CN106301359B

CN106301359B - 一种本振信号配置电路及本振信号配置方法

Info

Publication number: CN106301359B
Application number: CN201510366177.8A
Authority: CN
Inventors: 曾义
Original assignee: Shenzhen ZTE Microelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen ZTE Microelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2035-06-26
Also published as: CN106301359A; WO2016206337A1

Abstract

本发明提供了一种本振信号配置电路，所述电路包括：本振信号产生电路，本振信号控制电路；其中，所述本振信号产生电路，用于产生不同频率的本振信号；所述本振信号控制电路，用于根据射频收发机的工作模式，为射频收发机配置相同频率或不同频率的本振信号。本发明还提供了一种本振信号配置方法、以及一种射频收发机。

Description

一种本振信号配置电路及本振信号配置方法

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种应用于载波聚合和多输入多输出射频收发机的本振信号配置电路及本振信号配置方法。

背景技术

随着移动终端的普及，市场对于多模多带射频收发机的需求很大，多模多带射频收发机在工作过程中，通常会需要多个不同频率或多个相同频率的本振信号；例如，目前的载波聚合和多输入多输出射频收发机是使用最为广泛的射频收发机；在载波聚合和多输入多输出射频收发机作为载波聚合射频收发机时，要求压控振荡器(VCO，Voltage-Controlled Oscillator)提供至少两个不同频率的本振信号；在载波聚合和多输入多输出射频收发机作为多输入多输出射频收发机时，要求VCO能够将单一频率本振信号传递到至少两个射频收发机本振信号输入端。而本振信号通常是由VCO和锁相环(PLL，Phase LockedLoop)提供。在收发机中，VCO和PLL通常会在整个芯片当中占据较大的面积并消耗较多的电流，这就要求芯片必须有很大的面积来保证本振信号的产生，造成芯片的成本和功耗都过高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种本振信号配置电路及本振信号配置方法，可以有效的减小收发机芯片面积、降低芯片功耗和芯片成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种本振信号配置电路，所述电路包括：本振信号产生电路，本振信号控制电路；其中，

所述本振信号产生电路，用于产生不同频率的本振信号；

所述本振信号控制电路，用于根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号。

上述方案中，所述本振信号产生电路包括至少两个本振信号产生器，每个本振信号产生器产生一种频率的本振信号。

上述方案中，所述本振信号控制电路具体用于：

当所述射频收发机处于载波聚合工作模式时，所述本振信号控制电路为射频收发机配置不同频率的本振信号；

当所述射频收发机处于多输入多输出工作模式时，所述本振信号控制电路为射频收发机配置相同频率的本振信号。

上述方案中，所述本振信号控制电路包括驱动器和控制开关，其中，

所述驱动器，用于增强本振信号产生电路产生的本振信号，并与控制开关协同控制输出相同频率或不同频率的本振信号；

所述控制开关，用于通过控制所述本振信号控制电路中各线路的断开和接通，与驱动器协同控制输出相同频率或不同频率的本振信号。

本发明实施例还提供了一种本振信号配置方法，所述方法包括：

产生不同频率的本振信号；

根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号。

上述方案中，所述产生不同频率的本振信号包括：通过至少两个本振信号产生器产生本振信号，其中，每个本振信号产生器产生一种频率的本振信号。

上述方案中，所述根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号包括：

上述方案中，所述方法还包括：

增强本振信号产生电路产生的本振信号；

所述为射频收发机配置相同频率或不同频率的本振信号包括：通过驱动器的开启和关闭、以及通过控制开关控制本振信号控制电路中各线路的断开和闭合，协同控制输出相同频率或不同频率的本振信号。

本发明实施例还提供了一种射频收发机，，所述射频收发机包括以上所述本振信号配置电路。

本发明实施例所提供的本振信号配置电路及本振信号配置方法，通过本振信号产生电路产生不同频率的本振信号；通过本振信号控制电路配置相同频率或不同频率的本振信号。如此，可以实现对VCO和PLL的复用，使用尽可能少的VCO和PLL提供尽可能多的本振信号，并将相同频率或者不同频率的本振信号分发给不同的射频接收机，为同时具有载波聚合和多输入多输出功能的射频收发机提供不同的本振信号。在支持实现收发机功能多样化的同时，减小芯片面积、降低芯片功耗和芯片成本。

附图说明

图1为本发明实施例本振信号配置电路结构示意图；

图2为本发明实施例本振信号配置电路内部结构示意图；

图3为本发明实施例射频收发机处于载波聚合工作模式时驱动器和控制开关的状态示意图；

图4为本发明实施例射频收发机处于载波聚合工作模式时驱动器和控制开关的状态示意图；

图5为本发明实施例射频收发机处于多输入多输出工作模式时驱动器和控制开关的状态示意图；

图6为本发明实施例射频收发机处于多输入多输出工作模式时驱动器和控制开关的状态示意图；

图7为本发明实施例本振信号配置方法流程示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，通过本振信号产生电路产生不同频率的本振信号；通过本振信号控制电路配置相同频率或不同频率的本振信号。

本发明实施例所述本振信号产生电路中，包括至少两个能够提供不同频率本振信号的本振信号产生器，当射频收发机工作在载波聚合模式时，所述本振信号产生电路输出两种不同频率的本振信号；而射频收发机工作在多输入多输出模式下时，由于射频收发机只需要一个单一频率的本振信号，因此需要将其中一个本振信号的输出电路关闭，通过单一本振信号驱动多个射频收发机。如此，能够利用同一套本振信号产生电路，通过本振信号控制电路，实现为具有载波聚合与多输入多输出功能的射频收发机提供不同频率或相同频率本振信号的功能。有效降低了具有载波聚合与多输入多输出功能的射频收发机中本振信号产生电路的规模，减小了芯片的面积，降低了芯片的功耗。

下面结合附图及具体实施例，对本发明实施例所述本振信号配置电路进行进一步详细说明，图1为本发明实施例本振信号配置电路结构示意图，如图1所示，本发明实施例中所述本振信号配置电路包括本振信号产生电路11，本振信号控制电路12；其中，

所述本振信号产生电路11，用于产生不同频率的本振信号；

所述本振信号控制电路12，用于根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号。

图2为本发明实施例本振信号配置电路内部结构示意图，如图2所示，所述本振信号产生电路11包括至少两个本振信号产生器111，每个本振信号产生器111产生一种频率的本振信号。

本发明实施例中，以所述本振信号产生电路11包括两个本振信号产生器111，如图2所示，为本振信号产生器111；图2中，包括两个本振信号产生器111：VCO1、VCO2；两个本振信号产生器111分别产生不同频率的本振信号。这里，VCO1、VCO2的型号可以相同，也可以不同；相同型号的VCO的频率范围相同，不同型号的VCO的频率范围不同。由于每种型号的VCO都有一个可控的频率区间，因此，两个相同型号的VCO或两个不同型号的VCO均可以提供不同频率的本振信号；例如，当VCO1、VCO2均为型号为HE487的VCO时，VCO1和VCO2的频率区间均为3.0～3.7GHz，可根据实际需求设置VCO1和VCO2输出的本振信号的频率，如，将VCO1输出的本振信号频率设置为3.0GHz，将VCO2输出的本振信号频率设置为3.7GHz；

对于所述本振信号控制电路12，具体的，当所述射频收发机处于载波聚合工作模式时，所述本振信号控制电路12为射频收发机13配置不同频率的本振信号；当所述射频收发机处于多输入多输出工作模式时，所述本振信号控制电路12为射频收发机13输出相同频率的本振信号。

这里，由于只需要一个VCO输出本振信号，因此，当VCO1和VCO2为相同型号的VCO时，可以根据芯片结构，选择任意一个VCO输出本振信号；例如，当所需本振信号频率为3.5GHz时，可以设置VCO1的输出频率为3.5GHz，VCO2关闭，这样，所述本振信号控制电路12仅接通VCO1所在通路，而不接通VCO2所在通路，如此，可获得相同频率的本振信号。当VCO1和VCO2为不同型号的VCO时，可以根据实际所需频率与VCO1和VCO2的频率范围，选择输出本振信号的VCO。通常情况下，两个相同型号的VCO即可满足本发明所述本振信号配置方法，因此，在实际应用中，可以根据射频收发机的工作模式，选择VCO1/或者VCO2输出本振信号；

本发明实施例中，所述本振信号控制电路12如图2所示，包括至少一个驱动器121和至少一个控制开关122，其中，所述驱动器，用于增强本振信号产生电路产生的本振信号，并与控制开关122协同控制配置相同频率或不同频率的本振信号；所述控制开关122，用于通过控制所述本振信号控制电路中各线路的断开和接通，与驱动器121协同控制配置相同频率或不同频率的本振信号。

以图2为例，虚线框为本发明实施例所述本振信号控制电路12的内部结构，如图2所示，为驱动器121，为控制开关122，图2所述实施例中，所述本振信号控制电路12包括3个驱动器121：buffer0、buffer1、buffer2；以及10个控制开关122：S1、S2、S0a、S0a、S1b、S1b、S2c、S2c、S3d、S3d；其中，S0a、S0a、S1b、S1b、S2c、S2c、S3d、S3d分别与一个射频接手机或者发射机13相连；图2中，通过射频收发机中的分频器与混频器图标泛指射频接收机/射频发射机13。

具体的，当驱动器121处于开启状态时，所述驱动器121能够将输入到自身的本振信号进行增强后再进行输出，因此，在实际应用中，当射频收发机13距离本振信号产生器111较远时，需要驱动器121将线路中的本振信号进行增强后，再发送到射频收发机13，从而保证分射频收发机13能够接收到强度符合要求的本振信号；

当驱动器121处于关闭状态时，所述本振信号无法通过驱动器121，所述驱动器121也无法实现本振信号增强的功能。

下面结合具体应用场景，对本发明实施例所述本振信号配置电路的工作过程进行说明，图3-图6所述具体场景中，仍然使用射频收发机中的分频器与混频器图标泛指射频接收机/射频发射机，在以下实施例中，分频器和混频器与射频收发机指代相同。

当所述射频收发机处于载波聚合工作模式时，所述本振信号控制电路12需要配置不同频率的本振信号；在此场景下，所述本振信号控制电路12中各驱动器和控制开关的状态如图3所示：

当需要输出不同频率的本振信号时，所述控制开关S1和控制开关S2闭合，驱动器Buffer0处于关闭状态，Buffer1、Buffer2可以选择处于开启状态；由VCO1和VCO2输出的本振信号LO1和LO2输出到本振信号主路径上；由于Buffer0处于是关闭状态，因此，由VCO1提供的本振信号LO1和由VCO2提供的本振信号LO2互相独立；如此，两个独立的本振信号分别输入到控制开关S0a、S0b、S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3b；其中，控制开关S0a、S0b、S1a、S1b输入的是本振信号LO1，控制开关S2a、S2b、S3a、S3b输入的是本振信号LO2；并且，输入到控制开关S0a、S0b的本振信号为通Buffer1增强后的本振信号，输入到控制开关S3a、S3b的本振信号为通Buffer2增强后的本振信号；然后根据实际需求，选择性地闭合或断开S0a、S0b、S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3b，如图3中，S0a、S0b、S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3b均处于闭合状态，分频器和混频器Mixer0a、Mixer0b、Mixer1a、Mixer1b接收到的是本振信号LO1，Mixer2a、Mixer2b、Mixer3a、Mixer3b接收到的是本振信号LO2，从而满足载波聚合射频收发机对本振信号的要求。

图4为本发明又一实施例当所述射频收发机处于载波聚合工作模式时，所述本振信号控制电路12中各驱动器和控制开关的状态示意图，如图4所示，所述控制开关S1和控制开关S2闭合，驱动器Buffer0、Buffer1、Buffer2处于关闭状态，控制开关S0a、S0b、S3a、S3b处于断开状态，S1a、S1b、S2a、S2b处于闭合状态；由于Buffer0处于是关闭状态，因此，由VCO1提供的本振信号LO1和由VCO2提供的本振信号LO2互相独立；又因为Buffer1、Buffer2处于关闭状态，因此，本振信号无法通过Buffer1、Buffer2，两个独立的本振信号分别输入到控制开关S1a、S1b、S2a、S2b；其中，控制开关S1a、S1b输入的是本振信号LO1，控制开关S2a、S2b、输入的是本振信号LO2，控制开关开S0a、S0b、S3a、S3b无法接收到本振信号；然后根据实际需求，选择性地闭合或断开S1a、S1b、S2a、S2b，如图5中，S1a、S1b、S2a、S2b均处于闭合状态，分频器和混频器Mixer1a、Mixer1b接收到的是本振信号LO1，Mixer2a、Mixer2b接收到的是本振信号LO2，Mixer0a、Mixer0b、Mixer3a、Mixer3b无输入信号；从而满足载波聚合射频收发机对本振信号的要求。

当所述射频收发机处于多输入多输出工作模式时，所述本振信号控制电路12需要输出相同频率的本振信号；在此场景下，所述本振信号控制电路12中各驱动器和控制开关的状态如图5所示：

当需要输出相同频率的本振信号时，可以选择控制开关S1闭合、S2断开、Buffer0处于开启状态这一配置方式，也可以选择控制开关S1断开、S2闭合和Buffer0处于开启状态这一配置方式。如图5所示，当所述本振信号控制电路中的控制开关S1闭合、S2断开、Buffer0处于开启状态时，Buffer1、Buffer2处于关闭状态，由VCO1输出的本振信号LO1输出到本振信号主路径上，由于Buffer1、Buffer2处于关闭状态，因此，本振信号无法通过Buffer1和Buffer2，VCO1输出的本振信号LO1分别输入到控制开关S1a、S1b、S2a、S2b，其中，输入到控制开关S2a、S2b的本振信号为通Buffer0增强后的本振信号；过然后根据实际需求，选择性地闭合或断开S1a、S1b、S2a、S2b，如图5中，S1a、S1b、S2a、S2b均处于闭合状态，分频器和混频器Mixer1a、Mixer1b、Mixer2a、Mixer2b接收到的是本振信号LO1，Mixer0a、Mixer0b、Mixer3a、Mixer3b无输入信号；从而实现为多路射频接收机或发射机提供同频率的本振信号，满足多输入多输出射频收发机对本振信号的要求。

图6为本发明又一实施例当所述射频收发机处于多输入多输出工作模式时，所述本振信号控制电路12中各驱动器和控制开关的状态示意图，如图6所示，当所述本振信号控制电路中的控制开关S1闭合、S2断开、Buffer0、Buffer1、Buffer2处于开启状态时，由VCO1输出的本振信号LO1输出到本振信号主路径上，并分别输入到控制开关S0a、S0b、S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3b，其中，输入到控制开关S0a、S0b的本振信号为通Buffer1增强后的本振信号，输入到控制开关S2a、S2b的本振信号为通Buffer0增强后的本振信号；输入到S3a、S3b的本振信号为通Buffer0和Buffer2增强后的本振信号；然后根据实际需求，选择性地闭合或断开S0a、S0b、S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3b，如图6中，S0a、S0b、S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3b均处于闭合状态，分频器和混频器Mixer0a、Mixer0b、Mixer1a、Mixer1b、Mixer2a、Mixer2b、Mixer3a、Mixer3b接收到的是本振信号LO1，从而实现为多路射频接收机或发射机提供同频率的本振信号，满足多输入多输出射频收发机对本振信号的要求。

本发明实施例中，仅仅是以图2至图6所述电路结构为例，并不限定此范围，在实际应用中，可以对上述电路结构进行调整，例如，增加或减少电路中各器件的数量、调整电路中各器件的位置以及各器件之间的连接关系，从而适应不同的本振信号频率要求，这些均属于本发明的保护范围。

本发明实施例还提供了一种本振电路配置方法，图7为本发明实施例本振电路配置方法流程示意图，如图7所示，本发明实施例中，所述本振电路配置方法包括以下步骤：

步骤701：产生不同频率的本振信号；

本发明实施例中，所述产生不同频率的本振信号包括：通过至少两个本振信号产生器产生本振信号，其中，每个本振信号产生器产生一种频率的本振信号。

步骤702：根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号。

其中，所述根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号包括：当所述射频收发机处于载波聚合工作模式时，所述本振信号控制电路为射频收发机配置不同频率的本振信号；当所述射频收发机处于多输入多输出工作模式时，所述本振信号控制电路为射频收发机配置相同频率的本振信号。

本发明实施例中所述方法还包括：增强本振信号产生电路产生的本振信号；

本发明实施例中，当驱动器处于开启状态时，所述驱动器能够将输入到自身的本振信号进行增强后再进行输出，因此，当射频收发机距离本振信号产生器较远时，需要驱动器将线路中的本振信号进行增强后，再发送到分频器和混频器，从而保证分频器和混频器能够接受到强度符合要求的本振信号；当驱动器处于关闭状态时，所述本振信号无法通过驱动器，所述驱动器也无法实现本振信号增强的功能。

本发明实施例还提供了一种射频收发机，所述射频收发机包括图1至图6所述本振信号配置电路。

本发明是实例中记载的本振信号配置电路、本振信号配置方法只以上述实施例为例，但不仅限于此，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种本振信号配置电路，其特征在于，所述电路包括：本振信号产生电路，本振信号控制电路；其中，

所述本振信号产生电路，用于产生不同频率的本振信号；

所述本振信号控制电路，用于根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号；所述本振信号控制电路包括驱动器和控制开关，其中，所述驱动器，用于增强本振信号产生电路产生的本振信号，并与控制开关协同控制输出相同频率或不同频率的本振信号；所述控制开关，用于通过控制所述本振信号控制电路中各线路的断开和接通，与驱动器协同控制输出相同频率或不同频率的本振信号。

2.根据权利要求1所述电路，其特征在于，所述本振信号产生电路包括至少两个本振信号产生器，每个本振信号产生器产生一种频率的本振信号。

3.根据权利要求1所述电路，其特征在于，所述本振信号控制电路具体用于：

4.一种本振信号配置方法，其特征在于，所述方法包括：

产生不同频率的本振信号；

根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号；

所述方法还包括：

增强本振信号产生电路产生的本振信号；

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述产生不同频率的本振信号包括：通过至少两个本振信号产生器产生本振信号，其中，每个本振信号产生器产生一种频率的本振信号。

6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述根据射频收发机的工作模式，配置相同频率或不同频率的本振信号包括：

7.一种射频收发机，其特征在于，所述射频收发机包括权利要求1至3任一项所述本振信号配置电路。