專利名稱：協(xié)調(diào)性可調(diào)式濾波裝置及其無線通信前端電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾波器裝置及使用此濾波器的無線通信前端電路，且特 別是涉及一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)式濾波器裝置及使用此濾波器的無線通信前端 電路。
背景技術(shù)：
目前無線通信技術(shù)的發(fā)展讓人們的生活享受了極大的便利，使用者可以 在戶外或是室內(nèi)借著移動裝置便可以上網(wǎng)或者與人進(jìn)行通信等。然而，在整 個無線頻道內(nèi)，充斥著各種不同頻率的信號，使用者要與無線接收終端設(shè)備 進(jìn)行通信時，必須發(fā)射被分配到的頻率的信號，并且接收時必須針對被分配 到的頻率的信號做接收，才能正確地收發(fā)數(shù)據(jù)。
在無線通信前端電路， 一般都具備了前置濾波器，與后置濾波器。前置 濾波器一般用以對低噪聲放大器的輸入信號做濾波，而后置濾波器則是對低 噪聲放大器的輸出信號做濾波的動作。然而，傳統(tǒng)的無線通信前端電路具有 選擇多頻多模的功能，以面對各種不同通信模式與頻率選擇的狀況。但是， 傳統(tǒng)的無線通信前端電路則因為需要整合多組濾波器，而使得硬件的成本與 面積增加之外，更造成了功率的浪費。
請參照圖1,圖1示出了傳統(tǒng)無線通信前端電路10的電路圖。此無線通 信前端電路10是Ericsson公司于2002年獲得的US 6,345,176 Bl號專利。 此無線通信前端電路包括天線100、低噪聲放大電路ll、低電流線性放大電 路12、控制電路108、選擇器109、本地振蕩器(local oscillator) 110與 中頻(intermediate frequency)放大器107。
天線100耦接于低噪聲放大電路11與低電流線性放大電路12。選擇器 109耦接于低噪聲放大電路11、低電流線性放大電路12、控制電路108與本 地振蕩器110。中頻放大器107耦接于低噪聲放大電路11與低電流線性放大 電路12。
低噪聲放大電路11包括低噪聲放大器101、低噪聲混頻器102與低噪聲中頻放大器103。其中，低噪聲混頻器102耦接于低噪聲放大器101與低噪 聲中頻放大器103。低電流線性放大電路12包括低電流線性放大器104、低 電流線性混頻器105與低電流線性中頻放大器106。其中，低電流線性混頻 器105耦接于低電流線性放大器104與低電流線性中頻放大器106。控制電路108控制選擇器109，使得本地振蕩器110產(chǎn)生的載波可以與 低噪聲放大器101或低電流線性放大器104的輸出藉由低噪聲混頻器102或 低電流線性混頻器105進(jìn)行混波。然而，此無線通信前端電路10需要多組放 大器，因此成本較高、硬件面積與消耗功率較大。請參照圖2,圖2示出了另一種傳統(tǒng)的無線通信前端電路20的電路圖。 此無線通信前端電路20是Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kausha公司于 1980年獲得的US 4,225,823 Bl號專利，此無線通信前端電3各20應(yīng)用于FM (Frequency Modulation)的接收機。此無線通信前端電路20包括第一前端 電路21、第二前端電3各22、本地振蕩器23、選4奪器24與25。選4奪器24耦 接于第一前端電路21與第二前端電路22?；祛l器23耦接于第一前端電路21 與第二前端電路22。選擇器25耦接于第一前端電路21與第二前端電路22。第一前端電路21包括線圈210、 214、高頻濾波器211、 213、放大器212 與混頻器215。其中，線圈210耦接于選擇器24。放大器212耦接于高頻濾 波器211與213。線圈214耦接于混頻器215?；祛l器215耦接于選擇器25 與本地振蕩器23。第二前端電路22包括高頻濾波器220、 222、放大器221 與混頻器223。其中，高頻濾波器220耦接于選擇器24。放大器221耦接于 高頻濾波器220與222。高頻濾波器222耦接于混頻器223。混頻器223耦接 于選擇器25與本地振蕩器23。選擇器24受控于第一控制信號，選擇器25受控于第二控制信號。選擇 器24用以將接收信號Input-sig送至第一前端電路21或第二前端電路22， 而選擇器25的輸出信號Output —sig是第一前端電路21的輸出或第二前端電 路22的輸出。高頻濾波器211、 213、 222、 220皆可以調(diào)整接收頻率，本地 振蕩器23亦可以調(diào)整輸出的載波頻率。此無線通信前端電路20的濾波器211、 213、 220與222有不同特性的Q 值(Qfactor)，此無線通信前端電^各20藉由第一與第二控制信號控制選4爭 器24與25,根據(jù)信號與干擾信號的強度來選取第一前端電路21或第二前端 電路22為輸出，以達(dá)到最佳的信號噪聲比(signal-to-noise ratio)。然要多組濾波器，因此成本較高、硬件面積與消 耗功率較大。請參照圖3,圖3示出了又一種傳統(tǒng)的無線通信前端電路30的電路圖。 此無線通信前端電路30是Toshiba公司于1995年所取得的US 5,437， 051號 專利。此無線通信前端電路30包括信號分離器31、低頻前端電路32、高頻 前端電路33、本地振蕩器34、選擇器35a、 35b、第一中頻放大器36、中頻 濾波器37、第二中頻放大器38與解調(diào)器39。信號分離器31耦接于低頻前端電路32與高頻前端電路33。本地振蕩器 34耦接于低頻前端電路32與高頻前端電路33。選擇器35a耦接于低頻前端 電路32與高頻前端電路33。第一中頻放大器36耦接于選擇器35a。中頻濾 波器37耦接于第一中頻放大器36。第二中頻放大器38耦接于中頻濾波器37。 解調(diào)器39耦接于第二中頻放大器38。選擇器35b耦接于解調(diào)器39。低頻前端電路32包括第一低頻放大器320、第一衰減器321、第二低頻 放大器322、低頻濾波器323、混頻器324與緩沖放大器325。其中，第一低 頻放大器320耦接于信號分離器31。第一衰減器321耦接于第一低頻放大器 320。第二低頻放大器322耦接于第一衰減器321。低頻濾波器323耦接于第 二低頻放大器322。混頻器324耦接于選擇器35a、緩沖放大器325與低頻濾 波器32 3。緩沖放大器325耦接于本地振蕩器34。高頻前端電路33包括第一高頻放大器320、第二衰減器331、第二高頻 放大器332、高頻濾波器333、混頻器334與緩沖放大器335。其中，第一高 頻放大器330耦接于信號分離器31。第二衰減器331耦接于第一高頻放大器 330。第二高頻放大器332耦接于第二衰減器331。高頻濾波器333耦接于第 二高頻放大器332。混頻器334耦接于選擇器35a、緩沖放大器335與高頻濾 波器333。緩沖放大器335耦接于本地振蕩器34。信號分離器31將接收到的信號input-sig分為低頻信號與高頻信號，并 將低頻信號送至低頻前端電路32，而高頻信號則被送至高頻前端電路33。第 一與第二衰減器321、 331會將噪聲衰減。選擇器35a與35b分別受控于第一 控制信號與第二控制信號。解調(diào)器39輸出兩種不同極性的解調(diào)信號39a與 39b，其極性與選擇器35a選擇高頻前端電路33或低頻前端電路32有關(guān)。此無線通信前端電路30藉由第一控制信號控制選擇器35a來選擇高頻信 號的輸出或低頻信號的輸出以達(dá)到選擇頻率信號的功能。然而，此無線通信前端電路30需要多組濾波器與放大器，因此成本較高、硬件面積較大、消耗 功率較大且硬件復(fù)雜度較高。另外，SiGe Semiconductor/>司于2007年所獲得的US 7， 187， 913號專 利提供了一種無線通信前端電路，此前端電路具有濾波器陣列，并藉由控制 接口來控制濾波器陣列，使得此前端電路可以對所要接收的頻帶進(jìn)行選取的 動作。然而，此濾波器陣列的面積、成本與消耗功率皆大，并不符合目前通 信電子輕薄短小且省電的趨勢。綜合以上所述，傳統(tǒng)的無線通信前端電路有硬件復(fù)雜度較高、芯片面積 與消耗功率較大的問題，不符合目前通信電子產(chǎn)品輕薄短小且省電的趨勢。因此，為了減少芯片面積、消耗功率、制造成本與硬件復(fù)雜度，本發(fā)明提供 一種無線通信前端電路與此無線通信前端電路所使用的協(xié)調(diào)性可調(diào)式濾波裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明在提供一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，此前端電路的制 造成本較傳統(tǒng)低廉，消耗功率、硬件復(fù)雜度與芯片面積都較傳統(tǒng)的前端電路 小。本發(fā)明再提供一種適用于無線通信前端電路的濾波器裝置，采用此濾波 器裝置的無線通信前端電路具有低制造成本、低消耗功率、低硬件面積與低 硬件復(fù)雜度等優(yōu)點。本發(fā)明又提供一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，此前端電路僅使 用一顆晶體管與可變電阻與電容，其成本低廉、消耗功率小、硬件復(fù)雜度低且芯片面積小。本發(fā)明提出一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，此電路包括第一濾 波器、放大器與第二濾波器。放大器耦接于第一濾波器，第二濾波器耦接于 放大器，放大器位于第一與第二濾波器之間。第一濾波器具有可調(diào)節(jié)的第一 中心頻率，用以對接收信號進(jìn)行濾波。放大器用以放大第一濾波器的輸出。 第二濾波器具有可調(diào)節(jié)的第二中心頻率，用以對放大器的輸出進(jìn)行濾波。其 中，第一與第二中心頻率具有協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系(coherent-tuning)。根據(jù)本發(fā)明的實施例所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，上述的 第一、第二濾波器與放大器是一整合電路，此整合電路包括輸入端、輸出端、接地端、晶體管、可變電容與可變電感。晶體管耦接于輸入端、輸出端與接 地端。可變電容耦接于輸出端，可變電感亦耦接于輸出端。其中，晶體管具 有寄生電容，此寄生電容位于輸入端與輸出端之間。依照本發(fā)明的另 一 實施例所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，上 述的第一、第二濾波器與放大器是一整合電路，此整合電路包括輸入端、輸 出端、接地端、晶體管、反饋電阻、反饋電容、可變電容與可變電感。晶體 管耦接于輸入端、輸出端與接地端。反饋電阻耦接于輸出端與輸入端之間。 反饋電容耦接于輸出端與輸入端之間?？勺冸娙蓠罱佑谳敵龆恕？勺冸姼旭?接于輸出端。其中，反饋電阻與反饋電容彼此串聯(lián)。本發(fā)明提供適用于無線通信前端電路的一種濾波器裝置，此濾波器裝置 包括第一濾波器與第二濾波器。第一濾波器具有可調(diào)節(jié)的第一中心頻率，用 以對第一濾波器的輸入進(jìn)行濾波。第二濾波器耦接于第一濾波器，具有可調(diào) 節(jié)的第二中心頻率，用以對第二濾波器的輸入進(jìn)行濾波。其中，第一與第二 中心頻率具有協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述的濾波器裝置還包括放大器，耦接于第一濾 波器與第二濾波器之間，用以放大第一濾波器的輸出。而且上述的第一、第 二濾波器與放大器是一整合電路，此整合電路包括輸入端、輸出端、接地端、 晶體管、可變電容與可變電感。晶體管耦接于輸入端、輸出端與接地端?？?變電容耦接于輸出端，且可變電感亦耦接于輸出端。其中，晶體管具有寄生 電容，寄生電容位于輸入端與輸出端之間。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，上述的第一、第二濾波器與放大器是一整合 電路，此整合電路包括輸入端、輸出端、接地端、晶體管、反饋電阻、反饋 電容、可變電容與可變電感。晶體管耦接于輸入端、輸出端與接地端。反饋 電阻耦接于輸出端與輸入端之間。反々資電容耦接于輸出端與輸入端之間。可 變電容耦接于輸出端，且可變電感亦耦接于輸出端。其中，反饋電阻與反饋 電容彼此串聯(lián)。本發(fā)明提供一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，此前端電路包括輸 入端、輸出端、接地端、晶體管、可變電容與可變電感。晶體管耦接于輸入 端、輸出端與接地端?？勺冸娙蓠罱佑谳敵龆?，且可變電感亦耦接于輸出端。 其中，晶體管具有寄生電容，寄生電容位于輸入端與輸出端之間，寄生電容 與晶體管在輸入端形成第一濾波器，可變電容、可變電感與晶體管在輸出端形成第二濾波器。第 一與第二濾波器分別具有可調(diào)節(jié)的第 一 中心頻率與第二 中心頻率，第 一與該第二中心頻率具有協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路還包括 反饋電阻與反饋電容。反饋電阻耦接于輸入端與輸出端之間。反饋電容耦接 于輸入端與輸出端之間。其中，反饋電容、反饋電阻與晶體管在輸入端形成 第一濾波器，可變電容、可變電感與晶體管在輸出端形成第二濾波器，第一 與第二濾波器分別具有可調(diào)節(jié)的第一中心頻率與第二中心頻率，第一與該第 二中心頻率具有協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。本發(fā)明因采用具有協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系的第 一與第二濾波器，本發(fā)明實施 例所述的前端電路與濾波器裝置不像傳統(tǒng)的前端電路與濾波器裝置需要好幾 組的濾波器與放大器才能達(dá)到應(yīng)用于多頻多模的通信上。所以，此前端電路 與濾波器裝置具有低消耗功率、低制造成本、芯片面積小與硬件復(fù)雜度低的 優(yōu)點。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實 施例，并配合附圖，作詳細(xì)i兌明如下。


圖1示出了傳統(tǒng)無線通信前端電路10的電路圖。圖2示出了另一種傳統(tǒng)的無線通信前端電路20的電路圖。 圖3示出了又一種傳統(tǒng)的無線通信前端電路30的電路圖。 圖4示出了本發(fā)明的一實施例的電路圖。圖5a示出了前置濾波器41、放大器42與后置放大器43的整合電路50 的電路圖。圖5b與圖5c分別示出了可變電感LL的電路圖。圖5d示出了另一種整合電路60的電路圖。圖5e示出了又一種整合電路70的電路圖。圖5f示出了另一種整合電路90的電路圖。圖5g示出了再一種整合電路99的電路圖。圖5h示出了再一種整合電路95的電路圖。圖6示出了上述的實施例的反射系數(shù)與增益系數(shù)的曲線圖。附圖符號說明10:無線通信前端電^各 100:天線11:低噪聲放大電路12:低電流線性放大電路108:控制電^各109:選擇器110:本地振蕩器107:中頻;改大器101:低噪聲;^丈大器102:低噪聲混頻器103:低噪聲中頻放大器104:低電流線性放大器105:低電流線性混頻器106:低電流線性中頻放大器20:無線通信前端電^各21:第一前端電路22:第二前端電路23:本地振蕩器24、 25:選擇器210、 214:線圏211、 213:高頻濾波器 212:放大器215:混頻器220、 222:高頻濾波器221:放大器223:混頻器30:無線通信前端電路31:信號分離器32: 4氐頻前端電路33:高頻前端電^各34:本地振蕩器35a、 35b:選擇器 36:第一中頻放大器 37:中頻濾波器 38:第二中頻放大器 39:解調(diào)器 320:第一低頻放大器 321:第一衰減器 322:第二低頻放大器 323:低頻濾波器 324:混頻器 325:緩沖放大器 320:第一高頻放大器 331:第二衰減器 332:第二高頻放大器 333:高頻濾波器 334:混頻器 335:緩沖放大器 40:前端電^各 41:前置濾波器 42:放大器 43:后置濾波器 44:混頻器50、 60、 70:整合電3各 501:輸入端 502:輸出端 503:接地端 560:選擇器Ml、 M2: N型場效應(yīng)晶體管 CF:反饋電阻 RF:反饋電容 CL:可變電容Cgd:寄生電容LI ~Ln、 LG:電感BJT1: NPN雙極面接型晶體管LD:電感80~83:曲線。
具體實施方式
為了解決傳統(tǒng)無線通信前端電路硬件復(fù)雜度、面積與制造成本的問題， 本發(fā)明的實施例提供了一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路。此前端電路 的硬件復(fù)雜度、面積與制造成本皆較傳統(tǒng)無線前端電路來得低。請參照圖4，圖4示出了本發(fā)明的一實施例的電路圖。此前端電路40包 括前置濾波器41、放大器42與后置濾波器43。放大器42耦接于前置濾波器 41,后置濾波器43耦接于放大器42,放大器42位于前置濾波器41與后置 濾波器43之間。前置濾波器41具有可調(diào)節(jié)的第一中心頻率，用以對接收信 號進(jìn)行濾波。放大器42用以放大前置濾波器41的輸出。后置濾波器43具有 可調(diào)節(jié)的第二中心頻率，用以對放大器42的輸出進(jìn)行濾波。其中，第一與第 二中心頻率具有協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系(coherent-tuning )。此前端電路40還包括混頻器44,混頻器44耦接于后置濾波器43，用以 對后置濾波器43的輸出進(jìn)行混波。在此一實施例中，第一中心頻率等于第二 中心頻率，因為第一與第二中心頻率具有協(xié)調(diào)性調(diào)節(jié)關(guān)系，所以藉由調(diào)整第 二中心頻率，第一中心頻率也可以跟著被調(diào)整。另外，在此實施例中，放大 器42可以是低噪聲放大器或一般的放大器。當(dāng)?shù)谝慌c第二中心頻率調(diào)整至所要接收的頻率時，前置濾波器41會濾除 其它頻率的干擾信號，因此可以降低放大器42的線性要求度。后置濾波器 43再將放大器42的輸出進(jìn)行濾波，便能降低混頻器44的線性要求度。此前 端電路40可以適用于多種不同類型的無線通信系統(tǒng)，僅需將第一與第二中心 頻率調(diào)整至所欲接收的頻率，便能達(dá)到多個無線通信系統(tǒng)共享前端電路40的 目的，因此能大幅地降低硬件復(fù)雜度、芯片面積以及生產(chǎn)成本。上述的前端電路40內(nèi)的前置濾波器41、放大器42與后置放大器43可 以用一整合電路實施。請參照圖5a,圖5a示出了前置濾波器41、放大器4215與后置放大器43的整合電路50的電路圖。此整合電路50包括輸入端501、 輸出端502、接地端503、 N型場效應(yīng)晶體管(N-type MOS transistor ) Ml、 反饋電阻CF、反饋電容RF、可變電容CL與可變電感LL。晶體管Ml耦接于 輸入端501、輸出端502與接地端503。反饋電阻RF耦接于輸出端502與輸 入端501之間。反饋電容CF耦接于輸出端502與輸入端501之間?？勺冸娙?CL耦接于輸出端502，且可變電感LL亦耦接于輸出端502。其中，反饋電阻 RF與反饋電容CF彼此串聯(lián)。在此實施例中，晶體管Ml的漏才及端(drain end)耦接于輸出端502， 晶體管Ml的源極端(source end)耦接于接地端503，晶體管Ml的4冊極端 (gate end)耦接于輸入端501。然而，N型場效應(yīng)晶體管Ml并非用以限定 本發(fā)明。此整合電路50的晶體管M1用以作為共源極放大器，反饋電阻RF、反饋 電容CF與晶體管M1在輸入端501形成前置濾波器41,而可變電感LL、可變 電容CL與晶體管Ml在輸出端形成后置濾波器43。因為可變電感LL與可變 電容CL可以調(diào)整，因此，后置濾波器43實際上是第二中心頻率可調(diào)整的帶 通濾波器。反饋電容CF、反饋電阻RF與輸入端501的阻抗(一般而言是50 歐姆)會受到輸出端502的阻抗、可變電感LL與可變電容CL的影響，所以 前置濾波器41的第一中心頻率會隨著第二中心頻率而被調(diào)整，因此第一中心 頻率與第二中心頻率具有一協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。同樣地，輸出端502的阻抗、 可變電感LL與可變電容CL會受到輸入端501的阻抗、反饋電容CF與反饋電 阻RF的影響。當(dāng)接收信號的頻率達(dá)到可變電感LL與可變電容CL所形成的第二中心頻 率時，輸出端502的負(fù)載阻抗為一純實數(shù)，此時輸入端501的反射系數(shù)在第 一中心頻率最小，使得信號可以進(jìn)入晶體管M1，且因為上述的協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié) 關(guān)系，第一中心頻率等于第二中心頻率。而當(dāng)接收信號的頻率遠(yuǎn)離此第二中 心頻率時，反射系數(shù)會因為輸入端501看到的阻抗遠(yuǎn)離50歐姆而變大，而使 得輸入信號無法進(jìn)入晶體管M1。所以，反饋電容CF、反饋電阻RF與晶體管 Ml在輸入端501會形成前置濾波器41。因為輸入端501的阻抗、反饋電容CF與反饋電阻RF會與輸出端502的 阻抗、可變電感LL與可變電容CL互相影響，所以，第一中心頻率與第二中 心頻率具有一協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。也就是說輸入端501的反射系數(shù)(反射信與輸出端502的增益系數(shù)(輸出信號對輸入信號的比 值)亦具有協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系，當(dāng)輸入信號的頻率等于第一中心頻率與第二 中心頻率時，反射系數(shù)最小，增益系數(shù)最大。請參照圖5b與圖5c，圖5b與圖5c分別示出了可變電感LL的電路圖。 圖5b中，可變電感LL包括選擇器560與多個電感Ll Ln。選擇器560受控 于控制信號control —sig，以藉此選擇所需要的電感值。圖5c中，可變電感 LL包括電感LG與選擇器560,藉由電感LG具有多個接點，控制信號 control —sig控制選擇器560選擇電感LG的接點，以藉此選擇所需要的電感 值。請參照圖5d，圖5d示出了另一種整合電路60的電路圖。此整合電路60 與整合電路50不同的地方在于沒有反饋電阻RF與反^f電容CF，乃是利用晶 體管M1位于輸入端501與輸出端503之間的寄生電容Cgd當(dāng)作反饋電容。因 此，寄生電容Cgd與晶體管Ml會在輸入端501形成前置濾波器41?？勺冸?容CL、可變電感LL與晶體管M1則在輸出端503形成后置濾波器43。整合電 路60的操作原理與整合電路50的操作原理相同，因此不在此贅述。請參照圖5e 5h，圖5e示出了又一種整合電路70的電路圖；圖5f示 出了另一種整合電路90的電路圖；而圖5g示出了再一種整合電路99的電路 圖；圖5h示出了另一種整合電路95的電路圖。此整合電路70與整合電路 50不同的地方在于使用NPN雙極面接型晶體管BJT1 (NPN BJT transistor) 取代N型場效應(yīng)晶體管Ml。其中，晶體管BJT1的集電極端(collector end) 耦接于輸出端，該晶體管BJT1的發(fā)射極端(emitter end)耦4妄于接地端， 該晶體管BJT1的基極端(base end)耦接于輸入端。整合電路90在接地端 503與晶體管Ml之間加入電感LD,用以改善整合電^各90的輸入阻抗匹配， 得到較佳的的噪聲指數(shù)(Noise Figure),且線性度也可以被提升。整合電 路99則是將電阻RF移除的實施例，整合電路70、 90與99與整合電路50的 操作原理相同，因此也不在此贅述。而整合電路95則是在反饋電容CF與晶 體管Ml之間耦接一個晶體管M2，晶體管M2的柵極接收偏壓Vb,其操作原理 與上述相同，也不在此贅述，另外其電感LD則一樣可有可無，此實施例中的 晶體管M2是N型場效應(yīng)晶體管。接著，請參照圖6，圖6示出了上述的實施例的反射系數(shù)與增益系數(shù)的 曲線圖。如圖6所示，當(dāng)?shù)谝恢行念l率與第二中心頻率是2.709GHz時，增益17系數(shù)曲線80在2. 709GHz可以達(dá)到17. 41dB,而反射系數(shù)曲線81則在2. 709GHz 有最小值。當(dāng)?shù)谝恢行念l率與第二中心頻率是3.528GHz時，增益系數(shù)曲線 82在3. 528GHz可以達(dá)到18. 52dB，而反射系數(shù)曲線83則在3. 528GHz有最小 值。由圖6，可以看見第一中心頻率與第二中心頻率具有上述的協(xié)調(diào)性的調(diào) 節(jié)關(guān)系。綜上所述，在本發(fā)明的實施例提供了 一種前端電路與 一種適用于前端電 路的濾波器裝置，此前端電路與濾波器裝置具有低制造成本、低硬件復(fù)雜度、 低消耗功率與小硬件面積等優(yōu)點。另外，如同前面所述，本發(fā)明實施例提供 的前端電路可以應(yīng)用于多頻多模的通信系統(tǒng)上。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí) 此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因 此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于，包括一第一濾波器，具有可調(diào)節(jié)的一第一中心頻率，用以對一接收信號進(jìn)行濾波；一放大器，耦接于該第一濾波器，用以放大該第一濾波器的輸出；以及一第二濾波器，耦接于該放大器，具有可調(diào)節(jié)的一第二中心頻率，用以對該放大器的輸出進(jìn)行濾波；其中，該放大器位于該第一與該第二濾波器之間，該第一與該第二中心頻率具有一協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于， 還包括一混頻器，耦接于該第二濾波器，用以對該第二濾波器的輸出降頻。
3. 如權(quán)利要求1所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于， 其中，該第一中心頻率等于該第二中心頻率，該協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系是指調(diào)節(jié) 該第二中心頻率時，該第一中心頻率也跟著^皮調(diào)節(jié)。
4. 如權(quán)利要求1所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于， 其中，該放大器是一低噪聲放大器。
5. 如權(quán)利要求1所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于， 其中，該第一、第二濾波器與該放大器是一整合電路，該整合電路包括一輸入端、 一輸出端與一接地端；一第一晶體管，耦接于該輸入端、該輸出端與該接地端；一可變電容，耦接于該輸出端；以及一可變電感，耦接于該輸出端；其中，該第一晶體管的具有一寄生電容，該寄生電容位于該輸入端與該 輸出端之間。
6. 如權(quán)利要求5所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于， 其中，該整合電路還包括一反饋電容，耦接于該輸出端與該輸入端之間。
7. 如權(quán)利要求6所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于， 其中，該整合電路還包括一反饋電阻，耦接于該輸出端與該輸入端之間，其中，該反饋電阻與該 反饋電容彼此串聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求5所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于，其中，該整合電路還包括一第二晶體管，耦接于該輸出端與該第一晶體管之間，其柵極接收一偏壓。
9. 如權(quán)利要求5所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其中，該整 合電路還包括一電感，耦接于該第一晶體管與該接地端之間。
10. —種濾波器裝置，適用于無線通信前端電路，其特征在于，包括 一第一濾波器，具有可調(diào)節(jié)的一第一中心頻率，用以對該第一濾波器的輸入進(jìn)行濾波；以及一第二濾波器，耦接于該第一濾波器，具有可調(diào)節(jié)的一第二中心頻率， 用以對該第二濾波器的輸入進(jìn)行濾波；其中，該第一與該第二中心頻率具有一協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。
11. 如權(quán)利要求10所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該濾波器裝 置還包括一放大器，耦接于該第一濾波器與該第二濾波器之間，用以放大該第一 濾波器的輸出。
12. 如權(quán)利要求10所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該第一中心 頻率等于該第二中心頻率，該協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系是指調(diào)節(jié)該第二中心頻率時， 該第 一 中心頻率也跟著被調(diào)節(jié)。
13. 如權(quán)利要求11所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該放大器是 一低噪聲放大器。
14. 如權(quán)利要求11所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該第一、第 二濾波器與該放大器是一整合電路，該整合電路包括一輸入端、一|餘出端與一4妾:地端；一第一晶體管，耦接于該輸入端、該輸出端與該接地端； 一可變電容，耦接于該輸出端；以及 一可變電感，耦接于該輸出端；其中，該第一晶體管具有一寄生電容，該寄生電容位于該輸出端與該輸入端之間。
15. 如權(quán)利要求14所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該整合電路 還包括一反饋電容，耦4妄于該輸出端與該輸入端之間。
16. 如權(quán)利要求15所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該整合電路 還包括一反饋電阻，耦接于該輸出端與該輸入端之間，其特征在于，其中，該 反饋電阻與該反饋電^&此串聯(lián)。
17. 如權(quán)利要求14所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該整合電路 還包括一第二晶體管，耦接于該輸出端與該第一晶體管之間，其柵極接收一偏壓。
18. 如權(quán)利要求14所述的濾波器裝置，其特征在于，其中，該整合電路 還包括一電感，耦接于該第一晶體管與該接地端之間。
19. 一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在于，包括一輸入端、 一輸出端與一接地端；一第一晶體管，耦4婁于該輸入端、該輸出端與該接地端； 一可變電容，耦接于該輸出端；以及 一可變電感，耦4妻于該輸出端；其中，該第一晶體管具有一寄生電容，該寄生電容位于該輸出與該輸入 端之間，該寄生電容與該第一晶體管在該輸入端形成一第一濾波器，該可變 電容、該可變電感與該第一晶體管在該輸出端形成一第二濾波器，該第一與第二濾波器分別具有可調(diào)節(jié)的一第一中心頻率與一第二中心頻率，該第一與 該第二中心頻率具有 一 協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。
20. 如權(quán)利要求19所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，其中，該第一中心頻率等于該第二中心頻率，該協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系是指 調(diào)節(jié)該第二中心頻率時，該第一中心頻率也跟著被調(diào)節(jié)。
21. 如權(quán)利要求19所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，其中，該具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路還包括一反々赍電容，耦4姿于該l俞出端與該車^入端之間；其中，該反饋電容與該第一晶體管在該輸入端形成一第一濾波器，該可 變電容、該可變電感與該第一晶體管在該輸出端形成一第二濾波器，該第一與第二濾波器分別具有可調(diào)節(jié)的一第一中心頻率與一第二中心頻率，該第一 與該第二中心頻率具有一協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。
22.如權(quán)利要求21所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，其中，該具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路還包括 一反饋電阻，耦接于該輸出端與該輸入端之間；其中，該反饋電容、該反饋電阻與該第一晶體管在該輸入端形成一第一 濾波器，該可變電容、該可變電感與該第一晶體管在該輸出端形成一第二濾 波器，該第一與第二濾波器分別具有可調(diào)節(jié)的一第一中心頻率與一第二中心 頻率，該第 一 與該第二中心頻率具有 一 協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。
23.如權(quán)利要求19所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，其中，該第一晶體管形成一放大器。
24. 如權(quán)利要求23所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，該放大器是一低噪聲放大器。
25. 如權(quán)利要求19所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，其中，該具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路還包括一混頻器，耦接于該第二濾波器，用以對該第二濾波器的輸出降頻。
26. 如權(quán)利要求19所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，該第一晶體管是一N型場效應(yīng)晶體管，該N型場效應(yīng)晶體管的漏極端耦 接于該輸出端，該N型場效應(yīng)晶體管的源極端耦接于該接地端或耦接于一電 感器的一端，該電感器的另一端耦接于接地端，該N型場效應(yīng)晶體管的柵極 端誶禺4妄于該輸入端。
27. 如權(quán)利要求19所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，該第一晶體管是一 NPN雙極面接型晶體管，該NPN雙極面接型晶體管的 集極端耦接于該輸出端，該NPN雙極面接型晶體管的射極端耦接于該接地端 或耦接于一電感器的一端，該電感器的另一端耦接于接地端，該NPN雙極面 接型晶體管的基極端耦接于該輸入端。
28. 如權(quán)利要求19所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，其中，該具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路還包括一第二晶體管，耦接于該輸出端與該第一晶體管之間，其柵極接收一偏壓。
29.如權(quán)利要求28所述的具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，其特征在 于，其中，該第二晶體管是一 N型場效應(yīng)晶體管，其源極耦接于該輸出端， 其漏極耦接于該第 一 晶體管。
全文摘要
本發(fā)明披露一種具有協(xié)調(diào)性可調(diào)濾波器的前端電路，此電路包括第一濾波器、放大器與第二濾波器。放大器耦接于第一濾波器，第二濾波器耦接于放大器，放大器位于第一與第二濾波器之間。第一濾波器具有可調(diào)節(jié)的第一中心頻率，用以對接收信號進(jìn)行濾波。放大器用以放大第一濾波器的輸出。第二濾波器具有可調(diào)節(jié)的第二中心頻率，用以對放大器的輸出進(jìn)行濾波。其中，第一與第二中心頻率具有一協(xié)調(diào)性的調(diào)節(jié)關(guān)系。
文檔編號H04B1/40GK101594124SQ20091000332
公開日2009年12月2日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者龐一心, 施鴻源, 郭建男 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院