CN106506026A - 使用调谐信息以自适应动态修改rf信号链路的参数的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供的是使用调谐信息以自适应动态修改RF信号链中的参数的装置和方法。来自具有多个振荡器的振荡器核心的调谐信息自适应地调谐信号链内系统组成的参数。以这种方式，系统组件被调谐到适合的信号和振荡器芯的频带内操作。此外，射频阻抗可以匹配，以及功率增加效率可以在区域高效单片集成电路中增强。

Description

使用调谐信息以自适应动态修改RF信号链路的参数的装置和 方法
技术领域
本发明的实施例涉及电子电路，更具体地涉及具有多芯压控振荡器的射频系统。
背景技术
射频系统包括压控振荡器，并且可以在电子和通信应用中使用。射频系统可以在电子和通信应用中使用，包括时钟产生和分配。压控振荡器可产生用于谐振器或LC槽的振荡器输出信号，并且振荡频率可通过具有可变电气性能的LC槽来确定。
在一种应用中，射频系统使用压控振荡器(VCO)作为本地振荡器(LO)以混合和上变频输入信号。通过混合信号与LO，上变频信号可以被放大，并通过RF信号链中的功率放大器(PA)中传输。
概要
在一个实施例中，具有宽调谐频率的功能的射频装置包括多芯压控振荡器和射频组件。多核压控振荡器被配置为提供具有多个频带的输出信号。多核压控振荡器包括：第一压控振荡器和第二压控振荡器。第一压控振荡器具有被配置为接收多个控制信号的第一调谐单元，其调谐所述第一电压控制振荡器的频率范围。第二压控振荡器具有被配置为接收多个控制信号的第二调谐单元，其调谐第二电压控制振荡器的频率范围。射频组件被配置为接收所述多个控制信号，其调谐无线电频率分量的特性。
此外，第一压控振荡器的输出信号频率由调谐电压调谐，使得第一压控振荡器的输出信号的频率是所述第一压控振荡器的频率范围的频率。另外，第二压控振荡器的输出信号频率由调谐电压调谐，使得第二压控振荡器的输出信号频率为第二压控振荡器的频率范围的频率。
该射频部件可以包括多路复用器，被配置为基于所述控制信号而传递所述第一压控振荡器的输出信号和第二压控振荡器的输出信号的选择之一。另外，本地振荡器滤波器可接收第一压控振荡器的输出信和所述第二压控振荡器的输出信号号的选择。射频部件可以包括本地振荡器滤波器，其中所述特性是在本地振荡器滤波器的频带。
该射频部件可以是射频功率放大器，和特性可以是射频功率放大器的输入阻抗。此外，射频功率放大器的输入阻抗可以通过多个控制信号被控制为射频设备的匹配阻抗。此外，特性可以是射频功率放大器的输出阻抗；和射频功率放大器的输出阻抗可以由多个控制信号被控制为射频设备的匹配阻抗。射频功率放大器可以被配置为窄带放大器。
该射频部件可以是带通滤波器，和特征可以是带通滤波器的频带。
射频设备可以是单片集成电路的一部分。
在另一个实施例中，具有宽调谐频率功能的射频装置包括多芯压控振荡器和射频组件。多核压控振荡器被配置为提供具有多个频带的输出信号，以及多芯压控振荡器包括多个压控振荡器，各自具有调谐单元，其被配置成接收多个控制信号和调谐电压。所述控制信号被配置以调谐所述多个压控振荡器的每个的频率范围，并且该调谐电压被配置以调谐所述多个压控振荡器的每个的输出信号频率。此外，射频组件被配置为接收所述多个控制信号，以及多个控制信号调谐射频分量的特性。
射频装置可包括多路复用器，经配置以基于所述控制信号而传递压控振荡器的输出信号的选择一个。另外，本地振荡器滤波器可接收多个压控振荡器的输出信号的选择之一；和射频部件可以是本地振荡器滤波器，其中所述特性是在本地振荡器滤波器的频带。
如上所述，无线电频率组件并不限定于作为本地振荡器滤波器。例如，该射频部件可以是射频功率放大器，和特性可以是射频功率放大器的输入阻抗。
在另一个实施例中，一种操作具有宽调谐频功能的射频设备的方法包括：使用由控制回路确定的信号的控制向量，校准多芯压控振荡器；施加的信号的控制向量到多路复用器，以传递从多芯压控振荡器具有多个频带的多个输出信号的选择输出；施加信号的控制向量到至少一个过滤器，以调整所述至少一个滤波器的滤波器特性；以及施加信号的控制向量到至少一个放大器，以调整所述至少一个放大器的特征。此外，所述至少一个放大器的特性包括输入阻抗、输出阻抗和功率增益。
该方法还可包括施加信号的控制向量到多路复用，以传递多芯压控振荡器的多个输出信号的选择输出。
附图说明
提供这些附图和本文中的相关描述说明本发明的具体实施例，并且不意图是限制性的。
图1是根据本文的教导使用多芯振荡器调谐信息的射频(RF)系统的顶层框图。
图2A和图2B是根据一个实施例的振荡器芯的压控振荡器(VCO)的电路原理图。
图3A-3C展示了根据一个实施例的接收调谐信息的功率放大器(PA)的向量描述。
图4A和4B展示根据一个实施例的接收调谐信息的RF滤波器的向量描述。
图5A和5B给出根据本文的教导接收频率跟踪的调谐信息的本地振荡器信号链。
图6是根据本文的教导利用来自振荡器芯的调谐信息的RF系统的流程图。
具体实施方式
实施例的以下详细描述提出了本发明的具体实施例的各种描述。然而，本发明可以以许多不同方式来实施，如由权利要求书所定义和所覆盖。在此描述中，参考附图，其中相同的参考数字可以指示相同或功能相似的元件。
射频(RF)系统的系统组件可以包括压控振荡器(VCO)，本地振荡器(LO)滤波器，带通滤波器，功率放大器(PA)，以及低噪声放大器(LNA)。RF系统的信号链指RF系统的连接的信号路径，以及RF信号路径的例子包括射频传输路径和射频接收器的路径。
美国联邦通信委员会(FCC)具有频带的形式的设置无线标准。例如，FCC已经在880-915MHz，1.92-1.98GHz和2.11-2.19GHz的范围的区域频带设置语音和数据的WCDMA标准。作为另一示例，FCC已经设置在带2.4-2.4835GHz的数据应用的蓝牙标准。
进而，射频信号路径可被设计为通过适合于所关心的频带分量的仔细选择而用于特定频段。例如，功率放大器可以使用匹配网络，以提高功率附加效率为感兴趣的特定频带。
由于FCC开放民用的更多频率，针对单一频段的射频系统的概念变得过时；有必要RF系统利用操作的多于一个频带。特别是，有必要对于RF系统援用多频带操作。
为了满足此需要，RF系统的RF信号链需要具有宽带能力的本地振荡器(LO)。一种方法可以是乘以VCO的基本频率和窄带滤光器的切换池，以实现与滤波具有合适特性的本地振荡器。然而，具有以可切换的池的形式的许多窄带滤波器是面积效率低且昂贵的。
另外，为了满足多频带操作的需要，寄生阻抗可以限制系统组件的工作频带。例如，匹配受到寄生阻抗的影响；因此理想的是具有定址匹配特性作为频率和带宽的函数的装置。此外，功率放大器的功率增加效率可以受到寄生部件(包括寄生阻抗)的影响。因此，需要新的设备和方法，以减轻寄生阻抗，但不限制带宽。
本文提供用于使用调谐信息以自适应地动态修改RF信号链中的参数的装置和方法。信号链的振荡器芯体的调谐信息可以用于适应系统组件，如放大器和滤波器，以满足调谐带的规格。另外，组件可以是使用射频恰当处理流程制造的集成电路或单片集成电路的一部分，如互补金属氧化物半导体微机电系统(CMOS-MEMS)处理。
图1是根据本文的教导射频(RF)系统100使用多芯振荡器的调谐信息的顶层框图。多芯振荡器包括第一VCO 120、第二压控振荡器122、第三VCO 124和第四VCO 126，其中每一个操作为单核振荡器，并且也被称为“单振荡器芯”或“核心”。第一至第四VCO 120-126的每个从频率控制块118接收控制信号的控制矢量并提供特定频带的频率的输出信号。第一至第四和VCO 120-126的每个或芯的振荡频率可以由分立的开关元件进行控制。所述开关元件允许第一至第四VCO 120-126的单个振荡器芯体在多个频带进行调谐。输出信号覆盖一个以上的频带。此外，整体多核振荡器(也被称为多核压控振荡器)包括多个内核，允许整体多核VCO以覆盖八度频率范围。因此，控制矢量是可以同时包含芯和/或频带的控制信息的合成控制信号。
进一步的细节呈现控制向量的调谐信号如何被可操作地连接到多芯振荡器可以类似于在美国专利No.US8970310B2(也公开为US20140097910)提出的信息，在此通过引用整体并入本文。使用具有控制向量的多芯振荡器获得宽调谐频率的能力。该控制向量Vc基于第一至第四和VCO 120-124的局部反馈调谐第一至第四VCO 120-124；尽管图1示出了多芯振荡器作为具有只有四个和VCO，具有更少或更多VCO的其他配置是可能的。在RF系统100中，频率控制块118被示为具有与第一压控振荡器120的反馈连接；然而，频率控制模块118还可以从每个第一至第四和VCO接收反馈，以操作上控制频率特性。由于变频控制块118提供并调整控制矢量以匹配第一至第四VCO 120-124的特征，动态调整控制矢量控制矢量的状态被实时通过压控振荡器120-124的反馈来决定。
第一至第四VCO 120-124的输出信号被提供给多路复用器116。多路复用器116然后提供输出信号到倍频器114，它提供了倍频输出到本地振荡器滤波器112。本地振荡器滤波器112然后提供滤波本地振荡器信号到混频器104。
另外，如图1中，RF输入信号RFin提供在低噪声放大器的输入端口(LNA)102，其又提供第一放大的输出信号到混频器104。混频器104混合所提供的第一放大的输出信号与滤波本地振荡器信号以便产生混合信号。该混合信号由第二滤波器106滤波，以提供上变频信号给功率放大器(PA)108。PA 108放大并然后提供经上变频的信号到天线110，以用于传输。
根据本文所述实施例，控制矢量可以有利地调谐多芯振荡器以外的调射频系统组件。例如，信号的控制向量可用于控制多路复用器116、倍频器114以及本地振荡器过滤器112，以便将滤波本地振荡器信号传递给混频器104。通过使用控制矢量以调谐本地振荡器滤波器112的滤波特性，相比于使用单独过滤器的可切换窄带池的系统，本地振荡器滤波器112可以被设计成具有较少的部件。
另外，如图1，控制矢量可以进一步用于调谐第二滤波器的滤波器特性106。优点可类似于使用控制矢量来控制本地振荡器滤波器112的滤波器特性。在这样做时，相比于使用滤波器的可切换池的系统，第二滤波器106也可设计成具有较少的部件。
控制向量也可以被用来调谐频率乘法器114的特性。例如，该倍频器114可包括跟踪滤波器，也可通过控制矢量调谐，以便根据从多芯振荡器信号的频率动态地改变跟踪滤波器的通带。以这种方式，通过倍频器114产生的杂散信号可以有利地过滤。使用控制矢量以动态地调整跟踪滤波器的通带有利地允许宽调谐范围，而无需多个窄带滤光片。如滤波器设计领域的普通技术人员理解的，过滤器可被设计成具有不同的特性，并具有不同的类型。例如，本地振荡器滤波器112可以是带通滤波器，和第二滤波器106还可以是带通滤波器。此外，尽管图1的实施例示出了信号路径如仅具有本地振荡器滤波器112和第二滤波器106，更少或更多过滤器块可以包括在信号链中。
另外，如图1，控制矢量也可以应用到包括功率放大器108的放大器。通过调整PA108的输入和输出阻抗网络的性质，控制向量可以调整功率放大器108的RF匹配特性和功率增加效率(PAE)性能。使用控制调谐PA 108的输入的属性和输出网络可以有利地消除需要使用窄带抗匹配网络，以完成相同的目的。在这样做时，相比于使用窄带无匹配网络的系统，匹配网络可以被设计成具有较少的部件。PAE和频率带宽(BW)的性能同样可以无需窄带匹配网络来增强。
图2A和图2B是根据一个实施例的振荡器芯的压控振荡器(VCO)的电路原理图。例如，图2A和图2B的VCO可以用作图1的多核振荡器的VCO120-126。图2A是拉共集电极配置的具有晶体管Q1和晶体管Q2的推挽振荡器的电路原理图。晶体管Q1具有连接到电源节点VDD的集电极，连接到输出端口fop的发射极，以及连接到节点X的基极。晶体管Q2具有连接到电源节点VDD的集电极，连接到输出的发射极端口fom，以及连接到节点X′的基极。
电容器C1连接在晶体管Q1的集电极与地之间，而电容器C2被连接在集电极的晶体管Q2和地之间。电感器L1和电阻R1在晶体管Q1和接地的发射极之间串联连接，而电感器L2和电阻R2在晶体管Q1的发射极和接地之间串联连接。此外，电容器C3和C4串联连接在输出端口fop和输出口fom之间。电容器C3和C4提供额外的公共端口fo2。此外，第一输出信号在输出端口的fop提供，并在输出端口的fom提供第二输出信号。另外，共同的输出信号在公共端口fo2提供。第一、第二和公共输出信号具有由节点X和节点X′之间的可调LC谐振网络调谐的VCO频率。
可调谐LC槽网络包括电容器C5以及电容器C6，电容器C5具有连接到节点X的第一电容器节点和连接到节点Y的第二电容器节点，以及电容器C6具有连接到节点X′的第一电容器节点和连接于节点Y′的第二电容器节点。电感器L3连接在节点Y和地之间，而电感器L4连接在节点Y′和地之间。第一变容二极管CV1连接在节点Y和调谐端口Vtune之间，而第二变容CV2连接在节点Y′和Vtune之间。
VCO频率可以通过在调谐端口Vtune调谐电压Vtune的应用进行微调，并且Vtune可以是独立于控制矢量的信号的单独信号。
图2A还示出了由连接在节点Y和节点Y′之间的电容器和开关的粗调芯202。在粗调芯202，可切换电容链接使用电容器和开关构成。第一可切换电容链路包括连接在节点Y和节点Y′之间的电容器C7和电容器C8以及开关204。开关204接收控制信号VC1，其可以控制开关204以打开或关闭作为电短路。当开关关闭时，电容C7和C8串联连接在节点Y和节点Y之间串联′，以增大节点Y和Y′之间的总电容。当开关打开时，电容器C7和C8不贡献于节点Y和Y′之间的静电电容。电容器C9和电容器C10类似地连接节点Y和Y′之间的开关206；和电容器C11和电容器C12被类似地与节点Y和Y′之间的开关208连接。开关206接收的控制信号VC2可以控制开关206以打开或关闭，而开关208接收的控制信号VC3可控制开关208是打开或关闭。
粗调芯202的装置和方法的进一步细节在US13649046中提供(布雷斯林，同上)；和本领域中的普通技术人员可以理解电容器和开关可以如何连接以形成粗调芯202，如图2A所示。
VCO频率可以粗略调谐到在由控制信号VC1-VC3确定的频带内操作。控制信号VC1-VC3可以选择性地打开或关闭开关204-208以便改变节点Y和节点Y′之间的净电容。以这种方式，可调谐槽路网络可以调整VCO以在由控制信号VC1-VC3确定的频带内操作。
虽然图2A的实施例示出了粗调芯202作为具有接收三个控制电压VC1-VC3的三个可切换电容链接，具有容纳更多或更少控制电压的更多或更少的切换电容链路的配置是可能的。此外，如本领域普通技术人员可以理解的，开关204-208可以使用FET，和控制信号可以是控制每个FET的栅极电压实现；在US13649046提供进一步的细节(布雷斯林，同上)。
图2B是图2A的VCO的向量表示。特别是，粗调芯202已被象征性地以矢量格式简化。与它们对应的开关204-208及其相应的控制信号的切换电容环节已经紧凑重绘为接收控制矢量的可变电容Cm。控制矢量可以包括控制信号VC1-VC3，另外可以包括核心和频段控制信息的复合控制信号。普通技术人员在分析使用矢量格式的多个信号电路可以理解这个紧凑的版本。
另外，虽然图2A和2B的实施例中示出了推挽振荡器的晶体管Q1和Q2的振荡器芯的公共集电极结构，其他振荡器配置是可能的。例如，如本领域中的普通技术人员可以理解的，振荡器可以使用连接在共基极结构的晶体管设计。或者代替推挽振荡器拓扑，利用交叉耦合晶体管对的振荡器拓扑可用于实现VCO。
图2A和2B的实施例可以根据GaAs BiFet和/或基于SiGe BiCMOS硅工艺技术来制造。该晶体管Q1和Q2可以具有各种结构类型，包括但不限于双极结型晶体管、JFET、MOSFETIGFET、MESFET、pHEMT、HBT等晶体管结构类型。该晶体管Q1和Q2也可以具有各种极性，如N型、P型、NPN 型或PNP型；并可以包括各种半导体材料，如GaAs、SiGe和类似物。
图3A-3C呈现根据一个实施例的功率放大器的向量描述(PA)300的接收调谐信息。功率放大器300可以是RF信号链中的一部分，类似于图1的PA 108。图3A的功率放大器300是表示功率放大器300作为接收控制矢量的系统表示，其可以具有一个或多个控制信号，如图2A和2B的控制信号VC1，VC2和VC3。
图3B是图3A的PA 300的系统表示，并且示出了功率放大器300作为输入阻抗级302、增益级304和输出阻抗级306。输入阻抗级302、增益级304和输出阻抗级306级联连接两个端口的系统或网络。输入阻抗级302具有节点XA和节点XA’之间的输入端口和节点XB和节点XB′之间的输出端口。增益级304具有节点XB和节点XB′之间的输入端口和节点XC和节点XC′之间的输出端口。此外，输出阻抗级306具有节点XC和节点XC′之间的输入端口和节点XD和节点XD’之间的输出端口。
在图3B的实施例中，控制矢量被输入阻抗级302和输出阻抗级306接收。控制向量可以调谐输入阻抗级302，为了匹配输入阻抗级302相对于特定频带信号。如关于图1的RF系统所讨论的，控制矢量含有多核振荡器的局部反馈回路的频带信息。
如在图3C中所示，该控制向量能控制阻抗网络。图3C的实施例示出了可调谐网络的矢量表示，可以表示输入阻抗级302和输出阻抗级306的任一个或两者。图3C的可调谐网络是双端口网络，具有节点X1和节点X1′之间限定的输入端口的节点X2和节点X2′之间的输出端口。这里，电感器L1和可变电容CM1在节点X1和X1′之间并联连接。电感器L2和可变电容CM2串联连接在节点X1和X2之间；和电感器L3和可变电容CM3并联连接在节点X2和X2′之间。如图3C的可调谐网络中，节点X2′是物理上相同于节点X1′。然而，如本领域的普通技术人员可以理解的，在两端口网络中，其他元件(诸如电容器或电感器)可内插在X1′和X2′之间分支或电路路径。
参考图2B，图3C的可调谐网络可以用作具有节点X1和X1’的输入阻抗级302，对应于该节点XA和XA’，并具有对应于节点XB和XB’的节点X2和X2′。另外，图3C的可调谐网络可以用作输出阻抗级306，具有对应于该节点XC和XC′的节点X1和X1’和′对应于节点XD和XD′的节点X2和X2′。
变量电容Cm1，Cm2和Cm3可是由矢量控制的可切换电容链路，类似于由图2B的可变电容CM表示的切换电容链接。可变电容Cm1，Cm2和Cm3可以进一步通过控制矢量来控制调谐该输入阻抗级302的阻抗(也称为射频阻抗)和输出阻抗级306的RF阻抗。在这样做时，输入阻抗级302和输出阻抗级306可以匹配增益级304，用于由多核振荡器确定的合适带宽的信号。匹配输入阻抗级302和输出阻抗级306与增益级304可以有利提高性能和改善PAE。另外，由于可变电容Cm1、Cm2和Cm3可以是单片芯片的一部分，相比于使用窄带滤波器的池子的芯片，芯片面积可以减小。
虽然图3C示出了可调谐网络的一个实施例作为具有Cm1至Cm3的三个电感器L1到L3和可变电容的无源元件，具有更多或更少的电感器和可变电容的其它配置是可能的。本领域的普通技术人员可以理解，可调谐网络可以具有使用由控制矢量调整的可变电容的其它配置。
图4A和4B展示了根据一个实施例的接收调谐信息的RF滤波器400的向量描述。图4A的RF滤波器400可以是RF信号链的一部分，类似于图1的本地振荡器滤波器112和第二滤波器106。类似于图3B和3C的输入阻抗级302和输出阻抗级306，RF滤波器400可以使用电感器和可变电容来实现。
图4B可以是RF滤波器400的实现，使用具有节点X1和节点X1′之间的输入端口与节点X2和节点X2′之间的输出端口的两端口网络。这里可变电容Cm1连接在节点X1和电感器L的第一节点之间，而可变电容Cm4连接在节点X2和电感器L的第二节点之间。此外，可变电容Cm2被连接在电感器L的第一节点和节点X1′之间，而可变电容Cm3连接在电感器L的第二个节点和节点X2′之间。还如图3C的可调谐网络所示，节点X2′物理上相同于节点X1′。然而，如本领域的普通技术人员可以理解的，在两端口网络中，其他元件(诸如电容器或电感器)可以插入X1′和X2′内之间的分支。
使用可变电容(接收控制矢量)实现射频滤波器400提供相似的优点，如关于实现图3B和3C的输入阻抗级302和输出阻抗级306所描述的。滤波器特性(例如带宽和中心频率)可以基于所述控制矢量被设置。当在诸如图1中的射频系统的系统内使用时，控制矢量可以有利在RF滤波器400的调整滤波器特性，而不需要使用消耗调谐滤波器组的面积。
虽然图4B示出RF滤波器400的实施例为具有电感器L和可变电容Cm1至Cm4的无源元件构成，具有更多或更少的电感器和可变电容的其它配置是可能的。如本领域的普通技术人员可以理解的，RF滤波器400可以具有使用由控制矢量调整可变电容的其它配置。
图5A和5B给出根据本文的教导的接收频率跟踪的调谐信息的本地振荡器信号链。图5A的实施例示出具有过滤器520、乘法器514a以及过滤器512的信号链，其中每一个接收控制矢量控制矢量是多芯心振荡器的控制向量，并包含频率跟踪的调谐信息。过滤器520接收信号Fo，和其中fo表示信号佛的中心频率，并删除由控制矢量确定的边带频率成分；信号Fo可以是多芯振荡器的VCO输出信号，诸如，在图1的多路转换器116的输出提供的。在乘法器514a中，方块518相乘信号的频率fo，从而提供信号N*Fo(N乘以Fo)，其中N*Fo表示N乘以频率fo的中心频率。在图5A中还示出，过滤器516接收该信号N*Fo，并提供额外的滤波。此外，控制矢量控制块518和滤波器516，以便相对于信号Fo的频率fo改变滤波器516的滤波特性。以这种方式，过滤器516动态地跟踪Fo的频率，并且可以作为跟踪滤波器被引用。乘法器514A提供信号F1，其中，F1表示中心频率F1。
信号F1由滤波器512接收，其可以通过由所述控制矢量控制的通带进一步过滤信号F1。此外，过滤器512可以是图1的本地振荡器滤波器112，并提供混合器的信号输出，如混合器114。另外，虽然图5A的实施例示出了本地振荡器信号链具有过滤器520、乘法器514a、滤波器512，具有更少或更多的组件的实施例是可能的。例如，如本领域普通技术人员可以理解的，本地振荡器信号链中可以有额外的滤波器级或各种特性的滤波器，例如高通滤波器。
另外，使用控制矢量以改变滤波器516和滤波器520和516的通带的滤波特性可以有利地提供信号滤波，而不需要使用消耗窄带可调滤波器组的面积。
图5A和5B给出根据本文的教导的接收频率跟踪的调谐信息的本地振荡器信号链。图5A的实施方式类似于图5B的实施例，除了图5B的本地振荡器信号链使用具有嵌入式滤波的乘法器514b。代替使用乘法器514a外部的滤波器520，如图5A所示，过滤器520被嵌入在乘法器514b的范围内。以这种方式，具有图5A的乘法器514a的过滤器520的功能可以类似于或等同于具有嵌入式滤波乘法器514b的功能，如图5B所示。
图6是使用来自根据本文的教导的振荡器芯的调谐信息的RF系统的流程图600。流程图600提供用于修改RF信号链的参数的方法的实施例，例如图1的射频系统的信号链。操作步骤602可以初始化控制信号的控制向量诸如图2B的控制向量并且控制矢量Vc可包括图2A的VC3的控制信号，诸如VC1。初始化控制矢量Vc也可以对应于施加电源到图1的RF系统继。在初始化控制向量之后，判定步骤604可以代表具有图1的频率控制块118的多频带振荡器的的反馈回路1。反馈环路的目的是为了调谐多个VCO，如图1的VCO 120-124，根据关于图1所讨论的和作为US13649046提出的条件(布雷斯林，同上)。在判定步骤604中，如果满足反馈条件，则VCO已被粗略调谐或校准到其所需的带宽。如果条件没有得到满足，则控制信号的控制矢量被调整或增加，以及判定步骤604重新测试条件。一旦满足条件，指示VCO粗略地调整，则在操作步骤608中，控制矢量Vc被提供给RF信号链的过滤器，如图1的本地振荡器滤波器112和第二滤波器106。在操作步骤608之后，操作步骤610表示应用控制向量到系统的放大器。控制向量能匹配放大器的输入和输出阻抗，因此能够提高功率放大器PAE。
虽然图6的流程图600显示判定步骤604之后的仅两个操作步骤608和610，更少或更多的操作步骤是可能的。例如，控制矢量可以控制复用器，诸如图1的多路复用器116。一般地，当信号路径包括具有属性或特征，它是可调的，则该控制向量更多或更少的元件或RF组件也可提供给额外或更少的元件。在这样做时，控制矢量可以调整元件或RF组件，而无需使用需要过滤器的可调谐或可切换组的区域。
应用
采用上述的射频信号路径的设备可以被实现为各种电子设备。电子设备的示例可以包括(但不限于)消费电子产品、消费者电子产品，电子测试设备等的零件。电子设备的示例也可以包括光网络或其它通信网络的电路。消费电子产品可包括(但不限于)汽车、摄像机、照相机、数码相机、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、复印机、传真机、扫描仪、多功能外围设备等。此外，电子设备可以包括未完成的产品，包括那些用于工业、医疗和汽车应用。
前面的描述和权利要求中可以指元件或特征为被“连接”或“耦合”在一起。如本文中所使用的，除非明确声明，否则，“连接”的意思是元件/特征是直接或间接地连接到另一个元件/特征，并且不一定是机械连接。同样地，除非明确声明，否则“耦合”意指元件/特征直接或间接地联接到另一个元件/特征，并且不一定是机械连接。因此，虽然在附图中所示的各种原理图描绘元件和部件的示例布置，附加的居间元件、设备、特征或组件可以存在于实际的实施例中(假设所描绘的电路的功能性没有产生不利影响)。
尽管本发明已经在某些实施例中进行了描述，本领域的普通技术人员显而易见的其他实施例(包括不提供本文所阐述的所有特征和优点的实施例)也在本发明的范围之内。此外，上述的各种实施例可被组合以提供进一步的实施方式。此外，在一个实施例的上下文中所示的某些特征可以被并入其它实施例。因此，本发明的范围仅通过参考所附权利要求限定。

Claims (21)

1.一种具有宽调谐频功能的射频装置，该装置包括：
多芯压控振荡器，其中，所述多芯压控振荡器被配置为提供具有多个频带的输出信号，以及其中所述多核压控振荡器包括：
具有第一调谐单元的第一压控振荡器，被配置为接收多个控制信号，其中所述多个控制信号调谐第一压控振荡器的频率范围；和
具有第二调谐单元的第二压控振荡器，被配置为接收所述多个控制信号，其中所述多个控制信号调谐第二压控振荡器的频率范围；
射频部件，配置成接收所述多个控制信号，其中所述多个控制信号调谐射频分量的特性。
2.如权利要求1所述的射频装置，
其中，第一压控振荡器的输出信号频率由调谐电压调谐，使得第一压控振荡器的输出信号频率是第一压控振荡器的频率范围的频率；和
其中，第二压控振荡器的输出信号频率由调谐电压调谐，使得第二压控振荡器的输出信号频率是所述第二压控振荡器的频率范围的频率。
3.如权利要求2所述的射频装置，进一步包括多路转换器；
其中，该多路复用器被配置成基于所述控制信号传递所述第一压控振荡器的输出信号和所述第二压控振荡器的输出信号的选择之一。
4.如权利要求3所述的射频装置，
其中，本地振荡器滤波器接收第一压控振荡器的输出信号和第二压控振荡器的输出信号的选择之一；和
其中，所述射频分量是本地振荡器滤波器，以及特性是本地振荡器滤波器的频带。
5.如权利要求1所述的射频装置，
其中，所述射频组件是射频功率放大器，和所述特性是所述射频功率放大器的输入阻抗；和
其中，所述射频功率放大器的输入阻抗由多个控制信号控制为射频设备的匹配阻抗。
6.如权利要求1所述的射频装置，
其中，所述射频组件是射频功率放大器，和所述特性是所述射频功率放大器的输出阻抗；和
其中，所述射频功率放大器的输出阻抗由多个控制信号控制为频设备的匹配阻抗。
7.如权利要求1所述的射频装置，其中，所述射频组件是射频功率放大器，以及所述特性是所述射频功率放大器的频带。
8.如权利要求7所述的射频装置，其中，所述射频功率放大器被配置为窄频带放大器。
9.如权利要求1所述的射频装置，其中，所述无线电频率分量的带通滤波器，和所述特性是带通滤波器的频带。
10.如权利要求1所述的射频设备，其中，所述射频装置是单片集成电路的一部分。
11.具有宽调谐频功能的射频装置，该装置包括：
多芯压控振荡器，其中，所述多芯压控振荡器被配置为提供具有多个频带的输出信号，并且其中所述多核压控振荡器包括多个压控振荡器，每个都具有调谐单元，经配置成接收多个控制信号和调谐电压，其中所述控制信号被配置以调谐所述多个压控振荡器的频率范围，以及其中，所述调谐电压被配置调谐多个压控振荡器的每个的输出信号频率；和
射频部件，配置成接收所述多个控制信号，其中所述多个控制信号调谐的射频分量的特性。
12.如权利要求11所述的射频装置，进一步包括多路转换器；
其中，该多路复用器被配置成基于所述控制信号而传递压控振荡器的输出信号的选择之一。
13.如权利要求12所述的射频装置，
其中，本地振荡器滤波器接收所述多个压控振荡器的输出信号的选择之一；和
其中，所述射频分量是本地振荡器滤波器，以及特性是本地振荡器滤波器的频带。
14.如权利要求11所述的射频装置，
其中，所述射频组件是射频功率放大器，和所述特性是所述射频功率放大器的输入阻抗；和
其中，所述射频功率放大器的输入阻抗由多个控制信号控制为射频设备的匹配阻抗。
15.如权利要求11所述的射频装置，
其中，所述射频组件是射频功率放大器，以及所述特性是所述射频功率放大器的输出阻抗；和
其中，所述射频功率放大器的输出阻抗由多个控制信号控制为射频设备的匹配阻抗。
16.如权利要求11所述的射频装置，其中，所述射频组件是射频功率放大器，和所述特性是所述射频功率放大器的频带。
17.如权利要求16所述的射频装置，其中，所述射频功率放大器被配置为窄带放大器。
18.如权利要求11所述的射频装置，其中，所述射频分量是带通滤波器，和所述特性是带通滤波器的频带。
19.如权利要求11所述的射频装置，其中，所述射频装置是单片集成电路的一部分。
20.一种操作具有宽调谐频率能力的射频装置的方法，包括：
使用由控制回路确定的信号的控制向量，校准多芯压控振荡器；
向多路复用器施加信号的控制向量，以传递多芯压控振荡器具有多个频带的输出信号的选择输出；
向至少一个过滤器施加信号的控制向量，以调整所述至少一个滤波器的滤波器特性；和
向至少一个放大器施加信号的控制向量，以调整所述至少一个放大器的特性，其中所述至少一个放大器的特性包括输入阻抗、输出阻抗和功率增益。
21.如权利要求20所述的方法，进一步包括：
施加信号的控制向量到多路复用器，以传递多核压控振荡器的多个输出信号的选择输出。
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