專利名稱：能折衷直流偏移抑制和像頻干擾抑制的可編程中頻濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，尤其是，但不是專有地，涉及使直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷的可編程中頻頻率濾波器。
背景技術(shù)：
眾所周知，通信系統(tǒng)支持無線和/或有線通信設(shè)備之間進(jìn)行無線和有線通信。這樣的通信系統(tǒng)從國家和/或國際的移動電話系統(tǒng)到國際互聯(lián)網(wǎng)、到點到點的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)。每一種通信系統(tǒng)根據(jù)一個或多個通信標(biāo)準(zhǔn)建立并據(jù)此而運(yùn)行。例如，無線通信系統(tǒng)可以根據(jù)一個或多個標(biāo)準(zhǔn)而運(yùn)行，該標(biāo)準(zhǔn)包括，但不限于，IEEE802.11、藍(lán)牙、高級移動電話服務(wù)(AMPS)、數(shù)字AMPS、移動通信全球系統(tǒng)(GSM)、碼多分址(CDMA)、和/或以上標(biāo)準(zhǔn)的變異。
根據(jù)無線通信系統(tǒng)的類型，無線通信設(shè)備，例如移動電話、雙向無線電接收裝置、個人數(shù)字助理(PDA)、個人電腦(PC)、膝上型電腦、家庭娛樂設(shè)備等，直接或間接地與其他無線通信設(shè)備進(jìn)行通信。對于直接通信(也稱為點到點通信)，參與通信的無線通信設(shè)備調(diào)整其接收器和發(fā)射器到同一信道或信道對(例如，無線通信系統(tǒng)的多個射頻(RF)載波之一)，并通過該信道或信道對來通信。對于間接通信，每一無線通信設(shè)備通過相關(guān)聯(lián)的基站(例如，對于蜂窩業(yè)務(wù))和/或相關(guān)聯(lián)的接入點(例如，對于室內(nèi)或建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò))通過指定的信道進(jìn)行直接通信。為了完成無線通信設(shè)備之間的通信連接，相關(guān)聯(lián)的基站和/或接入點相互之間，通過系統(tǒng)控制器、公用電話交換網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、和/或通過一些其它廣域網(wǎng)，直接通信。
對于每一參與無線通信的無線通信設(shè)備，都包括內(nèi)置的無線收發(fā)器(亦即，接收器和發(fā)射器)或耦合到相關(guān)聯(lián)的無線收發(fā)器(例如，用于室內(nèi)或建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)基站，RF調(diào)制解調(diào)器，等)。如大家所知，接收器接收RF信號，直接或通過一個或多個中頻級從RF信號中移除載波頻率，并根據(jù)特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)解調(diào)信號，從而恢復(fù)發(fā)射的數(shù)據(jù)。發(fā)射器根據(jù)該特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)調(diào)制到RF載波上，從而將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RF信號，并直接或通過一個或多個中頻級產(chǎn)生RF信號。
然而，直流偏移抑制和像頻干擾抑制這兩個問題使得RF接收器IF頻率的選擇變得復(fù)雜。增大IF頻率可以改善直流偏移抑制，而減小IF頻率將改善像頻干擾抑制。
因此，需要一種新的電路和方法，以使直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例通過使用具有可變中心頻率的帶通濾波器使直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷。
在本發(fā)明的一個實施例中，一種方法包括使用帶通濾波器對信號進(jìn)行濾波；測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制；以及調(diào)整帶通濾波器的中心頻率。
在本發(fā)明的一個實施例中，一種系統(tǒng)(例如電路)包括能夠?qū)邮盏降男盘栠M(jìn)行濾波及能夠調(diào)整中心頻率的帶通濾波器；以及至少一個測量電路，該電路與該濾波器通信連接，能夠測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種方法，包括使用帶通濾波器對信號進(jìn)行濾波；測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制；以及調(diào)整帶通濾波器的中心頻率。
作為優(yōu)選，該帶通濾波器包括兩個交叉耦合低通濾波器。
作為優(yōu)選，該交叉耦合包括交叉耦合的可變電阻器。
作為優(yōu)選，該調(diào)整通過改變該交叉耦合的可變電阻器的阻值來完成。
作為優(yōu)選，重復(fù)該濾波、測量和調(diào)整步驟，直到在直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷。
作為優(yōu)選，所述直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷包括直流偏移抑制在可接受的公差內(nèi)、且像頻干擾抑制滿足最小預(yù)定的要求。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種系統(tǒng)，包括用于對信號進(jìn)行濾波的裝置；用于測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制的裝置；以及用于調(diào)整用于濾波的裝置的中心頻率的裝置。
作為優(yōu)選，提供一種系統(tǒng)，包括能夠?qū)邮盏降男盘栠M(jìn)行濾波和能夠調(diào)整中心頻率的帶通濾波器；以及至少一個測量電路，該電路與該濾波器通信連接，能夠測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制。
作為優(yōu)選，該帶通濾波器包括兩個交叉耦合低通濾波器。
作為優(yōu)選，該交叉耦合包括交叉耦合的可變電阻器。
作為優(yōu)選，該調(diào)整通過改變該交叉耦合的可變電阻器的阻值來完成。
作為優(yōu)選，該帶通濾波器和至少一個測量電路連續(xù)地濾波、測量和調(diào)整，直到使直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷。
作為優(yōu)選，該直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷包括直流偏移抑制在可接受的公差內(nèi)、且像頻干擾抑制滿足最小預(yù)定的要求。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的非限制的和非窮盡的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。其中，除非另有指定，各幅圖中相同的標(biāo)號表示相同的元件。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖；圖2是接收器的電路圖；圖3是IF頻率移動，將低通濾波器變換成帶通濾波器的示意圖。
圖4A和4B分別是圖2所示接收器IF部分的信道選擇濾波器(帶通濾波器)及其等效電路示意圖；圖5A和5B分別是移動信道選擇濾波器(帶通濾波器)的IF頻率，以克服直流偏移抑制和像頻干擾抑制的示意圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例，選擇IF頻率的方法的流程圖。
具體實施例方式
為使所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明，在特定的應(yīng)用和需求情況下，對本發(fā)明進(jìn)行以下描述。所屬技術(shù)領(lǐng)域人員可以容易地對實施例進(jìn)行各種修改，并且在不違背本發(fā)明的精神和范圍的情況下，此處定義的一般原理可以應(yīng)用于其他實施例和應(yīng)用。因此，本發(fā)明要求的保護(hù)范圍并不局限于所給出實施例，而是與本文所公開的原理、特征和教導(dǎo)相一致的最寬的范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的示意圖。該系統(tǒng)10包括多個基站和/或接入點12-16，多個無線通信設(shè)備18-32和網(wǎng)絡(luò)硬件34。無線通信設(shè)備18-32可以為膝上型電腦主機(jī)18和26、個人數(shù)字助理主機(jī)20和30、個人電腦主機(jī)24和32和/或移動電話主機(jī)22和28。
基站或接入點12-16通過局域網(wǎng)連接36、38和40可操作地耦合到網(wǎng)絡(luò)硬件34。網(wǎng)絡(luò)硬件34可以為路由器、交換機(jī)、橋接器、調(diào)制解調(diào)器、系統(tǒng)控制器等，為通信系統(tǒng)10提供廣域網(wǎng)連接42。每一個基站或接入點12-16具有一個相關(guān)聯(lián)的天線或天線陣列來與在其區(qū)域內(nèi)的無線通信設(shè)備進(jìn)行通信。通常，無線通信設(shè)備在特定的基站或接入點12-16注冊，以接收來自通信系統(tǒng)10的服務(wù)。對于直接連接(即，點對點通信)，無線通信設(shè)備通過分配的信道直接通信。
一般來說，基站用于移動電話系統(tǒng)和類似的系統(tǒng)，而接入點用于室內(nèi)或建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)。無論通信系統(tǒng)為何種特定類型，每一無線通信設(shè)備都包括一個內(nèi)置的無線收發(fā)裝置和/或耦合到一個無線收發(fā)裝置。該無線收發(fā)裝置包括一個發(fā)射器，該發(fā)射器能夠調(diào)整功率放大器的輸出功率，因此具有功率需求降低的特點，從而延長了相關(guān)電源的壽命。
圖2是低中頻接收器200的電路圖，本實施例中IF為100KHz。如圖所示，天線205耦合到低噪音放大器(LNA)210，該低噪音放大器耦合到降頻轉(zhuǎn)換器(混頻器)220和225。該降頻轉(zhuǎn)換器220和225分別耦合到通帶濾波器(BPF)230和235，該帶通濾波器230和235分別耦合到可編程增益級240和245。增益級240和245分別耦合到增益級250和255，增益級250和255分別輸出模擬信號到測量電路285和290。此外，LO發(fā)生器280耦合到降頻轉(zhuǎn)換器220和225。在降頻轉(zhuǎn)換器220和225和帶通濾波器230和235之間耦合有寬帶無線信號強(qiáng)度指示器(WRSSI)215。
天線205接收信號并將該信號傳遞到LNA210，該LNA210放大接收信號并將其傳遞到降頻轉(zhuǎn)換器220和225，該降頻轉(zhuǎn)換器將接收信號的頻率向下移動。帶通濾波器(BPF)230和235將不想要的頻率排斥在被選頻帶之外。帶通濾波器(BPF)230和235還執(zhí)行信道選擇任務(wù)，以折衷像頻干擾抑制和直流偏移抑制，有關(guān)這方面的詳細(xì)內(nèi)容將在下面進(jìn)一步描述。
在本發(fā)明的一個實施例中，每個帶通濾波器(BPF)230和235可以包括3個雙二階濾波器，其配置如以下表1所示。

表1(100KHz的中心頻率)每一帶通濾波器(BPF)230和235可具有30dB、20dB、10dB和0dB的增益設(shè)置。IF可位于112KHz、108KHz、104KHz和100KHz中心。另外，該帶通濾波器(BPF)230和235能夠改變IQ極性。
控制字碼將改變耦合電阻器410的阻值，該電阻在圖4中用Rx表示，從而改變信道選擇濾波器400的IF頻率。用于改變帶通濾波器(BPF)230和235的信道選擇(頻率選擇)的控制字碼如以下表2所示。

表2LO發(fā)生器280決定如何將天線205接收到的進(jìn)入RF信號降頻至100KHz。增益級240-255增大帶通濾波器(BPF)230和235輸出的增益。測量電路285和290測量濾波信號的直流偏移抑制和像頻干擾抑制，并將結(jié)果反饋到帶通濾波器(BPF)230和235，從而可以選擇一個新的IF頻率，以使直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到進(jìn)一步折衷。
圖3是IF頻率移動300，將低通濾波器變換成帶通濾波器的示意圖。該變換可以通過改變帶通濾波器(BPF)230和235中電阻(見圖4A和圖4B所示電路)的阻值來完成。該變換還能夠使IF頻率移動，以折衷直流偏移抑制和像頻干擾抑制。
對于低通濾波器yx=Gain1+jωω0,]]>其中ω0是轉(zhuǎn)角頻率。
對于帶通濾波器yx=Gain1+j(ω-ωc)ω0,]]>其中ωc是中心頻率。
因此，對于信道選擇濾波器的等效電路420(圖4B)
yx=1jWW0+1-j2Q=11+j(ωω0-2Q)=11+jω-2Qω0ω0=11+jω-ωcω0;]]>因此，ω0=1RfC]]>ωc=1RxC]]>Q=ωc2ω0]]>圖4A和圖4B分別為信道選擇濾波器400(如帶通濾波器230和235)及其等效電路的示意圖。該濾波器400是一個有源RC濾波器，能夠達(dá)到高的動態(tài)范圍。該濾波器400包括兩個交叉耦合的低通濾波器，這兩個交叉耦合低通濾波器具有交叉耦合的可變電阻器410，其中每一個可變電阻器具有阻抗Rx。從上面得知，Rx的改變將使帶通濾波器的IF頻率升高或降低。特別是，該濾波器400的IF頻率與Rx成反比變化。
在濾波器400工作過程中，電阻器410設(shè)定為初始默認(rèn)值的濾波器400對信號進(jìn)行濾波。該濾波信號然后傳遞到測量電路285和290，后者對像頻干擾抑制和直流偏移抑制進(jìn)行測量。該電路285和290提供反饋到電阻器410，然后調(diào)整阻值，并再次濾波和重復(fù)測量。重復(fù)這個過程直到在直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷(例如，其中像頻干擾抑制達(dá)到最小設(shè)定的要求，且直流偏移抑制在可接受的公差內(nèi))。
圖5A和5B分別是移動信道選擇濾波器(例如，帶通濾波器230和235)的IF頻率，以克服直流偏移抑制和像頻干擾抑制的示意圖500A和500B。在濾波器400的工作過程中，向上移動濾波器400的IF頻率，以改善直流偏移抑制(如圖5A所示)；向下移動IF頻率，以改善像頻干擾抑制(如圖5B所示)，直到兩者達(dá)到折衷。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例，選擇IF頻率的方法的流程圖。IF接收部分200可以執(zhí)行該方法600。首先，在步驟610，通過改變電阻器410的阻值調(diào)整IF中心頻率。然后在步驟620，利用已調(diào)整頻率的帶通濾波器對接收信號進(jìn)行濾波。之后，進(jìn)行步驟630、640，測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制。接下來，在步驟650，確定測量值是否在指定的公差內(nèi)(例如，直流偏移抑制在可接受的公差內(nèi)，并且像頻干擾抑制達(dá)到最小預(yù)定的需求)。如果測量值在公差內(nèi)，該方法600結(jié)束。否則，再次調(diào)整中心頻率(步驟610)并重復(fù)方法600。
上面描述的本發(fā)明的實施例僅僅是作為例子，并且通過上述的教導(dǎo)，可以得到對上述例子和方法的其他的變形和修改。本發(fā)明的元件可以使用程控通用數(shù)字計算機(jī)、專用集成電路、或常規(guī)的元件和電路互連成的網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。連接可以是有線的、無線的、調(diào)制解調(diào)等。這里描述的實施例并不作為了窮舉或限制。本發(fā)明僅受限于權(quán)利要求書中所列的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括使用帶通濾波器對信號進(jìn)行濾波；測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制；以及調(diào)整帶通濾波器的中心頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該帶通濾波器包括兩個交叉耦合低通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，該交叉耦合包括交叉耦合的可變電阻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，該調(diào)整通過改變該交叉耦合的可變電阻器的阻值來完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，重復(fù)該濾波、測量和調(diào)整步驟，直到直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷包括直流偏移抑制在可接受的公差內(nèi)、且像頻干擾抑制滿足最小預(yù)定的要求。
7.一種系統(tǒng)，包括用于對信號進(jìn)行濾波的裝置；用于測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制的裝置；以及用于調(diào)整用于濾波的裝置的中心頻率的裝置。
8.一種系統(tǒng)，包括能夠?qū)邮盏降男盘栠M(jìn)行濾波且具有可調(diào)整中心頻率的帶通濾波器；以及至少一個測量電路，該電路與該濾波器通信連接，能夠測量濾波信號的像頻干擾抑制和直流偏移抑制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該帶通濾波器包括兩個交叉耦合低通濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，該交叉耦合包括交叉耦合的可變電阻器。
全文摘要
本發(fā)明通過使用具有可調(diào)節(jié)中心頻率的帶通濾波器在直流偏移抑制和像頻干擾抑制之間達(dá)到折衷。
文檔編號H04B1/12GK1677843SQ20051006001
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者潘蒙安 申請人:美國博通公司