[發明專利]數字鎖相環的兩點注入式寬帶直調

有效

• 申請號: 201680023615.3
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN107852163B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 徐陽;F·F·戴;廖東毅
• 申請（專利權）人: 盈諾飛公司
• 主分類號: H03L7/06
• 分類號: H03L7/06
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

數控振蕩器(DCO)調制裝置和方法提供了寬帶調相信號輸出。例示調制器電路使用了鎖相環中的振蕩器。該電路接收包裹相位輸入信號，對包裹相位輸入信號進行展開以生成展開相位信號，并對展開相位信號進行微分。包裹相位輸入信號和微分展開相位信號均被注入到調制器電路的反饋回路中。該反饋回路可包括具有頻率除數的多模分頻器，其中該頻率除數被增大或減小以用來消除與包裹相位轉化為展開相位有關的相位突變。

相關申請的交叉引用

本申請要求申請日為2015年3月24日，申請號為14/667,368，名稱為“WidebandDirect Modulation with Two Point Injection in Digital Phase locked Loops(數字鎖相環的兩點注入式寬帶直調)”的美國專利申請的優先權，并通過引用將其內容整體并入本申請。

背景技術

壓控振蕩器(VCO)的調諧輸入端已被用于生成調制傳輸信號。然而，當壓控振蕩器納入鎖相環(PLL)結構中時，鎖相環的響應作為高通濾波器有效消除了所述調制信號的低頻分量。已開發的單點調制方案用于消除此影響，該方案通過調節壓控振蕩器輸入端或調節反饋環路的分頻比來注入所述調制信號。此類系統的一個局限在于其使得調制帶寬受到鎖相環反饋環路帶寬的固有限制。即使在增加高通補償方案的情況下，可用帶寬也僅限于數兆赫茲。已開發的兩點調制方案將所述調制信號同時注入壓控振蕩器和反饋環路分頻器的控制器，從而使得壓控振蕩器輸入端的高通特性被分頻器控制的低通特性補償。

圖1為用于提供相位調制信號102的現有技術系統100，該信號在被微分器104處理后施加至數控振蕩器(DCO)106。該數控振蕩器的輸出施加至環路濾波器108并在輸入端合并于數控振蕩器106。輸出110施加至放大器112，以生成放大的發射信號114。

圖2A為原始相位調制信號頻率及經高通濾波后信號頻率的信號圖。盡管頻率信號202，204看起來極為接近，但是圖2B表明輸出信號的相位210與輸入相位206有很大的不同。在圖2B例示波形中，在波形大致交叉于點208之前，輸入相位206最初大于輸出相位210。

為了彌補單點調制的局限性，已開發的所謂“兩點”調制方案提高了可由鎖相環/壓控振蕩器調制器生成的可用帶寬。如圖4所示，兩點系統通常用于將信息信號分割為高通分量402和低通分量404，其中所述高通分量用于壓控振蕩器的直接調制，而所述低通分量用于在鎖相環環路中調整相位檢測器的輸出或調整反饋環路中的分頻比。此兩點處的調制所生成的合成信號406具有如408所示向下延伸至直流的頻譜響應(如同功率頻譜密度(PSD)所示)。

兩點調制存在一些固有挑戰，包括高通和低通調制分量的同步，高通和低通調制路徑的增益匹配，以及高速鎖相環操作導致的高功耗。

因此，需要對寬帶兩點調制器進行改進。

附圖說明

附圖及以下詳細描述并入本說明并形成本說明的一部分，用于進一步說明包含所要求保護的發明的概念的實施方式，以及說明這些實施方式的各種原理和優點，其中，各附圖中的相同元件或功能類似的元件采用相同的附圖標記。

圖1為現有技術的單點調制器的框圖。

圖2A至2B為現有技術的頻率和相位信號的圖。

圖3和圖4所示為現有技術的兩點調制系統。

圖5為根據一些實施方式的兩點調制系統的框圖。

圖6為在一些實施方式中的展開邏輯狀態圖。

圖7A至7B為包裹相位輸入及展開相位信號的示意圖。

圖8至10為根據一些實施方式的具有用于控制槽路電容的數字和/或模擬輸入的壓控振蕩器或數控振蕩器電路圖。

圖11為根據一些實施方式的鎖相環中的兩點調制器的示意框圖。