[發(fā)明專利]用于通過噪聲前饋減少振蕩器噪聲的方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00805671.4
• 申請(qǐng)日: 2000-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN1345482A
• 公開（公告）日: 2002-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·W·登特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾利森公司
• 主分類號(hào): H03L7/23
• 分類號(hào): H03L7/23;H03C3/09;H04B1/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,李亞非

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及減少無線電系統(tǒng)中的相位噪聲，更具體地涉及將多個(gè)振蕩器集成到硅芯片中，并同時(shí)在利用了所述集成振蕩器的無線電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相位噪聲的減少。

發(fā)明背景

在這里一并作為參考的、于1996.10.11申請(qǐng)、發(fā)明名稱為“雙模式GSM/AMPS電話”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.08/730,670描述了在便攜式蜂窩電話中利用的各種電路結(jié)構(gòu)，在所述便攜式蜂窩電話中，通過首先調(diào)制發(fā)射中間頻率壓控振蕩器(TXIF-VCO)產(chǎn)生具有希望發(fā)射頻率的希望發(fā)射信號(hào)。所披露的TXIF-VCO最好是如正交VCO(QVCO)的己知類型，這種正交VCO產(chǎn)生彼此相位相差90°的兩個(gè)正交輸出信號(hào)(余弦和正弦)。所述正交輸出信號(hào)被一個(gè)諸如在1996.6.25授權(quán)的US專利No5530722描述的經(jīng)過改善的正交調(diào)制器的正交調(diào)制器接收，上述經(jīng)過改善的正交調(diào)制器在這里一并作為參考。

來自所述正交調(diào)制器的經(jīng)過調(diào)制的TXIF-VCo信號(hào)與來自發(fā)射最終頻率壓控振蕩器(TX-VCO)的信號(hào)在相位振蕩器中進(jìn)行相位比較。在比較之前，通過與來自一個(gè)頻率合成器的信號(hào)的外差將TX-VCO信號(hào)混頻以使其等于TXIF-QVCO信號(hào)的頻率，后者信號(hào)通常可用來自所述接收器的信號(hào)，在所述接收器中，所述頻率合成器被用做所述接收器的本機(jī)振蕩器(RXLO)。當(dāng)輸入給它的信號(hào)相位不等時(shí)，所述相位比較器輸出一個(gè)誤差信號(hào)。所述誤差信號(hào)經(jīng)過一個(gè)環(huán)路或低通濾波器用于將所述TX-VCO信號(hào)控制或調(diào)諧成所希望的發(fā)射頻率，該頻率等于所述RXLO和TXIF信號(hào)頻率的和或差。所述環(huán)路濾波器的控制環(huán)路帶寬寬得足以通過從所述正交調(diào)制器施加所述TXIF-VCO信號(hào)的相位調(diào)制，并將相同的相位調(diào)制施加到所述TX-VCO上，由此獲得經(jīng)過調(diào)制的最終頻率發(fā)射信號(hào)。

上述現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)被集成為RF(無線頻率)集成電路并在符合GSM(用于移動(dòng)通信的全球系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩電話以及符合PCS1900標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩電話中使用。

如果TXIF-VCO信號(hào)是如在GSM/PCS1900電路中審慎安排的晶基振蕩器頻率的小的數(shù)倍，所述TXIF-QVCO頻率只需利用那個(gè)小倍數(shù)進(jìn)行分頻，以便將所述TXIF-QVCO信號(hào)的頻率減少到所述晶基振蕩器的頻率以用于相位比較。已經(jīng)知道一個(gè)由鎖相環(huán)電路(PLL)控制的振蕩器的相位噪聲取決于分頻比，并且當(dāng)所述分頻比很大時(shí)變得非常糟。在前述的應(yīng)用中，小的分頻比導(dǎo)致可接收的低相位噪聲，允許TXIF-QVCO具有多諧振蕩器的特性，并可以很容易地集成到一個(gè)硅集成電路中。適當(dāng)類型的多諧振蕩器例如是分別在雙極或場(chǎng)效應(yīng)晶體管基礎(chǔ)上的發(fā)射極耦合或源極耦合、電流控制的多諧振蕩器。這種多諧振蕩器的一個(gè)例子是在這里一并作為參考的1997年8月5日授權(quán)的美國(guó)專利No.5654677中描述的多諧振蕩器。

在其他的應(yīng)用中，可能不能設(shè)計(jì)出導(dǎo)致TXIF-QVCO頻率是所述晶基振蕩器頻率小倍數(shù)的內(nèi)部頻率方案。當(dāng)例如希望利用比所述接收機(jī)信道更細(xì)的步長(zhǎng)來選擇發(fā)射機(jī)信道時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)這種情況，如在1996.11.8日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)No.08/746338、發(fā)明名稱為“在正向和反向鏈接基礎(chǔ)上使用不同信道間隔的衛(wèi)星/蜂窩電話”所描述的。這個(gè)申請(qǐng)和它在1996.7.9日被授權(quán)的專利US-5535432在這里也作為參考。這在TXIF-QVCO鎖相環(huán)電路中導(dǎo)致較高的分頻比，從而導(dǎo)致較高的相位噪聲。

本發(fā)明就是要克服上述缺點(diǎn)，即緩和較高TXIF-QVCO相位噪聲的有害影響。

發(fā)明概述

可以利用多種方式中的任何一種方式制造能夠利用一個(gè)控制信號(hào)對(duì)其頻率進(jìn)行控制的振蕩器。在蜂窩技術(shù)中，為了減少尺寸和成本，最佳的方式是將其集成到硅集成電路中。在使用高-Q諧振器規(guī)定所述振蕩器工作頻率減少振蕩器相位噪聲的同時(shí)，由于所述高-Q諧振器與有損耗硅基底的間隔僅僅幾個(gè)微米并且與所述有損耗硅基底的接近減小了所述Q，因此在集成電路中制作它們非常困難。另一方面，具有能夠在集成電路中制作的低-Q諧振器的集成電路振蕩器或諸如多諧振蕩器的不需要諧振電路的振蕩器呈現(xiàn)出在某些系統(tǒng)應(yīng)用中不希望的高相位噪聲。