一种晶振频率综合器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及应用于无线个域网WPAN(WirelessPersonalAreaNetwork)的Q频 段和60GHz频段频率综合器，是兼容Q频段和60GHz频段无线收发机中的重要电路模块。
【背景技术】
[0002] 毫米波无线通信由于其带宽较大，从而能够实现高达Gbps量级的传输速率，或将 成为超高速无线个域网的主流技术。
[0003] 目前，众多国家和区域相继在60GHz附近划分出5?9GHz的免许可连续频段，中 国也在2006年开放了 59?64GHz频带。国际上，已经制订出ECMA-387、WirelessHD1. 0、 IEEE802. 15. 3c、IEEE802.llad等标准。在业界，NEC、三星、松下和LG等消费类电子厂商 共同成立了WirelessHD联盟来推动毫米波技术在无压缩高清视频传输中的应用，可见其 巨大的市场潜力。而在学术界，国际固态电路会议（InternationalSolidStateCircuits Conference)每年开设专题收集毫米波技术相关的论文，毫米波电路设计、测试等诸多方面 的研宄受到广泛关注。
[0004] Q频段以其传输损耗低于60GHz频段，且在相同性能下，功耗约为60GHz系统的 80%，而成为另一个具有应用潜力的频段。
【发明内容】
[0005] 基于以上背景，提出一种能够兼容Q频段以及60GHz频段的频率综合器，该频率综 合器适用于中国的Q频段和60GHz频谱规划，可以用于直接变频结构的收发机。
[0006] 本发明阐述的频率综合器的优点是：采用了常用的40MHz晶振；用整数分频结构 的锁相环；使用倍频结构使VC0工作在相对较低的频率，降低了VC0的实现难度；兼容两个 频带。
【附图说明】
[0007] 图1为本发明提出的Q频段和60GHz频段频率合成器的系统框图。
【具体实施方式】
[0008] 本发明提供了一个40MHz晶振频率综合器的实施例，该频率综合器包括输入电 路、锁相环路和输出电路。其中，
[0009] 输入环路包括：40MHz晶振111、除8分频器101、鉴频鉴相器102、电荷泵103、低 通滤波器104以及压控振荡器105 ;
[0010] 锁相环路包括：除2或除3多模分频器109、除111/112/113/115/116/117/163/1 64/165/167/168/169/171/172/173多模分频器110以及除8分频器108,其中多模分频器 110由8级级连的除2或3多模分频器组成；
[0011] 输出环路包括：X3倍频器106和X4倍频器107。
[0012] 该频率综合器的具体实施方案如下：
[0013] 压控振荡器（VCO)产生14. 7?15. 8GHz的振荡频率。当需要输出Q频段的频点 时，选择X3倍频器，控制字Ps2 = 0 ;当需要输出60GHz频段的频点时，选择X4倍频器，控 制字Ps2= 1。反馈环路中，先将VCO的输出频率除9分频。之后，当需要输出Q频段的频 点时，选择除2模式，控制字Psl= 0 ;当需要输出60GHz频段的频点时，选择除3模式，控制 字Psl= 1。级联多模分频器的分频比由决定，通过改 变PcrP7的高低电平可以实现1-256之间的所有整数分频。各个频点的级联多模分频器分 频比的控制字列于表1。经过分频后的反馈频率与40MHz晶振频率除8分频后产生的5MHz 频率作为PFD的输入。
[0014]
【主权项】
1. 一种用于Q频段和60GHz频段无线通信的频率综合器，包括输入电路、反馈环路和输 出电路，其中， 输入电路包括：40MHz晶振（111)、除8分频（101)、鉴频鉴相器（102)、电荷泵（103)、 低通滤波器（104)以及压控振荡器（105); 反馈环路包括：除9分频器（108)、除2或除3多模分频器（109)以及除111/112/113 /115/116/117/163/164/165/167/168/169/171/172/173 多模分频器（110); 输出电路包括：X 3倍频器（106)和X 4倍频器（107)。
2. 根据权利要求1所述的频率综合器，其特征在于，所述压控振荡器（105)可产生频率 为14. 7?15. 8GHz的震荡。
3. 根据权利要求1所述的频率综合器，其特征在于，通过改变除2或3多模分频器 (109)的分频比控制字 Psl，除 111/112/113/115/116/117/163/164/165/167/168/169/17 1/172/173多模分频器（110)的控制字P 7P6P5P4P3P2P 1Ptl,以及X3倍频器106和X4倍频 器（107)的倍频比控制字Ps2，可以产生以下用于Q频段的本振信号：44. 01GHz，44. 28GHz， 44. 55GHz，45. 09GHz，45. 36GHz，45. 63GHz，46. 17GHz，46. 44GHz，46. 71GHz ;以及用于 60GHz 的本振信号：59. 94GHz，60. 48GHz，61. 02GHz，62. lGHz，62. 64GHz，63. 18GHz。
4. 根据权利要求1、3所述的频率综合器，其特征在于，所述除111/112/113/115/116/ 117/163/164/165/167/168/169/171/172/173 多模分频器（110)由 8 级级连的除 2 或 3 多 模分频器构成，分频比由决定，从而可以产生1?256 之间的所有整数分频。
5. 根据权利要求1所述的频率综合器，其特征在于，所述40MHz的晶体振荡器（111)产 生的振荡信号经过除8分频得到5MHz的信号，与反馈信号比较。
【专利摘要】本发明涉及一种用于Q频段和60GHz频段无线通信的频率综合器，该频率综合器采用基于整数分频锁相环的结构，以40MHz晶体振荡器作为参考频率。其反馈环路包括：除9分频器，除2或3多模分频器，除111/112/113/115/116/117/163/164/165/167/168/169/171/172/173多模分频器，一个×3倍频器和一个×4倍频器。通过选择两个多模分频器的分频比以及倍频器的倍频比，可以产生以下用于直接变频结构的Q频段本振频率：44.01GHz，44.28GHz，44.55GHz，45.09GHz，45.36GHz，45.63GHz，46.17GHz，46.44GHz，46.71GHz；以及用于直接变频结构的60GHz频段本振频率：59.94GHz，60.48GHz，61.02GHz，62.1GHz，62.64GHz，63.18GHz。
【IPC分类】H03L7-099
【公开号】CN104579329
【申请号】CN201410730106
【发明人】李志强, 王硕, 张海英
【申请人】中国科学院微电子研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月4日