专利名称：一种谐波抑制方法及电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种谐波抑制方法及电路。
背景技术：
变频技术的下变频中，下变频器将接收到的射频信号与本振产生的信号混频，利用本振信号周期性地控制其内部电路导通和断开，使输入射频信号经过下变频器后，在输出端得到间断的射频输入信号。若射频输入信号为UKF(t) =Vef cos (WKFt)，其中，Vkf表示射频信号幅度，Wkf表示射频信号频率。随着下变频器开关信号的正负切换，在输出端得到输入信号的导通和断开，输出信号等价为射频输入信号与方波的开关信号的乘积，如式(1)(1) =Uout (t) = Uef (t) sgn (t)其中，sgn(t)表示开关信号，对开关信号进行傅里叶展开得式O)(2) :sgn(t) = (4/π) [sin (ffLOt) +l/3sin (3ffLOt) +l/5sin (5ffLOt+------其中，Wm表示本振频率，式(2)代入式(1)可得输出信号为，如式(3)(3) =Uout (t) = VefCOS (ffEFt) (4/π) [ sin (ffLOt) +l/3sin (3ffLOt) +l/5sin (5ffL0 t+------式(3)中射频输入信号与本振信号的乘积为所需信号，表示为式(4) :U(t) = (4/3i)VEFcos(ffEFt)sin(ffLOt)从以上分析可知，当UKF(t)为宽频带信号时，Uef(t)中会包含较高频率的干扰信号，开关信号中的奇次谐波分量就会产生下变频干扰信号。而从式O)中可知本振信号的三阶谐波和五阶谐波的幅度分别是基波的-4. 77dB和-6. 99dB,七阶和九阶谐波的幅度分别是-8. 45dB和-9. 54dB,如果对应较高频率的频段上有干扰信号，则对有用信号产生干扰。目前，本振谐波抑制的研究主要是从下变频器的结构层面着手，涉及了一种谐波抑制结构混频器(HRM，Harmonic Rejection Mixers)。在HRM中，有采用跨导线性技术的谐波抑制结构和添加补偿电路的谐波抑制混频结构等。其基本结构就是由三条子混频链路构成，每条链路由放大器和混频器组成。输入的射频信号经过放大器放大不同系数到达混频器，三条子混频链路的放大系数比例为1: V2 1,每个混频器使用相位差为45°的本振相位进行混频，如相位分别为0°、45°和90°，最后再将各个子混频器的输出信号进行叠加。这种HRM可以抑制三阶谐波和五阶谐波，但是不能有效抑制七阶谐波和九阶谐波，而从对式O)的分析来看，七阶谐波和九阶谐波带来的干扰是不能被忽略的，从而限制了 RHM的使用性能。
发明内容
针对上述缺陷，本发明实施例提供了一种谐波抑制方法及电路，用以解决射频信号在下变频过程中受到谐波干扰的问题，且可灵活地根据需要抑制不同阶次谐波。
一种谐波抑制方法，包括将射频信号分别输入谐波抑制电路的第一工作链路和至少一路第二工作链路，所述第一工作链路包括第一移相器和第一下变频器，所述第二工作链路包括第二移相器、第二下变频器和开关；输入所述第一工作链路的射频信号经过所述第一移相器调整相移，输入所述第二工作链路的射频信号经过所述第二移相器调整相移；经过所述第一移相器调整相移后的射频信号经过所述第一下变频器与输入所述第一下变频器的本振信号进行下变频得到第一下变频后的射频信号，经过所述第二移相器调整相移后的射频信号经过所述第二下变频器与输入所述第二下变频器的本振信号进行下变频得到第二下变频后的射频信号；将第一下变频后的射频信号和第二下变频后的射频信号均输入所述谐波抑制电路的加法器进行叠加。一种谐波抑制电路，包括加法器210、第一工作链路220和至少一路第二工作链路 230 ；所述第一工作链路220包括第一移相器221和第一下变频器222，所述第一移相器221的输入端与射频信号的输入源相连接，所述第一移相器221的输出端与所述第一下变频器222的第一输入端相连接，所述第一下变频器222的第二输入端与本振信号的输入源相连接，所述第一下变频器222的输出端与所述加法器210的第一输入端相连接；所述第二工作链路230包括第二移相器231、第二下变频器232和开关233，所述第二移相器231的输入端与所述射频信号的输入源相连接，所述第二移相器231的输出端与所述第二下变频器232的第一输入端相连接，所述第二下变频器232的第二输入端与本振信号的输入源相连接，所述第二下变频器232的输出端与所述开关233的一端相连接，所述开关233的另一端与所述加法器210的第二输入端相连接。从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点本发明中的谐波抑制电路包括加法器、一路第一工作链路和至少一路第二工作链路，第一工作链路包括第一移相器和第一下变频器，射频信号输入第一工作链路经过所述第一移相器调整射频信号相移，经过所述第一下变频器与输入所述第一下变频器的本振信号进行下变频，再将下变频后的本振信号输入所述加法器；同时，第二工作链路包括第二移相器、第二下变频器和开关，射频信号输入所述第二工作链路经过所述第二移相器调整射频信号的相移，后经过所述第二下变频器与输入所述第二下变频器的本振信号进行下变频，下变频后的射频信号经过所述开关输入所述加法器，所述加法器接收第一工作链路和第二工作链路的输入的射频信号，然后进行射频信号叠加从而达到抑制谐波目的，且第二工作链路数由用户灵活选定，从而可以抑制不同阶次谐波。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种谐波抑制方法的基本流程图；图2为本发明实施例提供的一种谐波抑制电路的基本结构图；图3为本发明实施例提供的一种谐波抑制电路的工作结构图；图4为本发明实施例提供的一种本振信号生成器的基本结构图；图5为本发明实施例提供的一种本振信号生成器的工作结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种谐波抑制方法，通过将同一射频信号分别输入谐波抑制电路的第一工作链路和第二工作链路，在第一工作链路中由第一移相器调整射频信号相移，后与输入第一工作链路的第一下变频器的本振信号进行下变频，输入第二工作链路的射频信号经过第二移相器调整相移，后与输入第二工作链路的本振信号进行下变频，谐波抑制电路的加法器接收第一工作链路和第二工作链路输入的射频信号，并进行射频信号的叠加，从而灵活抑制不同阶次谐波，另外，本发明实施例还提供一种谐波抑制电路及相关设备，请参阅图1 图5，下面将对本发明实施例进行详细说明实施例一请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种谐波抑制方法的基本流程图。下面将从谐波抑制电路的角度出发，详细描述本发明实施例，如图1所示，该方法包括步骤110、将射频信号分别输入谐波抑制电路的第一工作链路和至少一路第二工作链路；射频信号在下变频时会受到谐波的干扰，选择通过谐波抑制电路抑制谐波。在该谐波抑制电路中，包括加法器、第一工作链路和至少一路第二工作链路，第一工作链路为基本工作链路，且第一工作链路包括第一移相器和第一下变频器，第二工作链路包括第二移相器和第二下变频器，还包括一个开关。根据需要抑制的不同阶次谐波，将射频信号分别输入第一工作链路和第二工作链路，其中，第二工作链路的工作链路数由用户根据当前工作频率确定。120、输入所述第一工作链路的射频信号经过所述第一移相器调整相移，输入所述第二工作链路的射频信号经过所述第二移相器调整相移；通过每一工作链路的移相器调整射频信号相移，其中，移相器的相移可以通过电路电压简单控制，并且使得每一路工作链路的移相器的相移不同，用户接收的射频信号分路输入第一工作链路和第二工作链路后，经过每一路的移相器后分别得到不同相移的射频信号。130、经过所述第一移相器调整相移后的射频信号经过所述第一下变频器与输入所述第一下变频器的本振信号进行下变频得到第一下变频后的射频信号，经过所述第二移相器调整相移后的射频信号经过所述第二下变频器与输入所述第二下变频器的本振信号进行下变频得到第二下变频后的射频信号；
每一路工作链路的射频信号由移相器调整相移后，再输入下变频器与下变频器的本振信号进行下变频。140、将第一下变频后的射频信号和第二下变频后的射频信号均输入所述谐波抑制电路的加法器进行叠加。加法器接收每一路工作链路输入的下变频分量不同的射频信号，并进行射频信号叠加，从而达到抑制谐波的目的。本发明实施例中，通过将射频信号输入第一工作链路和至少一路第二工作链路， 经过第一工作链路的第一移相器调整相移后与输入第一下变频器的本振信号进行下变频， 同一射频信号输入第二工作链路的第二移相器调整相移后与输入第二下变频器的本振信号进行下变频，经过下变频后的射频信号均输入加法器进行射频信号的叠加，从而抑制不同阶次谐波。其中，第一工作链路作为基本工作链路，工作时表示不需要抑制谐波，所以经过第一工作链路的射频信号不作移相，第一移相器的相移为0°，输入第一下变频器的本振信号的相移也为0°。作为优选方式，第二工作链路中，第i路第二工作链路的第二移相器的相移为 i*180° /m，同时，第二下变频器的本振信号的相移也为i*180° /m，m为第一工作链路和第二工作链路的工作链路总数，同时，m由需要检测的射频信号的频率范围确定。从i*180° / m可以看出，包括第一工作链路在内的任意相邻的两路工作链路的移相器的相移差均为 180° /m，且输入任意相邻两路的下变频器的本振信号的相移差均为180° /m。实施例二如图2所示，本发明实施例还提供一种谐波抑制电路，该电路包括加法器210，第一工作链路220和至少一路第二工作链路230 ；所述第一工作链路220包括第一移相器221和第一下变频器222，所述第一移相器221的输入端与射频信号的输入源相连接，所述第一移相器221的输出端与所述第一下变频器222的第一输入端相连接，所述第一下变频器222的第二输入端与本振信号的输入源相连接，所述第一下变频器222的输出端与所述加法器210的第一输入端相连接；所述第二工作链路230包括第二移相器231、第二下变频器232和开关233，所述第二移相器231的输入端与所述射频信号的输入源相连接，所述第二移相器231的输出端与所述第二下变频器232的第一输入端相连接，所述第二下变频器232的第二输入端与本振信号的输入源相连接，所述第二下变频器232的输出端与所述开关233的一端相连接，所述开关233的另一端与所述加法器210的第二输入端相连接。用户可以根据需要检测的射频信号的频率范围确定需要设定的工作链路总数，即本发明实施例中第一工作链路和第二工作链路的工作链路总数，假如用户接收的射频信号的宽带为B，其频率上限为fu下限为fi;计算出在下变频中可能受到的最大奇数次谐波干扰的阶次IV确定需要的最大可能的工作链路总数。最大奇数次谐波干扰的阶次HV为下限频率fi时受到的最大奇数次谐波干扰对应的阶次，为不大于fu/fi的最大奇数，可能的工作链路总数m为m= (mr+l)/20其中，第一工作链路220作为基本工作链路，剩余m_l路第二工作链路230。作为优选方式，第一工作链路作为基本工作链路，第一移相器221的相移和输入第一下变频器的本振信号的相移均为0°。在第二工作链路中，第i路的第二移相器的相移为i*180° /m，同时，输入第i路的第二下变频器的本振信号的相移为i*180° /m，相邻两路第二工作链路的第二移相器的相移差为180° /m，输入相邻两路第二工作链路的第二下变频器的本振信号的相移差为180° /m，第一工作链路的第一移相器与第一路第二工作链路的第二移相器的相移差为180° /m，输入第一工作链路的第一下变频器的本振信号与输入第一路第二工作链路的第二下变频器的本振信号的相移差为180° /m。根据当前工作效率，可以确定当次需要抑制的最大阶次的谐波，从而确定需要连通的第二工作链路的工作链路数。如果当前工作频率f。(fi <fc< fu)，设定用户当前所需要的最大抑制奇次谐波的阶次j为不大于f。/fi的最大奇数，则工作链路总数为η，η = (i+1)/2且η Sm，包括需要连通的(η-1)路第二工作链路和一路第一工作链路。其中，第一工作链路的第一移相器的相移为0°，第一下变频器的本振信号的相移为0°。η-1路第二工作链路中的第i路第二工作链路的第二移相器的相移为i*180° /n，而由本振信号生成器输入第i路第二工作链路的第二下变频器的本振信号的相移为i*180° /n, η路工作链路中的任意相邻的两路工作链路的移相器的相移差为180° /η，任意相邻两路工作链路的下变频器的相移差为180° /η。在下变频过程中，有相移的本振信号其基波和高阶奇次谐波分量的相移不同，基波分量的相移等同于本振信号的相移，而高阶奇次谐波分量的相移为本振信号相移的倍数，其倍数为谐波的阶次数。这就可以使得每条工作链路的输出结果中，本振信号基波和高阶奇次谐波的下变频分量相位各不相同而幅度相同。其中，第一工作链路输出的射频信号的下变频分量的相移均为0°，第i路第二工作链路中输出的第j阶谐波下变频分量为
权利要求
1.一种谐波抑制方法，其特征在于，包括将射频信号分别输入谐波抑制电路的第一工作链路和至少一路第二工作链路，所述第一工作链路包括第一移相器和第一下变频器，所述第二工作链路包括第二移相器、第二下变频器和开关；输入所述第一工作链路的射频信号经过所述第一移相器调整相移，输入所述第二工作链路的射频信号经过所述第二移相器调整相移；经过所述第一移相器调整相移后的射频信号经过所述第一下变频器与输入所述第一下变频器的本振信号进行下变频得到第一下变频后的射频信号，经过所述第二移相器调整相移后的射频信号经过所述第二下变频器与输入所述第二下变频器的本振信号进行下变频得到第二下变频后的射频信号；将第一下变频后的射频信号和第二下变频后的射频信号均输入所述谐波抑制电路的加法器进行叠加。
2.根据权利要求1所述的谐波抑制方法，其特征在于，相邻两路工作链路的移相器的相移差为180° /m，以及输入相邻两路工作链路的下变频器的本振信号的相移差为180° / m0
3.根据权利要求2所述的谐波抑制方法，其特征在于，所述m的取值由需要检测的射频信号的频率范围确定，或者所述m为所述第一工作链路和所述第二工作链路的工作链路总数。
4.一种谐波抑制电路，其特征在于，包括加法器010)、第一工作链路(220)和至少一路第二工作链路O30)；所述第一工作链路(220)包括第一移相器(221)和第一下变频器022)，所述第一移相器021)的输入端与射频信号的输入源相连接，所述第一移相器021)的输出端与所述第一下变频器022)的第一输入端相连接，所述第一下变频器022)的第二输入端与本振信号的输入源相连接，所述第一下变频器022)的输出端与所述加法器OlO)的第一输入端相连接；所述第二工作链路(230)包括第二移相器031)、第二下变频器(23 和开关033)， 所述第二移相器031)的输入端与所述射频信号的输入源相连接，所述第二移相器(231) 的输出端与所述第二下变频器032)的第一输入端相连接，所述第二下变频器032)的第二输入端与本振信号的输入源相连接，所述第二下变频器032)的输出端与所述开关 (233)的一端相连接，所述开关033)的另一端与所述加法器OlO)的第二输入端相连接。
5.根据权利要求4所述的谐波抑制电路，其特征在于，相邻两路工作链路的移相器的相移差为180° /m，和输入相邻两路工作链路的下变频器的本振信号的相移差为180° Zm0
6.根据权利要求5所述的谐波抑制电路，其特征在于，所述m的取值由需要检测的射频信号的频率范围确定，或者所述m为第一工作链路(220)和第二工作链路O30)的工作链路总数。
7.根据权利要求4 6任一项所述的谐波抑制电路，其特征在于，所述本振信号的输入源为本振信号生成器。
8.根据权利要求7所述的谐波抑制电路，其特征在于，所述本振信号生成器包括时钟、 第一本振信号生成单元和至少一个第二本振信号生成单元；所述第一本振信号生成单元包括第一 D触发器、第二 D触发器和第一开关，所述第一 D 触发器的触发信号管脚与所述第一工作链路的第一下变频器的第二输入端相连接，所述第一 D触发器的同相位输出管脚与所述第二 D触发器的触发信号管脚相连接，所述第二 D触发信号管脚与所述第二工作链路的第二下变频器的第二输入端相连接，所述第二 D触发器的同相位输出管脚与所述第一开关的一端相连接，所述第一开关的另一端连接到所述第一 D触发器的触发信号管脚上；所述第二本振信号生成单元包括开关、首D触发器和尾D触发器，所述首D触发器的触发信号管脚与所述第一本振信号生成单元的第二D触发器的同相位输出管脚相连接，所述首D触发器的同相位输出管脚与尾触发器的触发信号管脚相连接，所述尾D触发器的同相位输出管脚与所述开关的一端相连接，所述开关的另一端与所述第一本振信号生成单元的第一 D触发器的触发信号管脚相连接；所述第一 D触发器、所述第二 D触发器、所述首D触发器和所述尾D触发器的时钟信号管脚均与所述时钟相连接。
9.根据权利要求8所述的谐波抑制电路，其特征在于，所述第一本振信号生成单元的D 触发器和所述第二本振信号生成单元的D触发器的总数为ail个，所述开关的数量为m个， 所述m为正整数。
10.根据权利8所述的谐波抑制电路，其特征在于，以第i本振信号生成单元的第一D 触发器为第i个D触发器，所述第i个D触发器的触发信号管脚与第i路工作链路的下变频器的第二输入端相连接。
全文摘要
本发明实施例公开了一种谐波抑制方法及电路，用于解决下变频中不同阶次谐波的干扰问题。本发明实施例通过将同一射频信号分别输入谐波抑制电路的第一工作链路和至少一路第二工作链路，输入所述第一工作链路的射频信号经过所述第一移相器调整相移，再与输入所述第一下变频器的本振信号进行下变频，输入所述第二工作链路的射频信号经过所述第二移相器调整相移，再与输入所述第二下变频器的本振信号进行下变频，最后由所述谐波抑制电路的加法器将所有工作链路的射频信号进行叠加，从而有效抑制不同阶次谐波。
文档编号H03D7/16GK102570983SQ20121000702
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者冯淑兰, 曾志明, 申朝阳, 郭彩丽 申请人:华为技术有限公司