專利名稱：多級(jí)變頻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用多級(jí)變頻的接收機(jī)。本發(fā)明還涉及一種采用多級(jí)變頻的發(fā)射機(jī)以及一種包括該接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的收發(fā)機(jī)。本發(fā)明還涉及一種對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行多級(jí)變頻的方法。
美國(guó)專利6282413 B1公開了一種采用多級(jí)變頻的接收機(jī)。所描述的該接收機(jī)使用兩個(gè)獨(dú)立的下變頻級(jí)，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻。每一級(jí)都包括一個(gè)混頻器。這些混頻器所使用的相應(yīng)混頻信號(hào)是由可調(diào)振蕩器生成的。但是，由于這樣的可調(diào)本地振蕩器的調(diào)整范圍本質(zhì)上是有限的，所以，相應(yīng)的接收帶寬，即接收機(jī)可以接收信號(hào)的帶寬，也是有限的。
為此，提供了一種用于接收射頻信號(hào)的接收機(jī)，至少兩個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶包括該射頻信號(hào)的中心頻率，該接收機(jī)包括振蕩模塊，用于生成具有第一頻率的第一混頻信號(hào)；分頻器，用于根據(jù)第一混頻信號(hào)獲取第二混頻信號(hào)；第一混頻器，用于使用第一混頻信號(hào)，將射頻信號(hào)下變頻為第一較低頻信號(hào)；以及第二混頻器，用于使用第二混頻信號(hào)，將第一較低頻信號(hào)下變頻為第二較低頻信號(hào)；其中，分頻器的分頻因子以及中心頻率與第一頻率的比值取決于至少兩個(gè)頻帶中的所述頻帶。
在本發(fā)明中，第一混頻信號(hào)的頻率與諸如載頻之類的中心頻率的比值取決于包括該中心頻率的頻帶。根據(jù)本發(fā)明，振蕩模塊用于生成第一混頻信號(hào)。使用分頻器，根據(jù)第一信號(hào)，獲取第二混頻信號(hào)，該分頻器的分頻因子也是由包括該中心頻率的頻帶所決定的。因此，混頻信號(hào)的頻率不再是固定的，而是隨中心頻率而變化。因此，可以有利地提高接收帶寬，而不必增加振蕩模塊的相應(yīng)調(diào)整范圍。此外，在接收帶寬給定的情況下，本發(fā)明可以有利地用于降低振蕩模塊的調(diào)整范圍，而不降低接收帶寬。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該接收機(jī)包括一個(gè)將第二混頻信號(hào)進(jìn)行移相的移相器，它可用于諸如I-Q信號(hào)之類的正交信號(hào)的下變頻。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的這些和其他方面。


圖1示出了用于無線LAN應(yīng)用的頻率范圍的一些例子；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)的第一個(gè)實(shí)施例；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)的第二個(gè)實(shí)施例；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)機(jī)的一個(gè)實(shí)施例；圖6的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的多級(jí)變頻的步驟。
圖1以示例的方式示出了用于無線LAN應(yīng)用的一些頻帶。從中可以看出，有些頻帶與其他頻帶相鄰，例如，美國(guó)WLAN和美國(guó)的汽車電子通信的頻帶。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)。圖中所示的第一混頻器12和第二混頻器16經(jīng)由低通濾波器14連接起來，低通濾波器14用于從第一較低頻信號(hào)15中消除不希望的頻譜分量。該接收機(jī)還包括振蕩模塊20，它可以包括PLL或自激振蕩器，用于產(chǎn)生第一混頻信號(hào)。該實(shí)施例還包括分頻器22，用于根據(jù)第一混頻信號(hào)11獲取第二混頻信號(hào)13。該分頻器的分頻因子以及第一混頻信號(hào)11的頻率與中心頻率的比值都取決于包括該中心頻率的頻帶。應(yīng)當(dāng)注意的是，“中心頻率”一詞還包括載頻。下面給出了調(diào)整范圍的可實(shí)現(xiàn)降低。例如，第一混頻信號(hào)11的頻率與載頻的比值為N/(N+1)。分頻器22的分頻因子為N。因此，第二混頻信號(hào)的頻率等于中心頻率的1/(N+1)。N可以取任何整數(shù)，例如N＝2，則第一混頻信號(hào)的頻率是中心頻率的2/3，而第二混頻信號(hào)的頻率就是中心頻率的1/3。在表1中，計(jì)算出了對(duì)于N的不同值的調(diào)整范圍。但是，對(duì)于范圍為4900至5925MHz的整個(gè)接收帶寬，N是固定的。振蕩模塊20的調(diào)整范圍用相對(duì)帶寬(％)表示，可以計(jì)算為(Fmax-Fmin)/((Fmax+Fmin)/2)*100％。
表1對(duì)于固定N的調(diào)整范圍在表2中，N的值取決于包括中心頻率的頻帶。
表2對(duì)于變量N的調(diào)整范圍在這種情況下，振蕩器模塊20只需覆蓋從3511至3950MHz的頻率范圍，這表示調(diào)整范圍的11.8％，比第一種情況低大約1.5倍。在上面的例子中，第一頻率與中心頻率的比值等于N/(N+1)，但也可以使用其他比值和分頻因子。例如，對(duì)于零中頻接收機(jī)，第一混頻信號(hào)11的頻率與輸入信號(hào)10的中心頻率的比值也可是N/(N-1)。在這種情況下，使用分頻因子為N的分頻器22，第二混頻信號(hào)13的頻率變成中心頻率的1/(N-1)。通常，對(duì)于零中頻，混頻信號(hào)11和13的頻率之和必須等于中心頻率。但是，對(duì)于非零中頻，應(yīng)該選擇比值和分配因子，使得混頻信號(hào)11和13的頻率之和不等于中心頻率。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)的一個(gè)實(shí)施例，其中，混頻器30和32用于將正交信號(hào)下變頻，例如用在I-Q解調(diào)器中。為了將正交信號(hào)下變頻，接收機(jī)包括用于將第二混頻信號(hào)移相的移相器34。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例。所示出的混頻器57和59用于將較低頻信號(hào)50上變頻為射頻信號(hào)53。為此，混頻器57和59需要利用混頻信號(hào)54和55。使用具有可編程分頻因子的分頻器61，根據(jù)混頻信號(hào)55，獲取混頻信號(hào)54。使用振蕩模塊56，產(chǎn)生混合信號(hào)55，例如，振蕩模塊56可以是PLL或采用自激振蕩器。分頻器61的分頻因子以及混頻信號(hào)55的頻率與信號(hào)53的中心頻率的比值同樣都取決于包括該中心頻率的頻帶。
圖5示出的收發(fā)機(jī)64包括發(fā)射機(jī)61和接收機(jī)62。接收機(jī)62從天線67接收輸入信號(hào)10，并將輸入信號(hào)10下變頻為較低頻信號(hào)18，較低頻信號(hào)18可以是零中頻或幾乎零中頻信號(hào)。在處理模塊63中進(jìn)行處理之后，根據(jù)較低頻信號(hào)18，獲得信號(hào)65。處理模塊60將信號(hào)66處理成較低頻信號(hào)50。發(fā)射機(jī)61隨后將該信號(hào)上變頻，并通過天線67發(fā)射出去。
圖6示出了包括用于采用多級(jí)變頻將信號(hào)10下變頻的四個(gè)步驟S1、S2、S3和S4的流程圖。在步驟S1中，產(chǎn)生第一混頻信號(hào)11，它的頻率與中心頻率的取決于包括該中心頻率的至少兩個(gè)頻帶中的那個(gè)頻帶。在步驟S2中，使用分頻器22，根據(jù)第一混頻信號(hào)，獲取第二混頻信號(hào)13，分頻器22的分頻因子取決于所述至少兩個(gè)頻帶中的那個(gè)頻帶。在步驟S3中，使用第一混頻信號(hào)，將射頻信號(hào)10下變頻為第一較低頻信號(hào)。最后，在步驟S4中，使用第二混頻信號(hào)13，將第一較低頻信號(hào)下變頻為第二較低頻信號(hào)18。
應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例用于說明、而非限制本發(fā)明，并且，在不脫離所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出多種其他的實(shí)施例。可以使用模擬和數(shù)字部件，在模擬域或數(shù)字域中，實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例?！鞍ā币辉~并不排除存在權(quán)利要求所記錄的部件或步驟之外的其他部件或步驟。部件前面的冠詞“一個(gè)”并不排除存在多個(gè)這樣的部件。相互不同的從屬權(quán)利要求中記錄的特定手段并不表示這些手段的組合不具有優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.用于接收射頻信號(hào)(10)的接收機(jī)，至少兩個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶包括所述射頻信號(hào)(10)的中心頻率，所述接收機(jī)包括振蕩模塊(20)，用于生成具有第一頻率的第一混頻信號(hào)(11)；分頻器(22)，用于根據(jù)所述第一混頻信號(hào)(10)獲取第二混頻信號(hào)(13)；第一混頻器(12)，用于使用所述第一混頻信號(hào)(11)，將所述射頻信號(hào)(10)下變頻為第一較低頻信號(hào)(15)；以及第二混頻器，用于使用所述第二混頻信號(hào)(13)，將所述第一較低頻信號(hào)下變頻為第二較低頻信號(hào)(18)；其中，所述分頻器的分頻因子以及所述中心頻率與所述第一頻率的比值取決于至少兩個(gè)頻帶中的所述頻帶。
2.如權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，所述接收機(jī)包括用于對(duì)所述第二混頻信號(hào)(13)進(jìn)行移相的移相器(34)。
3.用于發(fā)射射頻信號(hào)(53)的發(fā)射機(jī)，至少兩個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶包括所述射頻信號(hào)(53)的中心頻率，所述發(fā)射機(jī)包括振蕩模塊(56)，用于生成具有第二頻率的第二混頻信號(hào)(55)；分頻器(52)，用于根據(jù)所述第二混頻信號(hào)(55)獲取第一混頻信號(hào)(54)；第一混頻器(57)，用于使用所述第一混頻信號(hào)(54)，將較低頻信號(hào)(50)上變頻為較高頻信號(hào)；以及第二混頻器(59)，用于使用所述第二混頻信號(hào)(55)，將所述較高頻信號(hào)(51)上變頻為射頻信號(hào)(53)；其中，所述分頻器的分頻因子以及所述中心頻率與所述第一頻率的比值取決于至少兩個(gè)頻帶中的所述頻帶。
4.包括接收機(jī)(62)的收發(fā)機(jī)，所述接收機(jī)(62)能夠接收射頻信號(hào)(10)，至少兩個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶包括所述射頻信號(hào)(10)的中心頻率，所述接收機(jī)(62)包括振蕩模塊(20)，用于生成具有第一頻率的第一混頻信號(hào)(11)；分頻器(22)，用于根據(jù)所述第一混頻信號(hào)(11)獲取第二混頻信號(hào)(13)；第一混頻器(12)，用于使用所述第一混頻信號(hào)(11)，將所述射頻信號(hào)(10)下變頻為第一較低頻信號(hào)(15)；以及第二混頻器(16)，用于使用所述第二混頻信號(hào)(13)，將所述第一較低頻信號(hào)(15)下變頻為第二較低頻信號(hào)(18)；其中，所述分頻器的分頻因子以及所述中心頻率與所述第一頻率的比值取決于至少兩個(gè)頻帶中的所述頻帶。
5.如權(quán)利要求4所述的收發(fā)機(jī)，包括能夠發(fā)射第二射頻信號(hào)(53)的發(fā)射機(jī)(61)，所述至少兩個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶包括所述第二射頻信號(hào)(53)的第二中心頻率，所述發(fā)射機(jī)包括第三混頻器(57)，用于使用具有第三頻率的第三混頻信號(hào)(54)，將較低頻信號(hào)上變頻為較高頻信號(hào)；以及第四混頻器(59)，用于使用第四混頻信號(hào)(55)，將所述較高頻信號(hào)(51)上變頻為所述射頻信號(hào)(53)。
6.如權(quán)利要求5所述的收發(fā)機(jī)，其中，所述振蕩模塊(20、56)還用于生成具有第四頻率的所述第四混頻信號(hào)(55)，所述收發(fā)機(jī)還包括第二分頻器(52)，用于根據(jù)所述第四混頻信號(hào)(55)獲取所述第三混頻信號(hào)(54)，其中，所述第二分頻器的第二分頻因子以及所述第二中心頻率與所述第三頻率的第二比值取決于至少兩個(gè)頻帶中的所述頻帶。
7.如權(quán)利要求6所述的收發(fā)機(jī)，其中，所述第一混頻信號(hào)(11)等于所述第三混頻信號(hào)(54)，并且，所述第二混頻信號(hào)(13)等于所述第四混頻信號(hào)(55)。
8.用于接收射頻信號(hào)(10)的方法，至少兩個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶包括所述射頻信號(hào)(10)的中心頻率，該方法包括以下步驟生成第一混頻信號(hào)(11)，所述第一混頻信號(hào)(11)的第一頻率與所述中心頻率的比值取決于至少兩個(gè)頻帶中的所述頻帶；使用分頻器(22)，根據(jù)所述第一混頻信號(hào)，獲取第二混頻信號(hào)(13)，所述分頻器(22)的分頻因子取決于至少兩個(gè)頻帶中的包括所述中心頻率的所述頻帶；使用所述第一混頻信號(hào)(11)，將所述射頻信號(hào)下變頻為第一較低頻信號(hào)(15)；以及使用所述第二混頻信號(hào)(13)，將所述第一較低頻信號(hào)(15)下變頻為第二較低頻信號(hào)(18)。
全文摘要
一種采用多級(jí)(下)變頻的接收機(jī)，將射頻信號(hào)(10)進(jìn)行下變頻，至少兩個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶包括該射頻信號(hào)(10)的中心頻率，包括振蕩模塊(20)，用于生成具有第一頻率的第一混頻信號(hào)(11)。還有，分頻器(22)用于根據(jù)第一混頻信號(hào)，獲取第二混頻信號(hào)(13)。該接收機(jī)還包括第一混頻器(12)和第二混頻器，第一混頻器使用第一混頻信號(hào)(11)，將射頻信號(hào)(10)下變頻為第一較低頻信號(hào)(15)，第二混頻器使用第二混頻信號(hào)(13)，將第一較低頻信號(hào)下變頻為第二較低頻信號(hào)(18)。其中，分頻器的分頻因子以及中心頻率與第一頻率的比值取決于至少兩個(gè)頻帶中的所述頻帶。同樣，發(fā)射機(jī)可以使用多級(jí)(上)變頻，發(fā)射射頻信號(hào)(53)。
文檔編號(hào)H03D7/16GK1784826SQ200480011976
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月5日
發(fā)明者馬克·L·J·弗萊明斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司