用于减轻压控振荡器牵引的方法和设备的制作方法

专利名称：用于减轻压控振荡器牵引的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及电子学，且更特定来说，涉及用于减轻对压控振荡器(VCO)的 频率的牵引的技术。
背景技术：
在无线通信系统中，发射器可通过本机振荡器(LO)信号来上变频基带信号，且产 生适合于经由无线信道发射的射频(RF)输出信号。发射器可通过以RF输出信号的所要频 率的N倍操作的VCO来产生LO信号，其中N可为一或更大。RF输出信号可具有大振幅。RF 输出信号的一部分可从发射器耦合到VC0，且可牵引VCO偏离所要频率。一般将此现象称作 VCO牵引或频率牵引。VCO牵引可使发射器的性能降级。

发明内容
在本文中描述用于减轻VCO牵引的技术。在一方面中，可通过(i)将作为来自VCO 的VCO信号的一版本的振荡器信号注入到发射器中，和(ii)使用从所述发射器到所述VCO 的耦合路径以将所述振荡器信号再循环回到所述VCO而来减轻VCO牵引。所述经再循环的 振荡器信号可减少或终止VCO牵弓I。在一种设计中，一种设备包括VCO和耦合电路。所述VCO以所要输出频率的N倍 而产生VCO信号。所述耦合电路接收基于所述VCO信号所产生的振荡器信号，并将所述振 荡器信号注入到发射器中以减轻归因于从所述发射器到所述VCO的非所要耦合而引起的 对所述VCO的所述频率的牵引。所述设备可进一步包括(i)调整所述振荡器信号的相位的 相位调整电路，和/或(ii)调整所述振荡器信号的振幅的振幅调整电路。所述相位调整电 路可以若干离散台阶来调整所述振荡器信号的所述相位，并可提供多个离散相移中的一者 来用于所述振荡器信号。所述振幅调整电路可提供具有可调整增益的放大以调整所述振荡 器信号的所述振幅。所述VCO可经由从所述发射器到所述VCO的所述非所要耦合而接收发射分量和 VCO分量。所述发射分量可包含所述发射器中的经调制信号的第N个谐波，且可造成VCO牵 引。所述VCO分量可包含在所述VCO频率处的经注入的振荡器信号的分量且可减轻VCO牵 引。所述振荡器信号的所述振幅可经设定，以使得所述VCO分量大于所述VCO处的所述发
射分量。在下文中进一步详细地描述本发明的各个方面和特征。


图1展示无线通信装置的框图。图2A展示RF输出信号中归因于VCO牵引而引起的失真。图2B展示在减轻VCO牵引的情况下RF输出信号中的失真。图3展示可减轻VCO牵引的无线通信装置的框图。
图4展示振幅和相位调整电路的框图。图5展示相位调整电路的示意图。图6展示另一相位调整电路的示意图。图7展示振幅调整电路的示意图。图8展示耦合电路的示意图。图9展示用于减轻VCO牵引的过程。
具体实施例方式本文中所描述的技术可用于各种通信装置和系统。举例来说，所述技术可用于无 线通信装置、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、手持式装置、无线调制解调器、膝上型计算 机、无绳电话、蓝牙装置等。为清楚起见，在下文中描述将所述技术用于可为蜂窝式电话或 某一其它装置的无线通信装置。图1展示无线通信装置100的框图。在无线装置100内，数据处理器110处理待 发射的数据，且将同相(I)数据流和正交(Q)数据流提供到发射器120。在发射器120内， 数/模转换器(DAC) 122a接收I数据流且将其从数字转换到模拟，且提供I模拟信号。DAC 122b接收Q数据流且将其从数字转换到模拟，且提供Q模拟信号。低通滤波器12 和124b 分别对I模拟信号和Q模拟输出信号进行滤波，以移除由数/模转换造成的图像。放大器 (Amp) 126a和12 分别放大来自低通滤波器12 和124b的信号，且提供I基带信号和Q 基带信号。上变频器130接收来自放大器126a和126b的I基带信号和Q基带信号以及来自 LO产生器160的I LO信号和Q LO信号，且产生经上变频的信号。在上变频器130内，混频 器13 用I基带信号来调制I LO信号。混频器132b用Q基带信号来调制Q LO信号。加 法器134对混频器13 的输出与混频器13 的输出求和，且提供经上变频的信号。I基 带信号和Q基带信号具有频率fsig，其通常较低且在许多系统中可为从0到数兆赫(MHz)。 I LO信号和Q LO信号具有频率 ·ω，其由所要的输出频率确定。经上变频的信号具有频率
f = f +f
1OUt1LO^riSigO功率放大器(PA) 140放大所述经上变频的信号以获得所要输出功率电平。滤波器 142对来自功率放大器140的信号进行滤波，以移除由上变频造成的图像，且提供RF输出信 号。滤波器142可为低通滤波器、双工器等。经由天线144发射RF输出信号。VCO 150产 生具有频率fVTO的VCO信号，所述频率为所要输出频率的N倍。所要输出频率视所述系统 所使用的频带和频道而定。一般来说，N可为一或更大。然而，N—般等于二或四。LO产生 器160接收VCO信号，将VCO信号的频率除以因子N，且产生用于上变频器130的I LO信号 和Q LO信号。LO信号处于所要输出频率处，即= fVC0/No图1展示发射器的实例设计。一般来说，对发射器中的信号的调节可由放大器、滤 波器、混频器等的一个或一个以上级执行。所述发射器中的电路可与图1中所展示的配置 不同地布置。此外，图1中未展示的其它电路还可用于调节发射器中的信号。所述发射器 可实施于一个或一个以上RF集成电路(RFIC)、混频信号IC等上。VCO 150通常对经再循环到VCO电路中的能量敏感。再循环可以各种方式出现，但 主要从发射器120内的一个或一个以上RF电路辐射或传导回到VCO 150中。举例来说，来自上变频器130的信号的一部分可经由耦合路径146耦合到VCO 150，和/或来自功率放大 器140的信号的一部分可经由耦合路径148耦合到VCO 150。一般来说，可存在从发射器中 的RF电路到VCO的任何数目的耦合路径，且每一耦合路径可提供任何量的耦合。在任何情 况下，经由非所要耦合路径的再循环能量可造成称为VCO牵引的现象，其牵引VCO的频率偏 离所要输出频率。VCO 150对靠近VCO的操作频率的能量特别敏感。VCO 150具有Ι/s的响应，且随 着再循环能量的频率接近VCO频率而变得对再循环能量更敏感。事实上，VCO 150的敏感 性遵循每倍频6分贝(dB)的传统调频(FM)去加重曲线。这意味着，VCO 150对再循环能 量的敏感性从VCO频率以每倍频6dB衰减。发射器120实施直接上交频架构且执行从基带直接到RF的上变频。用I LO信号 和Q LO信号以及I基带信号和Q基带信号来驱动上变频器130。基带信号的频率通常限 于数MHz或更小。因此，输出频率€_与11)频率之间的差异通常较小。可基于来自VCO 的VCO信号而产生I LO信号和Q LO信号，例如通过将VCO信号的频率除以因子N。输出频 率的第N个谐波与VCO频率之间的差异于是为基带的N倍，或N · fout-fVC0 = N · fsig，所述 差异可相对小。在此情况下，除非实现发射器中的RF级与VCO的高度隔离，否则来自这些 RF级的再循环能量将牵引VCO的频率偏离所要输出频率。此VCO牵引可能造成RF输出信 号的严重失真。图2A展示在VCO频率为LO频率两倍或fveQ = 2fM的情况下RF输出信号中的归因 于VCO牵引而引起的失真。在图2A中，水平轴线表示频率，且垂直轴线表示信号电平。为 简单起见，曲线210用包括在频率处的单一音调的基带信号来展示RF输出信号的频谱 响应。如图2A中所展示，RF输出信号包括频率U-A处的所述单一音调、频率处的LO 泄漏、频率 ^+Α处的所述单一音调的图像，和频率4-31处的基带信号的第三谐波。LO 泄漏、图像和第三谐波为典型的上变频器失真分量。RF输出信号进一步包括频率和
的牵引音调。牵引音调归因于VCO牵引且使RF输出信号质量降级。当fTCQ = 2fL0时，输出频率的第二谐波Of。ut)靠近VCO频率。VCO频率与输出频 率的第二谐波之间的差异为基带频率的两倍，或2f。ut-fra = 2fsig。此差异频率2fsig调制 VCO且导致f。ut±2fsig处的贝塞尔(Bessel)分量。一般来说，贝塞尔分量的位置取决于可 为经调制信号的基带信号的频率。当基带信号含有频率处的单一音调时，贝塞尔分量 处于Ulf1和fVA处，如图2A中所展示。贝塞尔分量的振幅取决于基带信号的频率以及 从发射器到VCO的耦合的量。一般来说，基带信号频率越靠近0Hz，获得特定电平的贝塞尔 分量所需的耦合越少。由于VCO为敏感电路，因此甚至少量再循环能量也可造成VCO牵引。 VCO牵引针对逐渐增大的贝塞尔分量而逐渐恶化。可以若干方式减轻VCO牵引。在一种方法中，VCO频率可从输出频率偏移足够大 的量，所述输出频率与所述VCO频率并不谐波相关。此方法终止VCO牵引。然而，LO路径 可能变得复杂且可占据较多区域，消耗较多电力，且具有较高成本。在另一方法中，VCO可 在输出频率的子谐波或谐波处操作，其将接着产生VCO频率与输出频率之间的大偏移。然 而，所述频率为谐波或子谐波相关的，且VCO牵引仅被减少而并不终止。由此，可仍需要发 射器与VCO的大量隔离以便实现良好性能。发射器可实施于RFIC上，且非所要耦合可经由 衬底、电感性耦合，和/或某一其它机制。RFIC上可实现的隔离的量可为有限的且可能不足以终止VCO牵引。在一方面中，可通过将振荡器信号(其为VCO信号的一版本)注入到VCO中来减 轻VCO牵引。一般来说，可用VCO信号或LO信号来产生振荡器信号，且振荡器信号可包括 VCO频率处的分量。可以各种方式实现振荡器信号的注入或再循环。在一种设计中，振荡器 信号可经注入到发射器中，且造成VCO牵引的相同耦合路径可用于将经注入的振荡器信号 再循环回到VC0。在另一设计中，振荡器信号可直接耦合到VCO中。甚至当VCO正在输出频 率的谐波或子谐波处操作时以及甚至当发射器与VCO之间的隔离是有限时，这些设计仍可 减少或终止VCO牵引。图3展示可减轻VCO牵引的无线通信装置300的设计的框图。在无线装置300内， 数据处理器310处理待发射的数据，且将I数据流和Q数据流提供到发射器320。在发射器 320内，由DAC 322a和322b将I数据流和Q数据流转换到I模拟信号和Q模拟信号，经低 通滤波器32 和324b滤波，且经放大器326a和326b放大以获得I基带信号和Q基带信号。上变频器330包括混频器33 和:342b以及加法器334，混频器33 和:342b以及 加法器334用I基带信号和Q基带信号来调制I LO信号和Q LO信号，且提供经上变频的 信号。耦合电路336接收振荡器信号，且将此振荡器信号的全部或一部分注入到发射器中。 耦合电路336还传递经上变频的信号。来自耦合电路336的发射信号经功率放大器340放 大，经滤波器342滤波，且经由天线344发射。VCO 350产生具有频率的VCO信号。LO产生器360接收VCO信号，将VCO信 号的频率除以因子N，且产生具有频率fM = fra/N的I LO信号和Q LO信号。振幅和相位 调整电路370接收VCO信号，使VCO信号的振幅和/或相位变化，且提供具有适当振幅和相 位的振荡器信号。在图3中所展示的设计中，反馈回路用于将振荡器信号的一部分再循环回到 VC0350。此反馈回路由振幅和相位调整电路370、耦合电路336，和从发射器到VCO 350的 耦合路径346和348组成。振荡器信号(其为VCO信号的一版本)经由耦合电路336经注 入到发射器中。经注入的振荡器信号遵守与来自上变频器330的经上变频的信号相同的增 益。然而，经注入的振荡器信号在经由天线344发射之前经滤波器342滤波和衰减。经注 入的振荡器信号的一部分经由耦合路径346和348耦合回到VCO 350。在图3中所展示的设计中，VCO 350处的再循环能量包括两个分量发射分量和 VCO分量。发射分量包含经调制的信号的第N个谐波，所述发射分量造成VCO牵引且经由 耦合路径346和348从发射器耦合到VCO 350。VCO分量包含VCO频率处的振荡器信号的 一分量，且经由耦合路径346和348耦合回到VCO 350。VC0350处的发射分量的量视耦合 路径346和348而定，且可通过将VCO与发射器隔离而减少。VCO分量用于减轻VCO牵引。 耦合造成VCO牵引的发射分量的相同耦合路径346和348还可用于耦合用于减轻VCO牵引 的VCO分量。在图3中所展示的设计中，振荡器信号的振幅和相位以及因此VCO分量可由调整 电路370变化。振幅调整可用于将足够量的振荡器信号注入到发射器中。相位调整可用 于避免反馈回路中的闭合回路相位的抵消。振幅和相位调整可经设定，使得VCO分量的电 平大于VCO处的发射分量的电平。由于反馈回路用于再循环振荡器信号且并不用于信号抵消，因此振幅和相位调整可为粗略的。图4展示图3中的振幅和相位调整电路370的设计的框图。在此设计中，电路370 包括相位调整电路410，其后为振幅调整电路420。相位调整电路410接收VCO信号，调整 VCO信号的相位，且提供经相位调整的信号。振幅调整电路420接收经相位调整的信号，使 此信号的振幅变化，且提供振荡器信号。一般来说，振幅和相位调整可如图4中所展示而分开执行，或可共同执行。如果分 开执行，则振幅调整可如图4中所展示在相位调整之后执行，或在相位调整之前执行。还可 省略振幅调整和/或相位调整。举例来说，可通过改变振荡器信号通过图3中的耦合电路 336而进入发射器中的耦合的量来实现振幅调整。图5展示作为图4中的相位调整电路410的一种设计的相位调整电路410a的示 意图。在此设计中，相位调整电路410a可提供以45°增量的0°到315°的相位调整。在图5中所展示的设计中，相位调整电路410a包括主信号路径，所述主信号路径 由与三个反相器520a、520b和520c串联耦合的三个RC电路510a、510b和510c组成。RC 电路510a使其输入接收VCO信号，且使其输出耦合到反相器520a的输入。RC电路510b使 其输入耦合到反相器520a的输出，且使其输出耦合到反相器520b的输入。RC电路510c使 其输入耦合到反相器520b的输出，且使其输出耦合到反相器520c的输入。在每一 RC电路 510内，电阻器512耦合于所述RC电路的输入与输出之间，且电容器514耦合于所述输出与 电路接地之间。每一 RC电路510可提供VCO频率处的45°的相移。为获得45°相移，每一 RC电 路510可具有等于VCO频率的3dB带宽。每一 RC电路510的电阻器512和电容器514的 值可于是表达为
f 1Jrco = 2π RC， 等式(1)其中R为电阻器512的值，且C为电容器514的值。通过每一 RC电路510进行的相移的准确度视电阻器值和电容器值的准确度而定。 由于粗略相位调整为足够的，因此电阻器值和电容器值可在相对较广范围上变化。图5展示从第一 RC电路510a到最后反相器520c的主信号路径中的不同点处的 相移。这些相移假设每一 RC电路510提供45°的相移，且每一反相器520提供180°的相 移。相移每当其达到360°时便绕回到0°。可基于主信号路径中的信号来获得具有45°隔开的八个不同相移的八个信号。缓 冲器530接收VCO信号且提供具有0°相移的第一信号。缓冲器532接收来自第一 RC电路 510a的信号且提供具有45°相移的第二信号。反相器520b提供具有90°相移的第三信 号。缓冲器534接收来自最后RC电路510c的信号且提供具有135°相移的第四信号。反 相器536接收VCO信号且提供具有180°相移的第五信号。反相器520a提供具有225°相 移的第六信号。缓冲器538接收来自第二 RC电路510b的信号且提供具有270°相移的第 七信号。反相器520c提供具有315°相移的第八信号。多路复用器(MUX) 540在八个输入处接收第一信号到第八信号。多路复用器540 还接收控制信号SEL，基于所述控制信号而选择所述八个信号中的一者，且提供选定信号作为相位经调整的信号。图6展示作为图4中的相位调整电路410的另一设计的相位调整电路410b的示 意图。相位调整电路410b包括主信号路径，所述主信号路径由与四个缓冲器620a、620b、 620c和620d串联耦合的三个RC电路610a、610b和610c组成。缓冲器620a在其输入处接 收VCO信号。RC电路610a使其输入耦合到缓冲器620a的输出，且使其输出耦合到缓冲器 620b的输入。RC电路610b使其输入耦合到缓冲器620b的输出，且使其输出耦合到缓冲器 620c的输入。RC电路610c使其输入耦合到缓冲器620c的输出，且使其输出耦合到缓冲器 620d的输入。缓冲器620d提供相位经调整的信号。反相器622与缓冲器620c并联耦合， 且反相器622或缓冲器620c可在任何给定时刻被启用。可使用可如针对图5中的RC电路 510所展示那样耦合的电阻器和电容器来实施每一 RC电路610。每一 RC电路610具有跨 越那个RC电路的输入和输出而耦合的开关616。每一 RC电路610提供45°的相移，每一缓冲器620提供0°的相移，且反相器622 提供180°的相移。对于每一 RC电路610，相关联的开关616可闭合以提供0°的相移，或 断开以提供45°的相移。缓冲器620c可经启用且反相器622可经停用以提供0°的相移。 相反地，缓冲器620c可经停用且反相器622可经启用以提供180°的相移。可通过适当地 闭合或断开每一开关且启用缓冲器620c或反相器622来获得在以45°的离散台阶的0° 到315°的范围内的所要相移。图5和图6展示相位调整电路410的两个特定设计。还可用其它设计来执行相位 调整。一般来说，相位调整可为可配置的(例如，如图5和图6中所展示)，或可为固定的 (例如，被设定成固定相移)。如果相位调整为可配置的，则相位调整可以离散台阶变化(例 如，如图5和图6中所展示)或可为可连续变化的。图7展示图4中的振幅调整电路420的设计的示意图。在此设计中，振幅调整电 路420包括可变放大器710和偏压控制电路730。在放大器710内，N沟道金属氧化物半导 体(NMOQ晶体管720使其源极耦合到电路接地，使其栅极接收偏置电压Vbias，且使其漏 极耦合到节点A。NMOS晶体管722和7 作为差动对而耦合，且使其源极耦合到节点A，使 其栅极接收差动经相位调整的信号，且使其漏极分别耦合到节点B和C。电阻器7 和7 的一个末端耦合到电源VDD，且另一末端分别耦合到节点B和C。差动振荡器信号是从节点 B和C提供的。在偏压控制电路730内，M个NMOS晶体管740a到740m并联耦合且使其栅极和漏 极耦合到节点Ζ。M个NMOS晶体管74 到74 也并联耦合，且使其源极耦合到电路接地， 使其栅极接收M个控制信号C1到CM，且使其漏极分别耦合到NMOS晶体管740a到740m的 源极。NMOS晶体管740η与NMOS晶体管740a到740m并联耦合，且使其源极耦合到电路接 地且使其栅极和漏极耦合到节点Z。电流源744提供参考电流Iref且耦合于电源与节点Z 之间。放大器710以可变增益来放大经相位调整的信号且提供振荡器信号。NMOS晶体管 720为与NMOS晶体管740a到740η相同类型的装置，但可能比NMOS晶体管740a到740η的 总尺寸大。NMOS晶体管722和724为相同类型的装置且经设计而以VCO频率操作。放大器710的增益视穿过NMOS晶体管720的偏置电流Ibias而定。可通过调整 Ibias电流来改变所述增益。Ibias电流视来自电流源744的Iref电流以及NMOS晶体管720的尺寸与NMOS晶体管740a到740η中的若干选定者的组合尺寸的比率而定。始终选 择NMOS晶体管740n。NMOS晶体管740a到740m中的每一者可通过断言其相关联的控制信 号C来选择。NMOS晶体管740a到740m可经选择(或接通)以增大NMOS晶体管740的组 合尺寸，其将接着减少Bias电流并降低放大器710的增益。相反地，NMOS晶体管740a到 740m可经取消选择(或断开)以增大rtias电流并提高放大器710的增益。一般来说，任何数目的NMOS晶体管740可并联耦合，且M可为任何值。更多NMOS 晶体管可用于实现较精细的增益分辨率和因此的振荡器信号的较精细的振幅调整。图7展示振幅调整电路420的特定设计。还可用其它设计来执行振幅调整。一般 来说，振幅调整可为可配置的(例如，如图7中所展示)，或可为固定的(例如，经设定成固 定增益)。如果振幅调整为可配置的，则振幅调整可通过离散台阶而变化(例如，如图7所 展示)或可为可连续变化的。对振荡器信号的振幅和/或相位的仅粗略调整可足以减轻VCO牵引。因此，执行针 对每一个别RFIC的振幅和相位调整可能为不必要的。针对给定的发射器设计，可(例如) 经由经验测量、计算机仿真等来确定可提供良好性能的振幅和相位设定。可因此用相同振 幅和相位设定来配置用于那个发射器设计的全部RFIC。图8展示图3中的耦合电路336的设计的示意图。在耦合电路336内，NMOS晶体 管812和814作为差动对810而耦合，且使其源极耦合在一起，使其栅极接收来自上变频器 330的差动经上变频的信号，且使其漏极分别耦合到节点X和Y。NMOS晶体管816使其源极 耦合到电路接地，使其栅极接收第一偏置电压Vbiasl，且使其漏极耦合到NMOS晶体管812 和814的源极。NMOS晶体管822和拟4作为差动对820而耦合，且使其源极耦合在一起，使 其栅极接收来自振幅和相位调整单元370的差动振荡器信号，且使其漏极分别耦合到节点 X和Y。NMOS晶体管拟6使其源极耦合到电路接地，使其栅极接收第二偏置电压Vbias2，且 使其漏极耦合到NMOS晶体管822和824的源极。电感器832和8；34耦合于电源Vdd与节点 X和Y之间。差动发射信号是从节点X和Y提供的。Vbiasl电压可经产生以提供经上变频的信号的所要增益。Vbias2电压可经产生 以提供振荡器信号的所要增益。在电流求和节点X和Y处对放大的经上变频的信号和放大 的振荡器信号进行求和。电感器832和834形成差动对810和820的电感性负载，且可具有在LO频率处或 在发射频率处的谐振频率。电感器832和834可在LO频率处传递信号分量，且可在LO频 率的较高谐波处衰减信号分量。电感器832和834可由电阻器或有源负载取代，其可允许 相对于频率较平坦的增益响应。图8展示图3中的耦合电路336的一种设计。还可用其它设计来实施耦合电路 336。在另一设计中，上变频器330内的加法器334为电流求和节点，且耦合电路336提供 由求和节点求和的电流。在另一设计中，耦合电路336用信号迹线来实施，所述信号迹线与 发射器中的另一信号迹线非常接近。在又一设计中，耦合电路336电容性地将振荡器信号 耦合到发射器。耦合电路336还可以其它方式将振荡器信号注入到发射器中。图2B展示在将振荡器信号注入发射器中以减轻VCO牵引的情况下图3中的RF输 出信号的失真。曲线250展示RF输出信号的频谱响应，其中基带信号包括频率处的单 一音调。如图2B中所展示，RF输出信号包括频率 ^ΙΑ*。,。*的牵引音调。然而，与
11图2A中所展示的电平相比，这些牵弓I音调的电平有所减小。实验室测量指示牵弓I音调的较 低电平可改进性能。图9展示用于减轻VCO牵引的过程900的设计。可基于来自VCO的VCO信号而产 生LO信号，且LO信号可由发射器用于上变频(方框91幻。LO信号可为单一 LO信号或由 I LO信号和Q LO信号组成的正交LO信号，如图1和图3中所展示。可通过将VCO信号的 频率除以N(例如，N = 2)而产生LO信号，且LO信号可具有为VCO信号的频率的N分之一 的频率。可基于VCO信号(例如，用如图3中所展示的VCO信号或用LO信号)而产生振荡 器信号(方框914)。针对方框914，可以离散台阶来调整振荡器信号的相位。多个离散相 移中的一者可经提供用于振荡器信号，例如，如图5或图6中所展示。可以可调整增益来调 整振荡器信号的振幅，例如，如图7中所展示。还可以其它方式基于VCO信号而产生振荡器 信号。振荡器信号可为VCO信号的一版本，且可包括在VCO的频率处的分量。可将振荡器信号注入到发射器中以减轻归因于从发射器到VCO的非所要耦合而 引起的对VCO的频率的牵引(方框916)。可经由从发射器到VCO的非所要耦合而从发射器 接收发射分量和VCO分量(方框918)。发射分量造成对VCO的频率的牵引，且包含发射器 中的经调制的信号的第N个谐波。VCO分量减轻对VCO的频率的牵弓I，且包含经注入的振荡 器信号在VCO频率处的分量。振荡器信号的振幅可经设定，以使得VCO分量大于VCO处的 发射分量。本文中所描述的用于减轻VCO牵引的技术可用于各种无线通信系统和网络。举 例来说，所述技术可用于码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA) 系统、正交FDMA(OFDMA)系统、单载波FDMA(SC-FDMA)系统、无线局域网(WLAN)、无线个人 局域网(WPAN)等。所述技术还可用于各种无线电技术，例如，针对CDMA的通用陆地无线 电接入(UTRA)和cdma2000、针对TDMA的全球移动通信系统(GSM)、针对OFDMA的演进型 UTRA (E-UTRA)和超移动宽带(UMB)、针对WLAN的IEEE802. 11、针对WPAN的蓝牙等。UTRA包 括宽带 CDMA(WCDMA)和 CDMA 的其它变体。cdma2000 涵盖 IS-2000、IS-95 和 IS-856 标准。 所述技术还可用于各种频带，例如，蜂窝式频带、个人通信服务(PCQ频带、IMT-2000频带、 UMTS频带等。可在IC、模拟IC、RFIC、混频信号IC、专用集成电路(ASIC)、印刷电路板(PCB)、 电子装置等上实施用于本文中所描述的技术的各种电路(例如，相位调整电路、振幅调整 电路和耦合电路)。还可用例如互补金属氧化物半导体(CMOS)、N沟道MOS (NMOS)、P沟道 MOS(PMOS)、双极结晶体管(BJT)、双极CMOS (BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等各种 IC工艺技术来制造这些电路。实施本文中所描述的技术和电路的设备可为独立装置或可为较大装置的部分。装 置可为(i)独立IC、(ii)可包括用于存储数据和/或指令的存储器IC的一个或一个以上 IC的集合、(iii)例如RF接收器(RFR)或RF发射器/接收器(RTR)的RFIC、(iv)例如移 动台调制解调器(MSM)的ASIC、(ν)可嵌入其它装置内的模块、(vi)接收器、蜂窝式电话、 无线装置、手持机或移动单元、(vii)等。在一个或一个以上示范性设计中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组 合来实施。如果以软件实施，则所述功能可作为一个或一个以上指令或代码而存储在计算
12机可读媒体上或经由计算机可读媒体来传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体和通信 媒体两者，通信媒体包括促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可 为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式，所述计算机可读媒体可包含 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用 于以指令或数据结构的形式载运或存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。 而且，可适当地将任何连接件称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电 缆、双绞线、数字订户线(DSL)，或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或 其它远程源发射软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL，或例如红外线、无线电和微波等 无线技术包括在媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光 盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而 光盘用激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也应包括在计算机可读媒体的范围内。
提供对本发明的先前描述以使得所属领域的任何技术人员能够制作或使用本发 明。所属领域的技术人员将容易明白对本发明的各种修改，且在不脱离本发明的范围的情 况下，本文中所界定的一般原理可适用于其它变化形式。因此，本发明无意限于本文中所描 述的实例和设计，而将赋予本发明与本文中所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。
权利要求
1.一种设备，其包含压控振荡器(VCO)，其操作以产生VCO信号；以及耦合电路，其操作以接收基于所述VCO信号而产生的振荡器信号，并将所述振荡器信 号注入到发射器中以减轻归因于从所述发射器到所述VCO的非所要耦合而引起的对所述 VCO的频率的牵引。
2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含相位调整电路，其操作以调整所述振荡器信号的相位。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述相位调整电路以若干离散台阶来调整所述振 荡器信号的所述相位，并为所述振荡器信号提供多个离散相移中的一者。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述相位调整电路包含串联耦合的多个RC电路，每一 RC电路提供所述VCO的所述频率处的目标量的相移。
5.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含振幅调整电路，其操作以调整所述振荡器信号的振幅。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述振幅调整电路包含可变放大器，其操作以提供具有可调整增益的放大，以调整所述振荡器信号的所述振幅。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述振幅调整电路进一步包含偏压控制电路，其操作以提供对所述可变放大器的偏压控制，所述偏压控制确定所述 可变放大器的所述可调整增益。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述耦合电路包含第一放大器，其操作以放大经上变频的信号，和第二放大器，其操作以放大所述振荡器信号，所述第一放大器和第二放大器具有耦合 在一起的输出且提供包含所述经注入的振荡器信号的发射信号。
9.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含本机振荡器(LO)产生器，其操作以接收所述VCO信号并产生用于所述发射器中的上变 频的LO信号。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述LO产生器将所述VCO信号的频率除以二并 产生所述LO信号，所述LO信号具有为所述VCO信号的所述频率的一半的频率。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述VCO经由从所述发射器到所述VCO的所述非 所要耦合而从所述发射器接收发射分量和VCO分量，所述发射分量造成对所述VCO的所述 频率的牵弓I，所述VCO分量包含所述经注入的振荡器信号在所述VCO的所述频率处的分量， 并减轻对所述VCO的所述频率的所述牵引。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述VCO的所述频率为所述发射器的输出频率 的N倍，其中N大于一，其中所述发射分量包含所述发射器中的经调制信号的第N个谐波， 且其中所述振荡器信号的振幅经设定以使得所述VCO分量大于所述VCO处的所述发射分 量。
13.一种集成电路，其包含压控振荡器(VCO)，其操作以产生VCO信号；以及耦合电路，其操作以接收基于所述VCO信号而产生的振荡器信号，并将所述振荡器信号注入到发射器中以减轻归因于从所述发射器到所述VCO的非所要耦合而引起的对所述 VCO的频率的牵引。
14.根据权利要求13所述的集成电路，其进一步包含相位调整电路，其操作以调整所述振荡器信号的相位。
15.根据权利要求13所述的集成电路，其进一步包含振幅调整电路，其操作以调整所述振荡器信号的振幅。
16.根据权利要求13所述的集成电路，其进一步包含本机振荡器(LO)产生器，其操作以接收所述VCO信号并产生用于所述发射器中的上变 频的LO信号。
17.一种方法，其包含基于来自VCO的压控振荡器(VCO)信号而产生本机振荡器(LO)信号，所述LO信号由 发射器用于上变频；基于所述VCO信号而产生振荡器信号；以及将所述振荡器信号注入到所述发射器中以减轻归因于从所述发射器到所述VCO的非 所要耦合而引起的对所述VCO的频率的牵引。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述产生所述振荡器信号包含以若干离散台阶 来调整所述振荡器信号的相位，并为所述振荡器信号提供多个离散相移中的一者。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述产生所述振荡器信号包含以可调整增益来 调整所述振荡器信号的振幅。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述产生所述LO信号包含将所述VCO信号的频 率除以二以产生所述LO信号，所述LO信号具有为所述VCO信号的所述频率的一半的频率。
21.根据权利要求17所述的方法，其进一步包含经由从所述发射器到所述VCO的所述非所要耦合而从所述发射器接收发射分量和VCO 分量，所述发射分量造成对所述VCO的所述频率的牵弓I，所述VCO分量包含所述经注入的振 荡器信号在所述VCO的所述频率处的分量，并减轻对所述VCO的所述频率的所述牵引。
22.—种设备，其包含用于基于来自VCO的压控振荡器(VCO)信号而产生本机振荡器(LO)信号的装置，所述 LO信号由发射器用于上变频；用于基于所述VCO信号而产生振荡器信号的装置；以及用于将所述振荡器信号注入到所述发射器中以减轻归因于从所述发射器到所述VCO 的非所要耦合而引起的对所述VCO的频率的牵引的装置。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述用于产生所述振荡器信号的装置包含用于 以若干离散台阶来调整所述振荡器信号的相位并为所述振荡器信号提供多个离散相移中 的一者的装置。
24.根据权利要求22所述的设备，其中所述用于产生所述振荡器信号的装置包含用于 以可调整增益来调整所述振荡器信号的振幅的装置。
25.根据权利要求22所述的设备，其中所述用于产生所述LO信号的装置包含用于将所 述VCO信号的频率除以二以产生所述LO信号的装置，所述LO信号具有为所述VCO信号的 所述频率的一半的频率。
26.根据权利要求22所述的设备，其进一步包含用于经由从所述发射器到所述VCO的所述非所要耦合而从所述发射器接收发射分量 和VCO分量的装置，所述发射分量造成对所述VCO的所述频率的牵弓I，所述VCO分量包含所 述经注入的振荡器信号在所述VCO的所述频率处的分量，并减轻对所述VCO的所述频率的 所述牵引。
全文摘要
本发明描述用于减轻VCO牵引的技术。在一方面中，可通过(i)将作为来自VCO的VCO信号的一版本的振荡器信号注入到发射器中和(ii)使用从所述发射器到所述VCO的耦合路径来将所述振荡器信号再循环回到所述VCO来减轻VCO牵引。在一种设计中，一种设备包括VCO和耦合电路。所述VCO以所要输出频率的N倍产生VCO信号。所述耦合电路接收基于所述VCO信号而产生的振荡器信号，并将所述振荡器信号注入到发射器中以减轻归因于从所述发射器到所述VCO的非所要耦合而引起的对所述VCO的所述频率的牵引。所述设备可包括调整所述振荡器信号的相位的相位调整电路和/或调整所述振荡器信号的振幅的振幅调整电路。
文档编号H04B1/04GK102113223SQ200980130511
公开日2011年6月29日 申请日期2009年8月3日 优先权日2008年8月1日
发明者马克·弗农·莱恩 申请人:高通股份有限公司