相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2014年10月16日提交的名稱為“circuitprovidingharmonicresponserejectionforafrequencymixer”的美國專利申請(qǐng)no.14/516,546的權(quán)益,其以它的整體通過引用明確地并入本文。
本文所公開的各種示例性實(shí)施例一般性地涉及電子電路。特別地,各種實(shí)施例涉及混頻器。
背景技術(shù):
各種各樣的無線應(yīng)用(諸如蜂窩通信、wlan、gps)的激增已經(jīng)產(chǎn)生共存問題。這在現(xiàn)代小型化蜂窩手機(jī)收發(fā)器中尤其普遍,因?yàn)檫@種設(shè)備可能具有在寬頻率范圍上工作的多個(gè)并發(fā)操作的發(fā)射器和接收器。
存在可能在接收器中導(dǎo)致假響應(yīng)的若干機(jī)制。特別麻煩的一種機(jī)制由通常使用在發(fā)射器鏈和接收器鏈中的開關(guān)混頻器的諧波響應(yīng)所引起。在接收器鏈中,例如,開關(guān)混頻器將輸入頻率信號(hào)下變頻以生成較低頻率fif處的輸出信號(hào)。然而,當(dāng)開關(guān)混頻器將本地振蕩器頻率flo處的期望信號(hào)下變頻至fif時(shí),它也將諧波頻率下變頻至fif,而引起期望信號(hào)的污染。
鑒于上述,提供一種針對(duì)開關(guān)混頻器對(duì)諧波響應(yīng)進(jìn)行濾波的電路將會(huì)是合意的。特別地,產(chǎn)生一種抑制開關(guān)混頻器中的諧波響應(yīng)的低功率、低噪聲、穩(wěn)定的電路將會(huì)是合意的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于針對(duì)用于開關(guān)混頻器的諧波響應(yīng)抑制電路的目前需求,提出了各種示例性實(shí)施例的簡要概述。在以下概述中可能進(jìn)行了一些簡化和省略,該概述意圖突出并且介紹各種示例性實(shí)施例的一些方面,而不是限制本發(fā)明的范圍。足以允許本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員制造并使用發(fā)明性概念的優(yōu)選示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述將跟隨在稍后的章節(jié)中。
在一個(gè)方面中,提供了一種用于減小電子電路中的諧波響應(yīng)的裝置。該裝置包括rf輸入,其被配置為提供在射頻處操作的第一信號(hào)。該裝置還包括本地振蕩器,其被配置為產(chǎn)生在本地振蕩器(lo)頻率處操作的第二信號(hào)。該裝置還包括開關(guān)混頻器,其被配置為將第一和第二信號(hào)混頻。該裝置還包括至少一個(gè)陷波濾波器,其包括電感器和并聯(lián)連接到電感器的電容器。陷波濾波器直接串聯(lián)耦合到開關(guān)混頻器的輸入。陷波濾波器被調(diào)諧以使得它的諧振頻率是lo頻率信號(hào)的諧波。
在一個(gè)方面中,該裝置還包括變壓器,其被配置為提供第一信號(hào)。在一個(gè)方面中,該裝置還包括第二陷波濾波器,其包括第二電感器和并聯(lián)連接到第二電感器的第二電容器。第二陷波濾波器直接串聯(lián)耦合到開關(guān)混頻器的輸入。第二陷波濾波器被調(diào)諧以使得它的諧振頻率是lo頻率信號(hào)的諧波。在一個(gè)方面中,變壓器包括第一繞組和第二繞組。第二繞組的每個(gè)端子分別連接到第一和第二陷波濾波器的輸入。
在一個(gè)方面中,變壓器包括雙調(diào)諧變壓器。在一個(gè)方面中,第一和第二陷波濾波器中的電感器具有互耦。
在一個(gè)方面中,該裝置還包括串聯(lián)連接的多個(gè)n對(duì)陷波濾波器。n個(gè)陷波濾波器對(duì)中的每個(gè)被調(diào)諧到lo頻率信號(hào)的單獨(dú)諧波。開關(guān)混頻器僅接收作為n個(gè)陷波濾波器對(duì)的輸出的射頻信號(hào)。
在一個(gè)方面中,提供了一種用于減小電子電路中的諧波響應(yīng)的方法。該方法包括:至少一個(gè)陷波濾波器提供在射頻處操作的第一信號(hào)。該方法還包括:開關(guān)混頻器接收在lo頻率處操作的第二信號(hào)。該方法還包括:開關(guān)混頻器將第一和第二信號(hào)混頻。
應(yīng)當(dāng)明顯的是,以這種方式,各種示例性實(shí)施例使能改進(jìn)的開關(guān)混頻器。特別地,通過提供串聯(lián)的用于混頻器的嵌入式陷波濾波器,混頻器在本地振蕩器頻率的諧波處的響應(yīng)可以以減小的噪聲懲罰而被抑制。
附圖說明
為了更好地理解各種示例性實(shí)施例,對(duì)附圖進(jìn)行參考,在附圖中:
圖1圖示了與不同無線通信系統(tǒng)進(jìn)行通信的無線設(shè)備;
圖2圖示了示例性無線收發(fā)器;
圖3圖示了包括開關(guān)混頻器的示例性的無線接收器前端級(jí);
圖4圖示了包括開關(guān)混頻器的另一示例性的無線接收器前端級(jí);
圖5圖示了包括無源網(wǎng)絡(luò)的示例性的無線接收器級(jí);
圖6圖示了示例性無源網(wǎng)絡(luò)的示例性阻抗圖;
圖7圖示了針對(duì)各種變壓器配置的示例性響應(yīng);以及
圖8圖示了用于使用無線接收器的示例性級(jí)來產(chǎn)生信號(hào)的示例性方法。
具體實(shí)施方式
下面關(guān)于附圖闡述的詳細(xì)描述意圖作為本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例的描述,并且不意圖表示本發(fā)明可以被實(shí)踐在其中的僅有實(shí)施例。該詳細(xì)描述包括用于提供各種概念的徹底理解的目的的具體細(xì)節(jié)。然而,對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明顯的是,本發(fā)明可以不具有這些具體細(xì)節(jié)而被實(shí)踐。在一些情況下,為了避免使這些概念模糊不清,以框圖形式示出了公知的結(jié)構(gòu)和組件。縮略詞和其他描述性術(shù)語可能僅為了方便和清楚而被使用,并且不意圖為限制本發(fā)明的范圍。術(shù)語“示例性的”在本文中用來意指“用作示例、實(shí)例或例證”。本文中被描述為“示例性的”任何設(shè)計(jì)不是必然被解釋為相對(duì)其他設(shè)計(jì)是優(yōu)選的或有利的。
現(xiàn)在將參考各種裝置和方法來呈現(xiàn)電信系統(tǒng)的若干方面。這些裝置和方法將在以下詳細(xì)描述中被描述,并且通過各種塊、模塊、組件、電路、步驟、過程、算法等(統(tǒng)稱為“元件”)在附圖中被圖示。這些元件可以使用電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或它們的任何組合而被實(shí)施。這種元件是被實(shí)施為硬件還是軟件取決于特定應(yīng)用和施加于整個(gè)系統(tǒng)上設(shè)計(jì)約束。
通過示例的方式,元件、或元件的任何部分、或元件的任何組合可以利用包括一個(gè)或多個(gè)處理器的“處理系統(tǒng)”而被實(shí)施。處理器的示例包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、可編程邏輯設(shè)備(pld)、狀態(tài)機(jī)、門控邏輯、分立硬件電路、以及被配置為執(zhí)行貫穿這一公開所描述的各種功能的其他適合的硬件。處理系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)處理器可以執(zhí)行軟件。軟件應(yīng)該被寬泛地解釋為意指指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應(yīng)用、軟件應(yīng)用、軟件包、例程、子例程、對(duì)象、可執(zhí)行文件、執(zhí)行線程、過程、函數(shù)等,而不管是被稱為軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言、還是其他。
因此,在一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例中,所描述的功能可以被實(shí)施在硬件、軟件、固件、或它們的任何組合中。如果被實(shí)施在軟件中,則功能可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或被編碼為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個(gè)或多個(gè)指令或代碼。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能夠由計(jì)算機(jī)訪問的任何可用介質(zhì)。通過示例而不是限制的方式,這種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、電可擦除可編程rom(eeprom)、緊湊盤(cd)rom(cd-rom)、或其他光盤存儲(chǔ)裝置、磁盤存儲(chǔ)裝置或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或可以被用來承載或存儲(chǔ)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為形式的所期望的程序代碼并且可以由計(jì)算機(jī)訪問的任何其他介質(zhì)。如本文所使用的盤和碟包括cd、激光碟、光碟、數(shù)字化多功能碟(dvd)、以及軟盤,其中盤通常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù),而碟利用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)當(dāng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
詞語“示例性的”在本文中用來意指用作示例、實(shí)例或例證。本文中被描述為“示例性的”任何實(shí)施例不是必然被解釋為相對(duì)其他實(shí)施例是優(yōu)選的或有利的。相似地,術(shù)語裝置、電路或方法的“實(shí)施例”不要求本發(fā)明的所有實(shí)施例包括所描述的組件、結(jié)構(gòu)、特征、功能、過程、優(yōu)點(diǎn)、益處、或操作模式。
術(shù)語“連接”、“耦合”、或它們的任何變體意指兩個(gè)或更多元件之間的直接或間接的任何連接或耦合,并且可以涵蓋“連接”或“耦合”在一起的兩個(gè)元件之間的一個(gè)或多個(gè)中間元件的存在。元件之間的耦合或連接可以是物理的、邏輯的、或它們的組合。如本文所使用的,作為若干非限制性和非窮盡示例,通過一個(gè)或多個(gè)電線、電纜和/或印刷電連接的使用、以及通過電磁能量的使用,諸如具有在射頻區(qū)域、微波區(qū)域和光學(xué)(可見和不可見這兩者)區(qū)域中的波長的電磁能量,兩個(gè)元件可以被考慮為“連接”或“耦合”在一起。
本文使用諸如“第一”、“第二”等的標(biāo)示的對(duì)元件的任何參考一般不限制那些元件的數(shù)量或順序。更確切地,這些標(biāo)示在本文中被用作在兩個(gè)或更多元件或元件的實(shí)例之間進(jìn)行區(qū)分的方便方法。因此,對(duì)第一和第二元件的參考不意指僅可以采用兩個(gè)元件,或者第一元件必須在第二元件之前。
如本文所使用的,術(shù)語“包括”、“包括有”、“包括著”和/或“包括了”,當(dāng)在本文中被使用時(shí),指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或組件的存在,但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件、和/或它們的群組的存在或添加。
現(xiàn)在將提出用于針對(duì)開關(guān)混頻器的諧波抑制電路的電路的各種方面。然而,如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白的,這些方面可以被擴(kuò)展到其他電路配置和設(shè)備。因此,對(duì)用于經(jīng)同步的無線設(shè)備內(nèi)的混頻器布置、或任何組件、結(jié)構(gòu)、特征、功能、或過程的具體應(yīng)用的所有參考,僅意圖為說明電子硬件的示例性方面,并且理解這些方面可以具有應(yīng)用的廣泛差別。
具有雙調(diào)諧變壓器(其具有陷波濾波器)的硬件的各種實(shí)施例可以被使用,諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、手掌大小的計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、導(dǎo)航設(shè)備、工作站、游戲控制臺(tái)、媒體播放器、或任何其他適合的設(shè)備。
圖1圖示了與不同無線通信系統(tǒng)進(jìn)行通信的無線設(shè)備。圖1是圖示了與不同無線通信系統(tǒng)120、122進(jìn)行通信的無線設(shè)備110的示圖100。無線設(shè)備110可以使用開關(guān)混頻器例如用于經(jīng)由像相位調(diào)制之類的技術(shù)而經(jīng)由指定頻率處的載波的通信;混頻器在電子硬件中的其他用途對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。
無線系統(tǒng)120、122每個(gè)可以是碼分多址(cdma)系統(tǒng)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(gsm)系統(tǒng)、長期演進(jìn)(lte)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)(wlan)系統(tǒng)、或某種其他無線系統(tǒng)。cdma系統(tǒng)可以實(shí)施寬帶cdma(wcdma)、cdma1x或cdma2000、時(shí)分同步碼分多址(td-scdma)、或某種其他版本的cdma。td-scdma也被稱為通用陸地?zé)o線電接入(utra)時(shí)分雙工(tdd)1.28mcps選擇或低碼片速率(lcr)。lte支持頻分雙工(fdd)和時(shí)分雙工(tdd)兩者。例如,無線系統(tǒng)120可以是gsm系統(tǒng),并且無線系統(tǒng)122可以是wcdma系統(tǒng)。作為另一示例,無線系統(tǒng)120可以是lte系統(tǒng),并且無線系統(tǒng)122可以是cdma系統(tǒng)。
為了簡單,示圖100示出了包括一個(gè)基站130和一個(gè)系統(tǒng)控制器140的無線系統(tǒng)120、以及包括一個(gè)基站132和一個(gè)系統(tǒng)控制器142的無線系統(tǒng)122。一般而言,每個(gè)無線系統(tǒng)120、122可以包括任何數(shù)目的基站和任何集合的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。每個(gè)基站130、132可以支持用于在基站的覆蓋內(nèi)的無線設(shè)備的通信?;?30、132也可以被稱為節(jié)點(diǎn)b、演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)b(enb)、接入點(diǎn)、基站收發(fā)器、無線電基站、無線電收發(fā)器、收發(fā)器功能、基本服務(wù)集(bss)、擴(kuò)展服務(wù)集(ess)、或某種其他適合的術(shù)語。無線設(shè)備110也可以被稱為用戶設(shè)備(ue)、移動(dòng)設(shè)備、遠(yuǎn)程設(shè)備、無線設(shè)備、無線通信設(shè)備、站、移動(dòng)站、訂戶站、移動(dòng)訂戶站、終端、移動(dòng)終端、遠(yuǎn)程終端、無線終端、接入終端、客戶端、移動(dòng)客戶端、移動(dòng)單元、訂戶單元、無線單元、遠(yuǎn)程單元、手機(jī)、用戶代理、或某種其他適合的術(shù)語。無線設(shè)備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板機(jī)、無線調(diào)制解調(diào)器、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、手持式設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)、智能本、上網(wǎng)本、無繩電話、無線本地環(huán)路(wll)站、或某種其他類似的功能設(shè)備。
無線設(shè)備110可以能夠與無線系統(tǒng)120和/或122進(jìn)行通信。無線設(shè)備110還可以能夠從廣播站(諸如廣播站134)接收信號(hào)。無線設(shè)備110還可以能夠從一個(gè)或多個(gè)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)中的衛(wèi)星(諸如衛(wèi)星150)接收信號(hào)。無線設(shè)備110可以支持用于無線通信的一種或多種無線電技術(shù),諸如gsm、wcdma、cdma2000、lte、802.11等。術(shù)語“無線電技術(shù)”、“無線電接入技術(shù)”、“空中接口”、以及“標(biāo)準(zhǔn)”可以可互換地被使用。
無線設(shè)備110可以經(jīng)由下行鏈路和上行鏈路與無線系統(tǒng)中的基站進(jìn)行通信。下行鏈路(或前向鏈路)指代從基站到無線設(shè)備的通信鏈路,并且上行鏈路(或反向鏈路)指代從無線設(shè)備到基站的通信鏈路。無線系統(tǒng)可以利用tdd和/或fdd。對(duì)于tdd,下行鏈路和上行鏈路可以共享相同頻率,并且下行鏈路傳輸和上行鏈路傳輸可以在不同時(shí)間段中在相同頻率上被發(fā)送。對(duì)于fdd,下行鏈路和上行鏈路被分配分離的頻率。下行鏈路傳輸可以在一個(gè)頻率上被發(fā)送,并且上行鏈路傳輸可以在另一頻率上被發(fā)送。支持tdd的一些示例性無線電技術(shù)包括gsm、lte、以及td-scdma。支持fdd的一些示例性無線電技術(shù)包括wcdma、cdma2000、以及l(fā)te。
圖2是示例性無線設(shè)備(諸如無線設(shè)備110)的框圖200。無線設(shè)備200包括數(shù)據(jù)處理器/控制器210、收發(fā)器218、以及天線290。數(shù)據(jù)處理器/控制器210可以被稱為處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)可以包括數(shù)據(jù)處理器/控制器210、或數(shù)據(jù)處理器/控制器210和存儲(chǔ)器216這兩者。
收發(fā)器218包括支持雙向通信的發(fā)射器(tx)鏈220和接收器(rx)鏈250。tx鏈220和/或rx鏈250可以利用超外差架構(gòu)或直接變頻架構(gòu)被實(shí)施。在超外差架構(gòu)中,信號(hào)在多個(gè)級(jí)中在rf與基帶之間被變頻,例如,對(duì)于接收器,在一個(gè)級(jí)中從rf至中間頻率(if),并且然后在另一級(jí)中從if至基帶。在直接變頻架構(gòu)(其也被稱為零if架構(gòu))中,信號(hào)在一個(gè)級(jí)中在rf與基帶之間被變頻。超外差架構(gòu)和直接變頻架構(gòu)可以使用不同的電路塊和/或具有不同的要求。在圖2中示出的示例性設(shè)計(jì)中,發(fā)射器鏈220和接收器鏈250利用直接變頻架構(gòu)被實(shí)施。
在發(fā)射鏈中,數(shù)據(jù)處理器/控制器210可以處理(例如,編碼并調(diào)制)將被發(fā)射的數(shù)據(jù),并且向數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)230提供數(shù)據(jù)。dac230將數(shù)字輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號(hào)。模擬輸出信號(hào)被提供給發(fā)射(tx)基帶(低通)濾波器232,其可以對(duì)模擬輸出信號(hào)進(jìn)行濾波以去除由dac230進(jìn)行的在前數(shù)模轉(zhuǎn)換所引起的鏡頻(image)。放大器(amp)234可以放大來自tx基帶濾波器232的信號(hào)并且提供經(jīng)放大的基帶信號(hào)。上變頻器(混頻器)236可以接收經(jīng)放大的基帶信號(hào)和來自txlo信號(hào)生成器276的txlo信號(hào)。上變頻器236可以利用txlo信號(hào)將經(jīng)放大的基帶信號(hào)上變頻,并且可以提供經(jīng)上變頻的信號(hào)。濾波器238可以對(duì)經(jīng)上變頻的信號(hào)進(jìn)行濾波以去除由上變頻所引起的鏡頻。功率放大器(pa)240可以放大來自濾波器238的經(jīng)濾波的rf信號(hào),以獲得期望的輸出功率電平并且提供輸出rf信號(hào)。輸出rf信號(hào)可以通過雙工器/開關(guān)共用器(switchplexer)264而被路由。
對(duì)于fdd,發(fā)射器鏈220和接收器鏈250可以耦合到雙工器264,雙工器264可以包括用于發(fā)射器鏈220的tx濾波器和用于接收器鏈250的rx濾波器。tx濾波器可以對(duì)輸出rf信號(hào)進(jìn)行濾波,以傳遞發(fā)射頻帶中的信號(hào)分量并且衰減發(fā)射頻帶之外的信號(hào)分量。對(duì)于tdd,發(fā)射器鏈220和接收器鏈250可以耦合到開關(guān)共用器264。開關(guān)共用器264可以在上行鏈路時(shí)間間隔期間從發(fā)射器鏈220向天線290傳遞輸出rf信號(hào)。對(duì)于fdd和tdd這兩者,雙工器/開關(guān)共用器264可以向天線290提供輸出rf信號(hào)以用于經(jīng)由無線信道的傳輸。
在接收鏈中,天線290可以接收由基站和/或其他發(fā)射器站發(fā)射的信號(hào),并且可以提供所接收的rf信號(hào)。所接收的rf信號(hào)可以通過雙工器/開關(guān)共用器264而被路由。對(duì)于fdd,雙工器264內(nèi)的rx濾波器可以對(duì)所接收的rf信號(hào)進(jìn)行濾波,以傳遞接收頻帶中的信號(hào)分量并且衰減接收頻帶之外的信號(hào)分量。對(duì)于tdd,開關(guān)共用器264可以在下行鏈路時(shí)間間隔期間從天線290向接收器鏈250傳遞所接收的rf信號(hào)。對(duì)于fdd和tdd這兩者,雙工器/開關(guān)共用器264可以向接收器鏈250提供所接收的rf信號(hào)。
在接收器鏈250內(nèi),所接收的rf信號(hào)可以由低噪聲放大器(lna)252放大并且由濾波器254進(jìn)行濾波以獲得輸入rf信號(hào)。下變頻器(混頻器)256可以接收輸入rf信號(hào)和來自rxlo信號(hào)生成器286的rxlo信號(hào)。下變頻器256可以利用rxlo信號(hào)將輸入rf信號(hào)下變頻并且提供經(jīng)下變頻的信號(hào)。經(jīng)下變頻的信號(hào)可以由放大器258放大,并且由rx基帶(低通)濾波器260進(jìn)一步濾波以獲得模擬輸入信號(hào)。模擬輸入信號(hào)被提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)262。adc262將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)。數(shù)字輸出信號(hào)被提供給數(shù)據(jù)處理器/控制器210。
tx頻率合成器270可以包括tx鎖相環(huán)(pll)272和vco274。vco274可以生成期望頻率處的txvco信號(hào)。txpll272可以從數(shù)據(jù)處理器/控制器210接收定時(shí)信息,并且生成用于vco274的控制信號(hào)。控制信號(hào)可以調(diào)節(jié)vco274的頻率和/或相位,以獲得用于txvco信號(hào)的期望頻率。tx頻率合成器270向txlo信號(hào)生成器276提供txvco信號(hào)。txlo信號(hào)生成器276可以基于從tx頻率合成器270接收的txvco信號(hào)來生成txlo信號(hào)。
rx頻率合成器280可以包括rxpll282和vco284。vco284可以生成期望頻率處的rxvco信號(hào)。rxpll282可以從數(shù)據(jù)處理器/控制器210接收定時(shí)信息,并且生成用于vco284的控制信號(hào)??刂菩盘?hào)可以調(diào)節(jié)vco284的頻率和/或相位,以獲得用于rxvco信號(hào)的期望頻率。rx頻率合成器280向rxlo信號(hào)生成器286提供rxvco信號(hào)。rxlo信號(hào)生成器可以基于從rx頻率合成器280接收的rxvco信號(hào)來生成rxlo信號(hào)。
lo信號(hào)生成器276、286每個(gè)可以包括分頻器、緩沖器等。如果lo信號(hào)生成器276、286分別劃分由tx頻率合成器270和rx頻率合成器280提供的頻率,則它們可以被稱為分頻器。pll272、282每個(gè)可以包括相位/頻率檢測(cè)器(pfd)、濾波器(例如,回路濾波器)、電荷泵、分頻器等。每個(gè)vco信號(hào)和每個(gè)lo信號(hào)可以是具有特定基頻的周期信號(hào)。來自lo生成器276、286的txlo信號(hào)和rxlo信號(hào)可以具有用于tdd的相同頻率或用于fdd的不同頻率。來自vco274、284的txvco信號(hào)和rxvco信號(hào)可以具有(例如,用于tdd的)相同頻率或(例如,用于fdd或tdd的)不同頻率。
發(fā)射器鏈220和接收器鏈250中的信號(hào)的調(diào)整可以由放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器等的一個(gè)或多個(gè)級(jí)來執(zhí)行。這些電路可以與圖2中示出的配置不同地被布置。此外,圖2中未示出的其他電路也可以被用來調(diào)整發(fā)射器鏈220和接收器鏈250中的信號(hào)。例如,阻抗匹配電路可以位于pa240的輸出處、lna252的輸入處、天線290與雙工器/開關(guān)共用器264之間,等等。圖2中的一些電路也可以被省略。例如,濾波器238和/或?yàn)V波器254可以被省略。收發(fā)器218的全部或一部分可以被實(shí)施在一個(gè)或多個(gè)模擬集成電路(ic)、rfic(rfic)、混合信號(hào)ic等上。例如,發(fā)射器鏈220中的tx基帶濾波器232至pa240、接收器鏈250中的lna252至rx基帶濾波器260、pll272、282、vco274、284、以及l(fā)o信號(hào)生成器276、286可以被實(shí)施在rfic上。pa240和可能其他的電路也可以被實(shí)施在分離的ic或電路模塊上。
數(shù)據(jù)處理器/控制器210可以執(zhí)行用于無線設(shè)備的各種功能。例如,數(shù)據(jù)處理器/控制器210可以針對(duì)正在經(jīng)由發(fā)射器鏈220發(fā)射和經(jīng)由接收器鏈250接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理。數(shù)據(jù)處理器/控制器210可以控制發(fā)射器鏈220和接收器鏈250內(nèi)的各種電路的操作。存儲(chǔ)器212和/或存儲(chǔ)器216可以存儲(chǔ)用于數(shù)據(jù)處理器/控制器210的程序代碼和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器可以在數(shù)據(jù)處理器/控制器210內(nèi)部(例如,存儲(chǔ)器212)或在數(shù)據(jù)處理器/控制器210外部(例如,存儲(chǔ)器216)。存儲(chǔ)器可以被稱為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。振蕩器214可以生成特定頻率處的vco信號(hào)。時(shí)鐘生成器215可以從振蕩器214接收vco信號(hào),并且可以生成用于數(shù)據(jù)處理器/控制器210內(nèi)的各種模塊的時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)據(jù)處理器/控制器210可以被實(shí)施在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(asic)和/或其他ic上。
圖3圖示了包括開關(guān)混頻器的示例性的無線接收器前端級(jí)。電路300包括低噪聲放大器、變壓器309、陷波濾波器311、諧波抑制混頻器313、以及跨阻抗放大器(tia)315,該低噪聲放大器包括lc匹配電路303、lc設(shè)陷(trapping)電路305和放大設(shè)備307a-307b。電路300可以被實(shí)施為例如用于無線接收器200的rx鏈250的多個(gè)組件。在一些實(shí)施例中,電路300被配置為被實(shí)施為rx鏈中的多個(gè)組件(例如,lna252、濾波器254、以及混頻器256)。電路300的說明性實(shí)施例包括多個(gè)抑制特征,它們可以獨(dú)立地或串列地被用來抑制本地振蕩器頻率的一個(gè)或多個(gè)諧波處的不期望信號(hào),諸如由rxlo信號(hào)生成器286產(chǎn)生的lo頻率信號(hào)。
低噪聲放大器(lna)可以包括例如lc匹配電路303、lc設(shè)陷電路305和放大設(shè)備307a-307b。在一些實(shí)施例中,lna可以包括電路的其他元件。在說明性實(shí)施例中,例如,lna可以是向變壓器309提供輸出電流的共源共柵放大器。共源共柵配置例如可以提供lna的輸入與輸出端口之間的改進(jìn)的隔離,并且例如可以改進(jìn)用于電路的增益和穩(wěn)定性。
lc匹配電路303可以包括阻抗匹配電路的l分段,其可以包括分路連接的電容器303b和串聯(lián)連接的電感器303a。電感器303a的輸出可以連接到放大設(shè)備307a-307b的輸入。在操作期間,電容器303b提供向地面的低阻抗;向地面的阻抗隨著信號(hào)的頻率增大而減小。相反地,電感器303a隨著頻率增大而具有增大的阻抗。電感器-電容器組合303a-303b可以壓制特定的不期望的高頻信號(hào),諸如具有落在lo頻率的諧波處的頻率的信號(hào)。在一些實(shí)施例中,多個(gè)lc匹配分段可以級(jí)聯(lián)地被放置;這可以增大在電路的這一級(jí)處對(duì)高頻的抑制。
在一些實(shí)施例中,陷波器(trap),諸如并聯(lián)和/或串聯(lián)陷波器,可以被用來抑制一個(gè)或多個(gè)所指定的頻率。普通技術(shù)人員將意識(shí)到在放大設(shè)備307a-307b的輸入之前包括這樣的陷波器。壓制組件(諸如lc匹配電路303、或匹配電路和/或陷波器的組合)的添加可以針對(duì)如下的因素而被權(quán)衡,如成本、印刷電路板(pcb)面積、以及與壓制組件的使用相關(guān)聯(lián)的噪聲性能降級(jí)。
lc設(shè)陷電路305可以包括源極退化電感器(ls)305a和源極退化電容器(cs)305b。在一些實(shí)施例中,電路中僅包括源極退化電感器305a。源極退化電容器305b可以被添加,以在本地振蕩器頻率的諧波處諧振并且壓制lna在該特定lo諧波頻率處的增益。源極退化電容器305b的添加可以針對(duì)lna的總體穩(wěn)定性而被權(quán)衡。
放大設(shè)備307a-307b可以是晶體管,諸如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet)或其他組件,這些其他組件借助于通過變壓器309的初級(jí)繞組從供應(yīng)電壓vdd汲取輸出電流來放大在307a的輸入處接收的信號(hào)。放大設(shè)備307a-307b的配置可以被布置,例如,以減小密勒(miller)電容并增大lna的帶寬。
變壓器309可以是在它的次級(jí)繞組中輸出電流的變壓器,該電流基于它的初級(jí)繞組處的電流。在說明性實(shí)施例中,例如,變壓器309是單調(diào)諧變壓器,其包括在它的初級(jí)繞組處的可調(diào)諧電容器。在一些實(shí)施例中,電容器可以是提供可調(diào)節(jié)電容的另一組件,諸如變?nèi)莨?。在一些?shí)施例中,次級(jí)繞組與陷波濾波器311并聯(lián)連接。
陷波濾波器311例如可以充當(dāng)在本地振蕩器頻率的諧波處諧振的陷波器以分流變壓器309的次級(jí)繞組。陷波濾波器311可以在所配置的諧振頻率處提供抑制。在一些實(shí)施例中,陷波濾波器311可以被添加以在所指明的諧波處提供諧振陷波器。由陷波濾波器311提供的抑制量可以取決于混頻器313的輸入阻抗與所指明的諧波頻率處的陷波器阻抗之間的比率。在一些實(shí)施例(諸如,其中混頻器313是無源開關(guān)混頻器)中,例如,由跨阻抗運(yùn)算放大器(vntia315b)對(duì)輸出所貢獻(xiàn)的噪聲一般可能與由陷波濾波器311提供的抑制成比例。
混頻器313可以將從變壓器309的次級(jí)繞組的輸出接收的經(jīng)放大的射頻信號(hào)與本地振蕩器頻率信號(hào)進(jìn)行混頻,以產(chǎn)生輸出信號(hào)。在一些實(shí)施例中,混頻器313產(chǎn)生基帶信號(hào)電流(ibb)作為輸出信號(hào)。在一些實(shí)施例中,混頻器313可以包括iq混頻器,其產(chǎn)生分離的同相(i)信號(hào)和正交相位(q)信號(hào)。在一些實(shí)施例中,混頻器313可以包括諧波抑制混頻器,其壓制當(dāng)采用開關(guān)混頻器時(shí)將會(huì)產(chǎn)生的諧波響應(yīng)。在這種實(shí)施例中,諧波抑制混頻器313可以接收多相位本地振蕩器信號(hào)以代替單相位lo信號(hào)。相比于對(duì)應(yīng)的單相位本地振蕩器信號(hào)的生成,多相位本地振蕩器信號(hào)的生成可能要求電路芯片上的更多物理空間,并且可能消耗更多的電流。多相位信號(hào)的使用可以針對(duì)如成本和功耗之類的因素而被權(quán)衡。在一些實(shí)施例中,諧波抑制混頻器313可以包括有源混頻器。
跨阻抗運(yùn)算放大器(tia)315包括運(yùn)算放大器315a、電阻器rf和電容器cf。tia315可以轉(zhuǎn)換從混頻器313接收的輸入基帶電流,以基于輸入電流產(chǎn)生輸出電壓。在說明性實(shí)施例中,例如,tia315可以將輸入基帶電流ibb轉(zhuǎn)換成基帶電壓vbb。在操作期間,運(yùn)算放大器315a可能向輸出基帶電壓vbb貢獻(xiàn)噪聲。由運(yùn)算放大器315a生成的噪聲可以由輸入噪聲電壓源vntia315b來表示。vntia315b可以根據(jù)如下的比率被放大并且出現(xiàn)在tia315輸出(vno_tia)處,該比率是反饋組件rf和cf的阻抗(zf=1/(zrf+1/zcf))與往后看向混頻器313的輸出的基帶阻抗zbb之間的比率。包括rf和cf的反饋組件的阻抗可以被表征為:
在說明性實(shí)施例(其中混頻器313是混頻器)中,基帶阻抗zbb與在lo基本頻率和諧波頻率處向混頻器313輸入所呈現(xiàn)的rf阻抗zrf成比例。因此,如果:
如果陷波濾波器311與混頻器313結(jié)合被使用,則tia噪聲貢獻(xiàn)與減小的諧波響應(yīng)成比例。諧波響應(yīng)抑制必須被選取以使得對(duì)基帶輸出的tia噪聲貢獻(xiàn)不會(huì)增長過大。
取決于涉及如物理面積和噪聲之類的問題的潛在折中,電路300可以包括一個(gè)或多個(gè)組件,諸如lc匹配電路303、lc設(shè)陷電路305、陷波濾波器311、和/或諧波抑制混頻器313,以抑制作為lo頻率的諧波的不期望的干擾。
圖4圖示了包括開關(guān)混頻器413的另一示例性的無線接收前端級(jí)。電路400可以從lna(諸如電路300中的lna)接收輸入信號(hào)并且產(chǎn)生輸出基帶電壓(vbb)。電路400包括變壓器409、陷波濾波器411-412、開關(guān)混頻器413、以及tia415。電路400類似于電路300,并且可以被配置為被實(shí)施為rx鏈250中所包括的多個(gè)組件。
變壓器409可以包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。在一些實(shí)施例中,變壓器409可以是單調(diào)諧或雙調(diào)諧變壓器。當(dāng)變壓器409被調(diào)諧時(shí),它包括可調(diào)諧無源元件,諸如可調(diào)諧電容器或變?nèi)莨堋@每烧{(diào)諧電容器在諧振頻率處提供分流電容,變壓器409的感抗可以被調(diào)除(tuneout)。在說明性實(shí)施例中,例如,變壓器409是雙調(diào)諧變壓器,其包括第一可調(diào)諧電容器(cp)409a和第二可調(diào)諧電容器(cs)409b。
變壓器409可以具有初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間的耦合系數(shù)(k)。在說明性實(shí)施例中,例如,變壓器409可以具有相對(duì)松散的耦合系數(shù)(例如,0.6≤k≤0.65)。松散耦合可以允許變壓器409分別在初級(jí)繞組處通過cp409a并且在次級(jí)繞組處通過cs409b而被雙調(diào)諧。通過給出更好的選擇性以抑制帶外諧波、以及對(duì)帶內(nèi)頻率響應(yīng)和圖3的lna的輸出阻抗(zrf)的更大控制,雙調(diào)諧可以產(chǎn)生改進(jìn)的諧波響應(yīng)抑制。
在一些實(shí)施例中,變壓器409可以利用次級(jí)繞組分別向?yàn)V波陷波器411和412發(fā)送信號(hào)來產(chǎn)生差分信號(hào)。陷波濾波器411-412可以是可調(diào)諧lc陷波器(即,儲(chǔ)能電路),它們被調(diào)諧以使得它們的諧振頻率等于lo頻率的諧波的頻率。陷波器411-412可以被放置在變壓器409與開關(guān)混頻器413之間,以壓制落在lo頻率的諧波處的向開關(guān)混頻器413的輸入。陷波器411可以包括可調(diào)諧電容器411a和電感器411b,而陷波器412可以包括可調(diào)諧電容器412a和電感器412b。陷波器411-412可以串聯(lián),并且每個(gè)可以接收由變壓器409的次級(jí)繞組產(chǎn)生的差分信號(hào)的分量。在一些實(shí)施例中,陷波器411-412中的每個(gè)可以被調(diào)諧以使得它們的諧振頻率落在lo頻率的諧波處。在這種情況下,陷波器411-412每個(gè)可以被調(diào)諧到相同的諧波頻率。在一些實(shí)施例中,可調(diào)諧電容器411a、412a可以被調(diào)諧為在不同的諧振頻率處諧振。在一些實(shí)施例中,電容器411a、412a可以基于對(duì)lo頻率的改變而被調(diào)諧。在一些實(shí)施例中,電感器411b、412b可以具有互耦。電感器411b、412b之間的互耦可以加寬陷波帶寬,并且因此可以增大q因子和減小與陷波器411-412相關(guān)聯(lián)的物理面積。
在說明性實(shí)施例中,例如,陷波器411-412每個(gè)可以被調(diào)諧以使得它們的諧振頻率落在lo頻率的三次諧波(3*flo)處。當(dāng)陷波器411-412被調(diào)諧以使得它們的諧振頻率在三次諧波處時(shí),每個(gè)陷波器411-412如由開關(guān)混頻器413所看到的那樣針對(duì)在三次諧波頻率處的輸入提供高阻抗,從而輸入電流(irf)在三次諧波頻率處在開關(guān)混頻器413的輸入處被壓制。如將關(guān)于圖5進(jìn)一步詳細(xì)討論的,電路400可以包括無源網(wǎng)絡(luò),該無源網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)陷波濾波器對(duì),其中每個(gè)對(duì)被調(diào)諧以使得每個(gè)儲(chǔ)能器對(duì)411-412獨(dú)立地壓制不同的諧波頻率。
開關(guān)混頻器413可以是基于從變壓器409接收的輸入電流來產(chǎn)生電流的混頻器。由開關(guān)混頻器413產(chǎn)生的輸出電流可以基于輸入射頻信號(hào)(irf)和輸入本地振蕩器頻率(flo)。開關(guān)混頻器413可以被實(shí)施為產(chǎn)生分離的i(同相)信號(hào)和q(正交相位)信號(hào)的iq混頻器。在一些實(shí)施例中,lo頻率可以具有所指定的占空比,諸如25%占空比。在一些實(shí)施例中,開關(guān)混頻器413可以接收基于本地振蕩器頻率(flo)的第二輸入電流,并且基于輸入射頻電流和輸入本地振蕩器電流來產(chǎn)生輸出信號(hào)。
在一些實(shí)施例中,開關(guān)混頻器413可以是無源混頻器。在一些實(shí)施例中,開關(guān)混頻器413可以是平衡混頻器,諸如,例如單平衡混頻器或雙平衡混頻器。平衡混頻器可以被配置以使得偶次諧波響應(yīng)大幅被減小。在說明性實(shí)施例中,例如,開關(guān)混頻器413可以是雙平衡混頻器,其從變壓器409接收差分輸入信號(hào)并且產(chǎn)生用于tia415的差分輸出信號(hào)。在一些實(shí)施例中,開關(guān)混頻器413可以是單平衡混頻器,其從變壓器409或直接從lna接收單端輸入信號(hào)并且產(chǎn)生用于tia415的差分輸出信號(hào)。
開關(guān)混頻器413可以產(chǎn)生基于射頻電流和本地振蕩器信號(hào)的組合的基帶信號(hào)電流(ibb)。例如,當(dāng)被用作rx鏈250的一部分時(shí),開關(guān)混頻器413可以將輸入信號(hào)下變頻以產(chǎn)生輸出基帶電流,其具有等于輸入射頻與lo頻率之間的差異的輸出頻率(即,fbb=|frf-flo|)。
當(dāng)開關(guān)混頻器413將輸入信號(hào)下變頻時(shí),輸入處的在lo頻率的諧波處的頻率也可能被折疊到輸出信號(hào)中(這一過程常規(guī)地作為“噪聲折疊”而已知)。在一些實(shí)施例中,用以壓制諧波電流的陷波器411-412的配置可以降低噪聲折疊的影響,因?yàn)楸徽郫B到輸出電流中的諧波電流的量值被降低。在一些實(shí)施例中,另外的陷波器411-412被包括在電路400中以壓制落在其他諧波處的頻率;這可以減小對(duì)于其他諧波頻率的噪聲折疊影響。
跨阻抗放大器(tia)415可以包括運(yùn)算放大器415a和調(diào)諧組件對(duì)rf和cf。tia415類似于tia315并且可以轉(zhuǎn)換輸入基帶信號(hào)電流以產(chǎn)生輸出信號(hào)電壓。在一些實(shí)施例中,輸出信號(hào)電壓包括差分信號(hào)。
在一些情況下,運(yùn)算放大器415a可能向輸出電壓vbb貢獻(xiàn)噪聲。由運(yùn)算放大器415a生成的噪聲可以由電壓源vntia415b來表示。如上面關(guān)于vntia315b討論的,噪聲的量值與tia415的反饋?zhàn)杩购突鶐ё杩沟谋嚷?zf/zbb)成比例。當(dāng)開關(guān)混頻器413包括無源混頻器時(shí),基帶電流ibb(和相關(guān)聯(lián)的基帶阻抗zbb)是由開關(guān)混頻器413對(duì)lo頻率的諧波(flo、2*flo、3*flo等)處的所有rf電流的下變頻的結(jié)果。陷波器411-412的實(shí)施可能增大總基帶阻抗,因?yàn)樗付ǖ闹C波頻率處的阻抗zrf由于儲(chǔ)能器411-412在該頻率處的諧振而增大。在說明性實(shí)施例中,例如,基帶阻抗的量值在陷波器411-412被調(diào)諧為在lo頻率的三次諧波處諧振時(shí)增大。總基帶阻抗上的增大減小了由vntia415b貢獻(xiàn)的tia輸出噪聲vno_tia。
在一些實(shí)施例中,電路400可以包括松散耦合的雙調(diào)諧變壓器409連同串聯(lián)連接的串聯(lián)諧波諧振陷波器411-412,其可以改進(jìn)本地振蕩器諧波頻率的抑制。在一些實(shí)施例中,諧波抑制大于電路300的串聯(lián)陷波濾波器311的諧波抑制。
圖5圖示了包括用于諧波抑制的無源網(wǎng)絡(luò)的示例性的無線接收器級(jí)。電路500類似于電路400并且包括變壓器509、無源網(wǎng)絡(luò)511(包括陷波器511a-511f)、以及開關(guān)混頻器513。
如上面關(guān)于圖4中的陷波器411-412討論的,電路500可以包括無源網(wǎng)絡(luò)511,其被放置在變壓器509的輸出與開關(guān)混頻器513的輸入之間以壓制落在lo頻率的諧波處的一個(gè)或多個(gè)頻率。在一些實(shí)施例中,開關(guān)混頻器513可以是平衡的并且可以壓制落在lo頻率的偶次諧波(即,2*n*flo,其中n=1、2、3等)處的頻率。
在這種情況下,無源網(wǎng)絡(luò)511可以包括諧波頻率陷波器511a-511f的一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)對(duì),每個(gè)對(duì)被調(diào)諧為壓制lo頻率的奇次諧波(例如,3*flo、5*flo、7*flo等)處的頻率。串聯(lián)陷波器511a-511f的每個(gè)對(duì)可以被調(diào)諧以使得它們的諧振頻率是落在lo頻率的諧波處的頻率。當(dāng)被串聯(lián)連接時(shí),陷波器的級(jí)聯(lián)配置可以允許每個(gè)陷波器對(duì)511a-511f壓制所指定的頻率,同時(shí)允許其他頻率通過而沒有顯著壓制。無源網(wǎng)絡(luò)511可以被配置為壓制多個(gè)諧波頻率以改進(jìn)諧波頻率抑制,并且減小來自混頻器513和它之后的tia的輸出信號(hào)的噪聲分量。
圖6圖示了用于示例性無源網(wǎng)絡(luò)511的示例性阻抗圖。阻抗圖600可以對(duì)應(yīng)于在遍歷無源網(wǎng)絡(luò)511時(shí)由特定頻率處的射頻電流irf看到的相對(duì)阻抗。
圖形600可以對(duì)應(yīng)于電路400、500的一種配置,其包括串聯(lián)諧波頻率陷波器對(duì)411-412的級(jí)聯(lián)511a-511f,它們被調(diào)諧為具有落在lo頻率的多個(gè)諧波處的諧振頻率。在一些實(shí)施例中,多個(gè)串聯(lián)諧波陷波器對(duì)511a-511f可以被包括在無源網(wǎng)絡(luò)511中,一個(gè)陷波器對(duì)用于基頻之上的n個(gè)諧波中的每個(gè)諧波。在一些實(shí)施例中,混頻器413、513可以是平衡混頻器并且壓制偶次諧波響應(yīng);在這種情況下,無源網(wǎng)絡(luò)511可以僅包括用于基頻之上的每個(gè)奇次諧波頻率的串聯(lián)諧波陷波器對(duì)511a-511f。
如通過峰值603-609所看到的,rf阻抗(|zrf|)的量值在落在lo頻率的諧波處的頻率處最大。在說明性實(shí)施例中,例如,混頻器413可以是無源混頻器;|zrf|的增大可以增大輸出基帶頻率zbb,并且可以減小由tia415產(chǎn)生的輸出基帶電壓vbb的噪聲分量。
圖7圖示了針對(duì)各種配置的示例性響應(yīng)。圖形700圖示了針對(duì)包括lna的電路400的不同配置的s-參數(shù)頻率響應(yīng)(這里是s21)。響應(yīng)701圖示了針對(duì)包括雙調(diào)諧變壓器409和陷波器對(duì)411-412的配置的響應(yīng)。響應(yīng)703圖示了針對(duì)包括雙調(diào)諧變壓器409但不包括陷波器對(duì)411-412的配置的響應(yīng)。響應(yīng)705包括針對(duì)包括具有高耦合系數(shù)(k=0.85)的單調(diào)諧變壓器409而不包括陷波器411-412的配置的響應(yīng)。
如關(guān)于變壓器409討論的,具有所指定的電容的變壓器409的初級(jí)和次級(jí)繞組所形成的儲(chǔ)能電路的響應(yīng)將至少部分地基于變壓器的耦合系數(shù)。強(qiáng)耦合(即,高耦合系數(shù):0.8≤k≤0.95)可以將諧振中的一個(gè)諧振推至高頻率,而加寬帶寬。相對(duì)照地,較弱的耦合(即,較低的耦合系數(shù):0.6≤k≤0.7)可以導(dǎo)致更好的諧波頻率抑制。
圖形700圖示了針對(duì)變壓器409和陷波器對(duì)411-412的特定配置的s21頻率響應(yīng)。如由響應(yīng)701-705示出的,盡管s-參數(shù)響應(yīng)在一次諧波頻率(flo=1.829ghz)處幾乎相同,但是衰減量在三次諧波頻率處大不相同。盡管單調(diào)諧變壓器(響應(yīng)705)僅導(dǎo)致20db的衰減(35.5db的抑制),但是包括雙調(diào)諧變壓器的配置提供24.8db(40.3db的抑制)的衰減(響應(yīng)703),并且包括雙調(diào)諧變壓器和用于3*flo的諧波陷波器對(duì)的配置提供超過38db的衰減(53.5db的抑制)。
圖8圖示了用于使用無線接收器的示例性混頻級(jí)來產(chǎn)生信號(hào)的示例性方法。方法800例如可以由電路400、500來執(zhí)行以作為無線接收器200中的接收器(rx)鏈250的一部分提供基帶電壓,同時(shí)嘗試抑制lo諧波頻率處的輸入干擾、防止噪聲折疊、以及減小tia輸出噪聲。
方法800可以在801處開始并且進(jìn)行到步驟803,在步驟803中,由變壓器409形成的儲(chǔ)能電路被調(diào)諧。例如,變壓器409的可調(diào)諧電容器cp409a和cs409b可以被調(diào)諧,以使得變壓器409的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組在相同的頻率處諧振。
在步驟805中,諧波陷波器電路411-412可以被調(diào)諧。在一些實(shí)施例中,每個(gè)陷波器電路對(duì)411-412中的每個(gè)陷波器411、412串聯(lián)連接在變壓器409的輸出與混頻器413的輸入之間,每個(gè)陷波器電路411、412被調(diào)諧為具有相同的諧振頻率。諧振頻率在步驟805中可以被調(diào)諧為落在lo頻率的諧波處的頻率。
在一些實(shí)施例中,混頻電路可以包括無源網(wǎng)絡(luò)511,其包括串聯(lián)連接的串聯(lián)諧波陷波器對(duì)411-412的級(jí)聯(lián)配置。在這種情況下,陷波器對(duì)411-412中的每個(gè)可以獨(dú)立地被調(diào)諧為具有落在lo頻率的不同諧波處的諧振頻率。在一些實(shí)施例中,無源網(wǎng)絡(luò)511可以包括如下的陷波器對(duì)411-412,它們的諧振頻率僅被調(diào)諧為lo頻率的奇次諧波。這可以例如在混頻電路包括抑制lo頻率的偶次諧波的平衡混頻器413、513時(shí)進(jìn)行。
一旦電路的組件被調(diào)諧,電路400可以在步驟807處接收輸入信號(hào)。在一些實(shí)施例中,輸入信號(hào)是從放大器(諸如電路300中的lna或rx鏈250的lna252)接收的rf信號(hào)。在一些實(shí)施例中,輸入信號(hào)可以是由天線290接收的載波。在一些實(shí)施例中,變壓器409可以接收作為差分信號(hào)的輸入信號(hào)。在步驟809中,變壓器409產(chǎn)生用于混頻器413的rf信號(hào)。在一些實(shí)施例中,變壓器409的次級(jí)繞組產(chǎn)生差分信號(hào)。
一旦變壓器409產(chǎn)生rf信號(hào),rf信號(hào)在步驟811中通過無源陷波器對(duì)411-412作為電流被發(fā)送。在一些實(shí)施例中,當(dāng)rf信號(hào)是差分信號(hào)時(shí),包括差分信號(hào)的每個(gè)分量信號(hào)通過包括陷波器對(duì)411-412的陷波器411、412之一被發(fā)送。在一些實(shí)施例中,rf電流通過無源網(wǎng)絡(luò)511被發(fā)送,每個(gè)分量信號(hào)傳遞通過在級(jí)聯(lián)配置中串聯(lián)連接的多個(gè)陷波器對(duì)411-412。陷波器對(duì)411-412被配置為壓制在它們的被調(diào)諧的諧振頻率處的電流。在這種情況下,通過無源陷波器發(fā)送的電流在所指定的諧振頻率處被衰減。
在步驟813中,混頻器413基于從變壓器409接收的rf電流信號(hào)和lo頻率處的輸入lo信號(hào)來產(chǎn)生中間頻率(if)信號(hào)。在一些實(shí)施例中,混頻器413是產(chǎn)生作為差分信號(hào)的基帶輸出的平衡混頻器。在一些實(shí)施例中,混頻器413是接收差分rf電流(irf)并且產(chǎn)生差分輸出基帶電流信號(hào)(ibb)的雙平衡混頻器。在一些實(shí)施例中,輸出被發(fā)送到跨阻抗放大器(tia)415,其基于基帶電流信號(hào)來產(chǎn)生輸出基帶電壓信號(hào)(vbb)。一旦輸出信號(hào)被產(chǎn)生,方法800可以在步驟815處結(jié)束。
所理解的是,所公開的過程/流程圖中的步驟的具體順序或?qū)哟问鞘纠苑椒ǖ恼f明?;谠O(shè)計(jì)偏好,所理解的是過程/流程圖中的步驟的具體順序或?qū)哟慰梢员恢匦虏贾谩_M(jìn)一步地,一些步驟可以被組合或省略。伴隨的方法權(quán)利要求以樣本順序呈現(xiàn)了各種步驟的元素,并且不意味著被限制于所呈現(xiàn)的具體順序或?qū)哟巍?/p>
之前的描述被提供以使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文所描述的各種方面。對(duì)這些方面的各種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易是明顯的,并且本文所定義的一般原理可以應(yīng)用到其他方面。因此,權(quán)利要求不意圖被限制于本文示出的方面,而是符合于與語言權(quán)利要求相一致的完全范圍,其中對(duì)單數(shù)形式的元件的參考不意圖意指“一個(gè)且僅一個(gè)”,除非具體地如此陳述,而是“一個(gè)或多個(gè)”。詞語“示例性的”在本文中被用來意指“用作示例、實(shí)例或例證”。本文被描述為“示例性的”任何方面不是必然被解釋為相對(duì)其他方面是優(yōu)選的或有利的。除非明確地另有陳述,否則術(shù)語“一些”是指一個(gè)或多個(gè)。諸如“a、b或c中的至少一個(gè)”、“a、b和c中的至少一個(gè)”、以及“a、b、c、或它們的任何組合”之類的組合包括a、b和/或c的任何組合,并且可以包括多個(gè)a、多個(gè)b、或多個(gè)c。具體地,諸如“a、b或c中的至少一個(gè)”、“a、b和c中的至少一個(gè)”、以及“a、b、c、或它們的任何組合”之類的組合可以是僅有a、僅有b、僅有c、a和b、a和c、b和c、或a和b和c,其中任何這種組合可以包含a、b或c的一個(gè)或多個(gè)成員。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知或稍后即將知道的、貫穿這一公開所描述的各種方面的元件的所有結(jié)構(gòu)性和功能性等價(jià)物明確地通過引用并入本文并且意圖由權(quán)利要求所涵蓋。此外,沒有本文所公開的事物意圖為獻(xiàn)給公眾,不管這種公開是否明確地被記載在權(quán)利要求中。沒有權(quán)利要求元素將被解釋為部件加上功能,除非元素明確地使用短語“用于……的部件”來記載。