專利名稱：無線發(fā)射機(jī)集成電路中雜散信號(hào)的減小的制作方法
背景本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)，更具體地涉及用于減少雜散信號(hào)發(fā)射的方法和系統(tǒng)。
現(xiàn)代電子設(shè)備極大地依賴于對用于定時(shí)信號(hào)的時(shí)鐘和振蕩器的使用。這種設(shè)備的實(shí)例有個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)，家用電子和電器設(shè)備(現(xiàn)在典型地包括微處理器和數(shù)字電路)，電話交換機(jī)，無線電設(shè)備(包括蜂窩電話機(jī))，以及具有使用開關(guān)電源的任何裝置等。
振蕩器和時(shí)鐘的一個(gè)特征是產(chǎn)生不想要的電磁能量的發(fā)射，它不單對附近的其它設(shè)備造成問題，也對與振蕩器和時(shí)鐘處在相同的設(shè)備部件內(nèi)的周圍電路產(chǎn)生問題。例如，在無線接收機(jī)中，在周圍電路中的振蕩器可通過在接收機(jī)對于干擾敏感的頻率(例如在想要的接收信道或超外差接收機(jī)的中頻)上發(fā)射不想要的信號(hào)而在無線接收機(jī)中產(chǎn)生干擾。(正如在這一技術(shù)條件中所使用的那樣，名詞“干擾”可以指輻射干擾或傳導(dǎo)干擾。)在許多無線電設(shè)計(jì)中，所有內(nèi)部使用的振蕩器頻率都是從單個(gè)高準(zhǔn)確度基準(zhǔn)振蕩器得出的，該振蕩器在振蕩器的基波頻率，諧波頻率和子諧波頻率上產(chǎn)生干擾。這些干擾頻率和想要的頻率進(jìn)行的混頻在此處被稱為“雜散信號(hào)”。理論上是不可能通過對振蕩器實(shí)行失調(diào)(detune)來消除此干擾的，雖然可實(shí)行失諧以使雜散信號(hào)出現(xiàn)在不太關(guān)鍵的頻帶上。這樣，雜散信號(hào)繼續(xù)出現(xiàn)在蜂窩無線電和相關(guān)的基站以及許多其它無線電設(shè)計(jì)的接收機(jī)中。
無線發(fā)射機(jī)遇到同樣的問題。例如，許多無線發(fā)射機(jī)產(chǎn)生在各種不同頻率(例如在中頻和載頻)上的信號(hào)。當(dāng)這些參考頻率信號(hào)被限幅(例如對于單邊帶發(fā)送)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)和想要的信號(hào)的互調(diào)產(chǎn)物，由此產(chǎn)生雜散信號(hào)。
在電子電路中，不想要的雜散信號(hào)傳統(tǒng)上是通過仔細(xì)設(shè)計(jì)電路板、去耦和屏蔽、使用平衡線、低功率電平、以及其它熟知的設(shè)計(jì)原則而被減小的。然而，這些技術(shù)常常不適于把不想要的雜散信號(hào)減小到可接受的電平。而且，對于進(jìn)一步提高元件的集成度以及減小總的系統(tǒng)尺寸和電源功耗的不斷的迫切性使這些傳統(tǒng)的措施在控制雜散信號(hào)的產(chǎn)生方面更少有成效。
另一個(gè)解決辦法是把相互作用產(chǎn)生散雜信號(hào)的電路(即發(fā)射機(jī)中的中頻和射頻電路)分隔開。然而，如上所述，希望進(jìn)行集成以減小片外的接口和提供較好的噪聲電平，同時(shí)降低總的功耗。
因此，希望提供一種方法和系統(tǒng)，它可把雜散信號(hào)的產(chǎn)生減小到可接受的水平，并促進(jìn)否則會(huì)產(chǎn)生這種雜散信號(hào)的電路的集成度。發(fā)明概要本發(fā)明的一個(gè)方面在具有中頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)和載頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)中找到應(yīng)用。在這些節(jié)點(diǎn)上呈現(xiàn)的信號(hào)是用于單邊帶發(fā)送而進(jìn)行限幅的。為了減小由載頻節(jié)點(diǎn)對于中頻節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的干擾，在限幅級(jí)之前插入帶通或低通濾波器。這樣，由載頻節(jié)點(diǎn)在中頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的干擾信號(hào)得以減小。附圖簡述通過閱讀下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將明白本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是常規(guī)發(fā)射機(jī)的方框圖；圖2是按照本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的發(fā)射機(jī)的方框圖；圖3是按照本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的發(fā)射機(jī)的方框圖；圖4是按照本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的發(fā)射機(jī)的方框圖。詳細(xì)說明圖1說明常規(guī)的發(fā)射機(jī)鏈。其中，中頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)提供中頻信號(hào)，它在沿第一分支被輸入到正交調(diào)制器30之前被移相(方塊10)和被限幅(方塊20)。第二分支提供了未移相的中頻信號(hào)的被限幅后(方塊25)的信號(hào)型式。正交調(diào)制器30也接收Q和I信息承載分量，它們被調(diào)制在由第一和第二分支提供的信號(hào)上。最終的信號(hào)被送到低通濾波器40，并由可變放大器50放大。
調(diào)制的信號(hào)接著通過使用在載頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)(RFLO)所提供的并由放大器70限幅的載頻而在混頻器60中被上變頻。然后，上變頻的信號(hào)由功率放大器80放大，此后它可被耦合到天線上(未示出)進(jìn)行發(fā)射。為了使系統(tǒng)寬干擾最優(yōu)化或者為了本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它原因，輸出功率控制可通過功率反饋環(huán)路90來提供。
圖1所顯示的發(fā)射機(jī)輸入端對于例如可能由其它與電路有關(guān)的輸入和輸出產(chǎn)生的干擾信號(hào)很敏感。例如，中頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)(IFLO)敏感于(也就是會(huì)傳播)來自載波信號(hào)節(jié)點(diǎn)(RFLO)的包括載頻諧波的干擾信號(hào)。IFLO節(jié)點(diǎn)對這種干擾信號(hào)的敏感性隨著IFLO節(jié)點(diǎn)與輻射節(jié)點(diǎn)(例如RFLO，PA(功率放大器)等)之間的距離減小而增加。這樣，當(dāng)圖1所示的電路被集成在單個(gè)芯片時(shí)，由于小型化的程度提高，這種干擾信號(hào)帶來的問題變得更嚴(yán)重。
具體地說，互調(diào)制是出現(xiàn)在非線性限幅級(jí)20的中頻信號(hào)的諧波和干擾信號(hào)之間。在頻率上充分靠近中頻的互調(diào)產(chǎn)物難于被低通濾波器40消除，然后在方塊60和限幅的載頻進(jìn)行混頻。這就造成帶內(nèi)雜散信號(hào)，并在方塊80被放大和被發(fā)射。
按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例，這些雜散信號(hào)可在干擾信號(hào)在限幅級(jí)20產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物之前通過對在中頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)所提供的輸入信號(hào)的濾波來去除干擾信號(hào)而加以避免。圖2顯示了第一示例性實(shí)施例。其中，相同的參考數(shù)字用來表示相同的發(fā)射機(jī)電路的元件，且對這些元件的上述說明在此被引用，以供參考。
應(yīng)注意到，圖2所示的發(fā)射機(jī)電路包括表示為方塊的低通濾波器100。應(yīng)當(dāng)注意，雖然圖上顯示的低通濾波器100是放置在移相器10的上游，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，濾波器100(或圖3的帶通濾波器110)可被放在移相器10和限幅級(jí)20之間，另一個(gè)濾波器放在限幅級(jí)25的上游。該低通濾波器可被調(diào)諧到中頻，以便使在IFLO節(jié)點(diǎn)所接收到的干擾信號(hào)在它們經(jīng)由發(fā)射機(jī)鏈傳播之前被去除。這樣，限幅級(jí)20和25將接收含有減小的干擾含量的信號(hào)，這又將減小互調(diào)產(chǎn)物的大小。這樣，功率放大器80輸出的雜散信號(hào)也減小了。例如，低通濾波器的截止頻率可被設(shè)置為中頻以上約30％處。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，可以采用任何適當(dāng)?shù)慕刂诡l率。
低通濾波器100例如將去除在中頻以上的某個(gè)頻率范圍的干擾信號(hào)，以消除例如由(較高的)載頻節(jié)點(diǎn)(RFLO)所產(chǎn)生的諧波和基波。然而，按照圖3所示的本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，可使用帶通濾波器110來代替低通濾波器100，以去除在中頻以上的和以下的干擾。例如，數(shù)據(jù)時(shí)鐘是潛在的干擾源，它可通過使用帶通濾波器來去除。濾波器110的中心頻率可設(shè)在中頻附近，具有例如中頻的±30％的通帶范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，可以使用任何適當(dāng)?shù)耐ǔ７秶?br> 藉助于在發(fā)射機(jī)鏈的信號(hào)通路中在限幅級(jí)之前提供一濾波器，可以得到減小的雜散信號(hào)量。這樣，這種電路的集成度可以提高而不會(huì)降低發(fā)射機(jī)性能。由于按照本發(fā)明的發(fā)射機(jī)對于在電路板或半導(dǎo)體芯片上的電路布局不太敏感，所以這種發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)周期可以縮短。
本發(fā)明已參照具體的實(shí)施例被加以描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易看到，有可能以不同于上述優(yōu)選實(shí)施例的其它特定形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。這樣做可以不背離本發(fā)明的精神。優(yōu)選實(shí)施例僅僅是說明性的，總之不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。例如，雖然示例性實(shí)施例說明提供濾波器來減小由通過中頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)(IFLO)傳播的干擾信號(hào)所造成的雜散信號(hào)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員也可看到，本發(fā)明可被應(yīng)用來減小通過其它節(jié)點(diǎn)(例如載頻節(jié)點(diǎn)(RFLO))傳播的雜散信號(hào)。圖4顯示了這一實(shí)施例，其中被調(diào)諧到載頻的第二低通濾波器120被插入在限幅級(jí)70之前。如在前面的實(shí)施例那樣，濾波器120也可以被做成為帶通濾波器。而且如果中頻分支上的干擾是無關(guān)緊要時(shí)，圖4的示例性實(shí)施例也可以修改或省略掉濾波器100。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求給定，而不是由前面的說明給定，并且屬于權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變動(dòng)和等價(jià)物都將被包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)射機(jī)，包括載頻節(jié)點(diǎn)，它提供載頻信號(hào)；中頻節(jié)點(diǎn)，它提供中頻信號(hào)；調(diào)制器，它把數(shù)據(jù)調(diào)制在所述中頻信號(hào)上；混頻器，它使用所述載頻信號(hào)使所述已調(diào)制的中頻信號(hào)上變頻；第一限幅級(jí)，它被插入在所述載頻節(jié)點(diǎn)和所述混頻器之間；第二限幅級(jí)，它被插入在所述中頻節(jié)點(diǎn)和所述調(diào)制器之間；濾波器，它被插入在所述中頻節(jié)點(diǎn)和所述第二限幅級(jí)之間，所述濾波器被調(diào)諧到所述中頻上，以便減小由所述發(fā)射機(jī)發(fā)射的雜散信號(hào)。
2.權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述濾波器是帶通濾波器。
3.權(quán)利要求2的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述帶通濾波器的中心頻率是在所述中頻附近。
4.權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述濾波器是低通濾波器。
5.權(quán)利要求4的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述低通濾波器的截止頻率處在比所述中頻約高30％的位置。
6.權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述載頻節(jié)點(diǎn)，所述中頻節(jié)點(diǎn)、所述調(diào)制器、所述混頻器、所述第一和第二限幅級(jí)以及所述濾波器都被集成在單一集成電路芯片上。
7.一種發(fā)射機(jī)電路，包括集成電路芯片，它具有射頻輸入端和中頻輸入端；限幅級(jí)，它被放置在所述射頻輸入端和所述中頻輸入端中的至少一個(gè)的下游；以及制做在所述集成電路芯片上的濾波器，它對在所述限幅級(jí)上游的所述射頻輸入和所述中頻輸入中的一個(gè)進(jìn)行濾波。
8.權(quán)利要求7的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述濾波器是帶通濾波器。
9.權(quán)利要求8的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述帶通濾波器的中心頻率處在所述射頻和所述中頻中的一個(gè)附近。
10.權(quán)利要求7的發(fā)射機(jī)，其特征在于，其中所述濾波器是低通濾波器。
11.權(quán)利要求10的發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述低通濾波器的截止頻率處在比所述載頻和所述中頻中的一個(gè)約高30％的位置。
12.一種用于減小來自發(fā)射機(jī)的雜散信號(hào)發(fā)射的方法，包括以下步驟提供第一輸入基準(zhǔn)信號(hào)；對所述第一輸入基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行限幅；提供第二輸入基準(zhǔn)信號(hào)；對所述第二輸入基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行濾波，以消除由所述第一輸入基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物；以及使用所述限幅的第一輸入基準(zhǔn)信號(hào)和所述濾波的第二輸入基準(zhǔn)信號(hào)來產(chǎn)生用于發(fā)射的信號(hào)。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于，其中所述濾波步驟還包括以下步驟使用把其截止頻率調(diào)諧到高于所述第二輸入基準(zhǔn)頻率的低通濾波器。
14.權(quán)利要求13的方法，其特征在于，其中所述截止頻率處在比所述第二輸入基準(zhǔn)頻率約高30％的位置。
15.權(quán)利要求12的方法，其特征在于，其中所述濾波步驟還包括以下步驟使用被調(diào)諧到所述第二輸入基準(zhǔn)頻率的帶通濾波器。
全文摘要
描述了用于減少發(fā)射機(jī)中雜散信號(hào)量的方法和系統(tǒng)?？稍诎l(fā)射機(jī)的輸入信號(hào)節(jié)點(diǎn)后插入低通或帶通濾波器以去除例如由發(fā)射機(jī)的另外的輸入信號(hào)節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的干擾信號(hào)。這樣,可增強(qiáng)發(fā)射機(jī)電路的集成度。
文檔編號(hào)H03G3/30GK1189937SQ9619521
公開日1998年8月5日 申請日期1996年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月12日
發(fā)明者M·L·卡爾森, J·－C·賴斯特雷姆, G·奧爾內(nèi)維 申請人:艾利森電話股份有限公司