專利名稱：具有偶次諧波抑制的零中頻下變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
背景技術(shù)：
本發(fā)明的各個方面涉及對射頻(RF)通信系統(tǒng)(例如無線手持機)中的信號失真的抑制。
射頻(RF)接收機對輸入信號進行混頻，從而改變其載波頻率。在外差接收機中，混頻器將輸入信號的載波頻率變?yōu)橹蓄l。在直接轉(zhuǎn)換式RF接收機(又稱為零IFRF接收機)中，混頻器將輸入信號的載波頻率變?yōu)榱泐l率。
給定的混頻器可產(chǎn)生失真分量，該失真分量包括一種稱為“二次IM2失真”的失真。該失真處于相對較低的頻率，因此通常不會對外差接收機中的混頻信號的信噪比造成大的影響。相反，在所述零IF RF接收機中，二次IM2失真更接近于與經(jīng)下變頻(混頻)的信號重合。IM2失真處于低頻，且具有零載波頻率的混頻信號也處于低頻。因此，對于零IF RF接收機而言，二次IM2失真對混頻信號的信噪比的影響要大得多。

發(fā)明內(nèi)容
一實施例涉及零IF下變頻器電路。該電路包括電壓-電流轉(zhuǎn)換器、混頻器以及抑制電路。電壓-電流轉(zhuǎn)換器將RF電壓信號轉(zhuǎn)換成RF電流信號?；祛l器將電流信號變成低頻電流信號。在將RF電流信號發(fā)送至混頻器之前，所述抑制電路除去RF電流信號中的低頻失真分量。


下文將參考下列圖式來說明各實施例，在所有圖式中，相同的數(shù)字均代表相同的物項，且其中圖1為RF通信系統(tǒng)的方框圖，該RF通信系統(tǒng)包括一集成電路，該集成電路具有包含抑制電路的零IF下變頻器；圖2為混頻器的示意圖，該混頻器包括具有抑制電路的電壓-電流轉(zhuǎn)換器；及圖3為混頻器的示意圖，該混頻器包括一電壓-電流轉(zhuǎn)換器，該電壓-電流轉(zhuǎn)換器具有包含運算放大器的抑制電路。
具體實施例方式
圖1是一總體上表示為10的RF通信系統(tǒng)的方框圖。無線手持機20包括具有零IF下變頻器26的RF接收機22，零IF下變頻器26將所接收的處于一個頻率范圍內(nèi)的RF功率轉(zhuǎn)換成另一頻率范圍，以便隨后在后端組件28中進行信號處理。
圖中示意性地圖解說明RF接收機22及其組件；也可包括其他組件(未示出)?？傮w而言，前端組件24處理處于預(yù)選定RF頻率的電壓，且將該電壓輸入至零IF下變頻器26。前端組件24可包括放大器、濾波器及/或振蕩器(為簡明起見，在圖1中未具體顯示這些組件)。來自前端組件24的電壓信號在進入零IF下變頻器26時，通常處于特定傳輸頻率。零IF下變頻器26將所接收的處于該特定傳輸頻率的RF電壓信號轉(zhuǎn)換成處于更低頻率的電流信號，并將電流信號發(fā)送至后端組件28。
零IF下變頻器可后隨有任何數(shù)量的組件或耦接至任何數(shù)量的組件；圖1中圖解說明濾波器34、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器36、以及數(shù)字信號處理器(DSP)38，但這些組件僅是可能使用的組件型式的實例。
零IF下變頻器26可包括電壓-電流轉(zhuǎn)換器30和混頻器核心32。大體說來，零IF下變頻器26是電壓輸入、電流輸出裝置。電壓-電流轉(zhuǎn)換器30將輸入電壓信號轉(zhuǎn)換成輸出電流信號，且將該電流信號發(fā)送至混頻器核心32。混頻器核心32將來自電壓-電流轉(zhuǎn)換器30的電流信號與振蕩器信號進行混頻。
無線手持機(例如移動電話)的RF接收機的目的是為無線手持機提供清晰的信號。如上文所述，零IF下變頻器26的電壓-電流轉(zhuǎn)換器30的元件可產(chǎn)生偶次非線性，該偶次非線性會產(chǎn)生低頻互調(diào)分量(上文稱為“二次IM2失真”)?；フ{(diào)分量與通過混頻器核心32的電壓-電流轉(zhuǎn)換器30的所需輸出信號重疊?；祛l器核心32中的信號失配會引起互調(diào)分量，從而干擾混頻器核心32的輸出信號；實際上，互調(diào)分量無法與所需信號區(qū)分開。結(jié)果，互調(diào)分量會引起混頻器的輸出信號失真。
為了解決上述現(xiàn)象，圖1所示電壓-電流轉(zhuǎn)換器30包括一抑制電路，以用于在RF電流信號到達混頻器核心32之前抑制在電壓-電流轉(zhuǎn)換器30中產(chǎn)生的低頻失真分量，下文將更詳細地說明抑制電路的一實例性實施方案。
圖2顯示包括一抑制電路的零IF下變頻器26的一個實例性實施例，該抑制電路用于在混頻器核心中處理信號之前抑制IM2失真分量，從而防止混頻器輸出信號失真。所圖解說明的零IF下變頻器26包括前級(例如第一級)及后級，該前級包括帶抑制電路150的電壓-電流轉(zhuǎn)換器30，該后級則包括混頻器核心32。
電壓-電流轉(zhuǎn)換器30包括電壓-電流電路200及抑制電路150。在該實施例中，電壓-電流電路200和抑制電路150采用相同型式的晶體管裝置構(gòu)建而成。電壓-電流電路200包括一對n溝道MOSFET晶體管50、52，一對電感器62、64，一對電阻器58、60，以及一對電容器70、72。RFin節(jié)點76、74為電壓-電流轉(zhuǎn)換器的電壓輸入端子。電壓-電流電路200將RF輸入電壓信號76、74轉(zhuǎn)換成電流，以用于接下來在混頻器核心32中進行信號處理。Vg1和Vg2為DC偏壓。
抑制電路150抑制因電壓-電流電路200的晶體管50及晶體管52形成偶次非線性而產(chǎn)生的低頻互調(diào)分量。如圖2所示，抑制電路元件150包括一對n溝道MOSFET晶體管54、56，及一對AC旁路電容器66、68。晶體管54及晶體管56為電壓-電流電路200提供增大的低頻電阻。電容器66及電容器68為AC旁路電容器，其將電感器62及電感器64的RF頻率分量接地。因此，通過這一布置，將來自晶體管54及晶體管56的噪聲分流接地。RF輸入通過電容器70及電容器72耦接至電壓-電流電路200。這些組件一同相對于晶體管50的源極端子及晶體管52的源極端子產(chǎn)生處于互調(diào)頻率的高阻抗。由于相對于晶體管50的源極端子及晶體管52的源極端子產(chǎn)生處于低頻的高阻抗，因而電壓-電流電路200所產(chǎn)生的低頻互調(diào)分量得到抑制。
圖3顯示另一具體實施例。圖3為零IF下變頻器26的示意圖，零IF下變頻器26包括含有電壓-電流轉(zhuǎn)換器30的前級(例如第一級)、及含有混頻器核心32的后級(例如第二級)。在該實施例中，電壓-電流轉(zhuǎn)換器30包括電壓-電流電路200及抑制電路150。電壓-電流電路200及抑制電路150可以例如采用相同型式的晶體管裝置構(gòu)建而成。
電壓-電流電路200將RF輸入電壓信號76、74轉(zhuǎn)換成電流，以接下來在混頻器核心32中進行信號處理。電壓-電流電路200的組件50、52、62、64、58、60、70、72可與圖2所示以及上文所述的組件相同或相似。
對電壓-電流電路200添加抑制電路150來抑制因電壓-電流電路200的晶體管50及晶體管52產(chǎn)生偶次非線性(例如二次諧波)而產(chǎn)生的互調(diào)分量。如在該實施例中所示，抑制電路150包括一對n溝道MOSFET晶體管54、56，電容器68，以及運算放大器90。晶體管54及晶體管56為電壓-電流電路200提供低頻電阻。電容器68為AC旁路電容器，其將電感器64的RF頻率分量接地。因此通過這一布置，將來自晶體管54及晶體管56的噪聲分流接地。運算放大器90將晶體管54及晶體管56的低頻阻抗增加一等于其增益的量。RF輸入通過電容器70及電容器72耦接至電壓-電流電路200。這些組件一同向晶體管50的源極端子及晶體管52的源極端子產(chǎn)生處于互調(diào)頻率的高阻抗。由于向晶體管50的源極端子及晶體管52的源極端子產(chǎn)生處于低頻的高阻抗，因而電壓-電流電路200所產(chǎn)生的低頻互調(diào)分量得到抑制。
盡管上文是描述某些所示實施例，然而所使用的語言為說明性語言，而非限制性語言。可例如在隨附權(quán)利要求范圍內(nèi)進行修改。
權(quán)利要求
1.一種零IF下變頻器電路，其包括電壓-電流轉(zhuǎn)換器，其用于將RF電壓信號轉(zhuǎn)換成RF電流信號；混頻器，其用于將所述電流信號的頻率變成較低頻率的電流信號；及抑制電路，其用于在將所述RF電流信號發(fā)送至所述混頻器之前，去除所述RF電流信號中的較低頻率失真分量。
2.如權(quán)利要求1所述的零IF下變頻器，其中所述抑制電路包括用于將所述變頻器電路的較低頻部分轉(zhuǎn)向參考節(jié)點的電路。
3.如權(quán)利要求2所述的零IF變頻器，其中所述參考節(jié)點是地。
4.如權(quán)利要求3所述的零IF下變頻器，其中所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器及所述抑制電路包括n溝道MOSFET晶體管。
5.如權(quán)利要求1所述的零IF下變頻器，所述抑制電路包括電流源，所述電流源包括至少一個晶體管，且所述抑制電路進一步包括至少一個與所述電流源并聯(lián)連接的電容器。
6.如權(quán)利要求5所述的零IF下變頻器，其中所述至少一個電容器包括AC旁路電容器。
7.如權(quán)利要求1所述的零IF下變頻器，其中所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器包括FET共源極放大器及電感器，且進一步，其中所述電感器連接在所述共源極放大器與所述抑制電路之間。
8.如權(quán)利要求7所述的零IF下變頻器，其中所述電壓轉(zhuǎn)換器包括一FET共源極放大器差分對。
9.如權(quán)利要求5所述的零IF下變頻器，其中至少一個電容器及所述電流源各連接在所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的RF輸入端與地之間。
10.如權(quán)利要求5所述的零IF下變頻器，其中所述電流源包括運算放大器。
11.一種無線裝置，其包括電壓-電流轉(zhuǎn)換器，其用于將RF電壓信號轉(zhuǎn)換成RF電流信號；混頻器，其用于將所述電流信號的頻率變成較低頻電流信號；及抑制電路，其用于在將所述RF電流信號發(fā)送至所述混頻器之前，去除所述RF信號中的較低頻失真分量。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述抑制電路包括用于將所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的較低頻部分以及所述混頻器的較低頻部分轉(zhuǎn)向參考節(jié)點的電路。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述參考節(jié)點是地。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器及所述抑制電路包括n溝道MOSFET晶體管。
15.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，所述抑制電路包括電流源，所述電流源包括至少一個晶體管，且所述抑制電路進一步包括至少一個與所述電流源并聯(lián)連接的電容器。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述至少一個電容器包括AC旁路電容器。
17.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器包括FET共源極放大器及電感器，且進一步，其中所述電感器連接在所述共源極放大器與所述抑制電路之間。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述電壓轉(zhuǎn)換器包括一FET共源極放大器差分對。
19.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述至少一個電容器及所述電流源各連接在所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的RF輸入端與地之間。
20.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述電流源包括運算放大器。
21.一種執(zhí)行零IF下變頻的方法，所述方法包括將RF電壓信號轉(zhuǎn)換成RF電流信號；將所述RF電流信號變成較低頻電流信號；及在將所述RF電流信號變成較低頻電流信號之前，去除所述RF電流信號中的較低頻失真分量。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中對所述較低頻失真分量的抑制包括將所述RF電流信號的較低頻部分轉(zhuǎn)向參考節(jié)點。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述參考節(jié)點是地。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述電壓-電流轉(zhuǎn)換及所述抑制分別通過n溝道MOSFET晶體管來執(zhí)行。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述抑制包括提供電流源，所述電流源包括至少一個晶體管；以及提供至少一個與所述電流源并聯(lián)連接的電容器。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述至少一個電容器用作AC旁路電容器。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述電壓-電流轉(zhuǎn)換包括提供FET共源極放大器及提供電感器，所述方法進一步包括在所述共源極放大器與所述抑制電路之間連接所述電感器。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其進一步包括提供一FET共源極放大器差分對，以將所述RF電壓信號轉(zhuǎn)換成所述RF電流信號。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其進一步包括將所述至少一個電容器及所述電流源連接在所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器的RF輸入端與地之間。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其進一步包括提供運算放大器作為所述電流源。
31.一種設(shè)備，其包括轉(zhuǎn)換裝置，其用于將RF電壓信號轉(zhuǎn)換成RF電流信號；改變裝置，其用于將所述RF電流信號的頻率變?yōu)檩^低頻電流信號；及去除裝置，其用于在將所述RF信號發(fā)送至用于改變所述電流信號的頻率的所述裝置之前，去除所述RF信號中的較低頻失真分量。
32.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中用于轉(zhuǎn)換所述RF電壓信號的所述裝置包括FET共源極放大器及電感器，且進一步，其中所述電感器連接在所述共源極放大器與用于去除所述較低頻失真分量的所述裝置之間。
33.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中用于將所述RF電壓信號轉(zhuǎn)換成所述RF電流信號的所述裝置包括一FET共源極放大器差分對。
34.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中用于去除所述較低頻分量的所述裝置包括至少一個電容器及電流源，所述至少一個電容器及所述電流源中的每一者均連接在用于將所述RF電壓信號轉(zhuǎn)換成所述RF電流信號的所述裝置的RF輸入端與地之間，且其中所述電流源包括晶體管。
35.如權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中所述電流源包括運算放大器。
36.一種用數(shù)據(jù)編碼的機器可讀媒體，所述數(shù)據(jù)可由機器讀取以使得將RF電壓信號轉(zhuǎn)換成RF電流信號；將所述RF電流信號變成較低頻電流信號；及在將所述RF電流信號變成較低頻電流信號之前，去除所述RF電流信號中的較低頻失真分量。
37.如權(quán)利要求21所述的機器可讀媒體，其中所述數(shù)據(jù)可由機器讀取，以使對所述較低頻失真分量的抑制包括將所述RF電流信號的較低頻部分轉(zhuǎn)向參考節(jié)點。
38.如權(quán)利要求37所述的機器可讀媒體，其中所述數(shù)據(jù)可由機器讀取，以使所述參考節(jié)點為地。
全文摘要
本發(fā)明的一實施例涉及零IF下變頻器電路。所述電路包括電壓－電流轉(zhuǎn)換器、混頻器及抑制電路。電壓－電流轉(zhuǎn)換器將RF電壓信號轉(zhuǎn)換成RF電流信號?；祛l器將所述電流信號的頻率變?yōu)檩^低頻電流信號。抑制電路在將RF電流信號發(fā)送至混頻器之前，去除RF電流信號中的較低頻失真分量。
文檔編號H04B1/30GK101053149SQ200580037840
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月16日
發(fā)明者吳越 申請人:高通股份有限公司