[發明專利]一種跨導電容可配置N-path帶通濾波器

有效

• 申請號: 202010562205.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111756348B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 高志強;李騰飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H03H5/12
• 分類號: H03H5/12;H03D7/16;H04B1/00;H04B1/401
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發明公開了一種跨導電容可配置N?path帶通濾波器，所述濾波器包括N?path帶通濾波器、四相位時鐘源、Gm?C低通濾波器和數字控制信號接口，其中：N?path帶通濾波器的輸入端為跨接電容組；帶通濾波通道N?path1和N?path2連接跨接電容組的同相輸出端口；四相位時鐘源的時鐘輸出連接至N?path帶通濾波器；跨導Gm?C低通濾波器連接N?path帶通濾波器的差分輸出端口；數字控制信號接口連接至跨接電容組、N?path帶通濾波器、可配置跨導Gm?C低通濾波器。該濾波器避免了現有技術中N?path濾波器的通帶帶寬不足、線性度不佳、諧波失真大、帶內紋波大的特點，在實現寬范圍中心頻率調諧的基礎上，實現通帶帶寬可調、帶內紋波可調的功能。

技術領域

本發明屬于電子信息技術領域，涉及一種應用于射頻無線收發機中的帶通濾波器，具體涉及一種應用于射頻前端基于跨導電容均可配置的N-path帶通濾波器。

背景技術

目前通信系統以及集成電路發展迅猛，通信系統要求其電子設備具備可快速連續調諧、集成化、可重構、多功能等特點，因此目前多模多頻收發機的設計需求朝著低功耗、全集成、多功能、小芯片尺寸的方向發展。作為收發機不可或缺的一部分，前端濾波器可以起到濾除干擾信號以提高收發機的整體性能的作用，因此射頻前端濾波器的可調諧、集成化的研究具有重要意義。

N-path帶通濾波器使用N個特性相同的單通道濾波單元并列組合而成，每一個單通道由開關電容組成，通過外加時鐘發生器驅動，其不會造成大量的面積消耗，在品質因數、線性度、可調諧性、動態范圍等方面更加具有優勢。

發明內容

本發明的目的是提供一種跨導電容可配置N-path帶通濾波器，該濾波器避免了現有技術中N-path濾波器的通帶帶寬不足、線性度不佳、諧波失真大、帶內紋波大的特點，在實現寬范圍中心頻率調諧的基礎上，實現通帶帶寬可調、帶內紋波可調的功能。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種跨導電容可配置N-path帶通濾波器，包括N-path帶通濾波器、四相位時鐘源、Gm-C低通濾波器和數字控制信號接口，其中：

所述N-path帶通濾波器的輸入端為跨接電容組，用于通帶紋波調節和增益調節；

所述跨接電容組包括N組(N≥2)可通過開關自由選通的跨接電容；

所述N-path帶通濾波器含有帶通濾波通道N-path1和帶通濾波通道N-path2兩個不同的N-path濾波通道，帶通濾波通道N-path1與帶通濾波通道N-path2同相輸入，差分輸出；

所述帶通濾波通道N-path1連接跨接電容組的同相輸出端口，對輸入信號進行帶通濾波，由于跨導模塊的頻率搬移作用，其中心頻率為f_lo+Δf，f_lo為濾波器通帶中心頻率，Δf為中心頻率偏移量；

所述帶通濾波通道N-path2連接跨接電容組的同相輸出端口，對輸入信號進行帶通濾波，由于跨導模塊的頻率搬移作用，其中心頻率為f_lo-Δf；

所述四相位時鐘源的時鐘輸出連接至N-path帶通濾波器，四相位時鐘源產生頻率可變的四相位不交疊時鐘信號作為N-path帶通濾波器中的開關控制信號，調節通帶中心頻率；

所述跨導Gm-C低通濾波器為可配置跨導電容濾波器，連接N-path帶通濾波器的差分輸出端口，對輸入信號進行低通濾波，以消除奇次諧波；

所述數字控制信號接口連接至跨接電容組、N-path帶通濾波器、可配置跨導Gm-C低通濾波器，提供數字控制信號。

相比于現有技術，本發明具有如下優點：