CN101783894A - 使用跟踪滤波器的低成本接收器 - Google Patents

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Abstract

一种接收器(400)包括跟踪带通滤波器(420)和信号处理电路(430-480)。跟踪带通滤波器(420)具有用于接收射频(RF)信号的第一输入以及输出，且包括半导体管芯(730)上的第一部分(731)和至少一个电感器(721)。该至少一个电感器(721)可操控地耦合至跟踪带通滤波器(420)的第一部分。该信号处理电路(430-480)具有耦合至跟踪带通滤波器(420)的输出的输入和用于提供经过处理的信号的输出。该半导体管芯(730)和该至少一个电感器(721)被集成到单个多芯片模块(MCM)(710)中。

Description

使用跟踪滤波器的低成本接收器
相关、共同待审申请参照
在Ramin K.Poorfard发明的与本申请同一天申请且转让给本申请受让人的申请号未知、律师卷号为1052-0046的题为“使用跟踪带通滤波器和低通滤波器的低成本接收器(Low-Cost Receiver Using Tracking BandpassFilter and Lowpass Filter)”的共同待审专利申请中可找到相关主题。
技术领域
本公开一般涉及射频(RF)接收器，更具体地涉及使用跟踪滤波器的RF接收器。
背景技术
射频(RF)接收器广泛用于多种应用，诸如电视接收器、蜂窝电话、寻呼机、全球定位系统(GPS)接收器、线缆调制解调器、无绳电话、卫星无线电接收器等。本文所使用的“射频”信号表示传递有用信息且具有从约3千赫兹(kHz)到数千吉赫兹(GHZ)的频率的电信号，且与传递此类信号的介质无关。因此RF信号可通过空气、自由空间、同轴电缆、光缆等传输。一种常见类型的RF接收器是所谓的超外差接收器。超外差接收器将所需的数据载波信号与可调谐振荡器的输出混频，以产生固定中频(IF)的输出。然后可对该固定IF信号方便地滤波并下变频回到基带以便进一步处理。因此超外差接收器需要两个混频步骤。
例如，电视接收器可将48兆赫兹(MHz)到870MHz的频带中的一个频道转换至44MHz的中频。而且在美国，FM收音机通常将在从88.1MHz到107.9MHz频带中的200KHz信道中广播的FM音频信号转换至10.7MHz的中频。因为电视接收器所需的宽频率范围，所以设计低成本的高质量电视接收器是困难的。
通常使用诸如电感器、变容二极管以及电容器之类的分立部件构成高质量电视接收器。虽然这些接收器的性能已经很好，但它们昂贵而且体积大。需要使用现代集成电路技术的成本优点。不幸的是，现有的硅基电视调谐器没有分立调谐器性能好，从而没有在市场中变得有意义。而且，使用了集成电路技术、同时保持可接受性能的电视接收器仍需要外部的分立部件，从而增加了它们的成本。因此，未能完全实现集成电路技术在降低电视接收器成本上的期望。
那么，需要的是用于诸如电视接收器之类的应用的新的接收器体系结构，该新的体系结构不仅能保持分立接收器的高性能，还能利用集成电路技术提供的成本降低。
发明内容
根据一个实施例，一种接收器包括跟踪带通滤波器和信号处理电路。该跟踪带通滤波器具有用于接收射频(RF)输入信号的第一输入和输出。该跟踪带通滤波器包括设置在半导体管芯上的第一部分和至少一个电感器。该至少一个电感器可操控地耦合至跟踪带通滤波器的第一部分。该信号处理电路具有耦合至跟踪带通滤波器的输出的输入和用于提供经过处理的信号的输出。该半导体管芯和该至少一个电感器被集成到单个多芯片模块(MCM)中。
根据另一实施例，一种接收器包括跟踪带通滤波器、功率检测器、信号处理电路以及微控制器。跟踪带通滤波器具有用于接收射频(RF)输入信号的第一输入、用于接收中心频率调节信号的第二输入以及输出。该跟踪带通滤波器包括设置在半导体管芯上的第一部分和设置在集成的无源器件(IPD)上的至少一个电感器。该至少一个电感器可操控地耦合至跟踪带通滤波器的第一部分。该功率检测器包括耦合至跟踪带通滤波器的输出的输入以及输出。该信号处理电路包括耦合至跟踪带通滤波器的输出的输入和用于提供经过处理的信号的输出。该微控制器包括耦合至功率检测器的输出的输入和耦合至跟踪带通滤波器的第二输入的用于调节跟踪带通滤波器的中心频率的输出。该半导体管芯和该IPD管芯被集成到单个多芯片模块(MCM)中。
根据又一实施例，一种接收器包括低噪声放大器、跟踪带通滤波器、本机振荡器、混频器、信号处理电路以及微控制器。该低噪声放大器包括用于接收射频(RF)输入信号的第一输入、用于接收增益调节信号的第二输入以及输出。该跟踪带通滤波器包括耦合至低噪声放大器的输出的第一输入、用于接收中心频率调节信号的第二输入以及输出。该跟踪带通滤波器包括设置在半导体管芯上的第一部分和设置在集成的无源器件(IPD)上的至少一个电感器。该至少一个电感器可操控地耦合至跟踪带通滤波器的第一部分。该本机振荡器包括用于接收本机振荡器频率调节信号的输入、和用于提供处于一频率的本机振荡信号的输出，该频率被选择成用来将跟踪带通滤波器的输出混频至所需中频(IF)。该混频器包括耦合至跟踪带通滤波器的输出的第一输入、耦合至本机振荡器的输出的第二输入、以及用于提供处于所需中频的IF信号的输出。该信号处理电路包括耦合至混频器的输出的输入和用于提供经过处理的信号的输出。该微控制器包括耦合至低噪声放大器的第二输入的用于调节低噪声放大器的增益的第一输出、耦合至带通滤波器的第二输入的用于调节带通滤波器的中心频率的第二输出、以及耦合至本机振荡器的输入的用于调节本机振荡器的本机振荡器频率的第三输出。该半导体管芯和该IPD管芯被集成到单个多芯片模块(MCM)中。
附图说明
通过参照附图，能更好地理解本发明，而且使本发明的多个特征和优点对本领域技术人员显而易见，在附图中：
图1以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第一种电视接收器；
图2以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第二种电视接收器；
图3以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第三种电视接收器；
图4以部分框图和部分示意图形式示出根据本发明的实施例的电视接收机；
图5以部分框图和部分示意图示出了图4的电视接收机的特定实施例；
图6以示意图形式示出了图4和5的跟踪带通滤波器中的一个；
图7示出了包含图5的接收器的多芯片模块(MCM)的俯视图；以及
图8示出图6的滤波器通带响应变化随着电容值变化的曲线图，图8可用于理解其校准过程。
在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的零件。
具体实施方式
一般而言，本文所描述的接收器使用跟踪带通滤波器用于信道调谐。该跟踪带通滤波器包括在集成的无源器件(IPD)管芯上制造的电感器。该接收器将IPD管芯和主集成电路管芯组合到单个多芯片模块(MCM)中。因此对用户而言，该接收器看起来是单个集成电路。然而，在不使用相对较昂贵的硅制造工艺的情况下，该IPD管芯非常适合于建立电感器。因此，可同时获得高质量、低成本以及小尺寸。
为理解已知接收器设计同时实现高质量滤波和低成本的困难，现参照图1，图1以部分框图和部分示意形式示出了现有技术的第一电视接收器100。接收器100包括一个或多个射频(RF)部分110、中频(IF)部分130、解调器部分140、射频(RF)锁相环(PLL)152、晶体153、直流-直流脉宽调制(PWM)发生器154、环路滤波器156以及变容二极管电压控制电路158。RF部分110包括跟踪滤波器112、低噪声放大器(LNA)114、跟踪滤波器116、混频器118、本机振荡器120以及振荡回路122。IF部分130包括中频(IF)滤波器132、IF增益级134、表面声波(SAW)滤波器136以及可变增益IF增益级138。解调器部分140包括解调器142、峰值检测器144以及延迟自动增益控制(AGC)146。
跟踪滤波器112具有用于接收标记为“RF输入”的射频(RF)输入信号的第一输入、用于接收标记为“F中心”的中心频率调节电压的第二输入以及输出。LNA 114具有连接至跟踪滤波器112的输出的第一输入、用于接收标记为“LNA AGC”的增益控制信号的第二输入以及一输出。跟踪滤波器116具有连接至LNA 114的输出的第一输入、用于接收电压“F中心”的第二输入以及一输出。混频器118具有连接至跟踪滤波器116的输出的第一输入、一第二输入以及一输出。IF滤波器132具有连接至混频器118的输出的输入以及一输出。IF增益级134具有连接至IF滤波器132的输出的输入以及一输出。SAW滤波器136具有连接至IF增益级134的输出的输入以及一输出。可变增益IF增益级138具有连接至SAW滤波器136的输出的第一输入、第二输入以及输出。解调器142具有连接至可变增益IF增益级138的输出的输入和用于提供标记为“TV输出”的解调输出信号的输出。
峰值检测器144具有连接至可变增益IF增益级138的输出的输入以及一输出。延迟AGC 146具有连接至峰值检测器144的输出的输入、连接至可变增益IF增益级138的第二输入的用于提供标记为“IF AGC”的增益调节信号的第一输出、以及连接至LNA 114的第二输入的用于提供信号LNAAGC的第二输出。
RF PLL 152具有第一输入、连接至晶体153的第二输入、第一输出以及第二输出。环路滤波器156具有连接至RF PLL 152的第一输出的第一输入、连接至RF PLL 152的第二输出的第二输入、以及连接至跟踪滤波器112的第二输入和跟踪滤波器116的第二输入的用于提供电压F中心的输出。直流-直流PWM发生器154具有一输出。变容二极管电压控制电路158具有连接至直流-直流PWM发生器154的输出的输入和连接至环路滤波器156的输出的输出。振荡回路122具有用于接收来自环路滤波器156的输出的电压F中心的输入以及一输出。本机振荡器120具有连接至振荡回路122的输出的输入、和连接至混频器118的第二输入且连接至RF PLL 152的输入的输出。
接收器100呈现出某种集成度，其中混频器118、IF增益级134、可变增益IF增益级138、本机振荡器120、RF PLL 152以及直流-直流PWM发生器154被包括在称为MOPLL 170(即混频器、振荡器、PLL)的单个集成器件中。此外，解调器142、峰值检测器144以及延迟AGC 146被包括在称为解调器管芯160的单个集成器件中。接收器100还包括若干个分立元件，包括跟踪滤波器112、LNA 114、跟踪滤波器116、IF滤波器132、SAW滤波器136、环路滤波器156和变容二极管电压控制电路158的电路元件。
在工作时，信号RF输入是包括来自调制在不同频率的载波上的若干电视信号的能量的宽带信号。这些不同的载波构成从中可接收电视内容的电视频道。信号RF输入可从天线中接收，或从有线电视连接中接收。调谐到所需电视频道中的操作涉及使信号RF输入通过跟踪滤波器112和跟踪滤波器116以降低来自调制到所需电视频道载波频带之外的载波上的电视信号的能量。跟踪滤波器112和跟踪滤波器116包括被配置成给予所需阶的带通L-C(即电感器-电容器)滤波器响应的电感器和电容器。包括了LNA 114用于放大经过调谐的信号同时引入最小噪声产物。混频器118将经过调谐的信号与来自本机振荡器120的输出混合，从而产生和输出频率和差输出频率：
[1]f1＝fCW+fLD
和
[2]f2＝fCW-fLO
其中FCW是经过调谐的信号的所需载波的频率，而fLO是本机振荡器频率。本机振荡器120具有由振荡回路122设置的输出频率。振荡回路122是谐振L-C电路。信号分量f1是被IF滤波器132滤掉的较高频信号。IF滤波器132是低通L-C滤波器。分量f2是由IF滤波器132通过的包括处于选定IF的期望信道的中频IF信号。该IF信号在被解调器160解调成信号TV输出之前，被IF增益级134、SAW滤波器136以及可变增益IF增益级138进一步调节。峰值检测器144检测解调器142的输入处的功率电平，并向延迟AGC 146提供反馈输入，延迟AGC 146调节LNA 114和可变增益IF增益级138处的增益，以使经过调谐的RF信号的功率电平不会太高或太低。
为了具有在一个以上电视频道中调谐的能力，接收器100包括调谐机构，该调谐机构调节跟踪滤波器112和跟踪滤波器116的中心频率以及本机振荡器120的输出的频率。跟踪滤波器112、跟踪滤波器116以及振荡回路122包括通常为空气介质缠绕的高质量电感器，而且不容易被调谐而改变电路性能。另一方面，这些电容器被实现为变容二极管，即被设计成电容值随施加电压变化的反向偏置的二极管。因此通过改变所施加的反向偏置电压，可调谐这些变容二极管。用来实现期望电容值的反向偏置电压可高达30伏(V)或更高。回路滤波器156和变容二极管电压控制电路158用于调节施加给跟踪滤波器112、跟踪滤波器116以及振荡回路122中的变容二极管的电压，以调谐至多个电视频道。
接收器100包括不容易适应于更高集成度的部件。具体而言，跟踪滤波器112、跟踪滤波器116以及振荡回路122包括通常在制造时被手动调谐以确保工作时的正确调谐性能的高质量电感器。此外，使用变容二极管要求增加与环路滤波器156、变容二极管电压控制电路158以及直流-直流PWM发生器154相关联的部件，后两者合起来起直流-直流转换器的作用。此外，使用SAW滤波器136增大了接收器100的成本和物理尺寸。接收器100还要求跟踪滤波器112、跟踪滤波器116以及本机振荡器120的宽调节范围。
图2中示出了另一已知的接收器体系结构，图2以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第二电视接收器200。接收器200是上-下接收器，且包括缓冲器212、衰减器214、可变低噪声放大器(VLNA)216、RF混频器218、SAW滤波器220、可变增益IF放大器224、IF混频器226、SAW滤波器228、可变增益IF放大器230、解调器232、功率检测器234和236、自动增益控制(AGC)电路238、本机振荡器240和242、锁相环(PLL)244和246、晶体振荡器248以及晶体250。
缓冲器212具有用于接收RF输入信号RF输入的输入以及输出。衰减器214具有连接至缓冲器212的输出的第一输入、第二输入以及输出。VLNA216具有连接至衰减器214的输出的第一输入、第二输入以及输出。RF混频器218具有连接至VLNA 216的输出的第一输入、第二输入以及输出。SAW滤波器220具有连接至RF混频器218的输出的输入以及输出。可变增益IF放大器224具有连接至SAW滤波器220的输出的第一输入、第二输入以及输出。IF混频器226具有连接至可变增益IF放大器224的输出的第一输入、第二输入以及输出。SAW滤波器228具有连接至IF混频器226的输出的输入以及输出。可变增益IF放大器230具有连接至SAW滤波器的输出的第一输入、第二输入以及输出。解调器232具有连接至可变增益IF放大器230的输出的输入、用于提供经过解调的输出信号TV输出的第一输出、以及连接至可变增益IF放大器230的第二输入的用于提供AGC信号IF AGC的第二输出。
功率检测器234具有连接至VLNA 216的输出的输入以及输出。功率检测器236具有连接至IF混频器226的输出的输入以及输出。AGC电路238具有连接至功率检测器234的输出的第一输入、连接至功率检测器236的输出的第二输入、连接至衰减器214的第二输入且连接至VLNA 216的第二输入的用于提供标记为“AGCRF”的AGC信号的第一输出、以及连接至可变增益IF放大器224的第二输入的提供标记为“AGCIF”的AGC信号的第二输出。晶体振荡器248连接至晶体250，且具有第一输出和第二输出。PLL244具有连接至晶体振荡器248的第一输出的输入以及输出。本机振荡器240具有连接至PLL 244的输出的输入和连接至RF混频器218的第二输入的输出。PLL 246具有连接至晶体振荡器248的第二输出的输入以及输出。本机振荡器242具有连接至PLL 246的输出的输入和连接至IF混频器226的第二输入的输出。接收器200呈现出某种集成度，其中缓冲器212、衰减器214、可变低噪声放大器(VLNA)216、RF混频器218、可变增益IF放大器224、IF混频器226、可变增益IF放大器230、功率检测器234和236、AGC电路238、本机振荡器240和242、锁相环(PLL)244和246以及晶体振荡器248被组合在单个集成电路管芯260上。
这里，除了调谐跟踪带通滤波器和振荡回路以滤掉除所需频道之外的所有频道之外，接收器200将宽频带RF输入信号与选定用来将所需频道混频至高IF的本机振荡信号混频，该IF是高选择性的带通滤波器(例如SAW滤波器220)的中心频率。该高IF高于所需IF，因此接收器200然后将经过滤波的信号混频至所需IF。在工作时，通过首先通过缓冲器212、衰减器214以及VLNA 216，将信号RF输入调节至不会超过IF混频器218的电平。RF混频器218的输入处的功率电平被功率检测器234检测，而AGC电路238经由信号AGCRF向衰减器214和VLNA 216提供增益调节信号。混频器118将增益经过调节的信号与来自本机振荡器240的输出混合，从而产生和输出频率和差输出频率：
[3]f1＝fRF+fLO
和
[4]f2＝fRF-fLO
其中fRF是信号RF输入的所需频道的载波频率，而fLO是本机振荡器频率。本机振荡器240由PLL 244驱动，PLL 244被调节以将所需频道的频谱混频到SAW滤波器220的通带中。信号f1和f2包括对应于未滤波信号RF输入的分量，而不需要的频道分量被SAW滤波器220滤掉。SAW滤波器220的中心频率通常在1吉赫兹(GHz)附近。IF混频器226将SAW滤波器220的输出与来自本机振荡器242的输出组合以产生所需的IF信号，该IF信号在被解调器232解调成信号TV输出之前通过SAW滤波器228和可变增益放大器230。
接收器200与SAW滤波器220的高选择性解决了接收器100存在的若干问题，诸如排除了分立的高质量电感器、变容二极管以及相关联的直流-直流转换器、以及减少了LO调谐范围。然而，接收器200引入了附加的分立部件SAW滤波器228，因此总尺寸的减小是很微小的。此外，增加用来实现上-下体系结构的混频器226和PLL 246使集成电路管芯260更大。同样，跟踪滤波器的缺少提高了VLNA 216和IF混频器226的线性要求，而且导致更高的功耗。
图3以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第三电视接收器300。接收器300包括LNA 312、衰减器314、跟踪滤波器316、RF AGC放大器318、RF滤波器320、RF多相滤波器322、混频器324、IF多相滤波器326、IF低通滤波器328、IF AGC放大器330、功率检测器332、数字控制电路334、直流-直流转换器336、晶体管340、晶体振荡器342、合成器344、环路滤波器346、振荡器348、测试信号发生器350、合成器352、环路滤波器354、振荡器356以及本机振荡发生器358。
LNA 312具有用于接收RF输入信号RF输入的第一输入、第二输入以及输出。衰减器314具有连接至LNA 312的输出的输入以及输出。跟踪滤波器316具有连接至衰减器314的输出的第一输入、第二输入以及输出。RFAGC放大器318具有连接至跟踪滤波器316的输出的第一输入、第二输入以及输出。RF滤波器320具有连接至RF AGC放大器318的输出的输入以及输出。RF多相滤波器322具有连接至RF滤波器320的输出的输入以及输出。混频器324具有连接至RF滤波器320的输出的第一输入、第二输入以及输出。IF多相滤波器326具有连接至混频器324的输出的输入以及输出。IF低通滤波器328具有连接至IF多相滤波器326的输出的输入以及输出。IF AGC放大器330具有连接至IF低通滤波器328的输出的第一输入、第二输入以及输出。解调器360具有连接至IF AGC放大器330的输出的输入和用于提供解调输出信号TV输出的输出。
功率检测器332具有连接至IF低通滤波器328的输出的输入以及输出。数字控制电路334具有连接至功率检测器332的输出的输入、连接至LNA312的第二输入、RF AGC放大器318的第二输入和IF AGC放大器330的第二输入的第一输出、以及第二输出。直流-直流转换器336具有连接至数字控制电路334的第二输出的输入和连接至跟踪滤波器316的第二输入的输出。
晶体340具有第一和第二端子。晶体振荡器342具有通过电容器连接至晶体340的第一端子的第一输入、通过电容器连接至晶体340的第二端子的第二输入、第一输出以及第二输出。合成器344具有连接至晶体振荡器342的第一输出的第一输入、第二输入以及输出。环路滤波器346具有连接至合成器344的输出的输入以及输出。振荡器348具有连接至环路滤波器346的输出的输入、连接至合成器344的第二输入的第一输出、以及第二输出。测试信号发生器350具有连接至振荡器348的第二输出的输入和连接至跟踪滤波器316的第一输入的输出。合成器352具有连接至晶体振荡器342的第二输出的第一输入、第二输入以及输出。环路滤波器354具有连接至合成器352的输出的输入以及输出。振荡器356具有连接至环路滤波器354的输出的输入、连接至合成器354的第二输入的第一输出、以及第二输出。本机振荡发生器358具有连接至振荡器356的第二输出的输入和连接至混频器324的第二输入的输出。
在工作时，接收器300与接收器100类似地工作，通过使信号RF输入通过跟踪滤波器316以衰减所需通带之外的电视频道来调谐到所需电视频道中。同样，跟踪滤波器316包括电感器和变容二极管。接收器300呈现出胜过接收器100和200的进一步的集成度，其中LNA 312、衰减器314、跟踪滤波器316、RF AGC放大器318、RF滤波器320、RF多相滤波器322、混频器324、IF多相滤波器326、IF低通滤波器328、IF AGC放大器330、功率检测器332、数字控制电路334、直流-直流转换器336、晶体振荡器342、合成器344、振荡器348、测试信号发生器350、合成器352以及振荡器356被组合到系统级封装(SIP)接收器370中。在此方法中，电感器和变容二极管是连同调谐器管芯一起焊接到层叠基板上的表面贴装器件(SMD)。变容二极管SMD是高压型的，从而使工作在高达30伏电压下的直流-直流转换器336成为必须。因此，为了将直流-直流转换器336集成到调谐器管芯上，以高压双极结型晶体管互补金属-氧化物-硅(HVBiCMOS)工艺实现该调谐器管芯。
为了调谐跟踪滤波器316，从测试信号发生器350向跟踪滤波器316注入离线校准频调，而且在功率检测器332处测量功率电平。因为功率测量是在IF部分中完成的，所以需要两个频调以调谐跟踪滤波器：校准频调以及LO频调。因此，需要两个单独的合成器来执行校准。虽然接收器300比接收器100和200实现了更高的集成和更小的尺寸，但SMD电感器和变容二极管以及昂贵的HV BiCMOS工艺意味着，与接收器100和200相比，成本节省最小。此外，需要包括直流-直流转换器336和合成器352阻止了管芯尺寸的进一步减小。因此，期待进一步集成同时保持高性能。
图4以部分框图和部分示意图形式示出根据本发明的实施例的电视接收器400。接收器400一般包括低噪声放大器(LNA)410、跟踪带通滤波器420、预调电路430、混频电路440、第一中频(IF)处理电路450、第二IF处理电路460、第一模数转换器(ADC)458、第二ADC 468、解调器480、微控制器单元(MCU)490以及功率检测器491。LNA 410具有用于接收RF输入信号RF输入的第一输入、用于接收增益控制信号LNA AGC的第二输入、以及输出。跟踪带通滤波器420具有连接至LNA 410的输出的第一输入、用于接收标记为“FBP”的调谐信号的第二输入、以及输出。
预调电路430包括衰减器432和滤波器434。衰减器432具有连接至跟踪带通滤波器420的输出的第一输入、用于接收标记为“ATTEN AGC”的增益控制信号的第二输入、以及输出。滤波器434具有连接至衰减器432的输出的第一输入、用于接收标记为“FLP”的截止频率调节信号的第二输入、以及输出。
混频电路440包括本机振荡器442和混频器444。本机振荡器442具有用于接收标记为“FLO”的本机振荡器调谐信号的输入、和用于提供两个混频信号——同相混频信号和正交混频信号——的第一输出、以及连接至跟踪带通滤波器420的第一输入的用于提供标记为“测试”的测试信号的第二输出。混频器444具有连接至滤波器434的输出的第一输入、连接至本机振荡器442的输出的第二输入、用于提供同相IF信号的第一输出以及用于提供正交IF信号的第二输出。
IF电路450具有连接至混频器444的第一输出的输入以及输出。IF电路460具有连接至混频器444的第二输出的输入以及输出。ADC458具有连接至IF电路450的输出的输入和用于提供3比特数字输出信号的输出。ADC 468具有连接至IF电路460的输出的输入和用于提供3比特数字输出信号的输出。解调器480具有连接至ADC 458和468的输出的输入和用于提供解调输出信号TV输出的输出。
MCU 490具有输入和用于提供LNA AGC、FBP、ATTEN AGC、FLP以及FLO控制信号的输出。功率检测器491具有连接至滤波器434的输出的输入和连接至MCU 490的输入的输出。如图4所示，MCU 490能通过提供控制信号LNA AGC、FBP、ATTEN AGC、FLP以及FLO作为分立输出、或通过在串行接口上传送控制信号——从该串行接口接收和驱动控制信号——来控制接收器400。
在工作时，接收器400起适合于接收和解调电视频道的电视接收器的作用。MCU 490适合于根据用户选择的频道来控制接收器400中的各个元件。接收器400为预混频调谐器使用双滤波器体系结构。在必要时，信号RF输入在MCU 490的控制下经由信号LNA AGC在LNA 410中被接收和放大。因此接收器400能向跟踪带通滤波器420的输入呈现合适电平的信号。接收器400使用功率检测器491和MCU 490实现数字自动增益控制。
跟踪带通滤波器420是通过过滤相邻频道来辅助提供像频干扰抑制的二阶LC滤波器，其能量的大部分能被反射回通带。如稍后参照图6所描述的一样，跟踪带通滤波器420被实现为具有开关电容器阵列的电感器，开关电容器阵列的选择用于在MCU 490经由信号FBP的控制下调谐跟踪带通滤波器420的通带的中心频率。在校准跟踪带通滤波器420时，向跟踪带通滤波器420的第一输入提供测试信号，且通过功率检测器491测量滤波器434的功率输出。如稍后将参照图7进一步描述的那样，跟踪带通滤波器420部分实现于包括接收器400的其它元件的集成电路基板上，而部分实现于集成的无源器件(IPD)管芯上。
衰减器432在MCU 490经由信号ATTEN AGC的控制下起单独可控的增益元件的作用，以使MCU 490能正确地分开信号处理路径的不同部分之间的衰减。滤波器434在MCU 490经由信号FLP的控制下提供高于混频信号的三阶谐波的附加衰减，以防止相邻信道不期望的能量被混频到通带中。此频率是重要的，因为本机振荡器442使用方波的数字混频信号，而方波在它的三次谐波上具有较多能量。
混频器444是正交混频器，它将经过滤波和衰减的RF输入信号与来自本机振荡器442的信号混频以将选定信道混频至所需IF。在接收器400中，所需IF在3到5兆赫兹(MHz)的范围中可选，因此接收器400可配置为低IF体系结构。此外，接收器400还可被配置为使用零IF的直接下变频接收器。为实现所需IF，在MCU 490经由信号FLO的控制下将本机振荡器442调谐至将选定信道混频至所需IF的频率。在其它实施例中，接收器400可使用高IF体系结构。在阅读本公开之后，将能理解接收器400可被配置成与世界上的多个电视标准兼容。
IF电路450和460中的每一个在MCU 490的控制下执行进一步的信号调节，包括低通滤波以通过低于7与9MHz之间的截止频率的信号，以及进一步的增益级。ADC 458和468将它们各自的输入信号转换至数字域，从而解调器480能将它们数字地解调并提供信号TV输出。
通过使用利用LC型滤波器的跟踪带通滤波器方法，接收器400能够以低成本实现高质量的滤波和低信噪比。在跟踪带通滤波器420与低通滤波器434之间共享RF滤波，这样放宽了跟踪带通滤波器420所需的质量。在接收器管芯上高效地制造了跟踪带通滤波器420的开关电容器的阵列，该接收器管芯还包括LNA 410、预调电路430、混频电路440、第一中频(IF)处理电路450、第二IF处理电路460、第一模数转换器(ADC)458、第二ADC 468、解调器480、微控制器单元(MCU)490以及功率检测器491。而且，在集成的无源器件(IPD)管芯上高效地制造了跟踪带通滤波器420的电感器，如将相对于以下的图7更完整说明的那样。因此，接收器400以低成本实现了高质量。
图5以部分框图和部分示意图示出了图4的电视接收器500的特定实施例。接收器500包括输入部分510、第一到第五RF部分520、530、540、550以及560、混频器负载/I/Q组合器528、第一IF部分570、第二IF部分575、类似于解调器480的解调器580以及类似于MCU 490的MCU 590。输入部分510包括第一LNA 512、总的标记为LNA 514的一个或多个附加的LNA以及开关矩阵518。每个RF部分520、530、540、550以及560包括类似于跟踪带通滤波器420的跟踪带通滤波器521、类似于衰减器532的衰减器522、类似于混频器444的混频器524、类似于功率检测器491的功率检测器525以及类似于本机振荡器442的本机振荡器526。此外，第一RF部分520和第二RF部分530包括类似于滤波器434的滤波器523。IF部分570包括类似于IF电路450的IF电路572和类似于ADC 458的ADC574。IF部分575包括类似于IF电路460的IF电路577和类似于ADC 468的ADC 579。
输入部分510接收RF输入信号RF输入。LNA 512到514各具有用于接收信号RF输入的输入和输出。开关矩阵518具有连接至LNA 512的输出的第一输入、连接至LNA 514的输出的一个或多个附加输入、和用于接收标记为“SM控制”的开关矩阵控制信号的第三输入、第一到第五输出以及标记为“RF清除”的RF清除输出。RF部分520、530、540、550以及560分别具有连接至开关矩阵518的输出的用于接收RF输入信号的输入，从而第一输出连接至RF部分520，第二输出连接至RF部分530，第三输出连接至RF部分540，第四输出连接至RF部分550，以及第五输出连接至RF部分560。RF部分520、530、540、550以及560还分别具有用于提供同相IF信号的第一输出和用于提供正交IF信号的第二输出。
在RF部分520和530中的每一个中，跟踪带通滤波器521具有通过开关矩阵518和LNA 512到514连接至信号RF输入的第一输入、用于接收类似于调谐信号FBP的调谐信号(未在图5中示出)的第二输入以及输出。衰减器522具有连接至跟踪带通滤波器521的输出的第一输入、用于接收类似于衰减控制信号ATTEN AGC的衰减控制信号(未在图5中示出)的第二输入以及输出。滤波器523具有连接至衰减器522的输出的第一输入、用于接收类似于截止频率调节信号FLP的截止频率调节信号(未在图5中示出)的第二输入、以及输出。本机振荡器526具有用于接收类似于本机振荡器调谐信号FLO的本机振荡器调谐信号(未在图5中示出)的输入、用于提供两个混频信号——同相混频信号和正交混频信号——的第一输出、以及连接至跟踪带通滤波器521的第一输入的用于提供测试信号测试(TEST)的第二输出。混频器524具有连接至滤波器523的输出的第一输入、连接至本机振荡器526的输出的第二输入、用于提供同相IF信号的第一输出以及用于提供正交IF信号的第二输出。功率检测器525具有连接至滤波器523的输出的输入以及输出。RF部分540、550以及560包括类似于RF部分520和530连接到一起的元件，除此之外，在没有滤波器523的情况下，衰减器522的输出连接至混频器524的第一输入。在替代实施例中，滤波器434不包括第二输入，而是具有大致等于接收器400所调谐的频率范围的低端的频率的两倍的截止频率的低通滤波器。
混频器负载/I/Q组合器528具有连接至RF部分520的第一和第二输出的第一输入对、连接至RF部分530的第一和第二输出的第二输入对、连接至RF部分540的第一和第二输出的第三输入对、连接至RF部分550的第一和第二输出的第四输入对、连接至RF部分560的第一和第二输出的第五输入对、用于接收标记为“MLC CONTROL”的混频器负载/I/Q组合器控制信号的第六输入、用于提供同相IF信号的第一输出以及用于提供正交IF信号的第二输出。
IF部分570接收来自混频器负载/I/Q组合器528的同相IF信号输出，并向解调器580提供同相数字信号。因此，IF电路572具有用于接收同相IF信号的输入以及输出。ADC 574具有连接至IF电路572的输出的输入和用于提供数字化输出信号的输出。IF部分575接收来自混频器负载/I/Q组合器528的正交IF信号输出，并向解调器580提供数字信号。因此，IF电路577具有用于接收正交IF信号的输入以及输出。ADC 579具有连接至IF电路577的输出的输入和用于提供数字化输出信号的输出。解调器580具有连接至ADC 574的输出的第一输入、连接至ADC 579的输出的第二输入、以及用于提供标记为“TV输出”的经过解调的输出信号的输出。
MCU 590具有分别连接至一个功率检测器525的输出的五个输入、用于提供信号FBP的五个输出、用于提供信号ATTEN AGC的五个输出、用于提供信号FLP的两个输出、用于提供信号FLO的五个输出、连接至开关矩阵518的第四输入的用于提供信号SM控制的输出、以及连接至混频器负载/I/Q组合器528的第六输入的用于提供信号MLC控制的输出。MCU 590能将信号FBP、ATTEN AGC、FLP、FLO、SM控制以及MLC控制实现为分立输出，或可通过将适当的信号值放入提供输出的缓冲器件(未示出)中来实现信号FBP、ATTEN AGC、FLP、FLO、SM控制以及MLC控制。
在工作时，接收器500起类似于接收器400的电视接收器的作用，适合于接收和解调48MHz到1GHz的范围中的电视频道。MCU 590适合于根据用户选择的频道来控制接收器500中的多个元件。然而，这里，接收器500在RF部分520和530中使用双滤波器体系结构，而RF部分540、550以及560为预混频调谐器使用单滤波器体系结构。在阅读此公开之后将能理解的是，可设计不同的RF部分以在48MHz到1GHz范围的不同部分上提供滤波，而且此类设计能比单RF部分更容易实现。这里，将RF部分520、530、540、550以及560分别设计成为信号RF输入的选定频率范围提供滤波和衰减。例如，在所示实施例中，第一RF部分520在48到120MHz的范围中提供滤波和衰减，第二RF部分530在120到240MHz的范围中提供滤波和衰减，第三RF部分540在240到470MHz的范围中提供滤波和衰减，第四RF部分550在470到685MHz的范围中提供滤波和衰减，以及第五RF部分560在685MHz到1GHz的范围中提供滤波和衰减。
LNA 512到514接收并放大信号RF输入。接收器500实现与所需增益分辨率成比例(即与所需增益级的数量成比例)的数量的LNA 512到514。开关矩阵518从LNA 512到514接收经过放大的信号RF输入，并在MCU 590经由信号SM控制的控制下将每个LNA 512到514连接至被设计成为选定信道提供滤波和衰减的RF部分520、530、540、550或560，或连接至RF清除输出。通过开关或多或少的LNA 512和514，接收器500能以对选定的跟踪带通滤波器521合适的功率电平向RF部分520、530、540、550或560中选定的一个的输入和混频器524呈现信号RF输入。MCU 590使用来自功率检测器525中的选定的一个的输入来确定开关至相应的RF部分520、530、540、550或560的输入的LNA 512和514的数量，从而实现接收器500中的数字自动增益控制。在未示出的另一实施例中，设计了一个或多个LNA以在48MHz到1GHz范围的不同部分上提供可变线性放大。在阅读本公开内容之后将能理解，设计这样的LNA比设计覆盖整个增益和调谐范围的单个LNA更容易实现。这里，开关矩阵518接收来自LNA 512和514的一起提供所需放大的信号，并将它们中的每一个开关至被设计成为选定信道提供滤波和衰减的RF部分520、530、540、550或560。此外，MCU 590通过控制开关矩阵518的开关性质来控制增益。
每个跟踪带通滤波器521是实现为具有开关电容器阵列的电感器的二阶LC滤波器，该开关电容器阵列的选择用于在MCU 590经由信号FBP的控制下调谐跟踪带通滤波器521的通带的中心频率，而且每个跟踪带通滤波器521进一步部分实现于包含接收器400的其它元件的集成电路基板上，且部分实现于集成的无源器件(IPD)管芯上。衰减器522起在MCU 490经由信号ATTEN AGC的控制下可单独控制的增益元件的作用。滤波器523在MCU 490经由信号FLP的控制下提供高于混频信号的三阶谐波的附加衰减，以防止来自相邻信道的不需要的能量被混频到通带中。同样，此频率是重要的，因为本机振荡器526使用方波的数字混频信号，而方波在它的三次谐波上具有较多能量。在阅读本公开内容之后，将能理解不一定需要低通滤波器来为处理较高频率信道的RF部分滤掉数字混频信号频率的三阶谐波。
混频器524是将经过滤波和衰减的RF输入信号与来自本机振荡器526的信号混频以获得所需IF信号的正交混频器。同样，所需IF是4MHz，从而接收器500采用低IF体系结构。为实现所需IF，在MCU 490经由信号FLO的控制下将本机振荡器526调谐至将选定信道混频至4MHz的低IF频率的频率。在其它实施例中，接收器500可使用高IF或直接下变频体系结构。混频器负载/I/Q组合器528从选定的混频器524接收同相和正交IF信号，并在MCU 590经由信号MLC控制的控制之下将它们分别开关至同相IF部分570和正交IF部分575。
IF电路572和577中的每一个执行进一步信号调节，包括低通滤波以通过低于7MHz的截止频率的频率和进一步衰减。MCU 590还具有未在图5中示出的用于调节通过IF电路572和577的信号的增益的输出。ADC 574和579将它们各自的输入信号转换成数字域，从而解调器580能将它们数字地解调并提供信号TV输出。
如同接收器400一样，通过使用利用LC型滤波器的跟踪带通滤波器方法，接收器500能够实现高质量的滤波和低信噪比同时以低成本工作。同样，在低成本CMOS接收器管芯上高效制造了跟踪带通滤波器521的开关电容器的阵列，该CMOS接收器管芯还包括输入部分510、RF部分520、530、540、550以及560、混频器负载/I/Q组合器528、IF部分570和575、解调器580以及MCU 590。同样，在集成的无源器件(IPD)管芯上高效制造了跟踪带通滤波器521的电感器。因此，接收器500也以低成本实现了高质量。
然而，与图4的接收器400不同，接收器500将接收器RF部分分成五个单独的RF部分520、530、540、550以及560，以缓解增益元件和跟踪滤波器的线性要求。此方法导致接收器管芯大小和成本的进一步减小。在另一实施例中(未示出)，可将滤波器523包括在附加的RF级540、550或560中，以滤掉来自40MHz到1GHz范围之外的能量(例如来自蜂窝通信的高于1GHz的能量)的图像。
图6以示意图形式示出了分别适合用作图4和5的跟踪带通滤波器420和521的跟踪带通滤波器600的实施例，且纳入了开关电容器阵列以实现中心频率调谐。如图所示，跟踪带通滤波器600包括电压到电流(V到I)转换器602、电容器604、电感器606、电容器611到626以及晶体管632、634、636、638、640、642、644以及646。V到I转换器602具有用于接收标记为“RF输入”的RF输入信号的差分输入和用于提供标记为“经滤波的RF输出”的RF输出信号的差分输出。跟踪带通滤波器600还包括用于接收标记为“FBP控制”的晶体管控制信号的输入和用于接收标记为“VREF”的基准电压的输入。电容器604连接在V到I转换器602的差分输出之间。电感器606还连接在V到I转换器602的差分输出之间，且具有用于接收基准电压VREF的中心抽头。电容器611、613、615、617、619、621、623以及625分别包括连接至V到I转换器602的差分输出的正极侧的第一端子以及第二端子。电容器612、614、616、618、620、622、624以及626分别包括连接至V到I转换器602的差分输出的负极侧的第一端子以及第二端子。晶体管632、634、636、638、640、642、644以及646是场效应管(FET)，这些场效应管分别包括连接至电容器611、613、615、617、619、621、623以及625的第二端子的第一源/漏端子、用于接收各自的FBP信号的栅极、以及连接至电容器612、614、616、618、620、622、624以及626的第二端子的第二源/漏端子。
在工作时，跟踪带通滤波器600通过导通晶体管632、634、636、638、640、642、644以及646中的一个或多个来调谐其中心频率。基于每个晶体管632、634、636、638、640、642、644以及646的各个栅极的状态使晶体管632、634、636、638、640、642、644以及646导通或截止。在一个实施例中，电容器612到626的电容值可以彼此相等(例如1皮法(pF))，因此当仅一个晶体管导通时总电容值是1pF，而当两个晶体管导通时总电容值是2pF，等等，直至所有八个晶体管导通时总电容值是8pF，且跟踪带通滤波器600可调谐至八个不同的信道。在另一实施例中，通过增加或移除附加的电容器/晶体管元件，跟踪带通滤波器600能调谐成多于或少于八个不同的信道。在又一实施例中，这些电容器可以是二倍加权的，从而电容器613和614的电容值可以是电容器611和612的电容值的两倍，电容器615和616的电容值可以是电容器613和614的电容值的两倍，如此直到电容器625和626(例如电容器611和612＝1pF、电容器613和614＝2pF、电容器615和616＝4pF、电容器617和618＝8pF、电容器619和620＝16pF、电容器621和622＝32pF、电容器623和624＝64pF、以及电容器625和626＝128pF)。以此方式，在晶体管632、634、636、638、640、642、644以及646的多种组合上切换就可允许跟踪带通滤波器600的256个不同的电容值。在阅读本公开内容之后，将能理解的是，可将晶体管632、634、636、638、640、642、644以及646实现为P沟道场效应晶体管(pFET)、双极结型晶体管或其它晶体管类型，如包含跟踪带通滤波器600的接收器的设计和制造考虑所要求的那样。
包含开关晶体管来调谐通带的中心频率允许跟踪带通滤波器600被更充分地集成到接收器管芯中。这是因为开关晶体管阵列代替了接收器100和接收器300的变容二极管，且消除了对直流-直流转换器的要求。此外，可选择接收器管芯制造工艺来优化RF性能。因为电容器比电感器更容易实现，所以使用开关电容器来改变跟踪带通滤波器600的中心频率使接收器400和500的体系结构易于实现于集成电路中。
图7示出包括图5的接收器的多芯片模块(MCM)700的俯视图，其中使用IPD管芯和接收器管芯实现跟踪带通滤波器。MCM 700的元件是代表性的，而且未按照它们的实际大小或比例示出。MCM 700包括基板710、IPD管芯720以及接收器管芯730。IPD管芯720和接收器管芯730被安装到基板710。IPD管芯720包括电感器721、722、723、724和725、以及用于接收基准电压VREF的焊盘728。每个电感器721、722、723、724和725具有一对焊盘，作为代表地在电感器721上示为焊盘727和729。接收器管芯730包括开关电容器阵列731、732、733、734以及735和用于提供基准电压VREF的焊盘738。每个开关电容器阵列731、732、733、734和735具有一对焊盘，作为代表地在开关电容器阵列731上示为焊盘737和739。每个电感器721、722、723、724和725分别连接至开关电容器阵列731、732、733、734和735，从而在焊盘727与焊盘737之间建立第一连接，且在焊盘729与焊盘739之间建立第二连接。开关电容器阵列731、732、733、734和735在管芯级上连接至接收器电路系统740的余下部分。将接收器电路系统740的余下部分也配置成接收RF输入信号RF输入，并提供电视输出信号TV输出。
通过将具有LNA和开关矩阵的输入部分、具有跟踪带通滤波器的开关电容器阵列部分的多个RF部分、衰减器、低通滤波器、混频器负载/I/Q组合器、IF部分、解调器以及MCU集成在单个接收器管芯730上，并将跟踪带通滤波器的电感器部分集成在IPD管芯上，可实现更高的集成度，以及尺寸和成本降低。而且，互补金属-氧化物-半导体(CMOS)制造工艺需要许多工艺步骤来形成晶体管和互连。将电感器形成在低成本IPD管芯上，因为电感器不需要许多CMOS工艺步骤。然而，MCM 700对用户而言是单个集成电路。
注意在其它实施例中，可按照其它方式将IPD 720上的电感器实现在MCM 700中。例如，可将电感器721-725实现为分立电感器、实现为MCM700的基板中的迹线、以及以其它方式实现。
图8示出图6的滤波器随着电容值变化的频率响应变化的曲线图，因此可用于理解校准过程。曲线图801示出跟踪带通滤波器600。纵轴表示以dB为单位的衰减，而横轴表示以MHz为单位的频率f。通过从本机振荡器442或526提供测试频调产生所需信道的频谱，并通过功率检测器491或525测量所产生的功率输出。注意跟踪带通滤波器在高于所需信道频率的频率处比低于所需频率的频率处通过更多RF能量。需要使通过高于所需信道频率的RF能量与通过低于所需频率的能量平衡，或换言之，使跟踪带通滤波器居中。
为使带通跟踪滤波器居中，MCU通过切断开关电容器阵列中的电容器、如曲线图802所示地将衰减曲线向左移、以及接通开关电容器阵列中的电容器、如曲线图803所示地将衰减曲线向右移来找出峰值功率电平以及低频和高频衰减。当MCU切断或接通电容器时，功率检测器测量跟踪带通滤波器的输出功率，从而MCU能确定哪种开关组合产生峰值功率输出、低频衰减点以及高频衰减点。
例如，可将低频和高频衰减点定义为功率电平低于峰值功率-3dB的点。在特定实施例中，通过将跟踪带通滤波器的电容值设置为低频衰减点的电容值水平与高频衰减点的电容值水平之间的中值的电容值水平，可确定衰减曲线的中心，如曲线图804中所示。在另一实施例中，MCU能记录每种开关组合的功率电平，以确定衰减曲线的一侧是否比另一侧衰减更快，而且在确定衰减曲线的中心时能应用适当的修正因子。
以上公开的主题被认为是说明性而不是限制性的，而且所附权利要求旨在覆盖落入权利要求的真实范围中的所有这些修改、加强以及其它实施例。因此，为了获得法律允许的最大范围，本发明的范围将由所附权利要求和它们的等价物所允许的最宽泛解释来确定，而且不应当受以上详细描述约束或限制。

Claims (20)

1.一种接收器，包括：
跟踪带通滤波器，所述跟踪带通滤波器具有用于接收射频(RF)输入信号的第一输入和输出，其中所述跟踪带通滤波器包括：
设置在半导体管芯上的第一部分；以及
可操控地耦合至所述跟踪带通滤波器的所述第一部分的至少一个电感器，以及
信号处理电路，所述信号处理电路具有耦合至跟踪带通滤波器的所述输出的输入和用于提供经过处理的信号的输出，
其中所述半导体管芯和所述至少一个电感器被集成到单个多芯片模块(MCM)中。
2.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，所述至少一个电感器设置在集成的无源器件(IPD)管芯上。
3.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，所述跟踪带通滤波器被定性为L-C型带通滤波器，而且其中所述第一部分包括开关电容器阵列。
4.如权利要求3所述的接收器，其特征在于：
所述跟踪带通滤波器还具有用于接收中心频率调节信号的第二输入；以及
所述接收器还包括微控制器，所述微控制器具有可操控地耦合至所述跟踪带通滤波器的所述第二输入的用于调节所述跟踪带通滤波器的中心频率的输出。
5.如权利要求4所述的接收器，其特征在于：
所述微控制器还具有输入；以及
所述接收器还包括功率检测器，所述功率检测器具有耦合至所述跟踪带通滤波器的所述输出的输入和耦合至所述微控制器的所述输入的输出。
6.如权利要求5所述的接收器，其特征在于，所述微控制器适合于基于所述跟踪带通滤波器的所述输出处的由所述功率检测器测得的所述功率电平调节所述跟踪带通滤波器的所述中心频率。
7.如权利要求6所述的接收器，其特征在于，所述微控制器适合于通过控制所述开关电容器阵列调节所述跟踪带通滤波器的所述中心频率。
8.如权利要求1所述的接收器，其特征在于，所述跟踪带通滤波器被定性为二阶。
9.一种接收器，包括：
跟踪带通滤波器，所述跟踪带通滤波器具有用于接收射频(RF)输入信号的第一输入、用于接收中心频率调节信号的第二输入以及输出，其中所述跟踪带通滤波器包括：
设置在半导体管芯上的第一部分；以及
设置在集成的无源器件(IPD)管芯上的至少一个电感器，所述至少一个电感器可操控地耦合至所述跟踪带通滤波器的所述第一部分；
功率检测器，所述功率检测器具有耦合至跟踪带通滤波器的所述输出的输入以及输出；
信号处理电路，所述信号处理电路具有耦合至跟踪带通滤波器的所述输出的输入和用于提供经过处理的信号的输出；以及
微控制器，所述微控制器具有耦合至功率检测器的所述输出的输入和耦合至跟踪带通滤波器的所述第二输入的用于调节所述跟踪带通滤波器的中心频率的输出；以及
其中所述半导体管芯和所述IPD管芯被集成到单个多芯片模块(MCM)中。
10.如权利要求9所述的接收器，其特征在于，所述跟踪带通滤波器被定性为L-C型带通滤波器。
11.如权利要求10所述的接收器，其特征在于，所述第一部分包括开关电容器阵列。
12.如权利要求11所述的接收器，其特征在于，所述微控制器适合于基于所述跟踪带通滤波器的所述输出处的由所述功率检测器测得的所述功率电平调节所述跟踪带通滤波器的所述中心频率。
13.如权利要求12所述的接收器，其特征在于，所述微控制器适合于通过控制所述开关电容器阵列调节所述跟踪带通滤波器的所述中心频率。
14.如权利要求9所述的接收器，其特征在于，所述跟踪带通滤波器被定性为二阶。
15.一种接收器，包括：
低噪声放大器，所述低噪声放大器具有用于接收射频(RF)输入信号的第一输入、用于接收增益调节信号的第二输入以及输出；
跟踪带通滤波器，所述跟踪带通滤波器具有耦合至所述低噪声放大器的所述输出的第一输入、用于接收中心频率调节信号的第二输入以及输出，其中所述跟踪带通滤波器包括：
设置在半导体管芯上的第一部分；以及
设置在集成的无源器件(IPD)管芯上的至少一个电感器，所述至少一个电感器可操控地耦合至所述跟踪带通滤波器的所述第一部分；
本机振荡器，所述本机振荡器包括用于接收本机振荡器频率调节信号的输入、和用于提供处于一频率的第一本机振荡信号的第一输出，所述频率被选择成用来将所述跟踪带通滤波器的所述输出混频至所需中频(IF)；
混频器，所述混频器具有耦合至所述跟踪带通滤波器的所述输出的第一输入、耦合至所述本机振荡器的所述第一输出的第二输入、以及用于提供处于所述所需中频的第一IF信号的第一输出；
信号处理电路，所述信号处理电路具有耦合至所述混频器的所述第一输出的第一输入和用于提供经过处理的信号的输出；以及
微控制器，所述微控制器具有：
耦合至所述低噪声放大器的所述第二输入的用于调节所述低噪声放大器的所述增益的第一输出；
耦合至所述带通滤波器的所述第二输入的用于调节所述带通滤波器的所述中心频率的第二输出；以及
耦合至所述本机振荡器的所述输入的用于调节所述本机振荡器的所述第一本机振荡器频率的第三输出；以及其中所述半导体管芯和所述IPD管芯被集成到单个封装中。
16.如权利要求15所述的接收器，其特征在于，所述半导体管芯还包括所述低噪声放大器、所述跟踪带通滤波器的所述第一部分、所述本机振荡器、所述混频器、所述信号处理电路以及所述微控制器。
17.如权利要求16所述的接收器，其特征在于，所述第一本机振荡器信号被定性为方波信号。
18.如权利要求16所述的接收器，其特征在于，还包括：
低通滤波器，所述低通滤波器具有耦合至所述带通滤波器的所述输出的第一输入、用于接收转角频率调节信号的第二输入以及耦合至所述混频器的所述输入的输出；以及
所述微控制器还具有耦合至低通滤波器的所述第二输入的用于调节所述低通滤波器的转角频率的第四输出。
19.如权利要求18所述的接收器，其特征在于，所述半导体管芯还包括所述低通滤波器。
20.如权利要求16所述的接收器，其特征在于：
所述本机振荡器还具有用于提供与所述第一本机振荡器信号正交的第二本机振荡器信号的第二输出；
所述混频器具有耦合至所述本机振荡器的所述第二输出的第三输入和用于提供处于所述所需中频的第二IF信号的第二输出；以及
所述信号处理电路具有耦合至所述混频器的所述第二输出的第二输入。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103686980A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 美国频顺通讯科技公司 宽带多标准rfic的智能agc
CN107276693A (zh) * 2017-07-17 2017-10-20 广东欧珀移动通信有限公司 终端射频前端测试方法、设备及系统
CN108649988A (zh) * 2017-03-21 2018-10-12 瑞昱半导体股份有限公司 无线通信系统接收电路及射频信号接收方法
CN108701682A (zh) * 2016-01-11 2018-10-23 高通股份有限公司 天线开关和共用器的单片集成
CN110034771A (zh) * 2013-08-14 2019-07-19 美国亚德诺半导体公司 多载波基站接收器
CN113574405A (zh) * 2019-03-11 2021-10-29 苹果公司 具有跟踪滤波器和泄漏抑制的传感器电路
CN114342270A (zh) * 2020-01-23 2022-04-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 具有衰减rf滤波器的阻塞器的接收机电路

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8350970B2 (en) * 2009-09-30 2013-01-08 Wi-Lan, Inc. Radio frequency front end for television band receiver and spectrum sensor
US8976302B2 (en) 2009-09-30 2015-03-10 Wi-Lan, Inc. Radio frequency front end for television band receiver and spectrum sensor
US8081031B2 (en) * 2010-01-14 2011-12-20 Integrated Device Technology, Inc. Equalization system with stabilized peaking gain for a communication system
US8848110B2 (en) * 2010-03-29 2014-09-30 Silicon Laboratories Inc. Mixed-mode receiver circuit including digital gain control
WO2012092680A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Wi-Lan, Inc. Systems and methods for tv white space spectrum sensing
GB201104742D0 (en) * 2011-03-22 2011-05-04 Cambridge Silicon Radio Ltd A receiver
US9646001B2 (en) * 2011-09-19 2017-05-09 Nuance Communications, Inc. Machine translation (MT) based spoken dialog systems customer/machine dialog
WO2013070795A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Javad Gnss, Inc. Antenna lna filter for gnss devices
JP2013211814A (ja) 2012-03-30 2013-10-10 Sony Corp 信号処理装置および方法、並びに、通信装置
WO2014047192A1 (en) 2012-09-19 2014-03-27 Javad Gnss, Inc. Antenna lna filter for gnss device
US8928820B2 (en) 2013-03-13 2015-01-06 Silcon Laboratories Inc. Television tuner to capture a cable spectrum
US8885106B2 (en) 2013-03-13 2014-11-11 Silicon Laboratories Inc. Multi-tuner using interpolative dividers
JP6451123B2 (ja) * 2014-07-22 2019-01-16 船井電機株式会社 高周波回路
DE102016103666A1 (de) * 2016-03-01 2017-09-07 Infineon Technologies Ag Vorrichtung mit einer schalteinheit und anwendungen davon
CN109150217B (zh) * 2018-10-12 2024-01-23 南京屹信航天科技有限公司 一种小型化odu接收通道电路
CN114710175B (zh) * 2022-03-17 2023-08-15 中国科学院新疆天文台 一种射电天文常温接收机装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1372717A (zh) * 2000-03-03 2002-10-02 皇家菲利浦电子有限公司 自跟踪滤波器
CN1726640A (zh) * 2002-12-13 2006-01-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 可调谐跟踪滤波器
CN1937405A (zh) * 2005-06-08 2007-03-28 英特尔公司 射频调谐器
WO2007121407A1 (en) * 2006-04-17 2007-10-25 Rf Magic, Inc. Receiver with tuner front end using tracking filters and calibration

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0024011B1 (de) * 1979-08-09 1983-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Filterschaltung unter Verwendung von wenigstens einer simulierten Induktivität, die gesteuerte Schalter, Kondensatoren und Verstärker enthält
US4316108A (en) * 1979-09-25 1982-02-16 Rogers Jr Walter M Tracking filter for FM threshold extension
US6177964B1 (en) * 1997-08-01 2001-01-23 Microtune, Inc. Broadband integrated television tuner
US5737035A (en) * 1995-04-21 1998-04-07 Microtune, Inc. Highly integrated television tuner on a single microcircuit
US6167246A (en) * 1997-05-09 2000-12-26 Micrel Incorporated Fully integrated all-CMOS AM receiver
US6266522B1 (en) * 1998-02-04 2001-07-24 Ericsson Inc. Apparatus and methods for tuning bandpass filters
US6453157B1 (en) * 1998-03-23 2002-09-17 Ericsson Inc. Radio frequency tracking filter
US6535722B1 (en) * 1998-07-09 2003-03-18 Sarnoff Corporation Television tuner employing micro-electro-mechanically-switched tuning matrix
EP1145430B1 (en) * 1998-11-12 2004-09-15 Broadcom Corporation Integrated tuner architecture
GB9916901D0 (en) * 1999-07-19 1999-09-22 Cambridge Silicon Radio Ltd Adjustable filter
FI109624B (fi) * 2000-12-04 2002-09-13 Nokia Corp Menetelmä suodattimen virittämiseksi
US6549096B2 (en) * 2001-03-19 2003-04-15 International Business Machines Corporation Switched inductor/varactor tuning circuit having a variable integrated inductor
US7395548B2 (en) * 2001-07-26 2008-07-01 Comsonics, Inc. System and method for signal validation and leakage detection
JP2005534203A (ja) * 2001-10-16 2005-11-10 株式会社ＲｆＳｔｒｅａｍ モノリシック集積回路上に受信機を実施するための方法および装置
US6917328B2 (en) * 2001-11-13 2005-07-12 Rosum Corporation Radio frequency device for receiving TV signals and GPS satellite signals and performing positioning
US6915114B2 (en) * 2002-05-07 2005-07-05 Broadcom, Corp. Direct tuning of embedded integrated circuit components
JP3675438B2 (ja) * 2002-10-31 2005-07-27 松下電器産業株式会社 高周波受信装置
US6778117B1 (en) * 2003-02-28 2004-08-17 Silicon Laboratories, Inc. Local oscillator and mixer for a radio frequency receiver and related method
US7039385B1 (en) * 2003-06-02 2006-05-02 Rockwell Collins, Inc. Method and apparatus for automatic center frequency tuning of tunable bandpass filters
US20050040909A1 (en) * 2003-08-20 2005-02-24 Waight Matthew Glenn Broadband integrated digitally tunable filters
US20060064725A1 (en) * 2004-09-22 2006-03-23 Rosum Corporation Pilot acquisition and local clock calibration with reduced MIPS
US7305223B2 (en) * 2004-12-23 2007-12-04 Freescale Semiconductor, Inc. Radio frequency circuit with integrated on-chip radio frequency signal coupler
US7714688B2 (en) * 2005-01-20 2010-05-11 Avx Corporation High Q planar inductors and IPD applications
US7577413B2 (en) * 2006-09-19 2009-08-18 Silicon Laboratories, Inc. Method and apparatus for calibrating a filter of a receiver

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1372717A (zh) * 2000-03-03 2002-10-02 皇家菲利浦电子有限公司 自跟踪滤波器
CN1726640A (zh) * 2002-12-13 2006-01-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 可调谐跟踪滤波器
CN1937405A (zh) * 2005-06-08 2007-03-28 英特尔公司 射频调谐器
WO2007121407A1 (en) * 2006-04-17 2007-10-25 Rf Magic, Inc. Receiver with tuner front end using tracking filters and calibration

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103686980A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 美国频顺通讯科技公司 宽带多标准rfic的智能agc
CN103686980B (zh) * 2012-09-14 2017-06-06 美国频顺通讯科技公司 宽带多标准rfic的智能agc
CN110034771A (zh) * 2013-08-14 2019-07-19 美国亚德诺半导体公司 多载波基站接收器
CN110034771B (zh) * 2013-08-14 2022-04-12 美国亚德诺半导体公司 多载波基站接收器
CN108701682A (zh) * 2016-01-11 2018-10-23 高通股份有限公司 天线开关和共用器的单片集成
CN108701682B (zh) * 2016-01-11 2021-07-30 高通股份有限公司 天线开关和共用器的单片集成
CN108649988A (zh) * 2017-03-21 2018-10-12 瑞昱半导体股份有限公司 无线通信系统接收电路及射频信号接收方法
CN107276693A (zh) * 2017-07-17 2017-10-20 广东欧珀移动通信有限公司 终端射频前端测试方法、设备及系统
CN113574405A (zh) * 2019-03-11 2021-10-29 苹果公司 具有跟踪滤波器和泄漏抑制的传感器电路
CN114342270A (zh) * 2020-01-23 2022-04-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 具有衰减rf滤波器的阻塞器的接收机电路
CN114342270B (zh) * 2020-01-23 2023-09-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 具有衰减rf滤波器的阻塞器的接收机电路

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