耐擾亂噪聲消去接收機前端的制作方法
【專利說明】耐擾亂噪聲消去接收機前端 WW] 背景 柳〇引領域
[0003] 本公開設及通信電路系統，并且尤其設及W耐擾亂和噪聲消去為特征的接收機前 JLjJU 乂而。
【背景技術】
[0004] 在通信接收機設計中，一般期望提供低噪聲前端來克服來自接收鏈中諸后續級的 噪聲貢獻。某些現有技術實現將噪聲消去架構用于接收機前端，其中由兩個信號路徑生成 的信號電流被加權并加總在一起來消去噪聲。
[0005] 此類噪聲消去接收機的設計中出現了若干考慮。尤其，可在接收機中提供附加的 濾波W達成對帶外干擾物（或擾亂）的充分抑制。然而，此類附加的濾波通常導致較高的 插入損耗。接收機也可W為了更好的線性度來進行設計，但是運一般是W較高的功耗和/ 或較高的噪聲為代價的。
[0006] 在一些實現中，為了執行對來自運兩個信號路徑的信號電流的基帶組合，接收機 可W在后端設有附加的跨阻抗放大器或基帶組合器。替換地，電阻器串可W被用來執行加 總。然而，運些辦法受到各種缺點的影響，例如在附加放大器和/或組合器情形中的較高功 耗，或者在電阻器串的情形中由于DC(直流）IR(電流-電阻）壓降而造成的有限信號凈空。
[0007] 由此將期望提供用于設計提供顯著的帶外干擾物拒斥而又進一步比現存的現有 技術實現消耗功率更少的噪聲消去接收機前端的技術。
[0008] 附圖簡述
[0009] 圖1解說可在其中實現本公開的技術的現有無線通信設備的設計的框圖。
[0010] 圖2解說了噪聲消去RF接收機前端的現有技術實現。 W11] 圖3解說了本公開的示例性實施例。
[0012] 圖4A、4B、4C和4D解說了本公開的利用無源混頻器的示例性實施例。
[0013] 圖5解說了跨阻抗放大器的示例性實施例。
[0014] 圖6解說了根據本公開的解說雙輸入跨阻抗放大器的接收機拓撲。
[0015] 圖7解說了采用納入W上參考圖6所描述的技術中的某些技術的雙差分輸入跨阻 抗放大器（TIA)的接收機的示例性實施例。
[0016] 圖8解說根據本公開的噪聲消去接收機的替換示例性實施例。
[0017] 圖9解說根據本公開的方法的示例性實施例。 陽〇1引詳細描述
[0019] W下參照附圖更全面地描述本公開的各個方面。然而，本公開可用許多不同形式 來實施并且不應解釋為被限定于本公開通篇給出的任何具體結構或功能。確切而言，提供 運些方面是為了使得本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領域技術人員完全傳達本公 開的范圍。基于本文中的教導，本領域技術人員應領會，本公開的范圍旨在覆蓋本文中所披 露的本公開的任何方面，不論其是與本公開的任何其他方面相獨立地還是組合地實現的。 例如，可W使用本文所闡述的任何數目的方面來實現裝置或實踐方法。另外，本公開的范 圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的本公開的各種方面的補充或者另外的其他結構、功能 性、或者結構及功能性來實踐的此類裝置或方法。應當理解，本文中所披露的本公開的任何 方面可由權利要求的一個或多個元素來實施。
[0020] 下面結合附圖闡述的詳細描述旨在作為對本發明的示例性方面的描述，而非旨在 代表可在其中實踐本發明的僅有示例性方面。貫穿本描述使用的術語"示例性"意指"用作 示例、實例或解說"，并且不應當一定要解釋成優于或勝過其他示例性方面。本詳細描述包 括具體細節W用于提供對本發明的示例性方面的透徹理解。對于本領域技術人員將顯而易 見的是，沒有運些具體細節也可實踐本發明的示例性方面。在一些實例中，公知的結構和器 件W框圖形式示出W免煙沒本文中給出的示例性方面的新穎性。在本說明書W及權利要求 書中，術語"模塊"和"塊"可W可互換地使用W表示被配置成執行所描述操作的實體。
[0021] 圖1解說可在其中實現本公開的技術的現有無線通信設備100的設計的框圖。圖 1示出了示例收發機設計。一般而言，在發射機和接收機中對信號的調理可由一級或多級的 放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器等來執行。運些電路塊可與圖1中所示的配置不同地 安排。進一步，圖1中所示的一些塊在一些實現中可W缺席，而圖1中未示出的其他電路塊 也可W被使用來調理發射機和接收機中的信號。除非另外指明，圖1或者附圖中的任何其 他附圖中的任何信號可W或是單端的或差分的。圖1中的一些電路塊還可被省略。
[0022] 在圖1所示的設計中，無線設備100包括收發機120和數據處理器110。數據處理 器110可包括存儲器（未示出）W存儲數據和程序代碼。收發機120包括支持雙向通信的 發射機130和接收機150。一般而言，無線設備100可包括用于任何數目的通信系統和頻帶 的任何數目的發射機和/或接收機。收發機120的全部或一部分可被實現在一個或多個模 擬集成電路（IC)、射頻IC(RFIC)、混合信號IC等等上。
[0023] 發射機或接收機可W用超外差式架構或直接變頻式架構來實現。在超外差式架構 中，信號在射頻（R巧和基帶之間W多級變頻，例如在一級中從RF到中頻（I巧，然后在另一 級中從IF到基帶W用于接收機。在直接變頻式架構中，信號在一級中在RF和基帶之間變 頻。超外差式W及直接變頻式架構可W使用不同的電路塊和/或具有不同的要求。在圖1 所示的設計中，發射機130和接收機150用直接變頻式架構來實現。
[0024] 在發射路徑中，數據處理器110處理要被傳送的數據并且向發射機130提供I和Q 模擬輸出信號。在示出的示例性實施例中，數據處理器110包括數模轉換器值AC) 114a和 114b W將由數據處理器110生成的數字信號轉換成I和Q模擬輸出信號（例如，！和Q輸 出電流）用于進一步處理。
[0025] 在發射機130內，低通濾波器132a和13化分別對I和Q模擬輸出信號進行濾波 W移除由在前的數模轉換引起的不期望鏡頻。放大器（Amp)134a和134b分別放大來自低 通濾波器132a和13化的信號并且提供I和Q基帶信號。上變頻器140用來自TXLO信號 發生器190的I和Q發射燈訝本地振蕩器化0)信號來上變頻I和Q基帶信號并且提供經 上變頻的信號。濾波器142對經上變頻的信號進行濾波W移除由上變頻引起的不期望鏡頻 W及接收頻帶中的噪聲。功率放大器（PA) 144放大來自濾波器142的信號W獲得期望的輸 出功率電平并且提供發射RF信號。該發射RF信號被路由經過雙工器或開關146并經由天 線148被發射。
[00%] 在接收路徑中，天線148接收由基站傳送的信號并且提供收到RF信號，該收到RF信號被路由通過雙工器或開關146并且被提供給低噪聲放大器（LNA) 152。雙工器146被設 計為用特定的RX到TX雙工器頻率分隔來操作，使得RX信號與TX信號隔離。該收到RF信 號由LNA152放大并且由濾波器154濾波W獲得期望RF輸入信號。下變頻混頻器161a和 16化將濾波器154的輸出與來自RXLO信號生成器180的I和O接收（R訝LO信號（即， L0_I和L0_曲進行混頻W生成I和Q基帶信號。！和Q基帶信號由放大器162a和162b放 大并且進一步由低通濾波器164a和164b濾波W獲得I和Q模擬輸入信號，該I和Q模擬 輸入信號被提供給數據處理器110。在所示的示例性實施例中，數據處理器110包括模數轉 換器（ADC) 116a和11化W將模擬輸入信號轉換成要進一步由數據處理器110處理的數字 信號。
[0027] 在圖1中，TXLO信號發生器190生成用于上變頻的I和QTXLO信號，而RXLO 信號發生器180生成用于下變頻的I和QRXLO信號。每個LO信號是具有特定基頻的周 期性信號。化L192從數據處理器110接收定時信息并且生成用來調節來自LO信號發生器 190的TXLO信號的頻率和/或相位的控制信號。類似地，P化182從數據處理器110接收 定時信息并且生成用來調節來自LO信號發生器180的RXLO信號的頻率和/或相位的控 制信號。
[0028] 在某些實現中（圖1中未示出），可W在接收機150的LNA152的輸出與混頻器 161曰、16化之間提供平衡-不平衡轉換器。該平衡-不平衡轉換器可W將單端信號轉換成 差分信號，并且可W包括例如將信號從初級線圈互禪到次級線圈的變壓器。
[0029] 在特定實現中，接收機150的特定元件（包括LNA152)可W由噪聲消去接收機架 構來代替W改善接收機前端的噪聲性能。圖2解說了噪聲消去接收機前端的現有技術實現 200。注意，實現200僅是為解說目的而示出的，并且并不旨在限定本公開的范圍。
[0030] 在圖2中，輸入電壓Vs被禪合到噪聲消去接收機205。在一個實現中，例如在其中 接收機205代替LNA152和接收機150的某些其他元件的無線電實現中，輸入電壓Vs可W 對應于圖1中的雙工器146的輸出。例如，在特定實現中，接收機前端200可W替換接收機 150中從LNA152到放大器162曰、162b等的電路系統。信號電壓Vs被經由源電阻Rs被禪 合到接收機205的包括第一接收信號路徑206和第二接收信號路徑207的雙重接收信號路 徑。
[0031] 接收機205包括具有跨導a/Rs的跨導器210,其中a是預定的增益系數。跨導器 210的輸出被禪合到第一接收信號路徑206的第一混頻器230。第一混頻器230可W將其 輸入與本機振蕩器信號（未在圖2中示出）混頻W將輸入信號下混頻至例如基帶頻率。第 一混頻器230的輸出被進一步禪合到第一跨阻抗放大器（TIA) 250W生成差分輸出電壓Xl。 注意，電容器Cl可W將第一混頻器230的輸出的差分節點彼此禪合。電容器化l、Ca2被提