專利名稱：乘法器和使用該乘法器的無線電通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乘法器和使用該乘法器的無線電通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
在到2005年為止的無線電通信領(lǐng)域中，已經(jīng)采用了許多用于相對(duì)于信號(hào)的幅度和相位來調(diào)制待發(fā)射的信號(hào)的系統(tǒng)。因此，通常，在發(fā)射機(jī)中使用正交調(diào)制器，而在接收機(jī)中使用正交解調(diào)器。
在普通的正交調(diào)制器中，例如如日本專利第3360912號(hào)中所述，兩個(gè)乘法器將稱作同相信號(hào)(稱為I信號(hào))和正交相位信號(hào)(稱為Q信號(hào))的兩個(gè)調(diào)制信號(hào)與彼此有90°相位差的兩個(gè)本地信號(hào)相乘。將來自乘法器的相乘后的輸出信號(hào)組合，生成調(diào)制信號(hào)。假定I信號(hào)是I(t)，Q信號(hào)是Q(t)，并且兩個(gè)本地信號(hào)是cosωt和sinωt，從正交調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)由下列公式表示I(t)cosωt+Q(t)sinωt (1)另一方面，正交解調(diào)器執(zhí)行與正交調(diào)制器相反的處理。也就是說，在普通的正交解調(diào)器中，例如如日本專利第3545615號(hào)中所述，兩個(gè)乘法器將由公式(1)表示的調(diào)制信號(hào)乘以彼此有90°相位差的兩個(gè)本地信號(hào)。結(jié)果是，從每個(gè)乘法器中獲得由下列等式表示的相乘后的輸出信號(hào)cosωt(I(t)cosωt+Q(t)sinωt)---(2);]]>=I(t)1+cos2ωt2+Q(t)sin2ωt2]]>和sinωt(I(t)cosωt+Q(t)sinωt)---(3)]]>=I(t)sin2ωt2+Q(t)1-cos2ωt2]]>
在使每個(gè)乘法器的相乘后的輸出信號(hào)通過低通濾波器以消除高頻分量之后，信號(hào)被以適當(dāng)?shù)脑鲆娣糯笠垣@得初始的I信號(hào)I(t)和Q信號(hào)Q(t)。
在實(shí)際的正交調(diào)制器和正交解調(diào)器中，通常在乘法器中使用雙平衡混頻器以便減少輸出中所包含的不希望的信號(hào)。在這種情況下，在基帶信號(hào)中，使用正信號(hào)和負(fù)信號(hào)被組合的差分型。
在常規(guī)的正交調(diào)制器和正交解調(diào)器中，需要分別使用與I信號(hào)和Q信號(hào)相對(duì)應(yīng)的差分電路以避免不希望信號(hào)的輸出。這增加了正交調(diào)制器和正交解調(diào)器所需的諸如晶體管、電阻器和電容器之類的模擬元件的數(shù)量。結(jié)果是，在無線電通信設(shè)備被集成在半導(dǎo)體電路上的情況下，正交調(diào)制器和正交解調(diào)器在半導(dǎo)體芯片上所占的面積增加。隨著半導(dǎo)體精細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，每單位面積的半導(dǎo)體芯片的成本上漲。鑒于此，降低諸如正交調(diào)制器和正交解調(diào)器之類的單獨(dú)功能元件所占據(jù)的面積就是一個(gè)重要的問題。
此外，由于在常規(guī)的正交調(diào)制器和正交解調(diào)器中使用與I信號(hào)和Q信號(hào)相對(duì)應(yīng)的乘法器，因而I信號(hào)增益不一定符合Q信號(hào)增益。因此，產(chǎn)生了使通信質(zhì)量變差的調(diào)制誤差或解調(diào)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種乘法器，包括第一輸入端，其接收已調(diào)制信號(hào)；三個(gè)第二輸入端，其分別接收第一、第二和第三本地信號(hào)，所述第一、第二和第三本地信號(hào)彼此具有120°的相位差；乘法單元，其被配置成將已調(diào)制信號(hào)乘以所述第一、第二和第三本地信號(hào)中的每一個(gè)，并輸出第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)；以及三個(gè)輸出端，分別從其中得到所述第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中的矢量乘法器的電路圖；圖2是包括圖1的矢量乘法器的解調(diào)器的電路圖；
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例中的矢量乘法器的電路圖；圖4是二相至三相多相濾波器的電路圖，該二相至三相多相濾波器是三相本地信號(hào)發(fā)生器的一個(gè)示例；圖5是三分頻器的方框圖，該三分頻器是三相本地信號(hào)發(fā)生器的另一個(gè)示例；圖6是圖5中所示的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路的電路圖；圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例中的無線電通信設(shè)備的接收側(cè)(無線電接收機(jī))的方框圖；圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例中的矢量乘法器的電路圖；圖9是本發(fā)明第五實(shí)施例中的矢量乘法器的電路圖；圖10是本發(fā)明第六實(shí)施例中的無線電通信設(shè)備的發(fā)射側(cè)(無線電發(fā)射機(jī))的方框圖；圖11是本發(fā)明第七實(shí)施例中的無線電通信設(shè)備(無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī))的方框圖；以及圖12是供圖11中所示的三相本地信號(hào)發(fā)生器中使用的三相振蕩器的示例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。注意，由于在本發(fā)明的實(shí)施例中，乘法器能夠處理矢量信號(hào)，即包含幅度和相位兩者的信息的信號(hào)，所以乘法器將在下文中稱為矢量乘法器。
(第一實(shí)施例)圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例中的矢量乘法器。這個(gè)矢量乘法器具有RF輸入端10；LO輸入端11、12和13；N型MOS(NMOS)晶體管M0、M1、M2和M3；負(fù)載電阻R1、R2和R3；以及輸出端14、15和16。乘法單元包括晶體管M0、M1、M2和M3以及負(fù)載電阻R1、R2和R3。
RF輸入端10連接到晶體管M0的柵極端。晶體管M0的源極端連接到地GND。LO輸入端11、12和13分別連接到晶體管M1、M2和M3的柵極端。晶體管M1、M2和M3的漏極端分別連接到輸出端14、15和16。此外，晶體管M1、M2和M3的漏極端分別經(jīng)由負(fù)載電阻R1、R2和R3連接到電源Vdd。晶體管M1、M2和M3的共源極端連接到晶體管M0的漏極端。
幅度或相位已被調(diào)制的射頻(RF)頻帶的電壓信號(hào)(稱為RF信號(hào))，被輸入到RF輸入端10。晶體管M1將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。分別將具有120°相位差的三個(gè)本地信號(hào)(下文中稱為三相本地信號(hào))輸入到LO輸入端11、12和13。三相本地信號(hào)可以是正弦信號(hào)或者具有1/3占空比的方波信號(hào)。
在把圖1的矢量乘法器用作為解調(diào)器的情況下，將由下列公式表示的已調(diào)制信號(hào)作為RF信號(hào)輸入到RF輸入端10中I(t)cosωt+Q(t)sinωt (4)其中I(t)表示同相信號(hào)(I信號(hào))，Q(t)表示正交相位信號(hào)(Q信號(hào))。
另一方面，將由下列公式表示的三相本地信號(hào)分別輸入到本地輸入端11、12和13。
cosωtcos(ωt+23π)=cosωtcos23π-sinωtsin+23πcos(ωt-23π)=cosωtcos23π+sinωtsin+23π---(5)]]>圖1的矢量乘法器將公式(4)的調(diào)制信號(hào)乘以公式(5)的三相本地信號(hào)。此時(shí)，從輸出端14、15和16得到的相乘后的輸出信號(hào)的本地頻率分量由下列公式表示I(t)2-I(t)4-3Q(t)4-I(t)4+3Q(t)4---(6)]]>
公式(6)表示來自于輸出端14的相乘后的輸出信號(hào)通過低通濾波器以產(chǎn)生I信號(hào)I(t)。對(duì)于Q信號(hào)Q(t)，在來自于輸出端15和16的相乘后的輸出信號(hào)通過低通濾波器之后，由模擬或數(shù)字電路構(gòu)成的處理器執(zhí)行下列計(jì)算以生成所述信號(hào)(-I(t)4+3Q(t)4)-(-I(t)4-3Q(t)4)=3Q(t)2---(7)]]>圖2示出了其中使用了圖1的矢量乘法器的解調(diào)器的示例。如圖2所示，矢量乘法器的輸出端14、15和16連接到低通濾波器17、18和19的輸入。I信號(hào)是從低通濾波器17的輸出中提取的。低通濾波器18和19的輸出連接到處理器(在這個(gè)示例中，是減法器)20，且從減法器20的輸出中提取Q信號(hào)。
在常規(guī)的正交解調(diào)器中，為I和Q信道分別使用乘法器。另一方面，本實(shí)施例的矢量乘法器具有三個(gè)本地輸入端11、12和13以及三個(gè)輸出端21、22和23。因此，矢量乘法器能夠產(chǎn)生具有復(fù)數(shù)信息的信號(hào)，即I信號(hào)和Q信號(hào)。此外，常規(guī)的正交解調(diào)器需要對(duì)于I信道和Q信道將輸入的調(diào)制信號(hào)發(fā)布到乘法器中的電路。另一方面，本實(shí)施例的矢量乘法器不需要這樣的發(fā)布電路。這表明本實(shí)施例的乘法器在半導(dǎo)體芯片上所占的面積降低，并且所述解調(diào)器能夠更加經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。
此外，由于與I信道和Q信道分別使用乘法器的情況相比，在本實(shí)施例的矢量乘法器中存在更少的誤差因素，比如I信號(hào)增益和Q信號(hào)增益之間的差，因而易于保證解調(diào)精確度。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)使用具有120°相位差的三相本地信號(hào)時(shí)，單個(gè)乘法器能夠處理復(fù)數(shù)信號(hào)(I信號(hào)和Q信號(hào))。因此，在利用乘法器來實(shí)現(xiàn)無線電通信設(shè)備的解調(diào)器或調(diào)制器的情況下，能夠減少電路元件的數(shù)量，并且能夠節(jié)省半導(dǎo)體芯片上所占的面積。因此，有可能降低成本。由于本發(fā)明的實(shí)施例的乘法器為I信號(hào)和Q信號(hào)所共有，因而I信號(hào)增益與Q信號(hào)增益一致，并且誤差因素更少。因此，易于保證解調(diào)和調(diào)制精確度。
(第二實(shí)施例)圖3示出了本發(fā)明第二實(shí)施例中的用于輸入差分RF信號(hào)(已調(diào)制信號(hào))的矢量乘法器。乘法器單元包括晶體管M0a、M0b、M1a、M1b、M2a、M2b、M3a和M3b以及負(fù)載電阻R1、R2和R3。RF輸入端10A和10B連接到晶體管M0a和M0b的柵極端。晶體管M0a和M0b的源極端兩者都連接到地GND。晶體管M1a和M1b的柵極端共同連接到輸入端11。晶體管M2a和M2b的柵極端共同連接到輸入端12。晶體管M3a和M3b的柵極端共同連接到輸入端13。
晶體管M1a和M3b的漏極端共同連接到輸出端14。晶體管M1a和M3b的漏極端進(jìn)一步經(jīng)公共負(fù)載電阻R1而連接到電源Vdd。晶體管M2a和M1b的漏極端連接到輸出端15。晶體管M2a和M1b的漏極端進(jìn)一步經(jīng)公共負(fù)載電阻R2而連接到電源Vdd。晶體管M3a和M2b的漏極端連接到輸出端16。晶體管M3a和M2b的漏極端進(jìn)一步經(jīng)公共負(fù)載電阻R3而連接到電源Vdd。晶體管M1a、M2a和M3a的共源極端連接到晶體管M0a的漏極端。晶體管M1b、M2b和M3b的共源極端連接到晶體管M0a的漏極端。
將差分RF信號(hào)的第一和第二極性信號(hào)輸入到RF輸入端10A和10B。分別由晶體管M0a和M0b將第一和第二極性信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。流過晶體管M0a、M0b的電流信號(hào)由輸入到本地輸入端11、12和13并具有120°相位差的三相本地信號(hào)進(jìn)行切換，從而頻率轉(zhuǎn)換。在三相本地信號(hào)中，使用具有1/3占空比的方波信號(hào)。因此，本地輸入端11、12和13的電位依次隨時(shí)間流逝而改變。
在此，晶體管M1a和M1b在輸入端11的電位為高的周期內(nèi)導(dǎo)通。因此，輸出信號(hào)作為差分信號(hào)從連接到晶體管M1a和M1b的輸出端14和15輸出。同樣，晶體管M2a和M2b在本地輸入端12的電位為高的周期內(nèi)導(dǎo)通。因此，輸出信號(hào)作為差分信號(hào)從輸出端15和16輸出。晶體管M3a和M3b在本地輸入端13的電位為高的周期內(nèi)導(dǎo)通。因此，輸出信號(hào)作為差分信號(hào)從輸出端14和16輸出。
如上所述，當(dāng)用以輸出差分輸出信號(hào)的輸出端被三相本地信號(hào)切換時(shí)，執(zhí)行解調(diào)。圖1中所示的矢量乘法器從在三個(gè)輸出端之間切換的一個(gè)端輸出單端信號(hào)。另一方面，在圖2中，矢量乘法器從三個(gè)輸出端的其中兩個(gè)輸出差分信號(hào)。
<三相本地信號(hào)發(fā)生器>
接下來，將描述三相本地信號(hào)發(fā)生器。圖4示出了三相多相濾波器的示例，所述三相多相濾波器將差分輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有120°相位差的三相本地信號(hào)。在常規(guī)的正交解調(diào)器中，在生成本地信號(hào)時(shí)使用四相多相濾波器。所述四相多相濾波器將差分輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有90°相位差的四相本地信號(hào)。四相本地信號(hào)的每一個(gè)相位的本地信號(hào)都是由包含電阻器和電容器的串聯(lián)電路產(chǎn)生的，并且是從該電阻器與電容器之間的連接點(diǎn)那里得到的。另一方面，如圖4所示，代替四相多相濾波器中的電容器，在產(chǎn)生具有120°相位差的三相本地信號(hào)時(shí)使用包含電阻器和電容器的串聯(lián)電路。
在圖4中，來自于本地振蕩器(未示出)的差分信號(hào)的初始本地信號(hào)被輸入到輸入端21和23之間與輸入端22和23之間。將所輸入的初始本地信號(hào)提供給第一級(jí)的三個(gè)串聯(lián)電路中的每一個(gè)的相對(duì)端。串聯(lián)電路中的每一個(gè)都包括兩個(gè)電阻器和一個(gè)電容器。具有120°相位差的信號(hào)從每一個(gè)串聯(lián)電路的兩個(gè)電阻器之間的連接點(diǎn)被輸出。將輸出自第一級(jí)的三個(gè)串聯(lián)電路的信號(hào)進(jìn)一步提供給第二級(jí)的三個(gè)串聯(lián)電路中的每一個(gè)的相對(duì)端。同樣，每一個(gè)第二級(jí)串聯(lián)電路都包括兩個(gè)電阻器和一個(gè)電容器，并且分別從兩個(gè)電阻器之間的連接點(diǎn)24、25和26輸出具有120°相位差的本地信號(hào)。圖4示出了兩級(jí)多相電路的示例，并且可以用與四相多相濾波器中一樣的方法利用多級(jí)連接來擴(kuò)大具有更少誤差的頻率區(qū)域。
當(dāng)照此使用多相濾波器時(shí)，就可以容易地利用現(xiàn)有的單相本地振蕩器來產(chǎn)生三相本地信號(hào)。
圖5示出了作為三相本地信號(hào)發(fā)生器的另一個(gè)示例的三分頻器。一般而言，在常規(guī)的n分頻器中使用二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器對(duì)初始時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。將計(jì)數(shù)器的輸出值與分頻比n相比較。在計(jì)數(shù)器的輸出值大于n的情況下復(fù)位計(jì)數(shù)器。這實(shí)現(xiàn)了n分頻。為了產(chǎn)生要施加到正交調(diào)制器/解調(diào)器的本地信號(hào)，即具有90°相位差的信號(hào)，利用二分頻器或者四分頻器來實(shí)現(xiàn)本地信號(hào)發(fā)生器。在二分頻器或者四分頻器中，在計(jì)數(shù)器的輸出值大于n(2或4)的情況下，能夠利用二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的重復(fù)周期來對(duì)其本身進(jìn)行復(fù)位。這樣就不需要用于產(chǎn)生復(fù)位脈沖的比較器了。
另一方面，需要用于利用分頻器產(chǎn)生三相本地信號(hào)的三分頻器。在這種情況下，復(fù)位脈沖需要利用比較器來產(chǎn)生，所述比較器將計(jì)數(shù)器的輸出與分頻比進(jìn)行比較。當(dāng)使用了復(fù)位脈沖時(shí)，按三相本地信號(hào)的脈寬來產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于復(fù)位脈沖的寬度(重置計(jì)數(shù)器所需的時(shí)間)的誤差。為了產(chǎn)生諸如通過將時(shí)間軸劃分成三個(gè)相等的部分而獲得的三相本地信號(hào)之類的三個(gè)信號(hào)，用于產(chǎn)生三個(gè)信號(hào)的機(jī)制最好相同。
在圖5的分頻器中，代替雙穩(wěn)態(tài)閂鎖電路而使用兩個(gè)三穩(wěn)定閂鎖電路31和32，所述雙穩(wěn)態(tài)閂鎖電路往往在數(shù)字電路中使用。在雙穩(wěn)態(tài)閂鎖電路中，兩個(gè)輸出的其中一個(gè)表示高或低電平。另一方面，在三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路中，三個(gè)輸出中只有一個(gè)表示高電平，而兩個(gè)輸出表示低電平。或者，只有一個(gè)輸出表示低電平，而兩個(gè)輸出表示高電平。
當(dāng)把三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31設(shè)置在主設(shè)備側(cè)上并且把三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32設(shè)置在從設(shè)備側(cè)上時(shí)執(zhí)行操作。三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31和32環(huán)狀地彼此連接。也就是說，主設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31的三個(gè)輸出被施加到從設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的三個(gè)輸入上。從設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的三個(gè)輸出被施加到主設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31的三個(gè)輸入上。三相本地信號(hào)從從設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的三個(gè)輸出被輸出。
當(dāng)提供了具有三倍于本地信號(hào)頻率fLO的頻率的時(shí)鐘信號(hào)33時(shí)，三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31和32執(zhí)行操作。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)33從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，主設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31的狀態(tài)被拷貝到從設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32。相反，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)33從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，從設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的狀態(tài)被拷貝到主設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31。
在此，當(dāng)如圖5所示，使從設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的三個(gè)輸出移位一以便將所述輸出反饋到主設(shè)備側(cè)上的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31的三個(gè)輸入時(shí)，所述狀態(tài)可能經(jīng)歷轉(zhuǎn)換。在圖中從上面來看，三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31和32中的每一個(gè)的三個(gè)輸入是第一輸入、第二輸入和第三輸入。在圖中從上面來看，三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31和32中的每一個(gè)的三個(gè)輸出是第一輸出、第二輸出和第三輸出。此時(shí)，將三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31的第一輸出、第二輸出和第三輸出分別提供給三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的第一輸入、第二輸入和第三輸入。另一方面，將三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的第一輸出、第二輸出和第三輸出分別提供給三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31的第二輸入、第一輸入和第三輸入。
在這種情況下，三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路31和32中的每一個(gè)在時(shí)鐘信號(hào)33的每個(gè)周期都經(jīng)歷狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并且三種狀態(tài)反復(fù)轉(zhuǎn)換。結(jié)果是，獲得通過將時(shí)鐘信號(hào)33劃分成三個(gè)頻率而獲得的三相時(shí)鐘信號(hào)以作為三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路32的輸出。
當(dāng)照此利用三分頻器來構(gòu)成三相本地信號(hào)發(fā)生器時(shí)，與使用諸如多相濾波器之類的濾波器的情況相比，可以擴(kuò)大具有更小相位誤差的三相本地信號(hào)的頻率區(qū)域。
圖6是示出三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路的示例的電路圖。這是NAND型的三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路的一個(gè)示例。作為NAND電路41、42和43，使用了時(shí)鐘控制的NAND電路，所述NAND電路的輸出當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)具有低電平時(shí)顯示高阻抗。將其它兩個(gè)NAND電路的輸出提供給NAND電路41、42和43的輸入。作為輸出緩沖器，使用如下電路，在該電路中將普通的反相器與受時(shí)鐘信號(hào)33控制的時(shí)鐘反相器進(jìn)行組合。當(dāng)如圖6所示組合NAND電路41、42和43時(shí)，只有在三個(gè)輸出中只有一個(gè)表示低電平的情況下才使三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。相反，在用NOR電路代替NAND電路的情況下只有一個(gè)輸出表示高電平。在三分頻器中NAND或NOR電路都是可用的。還可以組合NAND和NOR。在這種情況下，可以從圖6的輸出緩沖器中省略掉一個(gè)反相器。
在圖5中，已經(jīng)描述了三分頻器，但是可以容易地假定所述分頻器能夠被擴(kuò)展為具有三個(gè)或更多個(gè)奇數(shù)分頻比的分頻器。也就是說，使用具有三個(gè)或更多奇數(shù)穩(wěn)定狀態(tài)并且構(gòu)成第一奇數(shù)穩(wěn)態(tài)閂鎖電路和第二奇數(shù)穩(wěn)態(tài)閂鎖電路以便穩(wěn)定狀態(tài)在輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期循環(huán)地轉(zhuǎn)變。這能夠?qū)崿F(xiàn)具有三個(gè)或更多奇數(shù)分頻比的分頻器。
(第三實(shí)施例)圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的無線電通信設(shè)備的接收側(cè)(無線電接收機(jī))的方框圖。這個(gè)無線電接收機(jī)包括利用矢量乘法器實(shí)現(xiàn)的解調(diào)器。在高頻濾波器52粗略選擇信道之后，從接收RF信號(hào)的天線51輸出的接收信號(hào)被輸入到低噪聲放大器53。將低噪聲放大器53的輸出信號(hào)輸入到解調(diào)器54。
所述解調(diào)器54具有例如圖1或3中所示的矢量乘法器55；和圖5中所示的三分頻器56。將其頻率是接收信號(hào)頻率三倍的本地信號(hào)作為圖5中所示的時(shí)鐘信號(hào)33輸入到解調(diào)器54的三分頻器56。直流電流周圍的三相基帶信號(hào)表現(xiàn)為來自于解調(diào)器54的輸出信號(hào)。用與普通的直接變換接收機(jī)中一樣的方法，由基帶濾波器57選擇性地從解調(diào)器54的輸出信號(hào)中提取必要的頻率分量。在由可變?cè)鲆娣糯笃?8將基帶濾波器57的輸出信號(hào)放大成具有適合于模數(shù)轉(zhuǎn)換的幅度的信號(hào)之后，將所述信號(hào)輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器59。模數(shù)轉(zhuǎn)換器59輸出三相數(shù)字基帶信號(hào)。在將三相數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成普通的I和Q二相數(shù)字基帶信號(hào)之后，將所述信號(hào)發(fā)送到基帶處理單元(未示出)，并且解碼。
常規(guī)的直接變換接收機(jī)分別把I信號(hào)和Q信號(hào)作為差分信號(hào)進(jìn)行處理，而圖7的接收機(jī)把I信號(hào)和Q信號(hào)作為一組三相信號(hào)一起處理。在常規(guī)的直接變換接收機(jī)中，傳輸I信號(hào)和Q信號(hào)需要四條信號(hào)線。另一方面，在圖7的無線電接收機(jī)中將必要的信號(hào)線減少為三條。隨著必要的信號(hào)線的減少，電路所需的元件也減少。例如，通過簡(jiǎn)單的計(jì)算，基帶濾波器57、可變?cè)鲆娣糯笃?8和模數(shù)轉(zhuǎn)換器59所需的元件被減少到3/4的元件。
如上所述，與常規(guī)的正交解調(diào)器相比，使用矢量乘法器的解調(diào)器54包括更少的元件。因此，所述解調(diào)器可以通過半導(dǎo)體芯片上小的占據(jù)面積得以實(shí)現(xiàn)。此外，在圖7的無線電接收機(jī)中，如上所述，就可以減少布置在解調(diào)器54后面的基帶濾波器57、可變?cè)鲆娣糯笃?8和模數(shù)轉(zhuǎn)換器59的元件數(shù)量。因此，所述接收機(jī)能夠被集成在具有較小面積的半導(dǎo)體芯片上。不用說，半導(dǎo)體芯片的面積減小能夠降低無線電通信設(shè)備的生產(chǎn)成本。
(第四實(shí)施例)圖8示出了本發(fā)明第四實(shí)施例中的矢量乘法器。這個(gè)矢量乘法器具有調(diào)制輸入端61、62和63；LO輸入端64、65和66；NMOS晶體管M11、M12、M13、M14、M15和M16；電感器67；電容器68；以及輸出端69。所述電感器67和電容器68形成負(fù)載電路。乘法單元由晶體管M11、M12、M13、M14、M15和M16以及負(fù)載電路構(gòu)成。
調(diào)制輸入端61、62和63分別連接到晶體管M11、M12和M13的柵極端。本地輸入端64、65和66分別連接到晶體管M14、M15和M16的柵極端。晶體管M11級(jí)聯(lián)到晶體管M14。晶體管M12同樣地級(jí)聯(lián)到晶體管M15，而晶體管M13級(jí)聯(lián)到晶體管M16。晶體管M11、M12和M13的漏極端共同連接到負(fù)載電路，并且晶體管M14、M15和M16的源極端連接到地GND。輸出端69連接到晶體管M11、M12和M13的漏極端與負(fù)載電路之間的公共連接點(diǎn)。
將電壓信號(hào)的調(diào)制信號(hào)輸入到調(diào)制輸入端61、62和63。所述調(diào)制信號(hào)被晶體管M1轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。分別將具有120°相位差的三相本地信號(hào)輸入到LO輸入端11、12和13。三相本地信號(hào)可以是正弦信號(hào)或具有1/3占空比的方波信號(hào)。
在將圖8的矢量乘法器用作為調(diào)制器的情況下，由下列等式表示的調(diào)制信號(hào)被輸入到調(diào)制輸入端61、62和63。
I(t)-I(t)2-3Q(t)2-I(t)2+3Q(t)2---(8)]]>
晶體管M11、M12和M13產(chǎn)生受等式(8)的調(diào)制信號(hào)控制的電流信號(hào)。
另一方面，由下列等式表示且具有120°相位差的三相本地信號(hào)分別被輸入到本地輸入端64、65和66。三相本地信號(hào)可以是正弦信號(hào)或具有1/3占空比的方波信號(hào)。
cosωtcos(ωt+23π)=cosωtcos23π-sinωtsin+23πcos(ωt-23π)=cosωtcos23π+sinωtsin+23π---(9)]]>晶體管M14、M15和M16分別受公式(9)的三相本地信號(hào)的控制。在由電感器67和電容器68構(gòu)成的負(fù)載電路中，增加電流信號(hào)作為分別輸入到調(diào)制輸入端61、62和63的公式(8)的正交調(diào)制信號(hào)與分別輸入到本地輸入端64、65和66的公式(9)的三相本地信號(hào)的乘積。因此，在負(fù)載電路的輸出端69中，用與常規(guī)的正交調(diào)制器的輸出信號(hào)中一樣的方法，獲得包含I信號(hào)I(t)和Q信號(hào)Q(t)且其幅度和相位已被調(diào)制并且由下列公式表示的調(diào)制信號(hào)。
I(t)cosωt]]>+(-I(t)2-3Q(t)2)(cosωtcos23π-sinωtsin+23π)]]>+(-I(t)2-3Q(t)2)(cosωtcos23π+sinωtsin+23π)---(10)]]>=1.5I(t)cosωt+1.5Q(t)sinωt]]>在將圖8的矢量乘法器與圖4中所示的三相多相濾波器或者使用圖5中所示的三分頻器的三相本地信號(hào)發(fā)生器相組合的情況下，圖8的矢量乘法器能夠處理本地信號(hào)，所述本地信號(hào)是單端信號(hào)或者是差分信號(hào)。
在常規(guī)的正交調(diào)制器中，使用分別對(duì)于I信道和Q信道的乘法器。另一方面，由于本實(shí)施例的矢量乘法器具有三個(gè)調(diào)制輸入端61、62和63以及三個(gè)本地輸入端64、65和66，因而幅度和相位兩者能夠利用單個(gè)乘法器來調(diào)制。因此，在本實(shí)施例的矢量乘法器中，減少了在半導(dǎo)體芯片上占據(jù)的面積，并且解調(diào)器能夠更經(jīng)濟(jì)地被實(shí)現(xiàn)。
此外，在本實(shí)施例的矢量乘法器中，與I信道和Q信道分別使用乘法器的情況相比，存在諸如I信號(hào)增益和Q信號(hào)增益之間的差之類的較小的誤差因素。因此，易于保證調(diào)制精確度。
(第五實(shí)施例)圖9示出了本發(fā)明第五實(shí)施例中的矢量乘法器。圖8示出了單端輸出型的矢量乘法器，而圖9的矢量乘法器是差分輸出型的。因此，本實(shí)施例中的乘法單元包括用于獲得具有第一極性的相乘后的輸出信號(hào)的第一乘法單元，和用于獲得具有第二極性的相乘后的輸出信號(hào)的第二乘法單元。
第一和第二乘法單元類似于圖8中所示的乘法單元。也就是說，第一乘法單元具有NMOS晶體管M11a、M12a、M13a、M14a、M15a和M16a；以及形成負(fù)載電路的電感器67a和電容器68a。第二乘法單元具有NMOS晶體管M11b、M12b、M13b、M14b、M15b和M16b；以及形成負(fù)載電路的電感器67b和電容器68b。輸出端69a連接到晶體管M14a、M15a和M16a的漏極端與電感器67a和電容器68a的負(fù)載電路之間的連接點(diǎn)，并且輸出端69b連接到晶體管M14b、M15b和M16b的漏極端與電感器67b和電容器68b的負(fù)載電路之間的連接點(diǎn)。
調(diào)制輸入端61連接到晶體管M11a和M12b的柵極端，調(diào)制輸入端62連接到晶體管M12a和M13b的柵極端，并且調(diào)制輸入端63連接到晶體管M13a和M11b的柵極端。本地輸入端64連接到晶體管M14a和M14b的柵極端，本地輸入端65連接到晶體管M15a和M15b的柵極端，并且本地輸入端66連接到晶體管M16a和M16b的柵極端。
通過這種方式，第一和第二乘法單元中的每一個(gè)將輸入到調(diào)制輸入端61、62和63的調(diào)制信號(hào)乘以輸入到LO輸入端64、65和66的三相本地信號(hào)，但是作為乘法對(duì)象的調(diào)制信號(hào)和本地信號(hào)的組合與第一和第二乘法單元不同。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，圖9的矢量乘法器在三個(gè)輸入調(diào)制信號(hào)當(dāng)中提取兩個(gè)信號(hào)之間的差分分量作為來自于輸出端69a和69b的高頻差分信號(hào)，而圖8的矢量乘法器根據(jù)三相本地信號(hào)選擇性地將三個(gè)輸入調(diào)制信號(hào)的其中一個(gè)輸出到負(fù)載電路。
作為用于接收調(diào)制器的輸出信號(hào)的后續(xù)級(jí)電路的輸入系統(tǒng)，考慮了單端輸入和差分輸入。圖8的矢量乘法器適合于后續(xù)級(jí)電路具有單端輸入的情況，而圖9的矢量乘法器適合于具有單端輸入的電路。用與圖8的調(diào)制器中一樣的方法，即使在三相本地信號(hào)是差分信號(hào)的情況下，圖9的調(diào)制器也能夠與圖4中所示的多相濾波器或圖5中所示的分頻器相組合以實(shí)現(xiàn)調(diào)制器。
(第六實(shí)施例)圖10是本發(fā)明第六實(shí)施例中的無線電通信設(shè)備的發(fā)射側(cè)的方框圖，即無線電發(fā)射機(jī)。所述發(fā)射機(jī)包括使用圖8或9中所示的矢量乘法器實(shí)現(xiàn)的調(diào)制器。所輸入的三相數(shù)字調(diào)制信號(hào)70被數(shù)模轉(zhuǎn)換器71分別轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)(模擬調(diào)制信號(hào))。在利用基帶濾波器72(例如，低通濾波器)從輸出自數(shù)模轉(zhuǎn)換器71的模擬調(diào)制信號(hào)中消除高通側(cè)不希望的信號(hào)分量之后，將所述信號(hào)輸入到調(diào)制器73。
調(diào)制器73具有圖8或9中所示的矢量乘法器74和圖5中所示的三分頻器75。三分頻器75將參考本地信號(hào)轉(zhuǎn)換成三相本地信號(hào)以將所述信號(hào)提供到矢量乘法器74，所述三相本地信號(hào)是具有120°的相位差的方波信號(hào)。矢量乘法器74執(zhí)行將來自于基帶濾波器72的三相模擬調(diào)制信號(hào)乘以來自于三分頻器75的三相本地信號(hào)的復(fù)數(shù)乘法，并輸出已正交調(diào)制的信號(hào)。利用高頻濾波器(例如，帶通濾波器)76將高次諧波分量從輸出自調(diào)制器73的已調(diào)制信號(hào)中去除。在高頻濾波器76的輸出信號(hào)被功率放大器77放大到必要的功率之后，將所述信號(hào)提供給天線78。然后，天線78發(fā)射RF信號(hào)。
由于調(diào)制器73使用矢量乘法器74，所以與使用常規(guī)正交調(diào)制器的情況相比，電路元件的數(shù)量較少，并且能夠容易地獲得高的調(diào)制精確度。此外，在常規(guī)正交調(diào)制器中，當(dāng)I信號(hào)和Q信號(hào)都是差分信號(hào)時(shí)，需要四相信號(hào)。另一方面，由于矢量乘法器74使用三相信號(hào)，所以特別能夠減少前級(jí)基帶濾波器72的電路元件，并且所述電路能夠被經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。
(第七實(shí)施例)圖11是本發(fā)明第七實(shí)施例中的無線電通信設(shè)備(無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī))的方框圖。所述設(shè)備包括分別使用矢量乘法器的解調(diào)器和調(diào)制器。下面將描述接收側(cè)。在高頻濾波器102(例如，帶通濾波器)粗略地選擇信道之后，將天線101接收RF信號(hào)所獲得的接收信號(hào)輸入到低噪聲放大器103。
將低噪聲放大器103的輸出信號(hào)輸入到圖1或3中所示的矢量乘法器104。將三相本地信號(hào)從三相本地信號(hào)發(fā)生器105提供到矢量乘法器104。矢量乘法器104和三相本地信號(hào)發(fā)生器105構(gòu)成解調(diào)器，并且直流電流周圍的三相基帶信號(hào)表現(xiàn)為來自于矢量乘法器104的輸出。
用與普通的直接變換接收機(jī)中一樣的方法，利用基帶濾波器106(例如，低通濾波器)選擇性地從矢量乘法器104的輸出信號(hào)提取必要的頻率分量。在利用可變?cè)鲆娣糯笃?07將基帶濾波器106的輸出信號(hào)放大成具有適合于模數(shù)轉(zhuǎn)換的幅度的信號(hào)之后，將所述信號(hào)輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器108。模數(shù)轉(zhuǎn)換器108輸出三相數(shù)字基帶信號(hào)。
利用三相至二相轉(zhuǎn)換器109將三相數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成二相信號(hào)，即普通的I和Q二相數(shù)字基帶信號(hào)。三相至二相轉(zhuǎn)換器109將所輸入的三相數(shù)字基帶信號(hào)v10、v11和v12轉(zhuǎn)換成由等式(11)表示的二相數(shù)字基帶信號(hào)I1和Q1。
I1Q1=1-12-12032-32v10v11v12---(11)]]>將所述二相數(shù)字基帶信號(hào)發(fā)送到基帶處理單元110?；鶐幚韱卧?10解碼所述二相數(shù)字基帶信號(hào)以獲得接收數(shù)據(jù)121。
接下來，將描述發(fā)射側(cè)?；鶐幚韱卧?10輸入根據(jù)發(fā)射數(shù)據(jù)122產(chǎn)生的I和Q二相數(shù)字基帶信號(hào)。利用二相至三相轉(zhuǎn)換器111將所述二相數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成三相數(shù)字基帶信號(hào)。二相至三相轉(zhuǎn)換器111將所輸入的二相數(shù)字基帶信號(hào)I2和Q2轉(zhuǎn)換成例如由等式(12)表示的三相數(shù)字基帶信號(hào)v20、v21和v22。
v20v21v22=10-1232-12-32I2Q2---(12)]]>利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器112將所述三相數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)(模擬調(diào)制信號(hào))。
在利用基帶濾波器113(例如，低通濾波器)從輸出自數(shù)模轉(zhuǎn)換器112的模擬調(diào)制信號(hào)中去除高通側(cè)不希望的分量之后，所述信號(hào)進(jìn)一步被可變?cè)鲆娣糯笃?14放大到適當(dāng)?shù)姆?。爾后，將所述信?hào)輸入到圖8或9中所示的矢量乘法器115。將三相本地信號(hào)從三相本地信號(hào)發(fā)生器105提供到矢量乘法器115。矢量乘法器115和三相本地信號(hào)發(fā)生器105構(gòu)成調(diào)制器。矢量乘法器115輸出高頻已調(diào)制信號(hào)。
利用高頻濾波器(例如，帶通濾波器)116將高次諧波分量從輸出自矢量乘法器115的已調(diào)制信號(hào)中消除。在高頻濾波器116的輸出信號(hào)被功率放大器117放大到必要的功率之后，將所述信號(hào)提供給天線101。然后，天線101發(fā)射RF信號(hào)。
三相本地信號(hào)發(fā)生器105可以是圖4中所示的多相濾波器或圖5中所示的三分頻器，但是也可以使用例如圖12中所示的三相振蕩器。在圖12的三相振蕩器中，NMOS晶體管M21、M22和M23彼此級(jí)聯(lián)，并且末級(jí)的晶體管M23的輸出被反饋到初級(jí)的晶體管M21的輸入。電流源CS連接到晶體管M21、M22和M23的共源極端。
晶體管M21、M22和M23的漏極端分別連接到包括電感器L21和電容器C21的負(fù)載電路、包括電感器L22和電容器C22的負(fù)載電路、以及包括電感器L23和電容器C23的負(fù)載電路。三相本地信號(hào)從晶體管M21、M22和M23的漏極端被輸出。
當(dāng)利用圖12的三相振蕩器準(zhǔn)備壓控振蕩器(VCO)并且用與普通的單相振蕩器一樣的方法利用鎖相環(huán)(PLL)來控制VCO的振蕩頻率時(shí)，有可能獲得具有更精確頻率的三相本地信號(hào)。
當(dāng)通過這種方式在發(fā)射側(cè)上的解調(diào)器中和接收側(cè)上的調(diào)制器中使用矢量乘法器時(shí)，與包括每一個(gè)都具有兩個(gè)乘法器的正交調(diào)制器和正交解調(diào)器的常規(guī)無線電通信設(shè)備相比，能夠減少電路元件的數(shù)量，并且能夠以更低成本提供具有等效功能的無線電通信設(shè)備。此外，當(dāng)在三相本地信號(hào)發(fā)生器中使用三相振蕩器時(shí)，不需要分頻器等，并且能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化和成本降低。
上面已經(jīng)描述了供無線電通信設(shè)備中使用的矢量乘法器，但是本發(fā)明實(shí)施例的矢量乘法器不僅適用于無線電通信而且適用于電纜通信領(lǐng)域或者執(zhí)行其他模擬信號(hào)處理領(lǐng)域中的解調(diào)、調(diào)制或頻率轉(zhuǎn)換的其他應(yīng)用。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將容易想到其他的優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，本發(fā)明在其較寬方面并不局限于這里所示和所描述的細(xì)節(jié)和代表性的實(shí)施例。因此，在不脫離由所附權(quán)利要求及其等效內(nèi)容所限定的廣義發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的情況下可以做出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種乘法器，包括第一輸入端，其接收已調(diào)制信號(hào)；三個(gè)第二輸入端，其分別接收第一、第二和第三本地信號(hào)，所述第一、第二和第三本地信號(hào)彼此具有120°的相位差；乘法單元，其被配置成將所述已調(diào)制信號(hào)乘以所述第一、第二和第三本地信號(hào)中的每一個(gè)，并輸出第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)；以及三個(gè)輸出端，從其中分別得到所述第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乘法器，其中所述乘法單元包括第一晶體管，其受所述已調(diào)制信號(hào)控制；三個(gè)第二晶體管，其級(jí)聯(lián)到所述第一晶體管并且分別受所述第一、第二和第三本地信號(hào)控制；以及三個(gè)負(fù)載，其分別連接到所述第二晶體管，并且其中所述三個(gè)輸出端分別連接到所述第二晶體管與所述負(fù)載之間的多個(gè)連接點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乘法器，還包括本地信號(hào)發(fā)生器，其包括接收參考本地信號(hào)以產(chǎn)生所述第一、第二和第三本地信號(hào)的多相濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乘法器，還包括本地信號(hào)發(fā)生器，其包括第一閂鎖電路和第二閂鎖電路，所述第一閂鎖電路和第二閂鎖電路中的每一個(gè)都被配置成在輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期循環(huán)地轉(zhuǎn)變?nèi)齻€(gè)穩(wěn)定狀態(tài)以產(chǎn)生所述第一、第二和第三本地信號(hào)。
5.一種乘法器，包括第一輸入端，其接收第一極性信號(hào)與第二極性信號(hào)之間的差分分量的已調(diào)制信號(hào)；三個(gè)第二輸入端，其分別接收第一、第二和第三本地信號(hào)，所述第一、第二和第三本地信號(hào)彼此具有120°的相位差；乘法單元，其被配置成將所述第一極性信號(hào)乘以所述第一、第二和第三本地信號(hào)中的每一個(gè)并且將所述第二極性信號(hào)乘以所述第一、第二和第三本地信號(hào)中的每一個(gè)，以產(chǎn)生第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)；以及三個(gè)輸出端，分別從其中得到所述第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乘法器，其中所述乘法單元包括第一晶體管，其受所述第一極性信號(hào)控制；第二晶體管，其受所述第二極性信號(hào)控制；三個(gè)第三晶體管，其級(jí)聯(lián)到所述第一晶體管并且受所述第一、第二和第三本地信號(hào)中的每一個(gè)控制；三個(gè)第四晶體管，其級(jí)聯(lián)到所述第二晶體管并且受所述第一、第二和第三本地信號(hào)中的每一個(gè)控制；以及三個(gè)負(fù)載，其公共連接到所述第三晶體管和所述第四晶體管，并且其中所述三個(gè)輸出端分別連接到所述第三和第四晶體管與所述負(fù)載之間的多個(gè)連接點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乘法器，還包括本地信號(hào)發(fā)生器，其包括接收參考本地信號(hào)以產(chǎn)生所述第一、第二和第三本地信號(hào)的多相濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乘法器，還包括本地信號(hào)發(fā)生器，其包括第一三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路和第二三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路，所述第一三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路和第二三穩(wěn)態(tài)閂鎖電路中的每一個(gè)都具有三個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)并且被配置成在輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期循環(huán)地轉(zhuǎn)變所述穩(wěn)定狀態(tài)以產(chǎn)生所述第一、第二和第三本地信號(hào)。
9.一種乘法器，包括三個(gè)第一輸入端，其分別接收第一、第二和第三調(diào)制信號(hào)；三個(gè)第二輸入端，其分別接收第一、第二和第三本地信號(hào)，所述第一、第二和第三本地信號(hào)彼此具有120°的相位差；至少一個(gè)乘法單元，其被配置成將所述第一、第二和第三調(diào)制信號(hào)分別乘以所述第一、第二和第三本地信號(hào)以產(chǎn)生至少一個(gè)相乘后的輸出信號(hào)；以及至少一個(gè)輸出端，從其中得到所述相乘后的輸出信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的乘法器，其中所述乘法單元包括三個(gè)第一晶體管，其分別受所述第一、第二和第三調(diào)制信號(hào)控制；三個(gè)第二晶體管，其級(jí)聯(lián)到所述第一晶體管并且分別受所述第一、第二和第三本地信號(hào)控制；以及負(fù)載，其公共連接到所述第一晶體管，并且其中所述輸出端連接到所述第一晶體管與所述負(fù)載之間的公共連接點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的乘法器，其中所述乘法單元包括第一乘法單元，其被配置成產(chǎn)生具有第一極性的第一相乘后的輸出信號(hào)；以及第二乘法單元，其被配置成產(chǎn)生具有第二極性的第二相乘后的輸出信號(hào)，并且所述輸出端包括從其中得到所述第一相乘后的輸出信號(hào)的第一輸出端和從其中得到所述第二相乘后的輸出信號(hào)的第二輸出端。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的乘法器，其中所述第一和第二乘法單元中的每一個(gè)包括三個(gè)第一晶體管，其分別受所述第一、第二和第三調(diào)制信號(hào)控制；三個(gè)第二晶體管，其級(jí)聯(lián)到所述第一晶體管并且分別受所述第一、第二和第三本地信號(hào)控制；以及負(fù)載，其公共連接到所述第一晶體管，并且其中所述第一輸出端連接到所述第一和第二乘法單元中的每一個(gè)的第一晶體管與所述負(fù)載之間的公共連接點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的乘法器，還包括本地信號(hào)發(fā)生器，其包括接收參考本地信號(hào)以產(chǎn)生所述第一、第二和第三本地信號(hào)的多相濾波器。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的乘法器，還包括本地信號(hào)發(fā)生器，其包括第一閂鎖電路和第二閂鎖電路，所述第一閂鎖電路和第二閂鎖電路中的每一個(gè)都被配置成在輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期循環(huán)地轉(zhuǎn)變?nèi)齻€(gè)穩(wěn)定狀態(tài)以產(chǎn)生所述第一、第二和第三本地信號(hào)。
15.一種無線電通信設(shè)備，包括接收單元，其被配置成接收已調(diào)制信號(hào)；包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的乘法器和本地信號(hào)發(fā)生器的解調(diào)器，所述本地信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生第一、第二和第三本地信號(hào)，所述解調(diào)器被配置成輸出通過解調(diào)來自所述乘法器的所述已調(diào)制信號(hào)而獲得的基帶信號(hào)；以及解碼單元，其解碼所述基帶信號(hào)。
16.一種無線電通信設(shè)備，包括接收單元，其被配置成接收已調(diào)制信號(hào)；包括根據(jù)權(quán)利要求5所述的乘法器和本地信號(hào)發(fā)生器的解調(diào)器，所述本地信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生第一、第二和第三本地信號(hào)，所述解調(diào)器解調(diào)來自所述乘法器的所述已調(diào)制信號(hào)以輸出基帶信號(hào)；以及解碼單元，其解碼所述基帶信號(hào)。
17.一種無線電通信設(shè)備，包括發(fā)生器，其產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)；包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的乘法器和本地信號(hào)發(fā)生器的調(diào)制器，所述本地信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生第一、第二和第三本地信號(hào)，所述調(diào)制器調(diào)制來自所述乘法器的所述調(diào)制信號(hào)以輸出已調(diào)制信號(hào)；以及發(fā)射單元，其發(fā)射所述已調(diào)制信號(hào)。
18.一種分頻器，其包括第一和第二奇數(shù)電路，所述第一和第二奇數(shù)電路中的每一個(gè)都被配置成在輸入時(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期循環(huán)地轉(zhuǎn)變?nèi)齻€(gè)或更多奇數(shù)穩(wěn)定狀態(tài)。
全文摘要
一種乘法器，包括第一輸入端，其接收已調(diào)制信號(hào)；三個(gè)第二輸入端，其分別接收第一、第二和第三本地信號(hào)，所述第一、第二和第三本地信號(hào)彼此具有120°的相位差；乘法單元，其被配置成將所述已調(diào)制信號(hào)乘以所述第一、第二和第三本地信號(hào)中的每一個(gè)，并且輸出第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)；以及三個(gè)輸出端，從其中分別得到所述第一、第二和第三相乘后的輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H04J11/00GK1909389SQ20061010816
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者山路隆文, 大國(guó)英德 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝