[發明專利]多標準性能可重構式I/Q正交載波發生器

有效

• 申請號: 201410287623.1
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104079315B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 劉曉東;吳南健;王海永;樓文峰;陳晶晶;張釗
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H03L7/099;H03L7/085
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種多標準性能可重構式I/Q正交載波發生器，采用標準CMOS工藝，單片集成實現，其包括：

鑒頻鑒相器(101)，用于對輸入的參考信號和可編程多模分頻器(107)的輸出信號的頻率和相位進行比較；

可編程電荷泵(102)，受鑒頻鑒相器(101)輸出信號控制，產生充、放電電流，進而對環路濾波器進行充、放電，改變其輸出電壓；

環路濾波器(103)，用于將可編程電荷泵(102)的充、放電電流轉化為控制多路壓控振蕩器(104)的模擬電壓；

多路壓控振蕩器(104)，受所述模擬電壓的控制產生所需的鎖相環鎖定頻率范圍；

第一多路選擇器(105)，用于將多路壓控振蕩器(104)的輸出信號進行通道選取，以決定由哪一個壓控振蕩器提供振蕩頻率；

除二預分頻器(106)，用于將來自第一多路選擇器(105)的輸出信號進行除二預分頻，以降低可編程多模分頻器(107)的最高工作頻率；

可編程多模分頻器(107)，用于控制鎖相環主環路的分頻比，最終決定鎖相環的鎖定頻率；

主環路輸出緩沖器(108)，用于將鎖相環主環路信號進行輸出；

五級除二分頻鏈路(109)，用于產生0.1～5GHz的I/Q信號，并分兩路分別輸出到接收機和發射機；

第二多路選擇器(110)和第三多路選擇器(112)，用于對五級除二分頻鏈路(109)的輸出信號進行通道選取；

到接收機輸出緩沖器(111)和到發射機輸出緩沖器(113)，用于將所述兩路信號分別輸出到接收機和發射機；

輸入緩沖器(114)，用于接收外部輸入信號進入五級除二分頻鏈路(109)；

其中，可編程電荷泵(102)是充、放電電流可配置電荷泵，其輸入端與鑒頻鑒相器(101)的輸出端連接，輸出端與環路濾波器(103)的輸入端連接，其工作狀態受數字處理器(116)的第一輸出控制，從而可利用數字處理器(116)對鎖相環的環路帶寬進行調節；

多路壓控振蕩器(104)產生所需5～10GHz及1.5～3GHz的振蕩信號，其振蕩頻率由數字信號A、B、P及環路濾波器(103)的輸出電壓共同決定，A用于壓控振蕩器的選取，B用于子頻帶的選取，P用于包含頻率預置模塊的混合信號壓控振蕩器的預置信號的設置，當A選取該混合信號壓控振蕩器進行工作時，預置模塊根據P的配置與來自環路濾波器的輸出電壓共同產生控制電壓作用到壓控振蕩器核心上，從而產生所需的振蕩頻率，其中A、B和P分別是數字處理器(116)的第二、第三和第四輸出；

多路壓控振蕩器(104)包含了三個相互獨立的壓控振蕩器，其中第一壓控振蕩器覆蓋5～10GHz頻率范圍，第二壓控振蕩器覆蓋1.5～3GHz頻率范圍，第三壓控振蕩器具有頻率預置功能，能夠實現快速鎖定，縮短鎖定時間，由數字處理器(116)選取某一個壓控振蕩器進行工作，構成鎖相環主環路；

第一多路選擇器(105)的輸入端與多路壓控振蕩器(104)的輸出端連接，輸出端分別與除二預分頻器(106)、五級除二分頻鏈路(109)及主環路輸出緩沖器(108)的輸入端連接，其工作狀態受數字處理器(116)的第五輸出控制，第一多路選擇器(105)由針對不同工作頻段所設計的緩沖器并行組合構成，每一個緩沖器受數字處理器(116)的第五輸出控制，可單獨打開或者關閉，關閉后該緩沖器不消耗功耗。

2.根據權利要求1所述的多標準性能可重構式I/Q正交載波發生器，其特征在于，鑒頻鑒相器(101)的一個輸入端與外部參考信號F_ref連接，另外一個輸入端與可編程多模分頻器(107)的輸出信號F_div連接，鑒頻鑒相器(101)根據兩個輸入信號的頻率差及相位差產生相應的脈沖電壓信號，以此來驅動電荷泵對環路濾波器(103)進行充、放電。

3.根據權利要求1述的多標準性能可重構式I/Q正交載波發生器，其特征在于，可編程多模分頻器(107)的輸入端與除二預分頻器(106)的輸出端連接，輸出端與鑒頻鑒相器(101)的輸入端連接，可編程多模分頻器(107)的工作狀態受數字處理器(116)的第六輸出控制。