專利名稱：用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速短距離無(wú)線通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，應(yīng)用于WPAN(Wireless Personal Area Network)中的60GHz高速短距離無(wú)線通信系統(tǒng)，是60GHz無(wú)線射頻收發(fā)機(jī)中的重要電路模塊。
背景技術(shù)：
60GHz無(wú)線通信的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)Gbps量級(jí)的傳輸速率，該技術(shù)將成為超高速無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的主流技術(shù)。目前NEC、三星、松下和LG等消費(fèi)類(lèi)電子廠商共同成立了 WirelessHD聯(lián)盟來(lái)推動(dòng)60GHz技術(shù)在無(wú)壓縮高清視頻傳輸中的應(yīng)用，可見(jiàn)其巨大的市場(chǎng)潛力。目前國(guó)際上60GHz技術(shù)成為了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議 (International Solid State Circuits Conference)每年開(kāi)設(shè)專題收集 60GHz 技術(shù)相關(guān)的論文，60GHz毫米波電路設(shè)計(jì)、測(cè)試等諸多方面的難點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。目前中國(guó)已經(jīng)開(kāi)放了59至64GHz頻段作為60GHz技術(shù)使用頻段，但是由于技術(shù)難度較大，針對(duì)該頻段的應(yīng)用研究剛剛起步，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)可用于直接變頻的收發(fā)機(jī)且適用于中國(guó)的60GHz頻譜規(guī)劃的頻率綜合器結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu) 27MHz晶振頻率綜合器，以設(shè)計(jì)出適用于中國(guó)的60GHz頻譜規(guī)劃的頻率綜合器結(jié)構(gòu)，使該頻率綜合器可用于直接變頻的收發(fā)機(jī)。( 二)技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz 晶振頻率綜合器，該頻率綜合器采用基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，該基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)采用的是27MHz的晶振頻率作為鑒頻鑒相器PFD的參考頻率，分頻比通過(guò)一個(gè)除64 至127多模分頻器來(lái)控制，多模分頻器的分頻比由決定，通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平能夠?qū)崿F(xiàn)64至127之間的所有整數(shù)分頻，其中Ptl至P5分別為cell I 至cell6的控制電平，控制電平為高時(shí)為1，控制電平為低是為O。上述方案中，所述基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)包含依次連接成環(huán)路的鑒頻鑒相器PFD、電荷泵CP、低通濾波器LPF、正交壓控振蕩器QVC0、除4分頻器、除5分頻器和除 111/112/113/115/116/117 多模分頻器。上述方案中，所述除111/112/113/115/116/117多模分頻器由6級(jí)級(jí)連的除2或除3多模分頻器結(jié)構(gòu)級(jí)連而成，通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平產(chǎn)生64至127之間的所有整數(shù)分頻。
上述方案中，所述通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平產(chǎn)生64至127之間的所有整數(shù)分頻，是通過(guò)改變所述除111/112/113/115/116/117多模分頻器的分頻比，產(chǎn)生以下用于 60GHz 的本振信號(hào)59. 94GHz,60. 48GHz、61. 02GHz、62. lGHz、62. 64GHz 和 63. 18GHz。上述方案中，當(dāng)改變所述除111/112/113/115/116/117多模分頻器的分頻比時(shí)， 由于輸入?yún)⒖碱l率不變導(dǎo)致VCO輸出不同頻率的60GHz本振信號(hào)，在該多模分頻器中實(shí)現(xiàn)以下頻點(diǎn)的本振信號(hào)59. 94GHz,60. 48GHz、61. 02GHz、62. lGHz、62. 64GHz 和 63. 18GHz。上述方案中，通過(guò)n級(jí)級(jí)連的除2或除3分頻器結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)2n至2n+1_l之間的所有整數(shù)分頻，在該結(jié)構(gòu)中取η = 6則實(shí)現(xiàn)64至127之間所有整數(shù)分頻，從而產(chǎn)生所述除 111/112/113/115/116/117 多模分頻器。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果I、利用本發(fā)明，由于產(chǎn)生了中國(guó)頻譜規(guī)劃的59至64GHz內(nèi)的6個(gè)頻點(diǎn)的本振信號(hào)，所以設(shè)計(jì)出了適用于中國(guó)的60GHz頻譜規(guī)劃的頻率綜合器結(jié)構(gòu)，使該頻率綜合器可用于直接變頻的收發(fā)機(jī)。2、利用本發(fā)明，由于采用了常用的27MHz晶振，用整數(shù)分頻結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，所以降低了頻率合成器的成本和實(shí)現(xiàn)難度。


圖I是本發(fā)明提供的用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供的這種用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器， 該頻率綜合器采用基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，該基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)采用的是 27MHz的晶振頻率作為鑒頻鑒相器PFD的參考頻率，分頻比通過(guò)一個(gè)除64至127多模分頻器來(lái)控制，多模分頻器的分頻比由決定，通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平可以實(shí)現(xiàn)64至127之間的所有整數(shù)分頻，其中Ptl至P5分別為celll至cell6的控制電平，控制電平為高時(shí)為1，控制電平為低是為O。如圖I所示，圖I是本發(fā)明提供的用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器的結(jié)構(gòu)示意圖，該頻率綜合器采用基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，該基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)包含依次連接成環(huán)路的鑒頻鑒相器PFD、電荷泵CP、低通濾波器LPF、正交壓控振蕩器QVCOJI^ 4分頻器、除5分頻器和除111/112/113/115/116/117多模分頻器，其中所述除111/112/113/115/116/117多模分頻器由6級(jí)級(jí)連的除2或除3結(jié)構(gòu)級(jí)連而成。 所述除 111/112/113/115/116/117 多模分頻器的分頻比由 Zf^5Pp4Pp3PW2PKPAPci 決定，通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平可以實(shí)現(xiàn)64至127之間的所有整數(shù)分頻。以下各個(gè)頻點(diǎn)分別由下面的分頻比來(lái)實(shí)現(xiàn)59. 94GHz = 4X5X111X27M P5 = I P4 = O P3 = I P2 = I P1 = I P0 = I
60. 48GHz = 4X5X112X27MP = r 5 1P4 = I P3 =()P2 = o P1 = o P0=0
61. 02GHz = 4X5X113X27MP = I r 5 1P4 = I P3 =()P2 = o P1 = o P0=I
62. IGHz = 4X5X115X27MP = I r 5 1P4 = I P3 =()P2 = 0 P1 = I P0=I
62. 64GHz = 4X5X116X27MP = I r 5 1P4 = I P3 =()P2 = I P1 = 0 P0=0
63. 18GHz = 4X5X117X27MP = I r 5 1P4 = I P3 =()P2 = I P1 = 0 P0=I由此可見(jiàn)通過(guò)改變多模分頻器的分頻比可以產(chǎn)生60GHz的六個(gè)本振頻率 29. 97GHz,30. 24GHz、30. 51GHz、31. 05GHz、31. 32GHz 和 31. 59GHz。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于60GHZ無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，其特征在于，該頻率綜合器采用基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，該基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)采用的是27MHz 的晶振頻率作為鑒頻鑒相器PFD的參考頻率，分頻比通過(guò)一個(gè)除64至127多模分頻器來(lái)控制，多模分頻器的分頻比由Zf^5Pp4Pp3PW2PWPAPc1決定，通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平能夠?qū)崿F(xiàn)64至127之間的所有整數(shù)分頻，其中Ptl至P5分別為celll至cell6的控制電平，控制電平為高時(shí)為1，控制電平為低是為O。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，其特征在于，所述基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)包含依次連接成環(huán)路的鑒頻鑒相器PFD、電荷泵CP、低通濾波器LPF、正交壓控振蕩器QVC0、除4分頻器、除5分頻器和除 111/112/113/115/116/117 多模分頻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，其特征在于，所述除111/112/113/115/116/117多模分頻器由6級(jí)級(jí)連的除2或除3多模分頻器結(jié)構(gòu)級(jí)連而成，通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平產(chǎn)生64至127之間的所有整數(shù)分頻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，其特征在于，所述通過(guò)改變Ptl至P5的高低電平產(chǎn)生64至127之間的所有整數(shù)分頻，是通過(guò)改變所述除111/112/113/115/116/117多模分頻器的分頻比，產(chǎn)生以下用于60GHz的本振信號(hào)59. 94GHz,60. 48GHz、61. 02GHz、62. lGHz、62. 64GHz 和 63. 18GHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，其特征在于，當(dāng)改變所述除111/112/113/115/116/117多模分頻器的分頻比時(shí)，由于輸入?yún)⒖碱l率不變導(dǎo)致VCO輸出不同頻率的60GHz本振信號(hào)，在該多模分頻器中實(shí)現(xiàn)以下頻點(diǎn)的本振信號(hào)59. 94GHz,60. 48GHz、61. 02GHz、62. lGHz、62. 64GHz 和 63. 18GHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，其特征在于，通過(guò)η級(jí)級(jí)連的除2或除3分頻器結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)2η至2η+1-1之間的所有整數(shù)分頻，在該結(jié)構(gòu)中取η = 6則實(shí)現(xiàn)64至127之間所有整數(shù)分頻，從而產(chǎn)生所述除 111/112/113/115/116/117 多模分頻器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于60GHz無(wú)線通信的直接變頻結(jié)構(gòu)27MHz晶振頻率綜合器，該頻率綜合器采用基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，該基于整數(shù)分頻的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)采用的是27MHz的晶振頻率作為鑒頻鑒相器PFD的參考頻率，分頻比通過(guò)一個(gè)除64至127多模分頻器來(lái)控制，多模分頻器的分頻比由26+25P5+24P4+23P3+22P2+2P1+P0決定，通過(guò)改變P0至P5的高低電平能夠?qū)崿F(xiàn)64至127之間的所有整數(shù)分頻。利用本發(fā)明，設(shè)計(jì)出了適用于中國(guó)的60GHz頻譜規(guī)劃的頻率綜合器結(jié)構(gòu)，使該頻率綜合器可用于直接變頻的收發(fā)機(jī)。
文檔編號(hào)H03L7/08GK102611446SQ20111002321
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者張海英, 李志強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所