諧波抑制混頻器的制造方法
【專利摘要】一種諧波抑制混頻器，輸入信號(hào)經(jīng)由第一加權(quán)單元，過(guò)采樣單元，多相位疊加單元，第二加權(quán)單元，最后通過(guò)求和單元的結(jié)構(gòu)生成I路信號(hào)和Q路信號(hào)。所述諧波抑制混頻器的諧波抑制能力由第一加權(quán)單元和第二加權(quán)單元中器件匹配（即各個(gè)加權(quán)單元中加權(quán)系數(shù)之間的匹配）共同實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，由于同時(shí)使用第一加權(quán)單元和第二加權(quán)單元，各個(gè)加權(quán)單元中各自的器件匹配要求降低了。由于I路信號(hào)和Q路信號(hào)的相位是由過(guò)采樣單元確定的，幅度是通過(guò)第一加權(quán)單元、第二加權(quán)單元按多相位疊加單元的預(yù)設(shè)的疊加方式得到的，所以該諧波抑制混頻器在器件匹配要求不高的情況下，輸出I信號(hào)和Q路信號(hào)間的幅度和相位誤差都較小。
【專利說(shuō)明】諧波抑制混頻器
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及模擬、射頻集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種諧波抑制混頻器。
【背景技術(shù)】
[0003]在通信系統(tǒng)的接收機(jī)中，混頻器的作用是將接收信號(hào)使用本地振蕩信號(hào)(本振信號(hào))進(jìn)行頻譜搬移?；祛l器輸出信號(hào)頻譜是本振信號(hào)與接收信號(hào)頻譜卷積的結(jié)果。如果本振信號(hào)是正弦波信號(hào)，其頻譜只有在本振信號(hào)頻率(本振頻率)處的能量，在規(guī)定的混頻器輸出信號(hào)頻帶內(nèi)只包含有用信號(hào)；如果本振信號(hào)是非正弦信號(hào)(如方波信號(hào))，這類本振信號(hào)頻譜不但包含在本振頻率處的能量而且還有位于本振頻率整數(shù)倍諧波處的能量，在規(guī)定的混頻器輸出信號(hào)頻帶內(nèi)不但包含有用信號(hào)，而且包含有混頻器輸入信號(hào)諧波附近的干擾信號(hào)，可能影響有用信號(hào)的正常接收。因此，在一些通信系統(tǒng)中，需要設(shè)置一種能夠抑制本振信號(hào)在本振頻率整數(shù)倍諧波的混頻器。
[0004]現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，如模擬、數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)(NTSC、PAL、ATSC、DVB-C/T等)、WiF1、FM、GSM等，射頻集成接收、發(fā)射機(jī)電路對(duì)混頻器在本振頻率整數(shù)倍諧波處的抑制有著嚴(yán)格的要求。同時(shí)出于射頻集成接收、發(fā)射機(jī)電路對(duì)于鏡像信號(hào)抑制的要求，混頻器輸出正交信號(hào)的幅度與相位誤差也都需要滿足嚴(yán)格的要求。
[0005]在射頻前端中使用分立器件濾除輸入信號(hào)諧波附近的干擾信號(hào)可以等價(jià)地實(shí)現(xiàn)本振頻率整數(shù)倍諧波處的抑制，但是這些分立器件不集成于芯片中，而且器件成本較高。所以，全集成的本振信號(hào)諧波抑制混頻器越來(lái)越受到關(guān)注。
[0006]傳統(tǒng)諧波抑制混頻器是通過(guò)工作在射頻的器件匹配實(shí)現(xiàn)本振信號(hào)諧波的抑制。雖然可以通過(guò)增大需要匹配器件提高匹配程度，從而增大諧波抑制能力，但是能夠達(dá)到的最大諧波抑制通常在30 - 40dB之間，不能滿足所需要的諧波抑制要求。而且器件匹配誤差會(huì)引入輸出正交信號(hào)幅度和相位誤差。
[0007]美國(guó)專利US7, 738，851的諧波抑制混頻器通過(guò)工作在基帶的器件匹配實(shí)現(xiàn)抑制本振信號(hào)的諧波，而且輸出正交幅度與相位誤差都較小。雖然能夠滿足諧波抑制要求，但是該諧波抑制混頻器對(duì)工作在基帶的器件匹配的很高，需要消耗大量的芯片面積。
[0008]多級(jí)級(jí)聯(lián)諧波抑制混頻器通過(guò)分別工作在射頻、基帶的器件匹配抑制本振信號(hào)的諧波。雖然器件匹配的要求相比較于之前有了明顯降低，但是輸出正交信號(hào)相位誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明解決的問(wèn)題是設(shè)計(jì)較現(xiàn)有技術(shù)更經(jīng)濟(jì)、更有效、并且滿足諧波抑制要求的諧波抑制混頻器，并且輸出正交信號(hào)的幅度和相位誤差也能滿足嚴(yán)格的要求。
[0010]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種諧波抑制混頻器，包括:第一加權(quán)單元，用于將輸入信號(hào)使用#個(gè)相位疊加系數(shù)加權(quán)以生成#路第一加權(quán)信號(hào)；過(guò)采樣單元，用于在每個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)，對(duì)每路所述第一加權(quán)信號(hào)進(jìn)行Λ/倍本振頻率過(guò)采樣以獲得在#路#點(diǎn)過(guò)采樣序列；多相位疊加單元，用于在每個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)，將所述#路#點(diǎn)過(guò)采樣序列依照預(yù)設(shè)的疊加方式合并成一路#點(diǎn)疊加信號(hào)；第二加權(quán)單元，用于將所述合并成的一路#點(diǎn)疊加信號(hào)分別使用對(duì)應(yīng)I路和Q路信號(hào)的兩組#點(diǎn)過(guò)采樣系數(shù)加權(quán)以獲得兩路#點(diǎn)第二加權(quán)信號(hào)；求和單元，用于對(duì)所述兩路#點(diǎn)第二加權(quán)信號(hào)分別進(jìn)行求和以生成/路信號(hào)和^路信號(hào)；時(shí)鐘產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生所述過(guò)采樣單元所需時(shí)鐘信號(hào)；其中，所述#和#都
是正整數(shù)，且滿足f = ,其中I為正整數(shù)。
[0011]可選地，所述第一加權(quán)單元中的相位疊加系數(shù)為下述方程組的解a，…的任意正數(shù)倍:
【權(quán)利要求】
1.一種諧波抑制混頻器，其特征在于，包括: 第一加權(quán)單元，用于將輸入信號(hào)使用#個(gè)相位疊加系數(shù)加權(quán)以生成#路第一加權(quán)信號(hào); 過(guò)采樣單元，用于在每個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)，對(duì)每路所述第一加權(quán)信號(hào)進(jìn)行#倍本振頻率過(guò)采樣以獲得在#路#點(diǎn)過(guò)采樣序列； 多相位疊加單元，用于在每個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)，將所述#路#點(diǎn)過(guò)采樣序列依照預(yù)設(shè)的疊加方式合并成一路Ar點(diǎn)疊加信號(hào)； 第二加權(quán)單元，用于將所述合并成的一路#點(diǎn)疊加信號(hào)分別使用對(duì)應(yīng)I路和Q路信號(hào)的兩組#點(diǎn)過(guò)采樣系數(shù)加權(quán)以獲得兩路#點(diǎn)第二加權(quán)信號(hào)； 求和單元，用于對(duì)所述兩路#點(diǎn)第二加權(quán)信號(hào)分別進(jìn)行求和以生成I路信號(hào)和G路信號(hào); 時(shí)鐘產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生所述過(guò)采樣單元所需時(shí)鐘信號(hào)； 其中，所述#和N都是正整數(shù)，且滿足j =k-M ,其中々為正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的諧波抑制混頻器，其特征在于，所述第一加權(quán)單元中的相位疊加系數(shù)為下述方程組的解
3.如權(quán)利要求1所述的諧波抑制混頻器，其特征在于，所述過(guò)采樣單元包括: 第一類過(guò)采樣單元，用于在每個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)，首先使用#倍于本振頻率的信號(hào)對(duì)第一加權(quán)信號(hào)中每路進(jìn)行過(guò)采樣，然后使用#路窗口信號(hào)進(jìn)行處理以獲得#點(diǎn)過(guò)采樣序列。
4.第二類過(guò)采樣單元，用于在每個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)，直接使用#路窗口信號(hào)對(duì)第一加權(quán)信號(hào)中每路進(jìn)行處理以獲得N點(diǎn)過(guò)采樣序列。
5.如權(quán)利要求1所述的諧波抑制混頻器，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的疊加方式為:


6.如權(quán)利要求1所述的諧波抑制混頻器，其特征在于，所述第二加權(quán)單元中的過(guò)采樣系數(shù)包括:第一類路過(guò)采樣的
7.其中，/7取值為久2、…、U 取值為[0，2 7iV) 如權(quán)利要求1所述的諧波抑制混頻器，其特征在于，所述求和單元是將第二加權(quán)單元的Ar點(diǎn)輸出合并。
【文檔編號(hào)】H03D7/14GK103546099SQ201310362755
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】金晶 申請(qǐng)人:上海數(shù)字電視國(guó)家工程研究中心有限公司