具有占空比控制的谐波抑制收发器制造技术

提出了用于N相发送器和接收器的架构，该N相发送器和接收器可以使用较低的N值和较低的VCO频率来实现与具有较高N值的N相系统相似的谐波性能。与传统的N相系统不同，本地振荡器时钟是交叠的。在三相系统的示例中，VCO频率可以是1.5x本地振荡器频率的频率，并且三相时钟使用50％的占空比。N相输入信号的每个分量(0、120、240)及其反相(180、300、60)分别与N相时钟信号的相应分量(Clk0、Clk120、Clk240)及其反相(Clk0b、Clk120b、Clk240b)混频，其中这些混频对在与其他这样的对进行混频之前被分别组合。合。合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有占空比控制的谐波抑制收发器
[0001]本申请要求Jiang等人于2020年5月30日提交的题为“HARMONICS REJECTION TRANSCEIVER WITH DUTY RATIO CONTROL”的美国临时专利申请第63/032,588号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0002]本公开内容总体上涉及用于减少收发器中的不需要的谐波含量的架构。

技术介绍

[0003]在无线终端诸如蜂窝电话中，通常具有不期望的本地振荡器时钟生成的时钟谐波。在发送器侧，这些时钟谐波可能通过非线性被混频回至期望信号的频率附近，并产生近信道失真，并且影响附近使用类似载波频率的其他无线终端。在接收器侧，接近期望的信号的时钟谐波频率的阻塞(blocker)信号可以在被混频回至基带频率时通过下转换过程落在所期望的信号频率的顶部并且降低所接收到的信号的失真率和信噪比。希望尽可能减少这些时钟谐波的影响。

技术实现思路

[0004]根据本公开内容的一个方面，发送器具有N相信号源，其中N是大于2的整数，N相信号源被配置成提供形成N相输入信号的N个输入信号以及针对N个输入信号中的每个信号的反相输入信号。该发送器还包括频率合成器，频率合成器被配置成生成形成N相时钟信号的N个时钟信号以及针对N个时钟信号中的每个信号的反相时钟信号，N个时钟信号中的每个时钟信号具有与N个输入信号中的一个对应的相位。发送器还包括谐波抑制混频器，谐波抑制混频器具有第一组N个混频器对，第一组N个混频器对被配置成：接收N相输入信号和N相输入信号的反相，接收N相时钟信号和N相时钟信号的反相，并且生成第一输出信号。第一组中的每个混频器对包括：第一混频器，第一混频器被配置成接收输入信号中的相应一个输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号，并将输入信号中的相应一个输入信号与时钟信号中的相应一个时钟信号混频；以及第二混频器，第二混频器被配置成接收输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号，并将输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号与时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号混频。谐波抑制混频器被配置成：通过针对第一组中的每个混频器对将第一混频器的输出与第二混频器的输出进行组合来形成N个第一中间信号，以及组合N个第一中间信号以形成第一输出信号。
[0005]可选地，在前述方面中，发送器还包括N个放大器，所述N个放大器各自被配置成：接收第一中间信号中的相应一个第一中间信号；以及在组合N个第一中间信号以形成第一输出信号之前，放大第一中间信号中的相应一个第一中间信号。
[0006]可选地，在任一前述方面中，谐波抑制混频器还包括第二组N个混频器对，第二组N个混频器对被配置成：接收N相输入信号和N相输入信号的反相，接收N相时钟信号和N相时
钟信号的反相，并且生成第二输出信号。第一组中的每个混频器对包括：第一混频器，第一混频器被配置成接收输入信号中的相应一个输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号的反相，并将输入信号中的相应一个输入信号与时钟信号中的相应一个时钟信号的反相混频；以及第二混频器，第二混频器被配置成接收输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号，并将输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号混频。谐波抑制混频器被配置成：通过针对第二组中的每个混频器对将第一混频器的输出与第二混频器的输出进行组合来形成N个第二中间信号，以及组合N个第二中间信号以形成第二输出信号。
[0007]可选地，在前述方面中，发送器还包括电感耦合器，该电感耦合器包括：第一线圈，第一线圈被配置成在第一端子处接收第一输出信号并在第二端子处接收第二输出信号；以及第二线圈，第二线圈被电感地耦合至第一线圈，第二线圈具有被配置成提供发送器的单端输出的第一端子和被连接至地的第二端子。
[0008]可选地，在前述方面中，发送器还包括被配置成接收并放大单端输出的功率放大器。
[0009]可选地，在前述方面中，发送器还包括被配置成接收并发送单端输出的天线。
[0010]可选地，在任一前述方面中，频率合成器包括：压控振荡器，压控振荡器被配置成生成正振荡器信号和负振荡器信号；以及本地振荡器时钟生成器，本地振荡器时钟生成器被配置成根据正振荡器信号和负振荡器信号生成形成N相时钟信号的N个时钟信号以及针对N个时钟信号中的每个信号的反相时钟信号。
[0011]可选地，在前述方面中，压控振荡器被配置成生成频率为N相时钟信号的频率的1/2N倍的正振荡器信号和负振荡器信号。
[0012]可选地，在任一前述方面中，N相信号源被配置成接收同相/正交格式的输入信号，并由此生成形成N相输入信号的N个输入信号以及针对N个输入信号中的每个信号的反相输入信号。
[0013]可选地，在任一前述方面中，N等于3。
[0014]可选地，在前述方面中，频率合成器被配置成生成占空比为1/2的N个时钟信号，并且生成占空比为1/2的反相时钟信号。
[0015]可选地，在任一前述方面中，N等于4。
[0016]可选地，在前述方面中，其中，频率合成器被配置成生成占空比为1/3的N个时钟信号，并且生成占空比为2/3的反相时钟信号。
[0017]根据本公开内容的另一方面，提供了发送信号的方法，该方法包括：接收形成N相输入信号的N个输入信号以及针对N个输入信号中的每个信号的反相输入信号，以及接收形成N相时钟信号的N个时钟信号以及针对N个时钟信号中的每个信号的反相时钟信号，N个时钟信号中的每个时钟信号具有与N个输入信号中的一个输入信号对应的相位。该方法还包括根据N相输入信号和N相输入信号的反相并根据N相时钟信号和N相时钟信号的反相通过针对N个输入信号和N个输入信号的反相中的每一个执行以下操作来生成第一输出信号：将输入信号与时钟信号中的相应一个时钟信号混频；将输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号与时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号混频；以及将所混频的输入信号中的相应一个输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号以及所混频的输入信号中
的相应一个输入信号的反相输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号进行组合以形成第一中间信号；以及组合N个第一中间信号以形成第一输出信号。
[0018]可选地，在前述方面中，该方法还包括：在组合N个第一中间信号以形成第一输出信号之前，放大N个第一中间信号。
[0019]可选地，在前述两个方面中的任一方面中，该方法还根据N相输入信号和N相输入信号的反相并根据N相时钟信号和N相时钟信号的反相通过以下操作来生成第二输出信号：针对N个输入信号和N个输入信号的反相中的每一个，将输入信号与时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号混频；将输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号与时钟信号中的相应一个时钟信号混频；以及将所混频的输入信号中的相应一个输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号以及所混频的输入信号中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发送器，包括：N相信号源，其中N是大于2的整数，所述N相信号源被配置成提供形成N相输入信号的N个输入信号以及针对所述N个输入信号中的每个信号的反相输入信号；频率合成器，所述频率合成器被配置成生成形成N相时钟信号的N个时钟信号以及针对所述N个时钟信号中的每个信号的反相时钟信号，所述N个时钟信号中的每个时钟信号具有与所述N个输入信号中之一对应的相位；以及谐波抑制混频器，所述谐波抑制混频器包括：第一组N个混频器对，所述第一组N个混频器对被配置成：接收所述N相输入信号和所述N相输入信号的反相，接收所述N相时钟信号和所述N相时钟信号的反相，以及生成第一输出信号，所述第一组中的每个混频器对包括：第一混频器，所述第一混频器被配置成接收所述输入信号中的相应一个输入信号和所述时钟信号中的相应一个时钟信号，并将所述输入信号中的相应一个输入信号与所述时钟信号中的相应一个时钟信号混频；以及第二混频器，所述第二混频器被配置成接收所述输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和所述时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号，并将所述输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号与所述时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号混频，其中，所述谐波抑制混频器被配置成：通过针对所述第一组中的每个混频器对将所述第一混频器的输出与所述第二混频器的输出进行组合来形成N个第一中间信号，以及组合所述N个第一中间信号以形成所述第一输出信号。2.根据权利要求1所述的发送器，还包括：N个放大器，所述N个放大器各自被配置成：接收所述第一中间信号中的相应一个第一中间信号；以及在组合所述N个第一中间信号以形成所述第一输出信号之前，放大所述第一中间信号中的相应一个第一中间信号。3.根据权利要求1至2中任一项所述的发送器，所述谐波抑制混频器还包括：第二组N个混频器对，所述第二组N个混频器对被配置成：接收所述N相输入信号和所述N相输入信号的反相，接收所述N相时钟信号和所述N相时钟信号的反相，以及生成第二输出信号，所述第二组中的每个混频器对包括：第一混频器，所述第一混频器被配置成接收所述输入信号中的相应一个输入信号和所述时钟信号中的相应一个时钟信号的反相，并将所述输入信号中的相应一个输入信号与所述时钟信号中的相应一个时钟信号的反相混频；以及第二混频器，所述第二混频器被配置成接收所述输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和所述时钟信号中的相应一个时钟信号，并将所述输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和所述时钟信号中的相应一个时钟信号混频，其中，所述谐波抑制混频器被配置成：通过针对所述第二组中的每个混频器对将所述第一混频器的输出与所述第二混频器的输出进行组合来形成N个第二中间信号，以及
组合所述N个第二中间信号以形成所述第二输出信号。4.根据权利要求3所述的发送器，还包括：电感耦合器，所述电感耦合器包括：第一线圈，所述第一线圈被配置成在第一端子处接收所述第一输出信号并在第二端子处接收所述第二输出信号；以及第二线圈，所述第二线圈被电感地耦合至所述第一线圈，所述第二线圈具有被配置成提供所述发送器的单端输出的第一端子和被连接至地的第二端子。5.根据权利要求4所述的发送器，还包括：功率放大器，所述功率放大器被配置成接收并放大所述单端输出。6.根据权利要求5所述的发送器，还包括：天线，所述天线被配置成接收并发送所述单端输出。7.根据权利要求1至6中任一项所述的发送器，其中，所述频率合成器包括：压控振荡器，所述压控振荡器被配置成生成正振荡器信号和负振荡器信号；以及本地振荡器时钟生成器，所述本地振荡器时钟生成器被配置成根据所述正振荡器信号和所述负振荡器信号生成形成N相时钟信号的所述N个时钟信号以及针对所述N个时钟信号中的每个信号的所述反相时钟信号。8.根据权利要求7所述的发送器，其中，所述压控振荡器被配置成生成频率为所述N相时钟信号的频率的1/2N倍的所述正振荡器信号和所述负振荡器信号。9.根据权利要求1至8中任一项所述的发送器，其中：所述N相信号源被配置成接收同相/正交格式的输入信号，并由此生成形成N相输入信号的所述N个输入信号以及针对所述N个输入信号中的每个信号的所述反相输入信号。10.根据权利要求1至9中任一项所述的发送器，其中，N等于3。11.根据权利要求10所述的发送器，其中，所述频率合成器被配置成生成占空比为1/2的所述N个时钟信号以及生成占空比为1/2的所述反相时钟信号。12.根据权利要求1至9中任一项所述的发送器，其中，N等于4。13.根据权利要求12所述的发送器，其中，所述频率合成器被配置成生成占空比为1/3的所述N个时钟信号以及生成占空比为2/3的所述反相时钟信号。14.一种发送信号的方法，包括：接收形成N相输入信号的N个输入信号以及针对所述N个输入信号中的每个信号的反相输入信号；接收形成N相时钟信号的N个时钟信号以及针对所述N个时钟信号中的每个信号的反相时钟信号，所述N个时钟信号中的每个时钟信号具有与所述N个输入信号中之一对应的相位；以及根据所述N相输入信号和所述N相输入信号的反相以及根据所述N相时钟信号和所述N相时钟信号的反相通过针对所述N个输入信号和所述N个输入信号的反相中的每一个执行以下操作来生成第一输出信号：将所述输入信号与所述时钟信号中的相应一个时钟信号混频，将所述输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号与所述时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号混频，以及将所混频的输入信号中的相应一个输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号
以及所混频的输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号进行组合，以形成第一中间信号；以及组合所述N个第一中间信号以形成所述第一输出信号。15.根据权利要求14所述的方法，还包括：在组合所述N个第一中间信号以形成所述第一输出信号之前，放大所述N个第一中间信号。16.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，还包括：根据所述N相输入信号和所述N相输入信号的反相以及根据所述N相时钟信号和所述N相时钟信号的反相通过以下操作来生成第二输出信号：针对所述N个输入信号和所述N个输入信号的反相中的每一个：将所述输入信号与所述时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号混频；将所述输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号与所述时钟信号中的相应一个时钟信号混频；以及将所混频的输入信号中的相应一个输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号的反相时钟信号以及所混频的输入信号中的相应一个输入信号的反相输入信号和时钟信号中的相应一个时钟信号进行组合，以形成第一中间信号；以及组合所述N个第二中间信号以形成所述第二输出信号。17.根据权利要求16所述的方法，还包括：将所述输出信号和所述第二输出信号分别施加到电感耦合器的第一线圈的第一端子和第二端子；接收并放大来自所述电感耦合器的第二线圈的输出，所述电感耦合器的第二线圈被电感地耦合至所述第一线圈；以及发送所放大的输出。18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中：接收同相/正交格式的输入信号；以及根据所述输入信号生成形成N相输入信号的所述N个输入信号以及针对所述N个输入信号中的每个信号的所述反相输入信号。19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，还包括：由被配置成生成正振荡器信号和负振荡器信号的压控振荡器生成正振荡器信...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宏，瓦埃勒，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：