具有自我载波泄露校正机制的混频器及载波泄露校正方法技术

本发明专利技术提供一种具有自我载波泄露校正机制的混频器及载波泄露校正方法，所述的具有自我载波泄露校正机制的混频器包括双平衡混频器、互导级、电流复制电路以及电流测量电路，互导级包括第一处理单元以及第二处理单元；电流复制电路，选择第一处理单元与第二处理单元中的一个，用以复制被选择的处理单元的复制电流；电流测量电路，分别接收第一处理单元与第二处理单元的复制电流，并根据第一处理单元与第二处理单元的电流差值产生补偿电流。上述具有自我载波泄露校正机制的混频器及载波泄露校正方法可通过产生的补偿电流降低存在于混频器内的电流不匹配，从而校正载波泄露。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种混频器，特别有关于一种具有自我载波泄露校正机 制的混频器及载波泄露校正方法。
技术介绍
无线通信已经被广泛的运用在多种应用上。 一般来说，每一个无线通信装置需要无线电收发器(radio transceiver)，即包括接收器与发射器。随着对 更佳效能的要求，直接转换技术(direct conversion technology)因其所需的小 体积，低成本及更少的功率消耗而被广泛使用。然而，在直接转换发射器(direct conversion transmitter)中，必须克服本地振荡器频率牵弓l (LO pulling)，由 同相/正交因子(In-phase-Quadrature components,以下简称为I-Q)直流偏移 产生的射频载波泄露(RF carrier leakage)以及I-Q增益/相位不平衡的问题。图1为调变器输出的漏电流影响的电路示意图。输入级11将两个差动输 入信号Vp与Vn提供至互导级(gm stage)13。本地振荡器在载波频率上产生两 个差动信号。在直接转换调变(direct conversion modulation)处理中，载波功 率(carrier power)理论上是应该完全被消除掉的，但是在实际操作中，很难 真的把载波完全消除。不希望得到的载波，如本地振荡器泄露(local oscillator leakage)，会降低混频器12的效能。当晶体管Ml与M2的偏压电流(bias current)不匹配时，本地振荡器差动信号LOn与LOp会泄露到调变器的输出 RF。utp或RF。她。假设晶体管M1的偏压电流为(I+Ai)，晶体管M2的偏压电 流为(I-Ai)，则本地振荡器差动信号LOn为-Au)COS(coLot)，本地振荡器差 动信号LOp为ALOCOS(coLOt)，因此调变器的输出RF。utp可由下列式子表示RF0Utp= (LOp(I+Ai) + LOn(I-Ai)} Lload=2Ai ALOCOS(coLOt)Lload.可以很明显的观察到，混频器12的输出信号包括了来自本地震荡差动信 号LOp的不想要的项Au)COS(c^ot)。为了得到更好的效能，应尽可能的最小 化载波泄露，因此需要校正装置来降低Ai的值。图2为相关技术中所揭露的载波泄露校正系统。泄露检测器22接收直接 升频发射器(direct up transmitter) 21的输出信号作为反馈信号以检测载波泄 露，并传送检测结果至校正演算单元(correction algorithm) 23。校正演算单 元23接收检测结果以产生数字值，并输出数字值到数模转换器24与25。数 模转换器24与25分别输出补偿同相调变(in-phase modulation)信号1。(t)以及 补偿正交调变(quadrature modulation)信号Q,至同相调变信号I(t)与正交调变信号Q(t)，用以校正载波泄露。图3为相关技术中所揭露的具有反馈补偿路径(compensation feedback path)的直接升频发射器。损伤检测器(impairment detector) 31测量直接升 频转换器33的输出的信号损伤，并产生反馈信号34至损伤补偿单元32。基 频处理器35产生同相数字基频信号I与正交相(quadrature-phase)数字基频 信号Q用以使用在射频传输上。同相基频信号I与正交相基频信号Q在损伤 补偿单元32的模拟转换之前就被修正好。接着，修正好的同相基频信号I与 正交相基频信号Q通过数模转换器36转换到模拟域(analog domain)。直接 升频转换器33合并模拟的基频信号与来自频率合成器(fr叫uency synthesizer) 38的射频载波信号37。损伤补偿单元32使用反馈信号34以预先使同相基频 信号I与正交相基频信号Q失真，如此，可通过预先失真消除任何由直接升 频转换器33中的损伤产生的失真。
技术实现思路
为解决现有技术中的载波泄露问题，本专利技术揭露一种具有自我载波泄露 校正机制的混频器，可通过降低混频器内的电流不匹配校正载波泄露。本专利技术的一实施方式提供一种具有自我载波泄露校正机制的混频器，包 括双平衡混频器、互导级、电流复制电路以及电流测量电路。互导级耦接双 平衡混频器，包括第一处理单元以及第二处理单元。电流复制电路耦接互导 级，选择第一处理单元与第二处理单元中的一个，用以复制被选择到的处理 单元的复制电流。电流测量电路耦接互导级，分别接收第一处理单元与第二 处理单元的复制电流，并根据第一处理单元与第二处理单元的电流差值产生 补偿电流。本专利技术的另一实施方式提供一种载波泄露校正方法，适用于混频器，混频器包括转换级与互导级，所述的方法包括关闭转换级；初始化载波泄露检 测单元；自互导级复制复制电流；以复制电流对电容充电；计数电流被充电 到参考电压的充电时间；以及根据充电时间决定补偿电流。本专利技术的另一实施方式提供一种载波泄露校正方法，适用于混频器，混 频器包括转换级与互导级，互导级包括第一处理单元以及第二处理单元，所 述的方法包括关闭转换级；选择第一处理单元；自第一处理单元复制第一电 流；以第一电流对电容充电并开始往上计数第一计数值；当电容被完全充电 后，停止往上计数；对电容放电；选择第二处理单元；自第二处理单元复制 第二电流；以第二电流对电容充电，并从第一计数值开始往下计数；当电容 被完全充电后，停止往下计数；得到剩余计数值；根据剩余计数值产生补偿 电流。上述可通过产 生的补偿电流降低存在于混频器内的电流不匹配，从而校正载波泄露。附图说明图1为调变器输出的漏电流影响的电路示意图。图2为相关技术所揭露的载波泄露校正系统的示意图。图3为相关技术所揭露的具有反馈补偿路径的直接升频发射器的示意图。图4为根据本专利技术一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器的 功能方块示意图。图5为根据本专利技术另一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器的功能方块示意图。图6为根据本专利技术另一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器 的功能方块示意图。图7为根据本专利技术另一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器 的电路示意图。图8为根据本专利技术另一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器 的电路示意图。图9为根据本专利技术另一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器 的电路示意图。图10为根据本专利技术的混频器中的载波泄露校正方法一实施方式的流程图。图11为根据本专利技术的混频器中的载波泄露校正方法另一实施方式的流程图。图12为根据本专利技术另一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器 的电路示意图。具体实施方式为了让本专利技术的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施 方式。本专利技术说明书提供不同的实施方式来说明本专利技术不同实施方式的技术 特征，并非用以限制本专利技术。因此本专利技术的保护范围当以权利要求所界定的 范围为准。图4为根据本专利技术一实施方式的具有自我载波泄露校正机制的混频器的 功能方块示意图。输入级401产生并传送一对差动信号至互导级(gmstage)403。互导级403更耦接双平衡混频器402 (或称转换级(switching stage))。 互导级403包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自我载波泄露校正机制的混频器，其特征在于，所述的具有自我载波泄露校正机制的混频器包括：　　　　双平衡混频器；　　　　互导级，耦接所述的双平衡混频器，包括第一处理单元以及第二处理单元；　　　　电流复制电路，耦接所述的互导级，选择所述的第一处理单元与所述的第二处理单元中的一个，用以复制所述的被选择的处理单元的复制电流；以及　　　　电流测量电路，耦接所述的互导级，分别接收所述的第一处理单元与所述的第二处理单元的复制电流，并根据所述的第一处理单元与所述的第二处理单元的电流差值产生补偿电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟元鸿，赖玠玮，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]