一种应用于变频收发机中的频率综合器制造技术

本发明专利技术涉及一种兼容Q波段和60GHz频段无线通信的频率综合器,该频率综合器采用27MHz晶体振荡器作为参考频率。其中，压控振荡器105产生15.12G的振荡频率，经×3倍频，得到45.36GHz，为Q波段中的一个频点，经×4倍频，得到60.48GHz，为60GHz频段的一个频点。压控振荡器105产生的频率经过一系列分频后，可得到270MHz，540MHz，1.08GHz，2.16GHz，这四个频率经过混频，又可产生810MHz，1.35GHz，1.62GHz，2.7GHz。以上得到的频率经过混频，可得到Q波段本振频率：44.01GHz，44.28GHz，44.55GHz，45.09GHz，45.36GHz，45.63GHz，46.17GHz，46.44GHz，46.71GHz；以及60GHz频段本振频率：59.94GHz，60.48GHz，61.02GHz，62.1GHz，62.64GHz，63.18GHz。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于变频收发机中的频率综合器
本专利技术涉及应用于无线个域网WPAN(WirelessPersonalAreaNetwork)的Q波段和60GHz频段频率综合器，是兼容Q波段和60GHz频段无线收发机中的重要电路模块。
技术介绍
毫米波无线通信由于其带宽较大，从而能够实现高达Gbps量级的传输速率，或将成为超高速无线个域网的主流技术。目前，众多国家和区域相继在60GHz附近划分出5～9GHz的免许可连续频段，中国也在2006年开放了59-64GHz频带。国际上，已经制订出ECMA-387、WirelessHD1.0、IEEE802.15.3c、IEEE802.11ad等标准。在业界，NEC、三星、松下和LG等消费类电子厂商共同成立了WirelessHD联盟来推动毫米波技术在无压缩高清视频传输中的应用，可见其巨大的市场潜力。而在学术界，国际固态电路会议(InternationalSolidStateCircuitsConference)每年开设专题收集毫米波技术相关的论文，毫米波电路设计、测试等诸多方面的研究受到广泛关注。Q波段以其传输损耗低于60GHz频段，且在相同性能下，功耗约为60GHz系统的80％，而成为另一个具有应用潜力的频段。
技术实现思路
基于以上背景，提出一种能够兼容Q波段以及60GHz频段的频率综合器，该频率综合器适用于中国的Q波段和60GHz频谱规划，可以用于直接变频结构的收发机。本专利技术阐述的频率综合器的优点是：采用了常用的27MHz晶振；用整数分频结构的锁相环，实现容易；兼容两个频带。附图说明下面结合附图及实施对本专利技术作详细说明。图1为专利技术提出的Q波段和60GHz频段频率合成器的系统框图。具体实施方式本专利技术提供了一种27MHz频率综合器的实施例，该频率综合器包括频点产生电路环路和单边带混频电路。其中，频点产生电路由输入电路、反馈电路和输出电路组成。其中，输入电路包括：27MHz晶振101、鉴频鉴相器102、电荷泵103、低通滤波器104和压控振荡器105；反馈电路包括：除7分频器108、3个除2分频器109以及除10分频器110；输出电路包括：×3倍频器106和×4倍频器107。单边带混频电路由4个多路选择器和两个单边带混合器组成。下面给出该实施例的具体频率综合方案。压控振荡器105产生15.12GHz的振荡频率。当需要输出Q波段的频点45.36GHz时，选择×3倍频器106，控制字PS1＝0；当需要输出60GHz频段的频点60.48GHz时，选择×4倍频器107，控制字PS1＝1。反馈环路中，先将压控振荡器105的输出频率依次经过除7分频器108，连续三个除2分频器109，除10分频110，得到的反馈频率与27M晶振频率101作为鉴频鉴相器102的输入。分频过程中得到的270MHz，540MHz，1.08GHz，2.16GHz用于后续的混频。混频部分由单边带混频电路实现。第四多路选择器114选通已有的60GHz频点60.48GHz和Q波段频点45.36GHz，第三多路选择器113选通所需频点与已有频点的频率差的绝对值，第二单边带混合器116将第三多路选择器113和第四多路选择器114的输出进行单边带混频，得到所需频点。所需频点与已有频点的频率差可为正值，也可为负值，因此，第二单边带混合器116需根据频率差的正负选择进行上边带混频或下边带混频。由于所需频点与已有频点的频率差的可能值不能全部由锁相环电路产生，故需将锁相环电路产生的分频频率经过混频得到。第一多路选择器111、第二多路选择器112和第一单边带混合器115即为实现上述目的，能够产生810MHz、1.35GHz、1.62GHz、2.7GHz。这里，第一单边带混合器115只需进行上边带混频即可。举一具体实施例说明产生所需频点的过程。如要产生Q波段的频点44.01GHz。与已知频点45.36GHz的频率差为-1.35GHz。此频率差并不存在于锁相环电路产生的分频频率，因此，需由第一多路选择器111、第二多路选择器112和第一单边带混合器115产生。第一多路选择器111选通270MHz，第二多路选择器112选通1.08GHz，第一单边带混合器115进行上边带混频产生1.35GHz。第三多路选择器113选通含1.35GHz的一路，第四多路选择器114选通45.36GHz，第二单边带混合器116进行下边带混频产生44.01GHz。产生所需频点的方法列于表1中。“×”表示多路选择器的高阻态或单边带混合器的不工作状态，由基带产生的控制字控制。通过以上方法，可以产生60GHz的六个本振频点：59.94GHz，60.48GHz，61.02GHz，62.1GHz，62.64GHz，63.18GHz；以及Q波段的九个本振频点：44.01GHz，44.28GHz，44.55GHz，45.09GHz，45.36GHz，45.63GHz，46.17GHz，46.44GHz，46.71GHz。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼容Q波段和60GHz频段无线通信的频率综合器，包括频点产生电路和单边带混频电路，其中，频点产生电路包括：27MHz晶振(101)、鉴频鉴相器(102)、电荷泵(103)、低通滤波器(104)、压控振荡器(105)、×3倍频器(106)、×4倍频器(107)、除7分频器(108)、3个除2分频器(109)以及除10分频器(110)；单边带混频电路包括：4个多路选择器和2和单边带混合器。

【技术特征摘要】
1.一种兼容Q波段和60GHz频段无线通信的频率综合器，包括频点产生电路和单边带混频电路，其中，频点产生电路包括：27MHz晶振(101)、鉴频鉴相器(102)、电荷泵(103)、低通滤波器(104)、压控振荡器(105)、×3倍频器(106)、×4倍频器(107)、除7分频器(108)、3个除2分频器(109)以及除10分频器(110)，其中，27MHz晶振(101)与鉴频鉴相器(102)连接，鉴频鉴相器(102)与电荷泵(103)连接，电荷泵(103)与低通滤波器(104)连接，低通滤波器(104)与压控振荡器(105)连接，压控振荡器(105)通过依次串联的除7分频器(108)、3个除2分频器(109)以及除10分频器(110)与鉴频鉴相器(102)连接，同时压控振荡器(105)的输出又分别连接×3倍频器(106)和×4倍频器(107)；单边带混频电路包括：4个多路选择器和2个单边带混合器，其中，第一多路选择器(111)的输出和第二多路选择器(112)的输出与第一单边带混合器(115)的输入连接，所述第一单边带混合器(115)的输出与第三多路选择器(113)的输入连接，所述第三多路选择器(113)的输出和第四多路选择器(114)的输出与第二单边带混合器(116)的输入连接。2.根据权利要求1所述的频率综合器，其特征在于，由所述27MHz晶振(101)、所述鉴频鉴相器(102)、所述电荷泵(103)、所述低通滤波器(104)、所述压控振荡器(105)、所述除7分频器(108)、所述3个除2分频器(109)以及所述除10分频器(110)组成的锁相环路产生15.12GHz振荡。3.根据权利要求2所述的频率综合器，其特征在于，15.12GHz经×3倍频，得到45.36GHz，为Q波段中的一个频点，经×4倍频，得到60.48GHz，为60GHz频段的一个频点。4.根据权利要求2所述的频率综合器，其特征在于，15.12GHz经一系列分频过程，得到270MHz，540MHz，1.08GHz，2.16GHz，这四种频率之间进行单边带混频又可得到810MHz、1.35GHz、1.62GHz、2.7GHz。5.根据权利要求2所述的频率综合器，其特征在于，所述的锁相环路仅包含一个压控振荡器(105)。6.根据权利要求5所述的频率综合器，其特征在于，所述的锁相环路，先将压控振荡器(105)的输出频率依次经过除7分频器(108)，连续三个除2分频(109)，除10分频器(110)，得到的反馈频率与27MHz晶振(101)作为鉴频鉴相器(102)的输入。7.根据权利要求4所述的频率综合器，其特征在于，所述的270MHz，540MHz，1.08GHz，2.16GHz产生的具体方式为：锁相环路产生的15.12GHz经除7分频，得到2.16GHz；再除2分频，得到1.08GHz；再除2分频，得到540MHz；再除2分频，得到270MHz；再除10分频后，得到的反馈频率与27MHz晶振(101)作为鉴频鉴相器(102)的输入。8.一种使用权利要求1-7之一所述的频率综合器产生810MHz、1.35GHz、1.62GHz、2.7GHz的方法，该方法包括：使用所述27MHz晶振(101)、所述鉴频鉴相器(102)、所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，王硕，张海英，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11