專利名稱：接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種接收器。
背景技術(shù)：
為無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)射頻(radio frequency, RF)接收器的一項(xiàng)顧慮是在強(qiáng)頻帶外(out-of-band)干擾信號(hào)存在的情況下偵測(cè)相對(duì)弱的頻帶內(nèi)(in-band)信號(hào)。如果接收器的線性度不足，則這種干擾信號(hào)可能滲透接收器并阻礙頻帶內(nèi)信號(hào)。在接收器之前使用表面聲波(surface acoustic wave, SAW)濾波器,為這個(gè)問題的最常見的解決方法。表面聲波濾波器具有帶通能力，其具有非常高的品質(zhì)(Q)因素，因此能夠提供大抑制比(rejection ratio)給頻帶外干擾器(正常大于20dB)并符合接收器線性度需求。然而，表面聲波濾波器的頻帶內(nèi)衰減傾向于使其更難以偵測(cè)弱信號(hào)，因此產(chǎn)生位于表面聲波濾波器之后的更靈敏的接收器的需求。此外，目前在相同的工藝中緊隨表面聲波濾波器或其等效設(shè)計(jì)之后實(shí)現(xiàn)有源電路(例如，接收器)的方式不經(jīng)濟(jì)，其通常是通過使用CMOS或BiCMOS工藝以及硅或硅鍺技術(shù)而產(chǎn)生。因此，表面聲波濾波器通常必須額外購(gòu)買，并大幅增加成本且消耗典型通信裝置中的同樣有價(jià)值的電路板面積。上述問題因通信裝置必須相容的不同頻率頻帶的激增而更進(jìn)一步惡化。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種接收器。依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式，提供一種接收器。該接收器包括低噪音放大器(lownoise amlifier,LNA)、無源混頻器、無源濾波器、基頻處理區(qū)塊以及電壓控制器。該低噪音放大器接收并放大射頻(radio frequency, RF)信號(hào)。該無源混頻器稱接至該低噪音放大器且該無源混頻器與該低噪音放大器之`間不具有任何交流耦合電容，并通過向下轉(zhuǎn)換該射頻信號(hào)產(chǎn)生基頻信號(hào)。該無源濾波器用于濾波該基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)。該基頻處理區(qū)塊包括跨阻放大器(transimpedance amplifier, TIA)并處理該已濾波的基頻信號(hào)。該電壓控制器，用于保持信號(hào)路徑的第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)處的電壓基本為共同直流電壓，其中該第一節(jié)點(diǎn)位于該低噪音放大器的輸出端與該無源混頻器的輸入端之間，而該第二節(jié)點(diǎn)位于該無源混頻器的輸出端與該跨阻放大器的輸出端之間。依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式，提供一種接收器。該接收器包括低噪音放大器、無源混頻器、無源濾波器以及基頻處理區(qū)塊。該低噪音放大器接收并放大射頻信號(hào)。該無源混頻器耦接至該低噪音放大器且該無源混頻器與該低噪音放大器之間不具有任何交流耦合電容，并通過向下轉(zhuǎn)換該射頻信號(hào)產(chǎn)生基頻信號(hào)。該無源濾波器用于濾波該基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)?；l處理區(qū)塊包括跨阻放大器并處理該已濾波的基頻信號(hào)。其中該無源混頻器更進(jìn)一步被配置為將該無源濾波器的輸入端所建立的基頻電壓向上轉(zhuǎn)換成為該無源混頻器的輸入端的射頻頻帶電壓，且該無源濾波器更進(jìn)一步被配置為抑制該基頻電壓的電壓擺幅(voltage swing)。
依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式，提供一種接收器。該接收器包括低噪音放大器、無源混頻器、無源濾波器以及基頻處理區(qū)塊。該低噪音放大器接收并放大射頻信號(hào)。該無源混頻器耦接至低噪音放大器且該無源混頻器與該低噪音放大器之間不具有任何交流耦合電容，用于通過向下轉(zhuǎn)換該射頻信號(hào)產(chǎn)生基頻信號(hào)。該無源濾波器用于濾波該基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)。該基頻處理區(qū)塊包括跨阻放大器，用于處理該已濾波的基頻信號(hào)。其中，位于該低噪音放大器的輸出端與該無源混頻器的輸入端之間的第一節(jié)點(diǎn)，以及位于該無源混頻器的輸出端與該跨阻放大器的輸出端之間的第二節(jié)點(diǎn)被配置成保持于共同直流電壓，因此沒有直流電流通過該無源混頻器。本發(fā)明所提出的接收器，可在低噪音放大器與無源混頻器之間沒有任何交流耦合電容的情況下，提供高線性度基頻信號(hào)給無線通信系統(tǒng)。


圖1A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式所述的接收器的示意圖。圖1B為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式所述的接收器的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式所述的無源濾波器的電路圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方式所述的接收器的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種接收器,其在低噪音放大器(low noise amlifier, LNA)與無源混頻器之間沒有任合交流耦合電容的情況下，提供高線性度基頻信號(hào)給無線通信系統(tǒng)。參見圖1A與圖1B，圖1A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式所述的接收器的示意圖。圖1B為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式所述的接收器的示意圖。接收器100包括低噪音放大器(lownoise amplifier,圖中標(biāo)示為L(zhǎng)NA) 110、無源混頻器120、無源濾波器130以及基頻處理區(qū)塊140。低噪音放大器 110接收并放大射頻(radio frequency, RF)信號(hào)以用于更佳地驅(qū)動(dòng)后級(jí)電路。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，低噪音放大器110可以是低噪音跨導(dǎo)放大器(low noisetransconductance amplifier, LNTA),但其并未受限于此。此外,低噪音放大器110可更進(jìn)一步協(xié)同匹配網(wǎng)絡(luò)以將單端射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成為差動(dòng)對(duì)射頻信號(hào)，同時(shí)采用差動(dòng)輸入端口。無源混頻器120耦接至低噪音放大器110，且它們之間不具有任何交流耦合電容?，F(xiàn)有的接收器包括交流耦合電容以用于低噪音放大器與混頻器之間的直流信號(hào)隔離。因此，在低噪音放大器的輸出端看混頻器的等效阻抗，該等效阻抗包括交流耦合電容的阻抗。對(duì)頻帶外信號(hào)而言，交流耦合電容的阻抗支配等效阻抗。因此，本發(fā)明所提出的接收器100移除在低噪音放大器Iio與無源混頻器120之間的現(xiàn)有的所使用的交流耦合電容，因此低等效阻抗導(dǎo)致接收器100的低電壓擺幅運(yùn)作，以改善頻帶外動(dòng)態(tài)范圍及線性度。無源混頻器120通過向下轉(zhuǎn)換射頻信號(hào)以產(chǎn)生基頻信號(hào)。此外，無源混頻器120將射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部分向下轉(zhuǎn)換成無源濾波器130的傳輸頻帶(passband)，并將射頻信號(hào)的頻帶外部分向下轉(zhuǎn)換成無源濾波器130的抑止頻帶(stopband)。無源濾波器130濾波基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)。如圖2所示，圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式所述的無源濾波器的電路圖，舉例而言，其中無源濾波器130為電阻電容(resistor-capcitor, RC)式電流輸入電流輸出(current-1n current out)濾波器,但其并未受限于此。換言之，當(dāng)交流耦合電容被移除時(shí)，電流模式無源濾波器(例如，RC式電流輸入電流輸出濾波器)被使用于本實(shí)施方式中以作為直流低阻抗。本發(fā)明的實(shí)施方式也可使用其他組態(tài)的RC濾波器以提供低通、帶通或高通頻率響應(yīng)?；l處理區(qū)塊140包括跨阻放大器(圖中標(biāo)示為TIA)并處理已濾波的基頻信號(hào)。在圖1A中，位于低噪音放大器110的輸出端與無源混頻器120的輸入端之間的第一節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)Al或節(jié)點(diǎn)A2)，以及位于無源混頻器120的輸出端與跨阻放大器142的輸出端之間的第二節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)B1、節(jié)點(diǎn)B2或節(jié)點(diǎn)B3)被配置成保持于共同直流電壓(common DC voltage),因此沒有直流電流通過無源混頻器120,因此導(dǎo)致無線性度(linearity)影響并維持低噪音指數(shù)(noise figure, NF)。只要沒有直流電流通過無源混頻器120，對(duì)于保持第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)于共同直流電壓所采用的技術(shù)沒有限制。舉例而言，圖1B所顯示的接收器200更包括電壓控制器150，用于保持信號(hào)路徑的第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)處的電壓基本為共同直流電壓，因而沒有直流電流通過該無源混頻器。電壓控制器150可直接施加共同直流電壓至第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)，或使得第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)的其中之一的電壓追蹤該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)的其中另一的電壓，且其并未受限于此。此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)變化，無源混頻器120的輸出端會(huì)對(duì)無源混頻器120的輸入端造成影響。即無源混頻器120更進(jìn)一步被配置為將無源濾波器130的輸入端所建立的基頻電壓向上轉(zhuǎn)換成為無源混頻器120的輸入端的射頻頻帶電壓，且無源濾波器130更進(jìn)一步被配置為抑制基頻電壓的電壓擺幅。因此，位于射頻與基頻的低頻帶外電壓擺幅可提供更好的二階輸入截獲點(diǎn)(the second input interception point, IIP2)。此外，無源混頻器120、無源濾波器130與基頻處理區(qū)塊140被配置為提供低差動(dòng)直流阻抗給節(jié)點(diǎn)Al或節(jié)點(diǎn)A2，以便能避免于低噪音放大器110的輸出端所產(chǎn)生的直流偏移電壓。由于低差動(dòng)直流阻抗，直流偏移電壓并未產(chǎn)生且位于低噪音放大器Iio的輸出端的線性瓶頸被移除，因此 改善線性度。在本發(fā)明中所提出的接收器可被應(yīng)用至不同移動(dòng)電信系統(tǒng)，所以提出的接收器具有重要的多種用途。舉例而言，接收器可被應(yīng)用至寬帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access, WCDMA)及/或GSM-GPRS-EDGE(GGE)應(yīng)用。此外，本發(fā)明中所提出的接收器也可被應(yīng)用至多頻率電信系統(tǒng)。參見圖3，圖3為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方式所述的接收器的示意圖。接收器500包括多個(gè)低噪音放大器512 516、無源混頻器120、無源濾波器130、可配置區(qū)塊560以及基頻處理區(qū)塊140。低噪音放大器512 低噪音放大器516接收并放大對(duì)應(yīng)于不同移動(dòng)電信系統(tǒng)的射頻信號(hào)?？膳渲脜^(qū)塊560為不同移動(dòng)電信系統(tǒng)重新配置基頻處理區(qū)塊140的輸入阻抗。本發(fā)明所提出的接收器可以在沒有表面聲波濾波器或其他制造昂貴且消耗大空間的類似元件的情況下，且在低噪音放大器與無源混頻器之間沒有任何交流耦合電容的情況下，提供高線性度基頻信號(hào)給無線通信系統(tǒng)。另外，值得注意的是，文中所用術(shù)語“基本”是指在可接受的誤差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。舉例而言，上文中“第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)處的電壓基本為共同直流電壓”是指在不影響結(jié)果正確性時(shí)，技術(shù)人員能夠接受的與“第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)處的電壓完全為共同直流電壓”有一定誤差的電壓值。雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施方式揭露如上，然而此較佳實(shí)施方式并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，都應(yīng) 屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種接收器，其特征在于，包括: 低噪音放大器，用于接收并放大射頻信號(hào)； 無源混頻器，耦接至該低噪音放大器，且該無源混頻器與該低噪音放大器之間不具有任何交流耦合電容，用于通過向下轉(zhuǎn)換該射頻信號(hào)而產(chǎn)生基頻信號(hào)； 無源濾波器，用于濾波該基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)； 基頻處理區(qū)塊，包括跨阻放大器，用于處理該已濾波的基頻信號(hào)；以及電壓控制器，用于保持信號(hào)路徑的第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)處的電壓基本為共同直流電壓，其中該第一節(jié)點(diǎn)位于該低噪音放大器的輸出端與該無源混頻器的輸入端之間，而該第二節(jié)點(diǎn)位于該無源混頻器的輸出端與該跨阻放大器的輸出端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，該電壓控制器被配置為施加該共同直流電壓至該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，該電壓控制器被配置為使得該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)的其中之一的電壓追蹤該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)的其中另一的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，該電壓控制器被配置為保持該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)位于該共同直流電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，該無源混頻器、該無源濾波器與該基頻處理區(qū)塊被配置為提供低差動(dòng)直流阻抗，以便能避免于該低噪音放大器的該輸出端所產(chǎn)生的直流偏移電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，更包括: 可配置區(qū)塊，用于為不同移動(dòng)電信系統(tǒng)重新配置該基頻處理區(qū)塊的輸入阻抗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，該無源混頻器被配置為將該射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部分向下轉(zhuǎn)換成該無源濾波器的傳輸頻帶，并將該射頻信號(hào)的頻帶外部分向下轉(zhuǎn)換成該無源濾波器的抑止頻帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其特征在于，該無源濾波器為電阻電容式電流輸入電流輸出濾波器。
9.一種接收器，其特征在于，包括: 低噪音放大器，用于接收并放大射頻信號(hào)； 無源混頻器，耦接至該低噪音放大器，且該無源混頻器與該低噪音放大器之間不具有任何交流耦合電容，用于通過向下轉(zhuǎn)換該射頻信號(hào)以產(chǎn)生基頻信號(hào)； 無源濾波器，用于濾波該基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)；以及 基頻處理區(qū)塊，包括跨阻放大器，用于處理該已濾波的基頻信號(hào)； 其中該無源混頻器更進(jìn)一步被配置為將該無源濾波器的輸入端所建立的基頻電壓向上轉(zhuǎn)換成為該無源混頻器的輸入端的射頻頻帶電壓，且該無源濾波器更進(jìn)一步被配置為抑制該基頻電壓的電壓擺幅。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收器，其特征在于，更包括: 電壓控制器，用于保持信號(hào)路徑的第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)處的電壓基本為共同直流電壓； 其中該第一節(jié)點(diǎn)位于該低噪音放大器的輸出端與該無源混頻器的輸入端之間，而該第二節(jié)點(diǎn)位于該無源混頻器的輸出端與該跨阻放大器的輸出端之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其特征在于，該電壓控制器被配置為施加該共同直流電壓至該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其特征在于，電壓控制器被配置為使得該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)的其中之一的電壓追蹤該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)的其中另一的電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其特征在于，該電壓控制器被配置為保持該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)位于該共同直流電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收器，其特征在于，該無源混頻器、該無源濾波器與該基頻處理區(qū)塊被配置為提供低差動(dòng)直流阻抗，以便能避免于該低噪音放大器的該輸出端所產(chǎn)生的直流偏移電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收器，其特征在于，更包括: 可配置區(qū)塊，用于為不同移動(dòng)電信系統(tǒng)重新配置該基頻處理區(qū)塊的輸入阻抗。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收器，其特征在于，該無源濾波器為電阻電容式電流輸入電流輸出濾波器。
17.一種接收器，其特征在于，包括: 低噪音放大器，用于接收并放大射頻信號(hào)； 無源混頻器，耦接至該低噪音放大器，且該無源混頻器與該低噪音放大器之間不具有任何交流耦合電容，用于通過向下轉(zhuǎn)換該射頻信號(hào)產(chǎn)生基頻信號(hào)； 無源濾波器，用于濾波該基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)；以及 基頻處理區(qū)塊，包括跨阻放大器，用于處理該已濾波的基頻信號(hào)； 其中位于該低噪音放大器的輸出端與該無源混頻器的輸入端之間的第一節(jié)點(diǎn)以及位于該無源混頻器的輸出端與該跨阻放大器的輸出端之間的第二節(jié)點(diǎn)被配置成保持于共同直流電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于，更包括: 電壓控制器，用于施加該共同直流電壓至該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于，更包括: 電壓控制器，用于使得該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)的其中之一的電壓追蹤該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)的其中另一的電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于，該無源混頻器、該無源濾波器與該基頻處理區(qū)塊被配置為提供低差動(dòng)直流阻抗，以便能避免于該低噪音放大器的該輸出端所產(chǎn)生的直流偏移電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于，更包括: 可配置區(qū)塊，用于為不同移動(dòng)電信系統(tǒng)重新配置該基頻處理區(qū)塊的輸入阻抗。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于，該無源濾波器為電阻電容式電流輸入電流輸出濾波器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種接收器。該接收器包括低噪音放大器，用于接收并放大射頻信號(hào)。無源混頻器，耦接至該低噪音放大器且該無源混頻器與該低噪音放大器之間不具有任何交流耦合電容，并通過向下轉(zhuǎn)換該射頻信號(hào)產(chǎn)生基頻信號(hào)。無源濾波器，用于濾波該基頻信號(hào)以產(chǎn)生已濾波的基頻信號(hào)。基頻處理區(qū)塊，包括跨阻放大器并處理該已濾波的基頻信號(hào)。電壓控制器，用于保持信號(hào)路徑的第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)處的電壓基本為共同直流電壓，其中該第一節(jié)點(diǎn)位于該低噪音放大器的輸出端與該無源混頻器的輸入端之間，而該第二節(jié)點(diǎn)位于該無源混頻器的輸出端與該跨阻放大器的輸出端之間。本發(fā)明所提出的接收器，可提供高線性度基頻信號(hào)給無線通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04B1/16GK103227653SQ20131001879
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者呂思?jí)? 虞繼堯, 吳宗翰, 簡(jiǎn)敦正 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司