基带到射频的上变频器制造技术

描述了基带到频率的上变频器（1），其中基带到频率的上变频器（1）包括用于接收第一基带样本的第一基带信号的第一输入端（201）和用于接收第二基带样本的第二基带信号的第二输入端（202）以及用于提供经上变频的无线电信号样本的输出端（TX）。基带到射频的上变频器（1）进一步包括相位转换器（2）用于将第一基带样本的第一基带信号和第二基带样本的第二基带信号转换成第一中间样本的第一中间信号（Xn）、第二中间样本的第二中间信号（Yn）以及第三中间样本的第三中间信号（Zn）。中间样本随后被上变频成无线电信号样本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基带到射频的上变频器相关申请的交叉引用本申请要求于2011年5月11日所提交的13/105,097号美国专利申请“Base-BandtoRadioFrequencyUp-Converter”的权益和优先权。
本申请的领域总地涉及基带到射频的上变频器（up-converter）和至少包括基带到射频的上变频器的有源天线装置。本申请的领域还涉及制造具有基带到射频的上变频器的芯片集的方法和用于制造基带到射频的上变频器的计算机程序产品。
技术介绍
移动通信网络的使用在过去十年中一直在增加。移动通信网络的运营商一直在增加基站的数目以满足移动通信网络的用户对服务的增加的需求。移动通信网络的运营商希望以较低的价格购买用于基站的部件并且还希望降低基站的运行成本。采用数字上变频的有源天线装置已被证明满足这些目标。从EP2044784已知数字收发器，其提供以4:3操作模式（4:3模式）操作的基带到射频的上变频。在本上下文中的术语“4:3模式”意思是采样速率fSampling是射频载波信号fCarrier的4/3。应用数据信号作为到数模转换器（DAC）的单个比特流。可以以2.5Gbps的速率输入数据信号。传入的信号首先由反串行化（deserialize）解码器、帧缓冲器和解复用器块来解码、缓冲以及解复用成I信号和Q信号。经解复用并被分离的I信号和Q信号被进一步各自变换为16位字长信号以通过采样并保持加FIR低通滤波器单元进行过采样。过采样的I信号和过采样的Q信号进一步从由采样并保持加FIR低通滤波器单元所进行的过采样传递到脉动（systolic）西格玛（sigma）-德尔塔（delta）低通调制器。通过多路复用和循环的求反（negation）块将I信号和Q信号应用到正交调制，其中I信号和Q信号按1:2过采样、循环地求反并按2:1地多路复用成应用到功率数模转换器的单个2位输出信号。从EP‘784已知的数字收发器根据CPRI或OBSAI标准经由接口从远程无线电单元接收数据信号。开放式基站架构同盟（OBSAI）的成员已指定接口、硬件和测试说明的完整集合，其与硬件连接说明一起覆盖传输、时钟/控制、无线电和基站的领域。类似地，CPRI的目标是允许基站制造商和部件供应商共享公共协议并且对于从一个客户到另一客户更容易地适应平台。与OBSAI标准不同，CPRI标准不指定机械或电的接口要求。然而，OBSAI标准和CPRI标准二者共有的是，用于无线电信号的调制的基带信息的数据被包括在串行数据流中作为同相（I）和正交（Q）样本。与4:1模式相比，4:3模式使能较低时钟频率用于delta-sigma调制器以及切换模式功率放大器的可能使用。然而，因为4:3模式的基带到射频的上变频器的输出信号是相反代码的返回，所以在发射器中使用的功率放大器不得不适应于兼容4:3模式。
技术实现思路
本公开的教导的一方面是提供基带到射频的上变频器，其包括用于接收第一基带样本的第一基带信号的第一输入端和用于接收第二基带样本的第二基带信号的第二输入端以及用于提供经上变频的无线电信号样本的输出端。基带到射频的上变频器进一步包括相位转换器，用于将第一基带样本的第一基带信号和第二基带样本的第二基带信号转换成第一中间样本的第一中间信号、第二中间样本的第二中间信号以及第三中间样本的第三中间信号。基带到射频的上变频器进一步包括至少一个deltasigma调制器，用于将第一中间样本的第一中间信号、第二中间样本的第二中间信号以及第三中间样本的第三中间信号转换成无线电样本。已知的基带到射频的上变频器针对每对同相样本（I）和正交样本（Q）提供四个输出样本：原始I样本和原始Q样本和具有反相符号的I样本以及具有反相符号的Q样本（+I、+Q、-I、-Q）。这将采样速率与载波信号的频率的比率限制到诸如4:1、4:3或4:5的小数目的实际模式。本公开的相位转换器针对每对同相样本和正交样本提供三个输出样本。这给出了用于诸如3:1或6:1模式的替代模式的机会。本公开的另一方面是基带到射频的上变频器的相位转换器提供第一中间样本、第二中间样本和第三中间样本作为第一基带信号和第二基带信号的大致等距子样本，即第一中间样本、第二中间样本和第三中间样本彼此相距120°。子样本源自第一基带信号的余弦部分和第二基带信号的正弦部分。假定针对角α计算第一中间样本，那么第一中间样本理想地计算为cos(α)乘以第一基带样本和sin(α)乘以第二基带信号的结果。第二中间样本计算为cos(α+120°)乘以第一基带样本和sin(α+120°)乘以第二基带信号的结果。第三中间样本计算为cos(α+240°)乘以第一基带样本和sin(α+240°)乘以第二基带信号的结果。只要中间样本大致等距，那么可任意选择相位角α。本公开的另一方面是第一中间样本与第一基带信号大致相对应；第二中间样本与cos(120°)乘以第一基带样本和sin(120°)乘以第二基带样本的结果大致相对应；第三中间样本与cos(240°)乘以第一基带信号和sin(240°)乘以第二基带信号的结果大致相对应。在本公开的该方面中，上述相位角α选择为0。这使得第一中间样本的计算非常简单。因为cos(0°)是1.0…并且sin(0°)是0.0…第一中间样本等同于第一基带样本。本公开的另一方面是将相位转换器的第一中间样本、第二中间样本、以及第三中间样本中的至少一个传递到模式扩展切换器用于修改第一中间样本、第二中间样本以及第三中间样本中的至少一个的值。在本公开的另一方面中，模式扩展切换器交替地对第一中间样本、第二中间样本以及第三中间样本中的一个的值取反相。这可例如通过交替地将样本与值+1和-1相乘的乘法器来达成。采用非常简单的数学运算，适用于3:1模式的上变频器可被转化为用于6:1模式的上变频器。因为与3:1模式相比在6:1模式中时钟频率翻倍，所以在6:1模式的delta-sigma调制器提供较宽的delta-sigma调制器噪声缺口（notch）并因此提供较高带宽。与较低钟控的delta-sigma调制器相比，delta-sigma调制器的较高时钟频率总地使能更宽的带宽。在真实世界应用中，最大时钟频率受限于技术和使用特定技术的成本。因此针对相对低的射频例如6:1模式可以是可行的，然而针对较高的射频仅可选择3:1模式。本公开的另一方面是相位转换器的第一中间样本、第二中间样本以及第三中间样本传递到多路复用器用于多路复用成传递到至少一个deltasigma调制器的至少一个经多路复用的信号。通过将相位转换器的第一中间样本、第二中间样本以及第三中间样本多路复用，单个delta-sigma调制器足以生成无线电信号样本。本公开的另一方面是中间样本的第一信号传递到第一deltasigma调制器、第二中间样本的第二中间信号传递到第二deltasigma调制器、以及第三中间样本的第三中间信号传递到第三sigmadelta调制器。采用三个分离的deltasigma调制器，第一deltasigma调制器、第二deltasigma调制器以及第三sigmadelta调制器中的每一个的时钟频率能够仅选择为针对本公开的其他方面的单个deltasigma调制器必须选择的频率的三分之一。在本公开的一个方面中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基带到射频的上变频器，其包括用于接收第一基带样本的第一基带信号的第一输入端和用于接收第二基带样本的第二基带信号的第二输入端以及用于提供经上变频的无线电信号样本的输出端，所述基带到射频的上变频器进一步包括：‑相位转换器，用于将所述第一基带样本的第一基带信号和所述第二基带样本的第二基带信号转换成第一中间样本的第一中间信号、第二中间样本的第二中间信号以及第三中间样本的第三中间信号中的至少一个‑至少一个德尔塔西格玛调制器，用于将所述第一中间样本的第一中间信号、所述第二中间样本的第二中间信号、以及所述第三中间样本的第三中间信号中的至少一个转换成所述经上变频的无线电信号样本。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.11 US 13/105,0971.一种基带到射频的上变频器，其包括用于接收第一基带样本的第一基带信号的第一输入端和用于接收第二基带样本的第二基带信号的第二输入端以及用于提供经上变频的无线电信号样本的输出端，所述基带到射频的上变频器进一步包括：-相位转换器，用于将所述第一基带样本的第一基带信号和所述第二基带样本的第二基带信号转换成第一中间样本的第一中间信号、第二中间样本的第二中间信号以及第三中间样本的第三中间信号中的至少一个，其中所述相位转换器提供所述第一中间样本、所述第二中间样本和所述第三中间样本中的至少一个来作为所述第一基带信号和所述第二基带信号的等距子样本；-至少一个德尔塔西格玛调制器，用于将所述第一中间样本的第一中间信号、所述第二中间样本的第二中间信号、以及所述第三中间样本的第三中间信号中的至少一个转换成所述经上变频的无线电信号样本，其中-所述第一中间样本与所述第一基带信号相对应；-所述第二中间样本与cos(120°)乘以所述第一基带样本之积和sin(120°)乘以所述第二基带样本之积的和的结果相对应；-所述第三中间样本与cos(240°)乘以所述第一基带信号之积和sin(240°)乘以所述第二基带信号之积的和的结果相对应。2.根据权利要求1所述的基带到射频的上变频器，其中所述相位转换器的所述第一中间样本、所述第二中间样本、以及所述第三中间样本中的至少一个传递到模式扩展切换器，用于修改所述第一中间样本、所述第二中间样本、以及所述第三中间样本中的至少一个的值，其中将所述第一中间样本修改成第一经修改样本、将所述第二中间样本修改成第二经修改样本以及将所述第三中间样本修改成第三经修改样本。3.根据权利要求2所述的基带到射频的上变频器，其中所述模式扩展切换器交替地对所述第一中间样本、所述第二中间样本和所述第三中间样本中的一个的值取反相。4.根据上面的权利要求中的任何一个所述的基带到射频的上变频器，其中所述相位转换器的所述第一中间样本、所述第二中间样本和所述第三中间样本中的至少一个传递到多路复用器用于多路复用成传递到所述至少一个德尔塔西格玛调制器的至少一个经多路复用的信号。5.根据权利要求1所述的基带到射频的上变频器，其中进行以下操作中的至少一个，其中所述第一中间样本的第一中间信号传递到第一德尔塔西格玛调制器，所述第二中间样本的第二中间信号传递到第二德尔塔西格玛调制器，以及所述第三中间样本的第三中间信号传递到第三德尔塔西格玛调制器。6.根据权利要求2所述的基带到射频的上变频器，其中所述第一经修改样本、所述第二经修改样本和所述第三经修改样本中的至少两个传递到多路复用器用于将所述第一经修改样本、所述第二经修改样本和所述第三经修改样本中的两个的至少两个交错成所述无线电信号样本。7.根据权利要求2所述的基带到射频的上变频器，进一步包括模式切换器，用于在被供应到至少第一德尔塔西格玛调制器的第一时钟频率和至少第二时钟频率之间进行切换，以及用于在被供应到所述模式扩展切换器的第一信号修改序列和至少第二信号修改序列之间进行切换，所述模式扩展切换器用于修改所述相位转换器的所述第一中间样本、所述第二中间样本和所述第三中间样本。8.根据权利要求2所述的基带到射频的上变频器，其中所述至少一个德尔塔西格玛调制器的时钟频率与发射器载波信号的频率的3倍或6倍中的一个相对应。9.根据权利要求3所述的基带到射频的上变频器，其中第一德尔塔西格玛调制器、第二德尔塔西格玛调制器和第三德尔塔西格玛调制器中的至少一个的时钟频率与发射器载波信号的频率或所述发射器载波信号的频率的2倍中的一个相对应。10.根据权利要求1所述的基带到射频的上变频器，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌多·卡特豪斯，
申请(专利权)人：凯瑟雷恩工厂两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE