[發明專利]一種用于NBIOT的低功耗高線性度輸出功率可調節的電流模發射機

在審

• 申請號: 201910431551.6
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN111988048A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 蘇杰
• 申請（專利權）人: 江蘇齊芯微電子有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明專利公開了一種用于NBIOT的低功耗高線性度輸出功率可調節的電流模發射機，包括：電流舵數模轉換器，陷波濾波器，電流放大器和功率混頻器；其中來自基帶處理器的輸入DATA_I和DATA_Q信號與電流舵數模轉換器的輸入相連，電流舵數模轉換器的輸出與陷波濾波器輸入相連，陷波濾波器的輸出與電流放大器的輸入相連，電流放大器的輸出與功率混頻器的輸入相連，功率混頻器的輸出與變壓器相連，變壓器的輸出與天線相連。本發明可以實現NBIOT的信號從基帶到射頻的轉換，并且放大后從天線發射出去的功能。具有功耗低，線性度高，輸出功率可調節的功能。

技術領域

本發明屬于無線通信系統中射頻發射機系統架構和電路領域，重點是涉及物聯網通信系統，特別是NBIOT 通信系統中無線發射機的系統架構設計和電路設計。

背景技術

隨著移動通信技術的發展,互聯網逐步往物網方向轉換,作為物聯網技術的NBIOT標準得到廣泛應用.NBIOT系統具有功耗特別低，小區容量特別大，鏈路增益特別高，成本特別低等特點。

傳統的NBIOT射頻發射機將基帶處理器中的低頻低速數字信號通過模數轉換器轉為模擬信號，然后經過濾波器濾除不需要的頻率，再通過上混頻器將模擬基帶信號轉換為射頻信號，最后通過功率放大器放大后發射到天線。

由于NBIOT小區容量大，為了避免設備之間相互干擾，因此對線性度有較高要求，又因為NBIOT系統電池待機時長通常在幾年，因此要求系統功耗很低。因此既要保證較高的線性度，又要兼顧低功耗。傳統NBIOT結構發射機如圖1所示，采用電壓傳輸模式，線性度比較差，為了提高線性度，就需要增大電流，因此功耗也比較大。本發明提出的電流模式發射機很好的解決了上述缺點。

并且NBIOT系統要求輸出功率可以調節，傳統電壓模式發射機通過控制功率放大器偏置電壓或者電源電壓來做功率控制，精度不高，電流模式的發射機，其輸出電流可以精確控制，因此輸出功率也可以得到相對精確的控制。

發明內容

本發明實現了一種用于NBIOT系統中的低功耗高線性度輸出功率可調節的電流模發射機。采用標準CMOS 工藝，并在TSMC 40nm 和SMIC 55nm 流片得以驗證。

一種用于NBIOT系統中的低功耗高線性度輸出功率可調節的電流模發射機包括：其中輸入DATA_I 和DATA_Q 信號與電流舵數模轉換器的輸入相連，輸出DAC_IP，DAC_IN，DAC_QP，DAC_QN；DAC的四路輸出與陷波濾波器輸入相連,輸出IP1，IN1，QP1，QN1；再經由電流放大器放大輸出IP2,IN2,QP2,QN2；這四路輸出再與功率混頻器的輸入相連，輸出RF_OUTP和RF_OUTN；功率混頻器的輸出與變壓器相連，變壓器的輸出與天線相連。