專利名稱：帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線通訊接收設(shè)備，特別涉及一種低中頻無(wú)線接收機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著工藝水平的進(jìn)步和對(duì)系統(tǒng)集成度要求的提高，對(duì)低中頻接收機(jī)(圖1)的研究和設(shè)計(jì)越來(lái)越多。低中頻接收機(jī)將射頻信號(hào)變換到低中頻，再變換到基帶，不僅克服了零中頻接收機(jī)直流干擾問(wèn)題，而且低中頻對(duì)濾波器的品質(zhì)因數(shù)要求降低，使濾波器可以片內(nèi)實(shí)現(xiàn)，又克服了傳統(tǒng)接收機(jī)集成度低的缺點(diǎn)。
低中頻接收機(jī)的最大缺陷是鏡頻干擾抑制低。鏡頻干擾與射頻信號(hào)在頻譜上以本振頻率為對(duì)稱中心，相差兩倍的中頻頻率(圖2)。超外差接收機(jī)采用高中頻，鏡頻干擾和射頻信號(hào)在頻譜上相隔通常有幾百兆，片外的射頻選擇濾波器(RF Filter)可以有效的抑制鏡頻干擾，從而降低了對(duì)片外鏡頻濾波器(IR Filter)的要求。而低中頻接收機(jī)的鏡頻干擾和射頻信號(hào)在頻譜上只有幾兆或十幾兆，片外的射頻選擇濾波器無(wú)法抑制鏡頻干擾。與此同時(shí)片內(nèi)的鏡頻干擾抑制電路對(duì)相位和幅度的失配又非常靈敏，相位和幅度的微小失配就會(huì)嚴(yán)重惡化鏡頻干擾抑制，從而使鏡頻干擾抑制無(wú)法滿足系統(tǒng)要求。
圖5是一種典型的低中頻無(wú)線接收機(jī)前端框圖。電壓控制振蕩器(VCO)輸出頻率為2fLO的本振，經(jīng)二分頻器(DIV2)產(chǎn)生頻率為fLO的正交本振。正交混頻器(Mixer)將二分頻器產(chǎn)生的正交本振信號(hào)與經(jīng)過(guò)低噪聲放大器(LNA)放大的射頻信號(hào)混頻產(chǎn)生正交低中頻信號(hào)。射頻信號(hào)和鏡頻干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)正交混頻器后會(huì)落入同一個(gè)頻帶，但正交相位分別為90度和270度。經(jīng)鏡頻干擾抑制器(IR Filter)，正交信號(hào)被疊加，而正交干擾被抵消。但電路、版圖的不對(duì)稱以及工藝的誤差都會(huì)導(dǎo)致混頻器輸出的正交干擾幅度與相位的失配，從而使鏡頻干擾信號(hào)沒(méi)有辦法完全抵消。
因此，采用低中頻接收機(jī)，必須利用校準(zhǔn)電路調(diào)節(jié)引起鏡頻干擾抑制惡化的相位和幅度的失配，有效地提高鏡頻干擾抑制，從而滿足系統(tǒng)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其通過(guò)相位的粗、細(xì)調(diào)和幅度調(diào)節(jié)有效的改善了由電路、版圖不對(duì)稱及工藝誤差導(dǎo)致的相位和幅度的失配，提高了鏡頻干擾抑制。
如圖3所示，該低中頻無(wú)線接收機(jī)的電壓控制振蕩器(VCO)的輸出與高速分頻器(DIV2)的時(shí)鐘注入端相連；該高速分頻器一輸出端與第一混頻器的一輸入端相連，高速分頻器的另一輸出端與第二混頻器的一輸入端相連；射頻信號(hào)輸入低噪聲放大器(LNA)；該低噪聲放大器的輸出端分別與第一混頻器、第二混頻器(Mixer)的另一輸入端相連；第一、第二混頻器的輸出端分別與鏡頻干擾抑制器(IR Filter)的輸入端相連；鏡頻干擾抑制器輸出正交低中頻信號(hào)。
本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)在高速分頻器偏置電路中并聯(lián)若干組由偏置電流與控制開關(guān)相串聯(lián)的電路。通過(guò)控制開關(guān)微調(diào)Q1、Q2的偏置電壓，改變二分頻輸出正交本振的占空比，從而改變正交混頻器輸出鏡頻干擾的正交相位，實(shí)現(xiàn)相位粗調(diào)。在傳統(tǒng)的吉波特混頻器負(fù)載輸出級(jí)并聯(lián)若干組由負(fù)載電阻與控制開關(guān)相串聯(lián)的電路。通過(guò)控制開關(guān)調(diào)節(jié)混頻器輸出負(fù)載電阻，改變正交混頻器輸出鏡頻干擾的正交幅度，實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)節(jié)。在傳統(tǒng)的吉波特混頻器負(fù)載輸出級(jí)并聯(lián)若干組由負(fù)載電容與控制開關(guān)相串聯(lián)的電路。通過(guò)控制開關(guān)微調(diào)正交混頻器輸出的鏡頻干擾正交相位。
本發(fā)明的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)通過(guò)相位的粗、細(xì)調(diào)和幅度調(diào)節(jié)有效的改善了由電路、版圖不對(duì)稱及工藝誤差導(dǎo)致的相位和幅度的失配，提高了鏡頻干擾抑制。


圖1是低中頻結(jié)構(gòu)射頻接收機(jī)框圖；圖2是鏡頻干擾和射頻信號(hào)在頻譜上相對(duì)于本振頻率的關(guān)系框圖；圖3是低中頻無(wú)線接收機(jī)前端框圖；圖4是傳統(tǒng)的高速分頻器框圖；圖5是本發(fā)明增加相位粗調(diào)陣列的二分頻器框圖；圖6是傳統(tǒng)的Gilbert混頻器框圖；圖7是本發(fā)明增加相位細(xì)調(diào)和幅度調(diào)節(jié)陣列的混頻器框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖3所示，在本發(fā)明中，電壓控制振蕩器的輸出與高速分頻器的時(shí)鐘注入端相連。如圖4所示，傳統(tǒng)的高速二分頻器由時(shí)鐘注入級(jí)(Q1-Q2)、正交振蕩級(jí)(Q3-Q6)、負(fù)載級(jí)(R1-R4)和偏置電路構(gòu)成。如圖5所示，本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其中高速分頻器在傳統(tǒng)的高速分頻器上增加了兩組偏置電流可調(diào)陣列，分別位于時(shí)鐘注入極(Q1、Q2)的基極與直流電壓源之間，兩偏置電流可調(diào)陣列分別由n(n≥1)個(gè)帶開關(guān)的電流源并聯(lián)組成，通過(guò)控制開關(guān)微調(diào)Q1、Q2的偏置電壓，改變二分頻輸出正交本振的占空比，從而改變正交混頻器輸出鏡頻干擾的正交相位、實(shí)現(xiàn)相位調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中，高速分頻器一輸出端與第一混頻器的一輸入端相連，高速分頻器的另一輸出端與第二混頻器的一輸入端相連；射頻信號(hào)輸入低噪聲放大器；該低噪聲放大器的輸出端分別與第一混頻器、第二混頻器的另一輸入端相連；第一、第二混頻器的輸出端分別與該鏡頻干擾抑制器的輸入端相連；該鏡頻干擾抑制器的輸出正交低中頻信號(hào)。
如圖3所示，在本發(fā)明中，電壓控制振蕩器的輸出與高速分頻器的時(shí)鐘注入端相連；高速分頻器一輸出端與第一混頻器的一輸入端相連，高速分頻器的另一輸出端與第二混頻器的一輸入端相連。如圖6所示，傳統(tǒng)的吉波特混頻器由射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)(Q7-Q8)、本振開關(guān)級(jí)(Q9-Q12)、負(fù)載輸出級(jí)(R1-R2)和偏置電路構(gòu)成。本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)的混頻器在傳統(tǒng)吉波特混頻器的基礎(chǔ)上增加了兩組正交相位調(diào)節(jié)電路，兩組正交相位調(diào)節(jié)電路分別由m(m≥1)個(gè)帶開關(guān)的負(fù)載電容并聯(lián)組成，兩組正交相位調(diào)節(jié)電路的一端分別與混頻器的兩負(fù)載輸出端相連，另一端接地，該電容負(fù)載可調(diào)陣列通過(guò)控制開關(guān)微調(diào)正交混頻器輸出的鏡頻干擾正交相位。在本發(fā)明中，射頻信號(hào)輸入低噪聲放大器；該低噪聲放大器的輸出端分別與第一混頻器、第二混頻器的另一輸入端相連；第一、第二混頻器的輸出端分別與鏡頻干擾抑制器的輸入端相連；該鏡頻干擾抑制器的輸出正交低中頻信號(hào)。
如圖3所示，在本發(fā)明中，電壓控制振蕩器的輸出與高速分頻器的時(shí)鐘注入端相連；高速分頻器一輸出端與第一混頻器的一輸入端相連，高速分頻器的另一輸出端與第二混頻器的一輸入端相連。如圖6所示，傳統(tǒng)的吉波特混頻器由射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)(Q7-Q8)、本振開關(guān)級(jí)(Q9-Q12)、負(fù)載輸出級(jí)(R1-R2)和偏置電路構(gòu)成。本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)的混頻器在傳統(tǒng)吉波特混頻器的基礎(chǔ)上增加了兩組正交幅度調(diào)節(jié)電路，兩組正交幅度調(diào)節(jié)電路分別由p(p≥1)個(gè)帶開關(guān)的負(fù)載電阻并聯(lián)組成，并分別與混頻器的兩負(fù)載輸出端負(fù)載(R1、R2)并聯(lián)，該電阻負(fù)載可調(diào)陣列通過(guò)控制開關(guān)調(diào)節(jié)混頻器輸出負(fù)載電阻，改變正交混頻器輸出鏡頻干擾的正交幅度，實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中，射頻信號(hào)輸入低噪聲放大器；該低噪聲放大器的輸出端分別與第一混頻器、第二混頻器的另一輸入端相連；第一、第二混頻器的輸出端分別與鏡頻干擾抑制器的輸入端相連；該鏡頻干擾抑制器的輸出正交低中頻信號(hào)。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)為同時(shí)帶相位粗調(diào)、相位細(xì)調(diào)、幅度調(diào)節(jié)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)如圖3所示，在本發(fā)明中，電壓控制振蕩器的輸出與高速分頻器的時(shí)鐘注入端相連。如圖4所示，傳統(tǒng)的高速二分頻器由時(shí)鐘注入級(jí)(Q1-Q2)、正交振蕩級(jí)(Q3-Q6)、負(fù)載級(jí)(R1-R4)和偏置電路構(gòu)成。如圖5所示，本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其中高速分頻器在傳統(tǒng)的高速分頻器上增加了兩組偏置電流可調(diào)陣列，分別位于時(shí)鐘注入極(Q1、Q2)的基極與直流電壓源之間，兩偏置電流可調(diào)陣列分別由n(n≥1)個(gè)帶開關(guān)的電流源并聯(lián)組成，通過(guò)控制開關(guān)微調(diào)Q1、Q2的偏置電壓，改變二分頻輸出正交本振的占空比，從而改變正交混頻器輸出鏡頻干擾的正交相位，實(shí)現(xiàn)相位粗調(diào)。在本發(fā)明中，高速分頻器一輸出端與第一混頻器的一輸入端相連，高速分頻器的另一輸出端與第二混頻器的一輸入端相連。如圖6所示，傳統(tǒng)的吉波特混頻器由射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)(Q7-Q8)、本振開關(guān)級(jí)(Q9-Q12)、負(fù)載輸出級(jí)(R1-R2)和偏置電路構(gòu)成。如圖7所示，本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其中混頻器在傳統(tǒng)吉波特混頻器的基礎(chǔ)上增加了兩組正交幅度調(diào)節(jié)電路和兩組正交相位調(diào)節(jié)電路，兩組正交幅度調(diào)節(jié)電路分別由p(p≥1)個(gè)帶開關(guān)的負(fù)載電阻并聯(lián)組成，并分別與混頻器的兩負(fù)載輸出端負(fù)載(R1、R2)并聯(lián)，兩組正交相位調(diào)節(jié)電路分別由m(m≥1)個(gè)帶開關(guān)的負(fù)載電容并聯(lián)組成，兩組正交相位調(diào)節(jié)電路的一端分別與混頻器的兩負(fù)載輸出端相連，另一端接地，該電阻負(fù)載可調(diào)陣列通過(guò)控制開關(guān)調(diào)節(jié)混頻器輸出負(fù)載電阻，改變正交混頻器輸出鏡頻干擾的正交幅度，實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)節(jié)，該電容負(fù)載可調(diào)陣列通過(guò)控制開關(guān)微調(diào)正交混頻器輸出的鏡頻干擾正交相位。在本發(fā)明中，射頻信號(hào)輸入低噪聲放大器；該低噪聲放大器的輸出端分別與第一混頻器、第二混頻器的另一輸入端相連；第一、第二混頻器的輸出端分別與鏡頻干擾抑制器的輸入端相連；該鏡頻干擾抑制器的輸出正交低中頻信號(hào)。
本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其中相位粗調(diào)、細(xì)調(diào)和幅度調(diào)節(jié)互不影響，而且本發(fā)明具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不增加額外的電流功耗等特點(diǎn)，其通過(guò)鏡頻干擾相位的粗調(diào)、細(xì)調(diào)和幅度調(diào)節(jié)有效的改善了由電路、版圖不對(duì)稱及工藝誤差導(dǎo)致的相位和幅度的失配，提高了鏡頻干擾抑制。
權(quán)利要求
1.一種帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述低中頻無(wú)線接收機(jī)包括低噪聲放大器；電壓控制振蕩器；具有時(shí)鐘注入端、兩輸出端和正交相位調(diào)節(jié)電路的高速分頻器；具有兩輸入端和一輸出端的第一混頻器、第二混頻器；和鏡頻干擾抑制器；所述電壓控制振蕩器的輸出與所述高速分頻器的時(shí)鐘注入端相連；所述高速分頻器一輸出端與所述第一混頻器的一輸入端相連，所述高速分頻器的另一輸出端與所述第二混頻器的一輸入端相連；射頻信號(hào)輸入所述低噪聲放大器；所述低噪聲放大器的輸出端分別與所述第一混頻器、所述第二混頻器的另一輸入端相連；所述第一、第二混頻器的輸出端分別與所述鏡頻干擾抑制器的輸入端相連；所述鏡頻干擾抑制器輸出正交低中頻信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述時(shí)鐘注入端包括正相和反向時(shí)鐘注入極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述正交相位調(diào)節(jié)電路為兩組差分偏置電流可調(diào)陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述兩組差分偏置電流可調(diào)陣列，分別位于時(shí)鐘注入極(Q1、Q2)與直流電壓源之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述偏置電流可調(diào)陣列可以由n(n≥1)個(gè)帶開關(guān)的電流源并聯(lián)組成。
6.一種帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述低中頻無(wú)線接收機(jī)包括低噪聲放大器；電壓控制振蕩器；具有時(shí)鐘注入端和兩輸出端的高速分頻器；具有兩輸入端、一輸出端和正交幅度調(diào)節(jié)電路的第一混頻器、第二混頻器；和鏡頻干擾抑制器；所述電壓控制振蕩器的輸出與所述高速分頻器的時(shí)鐘注入端相連；所述高速分頻器一輸出端與所述第一混頻器的一輸入端相連，所述高速分頻器的另一輸出端與所述第二混頻器的一輸入端相連；射頻信號(hào)輸入所述低噪聲放大器；所述低噪聲放大器的輸出端分別與所述第一混頻器、所述第二混頻器的另一輸入端相連；所述第一、第二混頻器的輸出端分別與所述鏡頻干擾抑制器的輸入端相連；所述鏡頻干擾抑制器輸出正交低中頻信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述第一、第二混頻器為吉波特混頻器(Gilbert Mixer)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述正交幅度調(diào)節(jié)電路為兩組電阻負(fù)載可調(diào)陣列。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述兩組電阻負(fù)載可調(diào)陣列分別與所述混頻器的兩負(fù)載輸出端負(fù)載(R1、R2)并聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述電阻負(fù)載可調(diào)陣列由p(p≥1)個(gè)帶開關(guān)的負(fù)載電阻并聯(lián)組成。
11.一種帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述低中頻無(wú)線接收機(jī)包括低噪聲放大器；電壓控制振蕩器；具有時(shí)鐘注入端和兩輸出端的高速分頻器；具有兩輸入端、一輸出端和正交相位調(diào)節(jié)電路的第一混頻器、第二混頻器；和鏡頻干擾抑制器；所述電壓控制振蕩器的輸出與所述高速分頻器的時(shí)鐘注入端相連；所述高速分頻器一輸出端與所述第一混頻器的一輸入端相連，所述高速分頻器的另一輸出端與所述第二混頻器的一輸入端相連；射頻信號(hào)輸入所述低噪聲放大器；所述低噪聲放大器的輸出端分別與所述第一混頻器、所述第二混頻器的另一輸入端相連；所述第一、第二混頻器的輸出端分別與所述鏡頻干擾抑制器的輸入端相連；所述鏡頻干擾抑制器輸出正交低中頻信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述第一、第二混頻器為吉波特混頻器(Gilbert Mixer)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述正交相位調(diào)節(jié)電路為兩組電容負(fù)載可調(diào)陣列。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述兩組電容負(fù)載可調(diào)陣列一端接地，另一端分別與所述混頻器的兩負(fù)載輸出端相連。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其特征在于所述電容負(fù)載可調(diào)陣列由m(m≥1)個(gè)帶開關(guān)的負(fù)載電容并聯(lián)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)，其包括提供正交相位粗調(diào)的高速分頻器和提供正交相位細(xì)調(diào)及幅度調(diào)節(jié)的混頻器。其在高速分頻器增加差分偏置電流可調(diào)陣列，通過(guò)微調(diào)偏置電流改變本振占空比，實(shí)現(xiàn)鏡頻干擾相位的粗調(diào)，以及在混頻器增加電阻負(fù)載可調(diào)陣列和開關(guān)電容負(fù)載可調(diào)陣列，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻負(fù)載消除鏡頻干擾的幅度失配，調(diào)節(jié)電容負(fù)載實(shí)現(xiàn)鏡頻干擾相位的細(xì)調(diào)。本發(fā)明帶校準(zhǔn)電路的低中頻無(wú)線接收機(jī)的鏡頻干擾抑制校準(zhǔn)電路通過(guò)相位的粗、細(xì)調(diào)和幅度調(diào)節(jié)有效的改善了由電路、版圖不對(duì)稱及工藝誤差導(dǎo)致的相位和幅度的失配，提高了鏡頻干擾抑制。
文檔編號(hào)H04B1/16GK1801634SQ20051002317
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月7日
發(fā)明者謝婷婷, 張釗鋒, 倪文海 申請(qǐng)人:鼎芯半導(dǎo)體(上海)有限公司