具备压控振荡器牵引补偿的发射器的制作方法

具备压控振荡器牵引补偿的发射器
相关申请的交叉引用
1.本技术要求提交于2020年1月9日，申请号为16/739,094的美国非临时专利申请的优先权，在此通过引用将其整体纳入本技术中。
技术领域
2.本技术一般涉及发射器电路。更具体地，本技术的实施例涉及具有由于功率放大器而引起的低频偏移的发射器电路。


背景技术：

3.发射器电路经常具有锁相环(pll)电路，该pll电路产生信号，该信号用信息承载信号调制并用由功率放大器驱动的天线发射。功率放大器倾向于产生耦合到pll的信号。耦合信号干扰pll的输出，使得pll的频率输出不合期望地偏离其预期目标。这种现象可以称为牵引或压控振荡器(vco)牵引。


技术实现要素：

4.一个发明方面是一种发射器电路。发射器电路包括用于产生频率信号的频率电路、用于根据该频率信号以驱动信号驱动天线的功率放大器、以及用于将上述频率电路产生的频率信号和上述功率放大器的驱动信号之间的传播延迟可控制地延长的可编程延迟电路。可编程延迟电路以使发射器电路通过校准测试的编程值进行编程。
附图说明
5.图1a和1b是根据实施例的发射器电路的示意图。
6.图2a和2b是根据其他实施例的发射器电路的示意图。
7.图3是收发器电路的示意图。
8.图4是说明运行发射器电路的方法的流程图。
具体实施方式
9.本文结合附图说明了本发明的具体实施例。
10.本文阐述了与某些实施例相关的各种细节。然而，本发明也可以以不同于这里描述的方式来实施。本领域技术人员可以在不背离本发明的情况下对所讨论的实施例进行修改。因此，本发明不限于本文公开的具体实施例。
11.图1a是根据一实施例的线性或直接转换发射器电路100的示意图。
12.线性转换发射器电路100包括控制器105、晶体振荡器(xo)电路110、锁相环(pll)电路120、混频器130、功率放大器(pa)140和天线145。
13.晶体振荡器电路110产生参考频率，锁相环电路120使用该参考频率来产生射频(rf)发射频率信号。混频器130用携带待发送的信息的基带信号(bb信号)调制rf发射频率
信号。将已调制的rf发射频率信号提供给功率放大器140，并且功率放大器140用功率放大的已调制rf发射频率信号驱动天线145。因此，功率放大的已调制rf发射频率信号由天线145广播。
14.如本领域普通技术人员所理解的，控制器105生成控制信号，该控制信号控制晶体振荡器电路110、锁相环电路120、混频器130、功率放大器140和天线145中的一个或多个的各种可编程参数。
15.图1b是根据一实施例的极性发射器电路150的示意图。
16.极性发射器电路150包括控制器155、晶体振荡器(xo)电路160、锁相环(pll)电路170、功率放大器(pa)190和天线195。
17.晶体振荡器电路160产生参考频率，锁相环电路170使用该参考频率来产生射频(rf)发射频率信号。锁相环电路170接收相位数据，并利用相位数据调制产生的rf发射频率信号。将已调制的rf发射频率信号提供给功率放大器190，功率放大器190还接收幅度数据。功率放大器190还用幅度数据调制已调制的rf发射频率信号，并且功率放大器190用经相位数据和幅度数据调制的rf发射频率信号驱动天线195。因此，具有相位数据和幅度数据的rf发射频率信号由天线195广播。
18.如本领域普通技术人员所理解的，控制器155生成控制信号，该控制信号控制晶体振荡器电路160、锁相环电路170、功率放大器190和天线195中的一个或多个的各种可编程参数。
19.图2a是根据另一实施例的线性或直接转换发射器电路200的示意图。
20.线性转换发射器电路200包括晶体振荡器(xo)电路210、锁相环(pll)电路220、混频器230、可编程延迟元件235、功率放大器(pa)240和天线245。
21.晶体振荡器电路210产生参考频率，锁相环电路220使用该参考频率来产生射频(rf)发射频率信号。混频器230用携带待发射的信息的基带信号调制rf发射频率信号。已调制的rf发射频率信号由可编程延迟元件235延迟并提供给功率放大器240。功率放大器240然后用功率放大的延迟的已调制的rf发射频率信号驱动天线245。因此，功率放大的延迟的已调制的rf发射频率信号由天线245广播。
22.在可选实施例中，可编程延迟元件235接收来自锁相环电路170的rf发射频率信号并且将rf发射频率信号的延迟版本提供给混频器230。在这样的实施例中，混频器230将经基带信号调制的延迟的rf发射频率信号直接提供给功率放大器240。
23.如本领域普通技术人员所理解的，控制器205生成控制信号，该控制信号控制晶体振荡器电路210、锁相环电路220、混频器230、可编程延迟元件235、功率放大器240和天线245中的一个或多个的各种可编程参数。
24.例如，控制器205可以生成用于可编程延迟元件235的控制信号，使得可编程延迟元件235调整和控制已调制的rf发射频率信号由于被可编程延迟元件235处理而经历的延迟量。下面参考图4讨论确定控制信号的方法的实施例。
25.图2b是根据一实施例的极性发射器电路250的示意图。
26.极性发射器电路250包括控制器255、晶体振荡器(xo)电路260、锁相环(pll)电路270、可编程延迟元件285、功率放大器(pa)290和天线295。
27.晶体振荡器电路260产生参考频率，锁相环电路270使用该参考频率来产生射频
(rf)发射频率信号。锁相环电路270接收相位数据并利用相位数据调制产生的rf发射频率信号。已调制的rf发射频率信号由可编程延迟元件285延迟并提供给功率放大器290。功率放大器290还接收幅度数据，并用幅度数据调制已延迟的已调制rf发射频率信号。因此，功率放大器290用经相位数据和幅度数据调制的延迟的已调制rf发射频率信号驱动天线295。因此，具有相位和幅度数据的延迟rf发射频率信号由天线295广播。
28.如本领域普通技术人员所理解的，控制器255生成控制信号，该控制信号控制晶体振荡器电路260、锁相环电路270、可编程延迟元件285、功率放大器290和天线295中的一个或多个的各种可编程参数。
29.例如，控制器255可以生成用于可编程延迟元件285的控制信号，使得可编程延迟元件285调整和控制已调制的rf发射频率信号由于被可编程延迟元件285处理而经历的延迟量。下面参考图4讨论确定控制信号的方法的实施例。
30.图3是收发器电路300的示意图。
31.收发器电路300包括发射器310、发射器数字部分320、接收器330和接收器数字部分340。
32.发射器310用于从发射器数字部分320接收控制信号和数据信号，并且根据接收到的控制信号和数据信号发射射频(rf)发射信号。发射器310可以具有与以上如图1a、1b、2a和2b分别所示的发射器100、150、200和250中的任一个所讨论的特征相似或相同的特征。
33.接收器330用于接收来自接收器数字部分340的控制信号，并且接收来自天线的已发射射频(rf)信号。接收器330用于从接收到的rf信号中提取基带信号，并将基带信号的表示传送到接收器数字部分340。
34.在一些实施例中，接收器330用于接收由发射器310发射的发射rf信号。例如，发射器数字部分320可以用于向发射器310提供控制信号和数据信号，使得发射器310发射对数据信号进行编码的发射射频(rf)信号。此外，接收器330可用于接收由发射器310发射的rf信号，使得接收器数字部分340接收数据信号。发射器数字部分320提供的数据信号和接收器数字部分340接收的数据信号可以基本上相同。例如，发射器数字部分320提供的数据信号与接收器数字部分340接收的数据信号之间的差异可能是由收发器电路300中的缺陷、非理想性和噪声引起的。
35.在一些实施例中，接收器330用于接收来自在发射器-接收器环回配置中的发射器310的功率放大器，由发射器310发射的发射rf信号。例如，接收器330的输入，例如连接到或可连接到接收器330的天线的低噪声放大器的输入，可以选择性地连接到功率放大器的输出。在这样的实施例中，发射器数字部分320可以用于向发射器310提供控制信号和数据信号，使得发射器310在其功率放大器的输出端生成对数据信号进行编码的rf信号。在这样的实施例中，发射器310的功率放大器还驱动发射天线。此外，接收器330可以用于在其低噪声放大器处从功率放大器接收rf信号，使得接收器数字部分340接收数据信号。发射器数字部分320提供的数据信号和接收器数字部分340接收的数据信号可以基本上相同。例如，发射器数字部分320提供的数据信号与接收器数字部分340接收的数据信号之间的差异可能是由收发器电路300中的缺陷、非理想性和噪声引起的，而不是由与通过发射器310和接收器330的天线的无线通信有关的缺陷、非理想性和噪声引起的。
36.如本领域技术人员所理解的，一旦收发器300被运行以发送和接收数据，则可以打
开环回配置。
37.在一些实施例中，由发射器数字部分320生成的基带数据信号可以包括测试数据，并且可以分析由接收器数字部分340接收的基带数据信号以表征收发器系统中的缺陷、非理想性和噪声。该分析提供了由从功率放大器耦合到锁相环(pll)的信号引起的pll输出中的干扰的指示。分析生成的信息可用于对延迟元件(例如235、285)进行编程，以消除或减少干扰。
38.在一些实施例中，接收器数字部分340用于执行分析。在这样的实施例中，接收器数字部分340还可以用于将分析结果传送到发射器数字部分320或发射器数字部分320内的控制器(未示出)。发射器数字部分320用于根据结果对延迟元件进行编程以消除或减少干扰。
39.在一些实施例中，接收器数字部分340用于将基带数据信号传送到发射器数字部分320。在这样的实施例中，发射器数字部分320用于执行分析并根据结果对延迟元件进行编程，以消除或减少干扰。
40.在一些实施例中，接收器数字部分340用于执行分析，并将分析结果传送给控制器(未示出)。在这样的实施例中，控制器将指令传送到发射器数字部分320或延迟元件，其对延迟元件进行编程以消除或减少干扰。
41.图4是说明运行发射器电路的方法400的流程图，发射器电路可以为例如图2a和图2b的发射器电路200和250中的任一个。下面参考图2a和图2b的发射器电路200和250中的任一个来描述方法400。发射器电路与接收器电路耦合，例如，参考图3的收发器电路300所描述的。
42.在410中，发射器数字部分使发射器产生具有基带测试数据的射频(rf)信号。如本领域技术人员所理解的，测试数据可以例如对应于双音测试。可选地或附加地，可以使用其他测试数据。
43.在420中，接收器接收rf信号，并且基于接收到的rf信号生成基带信号数据。此外，例如通过主要与接收器和发射器中的任一个相关联的数字电路来分析基带信号数据。
44.例如，可以分析接收器处的基带信号数据，以确定发射器的锁相环电路的非理想输出的幅度的指示。例如，可以分析接收器处的基带信号数据，以确定锁相环电路的输出频率中的干扰的测量。例如，干扰可以是由来自发射器的其他组件(例如，功率放大器(pa))的不期望的信号耦合到锁相环电路(例如，耦合到锁相环电路的压控振荡器)引起的。
45.在450中，发射器数字部分调整提供到发射器的延迟电路的控制信号，以调整延迟电路的延迟。对于每一次调整，分析在接收器处得到的基带信号数据，以确定发射器的锁相环电路的非理想输出的幅度的指示，正如在420处所描述的。
46.此外，在450中，在一些实施例中，将导致锁相环电路的输出中的最小非理想性的控制信号值的表示存储在(例如控制器中的)存储器中。在一些实施例中，在450中，将导致锁相环电路的输出中的非理想性小于阈值的控制信号值的表示存储在存储器中。
47.在460中，发射器数字部分使发射器发射包括基带信息信号的rf信号。此外，在460中，发射器数字部分向延迟元件提供与在450中存储的控制信号值的表示相对应的一个或多个控制信号。因此，在460中延迟元件的延迟和与在450中存储的控制信号值的表示相关联的延迟元件的延迟基本上相同。
48.例如，在460中延迟元件的延迟可以基本上等于在450中延迟元件的延迟，这导致锁相环电路的输出中的最小非理想性。作为另一示例，在460中延迟元件的延迟可以基本上等于在450中延迟元件的延迟，这导致锁相环电路的输出中的非理想性小于阈值。
49.在一些实施例中，在460中，功率放大器输出处的信号与锁相环输出信号之间的相位差可以基本上为零。或者，在一些实施例中，在460中，功率放大器输出的信号与锁相环输出信号之间的相位差可以基本上为180
°
。
50.尽管本发明通过如上所述的具体实施方式公开，但这些实施方式并不旨在限制本发明。基于本文所公开的方法和技术方面，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对所呈现的实施例进行变型和变化。