锁相环、宽带发射机及宽带发射机的载波泄露校准方法技术

本发明专利技术公开了一种锁相环、宽带发射机及宽带发射机的载波泄露校准方法，其中锁相环包括：鉴相器、环路滤波器和多个压控振荡器，鉴相器向环路滤波器输出信号，环路滤波器可选择地向多个压控振荡器的任意之一输出信号。本发明专利技术提出的由宽带锁相环支撑的宽带发射机可以工作于多种模式，适应通讯技术的发展以及供应商的需求。

【技术实现步骤摘要】
锁相环、宽带发射机及宽带发射机的载波泄露校准方法
本专利技术涉及移动通信
，尤其涉及一种锁相环、宽带发射机及宽带发射机的载波泄露校准方法。
技术介绍
在移动通信领域，发射机应用于GSM(全球移动通信系统)、UMTS(通用移动通信系统)、CDMA(码分多址)和LTE(长期演进)等多种移动通信系统中，发射机的工作过程如下：首先，将来自基带的数字信号转化为模拟基带信号；然后，完成信号的滤波和上变频；最后，经过射频功率放大器将变频后的射频信号通过天线发射出去。在移动通讯领域，发射机的技术虽然比较成熟，但一般只能工作于单一的频段和模式，功能相对较少，灵活性不够，可扩展能力也有限。另外，在变频过程中，不可避免的会出现一些无用信号，如本振泄露信号，边带信号等。这些无用信号可能影响发射机后续功率放大电路，造成发射机频谱发射不符合协议标准的规定，另外，当载波泄露信号与发射信号同时进入功率放大器后，由于功放非线性导致他们之间互调恶化，可能影响数字预失真效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种锁相环、宽带发射机及宽带发射机的载波泄露校准方法，可以提高发射机的频率输出范围。为解决上述技术问题，本专利技术的方法一种锁相环，包括：鉴相器、环路滤波器和多个压控振荡器，其中，鉴相器向环路滤波器输出信号，环路滤波器可选择地向多个压控振荡器的任意之一输出信号。进一步地，还包括至少一个可变电抗组件，可变电抗组件与多个压控振荡器均分别连接。进一步地，还包括一个或多个分频器，分频器连接到压控振荡器的输出端，提供分频后的输出信号。进一步地，在多个压控振荡器中，相邻压控振荡器在要求的工作温度范围内存在重叠频率。进一步地，一种宽带发射机，包括：IQ调制器和锁相环，锁相环与IQ调制器相连，为IQ调制器提供本振信号，其中，锁相环包括：鉴相器、环路滤波器和多个压控振荡器，其中，鉴相器向环路滤波器输出信号，环路滤波器可选择地向多个压控振荡器的任意之一输出信号。进一步地，锁相环还包括至少一个可变电抗组件，可变电抗组件与多个压控振荡器均分别连接。进一步地，在多个压控振荡器中，相邻压控振荡器在要求的工作温度范围内都存在重叠频率。进一步地，一种宽带发射机的载波泄露校准方法，应用于包括多个压控振荡器的宽带发射机中，包括：计算多个压控振荡器中相邻压控振荡器重叠的频率范围，判断校准频点是否在重叠的频率范围中，如果是，则从相邻压控振荡器中，为校准频点指定一压控振荡器锁定；在为校准频点指定一压控振荡器锁定后，为宽带发射机的IQ调制器提供本振信号，并通过对基带直流分量进行调整完成对IQ调制器的载波泄露校准，并保存校准数据。进一步地，为校准频点指定一压控振荡器锁定包括：根据相邻压控振荡器的锁定上限频率和锁定下限频率计算判断阈值；将校准频点与判断阈值进行比较，如果校准频点小于判断阈值，则指定相邻压控振荡器中锁定下限频率较小的压控振荡器锁定；如果校准频点大于判断阈值，则指定相邻压控振荡器中锁定上限频率较大的压控振荡器锁定。进一步地，还包括：在计算多个压控振荡器中相邻压控振荡器重叠的频率范围前，还需确定多个压控振荡器的频率覆盖范围；在校准频点不在重叠的频率范围中时，根据多个压控振荡器的频率覆盖范围为校准频点指定一压控振荡器锁定。进一步地，还包括：为校准频点指定压控振荡器锁定后，记录压控振荡器的编号，在收到置频点命令时，判断所置频点是否在重叠的频率范围中，如果在，则根据压控振荡器的编号，调用相应的压控振荡器，并启用相应的校准数据。综上所述，本专利技术提出的由宽带PLL支撑的宽带发射机可以工作于多种模式，适应通讯技术的发展以及供应商的需求。附图说明图1为宽带发射机系统框图；图2为传统锁相环工作过程图；图3为本专利技术提出宽带锁相环工作过程图；图4为IQ调制器工作过程图；图5为本专利技术提出宽带发射机载波泄露校准流程图；图6为本实施方式提出宽带发射机载波泄露启用校准数据流程图。具体实施方式图1所示为本实施方式的支持多种制式的宽带发射机，包括：高采样率的IQ两路数模转换器(DAC)，IQ两路低通滤波器(LPF)，宽带锁相环(PLL)、宽带射频IQ调制器(IQmodulator)，可控增益射频放大器(DVGA)和宽带功率放大器(PA)六个部分。本实施方式的突出特点是采用宽带锁相环(PLL)，通过宽带锁相环给IQ调制器提供宽带的本振信号来实现宽带发射机。图2是传统窄带锁相环的结构，图3是宽带锁相环的结构，锁相环是一个闭环的相位误差控制系统，比较输入信号和压控振荡器输出信号之间的相位差，产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，以达到与输入信号同频。本实施方式通过在锁相环中集成多个压控振荡器(VCO)来实现宽带调谐，宽带锁相环的工作原理与窄带锁相环相同，都是比较输入信号和压控振荡器输出信号之间的相位差，产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，本实施方式中的宽带锁相环和现有的窄带锁相环的最大差异是对VCO的调谐范围不同。宽带VCO的调谐范围基于以下三点实现：(一)传统的锁相环电路内部只包含一个VCO，而本实施方式的宽带锁相环内部集成了多个VCO调谐，在锁相过程中，可以在多个VCO中选择合适的VCO锁定，通过多个VCO拼接实现宽带调谐。由于VCO覆盖频段会随高低温变化和加工工艺上下平移，在多VCO集成中，常温下两个VCO之间频率重叠范围要有充足余量才能保证宽带PLL在全温范围全频段锁定。(二)锁相环包含至少一个可变组件(图中为示出)，可变组件的电抗一般是电压电平的函数。本实施方式中包含一组可变组件，每一个VCO都可以与这一组电抗组件中的任意一个搭配实现宽带调谐。(三)传统锁相环为压控振荡器直接输出，本实施方式中宽带锁相环末级包括一组可选分频器，可以将压控振荡器直接输出，也可以在二分频，四分频等后输出。通过将上述多VCO覆盖，可变组件调谐和输出可选分频器结合起来可以实现VCO从几百兆到几G的宽带输出。本实施方式还解决了宽带锁相环在不同VCO锁定时载波泄露校准失效的问题。图4为IQ调制器工作原理图，如果调制器输入的IQ基带信号以及本振信号都为理想正弦波没有幅度相位失真，则经调制器变频后输出为理想的单边带信号不存在载波泄露。但实际应用中IQ基带信号和经过移相器的本振信号都存在幅度和相位失真，导致调制器输出中包含无用的载波泄露信号，宽带发射机应用中必须对载波泄露进行校准抑制，达到系统杂散指标要求。调制器输入I，Q及本振信号用如下公式表示，其中A1A2代表基带幅度，A1不等于A2基带幅度不平衡，代表基带相位，不等于基带相位不平衡，B1B2代表基带直流分量，C1C2代表LO幅度，C1不等于C2LO幅度不平衡，θ1θ2代表LO相位，θ1不等于θ2LO相位不平衡，D1D2代表LO直流分量。fL0_I(t)＝C1cos(wct+θ1)+D1fL0_Q(t)＝C2sin(wct+θ2)+D2调制器输出：其中载波泄露为：由公式可以看出，载波泄露与基带的直流分量和本振信号的幅度不平衡有关，当B1C1＝B2C2，时，载波泄露最小，载波泄露校准过程为调整基带直流分量B1B2使得基带直流偏移与LO幅度乘积相等B1C1＝B2C2，载波泄露幅度最小。传统的PLL中由于只有一个VCO，VCO增益固定，本振幅度不平衡固定，载波泄露本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锁相环，包括：鉴相器、环路滤波器和多个压控振荡器，其中，所述鉴相器向所述环路滤波器输出信号，所述环路滤波器可选择地向所述多个压控振荡器的任意之一输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种锁相环，包括：鉴相器、环路滤波器和多个压控振荡器，其中，所述鉴相器向所述环路滤波器输出信号，所述环路滤波器可选择地向所述多个压控振荡器的任意之一输出信号；还包括一组可变电抗组件、一个N分频器和一组分频器，每一个压控振荡器与所述一组可变电抗组件中的任意一个连接实现宽带调谐，所述N分频器的一端连接所述压控振荡器的输出端，另一端连接所述鉴相器，所述一组分频器连接到所述压控振荡器的输出端，提供分频后的输出信号。2.如权利要求1所述的锁相环，其特征在于：在所述多个压控振荡器中，相邻压控振荡器在要求的工作温度范围内存在重叠频率。3.一种宽带发射机，包括：IQ调制器和锁相环，所述锁相环与所述IQ调制器相连，为所述IQ调制器提供本振信号，其中，所述锁相环包括：鉴相器、环路滤波器和多个压控振荡器，其中，所述鉴相器向所述环路滤波器输出信号，所述环路滤波器可选择地向所述多个压控振荡器的任意之一输出信号；还包括一组可变电抗组件、一个N分频器和一组分频器，每一个压控振荡器与所述一组可变电抗组件中的任意一个连接实现宽带调谐，所述N分频器的一端连接所述压控振荡器的输出端，另一端连接所述鉴相器，所述一组分频器连接到所述压控振荡器的输出端，提供分频后的输出信号。4.如权利要求3所述的宽带发射机，其特征在于，在所述多个压控振荡器中，相邻压控振荡器在要求的工作温度范围内都存在重叠频率。5.一种采用如权利要求3所述宽带发射机的宽带...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珊，胡小娟，亓刚，赵娜，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：