройствам для приема и передачи радиочастотных сигналов. Предложено перестраиваемое индукторное устройство, размещаемое на кристалле микросхемы или подложке, способ использования индукторного устройства, а также приемник, приемопередатчик, устройство связи. Перестраиваемый индуктор содержит первую обмоточную часть, подсоединенную на одном конце к первому входу, вторую обмоточную часть, подсоединенную на одном конце к другому концу первой обмоточной части, третью обмоточную часть, подсоединенную на одном конце ко второму входу перестраиваемого индукторного устройства, четвертую обмоточную часть, подсоединенную на одном конце к другому концу третьей обмоточной части, и коммутационную группу, выполненную с возможностью настройки перестраиваемого индукторного устройства. Настройка выполняется селективным созданием любой из схемы, содержащей первую и третью обмоточные части, последовательно соединенные между первым и вторым входами, или схемы, содержащей первую, вторую, четвертую и третью обмоточные части, последовательно соединенные между первым и вторым входами. Первая и третья обмоточные части расположены на кристалле микросхемы или подложке таким образом, что магнитные поля первой и третьей обмоточных частей являются, по существу, общими, и вторая и четвертая обмоточные части расположены с возможностью подавления электромагнитной связи с первой и третьей обмоточными частями. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к перестраиваемому индукторному устройству, радиочастотному приемопередатчику или приемнику с резонатором, содержащим данное устройство, устройству связи, способу настройки устройства и компьютерной программе для настройки.

Уровень техники

Поскольку в радио-приемопередатчиках следует поддерживать все больше полос частот, которые могут охватывать широкий частотный диапазон, например от 700 МГц до 3800 МГц, данное требование можно выполнить с помощью набора резонаторов. Как известно, настройка LC (индуктивно-емкостного) резонатора более чем на одну октаву является сложной задачей, из чего следует, что может потребоваться множество резонаторов. Данная проблема дополнительно обостряется при объединении несущих, т.е. связь осуществляется на нескольких разных несущих одновременно, при этом упомянутые несущие могут быть произвольно разбросаны в широком частотном диапазоне.

LC-резонаторы занимают место кристалла микросхемы, при осуществлении на кристалле микросхемы, и очень дорого стоят при осуществлении вне кристалла микросхемы. Поэтому желательно обеспечивать более адаптивные резонаторы.

Заявка WO 03/052780 A1 раскрывает индуктивный компонент, включающий в себя точно одну катушку, имеющую суммарную индуктивность, и множество спиральных витков, которые осуществлены в форме токопроводящих дорожек, имеющих ширину токопроводящих дорожек, которая сужается к центру множества спиральных витков, два контакта ответвления на катушке и схему управления, которая подсоединена между двумя контактами ответвления и изменяет эффективную индуктивность катушки.

Заявка WO 2007/006867 A1 раскрывает, что индуктивность монолитного планарного индуктора распределяется по небольшим участкам индуктора. Небольшие участки индуктора обеспечены в каскадной конфигурации таким образом, которая вынуждает индуктор функционировать как дифференциальное индукторное устройство. Некоторые из участков выполнены с возможностью симметричного обхода перемычками или короткого замыкания относительно общей точки на одном или более этапах для работы в одном или более высокочастотных радиодиапазонах. Посредством переключаемого симметричного короткого замыкания можно обеспечить этап управляемой индуктивности.

Сущность изобретения

Целью изобретения является, по меньшей мере, ослабление вышеупомянутой проблемы. Настоящее изобретение основано на понимании, что как емкость, так и индуктивность LC-резонатора следует настраивать, чтобы получить искомую адаптивность. Соответственно, предлагается перестраиваемое индукторное устройство. Автор изобретения выполнил также требования, согласно которым собственная частота колебаний должна устанавливаться достаточно высокой для высокочастотных мод, при этом добротность должна быть достаточно высокой, в частности в низкоиндуктивном состоянии, чтобы не снижать коэффициент усиления или не повышать потребляемый ток в годном исполнении, и отношение индуктивностей должно быть достаточно высоким, чтобы охватывать также низкочастотные полосы. Данную задачу решают посредством коммутационной группы в перестраиваемом индукторном устройстве, которая выполняет маршрутизацию сигнала таким образом, что вносимое ослабление снижается, особенно в неиспользуемых цепях.

В соответствии с первым аспектом предлагается перестраиваемое индукторное устройство, размещаемое на кристалле микросхемы или подложке, при этом перестраиваемый индуктор содержит первую обмоточную часть, подсоединенную на первом конце к первому входу перестраиваемого индукторного устройства; вторую обмоточную часть, подсоединенную на первом конце ко второму концу первой обмоточной части; третью обмоточную часть, подсоединенную на первом конце ко второму входу перестраиваемого индукторного устройства; четвертую обмоточную часть, подсоединенную на первом конце ко второму концу третьей обмоточной части и подсоединенную на втором конце ко второму концу второй обмоточной части; и коммутационную группу, выполненную с возможностью настройки перестраиваемого индукторного устройства посредством селективного обеспечения, по меньшей мере: схемы, содержащей первую и третью обмоточные части, последовательно соединенные между первым и вторым входами; и схемы, содержащей первую, вторую, четвертую и третью обмоточные части, последовательно соединенные между первым и вторым входами. Первая и третья обмоточные части расположены на кристалле микросхемы или подложке таким образом, что магнитные поля первой и третьей обмоточных частей являются, по существу, общими, и вторая и четвертая обмоточные части расположены с возможностью подавления электромагнитной связи с первой и третьей обмоточными частями.

Четвертая обмоточная часть может быть подсоединена на втором конце ко второму концу второй обмоточной части.

Перестраиваемое индукторное устройство может содержать дополнительные обмоточные части, подсоединенные между вторым концом четвертой обмоточной части и вторым концом второй обмоточной части.

Коммутационная группа может содержать первый переключатель, подсоединенный между вторым концом первой обмоточной части и вторым концом третьей обмоточной части.

Коммутационная группа может содержать первый переключатель, подсоединенный между вторым концом первой обмоточной части и потенциально заземленной точкой, подсоединенной ко второму концу второй обмоточной части; и второй переключатель, подсоединенный между вторым концом третьей обмоточной части и потенциально заземленной точкой.

Вторая и четвертая обмоточные части могут формировать на кристалле микросхемы или подложке структуру, имеющую первую часть, направляющую магнитное поле в первом направлении, и вторую часть, направляющую магнитное поле во втором направлении, при этом второе направление противоположно первому направлению. Структура второй и четвертой обмоточных частей и структура первой и третьей обмоточных частей могут быть расположены симметрично на кристалле микросхемы или подложке. Первая и третья обмоточные части могут формировать структуру, окружающую вторую и четвертую обмоточные части в плоскости кристалла микросхемы или подложки.

Структура второй и четвертой обмоточных частей может быть восьмиугольной, в форме клеверного четырехлистника или в форме клеверного 2n-листника, где n является положительным целым числом.

Две или более из обмоточных частей могут быть расположены в виде множества токопроводящих слоев на кристалле микросхемы или подложке.

Потенциально заземленная точка может быть источником питания постоянного тока, который на переменном токе, например радиочастоте, действует как заземление для сигналов переменного тока, или может быть узлом заземления или опорного напряжения постоянного тока.

В соответствии со вторым аспектом предлагается радиочастотный приемопередатчик, содержащий резонатор, при этом резонатор содержит перестраиваемое индукторное устройство по первому аспекту, причем перестраиваемое индукторное устройство можно настраивать для предоставления резонатору возможности селективной работы на одной из множества резонансных частот.

В соответствии с третьим аспектом предлагается многополосный радиочастотный приемник, содержащий первый приемный тракт, выполненный с возможностью приема радиосигнала в первой полосе частот; второй приемный тракт, выполненный с возможностью приема радиосигнала во второй полосе частот, при этом первая полоса частот работает на более высокой частоте, чем вторая полоса частот, и каждый из первого и второго приемных трактов выполнен с возможностью селективной работы в выбранной полосе частот из множества полос частот; и содержит резонатор, содержащий перестраиваемое индукторное устройство по первому аспекту, причем упомянутый резонатор выполнен с возможностью настройки на выбранную полосу частот.

В соответствии с четвертым аспектом предлагается устройство связи, содержащее радиочастотный приемопередатчик по второму аспекту или многополосный радиочастотный приемник по третьему аспекту и процессор, выполненный с возможностью взаимодействия с радиочастотным приемопередатчиком или многополосным радиочастотным приемником, при этом процессор выполнен с возможностью управления коммутационной группой для выбора режима настройки перестраиваемого индукторного устройства.

В соответствии с пятым аспектом предлагается способ перестраиваемого индукторного устройства, включающего в себя обмоточные части и переключатели для настройки, по первому аспекту. Способ содержит этап определения параметра настройки для перестраиваемого индукторного устройства; этап назначения состояний переключателей для переключателя или соответствующих переключателей соответственно параметру настройки; и этап управления переключателем или переключателями в соответствии с назначенными состояниями переключателей.

В соответствии с шестым аспектом предлагается компьютерная программа, содержащая компьютерно выполняемые команды, которые, при выполнении программируемым контроллером радиочастотного приемопередатчика или многополосного радиочастотного приемника, содержащего резонатор, который содержит перестраиваемое индукторное устройство, предписывают контроллеру выполнять способ по пятому аспекту.

Преимущество получают для вариантов осуществления, когда добротность повышается с частотой, при использовании топологии, которая обеспечивает добротность в низкоиндуктивном состоянии выше, чем в высокоиндуктивном состоянии, и абсолютная ширина полосы частот резонатора становится более постоянной по частоте.

Преимущество в соответствии с вариантами осуществления состоит в том, что перестраиваемый резонатор допускает более адаптивную конфигурацию многополосного приемника/передатчика/приемопередатчика. Например, разные приемные тракты больше не требуется предназначать либо для низкочастотной полосы, либо для высокочастотной полосы, но можно распределять в зависимости от текущей ситуации приема.

Другие цели, признаки или преимущества настоящего изобретения будут понятны из последующего подробного раскрытия, из прилагаемых зависимых пунктов формулы изобретения, а также из чертежей. В общем, все термины, используемые в формуле изобретения, следует интерпретировать в соответствии с их обычным значением в данной области техники, если явно не указано иное в настоящем описании. Все ссылки на [элемент, устройство, компонент, средство, этап и т.п.] следует интерпретировать в открытом смысле как ссылку на, по меньшей мере, один пример упомянутого элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.п., если в настоящем описании явно не указано иное. Этапы любого способа, раскрытого в настоящем описании, не обязательно должны выполняться в точно раскрытом порядке, если явно не заявлено иное.

Краткое описание чертежей

Вышеизложенное, а также дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятнее при рассмотрении пояснительного и неограничивающего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, приведенного далее со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 - схема перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 2 - схема перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 3 - топология обмоток перестраиваемого индукторного устройства вместе со схематическим указанием на коммутационную группу в соответствии с вариантами осуществления.

Фиг. 4 - увеличенное изображение топологии обмоток перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 5 - схема входных каскадов радиоэлектронного устройства, в котором применимы перестраиваемые индукторные устройства в соответствии с вариантами осуществления.

Фиг. 6 - блок-схема, схематически изображающая устройство связи в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций способа, поясняющая способ перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 8 - схематичное изображение компьютерной программы и процессора для осуществления способа.

Подробное описание

Фиг. 1 является схемой перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления. Индукторное устройство предпочтительно расположено на кристалле микросхемы или подложке, как показано ниже. Индукторное устройство содержит первую обмоточную часть W1, подсоединенную на одном конце к первому входу INP перестраиваемого индукторного устройства, вторую обмоточную часть W2, подсоединенную на одном конце к другому концу первой обмоточной части W1, третью обмоточную часть W3, подсоединенную на одном конце ко второму входу INN перестраиваемого индукторного устройства, и четвертую обмоточную часть W4, подсоединенную на одном конце к другому концу третьей обмоточной части W3 и подсоединенную на другом конце к другому концу второй обмоточной части W2. Точка, в которой соединяются вторая и четвертая обмоточные части W2, W4, может быть, при желании, подсоединена к заземлению переменного тока, например к напряжению питания, как центральное ответвление. Тем самым, по сути, формируется последовательное соединение обмоточных частей W1, W2, W4, W3. Перестраиваемое индукторное устройство дополнительно содержит коммутационную группу, выполненную с возможностью настройки перестраиваемого индукторного устройства посредством селективного обеспечения либо последовательного соединения, либо схемы, содержащей первую и третью обмоточные части W1, W3, последовательно соединенные между первым и вторым входами INP, INN. Обмоточные части расположены на кристалле микросхемы или подложке, т.е., по существу, в одной плоскости, но обмотки могут быть сформированы в виде двух или более металлических слоев, при этом обмотки могут быть расположены в несколько ярусов на кристалле микросхемы или подложке или расположены бок о бок в металлическом слое, или в виде комбинации из ярусов и размещения бок о бок. Коммутационная группа содержит переключатель S12, подсоединенный между другим концом первой обмоточной части W1 и другим концом третьей обмоточной части W3. Когда переключатель S12 разомкнут, работает последовательное соединение обмоточных частей W1, W2, W4, W3, а, когда переключатель S12 замкнут, работает схема, содержащая первую и третью обмоточные части W1, W3, соединенные последовательно между первым и вторым входами INP, INN. Когда в состоянии, в котором действуют только первая и третья обмоточные части W1, W3, желательно, чтобы недействующие вторая и четвертая обмотки W2, W4 не оказывали влияния, например, для сохранения низкого значения вносимого ослабления. Следовательно, первая и третья обмоточные части расположены на кристалле микросхемы или подложке таким образом, что магнитные поля первой и третьей обмоток являются, по существу, общими, и вторая и четвертая обмоточные части расположены с возможностью подавления электромагнитной связи с первой и третьей обмоточными частями. Данное расположение можно обеспечить посредством конструкции обмоток, которая подавляет магнитную связь между первой/третьей и второй/четвертой обмотками, как показано ниже на примере со ссылкой на фиг. 3. Принцип может осуществляться за счет того, что вторая и четвертая обмоточные части формируют структуру на кристалле микросхемы или подложке, имеющую первую часть, направляющую магнитное поле в первом направлении, и вторую часть, направляющую магнитное поле во втором направлении, при этом второе направление противоположно первому направлению. Магнитная связь тем самым подавляется. Следует отметить, что центральное ответвление присоединено к узлу питания в низкоимпедансном режиме, и, когда переключатель S12 замкнут, от первой и третьей обмоточных частей W1, W3 к узлу центрального ответвления имеются тракты через короткозамкнутые вторую и четвертую обмоточные части W2, W4. Импеданс или сопротивление увеличивается в достаточной мере, но обеспечивает рабочее решение для многих случаев применения.

Фиг. 2 является схемой перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления. Индукторное устройство предпочтительно расположено на кристалле микросхемы или подложке, как показано ниже. Индукторное устройство содержит первую обмоточную часть W1, подсоединенную на одном конце к первому входу INP перестраиваемого индукторного устройства, вторую обмоточную часть W2, подсоединенную на одном конце к другому концу первой обмоточной части W1, третью обмоточную часть W3, подсоединенную на одном конце ко второму входу INN перестраиваемого индукторного устройства, и четвертую обмоточную часть W4, подсоединенную на одном конце к другому концу третьей обмоточной части W3 и подсоединенную на другом конце к другому концу второй обмоточной части W2. Точка, в которой соединяются вторая и четвертая обмоточные части W2, W4, подсоединена к заземлению переменного тока, например к напряжению питания, как центральное ответвление. Тем самым, по сути, формируется последовательное соединение обмоточных частей W1, W2, W4, W3. Перестраиваемое индукторное устройство дополнительно содержит коммутационную группу, выполненную с возможностью настройки перестраиваемого индукторного устройства посредством селективного обеспечения либо последовательного соединения, либо схемы, содержащей первую и третью обмоточные части W1, W3, последовательно соединенные между первым и вторым входами INP, INN. Обмоточные части расположены на кристалле микросхемы или подложке, т.е., по существу, в одной плоскости, но обмотки могут быть сформированы в виде двух или более металлических слоев, при этом обмотки могут быть расположены в несколько ярусов на кристалле микросхемы или подложке или расположены бок о бок в металлическом слое, или в виде комбинации из ярусов и размещения бок о бок. Коммутационная группа содержит первый переключатель S1, подсоединенный между другим концом первой обмоточной части W1 и заземлением переменного тока, т.е. центральным ответвлением. Второй переключатель S2 подсоединен между центральным ответвлением и другим концом третьей обмоточной части W3. Когда переключатели S1 и S2 разомкнуты, работает последовательное соединение обмоточных частей W1, W2, W4, W3, а, когда переключатели S1 и S2 замкнуты, работает схема, содержащая первую и третью обмоточные части W1, W3, соединенные последовательно между первым и вторым входами INP, INN. Соединение цепей переменного тока, обеспечиваемое в разомкнутом состоянии центральным ответвлением, находится в замкнутом состоянии, еще обеспечиваемом посредством переключателей S1, S2. В данном случае, коммутационная группа из двух переключателей обеспечивает низкоимпедансный тракт к центральному ответвлению, в отличие от варианта осуществления, показанного на фиг. 1, но, возможно, за счет более высоких паразитных емкостей. В состоянии, в котором работают только первая и третья обмоточные части W1, W3, желательно, чтобы недействующие вторая и четвертая обмотки W2, W4 не оказывали влияния, например, для сохранения низкого значения вносимого ослабления. Следовательно, первая и третья обмоточные части расположены на кристалле микросхемы или подложке таким образом, что магнитные поля первой и третьей обмоток являются, по существу, общими, и вторая и четвертая обмоточные части расположены с возможностью подавления электромагнитной связи с первой и третьей обмоточными частями. Данное расположение можно обеспечить посредством конструкции обмоток, которая подавляет магнитную связь между первой/третьей и второй/четвертой обмотками, как показано ниже на примере со ссылкой на фиг. 3. Принцип может осуществляться за счет того, что вторая и четвертая обмоточные части формируют структуру на кристалле микросхемы или подложке, имеющую первую часть, направляющую магнитное поле в первом направлении, и вторую часть, направляющую магнитное поле во втором направлении, при этом второе направление противоположно первому направлению. Принцип может осуществляться за счет того, что вторая и четвертая обмоточные части формируют структуру на кристалле микросхемы или подложке, имеющую первую часть, направляющую магнитное поле в первом направлении, и вторую часть, направляющую магнитное поле во втором направлении, при этом второе направление противоположно первому направлению. Магнитная связь тем самым подавляется. Благодаря применению двух переключателей S1, S2, соединенных с центральным ответвлением, получают уменьшенный импеданс соединения с узлом питания, что может быть важно в некоторых случаях применения. С другой стороны, более сложная коммутационная группа может привести к повышению паразитных сопротивления и/или емкости, что может снизить рабочую характеристику резонатора в некоторых случаях применения.

Фиг. 3 изображает пример топологии обмоток перестраиваемого индукторного устройства вместе со схематическим указанием на коммутационную группу в соответствии с вариантами осуществления, где соответствующие коммутационные группы, показанные со ссылками на обозначения на фиг. 1 и 2, схематично изображены на фиг. 3. Первая и третья обмоточные части формируют структуру, окружающую вторую обмотку в плоскости кристалла микросхемы или подложки. Структура второй и четвертой обмоточных частей и структура первой и третьей обмоточных частей симметрично расположены на кристалле микросхемы или подложке, как указано симметричными линиями, проведенными на фиг. 3. Структура второй и четвертой обмоточных частей на фиг. 3 имеет восьмиугольную форму, что обеспечивает первую часть, направляющую магнитное поле в первом направлении, и вторую часть, направляющую магнитное поле во втором направлении, при этом второе направление противоположно первому направлению. Равным образом возможны другие структуры, обеспечивающие такой же эффект, например в форме клеверного четырехлистника или в форме клеверного 2n-листника, где n является положительным целым числом.

Фиг. 4 является увеличенным изображением примерной топологии обмоток перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления. Таким образом можно получить пересечения токопроводящих дорожек, формирующих обмотки. Две или более из обмоточных частей могут быть расположены в виде множества токопроводящих слоев на кристалле микросхемы или подложке. На иллюстрациях дорожки обеспечены бок о бок на подложке, и пересечения используют уложенные слоями проводники. Однако дорожки также могут использовать уложенные слоями проводники и размещаться одна поверх другой, или можно обеспечить комбинацию разных слоев и расположения бок о бок. Обмотки изображены также в форме восьмиугольников, но возможны другие формы, например круглая, квадратная или другая n-сторонняя форма, где n равно 3 или выше, или их комбинации, которые формируют обмотки, заключающие магнитное поле, которое является целью обмоток для формирования индуктивности. Индуктивность можно адаптировать для разных целей или единственных целей обычным образом.

Между второй и четвертой обмоточными частями W2, W4 могут быть подсоединены дополнительные обмоточные части, которые могут использоваться при формировании схемы перестраиваемого индукторного устройства. В предпочтительном варианте упомянутые дополнительные обмоточные части также расположены на кристалле микросхемы или подложке таким образом, чтобы образовались магнитные поля для подавления электромагнитной связи с первой по четвертую обмоточными частями W1-W4, подобно связи второй и четвертой обмоточных частей W2, W4 с первой и третьей обмоточными частями W1, W3. Возможность для этого можно создать посредством применения дополнительных металлических слоев для выполнения обмоточных частей на кристалле микросхемы или подложке и дополнительных переключателей коммутационной группы для селективного обеспечения схем, включающих в себя искомое количество обмоточных частей.

Фиг. 5 схематично изображает входные каскады радиоэлектронного устройства, в котором применимы перестраиваемые индукторные устройства в соответствии с вариантами осуществления. В схеме входных каскадов радиоэлектронного устройства, применяемого, например, в радиоустройствах стандарта 3GPP LTE radio, может использоваться несколько полос частот. Кроме того, например, при объединении несущих, когда отдельные полосы частот собираются и используются одновременно в разных конфигурациях, переналаживаемость является ключевым требованием к решению адаптивных входных каскадов. Более того, если входные каскады должны быть также применимыми для других технологий радиодоступа, например GSM (глобальной системе мобильных коммуникаций), UMTS (универсальной системе мобильной связи), WLAN (беспроводным локальным сетям), GNSS (глобальной навигационной спутниковой системе) и т.п., то спрос на переналаживаемость дополнительно возрастает. Таким образом, принятый сигнал может быть на нескольких частотах и иметь широкую или узкую ширину полосы частот, и, возможно, полосовой избирательный фильтр или другая схема, которая нуждается в резонаторе, должны быть для этого конфигурируемыми, в зависимости от текущего режима работы. Переменная емкость в упомянутых полосовых избирательных фильтрах, обычно, большей частью выполняет задачу, например, посредством использования конденсаторной батареи, в которой емкость можно переключать по требованию, но, при использовании перестраиваемого индуктора, показанного выше, переналаживаемость можно усовершенствовать, как и рабочую характеристику, например, полосовых избирательных фильтров. Посредством использования одного или более перестраиваемых индукторных устройств 502, 504, подобных вышеописанным устройствам, можно выполнить требование к переналаживаемости. Тем самым допускаются адаптивные комбинации полос.

Примером, в котором можно применить устройство входных каскадов, показанное выше, является многополосный радиочастотный приемник 500. Приемник 500 содержит первый приемный тракт, выполненный с возможностью приема радиосигнала в первой полосе частот, и второй приемный тракт, выполненный с возможностью приема радиосигнала во второй полосе частот, при этом первая полоса частот работает на более высокой частоте, чем вторая полоса частот, т.е. с расположением высокочастотных-низкочастотных полос, где как высокочастотная, так и низкочастотная полосы могут приниматься одновременно. Каждый из первого и второго приемных трактов может быть выполнен с возможностью селективной работы в выбранной полосе частот из множества полос частот, например, первый тракт для высокочастотной полосы может выбирать работу в одной из полос частот 1800 МГц, 1900 МГц, 2100 МГц и 2700 МГц, а второй тракт для низкочастотной полосы может выбирать одновременную работу в одной из полос частот 750 МГц, 850 МГц, 900 МГц и 1500 МГц. Данные полосы частот приведены только для примера, и равным образом возможны другие полосы частот и группировки высокочастотных и низкочастотных полос. Каждый приемный тракт содержит резонатор, содержащий перестраиваемое индукторное устройство 502, 504, показанное выше, при этом резонаторы выполнены с возможностью настройки на выбранную полосу частот в соответствующем приемном тракте. Следует отметить, что оба приемных тракта являются перенастраиваемыми на все полосы частот с помощью перестраиваемого индукторного устройства, при этом достигается высокая адаптивность, так как отсутствует специальный тракт для высокочастотных или низкочастотных полос. Возможны также устройства с более чем двумя упомянутыми приемными трактами. Таким образом, допускаются адаптивные комбинации полос частот, что, например, полезно в решениях с объединением несущих.

На фиг. 5 резонаторы показаны, например, для настройки выходов LNA (малошумящих усилителей). Разумеется, резонатор с перестраиваемым индукторным устройством можно использовать также для других целей, а также, например, для фильтров, согласования импедансов и т.п.

Фиг. 6 является блок-схемой, схематически изображающей устройство 600 связи в соответствии с вариантом осуществления. Устройство связи содержит приемник или приемопередатчик 602, который может быть подсоединен к антенне 604, и другие схемы 606, например процессор, выполненный с возможностью взаимодействия с приемником или приемопередатчиком 602, интерфейсами ввода и вывода устройства 600 связи и т.п. Приемник или приемопередатчик 602 содержит резонатор 610, при этом резонатор содержит перестраиваемое индукторное устройство в соответствии с любым из вышеописанных вариантов осуществления, причем перестраиваемое индукторное устройство является перестраиваемым, чтобы предоставлять резонатору 610 возможность работы на множестве резонансных частот. Приемник или приемопередатчик может также содержать контроллер 608, который может быть выполнен с возможностью управления настройкой резонатора 610, т.е. также перестраиваемого индукторного устройства. Приемник 602 может быть, например, многополосным радиочастотным приемником 500, показанным со ссылкой на фиг. 5.

Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа перестраиваемого индукторного устройства в соответствии с вариантом осуществления. Способ содержит этап определения 701 параметра настройки для перестраиваемого индукторного устройства. Определение можно выполнить путем получения распределения частот из удаленного объекта или из объекта внутри устройства связи, содержащего перестраиваемое индукторное устройство. На основании, например, информации о распределении частот, назначают 702 состояния переключателей для переключателя S12 или соответствующих переключателей S1, S2 для параметра настройки и управляют 703 переключателями в соответствии с назначенными состояниями переключателей. При новом распределении процедура может повторяться.

Способ в соответствии с настоящим изобретением пригоден для осуществления с помощью процессорных средств, например компьютеров и/или процессоров, в частности, в случае, в котором цифровой контроллер управляет приемопередатчиком. Поэтому обеспечиваются компьютерные программы, содержащие команды, составленные с возможностью предписания процессорному средству, процессору или компьютеру выполнять этапы любого из способов в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных со ссылкой на фиг. 7. Компьютерные программы предпочтительно содержат программный код, который хранится на компьютерно-читаемом носителе 800, как показано на фиг. 8, который может загружаться и выполняться процессорным средством, процессором или компьютером 802, чтобы соответственно назначать последнему выполнение способов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, предпочтительно, как любой из вариантов осуществления, описанных со ссылкой на фиг. 7. Компьютер 802 и компьютерный программный продукт 800 могут быть выполнены с возможностью выполнения программного кода последовательно, при этом действия любого из способов выполняются пошагово. Процессорное средство, процессор или компьютер 802 является предпочтительно тем, что обычно называется встроенной системой. Таким образом, компьютерно-читаемый носитель 800 и компьютер 802, изображенные на фиг. 8, следует интерпретировать всего лишь как наглядные примеры для обеспечения понимания принципа и их нельзя интерпретировать как какую-либо непосредственную иллюстрацию элементов.

Выше изобретение описано в основном со ссылкой на несколько вариантов осуществления. Однако, как несложно понять специалисту в данной области техники, другие варианты осуществления, кроме тех, которые описаны выше, равным образом возможны в пределах объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.

1. Перестраиваемое индукторное устройство, размещаемое на кристалле микросхемы или подложке, при этом перестраиваемый индуктор содержит

первую обмоточную часть (W1), подсоединенную на первом конце к первому входу (INP) перестраиваемого индукторного устройства;

вторую обмоточную часть (W2), подсоединенную на первом конце ко второму концу первой обмоточной части (W1);

третью обмоточную часть (W3), подсоединенную на первом конце ко второму входу (INN) перестраиваемого индукторного устройства;

четвертую обмоточную часть (W4), подсоединенную на первом конце ко второму концу третьей обмоточной части (W3) и подсоединенную на втором конце ко второму концу второй обмоточной части (W2); и

коммутационную группу (S12; S1, S2), выполненную с возможностью настройки перестраиваемого индукторного устройства для селективного обеспечения либо

схемы, содержащей первую и третью обмоточные части (W1, W3), последовательно соединенные между первым и вторым входами (INP, INN); либо

схемы, содержащей первую, вторую, четвертую и третью обмоточные части (W1, W2, W4, W3), последовательно соединенные между первым и вторым входами (INP, INN),

причем первая и третья обмоточные части (W1, W3) расположены на кристалле микросхемы или подложке таким образом, что магнитные поля первой и третьей обмоточных частей (W1, W3) являются, по существу, общими; и

вторая и четвертая обмоточные части (W2, W4) формируют на кристалле микросхемы или подложке структуру, имеющую первую часть, направляющую магнитное поле в первом направлении, и вторую часть, направляющую магнитное поле во втором направлении, при этом второе направление противоположно первому направлению.

2. Перестраиваемое индукторное устройство по п. 1, в котором четвертая обмоточная часть (W4) подсоединена на втором конце ко второму концу второй обмоточной части (W2).

3. Перестраиваемое индукторное устройство по п. 1, дополнительно содержащее дополнительные обмоточные части, подсоединенные между вторым концом четвертой обмоточной части (W4) и вторым концом второй обмоточной части (W2).

4. Перестраиваемое индукторное устройство по любому из пп. 1-3, в котором коммутационная группа содержит первый переключатель (S12), подсоединенный между вторым концом первой обмоточной части (W1) и вторым концом третьей обмоточной части (W3).

5. Перестраиваемое индукторное устройство по любому из пп. 1-3, в котором коммутационная группа содержит

первый переключатель (S1), подсоединенный между вторым концом первой обмоточной части (W1) и потенциально заземленной точкой, подсоединенной ко второму концу второй обмоточной части (W2); и

второй переключатель (S2), подсоединенный между вторым концом третьей обмоточной части (W3) и потенциально заземленной точкой.

6. Перестраиваемое индукторное устройство по п. 1, в котором структура второй и четвертой обмоточных частей (W2, W4) и структура первой и третьей обмоточных частей (W1, W3) расположены симметрично на кристалле микросхемы или подложке.

7. Перестраиваемое индукторное устройство по п. 1 или 6, в котором первая и третья обмоточные части (W1, W3) формируют структуру, окружающую вторую и четвертую обмоточные части в плоскости кристалла микросхемы или подложки (W2, W4) в плоскости кристалла микросхемы или подложки.

8. Перестраиваемое индукторное устройство по п. 6, в котором структура второй и четвертой обмоточных частей (W2, W4) является восьмиугольной, в форме клеверного четырехлистника или в форме клеверного 2n-листника, где n является положительным целым числом.

9. Перестраиваемое индукторное устройство по любому из пп. 1-3, 6, в котором две или более из обмоточных частей (W1, W2, W3, W4) расположены в виде множества токопроводящих слоев на кристалле микросхемы или подложке.

10. Радиочастотный приемопередатчик (602), содержащий резонатор (610), при этом резонатор (610) содержит перестраиваемое индукторное устройство по любому из пп. 1-9, в котором перестраиваемое индукторное устройство можно настраивать для предоставления резонатору (610) возможности селективной работы на одной из множества резонансных частот.

11. Многополосный радиочастотный приемник (500), содержащий

первый приемный тракт, выполненный с возможностью приема радиосигнала в первой полосе частот;

второй приемный тракт, выполненный с возможностью приема радиосигнала во второй полосе частот,

при этом первая полоса частот работает на более высокой частоте, чем вторая полоса частот, и каждый из первого и второго приемных трактов

выполнен с возможностью селективной работы в выбранной полосе частот из множества полос частот; и

содержит резонатор, содержащий перестраиваемое индукторное устройство (502, 504) по любому из пп. 1-9, причем резонатор выполнен с возможностью настройки на выбранную полосу частот.

12. Устройство (600) связи, содержащее радиочастотный приемопередатчик (602) по п. 10 или многополосный радиочастотный приемник (602) по п. 11, и процессор (608), выполненный с возможностью взаимодействия с радиочастотным приемопередатчиком или многополосным радиочастотным приемником (602), при этом процессор (608) выполнен с возможностью управления коммутационной группой для выбора режима настройки перестраиваемого индукторного устройства.

13. Способ использования перестраиваемого индукторного устройства, включающего в себя обмоточные части и переключатели для настройки по любому из пп. 1-9, при этом способ содержит следующие этапы:

определяют (701) параметр настройки для перестраиваемого индукторного устройства;

назначают (702) состояния переключателей для переключателя

или соответствующих переключателей соответственно параметру настройки; и

управляют (703) переключателем или переключателями соответственно назначенным состояниям переключателей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике радиосвязи при передаче массивов информации в цифровом формате. Технический результат состоит в обеспечении оптимальной скорости и дальности связи путем варьирования частотой передачи в зависимости от условий связи в канале.

Изобретение относится к бортовым радиосистемам обмена данными и может быть использовано для информационного обмена между подвижными объектами и наземными комплексами в каналах радиосвязи.

Изобретение относится к системе, способу, устройству и машиночитаемому носителю для сбора оплаты. Технический результат заключается в повышении безопасности передачи сообщений.

Изобретение относится к области многоканальных радиочастотных модулей, предназначенных для станций радиорелейной связи миллиметрового диапазона длин волн с высокой скоростью передачи данных и электронным сканированием луча.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи с программной перестройкой рабочих частот (ППРЧ). Технический результат – повышение помехоустойчивости радиосвязи к преднамеренным ответным помехам путем изменения скорости перестройки частот и управления мощностью радиопередатчика в зависимости от помеховой обстановки.

Изобретение относится к бортовым комплексам радиосвязи и может быть использовано для обмена данными и речевой информацией в каналах радиосвязи «воздух-воздух». Технический результат заключается в повышении достоверности передаваемой информации в каналах «воздух-земля» и «воздух-воздух».

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередающем устройстве наземной радионавигационной станции (РНС) длинноволнового диапазона.

Изобретение относится к средствам для приема независимых потоков информации. Техническим результатом является увеличение объема передаваемой информации командной радиолинией командно-измерительной системы (КИС) при использовании резерва сигнально-кодовой конструкции информационного сигнала, что позволяет обеспечить прием передаваемого дополнительного потока информации с любой скоростью без введения дополнительной антенны или дополнительного приемного устройства КИС и без изменения требований к антенно-фидерному устройству.

Изобретение относится к области радиопередающих устройств и может быть использовано в составе бортовой аппаратуры космических аппаратов. Технический результат заключается в уменьшении величины интермодуляционных искажений третьего и пятого порядка сигналов радиопередающих устройств.

Изобретение относится к области систем мобильной связи с использованием системы со многими входами и многими выходами, представляющей собой передачу с пространственным мультиплексированием, где различные потоки данных параллельно передаются с передающих антенн, и обеспечивает устранение конкуренции между потоками данных.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах автоматической настройки радиопередатчиков. .

Изобретение относится к радиотехнике. .

Изобретение относится к радиотехнике. .

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение точности при немонотонной амплитудно-частотной х-ке перестраиваемого усилителя (ПУ). .

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение суммарного диапазона перестройки автогенератора По частоте и уменьшение длительности поддиапазонов.

Изобретение относится к электронике и является усовершенствованием изобретения по авт.св. .

Изобретение относится к радиотехнике . .

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве электровакуумных приборов, вакуумных интегральных СВЧ-схем и других микросхем.

Группа изобретений относится к технике связи, в частности к устройствам для приема и передачи радиочастотных сигналов. Предложено перестраиваемое индукторное устройство, размещаемое на кристалле микросхемы или подложке, способ использования индукторного устройства, а также приемник, приемопередатчик, устройство связи. Перестраиваемый индуктор содержит первую обмоточную часть, подсоединенную на одном конце к первому входу, вторую обмоточную часть, подсоединенную на одном конце к другому концу первой обмоточной части, третью обмоточную часть, подсоединенную на одном конце ко второму входу перестраиваемого индукторного устройства, четвертую обмоточную часть, подсоединенную на одном конце к другому концу третьей обмоточной части, и коммутационную группу, выполненную с возможностью настройки перестраиваемого индукторного устройства. Настройка выполняется селективным созданием любой из схемы, содержащей первую и третью обмоточные части, последовательно соединенные между первым и вторым входами, или схемы, содержащей первую, вторую, четвертую и третью обмоточные части, последовательно соединенные между первым и вторым входами. Первая и третья обмоточные части расположены на кристалле микросхемы или подложке таким образом, что магнитные поля первой и третьей обмоточных частей являются, по существу, общими, и вторая и четвертая обмоточные части расположены с возможностью подавления электромагнитной связи с первой и третьей обмоточными частями. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх