专利名称：具有偶次谐波抑制的零中频下变频器的制作方法
技术领域：
背景技术：
本发明的各个方面涉及对射频(RF)通信系统(例如无线手持机)中的信号失真的抑制。
射频(RF)接收机对输入信号进行混频，从而改变其载波频率。在外差接收机中，混频器将输入信号的载波频率变为中频。在直接转换式RF接收机(又称为零IFRF接收机)中，混频器将输入信号的载波频率变为零频率。
给定的混频器可产生失真分量，该失真分量包括一种称为“二次IM2失真”的失真。该失真处于相对较低的频率，因此通常不会对外差接收机中的混频信号的信噪比造成大的影响。相反，在所述零IF RF接收机中，二次IM2失真更接近于与经下变频(混频)的信号重合。IM2失真处于低频，且具有零载波频率的混频信号也处于低频。因此，对于零IF RF接收机而言，二次IM2失真对混频信号的信噪比的影响要大得多。
发明内容
一实施例涉及零IF下变频器电路。该电路包括电压-电流转换器、混频器以及抑制电路。电压-电流转换器将RF电压信号转换成RF电流信号。混频器将电流信号变成低频电流信号。在将RF电流信号发送至混频器之前，所述抑制电路除去RF电流信号中的低频失真分量。
下文将参考下列图式来说明各实施例，在所有图式中，相同的数字均代表相同的物项，且其中图1为RF通信系统的方框图，该RF通信系统包括一集成电路，该集成电路具有包含抑制电路的零IF下变频器；图2为混频器的示意图，该混频器包括具有抑制电路的电压-电流转换器；及图3为混频器的示意图，该混频器包括一电压-电流转换器，该电压-电流转换器具有包含运算放大器的抑制电路。
具体实施例方式
图1是一总体上表示为10的RF通信系统的方框图。无线手持机20包括具有零IF下变频器26的RF接收机22，零IF下变频器26将所接收的处于一个频率范围内的RF功率转换成另一频率范围，以便随后在后端组件28中进行信号处理。
图中示意性地图解说明RF接收机22及其组件；也可包括其他组件(未示出)。总体而言，前端组件24处理处于预选定RF频率的电压，且将该电压输入至零IF下变频器26。前端组件24可包括放大器、滤波器及/或振荡器(为简明起见，在图1中未具体显示这些组件)。来自前端组件24的电压信号在进入零IF下变频器26时，通常处于特定传输频率。零IF下变频器26将所接收的处于该特定传输频率的RF电压信号转换成处于更低频率的电流信号，并将电流信号发送至后端组件28。
零IF下变频器可后随有任何数量的组件或耦接至任何数量的组件；图1中图解说明滤波器34、模拟-数字转换器36、以及数字信号处理器(DSP)38，但这些组件仅是可能使用的组件型式的实例。
零IF下变频器26可包括电压-电流转换器30和混频器核心32。大体说来，零IF下变频器26是电压输入、电流输出装置。电压-电流转换器30将输入电压信号转换成输出电流信号，且将该电流信号发送至混频器核心32。混频器核心32将来自电压-电流转换器30的电流信号与振荡器信号进行混频。
无线手持机(例如移动电话)的RF接收机的目的是为无线手持机提供清晰的信号。如上文所述，零IF下变频器26的电压-电流转换器30的元件可产生偶次非线性，该偶次非线性会产生低频互调分量(上文称为“二次IM2失真”)。互调分量与通过混频器核心32的电压-电流转换器30的所需输出信号重叠。混频器核心32中的信号失配会引起互调分量，从而干扰混频器核心32的输出信号；实际上，互调分量无法与所需信号区分开。结果，互调分量会引起混频器的输出信号失真。
为了解决上述现象，图1所示电压-电流转换器30包括一抑制电路，以用于在RF电流信号到达混频器核心32之前抑制在电压-电流转换器30中产生的低频失真分量，下文将更详细地说明抑制电路的一实例性实施方案。
图2显示包括一抑制电路的零IF下变频器26的一个实例性实施例，该抑制电路用于在混频器核心中处理信号之前抑制IM2失真分量，从而防止混频器输出信号失真。所图解说明的零IF下变频器26包括前级(例如第一级)及后级，该前级包括带抑制电路150的电压-电流转换器30，该后级则包括混频器核心32。
电压-电流转换器30包括电压-电流电路200及抑制电路150。在该实施例中，电压-电流电路200和抑制电路150采用相同型式的晶体管装置构建而成。电压-电流电路200包括一对n沟道MOSFET晶体管50、52，一对电感器62、64，一对电阻器58、60，以及一对电容器70、72。RFin节点76、74为电压-电流转换器的电压输入端子。电压-电流电路200将RF输入电压信号76、74转换成电流，以用于接下来在混频器核心32中进行信号处理。Vg1和Vg2为DC偏压。
抑制电路150抑制因电压-电流电路200的晶体管50及晶体管52形成偶次非线性而产生的低频互调分量。如图2所示，抑制电路元件150包括一对n沟道MOSFET晶体管54、56，及一对AC旁路电容器66、68。晶体管54及晶体管56为电压-电流电路200提供增大的低频电阻。电容器66及电容器68为AC旁路电容器，其将电感器62及电感器64的RF频率分量接地。因此，通过这一布置，将来自晶体管54及晶体管56的噪声分流接地。RF输入通过电容器70及电容器72耦接至电压-电流电路200。这些组件一同相对于晶体管50的源极端子及晶体管52的源极端子产生处于互调频率的高阻抗。由于相对于晶体管50的源极端子及晶体管52的源极端子产生处于低频的高阻抗，因而电压-电流电路200所产生的低频互调分量得到抑制。
图3显示另一具体实施例。图3为零IF下变频器26的示意图，零IF下变频器26包括含有电压-电流转换器30的前级(例如第一级)、及含有混频器核心32的后级(例如第二级)。在该实施例中，电压-电流转换器30包括电压-电流电路200及抑制电路150。电压-电流电路200及抑制电路150可以例如采用相同型式的晶体管装置构建而成。
电压-电流电路200将RF输入电压信号76、74转换成电流，以接下来在混频器核心32中进行信号处理。电压-电流电路200的组件50、52、62、64、58、60、70、72可与图2所示以及上文所述的组件相同或相似。
对电压-电流电路200添加抑制电路150来抑制因电压-电流电路200的晶体管50及晶体管52产生偶次非线性(例如二次谐波)而产生的互调分量。如在该实施例中所示，抑制电路150包括一对n沟道MOSFET晶体管54、56，电容器68，以及运算放大器90。晶体管54及晶体管56为电压-电流电路200提供低频电阻。电容器68为AC旁路电容器，其将电感器64的RF频率分量接地。因此通过这一布置，将来自晶体管54及晶体管56的噪声分流接地。运算放大器90将晶体管54及晶体管56的低频阻抗增加一等于其增益的量。RF输入通过电容器70及电容器72耦接至电压-电流电路200。这些组件一同向晶体管50的源极端子及晶体管52的源极端子产生处于互调频率的高阻抗。由于向晶体管50的源极端子及晶体管52的源极端子产生处于低频的高阻抗，因而电压-电流电路200所产生的低频互调分量得到抑制。
尽管上文是描述某些所示实施例，然而所使用的语言为说明性语言，而非限制性语言。可例如在随附权利要求范围内进行修改。
权利要求
1.一种零IF下变频器电路，其包括电压-电流转换器，其用于将RF电压信号转换成RF电流信号；混频器，其用于将所述电流信号的频率变成较低频率的电流信号；及抑制电路，其用于在将所述RF电流信号发送至所述混频器之前，去除所述RF电流信号中的较低频率失真分量。
2.如权利要求1所述的零IF下变频器，其中所述抑制电路包括用于将所述变频器电路的较低频部分转向参考节点的电路。
3.如权利要求2所述的零IF变频器，其中所述参考节点是地。
4.如权利要求3所述的零IF下变频器，其中所述电压-电流转换器及所述抑制电路包括n沟道MOSFET晶体管。
5.如权利要求1所述的零IF下变频器，所述抑制电路包括电流源，所述电流源包括至少一个晶体管，且所述抑制电路进一步包括至少一个与所述电流源并联连接的电容器。
6.如权利要求5所述的零IF下变频器，其中所述至少一个电容器包括AC旁路电容器。
7.如权利要求1所述的零IF下变频器，其中所述电压-电流转换器包括FET共源极放大器及电感器，且进一步，其中所述电感器连接在所述共源极放大器与所述抑制电路之间。
8.如权利要求7所述的零IF下变频器，其中所述电压转换器包括一FET共源极放大器差分对。
9.如权利要求5所述的零IF下变频器，其中至少一个电容器及所述电流源各连接在所述电压-电流转换器的RF输入端与地之间。
10.如权利要求5所述的零IF下变频器，其中所述电流源包括运算放大器。
11.一种无线装置，其包括电压-电流转换器，其用于将RF电压信号转换成RF电流信号；混频器，其用于将所述电流信号的频率变成较低频电流信号；及抑制电路，其用于在将所述RF电流信号发送至所述混频器之前，去除所述RF信号中的较低频失真分量。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述抑制电路包括用于将所述电压-电流转换器的较低频部分以及所述混频器的较低频部分转向参考节点的电路。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述参考节点是地。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述电压-电流转换器及所述抑制电路包括n沟道MOSFET晶体管。
15.如权利要求11所述的设备，所述抑制电路包括电流源，所述电流源包括至少一个晶体管，且所述抑制电路进一步包括至少一个与所述电流源并联连接的电容器。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述至少一个电容器包括AC旁路电容器。
17.如权利要求11所述的设备，其中所述电压-电流转换器包括FET共源极放大器及电感器，且进一步，其中所述电感器连接在所述共源极放大器与所述抑制电路之间。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述电压转换器包括一FET共源极放大器差分对。
19.如权利要求15所述的设备，其中所述至少一个电容器及所述电流源各连接在所述电压-电流转换器的RF输入端与地之间。
20.如权利要求15所述的设备，其中所述电流源包括运算放大器。
21.一种执行零IF下变频的方法，所述方法包括将RF电压信号转换成RF电流信号；将所述RF电流信号变成较低频电流信号；及在将所述RF电流信号变成较低频电流信号之前，去除所述RF电流信号中的较低频失真分量。
22.如权利要求21所述的方法，其中对所述较低频失真分量的抑制包括将所述RF电流信号的较低频部分转向参考节点。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述参考节点是地。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述电压-电流转换及所述抑制分别通过n沟道MOSFET晶体管来执行。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述抑制包括提供电流源，所述电流源包括至少一个晶体管；以及提供至少一个与所述电流源并联连接的电容器。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述至少一个电容器用作AC旁路电容器。
27.如权利要求21所述的方法，其中所述电压-电流转换包括提供FET共源极放大器及提供电感器，所述方法进一步包括在所述共源极放大器与所述抑制电路之间连接所述电感器。
28.如权利要求27所述的方法，其进一步包括提供一FET共源极放大器差分对，以将所述RF电压信号转换成所述RF电流信号。
29.如权利要求25所述的方法，其进一步包括将所述至少一个电容器及所述电流源连接在所述电压-电流转换器的RF输入端与地之间。
30.如权利要求25所述的方法，其进一步包括提供运算放大器作为所述电流源。
31.一种设备，其包括转换装置，其用于将RF电压信号转换成RF电流信号；改变装置，其用于将所述RF电流信号的频率变为较低频电流信号；及去除装置，其用于在将所述RF信号发送至用于改变所述电流信号的频率的所述装置之前，去除所述RF信号中的较低频失真分量。
32.如权利要求31所述的设备，其中用于转换所述RF电压信号的所述装置包括FET共源极放大器及电感器，且进一步，其中所述电感器连接在所述共源极放大器与用于去除所述较低频失真分量的所述装置之间。
33.如权利要求32所述的设备，其中用于将所述RF电压信号转换成所述RF电流信号的所述装置包括一FET共源极放大器差分对。
34.如权利要求33所述的设备，其中用于去除所述较低频分量的所述装置包括至少一个电容器及电流源，所述至少一个电容器及所述电流源中的每一者均连接在用于将所述RF电压信号转换成所述RF电流信号的所述装置的RF输入端与地之间，且其中所述电流源包括晶体管。
35.如权利要求34所述的设备，其中所述电流源包括运算放大器。
36.一种用数据编码的机器可读媒体，所述数据可由机器读取以使得将RF电压信号转换成RF电流信号；将所述RF电流信号变成较低频电流信号；及在将所述RF电流信号变成较低频电流信号之前，去除所述RF电流信号中的较低频失真分量。
37.如权利要求21所述的机器可读媒体，其中所述数据可由机器读取，以使对所述较低频失真分量的抑制包括将所述RF电流信号的较低频部分转向参考节点。
38.如权利要求37所述的机器可读媒体，其中所述数据可由机器读取，以使所述参考节点为地。
全文摘要
本发明的一实施例涉及零IF下变频器电路。所述电路包括电压－电流转换器、混频器及抑制电路。电压－电流转换器将RF电压信号转换成RF电流信号。混频器将所述电流信号的频率变为较低频电流信号。抑制电路在将RF电流信号发送至混频器之前，去除RF电流信号中的较低频失真分量。
文档编号H04B1/30GK101053149SQ200580037840
公开日2007年10月10日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者吴越 申请人:高通股份有限公司