專利名稱：移相器和移相方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實施例涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種移相器和移相方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有通信系統(tǒng)時常需要利用振蕩器，例如壓控振蕩器(Voltage ControlledOscillator,以下簡稱VC0)輸出的信號來產(chǎn)生不同相位的本振(Local Oscillation,以下簡稱L0)信號，以便信號發(fā)射接收過程中采用所需相位的LO信號進行調(diào)制和解調(diào)?，F(xiàn)有技術(shù)常采用二分頻的方式來產(chǎn)生多種移相的LO信號。圖I為現(xiàn)有二分頻生成多種相位的LO信號的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，VCO產(chǎn)生的兩個相位差為180°且頻率為fo的信號輸入到第一級除二分頻器中，該第一級除二分頻器則輸出四個信號I、Q、 、0，其相位分別為0°、90°、180°和270°且其頻率均為&/2 ;Ι、 可以輸入到第二級的一個除二分頻器中，該除二分頻器輸出四個信號，其相位分別為0°、90°、180°和270°且其頻率均為fc/4，Q、$可以輸入到第二級的另一個除二分頻器中，該除二分頻器也輸出四個信號，其相位分別為45°、135°、225°和315°且其頻率均為fc/4。因此，采用圖I所示兩級除二分頻器的結(jié)構(gòu)，可以得到8種相位的LO信號，且LO信號的頻率為&/4。由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，采用兩級除二分頻器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生LO信號，則VCO必須振蕩在4倍的LO信號頻率，而一旦要產(chǎn)生更多種相位的LO信號，則除二分頻器的級數(shù)需要增加，相應(yīng)地，VCO的振蕩頻率則要相應(yīng)提升，從而增大了 VCO的設(shè)計難度和功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種移相器和移相方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中振蕩器的振蕩頻率隨著所需相位的增多而增大，導(dǎo)致振蕩器的設(shè)計復(fù)雜度較高，功耗較大的問題。本發(fā)明實施例提供一種移相器，包括除二分頻器和與所述除二分頻器連接的至少一個向量加法器；所述除二分頻器，用于根據(jù)輸入的兩個反相信號生成依次正交的四個初始信號；所述向量加法器，用于對所述四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并對幅度比例調(diào)整后的所述每兩個正交的信號進行向量加法處理，生成依次正交的四個本振LO信號。進一步地，所述向量加法器包括四個相同的向量加法電路，每個向量加法電路分別對所述四個初始信號中的兩個相互正交的初始信號進行向量相加，每個向量加法電路包括幅度調(diào)整單元和向量加法單元；所述幅度調(diào)整單元，用于對輸入的所述兩個相互正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號；所述向量加法單元，用于對幅度比例調(diào)整后的兩個信號進行向量加法處理。其中，所述幅度調(diào)整單元包括第一分壓電路和第二分壓電路；所述第一分壓電路，用于對所述兩個相互正交的初始信號中的一個信號進行分壓處理，并輸出第一幅度的電壓信號；所述第二分壓電路，用于對所述兩個相互正交的初始信號中的另一個信號進行分壓處理，并輸出第二幅度的電壓信號；所述向量加法單元，包括第一 MOS管和第二 MOS管，以及一個負載阻抗，第一 MOS管的柵極和第二 MOS管的柵極分別輸入所述第一幅度的電壓信號和第二幅度的電壓信號，所述第一 MOS管的漏極和第二 MOS管的漏極均與所述負載阻抗的同一端連接，所述第一 MOS管的源極和第二 MOS管的源極接地或者電源，所述負載阻抗上的電壓信號為向量加法處理后生成的LO信號。進一步地，所述幅度調(diào)整單元包括第一 MOS管和第二 MOS管，所述第一 MOS管和第二 MOS管的源極接地或者電源；所述第一 MOS管，用于將從柵極輸入的所述兩個相互正交的初始信號中的一個信號轉(zhuǎn)換為第一幅度的電流信號，并從所述第一 MOS管的漏極上輸出所述第一幅度的電流信 號;所述第二 MOS管，用于將從柵極輸入的所述兩個相互正交的初始信號中的另一個信號轉(zhuǎn)換為第二幅度的電流信號，并從所述第二 MOS管的漏極上輸出所述第二幅度的電流信號;所述向量加法單元，包括負載阻抗，所述第一MOS管的漏極和所述第二MOS管的漏極分別與所述負載阻抗的同一端連接，所述負載阻抗上的電壓信號為向量加法處理后生成的LO信號。本發(fā)明實施例提供一種移相方法，包括根據(jù)輸入的兩個反相信號生成依次正交的四個初始信號；對所述四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并對幅度比例調(diào)整后的所述每兩個正交的信號進行向量加法處理，生成依次正交的四個LO信號；且不同向量加法器所產(chǎn)生的相移不同。進一步地，所述對所述四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，包括分別對輸入的所述四個初始信號中的兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并分別輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號；所述對幅度比例調(diào)整后的所述每兩個正交的信號進行向量加法處理，包括分別對幅度比例調(diào)整處理后的兩個信號進行向量加法處理。其中，所述分別對輸入的所述四個初始信號中的兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并分別輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號，包括對所述兩個正交的初始信號中的一個信號進行分壓處理，并輸出第一幅度的電壓
信號;對所述兩個正交的初始信號中的另一個信號進行分壓處理，并輸出第二幅度的電壓信號；所述分別對幅度比例調(diào)整處理后的兩個信號進行向量加法處理，包括將輸出的所述第一幅度的電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，將輸出的所述第二幅度的電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號；
將兩個電流信號之和轉(zhuǎn)換為電壓信號，轉(zhuǎn)換后的電壓信號為向量加法處理后生成的LO信號。進一步地，所述分別對輸入的所述四個初始信號中的兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并分別輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號，包括將所述兩個正交的信號中的一個信號轉(zhuǎn)換成第一幅度的電流信號，并輸出所述第一幅度的電流信號；將所述兩個正交的信號中的另一個信號轉(zhuǎn)換成第二幅度的電流信號，并輸出所述第二幅度的電流信號；所述分別對幅度比例調(diào)整處理后的兩個信號進行向量加法處理，包括將兩個電流信號之和轉(zhuǎn)換為電壓信號，轉(zhuǎn)換后的電壓信號為向量加 法處理后生成的LO信號。本發(fā)明實施例中，除二分頻器可以根據(jù)輸入的兩個反相信號生成依次正交的四個初始信號，而對于一個或者多個向量加法器來說，其均可以對這四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并對幅度比例調(diào)整后的兩個正交的信號進行向量加法處理，從而可以生成依次正交的四個LO信號，而對于不同的向量加法器來說，其所產(chǎn)生的相移可以相同也可以不同。因此，本發(fā)明實施例不管需要多少種相位的且頻率為&的LO信號，其只需要振蕩器振蕩在處，而無需振蕩器的振蕩頻率隨著所需相位的增多而增大，從而可以降低振蕩器的設(shè)計復(fù)雜度以及功耗；而且，本發(fā)明實施例中可以根據(jù)所需產(chǎn)生的不同相位的LO信號的個數(shù)，靈活地增加或者減少向量加法器的個數(shù)，從而可以十分靈活地產(chǎn)生各種相移的LO信號；另外，該向量加法器的加入無需改變現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)復(fù)雜度較低。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有二分頻生成多種相位的LO信號的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明移相器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示裝置中向量加法器的實現(xiàn)原理示意圖；圖4為圖2所示裝置中的一個向量加法器的處理結(jié)果示意圖；圖5為本發(fā)明移相器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所示裝置中向量加法器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6所示向量加法器中向量加法電路的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為向量加法器所產(chǎn)生的電壓Vd的向量示意圖；圖9為參考向量加法器所產(chǎn)生的電壓Vd的向量示意圖；圖10為圖6所示向量加法器中向量加法電路的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明移相方法實施例的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖2為本發(fā)明移相器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實施例的裝置可以包括除二分頻器I和與該除二分頻器I連接的至少一個向量加法器2，其中，向量加法器2用于對兩個向量進行加法運算，本實施例僅以包括四個向量加法器2舉例說明。在本實施例中，除二分頻器I可以根據(jù)輸入的兩個反相信號生成依次正交的四個初始信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當知道，兩個反相信號可以是指兩個輸入信號之間是相位相反的關(guān)系，生成的依次正交的四個初始信號可以是指生成的四個初始正交信號分別對應(yīng)的相位在二維坐標系按照逆時針順序，依次兩兩正交，例如，本實施例的兩個反相信號可以由振蕩器產(chǎn)生，該振蕩器可以為VC0，其所產(chǎn)生的振蕩信號即為圖2中所示的S1和S2，兩個信 號的頻率均為fo，其相位分別為0°和180°。兩信號S1和S2輸入到除二分頻器I中，即可生成依次正交的四個初始信號I、0、 、G，其相位分別為0°、90°、180°和270°且其頻率均為fo/2。該除二分頻器I可以采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，此處不再贅述。需要說明的是，31和&的相位并非限于0°和180°，例如也可以是30°和210°，只要兩個信號反相即可，相應(yīng)地，四個信號I、Q、i、G的相位也并非限于0°、90°、180°和270°，例如也可以是30°、120°、210°和300°，只要四個初始信號依次正交即可。這四個初始信號可以輸入到每個向量加法器2中，如圖2所示，第一個向量加法器2輸出的四個LO信號可以分別表示為L0_1_0°、LO丄90。、LO丄180。、LO丄270。，其中，L0_1_0°是由I和Q生成，L0_l_90°是由Q和 生成，L0_l_180°是由 和$生成，L0_l_270°是由G和I生成，也即這四個LO信號分別是由兩個正交的初始信號生成的。圖3為圖2所示裝置中向量加法器的實現(xiàn)原理示意圖，如圖3所示，將兩正交信號V1和Vq進行相加，得到新的向量Vsm，其相移為
(Vs)Θ = arctan -y-由此可知，選取兩正交信號V1和Vq的幅度比例，就可以得到任意的相移Θ。該幅度比例的選取，例如可以調(diào)整V1的幅度，也可以調(diào)整Vq的幅度，或者也可以調(diào)整V1和Vq的幅度，只要所得到的相移Θ為所需相移即可。因此，本實施例中，每個向量加法器可以對四個初始信號I、Q、i、G中每兩個正交的信號之間的幅度比例進行調(diào)整，并對幅度比例調(diào)整后的兩個信號進行向量加法處理，生成依次正交的四個LO信號，其中，不同向量加法器所產(chǎn)生的相移可以相同也可以不同，其取決于輸入向量加法器的兩個信號是等比例調(diào)整還是不等比例調(diào)整。以L0_1_0°的生成過程舉例來說，第一個向量加法器2既可以對I進行幅度調(diào)整處理，也可以對Q進行幅度調(diào)整處理，或者對I和Q均進行幅度調(diào)整處理，從而實現(xiàn)對I和Q的幅度比例進行調(diào)整。例如該向量加法器2可以將I的幅度A調(diào)整為2A，而保留Q的幅度A不變，又例如，該向量加法器2可以保留I的幅度A不變，而將Q的幅度A調(diào)整為2A，再例如，該向量加法器2可以將I的幅度A調(diào)整為3A，而將Q的幅度A調(diào)整為2A。接著，向量加法器2可以將幅度調(diào)整后的I和Q進行向量加法處理。以將I的幅度A調(diào)整為3A而將Q的幅度A調(diào)整為2A舉例來說，其進行向量加法處理后，得到的相移Θ為
權(quán)利要求
1.一種移相器，其特征在于，包括除二分頻器和與所述除二分頻器連接的至少一個向量加法器； 所述除二分頻器，用于根據(jù)輸入的兩個反相信號生成依次正交的四個初始信號； 所述向量加法器，用于對所述四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并對幅度比例調(diào)整后的所述每兩個正交的信號進行向量加法處理，生成依次正交的四個本振LO信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移相器，其特征在于，所述向量加法器包括四個相同的向量加法電路，每個向量加法電路分別對所述四個初始信號中的兩個相互正交的初始信號進行向量相加，每個向量加法電路包括幅度調(diào)整單元和向量加法單元； 所述幅度調(diào)整單元，用于對輸入的所述兩個相互正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號； 所述向量加法單元，用于對幅度比例調(diào)整后的兩個信號進行向量加法處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移相器，其特征在于，所述幅度調(diào)整單元包括第一分壓電路和第二分壓電路； 所述第一分壓電路，用于對所述兩個相互正交的初始信號中的一個信號進行分壓處理，并輸出第一幅度的電壓信號； 所述第二分壓電路，用于對所述兩個相互正交的初始信號中的另一個信號進行分壓處理，并輸出第二幅度的電壓信號； 所述向量加法單元，包括第一 MOS管和第二 MOS管，以及一個負載阻抗，第一 MOS管的柵極和第二 MOS管的柵極分別輸入所述第一幅度的電壓信號和第二幅度的電壓信號，所述第一 MOS管的漏極和第二 MOS管的漏極均與所述負載阻抗的同一端連接，所述第一 MOS管的源極和第二 MOS管的源極接地或者電源，所述負載阻抗上的電壓信號為向量加法處理后生成的LO信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移相器，其特征在于，所述分壓電路為電容分壓電路或者電阻分壓電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移相器，其特征在于，所述幅度調(diào)整單元包括第一MOS管和第二 MOS管，所述第一 MOS管和第二 MOS管的源極接地或者電源； 所述第一 MOS管，用于將從柵極輸入的所述兩個相互正交的初始信號中的一個信號轉(zhuǎn)換為第一幅度的電流信號，并從所述第一 MOS管的漏極上輸出所述第一幅度的電流信號； 所述第二 MOS管，用于將從柵極輸入的所述兩個相互正交的初始信號中的另一個信號轉(zhuǎn)換為第二幅度的電流信號，并從所述第二 MOS管的漏極上輸出所述第二幅度的電流信號; 所述向量加法單元，包括負載阻抗，所述第一 MOS管的漏極和所述第二 MOS管的漏極分別與所述負載阻抗的同一端連接，所述負載阻抗上的電壓信號為向量加法處理后生成的LO信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任一項所述的移相器，其特征在于，還包括參考向量加法器，用于對所述四個LO信號分別進行相位校正處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移相器，其特征在于，所述參考向量加法器與所述向量加法器的結(jié)構(gòu)相同，所述參考向量加法器中的每個向量加法電路的兩個輸入信號為所述四個初始信號中的同一個信號且輸出信號為LO參考信號，所述參考向量加法器中的四個向量加法電路輸出的四個LO參考信號用于對所述四個LO信號分別進行相位校正處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7中任一項所述的移相器，其特征在于，還包括 振蕩器，用于產(chǎn)生所述兩個反相信號，并向所述除二分頻器輸入所述兩個反相信號。
9.一種移相方法,其特征在于,包括 根據(jù)輸入的兩個反相信號生成依次正交的四個初始信號； 對所述四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并對幅度比例調(diào)整后的所述每兩個正交的信號進行向量加法處理，生成依次正交的四個LO信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述對所述四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，包括 分別對輸入的所述四個初始信號中的兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并分別輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號； 所述對幅度比例調(diào)整后的所述每兩個正交的信號進行向量加法處理，包括 分別對幅度比例調(diào)整處理后的兩個信號進行向量加法處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述分別對輸入的所述四個初始信號中的兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并分別輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號，包括 對所述兩個正交的初始信號中的一個信號進行分壓處理，并輸出第一幅度的電壓信號; 對所述兩個正交的初始信號中的另一個信號進行分壓處理，并輸出第二幅度的電壓信號; 所述分別對幅度比例調(diào)整處理后的兩個信號進行向量加法處理，包括 將輸出的所述第一幅度的電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，將輸出的所述第二幅度的電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號； 將兩個電流信號之和轉(zhuǎn)換為電壓信號，轉(zhuǎn)換后的電壓信號為向量加法處理后生成的LO信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述分別對輸入的所述四個初始信號中的兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并分別輸出幅度比例調(diào)整后的兩個信號，包括 將所述兩個正交的信號中的一個信號轉(zhuǎn)換成第一幅度的電流信號，并輸出所述第一幅度的電流信號； 將所述兩個正交的信號中的另一個信號轉(zhuǎn)換成第二幅度的電流信號，并輸出所述第二幅度的電流信號； 所述分別對幅度比例調(diào)整處理后的兩個信號進行向量加法處理，包括 將兩個電流信號之和轉(zhuǎn)換為電壓信號，轉(zhuǎn)換后的電壓信號為向量加法處理后生成的LO信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求1(Γ12中任一項所述的方法，其特征在于，還包括 生成用于對所述四個LO信號分別進行相位校正處理的四個LO參考信號。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種移相器和移相方法。其中，移相器，包括除二分頻器和與所述除二分頻器連接的至少一個向量加法器；所述除二分頻器，用于根據(jù)輸入的兩個反相信號生成依次正交的四個初始信號；所述向量加法器，用于對所述四個初始信號中每兩個正交的初始信號的幅度比例進行調(diào)整，并對幅度比例調(diào)整后的所述每兩個正交的信號進行向量加法處理，生成依次正交的四個本振LO信號。本發(fā)明實施例可以降低振蕩器的設(shè)計復(fù)雜度以及功耗；而且，能夠靈活地生成各種相位的LO信號。
文檔編號H03H11/22GK102832905SQ201210319689
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者袁海泉, 陳永權(quán), 楊帆, 高鵬 申請人:華為技術(shù)有限公司