专利名称：射频信号接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射频信号接收装置。
背景技术：
在现今的技术中，应用在系统单晶片(System ON Chip，简称为S0C)的射频信 号接收器通常可以分为两种。其中的一种是所谓的直接转换方式的射频信号接收器架构 (direct conversion receiver architecture),而另外一种则是所谓的低中频的射频信号 接收器架构(low intermediate frequency receiver architecture)。这两禾中身寸频信号接 收器的架构各具有不同的优缺点。通常，设计者会依据不同的应用或是不同的考量来选用 对应的架构。以下以直接转换方式的射频信号接收器架构为例子来提出说明。图1为现有的射 频信号接收器100的示意图。请参照图1，射频信号接收器100包括低噪声放大器110、低 通滤波器121、122、混频器131、132、电压控制震荡器133以及输出缓冲器141、142。射频信 号接收器100通过低噪声放大器110接收输入信号IN，经过混频器131、132、电压控制震荡 器133的信号处理过程后，再由输出缓冲器141、142输出所谓的零中频输出信号ZIF0UT1、 ZIF0UT2。在此请特别注意，图1所示的射频信号接收器100只能产生直接转换方式的零中 频输出信号，并不能产生所谓的低中频的射频信号接收器架构的输出信号。也就是说，当系 统需要以两种模式来接收射频的输入信号时，就必须要建构两个独立的射频信号接收器。 如此一来，浪费了晶片上的电路面积，也增加了晶片的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种射频信号接收装置，可以同时提供三种不同的射频信号 的接收方式。本发明实施例提供一种射频信号接收装置，包括第一、第二多相位滤波器、第一混 频模组、切换开关以及低通滤波器模组。第一多相位滤波器接收射频输入信号，并据以产生 滤波后射频信号。第一混频模组连接第一多相位滤波器，并依据降频信号与该波后射频信 号进行混频，进而产生降频射频信号。切换开关接收降频射频信号，依据选择信号传送降频 射频信号至第一通道或第二通道。第二多相位滤波器连接切换开关，并接收由第二通道传 送至的降频射频信号。低通滤波器模组连接第二多相位滤波器及切换开关或接收由第一通 道传至的降频射频信号以进行低通滤波，进而产生低中频信号或零中频信号。在本发明的一实施例中，上述的射频信号接收装置还包括输出缓冲模组。输出缓 冲模组连接低通滤波器模组，用以接收并放大低中频信号或零中频信号，并产生低中频输 出信号或零中频输出信号。在本发明的一实施例中，上述的射频信号接收装置还包括第二混频模组，连接于 低通滤波器模组与输出缓冲模组间。当低通滤波器模组产生零中频信号时，第二混频模组可使第二本地讯号与零中频信号进行混频进而产生中频信号。在本发明的一实施例中，上述的射频信号接收装置还包括升频电压控制震荡器。 升频电压控制震荡器连接第二混频模组，用以产生升频信号。在本发明的一实施例中，其中输出缓冲模组还接收并放大中频信号，藉以产生中 频输出信号。在本发明的一实施例中，上述的输出缓冲模组包括多数个放大器。放大器连接低 通滤波器模组，用以接收并放大低中频信号或零中频信号以及中频信号。在本发明的一实施例中，上述的各放大器为增益可编程放大器。在本发明的一实施例中，上述的射频信号接收装置，还包括降频电压控制震荡器， 连接第一混频模组，用以产生降频信号。在本发明的一实施例中，上述的低通滤波器模组包括第一低通滤波器、第二低通 滤波器以及开关。第一低通滤波器连接切换开关及第二多相位滤波器，用以接收第二多相 位滤波器的输出或由第一通道传至的降频射频信号的一部分以进行低通滤波。第二低通滤 波器连接第一低通滤波器及切换开关，用以接收由第一通道传至的降频射频信号的另一部 分或第一低通滤波器的输出以进行滤波。开关则连接第一低通滤波器及第二低通滤波器 间，用以导通或关闭第一、第二低通滤波器间的连接。在本发明的一实施例中，当第一低通滤波器接收第二多相位滤波器的输出而第二 低通滤波器接收第一低通滤波器的输出以进行滤波时，低通滤波器模组产生低中频信号。在本发明的一实施例中，当第一低通滤波器接收由第一通道传至的降频射频信号 的一部分而由第二低通滤波器接收由第一通道传至降频射频信号的另一部分以进行滤波 时，低通滤波器模组产生零中频信号。在本发明的一实施例中，上述的第一多相位滤波器为射频多相位滤波器。在本发明的一实施例中，上述的第二多相位滤波器为中频多相位滤波器。在本发明的一实施例中，上述的射频信号接收装置还包括低噪声放大器。低噪声 放大器连接在第一多相位滤波器接收射频输入信号的路径上。基于上述，本发明利用同样的电路架构，来实现直接转换接收器(direct conversion receiver)、低中步页接收器(low intermediate frequency receiver)及中步页 接收器(intermediate frequency receiver) 0有效的发挥射频信号接收装置中的硬件效 能，提升产品的竞争力。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详 细说明如下。
图1为现有的射频信号接收器100的示意图。图2为本发明的一实施例的射频信号接收装置200的示意图。图3A及;3B分别为本发明实施例的射频信号接收装置200同动作方式的示意图。图4为本发明的另一实施例的射频信号接收装置400的示意图。主要元件符号说明100 射频信号接收器；200、400 射频信号接收装置；
110、270、470 低噪声放大器；131、132 混频器；133:电压控制震荡器； 454:升频电压控制震荡器 220、420、453 混频模组； 250,450 低通滤波器模组 OSCl 降频信号； SEL 选择信号； RFIN 射频输入信号； IF:中频信号； IFOUT 中频输出信号； CHl 第一通道；280、480 降频电压控制振荡器 141、142 输出缓冲器； 230,430 切换开关； 260、460 输出缓冲模组； 0SC2 升频信号； IN 输入信号； ZIFU ZIF2 零中频信号； LIF:低中频信号； LIFOUT 低中频输出信号； CH2 第二通道；Sffl 开关；121、122、251、252、451、452 低通滤波器； 210、240、410、440 多相位滤波器； 261、262、263、462、463、464 放大器； ZIF0UT1、ZIF0UT2、ZIFOUT 零中频输出信号<
具体实施例方式图2为本发明的一实施例的射频信号接收装置200的示意图。以下请参照图2， 射频信号接收装置200包括多相位滤波器210J40、混频模组220、切换开关230、低通滤波 器模组250、输出缓冲模组沈0、低噪声放大器270以及降频电压控制震荡器观0。其中，低 噪声放大器270连接于多相位滤波器210并接收射频输入信号RFIN，用以放大射频输入信 号RFIN以传送至多相位滤波器210。多相位滤波器210接收射频输入信号RFIN并据以产 生一对互成90度射频信号。这些互成90度射频信号传送至与多相位滤波器210连接的混 频模组220。混频模组220另接收降频信号OSCl。并且，混频模组220依据降频信号OSCl 与滤波后射频信号进行混频，进而产生一对互成90度降频射频信号。在此请注意，降频信号OSCl由降频电压控制震荡器280所产生。而当要调整降频 信号OSCl时，仅需要改变降频电压控制震荡器280所接收的电压即可。也就是说，这个降 频信号OSCl是可以通过硬件或是软件来进行动态调整。切换开关230则连接至混频模组220，并接收混频模组220所产生的降频射频信 号。切换开关230受控于选择信号SEL。也就是说，切换开关230依据选择信号SEL来选 择传输降频射频信号至第一通道CHl或是第二通道CH2。这个选择信号SEL是依据射频信 号接收装置200所要进行的射频信号接收及处理的方式来决定的。若是射频信号接收装置 200被设定要产生零中频或中频的输出信号时，选择信号SEL设定为控制切换开关230传输 降频射频信号至第一通道CHl。相对的，若是射频信号接收装置200被设定要产生低中频的 输出信号时，选择信号SEL设定为控制切换开关230传输降频射频信号至第二通道CH2。多相位滤波器240则连接切换开关230的第二通道CH2以接收由第二通道CH2传 送至的降频射频信号以进行滤波。换句话说，多相位滤波器240只有在当切换开关230依 据选择信号SEL传送降频射频信号至第二通道CH2时才会产生作用。
低通滤波器模组250连接切换开关230的第一通道CHl以及多相位滤波器M0。 低通滤波器模组250接收多相位滤波器240的输出或接收由第一通道CHl传至的降频射频 信号来进行滤波。低通滤波器模组250中包括串接的低通滤波器251、252，当低通滤波器模 组250接收多相位滤波器240的输出时，开关SWl导通，且低通滤波器251、252依序对多相 位滤波器240的输出进行滤波并由低通滤波器252输出低中频信号。若是当低通滤波器模 组250接收由第一通道CHl传至的降频射频信号时，开关SWl关闭(断开)，且低通滤波器 251接收由第一通道CHl传至的降频射频信号的一部分进行滤波，而低通滤波器252则接收 由第一通道CHl传至的降频射频信号的另一部分进行滤波，并由低通滤波器251、252分别 输出零中频信号。输出缓冲模组260连接低通滤波器模组250。输出缓冲模组260接收上述低通滤 波器模组250产生的低中频信号或零中频信号并针对所接收的低中频信号或零中频信号 进行放大，进而产生低中频输出信号LIFOUT或零中频输出信号ZIF0UT。附带一提的是，本实施例中的多相位滤波器210是射频多相位滤波器(RF poly-phase filter)而多相位滤波器MO则是中频多相位滤波器(IF poly-phase filter)。以下将针对本发明实施例的射频信号接收装置200的动作细节进一步介绍，以使 本领域普通技术人员都能轻易了解并据以实施本发明的实施例。图3A及;3B分别为本发明实施例的射频信号接收装置200不同动作方式的示意 图。以下请参照图3A及;3B，其中在图3A中，射频信号接收装置200被设定要以输出低中频 输出信号的方式来接收射频输入信号RFIN。射频输入信号RFIN通过低噪声放大器270接 收并放大后，传输至多相位滤波器210。混频模组220接收多相位滤波器210的输出后产 生降频射频信号，并传送降频射频信号至切换开关230。在此，切换开关230依据选择信号 SEL将降频射频信号通过第二通道CH2传送至多相位滤波器M0。低通滤波器模组250则接收多相位滤波器MO的输出，并通过低通滤波器251、 252依序对多相位滤波器240的输出进行滤波(此时开关SWl为导通)，以产生低中频信号 LIF0输出缓冲模组沈0中的放大器261则接收并放大低中频信号LIF并产生低中频输出 信号 LIFOUT。另外，在图:3B中，射频信号接收装置200被设定要以输出零中频输出信号的方式 来接收射频输入信号RFIN。射频输入信号RFIN通过低噪声放大器270接收并放大后，传输 至多相位滤波器210。混频模组220接收多相位滤波器210的输出后产生降频射频信号，并 传送降频射频信号至切换开关230。在此，切换开关230依据选择信号SEL将降频射频信号 通过第一通道CHl传送至低通滤波器模组250。在此，降频射频信号分成两部分分别输入至 低通滤波器251、252。低通滤波器251、252则针对所接收到的降频射频信号的部分来进行 滤波(此时开关SWl为断开)，并进以产生零中频信号ZIF1、ZIF2。输出缓冲模组260包括两个放大器沈2、沈3。放大器沈1、262分别接收并放大零 中频信号ZIF1、ZIF2以产生零中频输出信号ZIF0UT1、ZIF0UT2。请特别注意，由图3A JB所示及其相关说明可以得知，射频信号接收装置200并不 会同时产生低中频信号LIF以及零中频信号ZIF1、ZIF2。因此，图所示的放大器262与 图3A所示的放大器261可以利用同一个放大器来实施。
另外，在本实施例中，放大器 263可以通过增益可编程放大器 (Programmable Gain Amplif ier，简称为PGA)来实施。图4为本发明的另一实施例的射频信号接收装置400的示意图。接着请参照图4， 射频信号接收装置400包括多相位滤波器410、440、混频模组420、切换开关430、低通滤波 器模组450、输出缓冲模组460、低噪声放大器470以及降频电压控制震荡器480。与前一 实施例不相同的是，射频信号接收装置400另包括混频模组453以及升频电压控制震荡器 454。升频电压控制震荡器妨4连接至输出缓冲模组460中的放大器464。在此，混频模组453连接在低通滤波器模组450与输出缓冲模组460间。混频模 组453依据所接收的升频信号0SC2来使低通滤波器模组450所产生的零中频信号ZIF1、 ZIF2进行混频并产生中频信号IF。也就是说，本实施例中所新增的混频模组453是在射频 信号接收装置400被设定为要产生中频输出信号IFOUT时所需要的。并且在此时，切换开 关430会依据选择信号SEL通过第一通道传送混频模组420的输出至低通滤波器模组450， 并分别传送至低通滤波器451、452 (此时开关SWl的状态为断开)。升频信号0SC2则由升频电压控制震荡器妨4来产生。与前一实施例中的降频电 压控制震荡器相同的，升频信号0SC2同样可以通过调整升频电压控制震荡器妨4所接收的 电压来进行调整。这个调整的动作可以通过硬件或软件来实施。放大器464建构在输出缓冲模组460中，用以接收并放大中频信号IF，进而产生中 频输出信号IFOUT。此外，当放大器464产生中频输出信号IFOUT的同时，放大器462、463因为同时 接收了零中频信号ZIF1、ZIF2。因此，放大器462、463也可以同时产生零中频输出信号 ZIF0UT1、ZIF0UT2。综上所述，本发明提出一种可以输出低中频信号或零中频信号，或甚至也可以输 出中频信号的射频信号接收装置。如此一来，仅需要建构一组电路，便可以达成不同的需 求。有效的节省晶片上的电路面积及成本。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依 然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修 改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种射频信号接收装置，其特征在于，包括一第一多相位滤波器，接收一射频输入信号，并据以产生多数个滤波后射频信号； 一第一混频模组，连接所述第一多相位滤波器，用以依据一降频信号与所述滤波后射 频信号进行混频，进而产生多数个降频射频信号；一切换开关，接收所述降频射频信号，依据一选择信号，传送所述降频射频信号至一第 一通道或一第二通道；一第二多相位滤波器，连接所述切换开关，并接收由所述第二通道传送至的所述降频 射频信号以进行滤波；以及一低通滤波器模组，连接所述第二多相位滤波器及所述切换开关，接收滤波后的所述 降频射频信号或由所述第一通道传至的所述降频射频信号以进行低通滤波，进而产生一低 中频信号或一零中频信号。
2.根据权利要求1所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中还包括一输出缓冲模组，连接所述低通滤波器模组，接收并放大所述低中频信号或所述零中 频信号，并产生一低中频输出信号或一零中频输出信号。
3.根据权利要求2所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中还包括一第二混频模组，连接于所述低通滤波器模组与所述输出缓冲模组间，当所述低通滤 波器模组产生所述零中频信号时，所述第二混频模组依据一升频信号与所述零中频信号进 行混频进而产生一中频信号。
4.根据权利要求3所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中还包括 一升频电压控制震荡器，连接所述第二混频模组，用以产生所述升频信号。
5.根据权利要求3所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中所述输出缓冲模组还 接收并放大所述中频信号，以产生一中频输出信号。
6.根据权利要求5所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中所述输出缓冲模组包括多数个放大器，连接所述低通滤波器模组，用以接收并放大所述低中频信号或所述零 中频信号以及所述中频信号。
7.根据权利要求6所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中各所述放大器为增益 可编程放大器。
8.根据权利要求1所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中还包括 一降频电压控制震荡器，连接所述第一混频模组，用以产生所述降频信号。
9.根据权利要求1所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中所述低通滤波器模组 包括一第一低通滤波器，连接所述切换开关及所述第二多相位滤波器，接收所述第二多相 位滤波器的输出或由所述第一通道传至的所述降频射频信号的一部分以进行低通滤波；一第二低通滤波器，连接所述第一低通滤波器及所述切换开关，接收由所述第一通道 传至的所述降频射频信号的另一部分或所述第一低通滤波器的输出以进行滤波；以及一开关，连接于所述第一低通滤波器及所述第二低通滤波器间，用以导通或关闭所述 第一低通滤波器与所述第二低通滤波器间的连接。
10.根据权利要求9所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中当所述第一低通滤波器接收所述第二多相位滤波器的输出而所述第二低通滤波器接收所述第一低通滤波器的 输出以进行滤波时，所述低通滤波器模组产生所述低中频信号。
11.根据权利要求9所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中当所述第一低通滤波 器接收由所述第一通道传至的所述降频射频信号的一部分而所述第二低通滤波器接收由 所述第一通道传至的所述降频射频信号的另一部分以进行滤波时，所述低通滤波器模组产 生所述零中频信号。
12.根据权利要求1所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中所述第一多相位滤波 器为射频多相位滤波器。
13.根据权利要求1所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中所述第二多相位滤波 器为中频多相位滤波器。
14.根据权利要求1所述的射频信号接收装置，其特征在于，其中还包括一低噪声放大器，连接在所述第一多相位滤波器接收所述射频输入信号的路径上。
全文摘要
本发明涉及一种射频信号接收装置，该装置包括第一、第二多相位滤波器、第一混频模组、切换开关以及低通滤波器模组。第一多相位滤波器接收射频输入信号，并据以产生多个滤波后射频信号。第一混频模组用以依据降频信号与滤波后射频信号进行混频，进而产生多个降频射频信号。切换开关接收降频射频信号，依据选择信号传送降频射频信号至第一通道或第二通道。第二多相位滤波器接收由第二通道传送至的降频射频信号以进行滤波。低通滤波器模组接收滤波后的降频射频信号或由第一通道传至的降频射频信号以进行低通滤波，进而产生低中频信号或零中频信号。本发明提供的射频信号接收装置，可以同时提供三种不同的射频信号的接收方式。
文档编号H04B1/26GK102045080SQ20091020607
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者苏东铭 申请人:联咏科技股份有限公司