自调谐N路径滤波器制造技术

射频(RF)滤波器包括信号调节电路和带阻滤波器。信号调节电路接收包括处于干扰频率的干扰信号和感兴趣的信号的宽带RF信号并且产生多个时钟信号。多个时钟信号中的每一个具有与干扰频率基本相同的频率，但相移不同。带阻滤波器接收RF信号和多个时钟信号。带阻滤波器衰减以多个时钟信号的频率为中心的带阻内的信号。设置了自调谐N路径滤波器。设置了自调谐N路径滤波器。设置了自调谐N路径滤波器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自调谐N路径滤波器

技术介绍

[0001]对于各种应用，包括雷达警告系统、监视系统、敌我识别(IFF)系统和通用射频(RF)通信系统，需要具有宽调谐范围的接收器。由于此类接收器旨在收集宽广范围的高频带宽，因此它们容易受到干扰信号的影响。例如，在宽频率带宽内的任何频率上的干扰信号或其它不需要的高功率信号都可能导致RF前端电路出现衰弱问题，因为此类信号会使放大器饱和并削弱接收器恢复周围频率的感兴趣信号的能力。因此，识别和衰减干扰信号很重要。然而，在不衰减周围频率的感兴趣信号的情况下这样做可能非常具有挑战性。
附图说明
[0002]要求保护的主题的实施例的特征和优点将随着以下详细描述的进行以及参考附图而变得明显，其中：
[0003]图1A示出了根据本专利技术的实施例的RF接收器系统的框图。
[0004]图1B示出了根据本专利技术的实施例的示例RF前端电路的框图。
[0005]图2示出了根据本专利技术的实施例的可以在例如图1的接收器系统的RF前端中使用的自调谐N路径滤波器的示意图。
[0006]图3示出了根据实施例的可用于图2的自调谐N
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路径滤波器的N
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路径带阻滤波器的示意图。
[0007]图4示出了根据本专利技术的实施例的可以在图2的自调谐N路径滤波器中使用的调节电路的示意图。
[0008]图5提供了根据本专利技术的实施例的图2的自调谐N路径滤波器的模拟数据。
[0009]图6示出了根据本专利技术的实施例的至少包括图2中的自调谐N路径滤波器和可能的图1中的RF接收器系统的电路的芯片封装的横截面图。
[0010]图7示出了根据本专利技术的实施例的可以包括宽带收发器的示例通信设备的框图。
[0011]尽管以下详细描述将参照说明性实施例进行，但是根据本
技术实现思路
，其许多替代、修改和变化将是显而易见的。
具体实施方式
[0012]公开了一种自调谐N路径滤波器。该滤波器特别适合宽带接收器应用，但其它滤波器应用也很明显。在一个实施例中，滤波器包括信号调节电路和N路径带阻滤波器。信号调节电路产生一组与最强入射信号频率相同的多相时钟信号，N路径滤波器提供以多相时钟信号频率为中心的带阻传递功能。如将依次解释的，从入射在滤波器上的实际信号导出多相时钟信号允许滤波器自动将其中心频率调谐到最高功率入射信号的频率。根据一些这样的实施例，滤波器系统可以制造得相对紧凑(例如在单个芯片封装或芯片组内)，具有相对低的延迟，并且在带宽和功率激活阈值方面是可配置的。鉴于本
技术实现思路
，许多实施例和变体将被理解。
[0013]总体概述
[0014]宽带RF接收器是用于在大频率带宽上收听各种类型信号的有用工具，并且在可能事先不知道感兴趣的频率的情况下尤其重要。示例情况包括电子战或监视，其中感兴趣的信号可以被拦截和解码，并且在某些情况下，可以加扰或更改以混淆或以其它方式损害预期的接收器。然而，如上所述，宽带接收器容易受到干扰和其它高功率不想要的信号的影响，因为必须缺少RF预选滤波。因此，在不也衰减周围频率的感兴趣信号的情况下，识别和衰减这些不想要的信号可能非常困难。例如，仅仅采用功率相关的RF限制器当然可以衰减干扰信号，但也具有衰减其它频率的所需信号的不良影响。对这种RF限制器方法的一种可能改进是频率选择性限制器(FSL)，它选择性地衰减高功率干扰信号，同时通过其它频率的低功率信号而不衰减。已使用铁氧体材料和PIN二极管演示了FSL。然而，这种FSL通常在物理上很大(例如大于50平方英寸或比芯片规模大得多)和/或响应时间很慢(例如几微秒或更差)。
[0015]因此，并且根据本专利技术的实施例，公开了一种实现频率选择性限制器(FSL)行为的自调谐功率激活的N路径带阻滤波器。该滤波器充当低功率信号的全通滤波器，以很小的衰减通过它们。对于高于规定功率阈值的干扰信号，滤波器自动实现以干扰频率为中心的带阻传递功能。带阻传递功能的中心频率来源于入射到滤波器上的实际信号。因此，滤波器可以自动将其中心频率调谐到最高功率入射信号的频率。因此，滤波器衰减干扰信号，同时通过其它频率的信号而几乎没有衰减。可以使用例如互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺而将滤波器实现为集成电路，从而允许非常紧凑的设计(例如芯片级，例如小于50或甚至10平方毫米)。此外，根据一些实施例，滤波器提供快速响应时间(例如小于50纳秒)以及带宽和功率激活阈值的可重构性。
[0016]在一个具体实施例中，自调谐功率激活的N路径带阻滤波器被包括在宽带接收器中。该滤波器包括信号调节电路和带阻滤波器。信号调节电路接收入射在接收机天线上的宽带RF信号。进一步假设接收到的宽带RF信号包括处于干扰频率的干扰信号。滤波电路产生多个时钟信号。多个时钟信号中的每一个都具有与干扰频率基本相同的频率，但是相移不同。带阻滤波器接收RF信号和多个时钟信号。带阻滤波器衰减以多个时钟信号的频率为中心的干扰信号。本文描述的宽带接收器的实施例可以做得更小(例如在单个芯片封装内)，具有比现有方案更低的延迟，并且比现有方案更可配置。例如，幅度阈值和阻带带宽都可以是可配置的，这将在本文中更详细地讨论。鉴于本
技术实现思路
，许多变化和替代实施例将被理解。
[0017]射频接收器概述
[0018]图1A图示了根据实施例的示例RF接收器(或收发器)100。可以看出，RF接收器100包括天线102、RF前端电路104、模数转换器(ADC)106和处理器108。在一些情况下，RF接收器100被集成到芯片上系统或芯片组，其安装在印刷电路板(PCB)上，而印刷电路板(PCB)又可以安装到多底座(chassis)系统或其它更高级别系统的底座中，尽管可以使用任意数量的实现方式。在更一般的意义上，RF接收器100可以是电子设备的一部分，或者是独立的接收器设备。在任何这样的情况下，RF接收器100配置为接收宽范围的RF信号。在一些实施例中，RF接收器100也可以配置为发送RF信号。
[0019]天线102可以用适于捕获宽范围频率的任何天线配置来实现，但是在一些示例实施例中包括一个或多个贴片天线或微带天线。天线102中可以包括任意数量的天线或天线
元件。在一些实施例中，天线102可以包括一个或多个天线以支持多个通信频带(例如双频带操作或三频带操作)。例如，一些天线可以支持3GHz到300GHz频率范围内的三频带操作，例如支持20GHz到30GHz、40GHz到45GHz、55GHz到75GHz三频带操作的天线，尽管可以使用任意数量的频率范围，如将理解的那样。各种天线可以支持例如5G通信或其它基于标准的通信(例如2.4、28、39和60GHz通信)。各种天线可以支持毫米波通信。各种天线可以支持高频带频率和低频带频率。如将理解的，在更一般的意义上，天线102可以是适于接收(并且可能发射)期望的通信信号的任何数量的天线类型和配置。
[0020]根据实施例，RF前端电路104包括各种组件，这些组件被设计为对接收到的RF信号的选定部分进行滤波和放大。RF前端电路104可以被设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种射频(RF)滤波器，包括：信号调节电路，其配置为接收RF信号，该RF信号包括处于干扰频率的干扰信号和感兴趣的信号，该信号调节电路还配置为生成多个时钟信号，其中，该多个时钟信号中的每一个具有与该干扰频率基本相同的频率，并且其中，该多个时钟信号中的每一个具有不同的相移；和带阻滤波器，其配置为接收该RF信号和该多个时钟信号并衰减以该多个时钟信号的频率为中心的带阻内的信号，其中该干扰频率在该带阻内并且该感兴趣的信号在该带阻外。2.根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，该RF信号具有10GHz和20GHz之间的带宽。3.根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，该多个时钟信号包括3、4、6或8个时钟信号。4.根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，该带阻滤波器是具有沿N个切换路径布置的一个或多个电容器的N路径带阻滤波器。5.根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，该信号调节电路包括电压限制器电路，该电压限制器电路配置为接收该RF信号并产生具有与该干扰频率基本相同的频率的方波信号。6.根据权利要求5所述的RF滤波器，其中，该信号调节电路包括延迟锁相环(DLL)，其配置为接收该方波信号并生成该多个时钟信号。7.根据权利要求6所述的RF滤波器，其中，该信号调节电路包括边缘组合电路，该边缘组合电路配置为基于该多个时钟信号中的时钟信号的数量来改变该多个时钟信号中的每一个的占空比。8.根据权利要求6所述的RF滤波器，其中，该信号调节电路包括包络检测器电路，该包络检测器电路配置为接收该RF信号并且如果该RF信号的任何部分具有高于阈值的幅度则向该DLL提供激活信号。9.根据权利要求8所述的RF滤波器，其中，该阈值是能重新配置的。10.一种宽带RF接收器，包括权利要求1的RF滤波器。11.一种封装内系统(SIP)设备，包括：封装基板；和一个或多个集成电路芯片，其耦合到该封装基板，并包括信号调节电路，其配置为接收RF信号，该RF信号包括处于干扰频率的干扰信号和感兴趣的信号，该信号调节电路还配置为生成多个时钟信号，该所述多个时钟信号中的每一个具有与该干扰频率基本相同的频率，并且其中，该多个时钟信号中的每一个具有不同的相移；和带阻滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：BAE系统信息和电子系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：