一種可同時用于無線接收機和發(fā)射機的中頻濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種可同時用于無線接收機和發(fā)射機的帶有直流失調(diào)校準(zhǔn)和帶寬校準(zhǔn)功能的中頻濾波器電路。該電路通過邏輯控制開關(guān)，實現(xiàn)中頻濾波器在接收機、發(fā)射機以及校準(zhǔn)電路之間的切換，在滿足了收、發(fā)機系統(tǒng)功能和性能要求的同時，減小了芯片的面積和功耗。
【專利說明】—種可同時用于無線接收機和發(fā)射機的中頻濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提出了一種可同時用于無線接收機和發(fā)射機的帶有直流失調(diào)校準(zhǔn)和帶寬校準(zhǔn)功能的中頻濾波器電路。其中，無線接收機采用零中頻結(jié)構(gòu)，無線發(fā)射機采用直接上變頻結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]參見圖1所示，為一個現(xiàn)有的無線零中頻接收機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其工作原理如下:射頻信號由天線101接收，通過開關(guān)102至低噪聲運放103進行放大，放大的信號與本振信號L0(由頻率綜合器105產(chǎn)生)經(jīng)混頻器104下變頻得到中頻模擬信號，經(jīng)過中頻濾波器106的處理，對主要由本振泄漏產(chǎn)生的直流失調(diào)進行消除、對帶外相鄰信道干擾信號進行抑制以及為帶內(nèi)信號提供足夠的增益，得到模擬基帶信號，并由模數(shù)轉(zhuǎn)換器107將之轉(zhuǎn)換為NI位數(shù)字信號，最終送至數(shù)字基帶處理器108進行處理。所以，根據(jù)上述分析，中頻濾波器電路的主要功能為直流失調(diào)消除、低通濾波和增益調(diào)節(jié)功能。
[0003]參見圖2所示，為一個現(xiàn)有的無線直接上變頻發(fā)射機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其工作原理如下:數(shù)字基帶處理器201將待發(fā)射的N2位數(shù)字基帶信號送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器202，數(shù)模轉(zhuǎn)換器202將數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)為模擬基帶信號，由中頻濾波器203處理，對主要由數(shù)字基帶和數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的直流失調(diào)進行消除、對數(shù)模轉(zhuǎn)換器采樣時鐘引入的帶外諧波分量進行抑制以及為帶內(nèi)信號提供適當(dāng)?shù)脑鲆?，之后依次?jīng)過混頻器204(本振信號LO由頻率綜合器205產(chǎn)生)進行上變頻、功率放大器206實現(xiàn)功率放大、開關(guān)207和天線208耦合傳導(dǎo)，最終實現(xiàn)射頻信號輸出。所以，根據(jù)上述分析，中頻濾波器電路的主要功能為直流失調(diào)消除、低通濾波和增益調(diào)節(jié)功能，與接收機中實現(xiàn)的功能相近。
[0004]但應(yīng)注意到，在上述無線收、發(fā)機系統(tǒng)中所使用的中頻濾波器電路需要處理不同的非理想信號源，其技術(shù)指標(biāo)要求不同，所以，在現(xiàn)有的電路實現(xiàn)中，接收機與發(fā)射機所使用的中頻濾波器電路往往是相互獨立的，從而占用了大量的芯片面積和功耗。
[0005]綜上所述，接收機和發(fā)射機中的中頻濾波器電路功能相近，均可實現(xiàn)直流失調(diào)消除、低通濾波和增益調(diào)節(jié)。基于此，參見圖3所示，本發(fā)明提出了一種可同時用于無線接收機和發(fā)射機的中頻濾波器電路320，當(dāng)接收機或發(fā)射機工作時，中頻濾波器電路可相應(yīng)在接收模式和發(fā)射模式間切換，實現(xiàn)了電路共享，從而節(jié)省了芯片的面積和功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出了一種可同時用于無線接收機和發(fā)射機的帶有直流失調(diào)校準(zhǔn)和帶寬校準(zhǔn)功能的中頻濾波器電路。該電路實現(xiàn)了接收機與發(fā)射機之間中頻電路的共享，節(jié)省了芯片的面積和功耗。
[0007]請參見圖4所示，本發(fā)明提出的中頻濾波器電路包括以下部分:輸入信號為接收鏈路濾波器輸入信號、帶寬校準(zhǔn)輸入信號和發(fā)射鏈路濾波器輸入信號，它們分別對應(yīng)于三選一輸入選通開關(guān)SI的輸入端口 1、2、3，輸入選通開關(guān)的輸出與中頻核心電路輸入端相連，核心電路的輸出與三選一輸出選通開關(guān)S2的輸入端相連,輸出選通開關(guān)的輸出端口 4、
5、6分別對應(yīng)于整個中頻濾波器的輸出信號，依次為接收鏈路濾波器輸出信號、帶寬校準(zhǔn)輸出信號和發(fā)射鏈路濾波器輸出信號。開關(guān)S1、S2在邏輯控制信號SEL[1:0]控制下，對輸入、輸出端口進行選擇。
[0008]上述中頻核心電路包括低通濾波器模塊、直流失調(diào)消除模塊和可變增益放大器模塊。三者的順序可調(diào)換，亦可相互組合或拆分，例如，將低通濾波器模塊與可變增益放大器模塊組合，得到增益可調(diào)的低通濾波器模塊，等等。
[0009]上述中頻濾波器要實現(xiàn)在接收機和發(fā)射機之間共享，且?guī)в袔捫?zhǔn)和直流失調(diào)校準(zhǔn)功能，需要經(jīng)過以下步驟:
[0010]步驟1:系統(tǒng)上電或重啟后，在SEL[1:0]控制下，SI選通端口 2，S2選通端口 5，中頻濾波器開始帶寬校準(zhǔn)；
[0011]步驟2:帶寬校準(zhǔn)結(jié)束后，若接收機開始工作，則SI選通端口 1，S2選通端口 4，中頻濾波器進入接收模式；若發(fā)射機開始工作，則SI選通端口 3，S2選通端口 6，濾波器進入發(fā)射模式；不同模式下，濾波器的帶寬根據(jù)指標(biāo)要求不同相應(yīng)進行調(diào)整；
[0012]步驟3:接收或發(fā)射模式設(shè)置完成后，開始進行中頻濾波器直流失調(diào)校準(zhǔn)；
[0013]步驟4:直流失調(diào)校準(zhǔn)結(jié)束后，電路進入正常的接收或發(fā)射工作狀態(tài)。
[0014]經(jīng)過上述步驟，中頻濾波器電路實現(xiàn)了在接收機和發(fā)射機之間的共享，并帶有帶寬校準(zhǔn)和直流失調(diào)校準(zhǔn)功能，在滿足了收、發(fā)機系統(tǒng)功能和性能要求的同時，減小了芯片的面積和功耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有無線零中頻接收機系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是現(xiàn)有無線直接上變頻發(fā)射機系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明提出的中頻濾波器共享的無線收、發(fā)機系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明的中頻濾波器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是本發(fā)明的中頻濾波器的一種具體實現(xiàn)電路示意圖；
[0020]圖6是本發(fā)明的中頻濾波器工作流程圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0022]請參見圖5所示，為本發(fā)明提出的中頻濾波器的一種具體實現(xiàn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。中頻濾波器電路320具體包括以下部分:接收鏈路從輸入到輸出依次通過RX_FILTER_IN輸入端口、高通濾波器501、開關(guān)SI (經(jīng)端口 I)、低通濾波器503、高通濾波器504、低通濾波器505、開關(guān)S2(經(jīng)端口 4)、高通濾波器506、可變增益放大器507，最后通過端口 RX_FILTER_0UT輸出，與后級模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連；發(fā)射鏈路從輸入到輸出依次通過TX_FILTER_IN輸入端口、可變增益放大器502、開關(guān)SI (經(jīng)端口 3)、低通濾波器503、高通濾波器504、低通濾波器505、開關(guān)S2 (經(jīng)端口 6)，最后通過端口 TX_FILTER_0UT輸出，與后級混頻器相連；帶寬校準(zhǔn)鏈路從輸入到輸出依次通過CAL_IN輸入端口，開關(guān)SI (經(jīng)端口 2)、低通濾波器503、高通濾波器504、低通濾波器505、開關(guān)S2 (經(jīng)端口 5)，最后通過端口 CAL_0UT輸出。[0023]上述開關(guān)S1、S2均由邏輯控制信號SEL[1:0]控制端口選通。
[0024]上述高通濾波器501、504和506，主要用于直流失調(diào)消除，可采用有源電阻電容結(jié)構(gòu)、無源電阻電容結(jié)構(gòu)等多種方式實現(xiàn)，并可根據(jù)接收鏈路、發(fā)射鏈路以及校準(zhǔn)鏈路的信號帶寬的不同，設(shè)置不同的帶寬值。
[0025]上述低通濾波器503、505，主要用于抑制帶外干擾信號，同時可實現(xiàn)對帶內(nèi)信號的放大。在電路實現(xiàn)時，可采用有源或無源結(jié)構(gòu)，并可根據(jù)校準(zhǔn)鏈路、接收鏈路以及發(fā)射鏈路的信號帶寬的不同，設(shè)置不同的帶寬值，分別為BWl、BW2、BW3。
[0026]上述可變增益放大器502、507，主要用于調(diào)節(jié)信號通路的增益，包括為接收鏈路提供足夠的信號增益，以及為發(fā)射鏈路提供適當(dāng)?shù)男盘栐鲆婊蛩p。一般采用有源結(jié)構(gòu)實現(xiàn)(但不局限于此)。
[0027]請參見圖6所示，上述中頻濾波器電路320要實現(xiàn)在接收機和發(fā)射機之間共享，且?guī)в袔捫?zhǔn)和直流失調(diào)校準(zhǔn)功能，需要經(jīng)過以下步驟:
[0028]步驟1:系統(tǒng)上電或重啟后，在邏輯控制信號SEL[1:0]控制下，SI選通端口 2，S2選通端口 5，電路進行帶寬校準(zhǔn)，中頻低通濾波器(模塊503和505)帶寬設(shè)為BWl。其中，帶寬校準(zhǔn)可采用多種實現(xiàn)方式，校準(zhǔn)電路可使用模塊503、504、505，亦可使用其它校準(zhǔn)電路。
[0029]步驟2:帶寬校準(zhǔn)結(jié)束后，若接收機開始工作，則SI選通端口 1，S2選通端口 4，中頻濾波器320進入接收模式，低通濾波器帶寬設(shè)為BW2 ;若發(fā)射機開始工作，則SI選通端口3，S2選通端口 6，中頻濾波器320進入發(fā)射模式，低通濾波器帶寬設(shè)為BW3 ；
[0030]步驟3:接收或發(fā)射模式設(shè)置完成后，開始進行中頻濾波器320直流失調(diào)校準(zhǔn)，主要通過高通濾波器交流耦合濾除低頻分量來實現(xiàn)直流失調(diào)消除。
[0031]步驟4:直流失調(diào)校準(zhǔn)結(jié)束后，中頻濾波器電路320開始正常的接收或發(fā)射工作。
[0032]經(jīng)過上述步驟，中頻濾波器電路320實現(xiàn)了在接收機和發(fā)射機之間的共享，并同時帶有帶寬校準(zhǔn)和直流失調(diào)校準(zhǔn)功能，在滿足了收、發(fā)系統(tǒng)功能和性能要求的同時，減小了芯片的面積和功耗。
[0033]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述【具體實施方式】進行了詳細(xì)的介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的各種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種可同時用于無線接收機和發(fā)射機的帶有直流失調(diào)校準(zhǔn)和帶寬校準(zhǔn)功能的中頻濾波器電路，其特征在于包括低通濾波模塊321、直流失調(diào)消除模塊322、可變增益模塊323、輸入選通開關(guān)SI和輸出選通開關(guān)S2，其中: 所述輸入選通開關(guān)SI將來自接收鏈路或發(fā)射鏈路或校準(zhǔn)電路的信號，根據(jù)無線收發(fā)機當(dāng)前的工作模式進行選通，作為中頻濾波器電路的輸入； 所述輸出選通開關(guān)S2根據(jù)收發(fā)機當(dāng)前工作模式進行選通，作為中頻濾波器電路的輸出； 所述低通濾波模塊321用于實現(xiàn)對帶外相鄰信道干擾信號進行抑制； 所述直流失調(diào)消除模塊322用于實現(xiàn)對主要由本振泄漏產(chǎn)生的直流失調(diào)進行消除； 所述可變增益模塊323用于實現(xiàn)增益調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于在具體實現(xiàn)時，低通濾波模塊321、直流失調(diào)消除模塊322、可變增益模塊323之間能相互組合。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于工作步驟如下: 步驟1:系統(tǒng)上電或重啟后，輸入選通開關(guān)S1、輸出選通開關(guān)S2選通校準(zhǔn)電路，中頻濾波器進行帶寬校準(zhǔn)； 步驟2:帶寬校準(zhǔn)結(jié)束后，若當(dāng)前的工作模式為接收模式，則輸入選通開關(guān)S1、輸出選通開關(guān)S2選通接收機通路，中頻濾波器進入接收模式；若當(dāng)前的工作模式為發(fā)射模式，則輸入選通開關(guān)S1、輸出選通開關(guān)S2選通發(fā)射機通路，中頻濾波器進入發(fā)射模式； 步驟3:接收模式或發(fā)射模式設(shè)置完成后，中頻濾波器利用直流失調(diào)消除模塊322進行直流失調(diào)校準(zhǔn)； 步驟4:直流失調(diào)校準(zhǔn)結(jié)束后，中頻濾波器進入正常的接收或發(fā)射工作狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于不同工作模式下，中頻濾波器的帶寬設(shè)置值不同。
【文檔編號】H03H7/12GK103684330SQ201210351411
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】郭丹丹, 李羅生 申請人:北京中電華大電子設(shè)計有限責(zé)任公司