專利名稱：可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，尤指一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接
收機(jī)。
背景技術(shù)：
當(dāng)無線通信系統(tǒng)面對(duì)強(qiáng)烈頻帶外(out-of-band)噪聲信號(hào)的干擾時(shí)，設(shè)計(jì)良好的 射頻(radio frequency, RF)接收機(jī)依舊能夠偵測(cè)微弱的頻帶內(nèi)(in-band)信號(hào)。若接收 機(jī)的線性度不足，頻帶外信號(hào)會(huì)讓接收機(jī)呈現(xiàn)飽和，而且會(huì)阻擋頻帶內(nèi)信號(hào)，因此一般會(huì)在 接收機(jī)的前級(jí)設(shè)置聲波(surface acoustic wave, SAW)濾波器以改善此問題。SAW濾波器 是一種高品質(zhì)因素(quality factor)的帶通(band-pass)濾波器，因此能對(duì)頻帶外信號(hào)提 供通常大于20dB的高抑制比(rejection ratio)，以增加接收機(jī)的線性度。
圖1為先前技術(shù)應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中的接收機(jī)100的功能方塊圖。接收機(jī)100 包含SAW濾波器102、 RF信號(hào)處理器110、頻率轉(zhuǎn)換接口 120，以及模擬信號(hào)處理器130。 SAW濾波器102為頻率選擇裝置，能傳送RF信號(hào)的頻帶內(nèi)部分并衰減RF信號(hào)的頻帶外部 分。RF信號(hào)處理器110包含匹配網(wǎng)絡(luò)(matchingnetwork)112和低噪聲放大器(low noise amplifier, LNA) 114，匹配網(wǎng)絡(luò)112能提供功率或噪聲匹配，而低噪聲放大器114能增強(qiáng) 信號(hào)強(qiáng)度。先前技術(shù)的頻率轉(zhuǎn)換接口 120包含混頻器(mixer) 126，其依據(jù)本振(local oscillator, L0)信號(hào)來運(yùn)作。經(jīng)過信號(hào)過濾和信號(hào)增強(qiáng)后，混頻器126會(huì)將RF信號(hào)下變 頻至中頻信號(hào)，以提供給后級(jí)(例如模擬信號(hào)處理器130)運(yùn)作所需的信號(hào)。
先前技術(shù)的接收機(jī)100有許多缺點(diǎn)首先，SAW濾波器的頻帶內(nèi)信號(hào)衰減會(huì)降低信 號(hào)檢測(cè)能力，因此先前技術(shù)在SAW濾波器之后需使用更敏感的接收機(jī)100 ;更重要的是，在 現(xiàn)今常見的采用硅(silicon)技術(shù)或硅鍺(silicon germanium)技術(shù)的互補(bǔ)金屬氧化物半 導(dǎo)體(CMOS)工藝或雙極型互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(BiCM0S)工藝中，目前尚無任何符合經(jīng) 濟(jì)效益的方法能在同一工藝內(nèi)制作SAW濾波器和其后級(jí)的有源電路。因此，SAW濾波器會(huì) 占據(jù)通信裝置的極大的電路空間，且會(huì)增加生產(chǎn)成本，當(dāng)應(yīng)用在多頻無線通信系統(tǒng)時(shí)前述 問題更為顯著。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)以解決上述問題。
本發(fā)明提供一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，包含射頻信號(hào)處理器以及頻 率轉(zhuǎn)換接口 ；其中，該射頻信號(hào)處理器用來提供射頻信號(hào)；該頻率轉(zhuǎn)換接口包含無源混頻 器和濾波器，其中，該無源混頻器用來將該射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部分下變頻至該濾波器的通 帶，以及將該射頻信號(hào)的頻帶外部分下變頻至該濾波器的阻帶，進(jìn)而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的中頻信 號(hào)；該濾波器用以依據(jù)該通帶和該阻帶來過濾該中頻信號(hào)。 本發(fā)明另提供一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，包含射頻信號(hào)處理器和頻 率轉(zhuǎn)換接口 ；其中，該射頻信號(hào)處理器用來提供射頻信號(hào)；該頻率轉(zhuǎn)換接口包含無源混頻器和濾波器，其中該無源混頻器包含第一輸入端和第二輸入端，用來接收該射頻信號(hào)；第
一輸出端和第二輸出端，用來輸出第一中頻信號(hào)；第一開關(guān)，其依據(jù)第一差分本振信號(hào)來選
擇性地導(dǎo)通該第一輸入端和該第一輸出端之間的信號(hào)傳送路徑；第二開關(guān)，其依據(jù)第二差
分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第一輸入端和該第二輸出端之間的信號(hào)傳送路徑；第三開
關(guān)，其依據(jù)該第二差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第二輸入端和該第一輸出端之間的信號(hào)
傳送路徑；以及第四開關(guān)，其依據(jù)該第一差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第二輸入端和該
第二輸出端之間的信號(hào)傳送路徑；其中，該濾波器用來傳送相關(guān)于該射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部
分的該第一中頻信號(hào)，以及阻擋相關(guān)于該射頻信號(hào)的頻帶外部分的該第一中頻信號(hào)。 本發(fā)明所提供的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)能抑制射頻信號(hào)的頻帶外部
分所形成的射頻電壓擺動(dòng)以及頻帶外中頻電壓擺動(dòng)，因此能在強(qiáng)烈頻帶外噪聲信號(hào)的干擾
下正常運(yùn)作。


圖1為先前技術(shù)用于無線通信系統(tǒng)的接收機(jī)的功能方塊圖； 圖2a和圖2b為本發(fā)明實(shí)施例中無線通信系統(tǒng)的接收機(jī)的功能方塊圖； 圖3a、圖3b、圖4和圖5為本發(fā)明如圖2b所示的實(shí)施例的接收機(jī)的電路圖； 圖6a和圖6b為本發(fā)明實(shí)施例的頻率轉(zhuǎn)換接口運(yùn)作時(shí)的示意圖； 圖7為本發(fā)明如圖2b所示的實(shí)施例中接收機(jī)的電路圖； 圖8a和圖8b為本發(fā)明實(shí)施例中模擬信號(hào)處理器的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式
在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)可理解，制造商可能會(huì)用不同名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求并不以 名稱的差異作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異作為區(qū)分準(zhǔn)則。在通篇說明 書及權(quán)利要求中所提及的"包含"為開放式用語，故應(yīng)解釋成"包含但不限定于"。此外，"耦 接"一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。藉由以下的較佳實(shí)施例的敘述并配合 全文的圖2a至圖8b說明本發(fā)明，但以下敘述中的裝置、組件與方法、步驟乃用以解釋本發(fā) 明，而不應(yīng)當(dāng)用來限制本發(fā)明。 圖2a和圖2b為本發(fā)明實(shí)施例中無線通信系統(tǒng)的接收機(jī)200的功能方塊圖。圖2a 和圖2b所示的接收機(jī)200皆包含RF信號(hào)處理器210、頻率轉(zhuǎn)換接口 220和模擬信號(hào)處理器 230，可接收寬帶RF信號(hào)并將其下變頻至特定中頻。圖2b所示的接收機(jī)200另包含隔絕電 路(blocking circuit) 240，用來在RF信號(hào)處理器210和頻率轉(zhuǎn)換接口 220之間提供直流 隔絕(DC isolation) 。 RF信號(hào)處理器210可采用不同設(shè)計(jì)，例如利用匹配網(wǎng)絡(luò)212和低噪 聲放大器214來提供RF信號(hào)至頻率轉(zhuǎn)換接口 220。依據(jù)不同應(yīng)用或電路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)需求， 匹配網(wǎng)絡(luò)212能提供功率或噪聲匹配以改善功率增益或噪聲指數(shù)(noise figure)。低噪 聲放大器214能放大RF信號(hào)，進(jìn)而提升驅(qū)動(dòng)頻率轉(zhuǎn)換接口 220的能力。在本發(fā)明的實(shí)施例 中，低噪聲放大器214可為仿差分低噪聲放大器(pseudo-differential LNA)、單端低噪聲 放大器(single-ended LNA)、全差分低噪聲放大器(fully differential LNA)，或是其它 類型的低噪聲放大器。匹配網(wǎng)絡(luò)212亦可提供信號(hào)轉(zhuǎn)換，例如當(dāng)?shù)驮肼暦糯笃?14采用差
5分輸入時(shí)，匹配網(wǎng)絡(luò)212可將單端RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分RF信號(hào)。 頻率轉(zhuǎn)換接口 220包含無源混頻器(passive mixer) 206和濾波器216。無源混頻 器206根據(jù)LO信號(hào)來運(yùn)作，能將RF信號(hào)處理器210所提供的RF信號(hào)下變頻至預(yù)定中頻， 進(jìn)而提供相對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)。此外，射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部分和頻帶外部分會(huì)分別被下變頻 至濾波器216的通帶(passband)和阻帶(stopband)。在實(shí)施例中，濾波器216的通帶可設(shè) 計(jì)在以LO信號(hào)為中心的特定頻率范圍；在其它實(shí)施例中，RF信號(hào)的頻帶內(nèi)部分亦可設(shè)計(jì)在 遠(yuǎn)離LO信號(hào)的特定頻率范圍。換句話說，依據(jù)不同設(shè)計(jì)，RF信號(hào)的頻帶內(nèi)部分可被包含在 或不包含在以LO信號(hào)為中心的特定頻率范圍，此特征并不限定本發(fā)明的范疇。
同時(shí)，濾波器216能提供信號(hào)抑制當(dāng)輸入信號(hào)的頻率在濾波器216的通帶內(nèi)時(shí)， 濾波器216會(huì)傳送輸入信號(hào)；當(dāng)輸入信號(hào)的頻率在濾波器216的阻帶內(nèi)時(shí)，濾波器216會(huì)阻 擋輸入信號(hào)。由于無源混頻器206已將RF信號(hào)的頻帶內(nèi)部分和頻帶外部分分別下變頻至 濾波器216的通帶和阻帶，模擬信號(hào)處理器230大致上僅會(huì)接收到在通帶內(nèi)的中頻信號(hào)，因 此能避免模擬信號(hào)處理器230因不需要的噪聲中頻信號(hào)(即被下變頻至阻帶的RF信號(hào)) 而呈現(xiàn)飽和。換句話說，頻率轉(zhuǎn)換接口 220可作為RF信號(hào)處理器210的電流驅(qū)動(dòng)接口，以 處理RF信號(hào)的頻帶外部分。 另一方面，濾波器216會(huì)抑制噪聲中頻信號(hào)在其輸入端造成的電壓擺動(dòng)(voltage swing)。由于無源組件的特性，無源混頻器206亦會(huì)將濾波器216的輸入端電壓上變頻。因 此，隨著濾波器216抑制其輸入端電壓，無源混頻器206的輸入端電壓也會(huì)被抑制，進(jìn)而避 免因RF信號(hào)的頻帶外部分而讓RF信號(hào)處理器210呈現(xiàn)飽和。RF信號(hào)處理器210可為任一 種類的放大器，例如跨阻抗放大器(transconductance amplifier)，作用在于提供RF信號(hào) 至頻率轉(zhuǎn)換接口 220。在本發(fā)明的實(shí)施例中，濾波器216可為全部使用無源組件的無源濾波 器，或是同時(shí)使用有源和無源組件的無源濾波器。 圖3a、圖3b、圖4和圖5為本發(fā)明圖2b所示的實(shí)施例的接收機(jī)200的電路示意圖。 在圖3a所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的接收機(jī)200a中，無源混頻器206包含4組開關(guān)SW1 SW4 ;濾波器216為電流輸入/電流輸出低通(low-pass)電阻-電容式(RC)濾波器，其包 含電容Cl和兩電阻R1、R2 ;隔絕電路240a包含兩電容CD1和CD2。在圖3b所示本發(fā)明第一 實(shí)施例的接收機(jī)200b中，無源混頻器206包含4組開關(guān)SW1 SW4 ;濾波器216為電流輸 入/電流輸出低通RC濾波器，其包含電容Cl和兩電阻R1、R2 ;隔絕電路240b包含變壓器。 無源混頻器206接收RF信號(hào)(由流入第一輸入端Nl和流出第二輸入端N2的電流IKF來 表示)，并輸出中頻信號(hào)(由流出第一輸出端N3和流入第二輸出端N4的電流IMIXEK—BB來表 示)。在隔絕電路240a中，電容CD1設(shè)置于RF信號(hào)處理器210和第一輸入端Nl之間，而電 容CD2設(shè)置于RF信號(hào)處理器210和第二輸入端N2之間，用于進(jìn)行DC隔絕；隔絕電路240b 則利用變壓器來提供DC隔絕。開關(guān)SW1 SW4依據(jù)差分本振信號(hào)對(duì)L0+和LO—來運(yùn)作，其中 差分本振信號(hào)L0+和差分本振信號(hào)LO—之間的相位差為180度。開關(guān)SW1依據(jù)差分本振信 號(hào)L0+來選擇性地導(dǎo)通第一輸入端Nl和第一輸出端N3之間的信號(hào)傳送路徑，開關(guān)SW2依據(jù) 差分本振信號(hào)LO—來選擇性地導(dǎo)通第一輸入端Nl和第二輸出端N4之間的信號(hào)傳送路徑，開 關(guān)SW3依據(jù)差分本振信號(hào)LO—來選擇性地導(dǎo)通第二輸入端N2和第一輸出端N3之間的信號(hào) 傳送路徑，而開關(guān)SW4依據(jù)差分本振信號(hào)L0+來選擇性地導(dǎo)通第二輸入端N2和第二輸出端 N4之間的信號(hào)傳送路徑。因此，開關(guān)SW1 SW4可依據(jù)差分本振信號(hào)對(duì)L0+和LO—來對(duì)RF信號(hào)IRF進(jìn)行混頻處理。舉例來說，頻率為(fw+Af)的RF信號(hào)^可由無源混頻器206下 變頻至頻率為Af的中頻信號(hào)Im，k—BB。因此，RF信號(hào)的頻帶內(nèi)部分的頻率可從(fM+Afl) 降至Af"而RF信號(hào)的頻帶外部分的頻率可從(fw+Af2)降至Af2。下變頻后RF信號(hào)的 頻帶內(nèi)部分和頻帶外部分分別由IBB和IMMMEK—^來表示。 當(dāng)A ^ < A f2時(shí)，低通濾波器的轉(zhuǎn)角頻率(corner frequency)值(1/4 Ji R!C》需 介于A^和Af2之間，如此下變頻后RF信號(hào)的頻帶內(nèi)部分I^會(huì)在低通濾波器216的通帶 內(nèi)，而下變頻后RF信號(hào)的頻帶外部分I^m^ BB則會(huì)在低通濾波器216的阻帶內(nèi)，因此IBB會(huì) 通過電阻Rl和R2傳送至模擬信號(hào)處理器230，而IMMEK BB則會(huì)被電容CI阻擋，進(jìn)而避免模 擬信號(hào)處理器230因頻帶外部分IMMEK—BB(即噪聲中頻信號(hào))而呈現(xiàn)飽和。
同時(shí)，第一輸出端N3和第二輸出端N4之間不可避免地會(huì)形成中頻電壓擺動(dòng) △VWXEK—BB。由于無源組件的特性，無源混頻器206同時(shí)間亦會(huì)將中頻電壓擺動(dòng)A VMIXEK—BB上變 頻至第一輸入端Nl和第二輸入端N2之間的RF電壓A VKF。若低通濾波器216的轉(zhuǎn)角頻率 的值遠(yuǎn)小于△ f2 (例如超過10倍)，中頻電壓擺動(dòng)A VMIXEK—BB在頻率A f2時(shí)的值約為b皿i BB/2 A f2d。因此，通過增加濾波器216內(nèi)電容Q的值可抑制因RF信號(hào)的頻帶外部分而 在第一輸出端N3和第二輸出端N4之間所形成的中頻電壓擺動(dòng)A VMIXEK—BB，而在第一輸入端 Nl和第二輸入端N2之間所形成的RF電壓A VKF亦會(huì)以同樣比率被抑制，進(jìn)而避免RF信號(hào) 處理器210因RF信號(hào)的頻帶外部分造成的RF電壓AV^而呈現(xiàn)飽和。換句話說，無源混頻 器206于其輸入端的通帶-阻帶阻抗比(in-band/out-of-band impedance ratio)大致上 和濾波器216的抑制比相同。 在圖4所示的本發(fā)明第二實(shí)施例的接收機(jī)200c中，濾波器216為電流輸入/電流 輸出高通(high-pass)RC濾波器，其包含電阻Rl和兩電容C1、 C2。在此實(shí)施例中A f工> A f2，因此高通濾波器216的轉(zhuǎn)角頻率(1/ 3i RA)和(1/ Ji 的值需介于A ^和A f2之 間，如此下變頻后RF信號(hào)的頻帶內(nèi)部分IBB會(huì)在高通濾波器216的通帶內(nèi)，而下變頻后RF 信號(hào)的頻帶外部分IMMEK—BB則會(huì)在高通濾波器216的阻帶內(nèi)，因此IBB會(huì)通過電容CI和C2 傳送至模擬信號(hào)處理器230，而則會(huì)被電阻R1阻擋，進(jìn)而避免模擬信號(hào)處理器230 因頻帶外部分I^miBB(即噪聲中頻信號(hào))而呈現(xiàn)飽和。 若高通濾波器216的轉(zhuǎn)角頻率其值遠(yuǎn)大于A&(例如超過IO倍)，中頻電壓擺動(dòng) △ VMIXEK BB在頻率A f2時(shí)其值約莫為IMMEK，R"因此，通過減少濾波器216內(nèi)電阻&的值 可抑制因RF信號(hào)的頻帶外部分而在第一輸出端N3和第二輸出端N4之間所形成的中頻電 壓擺動(dòng)A VMIXEK—BB，而在第一輸入端Nl和第二輸入端N2之間所形成的RF電壓A VKF亦會(huì)以 同樣比率被抑制，進(jìn)而避免RF信號(hào)處理器210因RF信號(hào)的頻帶外部分造成的RF電壓A VKF 而呈現(xiàn)飽和。另一方面，接收機(jī)200c亦可使用如圖3b所示的隔絕電路240b。
在圖5所示的本發(fā)明第三實(shí)施例的接收機(jī)200d中，濾波器216為電流輸入/電壓 輸出低通RC濾波器，其包含電容C1和電阻R1。在此實(shí)施例中A^< Af^因此低通濾波 器216的轉(zhuǎn)角頻率(1/2jiI^C》值需介于A^和A&之間，如此下變頻后RF信號(hào)的頻帶內(nèi) 部分IBB會(huì)在低通濾波器216的通帶內(nèi)。因此，在第一輸出端N3和第二輸出端N4之間所形 成且輸出至模擬信號(hào)處理器230的頻帶內(nèi)中頻電壓擺動(dòng)VBB的值約為IBB*Rlt)另一方面，下 變頻后RF信號(hào)的頻帶外部分I^m^—BB會(huì)在低通濾波器216的阻帶內(nèi)，而在第一輸出端N3和 第二輸出端N4之間所形成的中頻電壓擺動(dòng)AV^皿BB的值約為Itammekbb/2ji Af2Cl。因此，
7透過增加濾波器216內(nèi)電容Q的值可抑制因RF信號(hào)的頻帶外部分而在第一輸出端N3和第 二輸出端N4之間所形成的中頻電壓擺動(dòng)A VMI ，而在第一輸入端Nl和第二輸入端N2之 間所形成的RF電壓AV^亦會(huì)以同樣比率被抑制。在此實(shí)施例中，通過抑制中頻電壓擺動(dòng) △ VMIXEK—BB在頻率A f2時(shí)的值可避免模擬信號(hào)處理器230因RF信號(hào)的頻帶外部分而呈現(xiàn)飽 和。如前所述，在第一輸入端N1和第二輸入端N2之間所形成的RF電壓AVRF亦會(huì)以同樣 比率被抑制，進(jìn)而避免RF信號(hào)處理器210因RF信號(hào)的頻帶外部分造成的RF電壓A VKF而 呈現(xiàn)飽和。同時(shí)，接收機(jī)200d亦可使用如圖3b所示的隔絕電路240b。
圖6a和圖6b為本發(fā)明實(shí)施例的頻率轉(zhuǎn)換接口 220運(yùn)作時(shí)的示意圖，圖6a顯示了 無源混頻器206的輸入阻抗，而圖6b顯示了濾波器216的頻率響應(yīng)圖。曲線M1和M1'代 表了當(dāng)濾波器216的等效電阻為100ohm而等效電容為400pF時(shí)的結(jié)果，而曲線M2和M2' 代表了當(dāng)濾波器216的等效電阻為100ohm而等效電容為800pF時(shí)的結(jié)果。如圖6a和圖6b 所示，頻帶外抑制比(即壓抑頻帶外電壓擺動(dòng)的能力)可由適當(dāng)?shù)剡x擇濾波器216的電阻 值和電容值來決定。 圖7為本發(fā)明如圖2b所示的實(shí)施例中接收機(jī)200的電路圖。在圖7所示的本發(fā)明 第五實(shí)施例的接收機(jī)200e中，無源混頻器206包含8組開關(guān)SW1 SW8和隔絕電路240a， 其中隔絕電路240a包含兩電容CD1和CD2。無源混頻器206于第一輸入端Nl和第二輸入端 N2，以及于第三輸入端N5和第四輸入端N6接收RF信號(hào)(由流入和流出無源混頻器206的 電流IKF來表示)，并于第一輸出端N3和第二輸出端N4，以及于第三輸出端N7和第四輸出 端N8輸出中頻信號(hào)。電容CD1能在RF信號(hào)處理器210和第一輸入端Nl之間提供DC隔絕， 以及在RF信號(hào)處理器210和第三輸入端N5之間提供DC隔絕；電容CD2能在RF信號(hào)處理器 210和第二輸入端N2之間提供DC隔絕，以及在RF信號(hào)處理器210和第四輸入端N6之間提 供DC隔絕。接收機(jī)200e亦可使用如圖3b所示的隔絕電路240b。 開關(guān)SW1 SW4依據(jù)差分本振信號(hào)對(duì)LOI+和LOI—來運(yùn)作，而開關(guān)SW5 SW8則依 據(jù)差分本振信號(hào)對(duì)LOQ+和LOQ—來運(yùn)作。換句話說，開關(guān)SW1 SW8依據(jù)對(duì)應(yīng)的本振信號(hào)來 選擇性地導(dǎo)通相對(duì)應(yīng)輸入端和相對(duì)應(yīng)輸出端之間的信號(hào)傳送路徑，因此開關(guān)SW1 SW4可 依據(jù)差分本振信號(hào)對(duì)LOI+和LOI—來對(duì)RF信號(hào)IKF進(jìn)行混頻處理，而開關(guān)SW5 SW8可依據(jù) 差分本振信號(hào)對(duì)LOQ+和LOQ—來對(duì)RF信號(hào)IKF進(jìn)行混頻處理。 在接收機(jī)200e中，混頻器206依據(jù)90度相位差(quadrature)的本振信號(hào)來運(yùn)作，
其中差分本振信號(hào)Lor和差分本振信號(hào)Lor之間的相位差為180度，差分本振信號(hào)loi+和
差分本振信號(hào)LOQ+之間的相位差為90度，而差分本振信號(hào)LOI+和差分本振信號(hào)LOQ—之間 的相位差為270度。如圖7所示，濾波器216可包含兩RC濾波器，每一 RC濾波器包含電容 CI和兩電阻Rl、 R2 ;或是采用如圖4和圖5所示的其它架構(gòu)的濾波器。頻帶外抑制比可由 適當(dāng)?shù)剡x擇濾波器216的電阻值和電容值來決定。 圖8a和圖8b為本發(fā)明實(shí)施例中模擬信號(hào)處理器230的電路示意圖。如圖8a所 示，針對(duì)圖3a、圖3b和圖4所示的電流輸入/電流輸出RC濾波器，模擬信號(hào)處理器230可 為跨阻抗放大器，其利用運(yùn)算放大器來提供RC反饋。如圖8b所示，針對(duì)圖5所示的電流輸 入/電壓輸出RC濾波器，模擬信號(hào)處理器230可為電壓放大器。 本發(fā)明的實(shí)施例亦可使用其它架構(gòu)的RC濾波器來提供低通、帶通或是高通頻率 響應(yīng)，或是依據(jù)不同無線通信系統(tǒng)的需求來使用其它類型的模擬信號(hào)處理器。圖3a至圖5，以及圖8a和圖8b僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不限定本發(fā)明的范疇。 本發(fā)明的實(shí)施例能為無線通信系統(tǒng)提供一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)， 而不需使用面積龐大且昂貴的SAW濾波器。透過無源混頻器和設(shè)計(jì)合適的濾波器，本發(fā)明 實(shí)施例的頻率轉(zhuǎn)換接口能抑制RF信號(hào)的頻帶外部分在其輸入端所形成的RF電壓擺動(dòng)，以 及抑制在其輸出端所形成的頻帶外中頻電壓擺動(dòng)。因此，分別設(shè)置于頻率轉(zhuǎn)換接口之前后 級(jí)的RF信號(hào)處理器和模擬信號(hào)處理器皆不會(huì)因?yàn)镽F信號(hào)的頻帶外部分而呈現(xiàn)飽和。由于 RF信號(hào)處理器和模擬信號(hào)處理器皆能在強(qiáng)烈頻帶外噪聲信號(hào)的干擾下正常運(yùn)作，本發(fā)明的 接收機(jī)能夠檢測(cè)微弱的頻帶內(nèi)信號(hào)以提供后續(xù)運(yùn)作所需。 上述的實(shí)施例僅用來列舉本發(fā)明的實(shí)施方式，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非 用來限制本發(fā)明的范疇。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的精神而輕易完成的改 變或均等性安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，包含射頻信號(hào)處理器以及頻率轉(zhuǎn)換接口；其中，該射頻信號(hào)處理器用來提供射頻信號(hào)；該頻率轉(zhuǎn)換接口包含無源混頻器和濾波器，其中，該無源混頻器用來將該射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部分下變頻至該濾波器的通帶，以及將該射頻信號(hào)的頻帶外部分下變頻至該濾波器的阻帶，進(jìn)而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)；該濾波器用以依據(jù)該通帶和該阻帶來過濾該中頻信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，另包含模擬信號(hào)處理器， 用來對(duì)濾波后的該中頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，其中該頻率轉(zhuǎn)換接口通過阻擋已下變頻的該射 頻信號(hào)的該頻帶外部分，進(jìn)而避免該模擬信號(hào)處理器因該中頻信號(hào)而呈現(xiàn)飽和。
3. 如權(quán)利要求1所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，針對(duì)于該濾 波器的輸入端所形成的中頻電壓，該無源混頻器另將該中頻電壓上變頻至該無源混頻器的 輸入端所形成的射頻電壓。
4. 如權(quán)利要求3所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該無源混頻 器的該輸入端的通帶_阻帶阻抗比大致上和該濾波器的抑制比相同。
5. 如權(quán)利要求1所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該頻率轉(zhuǎn)換 接口可作為該射頻信號(hào)處理器的電流驅(qū)動(dòng)接口，以處理該射頻信號(hào)的該頻帶外部分。
6. 如權(quán)利要求5所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該頻率轉(zhuǎn)換 接口用來降低該射頻信號(hào)的該頻帶外部分的電壓擺動(dòng)，進(jìn)而避免該射頻信號(hào)處理器因該射 頻信號(hào)的該頻帶外部分而呈現(xiàn)飽和。
7. 如權(quán)利要求1所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，另包含隔絕 電路，耦接于該射頻信號(hào)處理器和該頻率轉(zhuǎn)換接口之間，該隔絕電路用來對(duì)該射頻信號(hào)提 供直流隔絕。
8. 如權(quán)利要求1所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該濾波器為 無源濾波器。
9. 一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，包含 射頻信號(hào)處理器和頻率轉(zhuǎn)換接口；其中，該射頻信號(hào)處理器用來提供射頻信號(hào)；該頻率轉(zhuǎn)換接口包含無源混頻器和濾波 器，其中該無源混頻器包含第一輸入端和第二輸入端，用來接收該射頻信號(hào)；第一輸出端 和第二輸出端，用來輸出第一中頻信號(hào)；第一開關(guān)，其依據(jù)第一差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo) 通該第一輸入端和該第一輸出端之間的信號(hào)傳送路徑；第二開關(guān)，其依據(jù)第二差分本振信 號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第一輸入端和該第二輸出端之間的信號(hào)傳送路徑；第三開關(guān)，其依據(jù) 該第二差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第二輸入端和該第一輸出端之間的信號(hào)傳送路徑； 以及第四開關(guān)，其依據(jù)該第一差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第二輸入端和該第二輸出端 之間的信號(hào)傳送路徑；其中，該濾波器用來傳送相關(guān)于該射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部分的該第一中頻信號(hào)，以及阻 擋相關(guān)于該射頻信號(hào)的頻帶外部分的該第一中頻信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其另包含 第一電容，設(shè)置于該射頻信號(hào)處理器和該第一輸入端之間；以及 第二電容，設(shè)置于該射頻信號(hào)處理器和該第二輸入端之間。
11. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該第一差分 本振信號(hào)和該第二差分本振信號(hào)之間的相位差為180度。
12. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該無源混頻 器另包含第三輸入端和第四輸入端，用來接收該射頻信號(hào)； 第三輸出端和第四輸出端，用來輸出第二中頻信號(hào)；第五開關(guān)，其依據(jù)第三差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第三輸入端和該第三輸出端之 間的信號(hào)傳送路徑；第六開關(guān)，其依據(jù)第四差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第三輸入端和該第四輸出端之 間的信號(hào)傳送路徑；第七開關(guān)，其依據(jù)該第四差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第四輸入端和該第三輸出端 之間的信號(hào)傳送路徑；以及第八開關(guān)，其依據(jù)該第三差分本振信號(hào)來選擇性地導(dǎo)通該第四輸入端和該第四輸出端 之間的信號(hào)傳送路徑。
13. 如權(quán)利要求12所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其另包含 第一電容，設(shè)置于該射頻信號(hào)處理器和該第三輸入端之間；以及第二電容，設(shè)置于該射頻信號(hào)處理器和該第四輸入端之間。
14. 如權(quán)利要求12所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該第一差 分本振信號(hào)和第二差分本振信號(hào)之間的相位差為180度，而該第一差分本振信號(hào)和第三差 分本振信號(hào)之間的相位差為90度。
15. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該射頻信號(hào) 的該頻帶內(nèi)部分位于以該第一差分本振信號(hào)和第二差分本振信號(hào)的頻率為中心的特定頻 率范圍內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該濾波器為 無源濾波器、電流輸入/電流輸出濾波器或電流輸入/電壓輸出濾波器。
17. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該射頻信號(hào) 處理器包含低噪聲放大器，用來放大該射頻信號(hào)。
18. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，該射頻信號(hào) 處理器包含匹配網(wǎng)絡(luò)，用來提供功率匹配或噪聲匹配。
19. 如權(quán)利要求9所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于，另包含模擬 信號(hào)處理器，用來對(duì)濾波后的該第一中頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
20. 如權(quán)利要求19所述的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，其特征在于， 當(dāng)該濾波器為電流輸出濾波器時(shí)，該模擬信號(hào)處理器為跨阻抗放大器；或 當(dāng)該濾波器為電壓輸出濾波器時(shí)，該模擬信號(hào)處理器為電壓放大器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)，包含射頻信號(hào)處理器以及頻率轉(zhuǎn)換接口。射頻信號(hào)處理器用來提供射頻信號(hào)。頻率轉(zhuǎn)換接口包含無源混頻器和濾波器，無源混頻器用來將射頻信號(hào)的頻帶內(nèi)部分下變頻至濾波器的通帶，以及將射頻信號(hào)的頻帶外部分下變頻至濾波器的阻帶，進(jìn)而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)。濾波器依據(jù)其通帶和阻帶來過濾中頻信號(hào)。本發(fā)明所提供的可抑制噪聲的無線通信系統(tǒng)接收機(jī)能抑制射頻信號(hào)的頻帶外部分所形成的射頻電壓擺動(dòng)以及頻帶外中頻電壓擺動(dòng)，因此能在強(qiáng)烈頻帶外噪聲信號(hào)的干擾下正常運(yùn)作。
文檔編號(hào)H04B1/10GK101771426SQ200910261668
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
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