[發明專利]在通訊系統中處理信號的方法和系統

有效

• 申請號: 200710196863.0
• 申請日: 2007-12-06
• 公開（公告）號: CN101212441A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 埃德達約·奧喬;馬德吉德·哈菲茲;阿里亞·貝扎特
• 申請（專利權）人: 美國博通公司
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04L27/16
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡曉紅;紀媛媛

技術領域

本發明涉及電子電路設計和信號處理，特別涉及一種可配置式有源/無源混頻器和共用GM級。

背景技術

在無線通訊系統中，通常將收到的射頻(RF)信號轉換到兆赫量級的中頻信號，再從中頻信號轉換成基帶信號。某些特殊的系統可直接將射頻信號轉換成基帶信號。通常，將射頻信號與本振信號混合，得到兩個邊帶信號，其中一個由兩信號的和形成，另一個由兩信號的差形成。其中，由兩信號的差形成的頻率稱為“拍頻”。其中的低頻分量往往是需要進一步處理的信號。兩個邊帶信號中的一個信號可選作中頻信號，且對所有接收到的射頻信號來說該中頻信號都是相同的。因此，當無線收發裝置(如無線局域網中的無線收發裝置)接收多個頻道時，可通過改變本振信號的頻率調諧到與十一個標準頻道之一相對應的頻率，從而保持恒定的中頻。而恒定的中頻能夠使大多數接收機共用一個共同的接收信道。

當今，接收機的發展很大程度上都是由于移動無線通訊設備，包括手機的大量需求引起的。隨著手機越來越小，更小型的電池的容量也就成了一個問題。由于絕大部分手機都利用互補型金屬氧化物半導體(CMOS)技術來進行模數轉換以及大部分的聲音和數據信號處理，需要考慮到的一個重要因素是：對于CMOS器件，最好使其工作在較低頻率下。這是至關重要的，因為COMS器件的功耗與其開關速度直接相關。頻率越高，COMS器件的開關速度也就越快，進而功耗就越大。因此，最好能有一種能盡可能快地進行下變頻轉換的接收機，以將高頻RF(可能是千兆赫茲)轉換到更低頻率，最好是基帶頻率。

除了下變頻操作，解調電路還將正交通道與同相通道分離開來。所接收到的RF信號可以表示為兩個分量的和，這兩個分量分別為調制到載波上的正弦分量和余弦分量。因為正弦波90°相移即為余弦波，因而將余弦調制分量稱為同相分量，將正弦調制分量稱為正交分量。

如上所述，將接收到的信號與本振信號相乘，便可實現通道分離。這一操作獲得的基帶分量可作為同相通道處理，而將接收到的信號與相移90°后的本振信號相乘即可得到正交通道。

另外一個需要考慮的因素為信道中信號的完整性。因為接收機天線所接收到的信號可能非常微弱，如6毫伏(6mV)，所以信號處理的第一步，應該通過低噪聲放大器LNA對其進行處理，該LNA在放大信號的同時基本不添加噪聲。放大后的信號將通過濾波處理，以除去不需要的信號部分，并再進一步放大增強其強度，最后與本振信號混合來下變頻轉換到更低頻率。其他因素如處理工藝、電壓和溫度(PVT)的變化還會引起直流漂移。

由于功耗的限制，特別是在移動通訊終端中，一個至關重要的問題是如何使模擬射頻電路中元器件的數量和裸片區域最小化。元器件數量的減少，尤其是有源器件的減少，因為減少了偏置電流，所以可以減少在電路空載時的熱耗散和功耗。同樣關鍵的是，某些模擬器件，如電感和大電容，可能會過多的占據集成電路的空間，因此需盡量減少它們的使用。

將上述系統與本申請后續部分結合附圖所介紹的本發明進行比較，現有的和傳統方法的局限性和缺陷對于本領域的技術人員來說是顯而易見的。

發明內容

本發明涉及可配置式有源(active)/無源(passive)混頻器和GM級，以下在至少一幅附圖中得到了充分顯示和/或描述，并在權利要求中更完整地進行了闡明。

根據本發明的一個方面，提供一種在通訊系統中處理信號的方法，包括：對頻率解調器中的射頻混頻器進行配置，以使其工作在有源模式(active?mode)或無源模式(passive?mode)。

優選地，所述方法進一步包括，在所述頻率解調器中，將所述射頻混頻器的一個或多個混頻級從無源配置(passive?configuration)轉換到有源配置(active?configuration)。

優選地，所述方法進一步包括，所述射頻混頻器的同相處理通道和正交處理通道共用一個跨導級(GM?stage)。

優選地，所述方法進一步包括，利用一個或多個開關來控制所述射頻混頻器工作在有源模式或無源模式。

優選地，所述方法進一步包括，當所述頻率解調器在所述有源模式下工作時處理寬帶調制信號。

優選地，所述方法進一步包括，當所述頻率解調器在所述無源模式下工作時處理窄帶調制信號。

根據本發明的一個方面，提供一種在通訊系統中處理信號的系統，其包含一個或多個電路，用于配置頻率解調器中的射頻混頻器在有源或無源模式下工作。