CN102577140B - 前端收发机 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，可提供一种前端收发机。前端收发机可包括接收路径，该接收路径包括：第一接收频率变换器，其配置为将具有接收频率的接收信号变换为具有第一接收中频的第一接收中频信号；和接收机直接变频级，其耦接至第一接收频率变换器以接收第一接收中频信号。前端收发机还可包括振荡信号发生器，该振荡信号发生器分别耦接至第一接收频率变换器和接收机直接变频级，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号供给至第一接收频率变换器，并且将具有第一稳频的第一稳定信号供给至接收机直接变频级，其中，振荡信号发生器配置为，通过选择第一振荡信号的第一振荡频率，以使得第一振荡信号的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号的接收频率的任意整数倍。前端收发机还可包括发射路径。

Description

前端收发机
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年8月24日提交的美国临时专利申请61/236,278号的优先权，为所有目的而将其全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本发明的各实施例涉及一种前端收发机。
背景技术
近来，由于使具有低功耗的短程高速无线个人局域网(WirelessPersonal Area Network，WPAN)系统发生变革的更大潜力，60GHz的工业、科学和医疗(ISM)频带已引起更多关注。而且，随着晶体管在尺寸上变小，晶体管可能呈现出更低的噪声系数、更高的功率驱动能力、更好的速度特性、更高的封装密度以及更高的单位增益频率(fT)。所有这些品质可有助于更高集成度、更小型及更高性能的便携式应用。近来的技术节点支持120GHz以上的fT，该fT可大于60GHz的工作频率的两倍。在60GHz频率附近进行应用的动机可能是未被联邦通信委员会(FCC)许可的约7GHz的大带宽。
通过选择本振(LO)和中频(IF)，可能有很多现有的架构，通过选择射频(RF)信号和基带频率信号间的频率变换的中间级数，还基于“频率规划”而对所述架构进行分类。
一种架构可包括60G的直接变频架构。这种架构可称作fLO＝60GHz的零中频(Zero-IF)架构或零拍(Homodyne)架构。可在单个步骤中进行下变频以获得基带信号。这种架构可简单直接，从而该架构非常适于单片集成。由于可能仅有一个混频级，故可能没有图像频带(image band)，并且低噪声放大器(LNA)可不要求高的镜像抑制比(image rejection ratio)。然而，在60GHz处，可能非常难以生成相位噪声较小的LO I/Q分量和非常稳定的振荡器。由于LO可能非常接近RF频率，故可能存在LO馈通的问题。接着还有1/f噪声问题，利用倍频器而将频率从VCO偏移至60GHz的频率合成器的功耗高、动态范围有限以及灵敏度差的问题。还可能存在LO泄漏至天线的风险，这转而可导致LO信号的自混频。使用相同RF频率和LO频率的直接变频可引起动态直流偏移，这可影响系统机能。如果隔离不充分，则发射机输出可作为接收机的LO而泄漏，这可导致传输泄漏自混频。
另一架构可包括30G/30G架构。这种架构还可称作fLO＝27GHz的半RF架构，该架构可包括由RF至基带信号的3级下变频。最初，通过将对9GHz的VCO进行三倍频而得到的同一fLO＝27GHz进行双变频，然后使用被分频的6GHz的LO得到第三级。由于可多级变频，故可降低对VCO的要求。第一IF的频率可以为较高的33GHz，从而获得更好的镜像抑制，然而正相反，所述频率可非常接近27GHz的LO，从而可能难以隔离LO与IF、LO馈通间的干扰。VCO可驱动两个不同的不均衡负载，从而需要附加电路和功耗。可能难以用3/2分频而为第三级生成I/Q LO频率。由于LO频率和IF频率可为RF频率的整数倍，故谐波和次谐波可导致干扰问题。LO的三次谐波可能与60GHz的RF混频，这可导致接近30GHz的IF频率。这种与下变频的初始IF的谐波干扰可增加，并且可使收发机的性能下降。
又一架构可包括20G/40G架构。由于这种架构可仅具有2级变频，故该架构更简单。第一级fLO＝40GHz远离fIF＝20GHz，因此不会发生干扰。LO的频率可能相当高，因此难以实现VCO的稳定，并且频率合成的功耗可能更高。这里，可同样占优的是由VCO的不均衡负载导致附加电路的同样问题。第一级的IF、LO频率可以为RF信号的整数倍，从而可导致来自谐波和次谐波的干扰。
又一架构可包括10G/50G架构。这种架构的最低IF频率可以为12GHz，该架构可具有两级变频。可降低对生成I/Q的要求。12-GHz的相对低的IF可能对LNA和混频器的镜像抑制的要求高。这种架构可能需要用于使VCO的负载均衡的非常规电路，从而导致功耗增加。谐波和次谐波的影响可能没有那么大，这是因为相比于IF和LO，RF可能为主因。由于第一级LO可包括48GHz的值且相当大，故这种架构可更好地抑制邻近干扰和直流偏移。这可放宽信道选择滤波器的Q-品质因数。
发明内容
在各个实施例中，可提供一种前端收发机。前端收发机可包括接收路径，该接收路径包括：第一接收频率变换器，其配置为将具有接收频率的接收信号变换为具有第一接收中频的第一接收中频信号；和接收机直接变频级，其耦接至第一接收频率变换器，以便接收第一接收中频信号。前端收发机还可包括振荡信号发生器，该振荡信号发生器分别耦接至第一接收频率变换器和接收机直接变频级，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号供给至第一接收频率变换器，并且将具有第一稳频的第一稳定信号供给至接收机直接变频级，其中，振荡信号发生器配置为，通过选择第一振荡信号的第一振荡频率，以使得第一振荡信号的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号的接收频率的任意整数倍。
在各个实施例中，前端收发机可包括发射路径，该发射路径包括：发射机直接变频级，其配置为供给具有发射频率的待发射的发射信号；和第一发射频率变换器，其耦接至发射机直接变频级，以便接收具有发射频率的待发射的发射信号，并且将具有发射频率的待发射的发射信号变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号。前端收发机还可包括振荡信号发生器，该振荡信号发生器分别耦接至第一发射频率变换器和发射机直接变频级，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号供给至第一发射频率变换器，并且将具有第二稳频的第二稳定信号供给至发射机直接变频级，其中，振荡信号发生器配置为，通过选择第二振荡信号的第二振荡频率，以使得第二振荡信号的第二振荡频率的任意整数倍不同于第一发射中频信号的第一发射中频的任意整数倍。
在各个实施例中，前端收发机可包括发射路径，该发射路径包括：发射机直接变频级，其配置为供给具有发射频率的待发射的发射信号；第一发射频率变换器，其耦接至发射机直接变频级，以便接收具有发射频率的待发射的发射信号，并且将具有发射频率的待发射的发射信号变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号；以及第二发射频率变换器，其耦接至第一发射频率变换器，以便接收具有第一发射中频的第一发射中频信号，并且将具有第一发射中频的第一发射中频信号变换为具有第二发射中频的第二发射中频信号。前端收发机还可包括振荡信号发生器，该振荡信号发生器分别耦接至第一发射频率变换器、第二发射频率变换器和发射机直接变频级，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号供给至第一发射频率变换器和第二发射频率变换器，并且将具有第二稳频的第二稳定信号供给至发射机直接变频级，其中，振荡信号发生器配置为，通过选择第二振荡信号的第二振荡频率，以使得第二振荡信号的第二振荡频率的任意整数倍不同于第二发射中频信号的第二发射中频的任意整数倍。
附图说明
在附图中，类似的附图标记通常指代不同附图中的相同部件。附图不必需进行标度，反而通常重点放在图示各个实施例的原理，在以下说明中，参照附图以描述本发明的各个实施例，其中：
图1表示根据一个实施例的包括接收路径的前端收发机的框图级图示；
图2表示根据一个实施例的包括发射路径的前端收发机的框图级图示；
图3为表示一个前端收发机的示意图，该前端收发机包括：接收路径，其具有第一接收频率变换器；发射路径，其具有第一发射频率变换器；以及振荡信号发生器，其耦接至第一接收频率变换器和第一发射频率变换器，所述振荡信号发生器具有根据一个实施例的振荡器和第一补偿电路；
图4为表示一个前端收发机的示意图，该前端收发机包括：接收路径，其具有第一接收频率变换器；发射路径，其具有第一发射频率变换器；以及振荡信号发生器，其耦接至第一接收频率变换器和第一发射频率变换器，所述振荡信号发生器具有根据一个实施例的振荡器和第二补偿电路；
图5为表示一个前端收发机的示意图，该前端收发机包括：接收路径，其具有第一接收频率变换器；和振荡信号发生器，其耦接至第一接收频率变换器，所述振荡信号发生器具有根据一个实施例的振荡器、第二补偿电路和第三补偿电路；
图6为表示一个前端收发机的示意图，该前端收发机包括：接收路径，其具有第一接收频率变换器和第二接收频率变换器；和振荡信号发生器，其耦接至第一接收频率变换器和第二接收频率变换器，所述振荡信号发生器具有根据一个实施例的振荡器、第二补偿电路和第三补偿电路；
图7为表示一个前端收发机的示意图，该前端收发机包括：接收路径，其具有第一接收频率变换器和第二接收频率变换器；发射路径，其具有第一发射频率变换器；以及振荡信号发生器，其耦接至第一接收频率变换器、第二接收频率变换器和第一发射频率变换器，所述振荡信号发生器具有根据一个实施例的振荡器、第二补偿电路和第三补偿电路；
图8为表示一个前端收发机的示意图，该前端收发机包括：接收路径，其具有第一接收频率变换器和第二接收频率变换器；发射路径，其具有第一发射频率变换器和第二发射频率变换器；以及振荡信号发生器，其耦接至第一接收频率变换器、第二接收频率变换器、第一发射频率变换器以及第二发射频率变换器，所述振荡信号发生器具有根据一个实施例的振荡器和第一补偿电路；
图9为表示一个前端收发机的示意图，该前端收发机包括：接收路径，其具有第一接收频率变换器和第二接收频率变换器；发射路径，其具有第一发射频率变换器；以及振荡信号发生器，其耦接至第一接收频率变换器、第二接收频率变换器和第一发射频率变换器，所述振荡信号发生器具有根据一个实施例的振荡器、第二补偿电路和第三补偿电路；并且
图10是用于表示从根据一个实施例的前端收发机输出的P1dB(m1)和PIIP3(m2)的所测定的接收机特性的曲线。
具体实施方式
下面，参照附图以进行详细说明，所述附图通过图示表示了实施本发明的具体细节和实施例。充分地详述这些实施例以使本领域技术人员能够实施本发明。在不脱离本发明的范围内，可利用其他实施例并作出结构、逻辑和电气上的变化。各个实施例没必要相互排斥，这是因为某些实施例可能与一个以上其他实施例结合以形成新的实施例。
各个实施例可提供一种前端架构，该前端架构例如称作36G/24G收发机架构。这种架构可包括超外差架构和直接变频架构的混合结构，该混合结构可结合两个架构各自的特征以降低谐波混频和谐波馈通。仔细选择各自的中频和本振频率，以使得各自的第一级LO频率和IF频率的任意整数倍不会与RF频率的任意整数倍重叠，这可使多级架构实现低功耗和较小的硅片面积。
各个实施例提供了一种替代性的前端收发机，该前端收发机可解决或减少、至少缓解上述常规架构的某些上述问题。
在一个实施例中，所述架构可具有36GHz的第一LO频率(接近LO的中心值)，从而缓解本领域中的某些拓扑状态的缺点。而且，24GHz的第一IF可提供更好的镜像抑制性能，并降低对镜像抑制LNA和混频器设计的要求。LO频率可包括与各个RF信号和IF信号实质上不同的值，从而降低互调干扰。在不用二倍频器或三倍频器的情况下，可实现36GHz的LO，从而减小功率和面积消耗。
在一个实施例中，混合结构的一个拓扑效应可以是为接收机和发射机的IF混频级而复用24GHz的汽车工业IP，从而缩短实施设计周期，并最终降低开发成本。拓扑结构可关于发射机和接收机对称，于是在电路级实现上解决不匹配问题。VCO和分频器的负载可以是均衡的，并且发射机和接收机可共用相同的正交LO信号和差分LO信号。由于作为第一级可包括fLO＝36GHz和fIF＝24GHz，故二者可能不是60GHz的RF频率的直接频率倍数。这可降低混合相位时的谐波和次谐波的影响。
而且，各个实施例的前端收发机的架构能够支持多入多出(MIMO)，或在发射路径和接收路径处使用多天线以提高通信性能。此外，每个发射路径和接收路径根据用户和设计要求可包括共用天线或它们各自的天线。
图1表示根据一个实施例的包括接收路径102的前端收发机100的框图级图示。
接收路径102可包括：第一接收频率变换器108，其配置为将具有接收频率的接收信号106变换为具有第一接收中频的第一接收中频信号110；和接收机直接变频级112，其耦接至第一接收频率变换器108以接收第一接收中频信号110。前端收发机100还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108，并且将具有第一稳频的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112，其中，振荡信号发生器114配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
图2表示根据一个实施例的包括发射路径104的前端收发机200的框图级图示。
发射路径104可包括：发射机直接变频级120，其配置为供给具有发射频率的待发射的发射信号122；和第一发射频率变换器124，其耦接至发射机直接变频级120，以便接收具有发射频率的待发射的发射信号122，并且将具有发射频率的待发射的发射信号122变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号126。而且，前端收发机200还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一发射频率变换器124和发射机直接变频级120，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号128供给至第一发射频率变换器124，并且将具有第二稳频的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120，其中，振荡信号发生器114配置为，通过选择第二振荡信号128的第二振荡频率，使得第二振荡信号128的第二振荡频率的任意整数倍不同于第一发射中频信号126的第一发射中频的任意整数倍。
图3表示前端收发机300的示意图，前端收发机300包括：接收路径102，其具有第一接收频率变换器108；发射路径104，其具有第一发射频率变换器124；以及振荡信号发生器114，其耦接至第一接收频率变换器108和第一发射频率变换器124，振荡信号发生器114具有根据一个实施例的振荡器180和第一补偿电路182。
在图3中，接收路径102可包括：天线132，其配置为接收具有输入频率的输入信号156；和发射机/接收机(T/R)模块134，其耦接至天线132，以便接收输入信号156并将其变换为具有输入接收频率的输入接收信号158以沿接收路径102而传送。接收路径102还可包括低噪声放大器(LNA)136，低噪声放大器(LNA)136耦接至T/R模块134，以便接收输入接收信号158并将其放大为具有接收频率的接收信号106。在图3中，图示了接收路径102可包括一个低噪声放大器136，然而，接收路径102根据用户的规定和设计要求而可包括任意合适数量的低噪声放大器136。通常，根据用户的规定和设计要求，在接收路径102中可能有多级低噪声放大器。
接收路径102还可包括第一接收频率变换器108，第一接收频率变换器108耦接至低噪声放大器136，以便接收具有接收频率的接收信号106并将其变换为具有第一接收中频的第一接收中频信号110。接收路径102还可包括接收机直接变频级112，接收机直接变频级112耦接至第一接收频率变换器108，以便接收第一接收中频信号110并将其变换为各个同相(I)接收信号160和正交相位(Q)接收信号162。各个同相接收信号160和正交相位接收信号162彼此间的相位差可约为90度。接收路径102还可包括：同相接收低通滤波器(LPF)138和正交相位接收低通滤波器140，它们分别耦接至接收机直接变频级112，以便接收各自的同相接收信号160和正交相位接收信号162并对它们进行滤波，并且还变换为各自的同相接收模拟信号164和正交相位接收模拟信号166。接收路径102可包括：同相接收模数转换器(ADC)142和正交相位接收模数转换器144，它们分别耦接至同相接收低通滤波器138和正交相位接收低通滤波器140，以便接收各自的同相接收模拟信号164和正交相位接收模拟信号166，并且将各自的同相接收模拟信号164和正交相位接收模拟信号166转换为各自的数字输出信号(未图示)。
发射路径104可包括：同相发射数模转换器(DAC)146和正交相位发射数模转换器148，它们分别配置为接收数字输入信号(未图示)并将数字输入信号转换为各自的同相发射模拟信号168和正交相位发射模拟信号170。发射路径104还可包括：同相发射低通滤波器150和正交相位发射低通滤波器152，它们分别耦接至同相发射数模转换器146和正交相位发射数模转换器148，以便接收各自的同相发射模拟信号168和正交相位发射模拟信号170并将它们变换为各自的同相发射信号172和正交相位发射信号174。发射路径104还可包括：发射机直接变频级120，其耦接至各自的同相发射低通滤波器150和正交相位发射低通滤波器152，以便接收各自的同相发射信号172和正交相位发射信号174并将它们变换为具有发射频率的待发射的发射信号122。发射路径104还可包括：第一发射频率变换器124，其耦接至发射机直接变频级120，以便接收具有发射频率的待发射的发射信号122，并将具有发射频率的待发射的发射信号122变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号126。
发射路径104还可包括：功率放大器(PA)154，其耦接至第一发射频率变换器124，以便接收第一发射中频信号126，并将第一发射中频信号126放大为具有输出发射频率的输出发射信号176。发射路径104还可包括：Tx/Rx模块134，其耦接至功率放大器154，以便使得输出发射信号176从Tx/Rx模块134中传输为具有输出频率的输出信号178。输出信号178可经由天线132而从前端收发机300中发射出去。
在图3中，对于接收路径102和发射路径104，天线132可以是相同的，且对于接收路径102和发射路径104，Tx/Rx模块134可以是相同的。然而，对于各个接收路径102和发射路径104，天线132还可以不同。
前端收发机300还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108并且将具有第一稳频的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112。
而且，振荡信号发生器114可配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍(而且具有第一接收中频的第一接收中频信号110的任意整数倍)不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
振荡信号发生器114还可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频可与第一接收中频信号110的第一接收中频大致相同。
此外，第一接收频率变换器108可配置为使得第一接收中频信号110的第一接收中频可包括这样的值，该值可基于接收信号106的接收频率和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
振荡信号发生器114还可耦接至第一发射频率变换器124，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号128供给至第一发射频率变换器124。振荡信号发生器114还可耦接至发射机直接变频级120，以便将具有第二稳频的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120。
而且，振荡信号发生器114可配置为，通过选择第二振荡信号128的第二振荡频率，使得第二振荡信号128的第二振荡频率的任意整数倍(而且待发射的发射信号122的发射频率的任意整数倍)可不同于第一发射中频信号126的第一发射中频的任意整数倍。
振荡信号发生器114还可配置为使得第二稳定信号130的第二稳频可与待发射的发射信号122的发射频率大致相同。
第一发射频率变换器124可配置为使得第一发射中频信号126的第一发射中频可包括这样的值，该值可基于将待发射的发射信号122的发射频率和第二振荡信号128的第二振荡频率进行相加而确定。
振荡信号发生器114可包括振荡器180(或称作本振(LO))，振荡器180配置为生成具有初始振荡频率的初始振荡信号192。振荡信号发生器114可配置为使得具有第一振荡频率的第一振荡信号116可与具有初始振荡频率的初始振荡信号192大致相同。振荡信号发生器114还可配置为使得具有第二振荡频率的第二振荡信号128可与具有初始振荡频率的初始振荡信号192大致相同。
振荡信号发生器114还可包括第一补偿电路182，第一补偿电路182耦接至振荡器180，以便接收具有初始振荡频率的初始振荡信号192，并且将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第一稳频的第一稳定信号118。第一补偿电路182还可配置为将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第二稳频的第二稳定信号130。在图3中，具有第一稳频的第一稳定信号118可与具有第二稳频的第二稳定信号130大致相同。
在一个实施例中，第一接收频率变换器108和第一发射频率变换器124各自可包括混频器。接收机直接变频级112和发射机直接变频级120各自可包括0-90度相移器190和两个混频器188。0-90度相移器190可配置为使得同相接收信号160和正交相位接收信号162可彼此相移约0度和90度，还被配置为使得同相发射信号172和正交相位发射信号174可彼此相移约0度和90度。第一补偿电路182可包括分频器，例如3/2分频器。
振荡信号发生器114可包括振荡器180和第一补偿电路182的任意组合和布局，只要可将振荡信号发生器114配置为使得第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍或者第二振荡频率的任意整数倍不同于第一发射中频的任意整数倍即可。而且，第一稳频可与第一接收中频大致相同，且第二稳频可与发射频率大致相同。而且，振荡器180的初始振荡信号192的各个初始振荡频率值和第一补偿电路182的分频值可相应地变化，只要满足这些标准即可。
作为在如图3所示的前端收发机300内选择合适频率值的例子，在接收路径102中，接收频率可近似于输入频率并且接收频率可约为60GHz。振荡信号发生器114可配置为对第一振荡信号116设置约36GHz的第一振荡频率。因此，第一接收频率变换器108可配置为对第一接收中频信号110设置约24GHz(60GHz-36GHz＝24GHz)的第一接收中频。就这一点而言，第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍(例如，即36GHz、72GHz、108GHz、144GHz)、且从而第一接收中频信号110的第一接收中频的任意整数倍(例如，即24GHz、48GHz、72GHz、96GHz)可分别与接收信号106的接收频率的任意整数倍(例如，即60GHz、120GHz、180GHz、240GHz)不同或不一致，以便降低频率变换或混合阶段时的谐波和次谐波的影响。而且，约24GHz的第一接收中频还可使前端收发机300适于24GHz的汽车工业IP。
类似地，在发射路径104中，第一发射中频可近似于输出频率，并且第一发射中频可约为60GHz。振荡信号发生器114可配置为对第二振荡信号128设置约36GHz的第二振荡频率。因此，第一发射频率变换器124可配置为对于待发射的发射信号122设置约24GHz(60GHz-36GHz＝24GHz)的发射频率。就这一点而言，第二振荡信号128的第二振荡频率的任意整数倍(例如，即36GHz、72GHz、108GHz、144GHz)、且从而待发射的发射信号122的发射频率的任意整数倍(例如，即24GHz，48GHz，72GHz，96GHz)可分别与第一发射中频信号126的第一发射中频的任意整数倍(例如，即60GHz、120GHz、180GHz、240GHz)不同或不一致，以便降低频率变换或混合阶段时的谐波和次谐波的影响。
而且，振荡信号发生器114还可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频(即24GHz)可与第一接收中频信号110的第一接收中频(例如24GHz)大致相同，并且第二稳定信号130的第二稳频(即24GHz)可与待发射的发射信号122的发射频率(例如24GHz)大致相同。
振荡信号发生器114可配置为使得具有第一振荡频率(即36GHz)的第一振荡信号116可与具有初始振荡频率(即36GHz)的初始振荡信号192大致相同。振荡信号发生器114还可配置为使得具有第二振荡频率(即36GHz)的第二振荡信号128可与具有初始振荡频率(即36GHz)的初始振荡信号192大致相同。因此，第一振荡频率(即36GHz)可与第二振荡频率(即36GHz)大致相同。
图4为表示前端收发机400的示意图，前端收发机400包括：接收路径102，其具有第一接收频率变换器108；发射路径104，其具有第一发射频率变换器124；以及振荡信号发生器114，其耦接至第一接收频率变换器108和第一发射频率变换器124，振荡信号发生器114具有根据一个实施例的振荡器180和第二补偿电路184。
如图4所示的前端收发机400可类似于如图3所示的前端收发机300，而差别在于振荡信号发生器114。图4中的振荡信号发生器114可包括振荡器180和第二补偿电路184，而图3中的振荡信号发生器114可包括振荡器180和第一补偿电路182。
具体来说，图4表示接收路径102，接收路径102包括：第一接收频率变换器108，其配置为将具有接收频率的接收信号106变换为具有第一接收中频的第一接收中频信号110；和接收机直接变频级112，其耦接至第一接收频率变换器108以便接收第一接收中频信号110。前端收发机400还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108，并且将具有第一稳频的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112，其中，振荡信号发生器114可配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
振荡信号发生器114可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频与第一接收中频信号110的第一接收中频大致相同。而且，第一接收频率变换器108可配置为使得第一接收中频信号110的第一接收中频可包括这样的值，该值可基于接收信号106的接收频率和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
前端收发机400还可包括：发射路径104，其包括发射机直接变频级120，发射机直接变频级120配置为供给具有发射频率的待发射的发射信号122。发射路径104还可包括：第一发射频率变换器124，其耦接至发射机直接变频级120，以便接收具有发射频率的待发射的发射信号122并且将具有发射频率的待发射的发射信号122变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号126。
振荡信号发生器114可耦接至第一发射频率变换器124，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号128供给至第一发射频率变换器124。振荡信号发生器114可耦接至发射机直接变频级120，以便将具有第二稳频的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120。
第一发射频率变换器124可配置为使得第一发射中频信号126的第一发射中频可包括这样的值，该值可基于将待发射的发射信号122的发射频率和第二振荡信号128的第二振荡频率进行相加而确定。
振荡信号发生器114可包括：振荡器180，其配置为生成具有初始振荡频率的初始振荡信号192。振荡信号发生器114还可包括：第二补偿电路184，其耦接至振荡器180，以便接收具有初始振荡频率的初始振荡信号192，并且将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第一振荡频率的第一振荡信号116。第二补偿电路184还可配置为将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第二振荡频率的第二振荡信号128。第二补偿电路184可分别耦接至第一接收频率变换器108和第一发射频率变换器124。
振荡器180可耦接至接收机直接变频级112，以便初始振荡信号192的初始振荡频率可与第一稳定信号118的第一稳频大致相同。振荡器180可耦接至发射机直接变频级120，以便具有初始振荡频率的初始振荡信号192可与具有第二稳频的第二稳定信号130大致相同。
作为在如图4所示的前端收发机400内选择合适频率值的例子，在接收路径102中，接收频率可近似于输入频率并且接收频率可约为60GHz。振荡信号发生器114可配置为对第一振荡信号116设置约24GHz的第一振荡频率。因此，第一接收频率变换器108可配置为对第一接收中频信号110设置约36GHz(60GHz-24GHz＝36GHz)的第一接收中频。就这一点而言，第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍(例如，即24GHz、48GHz、72GHz、96GHz)、且从而第一接收中频信号110的第一接收中频的任意整数倍(例如，即36GHz、72GHz、108GHz、144GHz)可分别与接收信号106的接收频率的任意整数倍(例如，即60GHz、120GHz、180GHz、240GHz)不同或不一致，以便降低频率变换或混合阶段时的谐波和次谐波的影响。
类似地，在发射路径104中，发射机直接变频级120可配置为对于待发射的发射信号122设置约36GHz的发射频率。振荡信号发生器114可配置为对第二振荡信号128设置约24GHz的第二振荡频率。因此，第一发射频率变换器124配置为可提供与输出频率近似的约60GHz(即36GHz+24GHz)的第一发射中频。就这一点而言，第二振荡信号128的第二振荡频率的任意整数倍(例如，即24GHz、48GHz、72GHz、96GHz)、且从而待发射的发射信号122的发射频率的任意整数倍(例如，即36GHz、72GHz、108GHz、144GHz)可分别与第一发射中频信号126的第一发射中频的任意整数倍(例如，即60GHz、120GHz、180GHz、240GHz)不同或不一致，以便降低频率变换或混合阶段时的谐波和次谐波的影响。
而且，振荡信号发生器114还可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频(即36GHz)可与第一接收中频信号110的第一接收中频(例如36GHz)大致相同，并且第二稳定信号130的第二稳频(即36GHz)可与待发射的发射信号122的发射频率(例如36GHz)大致相同。
振荡信号发生器114可配置为使得具有初始振荡频率(即约36GHz)的初始振荡信号192可分别与具有第一稳频(即36GHz)的第一稳定信号118和具有第二稳频(即36GHz)的第二稳定信号130大致相同。而且，第二补偿电路184可包括3/2分频器，从而各自的第一振荡信号116的第一振荡频率与第二振荡信号128的第二振荡频率可大致相同(即36GHz除以3/2得到24GHz)。
图5表示前端收发机500的示意图，前端收发机500包括：接收路径102，其具有第一接收频率变换器108；以及振荡信号发生器114，其耦接至第一接收频率变换器108，振荡信号发生器114具有根据一个实施例的振荡器180、第二补偿电路184和第三补偿电路186。
如图5所示的前端收发机500可类似于如图4所示的前端收发机400，而差别在于振荡信号发生器114。图5中的振荡信号发生器114可包括振荡器180、第二补偿电路184和第三补偿电路186，而图4中的振荡信号发生器114可包括振荡器180和第二补偿电路184。而且，不同于如图4所示的前端收发机400，如图5所示的前端收发机500不包括第一发射频率变换器124。
具体来说，图5表示的接收路径102包括：第一接收频率变换器108，其配置为将具有接收频率(即60GHz)的接收信号106变换为具有第一接收中频(即24GHz)的第一接收中频信号110；和接收机直接变频级112，其耦接至第一接收频率变换器108以便接收第一接收中频信号110。前端收发机500还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率(即约36GHz)的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108，并且将具有第一稳频(即约24GHz)的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112，其中，振荡信号发生器114可配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍可不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
振荡信号发生器114可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频可与第一接收中频信号110的第一接收中频大致相同。而且，第一接收频率变换器108可配置为使得第一接收中频信号110的第一接收中频可包括这样的值，该值可基于接收信号106的接收频率和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
如图5所示，输入频率、且从而接收频率可约为60GHz。振荡信号发生器114可配置为对第一振荡信号116设置约36GHz的第一振荡频率。因此，第一接收频率变换器108可配置为对第一接收中频信号110设置约24GHz(即60GHz-36GHz)的第一接收中频。
前端收发机500还可包括：发射路径104，其包括发射机直接变频级120，发射机直接变频级120配置为提供具有发射频率(即60GHz)的待发射的发射信号122。
振荡信号发生器114可耦接至发射机直接变频级120，以便将具有第二稳频(即60GHz)的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120。
振荡信号发生器114可包括：振荡器180，其配置为生成具有初始振荡频率(即60GHz)的初始振荡信号192。振荡信号发生器114还可包括：第二补偿电路184(即5/3分频器)，其耦接至振荡器180，以便接收具有初始振荡频率的初始振荡信号192，并且将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第一振荡频率(即60GHz除以5/3得到36GHz)的第一振荡信号116。
振荡器180可耦接至发射机直接变频级120，以便具有初始振荡频率的初始振荡信号192可与具有第二稳频的第二稳定信号130大致相同。振荡信号发生器114还可包括：第三补偿电路186(即3/2分频器)，其耦接至第二补偿电路184，以便接收具有第一振荡频率的第一振荡信号116，并且将具有第一振荡器180频率的第一振荡信号116变换为具有第一稳频(即36GHz除以3/2得到24GHz)的第一稳定信号118。振荡器180的值、第二补偿电路184的值和第三补偿电路186的值可相应地变化，从而可满足上述标准。
在图5中，第一接收中频信号110的第一接收中频可优选地包括约24GHz的值以被认为适于汽车工业。
图6为表示前端收发机600的示意图，前端收发机600包括：接收路径102，其具有第一接收频率变换器108和第二接收频率变换器194；和振荡信号发生器114，其耦接至第一接收频率变换器108和第二接收频率变换器194，振荡信号发生器114具有根据一个实施例的振荡器180、第二补偿电路184和第三补偿电路186。
如图6所示的前端收发机600可类似于如图5所示的前端收发机500，而差别在于图6中的前端收发机600包括第二接收频率变换器194。而且，相比于图5中的情况，在图6中，第二补偿电路184的值与第三补偿电路186的值不同。
具体来说，图6表示的接收路径102包括：第一接收频率变换器108，其配置为将具有接收频率(即60GHz)的接收信号106变换为具有第一接收中频(即36GHz)的第一接收中频信号110；和接收机直接变频级112，其耦接至第一接收频率变换器108，以便接收第一接收中频信号110。前端收发机600还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率(即24GHz)的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108，并且将具有第一稳频(即12GHz)的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112，其中，振荡信号发生器114配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
第一接收频率变换器108配置为使得第一接收中频信号110的第一接收中频可包括约36GHz(即60GHz-24GHz)的值，该值可基于接收信号106的接收频率(即60GHz)和第一振荡信号116的第一振荡频率(即24GHz)之间的偏差而确定。
接收路径102还可包括第二接收频率变换器194，第二接收频率变换器194可耦接于第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112之间，以便接收具有第一接收中频的第一接收中频信号110，并且将具有第一接收中频的第一接收中频信号110变换为具有第二接收中频(即12GHz)的第二接收中频信号198以供给至接收机直接变频级112。
振荡信号发生器114还可耦接至第二接收频率变换器194，以便将具有第一振荡器180频率的第一振荡信号116供给至第二接收频率变换器194。
振荡信号发生器114可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频与第二接收中频信号198的第二接收中频大致相同。
第二接收频率变换器194可配置为使得第二接收中频信号198的第二接收中频可包括约12GHz(即约为36GHz-24GHz)的值，该值可基于第一接收中频信号110的第一接收中频和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
前端收发机600还可包括：发射路径104，其包括发射机直接变频级120，发射机直接变频级120配置为提供具有发射频率(即60GHz)的待发射的发射信号122。
振荡信号发生器114可耦接至发射机直接变频级120，以便将具有第二稳频(即60GHz)的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120。
振荡信号发生器114可包括：振荡器180，其配置为生成具有初始振荡频率(即60GHz)的初始振荡信号192。振荡信号发生器114还可包括：第二补偿电路184(即5/2分频器)，其耦接至振荡器180，以便接收具有初始振荡频率的初始振荡信号192，并且将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第一振荡频率(即60GHz除以5/2以得到24GHz)的第一振荡信号116。
振荡器180可直接耦接至发射机直接变频级120，以便具有初始振荡频率的初始振荡信号192可与具有第二稳频的第二稳定信号130大致相同。振荡信号发生器114还可包括：第三补偿电路186(即/2分频器)，其耦接至第二补偿电路184，以便接收具有第一振荡频率的第一振荡信号116，并且将具有第一振荡频率的第一振荡信号116变换为具有第一稳频(即24GHz除以2以得到12GHz)的第一稳定信号118。
图7为表示前端收发机700的示意图，前端收发机700包括：接收路径102，其具有第一接收频率变换器108和第二接收频率变换器194；发射路径104，其具有第一发射频率变换器124；以及振荡信号发生器114，其耦接至第一接收频率变换器108、第二接收频率变换器194和第一发射频率变换器124，振荡信号发生器114具有根据一个实施例的振荡器180、第二补偿电路184和第三补偿电路186。
如图7所示的前端收发机700类似于如图6所示的前端收发机600，而差别在于图7中的前端收发机700包括第一发射频率变换器124，而图6中的前端收发机600不包括第一发射频率变换器124。而且，在图7中，振荡器180可包括约36GHz的值且第二补偿电路184可包括3/2分频器，而在图6中，振荡器180可包括约60GHz的值且第二补偿电路184可包括5/2分频器。
沿着接收路径102，振荡信号发生器114可包括各自的振荡器180、第二补偿电路184和第三补偿电路186的任意适当组合，只要可将第一振荡信号116选择为使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍(以及第一接收中频信号110的第一接收中频的任意整数倍)不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍即可。而且，第二接收中频信号198的第二接收中频可与具有第一稳频的第一稳定信号118大致相同。类似地，沿着发射路径104，振荡信号发生器114可包括各自的振荡器180、第二补偿电路184和第三补偿电路186的任意适当组合，只要可将第二振荡信号128选择为使得第二振荡信号128的第二振荡频率的任意整数倍(以及待发射的发射信号122的发射频率的任意整数倍)可不同于第一发射中频信号126的第一发射中频的任意整数倍即可。而且，待发射的发射信号122的发射频率可与具有第二稳频的第二稳定信号130大致相同。
具体来说，图7表示的接收路径102包括：第一接收频率变换器108，其配置为将具有接收频率(即约60GHz)的接收信号106变换为具有第一接收中频(即约36GHz)的第一接收中频信号110；和接收机直接变频级112，其耦接至第一接收频率变换器108，以便接收第一接收中频信号110。前端收发机700还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率(即约24GHz)的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108，并且将具有第一稳频(即约12GHz)的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112，其中，振荡信号发生器114可配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
第一接收频率变换器108可配置为使得第一接收中频信号110的第一接收中频可包括约36GHz(即60GHz-24GHz)的值，该值可基于接收信号106的接收频率(即约60GHz)和第一振荡信号116的第一振荡频率(即约24GHz)之间的偏差而确定。
接收路径102还包括第二接收频率变换器194，第二接收频率变换器194可耦接于第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112之间，以便接收具有第一接收中频的第一接收中频信号110，并且将具有第一接收中频的第一接收中频信号110变换为具有第二接收中频(即约12GHz)的第二接收中频信号198以供给至接收机直接变频级112。
振荡信号发生器114还可耦接至第二接收频率变换器194，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号116供给至第二接收频率变换器194。
振荡信号发生器114可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频与第二接收中频信号198的第二接收中频大致相同。
第二接收频率变换器194可配置为使得第二接收中频信号198的第二接收中频可包括这样的值，该值可基于第一接收中频信号110的第一接收中频和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
前端收发机700还可包括：发射路径104，其包括发射机直接变频级120，发射机直接变频级120配置为提供具有发射频率的待发射的发射信号122。
发射路径104还可包括：第一发射频率变换器124，其耦接至发射机直接变频级120，以便接收具有发射频率(即约36GHz)的待发射的发射信号122，并且将具有发射频率的待发射的发射信号122变换为具有第一发射中频(即约60GHz)的第一发射中频信号126。
振荡信号发生器114可耦接至第一发射频率变换器124，以便将具有第二振荡频率(即约24GHz)的第二振荡信号128供给至第一发射频率变换器124。
振荡信号发生器114可耦接至发射机直接变频级120，以便将具有第二稳频(即约36GHz)的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120。
第一发射频率变换器124可配置为使得第一发射中频信号126的第一发射中频可包括这样的值，该值可基于将待发射的发射信号122的发射频率和第二振荡信号128的第二振荡频率进行相加而确定。
振荡信号发生器114可包括振荡器180，振荡器180配置为生成具有初始振荡频率(即约36GHz)的初始振荡信号192。
振荡信号发生器114还可包括第二补偿电路184(即3/2分频器)，第二补偿电路184耦接至振荡器180，以便接收具有初始振荡频率的初始振荡信号192，并且将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第一振荡频率的第一振荡信号116。
第二补偿电路184还可配置为将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第二振荡频率的第二振荡信号128。第二补偿电路184可分别耦接至第一接收频率变换器108、第二接收频率变换器194和第一发射频率变换器124。
振荡器180可耦接至发射机直接变频级120，以便具有初始振荡频率的初始振荡信号192可与具有第二稳频的第二稳定信号130大致相同。
振荡信号发生器114还包括第三补偿电路186(即/2分频器)，第三补偿电路186耦接至第二补偿电路184，以便接收具有第一振荡频率的第一振荡信号116，并且将具有第一振荡频率的第一振荡信号116变换为具有第一稳频的第一稳定信号118。
图8为表示前端收发机800的示意图，前端收发机800包括：接收路径102，其具有第一接收频率变换器108和第二接收频率变换器194；发射路径104，其具有第一发射频率变换器124和第二发射频率变换器196；以及振荡信号发生器114，其耦接至第一接收频率变换器108、第二接收频率变换器194、第一发射频率变换器124以及第二发射频率变换器196，振荡信号发生器114具有根据一个实施例的振荡器180和第一补偿电路182。
如图8所示的前端收发机800可类似于如图3所示的前端收发机300，而差别在于图8中的前端收发机800可包括第二接收频率变换器194和第二发射频率变换器196。而且，在图8中，振荡器180可包括约24GHz的值、第一补偿电路182可包括/2分频器并且第一接收中频可包括36GHz的值，而在图3中，振荡器180可包括约36GHz的值、第一补偿电路182可包括3/2分频器并且第一接收中频可包括24GHz的值。可使用振荡器180的值和第一补偿电路182的值的任意适当组合，只要可将第一振荡信号116选择为使得第一振荡信号116的第一振荡器180频率的任意整数倍(且从而第一接收中频信号110的第一接收中频的任意整数倍)可不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍即可。而且，第一稳定信号118的第一稳频可与第二接收中频信号198的第二接收中频大致相同。而且，可使用振荡器180的值和第一补偿电路182的值的任意适当组合，只要可将第二振荡信号128选择为使得第二振荡信号128的第二振荡频率的任意整数倍(且从而第一发射中频信号126的第一发射中频的任意整数倍)可不同于第二发射中频信号200的第二发射中频的任意整数倍即可。而且，第一稳定信号118的第一稳频可与第一接收中频信号110的第一接收中频大致相同，并且第二稳定信号130的第二稳频可与待发射的发射信号122的发射频率大致相同。
具体来说，图8表示的接收路径102包括：第一接收频率变换器108，其配置为将具有接收频率(即约60GHz)的接收信号106变换为具有第一接收中频(即约36GHz)的第一接收中频信号110；和接收机直接变频级112，其耦接至第一接收频率变换器108以便接收第一接收中频信号110。前端收发机800还可包括振荡信号发生器114，振荡信号发生器114分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率(即约24GHz)的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108，并且将具有第一稳频(即约12GHz)的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112，其中，振荡信号发生器114可配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
第一接收频率变换器108可配置为使得第一接收中频信号110的第一接收中频可包括约36GHz(即60GHz-24GHz)的值，该值可基于接收信号106的接收频率(即约60GHz)和第一振荡信号116的第一振荡器180频率(即约24GHz)之间的偏差而确定。
接收路径102还包括第二接收频率变换器194，第二接收频率变换器194可耦接于第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112之间，以便接收具有第一接收中频的第一接收中频信号110，并且将具有第一接收中频的第一接收中频信号110变换为具有第二接收中频(即约12GHz)的第二接收中频信号198以供给至接收机直接变频级112。
振荡信号发生器114还耦接至第二接收频率变换器194，以便将具有第一振荡器180频率的第一振荡信号116供给至第二接收频率变换器194。
振荡信号发生器114可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频与第二接收中频信号198的第二接收中频大致相同。
第二接收频率变换器194可配置为使得第二接收中频信号198的第二接收中频可包括这样的值，该值可基于第一接收中频信号110的第一接收中频和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
前端收发机800还包括发射路径104，发射路径104包括发射机直接变频级120，发射机直接变频级120配置为提供具有发射频率的待发射的发射信号122。
发射路径104还包括：第一发射频率变换器124，其耦接至发射机直接变频级120，以便接收具有发射频率(即约12GHz)的待发射的发射信号122，并且将具有发射频率的待发射的发射信号122变换为具有第一发射中频(即约36GHz)的第一发射中频信号126；和第二发射频率变换器196，其耦接至第一发射频率变换器124，以便接收具有第一发射中频的第一发射中频信号，并且将具有第一发射中频的第一发射中频信号126变换为具有第二发射中频(即60GHz)的第二发射中频信号200。
振荡信号发生器114分别耦接至第一发射频率变换器124和第二发射频率变换器196，以便将具有第二振荡频率(即24GHz)的第二振荡信号128供给至第一发射频率变换器124和第二发射频率变换器196。
振荡信号发生器114可耦接至发射机直接变频级120，以便将具有第二稳频(即12GHz)的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120。
振荡信号发生器114可如此配置，以便可将第二振荡信号128的第二振荡器180频率选择为使得第二振荡信号128的第二振荡频率的任意整数倍不同于第二发射中频信号200的第二发射中频的任意整数倍。
第一发射频率变换器124可配置为使得第一发射中频信号的第一发射中频可包括这样的值，该值可基于将待发射的发射信号122的发射频率和第二振荡器180信号128的第二振荡频率进行相加而确定。
第二发射频率变换器196可配置为使得第二发射中频信号200的第二发射中频可包括这样的值，该值可基于将第一发射中频信号126的第一发射中频和第二振荡信号128的第二振荡频率进行相加而确定。
第一发射频率变换器124可配置为对第一发射中频信号设置约36GHz的第一发射中频。
振荡信号发生器114可包括振荡器180，振荡器180配置为生成具有初始振荡频率的初始振荡信号192。振荡信号发生器114可配置为使得具有第一振荡器180频率的第一振荡信号116可与具有初始振荡频率的初始振荡信号192大致相同。振荡信号发生器114可配置为使得具有第二振荡频率的第二振荡信号128可与具有初始振荡频率的初始振荡信号192大致相同。
振荡信号发生器114还可包括第一补偿电路182，第一补偿电路182耦接至振荡器180，以便接收具有初始振荡频率的初始振荡信号192，并且将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第一稳频的第一稳定信号118。第一补偿电路182还可配置为将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第二稳频的第二稳定信号130。具有第一稳频的第一稳定信号118可与具有第二稳频的第二稳定信号130相同。
图9为表示前端收发机900的示意图，前端收发机900包括：接收路径102，其具有第一接收频率变换器108和第二接收频率变换器194；发射路径104，其具有第一发射频率变换器124；以及振荡信号发生器114，其耦接至第一接收频率变换器108、第二接收频率变换器194和第一发射频率变换器124，振荡信号发生器114具有根据一个实施例的振荡器180、第二补偿电路184和第三补偿电路186。
如图9所示的前端收发机900可类似于如图7所示的前端收发机700，而差别在于振荡器180和第二补偿电路184相对于第一发射频率变换器124和发射机直接变频级120的定位。
具体来说，图9表示的接收路径102包括：第一接收频率变换器108，其配置为将具有接收频率(即约60GHz)的接收信号106变换为具有第一接收中频(即约36GHz)的第一接收中频信号110；和接收机直接变频级112，其耦接至第一接收频率变换器108以接收第一接收中频信号110。前端收发机900还可包括：振荡信号发生器114，其分别耦接至第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112，以便将具有第一振荡频率(即约24GHz)的第一振荡信号116供给至第一接收频率变换器108，并且将具有第一稳频的第一稳定信号118供给至接收机直接变频级112，其中，振荡信号发生器114可配置为，通过选择第一振荡信号116的第一振荡频率，使得第一振荡信号116的第一振荡频率的任意整数倍不同于接收信号106的接收频率的任意整数倍。
第一接收频率变换器108可配置为使得第一接收中频信号110的第一接收中频包括这样的值，该值可基于接收信号106的接收频率和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
接收路径102还包括第二接收频率变换器194，第二接收频率变换器194可耦接于第一接收频率变换器108和接收机直接变频级112之间，以便接收具有第一接收中频的第一接收中频信号110，并且将具有第一接收中频的第一接收中频信号110变换为具有第二接收中频(即约12GHz)的第二接收中频信号198以供给至接收机直接变频级112。
振荡信号发生器114还耦接至第二接收频率变换器194，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号116供给至第二接收频率变换器194。
振荡信号发生器114可配置为使得第一稳定信号118的第一稳频可与第二接收中频信号198的第二接收中频大致相同。
第二接收频率变换器194可配置为使得第二接收中频信号198的第二接收中频包括这样的值，该值可基于第一接收中频信号110的第一接收中频和第一振荡信号116的第一振荡频率之间的偏差而确定。
前端收发机900还包括发射路径104，发射路径104包括发射机直接变频级120，发射机直接变频级120配置为提供具有发射频率的待发射的发射信号122。
发射路径104还可包括第一发射频率变换器124，第一发射频率变换器124耦接至发射机直接变频级120，以便接收具有发射频率(即约24GHz)的待发射的发射信号122，并且将具有发射频率的待发射的发射信号122变换为具有第一发射中频(即约60GHz)的第一发射中频信号126。
振荡信号发生器114可耦接至第一发射频率变换器124，以便将具有第二振荡频率(即约36GHz)的第二振荡信号128供给至第一发射频率变换器124。第二振荡频率可不同于第一振荡频率。
振荡信号发生器114可耦接至发射机直接变频级120，以便将具有第二稳频(即约24GHz)的第二稳定信号130供给至发射机直接变频级120。
振荡信号发生器114可包括振荡器180，振荡器180配置为生成具有初始振荡频率(即约36GHz)的初始振荡信号192。
振荡信号发生器114还可包括第二补偿电路184(即3/2分频器)，第二补偿电路184耦接至振荡器180，以便接收具有初始振荡频率的初始振荡信号192，并且将具有初始振荡频率的初始振荡信号192变换为具有第一振荡频率的第一振荡信号116。
振荡信号发生器114还可包括第三补偿电路186(即/2分频器)，第三补偿电路186耦接至第二补偿电路184，以便接收具有第一振荡频率的第一振荡信号116，并且将具有第一振荡频率的第一振荡信号116变换为具有第一稳频的第一稳定信号118。
振荡器180可耦接至第一发射频率变换器124，以便具有初始振荡频率的初始振荡信号192可与具有第二振荡频率的第二振荡信号128大致相同。
第二补偿电路184可耦接至发射机直接变频级120，以便具有第一振荡器180频率的第一振荡信号116可与具有第二稳频的第二稳定信号130大致相同。
图10是表示根据一个实施例的所测定的接收机特性的曲线1000，该曲线表示从如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示的前端收发机100、200、300、400、500、600、700、800、900中输出的P1dB(m1)和PIIP3(m2)。
为研究前端收发机架构的特性，接收机可包括RF外差混频级和IF正交直接变频混频级。类似的拓扑结构可用于发射机测量。如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示的60GHz的收发机100、200、300、400、500、600、700、800、900可由IEEE标准802.15.3c、IEEE标准802.11ad等进行管理，上述标准规定了所述应用可包括4个信道，每个信道的带宽约为2.16GHz。发射路径104的RF频率范围可以为约60GHz～约62.16GHz，且接收机基带频率范围可以为0～约2.16GHz。例如，使用安捷伦先进设计系统2008版EDA工具(Agilent Advanced Design System2008 version EDA tool)，在系统级对收发机架构进行仿真。
可对接收机测量下列参数，例如变频增益、三阶交截点、镜像抑制、半IF抑制、1dB增益压缩点、邻近干扰抑制、噪声系数和由自混频引起的直流偏移。这种设置可具有行为系统块，该行为系统块配置为如下的参数，例如单音频率为62.16GHz(对应于最大输入RF频带)、LNA增益＝20dB且NF＝4.5dB的RF输入功率＝-30dBm，并且具有fcenter＝60GHz且带宽为15GHz的镜像抑制带通滤波器。信道选择低通滤波器可选择fH＝2.4GHz。可通过使用：
Pin-min＝10log(kTB)+NF＝-174dBm/Hz+10log(2.16GHz/Hz)+4.74
       ＝-75.9dBm    (1)
和图10中的最大输入电平：
Pin-max＝P1dB＝-22dBm    (2)
以计算输入灵敏度，以便确定所提出的架构的接收机的动态范围。
因此，动态范围(DR)为：
DR＝Pin-max-Pin-min＝53.9dBm    (3)
类似地，可对发射路径104测量镜像衰减、RF输出功率、变频增益、关于输出的1dB增益压缩点以及载波抑制。在单音频率约为2.16GHz且功率放大器154(PA)的增益约为20dB的情况下，所使用的基带功率输入可约为-30dBm。镜像抑制滤波器和基带低通滤波器可类似于接收路径102。
通过用例如来自安捷伦ADS库的各个电路模型来替代诸如Gilbert混频器的有源电路块，可测量如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示的包括发射路径104和接收路径102的收发机100、200、300、400、500、600、700、800、900的功耗。
就这一点而言，所提出的36G/24G架构在用作接收路径102时在以下性能特性方面可获得提高，即，P1dB＝-22dBm、PIIP3＝-11.5dBm、变频增益＝17.58dB、噪声系数＝4.74dB的灵敏度以及镜像抑制＝131.9dB、直流偏移＝-40.5dBm、半IF镜像抑制＝334.4dB且邻近干扰抑制＝24.52dB的选择性。对于发射路径104，使用36G/24G架构可在大部分参数方面具有可比拟的性能。此外，不期望的发射可具有-131dBm的较小幅度和24.28dB的载波抑制。所述架构可有助于研发出低成本、便携式(低功耗＝98.82mW)、小型收发机架构。通过复用已有的成熟的24G收发机IP，可极大地简化60GHz架构的研发和验证成本。
虽然本发明参照上述实施例进行了具体图示和说明，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和由所附的权利要求书所限定的范围的情况下，可作出各种形式和细节上的变化。因此本发明的范围由所附的权利要求所限定，并包括落入权利要求的等同物的意义和范围内的所有变化。

Claims (20)

1.一种前端收发机，其包括：
接收路径，其包括：
第一接收频率变换器，其配置为将具有接收频率的接收信号变换为具有第一接收中频的第一接收中频信号；和
接收机直接变频级，其耦接至所述第一接收频率变换器以接收所述第一接收中频信号；以及
振荡信号发生器，其分别耦接至所述第一接收频率变换器和所述接收机直接变频级，以便将具有第一振荡频率的第一振荡信号供给至所述第一接收频率变换器，并且将具有第一稳频的第一稳定信号供给至所述接收机直接变频级，
其中，所述振荡信号发生器配置为对所述第一振荡信号设置24GHz或者36GHz的所述第一振荡频率，并且所述接收信号的所述接收频率为60GHz。
2.如权利要求1所述的前端收发机，其中，所述振荡信号发生器配置为使得所述第一稳定信号的所述第一稳频与所述第一接收中频信号的所述第一接收中频相同。
3.如权利要求1或2所述的前端收发机，其中，所述第一接收频率变换器配置为使得所述第一接收中频信号的所述第一接收中频包括这样的值，该值基于所述接收信号的所述接收频率和所述第一振荡信号的所述第一振荡频率之间的偏差而确定。
4.如权利要求1或2所述的前端收发机，其中，所述接收路径还包括第二接收频率变换器，所述第二接收频率变换器耦接于所述第一接收频率变换器和所述接收机直接变频级之间，以便接收具有所述第一接收中频的所述第一接收中频信号，并且将具有所述第一接收中频的所述第一接收中频信号变换为具有第二接收中频的第二接收中频信号以供给至所述接收机直接变频级。
5.如权利要求4所述的前端收发机，其中，所述振荡信号发生器还耦接至所述第二接收频率变换器，以便将具有所述第一振荡频率的所述第一振荡信号供给至所述第二接收频率变换器。
6.如权利要求4所述的前端收发机，其中，所述振荡信号发生器配置为使得所述第一稳定信号的所述第一稳频与所述第二接收中频信号的所述第二接收中频相同。
7.如权利要求5所述的前端收发机，其中，所述第二接收频率变换器配置为使得所述第二接收中频信号的所述第二接收中频包括这样的值，该值基于所述第一接收中频信号的所述第一接收中频和所述第一振荡信号的所述第一振荡频率之间的偏差而确定。
8.如权利要求1所述的前端收发机，还包括：
发射路径，所述发射路径包括配置为供给具有发射频率的待发射的发射信号的发射机直接变频级。
9.如权利要求8所述的前端收发机，其中，所述发射路径还包括：
第一发射频率变换器，其耦接至所述发射机直接变频级，以便接收具有所述发射频率的所述待发射的发射信号，并且将具有所述发射频率的所述待发射的发射信号变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号。
10.如权利要求9所述的前端收发机，其中，所述振荡信号发生器耦接至所述第一发射频率变换器，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号供给至所述第一发射频率变换器。
11.如权利要求8所述的前端收发机，
其中，所述振荡信号发生器耦接至所述发射机直接变频级，以便将具有第二稳频的第二稳定信号供给至所述发射机直接变频级。
12.如权利要求10所述的前端收发机，
其中，所述第一发射频率变换器配置为使得所述第一发射中频信号的所述第一发射中频包括这样的值，该值基于对所述待发射的发射信号的所述发射频率和所述第二振荡信号的所述第二振荡频率进行相加而确定。
13.如权利要求8所述的前端收发机，其中，所述发射路径还包括：
第一发射频率变换器，其耦接至所述发射机直接变频级，以便接收具有所述发射频率的所述待发射的发射信号，并且将具有所述发射频率的所述待发射的发射信号变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号；和
第二发射频率变换器，其耦接至所述第一发射频率变换器，以便接收具有所述第一发射中频的所述第一发射中频信号，并且将具有所述第一发射中频的所述第一发射中频信号变换为具有第二发射中频的第二发射中频信号。
14.如权利要求1所述的前端收发机，其中，所述振荡信号发生器包括振荡器，该振荡器配置为生成具有初始振荡频率的初始振荡信号。
15.如权利要求14所述的前端收发机，
其中，所述振荡信号发生器还包括第一补偿电路，该第一补偿电路耦接至所述振荡器，以便接收具有所述初始振荡频率的所述初始振荡信号，并且将具有所述初始振荡频率的所述初始振荡信号变换为具有所述第一稳频的所述第一稳定信号。
16.如权利要求14所述的前端收发机，其中，所述振荡信号发生器还包括第二补偿电路，该第二补偿电路耦接至所述振荡器，以便接收具有初始振荡频率的所述初始振荡信号，并且将具有所述初始振荡频率的所述初始振荡信号变换为具有所述第一振荡频率的所述第一振荡信号。
17.如权利要求1所述的前端收发机，其中，所述接收路径还包括接收机天线，该接收机天线耦接至所述第一接收频率变换器，并且配置为将所述接收信号供给至所述第一接收频率变换器。
18.如权利要求9所述的前端收发机，
其中，所述发射路径还包括发射机天线，该发射机天线耦接至所述第一发射频率变换器，并且配置为从所述第一发射频率变换器接收所述第一发射中频。
19.一种前端收发机，其包括：
发射路径，其包括：
发射机直接变频级，其配置为供给具有发射频率的待发射的发射信号；和
第一发射频率变换器，其耦接至所述发射机直接变频级，以便接收具有所述发射频率的所述待发射的发射信号，并且将具有所述发射频率的所述待发射的发射信号变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号；以及
振荡信号发生器，其分别耦接至所述第一发射频率变换器和所述发射机直接变频级，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号供给至所述第一发射频率变换器，并且将具有第二稳频的第二稳定信号供给至所述发射机直接变频级，
其中，所述振荡信号发生器配置为对所述第二振荡信号设置24GHz或者36GHz的所述第二振荡频率，并且所述第一发射中频信号的所述第一发射中频为60GHz。
20.一种前端收发机，其包括：
发射路径，其包括：
发射机直接变频级，其配置供给具有发射频率的待发射的发射信号；
第一发射频率变换器，其耦接至所述发射机直接变频级，以便接收具有所述发射频率的所述待发射的发射信号，并且将具有所述发射频率的所述待发射的发射信号变换为具有第一发射中频的第一发射中频信号；和
第二发射频率变换器，其耦接至所述第一发射频率变换器，以便接收具有所述第一发射中频的所述第一发射中频信号，并且将具有所述第一发射中频的所述第一发射中频信号变换为具有第二发射中频的第二发射中频信号；以及
振荡信号发生器，其分别耦接至所述第一发射频率变换器、所述第二发射频率变换器和所述发射机直接变频级，以便将具有第二振荡频率的第二振荡信号供给至所述第一发射频率变换器和所述第二发射频率变换器，并且将具有第二稳频的第二稳定信号供给至所述发射机直接变频级，
其中，所述振荡信号发生器配置为对所述第二振荡信号设置24GHz或者36GHz的所述第二振荡频率，并且所述第二发射中频信号的所述第二发射中频为60GHz。
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LOW VOLTAGE CIRCUITS FOR A SINGLE CHIP 2GHZ TRANCEIVER FOR MOBILE TELECOMMUNICATION;V. Porra;《IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CIRCUITS AND SYSTEMS》;19960512;492-495 *
Sohrab Emami.A Highly Integrated 60GHz CMOS Front-End.《Solid-State Circuits Conference, 2007. ISSCC 2007. Digest of Technical Papers. IEEE International》.2007,190-191.
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V. Porra.LOW VOLTAGE CIRCUITS FOR A SINGLE CHIP 2GHZ TRANCEIVER FOR MOBILE TELECOMMUNICATION.《IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CIRCUITS AND SYSTEMS》.1996,492-495.

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