专利名称：使用复系数滤波器的正交相位振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射频(RF)收发器集成电路(IC)，更具体地讲，涉及一种在RF收发器IC中使用的正交相位振荡器。
背景技术：
通常，射频(RF)收发器集成电路(IC)使用I/Q调制来收发数据。I/Q调制包括将发送/接收信号调制成在其中同相(I)信号和正交相(Q)信号相互正交的正交信号。在I/Q调制中，为了在复坐标系统中表示发送/接收信号，将发送/接收信号的实分量表示为I信号，将发送/接收信号的虚分量表示为Q信号。
RF收发器IC一般使用根据施加的电压在预定频率振荡的压控振荡器(VCO)来产生用于调制发送/接收信号的振荡频率，并将产生的振荡频率分成1分量和具有90°相位差的Q分量，从而产生I/Q信号。将产生的I/Q信号与发送/接收信号结合，从而对发送/接收信号进行调制。
然而，根据现有技术，通常通过RF收发器IC的RF芯片上的阻容(R-C)多相滤波器或主从触发器(FF)来产生I/Q信号。
R-C多相滤波器使用R-C滤波器的相位特性将振荡频率分成1分量和具有90°相位差的Q分量。当使用R-C多相滤波器时，在RF收发器IC的RF芯片上的电阻和电容占用了相当大的芯片区域，并且显示具有90°精确相位差的正交相位特性的部分很小。
主从FF将高于期望振荡频率2N倍的频率施加到N级级联主从FF，并从每个主从FF提取与期望输出频率相应的1分量和Q分量。当使用主从FF时，在输出信号中显示具有90°精确相位差的正交相位特性的部分的带宽大于在使用R-C多相滤波器时的带宽。然而，应该实现执行划分功能的FF，并且为了驱动FF，大量功率被消耗。而且，主从FF产生高于期望振荡频率2N倍的频率，从而引起电流消耗的增加。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种显示正交特性的使用具有大带宽的复系数滤波器的正交相位振荡器。
本发明的另一目的在于提供一种不需要提供大于期望的振荡频率的振荡频率的使用复系数滤波器的正交相位振荡器。
本发明的另一目的在于提供一种需要低功率消耗的使用复系数滤波器的正交相位振荡器。
为了实现以上和其他目的，提供一种射频(RF)收发器集成电路(IC)中的正交相位振荡器。所述正交相位振荡器包括压控振荡器和滤波器。所述压控振荡器根据施加的电压提供用于调制发送/接收信号的振荡频率。所述滤波器从压控振荡器接收振荡频率作为输入，使得输入的振荡频率的负频率分量和输入的振荡频率的正频率分量中的一个通过，衰减其他频率分量，对通过的频率分量产生与输入的振荡频率同相的I(同相)信号和具有与输入的振荡频率90°相位差的Q(正交相)信号，并输出I信号和Q信号。
通过结合附图进行以下详细描述，本发明的以上和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中图1是根据本发明的使用复系数滤波器的正交相位振荡器的框图；图2示出根据本发明的复系数表面声波(SAW)滤波器的特性；图3示出根据本发明的复系数SAW滤波器；和图4A至4C示出根据本发明的复系数SAW滤波器的输入/输出信号。
具体实施例方式
现在，将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。在以下描述中，为了简明，将省略包括于此的公知的功能和结构的详细描述。
图1是根据本发明的使用复系数滤波器的正交相位振荡器20的框图。
参照图1，根据本发明的正交相位振荡器20使用复系数表面声波(SAW)滤波器22代替传统的R-C多相滤波器或主从触发器(FF)来产生I/Q信号。
根据本发明，正交相位振荡器20包括压控振荡器(VCO)12、缓冲器14和复系数SAW滤波器22。VCO 12根据施加的电压提供用于调制发送/接收信号的振荡频率，而缓冲器14将来自VCO 12的振荡频率提供给复系数SAW滤波器22。
复系数SAW滤波器22是在射频(RF)收发器集成电路(IC)芯片10外部的无源装置，并且通过IC管脚31至33连接在RF收发器IC芯片10中的缓冲器14和混合器16之间。复系数SAW滤波器22从VCO 12接收振荡频率作为输入，并向混合器16产生与输入信号同相的I信号以及具有与输入信号90°相位差的Q信号。然后，混合器16将I/Q信号与发送/接收信号混合，从而调制发送/接收信号。
以下，将更详细描述根据本发明的正交相位振荡器20的复系数SAW滤波器22。
图2示出根据本发明的复系数SAW滤波器22的特性。参照图2，如果施加来自VCO 12的振荡频率的连续波(CW)信号，则复系数SAW滤波器22使得CW信号的负频率分量和正频率分量中的一个通过。
如图2所示，复系数SAW滤波器22使得CW信号的正频率分量通过。例如，当输入CW信号时，复系数SAW滤波器22使得正频率分量通过，即在+ω0的频带中的信号，并衰减负频率分量，即在-ω0的频带中的信号。
根据本发明，通过的正频率分量可被表示为复信号。复信号具有实分量和可被表示为具有90°相位差的虚分量。复系数SAW滤波器22将通过的正频率分量分成实分量和具有90°相位差的虚分量，并且输出实分量和虚分量作为I信号和Q信号。
图3示出根据本发明的复系数SAW滤波器22，图4A至4C示出根据本发明的复系数SAW滤波器22的输入/输出信号。
现在，将参照图3和图4A至4C描述根据作为正弦波的输入信号cos(ωt)的复系数SAW滤波器22的操作。
在图3中输入到复系数SAW滤波器22的cos(ωt)可被表示为如以下方程(1)所示cos(ωt)=ejωt+e-jωt2...(1),]]>其中， 是正频率分量， 是负频率分量。
在方程(1)中表示的输入信号可在图4A中示出。在图4A中示出了正频率分量和负频率分量。
根据本发明，复系数SAW滤波器22将输入信号分成正频率分量和负频率分量。
正频率分量 可在图4B中显示，负频率分量 可在图4C中显示。
当选择正频率分量时，由复系数SAW滤波器22去除负频率分量，并且复系数SAW滤波器22仅使正频率分量 通过，如图4B所示。
正频率分量 可被表示为如以下方程(2)所示12{cos(ωt)+jsin(ωt)}...(2),]]>其中， 指示与 复系数SAW滤波器22的输入信号(cos(ωt))同相的实分量，而 指示具有与复系数SAW滤波器22的输入信号(cos(ωt))90°相位差的虚分量。
复系数SAW滤波器22将正频率分量 分成实分量 和虚分量 并通过不同的输出端子将所分的分量输出。
换句话说，输入CW信号时，复系数SAW滤波器22将CW信号分成实分量和虚分量，并输出所述实分量和虚分量作为与CW信号同相的I信号和具有与CW信号90°相位差的Q信号。
根据本发明的复系数SAW滤波器22具有如图2所示的有限量的衰减，并且复系数SAW滤波器22的衰减量确定由复系数SAW滤波器22输出的I/Q信号的正交相位特性的精确性。
例如，如果输入信号的负频率分量没有被复系数SAW滤波器22充分衰减，则残余的负频率分量影响输入信号的正频率分量，导致I/Q信号的正交特性不精确。
当输入信号的负频率分量没有被复系数SAW滤波器22充分衰减时，复系数SAW滤波器22的输出可被表示为如以下方程(3)所示12{cos(ωt)+jsin(ωt)}+δ2{cos(ωt)-jsin(ωt)}...(3),]]>其中，δ2{cos(ωt)-jsin(ωt)}]]>是输入信号的负频率分量，δ是残余的负频率分量的幅度。
为了充分衰减负频率分量，复系数SAW滤波器22的衰减量应该充分小，以使得δ可以忽略。
此时，当以dB来表示δ时，优选的是复系数SAW滤波器22的衰减量大于-20logδdB。
如上所述，根据本发明，没必要在RF收发器IC芯片上设置R-C多相滤波器或主从FF，从而能够简单容易地实现正交相位振荡器。而且，通过使用作为无源装置的复系数SAW滤波器，当与使用作为有源装置的主从FF的传统正交相位振荡器相比时，可减少电流消耗。
另外，在本发明中，不需要本机振荡器(LO)分配器或90°相移转换器和高VCO频率，从而当与传统的正交相位振荡器相比时减少电流消耗。此外，在本发明中，由于通过增加复系数SAW滤波器的衰减量可获得具有精确正交相位特性的I/Q信号，所以可防止由于不精确的I/Q信号的正交相位特性所引起的信噪比(SNR)的降低。
尽管已经参照其优选实施例显示和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其在形式和细节上进行各种改变。例如，虽然根据本发明的实施例，在正交相位振荡器20中使正频率分量通过，但是即使当使负频率分量通过时也可获得I/Q信号。
权利要求
1.一种射频收发器集成电路中的正交相位振荡器，所述正交相位振荡器包括压控振荡器，根据施加的电压提供用于调制发送/接收信号的振荡频率；和滤波器，从压控振荡器接收振荡频率作为输入，使得输入的振荡频率的负频率分量和输入的振荡频率的正频率分量中的一个通过，衰减其他频率分量，对通过的频率分量产生与输入的振荡频率同相的I信号和具有与输入的振荡频率90°相位差的Q信号，并且输出I信号和Q信号。
2.如权利要求1所述的正交相位振荡器，其中，所述滤波器是复系数表面声波滤波器。
3.如权利要求1所述的正交相位振荡器，其中，所述滤波器将通过的频率分量分成作为复信号的实分量以及虚分量，并输出所述实分量和虚分量作为I信号和Q信号。
4.如权利要求1所述的正交相位振荡器，其中，所述滤波器仅使得输入的振荡频率的正频率分量通过。
5.如权利要求1所述的正交相位振荡器，其中，所述滤波器仅使得输入的振荡频率的负频率分量通过。
6.如权利要求1所述的正交相位振荡器，其中，用于衰减输入的振荡频率的负频率分量和输入的振荡频率的正频率分量之一的衰减量被确定为足够小，使得将被衰减的频率分量的残余部分的幅度可被忽略。
全文摘要
提供一种射频(RF)收发器集成电路(IC)中的正交相位振荡器。所述正交相位振荡器包括压控振荡器和滤波器。所述压控振荡器根据施加的电压提供用于调制发送/接收信号的振荡频率。所述滤波器从压控振荡器接收振荡频率作为输入，使得输入的振荡频率的负频率分量和输入的振荡频率的正频率分量中的一个通过，衰减其他频率分量，对通过的频率分量产生与输入的振荡频率同相的I(同相)信号和具有与输入的振荡频率90°相位差的Q(正交相)信号，并输出I信号和Q信号。
文档编号H04L27/00GK1881784SQ20061008501
公开日2006年12月20日 申请日期2006年5月30日 优先权日2005年6月15日
发明者全时范, 朴尚根, 李愚涌 申请人:三星电子株式会社