(57)【要約】  キャリアアグリゲーションのための受信機アーキテクチャが開示される。ある例示的な設計では、装置（例えば、ワイヤレスデバイス、回路モジュール等）は、複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ）、複数のスイッチ、および少なくとも１つのダウンコンバータを含む。ＬＮＡは、少なくとも１つの入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信および増幅し、少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号を提供する。スイッチは、複数のＬＮＡの出力に結合される。少なくとも１つのダウンコンバータは、複数のスイッチに結合され、少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートし、少なくとも１つのダウンコンバートされた信号を提供する。スイッチは、複数の受信アンテナを介して複数のセットのキャリア上での送信の受信をサポートするために必要なダウンコンバータの数を低減する。ＬＮＡおよびスイッチは、少なくとも１つのフロントエンドモジュールまたは１つのバックエンドモジュール上に実装され得る。ダウンコンバータ（１つまたは複数の）は、バックエンドモジュール上に実装される。
2015531563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
少なくとも１つの入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信および増幅し、少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号を提供するように構成された複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ）と、
前記複数のＬＮＡの出力に結合された複数のスイッチと、
前記複数のスイッチに結合され、前記少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートし、少なくとも１つのダウンコンバートされた信号を提供するように構成された少なくとも１つのダウンコンバータと
を備える、装置。
【請求項２】
前記複数のＬＮＡは、
第１のアンテナに関する第１のセットのＬＮＡと、
第２のアンテナに関する第２のセットのＬＮＡと
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のセットのＬＮＡは、少なくとも２つの帯域グループに関する少なくとも２つのＬＮＡを含み、前記第２のセットのＬＮＡは、前記少なくとも２つの帯域グループに関する少なくとも２つの追加的なＬＮＡを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのダウンコンバータは、
前記複数のスイッチの第１のサブセットを介して前記第１のセットのＬＮＡに結合された第１のダウンコンバータと、
前記複数のスイッチの第２のサブセットを介して前記第２のセットのＬＮＡに結合された第２のダウンコンバータと
を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のＬＮＡの各々は、第１のおよび第２の出力を備え、前記少なくとも１つのダウンコンバータは、
前記複数のスイッチの第１のサブセットを介して前記第１のセットのＬＮＡの第１の出力に結合された第１のダウンコンバータと、
前記複数のスイッチの第２のサブセットを介して前記第２のセットのＬＮＡの第１の出力に結合された第２のダウンコンバータと、
前記複数のスイッチの第３のサブセットを介して前記第１のセットのＬＮＡの第２の出力に結合された第３のダウンコンバータと、
前記複数のスイッチの第４のサブセットを介して前記第２のセットのＬＮＡの第２の出力に結合された第４のダウンコンバータと
を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のおよび第２のダウンコンバータに結合された第１のローカル発振器（ＬＯ）ジェネレータと、
前記第３のおよび第４のダウンコンバータに結合された第２のＬＯジェネレータと
をさらに備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のおよび第２のダウンコンバータが、前記第２のセットのＬＮＡよりも前記第１のセットのＬＮＡの近くに位置付けられる、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記第１のダウンコンバータが、前記第１のＬＯジェネレータから前記第１のおよび第２のダウンコンバータへの信号ルーティングを低減するために、前記第２のダウンコンバータの所定の距離内に位置付けられる、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つのスイッチをさらに備え、各スイッチは、前記複数のＬＮＡのうちの２つの間で結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数のＬＮＡの各々は、Ｍ個の出力を備え、Ｍ個までの出力からＭ個までの増幅されたＲＦ信号を提供するように構成され、ここでＭは１より大きい整数である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数のＬＮＡの各ＬＮＡは、
複数の利得回路と、各利得回路は前記利得回路の入力と出力の間に結合された利得トランジスタを備える、
前記ＬＮＡに関する前記複数の利得回路と複数の負荷回路の間に結合された複数のカスコードトランジスタと
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数のＬＮＡの各ＬＮＡは、
複数の利得回路と、各利得回路は前記利得回路の入力と第１のおよび第２の出力の間に結合された第１のおよび第２の利得トランジスタを備える、
前記ＬＮＡに関する複数の負荷回路と前記複数の利得回路の前記第１のおよび第２の出力の間に結合された複数のカスコードトランジスタと
を備える、請求項１の装置。
【請求項１３】
前記複数のＬＮＡを備える少なくとも１つのフロントエンドモジュールと、
前記少なくとも１つのダウンコンバータを備えるバックエンドモジュールと
をさらに備える、請求項１の装置。
【請求項１４】
前記バックエンドモジュールは、前記複数のスイッチをさらに備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記複数のＬＮＡ、前記複数のスイッチ、および前記少なくとも１つのダウンコンバータを備えるバックエンドモジュールをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数のＬＮＡは、第１のセットのＬＮＡおよび第２のセットのＬＮＡを備え、前記少なくとも１つのダウンコンバータは、第１のセットのダウンコンバータおよび第２のセットのダウンコンバータを備え、前記第１のセットのＬＮＡおよび前記第１のセットのダウンコンバータは前記バックエンドモジュールの第１の半分上に実装され、並びに前記第２のセットのＬＮＡおよび前記第２のセットのダウンコンバータは、前記バックエンドモジュールの第２の半分上に実装される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ）のうちの少なくとも１つを用いて少なくとも１つの入力無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して、少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号を取得することと、
前記複数のＬＮＡの出力に結合された複数のスイッチのうちの少なくとも１つを介して前記少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号をルーティングすることと、
前記複数のスイッチに結合された少なくとも１つのダウンコンバータを用いて前記少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートすることと
を備える方法。
【請求項１８】
前記複数のＬＮＡは、第１のアンテナに関する第１のセットのＬＮＡおよび第２のアンテナに関する第２のセットのＬＮＡを備え、各ＬＮＡは、第１のおよび第２の出力を備え、前記少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号は、第１から第４の増幅されたＲＦ信号を備え、前記ダウンコンバートすることは、
前記複数のスイッチの第１のサブセットを介して第１のセットのＬＮＡの第１の出力に結合された第１のダウンコンバータを用いて前記第１の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、第１のセットのキャリアに関する前記第１のアンテナについての第１のダウンコンバートされた信号を取得すること、
前記複数のスイッチの第２のサブセットを介して前記第２のセットのＬＮＡの第１の出力に結合された第２のダウンコンバータを用いて前記第２の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、前記第１のセットのキャリアに関する前記第２のアンテナについての第２のダウンコンバートされた信号を取得することと、
前記複数のスイッチの第３のサブセットを介して前記第１のセットのＬＮＡの第２の出力に結合された第３のダウンコンバータを用いて前記第３の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、第２のセットのキャリアに関する前記第１のアンテナについての第３のダウンコンバートされた信号を取得することと、
前記複数のスイッチの第４のサブセットを介して前記第２のセットのＬＮＡの第２の出力に結合された第４のダウンコンバータを用いて第４の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、前記第２のセットのキャリアに関する前記第２のアンテナについての第４のダウンコンバートされた信号を取得することと
を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
複数の入力および複数の出力を備え、前記複数の入力のうちの少なくとも１つによって少なくとも１つの入力無線周波数（ＲＦ）信号を受信し、前記少なくとも１つの入力ＲＦ信号を増幅し、前記複数の出力のうちの少なくとも１つによって少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号を提供するように構成された、増幅するための手段と、
前記増幅するための手段に結合され、前記少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号を受信およびルーティングするように構成された、ルーティングするための手段と、
前記ルーティングするための手段に結合され、前記少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートするように構成された、ダウンコンバートするための手段と
を備える、装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号は、第１から第４の増幅されたＲＦ信号を備え、前記ダウンコンバートするための手段は、
前記第１の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、第１のセットのキャリアに関する第１のアンテナについての第１のダウンコンバートされた信号を取得するための手段と、
前記第２の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、前記第１のセットのキャリアに関する第２のアンテナについての第２のダウンコンバートされた信号を取得するための手段と、
前記第３の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、第２のセットのキャリアに関する前記第１のアンテナについての第３のダウンコンバートされた信号を取得するための手段と、
第４の増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートして、前記第２のセットのキャリアに関する前記第２のアンテナについての第４のダウンコンバートされた信号を取得するための手段と
を備える、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、一般にエレクトロニクスに関し、より具体的には、ワイヤレスデバイスのための受信機アーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  ワイヤレス通信システムにおけるワイヤレスデバイス（例えば、セルラーフォンまたはスマートフォン）は、双方向通信のためにデータを送信および受信し得る。ワイヤレスデバイスは、データ送信用の送信機と、データ受信用の受信機とを含み得る。データ送信の場合、送信機は、無線周波数（ＲＦ：radio frequency）キャリア信号をデータで変調して変調されたＲＦ信号を取得し、変調されたＲＦ信号を増幅して適正な出力電力レベルを有する出力ＲＦ信号を取得し、アンテナを介して出力ＲＦ信号を基地局へ送信し得る。データ受信の場合、受信機はアンテナを介して受信されたＲＦ信号を取得し得、受信されたＲＦ信号を増幅および処理して基地局によって送られたデータを回復し得る。
【０００３】
[0003]  ワイヤレスデバイスは、複数のキャリア上での同時の動作である、キャリアアグリゲーション（carrier aggregation）をサポートし得る。キャリアは、通信に使用される周波数の範囲（a range）を指し得、ある特定の特性に関連し得る。例えば、キャリアは、そのキャリア上の動作を説明するシステム情報と関連し得る。キャリアはまた、コンポーネントキャリア（ＣＣ）、周波数チャネル、セル等とも称され得る。キャリアアグリゲーションをワイヤレスデバイスによって効率的にサポートすることが望まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、ワイヤレスシステムと通信するワイヤレスデバイスを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の一例を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の一例を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の一例を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の一例を示す。
【図３】図３は、図１におけるワイヤレスデバイスのブロック図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、ワイヤレスデバイス内のフロントエンドおよびバックエンドモジュールのある例示的な設計を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ワイヤレスデバイス内のフロントエンドおよびバックエンドモジュールのある例示的な設計を示す。
【図５】図５は、ワイヤレスデバイス内のフロントエンドおよびバックエンドモジュールのある例示的な設計を示す。
【図６】図６は、ワイヤレスデバイス内のフロントエンドおよびバックエンドモジュールのある例示的な設計を示す。
【図７】図７は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）低雑音増幅器（ＬＮＡ）の１つの例示的な設計を示す。
【図８】図８は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）低雑音増幅器（ＬＮＡ）の１つの例示的な設計を示す。
【図９】図９は、１対のダウンコンバータの例示的な設計を示す。
【図１０】図１０は、ワイヤレスシステムにおいて送信を受信するためのプロセスを示す。
【詳細な説明】
【０００５】
[0011]  以下に記載される詳細な説明は、本開示の例示的な設計の説明として意図されたものであり、本開示が実現されることができる唯一の設計を表すように意図されてはいない。「例示的な（exemplary）」という用語は、ここで「例、実例、または例示を提供する」という意味で使用される。ここで「例示的」であるとして説明される何れの設計も、必ずしも、他の設計よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。詳細な説明は、本開示の例示的な設計の完全な理解を提供するために特定の詳細を含む。ここに説明される例示的な設計がこれらの特定の詳細なしで実現され得ることは、当業者には明らかであろう。いくつかの場合には、周知の構造およびデバイスが、ここに提示される例示的な設計の新規性を曖昧にすることを避けるために、ブロック図の形式で示される。
【０００６】
[0012]  キャリアアグリゲーションに適し、様々な利点を有する受信機アーキテクチャがここに開示される。受信機アーキテクチャは、ワイヤレス通信デバイスのような様々なタイプの電子デバイスのために使用され得る。
【０００７】
[0013]  図１は、ワイヤレス通信システム１２０と通信することが可能であるワイヤレスデバイス１００を示す。ワイヤレスシステム１２０は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システム、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、移動体通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））システム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システム、または何らかの他のワイヤレスシステムであり得る。ＣＤＭＡシステムは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、時分割同期ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）、ｃｄｍａ２０００、およびＣＤＭＡの何らかの他のバージョンを実現し得る。簡潔さのために、図１は、２つの基地局１３０および１３２と１つのシステムコントローラ１４０を含むワイヤレスシステム１２０を示す。一般に、ワイヤレスシステムは、任意の数の基地局および任意のセットのネットワークエンティティを含み得る。
【０００８】
[0014]  ワイヤレスデバイス１１０はまた、ユーザ装置（ＵＥ）、モバイル局、端末、アクセス端末、加入者ユニット、局等とも呼ばれ得る。ワイヤレスデバイス１１０は、セルラーフォン、スマートフォン、タブレット、ワイヤレスモデム、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、スマートブック、ネットブック、コードレス電話、ワイヤレスローカル（ＷＬＬ）ループ局、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス等であり得る。ワイヤレスデバイス１１０は、ワイヤレスシステム１２０と通信することが可能であり得る。ワイヤレスデバイス１１０はまた、放送局（例えば、放送局１３４）からの信号、１つ以上のグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）における衛星（例えば、衛星１５０）からの信号等を受信することが可能であり得る。ワイヤレスデバイス１１０は、ＬＴＥ、ｃｄｍａ２０００、ＷＣＤＭＡ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＧＳＭ、８０２．１１等のようなワイヤレス通信のための１つ以上の無線技術をサポートし得る。
【０００９】
[0015]  ワイヤレスデバイス１１０は、複数のキャリア上での動作である、キャリアアグリゲーションをサポートし得る。キャリアアグリゲーションは、マルチキャリア動作とも称され得る。ワイヤレスデバイス１１０は、６９８から９６０メガヘルツ（ＭＨｚ）の低帯域（low-band）、１４７５から２１７０ＭＨｚの中帯域（mid-band）および／または、２３００から２６９０ＭＨｚ並びに３４００から３８００ＭＨｚの高帯域（high-band）で動作することが可能であり得る。低帯域、中帯域および高帯域は、３つの帯域のグループ（または帯域グループ）を指し、各帯域グループは、いくつかの周波数帯域（または、単に「帯域」）を含む。各帯域は、２００ＭＨｚまでをカバーし得、１つ以上のキャリアを含み得る。各キャリアは、ＬＴＥでは２０ＭＨｚまでをカバーし得る。ＬＴＥリリース１１（ＬＴＥ  Ｒｅｌｅａｓｅ  １１）は、３５の帯域をサポートし、それらはＬＴＥ／ＵＭＴＳ帯域とも称され、３ＧＰＰ  ＴＳ３６．１０１に記載されている。ワイヤレスデバイス１１０は、ＬＴＥリリース１１では、１つまたは２つの帯域における５つまでのキャリアで構成され得る。
【００１０】
[0016]  一般的に、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）は、２つのタイプ−帯域内ＣＡ（intra-band CA）および帯域間ＣＡ（inter-band CA）、に分類され得る。帯域内ＣＡは、同一帯域内の複数のキャリア上での動作を指す。帯域間ＣＡは、異なる帯域における複数のキャリア上での動作を指す。
【００１１】
[0017]  図２Ａは、隣接する帯域内ＣＡの例を示す。図２Ａに示される例では、ワイヤレスデバイス１１０は、低帯域中の帯域である、同一帯域における４つの隣接する（contiguous）キャリアで構成される。ワイヤレスデバイス１１０は、同一帯域内の複数の隣接するキャリア上で送信を送り得るおよび／または受信し得る。
【００１２】
[0018]  図２Ｂは、隣接しない（non-contiguous）帯域内ＣＡの例を示す。図２Ｂに示される例では、ワイヤレスデバイス１１０は、低帯域中の帯域である、同一帯域における４つの隣接しないキャリアによって構成される。キャリアは、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、または何らかの他の量で区切られる（separated by）ことができる。ワイヤレスデバイス１１０は、同一帯域内の複数の隣接しないキャリア上で送信を送り得るおよび／または受信し得る。
【００１３】
[0019]  図２Ｃは、同一帯域グループにおける帯域間ＣＡの例を示す。図２Ｃに示される例では、ワイヤレスデバイス１１０は、低帯域である、同一帯域グループ中の２つの帯域における４つのキャリアで構成される。ワイヤレスデバイス１１０は、同一帯域グループ（例えば、図２Ｃでは低帯域）中の異なる帯域における複数のキャリア上で送信を送り得るおよび／または受信し得る。
【００１４】
[0020]  図２Ｄは、異なる帯域グループにおける帯域間ＣＡの例を示す。図２Ｄに示される例では、ワイヤレスデバイス１１０は、異なる帯域グループ中の２つの帯域における４つのキャリアで構成され、それらは低帯域中の１つの帯域における２つのキャリア、および中帯域中の別の帯域における２つの追加的なキャリアを含む。ワイヤレスデバイス１１０は、異なる帯域グループ（例えば、図２Ｄでは低帯域および中帯域）中の異なる帯域における複数のキャリア上で送信を送り得るおよび／または受信し得る。
【００１５】
[0021]  図２Ａから図２Ｄは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の４つの例を示す。キャリアアグリゲーションはまた、帯域および帯域グループの他の組み合わせに関してもサポートされ得る。例えば、キャリアアグリゲーションは、低帯域および高帯域、中帯域および高帯域、高帯域および高帯域等に関してサポートされ得る。
【００１６】
[0022]  図３は、図１におけるワイヤレスデバイス１１０の例示的な設計のブロック図を示す。この例示的な設計では、ワイヤレスデバイス１１０は、一次アンテナ３１０に結合されたフロントエンドモジュール３２０、二次アンテナ３１２に結合されたフロントエンドモジュール３２２、バックエンドモジュール３７０、およびデータプロセッサ／コントローラ３８０を含む。
【００１７】
[0023]  図３に示される例示的な設計では、フロントエンドモジュール３２０は、複数の帯域、キャリアアグリゲーション、複数の無線技術等をサポートするために、アンテナインタフェース回路３２４、複数の（Ｋ個の）電力増幅器（ＰＡ）３３０ａから３３０ｋ、複数の（Ｋ個の）ＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０ｐａから３４０ｐｋ含む。フロントエンドモジュール３２２は、複数の帯域、キャリアアグリゲーション、複数の無線技術、受信ダイバーシチ、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナへのＭＩＭＯ送信等をサポートするために、アンテナインタフェース回路３２６および複数の（Ｌ個の）ＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０ｓａから３４０ｓｌを含む。
【００１８】
[0024]  アンテナインタフェース回路３２４は、アンテナ３１０から受信されたＲＦ信号を取得し得、１つ以上のＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０へ１つ以上の入力ＲＦ信号を提供し得る。アンテナインタフェース回路３２４はまた、１つの電力増幅器３３０から出力ＲＦ信号を受信し得、その出力ＲＦ信号をアンテナ３１０へ提供し得る。アンテナインタフェース回路３２４は、スイッチ、デュプレクサ、送信フィルタ、受信フィルタ、整合回路等を含み得る。アンテナインタフェース回路３２６は、アンテナ３１２から受信されたＲＦ信号を取得し得、１つ以上の入力ＲＦ信号を１つ以上のＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０へ提供し得る。アンテナインタフェース回路３２６は、スイッチ、受信フィルタ、整合回路等を含み得る。
【００１９】
[0025]  各ＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０は、（ｉ）アンテナインタフェース回路３２４または３２６からのＮ個までの入力ＲＦ信号を受信することができるＮ個の入力、（ｉｉ）バックエンドモジュール３７０へＭ個までの増幅されたＲＦ信号を提供することができるＭ個の出力を含み、ここで、Ｎ＞１およびＭ＞１である。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０ｐａから３４０ｐｋ、およびＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０ｓａから３４０ｓｌは、同じまたは異なる数の入力を含み得、また同じまたは異なる数の出力を含み得る。したがって、ＮおよびＭは、全てのＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０に対して同じであるか、または異なるＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０に対して異なったものであり得る。Ｎ個の入力とＭ個の出力を備えるＭＩＭＯ  ＬＮＡは、Ｎ×Ｍ  ＭＩＭＯ  ＬＮＡと称され得る。
【００２０】
[0026]  ＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０は、異なる周波数における複数のキャリア上での送信を受信するために使用され得る。ＭＩＭＯ  ＬＮＡは、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナへ送られるＭＩＭＯ送信を受信するために使用されるＬＮＡとは異なる。ＭＩＭＯ送信のためのＬＮＡは、典型的に（ｉ）１つの受信アンテナから１つの入力ＲＦ信号を受信する１つの入力、および（ｉｉ）１つの増幅されたＲＦ信号を提供する１つの出力を有する。ＭＩＭＯ  ＬＮＡの複数の出力はしたがって、ＭＩＭＯ送信のために使用されるＬＮＡの出力が空間次元（spatial dimension）をカバーするのに対して、周波数次元（frequency dimension）をカバーする。
【００２１】
[0027]  各ＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０は、任意の所与の時点に、単一出力モード、帯域内ＣＡモード、帯域間の同一帯域グループＣＡモード（an inter-band same band group CA mode）、または帯域間の異なる帯域グループＣＡモード（an inter-band different band groups CA mode）で動作し得る。単一出力モードは、キャリアアグリゲーションなしで単一キャリア上で送られた送信、またはキャリアアグリゲーションを用いて複数のキャリア上で送られた送信を受信するために使用され得る。単一出力モードまたは帯域間の異なる帯域グループＣＡモードにおいて、ＭＩＭＯ  ＬＮＡは１×１構成で動作し、１つの帯域中の１つのセットのキャリア上での１つ以上の送信を備える１つの入力ＲＦ信号を受信し、１つの増幅されたＲＦ信号を提供する。帯域内ＣＡモードでは、ＭＩＭＯ  ＬＮＡは１×Ｍ構成で動作し、同一帯域中のＭ個のセットのキャリア上での複数の送信を備える１つの入力ＲＦ信号を受信し、Ｍ個のセットのキャリアに関するＭ個の増幅されたＲＦ信号を提供する。帯域間の同一帯域グループＣＡモードでは、ＭＩＭＯ  ＬＮＡは、Ｎ×Ｍ構成で動作し、Ｎ個までの帯域中のＭ個のセットのキャリア上での複数の送信を備えるＮ個の入力ＲＦ信号を受信し、Ｍ個のセットのキャリアに関するＭ個の増幅されたＲＦ信号を提供する。キャリアの各セットは、１つ以上のキャリアを含み得る。各キャリアは、ＬＴＥでは１．４、３、５、１０、１５または２０ＭＨｚの帯域幅を有し得る。
【００２２】
[0028]  バックエンドモジュール３７０は、増幅器、フィルタ、アップコンバータ、整合回路、発振器、ローカル発振器（ＬＯ）ジェネレータ、位相ロックループ（ＰＬＬ）等のような、アンテナ３１０を介した送信のために信号を調整する（condition）ための様々な回路を含む。バックエンドモジュール３７０はまた、ダウンコンバータ、フィルタ、増幅器、整合回路、発振器、ＬＯジェネレータ、ＰＬＬ等のような、アンテナ３１０および３１２を介して受信された信号を調整するための様々な回路を含む。バックエンドモジュール３７０はまた、以下に説明されるように、バックエンドモジュール３７０内でＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０とダウンコンバータとを相互接続するためのスイッチおよび信号トレースを含む。バックエンドモジュール３７０はまた、トランシーバモジュールとも称され得る。
【００２３】
[0029]  フロントエンドモジュール３２０および３２２、並びにバックエンドモジュール３７０は、様々な方法で実装され得る。１つの例示的な設計では、モジュール３２０、３２２および３７０は各々、１つ以上のアナログ集積回路（ＩＣｓ）、ＲＦ  ＩＣ（ＲＦＩＣｓ）、混合信号ＩＣ、回路モジュール等上に実装され得る。例えば、モジュール３２０、３２２および３７０は各々、別々のＲＦＩＣまたは回路モジュール上に実装され得る。アンテナインタフェース回路３２４および３２６は、（ｉ）ＰＡ３３０およびＬＮＡ３４０のような同じＩＣまたは回路モジュール、または（ｉｉ）別々のＩＣまたは回路モジュール上に実装され得る。フロントエンドモジュール３２０および３２２、並びにバックエンドモジュール３７０はまた、他の方法でも実装され得る。
【００２４】
[0030]  データプロセッサ／コントローラ３８０は、ワイヤレスデバイス１１０のための様々な機能を実施し得る。例えば、データプロセッサ３８０は、ワイヤレスデバイス１１０によって受信されるデータおよびワイヤレスデバイス１１０によって送信されるデータのための処理を実施し得る。コントローラ３８０は、フロントエンドモジュール３２０および３２２、並びにバックエンドモジュール３７０における様々な回路の動作を制御し得る。メモリ３８２は、データプロセッサ／コントローラ３８０のためのデータおよびプログラムコードを記憶し得る。データプロセッサ／コントローラ３８０は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および／またはその他のＩＣ上に実装され得る。
【００２５】
[0031]  ワイヤレスデバイス１１０は、いくつかの帯域をサポートし得、またキャリアアグリゲーションもサポートし得る。したがって、アンテナインタフェース回路３２４および３２４は、全てのサポートされた帯域に関するおよびキャリアアグリゲーションに関する多数の入力ＲＦ信号を提供し得る。アンテナインタフェース回路３２４およびＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０ｐａから３４０ｐｋを、同じフロントエンドモジュール３２０上に一緒に実装することは、アンテナインタフェース回路３２４とＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０の間のＲＦ相互接続が必要になることを避け得る。同様に、アンテナインタフェース回路３２６およびＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０ｓａから３４０ｓｋを同じフロントエンドモジュール３２２上に一緒に実装することは、アンテナインタフェース回路３２６とＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０の間のＲＦ相互接続が必要となることを避け得る。
【００２６】
[0032]  しかしながら、バックエンドモジュール３７ではなくフロントエンドモジュール３２０および３２２中にＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０を含めることによって、フロントエンドモジュール３２０および３２２と、バックエンドモジュール３７０の間に、あるいはより具体的には、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０とバックエンドモジュール３７０の間に、多数のＲＦ相互接続が存在し得る。するとこれは、フロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０上に多数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）ピンを必要とし得る。Ｉ／Ｏピンの数は、アンテナインタフェース回路３２４および３２６とインタフェースをとっている（interfacing with）ＬＮＡの数に比例して増加し得る。結果的に、フロントエンドモジュール３２０および３２２のパッケージ面積、バックエンドモジュール３７０のダイ面積、および、フロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）の配線領域（routing area）は、著しく増加し得る。
【００２７】
[0033]  ここに説明されるキャリアアグリゲーション受信機アーキテクチャは、様々な利点を提供し得る。第１に、この受信機アーキテクチャは、フロントエンドモジュール３２２および３２２とバックエンドモジュール３７０の間のＲＦ相互接続の数を低減し得、するとそれは、モジュール３２０、３２２および３７０上のＩ／Ｏピンの数を低減し得る。第２に、この受信機アーキテクチャは、フロントエンドモジュール３２０および３２２のパッケージ面積、バックエンドモジュール３７０のダイ面積、並びにモジュール３２０、３２２および３７０を含むＰＣＢの配線領域を低減し得る。
【００２８】
[0034]  ある例示的な設計では、ワイヤレスデバイス１１０は、２つまでの帯域グループ中の２つまでのセットのキャリア上での送信を同時に受信し得る。各セットのキャリアは、ワイヤレスデバイス１１０へ送信が送られることができる１つ以上のキャリアを含み得る。ワイヤレスデバイス１１０は、ワイヤレスデバイス１１０へ送信が送られる各セットのキャリアに関して、別々にダウンコンバージョンを実施し得る。さらに、ワイヤレスデバイス１１０は、各アンテナに関して別々にダウンコンバージョンを実施し得る。例えば、ワイヤレスデバイス１１０は、２つのアンテナ３１０および３１２を介して２つのセットのキャリア上での送信を受信し得る。ワイヤレスデバイス１１０は次に、（ｉ）一次アンテナ３１０に関する第１のセットのキャリア、（ｉｉ）二次アンテナ３１２に関する第１のセットのキャリア、（ｉｉｉ）一次アンテナ３１０に関する第２のセットのキャリア、および（ｉｖ）二次アンテナ３１２に関する第２のセットのキャリアに対して、別々にダウンコンバージョンを実施し得る。ワイヤレスデバイス１１０は、第１のセットにおけるキャリアの中心周波数に基づいて決定され得る第１の周波数でＬＯ信号を使用して（using LO signals at a first frequency）、アンテナ３１０および３１２の両方に関する第１のセットのキャリアに対してダウンコンバージョンを実施し得る。ワイヤレスデバイス１１０は、第２のセットにおけるキャリアの中心周波数に基づいて決定され得る第２の周波数でＬＯ信号を使用して、アンテナ３１０および３１２の両方に関する第２のセットのキャリアに対してダウンコンバージョンを実施し得る。
【００２９】
[0035]  図４Ａは、図３におけるフロントエンドモジュール３２０および３２２、並びにバックエンドモジュール３７０の１つの例示的な設計である、フロントエンドモジュール３２０ａおよび３２２ａ、並びにバックエンドモジュール３７０ａの概略図を示す。図４Ａに示される例示的な設計では、フロントエンドモジュール３２０ａは、それぞれ低帯域、中帯域および高帯域についての、一次アンテナ３２０に関する３つのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂおよび４４０ｐｃを含む。フロントエンドモジュール３２２ａは、それぞれ低帯域、中帯域および高帯域についての、二次アンテナ３２２に関する３つのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃを含む。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０は、図３におけるＭＩＭＯ  ＬＮＡ３４０の１つの例示的な設計である。
【００３０】
[0036]  図４Ａに示される例示的な設計では、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａは、４つの入力および２つの出力を備える４×２ＭＩＭＯ  ＬＮＡである。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａは、４つの利得回路４４２ａから４４２ｄ、８つのカスコードトランジスタ４４４ａから４４４ｄおよび４４６ａから４４６ｄ、並びに２つの負荷回路４４８ａから４４８ｂを含む。各利得回路４４２は、入力ＲＦ信号を受信するゲート、回路グラウンド（circuit ground）に直接的にまたはソースデジェネレーションインダクタ（source degeneration inductor）を介して結合されたソース、および利得回路の出力に結合されたドレインを有するトランジスタを用いて実装され得る。利得回路４４２ａから４４２ｄは、低帯域中の４つの帯域のために使用され得、１つまたは２つの入力ＲＦ信号を利得回路４４２ａから４４２ｄのうちの１つまたは２つに提供し得るアンテナインタフェース回路３２４内の４つのデュプレクサまたは整合回路に結合され得る。カスコードトランジスタ４４４ａから４４４ｄは、利得回路４４２ａから４４２ｄの出力にそれぞれ結合されたソース、および負荷回路４４８ａに結合されたドレインを有する。カスコードトランジスタ４４６ａから４４６ｄは、利得回路４４２ａから４４２ｄの出力にそれぞれ結合されたソース、および負荷回路４４８ｂに結合されたドレインを有する。カスコードトランジスタ４４４ａから４４４ｄおよび４４６ａから４４６ｄは、異なる制御信号を受信し、各カスコードトランジスタ４４４または４４６は、それの制御信号に基づいて、オンに、またはオフにされ得る。負荷回路４４８ａは、低帯域中の第１のセットのキャリアに関する第１の増幅されたＲＦ信号を提供する。負荷回路４４８ｂは、低帯域中の第２のセットのキャリアに関する第２の増幅されたＲＦ信号を提供する。
【００３１】
[0037]  図４ＡにおけるＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａは、様々な利点を提供し得る。第１に、各キャリアのセットに関するカスコードトランジスタを組み合わせることによって、ＬＮＡ出力の数は、８つから２つに大幅に低減され得る。これは、フロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０とのインタフェースをとるために必要とされるＩ／Ｏピンの数を大幅に低減し得る。第２に、図４Ａにおける各ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０は、別のフロントエンドモジュールではなくバックエンドモジュール３７０へそれの出力を提供し得る。これは、性能を改善し得る。
【００３２】
[0038]  図４Ａは、４×２ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａの例示的な設計を示す。一般に、Ｎ個の入力およびＭ個の出力を備えるＮ×Ｍ  ＭＩＭＯ  ＬＮＡは、Ｎ個の利得回路、Ｎ＊Ｍ個までのカスコードトランジスタ、およびＭ個の負荷回路を用いて実装され得る。カスコードトランジスタは、Ｎ個の利得回路をＭ個の負荷回路に相互接続するために使用され得る。完全な相互接続は、Ｎ＊Ｍ個のカスコードトランジスタを使用して各利得回路を各負荷回路へ接続することによって取得され得る。部分的な相互接続は、（Ｎ個の利得回路全てではなく）利得回路のサブセットを各負荷回路へ接続することによって取得され得る。
【００３３】
[0039]  ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐｂ、４４０ｐｃ、４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃは、図４ＡにおけるＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａと同様の方法で実装され得る。各ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０のＮ×Ｍの範囲（dimension）は、各帯域グループ中でサポートされている帯域の数、送信がワイヤレスデバイス１００に同時に送られ得るキャリアのセットの数、利用可能なＩ／Ｏピンの数等のような様々なファクタに依存し得る。１つの例示的な設計では、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｃ、４４０ｓａおよび４４０ｓｃは、４×２ＭＩＭＯ  ＬＮＡであり、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐｂおよび４４０ｓｂは、６×２ＭＩＭＯ  ＬＮＡである。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０はまた、他の範囲（dimension）も有し得る。
【００３４】
[0040]  図４Ａに示される例示的な設計では、バックエンドモジュール３７０ａは、６つのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０に関する６つの対のスイッチ４６８を含む。スイッチ４６８ａ１、４６８ｂ１および４６８ｃ１は、ノードＡ１に結合された１つのエンドと、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂおよび４４０ｐｃの第１の出力にそれぞれ結合された他のエンドを有する。スイッチ４６８ａ２、４６８ｂ２および４６８ｃ２は、ノードＡ２に結合された１つのエンドと、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂおよび４４０ｐｃの第２の出力にそれぞれ結合された他のエンドを有する。スイッチ４６８ｄ１、４６８ｅ１および４６８ｆ１は、ノードＢ１に結合された１つのエンドと、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃの第１の出力にそれぞれ結合された他のエンドを有する。スイッチ４６８ｄ２、４６８ｅ２および４６８ｆ２は、ノードＢ２に結合された１つのエンドと、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃ第２の出力にそれぞれ結合された他のエンドを有する。
【００３５】
[0041]  図４Ａに示される例示的な設計では、スイッチ４６８は、バックエンドモジュール３７０ａ上に実装され得る。例えば、５０オーム（ｏｈｍ）の伝送経路（transmission line）がフロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０ａの間で使用される場合、スイッチはフロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０ａの間のインピーダンス整合に役立つので、バックエンドモジュール３７０ａ上にスイッチ４６８を実装することが望ましい。フロントエンドモジュール３２０および３２２の出力は、５０オーム（ｏｈｍ）の出力として設計され得る。
【００３６】
[0042]  別の例示的な設計では、スイッチ４６８は、（バックエンドモジュール３７０ではなく）フロントエンドモジュール３２０および３２２上に実装される。これは、フロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０の間のＲＦ相互接続の数を低減し得る。例えば、フロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０の間のＲＦ接続の数は、フロントエンドモジュール３２０および３２２上でスイッチ４６８を実装することによって、１２（図４Ａに示されるように）から４（図４Ａに示されていない）に低減され得る。
【００３７】
[0043]  図４Ａに示される例示的な設計では、バックエンドモジュール３７０ａは、２つの対のダウンコンバータをさらに含み、それは第１のセットのキャリア（または第１のキャリアのセット）に関する第１の対のダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１、並びに第２のセットのキャリア（または第２のキャリアのセット）に関する第２の対のダウンコンバータ４７０ａ２および４７０ｂ２を含む。各対のダウンコンバータは、一次アンテナ３１０に関する１つのダウンコンバータ４７０ａおよび二次アンテナ３１２に関する別のダウンコンバータ４７０ｂを含む。ワイヤレスデバイス１１０は、２つまでの帯域グループ中の２つまでのセットのキャリア上での送信を同時に受信し得る。２つまでの対のダウンコンバータ４７０は、２つまでのセットのキャリアに対してダウンコンバージョンを実施するために使用され得、１つの対のダウンコンバータ４７０は各セットのキャリアに対して使用される。各使用可能な対のダウンコンバータ４７０は、２つのアンテナ３１０および３１２に結合された２つのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０から２つの増幅されたＲＦ信号を受信し、同一の周波数で２つのＬＯ信号を用いて２つの増幅されたＲＦ信号を別々にダウンコンバートする。
【００３８】
[0044]  ダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１は、低帯域、中帯域または高帯域中の第１のキャリアのセットに対してダウンコンバージョンを実施する。スイッチ４６８ａ１、４６８ｂ１または４６８ｃ１は、増幅されたＲＦ信号をＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂ  または４４０ｐｃの第１の出力からダウンコンバータ４７０ａ１へルーティングするために閉じられる（closed）。スイッチ４６８ｄ１、４６８ｅ１または４６８ｆ１は、増幅されたＲＦ信号をＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂまたは４４０ｓｃの第１の出力からダウンコンバータ４７０ｂ１へルーティングするために閉じられる。ダウンコンバータ４７０ａ２および４７０ｂ２は、低帯域、中帯域または高帯域中の第２のキャリアのセットに対してダウンコンバージョンを実施する。スイッチ４６８ａ２、４６８ｂ２または４６８ｃ２は、増幅されたＲＦ信号をＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂまたは４４０ｐｃの第２の出力からダウンコンバータ４７０ａ２へルーティングするために閉じられる。スイッチ４６８ｄ２、４６８ｅ２または４６８ｆ２は、増幅されたＲＦ信号をＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂまたは４４０ｓｃの第２の出力からダウンコンバータ４７０ｂ２へルーティングするために閉じられる。
【００３９】
[0045]  図４Ａに示される例示的な設計では、バックエンドモジュール３７０ａは、（ｉ）第１のキャリアのセットに関するダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１のためのローパスフィルタ４７２ａ１および４７２ｂ１、並びに（ｉｉ）第２のキャリアのセットに関するダウンコンバータ４７０ａ２および４７０ｂ２のためのローパスフィルタ４７２ａ２および４７２ｂ２をさらに含む。ローパスフィルタ４７２ａは、ダウンコンバータ４７０ａ１からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、一次アンテナ３１０に関する第１のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。ローパスフィルタ４７２ｂは、ダウンコンバータ４７０ｂ１からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、二次アンテナ３１２に関する第１のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。ローパスフィルタ４７２ａ２は、ダウンコンバータ４７０ａ２からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、一次アンテナ３１０に関する第２のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。ローパスフィルタ４７２ｂ２は、ダウンコンバータ４７０ｂ２からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、二次アンテナ３１２に関する第２のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。ローパスフィルタ４７２ａ１および４７２ｂ１は、第１のキャリアのセットにおける複数のキャリアの帯域幅に依存し得る設定可能な帯域幅または固定帯域幅を有し得る。ローパスフィルタ４７２ａ２および４７２ｂ２はまた、第２のキャリアのセットにおける複数のキャリアの帯域幅に依存し得る設定可能な帯域幅または固定帯域幅を有し得る。
【００４０】
[0046]  図４Ａに示される例示的な設計では、バックエンドモジュール３７０ａは、（ｉ）第１のキャリアのセットに関するＬＯジェネレータ４８４ａ、電圧制御発振器（ＶＣＯ）４８２ａおよびＰＬＬ４８０ａ、並びに（ｉｉ）第２のキャリアのセットに関するＬＯジェネレータ４８４ｂ、ＶＣＯ４８２ｂ、およびＰＬＬ４８０ｂをさらに含む。各ＰＬＬ４８０は、位相周波数検出器、位相ポンプ、ループフィルタ、分周器（frequency divider）等を含み得る。各ＬＯジェネレータ４８４は、分周器、バッファ等を含み得る。
【００４１】
[0047]  ＶＣＯ４８２ａは、第１のキャリアのセットにおける複数のキャリアの周波数に基づいて決定され得る、第１のＶＣＯ周波数で第１のＶＣＯ信号を生成する。ＰＬＬ４８０ａは、第１のＶＣＯ周波数が第１のキャリアのセットに関する目標周波数であるように、ＶＣＯ４８２ａの発振周波数（oscillation frequency）を調整（adjust）するために第１の制御信号を提供する。この目標周波数は、第１のキャリアのセットにおける複数のキャリアの周波数に依存し得、それは同じく、第１のキャリアのセットが低帯域、中帯域または高帯域のいずれにあるのかに依存し得る。ＬＯジェネレータ４８４ａは、ＶＣＯ４８２ａから第１のＶＣＯ信号を受信し、ダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１へＬＯ信号を提供する。
【００４２】
[0048]  同様に、ＶＣＯ４８２ｂは、第２のキャリアのセットにおける複数のキャリアの周波数に基づいて決定され得る、第２のＶＣＯ周波数で第２のＶＣＯ信号を生成する。ＰＬＬ４８０ｂは、第２のＶＣＯ周波数が第２のキャリアのセットに関する目標周波数であるように、ＶＣＯ４８２ｂの発振周波数を調整するために第２の制御信号を提供する。この目標周波数は、第２のキャリアのセットにおける複数のキャリアの周波数に依存し得、それは同じく、第２のキャリアのセットが低帯域、中帯域または高帯域のいずれにあるかに依存し得る。ＬＯジェネレータ４８４ｂは、ＶＣＯ４８２ｂから第２のＶＣＯ信号を受信し、ダウンコンバータ４７０ａ２および４７０ｂ２へＬＯ信号を提供する。
【００４３】
[0049]  図４Ａに示される例示的な設計では、各ダウンコンバータの対は、１つの帯域における１つのキャリアのセットに関する、２つのアンテナ３１０および３１２についての２つのダウンコンバータ４７０を含む。各対における２つのダウンコンバータ４７０は、関連するＬＯジェネレータ４８４から同一の周波数でＬＯ信号を受信する。各対における２つのダウンコンバータ４７０は、関連するＬＯジェネレータ４８４からのＬＯ信号のルーティングを短くするために、すぐ近くに配置される。各対における２つのダウンコンバータ４７０は、２つのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０から２つの増幅されたＲＦ信号を受信する。各ダウンコンバータの対に関する１つまたは両方の増幅されたＲＦ信号は、ダウンコンバータに達する（reach）ために、比較的長い信号トレースを通してルーティング（routed via）され得る。例えば、ダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１は、第１のキャリアのセットのためのものであり、ＬＯジェネレータ４８４ａからダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１への信号トレースを短くするためにすぐ近くに配置される。一次アンテナ３１０に関するＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａからの第１の増幅されたＲＦ信号は、ダウンコンバータ４７０ａ１へ比較的長い信号トレースによってルーティングされ得る。二次アンテナ３１２に関するＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａからの第２の増幅されたＲＦ信号は、ダウンコンバータ４７０ｂ１へ比較的短い信号トレースによってルーティングされ得る。
【００４４】
[0050]  各対における２つのダウンコンバータ４７０の近さは、様々な方法で定量化され得る（quantified）。１つの例示的な設計では、各対における２つのダウンコンバータ４７０は、優れた性能、例えば、ＬＯジェネレータ４８４に関する充分に低い電力消費、を得るために選択され得る所定の距離よりも近くに配置され得る。別の例示的な設計では、各対のダウンコンバータに関して、ＬＯジェネレータからダウンコンバータへのＬＯ信号のルーティング距離ｄＬＯは、（ｉ）その対における第１のダウンコンバータへ提供される第１の増幅されたＲＦ信号のルーティング距離ｄＳＩＧ１、および／または（ｉｉ）その対における第２のダウンコンバータへ提供される第２の増幅されたＲＦ信号のルーティング距離ｄＳＩＧ２、よりも短い可能性がある。各対における２つのダウンコンバータ４７０の近さはまた、他の方法でも定量化され得る。
【００４５】
[0051]  同じＬＯジェネレータ４８４を共有している各対のダウンコンバータ４７０を、互いに近くに配置することは、ＬＯジェネレータ４８４からダウンコンバータ４７０へのＬＯ信号のための信号トレースを低減し得る。ＬＯ信号のためのより短い信号トレースは、ＬＯジェネレータ４８４の低減された電力消費、ＬＯ信号のより少ない放射（radiation）等のような様々な利点を提供し得る。
【００４６】
[0052]  図４Ａに示される例示的な設計では、バックエンドモジュール３７０ａは、ラインＸＹに対して対称（symmetric about）である。バックエンドモジュール３７０ａ内の回路は、ＩＣダイ上に作られ得る（fabricated on）。ＩＣダイ全体は、２つのアンテナでキャリアアグリゲーションをサポートするワイヤレスデバイスのために使用され得る。ＩＣダイは、ラインＸＹにおいて分かれて（split at）いてもよい。ＩＣダイの各半分は、受信ダイバーシチなしで単一のアンテナを介して動作をサポートすることができる。ＩＣダイの各半分は、受信ダイバーシチをサポートしていないワイヤレスデバイスのために使用され得る。
【００４７】
[0053]  図４Ｂは、図３におけるフロントエンドモジュール３２０および３２２の別の例示的な設計である、フロントエンドモジュール３２０ｂおよび３２２ｂの概略図を示す。フロントエンドモジュール３２０ｂは、それぞれ低帯域、中帯域および高帯域についての、一次アンテナ３１０に関する３つのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂおよび４４０ｐｃを含む。フロントエンドモジュール３２２ｂは、それぞれ低帯域、中帯域および高帯域についての、二次アンテナ３１２に関する３つのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃを含む。低帯域に関するＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａは、図４Ａに関して上述されたように結合されている、４つの利得回路４４２ａから４４２ｄ、８つのカスコードトランジスタ４４４ａから４４４ｄおよび４４６ａから４４６ｄ、並びに２つの負荷回路４４８ａから４４８ｂを含む。
【００４８】
[0054]  中帯域についてのＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐｂは、Ｎ個の利得回路４５２ａから４５２ｎ、２Ｎ個のカスコードトランジスタ４５４ａから４５４ｎおよび４５６ａから４５６ｎ、並びに２つの負荷回路４５８ａおよび４５８ｂを含み、この場合、一般にＮ＞１であり、１つの例示的な設計ではＮ＝６である。利得回路４５２ａから４５２ｎは、１つまたは２つの入力ＲＦ信号を利得回路４５２ａから４５２ｎのうちの１つまたは２つに提供し得る、アンテナインタフェース回路３２４内のＮ個のデュプレクサまたは整合回路に結合され得る。カスコードトランジスタ４５４ａから４５４ｎは、利得回路４５２ａから４５２ｎの出力にそれぞれ結合されたソース、および負荷回路４５８ａに結合されたドレインを有する。カスコードトランジスタ４５６ａから４５６ｎは、利得回路４５２ａから４５２ｎの出力にそれぞれ結合されたソース、および負荷回路４５８ｂに結合されたドレインを有する。カスコードトランジスタ４５４ａから５４ｎおよび４５６ａから４５６ｎは、異なる制御信号を受信し、各カスコードトランジスタ４５４または４５６は、それの制御信号に基づいて、オンに、またはオフにされ得る。負荷回路４５８ａは、中帯域中の少なくとも１つのキャリアの第１のセットに関する第１の増幅されたＲＦ信号を提供する。負荷回路４５８ｂは、中帯域中の少なくとも１つのキャリアの第２のセットに関する第２の増幅されたＲＦ信号を提供する。
【００４９】
[0055]  図４Ｂに示される例示的な設計では、カスコードトランジスタ４６０ａは、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐｂ内の利得回路４５２ａの出力に結合されたソース、制御信号を受信するゲート、およびＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ内の負荷回路４４８ａに結合されたドレインを有する。カスコードトランジスタ４６０は、ＲＦ信号を、中帯域に関するＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐｂから低帯域に関するＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａへルーティングすることができるポートエキスパンダスイッチ（port expander switch）として機能する。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐｂ内の利得回路４５２ａは、低帯域で動作し得、それの増幅されたＲＦ信号を、カスコードトランジスタ４６０ａを介してＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ内の負荷回路４４８ａへ提供し得る。低帯域に関するナンバーポート（number port）は、ポートエキスパンダ（port expander）を使って４つから５つへ効率的に増加させられ得る。カスコードトランジスタ４６０ｂは、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｓａと４４０ｓｂの間で接続され得、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４６０ｓａに関するポートエキスパンダとして働く。
【００５０】
[0056]  一般に、１つ以上のポートエキスパンダは、いずれの対のＭＩＭＯ  ＬＮＡの間でも使用され得る。各ポートエキスパンダは、１つのＭＩＭＯ  ＬＮＡにおける利得回路と、別のＭＩＭＯ  ＬＮＡ内の負荷回路との間で接続され得る。ＭＩＭＯ  ＬＮＡのポートの数を効率的に増加させるために、より多くのポートエキスパンダが使用され得る。
【００５１】
[0057]  図５は、図３におけるバックエンドモジュール３７０の別の例示的な設計である、バックエンドモジュール３７０ｂの概略図を示す。図５に示される例示的な設計では、バックエンドモジュール３７０ｂは、以下の６つの対のダウンコンバータ（ＤＣ）４７０を含む。  
・低帯域中の第１のキャリアのセットに関する、第１の対のダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１、
・中帯域中の第１のキャリアのセットに関する、第２の対のダウンコンバータ４７０ｃ１および４７０ｄ１、
・高帯域中の第１のキャリアのセットに関する、第３の対のダウンコンバータ４７０ｅ１および４７０ｆ１、
・低帯域中の第２のキャリアのセットに関する、第４の対のダウンコンバータ４７０ａ２および４７０ｂ２、
・中帯域中の第２のキャリアのセットに関する、第５の対のダウンコンバータ４７０ｃ２および４７０ｄ２、および
・高帯域中の第２のキャリアのセットに関する、第６の対のダウンコンバータ４７０ｅ２および４７０ｆ２。
【００５２】
[0058]  ダウンコンバータ４７０ａ１、４７０ｃ１および４７０ｅ１は、それぞれ低帯域、中帯域および高帯域に関する一次アンテナ３１０用であり、ローパスフィルタ４７２ａ１の入力に一緒に結合された出力を有する。同様に、ダウンコンバータ４７０ｂ１、４７０ｄ１および４７０ｆ１は、それぞれ低帯域、中帯域および高帯域に関する二次アンテナ３１２用であり、ローパスフィルタ４７２ｂ１の入力に一緒に結合された出力を有する。ローパスフィルタ４７２ａ１は、ダウンコンバータ４７０ａ１、４７０ｃ１または４７０ｅ１からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、一次アンテナ３１０に関する第１のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。同様に、ローパスフィルタ４７２ｂ１は、ダウンコンバータ４７０ｂ１、４７０ｄ１または４７０ｆ１からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、二次アンテナ３１２に関する第１のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。各ローパスフィルタ４７２は、第１のキャリアのセットにおける複数のキャリアの帯域幅に依存し得る設定可能な帯域幅または固定帯域幅を有し得る。ローパスフィルタ４７２ａ２および４７２ｂ２は、ローパスフィルタ４７２ａ１および４７２ｂ１がダウンコンバータ４７０ａ１から４７０ｆ１に結合されているのと同じように、ダウンコンバータ４７０ａ２から４７０ｆ２に結合されている。ローパスフィルタ４７２ａ２は、ダウンコンバータ４７０ａ２、４７０ｃ２または４７０ｅ２からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、一次アンテナ３１０に関する第２のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。同様に、ローパスフィルタ４７２ｂ２は、ダウンコンバータ４７０ｂ２、４７０ｄ２または４７０ｆ２からのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、二次アンテナ３１２に関する第２のキャリアのセットについての出力ベースバンド信号を提供する。
【００５３】
[0059]  ＶＣＯ４８２ａは、第１のＶＣＯ周波数で第１のＶＣＯ信号を生成し、ＰＬＬ４８０ａによって制御される。ＬＯジェネレータ４８４ａ１は、ダウンコンバータ４７０ａ１および４７０ｂ１のために第１の周波数でＬＯ信号を生成する。ＬＯジェネレータ４８４ｂ１は、ダウンコンバータ４７０ｃ１および４７０ｄ１のために第２の周波数でＬＯ信号を生成する。ＬＯジェネレータ４８４ｃ１は、ダウンコンバータ４７０ｅ１および４７０ｆ１のために第３の周波数でＬＯ信号を生成する。ＶＣＯ４８２ｂは、第２のＶＣＯ周波数で第２のＶＣＯ信号を生成し、ＰＬＬ４８０ｂによって制御される。ＬＯジェネレータ４８４ａ２は、ダウンコンバータ４７０ａ２および４７０ｂ２のために第４の周波数でＬＯ信号を生成する。ＬＯジェネレータ４８４ｂ２は、ダウンコンバータ４７０ｃ２および４７０ｄ２のために第５の周波数でＬＯ信号を生成する。ＬＯジェネレータ４８４ｃ２は、ダウンコンバータ４７０ｅ２および４７０ｆ２のために第６の周波数でＬＯ信号を生成する。
【００５４】
[0060]  図６は、バックエンドモジュール３７２の例示的な設計の概略図を示す。この例示的な設計では、バックエンドモジュール３７２は、図４ＡにおけるＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂ、４４０ｐｃ、４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃ、スイッチ４６８、およびバックエンドモジュール３７０ａ中の全ての回路を含む。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０とダウンコンバータ４７０とを同じバックエンドモジュール３７２（例えば、同じＩＣダイ）内に統合することは、改善された性能、高レベルの統合（higher level of integration）、低コスト等のようなある特定の利点を提供し得る。バックエンドモジュール３７２は、１つ以上のフロントエンドモジュールに結合され得る。１つの例示的な設計では、バックエンドモジュール３７２は、（ｉ）一次アンテナに関する電力増幅器およびアンテナインタフェース回路を含む第１のフロントエンドモジュール、および（ｉｉ）二次アンテナに関するアンテナインタフェース回路を含む第２のフロントエンドモジュールに結合され得る。別の例示的な設計では、バックエンドモジュール３７２は、電力増幅器、並びに一次および二次アンテナの両方に関するアンテナインタフェース回路を含む単一のフロントエンドモジュールに結合され得る。
【００５５】
[0061]  図６に示される例示的な設計では、バックエンドモジュール３７２は、ラインＸＹに対して対称であり得る。バックエンドモジュール３７２内の回路は、ＩＣダイ上に作られ得る。ＩＣダイは、ラインＸＹにおいて分かれていてもよい。ＩＣダイの各半分は、ＭＩＭＯ  ＬＮＡの１方の半分と、ダウンコンバータの１方の半分を含み得る。ＩＣダイの各半分は、受信ダイバーシチなしで単一のアンテナを介して動作をサポートすることができる。バックエンドモジュール３７２のこの対称的レイアウトは、優れた先行投資計画（good upfront planning）に基づいた開発期間の短縮（faster to time to market）と設計努力の節約（savings in design effort）のような、ある特定の利点を提供し得る。
【００５６】
[0062]  図３から図５は、ＭＩＭＯ  ＬＮＡがフロントエンドモジュール上に実装される例示的な設計を示す。図６は、ＭＩＭＯ  ＬＮＡがバックエンドモジュール上に実装される例示的な設計を示す。この例示的な設計は、各ＭＩＭＯ  ＬＮＡの入力の数および出力の数に応じて、フロントエンドモジュールとバックエンドモジュールの間のより多くのＲＦルーティングをもたらし得る（result in more RF routing）。バックエンドモジュール内で、ＭＩＭＯ  ＬＮＡの出力は、以下に説明される利点を得るために、図４Ａ、４Ｂ、５または６に示されるようにダウンコンバータに結合され得る。
【００５７】
[0063]  図７は、スプリットカスコードアーキテクチャ（split cascode architecture）に基づいた、Ｎ×２ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｘの例示的な設計の概略図を示す。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｘは、図４Ａから６におけるＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０の各々に関して使用され得る。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｘは、Ｎ個のＬＮＡ入力に結合されたＮ個の利得回路７４２ａから７４２ｎ、２Ｎ個のカスコードトランジスタ７４４ａから７４４ｎおよび７４６ａから７４６ｎ、および２つのＬＮＡ出力に結合された２つの負荷回路７４８ａおよび７４８ｂを含む。利得回路７４２ａは、１つのＬＮＡ入力によって第１の入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ１）を受信するゲート、およびソースデジェネレーションインダクタ７５２ａの１つのエンドに結合されたソースを有する、Ｎ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ：N-channel metal oxide semiconductor）トランジスタ７５４ａを含む。インダクタ７５２ａのもう一つのエンドは、回路グラウンド（circuit ground）に結合される。２つのカスコードトランジスタ７４４ａおよび７４６ａは、利得回路７４２ａと負荷回路７４８ａおよび７４８ｂの間で結合される。カスコードトランジスタ７４４ａおよび７４６ａは、利得トランジスタ７５４ａのドレインに結合されたソース、制御信号Ｖｃｔｒｌ  １１およびＶｃｔｒｌ  １２をそれぞれ受信するゲート、並びに負荷回路７４８ａおよび７４８ｂにそれぞれ結合されたドレインを有する。利得回路７４２ｂから７４２ｎ、およびカスコードトランジスタ７４４ｂから７４４ｎ、並びに７４６ｂから７４６ｎは、利得トランジスタ７４２ａとカスコードトランジスタ７４４ａおよび７４６ａと同様の方法で結合される。
【００５８】
[0064]  図７に示される例示的な設計では、負荷回路７４８ａは、（ｉ）電源ＶＤＤ（power supply, VDD）とカスコードトランジスタ７４４ａから７４４ｎのドレインの間で結合された一次コイル７６４ａ、および（ｉｉ）差動の第１の増幅されたＲＦ信号（differential first amplified RF signal）（ＲＦａｍｐ１）を提供する二次コイル７６６ａを備える変圧器７６２ａを含む。負荷回路７４８ｂは、（ｉ）ＶＤＤ電源（VDD supply）とカスコードトランジスタ７４６ａから７４６ｎのドレインの間で結合された一次コイル７６４ｂ、および（ｉｉ）差動の第２の増幅されたＲＦ信号（ＲＦａｍｐ２）を提供する二次コイル７６６ｂを有する変圧器７６２ｂを含む。
【００５９】
[0065]  負荷回路７４８は、他の方式でも実装されることができる。別の例示的な設計では、負荷回路は、インダクタ、および場合によっては、カスコードトランジスタのドレインとＶＤＤ電源との間で結合されたキャパシタ（capacitor）を含み得る。カスコードトランジスタは、それらのドレインにおいて増幅されたＲＦ信号を提供し得る。さらに別の例示的な設計では、負荷回路は、ＶＤＤ電源に結合されたソースと、カスコードトランジスタのドレインに結合されたドレインとを有するＰ型金属酸化膜半導体（ＰＭＯＳ：P-channel metal oxide semiconductor）トランジスタを含み得る。ＰＭＯＳトランジスタは、１つ以上のカスコードトランジスタに対する能動負荷（active load）を提供し得る。
【００６０】
[0066]  ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｘは、単一出力モード、帯域内ＣＡモード、同一帯域グループに関する帯域間ＣＡモード、および異なる帯域グループに関する帯域間ＣＡモードをサポートし得る。異なる帯域グループに関する帯域間ＣＡモードおよび単一出力モードでは、単一の入力ＲＦ信号は、Ｎ個のＬＮＡ入力のうちの１つを介して受信され得、単一の利得回路７４２に印加される（applied to）。この利得回路７４２は、単一のカスコードトランジスタ７４４または７４６を介して単一の負荷回路７４８に結合される。１つのセットのキャリアに関する単一の増幅されたＲＦ信号は、１つのＬＮＡ出力へ、単一の負荷回路７４８によって提供される。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｘは、単一出力モードを、およびＮ個の利得回路７４２のいずれか１つに印加される入力ＲＦ信号で帯域間ＣＡモードを、サポートすることができる。
【００６１】
[0067]  帯域内ＣＡモードでは、単一の入力ＲＦ信号は、Ｎ個のＬＮＡ入力のうちの１つを介して受信され得、単一の利得回路７４２に印加され得る。この利得回路７４２は、利得回路に結合された２つのカスコードトランジスタ７４４および７４６を介して負荷回路７４８ａおよび７４８ｂの両方に結合される。２つのセットのキャリアに関する２つの増幅されたＲＦ信号は、２つのＬＮＡ出力へ２つの負荷回路７４８ａおよび７４８ｂによって提供される。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｘは、入力ＲＦ信号が、任意の利得回路７４２に印加され、任意の負荷回路７４８にルーティングされることを可能にすることができる。
【００６２】
[0068]  同一帯域グループに関する帯域間ＣＡモードでは、２つの帯域に関する２つの入力ＲＦ信号は、Ｎ個のＬＮＡ入力のうちの２つを介して受信され、２つの利得回路７４２へ印加される。１つの利得回路７４２は、１つのカスコードトランジスタ７４４を介して１つの負荷回路７４８に結合される。他の利得回路７４２は、別のカスコードトランジスタ７４６を介して他の負荷回路７４８に結合される。２つのセットのキャリアに関する２つの増幅されたＲＦ信号は、２つのＬＮＡ出力へ２つの負荷回路７４８ａおよび７４８ｂによって提供される。
【００６３】
[0069]  図８は、スプリットｇｍアーキテクチャ（split gm architecture）に基づいてＮ×２  ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｙの例示的な設計の概略図を示す。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｙは、図４Ａから６におけるＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０の各々のために使用され得る。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｙは、Ｎ個のＬＮＡ入力に結合されたＮ個の利得回路８４２ａから８４２ｎ、２Ｎ個のカスコードトランジスタ８４４ａから８４４ｎおよび８４６ａから８４６ｎ、並びに２つのＬＮＡ出力に結合された２つの負荷回路８４８ａおよび８４８ｂを含む。利得回路８４２ａは、１つのＬＮＡ入力を介して第１の入力ＲＦ信号（ＲＦｉｎ１）を受信するゲート、およびソースデジェネレーションインダクタ８５２ａの１つのエンドに結合されたソースを有する２つのＮＭＯＳトランジスタ８５４ａおよび８５６ａを含む。インダクタ８５２ａのもう一つのエンドは、回路グラウンドに結合される。２つのカスコードトランジスタ８４４ａおよび８４６ａは、それぞれ、利得回路８４２ａと負荷回路８４８ａおよび８４８ｂの間で結合される。カスコードトランジスタ８４４ａおよび８４６ａは、利得トランジスタ８５４ａおよび８５６ａのドレインにそれぞれ結合されたソース、制御信号Ｖｃｔｒｌ  １１およびＶｃｔｒｌ  １２をそれぞれ受信するゲート、負荷回路８４８ａおよび８４８ｂにそれぞれ結合されたドレインを有する。利得回路８４２ｂから８４２ｎ、並びにカスコードトランジスタ８４４ｂから８４４ｎおよび８４６ｂから８４６ｎは、利得トランジスタ８４２ａ、並びにカスコードトランジスタ８４４ａおよび８４６ａと同様の方法で結合される。ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｙは、図７におけるＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０ｘに関して上述された、単一出力モード、帯域内ＣＡモード、同一帯域グループに関する帯域間ＣＡモード、および異なる帯域グループに関する帯域間ＣＡモードをサポートし得る。
【００６４】
[0070]    図７および図８は、ＭＩＭＯ  ＬＮＡの２つの例示的な設計を示す。ＭＩＭＯ  ＬＮＡはまた、他の方法でも実装され得る。例えば、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ内の利得回路は、ソースデジェネレーションインダクタにではなく回路グラウンドへ直接的に結合されたソースを有する利得トランジスタを含み得る。
【００６５】
[0071]  図９は、図４Ａから図６における任意の対のダウンコンバータ４７０および関連するローパスフィルタ４７２のために使用され得る、１対のダウンコンバータ４７０ａおよび４７０ｂ、並びにローパスフィルタ４７２ａおよび４７２ｂの例示的な設計を示す。
【００６６】
[0072]  ダウンコンバータ４７０ａは、一次アンテナ３１０に関するＭＩＭＯ  ＬＮＡからの増幅されたＲＦ信号（ＲＦａｍｐｐ）に対して直交ダウンコンバージョン（quadrature downconversion）を実施する、１対のミキサ９７２ａおよび９７４ａを含む。ミキサ９７２ａは、ＲＦａｍｐｐ信号およびＬＯジェネレータ４８４からの同相ＬＯ信号（an inphase LO signal）（ＩＬＯａ）を受信し、ＩＬＯａ信号でＲＦａｍｐｐ信号をダウンコンバートし、同相（Ｉ）のダウンコンバートされた信号（inphase (I) downconverted signal）を提供する。ミキサ９７４ａは、ＲＦａｍｐｐ信号および直交ＬＯ信号（a quadrature LO signal）（ＱＬＯａ）を受信し、ＱＬＯａ信号でＲＦａｍｐｐ信号をダウンコンバートし、直交（Ｑ）のダウンコンバートされた信号（quadrature (Q) downconverted signal）を提供する。ローパスフィルタ４７２ａは、Ｉパス（I path）に関する第１のローパスフィルタ９８２ａおよびＱパス（Q path）に関する第２のローパスフィルタ９８４ａを含む。フィルタ９８２ａおよび９８４ａは、それぞれミキサ９７２ａおよび９７４ａからのＩおよびＱのダウンコンバートされた信号を受信およびフィルタし、一次アンテナ３１０に関する１つのセットのキャリアについてのＩおよびＱのベースバンド出力信号を提供する。
【００６７】
[0073]  ダウンコンバータ４７０ｂは、二次アンテナ３１２に関するＭＩＭＯ  ＬＮＡからの増幅されたＲＦ信号（ＲＦａｍｐｓ）に対して直交ダウンコンバージョンを実施する、１対のミキサ９７２ｂおよび９７４ｂを含む。ミキサ９７２ｂおよび９７４ｂは、ＬＯジェネレータ４８４からの同相および直交ＬＯ信号（ＩＬＯｂおよびＱＬＯｂ）でそれぞれＲＦａｍｐｓ信号を受信およびダウンコンバートし、ＩおよびＱのダウンコンバートされた信号をそれぞれ提供する。ローパスフィルタ４７２ｂ内のローパスフィルタ９８２ｂおよび９８４ｂは、ミキサ９７２ｂおよび９７４ｂからのＩおよびＱのダウンコンバートされた信号をそれぞれ受信およびフィルタし、二次アンテナ３１２に関する１つのセットのキャリアについてのＩおよびＱのベースバンド出力信号を提供する。
【００６８】
[0074]  図９はまた、分周器９９０およびバッファｓ９９２ａ、９９２ｂ、９９４ａおよび９９４ｂを含む、ＬＯジェネレータ４８４の例示的な設計を示す。分周器９９０は、ＶＣＯ４８２からＶＣＯ信号を受信し、整数または非整数比（an integer or non-integer ratio）によって周波数においてＶＣＯ信号を分配（divide）し、受信される１つのセットのキャリアに関する目標周波数でＩおよびＱのＬＯ信号を提供する。ＩのＬＯ信号は、目標周波数で９０°分、ＱのＬＯ信号からからオフセットされている（offset from）。ＩのＬＯ信号は、バッファｓ９９２ａおよび９９２ｂによってバッファされ、ダウンコンバータ４７２ａおよび４７２ｂ内のミキサ９７２ａおよび９７２ｂに関するＩＬＯａおよびＩＬＯｂ信号をそれぞれ生成する。ＱのＬＯ信号は、バッファ９９４ａおよび９９４ｂによってバッファされ、ダウンコンバータ４７２ａおよび４７２ｂ内のミキサ９７４ａおよび９７４ｂに関するＱＬＯａおよびＱＬＯｂ信号をそれぞれ生成する。
【００６９】
[0075]  ここに開示されたキャリアアグリゲーション受信機アーキテクチャは、様々な利点を提供し得る。第１に、この受信機アーキテクチャは、受信ダイバーシチを備える図２Ａから２Ｄに示される全てのＣＡスキームをサポートし得る。この受信機アーキテクチャは、フロントエンドモジュール３２０および３２２とバックエンドモジュール３７０の間の比較的少ない数のＲＦ相互接続を使用し得る。これは、バックエンドモジュール３７０に関するより小さいダイ面積、フロントエンドモジュール３２０および３２２に関するより小さいパッケージ面積、およびフロントエンドモジュール３２０および３２２、並びにバックエンドモジュール３７０を含むＰＣＢ上の低減された配線領域をもたらし得る。第２に、各ＭＩＭＯ  ＬＮＡは、フロントエンドモジュール３２０および３２２上の出力ピンの数を増加させることなく、任意の数の帯域に関する任意の数の利得回路を含み得る。これは、複数の帯域を同時にサポートするワイヤレスデバイスに、特に望ましい可能性がある。
【００７０】
[0076]  第３に、ＬＯジェネレータの電力消費は、（ｉ）各対のダウンコンバータ４７０とそれの関連するＬＯジェネレータ４８４とをすぐ近くに（close together）配置すること、および（ｉｉ）ＬＯジェネレータからダウンコンバータへの短い信号トレースを走行する（run）ことによって低減され得る。第４に、バックエンドモジュールは、例えば、図４Ａおよび図６に示されるように２つのセットのキャリアに関して同一の（identical）回路を含み得る。バックエンドモジュールのＩＣダイは、物理的に２つに分かれている可能性があり、各半分は、２つのアンテナを介して１つのセットのキャリア上の動作（すなわち、キャリアアグリゲーションなし）をサポートするためのワイヤレスデバイスのために使用され得る。これは、キャリアアグリゲーションをサポートしていないワイヤレスデバイスを再設計する必要なしに達成され得る。第５に、フロントエンドモジュール３２０内のＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０は、フロントエンドモジュール３２２内のＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０と同様または同一であり得る。結果的に、単一のセットのキャリア上での動作に関して、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０の出力ポートは、（２つのセットのキャリアに関する増幅されたＲＦ信号ではなく）一次アンテナ３１０および二次アンテナ３１２に関する増幅されたＲＦ信号を提供し得る。したがって、ＭＩＭＯ  ＬＮＡ４４０は、２つのセットのキャリア上でのキャリアアグリゲーションの代わりに、２つのアンテナ用いて受信ダイバーシチをサポートするために再使用され得る。
【００７１】
[0077]  ある例示的な設計では、装置（例えば、ワイヤレスデバイス、ＩＣ、回路モジュール等）は、複数のＬＮＡ、複数のスイッチ、および少なくとも１つのダウンコンバータを含み得る。複数のＬＮＡ（例えば、図４ＡにおけるＬＮＡ４４０）は、少なくとも１つの入力ＲＦ信号を受信および増幅し、少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号を提供し得る。複数のスイッチ（例えば、スイッチ４６８）は、複数のＬＮＡの出力に結合され得る。少なくとも１つのダウンコンバータ（例えば、ダウンコンバータ４７０）は、複数のスイッチに結合され得、少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号をダウンコンバートし、少なくとも１つのダウンコンバートされた信号を提供し得る。スイッチは、例えば、図４Ａと図６との比較によって示される、複数の受信アンテナを介した複数のセットのキャリア上での送信の受信をサポートするために必要なダウンコンバータの数を、低減し得る。
【００７２】
[0078]  ある例示的な設計では、複数のＬＮＡは、（ｉ）第１のアンテナ（例えば、一次アンテナ３１０）に関する第１のセットのＬＮＡ（例えば、ＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂおよび４４０ｐｃ）、並びに（ｉｉ）二次アンテナ（例えば、第２のアンテナ３１２）に関する第２のセットのＬＮＡ（例えば、ＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃ）を含み得る。第１のセットのＬＮＡは、少なくとも２つの帯域グループに関する少なくとも２つのＬＮＡ、例えば、低帯域、中帯域および高帯域の３つの帯域グループに関する３つのＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂおよび４４０ｐｃを含み得る。第２のセットのＬＮＡは、少なくとも２つの帯域グループに関する少なくとも２つの追加的なＬＮＡ、例えば、低帯域、中帯域および高帯域の３つの帯域グループに関する３つのＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃを含み得る。
【００７３】
[0079]  ある例示的な設計では、複数のＬＮＡの各々は、Ｍ個の出力を含み得、Ｍ個までの出力からのＭ個までの増幅されたＲＦ信号を提供し得、この場合、Ｍは任意の１より大きい整数であり得る。例えば、各ＬＮＡは、２つの出力を含み得、２つまでのセットのキャリアに関する２つまでの出力からの２つまでの増幅されたＲＦ信号を提供し得る。各ＬＮＡは、複数の利得回路および複数のカスコードトランジスタを含み得る。１つの例示的な設計では、各利得回路は、利得回路の入力と出力の間で結合された利得トランジスタ（例えば、図７における利得トランジスタ７５４）を含み得る。複数のカスコードトランジスタ（例えば、図７におけるカスコードトランジスタ７４４および７４６）は、ＬＮＡに関する複数の利得回路と複数の負荷回路の間で接続され得る。別の例示的な設計では、各利得回路は、利得回路の入力と第１のおよび第２の出力の間に結合された第１のおよび第２の利得トランジスタ（例えば、図８におけるトランジスタ８５４および８５６）を含み得る。複数のカスコードトランジスタ（例えば、図８におけるカスコードトランジスタ８４４および８４６）は、ＬＮＡに関する複数の負荷回路と複数の利得回路の第１のおよび第２の出力との間で接続され得る。
【００７４】
[0080]  １つの例示的な設計では、少なくとも１つのダウンコンバータは、第１のおよび第２のダウンコンバータを含み得る。第１のダウンコンバータ（例えば、図４Ａにおけるダウンコンバータ４７０ａ１）は、複数のスイッチのうちの第１のサブセットを介して第１のセットのＬＮＡに結合され得る。第２のダウンコンバータ（例えば、図４Ａにおけるダウンコンバータ４７０ｂ１）は、複数のスイッチのうちの第２のサブセットを介して第２のセットのＬＮＡに結合され得る。第１のダウンコンバータは、第１のアンテナに関する第１の増幅されたＲＦ信号に対してダウンコンバージョンを実施し得る。第２のダウンコンバータは、第２のアンテナに関する第２の増幅されたＲＦ信号に対してダウンコンバージョンを実施し得る。
【００７５】
[0081]  別の例示的な設計では、少なくとも１つのダウンコンバータは、第１から第４までのダウンコンバータを含み得る。複数のＬＮＡは各々、第１のおよび第２の出力を備え得る。第１のダウンコンバータ（例えば、図４Ａにおけるダウンコンバータ４７０ａ１）は、複数のスイッチのうちの第１のサブセット（例えば、図４Ａにおけるスイッチ４６８ａ１、４６８ｂ１および４６８ｃ１）を介して第１のセットのＬＮＡの第１の出力に結合され得る。第２のダウンコンバータ（例えば、ダウンコンバータ４７０ｂ１）は、複数のスイッチのうちの第２のサブセット（例えば、図４Ａにおけるスイッチ４６８ｄ１、４６８ｅ１および４６８ｆ１）を介して第２のセットのＬＮＡの第１の出力に結合され得る。第３のダウンコンバータ（例えば、ダウンコンバータ４７０ａ２）は、複数のスイッチのうちの第３のサブセット（例えば、図４Ａにおけるスイッチ４６８ａ２、４６８ｂ２および４６８ｃ２）を介して第１のセットのＬＮＡの第２の出力に結合され得る。第４のダウンコンバータ（例えば、ダウンコンバータ４７０ｂ２）は、複数のスイッチの第４のサブセット（例えば、に図４Ａにおけるスイッチ４６８ｄ２、４６８ｅ２および４６８ｆ２）を介して第２のセットのＬＮＡの第２の出力に結合され得る。第１のダウンコンバータは、第１のセットのキャリアに関する第１のアンテナについての第１の増幅されたＲＦ信号に対してダウンコンバージョンを実施し得る。第２のダウンコンバータは、第１のセットのキャリアに関する第２のアンテナについての第２の増幅されたＲＦ信号に対してダウンコンバージョンを実施し得る。第３のダウンコンバータは、第２のセットのキャリアに関する第１のアンテナについての第３の増幅されたＲＦ信号に対してダウンコンバージョンを実施し得る。第４のダウンコンバータは、第２のセットのキャリアに関する第２のアンテナについての第４の増幅されたＲＦ信号に対してダウンコンバージョンを実施し得る。
【００７６】
[0082]  ある例示的な設計では、ワイヤレスデバイスは、第１のおよび第２のＬＯジェネレータをさらに含む。第１のＬＯジェネレータ（例えば、に図４ＡにおけるＬＯジェネレータ４８４ａ）は、第１のおよび第２のダウンコンバータに結合され得、第１のおよび第２のダウンコンバータに第１の周波数でＬＯ信号を提供し得る。第２のＬＯジェネレータ（例えば、ＬＯジェネレータ４８４ｂ）は、第３のおよび第４のダウンコンバータに結合され得、第３のおよび第４のダウンコンバータへ第２の周波数でＬＯ信号を提供し得る。
【００７７】
[0083]  ある例示的な設計では、第１のＬＯジェネレータから第１のおよび第２のダウンコンバータへの信号ルーティング（signal routing）を低減するために、第１のおよび第２のダウンコンバータは、互いに近くに位置付けられ（例えば、互いの所定の距離内に位置付けられ）得る。所定の距離は、ＩＣダイ上の１つのダウンコンバータのレイアウトの長さまたは幅の範囲の１以上倍（one or more times the length or width dimension）によって定量化され得る。第１のおよび第２のダウンコンバータは、第２のセットのＬＮＡよりも第１のセットのＬＮＡの近くに位置付けられ得る（または、逆もまた同様）。同様に、第３のおよび第４のダウンコンバータは、第２のＬＯジェネレータから第３のおよび第４のダウンコンバータへの信号ルーティングを低減するために、互いに近くに位置付けられ（例えば、互いの所定の距離内に位置付けられ）得る。
【００７８】
[0084]  １つの例示的な設計では、ワイヤレスデバイスは、ポートエキスパンダとして動作する少なくとも１つのスイッチをさらに含み得る。各々のそのようなスイッチは、カスコードトランジスタ（例えば、図４Ｂにおけるカスコードトランジスタ４６０ａ）を用いて実装され得、複数のＬＮＡうちの２つの間で接続され得る。
【００７９】
[0085]  ワイヤレスデバイスは、少なくとも１つのフロントエンドモジュールおよび１つのバックエンドモジュールを備え得る。ある例示的な設計では、少なくとも１つのフロントエンドモジュール（例えば、図３におけるフロントエンドモジュール３２０および３２２）は、複数のＬＮＡを備え得る。バックエンドモジュール（例えば、バックエンドモジュール３７０）は、少なくとも１つのダウンコンバータを備え得る。バックエンドモジュールは、複数のスイッチをさらに備え得る。スイッチは、バックエンドモジュールではなく、フロントエンドモジュール（１つまたは複数の）上に実装され得る。別の例示的な設計では、複数のＬＮＡ、複数のスイッチ、および少なくとも１つのダウンコンバータは、例えば、図６に示されるバックエンドモジュール上に実装され得る。
【００８０】
[0086]  図１０は、ワイヤレスシステムにおいて送信を受信するためのプロセス１０００の例示的な設計を示す。プロセス１０００は、ワイヤレスデバイスによって、または何らかの他のエンティティによって実施され得る。少なくとも１つの入力ＲＦ信号は、複数のＬＮＡのうちの少なくとも１つを用いて増幅され得、少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号を取得する（ブロック１０１２）。少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号は、複数のＬＮＡの出力に結合された複数のスイッチのうちの少なくとも１つを通してルーティングされ得る（ブロック１０１４）。少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号は、複数のスイッチに結合された少なくとも１つのダウンコンバータを用いてダウンコンバートされ得る（ブロック１０１６）。
【００８１】
[0087]  １つの例示的な設計では、複数のＬＮＡは、第１のアンテナに関する第１のセットのＬＮＡ（例えば、図４ＡにおけるＬＮＡ４４０ｐａ、４４０ｐｂおよび４４０ｐｃ）、並びに第２のアンテナに関する第２のセットのＬＮＡ（例えば、図４ＡにおけるＬＮＡ４４０ｓａ、４４０ｓｂおよび４４０ｓｃ）を備え得る。各ＬＮＡは、第１のセットのキャリアに関する第１の出力および第２のセットのキャリアに関する第２の出力を備え得る。少なくとも１つの増幅されたＲＦ信号は、第１のセットのキャリアに関する第１のアンテナについての第１の増幅されたＲＦ信号、第１のセットのキャリアに関する第２のアンテナについての第２の増幅されたＲＦ信号、第２のセットのキャリアに関する第１のアンテナについての第３の増幅されたＲＦ信号、および第２のセットのキャリアに関する第２のアンテナについての第４の増幅されたＲＦ信号を含み得る。
【００８２】
[0088]  ブロック１０１６に関して、第１の増幅されたＲＦ信号は、第１のダウンコンバータ（例えば、図４Ａにおけるダウンコンバータ４７０ａ１）を用いてダウンコンバートされ得、第１のセットのキャリアに関する第１のアンテナについての第１のダウンコンバートされた信号を取得する。第２の増幅されたＲＦ信号は、第２のダウンコンバータ（例えば、図４Ａにおけるダウンコンバータ４７０ｂ１）を用いてダウンコンバートされ得、第１のセットのキャリアに関する第２のアンテナについての第２のダウンコンバートされた信号を取得する。第３の増幅されたＲＦ信号は、第３のダウンコンバータ（例えば、図４Ａにおけるダウンコンバータ４７０ａ２）を用いてダウンコンバートされ得、第２のセットのキャリアに関する第１のアンテナについての第３のダウンコンバートされた信号を取得する。第４の増幅されたＲＦ信号は、第４のダウンコンバータ（例えば、図４Ａにおけるダウンコンバータ４７０ｂ２）を用いてダウンコンバートされ得、第２のセットのキャリアに関する第２のアンテナについての第４のダウンコンバートされた信号を取得する。
【００８３】
[0089]  ここに説明されたＬＮＡ、スイッチ、ダウンコンバータ、フロントエンドモジュール、およびバックエンドモジュールは、１つ以上のＩＣ、アナログＩＣ、ＲＦＩＣ、混合信号ＩＣ、ＰＣＢ、電子デバイス等上に実装され得る。ＬＮＡ、スイッチ、ダウンコンバータ、フロントエンドモジュール、およびバックエンドモジュールはまた、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：complementary metal oxide semiconductor）、ＮＭＯＳ、ＰＭＯＳ、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ：bipolar junction transistor）、バイポーラＣＭＯＳ（ＢｉＣＭＯＳ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：high electron mobility transistor）、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）等のような、様々なＩＣ処理技術を用いて作られ得る。
【００８４】
[0090]  ここに説明されたＬＮＡ、スイッチ、ダウンコンバータ、フロントエンドモジュールおよび／またはバックエンドモジュールを実装する装置は、スタンドアロンデバイスであり得るか、またはより大型のデバイスの一部であり得る。デバイスは、（ｉ）スタンドアロンＩＣ、（ｉｉ）データおよび／または命令を記憶するためのメモリＩＣを含み得る１つ以上のセットのＩＣ、（ｉｉｉ）ＲＦ受信機（ＲＦＲ）またはＲＦ送信機／受信機（ＲＴＲ）のようなＲＦＩＣ、（ｉｖ）移動局モデム（ＭＳＭ）のようなＡＳＩＣ、（ｖ）他のデバイス内に組み込まれ得るモジュール、（ｖｉ）受信機、セルラーフォン、ワイヤレスデバイス、ハンドセット、またはモバイルユニット、（ｖｉｉ）その他、であり得る。
【００８５】
[0091]  １つ以上の例示的な設計において、説明された複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、これらの機能は、コンピュータ読み取り可能媒体において１つ以上の命令またはコードとして記憶または送信され得る。コンピュータ読み取り可能媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、通信媒体とコンピュータ記憶媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいはデータ構造または命令の形式で所望のプログラムコードを記憶または送るために使用されることができ、かつコンピュータによってアクセスされることができる任意の他の媒体を備えることができる。また、任意の接続は、厳密にはコンピュータ読み取り可能媒体と称される。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバまたは他の遠隔ソースから、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技法を使用して送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技法は、媒体の定義に含まれている。ここで使用される場合、ディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスクおよびブルーレイ（登録商標）ディスクを含み、ここで、ディスク（ｄｉｓｋｓ）は、通常磁気的にデータを再生し、一方ディスク（ｄｉｓｃｓ）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読み取り可能媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００８６】
[0092]  本開示の先の説明は、当業者が本開示をつくるまたは使用することを可能にするために提供される。本開示への様々な修正は、当業者にとって容易に明らかであろうし、ここに定義された一般的な原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のバリエーションにも適用され得る。したがって、本開示は、ここに説明された例および設計に限定されるようには意図されておらず、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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