一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器，包括參考緩沖器、輸入?yún)⒖挤诸l器、鑒頻鑒相器、電荷泵、前置分頻器、可編程頻率分頻器、壓控振蕩器和射頻輸出緩沖器，所述參考緩沖器、輸入?yún)⒖挤诸l器、鑒頻鑒相器、電荷泵依次連接，所述可編程頻率分頻器、前置分頻器、壓控振蕩器、射頻輸出緩沖器依次連接；所述壓控振蕩器、射頻輸出緩沖器之間設(shè)有除二分頻器；所述可編程頻率分頻器與所述鑒頻鑒相器連接。本實用新型的優(yōu)越效果在于：所述頻率綜合器是專門針對GSM900、GSM1800、GSM1900、TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA、TD-LTE等通信標準應(yīng)用開發(fā)的，通過前置襯底偏置技術(shù)改善壓控振蕩器的相位噪聲，同時降低了功耗。
【專利說明】一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器。

【背景技術(shù)】
[0002]無線通信技術(shù)的發(fā)展給人們的生活和工作帶來了翻天覆地的變化。為獲得更快的數(shù)據(jù)傳輸速度以及更高的頻譜利用率，相繼出現(xiàn)了越來越多的無線通信標準，比如GSM(global system for mobile communicat1ns)> WCDMA(wideband code divis1nmultiple access)、LTE(long term evolut1n)等。為了適應(yīng)目前無線通信發(fā)展趨勢,研發(fā)一款能支持多種無線通信標準的射頻收發(fā)機是目前研究的熱點，其中射頻收發(fā)機關(guān)鍵技術(shù)之一是頻率綜合器。一款能使用于多種無線通信標準的頻率綜合器需要具備非常寬的頻率范圍以覆蓋各種不同無線通信標準的工作頻段，同時還需要達到一定的相位噪聲指標以滿足各個通信標準的要求。壓控振蕩器作為頻率綜合器的重要組成單元，其性能制約著整個射頻系統(tǒng)指標，例如誤差向量幅度、信噪比等，降低其相位噪聲也是一直研究的熱點。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器，包括參考緩沖器、輸入?yún)⒖挤诸l器、鑒頻鑒相器、電荷泵、前置分頻器、可編程頻率分頻器、壓控振蕩器和射頻輸出緩沖器，所述參考緩沖器、輸入?yún)⒖挤诸l器、鑒頻鑒相器、電荷泵依次連接，所述可編程頻率分頻器、前置分頻器、壓控振蕩器、射頻輸出緩沖器依次連接；所述壓控振蕩器、射頻輸出緩沖器之間設(shè)有除二分頻器；所述可編程頻率分頻器與所述鑒頻鑒相器連接。
[0006]進一步地，所述前置分頻器為雙模N/N+1前置分頻器。
[0007]進一步地，所述壓控振蕩器是LC壓控振蕩器。
[0008]進一步地，所述LC壓控振蕩器的諧振腔采用多位開關(guān)電容陣列結(jié)構(gòu)。
[0009]本實用新型所述寬帶整數(shù)頻率綜合器使用時，結(jié)合外部參考晶振和環(huán)路濾波器實現(xiàn)頻率鎖定；其工作原理是:所述參考緩沖器能將外部輸入?yún)⒖夹盘栟D(zhuǎn)換為方波信號，所述輸入?yún)⒖挤诸l器對方波信號處理后得到參考時鐘頻率；所述壓控振蕩器的輸出頻率通過前置分頻器和可編程頻率分頻器相結(jié)合實現(xiàn)整數(shù)N分頻，產(chǎn)生反饋時鐘頻率；所述鑒頻鑒相器比較參考時鐘信號和反饋時鐘信號的頻率與相位差，產(chǎn)生與相位差相應(yīng)寬度的脈沖電平來控制電荷泵，對環(huán)路濾波器進行充放電，并進一步轉(zhuǎn)換為壓控振蕩器的輸入控制電壓來調(diào)節(jié)振蕩頻率。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)越效果在于:所述寬帶整數(shù)頻率綜合器是專門針對 GSM900、GSM1800、GSM1900、TD-SCDMA, CDMA2000 和 WCDMA、TD-LTE 等通信標準應(yīng)用開發(fā)的，通過前置襯底偏置技術(shù)改善壓控振蕩器的相位噪聲，同時降低了功耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型所述移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實用新型所述壓控振蕩器前置襯底偏置技術(shù)系統(tǒng)框圖。
[0013]附圖標識如下:
[0014]1-參考緩沖器、2-輸入?yún)⒖挤诸l器、3-鑒頻鑒相器、4-電荷泵、5-可編程頻率分頻器、6-前置分頻器、7-壓控振蕩器、71-除二分頻器、8-射頻輸出緩沖器、91-基準電壓、92-電壓調(diào)節(jié)器、93-電源電壓、94-調(diào)諧電壓。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型所述一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器，包括參考緩沖器1、輸入?yún)⒖挤诸l器2、鑒頻鑒相器3、電荷泵4、可編程頻率分頻器5、前置分頻器6、壓控振蕩器7和射頻輸出緩沖器8，所述參考緩沖器1、輸入?yún)⒖挤诸l器2、鑒頻鑒相器3、電荷泵4依次連接，所述可編程頻率分頻器5、前置分頻器6、壓控振蕩器7、射頻輸出緩沖器8依次連接；所述壓控振蕩器7、射頻輸出緩沖器8之間還設(shè)有除二分頻器71 ;所述可編程頻率分頻器5與所述鑒頻鑒相器3連接。所述前置分頻器6為雙模N/N+1前置分頻器。所述壓控振蕩器7采用LC壓控振蕩器，進一步地，所述LC壓控振蕩器的諧振腔(圖中未示)采用多位開關(guān)電容陣列結(jié)構(gòu)。
[0017]所述參考緩沖器I將外部輸入信號轉(zhuǎn)換成方波信號，經(jīng)過輸入?yún)⒖挤诸l器2分頻得到參考時鐘頻率；所述壓控振蕩器7輸出頻率通過雙模N/N+1前置分頻器6和預(yù)設(shè)分頻比的可編程分頻器5相結(jié)合共同實現(xiàn)整數(shù)N分頻，產(chǎn)生反饋時鐘頻率；所述鑒頻鑒相器3比較參考時鐘信號與反饋時鐘信號的頻率與相位差，產(chǎn)生相應(yīng)寬度脈沖控制電荷泵4，進而對外圍環(huán)路濾波器(圖中未示)進行充放電，且為壓控振蕩器7輸入控制電壓調(diào)節(jié)振蕩頻率。
[0018]為滿足GSM、WCDMA, LTE等通信標準對本振信號寬頻率范圍和低相位噪聲的要求，本實用新型頻率綜合器內(nèi)部集成三個LC壓控振蕩器，如圖2所示為所述壓控振蕩器前置襯底偏置技術(shù)系統(tǒng)框圖，所述壓控振蕩器?采用PMOS互耦對結(jié)構(gòu)，即PM1、PM2結(jié)構(gòu)，尾電流由電阻Rl偏置組成，輸出產(chǎn)生1300M-2600M頻率，通過除二分頻器71獲得650M-2600M本振信號；為覆蓋寬帶頻率范圍的同時獲得低壓控增益，每個LC振蕩器諧振腔均采用多位開關(guān)電容陣列，實現(xiàn)多步進頻率選擇。
[0019]所述壓控振蕩器7的互耦對PMOS晶體管在諧振情況下會周期性的在積累和反型間切換，這種工作方式會干擾載流子的俘獲與產(chǎn)生時間常數(shù)，從而減小晶體管自身閃爍噪聲幅度。在此基礎(chǔ)上，將互耦對管襯底前置偏置，會進一步降低PMOS晶體管閃爍噪聲；由于壓控振蕩器7近端的相位噪聲產(chǎn)生主要來源于器件低頻閃爍噪聲，因此采用前置襯底偏置技術(shù)能夠有效降低相位噪聲，偏置電壓由基準電壓通過電壓調(diào)節(jié)器分壓產(chǎn)生；此外，前置襯底偏置條件下PMOS晶體管閾值電壓將會加大，在給定相同電流情況下，晶體管跨導(dǎo)與過驅(qū)動電壓成反比，也會相應(yīng)增加，有利于降低壓控振蕩器7的功耗。
[0020]所述頻率綜合器內(nèi)部集成壓控振蕩器自動校準電路，上電后先由壓控振蕩器自動校準電路校準壓控振蕩器7的開關(guān)，調(diào)節(jié)壓控振蕩器7的輸出頻率，待環(huán)路濾波器鎖定輸出頻率后，關(guān)閉壓控振蕩器7自動校準電路。
[0021]所述頻率綜合器鎖定信號后通過開極射頻輸出緩沖器8進行片外匹配，輸出功率通過電流設(shè)置碼進行線性調(diào)節(jié)以滿足不同外部應(yīng)用環(huán)境。
[0022]所述頻率綜合器內(nèi)的參考緩沖器1、輸入?yún)⒖挤诸l器2、鑒頻鑒相器3、電荷泵4、可編程頻率分頻器5、前置分頻器6、壓控振蕩器7和射頻輸出緩沖器8均具有電源管理功能，根據(jù)實際需要確定其工作狀態(tài)。
[0023]本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器，其特征在于，包括參考緩沖器、輸入?yún)⒖挤诸l器、鑒頻鑒相器、電荷泵、前置分頻器、可編程頻率分頻器、壓控振蕩器和射頻輸出緩沖器，所述參考緩沖器、輸入?yún)⒖挤诸l器、鑒頻鑒相器、電荷泵依次連接，所述可編程頻率分頻器、前置分頻器、壓控振蕩器、射頻輸出緩沖器依次連接；所述壓控振蕩器、射頻輸出緩沖器之間設(shè)有除二分頻器；所述可編程頻率分頻器與所述鑒頻鑒相器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器，其特征在于，所述前置分頻器為雙模N/N+1前置分頻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器，其特征在于，所述壓控振蕩器是LC壓控振蕩器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動通信系統(tǒng)寬帶整數(shù)頻率綜合器，其特征在于，所述LC壓控振蕩器的諧振腔采用多位開關(guān)電容陣列結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H03L7/18GK204145458SQ201420640328
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】萬佳, 趙新強, 李棟, 謝李萍, 萬彬 申請人:北京愛潔隆技術(shù)有限公司, 萬佳