专利名称：双频带收发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电路和系统，特别涉及一种使用该电路的双频收发器。
技术背景
传统的双频发射器使用两个分离的射频链路，每一频带使用一射频链路。举例而 言，IEEE 802. 11系统具有两频带以服务于一用于2. 4GHz通信的b/g-频带和一用于5至 6GHz通信的a-频带。为了支持上述频带，需要两个不同频率的分离的路径(电路)，一个用 于较低的频带，而另一个用于较高的频带。由于传统的双频发射器需要两个分离的射频链 路，也需要一区域的振荡器(LO)输入和相关的LO缓冲电路以提供给每一射频链路，因此， 需要足够的硅芯片面积以供应这些射频链路。据此，有必要提供一种改进的双频收发器。该双频收发器应当简单且低成本。本 发明于此强调此需求。
发明内容
本发明公开一电路以及系统，进而提供一种双频带收发器。在一实施例中，所述系 统包含一第一混波器电路，其产生一具有在一第一预先定义频率范围内的第一频率的第一 信号。所述系统还包含一第二混波器电路，其产生一具有在一第二预先定义频率范围内的 第二频率的第二信号和在一第三预先定义频率范围内的第三频率的第三信号，其中每一该 第一混波器电路和该第二混波器电路使用于至少二频率频带。
图1为基于本发明一实施例绘示的一双频发射器的示意图；图2为基于本发明一实施例绘示的一用以提供双频信号的方法的流程图；图3为基于本发明一实施例绘示的一切换电路的示意图；图4为基于本发明一实施例绘示的一可选择的除法器电路的示意图；图5为基于本发明一实施例绘示的一电感电路的示意图；图6为基于本发明一实施例绘示的一电容电路的示意图；图7基于本发明一实施例绘示的一双频发射器的示意图；以及图8为基于本发明一实施例绘示的一双频接收器的示意图。主要组件符号说明100 双频收发器102 第一混波器级104 多相滤波器106 第二混波器级108 输出级112 同相混波器
114正交混波器122同相混波器123正交产生器124正交混波器126信号结合器132射频可变增益放大器134射频驱动器136射频可变增益放大器138射频驱动器202 206 步骤300切换电路302开关304L0 缓冲器306混波器400可选择的除法器电路500电感电路502混波器504 506 电感508开关600电容电路602混波器604电感606 608 电容610开关700双频收发器701压控振荡器702反向器704可选择的除频电路706电感电路800双频接收器802天线804低噪声放大器806混波器812天线814低噪声放大器816混波器820多相滤波器830共享混波器840放大器
具体实施例方式本发明涉及一种集成电路，特别涉及一种使用该集成电路的双频收发器。以下叙 述的表示是为使本领域技术人员能了解其内容并可据以实施。较佳实施例的不同修改和在 此描述的一般性原则和特点对于本领域技术人员而言是明显的。因此，本发明不应受限于 所示的实施例，而应基于上述原则和特点给予一致性的最宽广的范围。本发明公开了一系统及方法，藉以提供一双频收发器。该系统包含一收发器，其分 享两无线电间的电路，使得系统更有效率。在一特定实施例中，相同的中频(IF)和区域的 振荡器(L0)频率方案能使得该双频收发器分享在一 b/g-频带(2.4GHz)和一 a-频带(5 至6GHz)的相同中频路径。据此，可使用比较少的硅芯片面积。为了详细描述本发明的特 定的技术特征，请参照下列图示及相关附图。图1为基于本发明一实施例绘示的一双频发射器100的示意图。如图1所示，该 发射器100包含一第一混波器级102、一多相滤波器104、一第二混波器级106以及一输出 级108。在一实施例中，该第一混波器级102包含一同相混波器112以接收一同相信号I， 并包含一正交混波器114以接收一正交信号Q，且该同相混波器112和该正交混波器114接 收一第一区域振荡器信号L01。在一实施例中，该第二混波器级106包含一同相混波器122 以接收一同相信号I，一正交产生器123和一正交混波器124以接收一正交信号Q，且包含 一信号结合器126。在一实施例中，这些混波器122和124接收一第二区域振荡器信号L02。 在一实施例中，该L02信号进入该正交产生器123，其输出一 0度相位的L02信号和一 90度 相位的L02信号。该二个正交的L02信号接着分别施加于该同相混波器122和该正交混波 器124。在一实施例中，该输出级108包含一射频可变增益放大器132和一射频驱动器134。 在一实施例中，该射频驱动器134可用以输出一 b/g-频带信号。该输出级108也包含一射 频可变增益放大器136和一射频驱动器138。在一实施例中，该射频驱动器138可能用以输 出一 a-频带信号。图2为基于本发明一实施例绘示的一用以提供双频信号的方法的流程图。同时参 照图1及图2，流程开始于步骤202。在接收信号I和Q后，该第一混波器级102产生一具 有一频率的信号，该频率位于一预先定义频率范围内。在一实施例中，该第一混波器级102 执行一频率向上转换以产生一具有预先定义频率范围3. 2至4GHz内的信号。该频率向上 转换是通过混波该已接收的信号和一 L01信号以实现。在以下进一步细节的描述中，此信 号可能用于a-频带和b/g-频带两者。接着，在步骤204中，该多相滤波器104产生一来自 于该第一混波器级102的信号的正交相位。接着，在步骤206中，在接收来自于该多相滤波器104的正交相位后，该第二混波 器级106产生一用于第一预先定义频率频带(例如b/g-频带)的信号或产生一用于第二 预先定义频率频带(例如频带)的信号。在一实施例中，为了产生两者中的任一信号， 该第二混波器级106对个别的预先定义频率频带的其中一个执行一频率向上转换。该频率 向上转换是通过混波该已接收的信号和一 L02信号的正交相位以实现。通过施加90度和 负90度相位差的正交信号，该频率向上转换可为该IF和该L02频率的加总者，或为该中频 和该L02频率的相减者。在一实施例中，对于一 b/g-频带，该第二混波器级106执行一频率向上转换以产生一具有预先定义频率范围800MHz的信号。在一实施例中，最终的b/g-频带频率可以通过 从该第一混波器级102产生的频率中减去由该第二混波器级106所产生的频率而达成(例 如，3. 2GHz-800MHz = 2. 4GHz)。在一实施例中，为了达成b/g-频带射频频率，该第二混波器级106执行一频率 向上转换以产生一具有预先定义频率范围2.4GHz的信号。在一特定实施例中，最终的b/ g_频带射频频率(例如，2. 4GHz)可以通过来自该第一混波器级102的中频频率(例如， 3. 2GHz)中减去由该第二混波器级106所产生的L02频率(例如，0. 8GHz)而达成(例如， 3. 2GHz-800MHz = 2. 4GHz)。在一实施例中，为了达成一 a_频带射频频率，该第二混波器级106执行一频率向 上转换以产生一具有预先定义频率范围4. 8至6GHz的信号。在一特定实施例中，最终的 a_频带射频频率(例如，4.8至6GHz)可以通过加总由该第二混波器级106所产生的L02频 率(例如，1. 6至2GHz)至该来自该第一混波器级102的中频频率(例如，3. 2至4GHz)而 达成(例如，3. 2 至 4GHz+l. 6 至 2MHz = 4. 8 至 6GHz)。据此，此频率方案可以达成用于两频带(例如，a_频带和b/g-频带)的该第一混 波器级102、该多相滤波器104以及第二混波器级106的共享。在一实施例中，产生的信号 通过该适当的放大器链路以增加该信号至一特定层次以传送至天线。如同以下细节的描述，该第二混波器级106的频率可能是可选择的(例如，0. 8GHz 或1. 6至2GHz)以产生一对于a-频带在其输出下的加总频率和一对于b/g-频带在其输出 下的频率差值。在一实施例中，该第二混波器级106的频率为可选择的以产生一对于a_频带在其 输出下的加总频率和一对于b/g-频带在其输出下的频率差值。在一实施例中，该选择性可 通过改变在b/g-频带对a-频带的正交L02信号的相位差而达成。在一特定实施例中，正 交L02信号使用于该第二混波器级106内的混波器122和124对中，其中该正交信号意指 使用一 0度相位的L02信号和一 90度相位的L02信号。通过使用该0度相位的L02信号 和该负90度相位的L02信号，该第二混波器可能会由产生IF和L02频率的加总值改变为 产生IF和L02频率的差值。为了达成上述目的，该90度L02信号的相位可能会以180度 翻盖。此产生一负90度L02信号。实际上，翻盖一信号的相位180度等同于反向一差动信 号的极性。图3为基于本发明一实施例绘示的一切换电路300的示意图，该切换电路300与 该第二混波器级106配合使用以选择于两相异的L02频率之间。如图3所示，该切换电路 300包含一开关302、一 L0缓冲器以及一混波器306。在一实施例中，该混波器306对应于 图1所示的混波器122或混波器124。在一实施例中，该L02频率可能通过多任务于两不同 频率的两信号之间(例如，800MHz和1. 6至2GHz)而切换于一 b/g-频带模式(800MHz)和 一 a-频带模式(1. 6至2GHz)之间。图4为基于本发明一实施例绘示的一可选择的除法器电路400的示意图，该除法 器电路400与该第二混波器级106配合使用以选择于两相异的L02频率之间(例如，/2或 /4)。在一实施例中，该方法也提供0度/90度的信号以于第二混波器中混合该较高边带 (USB)和该较低边带(LSB)。在一实施例中，该可选择的除法器电路400可能具有一预先定 义的可选择值(例如，2、4或其它)。举例而言，如果L02具有一启始的3. 2至4GHz的频率范围且以2除频，则可得到一最终的1. 6至2GHz的L02频率范围。如果具有一启始频率范 围为3. 2至4 GHz的相同L02以4除频，则可得到一最终的0. 8至1GHz的L02频率范围。图5为基于本发明一实施例绘示的一电感电路500的示意图，该电感电路500与 该第二混波器级106配合使用以提供一负载所需的增益。如图5所示，该电感电路500包 含一混波器502、电感504和506以及一开关508。在一特定实施例中，假如该第二混波器 级106的输出频率以宽广的不同频率(2. 4GHz或4. 8GHz)输出，该电感电路500可能提供 一负载以供应在两个频率的适当增益。举例而言，当该开关508打开，由电感504和506所 提供的有效电感值用以制造一位于2. 4GHz的调谐共振。当该开关508关闭，电感504短路 而由电感506所提供的负载电感值用以操作在较高的频带。图6为基于本发明一实施例绘示的一电容电路600的示意图，该电容电路600与 该第二混波器级106配合使用以调谐该第二混波器级106的输出。如图6所示，该电容电 路600包含一混波器602、一电感604、电容606和608以及一开关610。在一实施例中，图 1的该第二混波器级106的输出的两个模式为用于b/g-频带的2. 4GHz或用于a-频带的 4. 8至6GHz。该输出处理这些宽广的不同频率。在一特定实施例中，该电容电路600可能 提供一调谐负载以供应在一特定频率下的增益。举例而言，当该开关610打开，电容606提 供该有效电容值。当该开关610关闭，电容606和608两者提供有效的电容值。图7为基于本发明一实施例绘示的_双频发射器700的示意图。该双频发射器 700包含图1所示的相似组件，而类似组件即标示相同的参考编号。该双频收发器700与 图1的不同处在于该双频发射器700包含一压控振荡器701、一反向器702、一可选择的除 法电路704以及一电感电路706。在一实施例中，该压控振荡器701和该反向器702提供一具有足够信号强度的L0 信号以驱动该些混波器112和114和除法电路704。在一实施例中，该可选择的除频电路 704类似于图4的除频电路，而该电感电路类似于图5的电路。虽然本发明所揭示内容的主体为一发射器，本发明亦可使用于一接收器，其并不 背离本发明的精神及范畴。举例而言，图8为基于本发明一实施例绘示的一双频接收器800 的示意图。如图8所示，该双频接收器800包含一天线812、一低噪声放大器804、一用于b/ g_频带模式的混波器806、一天线812、一低噪声放大器814和一用于a-频带模式的混波器 816。该双频接收器800也包含一多相滤波器820、一用于a-频带模式和b/g-频带模式的 共享混波器830以及一基频滤波器和可变增益放大器840。在一实施例中，该频率方案如下所示b/g-频带模式IF = 4/3RF(2. 4GHz) = 3. 2GHza-频带模式IF = 2/3RF(4. 8 至 6GHz) = 3. 2 至 4GHz一般而言，该双频接收器800为该双频发射器100的反向操作。举例而言，关于该 双频发射器100的上述范例中，该第一混波器级102产生一具有频率范围3. 2至4GHz的信 号，而该第二混波器级106产生一具有频率范围0. 8GHz或1. 6至2GHz的信号。关于该双 频接收器800，该用于b/g-频带模式的第一混波器806使用一具有频率范围0. 8GHz的L0 信号，而该用于a-频带模式的第一混波器816使用一具有频率范围1. 6至1. 2GHz的L0信 号。此处在一实施例中，每一 b/g-频带和a-频带模式使用独立的混波器806和816，因其 使用独立的放大器804和814。该第二混波器830转换两频带至相同的频率。因此，在一实施例中，该第二混波器830使用于b/g-频带和a-频带模式并产生一具有频率范围3. 2至 4GHz的信号。根据此处揭示的系统及方法，本发明提供许多优点。例如，本发明的实施例可最小 化芯片面积和L0绕线，对双频的应用能产生更有经济效应的设计。由于该共享的IF路径经由电路再使用取代了芯片面积，本发明的实施例亦 可简化L0绕线。对需要在单一芯片中使用多根天线的多进多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIM0)系统而言，节省的芯片面积是倍数的且L0绕线将更为缩短。因为 许多RF区块需要电感，电感的数目可大幅地减少。根据本发明提供双频收发器的系统和方法已被揭示。该系统包含一收发器以于两 无线电间共享电路，其使得该系统更有效率。在一特定实施例中，相同的IF和L0频率方案 致能该双频收发器以共享b/g-频带(2. 4GHz)和a-频带(4. 9至5. 9GHz)的相同IF路径。 据此，可使用较少的硅芯片面积。本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可以基于本发 明的教示及揭示而作出种种不背离本发明精神的替换及修改。因此，本发明的保护范围应 不限于实施例所揭示的，而应包括各种不背离本发明的替换及修改，并由本申请的权利要 求书涵盖。
权利要求
一种电路，包含一第一混波器电路，其产生一具有在一第一预先定义频率范围内的第一频率的第一信号；以及一第二混波器电路，其产生一第二信号，该第二信号具有在一第二预先定义频率范围内的第二频率和在一第三预先定义频率范围内的第三频率的其中一个；其中每一该第一混波器电路和该第二混波器电路使用于至少二频率频带。
2.根据权利要求1所述的电路，其中该第一混波器电路包含一同相混波器，用以接收一同相信号；以及一正交混波器，用以接收一正交信号；其中该同相混波器和该正交混波器两者接收一第一区域振荡器信号。
3.根据权利要求1所述的电路，其中该第二混波器电路包含一同相混波器，用以接收一同相信号；以及一正交混波器，用以接收一正交信号；其中该同相混波器和该正交混波器两者接收一第二区域振荡器信号。
4.根据权利要求1所述的电路，其中该电路还包含一用于第一频带的第一射频可变增益放大器和一第一射频驱动器；以及一用于第二频带的第二射频可变增益放大器和一第二射频驱动器。
5.根据权利要求1所述的电路，其中该电路还包含一连接至该第一混波器电路的多相 滤波器，其中该多相滤波器产生该第一信号的正交相位。
6.根据权利要求1所述的电路，其中该第二混波器电路为可选的以产生该第二预先定 义频率范围和该第三预先定义频率范围。
7.根据权利要求1所述的电路，其中该第二混波器电路包含一切换电路，用以在两不 同的区域振荡器频率间选择。
8.根据权利要求1所述的电路，其中该第二混波器电路包含一可选择的除法器电路， 用以在两不同的区域振荡器频率间选择。
9.根据权利要求1所述的电路，其中该第二混波器电路包含一电感电路，用以提供一 负载一所需增益。
10.根据权利要求1所述的电路，其中该第二混波器电路包含一电容电路，用以提供一 负载一所需增益。
11.一种系统，包含一处理器；一连接至该处理器的内存；一第一混波器电路，其产生一具有在一第一预先定义频率范围内的第一频率的第一信 号；以及一第二混波器电路，产生一第二信号，该第二信号具有在一第二预先定义频率范围内 的第二频率和在一第三预先定义频率范围内的第三频率的其中一个；其中每一该第一混波器电路和该第二混波器电路使用于至少二频率频带。
12.根据权利要求11所述的系统，其中该第一混波器电路包含一同相混波器，用以接收一同相信号；以及一正交混波器，用以接收一正交信号；其中该同相混波器和该正交混波器两者接收一第一区域振荡器信号。
13.根据权利要求11所述的系统，其中该第二混波器电路包含一同相混波器，用以接收一同相信号；以及一正交混波器，用以接收一正交信号；其中该同相混波器和该正交混波器接收一第二区域振荡器信号。
14.根据权利要求11所述的系统，其中该系统还包含一用于第一频带的第一射频可变增益放大器和一第一射频驱动器；以及一用于第二频带的第二射频可变增益放大器和一第二射频驱动器。
15.根据权利要求11所述的系统，其中该电路还包含一连接至该第一混波器电路的多 相滤波器，其中该多相滤波器产生该第一信号的正交相位。
16.根据权利要求11所述的系统，其中该第二混波器电路为可选的以产生该第二预先 定义频率范围和该第三预先定义频率范围。
17.根据权利要求11所述的系统，其中该第二混波器电路包含一切换电路，用以在两 不同的区域振荡器频率间选择。
18.根据权利要求11所述的系统，其中该第二混波器电路包含一可选择的除法器电 路，用以在两不同的区域振荡器频率间选择。
19.根据权利要求11所述的系统，其中该第二混波器电路包含一电感电路，用以提供 一负载一所需增益。
20.一种方法，包含产生一具有在一第一预先定义频率范围内的第一频率的第一信号；以及产生一第二信号，该第二信号具有在一第二预先定义频率范围内的第二频率和在一第 三预先定义频率范围内的第三频率的其中一个；其中至少二频率频带使用一第一混波器电路和一第二混波器电路。
全文摘要
本发明揭示了一种电路和系统，进而提供一种双频带收发器。在一实施例中，该系统包含一第一混波器电路，其产生一具有在一第一预先定义频率范围内的第一频率的第一信号。该系统也包含一第二混波器电路，其产生一具有在一第二预先定义频率范围内的第二频率的第二信号和在一第三预先定义频率范围内的第三频率的第三信号，其中每一该第一混波器电路和该第二混波器电路使用于至少二频率频带。
文档编号H04B1/00GK101848003SQ200910157439
公开日2010年9月29日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年3月27日
发明者郑嘉文 申请人:雷凌科技(新加坡)有限公司