用于在单极点或复极点频率响应之间进行选择的可编程基带滤波器

本申请要求于2021年05月12日在美国专利商标局提交的非临时专利申请号17/318968以及于2020年06月29日在美国专利商标局提交的临时专利申请号63/045813的优先权和权益，其内容被并入本文，就好像其全部内容在下文中被完全阐述，并且用于所有适用的目的一样。

技术领域

本公开的方面总体上涉及基带滤波器，并且具体地，涉及可编程用于滤波器耦合、极点选择、降低噪声和用于改进阻带抑制的多极点配置的基带滤波器。

背景技术

无线通信设备通常包括具有低噪声放大器(LNA)、混频器、本地振荡器(LO)、基带滤波器和其他处理电路装置的接收器，以进一步处理接收的信号。接收器可以被配置为接收不同的频道(frequency channel)内的信号。接收器中的这种设备的操作可以取决于正在被接收的不同频道之中的特定频道。因此，设备应当被配置为能够以不会使在其上形成这些设备的集成电路(IC)过于复杂的方式适配不同的频道。

发明内容

下面呈现一个或多个实施例的简化概述，以便提供对这种实施例的基本理解。该概述不是对所有预期实施例的广泛概述，并且既不旨在标识所有实施例的关键或重要元件，也不旨在描绘任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前序。

本公开的一个方面涉及一种装置。装置包括第一滤波器；第二滤波器；以及第一组一个或多个开关设备，被配置为将第一滤波器选择性地耦合到第二滤波器。

本公开的另一方面涉及对信号进行滤波的方法。方法包括：操作第一滤波器来对第一输入信号进行滤波以生成第一输出信号；操作第二滤波器来对第二输入信号进行滤波以生成第二输出信号；以及将第二滤波器的至少一部分与第一滤波器选择性地耦合，来对第三输入信号进行滤波以生成第三输出信号。

本公开的另一方面涉及滤波器。滤波器包括：第一放大器；第一电阻器和第二电阻器，串联耦合在滤波器的第一输入与第一放大器的第一输入之间；第一反馈电容器，耦合在第一放大器的第一输出与第一输入之间；电容器，耦合到在第一电阻器与第二电阻器之间的第一节点；第一反馈电阻器，耦合到第一放大器的第一输出；以及第一开关设备，用于将第一反馈电阻器选择性地耦合到电容器或第一放大器的第一输入。

本公开的另一方面涉及一种对信号进行滤波的方法。方法包括：操作一组一个或多个开关设备以将滤波器配置为具有第一组一个或多个极点；利用配置有第一组一个或多个极点的滤波器对第一输入信号进行滤波，以生成第一输出信号；操作一组一个或多个开关设备以将滤波器配置为具有第二组一个或多个极点；以及利用配置有第二组一个或多个极点的滤波器对第二输入信号进行滤波，以生成第二输出信号。

本公开的另一方面涉及滤波器。滤波器包括：第一放大器，具有差分输入和差分输出；第一反馈电阻器及第二反馈电阻器，分别耦合在差分输入与差分输出之间；以及多个开关设备，被配置为将第一反馈电阻器选择性地耦合到第二反馈电阻器。

为了实现上述和相关目的，一个或多个实施例包括在下文中充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个实施例的某些说明性方面。然而，这些方面仅指示可以在其中采用各种实施例的原理的各种方式中的一些方式，并且描述实施例旨在包括所有这些方面及其等同物。

附图说明

图1A图示了根据本公开的一个方面的示例接收器的示意图/框图。

图1B图示了根据本公开的另一方面的示例接收的通道和基带滤波器的频谱和频率响应的图。

图1C图示了根据本公开的另一方面的另一示例接收的通道和基带滤波器的频谱和频率响应的图。

图1D图示了根据本公开的另一方面的另一示例接收的通道和基带滤波器的频谱和频率响应的图。

图2A图示了根据本公开的另一方面的示例可编程基带滤波器的示意图。

图2B图示了根据本公开的另一方面的处于第一配置的图2A的示例可编程基带滤波器的示意图。

图2C图示了根据本公开的另一方面的处于第二配置的图2A的示例可编程基带滤波器的示意图。

图2D图示了根据本公开的另一方面的处于第三配置的图2A的示例可编程基带滤波器的示意图。

图2E图示了根据本公开的另一方面的处于第四配置的图2A的示例可编程基带滤波器的示意图。

图2F图示了根据本公开的另一方面的处于第五配置的图2A的示例可编程基带滤波器的示意图。

图2G图示了根据本公开的另一方面的处于第六配置的图2A的示例可编程基带滤波器的示意图。

图3A图示了根据本公开的另一方面的处于零中频(ZIF)接收模式的示例接收的通道和单极点基带滤波器的频谱和频率响应的图。

图3B图示了根据本公开的另一方面的处于偏移零中频(OZIF)接收模式的另一示例接收的通道和单极点基带滤波器的频谱和频率响应的图。

图3C图示了根据本公开的另一方面的处于偏移零中频(OZIF)接收模式的另一示例接收的通道和复极点基带滤波器的频谱和频率响应的图。

图4A图示了根据本公开的另一方面的处于第一配置的另一示例可编程基带滤波器的示意图。

图4B图示了根据本公开的另一方面的处于第二配置的图4A的示例可编程基带滤波器的示意图。

图5图示了根据本公开的另一方面的对信号进行滤波的示例方法的流程图。

图6图示了根据本公开的另一方面的对信号进行滤波的另一示例方法的流程图。

图7图示了根据本公开的另一方面的示例无线通信设备的框图。

图8图示了根据本公开的另一方面的另一示例接收器的示意图/框图。

图9图示了根据本公开的另一方面的另一示例可编程基带滤波器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而不旨在表示可以实践本文描述的概念的唯一配置。详细描述包括特定细节，目的是提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践这些概念。在一些情况下，众所周知的结构和组件以框图形式被示出，以避免混淆这种概念。

图1A图示了根据本公开的一个方面的示例接收器100的示意图/框图。在该示例中，接收器100被配置为处理一组接收的通道，诸如具有以“-1”后缀标识的对应组件的通道1，以及具有以“-2”后缀标识的对应组件的通道2。

关于通道1，接收器100包括天线110-1、低噪声放大器(LNA)120-1(其可以包括天线阻抗匹配元件，如由电感器和耦合到地的电容器的串联电路所表示的)、模拟处理电路130-1、I-混频器140-1I、Q-混频器140-1Q、本地振荡器(LO)150-1、I-基带滤波器(I-BBF)160-1I和Q-BBF 160-1Q。

天线110-1接收例如由远程无线通信设备发送的无线信号，并且输出接收的信号。LNA 120-1将接收的信号放大。模拟处理电路130-1可以对接收的信号执行一个或多个模拟处理，包括但不限于滤波、空间处理、将信号转换为差分信号和/或其他。如所提到的，模拟处理电路130-1的输出可以是差分的，并且分别耦合到I-混频器140-1I和Q-混频器140-1Q的差分输入。

LO 150-1将LO信号和90°相移LO信号分别提供给I-混频器140-1I和Q-混频器140-1Q。相应地，I-混频器140-1I和Q-混频器140-1Q分别将接收的信号的I-分量和Q-正交分量下变频，以生成I-输入差分信号V

类似地，关于通道2，接收器100包括天线110-2、低噪声放大器(LNA)120-2(其可以包括天线阻抗匹配元件，如由电感器和耦合到地的电容器的串联电路所表示的)、模拟处理电路130-2、I-混频器140-2I、Q-混频器140-2Q、本地振荡器(LO)150-2、I-基带滤波器(I-BBF)160-2I和Q-BBF 160-2Q。

天线110-2接收例如由远程无线通信设备发送的无线信号，并且输出接收的信号。LNA 120-2将接收的信号放大。模拟处理电路130-2可以对接收的信号执行一个或多个模拟处理，包括但不限于滤波、空间处理、将信号转换为差分信号和/或其他。如所提到的，模拟处理电路130-2的输出可以是差分的，并且分别耦合到I-混频器140-2I和Q-混频器140-2Q的差分输入。

LO 150-2将LO信号和90°相移LO信号分别提供给I-混频器140-2I和Q-混频器140-2Q。相应地，I-混频器140-2I和Q-混频器140-2Q分别将接收的信号的I-分量和Q-正交分量下变频，以生成I-输入差分信号V

第一通道和第二通道可以是独立的，以用于接收两个独立信号。备选地，第一通道和第二通道可以用于空间处理，诸如多输入多输出(MIMO)处理。在后一种情况下，通道1可以用作主通道，并且通道2可以用作MIMO通道，反之亦然。尽管出于描述目的示出了两个通道，但是应当理解，接收器100可以包括用于处理两个以上通道的硬件，诸如，四个通道(例如，用于4x4 MIMO)、五个通道(例如，用于100MHz载波聚合)、八个通道(例如，用于双订户信息模块(SIM)卡操作)或十个通道(例如，用于200MHz载波聚合)。此外，虽然用于处理两个通道的元件在图1中被图示为耦合到相应的天线110-1和110-2，但在一些实施例中，LNA 120-1和LNA 120-2两者耦合到相同的天线。在一些这种实施例中，双工器或滤波器元件可以耦合在LNA 110中的一个或多个LNA与天线之间。

由于在这种接收器100中存在更高数据吞吐量的趋势，诸如在由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的用于移动网络的第五代(5G)新无线电(NR)(在本文中被称为“5G NR”)的情况下，可以存在用于载波聚合(CA)的多个通道以实现更高的数据吞吐量。例如，10个通道(每个通道具有20兆赫兹(MHz)的带宽)可以为高数据吞吐量应用提供组合的200MHz带宽。

为了为高数据吞吐量应用提供这种多通道，同时提供相对较小的集成电路(IC)占用(footprint)(例如，为了成本有效的目的实现这种接收器)，新技术节点(诸如，14纳米(nm)鳍式(FIN)场效应晶体管(FINFET))可以被用在有源组件中，有源组件诸如是接收器100的通道1和通道2各自的I-BBF和Q-BBF 160-1I/160-1Q和160-2I/160-2Q。此外，为了通用性，接收器100可以选择性地被重新配置以处理由其他标准指定的通道，诸如由3GPP开发的第4代宽带蜂窝网络(也被称为长期演进(LTE))和全球移动系统(GSM)蜂窝网络。

新技术节点例如在接收器100的有源组件中的使用，在用于5G NR的较高带宽(例如，5MHz至160MHz带宽)的滤波器中很好地起作用。然而，由于LTE和GSM利用较窄的带宽(例如，低至600KHz至1MHz)，因而新技术节点可能引入闪烁噪声，其中滤波器阻带(带外)抑制对于某些水平的闪烁噪声较差。在低频下可能是这种情况，因为闪烁噪声的水平与频率成反比变化(1/f)。为了减小闪烁噪声，可以使新技术节点更大。然而，使设备更大会引入附加的寄生电容，这可以使利用较宽带宽的应用的性能降级，诸如5G NR的情况，其中通信频带和/或信道可以较宽和/或使用大量的载波聚合。此外，较大的设备还占用更多的IC占用，这可以导致更高的产品成本。

如所讨论的，对于通用接收器，带宽可以选择性地被重新配置以用于5G NR、4G和/或GSM蜂窝网络，I-BBF和Q-BBF 160-1I/160-1Q和160-2I/160-2Q可以选择性地被重新配置以用于不同的带宽。例如，对于5G NR，I-BBF和Q-BBF 160-1I/160-1Q和160-2I/160-2Q可以被配置有大约100MHz范围的极点。对于4G，I-BBF和Q-BBF 160-1I/160-1Q和160-2I/160-2Q可以被配置有大约20MHz范围的极点。并且，对于GSM，I-BBF和Q-BBF 160-1I/160-1Q和160-2I/160-2Q可以被配置有大约660KHz范围的极点。参考以下图更详细地解释这一点。

图1B图示了根据本公开的另一方面的示例接收的5G NR通道(CHN)和基带滤波器(BBF)的频谱(阴影区域)和频率响应H(f)(虚线)的图。通道5G NR CHN和BBF的频谱和频率响应H(f)可以与接收器100被配置为根据5G NR处理信号的情况有关。该图包括表示频率(f)的x轴或水平轴，并且包括y轴或垂直轴，y轴或垂直轴表示关于接收的通道5G NR CHN信号的功率水平和关于对应的BBF的频率响应H(f)。在该示例中，接收的感兴趣通道5G NRCHN的频谱具有大约100MHz的带宽。因此，为了对接收的通道5G NR CHN的信号进行滤波以基本消除不需要的信号(阻带抑制)以提供可接受的信噪比(SNR)，BBF的频率响应H(f)应当具有分别在大约-50MHz和+50MHz处的极点f

图1C图示了根据本公开的另一方面的示例接收的4G通道(CHN)和基带滤波器(BBF)的频谱(阴影区域)和频率响应H(f)(虚线)的图。通道4G CHN和BBF的频谱和频率响应H(f)可以与接收器100被配置为根据4G处理信号的情况有关。在该示例中，接收的感兴趣通道4G CHN的频谱具有大约20MHz的带宽。因此，为了对接收的通道的信号进行滤波以基本消除不需要的信号(阻带抑制)来提供可接受的SNR，BBF的频率响应H(f)应当具有分别在大约-10MHz和+10MHz处的极点f

图1D图示了根据本公开的另一方面的示例接收的GSM通道(CHN)和基带滤波器(BBF)的频谱(阴影区域)和频率响应H(f)(虚线)的图。通道GSM CHN和BBF的频谱和频率响应H(f)可以与接收器100被配置为根据GSM处理信号的情况有关。在该示例中，接收的感兴趣通道GSM CHN的频谱具有大约600千赫兹(KHz)的带宽。因此，为了对接收通道的信号进行滤波以基本消除不需要的信号来提供可接受的SNR，BBF的频率响应H(f)应当具有分别在大约-300KHz和+300KHz处的极点f

滤波器可以包括电阻器和电容器组，以在处理不同应用(诸如5G NR、4G和GSM应用)时对极点进行频移。然而，电阻器和电容器组通常较大并且占据大量的IC占用；并且因此，可能不是非常成本高效的。此外，对成组的电阻器和电容器的接通和断开可能引入增加的寄生电容，这可能对滤波器的性能(例如滤波器的频率选择性和噪声抑制)产生不利影响。

图2A图示了根据本公开的另一方面的示例可编程基带滤波器200的示意图。总的来说，基带滤波器200包括一对基带滤波器(BBF)210和250，它们可以以不同的方式选择性地被耦合在一起，以在特定应用的不同带宽(例如，诸如5G NR、4G和GSM蜂窝网络中使用的特定带宽)中实现针对滤波器200的改进性能。

在一些带宽特定的应用中，BBF 210和BBF 250的对可以选择性地彼此耦合，以便(共同地)处理单个接收信号(例如，单个通道)。然而，在其他应用中，BBF 210和BBF 250的对也可以完全解耦，以便(独立地)处理分离的接收信号(例如，两个不同的通道)。BBF210和BBF 250的对的选择性耦合的不同方式是可能的。

例如，在相对地窄带宽和低噪声的应用中，第一BBF 210可以借用第二BBF 250的有源组件和无源组件，其中借用有源组件因为有效设备尺寸增加(例如，加倍)而将闪烁噪声减小，并且借用无源组件(例如，电阻器和电容器)导致更窄(或收紧)的极点和/或增加的阻带抑制(例如在较低频率处)。在这种情况下，第二BBF 250不用于对与由第一BBF 210利用第二BBF 250的借用组件滤波的信号分离的信号进行滤波。对于超窄带宽应用，第一BBF210也可以选择性地耦合到电容器组以进一步缩窄极点频率，以获得在这种低频率处(如在GSM的情况下)的改进的阻带抑制。

在相对地窄带宽和低功率的应用中，第一BBF 210可以借用第二BBF 250的无源组件(不是有源组件)，其中借用无源组件(电阻器和电容器)导致更窄(更紧)的极点和/或增加的阻带抑制(例如在较低频率处)，同时导致禁用第二BBF 250的有源组件以节省功率。同样，在这种情况下，第二BBF 250不用于对与由第一BBF 210利用第二BBF 250的借用组件滤波的信号分离的信号进行滤波。

在相对地宽带宽和低噪声的应用中，第一BBF 210可以借用第二BBF 250的有源组件(不是无源组件)，其中有源组件的借用因为有效设备尺寸增加(例如，加倍)而将闪烁噪声减小，而更窄(更紧)的极点不需要无源组件。同样，在这种情况下，第二BBF 250不用于对与由第一BBF 210利用第二BBF 250的借用组件滤波的信号分离的信号进行滤波。

作为示例，第一BBF 210可以选择性地耦合到第二BBF 250，以从第二BBF 250借用放大器，而与是否借用与放大器相关联的(电阻器-电容器(RC))反馈网络无关。类似地，第一BBF 210可以选择性地耦合到第二BBF 250以从BBF 250借用反馈网络，而与是否借用反馈网络与其相关联的放大器无关。在一些实施例中，来自BBF 250的放大器及其相关联的反馈网络可独立地、选择性地耦合到第一BBF 210。在这种实施例中，第一BBF 210，更具体地，一组一个或多个开关设备可以被配置为从第二BBF 250借用放大器，但不借用其相关联的反馈网络。备选地，第一BBF 210，更具体地，一组一个或多个开关设备可以被配置为从第二BBF 250借用反馈网络，而不借用其相关联的放大器。进一步备选地，第一BBF 210，更具体地，一组一个或多个开关设备可以被配置为从第二BBF 250借用放大器及其相关联的电阻器-电容器(RC)反馈网络。

参考接收器100，第一BBF 210可以是通道1的I-BBF 160-1I和Q-BBF 160-1Q中的任一个。第二BBF 250可以是通道2的I-BBF 160-2I和Q-BBF 160-2Q中的任一个。例如，通道1和通道2的I-BBF可以选择性地耦合在一起，和/或通道1和通道2的Q-BBF可以选择性地耦合在一起。如果BBF 210和BBF 250用于处理分离的信号，诸如在两个不同通道或在主通道和MIMO通道的情况下，则BBF 210和BBF 250彼此完全解耦。因此，可以没有IC面积损失(penalty)，因为可能需要第二BBF 250来执行分离通道处理。然而，如果第二BBF 250没有被用于分离通道处理，则第一BBF 210可以选择性地耦合到第二BBF 250以借用有源组件或无源组件或借用有源组件和无源组件两者，以便例如基于不同的带宽应用来修改其滤波性能。

更具体地，第一BBF 210包括被配置为接收差分信号V

第一BBF 210还包括第一电阻器-电容器(RC)反馈网络，该反馈网络包括与电阻R

第一BBF 210还包括串联耦合在TIA 220的负输出与第二级放大器230的正输入之间的电阻器R

尽管未在图2A-图2G中被示出，但电容器可以耦合在电阻器R

第一BBF 210还包括第三RC反馈网络，第三RC反馈网络包括与电阻器R

PGA 230包括差分输出以生成经滤波的差分输出信号V

第二BBF 250可以被配置为与第一BBF 210相同或相似。特别地，第二BBF 250包括被配置为接收差分信号V

TIA 260还可以包括用于接收第一使能信号(en1)的使能输入，以用于选择性地使能和禁用TIA 260(例如，通过将耦合到直流(DC)供电(Vdd)轨的至少一个头部开关(headswitch)导通/关断)。尽管未被示出，但是TIA 220也可以包括类似的使能输入。

第二BBF 250还包括第一RC反馈网络，第一RC反馈网络包括与电阻R

第二BBF 250还包括串联耦合在TIA 260的负输出与第二级放大器270的正输入之间的电阻器R

尽管未在图2中被示出，但电容器可以耦合在电阻器R

PGA 270还可以包括用于接收第二使能信号(en2)的使能输入，以用于选择性地使能和禁用PGA 270(例如，通过将耦合到DC供电(Vdd)轨的至少一个头部开关导通/关断)。尽管未被示出，但是PGA 230也可以包括类似的使能输入。

第二BBF 250还包括第三RC反馈网络，第三RC反馈网络包括与电阻器R

PGA 270包括差分输出以生成经滤波的差分输出信号V

可编程BBF 200还包括一组开关设备，用于将BBF 210和BBF 250的各个节点选择性地耦合在一起，以将滤波器中的一个滤波器(诸如第一BBF 210)配置为具有某些特性，同时禁用其他滤波器(诸如第二BBF 250)对独立信号滤波。

例如，BBF 200包括开关设备SW

BBF 200还包括开关设备SW

BBF 200还包括开关设备SW

图2B图示了根据本公开的另一方面的处于第一配置的可编程基带滤波器200的示意图。在第一配置中，第一BBF 210和第二BBF 250彼此独立地操作，并且分别对分离的输入信号V

此外，在第一配置中，开关设备SW

图2C图示了根据本公开的另一方面的处于第二配置的示例可编程基带滤波器200的示意图。在第二配置中，第一BBF 210选择性地耦合到第二BBF 250，以借用第二BBF 250的某些无源(电阻器/电容器)组件和有源(放大器)组件。这可以导致更窄(更紧)的极点和更高的阻带抑制，从而获得较低的闪烁噪声。在第二配置中，第一BBF 210对输入差分信号V

因此，在第二配置中，开关设备SW

此外，在第二配置中，开关设备SW

此外，在第二配置中，处于闭合状态的开关设备SW

图2D图示了根据本公开的另一方面的处于第三配置的示例可编程基带滤波器200的示意图。在第三配置中，第一BBF 210选择性地耦合到第二BBF 250，以借用第二BBF 250的某些无源(电阻器/电容器)组件，而不借用第二BBF 250的有源(放大器)组件。第一BBF210借用无源组件可以导致更窄(更紧)的极点和更高的阻带抑制，并且不借用有源组件可以改进功率节省，因为第二BBF 250的TIA 260和PGA 270可以被禁用。在第三配置中，第一BBF 210对输入差分信号V

因此，在第三配置中，开关设备SW

此外，在第三配置中，开关设备SW

图2E图示了根据本公开的另一方面的处于第四配置的示例可编程基带滤波器200的示意图。在第四配置中，第一BBF 210选择性地耦合到第二BBF 250以借用第二BBF 250的有源(放大器)组件，而不借用第二BBF 250的无源(电阻器/电容器)组件。因为有效设备尺寸增加(例如，加倍)，这可以导致较低的闪烁噪声。此外，可以不需要借用无源组件，因为滤波器极点在频率上不需要那么窄(紧)，并且单极点配置可以足以实现所需的阻带抑制。在第四配置中，第一BBF 210对输入差分信号V

因此，在第四配置中，开关设备SW

此外，在第四配置中，开关设备SW

图2F图示了根据本公开的另一方面的处于第五配置的示例可编程基带滤波器200的示意图。第五配置类似于先前详细讨论的第二配置，其中第一BBF 210选择性地耦合到第二BBF 250以借用第二BBF250的某些无源(电阻器/电容器)组件和有源(放大器)组件，例如以将其性能配置为用于更窄(更紧)的极点和更高的阻带抑制和更低的闪烁噪声。

例如，如在处理GSM信号的情况下，为了实现更窄(更紧)的极点和更高的阻带抑制性能，基带滤波器200选择性地耦合到电容器组290。具体地，当开关设备SW

图2G图示了根据本公开的另一方面的处于第六配置的示例可编程基带滤波器200的示意图。第六配置也类似于先前详细讨论的第二配置，其中第一BBF 210选择性地耦合到第二BBF 250以借用第二BBF 250的某些无源(电阻器/电容器)组件和有源(放大器)组件，例如以将其性能配置为用于更窄(更紧)的极点和更高的阻带抑制以及更低的闪烁噪声。

为了在较低的频率处实现较高的阻带抑制性能，第一BBF 210也可以选择性地耦合到第二BBF 250，以借用第二BBF 250的输入无源组件。在这方面，开关设备SW

应当理解，并非BBF 200的所有配置都被描述和图示。例如，开关设备可以被配置为使得BBF 210可以选择性地耦合到第二BBF 250以借用电阻器组252+/252-，而不借用TIA260和/或TIA 260的反馈网络。作为另一个示例，开关设备可以被配置为使得BBF 210选择性地耦合到第二BBF 250，以借用电阻器R

应当进一步理解，并非所有描述的配置都必须由基带滤波器200的实现来提供，并且因此被图示为将BBF 210耦合到BBF 250的连接和/或开关设备中的一个或多个连接和/或开关设备可以被省略。例如，在一些实施例中，可以省略将TIA 220的中间级选择性地耦合到TIA 260的开关设备(例如，SW

图3A图示了根据本公开的另一方面的处于零中频(ZIF)接收模式的示例接收的通道CHN 1和单极点基带滤波器的频谱(阴影区域)和频率响应H(f)(虚线)的图。在ZIF接收模式中，LO的频率与感兴趣通道(诸如CHN 1)的载波的频率基本相同。因此，当相关联的混频器将感兴趣通道CHN 1与LO混频时，混频操作的所得较低频率分量以零赫兹(0Hz)或DC为中心，如由表示CHN 1的阴影区域所图示的。滤波器频率响应H(f)的通带可以是在极点f

与接收的CHN 1相关联的发送通道可以包括发送信号，该发送信号可以经由天线到天线耦合或发射器到接收器耦合而泄漏到接收的CHN 1中，并且相对于接收的CHN 1可以被视为干扰信号。如所图示的，CHN 1发送(Tx)干扰与CHN 1的频谱分离一定的频率偏移。被配置为对CHN 1进行滤波以去除上频率分量和其他不需要信号(诸如CHN 1 Tx干扰)的基带滤波器(BBF)，可以被配置为单极点f

图3B图示了根据本公开的另一方面的处于偏移零中频(OZIF)接收模式的另一个示例接收的通道和单极点基带滤波器的频谱(阴影区域)和频率响应H(f)(虚线)的图。在OZIF接收模式中，两个通道(例如CHN 1至CHN 2)由相同的混频器和基带滤波器进行下变频和滤波。由于两个通道由相同的硬件处理，因此接收通道的OZIF模式可以节省明显的IC面积和功率。在OZIF模式中，LO的频率被设置在第一通道CHN 1与第二通道CHN 2的频谱之间(例如，第一通道CHN 1与第二通道CHN 2的频谱中间)。因此，当相关联的混频器将感兴趣的通道与LO混频时，混频操作的所得较低频率分量以0Hz或DC为中心，如由表示CHN 1和CHN 2的阴影区域所图示的。

与接收CHN 1相关联的发送通道生成信号，相对于接收的CHN 1，该信号被视为干扰信号。如所图示的，CHN 1发送(Tx)干扰与CHN 1的频谱相隔一定的频率偏移。先前被配置为单极点以对CHN 1进行滤波以便去除上频率分量和其他不需要信号(诸如CHN 1 Tx干扰)的基带滤波器(BBF)，现在也必须对CHN 2进行滤波，以从CHN 2的频带去除这种不需要的信号。注意，CHN 1 Tx干扰在频率上可以接近CHN 2的频带，并且具有足以抑制ZIF模式下的CHN 1 Tx干扰的频率响应H(f)的单极点f

图3C图示了根据本公开的另一方面的处于偏移零中频(OZIF)接收模式的另一个示例接收的通道和复极点f

一种方法是使用包括两个极点的双二阶滤波器。然而，使用双二阶滤波器存在缺点。该滤波器通常需要两个附加的运算放大器和RC极点来实现所需的阻带抑制。这可以导致要实现的IC占用的显著增加，这不被认为是一种成本高效的方法。此外，为每个OZIF接收实现的双二阶滤波器可能需要繁琐的校准，来减小由于所需通道的映像(image)的下变频而导致的剩余边带(RSB)以及应用于I和Q混合器的LO的振幅和相位的不匹配。

图4A图示了根据本公开的另一方面的可编程基带滤波器(BBF)400的示意图。总的来说，可编程BBF 400包括用于将滤波器配置为具有单极点或双极点或复极点的开关设备。当可编程(或配置的)BBF400在ZIF模式中对信号进行滤波时，可以使用单极点配置，因为单极点滤波器可以足以提供所需的干扰抑制。当可编程BBF 400在OZIF模式中对信号进行滤波时，复极点配置可以被编程(或被配置)，因为可能需要复极点来提供所需的干扰抑制。

特别地，可编程BBF 400包括差分输入，该差分输入被配置为从例如接收器100的对应混频器接收输入差分信号V

可编程BBF 400包括第一RC反馈网络，第一RC反馈网络包括与电阻器R

可编程BBF 400还包括串联耦合在TIA 420的负输出与第二放大级430的正输入之间的可变电阻器R

可编程BBF 400还包括第三RC反馈网络，第三RC反馈网络包括与电阻器R

PGA 430包括差分输出，以生成经滤波的差分输出信号V

为了在单极点或复极点之间对可编程BBF 400进行编程，BBF400包括开关设备SW

如图4A中描绘的可编程BBF 400处于单极点配置，例如，以根据ZIF接收操作模式来处理信号。在单极点配置中，开关设备SW

如果开关设备SW

图4B图示了根据本公开的另一方面的处于复极点配置的可编程BBF 400的示意图。在复极点(多个极点)配置中，开关设备SW

在该配置中，无论开关设备SW

尽管在先前的示例中，滤波器已经被描述为差分滤波器，但应当理解，将滤波器选择性地耦合在一起或在单极点配置与多极配置之间选择性地重新配置滤波器的技术可以可适用于单端滤波器。此外，虽然在先前的示例中，滤波器被描述为具有两级，但应当理解，将滤波器选择性地耦合在一起或在单极点配置与多极点配置之间选择性地重新配置滤波器的技术可以可适用于单级或两个以上级的滤波器。此外，尽管未被明确示出，但可以提供控制器，来配置开关设备的状态以及可变电阻器和电容器的电阻和电容，以将(多个)滤波器设置成处于先前描述的配置中的任何配置。

图5图示了根据本公开的另一方面的对信号进行滤波的示例方法500的流程图。方法500包括：操作第一滤波器以对第一输入信号进行滤波，以生成第一输出信号(框510)。操作第一滤波器以对第一输入信号进行滤波以生成第一输出信号的示例部件包括第一BBF210的开关设备、电阻器/电容器和/或放大器。

方法500还包括：操作第二滤波器以对第二输入信号进行滤波以生成第二输出信号(框520)。用于操作第二滤波器以对第二输入信号进行滤波以生成第二输出信号的示例部件包括第二BBF 250的开关设备、电阻器/电容器和/或放大器。这是在第一BBF 210和第二BBF250独立地对分开的信号(诸如分开的通道或主通道和MIMO通道)进行滤波的情况下的情况。

方法500附加地包括：将第二滤波器的至少一部分与第一滤波器选择性地耦合(例如，合并)，以对第三输入信号进行滤波以生成第三输出信号(框530)。用于将第二滤波器的至少一部分与第一滤波器选择性地耦合以对第三输入信号进行滤波以生成第三输出信号的示例部件包括：将第一BBF 210和第二BBF 250选择性地耦合在一起的开关设备中的任何开关设备，其中所得的、选择性耦合的滤波器对第三输入信号进行滤波以生成第三输出信号。

图6图示了根据本公开的另一方面的对信号进行滤波的另一示例方法600的流程图。方法600包括：操作一组一个或多个开关设备以将滤波器配置为具有第一组一个或多个极点(框610)。用于操作一组一个或多个开关设备以将滤波器配置为具有第一组一个或多个极点的示例部件包括：配置BBF 400的开关设备SW

方法600还包括：利用配置有第一组一个或多个极点的滤波器对第一输入信号进行滤波以生成第一输出信号(框620)。用于利用配置有第一组一个或多个极点的滤波器对第一输入信号进行滤波以生成第一输出信号的示例部件包括：BBF 400(或其部分)，其中BBF 400的开关设备SW

方法600还包括：操作一组一个或多个开关设备，以将滤波器配置为具有第二组一个或多个极点(框630)。用于操作一组一个或多个开关设备以将滤波器配置为具有第二组一个或多个极点的示例部件包括：配置BBF 400的开关设备SW

此外，方法600包括：利用配置有第二组一个或多个极点的滤波器对第二输入信号进行滤波，以生成第二输出信号(框640)。用于利用配置有第二组一个或多个极点的滤波器对第二输入信号进行滤波以生成第二输出信号的示例部件包括：BBF 400(或其部分)，其中BBF 400的开关设备SW

图7图示了根据本公开的另一方面的示例无线通信设备700的框图。无线通信设备700包括一个或多个天线710和接收器(或收发器)720，其中该接收器的至少一部分根据具有本文描述的BBF中的任何BBF的接收器100来进行配置。无线通信设备700还包括基带处理电路730，基带处理电路730被配置为处理来自接收器720的信号。

图8图示了根据本公开的另一方面的另一示例接收器800的示意图/框图。接收器800是包括第一可编程基带滤波器(诸如先前讨论的可编程滤波器200)和第二可编程基带滤波器(诸如先前讨论的可编程滤波器400)的接收器的一个示例。取决于基带滤波器对通带纹波的要求和阻带抑制要求，可以选择第一可编程滤波器或第二可编程滤波器，并且所选择的滤波器可以根据通带纹波和阻带抑制要求来被编程。

更具体地，接收器800包括至少一个天线805、低噪声放大器(LNA)810、混频器815、本地振荡器(LO)820和基带滤波器，基带滤波器包括与先前详细讨论的可编程滤波器200相同或类似的可编程滤波器830，以及与先前详细讨论的可编程基带滤波器400类似的可编程单极点/复极点滤波器840。接收器800还包括控制器850，用于选择哪个滤波器830或840将对由混频器815输出的信号进行滤波，并且用于对所选择的滤波器进行编程，如本文进一步讨论的。

至少一个天线805耦合到LNA 810的输入。LNA 810包括耦合到混频器815的第一输入的输出。LO 820包括耦合到混频器815的第二输入的输出。混频器815包括输出，该输出经由开关设备SW1耦合到可编程滤波器830的第一输入，并且经由另一开关设备SWM耦合到可编程单极点/复极点滤波器840的输入。

可编程滤波器830包括第二输入，第二输入可以耦合到另一接收器(Rx)链，诸如另一正交(I-或Q)接收器链、空间接收器链或另一通道接收器链。可编程滤波器830包括第一单极点基带滤波器832(其可以与先前讨论的BBF 210类似地配置)和第二单极点滤波器834(其可以与先前讨论的BBF 250相同或类似地配置)。第一单极点滤波器832包括经由开关设备SW2耦合到另一接收器(Rx)链的输入。第二单极点滤波器834包括用作可编程滤波器830的第一输入的输入。

为了滤波器耦合的目的，可编程滤波器830包括一组开关设备SW3至SWK。例如，开关设备SW3将单极点滤波器832和834的输入选择性地耦合在一起，开关设备SWK将单极点滤波器832和834的输出选择性地耦合在一起，并且开关设备SW4至SWK-1(未明确附注)将单极点滤波器832和834的内部节点选择性地耦合在一起。单极点滤波器832和834的输出分别经由开关设备SWK+1和SWK+2耦合到下游处理。如前所述，下游处理可以包括模数转换(ADC)、解调、纠错解码等。

如关于基带滤波器200所详细讨论的，单极点滤波器832和834可以彼此独立地操作，如在单极点滤波器832对由另一接收器(Rx)链输出的信号进行滤波并且单极点滤波器834对由混频器815输出的信号进行滤波的情况下。在这种情况下，一组开关设备SW3至SWK处于断开状态。而且，独立地，可以使单极点滤波器832和834中的一个或多个单极点滤波器不可操作或被禁用。例如，可以通过将开关设备SW2至SWK+1配置为处于断开状态来使单极点滤波器832不可操作或被禁用，并且可以通过将开关设备SW1、SW3至SWK和SWK+2配置为处于断开状态来使单极点滤波器834不可操作或被禁用。

此外，如关于基带滤波器200所详细讨论的，单极点滤波器832和834可以选择性地被耦合。如所讨论的，一个滤波器(832或834)可以选择性地耦合到其他滤波器(834或832)，以借用其他滤波器(834或832)的有源组件、无源组件或者有源组件和无源组件两者。

例如，如果由另一接收器(Rx)链输出的信号要通过选择性耦合的单极点滤波器832和834来被滤波，则开关设备SW2、开关设备SW3至SWK中的一个或多个开关设备，以及开关设备SWK+1被配置为处于闭合状态，并且开关设备SW1和SWK+2被配置为处于断开状态。在该示例中，开关设备SW2和SWK+1的上游侧和下游侧的信号分别用作可编程滤波器830的输入和输出。

类似地，如果由混频器815输出的信号要通过选择性耦合的单极点滤波器832和834来被滤波，则开关设备SW1、开关设备SW3至SWK中的一个或多个开关设备，以及开关设备SWK+2被配置为处于闭合状态，并且开关设备SW2和SWK+1被配置为处于断开状态。在该示例中，开关设备SW2和SWK+2的上游侧和下游侧的信号分别用作可编程滤波器830的输入和输出。

如所讨论的，可编程单极点/复极点滤波器840可以与BBF 400相同或类似地配置。因此，可编程单极点/复极点滤波器840包括一组内部开关设备SWM+1至SWN-1(未被明确示出)，以将滤波器配置为单极点或复极点。可编程单极点/复极点滤波器840包括经由开关设备SWN耦合到下游处理的输出。

基于通带纹波和阻带抑制要求，控制器850生成用于一组开关设备SW1至SWN的控制信号，以在混频器814的输出处和/或另一接收器(Rx)链的输出处提供期望的滤波器响应。例如，如果选择可编程滤波器830对由混频器815输出的信号进行滤波，则控制器850将开关设备SW1配置为处于闭合状态，并且至少将开关设备SWM配置为处于断开状态。此外，控制器850配置一组开关设备SW2至SWK+2以对滤波器830进行编程，如前所述(例如，独立地或以选择性耦合配置来操作单极点滤波器832和834)。

如果选择可编程单极点/复极点滤波器840对由混频器815输出的信号进行滤波，则控制器850至少将开关设备SW1配置为处于断开状态，并且将开关设备SWM和SWN配置为处于闭合状态。此外，控制器850配置一组开关设备SWM+1至SWN-1，以对滤波器840进行编程(或配置)，如前所述(例如，将其作为单极点滤波器或复极点滤波器操作)。

图9图示了根据本公开的另一方面的另一示例可编程基带滤波器(BBF)900的示意图。可编程BBF 900包括第一BBF 910和第二BBF 950。BBF 910和BBF 950中的每个BBF可以与BBF 400相同或类似地配置。也就是说，BBF 910和BBF 950中的每个BBF可以被配置为单极点滤波器或复极点滤波器，如关于BBF 400详细讨论的。此外，类似于可编程BBF 200的滤波器组件借用或滤波器耦合方案，可编程BBF 900包括一组开关设备，使得BBF 910或BBF950中的一个BBF可以从其他BBF 950或BBF 910借用一个或多个有源组件和/或无源组件。

因此，BBF 910可以独立于BBF 950操作，以执行对输入信号V

如关于BBF 200详细讨论的，BBF 910或BBF 950中的一个BBF可以选择性地耦合到其他BBF 950或BBF 910，以借用其他BBF 950或BBF 910的一个或多个有源组件和/或无源组件。例如，BBF 910可以被操作以通过将BBF 910选择性地耦合到BBF 950的一个或多个有源组件和/或无源组件，来对输入信号V

类似地，BBF 950可以被操作以通过将BBF 950选择性地耦合到BBF 910的一个或多个有源组件和/或无源组件，来对输入信号V

下面提供了本公开的方面的概述：

方面1：一种滤波器，包括：第一放大器；第一电阻器和第二电阻器，串联耦合在所述滤波器的第一输入与所述第一放大器的第一输入之间；第一反馈电容器，耦合在所述第一放大器的第一输出与所述第一输入之间；电容器，耦合到所述第一电阻器与所述第二电阻器之间的第一节点；第一反馈电阻器，耦合到所述第一放大器的所述第一输出；以及第一组一个或多个开关设备，被配置为：将所述第一反馈电阻器选择性地耦合到所述电容器，并且将所述第一反馈电阻器选择性地连接到所述第一放大器的所述第一输入。所述电容器可以选择性地或持久性地耦合到所述第一节点。

方面2：根据方面1所述的滤波器，其中所述电容器耦合到地。

方面3：根据方面1所述的滤波器，其中所述第一组一个或多个开关设备包括：第一开关，被配置为将所述第一反馈电阻器选择性地连接到所述第一放大器的所述第一输入；以及第二开关，被配置为将所述第一反馈电阻器选择性地连接到所述第一节点。

方面4：根据方面3所述的滤波器，其中所述第一组一个或多个切换设备还包括第三开关，所述第三开关被配置为将所述电容器选择性地连接到所述第一节点。

方面5：根据方面3所述的滤波器，其中所述电容器直接并且持久性地连接到所述第一节点。

方面6：根据方面1-5中任一方面所述的滤波器，还包括：第三电阻器和第四电阻器，串联耦合在所述滤波器的第二输入与所述第一放大器的第二输入之间；第二反馈电容器，耦合在所述第一放大器的第二输出与所述第二输入之间；第二反馈电阻器，耦合到所述第一放大器的所述第二输出；以及第二组一个或多个开关设备，被配置为：将所述第二反馈电阻器选择性地耦合到所述电容器，并且将所述第二反馈电阻器选择性地连接到所述第一放大器的所述第二输入。所述电容器可以持久性地或选择性地耦合到所述第三电阻器与所述第四电阻器之间的第二节点。

方面7：根据方面6所述的滤波器，其中所述第一组开关设备包括第一开关设备，所述第一开关设备被配置为将所述电容器与所述第一节点选择性地解耦，并且其中所述第二组开关设备包括第二开关设备，所述第二开关设备被配置为将所述电容器与所述第二节点选择性地解耦。

方面8：根据方面6或7所述的滤波器，其中：所述第一放大器的所述第一输入包括所述第一放大器的正输入；所述第一输出包括所述第一放大器的负输出；所述第一放大器的所述第二输入包括所述第一放大器的负输入；并且所述第二输出包括所述第一放大器的正输出。

方面9：根据方面1-8中任一方面所述的滤波器，其中所述第一放大器包括可编程增益放大器(PGA)。

方面10：根据方面1-9中任一方面所述的滤波器，还包括耦合在所述滤波器的所述第一输入与所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的第二放大器。

方面11：根据方面1-10中任一方面所述的滤波器，其中所述滤波器包括基带滤波器。

方面12：一种方法，包括：操作一组一个或多个开关设备，以将滤波器配置为具有第一组一个或多个极；利用配置有所述第一组一个或多个极点的所述滤波器对第一输入信号进行滤波，以生成第一输出信号；操作所述一组一个或多个开关设备，以将所述滤波器配置为具有第二组一个或多个极点；以及利用配置有所述第二组一个或多个极点的所述滤波器对第二输入信号进行滤波，以生成第二输出信号。

方面13：根据方面12所述的方法，其中所述第一组一个或多个极点包括单个极点。

方面14：根据方面12或13所述的方法，其中所述第二组一个或多个极点包括多个极点。

方面15：根据方面12-14中任一方面所述的方法，其中所述第二组一个或多个极点包括复极点。

方面16：根据方面12-15中任一方面所述的方法，其中配置有所述第二组一个或多个极点的所述滤波器被配置为Rauch滤波器。

方面17：一种滤波器，包括：第一放大器，具有差分输入和差分输出；第一反馈电阻器和第二反馈电阻器，分别耦合在所述差分输入与所述差分输出之间；以及多个开关设备，被配置为将所述第一反馈电阻器选择性地耦合到所述第二反馈电阻器。

方面18：根据方面17所述的滤波器，其中所述第一反馈电阻器通过电容器耦合到所述第二反馈电阻器。

方面19：根据方面17或18所述的滤波器，其中所述滤波器包括基带滤波器。

提供本公开的前述描述以使本领域技术人员能够制作或使用本公开。对于本领域技术人员来说，对本公开的各种修改将是明显的，并且在不背离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的一般原理可以被应用于其他变型。因此，本公开不旨在限于本文描述的示例，而是要被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。