CN102324932A - 射频合成器和收发机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种射频合成器和收发机，其中，射频合成器包括：锁相环系统，用于输出第一频率的信号和第二频率的信号；其中，第二频率的信号是第二接收本振；频率合成电路，用于对第一频率的信号和第二频率的信号进行频率合成，得到预定频率y的信号，所述预定频率y＝m×f1±n×f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率，m、n不为0；所述预定频率为所述射频合成器所在的收发机的发射频率或者是所述收发机的发射频率的倍数。使用本发明实施例提供的技术方案，能够避免收发机的发射信号对锁相环系统中的压控振荡器造成干扰。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种射频合成器和收发机。
背景技术
通信系统中，收发机中的载波信号通常由收发机中的射频合成器生成，图1和图2分别示出了现有技术中射频合成器的结构图。
图1示出了现有技术提供的一种射频合成器结构图，锁相环输出电流脉冲给低通滤波器LPF1，LPF1滤除电流脉冲中的高频信号，在不同时刻分别输出不同的控制电压给压控振荡器VCO1和压控振荡器VCO3，压控振荡器VCO3在控制电压的控制下产生频率为380-430MHz的信号，缓冲器对VCO3输出的信号进行去抖动处理，得到去抖动处理后的380-430MHz的信号作为发射本振，VCO1在控制电压的控制下产生频率为453.35-503.35MHz的信号，VCO1和VCO3输出的部分信号反馈到第一分频器，第一分频器对该信号进行分频后输出到锁相环，锁相环比较基准频率与第一分频器分频后输出信号的频率，根据比较结果，调整电流脉冲并输出给低通滤波器LPF1，以便控制LPF1输出的控制电压恒定在预定值，使VCO1和VCO3产生恒定频率的信号。同理，锁相环输出电流脉冲给低通滤波器LPF2，LPF2滤除电流脉冲中的高频信号，输出控制电压给压控振荡器VCO2，VCO2在控制电压的控制下产生146.7MHz的信号并输出，VCO2输出的信号分两路，一路作为第二接收本振，另一路输出到第二分频器，第二分频器对453.35MHz进行分频后输出到锁相环，锁相环比较基准频率与第二分频器分频后输出信号的频率，根据比较结果，调整电流脉冲并输出给低通滤波器LPF2，以便控制LPF2输出的控制电压恒定在某个预定值，使VCO2产生恒定频率的信号。其中，第一接收本振和第二接收本振是收发机的接收本振，即收发机将接收的信号进行下变频处理时所利用的两个本振。
图2示出了现有技术提供的另一种射频合成器结构图，与图1区别之处在于：压控振荡器VCO3产生频率为(380-430MHz)×2MHz的信号，然后再用一个除二分频器得到380-430MHz的信号作为发射本振。
现有技术具有如下缺点：
由于图1中发射频率与VCO3的振荡频率(即VCO3的输出信号的频率)相同，图2中发射频率的二次谐波与VCO3的振荡频率(即VCO3的输出信号的频率)相同，导致了发射信号干扰了VCO3，使VCO3的工作状态不稳定，进而不能提供稳定的发射本振。
发明内容
本发明实施例提供一种射频合成器，能够避免收发机的发射信号对锁相环系统中的压控振荡器造成干扰。
有鉴于此，本发明实施例提供：
一种射频合成器，包括：
锁相环系统，用于输出第一频率的信号和第二频率的信号；其中，第二频率的信号是第二接收本振；
频率合成电路，用于对第一频率的信号和第二频率的信号进行频率合成，得到预定频率y的信号，所述预定频率y＝m×f1±n×f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率，m、n不为0；所述预定频率为所述射频合成器所在的收发机的发射频率或者是所述收发机的发射频率的倍数。
一种收发机，包括上述射频合成器。
本发明实施例中射频合成器对锁相环系统锁定的第一频率信号和第二频率信号进行频率合成，得到预定频率y的信号，其中，预定频率为射频合成器所在的收发机的发射频率或者是收发机的发射频率的倍数，且第二频率信号为第二接收本振，这样，既可以利用第一频率的信号和第二接收本振得到发射信号的载波(即预定频率y的信号)，而且使收发机发射信号的载率与锁相环系统锁定的频率不同，且也不是锁相环系统锁定的频率的分频或者倍频，使发射信号不会干扰锁相环系统中的压控振荡器，使锁相环系统中的压控振荡器能够稳定的工作，进而使锁相环系统能够稳定的输出频率为第一频率的信号和第二接收本振。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术提供的一种射频合成器结构图；
图2是现有技术提供的另一种射频合成器结构图；
图3是本发明实施例提供的射频合成器的结构图；
图4是本发明实施例提供的一种射频合成器的具体结构图；
图5是本发明实施例提供的射频合成器中的锁相环结构图；
图6是本发明实施例提供的另一种射频合成器的具体结构图；
图7是本发明实施例提供的又一种射频合成器的具体结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图3，本发明实施例提供一种射频合成器，其包括：锁相环系统10和频率合成电路20，
锁相环系统10，用于输出第一频率的信号和第二频率的信号；其中，第二频率的信号是第二接收本振；
在一种实施方式中，收发机的发射频率与接收频率相同，此时，第一频率的信号为收发机的第一接收本振，具体的，锁相环系统包括：第一压控振荡器和第二压控振荡器；其中，第一压控振荡器，用于输出第一频率的信号，第二压控振荡器用于输出第二频率的信号，其中，第一频率的信号和第二频率的信号分别为收发机的第一接收本振和第二接收本振，其中，第一接收本振和第二接收本振是对接收的信号进行下变频处理时所使用的本振。
在另一种实施方式中，收发机的发射频率与接收频率不相同，两者差称为双工间隔；此时，锁相环系统还用于输出第三频率的信号；其中，所述第三频率的信号为收发机的第一接收本振；第一频率与第三频率的差为双工间隔；所述第三频率的信号和所述第一频率的信号是所述锁相环系统中的同一压控振荡器在不同的时刻输出的。具体的，锁相环系统包括：第一压控振荡器和第二压控振荡器；其中，第一压控振荡器，用于在第一时刻输出第一频率的信号，在第二时刻输出第三频率的信号；其中，第三频率的信号为收发机的第一接收本振；第一频率与第三频率的差为双工间隔，双工间隔是发射频率与接收频率的差，即第一频率减去第三频率得到的差值等于发射频率减去接收频率得到的差值；第二压控振荡器，用于输出第二频率的信号；其中，第二频率的信号为收发机的第二接收本振。
频率合成电路20，用于对第一频率的信号和第二频率的信号进行频率合成，得到预定频率的信号，所述预定频率y＝m×f1±n×f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率，m、n不为0；所述预定频率为收发机的发射频率或者是收发机的发射频率的倍数，该预定频率的信号即为发射信号的载波，也可以称为发射本振，该预定频率为发射信号的载率，即发射频率；其中，频率合成电路可以采用后续实施例的第一频率合成电路、第二频率合成电路、第三频率合成电路或者第四频率合成电路，具体见后续实施例的详细介绍。
其中，收发机的工作频率可以为380MHz-430MHz，即收发机的接收频率和发射频率在380MHz-430MHz之间，收发机的接收频率和发射频率可以相同，也可以不同。
其中，在一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之和，第二频率为中频的2倍时，y＝m×f1-n×f2，m＝2n，此时，m、n的取值可以是：m＝2，n＝1，或者，m＝1，n＝1/2；在另一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之差，第二频率为中频的2倍时，y＝m×f1+n×f2，m＝2n，此时，m、n的取值可以是：m＝2，n＝1，或者，m＝1，n＝1/2；在又一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之和，第二频率为中频时，y＝m×f1-n×f2，m＝n，此时，m、n的取值可以是：m＝2，n＝2，或者，m＝1，n＝1。在又一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之差，第二频率为中频时，y＝m×f1+n×f2，m＝n，此时，m、n的取值可以是：m＝2，n＝2，或者，m＝1，n＝1。
本发明实施例中射频合成器对锁相环系统锁定的第一频率信号和第二频率信号进行频率合成，得到预定频率y的信号，其中，预定频率为射频合成器所在的收发机的发射频率或者是收发机的发射频率的倍数，且第二频率信号为第二接收本振，这样，既可以利用第一频率的信号和第二接收本振得到发射信号的载波(即预定频率y的信号)，而且使收发机发射信号的载率与锁相环系统锁定的频率不同，且也不是锁相环系统锁定的频率的分频或者倍频，使发射信号不会干扰锁相环系统中的压控振荡器，使锁相环系统中的压控振荡器能够稳定的工作，进而使锁相环系统能够稳定的输出频率为第一频率的信号和第二接收本振。进一步的，由于只利用带有两个压控振荡器的锁相环系统，就可以提供两个接收本振和发射信号的载波，不需要像现有技术那样使用三个压控振荡器，节省了成本。
为了使本发明上述实施例提供的技术方案更加清楚，如下各实施例将对本发明上述实施例提供的技术方案进行详细描述。
需要说明的是，如下各实施例虽然以接收频率和发射频率都为380MHz为例进行描述，但是，本领域技术人员可以理解的是，对于接收频率和发射频率不为380MHz，而是其他任意频率，也可以使用本发明如下各实施例提供的技术方案。
图4示出了一种射频合成器，其包括：锁相环系统100和第一频率合成电路200，该实施例中假定收发机的接收频率和发射频率相等，锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之和，第二接收本振的频率f2为中频的2倍，发射频率y＝m×f1-n×f2，m＝2，n＝1，该实施例中假定收发机的接收频率和发射频率都为380MHz，中频为73.35MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz+73.35MHz＝453.35MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz×2＝146.7MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率，具体的，该射频合成器包括：
锁相环系统100包括：锁相环101，第一低通滤波器102，第一压控振荡器103，第一缓冲器104，第一分频器105，第二低通滤波器106，第二压控振荡器107，第二缓冲器108，第二分频器109。第一频率合成电路200至少包括：第一混频器201和第二混频器203。
锁相环101具体包括：第一鉴频鉴相器1011、第二鉴频鉴相器1012、第一电荷泵1013、第二电荷泵1014和配置单元1015，锁相环的结构如图5所示，具体的，第一鉴频鉴相器1011，用于比较第一基准频率与第一压控振荡器输出信号的分频，得到第一比较结果，第二鉴频鉴相器1012用于比较第二基准频率与第二压控振荡器输出信号的分频，得到第二比较结果；第一电荷泵1013，用于基于所述第一比较结果输出第一电流脉冲到第一低通滤波器，第二电荷泵1014用于基于所述第二比较结果输出第二电流脉冲到第二低通滤波器；配置单元1015，用于接收现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)发送的配置参数，依据该配置参数对第一鉴频鉴相器1011、第二鉴频鉴相器1012、第一电荷泵1013、第二电荷泵1014进行初始化及寄存器配置数据，并向所述FPGA发送通知消息，所述通知消息用于通知该锁相环系统100是否锁定到第一频率和第二频率，即是否已经稳定的提供第一接收本振和第二接收本振。
第一低通滤波器102，用于对第一电流脉冲进行滤波，输出第一控制电压到第一压控振荡器；具体的，滤除所述第一电流脉冲中大于第一预定频率的信号，输出第一控制电压到第一压控振荡器，其中，第一低通滤波器102的滤波带宽为0-5kHz，此时，第一预定频率为5kHz，具体的，低通滤波器的带宽设计根据实际需要设计，可以是2kHz-6kHz，不影响本发明实现。
第一压控振荡器103，用于在第一控制电压的控制下输出频率为f1(即453.35MHz)的信号，该频率为f1的信号为第一接收本振；
第一缓冲器104，用于对第一压控振荡器103输出的信号进行去抖动处理；其中，经过去抖动处理后的频率为f1的信号中的一路输出到第一混频器201；经过去抖动处理后的频率为f1的信号中的另一路输出到第一分频器105；
第一分频器105，用于对经过去抖动处理后的频率为f1的信号中的一路进行N1分频，将N1分频得到的信号反馈到所述第一鉴频鉴相器1011，以便鉴频鉴相器1011比较第一基准频率和第一分频器105分频得到的信号，第一电荷泵1013基于比较结果调整第一电流脉冲。其中，第一基准频率是对12MHz做M1分频后得到，一般第一基准频率是3MHz，此时N1的值约等于151.12。
第二低通滤波器106，用于对第二电流脉冲进行滤波，输出第二控制电压到第二压控振荡器，具体用于滤除所述第二电流脉冲中大于第二预定频率的信号，输出第二控制电压到第二压控振荡器；其中，第二低通滤波器106的滤波带宽为0-5kHz，此时，第二预定频率为5kHz，一般的，低通滤波器的带宽设计根据实际需要设计，可以是2kHz-6kHz，不影响本发明实现。
第二压控振荡器107，用于在第二控制电压的控制下输出频率为f2(即146.MHz)的信号，该频率为f2的信号为第二接收本振；
第二缓冲器108，用于对第二压控振荡器输出的信号进行去抖动处理；经过去抖动处理后的频率为f2的信号中的一路输出到第一混频器201；经过去抖动处理后的频率为f2的信号中的另一路输出到第二分频器109；
第二分频器109，用于对经过去抖动处理后的频率为f2的信号中的另一路进行N2分频，将N2分频得到的信号反馈到所述第二鉴频鉴相器1012，以便第二鉴频鉴相器1012比较第二基准频率和第二分频器109分频得到的信号，第二电荷泵1014基于比较结果调整第二电流脉冲。其中，第二基准频率一般是对12MHz做M2分频后得到，可以为1.2MHz，此时N2的值等于122.25。
其中，第一频率合成电路200包括：
第一混频器201，用于对第一压控振荡器103输出的频率为f1的信号和第二压控振荡器107输出的频率为f2的信号进行混频，产生频率为f1-f2的信号并输出；该实施例中f1-f2＝453.35MHz-146.7MHz＝306.65MHz。
第二混频器203，用于对第一压控振荡器103输出的频率为f1的信号和第一混频器201输出的频率为f1-f2的信号进行混频，产生频率为f1+(f1-f2)的信号并输出；其中，频率f1+(f1-f2)为发射信号的载频的2倍。该实施例中，f1+(f1-f2)＝760MHz。
可选的，在第一混频器201和第二混频器203之间，还包括：第一带通滤波器202，用于对第一混频器201输出的频率为f1-f2的信号进行滤波，输出滤波后的频率为f1-f2的信号至第二混频器203；该实施例中，第一带通滤波器202的滤波带宽的306.65MHz±Δλ，其中，Δλ是经验值；
由于第一混频器201进行混频的结果不仅产生了306.65MHz的信号，而且也会得到306.65MHz的多次谐波，比如，613.3MHz的信号，所以需要第一带通滤波器202对第一混频器201的混频结果进行滤波，滤除306.65MHz的多次谐波。
可选的，还包括：第二带通滤波器204，用于对第二混频器203输出的信号进行滤波，输出滤波后的频率为f1+(f1-f2)的信号；该第二带通滤波器204的滤波带宽的760MHz±Δλ，其中，Δλ是经验值；
由于第二混频器203进行混频的结果不仅产生了760MHz的信号，而且也会得到760MHz的多次谐波，比如，1520MHz的信号，所以需要第二带通滤波器204对第二混频器203的混频结果进行滤波，滤除760MHz的多次谐波。
缓冲器一205，用于去除第二带通滤波器204输出的频率为f1+(f1-f2)的信号中的抖动并输出去抖动处理后的信号到收发机的发射芯片，后续收发机的发射芯片对该频率为f1+(f1-f2)的信号进行二分频，得到380MHz信号，其中，该380MHz信号为发射信号的载波，即发射本振，380MHz为发射信号的载率，即发射频率。
本发明实施例中利用第一混频器对频率为f1(即453.35MHz)的信号和频率为f2(即146.7MHz)的信号进行混频，产生频率为f1-f2(即306.65MHz)的信号，然后由第二混频器频率对频率为f1(即453.35MHz)的信号和频率为f1-f2(即306.65MHz)的信号进行混频，产生760MHz信号并输出到收发机的发射芯片，后续收发机的发射芯片对该760MHz信号进行二分频，得到380MHz信号，使发射信号的载频(即380MHz)与锁相环系统的输出频率(即453.35MHz和146.7MHz)不同，且也不是锁相环系统的输出频率的分频或者倍频，使发射信号不会干扰锁相环系统中的压控振荡器，使锁相环系统中的压控振荡器能够稳定的工作，进而使锁相环系统提供稳定的第一接收本振和第二接收本振。进一步的，由于只利用带有两个压控振荡器的锁相环系统，就可以提供两个接收本振和发射本振(即上述380MHz信号)，不需要像现有技术那样使用三个压控振荡器，节省了成本。
上述实施例是以锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之和为例进行描述，在另一种实施方式中，锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1可以为收发机的接收频率与中频之差，此时，发射频率y＝m×f1+n×f2，m＝2，n＝1，假定收发机的接收频率为380MHz，中频为73.35MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz-73.35MHz＝306.65MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz×2＝146.7MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率。该实例中采用的电路结构与图4所示相似，不同之处在于：
第一压控振荡器103，用于在第一控制电压的控制下输出频率为f1(即306.65MHz)的信号；
第二压控振荡器107，用于在第二控制电压的控制下输出频率为f2(即146.7MHz)的信号；
第一混频器201，用于对第一压控振荡器103输出的频率为f1的信号和第二压控振荡器107输出的频率为f2的信号进行混频，产生频率为f1+f2的信号并输出，该实施例中f1+f2＝306.65MHz+146.7MHz＝453.35MHz；
第二混频器203，用于对第一压控振荡器103输出的频率为f1的信号和第一混频器201输出的频率为f1+f2的信号进行混频，产生频率为f1+(f1+f2)的信号并输出。其中，频率f1+(f1+f2)为发射信号的载频的2倍，该实施例中，f1+(f1+f2)＝760MHz。
可选的，在第一混频器201和第二混频器203还可以包括：第一带通滤波器202，用于对第一混频器201输出的频率为f1+f2的信号进行滤波，输出滤波后的频率为f1+f2的信号到第二混频器203；该实施例中，第一带通滤波器202的滤波带宽的453.35MHz±Δλ，其中，Δλ是经验值。可选的，还可以包括第二带通滤波器204和缓冲器一205，第二带通滤波器204和缓冲器一205的具体功能与上述实施例相同，在此不再赘述。
图6示出了另一种射频合成器，其包括：锁相环系统100和第二频率合成电路300，该实施例中假定收发机的接收频率和发射频率相等，且锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之和，第二接收本振的频率f2为中频的2倍，发射频率y＝m×f1-n×f2，m＝1，n＝1/2，该实施例中假定收发机的接收频率和发射频率都为380MHz，中频为73.35MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz+73.35MHz＝453.35MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz×2＝146.7MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率，具体的，锁相环系统100的结构与图4中锁相环系统100的结构相同，在此不再赘述。
其中，第二频率合成电路300具体包括：
除二分频器301，用于对锁相环系统100中的第二压控振荡器107输出的频率为f2的信号进行二分频，产生频率为f2/2的信号。其中，该实施例中f2/2＝146.7MHz/2＝73.35MHz。
混频器302，用于对锁相环系统100中的第一压控振荡器103输出的频率为f1的信号和除二分频器301输出的频率为f2/2的信号进行混频，产生频率为f1-f2/2的信号并输出；其中，频率f1-f2/2为发射信号的载频，该实施例中，f1-f2/2＝380MHz。
如果收发机的发射芯片中没有除二分频器，收发机的发射芯片接收的信号就是发射信号的载波，此时，混频器302可以将频率为f1-f2/2(即380MHz)的信号直接输出到发射芯片；如果收发机的发射芯片中有除二分频器，则收发机的发射芯片接收的信号的频率应该是发射信号的载频的2倍，所以该第二频率合成电路300还包括：
带通滤波器一303，用于对混频器302输出的频率为f1-f2/2的信号进行滤波，输出滤波后的频率为f1-f2/2的信号。其中，该带通滤波器一303的滤波带宽为380MHz±Δλ，其中，Δλ是经验值；
由于混频器302进行混频的结果不仅产生了380MHz的信号，而且也会得到380MHz的多次谐波，比如，760MHz的信号，所以需要带通滤波器一303对混频器302的混频结果进行滤波，滤除380MHz的多次谐波。
倍频器304，用于对带通滤波器一303输出的频率为f1-f2/2的信号进行二倍频，产生频率为2×(f1-f2/2)的信号并输出，该实施例中，频率2×(f1-f2/2)＝2×380MHz＝760MHz。
带通滤波器二305，用于对倍频器304输出频率为2×(f1-f2/2)的信号进行滤波，输出滤波后的频率为2×(f1-f2/2)的信号；
缓冲器二306，用于去除带通滤波器二304输出的频率为2×(f1-f2/2)的信号中的抖动并输出去抖动处理后的信号到收发机的发射芯片，后续收发机的发射芯片对该760MHz信号进行二分频，得到380MHz信号，收发机将380MHz信号作为发射信号的载波。
本发明实施例中先利用除二分频器对频率为f2(即146.7MHz)的信号进行二分频，产生频率为f2/2(即73.35MHz)的信号并发送到混频器，然后由混频器对频率为f1(即453.35MHz)的信号和频率为f2/2(即73.35MHz)的信号进行混频，产生380MHz信号，然后由倍频器对380MHz信号进行二倍频，产生760MHz信号并输出到收发机的发射芯片，后续收发机的发射芯片对该760MHz信号进行二分频，得到380MHz信号，使发射信号的载频(即发射频率380MHz)与锁相环系统的输出频率(即453.35MHz和146.7MHz)不同，且也不是锁相环系统的输出频率的分频或者倍频，使发射信号不会干扰锁相环系统中的压控振荡器，使锁相环系统中的压控振荡器能够稳定的工作，进而使锁相环系统能够提供稳定的第一接收本振和第二接收本振。进一步的，由于只利用带有两个压控振荡器的锁相环系统，就可以提供两个接收本振和发射信号的载波(即上述380MHz信号)，不需要像现有技术那样使用三个压控振荡器，节省了成本。
上述实施例是以锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之和为例进行描述，在另一种实施方式中，锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1可以为收发机的接收频率与中频之差，此时，发射频率y＝m×f1+n×f2，m＝1，n＝1/2，假定收发机的接收频率为380MHz，中频为73.35MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz-73.35MHz＝306.65MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz×2＝146.7MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率。此时采用的电路结构与图6所示相似，不同之处在于：
第一压控振荡器103，用于在第一控制电压的控制下输出频率为f1(即306.65MHz)的信号；
第二压控振荡器107，用于在第二控制电压的控制下输出频率为f2(即146.7MHz)的信号；
除二分频器301，用于对第二压控振荡器107输出的频率为f2的信号进行二分频，产生频率为f2/2(即73.35MHz)的信号并输出。
混频器302，用于对除二分频器301输出的频率为f2/2的信号和第一压控振荡器103输出的频率为f1的信号进行混频，产生频率为f2/2+f1的信号并输出，其中，f2/2+f1＝73.35MHz+306.65MHz＝380MHz，该频率为发射信号的载频，即发射频率。
图7示出了另一种射频合成器，其包括：锁相环系统100和第三频率合成电路400，锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之和，第二接收本振的频率f2为中频的2倍，该实施例中发射频率y＝m×f1-n×f2，m＝2，n＝1，假定收发机的发射频率和接收频率都为380MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz+73.35MHz＝453.35MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz×2＝146.7MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率，锁相环系统100的结构与图5中锁相环100的结构相同，在此不再赘述。
其中，第三频率合成电路400具体包括：
倍频器401，用于对锁相环系统100中第一压控振荡器103输出的频率f1的信号进行二倍频，得到频率2×f1(即906.7MHz)的信号并输出；
混频器403，用于对倍频器401输出的频率2×f1的信号和锁相环系统100中第二压控振荡器107输出的频率为f2的信号进行混频，得到频率为2×f1-f2的信号并输出，其中，频率2×f1-f2＝906.7MHz-146.7MHz＝760MHz，该频率为发射信号的载频的2倍，即发射频率的2倍。
可选的，为了滤除谐波，在倍频器401和混频器403之间，还包括：滤波器一402，用于对倍频器401输出频率2×f1(即906.7MHz)的信号进行滤波，输出滤波后的频率2×f1(即906.7MHz)的信号到混频器403；滤波器一402的滤波带宽为906.7MHz±Δλ，其中，Δλ是一较小值。
由于倍频器401对锁相环系统100输出的453.35MHz进行二倍频时，不仅得到906.7MHz信号，还得到906.7MHz的多次谐波，所以需要滤波器一402对倍频器401输出的信号进行滤波。
可选的，为了滤除谐波，还包括：滤波器二404，用于对混频器403输出的频率为2×f1-f2的信号进行滤波，输出滤波后的频率为2×f1-f2的信号到缓冲器三405。滤波器二404的滤波带宽为760MHz±Δλ，其中，Δλ是一较小值。
由于混频器403对滤波器一402输出的906.7MHz信号和锁相环系统100输出的146.7MHz信号进行混频时，不仅得到760MHz信号，还得到760MHz的多次谐波，所以需要该滤波器二404对混频器403输出的信号进行滤波。
缓冲器三405，用于对滤波器二404输出的频率为2×f1-f2(即760MHz)信号进行去抖动处理，将去抖动处理后的信号发送到收发机的发射芯片，后续该收发机的发射芯片对该760MHz信号进行二分频，得到380MHz信号，收发机将380MHz信号作为发射信号的载频。
本发明实施例中先利用倍频器对频率为f1(即453.35MHz)的信号进行二倍频，产生频率为2×f1(即906.7MHz)的信号并发送到混频器，然后由混频器对频率为2×f1(即906.7MHz)的信号和频率为f2(146.7MHz)的信号进行混频，产生760MHz信号，后续收发机的发射芯片对该760MHz信号进行二分频，得到380MHz信号，使发射信号的载频(即380MHz)与锁相环系统的输出频率(即453.35MHz和146.7MHz)不同，且也不是锁相环系统的输出频率的分频或者倍频，使发射信号不会干扰锁相环系统中的压控振荡器，使锁相环系统中的压控振荡器能够稳定的工作，进而使锁相环系统提供稳定的第一接收本振和第二接收本振。进一步的，由于只利用带有两个压控振荡器的锁相环系统，就可以提供两个接收本振和发射信号的载波(即上述380MHz信号)，不需要像现有技术那样使用三个压控振荡器，节省了成本。
上述实施例是以锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之和为例进行描述，在另一种实施方式中，锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1可以为收发机的接收频率与中频之差，发射频率y＝m×f1-n×f2，m＝2，n＝1，假定收发机的接收频率和发射频率都为380MHz，中频为73.35MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz-73.35MHz＝306.65MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz×2＝146.7MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率。此时采用的电路结构与图4所示相似，不同之处在于：
第一压控振荡器103，用于在第一控制电压的控制下输出频率为f1(即306.65MHz)的信号；
第二压控振荡器107，用于在第二控制电压的控制下输出频率为f2(即146.7MHz)的信号；
倍频器401，用于对第一压控振荡器103输出的频率为f1的信号进行二倍频，得到频率为2×f1(即613.3MHz)的信号并输出；
混频器403，用于对倍频器401输出的频率为2×f1(即613.3MHz)的信号和第二压控振荡器107输出的频率为f2(即146.7MHz)的信号进行混频，得到频率为2×f1+f2的信号并输出；其中，频率2×f1+f2＝613.3MHz+146.7MHz＝760MHz，该频率为发射信号的载频的2倍，即发射频率的2倍。
可选的，在倍频器401和混频器403之间，还包括：滤波器一402，用于对倍频器401输出的频率为2×f1(即613.3MHz)的信号进行滤波，输出滤波后的频率为2×f1(即613.3MHz)的信号到混频器403；滤波器一402的滤波带宽为613.3MHz±Δλ，其中，从是一较小值。
本发明提供又一种射频合成器，其包括：锁相环系统和第四频率合成电路，该实施例中假定收发机的接收频率和发射频率相等，中频为73.35MHz，与上述各实施例的不同之处在于，第二接收本振的频率f2为中频。
在一种具体实施方式中，锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之和，可以假定收发机的接收频率和发射频率都为380MHz，中频为73.35MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz+73.35MHz＝453.35MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz×2＝146.7MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率。
其中，该实施例中锁相环系统的结构与图5相似，区别之处在于：
第一压控振荡器，用于在第一控制电压的控制下输出频率为f1(即453.35MHz)的信号；
第二压控振荡器，用于在第二控制电压的控制下输出频率为f2(即73.35MHz)的信号；
此时，第四频率合成电路包括：第一倍频器，用于对第一压控振荡器输出的频率为f1(即453.35MHz)的信号进行二倍频，得到频率为2×f1(即453.35MHz×2＝906.7MHz)的信号；第二倍频器，用于对第二压控振荡器输出的频率为f2(即73.35MHz)的信号进行二倍频，得到频率为2×f2(即146.7MHz)的信号；混频器，用于将第一倍频器输出的频率为2×f1(即906.7MHz)信号和第二倍频器输出的频率为2×f2(即146.7MHz信号)进行混频，得到频率为2×f1-2×f2(即906.7MHz-146.7MHz＝760MHz)的信号并向收发机的发射芯片发送，后续收发机的发射芯片对该760MHz信号进行二分频，得到380MHz信号，该380MHz信号为发射信号的载波，即发射本振。或者，第四频率合成电路包括：混频器，用于将第一压控振荡器输出的频率为f1(即453.35MHz)和第二压控振荡器输出的频率为f2(即73.35MHz)的信号进行混频，得到频率为f1-f2(即453.35MHz-73.35MHz＝380MHz)的信号并向收发机的发射芯片发送，收发机将380MHz信号作为发射信号的载波。
在另一种具体实施方式中，锁相环系统输出的第一接收本振的频率f1为收发机的接收频率与中频之差，可以假定收发机的接收频率和发射频率都为380MHz，中频为73.35MHz，此时第一接收本振的频率f1＝380MHz-73.35MHz＝306.75MHz，第二接收本振的频率f2＝73.35MHz；需要说明的是，该实施例中发射频率和接收频率为380MHz仅仅是示例性说明，本领域技术人员可以理解的是，发射频率和接收频率可以为380MHz-430MHz中的任一频率。
第一压控振荡器，用于在第一控制电压的控制下输出频率为f1(即306.75MHz)的信号；
第二压控振荡器，用于在第二控制电压的控制下输出频率为f2(即73.35MHz)的信号；
此时，第四频率合成电路包括：第一倍频器，用于对第一压控振荡器输出的频率为f1(即306.75MHz)的信号进行二倍频，得到频率为2×f1(即613.5MHz)的信号；第二倍频器，用于对第二压控振荡器输出的频率为f2(即73.35MHz)的信号进行二倍频，得到频率为2×f2(即146.7MHz)的信号；混频器，用于将第一倍频器输出的频率为2×f1(即713.5MHz)的信号和第二倍频器输出的频率为2×f2(即146.7MHz)信号进行混频，得到频率为2×f1+2×f2(即613.5MHz+146.7MHz＝760MHz)的信号并向收发机的发射芯片发送，后续收发机的发射芯片对该760MHz信号进行二分频，得到380MHz信号，收发机将380MHz信号作为发射信号的载频。或者，第四频率合成电路包括：混频器，用于将第一压控振荡器输出的频率为f1(即306.75MHz)的信号和第二压控振荡器输出的频率为f2(即73.35MHz)的信号进行混频，得到频率为f1+f2(即306.65MHz+73.35MHz＝380MHz)的信号并向收发机的发射芯片发送，后续收发机将380MHz信号作为发射信号的载波。
需要说明的是，射频合成器所在的收发机是分时工作的，上述各实施例中，射频合成器中的锁相环系统可以一直输出第一接收本振和第二接收本振，收发机可以在第一时隙利用第一接收本振和第二接收本振解调接收的射频信号，在第三时隙利用频率合成电路生成的预定频率y的信号(即发射信号的载波)发送射频信号。
以上是以发射频率和接收频率相同为例进行描述的，在实际应用中，发射频率与接收频率也可以不同，此时，射频合路器与上述各实施例提供的射频合路器的区别之处在于：
第一压控振荡器，用于在第一时刻输出第一频率的信号，在第二时刻输出第三频率的信号。其中，第一频率与第三频率的差为双工间隔；第三频率的信号为收发机的第一接收本振；比如，第一压控振荡器在第一时隙输出第一接收本振，以便收发机利用第一接收本振对接收的射频信号进行下变频处理，第一压控振荡器在第三时隙输出第一频率的信号，使频率合成电路利用该第一频率的信号生成发射信号的载波，以便收发机利用该载波发射射频信号。
第二压控振荡器，用于输出第二频率的信号；其中，第二频率的信号为收发机的第二接收本振。
假定第一频率为f1，第二频率为f2，第三频率为f3，其中，在一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之和，第二频率为中频的2倍时，y＝m×f1-n×f2，m＝2n；在另一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之差，第二频率为中频的2倍时，y＝m×f1+n×f2，m＝2n。在这两种实现方式中，m＝2，n＝1，或者，m＝1，n＝1/2，频率合成电路的结构与上述实施例中的相应结构相同，在此不再赘述；在又一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之和，第二频率为中频时，y＝m×f1-n×f2，m＝n。在又一种实施方式中，当第一频率为收发机的接收频率与中频之差，第二频率为中频时，y＝m×f1+n×f2，m＝n，在这两种实现方式中，m＝2，n＝2，或者，m＝1，n＝1，此时频率合成电路的结构与上述实施例中的相应结构相同，在此不再赘述。
也就是说，第一压控振荡器在不同的时间输出不同频率的信号，一个用于当作第一接收本振，另一个用于后续的频率合成电路进行频率合成。比如，收发机的发射频率是380MHz，接收频率为390MHz，则双工间隔为10MHz，假定此时第一接收本振的频率为390MHz+73.35MHz＝463.35MHz，则第一压控振荡器在第一时刻输出453.35MHz(即463.35MHz-10MHz)的信号，该信号用于频率合成器进行频率合成，第一压控振荡器在第二时刻输出463.35MHz信号作为第一接收本振，后续频率合成器的结构和功能与上述各实施例相似，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种收发机，其包括上述任一射频合成器。该收发机能够对锁相环系统锁定的第一频率信号和第二频率信号进行频率合成，得到预定频率y的信号，其中，预定频率为收发机的发射频率或者是收发机的发射频率的倍数，且第二频率信号为第二接收本振，这样，既可以利用第一频率的信号和第二接收本振得到发射信号的载波，而且使收发机发射信号的载率与锁相环系统锁定的频率不同，且也不是锁相环系统锁定的频率的分频或者倍频，使发射信号不会干扰锁相环系统中的压控振荡器，使锁相环系统中的压控振荡器能够稳定的工作，进而使锁相环系统能够稳定的输出频率为第一频率的信号和第二接收本振。进一步的，由于只利用带有两个压控振荡器的锁相环系统，就可以提供两个接收本振和发射信号的载波，不需要像现有技术那样使用三个压控振荡器，节省了成本。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的射频合成器及收发机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种射频合成器，其特征在于，包括：
锁相环系统，用于输出第一频率的信号和第二频率的信号；其中，第二频率的信号是第二接收本振；
频率合成电路，用于对第一频率的信号和第二频率的信号进行频率合成，得到预定频率y的信号，所述预定频率y＝m×f1±n×f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率，m、n不为0；所述预定频率为所述射频合成器所在的收发机的发射频率或者是所述收发机的发射频率的倍数。
2.根据权利要求1所述的射频合成器，其特征在于，
第一频率的信号为收发机的第一接收本振。
3.根据权利要求1所述的射频合成器，其特征在于，
所述锁相环系统，还用于输出第三频率的信号；
其中，所述第三频率的信号为收发机的第一接收本振；第一频率与第三频率的差为双工间隔；所述第三频率的信号和所述第一频率的信号是所述锁相环系统中的同一压控振荡器在不同的时刻输出的。
4.根据权利要求2或者3所述的射频合成器，其特征在于，
所述第一频率为收发机的接收频率与中频之和；所述第二频率为中频的2倍；其中，y＝m×f1-n×f2，m＝2n。
5.根据权利要求4所述的射频合成器，其特征在于，
当m＝2，n＝1时，所述频率合成电路包括：第一混频器和第二混频器，
所述第一混频器，用于对第一频率的信号和第二频率的信号进行混频，产生频率为第一频率与第二频率的差的信号并输出到所述第二混频器；
所述第二混频器，用于对所述第一频率的信号和所述频率为第一频率与第二频率的差的信号进行混频，产生所述预定频率的信号；所述预定频率为所述第一频率与第二频率的差与所述第一频率之和；
或者，
当m＝1，n＝1/2时，所述频率合成电路包括：除二分频器和混频器；
所述除二分频器，用于对所述第二频率的信号进行二分频，产生频率为第二频率的二分之一的信号并输出到所述混频器；
所述混频器，用于对所述第一频率的信号和所述频率为第二频率的二分之一的信号进行混频，产生所述预定频率的信号，所述预定频率为所述第二频率的二分之一与所述第一频率之差；
或者，
当m＝2，n＝1时，所述频率合成电路包括：倍频器和混频器；
所述倍频器，用于对第一频率的信号进行二倍频，得到频率为第一频率的2倍的信号；
所述混频器，用于对所述第二频率的信号和所述频率为第一频率的2倍的信号进行混频，得到所述预定频率的信号，所述预定频率为第一频率的2倍与第二频率的差。
6.根据权利要求2或者3所述的射频合成器，其特征在于，
所述第一频率为收发机的接收频率与中频之差；所述第二频率为中频的2倍；其中，y＝m×f1+n×f2，m＝2n。
7.根据权利要求6所述的射频合成器，其特征在于，
当m＝2，n＝1时，所述频率合成电路包括：第一混频器和第二混频器，
所述第一混频器，用于对第一频率的信号和第二频率的信号进行混频，产生频率为第一频率与第二频率的和的信号并输出到所述第二混频器；
所述第二混频器，用于对所述第一频率的信号和所述频率为第一频率与第二频率的和的信号进行混频，产生所述预定频率的信号；所述预定频率为所述第一频率与第二频率的和与所述第一频率之和；
或者，
当m＝1，n＝1/2时，所述频率合成电路包括：除二分频器和混频器；
所述除二分频器，用于对所述第二频率的信号进行二分频，产生频率为第二频率的二分之一的信号并输出到所述混频器；
所述混频器，用于对所述第一频率的信号和所述频率为第二频率的二分之一的信号进行混频，产生所述预定频率的信号，所述预定频率为所述第二频率的二分之一与所述第一频率之和；
或者，
当m＝2，n＝1时，所述频率合成电路包括：倍频器和混频器；
所述倍频器，用于对第一频率的信号进行二倍频，得到频率为第一频率的2倍的信号；
所述混频器，用于对所述第二频率的信号和所述频率为第一频率的2倍的信号进行混频，得到所述预定频率的信号，所述预定频率为第一频率的2倍与第二频率的和。
8.根据权利要求2或者3所述的射频合成器，其特征在于，
所述第一频率为收发机的接收频率与中频之和；所述第二频率为中频；其中，y＝m×f1-n×f2，m＝n。
9.根据权利要求2或者3所述的射频合成器，其特征在于，
所述第一频率为收发机的接收频率与中频之差；所述第二频率为中频；其中，y＝m×f1+n×f2，m＝n。
10.一种收发机，包括如权利要求1-9任一项所述的射频合成器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |