專利名稱：鎖相環(huán)、寬帶發(fā)射機(jī)及寬帶發(fā)射機(jī)的載波泄露校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎖相環(huán)、寬帶發(fā)射機(jī)及寬帶發(fā)射機(jī)的載波泄露校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
在移動通信領(lǐng)域，發(fā)射機(jī)應(yīng)用于GSM (全球移動通信系統(tǒng)),UMTS (通用移動通信系統(tǒng))、CDMA (碼分多址)和LTE (長期演進(jìn))等多種移動通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)的工作過程如下首先，將來自基帶的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬基帶信號；

然后，完成信號的濾波和上變頻；最后，經(jīng)過射頻功率放大器將變頻后的射頻信號通過天線發(fā)射出去。在移動通訊領(lǐng)域，發(fā)射機(jī)的技術(shù)雖然比較成熟，但一般只能工作于單一的頻段和模式，功能相對較少，靈活性不夠，可擴(kuò)展能力也有限。另外，在變頻過程中，不可避免的會出現(xiàn)一些無用信號，如本振泄露信號，邊帶信號等。這些無用信號可能影響發(fā)射機(jī)后續(xù)功率放大電路，造成發(fā)射機(jī)頻譜發(fā)射不符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，另外，當(dāng)載波泄露信號與發(fā)射信號同時進(jìn)入功率放大器后，由于功放非線性導(dǎo)致他們之間互調(diào)惡化，可能影響數(shù)字預(yù)失真效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鎖相環(huán)、寬帶發(fā)射機(jī)及寬帶發(fā)射機(jī)的載波泄露校準(zhǔn)方法，可以提高發(fā)射機(jī)的頻率輸出范圍。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的方法一種鎖相環(huán)，包括鑒相器、環(huán)路濾波器和多個壓控振蕩器，其中，鑒相器向環(huán)路濾波器輸出信號，環(huán)路濾波器可選擇地向多個壓控振蕩器的任意之一輸出信號。進(jìn)一步地，還包括至少一個可變電抗組件，可變電抗組件與多個壓控振蕩器均分別連接。進(jìn)一步地，還包括一個或多個分頻器，分頻器連接到壓控振蕩器的輸出端，提供分頻后的輸出信號。進(jìn)一步地，在多個壓控振蕩器中，相鄰壓控振蕩器在要求的工作溫度范圍內(nèi)存在
重疊頻率。進(jìn)一步地，一種寬帶發(fā)射機(jī)，包括IQ調(diào)制器和鎖相環(huán)，鎖相環(huán)與IQ調(diào)制器相連，為IQ調(diào)制器提供本振信號，其中，鎖相環(huán)包括鑒相器、環(huán)路濾波器和多個壓控振蕩器，其中，鑒相器向環(huán)路濾波器輸出信號，環(huán)路濾波器可選擇地向多個壓控振蕩器的任意之一輸出信號。進(jìn)一步地，鎖相環(huán)還包括至少一個可變電抗組件，可變電抗組件與多個壓控振蕩器均分別連接。
進(jìn)一步地，在多個壓控振蕩器中，相鄰壓控振蕩器在要求的工作溫度范圍內(nèi)都存
在重置頻率。進(jìn)一步地，一種寬帶發(fā)射機(jī)的載波泄露校準(zhǔn)方法，應(yīng)用于包括多個壓控振蕩器的寬帶發(fā)射機(jī)中，包括計算多個壓控振蕩器中相鄰壓控振蕩器重疊的頻率范圍，判斷校準(zhǔn)頻點(diǎn)是否在重疊的頻率范圍中，如果是，則從相鄰壓控振蕩器中，為校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定；在為校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定后，為寬帶發(fā)射機(jī)的IQ調(diào)制器提供本振信號，并通過對基帶直流分量進(jìn)行調(diào)整完成對IQ調(diào)制器的載波泄露校準(zhǔn)，并保存校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地，為校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定包括根據(jù)相鄰壓控振蕩器的鎖定上限頻率和鎖定下限頻率計算判斷閾值；將校準(zhǔn)頻點(diǎn)與判斷閾值進(jìn)行比較，如果校準(zhǔn)頻點(diǎn)小于判斷閾值，則指定相鄰壓控振蕩器中鎖定下限頻率較小的壓控振蕩器鎖定；如果校準(zhǔn)頻點(diǎn)大于判斷閾值，則指定相鄰壓控振蕩器中鎖定上限頻率較大的壓控振蕩器鎖定。進(jìn)一步地,還包括在計算多個壓控振蕩器中相鄰壓控振蕩器重疊的頻率范圍前，還需確定多個壓控振蕩器的頻率覆蓋范圍；在校準(zhǔn)頻點(diǎn)不在重疊的頻率范圍中時，根據(jù)多個壓控振蕩器的頻率覆蓋范圍為校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定。進(jìn)一步地,還包括為校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定壓控振蕩器鎖定后，記錄壓控振蕩器的編號，在收到置頻點(diǎn)命令時，判斷所置頻點(diǎn)是否在重疊的頻率范圍中，如果在，則根據(jù)壓控振蕩器的編號，調(diào)用相應(yīng)的壓控振蕩器，并啟用相應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。綜上所述，本發(fā)明提出的由寬帶PLL支撐的寬帶發(fā)射機(jī)可以工作于多種模式，適應(yīng)通訊技術(shù)的發(fā)展以及供應(yīng)商的需求。


圖I為寬帶發(fā)射機(jī)系統(tǒng)框圖；圖2為傳統(tǒng)鎖相環(huán)工作過程圖；圖3為本發(fā)明提出寬帶鎖相環(huán)工作過程圖；圖4為IQ調(diào)制器工作過程圖；圖5為本發(fā)明提出寬帶發(fā)射機(jī)載波泄露校準(zhǔn)流程圖；圖6為本實(shí)施方式提出寬帶發(fā)射機(jī)載波泄露啟用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)流程圖。
具體實(shí)施例方式圖I所示為本實(shí)施方式的支持多種制式的寬帶發(fā)射機(jī)，包括高采樣率的IQ兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，IQ兩路低通濾波器(LPF)，寬帶鎖相環(huán)(PLL)、寬帶射頻IQ調(diào)制器(IQmodulator)，可控增益射頻放大器(DVGA)和寬帶功率放大器(PA)六個部分。本實(shí)施方式的突出特點(diǎn)是采用寬帶鎖相環(huán)(PLL)，通過寬帶鎖相環(huán)給IQ調(diào)制器提供寬帶的本振信號來實(shí)現(xiàn)寬帶發(fā)射機(jī)。
圖2是傳統(tǒng)窄帶鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)，圖3是寬帶鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)，鎖相環(huán)是一個閉環(huán)的相位誤差控制系統(tǒng)，比較輸入信號和壓控振蕩器輸出信號之間的相位差，產(chǎn)生誤差控制電壓來調(diào)整壓控振蕩器的頻率，以達(dá)到與輸入信號同頻。本實(shí)施方式通過在鎖相環(huán)中集成多個壓控振蕩器(VCO)來實(shí)現(xiàn)寬帶調(diào)諧，寬帶鎖相環(huán)的工作原理與窄帶鎖相環(huán)相同，都是比較輸入信號和壓控振蕩器輸出信號之間的相位差，產(chǎn)生誤差控制電壓來調(diào)整壓控振蕩器的頻率，本實(shí)施方式中的寬帶鎖相環(huán)和現(xiàn)有的窄帶鎖相環(huán)的最大差異是對VCO的調(diào)諧范圍不同。寬帶VCO的調(diào)諧范圍基于以下三點(diǎn)實(shí)現(xiàn)(一)傳統(tǒng)的鎖相環(huán)電路內(nèi)部只包含一個VC0，而本實(shí)施方式的寬帶鎖相環(huán)內(nèi)部集成了多個VCO調(diào)諧，在鎖相過程中，可以在多個VCO中選擇合適的VCO鎖定，通過多個VCO拼接實(shí)現(xiàn)寬帶調(diào)諧。由于VCO覆蓋頻段會隨高低溫變化和加工工藝上下平移，在多VCO集成中，常溫下兩個VCO之間頻率重疊范圍要有充足余量才能保證寬帶PLL在全溫范圍全頻段鎖定。
(二)鎖相環(huán)包含至少一個可變組件(圖中為示出)，可變組件的電抗一般是電壓電平的函數(shù)。本實(shí)施方式中包含一組可變組件，每一個VCO都可以與這一組電抗組件中的任意一個搭配實(shí)現(xiàn)寬帶調(diào)諧。(三)傳統(tǒng)鎖相環(huán)為壓控振蕩器直接輸出，本實(shí)施方式中寬帶鎖相環(huán)末級包括一組可選分頻器，可以將壓控振蕩器直接輸出，也可以在二分頻，四分頻等后輸出。通過將上述多VCO覆蓋，可變組件調(diào)諧和輸出可選分頻器結(jié)合起來可以實(shí)現(xiàn)VCO從幾百兆到幾G的寬帶輸出。本實(shí)施方式還解決了寬帶鎖相環(huán)在不同VCO鎖定時載波泄露校準(zhǔn)失效的問題。圖4為IQ調(diào)制器工作原理圖，如果調(diào)制器輸入的IQ基帶信號以及本振信號都為理想正弦波沒有幅度相位失真，則經(jīng)調(diào)制器變頻后輸出為理想的單邊帶信號不存在載波泄露。但實(shí)際應(yīng)用中IQ基帶信號和經(jīng)過移相器的本振信號都存在幅度和相位失真，導(dǎo)致調(diào)制器輸出中包含無用的載波泄露信號，寬帶發(fā)射機(jī)應(yīng)用中必須對載波泄露進(jìn)行校準(zhǔn)抑制，達(dá)到系統(tǒng)雜散指標(biāo)要求。調(diào)制器輸入I，Q及本振信號用如下公式表示，其中A1A2代表基帶幅度,A1不等于A2基帶幅度不平衡，爐％代表基帶相位，爐不等于％基帶相位不平衡，B1B2代表基帶直流分量，C1C2代表LO幅度，C1不等于C2LO幅度不平衡，Θ i Θ 2代表LO相位，θ 不等于Θ 2L0相位不平衡，D1D2代表LO直流分量。
I(t) = A1 cos(wt + φ^ +B1
Q{t) = A2^miwt+ φ2) +B2fL0_I (t) = C1Cos (wct+ θ χ) +D1fL0_Q (t) = C2sin (wct+ Θ 2)+D2 調(diào)制器輸出
/ο(0 = ^(0><Λο」O) + 0O)X/l。-Qit)
=[A1 cos(wt + φλ) + Β{\χ\Ολ cos—J + ) + D1)]
權(quán)利要求
1.一種鎖相環(huán)，包括鑒相器、環(huán)路濾波器和多個壓控振蕩器，其中，所述鑒相器向所述環(huán)路濾波器輸出信號，所述環(huán)路濾波器可選擇地向所述多個壓控振蕩器的任意之一輸出信號。
2.如權(quán)利要求I所述的鎖相環(huán)，其特征在于還包括至少一個可變電抗組件，所述可變電抗組件與所述多個壓控振蕩器均分別連接。
3.如權(quán)利要求2所述的鎖相環(huán)，其特征在于還包括一個或多個分頻器， 所述分頻器連接到所述壓控振蕩器的輸出端，提供分頻后的輸出信號。
4.如權(quán)利要求I所述的鎖相環(huán)，其特征在于在所述多個壓控振蕩器中，相鄰壓控振蕩器在要求的工作溫度范圍內(nèi)存在重疊頻率。
5.一種寬帶發(fā)射機(jī)，包括IQ調(diào)制器和鎖相環(huán)，所述鎖相環(huán)與所述IQ調(diào)制器相連，為所述IQ調(diào)制器提供本振信號，其中，所述鎖相環(huán)包括鑒相器、環(huán)路濾波器和多個壓控振蕩器，其中，所述鑒相器向所述環(huán)路濾波器輸出信號，所述環(huán)路濾波器可選擇地向所述多個壓控振蕩器的任意之一輸出信號。
6.如權(quán)利要求5所述的寬帶發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述鎖相環(huán)還包括至少一個可變電抗組件，所述可變電抗組件與所述多個壓控振蕩器均分別連接。
7.如權(quán)利要求5所述的寬帶發(fā)射機(jī)，其特征在于，在所述多個壓控振蕩器中，相鄰壓控振蕩器在要求的工作溫度范圍內(nèi)都存在重疊頻率。
8.一種寬帶發(fā)射機(jī)的載波泄露校準(zhǔn)方法，應(yīng)用于包括多個壓控振蕩器的寬帶發(fā)射機(jī)中，包括 計算多個壓控振蕩器中相鄰壓控振蕩器重疊的頻率范圍，判斷校準(zhǔn)頻點(diǎn)是否在所述重疊的頻率范圍中，如果是，則從所述相鄰壓控振蕩器中，為所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定； 在為所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定后，為所述寬帶發(fā)射機(jī)的IQ調(diào)制器提供本振信號，并通過對基帶直流分量進(jìn)行調(diào)整完成對所述IQ調(diào)制器的載波泄露校準(zhǔn)，并保存校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，為所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定包括 根據(jù)相鄰壓控振蕩器的鎖定上限頻率和鎖定下限頻率計算判斷閾值； 將所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)與所述判斷閾值進(jìn)行比較，如果所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)小于所述判斷閾值，則指定相鄰壓控振蕩器中鎖定下限頻率較小的壓控振蕩器鎖定；如果所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)大于所述判斷閾值，則指定相鄰壓控振蕩器中鎖定上限頻率較大的壓控振蕩器鎖定。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括 在計算多個壓控振蕩器中相鄰壓控振蕩器重疊的頻率范圍前，還需確定所述多個壓控振蕩器的頻率覆蓋范圍； 在所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)不在所述重疊的頻率范圍中時，根據(jù)所述多個壓控振蕩器的頻率覆蓋范圍為所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定一壓控振蕩器鎖定。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括 為所述校準(zhǔn)頻點(diǎn)指定壓控振蕩器鎖定后，記錄所述壓控振蕩器的編號，在收到置頻點(diǎn)命令時，判斷所置頻點(diǎn)是否在所述重疊的頻率范圍中，如果在，則根據(jù)所述壓控振蕩器的編號，調(diào)用相應(yīng)的壓控振蕩器，并啟用相應(yīng) 的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎖相環(huán)、寬帶發(fā)射機(jī)及寬帶發(fā)射機(jī)的載波泄露校準(zhǔn)方法，其中鎖相環(huán)包括鑒相器、環(huán)路濾波器和多個壓控振蕩器，鑒相器向環(huán)路濾波器輸出信號，環(huán)路濾波器可選擇地向多個壓控振蕩器的任意之一輸出信號。本發(fā)明提出的由寬帶鎖相環(huán)支撐的寬帶發(fā)射機(jī)可以工作于多種模式，適應(yīng)通訊技術(shù)的發(fā)展以及供應(yīng)商的需求。
文檔編號H03L7/099GK102857221SQ20111018118
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者王珊, 胡小娟, 亓剛, 趙娜 申請人:中興通訊股份有限公司