高频信号处理器和无线通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高频信号处理器和无线通信系统。需要减少在高频信号处理器和具有该高频信号处理器的无线通信系统的接收电路中可能发生的二次调制间失真。在测试模式中，例如，测试信号生成电路TSGEN在f_tx±0.5MHz生成测试信号RFtst。测试信号RFtst输入到混频器电路MIXrx_I（MIXrx_Q）。校正电路块CALBK检测得自MIXrx_I（MIXrx_Q）的IM2分量。CALBK改变MIXrx_I（MIXrx_Q）的差分平衡并且同时监视得自MIXrx_I（MIXrx_Q）的IM2分量的相位。CALBK搜索与转变点相对应的差分平衡，所述转变点允许所述相位转变大约180°。MIXrx_I（MIXrx_Q）使用所述差分平衡作为搜索结果在正常模式中操作。

【技术实现步骤摘要】
高频信号处理器和无线通信系统相关申请的交叉引用2011年11月I日提交的包括说明书、附图和摘要的日本专利申请N0.2011-239887的公开的全部内容通过引用合并于此。
技术介绍
本专利技术涉及一种高频信号处理器和无线通信系统。更具体地，本专利技术涉及有效地适用于具有直接转换接收器的高频信号处理器和无线通信系统的技术。如专利文献I中所述；例如，直接转换接收器减少了在使用如下电路的混频器中生成的二次失真。一个电路向混频器供应具有预定频率间隔的测试信号。另一个电路检测混频器中生成的二次失真。另一个电路基于检测结果来控制混频器参数。该配置搜索混频器参数以最小化混频器中的二次失真。当检测到混频器中的二次失真时，接收器基于造成二次失真的特定频率来检测来自混频器的输出振幅幅度。专利文献2描述了，允许直接转换发射器减少第一调制器(1-信号混频器电路)和第二调制器(Q-信号混频器电路)中发生的载波泄漏的技术。例如，在第一调制器中可以减少载波泄漏。为了该目的，当改变第一调制器的差分平衡时，发射器检测在用于第一调制器的本地信号以及来自第一调制器和第二调制器的相加的输出信号之间的相位差。发射器搜索差分平衡，其允许相位差达到指定值(90° )，即，允许载波泄漏仅保留在第二调制器中。专利文献1:日本专利特开N0.2004-336822专利文献2:日本专利特开N0.2009-212869
技术实现思路
图15是图示在作为本专利技术的先决条件的无线通信系统中简明的配置示例的框图。例如，无线通信系统被表示为移动电话。如图15所示，无线通信系统包括高频信号处理芯片(高频信号处理器)RFIC’，其主要地在基带频带和高频带(射频(RF)频带)之间转换频率。RFIC’包括低噪声放大器电路LNA、混频器电路MIX、和驱动器电路(可变的放大器电路)DRV作为接收电路。低噪声放大器电路LNA放大在天线ANT处接收到的高频信号。在低噪声放大器电路LNA之后提供混频器电路MIX并且混频器电路MIX把高频带转换成基带。RFIC’包括作为发送电路的驱动器电路(可变的放大器电路)DRV。在高频功率放大器电路HPA之前提供DRV。例如，在LNA和MIX之间提供SAW (表面声波Surface AcousticWave)滤波器SAffrx0 SAWrx外部地被加到芯片上并且去掉不同于接收带的不必要的频带。在DRV和HPA之间提供SAW滤波器SAWtx。SAWtx外部地被加到芯片上并且去掉不同于发送带的不必要的频带。最近，用于小型化包括高频信号处理芯片的无线通信系统和减少系统花费的需求不断增加。因此，高频信号处理芯片需要除去SAW滤波器。然而，如果除去SAW滤波器，来自发送电路的泄漏信号可能经由接收电路中的二次调制间失真(頂2)叠加在目标基带信号上。图16A至图16C是图示作为本专利技术的先决条件的高频信号处理器上的问题的示例图。例如，FDD (频分双工)系统包括W-CDMA (宽带码分多址)和LTE (长期演进)。图15中图示的高频功率放大器电路HPA可以输出具有大量功率的发送信号。然后发送信号可以经由双工器DPX泄漏至接收电路。图16A图示了在该情况中接收电路中的输出频率频谱。如图16A所示，LNA设有接收频带之内的高频信号(目标波信号)RFrx和来自HPA的发送泄漏信号RFtx_L。LNA放大这些信号并且输出结果。在天线ANT处接收RFrx。RFrx具有指定的数个兆赫的信号频带(2.类似地，RFtx_L也具有指定的信号频带。在示例中，RFtx_L的信号频带被表示为具有诸如IMHz的指定频率间隔(f_int)的两个频率频谱。如果SAWtx和SAWrx是可用的，则在LNA的输入和输出处1^^04皮充分地抑制。如果SAfftx和SAWrx是不可用的，则RFtx_L不被抑制并且被提供给混频器电路MIX。图16B图示了为了接收频带中的指定信道频率配置的本地信号(本地生成的信号)LOrx0混频器电路MIX使LOrx与目标波信号RFrx相乘。如图16C所示，MIX作为频率转换直接地把RFrx下转换成基带频带(f_BB)并且输出导致的接收基带信号BBrx。这里，因为设备失配，混频器电路MIX可以生成頂2分量。如果因为发送泄漏信号RFtx_L，所以MIX生成IM2分量,则MIX生成了在f_int的频率的干扰波。如图16C所不,干扰波(f_int)叠加在接收基带信号BBrx的频带(f_BB)上。因此，正常的接收操作是困难的。为了解决IM2的问题，可以使用专利文献I中描述的技术。专利文献I中使用的系统观测頂2分量的振幅水平幅度并且搜索用于最小化所述幅度的校正参数。为了该目的，系统互相独立地搜索1-信号混频器电路和Q-信号混频器电路。替代地，系统搜索混频器电路中的一个。系统将所述搜索结果应用至另一个混频器电路，假定另一个混频器电路产生相同的搜索结果。因此，可 能出现以下问题。(I) IM2分量的振幅水平非常小的接近最小化的頂2所在的位置(最优校正点)。检测自身可能是困难的。如果检测了振幅水平，则最优校正点可能依靠振幅水平的检测精确度在某种程度上改变。高精确地决定最优校正点或高精确地搜索最小的頂2点并且减少IM2可能是很困难的。(2)校正1-信号混频器电路改变了 Q-信号混频器电路的最优校正点。通过对照，校正Q-信号混频器电路改变了 1-信号混频器电路的最优校正点。不能解决该IQ干扰问题。(3)搜索最小的頂2点(最优校正点)可能是耗时的。对頂2振幅水平的最小点的搜索可能类似于对U-形或V-形曲线的局部极小点的搜索。例如，实际可能的搜索方法针对通过粗糙地估算全可变范围上的校正变量的最小点。然后该方法改变针对的最小点的邻近。然而，该搜索方法可能需要许多处理步骤。另外，如果需要解决以上IQ干扰问题(2)该方法需要重复地校正1-信号混频器和Q-信号混频器电路。结果，搜索时间可能显著地增加。本专利技术已经考虑到了上述问题。本专利技术针对减少二次调制间失真，二次调制间失真可能得自在高频信号处理器和具有该处理器的无线通信系统中的接收电路。通过参考如下描述和附图可以容易地确定本专利技术的这些和其他的目的和新颖的特征。以下总结了本申请中公开的专利技术的代表实施例。根据本专利技术的实施例高频信号处理器设置有第一操作模式和第二操作模式，并且包括测试信号生成电路、第一开关、混频器电路、相位检测部、和控制部。所述测试信号生成电路生成具有第一频率分量和第二频率分量的测试信号。所述第一开关(SWr)在第一操作模式中在天线处发送接收到的信号作为第一信号并且在第二操作模式中发送测试信号作为所述第一信号。所述混频器电路(MIXrx_I *MIXrx_Q)包括差分电路，该差分电路能够在指定可变范围内校正差分平衡并且把第一信号下转换成第二信号，第二信号的频带比所述第一信号的频带低。相位检测部(PHDET)在第二操作模式中从第二信号提取第三信号并且检测所述第三信号的相位。所述第三信号具有与第一频率分量和第二频率分量之差相等的频率分量。所述控制部(DGCTL)根据来自所述相位检测部的检测结果来改变所述混频器电路的差分平衡。当差分平衡被设置成可变范围内的第一校正值时所述混频器电路在所述第一操作模式中操作。在所述第二操作模式中，所述控制部改变差分平衡并且同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频信号处理器，所述高频信号处理器设置有第一操作模式和第二操作模式，所述高频信号处理器包括：测试信号生成电路，所述测试信号生成电路生成具有第一频率分量和第二频率分量的测试信号；第一开关，所述第一开关在所述第一操作模式中发送在天线处接收到的信号作为第一信号，并且在所述第二操作模式中发送测试信号作为所述第一信号；混频器电路，所述混频器电路包括能够在指定的可变范围内校正差分平衡的差分电路，并且将所述第一信号下转换成具有比所述第一信号更低的频带的第二信号；相位检测部，所述相位检测部在所述第二操作模式中从所述第二信号提取第三信号，所述第三信号具有与在所述第一频率分量和所述第二频率分量之间差相等的频率分量，并且所述相位检测部检测所述第三信号的相位；以及控制部，所述控制部根据来自所述相位检测部的检测结果来改变所述混频器电路的所述差分平衡，其中，当所述差分平衡被设置成在可变范围内的第一校正值时，所述混频器电路在所述第一操作模式中操作，并且其中，所述控制部在所述第二操作模式中改变所述差分平衡并且同时搜索转变点，所述转变点允许在最小波动范围内改变所述差分平衡之前和之后使所述第三信号的相位转变大约180°，并且所述控制部向所述混频器电路提供所述第一校正值，即，与所述转变点相对应的所述差分平衡。...

【技术特征摘要】
2011.11.01 JP 2011-2398871.一种高频信号处理器，所述高频信号处理器设置有第一操作模式和第二操作模式，所述高频信号处理器包括: 测试信号生成电路，所述测试信号生成电路生成具有第一频率分量和第二频率分量的测试信号； 第一开关，所述第一开关在所述第一操作模式中发送在天线处接收到的信号作为第一信号，并且在所述第二操作模式中发送测试信号作为所述第一信号； 混频器电路，所述混频器电路包括能够在指定的可变范围内校正差分平衡的差分电路，并且将所述第一信号下转换成具有比所述第一信号更低的频带的第二信号； 相位检测部，所述相位检测部在所述第二操作模式中从所述第二信号提取第三信号，所述第三信号具有与在所述第一频率分量和所述第二频率分量之间差相等的频率分量，并且所述相位检测部检测所述第三信号的相位；以及 控制部，所述控制部根据来自所述相位检测部的检测结果来改变所述混频器电路的所述差分平衡， 其中，当所述差分平衡被设置成在可变范围内的第一校正值时，所述混频器电路在所述第一操作模式中操作，并且 其中，所述控制部在所述第二操作模式中改变所述差分平衡并且同时搜索转变点，所述转变点允许在最小波动范围内改变所述差分平衡之前和之后使所述第三信号的相位转变大约180°，并且所述控制部向所述混频器电路提供所述第一校正值，即，与所述转变点相对应的所述差分平衡。2.根据权利要求1所述的高频信号处理器， 其中，所述控制部执行二分搜索以依次二等分所述差分平衡的可变范围并且同时搜索与所述转变点相对应的所述差分平衡。3.根据权利要求2所述的高频信号处理器，进一步包括: 模数转换器，所述模数转换器被设置在所述混频器电路之后； 基带电路，所述基带电路执行指定基带处理；以及 第二开关，所述第二开关选择将来自所述模数转换器电路的输出发送至所述基带电路和将来自所述模数转换器电路的输出发送至所述相位检测部中的一个， 其中，所述相位检测部经由所述第二开关接收作为数字信号的所述第二信号。4.根据权利要求3所述的高频信号处理器， 其中，所述测试信号生成电路包括: 测试本地信号生成电路,所述测试本地信号生成电路生成具有指定频率的测试本地信号; 测试基带信号生成电路，所述测试基带信号生成电路生成具有与在所述第一频率分量和所述第二频率分量之间的差相等的频率的测试基带信号； 分频器电路，所述分频器电路将所述测试基带信号分成两个信号；以及测试混频器电路，所述测试混频器电路使用所述测试本地信号来上转换来自所述分频器电路的输出信号，并且 其中，所述相位检测部包括: 数字滤波器电路，所述数 字滤波器电路提取所述第三信号；数字放大器电路，所述数字放大器电路放大来自所述数字滤波器电路的输出信号；测试模数转换器电路，所述测试模数转换器电路将所述测试基带信号转换成数字信号；以及 相位检测电路，所述相位检测电路检测相对于来自所述测试模数转换器电路的输出信号的相位的、来自所述数字放大器电路的输出信号的相位。5.根据权利要求3所述的高频信号处理器，进一步包括: 低噪声放大器电路，所述低噪声放大器电路沿着从所述天线至所述第一开关的路径进行设置。6.一种高频信号处理器，所述高频信号处理器设置有第一操作模式和第二操作模式，所述高频信号处理器包括: 测试信号生成电路，所述测试信号生成电路生成具有第一频率分量和第二频率分量的测试信号； 第一开关，所述第一开关在所述第一操作模式中在天线处发送接收到的信号作为第一信号，并且在所述第二操作模式中发送测试信号作为所述第一信号； 第一混频器电路A，所述第一混频器电路A包括能够在指定的可变范围内校正差分平衡的差分电路，并且使用第一本地信号A来将所述第一信号下转换成具有比所述第一信号更低的频带的第二信号A ; 第一混频器电路B，所述第一混频器电路B包括能够在指定的可变范围内校正差分平衡的差分电路，并且使用第一本地信号B来将所述第一信号下转换成第二信号B，所述第一本地信号B与所述第一本地信号A具有90°的相位差； 相位检测部，所述相位检测部在所述第二操作模式中从所述第二信号A提取第三信号A，所述第三信号A具有与在所述第一频率分量和所述第二频率分量之间的差相等的频率分量，所述相位检测部从所述第二信号B提取第三信号B，所述第三信号B具有与在所述第一频率分量和所述第二频率分量之间的差相等的频率分量，并且所述相位检测部检测所述第三信号A的相位和所述第三信号B的相位；以及 控制部，所述控制部根据来自所述相位检测部检测所述第三信号A的相位的结果来改变所述第一混频器电路A的差分平衡，并且根据来自所述相位检测部检测所述第三信号B的相位的结果来改变所述第一混频器电路B的差分平衡， 其中，当所述第一混频器电路A的差分平衡被设置为在可变范围内的第一校正值A时，所述第一混频器电路A在所述第一操作模式中操作， 其中，当所述第一混频器电路B的差分平衡被设置为在可变范围内的第一校正值B时，所述第一混频器电路B在所述第一操作模式中操作， 其中，所述控制部在所述第二操作模式中执行第一处理、第二处理和第三处理， 其中，所述第一处理改变所述第一混频器电路A的差分平衡并且同时搜索第一转变点A，所述第一转变点A允许所述第三信号A的相位在最小波动范围内改变所述差分平衡之前和之后转变大约180°， 其中，所述第二处理改变所述第一混频器电路B的差分平衡并且同时搜索第一转变点B,所述第一转变点B允许所述第三信号B的相位在最小波动范围内改变所述差分平衡之前和之后转变大约180°，并且其中，所述第三处理向所述第一混频器电路A提供与所述第一转变点A相对应的差分平衡作为所述第一校正值A，并且向所述第一混...

【专利技术属性】
技术研发人员：富泽智，松井浩明，堀和明，和久田哲也，车承佑，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：