一種高鏡像抑制比的低中頻接收的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)，基本結(jié)構(gòu)包括天線、低噪聲放大器、頻率綜合器、混頻器及濾波器。其特別結(jié)構(gòu)為在頻率綜合器正交本振信號輸出的I、Q兩個支路分別接設(shè)一個幅度相位校準(zhǔn)電路，每個幅度相位校準(zhǔn)電路由兩組用于幅度調(diào)節(jié)的、可編程cascode結(jié)構(gòu)的CMOS放大器和一組用于改變相位、帶可編程電容陣列的RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載構(gòu)成，任一支路的正、負(fù)極分別通過一個場效應(yīng)管接入一組CMOS放大器，且對應(yīng)正、負(fù)極接入的一組CMOS放大器與RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載間的節(jié)點(diǎn)為幅度相位校準(zhǔn)后輸出的正、負(fù)極。應(yīng)用本方案的低中頻接收機(jī)，通過幅度和相位校準(zhǔn)使兩支路信號匹配，提高了低中頻接收機(jī)的鏡像抑制比，進(jìn)一步改善了接收機(jī)性能。
【專利說明】一種高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信號接收機(jī)，尤其涉及一種利于高度集成、成本低、鏡像抑制比性能較優(yōu)越的低中頻接收機(jī)，屬于通信接收機(jī)器件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于客觀需求和市場競爭的需要，要求接收機(jī)在保持高性能的前提下，具有低功耗、高集成度、小尺寸、低價格等特點(diǎn)。在現(xiàn)在高度成熟的數(shù)模、模數(shù)變換器技術(shù)和數(shù)字技術(shù)條件下，接收機(jī)的性能主要由其射頻前端來決定，所以射頻前端所采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對其性能具有很重要的影響。
[0003]對于接收機(jī)來說，主要有三種結(jié)構(gòu)，超外差接收機(jī)、零中頻接收機(jī)和低中頻接收機(jī)。具體來看:超外差式接收機(jī)一般會用到一級或幾級中頻混頻，所以電路復(fù)雜且成本高集成度不高，而且超外差式接收機(jī)會用到很多離散的濾波器，這些濾波器可以是SAW或陶瓷的，一般比較昂貴，而且體積較大，使得接收器集成度不高，成本卻較高。零中頻接收機(jī)能夠有效解決超外差接收機(jī)集成度低，成本高的問題，但是由于在零中頻接收機(jī)中，有用信號被直接下變頻到基帶，會受到直流失調(diào)、IQ支路不匹配等問題的影響，對接收機(jī)性能造成嚴(yán)重的影響。而在低中頻接收機(jī)中，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括天線、低噪聲放大器、用于產(chǎn)生本地振蕩信號的頻率綜合器、用于將本地振蕩信號與天線接收信號混頻的混頻器以及信號輸出端的濾波器，最終輸出1、Q兩個支路不同極性的四路信號IF_IP、IF_IN、IF_QP和IF_QN。通過該低中頻接收器有用信號被下變頻到較低的中頻，既能避免超外差接收機(jī)集成度底、成本高的問題，又能解決零中頻接收機(jī)直流失調(diào)的問題，所以低中頻接收機(jī)在業(yè)界得到了廣泛的運(yùn)用。
[0004]但在低中頻接收機(jī)實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，由于本地振蕩信號的1、Q兩個支路存在幅度和相位不匹配，使得本地振蕩信號不是一個純凈的、僅具有正頻率成分的復(fù)信號，而可能還會存在一定的負(fù)頻率成分，混頻后位于負(fù)頻率處的有用信號會受到鏡像信號的干擾，從而嚴(yán)重影響接收機(jī)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮上述低中頻接收機(jī)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中不足，本發(fā)明的目的旨在提出了一種高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)，解決接收機(jī)性能受鏡像信號干擾嚴(yán)重的問題。
[0006]一種高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)，基本結(jié)構(gòu)包括天線、低噪聲放大器、用于產(chǎn)生本地振蕩信號的頻率綜合器、用于將本地振蕩信號與天線接收信號混頻的混頻器以及信號輸出端的濾波器，其特征在于:在所述頻率綜合器正交本振信號輸出的1、Q兩個支路分別接設(shè)一個幅度相位校準(zhǔn)電路，每個所述幅度相位校準(zhǔn)電路由兩組用于幅度調(diào)節(jié)的、可編程cascode結(jié)構(gòu)的CMOS放大器和一組用于改變相位、帶可編程電容陣列的RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載構(gòu)成，任一支路的正、負(fù)極分別通過一個場效應(yīng)管接入一組CMOS放大器，且對應(yīng)正極接入的一組CMOS放大器與RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載間的節(jié)點(diǎn)為幅度相位校準(zhǔn)輸出正極，對應(yīng)負(fù)極接入的一組CMOS放大器與RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載間的節(jié)點(diǎn)為幅度相位校準(zhǔn)輸出負(fù)極。
[0007]進(jìn)一步地，每組所述CMOS放大器中含有數(shù)個并排的MOS管，且對應(yīng)每個MOS管設(shè)有一個電子開關(guān)，全部電子開關(guān)接入編程控制器。
[0008]進(jìn)一步地，所述電容陣列為電容的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每條串聯(lián)支路設(shè)有一個電子開關(guān)，全部電子開關(guān)接入編程控制器。
[0009]本發(fā)明低中頻接收機(jī)改良方案的應(yīng)用，較之于傳統(tǒng)低中頻接收機(jī)具有顯著的技術(shù)進(jìn)步性，表現(xiàn)為:通過采用可編程控制的CMOS放大器和電容陣列對頻率綜合器的1、Q兩條支路的正交本振信號分別進(jìn)行幅度和相位校準(zhǔn)，使兩支路信號匹配，從而提高了低中頻接收機(jī)的鏡像抑制比，進(jìn)一步改善了接收機(jī)性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是傳統(tǒng)常見的低中頻接收機(jī)的電路示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的低中頻接收機(jī)的電路示意圖。
[0012]圖3是圖2中幅度相位校準(zhǔn)電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明研究者分析傳統(tǒng)常見的低中頻接收機(jī)在信號接收性能較差的原因，對該低中頻接收器本身電路結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)方案，即一種高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)，優(yōu)化接收機(jī)性能。
[0014]如【背景技術(shù)】所介紹，現(xiàn)有低中頻接收機(jī)主要包括天線1、低噪聲放大器2、用于產(chǎn)生本地振蕩信號的頻率綜合器3、用于將本地振蕩信號與天線接收信號混頻的混頻器以及信號輸出端的濾波器6，最終輸出1、Q兩個支路不同極性的四路信號IF_IP、IF_IN、IF_QP和IF_QN。由于頻率綜合器3輸出的是正交的本振信號，因此需分兩路分別混頻，故此處由混頻器41和混頻器42分別構(gòu)成兩路輸入濾波器的信號線路。
[0015]相對于與常見的低中頻接收機(jī)，本發(fā)明低中頻接收機(jī)在頻率綜合器3提供的1、Q正交本振信號支路上分別加入幅度相位校準(zhǔn)電路，如圖2所示。各幅度相位校準(zhǔn)電路的具體電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，每個幅度相位校準(zhǔn)電路5由兩組用于幅度調(diào)節(jié)的、可編程cascode結(jié)構(gòu)的CMOS放大器51、52和一組用于改變相位、帶可編程電容陣列的RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載53構(gòu)成。對于1、Q中任一支路而言，其信號的正、負(fù)極分別通過一個場效應(yīng)管接入一組CMOS放大器。從圖示的實(shí)施例來看，對應(yīng)正極INP接入一組CMOS放大器51，并且它與RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載間的節(jié)點(diǎn)為幅度相位校準(zhǔn)輸出正極0UTP，對應(yīng)負(fù)極INN接入另一組CMOS放大器52，并且它與RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載間的節(jié)點(diǎn)為幅度相位校準(zhǔn)輸出負(fù)極0UTN。
[0016]從圖3還可見，每組CMOS放大器用來控制輸出信號的幅度，其中含有數(shù)個并排的MOS管，且對應(yīng)每個MOS管設(shè)有一個電子開關(guān)，而電容陣列為電容的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每條串聯(lián)支路設(shè)有一個電子開關(guān)，全部電子開關(guān)均接入編程控制器。圖3中的D〈3:0>表示用4個比特分別去控制電容陣列的4個開關(guān)，比如將D〈3>置為I (即高電平)，C3電容接入電路，輸出信號會根據(jù)該電容值改變一定的相位，4組電容值大小不同，可以隨意組合，打開一個、兩個、三個或者四個，多種組合去調(diào)試，1、Q支路的兩個相位校準(zhǔn)電路都進(jìn)行分別獨(dú)立調(diào)試，最后分別選擇一組值來保證兩路信號相位的相同。同理，S〈3:0>表示用4個開關(guān)去控制cascode中的MOS管接入,每個cascode管的放大能力不同，當(dāng)然開關(guān)打開,差分輸入的兩邊MOS管同時接入電路中去，1、Q支路的兩個幅度校準(zhǔn)電路都可以分別獨(dú)立調(diào)試，最后分別選擇一組值來保證兩路信號幅度的相同，這樣完成1、Q兩支路的幅度相位相同?？梢娫摲认辔恍?zhǔn)電路能夠通過外圍編程控制，實(shí)現(xiàn)對輸入信號幅度和相位的調(diào)制和改變，不斷調(diào)試最終將IQ兩路的幅度和相位調(diào)試到最佳狀態(tài)。這樣便能夠有效解決本地振蕩信號的1、Q兩個支路存在幅度和相位不匹配，使得有用信號盡可能避免鏡像信號的干擾，提高接收機(jī)的鏡像抑制比，改善接收機(jī)性能。
[0017]本發(fā)明通過對傳統(tǒng)低中頻接收器部分電路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使其在不增加過多電路結(jié)構(gòu)、不影響系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上，賦予了低中頻接收器可編程受控調(diào)制輸出信號性能的能力，提高了信號接收的穩(wěn)定性。
[0018]以上結(jié)合附圖的實(shí)施例描述，旨在便于理解本發(fā)明的創(chuàng)新實(shí)質(zhì)，但并非以此來限制本發(fā)明多樣性的實(shí)施方式及要求的權(quán)利要求保護(hù)范圍。但凡理解本發(fā)明，并根據(jù)上述實(shí)施例進(jìn)行的等效結(jié)構(gòu)變化或構(gòu)件替換，能夠?qū)崿F(xiàn)相同目的和效果的設(shè)計(jì)，均應(yīng)視為對本專利申請保護(hù)內(nèi)容的侵犯。
【權(quán)利要求】
1.一種高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)，基本結(jié)構(gòu)包括天線、低噪聲放大器、用于產(chǎn)生本地振蕩信號的頻率綜合器、用于將本地振蕩信號與天線接收信號混頻的混頻器以及信號輸出端的濾波器，其特征在于:在所述頻率綜合器正交本振信號輸出的1、Q兩個支路分別接設(shè)一個幅度相位校準(zhǔn)電路，每個所述幅度相位校準(zhǔn)電路由兩組用于幅度調(diào)節(jié)的、可編程cascode結(jié)構(gòu)的CMOS放大器和一組用于改變相位、帶可編程電容陣列的RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載構(gòu)成，任一支路的正、負(fù)極分別通過一個場效應(yīng)管接入一組CMOS放大器，且對應(yīng)正極接入的一組CMOS放大器與RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載間的節(jié)點(diǎn)為幅度相位校準(zhǔn)輸出正極，對應(yīng)負(fù)極接入的一組CMOS放大器與RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載間的節(jié)點(diǎn)為幅度相位校準(zhǔn)輸出負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)，其特征在于:每組所述CMOS放大器中含有數(shù)個并排的MOS管，且對應(yīng)每個MOS管設(shè)有一個電子開關(guān)，全部電子開關(guān)接入編程控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高鏡像抑制比的低中頻接收機(jī)，其特征在于:所述電容陣列為電容的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，且每條串聯(lián)支路設(shè)有一個電子開關(guān)，全部電子開關(guān)接入編程控制器。
【文檔編號】H04B1/16GK103607213SQ201310542975
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】時鍇 申請人:蘇州磐啟微電子有限公司