谐波抑制无源上变频器制造技术

给出了用于使用至少一个正交无源上变频混频器对基带信号进行谐波抑制上变频的方法和装置。在一些实施例中，一种装置可以包括第一正交无源混频器，其被配置为接收第一基带输入和第一LO输入；以及第二正交无源混频器，其被配置为接收第二基带输入和第二LO输入。所述第一无源混频器的第一输出可以直接连接至所述第二无源混频器的第一输出并且共同耦合至第一放大器输入。所述第一无源混频器的第二输出可以直接连接至所述第二无源混频器的第二输出并且共同耦合至第二放大器输入。发射器可以被配置为基于第一和第二放大器输入来输出具有至少一个被抑制的谐波杂散混合产品的经上变频的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2013年9月27日提交的美国专利申请序列号No.14/040,066的优先权，该申请通过引用全文结合于此。
技术介绍
典型的发射器具有至少一个上变频混频器，其使用本地振荡器(LO)信号来将基带(BB)或中间频率(IF)信号频率转换为射频(RF)信号。该混频器可以是有源的吉尔伯特(gilbert)单元型混频器或者是无源电压模式混频器。放大、上变频到RF信号以及再次放大的过程生成了杂散信号发射，诸如4fmod(也被称作CounterIM3)非线性，这是所不期望的并且应当被消除或者至少被保持在低于特定阈值，以便满足发射要求。使用有源混频器的谐波抑制上变频器已知用于消除这些上变频产品中的一些。随着发射要求变得更加严格和精确，期望对使用无源混频器设计的谐波抑制上变频器加以利用。然而，被用作上变频器的较新型的无源混频器—诸如举例为电压开关无源混频器—无法有效地利用更老旧的基于有源混频器的谐波抑制上变频解决方案来消除所不期望的混频器上变频产品。
技术实现思路
给出了用于使用具有缩放开关电阻和多相位LO信号的多个直接正交电压调制器来生成具有抑制了杂散谐波混频产品的经上变频的信号。在一些实施例中，提出了一种用于使用至少一个正交无源混频器对基带信号进行谐波抑制上变频的装置。该装置可以包括第一正交无源混频器，其被配置为接收正交基带信号以作为第一基带输入并且接收第一多相位LO信号集合以作为第一LO输入。该装置还包括第二正交无源混频器，其被配置为接收所述正交基带信号以作为第二基带输入并且接收第二多相位LO信号集合以作为第二LO输入。第一和第二正交无源混频器均可以包括第一和第二输出。所述第一正交无源混频器的第一输出可以直接连接至所述第二正交无源混频器的所述第一输出并且共同耦合至第一放大器输入。所述第一正交无源混频器的第二输出可以直接连接至所述第二正交无源混频器的所述第二输出并且共同耦合至第二放大器输入。该放大器还可以包括输出，其中所述放大器输出耦合至发射器输出，并且所述发射器输出可以被配置为至少部分基于第一和第二放大器输入来输出具有至少一个被抑制的杂散谐波混频产品的经上变频的信号。在一些实施例中，第一多相位LO信号集合包括第一四相位LO信号集合，并且第二多相位LO信号集合包括第二四相位LO信号集合。在一些实施例中，第一四相位LO信号集合为25％占空比并且第二四相位LO信号集合为50％占空比。在一些实施例中，第一四相位LO信号集合相对于第二四相位LO信号集合偏移45度。在一些实施例中，第一和第二无源混频器均包括至少四个晶体管，每个晶体管具有串联电阻器。在一些实施例中，第一和第二无源混频器均包括至少八个晶体管，该八个晶体管以双重平衡的方式进行连接并且在双重平衡混频器中的每对晶体管具有串联电阻器。在一些实施例中，串联电阻器针对第一无源混频器以相对因数1进行缩放并且针对第二无源混频器以相对因数sqrt(2)进行缩放。在一些实施例中，与两个无源混频器相关联的混频器晶体管导通电阻以与两个无源混频器相关联的电阻器相同的比率进行缩放。在一些实施例中，该装置可以进一步包括第三正交无源混频器，其中第一、第二和第三无源混频器中的每个无源混频器接收25％占空比的LO信号。在一些实施例中，第一四相位LO信号集合相对于第二四相位LO信号集合偏移45度，并且第一四相位LO信号集合相对于第三四相位LO信号集合偏移-45度。在一些实施例中，第一、第二和第三无源混频器包括至少四个晶体管，每个晶体管具有串联电阻器。在一些实施例中，第一和第二无源混频器均包括至少八个晶体管，该八个晶体管以双重平衡方式进行连接并且在双重平衡混频器中的每对晶体管具有串联电阻器。在一些实施例中，串联电阻器针对第一无源混频器以相对因数1进行缩放，针对第二无源混频器以相对因数sqrt(2)进行缩放，并且针对第三无源混频器以相对因数sqrt(2)进行缩放。在一些实施例中，混频器晶体管导通电阻以与混频器晶体管相关联的电阻器相同的比率进行缩放。在一些实施例中，第一正交无源混频器基于电压划分和电压叠加的原则而直接连接至第二正交无源混频器的第一输出。在一些实施例中，第一多相位LO信号集合包括第一四相位LO信号集合，并且第二多相位LO信号集合包括第二四相位LO信号集合。在一些实施例中，第一四相位LO信号集合为33.3％占空比，并且第二四相位LO信号集合为66.6％占空比。在一些实施例中，该装置可以进一步包括第三正交无源混频器，其中第一、第二和第三无源混频器中的每个无源混频器接收33.3％占空比的LO信号。在一些实施例中，所述第一四相位LO信号集合相对于第二四相位LO信号集合偏移60度，并且第一四相位LO信号集合相对于第三四相位LO信号集合偏移-60度。在一些实施例中，提出了一种用于使用至少一个正交无源混频器来对基带信号进行谐波抑制上变频的方法。该方法可以包括接收正交基带信号以作为第一基带输入并且接收第一多相位LO信号集合以作为第一LO输入，以及接收所述正交基带信号以作为第二基带输入并且接收第二多相位LO信号集合以作为第二LO输入。该方法还可以包括均使用第一基带输入和第一LO输入来生成第一上变频输出及其反向上变频输出，以及均使用第二基带输入和第二LO输入来生成第二上变频输出及其反向上变频输出。该方法还可以包括将第一上变频输出直接连接至第二上变频输出并且将所述结果应用到第一放大器输入，并且将第一反向上变频输出直接连接至第二反向上变频输出并且将所述结果应用到第二放大器输入。该方法还可以包括至少部分基于第一和第二放大器输入来传输具有至少一个被抑制的杂散谐波混频产品的经上变频的信号。在一些实施例中，提出了一种用于对基带信号进行谐波抑制上变频的设备。该设备可以包括用于接收正交基带信号以作为第一基带输入并且接收第一多相位LO信号集合以作为第一LO输入的装置，用于接收所述正交基带信号以作为第二基带输入并且接收第二多相位LO信号集合以作为第二LO输入的装置，用于均使用第一基带输入和第一LO输入来生成第一上变频输出及其反向上变频输出的装置，用于均使用第二基带输入和第二LO输入来生成第二上变频输出及其反向上变频输出的装置，用于将第一上变频输出直接连接至第二上变频输出并且将所述结果应用到第一放大器输入的装置，用于将第一反向上变频输出直接连接至第二反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用至少一个正交无源混频器来对基带信号进行谐波抑制上变频的装置，所述装置包括：第一正交无源混频器，被配置为接收正交基带信号以作为第一基带输入并且接收第一多相位本地振荡器(LO)信号集合以作为第一LO输入；第二正交无源混频器，被配置为接收所述正交基带信号以作为第二基带输入并且接收第二多相位LO信号集合以作为第二LO输入；放大器，包括第一放大器输入、第二放大器输入和放大器输出；以及发射器，包括发射器输出；其中：所述第一正交无源混频器和所述第二正交无源混频器均包括第一输出和第二输出；所述第一正交无源混频器的所述第一输出直接连接至所述第二正交无源混频器的所述第一输出并且共同耦合至所述第一放大器输入；所述第一正交无源混频器的所述第二输出直接连接至所述第二正交无源混频器的所述第二输出并且共同耦合至所述第二放大器输入；并且所述放大器输出耦合至所述发射器输出，所述发射器输出被配置为至少部分基于所述第一放大器输入和所述第二放大器输入来输出具有至少一个被抑制的谐波杂散混频产品的经上变频的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.27 US 14/040,0661.一种用于使用至少一个正交无源混频器来对基带信号进行谐
波抑制上变频的装置，所述装置包括：
第一正交无源混频器，被配置为接收正交基带信号以作为第一
基带输入并且接收第一多相位本地振荡器(LO)信号集合以作为第
一LO输入；
第二正交无源混频器，被配置为接收所述正交基带信号以作为
第二基带输入并且接收第二多相位LO信号集合以作为第二LO输
入；
放大器，包括第一放大器输入、第二放大器输入和放大器输出；
以及
发射器，包括发射器输出；其中：
所述第一正交无源混频器和所述第二正交无源混频器均包括第
一输出和第二输出；
所述第一正交无源混频器的所述第一输出直接连接至所述第二
正交无源混频器的所述第一输出并且共同耦合至所述第一放大器输
入；
所述第一正交无源混频器的所述第二输出直接连接至所述第二
正交无源混频器的所述第二输出并且共同耦合至所述第二放大器输
入；并且
所述放大器输出耦合至所述发射器输出，所述发射器输出被配
置为至少部分基于所述第一放大器输入和所述第二放大器输入来输
出具有至少一个被抑制的谐波杂散混频产品的经上变频的信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一多相位LO信号
集合包括第一四相位LO信号集合，并且其中所述第二多相位LO信
号集合包括第二四相位LO信号集合。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一四相位LO信号
集合为25％占空比，并且所述第二四相位LO信号集合为50％占空

\t比。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一四相位LO信号
集合相对于所述第二四相位LO信号集合偏移45度。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一正交无源混频器
和所述第二正交无源混频器均包括至少四个晶体管，每个晶体管具
有串联电阻器。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一正交无源混频器
和所述第二正交无源混频器均包括被布置为双重平衡混频器的至少
八个晶体管，在所述双重平衡混频器布置中的每对晶体管具有串联
电阻器。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述串联电阻器针对所述
第一正交无源混频器以相对因数1进行缩放并且针对所述第二无源
混频器以相对因数sqrt(2)进行缩放。
8.根据权利要求7所述的装置，其中与两个所述正交无源混频
器相关联的混频器晶体管导通电阻以与两个所述无源混频器相关联
的所述串联电阻器相同的比率进行缩放。
9.根据权利要求2所述的装置，进一步包括第三正交无源混频
器，所述第三正交无源混频器被配置为接收正交基带信号以作为第
三基带输入并且接收第三四相位LO信号集合以作为第三LO输入，
其中所述第一无源混频器、所述第二无源混频器和所述第三无源混
频器中的每个无源混频器接收25％占空比的LO信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一四相位LO信号
集合相对于所述第二四相位LO信号集合偏移45度，并且所述第一
四相位LO信号集合相对于所述第三四相位LO信号集合偏移-45度。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一无源混频器、
所述第二无源混频器和所述第三无源混频器中的每个无源混频器包
括至少四个晶体管，每个晶体管具有串联电阻器。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一无源混频器和
所述第二无源混频器均包括被布置为双重平衡混频器的至少八个晶

\t体管，在所述双重平衡混频器布置中的每对晶体管具有串联电阻器。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述串联电阻器针对所
述第一无源混频器以相对因数1进行缩放、针对所述第二无源混频
器以相对因数sqrt(2)进行缩放、并且针对所述第三无源混频器以相
对因数sqrt(2)进行缩放。
14.根据权利要求13所述的装置，其中混频器晶体管导通电阻
以与所述至少四个晶体管相关联的所述串联电阻器相同的比率进行
缩放。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一正交无源混频
器的所述第一输出基于电压划分和电压叠加的原则而直接连接至所
述第二正交无源混频器的所述第一输出。
16.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一四相位LO信号
集合为33％占空比，并且所述第二四相位LO信号集合为66％占空
比。
17.根据权利要求2所述的装置，进一步包括第三正交无源混
频器，其中所述第一无源混频器、所述第二无源混频器和所述第三
无源混频器中的每个无源混频器接收33％占空比的LO信号。
18.一种用于使用至少一个正交无源混频器来对基带信号进行
谐波抑制上变频的方法，所述方法包括：
接收正交基带信号以作为第一基带输入并且接收第一多相位本
地振荡器(LO)信号集合以作为第一LO输入；
接收所述正交基带信号以作为第二基带输入并且接收第二多相
位LO信号集合以作为第二LO输入；
均使用所述第一基带输入和所述第一LO输入来生成第一上变
频输出和第一反向上变频输出；
均使用所述第二基带输入和所述第二LO输入来生成第二上变
频输出和第二反向上变频输出；
将所述第一上变频输出直接连接至所述第二上变频输出并且将
所述结果应用到第一放大器输入；
将所述第一反向上变频输出直接连接至所述第二反向上变频输
出并且将所述结果应用到第二放大器输入；以及
至少部分基于所述第一放大器输入和所述第二放大器输入来传
输具有至少一个被抑制的谐波杂散混频产品的经上变频的信号。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一多相位LO信
号集合包括第一四相位LO信号集合，并且其中所述第二多相位LO
信号集合包括第二四相位LO信号集合。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一四相位LO信
号集合为25％占空比，并且所述第二四相位LO信号集合为50％占
空比。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一四相位LO信
号集合相对于所述第二四相位LO信号集合偏移45度。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
以相对因数1对所述第一基带输入进行缩放；以及
以相对因数sqrt(2)对所述第二基带输入进行缩放。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一上变频输出和
所述第一反向上变频输出具有缩放电阻因数1，并且其中所述第二上
变频输出和所述第二反向上变频输出具有缩放电阻因数sqrt(2)。
24.根据权利要求19所述的方法，进一步包括接收所述正交基

【专利技术属性】
技术研发人员：S·V·沃拉，J·D·邓沃思，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US