CN101233696A - 能对改进的带外干扰去除进行自校准的无线收发器结构 - Google Patents

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CN101233696A CNA2006800276015A CN200680027601A CN101233696A CN 101233696 A CN101233696 A CN 101233696A CN A2006800276015 A CNA2006800276015 A CN A2006800276015A CN 200680027601 A CN200680027601 A CN 200680027601A CN 101233696 A CN101233696 A CN 101233696A
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Abstract

本发明的无线接收器包括能显著地去除所有带外干扰的可调窄带LNA。所述可调窄带LNA可在很宽的频带内工作。使用了回环校准程序以控制所述可调窄带LNA从而在相关带宽中产生足够平坦的增益特性。

Description

能对改进的带外干扰去除进行自校准的无线收发器结构
背景技术
当前，许多无线系统在接收器链路中使用了宽带LNA(低噪声放大器)。无线系统正日益地工作于一个很宽的频率范围内：对于802.11a，工作的频率包括4.9GHz到6.0GHz；而对于UWB，工作的频率覆盖好几个GHz。作为接收器链路中的第一级的LNA(则在(多个)天线和如果存在的(多个)前端滤波器之后)需要在整个工作带宽范围内提供足够高的增益和很低的噪声系数。
用于802.11a/g(或其它任何半双工无线系统)的传统半双工无线收发器具有图1所示的结构：基带部分110(包括数字信号处理器和诸如A/D和D/A的模拟功能，模块111)和RF部分120(包括发送通道121、接收通道123、包括Tx/Rx开关和多个RF滤波器的前端125)。
利用Fbegin和Fend来定义接收带宽的起始与结束，接收带宽为：BWRX＝Fend-Fbegin。无线系统必须能够接收频率在Fbegin到Fend范围内的所有信号。这就是为什么现今的接收通道中的LNA被设计成在整个接收带宽范围内具有尽可能平坦的高增益，如图2所示。然而，实际上，Fbegin之下或Fend之上的干扰也被LNA以不可忽略的增益进行放大。为了避免对这些干扰进行放大，(在LNA模块之前的)前端通常包括一个滤波器，该滤波器极大地消弱了Fbegin之下或Fend之上的干扰，如图2所示。
注意，接收带宽中的工作信道数被定义为：
Nch = BW RX BW CH , 其中BWCH为一个信道的带宽，如图3所示。
以下参考文献是最新技术的示例：
[1]″A 2.5dB NF direct-conversion receiver front-end forHiperLAN2/IEEE802.11a″Paola Rossi，Antonio Liscidini，Massimo Brandolini，Francesco Svelto，ISSCC 2004 conference。
发明内容
本发明的无线接收器包括能显著地去除所有带外干扰的可调窄带LNA。
通过后面的描述并结合附图，本发明可以得到更全面的理解。
附图说明
图1是典型的半双工无线收发器的框图。
图2示出了典型的LNA和前端滤波器在无线系统中的响应的波形图。
图3示出了接收带宽信道的定义。
图4是根据本发明实施例的无线系统的框图。
图5是图4中所示的可调LNA的频率响应的波形图。
图6示出了Tx到Rx耦合元件的例子。
图7是图4所示的收发器的框图，其说明了处于回环模式时收发器的工作。
图8是用于在图4所示的收发器中确定LNA控制信号值的查找表(LUT)的例子。
具体实施方式
现在参见图4，其示出了本发明无线收发器的框图。
所述无线系统包括窄带可调LNA 429、Tx到Rx耦合元件427、以及从控制LNA调谐器的基带处理器411发送来的LNA调谐器控制信号428。(元件410、420、421、423、和425对应于前面参照图1描述过的类似元件。)例如，窄带可调LNA可按照第一页中提到的IEEE文献设计。该窄带可调LNA的频率响应如图5所示。
所述窄带可调LNA的响应应当设计成能够覆盖整个接收带宽。但是对于特定的已调谐频率Ftuned，已调谐LNA响应应该具有这样的带宽：
BWCH＜BWtuned_LNA＜BWRX
LNA调谐范围应该覆盖大于接收带宽BWRX从而补偿所有芯片工艺和温度变化。
例如，所述Tx到Rx耦合元件可由两个定向耦合器组成，如图6所示。
Tx到Rx耦合元件还可利用微带线而被设计在焊接了无线收发器的PCB上。
由于工艺变化，可调LNA必须被校准。为了执行所述校准，所述收发器应该具有RF回环(这意味着哪怕系统本身仅仅是类似802.11a/b/g系统的TDD系统，所述收发器也应当能够同时发送和接收)。校准之后，所述收发器应该可以对它自己发送的信号进行下变频，从而使得所述接收器宽带输出获得额定信号振幅并使得所述LNA获得最大带外去除，如图7所示(其中假设TDD系统中发送频率和接收频率相同)。在图7中，元件710、711、720、721、723、725、727和728对应于前面参照图4描述过的类似元件。
所述校准可以在系统启动时运行但是(如有必要)也可以对所述收发器经历的所有较大的温度变化产生响应(这意味着所述收发器应该具有温度传感器，而现在大部分无线系统都具有这样的温度传感器)。
以下校准程序可用来适当地调节LNA调谐器：
步骤1：
打开发送链路、接收链路、Tx到Rx耦合元件并且关闭前端的所有天线切换元件。
步骤2：
设置发送频率＝接收频率＝CH#1(接收工作带宽的信道，参见图3)。
步骤3：
将发送功率设置成低功率，该低功率能(在经过所述Tx到Rx耦合元件之后)被所述接收链路充分放大以获取振幅为Abb_RX的额定基带解调信号。
步骤4：
将LNA调谐器频率Fi从最低频率Ftuner_min扫频至最高频率Ftuner_max(参见图5)并且测量基带接收振幅Abb_RX。
步骤5：
找出基带接收振幅最大的调谐器频率Fi的索引i。调用找到的索引iCH#1。
步骤6：
对接收工作带宽的其它所有信道(参见图3)重复步骤2到步骤5。
步骤7：
在基带存储器中保存查找表(LUT)，图8中示出了查找表(LUT)的例子。
步骤8：
校准的接收器将在正常工作期间使用在步骤7中定义的LUT。

Claims (9)

1.一种利用收发器在很宽的频带中接收通信信号的方法，所述收发器包括发送器和接收器，所述接收器包括频率可调的窄带放大器，所述方法包括步骤：
建立从所述发送器到所述接收器的回环通道；
利用所述回环通道，在所述很宽的频带内的至少两个不同的子带内校准所述放大器从而为所述两个不同的子带的每一个获取放大器设置；
在第一时间，对放大器应用第一放大器设置以接收所述第一子带内的通信信号；并且
在第二时间，对放大器应用第二放大器设置以接收所述第二子带内的通信信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述校准对工艺变化和温度变化中的至少一个进行补偿。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述放大器的频率响应能显著地去除需要的接收带宽之外的所有干扰。
4.一种无线收发器设备，其用于在很宽的频带内接收通信信号，包括：
发送器和接收器，所述接收器包括频率可调的窄带放大器；
用于建立从所述发送器到所述接收器的回环通道的装置；
校准装置，其利用所述回环通道在所述很宽的频带内的至少两个不同的子带内校准所述放大器从而为所述两个不同的子带的每一个获取放大器设置；以及
装置，其在第一时间对放大器应用第一放大器设置以接收所述第一子带内的通信信号，并且在第二时间对放大器应用第二放大器设置以接收所述第二子带内的通信信号。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述校准装置对工艺变化和温度变化中的至少一个进行补偿。
6.如权利要求4所述的设备，其中所述放大器的频率响应能显著地去除需要的接收带宽之外的所有干扰。
7.一种无线收发器设备，其用于在很宽的频带内接收通信信号，包括：
发送器和接收器，所述接收器包括频率可调的窄带放大器；
耦合电路，其用于建立从所述发送器到所述接收器的回环通道；
校准电路，其利用所述回环通道在所述很宽的频带内的至少两个不同的子带内校准所述放大器从而为所述两个不同的子带的每一个获取放大器设置；以及
控制电路，其在第一时间对放大器应用第一放大器设置以接收所述第一子带内的通信信号，并且在第二时间对放大器应用第二放大器设置以接收所述第二子带内的通信信号。
8.如权利要求4所述的设备，其中所述校准电路对工艺变化和温度变化中的至少一个进行补偿。
9.如权利要求4所述的设备，其中所述放大器的频率响应能显著地去除需要的接收带宽之外的所有干扰。
CNA2006800276015A 2005-07-29 2006-07-28 能对改进的带外干扰去除进行自校准的无线收发器结构 Pending CN101233696A (zh)

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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