專(zhuān)利名稱(chēng)：局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備和具有該設(shè)備的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與本發(fā)明一致的設(shè)備涉及一種無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，更具體地講，涉及一種可產(chǎn)生屬于不同頻帶的至少兩個(gè)局部振蕩頻率的多局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備和一種具有該多局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。
背景技術(shù)：
通常，無(wú)線(xiàn)收發(fā)器所采用的頻率轉(zhuǎn)換方法分為直接轉(zhuǎn)換方法和超外差方法。在超外差方法中，射頻(RF)被轉(zhuǎn)換為中頻(IF)，IF被轉(zhuǎn)換為基頻(BF)。由于超外差方法需要用于將輸入的RF轉(zhuǎn)換為IF的多個(gè)混頻器或表面聲波(SAW)濾波器，所以它難以將超外差方法實(shí)現(xiàn)為單個(gè)芯片。
最近，為了解決這個(gè)關(guān)于超外差方法的問(wèn)題，已廣泛采用直接轉(zhuǎn)換方法，在直接轉(zhuǎn)換方法中，RF被直接轉(zhuǎn)換為BF，而無(wú)需被轉(zhuǎn)換為IF。將直接轉(zhuǎn)換方法實(shí)現(xiàn)為包括用于無(wú)線(xiàn)通信的多個(gè)裝置的單個(gè)芯片相對(duì)容易。另外，采用直接轉(zhuǎn)換方法的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的制造成本相對(duì)較低，并且這種無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的功耗較小。
圖1是相關(guān)技術(shù)的采用直接轉(zhuǎn)換方法的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的電路圖。參考圖1，該相關(guān)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器包括天線(xiàn)5、帶通濾波器(BPF)10、接收器20、發(fā)送器30和局部振蕩頻率發(fā)生器40。以下將由局部振蕩頻率發(fā)生器40產(chǎn)生的用于調(diào)制基帶信號(hào)或解調(diào)RF信號(hào)的局部振蕩信號(hào)的頻率稱(chēng)為局部振蕩頻率。
接收器20包括低噪聲放大器(LNA)22、解調(diào)器24和接收信號(hào)處理器26。發(fā)送器30包括發(fā)送信號(hào)處理器32、調(diào)制器34和功率放大器(PA)36。
局部振蕩頻率發(fā)生器40包括正交相位信號(hào)發(fā)生器41、倍頻器42、壓控振蕩器(VCO)43和鎖相環(huán)(PLL)44。PLL 44使用驅(qū)動(dòng)解調(diào)器24和調(diào)制器34所需的局部振蕩頻率fLO的一半來(lái)振蕩VCO 43。從VCO 43輸出的信號(hào)的頻率被倍頻器42加倍。正交相位信號(hào)發(fā)生器41通過(guò)相位信息輸出同相(I)局部振蕩信號(hào)和正交相位(Q)局部振蕩信號(hào)，并將該I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)提供給解調(diào)器24和調(diào)制器34。
現(xiàn)在將描述相關(guān)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器接收RF信號(hào)的方法。經(jīng)由天線(xiàn)5接收的RF信號(hào)很弱。因此，LNA 22放大接收的RF信號(hào)，解調(diào)器24對(duì)放大的RF信號(hào)進(jìn)行下變換。這里，解調(diào)器24將接收的RF信號(hào)與由局部振蕩頻率發(fā)生器40提供的局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，然后對(duì)混頻的結(jié)果進(jìn)行下變換。因此，下變換的結(jié)果具有等于局部振蕩頻率fLO和接收的信號(hào)的頻率fRF之間的差的頻率。在不涉及IF的使用的直接轉(zhuǎn)換方法中，局部振蕩頻率fLO等于接收的RF信號(hào)頻率fRF。下變換的RF信號(hào)被接收信號(hào)處理器26放大和濾波，從而從接收信號(hào)處理器26輸出基帶信號(hào)。接收信號(hào)處理器26是包括可變?cè)鲆娣糯笃?未顯示)、低通濾波器(未顯示)和輸出緩沖器(未顯示)的模擬處理塊。根據(jù)期望的信號(hào)將被放大的幅度，接收信號(hào)處理器26的可變?cè)鲆娣糯笃骺杀粚?shí)現(xiàn)為單個(gè)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)或多個(gè)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在將描述相關(guān)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器發(fā)送RF信號(hào)的方法。發(fā)送信號(hào)處理器32對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行濾波和放大并將其輸出。調(diào)制器34將從發(fā)送信號(hào)處理器32輸出的基帶信號(hào)與由局部振蕩頻率發(fā)生器40提供的局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，并對(duì)混頻的結(jié)果進(jìn)行上變換，從而獲得RF信號(hào)。功率放大器36將該RF信號(hào)放大到合適的程度，通過(guò)帶通濾波器10和天線(xiàn)5發(fā)送放大的RF信號(hào)。
通常，不同類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，例如，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)裝置、無(wú)線(xiàn)寬帶互聯(lián)網(wǎng)(Wi-Bro)裝置和藍(lán)牙裝置，具有不同的操作頻帶。具體地講，相關(guān)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器被要求與多個(gè)操作頻帶中的一個(gè)操作頻帶相一致地操作，因而，它們可能不能被提供由不同頻帶所提供的各種服務(wù)，諸如通信和衛(wèi)星廣播服務(wù)以及無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。另外，通常，為了接收與多個(gè)頻帶相關(guān)的服務(wù)，無(wú)線(xiàn)收發(fā)器必須包括可產(chǎn)生分別與這些頻帶相應(yīng)的多個(gè)局部振蕩信號(hào)的多個(gè)局部振蕩頻率發(fā)生器，這導(dǎo)致增加了無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的制造成本和大小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可產(chǎn)生屬于不同頻帶的至少兩個(gè)局部振蕩頻率的局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備和一種具有該局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種無(wú)線(xiàn)通信裝置中的局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備。該局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備包括振蕩單元，包括多個(gè)VCO，所述多個(gè)VCO提供用于調(diào)制和/或解調(diào)至少兩個(gè)頻帶中的RF信號(hào)的具有不同頻率的至少兩個(gè)局部振蕩信號(hào)；PLL，鎖住由VCO提供的局部振蕩信號(hào)的頻率；第一開(kāi)關(guān)，根據(jù)預(yù)定的RF信號(hào)的頻帶選擇VCO之一；頻率轉(zhuǎn)換單元，轉(zhuǎn)換由第一開(kāi)關(guān)選擇的由VCO所提供的局部振蕩信號(hào)的頻率；相移單元，通過(guò)對(duì)由頻率轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)進(jìn)行相移來(lái)產(chǎn)生I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)，并輸出I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)；和控制單元，控制振蕩單元、PLL、第一開(kāi)關(guān)、頻率轉(zhuǎn)換單元和相移單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。該無(wú)線(xiàn)收發(fā)器包括天線(xiàn)，發(fā)送和/或接收至少兩個(gè)頻帶中的RF信號(hào)；接收單元，接收由天線(xiàn)接收的RF信號(hào)并輸出基帶信號(hào)；發(fā)送單元，將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為RF信號(hào)，并將該RF信號(hào)發(fā)送到無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的外部；局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，輸出具有不同頻率的至少兩個(gè)局部振蕩信號(hào)，所述局部振蕩信號(hào)包括屬于與接收單元所接收的RF信號(hào)相同頻帶的局部振蕩信號(hào)或?qū)儆谂c發(fā)送單元所發(fā)送的RF信號(hào)相同頻帶的局部振蕩信號(hào)；和控制單元，控制天線(xiàn)、接收單元、發(fā)送單元和局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備。


通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其它方面將變得更清楚，其中圖1是相關(guān)技術(shù)的采用直接轉(zhuǎn)換方法的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的具有局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的電路圖；圖3是圖2的局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備的框圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的在圖2的解調(diào)器中執(zhí)行的將局部振蕩信號(hào)和RF信號(hào)混頻的方法的電路圖；圖5是示出由根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器執(zhí)行的將接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法的示圖；和圖6是示出由根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器執(zhí)行的將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為將被發(fā)送的RF信號(hào)的方法的示圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，在附圖中顯示了本發(fā)明的示例性根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備是用于產(chǎn)生和輸出具有與期望的RF信號(hào)相同頻率的局部振蕩信號(hào)，從而可在至少兩個(gè)無(wú)線(xiàn)頻帶中執(zhí)行RF信號(hào)的發(fā)送/接收。例如，所述局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備不僅可提供5GHz WLAN裝置所需的5GHz頻帶的局部振蕩信號(hào)，而且還可提供2GHzWLAN裝置、Wi-Bro裝置、藍(lán)牙裝置和衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播(DMB)調(diào)諧器所需的2GHZ頻帶的局部振蕩信號(hào)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的具有局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的電路圖。為方便起見(jiàn)，現(xiàn)在將假設(shè)所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)器采用直接轉(zhuǎn)換方法。然而，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，還可將本發(fā)明應(yīng)用于采用超外差方法的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。現(xiàn)在將由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230產(chǎn)生的用于調(diào)制基帶信號(hào)或解調(diào)RF信號(hào)的局部振蕩信號(hào)的頻率稱(chēng)為局部振蕩頻率。
參考圖2，所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)器包括接收單元210，通過(guò)天線(xiàn)202接收信號(hào)并輸出基帶信號(hào)；發(fā)送單元220，將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為RF信號(hào)并通過(guò)天線(xiàn)202將該RF信號(hào)輸出到無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的外部；局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230，輸出具有與接收單元210所接收的RF信號(hào)或發(fā)送單元220所發(fā)送的RF信號(hào)相同頻率的局部振蕩信號(hào)；和控制單元240，控制接收單元210、發(fā)送單元220和局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230。
接收單元210包括低噪聲放大單元211、解調(diào)器212、至少一個(gè)壓控放大器213和215、低帶通濾波器214以及輸出緩沖器216。
低噪聲放大單元211包括多個(gè)第一和第二低噪聲放大器，即211a至211b，這些低噪聲放大器分別被設(shè)置為至少兩個(gè)頻帶并且放大接收的RF信號(hào)。例如，第一低噪聲放大器211a可以是放大屬于2GHZ頻帶的RF信號(hào)的放大器，第二低噪聲放大器211b可以是放大屬于5GHZ頻帶的RF信號(hào)的放大器。低噪聲放大單元211可具有增益控制功能。低噪聲放大單元211可包括能處理寬帶頻率信號(hào)的單個(gè)寬帶低噪聲放大器，而不是包括圖2所示的多個(gè)低噪聲放大器。
解調(diào)器212將由低噪聲放大單元211放大的RF信號(hào)和由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230提供的局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，從而獲得基帶信號(hào)。
壓控放大器213和215控制由解調(diào)器212獲得的基帶信號(hào)的電平。圖2示出的接收單元210包括兩個(gè)壓控放大器。然而，接收單元210可包括一個(gè)壓控放大器或多于兩個(gè)的壓控放大器。低帶通濾波器214從由壓控放大器213輸出的基帶信號(hào)去除高頻噪聲，輸出緩沖器216緩沖已被低帶通濾波器214低帶通濾波后的基帶信號(hào)并輸出緩沖的基帶信號(hào)?？筛鶕?jù)接收的RF信號(hào)和將被發(fā)送的RF信號(hào)的頻率以及基帶信號(hào)的帶寬設(shè)置低帶通濾波器214的切斷頻率。可以以與圖2所示的不同的順序布置壓控放大器213和215以及低帶通濾波器214。
發(fā)送單元220包括電平轉(zhuǎn)換器221、低帶通濾波器222、壓控放大器223、調(diào)制器224和功率放大器225。
電平轉(zhuǎn)換器221是一種調(diào)整發(fā)送信號(hào)的共模電平的輸入緩沖器。低帶通濾波器222從由電平轉(zhuǎn)換器221輸出的發(fā)送信號(hào)去除高頻噪聲。壓控放大器223將由低帶通濾波器222輸出的信號(hào)的電平調(diào)整為該信號(hào)可以被適當(dāng)?shù)匕l(fā)送的合適的電平。調(diào)制器224將由壓控放大器223輸出的信號(hào)與由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230提供的局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，從而獲得RF信號(hào)。通過(guò)調(diào)制器224獲得的RF信號(hào)被功率放大器225放大，放大的RF信號(hào)通過(guò)帶通濾波器204和天線(xiàn)202被發(fā)送。
圖3是圖2的局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230的框圖。參考圖3，所述局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230包括鎖相環(huán)231、振蕩單元232、第一開(kāi)關(guān)233、頻率轉(zhuǎn)換單元234、第二開(kāi)關(guān)235、乘法器236、相移單元237、第三開(kāi)關(guān)238和輸出緩沖器239。
振蕩單元232包括并聯(lián)在PLL 231和第一開(kāi)關(guān)233之間的多個(gè)VCO，即第一VCO VCO1至第n VCO VCOn，振蕩單元232可根據(jù)接收單元210所接收的或發(fā)送單元220所發(fā)送的RF信號(hào)的頻帶提供具有不同頻率的局部振蕩信號(hào)，從而能夠?qū)儆谥辽賰蓚€(gè)不同頻帶的RF信號(hào)進(jìn)行調(diào)制或解調(diào)。根據(jù)需要的RF信號(hào)的頻帶選擇由第一VCO VCO1至第n VCO VCOn輸出的局部振蕩信號(hào)之一，從而為需要的RF信號(hào)產(chǎn)生局部振蕩信號(hào)。所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)器需要具有不同頻率的多個(gè)局部振蕩信號(hào)來(lái)使用不同的頻帶。因此，根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前示例性實(shí)施例，通過(guò)多個(gè)VCO提供具有不同頻率的多個(gè)局部振蕩信號(hào)，并適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換這些局部振蕩信號(hào)的每個(gè)的頻率，從而向所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)器提供調(diào)制/解調(diào)RF信號(hào)所需的局部振蕩信號(hào)。
例如，在5GHz WLAN中使用具有4.9-5.9GHz頻率的RF信號(hào)和具有8.3MHz帶寬的基帶信號(hào)；在衛(wèi)星SMB中使用具有大約2.6GHz頻率的RF信號(hào)和具有8.242MHz帶寬的基帶信號(hào)；在Wi-Bro中使用具有2.3-2.9GHz頻率的RF信號(hào)和具有4.5MHz的帶寬的基帶信號(hào)(具有9MHz帶寬的RF信道)；在2.4GHz WLAN中使用具有2.4-2.5GHz頻率的RF信號(hào)和具有5-20MHz帶寬的信道。關(guān)于這方面，無(wú)線(xiàn)收發(fā)器之間的RF信號(hào)的頻帶可能不同，因而，需要根據(jù)RF信號(hào)的頻帶改變調(diào)制或解調(diào)RF信號(hào)所需的局部振蕩信號(hào)的頻率。通常，無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的局部振蕩頻率發(fā)生單元僅提供一個(gè)局部振蕩頻率。另一方面，局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230可提供多種局部振蕩頻率。
PLL 231鎖住由振蕩單元232產(chǎn)生的局部振蕩信號(hào)的頻率。
第一開(kāi)關(guān)233根據(jù)接收的RF信號(hào)或?qū)⒈话l(fā)送的RF信號(hào)的頻帶選擇第一VCO VCO1至第nVCO VCOn之一。
頻率轉(zhuǎn)換單元234通過(guò)執(zhí)行預(yù)定的操作將由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為調(diào)制/解調(diào)RF信號(hào)所需的具有預(yù)定局部振蕩頻率的局部振蕩信號(hào)。頻率轉(zhuǎn)換單元234可包括至少一個(gè)倍頻器，將由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率乘以預(yù)定數(shù)；和至少一個(gè)除法器，將由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以預(yù)定數(shù)。
例如，頻率轉(zhuǎn)換單元234可包括第一除法器234a，將由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以整數(shù)L；第二除法器234c，將由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以整數(shù)N；和倍頻器234b，將由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率乘以整數(shù)M?，F(xiàn)在將詳細(xì)描述頻率轉(zhuǎn)換單元234的操作。
如果第一開(kāi)關(guān)根據(jù)預(yù)定的RF信號(hào)的頻帶選擇由VCO1至VCOn產(chǎn)生的局部振蕩信號(hào)之一，則可由第一除法器234a、第二除法器234c和倍頻器234b對(duì)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并可輸出頻率轉(zhuǎn)換的結(jié)果。例如，如果由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)具有頻率fPLL，則第一除法器234a輸出具有頻率f1＝fPLL/L的信號(hào)，第二除法器234c輸出具有頻率f3＝fPLL/N的信號(hào)，倍頻器234b輸出具有頻率f2＝fPLL×M的信號(hào)，其中，通過(guò)將頻率fPLL除以整數(shù)L獲得頻率f1＝fPLL/L，將頻率fPLL除以整數(shù)N獲得頻率f3＝fPLL/N，將頻率fPLL乘以整數(shù)M獲得頻率f2＝fPLL×M。
第二開(kāi)關(guān)235可選擇由第一除法器234a和倍頻器234b輸出的信號(hào)之一，乘法器236可將由第二開(kāi)關(guān)選擇的信號(hào)乘以由第二除法器234c輸出的信號(hào)，從而獲得由第一開(kāi)關(guān)233選擇的局部振蕩信號(hào)的另一頻率轉(zhuǎn)換的信號(hào)。
由第一除法器234a、倍頻器234b、和乘法器236輸出的信號(hào)被輸入到相移單元237的各相移器237a、237b和237c，并被相移器237a、237b和237c相移為I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)。第三開(kāi)關(guān)選擇由相移器237a、237b和237c之一輸出的I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)，并將選擇的I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)輸出到解調(diào)器212或調(diào)制器224。
簡(jiǎn)而言之，頻率轉(zhuǎn)換單元234包括至少一個(gè)除法器和倍頻器，因而可通過(guò)直接輸出除法器和倍頻器的輸出信號(hào)或適當(dāng)?shù)貙⒊ㄆ骱捅额l器的輸出信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)產(chǎn)生具有不同頻率的多個(gè)局部振蕩信號(hào)。
相移單元237的第一相移器237a、第二相移器237b和第三相移器237c對(duì)由頻率轉(zhuǎn)換單元234輸出的信號(hào)的每個(gè)進(jìn)行相移，從而獲得I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)。輸出緩沖器239緩沖由相移單元237輸出且由第三開(kāi)關(guān)238選擇的經(jīng)過(guò)相移的局部振蕩信號(hào)，并將緩沖的局部振蕩信號(hào)提供給解調(diào)器212或調(diào)制器224。
圖4是示出將由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230產(chǎn)生的局部振蕩信號(hào)和由低噪聲放大單元211放大的RF信號(hào)進(jìn)行混頻的方法的電路圖，該方法由圖2的解調(diào)器212執(zhí)行。參考圖4，解調(diào)器212包括I混頻器212a和Q混頻器212b。I混頻器212a將由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230輸出的I局部振蕩信號(hào)LOI和由低噪聲放大單元211輸出的RF信號(hào)進(jìn)行混頻，從而獲得I基帶信號(hào)BBI。Q混頻器212b將由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230輸出的Q局部振蕩信號(hào)與由低噪聲放大單元211輸出的RF信號(hào)進(jìn)行混頻，從而獲得Q基帶信號(hào)BBQ。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的將無(wú)線(xiàn)收發(fā)器接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法的示圖，圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的將將被無(wú)線(xiàn)收發(fā)器發(fā)送的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為RF信號(hào)的方法的示圖。
參考圖5，當(dāng)接收到具有2.4GHz中間頻率的RF信號(hào)501時(shí)，局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230產(chǎn)生具有與RF信號(hào)501的頻率相同的頻率fLO1的第一局部振蕩信號(hào)，解調(diào)器212通過(guò)將接收的信號(hào)與由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230產(chǎn)生的第一局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)將RF信號(hào)501轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。如果接收到具有5.2GHz中間頻率的RF信號(hào)502，則局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230產(chǎn)生與RF信號(hào)502的頻率相同的頻率fLO2的第二局部振蕩信號(hào)，解調(diào)器212通過(guò)將RF信號(hào)502與由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230產(chǎn)生的第二局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)將RF信號(hào)502轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。這里，可通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230的第一VCO VCO1至第nVCO VCOn之一以及第一開(kāi)關(guān)233、第二開(kāi)關(guān)235和第三開(kāi)關(guān)238之一來(lái)產(chǎn)生局部振蕩頻率fLO1和fLO2的每個(gè)。
參考圖6，為了可通過(guò)具有2.4GHz中間頻率的載波加載基帶信號(hào)來(lái)發(fā)送該基帶信號(hào)，局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230在控制單元240的控制下輸出具有2.4GHz頻率的第一局部振蕩信號(hào)，調(diào)制器224通過(guò)將基帶信號(hào)與第一局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有2.4GHz頻率的RF信號(hào)。同樣，為了可通過(guò)具有中間頻率5.2GHz的載波加載基帶信號(hào)來(lái)發(fā)送該基帶信號(hào)，局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備230在控制單元240的控制下輸出具有頻率5.2GHz的第二局部振蕩信號(hào)。調(diào)制器224通過(guò)將基帶信號(hào)與第二局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有頻率5.2GHz的RF信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，并可通過(guò)使一個(gè)局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備能夠提供用于調(diào)制/解調(diào)RF信號(hào)的屬于不同頻帶的多個(gè)局部振蕩信號(hào)來(lái)減少構(gòu)成無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的電子部件和裝置的數(shù)量。另外，可通過(guò)將RF信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)為單個(gè)芯片來(lái)最小化無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的芯片面積。
盡管已參考本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，包括振蕩單元，包括多個(gè)壓控振蕩器，所述多個(gè)壓控振蕩器產(chǎn)生用于調(diào)制或解調(diào)多個(gè)頻帶中的射頻信號(hào)的具有不同頻率的多個(gè)局部振蕩信號(hào)；鎖相環(huán)，鎖住由壓控振蕩器產(chǎn)生的局部振蕩信號(hào)的頻率；第一開(kāi)關(guān)，根據(jù)射頻信號(hào)的頻帶在由壓控振蕩器產(chǎn)生的局部振蕩信號(hào)中選擇一個(gè)局部振蕩信號(hào)；頻率轉(zhuǎn)換單元，轉(zhuǎn)換由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率；和相移單元，通過(guò)對(duì)由頻率轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)進(jìn)行相移來(lái)產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)，并輸出該同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換單元包括倍頻器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率乘以第一整數(shù)；和至少一個(gè)除法器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以第二整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換單元包括第一除法器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以整數(shù)L；第二除法器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以整數(shù)N；倍頻器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率乘以整數(shù)M； 和第二開(kāi)關(guān)，考慮所述射頻信號(hào)的頻帶在由第一除法器輸出的信號(hào)和由倍頻器輸出的信號(hào)中選擇一個(gè)信號(hào)；其中，所述振蕩頻率發(fā)生設(shè)備還包括乘法器，將由第二開(kāi)關(guān)選擇的信號(hào)乘以由第二除法器輸出的信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，其中，所述相移單元包括第一相移器，對(duì)由第一除法器輸出的信號(hào)進(jìn)行相移以產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)；第二相移器，對(duì)由倍頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行相移以產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)；和第三相移器，對(duì)由乘法器輸出的信號(hào)進(jìn)行相移以產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，還包括第三開(kāi)關(guān)，選擇由第一相移器、第二相移器和第三相移器之一產(chǎn)生的同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)；和輸出緩沖器，緩沖由第三開(kāi)關(guān)選擇的同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，還包括輸出緩沖器，緩沖其相位已被相移單元移位的局部振蕩信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，還包括控制單元，控制振蕩單元、鎖相環(huán)、第一開(kāi)關(guān)、頻率轉(zhuǎn)換單元和相移單元。
8.一種無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，包括天線(xiàn)，發(fā)送或接收多個(gè)頻帶中的射頻信號(hào)；接收單元，接收由天線(xiàn)接收的第一射頻信號(hào)并輸出基帶信號(hào)；發(fā)送單元，將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二射頻信號(hào)，并將第二射頻信號(hào)輸出到天線(xiàn)以被發(fā)送；局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備，輸出具有不同頻率的多個(gè)局部振蕩信號(hào)，所述局部振蕩信號(hào)包括屬于與接收單元所接收的第一射頻信號(hào)相同頻帶的第一局部振蕩信號(hào)或?qū)儆谂c由發(fā)送單元輸出的第二射頻信號(hào)相同頻帶的第二局部振蕩信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，其中，所述局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備包括振蕩單元，包括多個(gè)壓控振蕩器，所述多個(gè)壓控振蕩器產(chǎn)生用于調(diào)制或解調(diào)多個(gè)頻帶中的射頻信號(hào)的具有不同頻率的局部振蕩信號(hào)；鎖相環(huán)，鎖住由壓控振蕩器產(chǎn)生的局部振蕩信號(hào)的頻率；第一開(kāi)關(guān)，根據(jù)射頻信號(hào)的頻帶在由壓控振蕩器產(chǎn)生的局部振蕩信號(hào)中選擇一個(gè)局部振蕩信號(hào)；頻率轉(zhuǎn)換單元，轉(zhuǎn)換由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率；和相移單元，通過(guò)對(duì)由頻率轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)進(jìn)行相移來(lái)產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)，并輸出該同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換單元包括倍頻器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率乘以第一整數(shù)；和至少一個(gè)除法器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以第二整數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換單元包括第一除法器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以整數(shù)L；第二除法器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率除以整數(shù)N；倍頻器，將由第一開(kāi)關(guān)選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率乘以整數(shù)M；和第二開(kāi)關(guān)，考慮所述射頻信號(hào)的頻帶在由第一除法器輸出的信號(hào)和由倍頻器輸出的信號(hào)中選擇一個(gè)信號(hào)；其中，所述振蕩頻率發(fā)生設(shè)備還包括乘法器，將由第二開(kāi)關(guān)選擇的信號(hào)乘以由第二除法器輸出的信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，其中，所述相移單元包括第一相移器，對(duì)由第一除法器輸出的信號(hào)進(jìn)行相移以產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)；第二相移器，對(duì)由倍頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行相移以產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)；和第三相移器，對(duì)由乘法器輸出的信號(hào)進(jìn)行相移以產(chǎn)生同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，還包括第三開(kāi)關(guān)，選擇由第一相移器、第二相移器和第三相移器之一產(chǎn)生的同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)；和輸出緩沖器，緩沖由第三開(kāi)關(guān)選擇的同相局部振蕩信號(hào)和正交相位局部振蕩信號(hào)。
14.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，其中，接收單元包括；低噪聲放大單元，包括放大屬于不同頻帶的射頻信號(hào)的至少一個(gè)低噪聲放大器；解調(diào)器，通過(guò)將所述射頻信號(hào)與由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備提供的局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)將由低噪聲放大單元輸出的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)；至少一個(gè)壓控放大器，調(diào)整由解調(diào)器輸出的基帶信號(hào)的電平；和低帶通濾波器，從由壓控放大器輸出的信號(hào)去除高頻噪聲。
15.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，其中，所述發(fā)送單元包括低帶通濾波器，從發(fā)送的信號(hào)去除高頻噪聲；壓控放大器，調(diào)整由低帶通濾波器輸出的信號(hào)的電平；調(diào)制器，通過(guò)將壓控放大器的輸出信號(hào)與由局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備提供的局部振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)將由壓控放大器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)；和功率放大器，放大由調(diào)制器輸出的射頻信號(hào)。
16.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，還包括控制單元，控制接收單元、發(fā)送單元和局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備。
全文摘要
提供了一種可產(chǎn)生至少兩個(gè)頻帶中的局部振蕩頻率的多局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備和一種具有該多局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。所述局部振蕩頻率發(fā)生設(shè)備包括振蕩單元，包括多個(gè)VCO，所述多個(gè)VCO提供用于調(diào)制或解調(diào)至少兩個(gè)頻帶中的RF信號(hào)的具有不同頻率的至少兩個(gè)局部振蕩信號(hào)；PLL，鎖住由VCO提供的局部振蕩信號(hào)的頻率；第一開(kāi)關(guān)，根據(jù)RF信號(hào)的頻帶選擇由VCO提供的局部振蕩信號(hào)之一；頻率轉(zhuǎn)換單元，轉(zhuǎn)換選擇的局部振蕩信號(hào)的頻率；和相移單元，通過(guò)對(duì)由頻率轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)進(jìn)行相移來(lái)產(chǎn)生I局部振蕩信號(hào)和Q局部振蕩信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B1/40GK1953342SQ200610139349
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者金大淵, 姜賢求, 金熙勝 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社