[發明專利]超寬頻帶信號發生器

有效

• 申請號: 200610003310.4
• 申請日: 2006-02-05
• 公開（公告）號: CN101106354A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 拉扎西·馬可帕帝;西勃汀·納提克;樸倫緒;尹庠雄;寓相炫;姜賢一;李彰浩;卓依·拉斯基
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;佐治亞科技研究公司
• 主分類號: H03B1/04
• 分類號: H03B1/04
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 韓明星;李云霞

技術領域

本發明涉及一種信號發生器，更具體地講，涉及一種使用具有超寬頻帶(UWB)中的頻率范圍的諧波信號在需要的頻率產生信號的信號發生器。

背景技術

在無線通信系統中，在接收器中接收的射頻(RF)信號通過如圖1所示的混頻器10被轉換成中頻(IF)信號。混頻器10將從壓控振蕩器(VCO)12傳送的信號和RF信號進行混頻，并將混頻的信號的頻率轉換成IF信號的頻率。

如上所述，包括在接收器中的VCO主要用于信道選擇。為了將VCO用于頻帶選擇，VCO必須具有更寬的頻率控制范圍。

然而，由于VCO中存在大量寄生電容器，所以圖2所示的傳統的VCO僅使用可變電抗器不能控制寬頻率范圍。

如圖3所示，非線性元件產生相對于基頻f的諧波，這些諧波產生于寬頻帶中。由于這些諧波的功率非常小，所以這些諧波不適合于振蕩器信號。

發明內容

因此，已提出本發明來至少解決在現有技術中出現的上述問題，并且本發明的一目的在于提供這樣一種信號發生器，該信號發生器使用功率電平高得足以被用作振蕩器信號的諧波信號來產生超寬頻帶的頻率范圍中的諧波信號，并輸出具有期望頻率的諧波信號。

本發明的另一目的在于提供這樣一種信號發生器，該信號發生器使用可調有源感應器(TAI)來產生功率電平高得足以被用作振蕩器信號的諧波信號，并使用濾波器輸出具有期望頻率的諧波分量。

為了實現以上目的，提供一種超寬頻帶信號發生器，包括：可調有源感應器，用于產生具有在非線性操作范圍內彼此相似的功率強度的諧波信號，該可調有源感應器能對其值進行調諧；振蕩器，用于通過將從可調有源感應器產生的諧波信號頻率轉變成高頻帶來放大所述諧波信號并將其輸出；和濾波器，用于選擇性地輸出從振蕩器輸出的諧波信號之一。

附圖說明

從下面結合附圖的詳細描述，本發明的以上和其它目的、特征和優點將更清楚，其中：

圖1示出傳統的無線通信系統中的接收器的內部結構；

圖2示出傳統的VCO電路圖；

圖3是示出一般諧波的功率的曲線圖；

圖4是示出根據本發明的第一實施例的超寬頻帶信號發生器的電路圖；

圖5是等效于圖4所示的濾波器模塊的電路圖；

圖6是示出圖4所示的TAI的示例的電路圖；

圖7是示出根據圖4所示的TAI的輸入電壓的諧波功率的曲線圖；

圖8是用于解釋從圖4所示的振蕩器輸出的諧波的示圖；

圖9是示出通過圖4所示的濾波器模塊的可變電容器Cload選擇具有相應頻率的諧波信號的曲線圖；

圖10是示出根據本發明的第二實施例的超寬頻帶信號發生器的電路圖；

圖11示出對于圖4所示的信號發生器的根據頻率的輸出功率；和

圖12示出對于圖4所示的信號發生器的根據基頻變化的相位噪聲。

具體實施方式

以下，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。注意到，雖然相同或相似的部件顯示在不同的附圖中，但是盡可能地用相同的標號來命名附圖中相同或相似的部件。在本發明的下面的描述中，當包含于此的公知的功能和結構的詳細描述可能使得本發明的主題內容不清晰時，將省略公知的功能和結構的詳細描述。

根據本發明的超寬頻帶信號發生器包括：可調有源感應器(TAI)，用于產生具有超寬頻帶的諧波信號；振蕩器42，用于通過使用非線性元件產生諧波信號；和濾波器模塊41，用于從從振蕩器42輸出的具有超寬頻帶的諧波信號中選擇具有相應頻率的信號并將其輸出。

TAI可對其感應器值進行調諧，且通過電容器C3連接到振蕩器42的晶體管Q1的基極。

振蕩器42包括晶體管Q1，偏置電壓Bias通過電阻器R1被輸入到晶體管Q1的基極，電容器C1和C2置于地和晶體管Q1的基極之間。電流源I_core連接到晶體管Q1的發射極，并與電容器C1和C2連接。另外，連接到電壓源VDD的感應器L_load和連接到輸出端OUT的電容器C4與晶體管Q1的集電極相連。具有以上結構的振蕩器42可通過將從TAI輸入到其的諧波信號的頻帶轉變成從振蕩器42產生的高頻率信號的頻帶來輸出諧波信號。