CN107147408A - 一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置，其特征在于，包括：由晶体管M1和M2组合构成的差分放大管，巴伦和带通滤波器阵列；所述差分放大管，用于将输入的差分信号进行放大以产生差分射频信号；所述巴伦，用于将差分放大管产生差分射频信号转为单端射频信号；所述带通滤波器阵列，其包括电感L1，电容C1、C2、C3、C4和C5，控制开关S7、S8、S9和S10，用于将巴伦输出的单端射频信号中的干扰成分进行滤除，继而连接天线进行信号发射。本发明通过在增益放大器前端加入带通滤波器阵列来抑制干扰信号泄漏到锁相环的幅度，从而降低了发射信号和本振信号之间的牵引效应。

Description

一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置
技术领域
本发明涉及一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置。
背景技术
直接上变频发射机由于结构简单、易于实现，所以在集成电路中得到了广泛的应用。然而由于直接上变频发射机中的锁相环（PLL）的频率和最终发射信号的频率是相同的，这就导致了发射信号会对锁相环进行干扰，而干扰信号通过PLL再次进入发射机，导致了频谱再生效应，恶化了发射信号的质量。本发明通过在功率放大器的输出端加入带通滤器的方法对干扰信号进行滤除，从而降低了干扰信号的幅度，达到减小频率牵引的目的。同时由电感和电容组成的带通滤波器阵列易于在集成电路里实现，容易集成。
目前直接上变频发射机（参照附图1）由压控振荡器（VCO）、频率合成器（FrequencySynthesizer）、本振产生器（LO Generator）、数模转换器（D/A）、低通滤波器（LPF）、直接上变频器（Direct Upconverter）、增益放大器（VGA）和巴伦（Balun）组成。数字信号通过D/A转换成模拟信号经过LPF滤波，输入到直接上变频器和本振产生器产生的本振信号进行混频后产生的射频信号通过VGA放大到Balun转成单端信号从天线发射出去。
此结构有一个非常明显的缺点。由于在射频输出端会输出大功率的射频信号，该射频信号可以从芯片的衬底、空间辐射或者在芯片中各种各样不确定的路径进行耦合，如图1空心箭头所示。这些泄漏的信号将会影响到系统锁相环的工作状态，从而导致了发射信号频谱边带信号及其镜像信号变大，产生频谱再生现象，恶化了发射机信号质量。
发明内容
为克服背景技术中提及的问题，本发明提出一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置，通过在增益放大器前端加入带通滤波器阵列来抑制干扰信号泄漏到锁相环的幅度，从而降低了发射信号和本振信号之间的牵引效应。
具体技术内容如下：
一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置，其包括：由晶体管M1和M2组合构成的差分放大管，巴伦和带通滤波器阵列；
所述差分放大管，用于将输入的差分信号进行放大以产生差分射频信号；
所述巴伦，用于将差分放大管产生差分射频信号转为单端射频信号；
所述带通滤波器阵列，其包括电感L1，电容C1、C2、C3、C4和C5，控制开关S7、S8、S9和S10，用于将巴伦输出的单端射频信号中的干扰成分进行滤除，继而连接天线进行信号发射；
具体是，所述电感L1和电容C1并联组成基础带通滤波器，并且所述通过电感L1和电容C1将基础带通滤波器的谐振频率设置为发射信号频率的两倍；所述电容C2、C3、C4和C5依次与所述基础带通滤波器并联，成为基础带通滤波器谐振频率的微调电容，其中，所述电容C2与控制开关S7串联，所述电容C3与控制开关S8串联，所述电容C4与控制开关S9串联，所述电容C5与控制开关S10串联；通过控制开关S7、S8、S9和S10分别对电容C2、C3、C4和C5所在支路进行开/断控制，以对基础带通滤波器谐振频率的偏差进行补偿。
进一步的，所述带通滤波器阵列的输出端经由半导体键合金线连接天线。
进一步的，所述天线上设有匹配器件。
本发明的有益效果是：解决了现有直接上变频发射机固有的频率牵引问题，通过在巴伦输出端加入带通滤波器来抑制干扰信号。由于对干扰信号的滤除是通过电感和电容组成的带通滤波器实现的，所以具有设计简单，应用可靠，利于集成的优点。
附图说明
图1为现有的直接上变频发射机的原理图。
图2为本发明的减小直接上变频发射机频率牵引的装置的原理图。
具体实施方式
如下结合附图2，对本申请方案作进一步描述：
一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置，其包括：由晶体管M1和M2组合构成的差分放大管，巴伦Balun和带通滤波器阵列；
所述差分放大管，用于将输入的差分信号进行放大以产生差分射频信号；
所述巴伦Balun，用于将差分放大管产生差分射频信号转为单端射频信号；
所述带通滤波器阵列，其包括电感L1，电容C1、C2、C3、C4和C5，控制开关S7、S8、S9和S10，用于将巴伦Balun输出的单端射频信号中的干扰成分进行滤除，继而连接天线进行信号发射；
具体是，所述电感L1和电容C1并联组成基础带通滤波器，并且所述通过电感L1和电容C1将基础带通滤波器的谐振频率设置为发射信号频率的两倍；所述电容C2、C3、C4和C5依次与所述基础带通滤波器并联，成为基础带通滤波器谐振频率的微调电容；由于芯片生产工艺的偏差，会导致电感L1和电容C1组成的谐振频率有一定的偏差，所以需要设计补偿结构，即所述电容C2与控制开关S7串联，所述电容C3与控制开关S8串联，所述电容C4与控制开关S9串联，所述电容C5与控制开关S10串联；通过控制开关S7、S8、S9和S10分别对电容C2、C3、C4和C5所在支路进行开/断控制，以对基础带通滤波器谐振频率的偏差进行补偿。
所述带通滤波器阵列的输出端经由半导体键合金线bondingwire连接天线，所述天线上设有匹配器件matching component。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims (3)

1.一种减小直接上变频发射机频率牵引的装置，其特征在于，包括：由晶体管M1和M2组合构成的差分放大管，巴伦和带通滤波器阵列；
所述差分放大管，用于将输入的差分信号进行放大以产生差分射频信号；
所述巴伦，用于将差分放大管产生差分射频信号转为单端射频信号；
所述带通滤波器阵列，其包括电感L1，电容C1、C2、C3、C4和C5，控制开关S7、S8、S9和S10，用于将巴伦输出的单端射频信号中的干扰成分进行滤除，继而连接天线进行信号发射；
具体是，所述电感L1和电容C1并联组成基础带通滤波器，并且所述通过电感L1和电容C1将基础带通滤波器的谐振频率设置为发射信号频率的两倍；所述电容C2、C3、C4和C5依次与所述基础带通滤波器并联，成为基础带通滤波器谐振频率的微调电容，其中，所述电容C2与控制开关S7串联，所述电容C3与控制开关S8串联，所述电容C4与控制开关S9串联，所述电容C5与控制开关S10串联；通过控制开关S7、S8、S9和S10分别对电容C2、C3、C4和C5所在支路进行开/断控制，以对基础带通滤波器谐振频率的偏差进行补偿。
2.根据要利要求1所述的减小直接上变频发射机频率牵引的装置，其特征在于：所述带通滤波器阵列的输出端经由半导体键合金线连接天线。
3.根据要利要求2所述的减小直接上变频发射机频率牵引的装置，其特征在于：所述天线上设有匹配器件。
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