CN106992795B - 射频接收器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种射频接收器。该接收器可以使用在低功率(或超低功率)接收器架构，以产生基带信号或中频信号。此外，该接收器包括增益控制的功能，以提供不同的增益设置，以及提供更好的/改进的阻抗匹配控制。

Description

射频接收器

【技术领域】

本申请总体上涉及一种接收器方案，更具体地说，涉及一种射频接收器前端(front-end)。

【背景技术】

一般来说，常规的接收器包括用于改善信噪比的低噪声放大器(LNA)，用于频率转换的混频器，和用于信道选择、滤除不想要的信号的低通滤波器。常规接收器的线性度通常由LNA和混频器所限制。为实现高线性，常规的方案可能配置LNA的输出阻抗为低阻抗，并且与具有良好的线性特征的被动(passive)混频器配对。为了实现低的输出阻抗，常规的方案可以采用转阻放大器(transimpedance amplifier，TIA)，其中所述TIA在基带具有低的输入阻抗，该低输入阻抗可以通过被动混频器在LNA输出端转换到RF频率。另外，为了抑制由被动混频引入的不匹配损害，混合器尺寸必须较大以减少加入额外混频器开关阻抗到所需的低阻抗路径。不幸的是，较大的混合器尺寸需要较大的本地振荡器(LO)驱动器，并且因此导致较大的电力消耗。LO驱动器在接收器中是主要的耗电来源。此外，为了在TIA输入端形成低阻抗，必需消耗大电流，以在整个带宽保持低噪声和低阻抗。TIA在接收器中是另一个主要的耗电贡献者。因此，在超低功率接收器的设计上，减少从LO驱动器和TIA消耗的功率是一关键问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种有较小的LO驱动器和更换TIA的配置的接收器，以有效地解决上述问题。

依据本发明的一方面，提供了一种射频接收器，包括一被动混频器，其具有用于接收射频信号的输入端以及用于产生在基带频率的输出信号的输出端，所述被动混频器的输出被连接到一高阻抗电路；一增益控制电路，耦接在所述被动混频器的输出端和一放大器的输入端之间；以及所述放大器，连接到所述增益控制电路；其中所述增益控制电路被设置在所述放大器的输入端以检测一信号，以调整施加在所述被动混频器的所述输出信号的增益值，以保持放大器的线性度。

依据本发明的一方面，提供了一种射频接收器，包括：一升压电路，用于接收一射频信号和提供所述射频信号一电压增益；至少一放大器，其耦接到所述升压电路的输出；至少一第一混频器，其耦接到所述至少一放大器的输出，用于在第一增益模式中产生一低频信号；和至少一第二混频器，其耦接到所述升压电路的输出，用于在与第一增益模式不同的一增益模式中产生一低频信号；其中所述升压电路，所述放大器，和所述至少一第一混频器在所述第一增益模式下被启用，以产生所述低频信号；所述升压电路和所述至少一第二混频器在所述与第一增益模式不同的增益模式下被启用，以产生所述低频信号。

依据本发明的一方面，提供了一射频接收器，包括：一放大器，用于接收一射频输入信号和提供所述射频输入信号一信号增益；一第一混频器，其耦接到所述放大器的输出；一第二混频器，其耦接到所述放大器的输入；以及一可切换阻抗单元，选择性地连接到所述第二混频器；其中，在第一增益模式下所述放大器和所述第一混频器被启用，以接收所述射频输入信号并生成一低频信号；在第二增益模式下所述第二混频器被启用，以接收所述射频输入信号，并产生一低频信号，且所述可切换阻抗单元未耦接到所述第二混频器；在第三增益模式下所述第二混频器被启用，且所述可切换阻抗装置被耦接到所述第二混频器，以接收所述射频输入信号并生成一低频信号；所述第一增益模式，所述第二增益模式，以及所述第三增益模式分别对应于不同的增益设置。

在阅读各个附图中示例的优选实施例的如下详细描述之后，本发明的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。

【附图说明】

图1描述了根据本发明的第一实施例的射频接收器前端的示例。

图2示出了图1中增益控制电路的动作流程图的示例。

图3示出了图1中衰减电路的一实施例。

图4示出了图1中衰减电路的另一实施例。

图5示出了图1中衰减电路的可编程阻抗梯形的一实施例。

图6描述了根据本发明的第二实施例的射频接收器前端的示例。

图7描述了根据图6中所示的第二实施例的射频接收器前端的另一实施例变型。

图8描述了根据本发明的第三实施例的射频接收器前端的示例。

图9描述了根据本发明的第四实施例的射频接收器前端的示例。

图10示出了结合图1和图9接收器前端的概念的RF接收器前端的示例。

图11描述了根据本发明的第五实施例的射频接收器前端的示例。

【具体实施方式】

对于低功耗或超低功耗接收器的设计上，被动混频器是较佳的选择，因为它消耗更少的电流。为了保持接收器的高线性度和阻抗匹配，传统上被动混频器在启用(enabled)时最好是具有低阻抗而禁用(disabled)时最好是具有高阻抗。为了实现这一目标，被动混频器通常尺寸会设计得很大以在启用时提供低阻抗，并通常是与具有低输出阻抗的TIA一起使用。然而，因为被动混频器的大尺寸和TIA的关系，会使得功率消耗变高。

在本发明的实施方案中，目的是(1)减少功耗，(2)使被动混频器的输入阻抗和输出阻抗被配置为高阻抗，使得接收器前端可以与高输入阻抗的基带电路相匹配，以及(3)保持线性度(线性性能比已知使用具有低输出阻抗的TIA的接收器设计的线性性能更好)。

请参考图1，根据本发明的第一实施例的射频(RF)接收器前端100的示例图。接收器前端100能够满足低功耗，高线性，低噪音，和良好的阻抗匹配的要求，并且可以在低功率(或超低功率)接收器结构被采用。接收器前端100可被应用到基于物联网(IoT)技术的产品。此外，接收器前端100包括增益控制的功能，以提供不同的增益设置，以及阻抗匹配控制。具体地，通过使用混频器在前的拓扑配置(mixer-first topology)，接收器前端100能够与基带电路(或中频电路)的高输入阻抗匹配，并且还能够通过增益控制功能保持开环(open loop)放大器的高线性度，因此不需要转阻放大器(TIA)。在本实施例中，接收器前端100包括一混频器105，如一被动混频器，一增益控制电路110和一放大器115。被动混频器105(诸如电压模式混频器或电流模式混频器)被用于转换高频或射频输入信号S_RF以产生低频信号S_LF。低频信号S_LF可以是基带信号或中频信号。增益控制电路110耦接于被动混频器105的输出和放大器115的输入之间。增益控制电路110检测在放大器115的输入端的信号，以便调整施加在低频信号S_LF(被动混频器105的输出)的增益值。在此实施例中，增益控制电路110包括衰减电路120和检测器125。衰减电路120耦接于被动混频器105的输出和放大器115的输入端之间。检测器125耦接到衰减电路120和放大器115的输入端，并用于在放大器115的输入端感测信号的电平来控制衰减电路120，以调整/控制用于低频信号S_LF执行增益衰减的增益级别。检测器125将放大器115的输入端的信号电平与一阈值条件TH进行比较，以确定是否要调整增益值。衰减电路120可提供多个不同的增益设置。因此，完成增益控制/调整的过程之后，放大器115的输入电压摆幅不超过阈值条件TH，从而确保放大器115的线性度将不会退化。注意，为线性考虑，衰减电路120也是被动的(passive)，而不同于需要长稳定时间(settling time)的模数转换器(ADC)的自动增益控制(AGC)，检测器125是低功率且快速的。

由於混频器在前的拓扑架构，被动混频器105的输入阻抗和输出阻抗可以被配置为高阻抗，使得接收器前端100可与基带电路(或中频电路)的高输入阻抗相匹配。被动混频器105的实施电路的尺寸可以缩小。即使晶体管的导通电阻Ron较高仍可被容忍，只要被动混频器105的输出阻抗大于导通电阻Ron。此外，这使得RF匹配电路配置更高的增益值变得有可能。此外，前向跨导增益(forward transconductance gain)可以被配置为一个较高的值，因为输出热噪声贡献变得小，而输出热噪声贡献得以变小的关键是由于接收器前端100适度地与基带/中频电路的高输入阻抗相匹配。

此外，增益控制电路110是能够逐步更新和改变(例如，增加、减少和維持)电路110的增益值和阈值条件TH，其中阈值条件TH被用来与放大器115输入端的信号电平进行比较。增益值和阈值条件TH的控制可以通过模拟电路或数字电路来实现。这提高了增益控制操作的准确度，并且在不降低接收器系统的线性度的情况下最大化增益和噪声性能。图2示出如图1中增益控制电路110的一操作流程图的范例。若可实现基本上相同的结果，在图中所示的流程图的步骤不必然是按照示出的确切顺序亦不必是连续实施的，例如，中间可以插入其他步骤。步骤详见如下：

步骤205：开始；

步骤210：检测放大器115输入端的信号；

步骤215：确定是否改变阈值条件TH的电平。如果确定改变阈值条件TH，流程前进到步骤220，否则，流程前进到步骤225；

步骤220：更新阈值条件TH的电平；

步骤225：决定增益控制的过程超时与否。如果增益控制处理超时，则流程前进到步骤240，否则，流程前进到步骤210；

步骤230：调整施加在被动混频器105输出端的低频信号S_LF的增益值；

步骤235：确定增益控制处理达到最大增益迭代(iteration)与否。如果增益控制处理达到最大迭代时，流程前进到步骤240，否则，流程前进到步骤210；

步骤240：结束。

此外，在实现中，衰减电路120可等效地包括可编程的阻抗元件。图3说明了图1所示的衰减电路120的一实施例示意图。衰减电路120包括可编程的阻抗元件1201，可编程的阻抗元件1201包括可编程的阻抗值Z1。可编程阻抗元件1201的一端连接在被动混频器105和放大器115之间，并具有另一端连接到地。被动混频器105的阻抗等效于ZMX，接收器前端100的输入阻抗Zin取决于阻抗值Z1(输入阻抗Zin等于ZMX和Z1的总和)。由增益控制电路110调整后的被动混频器105的增益值G由下面的等式决定：

此外，在其他实施方案中，衰减电路120可包括多个可编程阻抗元件。图4是说明图1所示的衰减电路120的另一个实施例示图。衰减电路120包括一第一可编程阻抗元件1202以及串联连接的一第二可编程阻抗元件1203。可编程阻抗元件1202和1203分别包括可编程的阻抗值Z2和Z3。可编程阻抗元件1202的一端连接到被动混频器105的输出端，并具有另一端连接到放大器115的输入端。可编程阻抗元件1203的一端连接到放大器115的输入端，并具有另一端连接到地。被动混频器105的阻抗等效于ZMX，接收器前端100的输入阻抗Zin取决于阻抗值Z2+Z3(输入阻抗Zin等于ZMX，Z2和Z3的总和)。由增益控制电路110调整后的被动混频器105的增益值G由下面的等式决定：

在这个例子中，阻抗值Z2和Z3的总和可以被配置为一固定值。例如，阻抗值Z2被配置为为A×Z0而阻抗值Z3被配置为(1-A)×Z0，其中参数A是0和1之间，Z0为一恒定值。以这种方式，接收器前端100在提供多个不同增益设置的同时仍可保持输入阻抗Zin不变。

图5示出了图1中衰减电路120包含可编程阻抗梯形的一示例图。在图5，衰减电路120包括可编程的阻抗梯形1204，可编程的阻抗梯形1204包括串联连接的多个阻抗元件和一多工器开关1205。多工器开关1205被设置成基于图1的检测器125的检测/控制，选择性地将放大器115的输入端连接到多工器开关1205的多个中间节点(n(1)～n(N-1))中的其中一个节点，以选择多个不同增益中的一个增益设置。被动混频器105的阻抗等效于ZMX，接收器前端100的输入阻抗Zin由下式定义：

N表示可编程阻抗梯形1204内阻抗元件的总数，Z(k)表示第k个阻抗元件的阻抗值。由增益控制电路110调整后的被动混频器105的增益值G由下面的等式决定：

Vo表示在放大器115输入端的电压(即，增益控制电路120处理后的被动混频器105的输出电压)，Vi代表被动混频器105的输入电压，参数s表示放大器115的输入端连接到多工器开关1205的第s阻抗元件和第(S+1)阻抗元件之间的节点。虽然图5中的阻抗元件被表示成具有固定值，并不意味着是一种限制；在其它实施例中，阻抗元件可以具有可编程的阻抗值，类似地，这些可编程阻抗元件的阻抗值的总和也可以被配置为一固定值，使得接收器前端100在提供多个不同增益设置的同时仍可保持输入阻抗Zin不变。

另外，升压电路可以被包括在上述接收器内。图6是示出了根据本发明的第二实施例的射频(RF)接收器前端600的方框图。射频接收器前端600包括升压电路605，被动混频器105，增益控制电路110和放大器115。被动混频器105、增益控制电路110和放大器115的操作和功能如同图1中相同标号的电路元件，因此为简洁起见并不再详细描述。升压电路605包括一个变压器(transformer)，用于接收所述高频或射频输入信号S_RF以对信号S_RF提供电压增益V5/V4(即等于)，其中Z5表示从电压V5往升压电路605看的阻抗，而Z4表示从电压V4看到的输入阻抗。升压电路605位在被动混频器105之前。电压增益也被称为升压比。另外，在其他实施方案中，如图7所示，电压升压电路605可以通过包括电感器L和电容器C来实现，不使用变压器。电感器L和电容器C的组合也可以为信号S_RF提供电压增益V5/V4(即等于)。通过在接收器前端600的RF输入节点添加升压电路605(即，在混频器在前的高基带输入阻抗接收器拓扑中，置于被动混频器105之前)，可以额外获得被动电压增益并具有低耗电量。

图8是根据本发明的第三实施例的RF接收器前端800的方框图。射频接收器前端800能够支持多种增益模式，对一高或射频输入信号S_RF提供增益控制，以产生低频信号S_LF，以及提供与基带电路或中频电路更好阻抗匹配能力。此外，接收器前端800具有较低的输入回波损耗和更好/改进的噪声系数。低频信号S_LF可以是基带信号或中频信号。在本实施例中，接收器前端800包括升压电路805，至少一放大器810(例如一低噪声放大器)，至少一第一混频器815，和至少一第二混频器820。升压电路805是用于接收高频或射频输入信号S_RF和提供信号S_RF电压增益(即升压比)。升压电路805可以通过使用一变压器(如图6)来实现，或作为图7所示的电感器和电容器的组合。这并不意味着是对本发明的限制。LNA 810耦接到升压电路805的输出，并用于放大高或射频输入信号S_RF以及减少噪音。第一混频器815耦接到LNA 810的输出，并用于在第一增益模式产生低频信号S_LF。第二混频器820耦接到升压电路805的输出，并用于在与第一增益模式不同的一个增益模式(例如第二增益模式)产生低频信号S_LF。在第一增益模式中，升压电路805、低噪声放大器810和第一混频器815被启用，并且被配置为输入信号S_RF提供第一增益设置以产生低频信号S_LF。在第一增益模式中，第二混频器820被禁用。此外，在第二增益模式中，升压电路805和第二混频器820被启用，并且配置成为输入信号S_RF提供第二增益设置以产生低频信号S_LF，并且LNA 810和第一混频器815被禁用。升压电路805在第一和第二增益模式都被启用。即，升压电路805由第一混频器815和第二混频器820两者共享。在此实施例中，第一增益模式被配置为信号S_RF提供高增益设定，在可接受的线性度下实现更低噪音，并且，第二增益模式被配置为低增益模式，为信号S_RF提供较低的增益设置，在可接受的噪声下实现更好的线性度性能。射频接收器前端800可以在噪声和线性性能之间得到良好的折衷。此外，升压电路805可以提供一被动电压增益(即，升压比)，提高接收器前端800的总增益值。上述的多个增益模式共享/使用相同的电压升压电路805，以对输入信号S_RF提供多个增益设置。

在另一个实施方案中，至少一个可切换的阻抗装置(如开关和并联阻抗单元的组合)可以被添加到RF接收器前端，以进一步为输入信号S_RF产生并提供不同的增益设定。图9是根据本发明的第四实施例的RF接收器前端900的方框图。接收器前端900支持多个增益模式，以对输入信号S_RF提供增益控制，并与基带电路或中频电路有更好的阻抗匹配。在实施方案中，接收器900包括升压电路805，放大器810(例如LNA)，第一混频器815，第二混频器820，第一可切换阻抗单元825，第二切换的阻抗单元830，以及可变阻抗单元835。第一可切换阻抗单元825包括开关S1和并联阻抗单元Z1，第二可切换阻抗单元830包括开关S2和并联阻抗单元Z2。可变阻抗单元835包括一个可变/可编程并联阻抗单元Z3。

接收器900可以支持三种不同的增益模式，以对输入信号S_RF提供三个不同增益设置，并且升压电路810在所有这三种增益模式中均启用。三种增益模式包括高增益模式，中间增益模式和低增益模式。第一混频器815耦接到LNA 810的输出，并用于在高增益模式(可被视为第一增益模式)产生低频信号S_LF。第二混频器820耦接到升压电路805的输出，并用于在中间和低增益模式(第二增益模式和第三增益模式)下产生低频率信号S_LF。在高增益模式中，升压电路805，低噪声放大器810和第一混频器815被启用，并且被配置为输入信号S_RF提供高增益设定以产生低频信号S_LF。在高增益模式中，第二混频器820被禁用，而开关S1和S2是打开的(即禁止)，使得所述并联阻抗单元Z1和Z2被从升压电路805断开。升压电路805可为输入信号S_RF提供电压增益，因此不需为LNA 810配置高增益值。在高增益模式中，接收器900被配置在可接受的线性性能下为实现更好/优良的噪声系数性能；即，线性性能在高增益模式中可以是次要的。LNA 810的电流消耗可以因为电压升压电路805的操作而减少，使LNA 810不需同时支持更高的增益值和更好的线性度。另外，可变阻抗单元835的可变并联阻抗单元Z3用于阻抗匹配和增益控制产生在混频器815的输出端的信号(即，低频信号S_LF)。

此外，在中间增益模式(第二增益模式)时，升压电路805和第二混频器820被启用，并且配置成为输入信号S_RF提供一中间增益设定以产生低频信号S_LF。此时，LNA 810和第一混频器815被禁用，而开关S1以及S2是打开的(即，禁用)。在中间增益模式时，关闭LNA810可以降低电流消耗。电压升压电路805可以用于提供输入信号S_RF电压增益，并且因此第二混频器820的噪声指数可显著改善。升压电路和被动混频器的组合实现了一个极好的线性性能和良好的噪声系数性能。中间增益模式考虑噪声系数和线性度性能之间的权衡。另外，可变阻抗单元835的可变并联阻抗单元Z3用于阻抗匹配和增益控制产生在混频器820的输出端的信号(即，低频信号S_LF)。

此外，在低增益模式中，升压电路805和第二混频器820被启用，并且开关S1以及S2被关闭(即，使能)，LNA 810和第一混频器815被禁用。升压电路805，第二混频器820和并联阻抗单元Z2用于为输入信号S_RF提供低增益设定以产生低频信号S_LF。在低增益模式中，开关S2被启用，并联阻抗单元Z2并联第二混频器820的输入，从而降低升压电路805提供的电压增益(即升压比)。另外，通过关闭(即，使能)开关S1，可补偿因并联阻抗单元Z2连接到接收器前端900所造成的输入回波损耗。输入回波损可因将并联阻抗单元Z1耦接到升压电路805的输入而改善。另外，可变阻抗单元835的可变并联阻抗单元Z3用于阻抗匹配和增益控制产生在混频器820的输出端的信号(即，低频信号S_LF)。

此外，在另一个实施方案中，第一可切换阻抗单元825和可变阻抗单元835可从RF接收器前端900排除，即，射频接收器前端900可只包括一个可切换阻抗单元830，以提供中间增益设置。第一可切换阻抗单元825和可变阻抗单元835是可选的(optional)。

通过阅读以上描述后，本领域技术人员应该可以理解升压电路805可以通过使用图6-7所示的电压升压电路605来实现(例如通过变压器，LC网络或平衡不平衡转换器(balun)实现)，可变阻抗单元835可以通过在图1-图7所示的增益控制电路110来实现，并且混频器820可以是被动混频器。如果混频器820是由被动混频器实现的，可变阻抗单元835也可以被用来调整接收器前端900的输入回波损失。图10示出结合了接收器前端100的概念和接收器前端900的概念的RF接收器前端的示例图。接收器前端1000同时具有阻抗匹配控制和多个增益模式的增益控制，在所有增益模式下均有低功率消耗及良好的输入回波损耗，并在高增益模式和中等增益模式下具有良好的噪声指数。更具体地，接收器前端1000使用被动混频器820以节省电流消耗。所有增益模式之间共享的升压电路805改善了噪声系数和降低功耗。放置在RF输入节点的可切换阻抗单元825改善了输入回波损耗。放置在混合器输出节点处的可变阻抗单元835提供阻抗匹配和附加增益控制，以确保放大器115的线性。不需要TIA便可维持接收器链的线性及保持低电流消耗。接收器前端1000因此适合用于低功耗设计和超低功耗设计。

此外，在另一个实施例中，射频接收前端可以被配置为包括多个第一混频器，多个第二混频器，多个第一可切换阻抗单元，以及多个第二可切换阻抗单元，其中多个第一可切换阻抗单位是可选的(optional)。图11是根据本发明的第五实施例的射频接收器前端1100的示例图。接收器前端1100支持多种增益模式，以对输入信号S_RF提供增益控制，并与基带电路或中频电路有更好的阻抗匹配。在实施例中，接收器前端1100包括升压电路805，多个放大器(如LNA)810A-810B，多个第一混频器815A-815B，多个第二混频器820A-820B，多个第一可切换阻抗单元825A-825B，多个第二可切换阻抗单元830A-830B，和可变阻抗单元835。第一可切换阻抗单元825A和825B包括开关S1a-S1b和并联阻抗单元Z1a-Z1b。第二可切换阻抗单元830A-830B包括开关S2a-S2b和并联阻抗单位Z2a-Z2b。可变阻抗单元835包括可变/可编程并联阻抗单元Z3。并联阻抗单元Z1a-Z1b和并联阻抗单元Z2a-Z2b的阻抗值被设计为(但不局限于)不同的。

接收器前端1100可以支持多于三个不同的增益模式，以对输入信号S_RF提供三个以上不同的增益设置。升压电路810在所有这些增益模式中被启用。对于每一个增益模式，混频器815A-815B和820A-820B中只有一个被启用，而其它混频器被禁用。每个开关S2a-S2b可以打开或关闭，以分别连接或断开对应的并联阻抗单元Z2a-Z2b，以为不同的增益模式提供不同的增益设置。例如，在启用第二混频器820A时，开关S2a(或S2b)可以打开或关闭，以连接或断开相应的并联阻抗单元Z2a(或Z2b)到混频器820A，以便提供不同的增益设置。例如，在第一增益模式时，信号S_RF通过升压电路805，LNA 810A和混频器815A，以第一增益生成低频信号S_LF；在第二增益模式时，信号S_RF通过升压电路805，LNA 810B和混频器815B，以第二增益生成低频信号S_LF；在第三增益模式时，信号S_RF通过升压电路805和混频器820A，并且以第三增益产生低频信号S_LF；在第四增益模式时，信号S_RF通过由并联阻抗单元Z2a调整升压比的升压电路805和混频器820A，以第四增益生成低频信号S_LF；在第五个增益增益模式时，信号S_RF通过由并联阻抗单元Z2b调整升压比的升压电路805和混频器820A，以第五增益生成低频信号S_LF，并且其余的可以依此类推。上面的操作可类推于第二混频器820B，启用开关S2a-S2b之其一以将第二混频器820的输入耦接一个并联阻抗单元，可减少升压电路805提供的电压增益(即，升压比)。另外，启用开关S1a-S1b之其一可以将一个并联阻抗单元耦接升压电路805的输入端，以改善输入回波损耗。此外，在另一个实施方案中，第一可切换阻抗单元825A-825B和可变阻抗单元835可以从RF接收器前端1100中排除，射频接收器前端1100可以仅包括多个第二可切换阻抗单元830A-830B來提供不同的增益设置。第一可切换阻抗单元和可变阻抗单元是可选的。此外，第一可切换阻抗单元和第二可切换阻抗单元的数量不限。在其他实施方案中，两个以上的第一可切换阻抗单元和两个以上的第二可开关阻抗单元可以采用，以提供对输入信号S_RF更多增益设置。

此外，应该指出的是，上述混频器可通过使用单边带降频混频器(single-sideband down-conversion mixers)，单平衡混频器(single-balanced mixers)，双平衡混频器(double-balanced mixers)，I/Q降频混频器，镜像抑制降频混频器(image-rejection down-conversion mixers)或任何组合被实现。混频器的类型和选择并不意味是本发明的限制。

本申请所述装置和技术的各个方面可以单独使用、组合使用或者以上述实施方式中未特别讨论的各种方式使用，因此在本申请中并不仅限于前面所描述的或者附图所例示的组件的细节和结构。例如，在一个实施方式描述的方面可以与其他实施方式中描述的方面以任何方式组合。

权利要求中使用的序词比如“第一”、“第二”、“第三”等本身并不意味着任何优先级、优先或一个元件相对于另一个元件的顺序或者执行方法中步骤的时间顺序，而是仅仅作为标记用来区分具有某名称的一个元件与具有相同名称(使用序词)的另一元件从而区分这些元件。

并且，这里使用的措辞和术语只是用于描述并不应当视为限制。“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”等旨在包括所列举的项目及其等同物以及附加项目。例如，装置、结构、设备、层或区域被描述为“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”特殊的材料，旨在至少包括所列列举的材料还包括可能存在的其他元件或材料。

Claims (20)

1.一种射频接收器，其特征在于，包括：

一被动混频器，其具有用于接收射频信号的输入端以及用于转换所述射频信号以产生低频信号到所述被动混频器的输出端，其中，所述低频信号是基带信号或者中频信号；

一增益控制电路，耦接所述被动混频器的输出端和一第一放大器的输入端之间；以及

所述第一放大器，连接到所述增益控制电路；

其中所述增益控制电路被设置检测在所述第一放大器的输入端上的一信号，以调整施加在所述被动混频器的所述低频信号的增益值，以保持所述第一放大器的线性度；

其中，所述增益控制电路包括：

一被动衰减电路，耦接在所述被动混频器的输出端和所述第一放大器的输入端之间；以及

一检测器，耦接到所述被动衰减电路和所述第一放大器的输入端，感测在所述第一放大器的输入端上的信号的电平，并发送控制信号以控制所述衰减电路来调整增益值以执行所述被动混频器的输出端的增益衰减。

2.根据权利要求1所述的射频接收器，其特征在于，所述检测器比较所述第一放大器的输入端上的信号的电平与一阈值条件，以确定是否要调整增益值。

3.根据权利要求1所述的射频接收器，其特征在于，所述衰减电路包括一可编程阻抗元件，其一端连接在所述被动混频器和所述第一放大器之间，所述可编程阻抗元件包括一可编程的阻抗值Z1。

4.根据权利要求1所述的射频接收器，其特征在于，所述衰减电路包括一第一可编程阻抗元件与一第二可编程阻抗元件，所述第一可编程阻抗元件与所述第二可编程阻抗元件串联连接；所述第一放大器的输入端连接在所述第一和第二可编程阻抗元件之间；所述第一可编程阻抗元件包括一可编程的阻抗值Z2，所述第二可编程阻抗元件包括一可编程的阻抗值Z3，且Z2和Z3的总和为定值。

5.根据权利要求1所述的射频接收器，其特征在于，所述衰减电路包括：

一多工器开关；以及

一阻抗梯形，包括多个串联连接的阻抗元件并且包括多个节点选择性地连接到所述多工器开关；

其中所述多工器开关被设置成将所述第一放大器的输入端根据所述检测器的控制信号连接到所述多个节点中的一个节点，以提供一增益设置。

6.根据权利要求1所述的射频接收器，其特征在于，还包括：

一升压电路，其耦接到所述被动混频器的输入端，用于接收所述射频信号和提供所述射频信号一电压增益。

7.根据权利要求1所述的射频接收器，其特征在于，其中，所述被动混频器的输出端被连接到一高阻抗电路。

8.根据权利要求1所述的射频接收器，其特征在于，还包括：

一升压电路，用于接收射频信号和提供所述射频信号一电压增益；

至少一第二放大器，其耦接到所述升压电路的输出；

所述被动混频器包括：

至少一第一混频器，其耦接到所述至少一第二放大器的输出，用于在第一增益模式中产生低频信号；以及

至少一第二混频器，其耦接到所述升压电路的输出，用于在与第一增益模式不同的一增益模式中产生低频信号；

其中所述升压电路，所述第二放大器，和所述至少一第一混频器在所述第一增益模式下被启用，以产生所述低频信号；所述升压电路和所述至少一第二混频器在所述与第一增益模式不同的增益模式下被启用，以产生所述低频信号。

9.根据权利要求8所述的射频接收器，其特征在于，还包括：

一可切换阻抗单元，选择性地连接到所述升压电路的输出；

其中所述升压电路和所述至少一第二混频器在一第二增益模式被启用以产生所述低频信号，此时所述可切换阻抗单元不连接到所述升压电路的输出；并且，所述升压电路，所述至少一第二混频器，以及所述可切换阻抗单元在一第三增益模式被启用，以产生所述低频信号，此时所述可切换阻抗单元耦接到所述升压电路的输出；所述第二增益模式的增益不同于所述第三增益模式的增益。

10.根据权利要求9所述的射频接收器，其特征在于，所述可切换阻抗单元包括一开关和一并联阻抗单元，所述开关和所述并联阻抗单元串联连接。

11.根据权利要求8所述的射频接收器，其特征在于，还包括：

一第一可切换阻抗单元，选择性地连接到所述升压电路的输入端；以及

一第二可切换阻抗单元，选择性地连接到所述升压电路的输出端；

其中，当所述第一可切换阻抗单元被耦接到所述升压电路的输入端时，所述第二可切换阻抗单元被耦接到所述升压电路的输出端；当所述第二可切换阻抗单元不耦接到所述升压电路的输出端时，所述第一可切换阻抗单元不耦接到所述升压电路的输入端。

12.根据权利要求11所述的射频接收器，其特征在于，所述第一可切换阻抗单元包括一开关和一并联阻抗单元，所述开关和所述并联阻抗单元串联连接。

13.根据权利要求8所述的射频接收器，其特征在于，所述被动衰减电路包括：

一可变/可编程阻抗单元，耦接到所述至少一第一混频器的输出和所述至少一第二混频器的输出。

14.根据权利要求8所述的射频接收器，其特征在于，所述至少一第一混频器包括多个第一混频器，所述至少一第二放大器包括多个放大器，所述多个第一混频器对应于所述多个放大器。

15.根据权利要求8所述的射频接收器，其特征在于，所述至少一第二混频器包括多个第二混频器。

16.根据权利要求8所述的射频接收器，其特征在于，还包括：

多个可切换阻抗单元，各被选择性地启用以耦接到所述升压电路的输出，以提供各种不同的增益模式给所述射频信号。

17.根据权利要求8所述的射频接收器，其特征在于，还包括：

多个第一可切换阻抗单元，各被选择性地启用以耦接到所述升压电路的输入；以及

多个第二可切换阻抗单元，各被选择性地启用以耦接到所述升压电路的输出，以提供各种不同的增益模式给所述射频输入信号；

其中，所述多个第一可切换阻抗单元中相应的一个耦接到所述升压电路的输入时，所述多个第二可切换阻抗单元中相应的一个耦接到所述升压电路的输出；所述多个第一可切换阻抗单元中相应的一个不耦接到所述升压电路的输入时，所述多个第二可切换阻抗单元中相应的一个不耦接到所述升压电路的输出。

18.一射频接收器，其特征在于，包括：

一第二放大器，用于接收一射频输入信号和提供所述射频输入信号一信号增益；

一第一混频器，其耦接到所述第二放大器的输出；

一第二混频器，其耦接到所述第二放大器的输入；以及

一可切换阻抗单元，选择性地连接到所述第二混频器；

其中，在第一增益模式下所述第二放大器和所述第一混频器被启用，以接收所述射频输入信号并生成一低频信号；在第二增益模式下所述第二混频器被启用，以接收所述射频输入信号，并产生一低频信号，且所述可切换阻抗单元未耦接到所述第二混频器；在第三增益模式下所述第二混频器被启用，且所述可切换阻抗装置被耦接到所述第二混频器，以接收所述射频输入信号并生成一低频信号；所述第一增益模式，所述第二增益模式，以及所述第三增益模式分别对应于不同的增益设置；

一增益控制电路，耦接所述第一混频器的输出端和所述第二混频器的输出端与一第一放大器的输入端之间；以及

所述第一放大器，连接到所述增益控制电路；

其中所述增益控制电路被设置检测在所述第一放大器的输入端上的一信号，以调整施加在所述第一混频器的输出端的所述低频信号的增益值或施加在所述第二混频器的输出端的所述低频信号的增益值，以保持所述第一放大器的线性度；

其中，所述增益控制电路包括：

一被动衰减电路，耦接在所述第一混频器的输出端和所述第二混频器的输出端与所述第一放大器的输入端之间；以及

一检测器，耦接到所述被动衰减电路和所述第一放大器的输入端，感测在所述第一放大器的输入端上的信号的电平，并发送控制信号以控制所述衰减电路来调整增益值以执行所述第一混频器的输出端或所述第二混频器的输出端的增益衰减。

19.根据权利要求18所述的射频接收器，其特征在于，所述被动衰减电路还包括：

一可变/可编程阻抗单元，耦接到所述第一混频器的输出和所述第二混频器的输出。

20.根据权利要求18所述的射频接收器，其特征在于，还包括：

多个可切换阻抗单元，各被选择性地启用以耦接到所述第二混频器，以提供多种用于所述射频输入信号的不同的增益模式。