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    关 键 词:
    一种 配置 可重构 动态 混频器
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    摘要
    申请专利号:

    CN200810047029.X

    申请日:

    2008.03.07

    公开号:

    CN101242158A

    公开日:

    2008.08.13

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):H03D 7/16变更事项:专利权人变更前:武汉芯泰科技有限公司变更后:武汉芯泰科技有限公司变更事项:地址变更前:430073 湖北省武汉市洪山区关山一路一号华中软件园A9栋5楼变更后:430073 湖北省武汉市东湖开发区关东工业园东信路11号C、D栋1-4层(C栋二楼)C2116、2276室|||授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):H03D 7/16变更事项:申请人变更前权利人:华中科技大学变更后权利人:武汉芯泰科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号变更后权利人:430073 湖北省武汉市洪山区关山一路一号华中软件园A9栋5楼登记生效日:20100604|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: H03D7/16; H03D7/14; H04B1/38 主分类号: H03D7/16
    申请人: 华中科技大学
    发明人: 刘政林; 邹雪城; 蔡 梦
    地址: 430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
    优先权:
    专利代理机构: 华中科技大学专利中心 代理人: 曹葆青
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200810047029.X

    授权公告号:

    |||101242158B|||||||||

    法律状态公告日:

    2016.07.20|||2010.08.04|||2010.07.14|||2008.10.08|||2008.08.13

    法律状态类型:

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更|||授权|||专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开一种可配置可重构的动态混频器,可用于射频模拟前端模拟集成电路领域收发器中。该混频器可用于多种频段,实现一次变频,两次变频和不变频三种结构。当需要进行不同变频方式时,上层控制与混频器并联的开关的关断,实现不同的变频结构,这样充分利用不同变频结构的优点而避免其不足。通过控制外界频率合成器提供不同的本振频率,可以提供不变频、一次变频、二次变频三种模式来处理信号频率,使其传到下一单元结构中,实现三种不同的变频方式,支持多种协议提供0-11GHz频段内的所有频率的处理,这对于无线通信系统中要求的兼容越来越多协议的射频前端的设计提供了良好的基础。

    权利要求书

    权利要求书
    1、  一种可配置可重构的动态混频器,其特征在于:它包括上变频混频器(1)、下变频混频器(2)和变频配置控制器(3);
    变频配置控制器(3)根据上层提供的第一配置控制输入信号,输出控制信号至频率合成器,并接收频率合成器返回的输出频率;变频配置控制器(3)根据上层提供的第二配置控制输入信号,将输出频率提供给下变频混频器(1)作为本振频率fd1、fd2以及输出开关控制信号kd1、kd2给下变频混频器(1);变频配置控制器(3)根据上层提供的第三配置控制输入信号,将输出频率提供给上变频混频器(2)作为本振频率fu1、fu2,以及输出开关控制信号ku1、ku2给上变频混频器(2);第二配置控制输入信号和第三配置控制输入信号分别控制下变频混频器(1)和上变频混频器(2)交替工作;
    下变频混频器(1)包括第一下变频器(4)、第二下变频器(5)和开关k11、k12;第一下变频器(4)和第二下变频器(5)用于将输入射频信号线性的搬移到频段低的信号,二者串接后与开关k11并联,开关k12与第二下变频器(5)并联;第一下变频器(4)的二个输入端分别接输入射频信号和变频配置控制器(3)输出的本振频率fd1,变频配置控制器(3)提供的开关控制信号kd1控制开关k11的关断;
    第二下变频器(5)的二个输入端分别接第一下变频器(4)输出及变频配置控制器(3)产生的本振频率fd2;变频配置控制器(3)提供的开关控制信号kd2控制开关k12的关断;
    上变频混频器(2)包括第一上变频器(6)、第二下变频器(7)和开关k21,k22;
    第一上变频器(6)、第二上变频器(7)用于将把频率较低的基带信号线性的搬移到频段高的射频信号,二者串接后与开关k22并联,k21与第一上变频器(6)并联;
    第一上变频器(6)的二个输入端分别接基带模拟输入信号及上变频配置控制器(3)输出的本振频率fu2,变频配置控制器(3)提供的开关控制信号ku2控制开关k21的关断;
    第二上变频器(7)的二个输入端分别接第一上变频器(6)的输出信号以及上变频配置控制器(3)输出的本振频率fu1,变频配置控制器(3)提供的开关控制信号ku1控制开关k21的关断。

    2、  根据权利要求1所述的可配置可重构的动态混频器,其特征在于:配置控制器(3)包括下变频配置控制器(21)和上变频配置控制器(22);
    下变频配置控制器(21)由下变频参数存储单元(211)和下变频控制器(212)组成,上变频配置控制器(22)由上变频参数存储单元(221)和上变频控制器(222)组成;
    下变频参数存储单元(211)用于存储开关k11、k12的开断过程以及频率合成器输出频率数据;下变频控制器(212)根据第二配置控制输入信号输出开关控制信号kd1、kd2,开关控制信号kd1、kd2,分别控制第一下变频器(4)和第二下变频器(5)工作或休眠;
    上变频参数存储单元(221)用于存储开关k21、k22的开断过程以及频率合成器输出频率数据;上变频控制器(222)根据第三配置控制输入信号输出开关控制信号ku1、ku2,开关控制信号ku1、ku2控制第一上变频器(6)和第二上变频器(7)工作或休眠。

    说明书

    说明书一种可配置可重构的动态混频器
    技术领域
    本发明涉及射频模拟前端模拟集成电路领域,即收发器中的混频器,具体涉及一种可配置可重构的动态混频器。
    背景技术
    随着无线通信技术的飞速发展,移动通信的蓬勃发展。FRIP核的市场前景将变得十分广阔,全世界的半导体和电子系统制造公司都投入了巨大的人力和资金进行无线通信系统的开发,混频器是其中重要的组成部分。
    混频器包括上变频混频器和下变频混频器。具体就是:把射频信号线性的搬移到一个较低的频带,传到基带中,便于基带处理的下变频混频器;把基带中的较低的频带信号线性搬移到一个较高频带的模拟信号便于模拟部分处理的上变频混频器。
    混频器是通信系统重要的组成部分之一,近年来国内外在混频器的研究方面取得一定的进展,在发射端,上变频混频器将载有有用信号的低频或中频信号通过混频器混频到射频进行输出。这样,就避免了输出端因为低频信号波长过长引起的发射天线无法匹配的难题以及更好的利用了频谱资源。同理,在接收端,下变频混频器将接收到的高频信号重新转化为低频信号,并通过一系列的转化电路获得原始的有用的信号。这样,仅仅改变了载波频率,而没有改变信号所负载的有用信息就实现了信号的传输。
    现阶段混频器一般采用下面三种结构:
    [1]采用一次变频直接得到需要频段的信号,通过频率合成器产生的本振频率和射频信号或基带信号的输入频率两个输入端,采用乘法器结构转化信号频率。
    [2]采用两次变频,通过频率合成器产生的本振频率,一般是先经过一个的2/3本振频率变频,再通过一个1/3的本振频率分别实现下变频,先经过一个1/3的本振频率变频,再通过一个2/3的本振频率分别实现上变频。
    [3]采用两次变频,而且采用双通道模式,即采用平行排列的两组混频器,每组混频器包括两次变频,一般是用在能兼容两种不同频率的射频模拟前端中。
    对于[1]一般变频简单,但适用频率范围小,而且变频误差大,一般达不到良好的变频效果。
    对于[2]经过两次变频,一般能达到良好的精度,但是同样适用频率范围小,当有两个或两个以上频段,或频段很大时就难以实现。
    国外最新研究成果一般采用第[3]种情况,此结构能很好的应用在兼容802.11a/b/g协议的射频模拟前端的设计上,在兼容2.4GHz和5GHz两种频段的混频器的研究中达到很好的效果。但是在本发明中提到的兼容多种协议适用于0-11GHz频段内,此结构混频器难以适用:
    1.第[3]种情况兼容802.11a/b/g协议,只能适用于2.4GHz和5GHz两种频段,兼容协议的范围太窄。
    2.第[3]种情况采用两频段时就采用了4个混频器,当频段增加时,要成比例的增加混频器,这就使得设计的混频器结构非常复杂。
    发明内容
    本发明的目的是为了提供一种可配置可重构的动态混频器,该混频器可兼容0-11GHz频段,提供不同的本振频率,从而提供不变频、一次变频和二次变频三种模式来处理信号频率。
    本发明提供的可配置可重构的动态混频器,其特征在于:它包括上变频混频器、下变频混频器和变频配置控制器;
    变频配置控制器根据上层提供的第一配置控制输入信号,输出控制信号至频率合成器,并接收频率合成器返回的输出频率;变频配置控制器根据上层提供的第二配置控制输入信号,将输出频率提供给下变频混频器作为本振频率fd1、fd2,以及输出开关控制信号kd1、kd2给下变频混频器;变频配置控制器根据上层提供的第三配置控制输入信号,将输出频率提供给上变频混频器作为本振频率fu1、fu2,以及输出开关控制信号ku1、ku2给上变频混频器;第二配置控制输入信号和第三配置控制输入信号分别控制下变频混频器和上变频混频器交替工作;
    下变频混频器包括第一下变频器、第二下变频器和开关k11、k12;第一下变频器和第二下变频器用于将输入射频信号线性的搬移到频段低的信号,二者串接后与开关k11并联,开关k12与第二下变频器并联;第一下变频率器的二个输入端分别接输入射频信号和变频配置控制器输出的本振频率fd1,变频配置控制器提供的开关控制信号kd1控制开关k11的关断;
    第二下变频率器的二个输入端分别接第一下变频率器输出及变频配置控制器产生的本振频率fd2;变频配置控制器提供的开关控制信号kd2控制开关k12的关断;
    上变频混频器包括第一上变频器、第二下变频器和开关k21,k22;
    第一上变频器、第二上变频器用于将把频率较低的基带信号线性的搬移到频段高的射频信号,二者串接后与开关k22并联,k21与第一上变频器并联;
    第一上变频器的二个输入端分别接基带模拟输入信号及上变频配置控制器输出的本振频率fu2,变频配置控制器提供的开关控制信号ku2控制开关k21的关断;
    第二上变频器的二个输入端分别接第一上变频器的输出信号以及上变频配置控制器输出的本振频率fu1,变频配置控制器提供的开关控制信号ku1控制开关k22的关断。
    本发明支持多种协议,提供多种变频方式可配置可重构的动态混频器。所谓多种协议是指,能处理0-11GHz内所有频段的信号,覆盖了多种频率段的要求能支持802.11、802.15、802.16等多种协议的信号传输。多种变频方式是指,改进传统的一次变频、二次变频,下变频混频器结构是在两个混频器上分别并联开关,在混频器的本振频率输入端分别串联开关,通过上层信号控制开关的关断实现不变频、一次下变频、二次下变频三种变频方式来把射频信号搬到一个较低的频带;上变频混频器结构也是在两个混频器上分别并联开关,在混频器的本振频率输入端分别串联开关,通过射频信号控制开关的关断实现不变频、一次上变频、二次上变频三种变频方式来把基带中信号搬到一个较高的频带??芍毓故侵?,由频率合成器产生的本振频率提供给混频器的频率是可以变化的以满足兼容多种协议多种频段??膳渲檬侵?,根据变频方式的不同,混频器所在的接收器和发射器可实现不同的结构。本发明的优越性在于,可以提供不同的本振频率,可以提供不变频、一次变频、二次变频三种模式来处理信号频率,使其传到下一单元结构中,实现三种不同的变频方式,支持多种协议提供0-11GHz频段内的所有频率的处理,这对于无线通信系统中要求的兼容越来越多协议的射频前端的设计提供了良好的基础。
    附图说明
    图1为本发明可配置可重构的动态混频器的结构示意图;
    图2为下变频混频器的工作流程图;
    图3为上变频混频器的工作流程图;
    图4为变频配置控制器的具体结构;
    图5为本发明所述多配置可重构动态混频器实例结构图。
    具体实施方式
    下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。
    如图1所示,为射频前端混频器的整体结构,本发明混频器包括下变频混频器1、上变频混频器2,变频配置控制器3。
    下变频混频器1,应用于接收器前端的???,它位于低噪声放大器之后,将接收到的射频输入信号线性搬移到一个较低的频带,传到基带中,便于基带处理,即为基带模拟输出信号。
    下变频混频器1包括第一下变频器4、第二下变频器5、开关k11、k12。下面为对下变频混频器1的进一步详细说明。
    下变频混频器1的输入信号即为从天线接收的信号经过低噪放大器,滤波器等处理后传输到混频器的高频信号。本发明兼容多种协议,由此输入的射频信号包括0-11GHz内所有可能频段的信号。
    第一下变频器4和第二下变频器5工作原理相同,即把输入射频信号线性的搬移到频段较低的信号,第一下变频器4一边输入由射频信号输入提供,另一输入由频率合成器通过变频配置控制器3控制,产生的本振频率fd1提供。由与第一下变频器4和第二下变频器5并联的开关k11的关断来控制其工作。第二下变频器5一边输入由第一下变频器4输出提供,另一输入由频率合成器通过变频配置控制器3控制,产生的本振频率fd2提供。由与其并联的开关k12的关断来控制其工作。第一下变频率器4和第二下变频率器5其实就是利用非线性器件提供的乘法功能实现混频作用的,即用乘法原则来进行频率的搬移。
    开关k11、k12用来选择不同的下变频要求。当射频信号输入的为一个较低频段信号,则上层控制变频配置控制器3输出下变频开关控制信号kd1,kd2,控制开关k11、k12,关上k11,射频信号不需要变频直接传到到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号;当射频信号输入的为一个中级频段的信号,则上层控制变频配置控制器3输出下变频开关控制信号kd1、kd2,控制开关k11、k12,断开k11、关上k12,射频信号经过一次下变频,得到基带能处理的低频段信号传到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号;当射频信号输入的为一个高频率的信号,则上层控制变频配置控制器3输出下变频开关控制信号kd1,kd2,控制开关k11、k12,断开k11、k12,射频信号经两次下变频,得到低频信号传到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号。在这个过程中混频器实现不变频、一次变频、两次变频三种变频方式,从而接收器可配置的实现超外差、零中频等结构,充分利用不同结构的优点而避免其不足。
    上变频混频器2,应用于发射器前端???,把从基带输入低频模拟信号线性搬移到一个较高频带的信号再经过处理传输到射频输出信号处。
    上变频混频器2其原理和下变频混频器1大致相同,上变频混频器2包括开关k21,k22、第一上变频器6、第二上变频器7。下面为对上变频混频器2的进一步详细说明。
    基带模拟输入信号,为数字输出信号经过数字化处理、数模转换、滤波器的低频段信号。此发明兼容多种协议,覆盖0-11GHz所有频段的可能频率,经上变频器输出的射频信号也覆盖0-11GHz所有可能频段,需要判断是否需要经过上变频,然后传输到下一级得到正确的射频信号。
    第一上变频器6、第二上变频器7分别与图2中第一下变频器4、第二下变频率器5原理大致相同,即为一简单混频器,不同的是它把频率较低的基带信号线性的搬移到频段较高的射频信号。第一上变频器6一边输入由基带模拟输入信号提供,另一输入由频率合成器通过上变频配置控制器3控制,产生的本振频率fu2提供,由与其并联的开关k21的关断来控制其工作;第二上变频器7一边输入由第一上变频器6输出信号提供,另一输入由频率合成器通过上变频配置控制器3控制,产生的本振频率fu1提供,由与第一上变频器6和第二上变频器7并联的开关k22的关断来控制其工作。第一上变频器6和第二上变频器7其实就是利用非线性器件提供的乘法功能实现混频作用的,即用乘法原则来进行频率的搬移。
    开关k21、k22的作用与下变频混频器1中开关k11,k12的工作原理相同,用来选择不同的上变频要求。当射基带模拟输入一个低频频段信号,当外界需要发射器输出射频信号为一低频信号时,上层信号控制配置控制器3输出上变频开关控制信号ku1、ku2,控制开关k21、k22,关上k22,射频信号不需要上变频直接传到到下一级,即为我们要求的低射频输出信号;外界需要发射器输出射频信号为一中频信号时,上层信号控制配置控制器3输出上变频开关控制信号ku1、ku2,控制开关k21、k22,断开k22、关上k21,射频信号经过一次上变频,得到中频段信号传到下一级,即为我们要求的中频段射频输出信号;当外界需要发射器输出射频信号为一高频信号时,上层信号控制配置控制器3输出上变频开关控制信号ku1、ku2,控制开关k21、k22,断开k21、k22,射频信号经两次上变频,得到射频频信号传到下一级,即为我们要求的高频段射频输出信号。在这个过程中混频器实现不变频、一次变频、两次变频三种变频方式,从而发射器可配置的实现超外差、零中频等结构,充分利用不同结构的优点而避免其不足。
    上层提供的配置控制输入信号为一系列的数字信号,它输入到变频配置控制器3后,分为三路控制信号。分别为:第一、第二、第三配置控制输入信号。它们分别控制外界的频率合成器,下变频器1和上变频器2工作。
    变频配置控制器3,它由上层提供配置控制输入信号,然后输出第一配置控制输入信号控制频率合成器输出频率,频率合成器输出频率再次输入至变频配置控制器3中,第二、第三配置控制输入信号控制变频配置控制器3分别给下变频混频器1和上变频混频器2提供本振频率fd1、fd2、fu1、fu2,并且提供控制信号kd1、kd2、ku1、ku2控制与下变频混频器1和上变频混频器2并联的开关k11、k12、k21、k22的关断。从而控制下变频混频器1和上变频混频器2使其可实现动态可配置变频。
    图2为上变频混频器1的工作流程图,输入射频信号,变频配置控制器3判断输入射频信号能否直接送到基带模拟输出信号中处理,如果能,则直接把射频信号送到基带模拟输出信号,如果不行,经过一次下变频,然后继续通过变频配置控制器3,判断信号频率,如果达到低频段要求直接输送至基带模拟输出信号,反之,则再次下变频,得到低频段信号传输至基带模拟输出信号中。
    图3为上变频混频器2的工作流程图,基带输入模拟信号,变频配置控制器3判断输入基带信号能否直接送到射频信号输出口处理,如果能,则直接把射频信号送到射频信号输出,如果不行,经过一次上变频,然后继续通过变频配置控制器3判断信号频率,如果达到射频频段要求直接输送至射频信号输出,反之,则再次上变频,得到射频信号传输至射频信号输出中。
    图4为配置控制器3的具体结构。配置控制器3主要由下变频配置控制器21和上变频配置控制器22组成。其中下变频配置控制器21由下变频参数存储单元211和下变频控制器212组成,上变频配置控制器22由上变频参数存储单元221和上变频控制器222组成。下面为对配置控制器3的详细说明。
    下变频配置控制器21,它包括下变频控制器212、下变频参数存储单元211。当接收器工作时,下变频配置控制器21工作,上变频配置控制器22不工作。上层配置控制信号输入信号至配置控制器3中,此信号分为三路信号第一、第二、第三配置控制输入信号。第一配置控制输入信号输入至频率合成器中,控制频率合成器输出适当的频率,此信号频率输入至下变频配置控制器21中,第二配置控制输入信号控制下变频控制器212,由下变频控制器212分配本振频率fd1、fd2分别给第一下变频器4和第二下变频器5,同时给下变频器1提供开关控制信号kd1、kd2,开关控制信号kd1、kd2控制下变频开关k11、k12的关断。从而控制下变频混频器1使其可实现动态变频。在这个过程中下变频参数存储单元211记录开关的关断过程,以及频率合成器输出频率数据,从而反馈到上层控制器中。
    当输入射频信号频率较低上层决定不需要变频的时候,下变频配置控制器21通过上层配置控制信号输入第一配置控制输入信号给频率合成器作为输入信号,此信号控制频率合成器输出频率,第二配置控制输入信号控制下变频控制器212分配给第一下变频器4本振频率fd1和第二下变频器5本振频率fd2,此时fd1、fd1为零频本振频率,同时输出下变频开关信号kd1,kd2,关上开关k11、k12,射频信号不需要变频直接传到到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号;当射频信号输入的为一个中频段的信号需要一次变频时,下变频配置控制器21通过上层配置控制信号输入第一配置控制输入信号给频率合成器作为输入信号,此信号控制频率合成器输出频率,第二配置控制输入信号控制下变频控制器212分配给第一下变频器4本振频率fd1,第二下变频器5本振频率fd2,此时fd1为一适当的中频信号,fd2为零频信号,同时输出下变频开关信号kd1,kd2,断开k11、关上k12,射频信号经过一次下变频,传到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号;当射频信号输入的为一个高频率的信号需要两次变频时,下变频配置控制器21通过上层配置控制信号的输入第一配置控制输入信号给频率合成器作为输入信号,此信号控制频率合成器输出频率,第二配置控制输入信号控制下变频控制器212分配给第一下变频器4本振频率fd1,第二下变频器5本振频率fd2,此时fd2、fd2均为一适当的中频信号,同时输出下变频开关信号kd1,kd2,断开k11、k12,射频信号经过两次下变频,传到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号。在此过程中下变频参数存储单元211记录开关通断过程以及频率合成器输出频率的情况,作保存。
    上变频配置控制器22,它包括上变频控制器222、上变频参数存储单元221。当发射器工作时,上变频配置控制器22工作,下变频配置控制器21不工作。上层配置控制信号输入信号至配置控制器3中,此信号分为三路信号第一、第二、第三配置控制输入信号。第一配置控制输入信号输入至频率合成器中,控制频率合成器输出适当的频率,此信号频率输入至上变频配置控制器22中,第三配置控制输入信号控制上变频控制器222,由上变频控制器222分配本振频率fu1、fu2分别给第一上变频器7和第二上变频器6,同时给上变频器2提供开关控制信号ku1、ku2,开关控制信号ku1、ku2控制上变频开关k22、k21的关断。从而控制上变频混频器2使其可实现动态上变频。在这个过程中上变频器221记录开关的关断过程,以及频率合成器输出频率数据,从而反馈到上层控制器中。
    当上层需要发射器发射的频率较低的时候,上变频配置控制器22通过上层配置控制信号输入第一配置控制输入信号给频率合成器作为输入信号,此信号控制频率合成器输出频率,第三配置控制输入信号控制上变频控制器222分配给第一上变频器6本振频率fu2和第二上变频器7本振频率fu1,此时fu1、fu2为零频本振频率,同时输出上变频开关控制信号ku1、ku2,关上开关k21、k22,基带模拟输入信号不需要变频直接传到到下一级,即为我们要求的低频射频输出信号;当上层需要发射器发射的频率为中频信号的时候,上变频配置控制器22通过上层配置控制信号输入第一配置控制输入信号给频率合成器作为输入信号,此信号控制频率合成器输出频率,第三配置控制输入信号控制上变频控制器222分配给第一上变频器6本振频率fu2第二上变频器7输入本振频率fu1,此时fu1为一适当中频信号,fu2为零频信号,同时输出上变频开关控制信号ku1、ku2,断开k22、关上k21,基带模拟输入信号经过一次上变频,传到下一级,即为我们要求的中频射频输出信号;当上层需要发射器发射的频率为高频信号的时候,上变频配置控制器22通过上层配置控制信号输入第一配置控制输入信号给频率合成器作为输入信号,此信号控制频率合成器输出频率,第三配置控制输入信号控制上变频控制器222分配给第一上变频器6本振频率fu2第二上变频器7输入本振频率fu1,此时fu1、fu2为一适当中频信号,同时输出上变频开关控制信号ku1、ku2,断开k21、k22,基带模拟输入信号经过两次下变频,传到下一级,即为我们要求的高频射频输出信号。在此过程中上变频参数存储单元221记录开关通断过程以及频率合成器输出频率数据,作保存。
    实例:
    如图6所示,本发明混频器应用的实例为:
    此结构为适用于射频收发器模拟前端的结构,下变频混频器1由两个NMOS吉尔伯特单元串联形成,两个串联的吉尔伯特单元上并联开关k11,第二个吉尔伯特单元上并联开关k12,其中开关k11和k12均是由NMOS和PMOS组成的互补开关。第一个吉尔伯特单元的输入由射频信号和变频配置控制器3输出的本振频率fd1提供,第二个吉尔伯特单元的输入由第一个吉尔伯特单元的输出和变频配置控制器3输出的本振频率fd2提供。
    天线接收到的射频信号包括所有可能频段,不同的频段需要不同的变频方式和不同的变频频率。接收器从天线接收信号,经过滤波器、低噪放大器把从天线接收的射频信号进行放大滤波,且保证低噪放大器有好的线性度,低噪声系数,经低噪放大器放大后的信号经过自动增益放大器,针对每个频段提供不同的增益,得到一定幅度的射频信号,从自动增益放大器出来的射频信号进入下变频混频器1,当射频信号输入的为一个较低频段信号,则上层控制变频配置控制器3输出下变频开关控制信号kd1,kd2,此时kd1为高电平,kd2为低电平,控制开关k11、k12,关上k11,射频信号不需要变频直接传到到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号;当射频信号输入的为一个中级频段的信号,则上层控制变频配置控制器3输出下变频开关控制信号kd1、kd2,此时kd1为低电平,kd2为高电平,控制开关k11、k12,断开k11、关上k12,射频信号经过一次下变频,得到基带能处理的低频段信号传到下一级,即得到我们要求的基带模拟输出信号;当射频信号输入的为一个高频率的信号,则上层控制变频配置控制器3输出下变频开关控制信号kd1,kd2,此时kd1、kd2均为高电平,控制开关k11、k12,断开k11、k12,射频信号经两次下变频,得到低频信号传到下一级,即为我们要求的基带模拟输出信号。这样通过这一系列的电路转化,仅仅改变射频信号的载波频率,而没有改变信号所负载的有用信息,实现了信号的传输。下变频混频器1输出的低频段信号经过低通滤波器滤波后输入到基带中,以进行下一步的数字处理。
    上变频混频器2由一个NMOS吉尔伯特单元和一个PMOS吉尔伯特单元串联形成,两个串联的吉尔伯特单元上并联开关k22,第二个吉尔伯特单元上并联开关k21,其中开关k21和k22均是由NMOS和PMOS组成的互补开关。第一个吉尔伯特单元的输入由基带信号和变频配置控制器3输出的本振频率fu2提供,第二个吉尔伯特单元的输入由第一个吉尔伯特单元的输出和变频配置控制器3输出的本振频率fu1提供。
    同样在发射器,经过数字处理后的信号输入到基带中,由于天线的原始输入频率在很宽的频段内,经一系列处理后发射器发射出的信号包含频率比较宽的低频段、中频段甚至高频段信号,低通滤波器处理基带的低频信号,上变频混频器2接收信号,当射基带模拟输入一个低频频段信号,当外界需要发射器输出射频信号为一低频信号时,上层信号控制配置控制器3输出上变频开关控制信号ku1、ku2,此时ku1为高电平、ku2为低电平,控制开关k21、k22,关上k22,射频信号不需要上变频直接传到到下一级,即为我们要求的低射频输出信号;外界需要发射器输出射频信号为一中频信号时,上层信号控制配置控制器3输出上变频开关控制信号ku1、ku2,此时ku1为低电平、ku2为高电平,控制开关k21、k22,断开k22、关上k21,射频信号经过一次上变频,得到中频段信号传到下一级,即得到我们要求的中频段射频输出信号;当外界需要发射器输出射频信号为一高频信号时,上层信号控制配置控制器3输出上变频开关控制信号ku1、ku2,此时ku1、ku2均为低电平,控制开关k21、k22,断开k21、k22,射频信号经两次上变频,得到射频频信号传到下一级,即为我们要求的高频段射频输出信号。这样上变频混频器2将载有有用基带信号混频到中频或高频射频信号进行输出。从上变频混频器2输出的射频信号再经过滤波器,把干扰信号滤出去,得到有用频段内的射频信号,然后经过功率放大器,实现对射频信号功率放大,即按需要增加射频信号的幅度,这样得到的信号就能有效地传到天线。因此,此发射器就避免了输出端因为低频信号波长过长引起的发射天线无法匹配的难题以及更好的利用了频谱资源。
    本说明虽然是选的一个优化实施例,但是本专业的技术人员应该了解,本发明不局限于上述例子,而是适合更多频段、多配置的情况。

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