信号收发器

摘要

本发明提供一种信号收发器。该信号收发器包含有：一第一放大器耦接于一芯片的一芯片输出端；一阻抗转换电路；一开关电路用来选择性地将该芯片输出端耦接于该阻抗转换电路的一第一端；以及一第二放大器耦接于该阻抗转换电路的一第二端。本发明的信号收发器可以改善该芯片内的功率放大器的线性度以及减小该芯片内的低噪声放大器的噪声指数。

权利要求

1.一种信号收发器，其特征在于，包含有：

一第一放大器，耦接于一芯片的一输出端，其中无实体开关设置在该第一放大器与该输出端之间的路径上；

一阻抗转换电路；

一开关电路，用来选择性地将该输出端耦接于该阻抗转换电路的一第一端；以及一第二放大器，耦接于该阻抗转换电路的一第二端。

2.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该第一放大器、该阻抗转换电路、该开关电路以及该第二放大器均设置于该芯片内。

3.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该输出端耦接于一天线。

4.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该阻抗转换电路为一变压器。

5.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该开关电路直接连接于该输出端。

6.如权利要求5所述的信号收发器，其特征在于，该第一放大器为一第一功率放大器，而该开关电路包含有：一开关，具有一第一连接端点直接连接于该输出端，一第二连接端点耦接于该阻抗转换电路的该第一端，以及一控制端点用来接收一控制信号；

其中当该信号收发器操作在一接收模式时，该控制信号开启该开关，以将该输出端所接收到的一接收信号传递至该阻抗转换电路的该第一端，且该第一功率放大器处于禁能的状态；

以及当该信号收发器操作在一传送模式时，该第一功率放大器用来产生一传送信号至该输出端，且该控制信号会关闭该开关，以阻止该传送信号被传递至该阻抗转换电路的该第一端。

7.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该第一放大器为一第一功率放大器，该第二放大器为一接收放大器，以及该信号收发器另包含有：一第二功率放大器，其直接连接于该阻抗转换电路的该第二端；

其中该第一功率放大器以及该第二功率放大器分别对应两个不同的通信标准；以及当该信号收发器操作在一传送模式时，只有该第一功率放大器以及该第二功率放大器中的一个功率放大器会用来产生一传送信号至该输出端。

8.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该第一放大器为一第一功率放大器，该第二放大器为一第二功率放大器，以及该信号收发器另包含有：一接收放大器，其直接连接于该阻抗转换电路的该第一端；

其中该第一功率放大器以及该第二功率放大器分别对应两个不同的通信标准；

以及当该信号收发器操作在一传送模式时，只有该第一功率放大器以及该第二功率放大器中的一个功率放大器会用来产生一传送信号至该输出端。

9.如权利要求7或8所述的信号收发器，其特征在于：

该接收放大器对应该第一功率放大器的一通信系统以及对应该第二功率放大器的另一通信系统所共享的一接收放大器；

以及当该第二功率放大器用来产生该传送信号至该阻抗转换电路的该第二端时，该接收放大器处于禁能的状态。

10.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该第一放大器为一第一功率放大器，以及该第一功率放大器直接连接于该输出端或通过一单端转差动的转换单元耦接于该输出端。

11.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该阻抗转换电路包含有：一电感器；以及

一电容器，以并联的方式耦接于该电感器；

其中该电感器的第一端点以及第二端点为该阻抗转换电路的该第一端，而该电容器的第一端点以及第二端点为该阻抗转换电路的该第二端。

12.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，该信号收发器另包含有：一电容性电路，耦接于该输出端与该开关电路之间。

13.如权利要求12所述的信号收发器，其特征在于，该输出端包含有一第一端点以及一第二端点分别直接连接于该第一放大器的第一输出端点以及第二输出端点，该开关电路包含有一第一开关以及一第二开关，其中该第一开关具有一第一连接端点耦接于该第一端的一第一端点，而该第二开关具有一第一连接端点耦接于该第一端的一第二端点，以及该电容性电路包含有：一第三开关；

一第一电容器，具有一第一端点耦接于该第一开关的一第二连接端点，以及一第二端点耦接于该第三开关的一第一连接端点；以及一第二电容器，具有一第一端点耦接于该第二开关的一第二连接端点，以及一第二端点耦接于该第三开关的一第二连接端点。

14.如权利要求12所述的信号收发器，其特征在于，该输出端包含有一第一端点以及一第二端点分别直接连接于该第一放大器的一第一输出端点以及一第二输出端点，以及该开关电路包含有：一第一开关，具有一第一连接端点耦接于该第一端的一第一端点，以及一第二连接端点耦接于一参考电压；

一第二开关，具有一第一连接端点耦接于该第一端的一第二端点，以及一第二连接端点耦接于该参考电压；以及一第三开关，具有一第一连接端点耦接于该第一端的该第一端点，以及一第二连接端点耦接于该第一端的该第二端点。

15.如权利要求12所述的信号收发器，其特征在于，该输出端包含有一第一端点以及一第二端点分别直接连接于该第一放大器的一第一输出端点以及一第二输出端点，以及该电容性电路包含有：一第一电容器，具有一第一端点耦接于该输出端的第一端点以及一第二端点耦接于该第一端的一第一端点；以及一第二电容器，具有一第一端点耦接于该输出端的第二端点以及一第二端点耦接于该第一端的一第二端点。

16.如权利要求15所述的信号收发器，其特征在于，该开关电路包含有：一第一开关，具有一第一连接端点耦接于该第一电容器的该第二端点，以及一第二连接端点耦接于该第一端的该第一端点；以及一第二开关，具有一第一连接端点耦接于该第二电容器的该第二端点，以及一第二连接端点耦接于该第一端的该第二端点。

说明书

信号收发器

技术领域

[0001] 本发明关于一信号收发器，尤其是关于一种具有高线性度以及低噪声指数的信号收发器。

背景技术

[0002] 一无线通信系统会包含有一接收器以及一传送器。当该无线通信系统操作在一时分双工(Time-Division  Duplex,TDD)模式时，一外接式的传送器/接收器开关(Transmitter/Receiver switch,T/R switch)会于该传送器与该接收器之间进行切换，这是因为该传送器与该接收器都会利用到同一天线。进一步而言，当该无线通信系统处于操作状态时，该外接式的传送器/接收器开关会选择性地将该天线耦接于该传送器或该接收器。此外，在一传统的无线通信系统中，该外接式的传送器/接收器开关通常会以串联的方式与该接收器而并非收发器耦接在一起。在该接收模式下，当该外接式的传送器/接收器开关为启动(即短路)时，该外接式的传送器/接收器开关必须具有低插入损耗(insertion loss)、宽输入范围、低损耗以及小面积的特性。在该传送模式下，当该外接式的传送器/接收器开关为关闭(即开路)时，该外接式的传送器/接收器开关必须具有大摆幅信号承受能力、低失真以及不会干扰到该传送器的传输信号或功能的特性。在一无线通信系统中，由于该接收器与该传送器都是属于比较复杂的电路，因此要使得该外接式的传送器/接收器开关能够在不影响该系统的最大射频输入信号以及/或最大传送功率的情况下兼具有上述的特性实属不易。因此，如何以一创新的方法来设计一个能够在该接收器与该传送器之间运作，并同时能够满足上述条件的开关已成为无线通信系统领域所亟需解决的问题。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明之一目的在于提供具有高线性度以及低噪声指数的一信号收发器。

[0004] 依据本发明的一实施例，提供一种信号收发器。该信号收发器包含有一第一放大器、一阻抗转换电路、一开关电路以及一第二放大器。该第一放大器耦接于一芯片的一芯片输出端。该开关电路用来选择性地将该芯片输出端耦接于该阻抗转换电路的一第一端。该第二放大器耦接于该阻抗转换电路的一第二端。

[0005] 本发明的实施例可以改善该芯片内的功率放大器的线性度以及减小该芯片内的低噪声放大器的噪声指数。

附图说明

[0006] 图1为本发明一种信号收发器的第一实施例的示意图；

[0007] 图2为操作在一接收模式下的一信号收发器的一实施例的简化示意图；

[0008] 图3为操作在一传送模式下的一信号收发器的一实施例的简化示意图；

[0009] 图4为本发明一种信号收发器的第二实施例的示意图；

[0010] 图5为本发明一种信号收发器的第三实施例的示意图；

[0011] 图6为本发明一种信号收发器的第四实施例的示意图；

[0012] 图7为本发明一种信号收发器的第五实施例的示意图；

[0013] 图8为本发明一种信号收发器的第六实施例的示意图；

[0014] 图9为本发明一种信号收发器的第七实施例的示意图；

[0015] 图10为本发明一种信号收发器的第八实施例的示意图。

具体实施方式

[0016] 在说明书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或者透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。

[0017] 请参考1图，图1为本发明一种信号收发器的第一实施例100的示意图。信号收发器100包含有一功率放大器102、一阻抗转换电路104、开关电路106以及一接收放大器108。接收放大器108可以为一低噪声放大器(Low-noise amplifier,LNA)。功率放大器102、阻抗转换电路104、开关电路106以及接收放大器108均设置在一芯片内。信号收发器100可以为一无线通信系统的一前端电路。天线110以及一单端至差动转换单元112同样示于图1中。功率放大器102耦接于一芯片输出端，该芯片输出端包含有该芯片的一第一端点N1以及一第二端点N2。开关电路106用来选择性地将芯片输出端(N1、N2)耦接于一第一端，该第一端包含有一阻抗转换电路104的一第一端点N3以及一第二端点N4。接收放大器108耦接于阻抗转换电路104的一第二端，该第二端包含有阻抗转换电路104的一第一端点N5以及一第二端点N6。单端至差动转换单元112耦接于芯片输出端(N1、N2)，而天线110耦接于单端至差动转换单元112，如图1所示。一外接式的匹配电路(未显示)同样可以设置在芯片输出端(N1、N2)以及单端至差动转换单元112之间。依据本发明不同的实施例，本发明的单端至差动转换单元
112还可以用一平衡/非平衡转换电路(Balanced-unbalanced circuit)或一平衡式带通滤波器来加以取代。

[0018] 依据本实施例可以得知，信号收发器100为一差动式信号收发器，然此并不作为本发明的限制所在。阻抗转换电路104还可以为一变压器。开关电路106直接连接于芯片输出端(N1、N2)，而功率放大器102的差动输出端(一第一输出端点N7以及一第二输出端点N8)分别直接连接于芯片输出端(N1、N2)。开关电路106包含有一第一开关1062以及一第二开关1064。第一开关1062具有一第一连接端点直接连接于该芯片输出端的第一端点N1，一第二连接端点耦接于阻抗转换电路104的第一端的第一端点N3，以及一控制端点用来接收一控制信号Sc1。第二开关1064具有一第一连接端点直接连接于该芯片输出端的第二端点N2，一第二连接端点耦接于阻抗转换电路104的第一端的第二端点N4，以及一控制端点用来接收控制信号Sc1。在此实施例中，阻抗转换电路104的该主要线圈对该次要线圈的线圈数比值为1:N，如图1所示。此外，第一开关1062以及第二开关1064以两个N-型场效应晶体管来实现，然此并不作为本发明的限制所在。

[0019] 当信号收发器100操作在一接收模式下时，控制信号Sc1会开启(即合上)第一开关1062以及第二开关1064，以将芯片输出端(N1、N2)上所接收到的一接收信号Sr1传递至阻抗转换电路104的第一端(N3、N4)，此时功率放大器102处于禁能状态。当信号收发器100操作在一传送模式下时，功率放大器102用来产生一传送信号St1至该芯片输出端，且控制信号Sc1会关闭(即开路)第一开关1062以及第二开关1064，以阻止传送信号St1被传递至阻抗转换电路104的该第一端。

[0020] 当信号收发器100操作在该接收模式下时，信号收发器100可以简化为图2所示的电路。接收放大器108的噪声指数NF可以用以下方程式(1)来表示:

[0021]

[0022] 其中，参数K代表该变压器的耦合系数，T代表温度，Rs代表接收放大器108的源极阻抗，N代表该变压器的线圈的圈数比，以及 代表接收放大器108的电压噪声源。

[0023] 依据此实施例可以得知，当该变压器的线圈的圈数比N越大时，接收放大器108的源极阻抗Rs也越大，如此一来就会使得接收放大器108的噪声指数NF越小。换句话说，当变压器的线圈的圈数比N越大时，噪声指数NF就越小，反之亦然。在此实施例中，当信号收发器100操作在该接收模式下时，阻抗转换电路104结合开关电路106的设置会使得接收放大器
108的噪声指数NF越小。

[0024] 当信号收发器100操作在该传送模式下时，信号收发器100可以简化为图3所示的电路。功率放大器102D输出功率P可以用以下方程式(2)来表示:

[0025]

[0026] 其中，参数Vamp代表功率放大器102所产生的输出电压的振幅，以及R代表功率放大器102的负载阻抗。

[0027] 当功率放大器102的第一输出端点N7以及第二输出端点N8直接连接于芯片输出端(N1、N2)时，功率放大器102的负载阻抗R达到最小值，如此就会使得功率放大器102的输出功率P达到最大值。进一步而言，依据本实施例可以得知，由于没有实体的开关设置在功率放大器102以及芯片输出端(N1、N2)之间的路径上，因此其路径的插入损耗就会比较小，而功率放大器102的输出功率P就会比较大。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器100操作在该传送模式下时，功率放大器102的线性度就会比较好。

[0028] 请参考图4，图4为本发明一种信号收发器的第二实施例400的示意图，其中信号收发器400为一差动式信号收发器，然其并不作为本发明的限制所在。信号收发器400包含有一功率放大器402、一电容性电路404、一开关电路406、一阻抗转换电路408、一接收放大器410、一天线412以及一单端至差动转换电路414。接收放大器410可以为一低噪声放大器。功率放大器402、电容性电路404、开关电路406、阻抗转换电路408以及接收放大器410均设置在一芯片内。天线412以及单端至差动转换电路414以外接的方式耦接于该芯片。信号收发器400可以为一无线通信系统的一前端电路。功率放大器402耦接于一芯片输出端，该芯片输出端包含有该芯片的一第一端点N9以及一第二端点N10。电容性电路404耦接于芯片输出端(N9、N10)以及开关电路406之间。开关电路106用来选择性地将电容性电路404耦接于一第一端，该第一端包含有阻抗转换电路408的一第一端点N11以及一第二端点N12。接收放大器410耦接于一第二端，该第二端包含有阻抗转换电路408的一第一端点N13以及一第二端点N14。单端至差动转换电路414耦接于该芯片输出端(N9、N10)，以及天线412耦接于单端至差动转换电路414，如图4所示。请注意，本实施例另包含有一外接式(off-chip)的匹配电路，其耦接于芯片输出端(N9、N10)以及单端至差动转换电路414之间。阻抗转换电路408可以为一变压器。

[0029] 功率放大器402的该差动输出端(即一第一输出端点N15以及一第二输出端点N16)分别直接连接于芯片输出端(N9、N10)。开关电路406包含有一第一开关4062以及一第二开关4064。第一开关4062具有一第一连接端点耦接于该第一端的第一端点N11，一第二连接端点N17耦接于电容性电路404的一第一端点，以及一控制端点用来接收一控制信号Sc2。第二开关4064具有一第一连接端点耦接于该第一端的第二端点N12，一第二连接端点N18耦接于电容性电路404的一第二端点，以及一控制端点用来接收控制信号Sc2。

[0030] 电容性电路404包含有多个电容器4042、4044、4046、4048以及一开关4050。电容器4042具有一第一端点耦接于第一端点N9以及一第二端点耦接于第二连接端点N17。第二电容器4044具有一第一端点耦接于第二端点N10以及一第二端点耦接于第二连接端点N18。电容器4046具有一第一端点耦接于第二连接端点N17，以及一第二端点耦接于开关4050的一第一连接端点。第二电容器4048具有一第一端点耦接于第二连接端点N18，以及一第二端点耦接于开关4050的一第二连接端点。开关4050的该控制端点另耦接于一控制信号Sc3。

[0031] 阻抗转换电路408的该主要线圈对该次要线圈的圈数比为1:N，如图4所示。第一开关4062、第二开关4064以及开关4050可以分别用三个N-型场效应晶体管来实现，然此并不作为本发明的限制所在。

[0032] 依据此实施例可以得知，电容性电路404为一电容性分压器。当信号收发器400操作在一传送模式下时，该电容性分压器用来对功率放大器402所产生的差动输出电压进行分压。进一步而言，当信号收发器400操作在该传送模式时，功率放大器402用来产生一传送信号St2至该芯片输出端，且该控制信号Sc2会关闭(即开路)第一开关4062以及第二开关4064，以阻止传送信号St2被传递至阻抗转换电路408的该第一端。同时，控制信号Sc3会开启(即合上)开关4050，以使得电容器4042、4044、4046、4048可以形成一电容性的分压器以对传送信号St2的差动电压进行分压。由于电容器4042、4044、4046、4048为串接的电容，因此第二连接端点N17、N18上的电压摆幅就会变小。若第一开关4062以及第二开关4064以N型效晶体管来实现，则传送信号St2的大摆幅成分就不会影响到第一开关4062以及第二开关
4064的关闭状态，这是因为第二连接端点N17、N18上的电压摆幅已经被该电容性的分压器分压掉了。

[0033] 当信号收发器400操作在一接收模式下时，控制信号Sc2就开启(即合上)第一开关4062以及第二开关4064，以将芯片输出端(N9、N10)上所接收到的接收信号Sr2传递至阻抗转换电路408，且功率放大器402处于禁能的状态。同时，控制信号Sc3会关闭(即开路)开关
4050，以断开电容器4046以及电容器4048之间的连接路径。

[0034] 由于没有实体的开关设置在功率放大器402以及芯片输出端(N9、N10)之间的路径上，因此其路径的插入损耗就会被最小化。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器400操作在该传送模式下时，功率放大器402的线性度就会比传统的作法来得好。

[0035] 依据上述第一实施例的描述可以得知，由于使用了阻抗转换电路408的关系，接收放大器410的源极阻抗Rs2就会比较大。换句话说，当信号收发器400操作在该接收模式下时，接收放大器410的噪声指数就会低于传统的接收放大器的噪声指数。

[0036] 请参考图5，图5为本发明一种信号收发器的第三实施例500的示意图，其中信号收发器500为一差动式的信号收发器，然其并不作为本发明的限制所在。信号收发器500包含有一功率放大器502、一电容性电路504、一开关电路506、一阻抗转换电路508、一接收放大器510、一天线512、一单端至差动转换电路514以及一匹配网路516。接收放大器510可以为一低噪声放大器。功率放大器502、电容性电路504、开关电路506、阻抗转换电路508以及接收放大器510均设置在一芯片内。天线512、单端至差动转换电路514以及匹配网路516均以外接的方法耦接于该芯片。信号收发器500可以为一无线通信系统的一前端电路。功率放大器502耦接于一芯片输出端，该芯片输出端包含有该芯片的一第一端点N19以及一第二端点N20。电容性电路504耦接于芯片输出端(N19、N20)以及阻抗转换电路508的一第一端之间。开关电路506用来选择性地将该第一端的一第一端点N21以及一第二端点N22耦接于一参考电压，例如一接地电压Vgnd。接收放大器510耦接于一第二端，该第二端包含有阻抗转换电路508的一第一端点N23以及一第二端点N24。

[0037] 匹配网路516耦接于芯片输出端(N19、N20)以用来匹配功率放大器502或接收放大器510的阻抗。单端至差动转换电路514耦接于匹配网路516与天线512之间，如图5所示。阻抗转换电路508可以为一变压器。

[0038] 功率放大器502的差动输出端(即一第一输出端点N25以及一第二输出端点N26)分别直接连接于芯片输出端(N19、N20)。电容性电路504包含有一第一电容器5042以及一第二电容器5044。第一电容器5042具有一第一端点耦接于第一端点N19，以及一第二端点耦接于第一端点N21。第二电容器5044具有一第一端点耦接于第二端点N20，以及一第二端点耦接于第二端点N22。

[0039] 开关电路506包含有一第一开关5062、一第二开关5064以及一第三开关5066。第一开关5062具有一第一连接端点耦接于第一端点N21，一第二连接端点耦接于一参考电压(例如一接地电压Vgnd)，以及一控制端点耦接于一控制信号Sc4。第二开关5064具有一第一连接端点耦接于第二端点N22，一第二连接端点耦接于该参考电压，以及一控制端点耦接于控制信号Sc4。第三开关5066具有一第一连接端点耦接于第一端点N21、一第二连接端点耦接于第二端点N22，以及一控制端点耦接于控制信号Sc4。

[0040] 当信号收发器500操作在该传送模式下时，功率放大器502用来产生一传送信号St3至该芯片输出端，且控制信号Sc4会开启(即合上)第一开关5062、第二开关5064以及第三开关5066以阻止传送信号St3被传递至阻抗转换电路508的第一端。进一步而言，当信号收发器500操作在该传送模式下时，第一电容器5042的第二端点(N21)上的电压会相等于第二电容器5044的第二端点(N22)的电压，而第一电容器5042的第二端点(N21)以及第二电容器5044的第二端点(N22)会耦接于接地电压Vgnd。因此，若第一开关5062、第二开关5064以及第三开关5066以N型效晶体管来加以实现，则传送信号St3的大摆幅成分就不会影响到第一开关5062以及第二开关5064的开启状态，这是因为在该传送模式下时，阻抗转换电路508的第一端点N21以及第二端点N22都会耦接于接地电压Vgnd。请注意，对信号收发器500而言，第三开关5066是一个非必须(optional)的开关。

[0041] 当信号收发器500操作在一接收模式下时，控制信号Sc4会关闭(即开路)第一开关5062、第二开关5064以及第三开关5066以使得芯片输出端(N19、N20)上所接收到的一接收信号Sr3可以传递至阻抗转换电路508的第一端(N21、N22)，此时功率放大器502为禁能的状态。

[0042] 由于没有实体的开关设置在功率放大器502以及芯片输出端(N19、N20)之间的路径上，因此功率放大器502上的信号路径损耗就会被最小化。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器500操作在该传送模式下时，功率放大器502的线性度就会优于传统的作法。

[0043] 依据上述第一实施例的描述可以得知，由于使用了阻抗转换电路508的关系，接收放大器510的源极阻抗Rs3就会比较大。换句话说，当信号收发器500操作在该接收模式下时，接收放大器510的噪声指数就会低于传统的接收放大器的噪声指数。

[0044] 请参考图6，图6为本发明一种信号收发器的第四实施例600的示意图，其中信号收发器600为一差动式的信号收发器，然其并不作为本发明的限制所在。信号收发器600包含有一功率放大器602、一电容性电路604、一开关电路606、一阻抗转换电路608、一接收放大器610、一天线612、一匹配网路614以及一平衡/非平衡转换电路616。平衡/非平衡转换电路616为一单端至差动转换电路。当该信号收发器操作在该接收模式下时，平衡/非平衡转换电路616用来将一单端信号转换为一差动信号，以及当该信号收发器操作在该传送模式下时，平衡/非平衡转换电路616用来将一差动信号转换为一单端信号。接收放大器610可以为一低噪声放大器。功率放大器602、电容性电路604、开关电路606、阻抗转换电路608、接收放大器610以及平衡/非平衡转换电路616均设置在一芯片内。天线612以及匹配网路614以外接的方式耦接于该芯片。信号收发器600可以为一无线通信系统的一前端电路。平衡/非平衡转换电路616的一第一连接端点耦接于一芯片输出端，其中该芯片输出端包含有该芯片的一端点N27。平衡/非平衡转换电路616的一第二连接端点耦接于一参考电压，例如接地电压Vgnd。功率放大器602透过平衡/非平衡转换电路616耦接于该芯片输出端。功率放大器
602包含有一第一输出端点以及一第二输出端点，其分别耦接于平衡/非平衡转换电路616的一第三连接端点N28以及一第四连接端点N29。

[0045] 电容性电路604耦接于平衡/非平衡转换电路616(N28、N29)与阻抗转换电路608的一第一端之间。开关电路606用来选择性地将该第一端的一第一端点N30以及一第二端点N31耦接至一参考电压，例如接地电压Vgnd。接收放大器610耦接于阻抗转换电路608的一第二端，该第二端包含有一第一端点N32以及一第二端点N33。匹配网路614耦接于平衡/非平衡转换电路616与天线612之间，如图6所示。阻抗转换电路608可以为一变压器。

[0046] 功率放大器602的差动输出端(即一第一输出端点N34以及一第二输出端点N35)分别直接连接于平衡/非平衡转换电路616的第三连接端点N28以及第四连接端点N29。电容性电路604包含有一第一电容器6042以及一第二电容器6044。第一电容器6042具有一第一端点耦接于第三连接端点28，以及一第二端点耦接于第一端点N30。第二电容器5044具有一第一端点耦接于第四连接端点N29，以及一第二端点耦接于第二端点N31。

[0047] 开关电路606包含有一第一开关6062、一第二开关6064以一第三开关6066。第一开关6062具有一第一连接端点耦接于第一端点N30，一第二连接端点耦接于一参考电压(例如接地电压Vgnd)，以及一控制端点耦接于一控制信号Sc5。第二开关6064具有一第一连接端点耦接于第二端点N31，一第二连接端点耦接于该参考电压，以及一控制端点耦接于控制信号Sc5。第三开关6066具有一第一连接端点耦接于第一端点N30，一第二连接端点耦接于第二端点N31，以及一控制端点耦接于控制信号Sc5。

[0048] 当信号收发器600操作在该传送模式下时，功率放大器602用来产生一传送信号St4至平衡/非平衡转换电路616，且控制信号Sc5会开启(即合上)第一开关6062、第二开关6064以及第三开关6066以阻止传送信号St4被传递至阻抗转换电路608的该第一端，其中平衡/非平衡转换电路616用来将差动的传送信号St4转换为一单端的信号，并该单端的信号传送出去。进一步而言，当信号收发器600操作在该传送模式下时，第一电容器6042的第二端点(N30)上的电压会等于第二电容器6044上的第二端点(N31)的电压，且第一电容器6042的第二端点(N30)以及第二电容器6044的第二端点(N31)会耦接于接地电压Vgnd。因此，若第一开关6062、第二开关6064以及第三开关6066以N型场效应晶体管来加以实现时，传送信号St的大摆幅成分就不会影响到第一开关6062以及第二开关6064的开启状态，这是因为在该传送模式时，阻抗转换电路608的第一端点N30以及第二端点N31都是耦接于接地电压Vgnd。请注意，对信号收发器600而言，第三开关6066是一个非必须的开关。

[0049] 当信号收发器500操作在一接收模式下时，控制信号Sc5会关闭(即开路)第一开关6062、第二开关6064以及第三开关6066以将在平衡/非平衡转换电路(N28，N29)上所接收到的一接收信号Sr4传递至阻抗转换电路608的第一端(N30，N31)，此时功率放大器602处于禁能的状态，其中接收信号Sr4是由平衡/非平衡转换电路616所产生的一差动信号，而平衡/非平衡转换电路616是从匹配网路614上接收一单端信号来产生该差动信号。

[0050] 由于没有实体的开关设置在功率放大器602以及芯片输出端(N27)之间的路径上，因此功率放大器602上的信号路径损耗就会被最小化。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器600操作在该传送模式下时，功率放大器602的线性度就会优于传统的作法。

[0051] 依据上述第一实施例的描述可以得知，由于使用了阻抗转换电路608的关系，接收放大器610的源极阻抗Rs4就会比较大。换句话说，当信号收发器600操作在该接收模式下时，接收放大器610的噪声指数就会低于传统的接收放大器的噪声指数。

[0052] 请参考图7，图7为本发明一种信号收发器的第五实施例700的示意图。信号收发器700包含有一第一功率放大器702、一电容性电路704、一开关电路706、一阻抗转换电路708、一接收放大器710、一第二功率放大器712、一天线714、一单端至差动转换电路716以及一匹配网路718。接收放大器710可以为一低噪声放大器。第一功率放大器702、电容性电路704、开关电路706、阻抗转换电路708、接收放大器710以及第二功率放大器712都是设置在一芯片内。天线714、单端至差动转换电路716以及匹配网路718都是以外接的方式耦接于该芯片。在此实施例中，第一功率放大器702以及电容性电路704都是透过芯片输出端720耦接于匹配网路718。换句话说，第一功率放大器702以及电容性电路704直接连接于芯片输出端
720。

[0053] 信号收发器700可以为一第一无线通信系统以及一第二无线通信系统的一共用前端电路，其中该第一无线通信系统以及该第二无线通信系统系分别对应至一第一通信标准以及一第二通信标准，且该第一通信标准不同于该第二通信标准。请注意，虽然图7所示的信号收发器700为一单端的信号收发器，然本发明并不以此为限，信号收发器700还可以是一差动的信号收发器。电容性电路704可以用图4或图5分别所示的电容性电路404以及电容性电路504来加以实现。开关电路706可以用图1、图4或图5所示的该开关电路来加以实现。阻抗转换电路708可以用图1、图4、图5或图6所示的该阻抗转换电路来加以实作。此外，本领域技术人员还可以依据图6所示的方法将一平衡/非平衡转换电路设置在信号收发器700中，其详细的运作在此不另赘述。

[0054] 依据本实施例可以得知，第一功率放大器702用来传送对应于该第一通信标准的一第一传送信号，而第二功率放大器712用来传送对应于该第二通信标准的一第二传送信号。当第一功率放大器702用来产生该第一传送信号至芯片输出端720时，第二功率放大器712处于禁能的状态，且开关电路706会阻止该第一传送信号被传递至阻抗转换电路708的一第一端N36，其方法已教导于上述内容中。当第二功率放大器712用来产生该第二传送信号至阻抗转换电路708的第二端N37时，第一功率放大器702处于禁能的状态，且开关电路
706会将该第二传送信号传递至芯片输出端720。请注意，当第二功率放大器712用来产生该第二传送信号时，接收放大器710可以是禁能的状态或只是与第二功率放大器712断开，以使得该第二传送信号不会影响到接收放大器710。

[0055] 当信号收发器700操作在该接收模式下时，开关电路706会处于导通的状态，以将在芯片输出端720上所接收到的该接收信号传送至接收放大器710，此时第一功率放大器702以及第二功率放大器712均处于禁能的状态。换句话说，接收放大器710对应第一功率放大器702的该第一无线通信系统以及对应第二功率放大器712的该第二无线通信系统所共享的一接收放大器。

[0056] 由于没有实体的开关设置在第一功率放大器702以及芯片输出端720之间的路径上，因此第一功率放大器702上的信号路径损耗就会被最小化。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器700操作在该传送模式下时，第一功率放大器702的线性度就会优于传统的作法。此外，依据上述第一实施例的描述可以得知，由于使用了阻抗转换电路708的关系，接收放大器710的源极阻抗就会比较大。换句话说，当信号收发器700操作在该接收模式下时，接收放大器710的噪声指数就会低于传统的接收放大器的噪声指数。依据信号收发器700所示的实施例，由第二功率放大器712所产生的该第二传送信号的输出功率小于由第一功率放大器702所产生的该第一传送信号的输出功率。

[0057] 请参考图8，图8为本发明一种信号收发器的第六实施例800的示意图，其中信号收发器800为一差动的信号收发器，然其并不作在本发明在限制所在。信号收发器800包含有一第一功率放大器802、一电容性电路804、一开关电路806、一阻抗转换电路808、一接收放大器810、一第二功率放大器812、一天线814、一单端至差动转换电路816以及一匹配网路818。接收放大器810可以是一低噪声放大器。第一功率放大器802、电容性电路804、开关电路806、阻抗转换电路808、接收放大器810以及第二功率放大器812均设置在一芯片内。天线
814、单端至差动转换电路816以及匹配网路818以外接的方式耦接于该芯片。在此实施例中，第一功率放大器802以及电容性电路804通过该芯片输出端耦接于匹配网路818，该芯片输出端包含有一第一端点N38以及一第二端点N39。第一功率放大器802以及电容性电路804直接连接于第一端点N38第二端点N39。

[0058] 电容性电路804耦接于芯片输出端(N38、N39)以及阻抗转换电路808的一第一端(N40、N41)之间。开关电路806用来选择性地将该第一端的第一端点N40以及第二端点N41耦接于一参考电压(例如一接地电压Vgnd)。接收放大器810耦接于阻抗转换电路808的一第二端(N42、N43)。

[0059] 匹配网路818耦接于芯片输出端(N38、N39)以使第一功率放大器802或接收放大器810的阻抗得以匹配。单端至差动转换电路816耦接于匹配网路818以及天线814之间，如图8所示。阻抗转换电路808可以是一变压器。

[0060] 第一功率放大器802的差动输出端(即一第一输出端点N44以及一第二输出端点N45)分别直接连接于芯片输出端(N38、N39)。电容性电路804包含有一第一电容器8042以及一第二电容器8044。第一电容器8042具有一第一端点耦接于第一端点N38，以及一第二端点耦接于第一端点N40。第二电容器8044具有一第一端点耦接于第二端点N39，以及一第二端点耦接于第二端点N41。

[0061] 开关电路806包含有一第一开关8062、一第二开关8064以及一第三开关8066。第一开关8062具有一第一连接端点耦接于第一端点N40，一第二连接端点耦接于一参考电压(例如接地电压Vgnd)，以及一控制端点耦接于一控制信号Sc6。第二开关8064具有一第一连接端点耦接于第二端点N41，一第二连接端点耦接于参考电压，以及一控制端点耦接于控制信号Sc6。第三开关8066具有一第一连接端点耦接于第一端点N40、一第二连接端点耦接于第二端点N41，以及一控制端点耦接于控制信号Sc6。

[0062] 信号收发器800可以为一第一无线通信系统以及一第二无线通信系统的一共用前端电路，其中该第一无线通信系统以及该第二无线通信系统分别对应至一第一通信标准以及一第二通信标准，且该第一通信标准不同于该第二通信标准。当信号收发器800操作在对应该第一通信标准的一第一传送模式下时，第一功率放大器802用来产生一第一传送信号St5至该芯片输出端，且控制信号Sc6会开启(即合上)第一开关8062、第二开关8064以及第三开关8066以阻止第一传送信号St5被传递至阻抗转换电路808的该第一端。此时，第二功率放大器812处于禁能的状态。当信号收发器800操作在该第一传送模式下时，第一电容器8042的第二端点(N40)上的电压会相等于第二电容器8044的第二端点(N41)上的电压，且第一电容器8042的第二端点(N40)以及第二电容器8044的第二端点(N41)会耦接于接地电压Vgnd。因此，若第一开关8062、第二开关8064以及第三开关8066是由N型场效应晶体管所实现的话，则传送信号St5的大摆幅成分就不会影响到第一开关8062以及第二开关8064的开启状态，这是因为在该第一传送模式下时，阻抗转换电路808的第一端点N40以及第二端点N41都耦接于接地电压Vgnd的缘故。请注意，对信号收发器800而言，第三开关8066系一个非必须的开关。

[0063] 当信号收发器800操作在对应该第二通信标准的一第二传送模式下时，第二功率放大器812用来产生一第二传送信号St6至阻抗转换电路808，以及控制信号Sc6会关闭(即开路)第一开关8062、第二开关8064以及第三开关8066以使得第二传送信号St5可以被传递至芯片输出端。此时，第一功率放大器802处于禁能的状态，以及接收放大器810也处于禁能的状态或与第二功率放大器812断开。

[0064] 当信号收发器800操作在一接收模式下时，控制信号Sc6关闭(即开路)第一开关8062、第二开关8064以及第三开关8066以将在芯片输出端(N38、N39)上所接收到的接收信号Sr5传递至阻抗转换电路808的第一端(N40、N41)，且第一功率放大器802以及第二功率放大器812处于禁能的状态。请注意，接收放大器810处对应于第一功率放大器802的该通信系统以及对应于第二功率放大器812的该通信系统所共用的接收放大器。

[0065] 由于没有实体的开关设置在第一功率放大器802以及该芯片输出端之间的路径上，因此第一功率放大器802上的信号路径损耗就会被最小化。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器800操作在该第一传送模式下时，第一功率放大器802的线性度就会比传统的作法来得好。此外，依据上述第一实施例的描述可以得知，由于使用了阻抗转换电路808的关系，接收放大器810的源极阻抗就会比较大。换句话说，当信号收发器800操作在该接收模式下时，接收放大器810的噪声指数就会比传统的接收放大器的噪声指数来得低。依据信号收发器800所示的实施例，由第二功率放大器812所产生的该第二传送信号St6的输出功率系小于由第一功率放大器802所产生的该第一传送信号St5的输出功率。

[0066] 请参考图9，图9为本发明一种信号收发器的第七实施例900的示意图，其中信号收发器900为一差动的信号收发器，然其并不作为本发明的限制所在。信号收发器900包含有一功率放大器902、一电容性电路904、一开关电路906、一阻抗转换电路908、一接收放大器910、一天线912以及一单端至差动转换电路914。接收放大器910可以是一低噪声放大器。功率放大器902、电容性电路904、开关电路906、阻抗转换电路908以及接收放大器910均设置在一芯片内。天线912以及单端至差动转换电路914以外接的方式耦接于该芯片。信号收发器900可以为一无线通信系统的一前端电路。功率放大器902耦接于一芯片输出端，该芯片输出端包含有该芯片的一第一端点N46以及一第二端点N47。电容性电路904耦接于芯片输出端(N46、N47)以及阻抗转换电路908的一第一端之间。开关电路906用来选择性地将该第一端的一第一端点N48以及一第二端点N49耦接于一参考电压(例如一接地电压Vgnd)。接收放大器910耦接于一第二端，该第二端包含有阻抗转换电路908的一第一端点N50以及一第二端点N51。

[0067] 单端至差动转换电路914耦接于芯片输出端(N46、N47)以及天线912之间，如图9所示。阻抗转换电路908包含有一电感器9082以及一电容器9084，其中电容器9084以并联的方法耦接于电感器9082。电感器9081的一第一端点(N48)以及一第二端点(N49)为阻抗转换电路908的该第一端，而电容器9084的一第一端点(N50)以及一第二端点(N51)为阻抗转换电路908的该第二端。在此实施例中，电容器9084是一可变的电容器。请注意，在此实施例中，电容器9084是一非必要的元件。换句话说，阻抗转换电路908还可以只包含有一个并联电感器(即电感器9082)连接在端点N48与N49(或端点N50与N51)之间。

[0068] 功率放大器902的差动输出端(即一第一输出端点N52以及一第二输出端点N53)分别直接连接于芯片输出端(N46、N47)。电容性电路904包含有一第一电容器9042以及一第二电容器9044。第一电容器9042具有一第一端点耦接于第一端点N46，以及一第二端点耦接于第一端点N48。第二电容器9044具有一第一端点耦接于第二端点N47，以及一第二端点耦接于第二端点N49。

[0069] 开关电路906包含有一第一开关9062、第二开关9064以及一第三开关9066。第一开关9062具有一第一连接端点耦接于第一端点N48，一第二连接端点耦接于一参考电压(例如一接地电压Vgnd)，以及一控制端点耦接于一控制信号Sc7。第二开关9064具有一第一连接端点耦接于第二端点N49，一第二连接端点耦接于该参考电压，以及一控制端点耦接于控制信号Sc7。第三开关9066具有一第一连接端点耦接于第一端点N48，一第二连接端点耦接于第二端点N49，以及一控制端点耦接于控制信号Sc7。

[0070] 当信号收发器900操作在该传送模式下时，功率放大器902用来产生一传送信号St7至该芯片输出端，以及控制信号Sc7会开启(即合上)第一开关9062、第二开关9064以及第三开关9066以阻止传送信号St7被传递至阻抗转换电路908的该第一端。

[0071] 当信号收发器900操作在一接收模式下时，控制信号Sc7会关闭(即开路)第一开关9062、第二开关9064以及第三开关9066以将在芯片输出端(N46、N47)上所接收到的一接收信号Sr7传递至阻抗转换电路908的该第一端(N48、N49)，且功率放大器902处于禁能的状态。

[0072] 由于没有实体的开关设置在功率放大器902以及该芯片输出端(N46、N47)之间的路径上，因此功率放大器902上的信号路径损耗就会被最小化。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器900操作在该传送模式下时，功率放大器902的线性度就会比传统的作法来得好。

[0073] 此外，依据上述第一实施例的描述可以得知，由于使用了阻抗转换电路908的关系，接收放大器910的源极阻抗Rs7就会比较大。换句话说，当信号收发器900操作在该接收模式下时，接收放大器910的噪声指数就会比传统的接收放大器的噪声指数来得低。依据信号收发器800所示的实施例，由第二功率放大器812所产生的该第二传送信号St6的输出功率小于由第一功率放大器802所产生的该第一传送信号St5的输出功率。此外，由于本实施例阻抗转换电路908只采用一个电感器，因此阻抗转换电路908的面积会比较小。

[0074] 请参考图10，图10为本发明一种信号收发器的第八实施例1000的示意图，其中信号收发器1000为一差动的信号收发器，然其并不作为本发明的限制所在。信号收发器1000包含有一第一功率放大器1002、一电容性电路1004、一开关电路1006、一阻抗转换电路1008、一接收放大器1010、一第二功率放大器1012、一天线1014以及一单端至差动转换电路
1016。接收放大器1010可以是一低噪声放大器。第一功率放大器1002、电容性电路1004、开关电路1006、阻抗转换电路1008、接收放大器1010以及第二功率放大器1012均设置在一芯片内。天线1014以及单端至差动转换电路1016以外接的方式耦接于该芯片。在此实施例中，第一功率放大器1002以及电容性电路1004通过该芯片输出端耦接于单端至差动转换电路
1016，其中该芯片输出端包含有一第一端点N54以及一第二端点N55。第一功率放大器1002以及电容性电路1004直接连接于第一端点N54以及第二端点N55。

[0075] 电容性电路1004耦接于芯片输出端(N54、N55)以及阻抗转换电路1008的一第一端(N56、N57)之间。开关电路1006用来选择性地将该第一端的第一端点N56以及第二端点N57耦接于一参考电压(例如一接地电压Vgnd)。第二功率放大器1012耦接于阻抗转换电路1008的一第二端(N58、N59)。接收放大器1010耦接于阻抗转换电路1008的该第一端(N56、N57)。

[0076] 单端至差动转换电路1016耦接于芯片输出端(N54、N55)以及天线1014之间，如图10所示。阻抗转换电路1008可以是一变压器。

[0077] 第一功率放大器1002的该差动输出端(即一第一输出端点N60以及一第二输出端点N61)分别直接连接于芯片输出端(N54、N55)。电容性电路1004包含有一第一电容器10042以及一第二电容器10044。第一电容器10042具有一第一端点耦接于第一端点N54，以及一第二端点耦接于第一端点N56。第二电容器10044具有一第一端点耦接于第二端点N55，以及一第二端点耦接于第二端点N57。

[0078] 开关电路1006包含有一第一开关10062、一第二开关10064以及一第三开关10066。第一开关10062具有一第一连接端点耦接于第一端点N56，一第二连接端点耦接于一参考电压(例如接地电压Vgnd)，以及一控制端点耦接于一控制信号Sc8。第二开关10064具有一第一连接端点耦接于第二端点N57，一第二连接端点耦接于该参考电压，以及一控制端点耦接于控制信号Sc8。第三开关10066具有一第一连接端点耦接于第一端点N56，一第二连接端点耦接于第二端点N57，以及一控制端点耦接于控制信号Sc8。

[0079] 信号收发器1000可以是一第一无线通信系统以及一第二无线通信系统的一共用前端电路，其中该第一无线通信系统以及该第二无线通信系统分别对应至一第一通信标准以及一第二通信标准，且该第一通信标准不同于该第二通信标准。当信号收发器1000操作在对应该第一通信标准的一第一传送模式下时，第一功率放大器1002用来产生一第一传送信号St8至该芯片输出端，且控制信号Sc8会开启(即合上)第一开关10062、第二开关10064以及第三开关10066以阻止第一传送信号St8被传递至该接收放大器。此时，第二功率放大器1012处于禁能的状态。当信号收发器1000操作在该第一传送模式下时，第一电容器10042的第二端点(N56)上的电压会相等于第二电容器10044的第二端点(N57)上的电压，且第一电容器10042的第二端点(N56)以及第二电容器10044的第二端点(N57)会耦接于接地电压Vgnd。因此，若第一开关10062、第二开关10064以及第三开关10066是由N型场效应晶体管所实现的话，则第一传送信号St8的大摆幅成分就不会影响到第一开关10062以及第二开关10064的开启状态，这是因为在该第一传送模式下时，第一端点N56以及第二端点N57都耦接于接地电压Vgnd的缘故。请注意，对信号收发器1000而言，第三开关10066为一个非必须的开关。

[0080] 当信号收发器1000操作在对应该第二通信标准的一第二传送模式下时，第二功率放大器1012用来产生一第二传送信号St9至阻抗转换电路1008，以及控制信号Sc8会关闭(即开路)第一开关10062、第二开关10064以及第三开关10066以使得第二传送信号St9可以被传递至芯片输出端。此时，第一功率放大器1002处于禁能的状态，以及接收放大器1010也处于禁能的状态或与第二功率放大器1012断开。

[0081] 当信号收发器1000操作在一接收模式下时，控制信号Sc8会关闭(即开路)第一开关10062、第二开关10064以及第三开关10066以将在芯片输出端(N54、N55)上所接收到的接收信号Sr8传递至接收放大器1010的该输入端(N56、N57)，且第一功率放大器1002以及第二功率放大器1012处于禁能的状态。请注意，接收放大器1010为对应于第一功率放大器1002的该通信系统以及对应于第二功率放大器1012的该通信系统所共用的接收放大器。

[0082] 由于没有实体的开关设置在第一功率放大器1002以及该芯片输出端之间的路径上，因此第一功率放大器1002上的信号路径损耗就会被最小化。此外，由于没有实体的开关设置在信号路径上，因此当信号收发器1000操作在该第一传送模式下时，第一功率放大器1002的线性度就会比传统的作法来得好。此外，依据上述实施例信号收发器1000的描述可以得知，由第二功率放大器1012所产生的该第二传送信号St9的输出功率小于由第一功率放大器1002所产生的该第一传送信号St8的输出功率。

[0083] 综上所述，本发明的实施例是把一芯片内(on-chip)的功率放大器直接连接于该芯片输出端，而不将一开关设置在该芯片内的功率放大器以及该芯片输出端之间，如此一来就可以改善该芯片内的功率放大器的线性度。上述实施例还设置了一芯片内的阻抗转换电路在一芯片内的低噪声放大器的前端(即信号接收端)以减小该芯片内的低噪声放大器的噪声指数。

[0084] 虽然本发明已以具体实施例揭露如上，然其仅为了易于说明本发明的技术内容，而并非将本发明狭义地限定于该实施例，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的权利要求所界定者为准。