用于確定互調失真的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及用于內部確定互調失真并基于該互調失真對混頻級進行校正的設備 和方法。本公開還涉及使用此方法和設備的無線電接收器。
【背景技術】
[0002] 在無線通信網絡的組件之間傳輸的信號可包括不同類型的不需要的成分，這些不 需要的成分在被輸入到非線性元件時可干擾接收器性能（互調失真），特別是兩個射頻成 分出現在無線電接收器的混頻級的輸入處的情況下所生成的二階互調。無線通信網絡中所 采用的方法和設備不斷需要改進。特別地，希望測量互調失真并使用所測量的互調失真產 物對無線電接收器進行校正。
【附圖說明】
[0003] 附圖被包括在內以提供對各方面的進一步理解，并且附圖被包含到說明書中并構 成說明書的一部分。附圖示出各方面，同時描述用于解釋各方面的原理。其它方面并且各 方面的預期優點將易于被領會，因為通過參考以下詳細描述它們變得更容易被理解。相同 參考標號表示對應的相似部件。
[0004] 圖1是示出用戶設備120的無線電接收器的混頻器內的互調失真105的無線電通 信100的示意圖。
[0005] 圖2是在無線電接收器的下變頻混頻器的射頻（RF)輸入處的、示出了二階互調產 物202的功率譜200的示意圖。
[0006] 圖3a是根據本公開用于確定混頻級的互調失真的方法300的示意圖。
[0007] 圖3b是根據本公開用于對混頻級進行調整的方法310的示意圖。
[0008] 圖4是根據本公開用于對包括信號輸入420和信號輸出408a、408b的接收器401 的混頻級進行校正的校正設備400的示意圖。
[0009] 圖5是根據本公開的無線電接收器500的示意圖。
[0010] 圖6是根據本公開的、圖5中所描繪的無線電接收器500的信號驅動器503的示 意圖。
[0011] 圖7是根據本公開的、圖5中所描繪的無線電接收器500的信號檢測器505a的示 意圖。
[0012] 圖8是根據本公開的、圖5中所描繪的無線電接收器500的同步單元501的示意 圖。
[0013] 圖9a、9b、9c是根據本公開示出圖5中所描繪的無線電接收器500的混頻級401 的信號輸入和信號輸出處的示例性信號900的示意圖。
[0014] 圖10是根據本公開示出圖5中所描繪的無線電接收器500的同步單元501的示 例性時序圖1000的示意圖1000。
[0015] 圖11根據本公開示出了如圖3中所示用于確定互調失真的方法300的性能的示 例性仿真結果的示意圖1100。
【具體實施方式】
[0016] 在以下的詳細描述中，參考行程該詳細描述的一部分的附圖，并且在附圖中以說 明的方式示出可以用來實現本公開的具體方面。應當理解的是，可以采用其它方面，并且可 以做出結構或邏輯改變而不背離本公開的范圍。因此，以下的詳細描述不應當被認為具有 限制性的意義，本公開的范圍由所附權利要求限定。
[0017] 本文所描述的方法和設備可基于互調失真、互調產物，特別地基于二階互調產物。 應當理解的是，結合所描述的方法發表的論述對于被配置為執行該方法的相應的設備來說 也是適用的，反之亦然。例如，如果描述了具體的方法步驟，則對應的設備可包括用于執行 所描述的方法步驟的單元，即使這種單元未在圖示中被明確描述或示出。此外，應當理解的 是，本文所描述的各種示例性方面的特征可相互合并，除非另有具體說明。
[0018] 可在無線通信網絡（特別是基于CDMA、WCDMA、LTE和/或OFDM標準或基于WiFi 標準的通信網絡，尤其是MMO通信系統）中實現本文所描述的方法和設備。還可在基站 (NodeB、eNodeB)或移動設備（或移動站或用戶設備（UE))中實現下面所描述的方法和設 備。所描述的設備可包括集成電路和/或無源元件，并且可根據各種技術被制造。例如， 電路可被設計為邏輯集成電路、模擬集成電路、混合信號集成電路、光電路、存儲器電路和/ 或集成無源元件。
[0019] 本文所描述的方法和設備可被配置為發送和/或接收無線電信號。無線電信號可 以是或可包括由無線電發送設備（或無線電發送器或發報器）發射的射頻信號，其中射頻 范圍在大約3Hz到300GHz。頻率范圍可對應于用于產生并檢測無線電波的交流電信號的頻 率。
[0020] 下面描述互調失真。互調或互調失真（ηω)可被描述為非線性系統中對包含兩個 或更多個不同頻率的信號的不需要的幅度調制。各個頻率成分間的互調將在不止諧波頻率 的頻率處（即，不止在原始頻率的任一整數倍頻處，也在原始頻率的和以及差頻處以及在 這些和以及差頻的倍頻處）形成附加信號。互調可由所用的信號處理單元（例如無線電接 收器中的混頻器）的非線性行為導致。其中一種非常關鍵的互調失真是如圖2中所描繪的 二階互調產物。
[0021] 下面描述混頻級和混頻器。包括混頻器或變頻混頻器的混頻級是非線性電氣電 路，它根據被應用到它的兩個信號創建新頻率。當頻率為匕和f 2的兩個信號被應用到混頻 級的混頻器時，它產生頻率為原始頻率的和f\+f2與差f :-^的新信號。在實際的變頻混頻 器中，還可產生其它頻率成分。混頻級可被包括在無線電接收器和/或無線電發送器中。
[0022] 下文所描述的方法和設備可配備有基于正弦和余弦混頻信號的復混頻級。然而， 這些方法和設備也可配備有基于其它正交信號對（例如，包含多個諧波的方波信號對）的 復混頻級。
[0023] 圖1是示出用戶設備120的無線電接收器的混頻器輸出處的互調失真產物105的 無線電通信100的示意圖。在基站110和UE 120之間的無線電通信中，UE 120發送的強 發射信號103可干擾從基站110接收的弱接收信號。特別地，UE 120的無線電接收器的混 頻器輸出處的互調失真可使兩設備之間的通信失真。
[0024] 圖2是在無線電接收器的下變頻混頻器的RF輸入處的、示出了二階互調產物202 的功率譜200的示意圖。功率譜200描繪了相對于頻率f (單位：Hz)的信號功率P (單位： dB) 〇
[0025] 當兩個RF成分ω JP ω 2出現在下變頻混頻器的RF輸入處時，由于互調失真，在 混頻器的輸出處可能生成低頻成分Co1-CO 2。互調失真（特別是二階互調失真（頂2))的電 平可取決于不同的混頻器工作參數，例如，DC電壓、偏置電流、混頻器閾值、它的對稱性等。
[0026] 頂2產物電平可通過使用雙音RF輸入信號來直接測量或通過測量不同的DC參數 來間接測量。間接測量可基于以下理論假設：頂2電平或多或少與不同的混頻器DC控制參 數（例如，在每個混頻器輸出對或四輸出處的不同的DC電壓）有關聯。直接測量可能需要 特殊的RF信號，該特殊的RF信號可從外面連接到混頻器的輸入或可在收發器芯片的內部 被生成。
[0027] 直接測量可在工廠校正期間被執行。
[0028] 可借助于在芯片的RF部分內路由或通過使用附加的印刷電路板（PCB)空間在芯 片外路由的發射（TX)信號實現間接測量。因為TX和RX信號線之間的不希望的串擾，通過 芯片的接收（RX)部分對TX信號進行路由可能是危險的。PCB上附加的TX信號的布局可能 需要大量附加的PCB空間，并且可在TX和RX信號之間造成不需要的串擾。此外，由于TX 和RX操作時間線的不同，并不總是可能使用TX信號路徑和/或它的本地振蕩器（LO)用于 頂2校正。
[0029] 根據本公開的方法和設備可應用于工廠測量和/或校正以及現場測量和/或校正 這兩種場景。根據本公開的方法和設備可實現直接頂2測量，而不需要使用TX信號路徑或 它的本地振蕩器。因為不需要諸如數字-模擬轉換器（DAC)和幅度調制（AM)調制器之類 的模擬模塊，通過應用這種方法和設備可節省大量芯片面積。根據本公開的方法和設備可 基于使用現代通信設備中通常存在的、被調整到TX頻率（或可能接近TX頻率）的第二RX 本地振蕩器（L02)和用于模仿具有變化的幅度的RF輸入信號的低頻脈沖調制生成器，如下 面關于圖3到圖11所描述的。
[0030] 圖3a是根據本公開用于確定混頻級（例如，如下面關于圖4和圖5所描述的混頻 級401)的互調失真的方法300的示意圖。
[0031] 方法300可包括基于輸入信號來驅動混頻級的信號輸入端的動作301，其中，輸入 信號的幅度在第一電平和第二電平之間切換，并且其中切換幅度的頻率小于輸入信號的頻 率，特別地，遠小于輸入信號的頻率。在下文中，切換幅度的頻率遠小于輸入信號的頻率意 味著混頻級的低通濾波器的建立時間在第一電平或第二電平的時間段內，即，混頻級的輸 出已經到達穩定狀態，例如，根據下面關于圖9和圖10的描述。方法300可包括動作302， 即：在混頻級的信號輸出處檢測第一輸出信號和第二輸出信號，該第一輸出信號響應于利 用輸入信號對信號輸入端的驅動，其中輸入信號的幅度被切換到第一電平；并且第二輸出 信號響應于利用輸入信號對信號輸入段的驅動，其中輸入信號的幅度被切換到第二電平。 方法300可包括基于第一輸出信號和第二輸出信號之間的差確定互調失真的動作303。
[0032] 互調失真程度可基于第一輸出信號和第二輸出信號之間的差來確定。混頻級的操 作參數可在輸入信號幅度的連續的第一電平和第二電平之間被維持，如下面關于圖10所 描述和示出的。當輸入信號的幅度從第二電平切換到第一電平時，混頻級的操作參數可被 修改，如下面關于圖10所描述和示出的。混頻級的操作參數可包括DC電壓、偏置電壓、混 頻級閾值、和/或混頻級對稱參數和其它參數。
[0033] 用于將輸入信號的幅度切換到第一電平或切換到第二電平的時間間隔應當大于 混頻級的低通濾波器建立時間，如下面關于圖10所示出的。
[0034] 圖3b是根據本公開用于對混頻級（例如，如下面關于圖4和圖5所描述的混頻級 401)進行調整的方法310的示意圖。方法310可包括用輸入信號驅動混頻級的信號輸入 端的動作311，其中，輸入信號的幅度在第一電平和第二電平之間切換，并且其中切換幅度 的頻率小于輸入信號的頻率。方法310可包括動作312, 即：在混頻級的信號輸出處檢測第 一輸出信號和第二輸出信號，該第一輸出信號響應于當輸入信號的幅度被切換到第一電平 時利用該輸入信號對信號輸入的驅動，并且該第二輸出信號響應于當輸入信號的幅度被切 換到第二電平時利用該輸入信號對信號輸入的驅動。方法310可包括根據關于第一輸出信 號和第二輸出信號之間的差的優化準則調整控制設置（特別地，混頻級的至少一個操作參 數）的動作313。
[0035] 混頻級的至少一個操作參數可在輸入信號幅度的連續的第一電平和第二電平之 間被維持，并且在輸入信號幅度從第二電平切換到第一電平時被修改，如下面關于圖10所 描述的。
[0036] 優化準則可基于第一輸出信號和第二輸出信號之間的最小差。方法310還可包括 在對混頻級執行調整時將混頻級切換到校正模式，在校正模式中混頻級被禁止接收任何輸 入通信信號。方法310還可包括在啟用混頻級來接收輸入通信信號時用滿足優化準則的操 作參數來校正混頻級。
[0037] 根據本公開的方