CN108933607B - 射频发射机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种射频发射机，属于通信技术领域。该射频发射机包括：数模转换器、无源网络、两个缓冲器、混频器和功率放大器；数模转换器的两个输出端与无源网络的两个输入节点一一连接，且数模转换器的两个输出端与两个缓冲器的输入端一一连接；两个缓冲器的输出端与混频器的两个输入端一一连接；混频器的输出端与功率放大器的输入端连接；功率放大器的输出端与天线连接；其中，无源网络用于对输入的电流信号进行滤波处理，并同时将所述电流信号转换为电压信号。本申请通过将相关技术中的跨阻放大器替换为无源网络和两个缓冲器，实现了相同功耗下，射频发射机的噪声水平的降低和带宽的提高，且实现了相同噪声水平下，射频发射机的功耗的降低。

Description

射频发射机

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种射频发射机。

背景技术

通信系统中为了实现各个设备之间的通信，往往需要使用射频发射机将信号的频率调制到高频来进行发射。目前，射频发射机通常由数模转换器、滤波器、混频器和功率放大器构成，其中，滤波器一般为跨阻放大器，该跨阻放大器中包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容。如图1所示，数模转换器的两个输出端与运算放大器的两个输入端一一连接；第一电阻和第一电容并联在运算放大器的一个输入端与一个输出端之间，第二电阻和第二电容并联在运算放大器的另一个输入端与另一个输出端之间；运算放大器的两个输出端与混频器的两个输入端一一连接；混频器的输出端与功率放大器的输入端连接；功率放大器的输出端与天线连接。

该射频发射机的工作过程为：数模转换器将数字信号转换为电流信号后，将该电流信号输出到滤波器，该电流信号中含有噪声，如量化噪声、热噪声、闪烁噪声等；滤波器对输入的电流信号进行滤波处理(即滤除该电流信号中的噪声)，并同时将该电流信号转换为电压信号后，将该电压信号输出到混频器；混频器将输入的电压信号与本振信号进行混频得到高频信号后，将该高频信号输出到功率放大器；功率放大器将输入的高频信号进行功率放大后，将该高频信号通过天线发射出去。

由于跨阻放大器不仅要实现滤波功能，还要实现电流电压转换功能，因此，跨阻放大器包括的运算放大器的增益和带宽要求均较高，从而导致该运算放大器的功耗较高。另外，由于该运算放大器的增益要求较高，所以该运算放大器一般为多级结构。由于多级运算放大器的噪声主要在第一级产生，所以为了减小该运算放大器的噪声，需要增大该运算放大器的第一级的功耗来减小第一级的噪声，以实现对该运算放大器的噪声的减小。然而，由于多级运算放大器中后一级的功耗往往为前一级功耗的数倍，所以如果增大该运算放大器的第一级的功耗，则该运算放大器的其它级的功耗将会更大，从而进一步导致该运算放大器的功耗增高。

发明内容

为了解决相关技术中射频发射机中的运算放大器功耗较高的问题，本申请提供了一种射频发射机。所述技术方案如下：

所述射频发射机包括：数模转换器、无源网络、两个缓冲器、混频器和功率放大器；

所述数模转换器的两个输出端与所述无源网络的两个输入节点一一连接，且所述数模转换器的两个输出端与所述两个缓冲器的输入端一一连接；所述两个缓冲器的输出端与所述混频器的两个输入端一一连接；所述混频器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；所述功率放大器的输出端与天线连接。

具体地，该射频发射机的工作过程为：数模转换器将待发射的数字信号转换为电流信号，并将该电流信号输出到无源网络，该电流信号中含有噪声；无源网络将输入的电流信号进行滤波处理(即滤除该电流信号中的噪声)，并将该电流信号转换为电压信号后，将该电压信号输出到两个缓冲器；两个缓冲器将输入的电压信号输出到混频器；混频器将输入的电压信号与本振信号进行混频后得到高频信号，将该高频信号输出到功率放大器；功率放大器将输入的高频信号进行功率放大后，将该高频信号输出到天线，由天线将该高频信号发射出去。

在本发明实施例中，由于无源网络不包括运算放大器，所以相比于相关技术中通过跨阻放大器进行滤波和电流电压转换的方案，本发明实施例提供的无源网络可以极大地降低功耗。

另外，由于两个缓冲器的等效输入阻抗比较大，所以使用两个缓冲器将数模转换器与混频器进行隔离，可以使得数模转换器输出的电流信号经无源网络和两个缓冲器处理后得到的电压信号，即两个缓冲器输出到混频器的电压信号具有较大的输出摆幅，从而可以使得输入混频器的电压信号的信号质量较高。

再者，由于两个缓冲器均为单级结构，因此，两个缓冲器的功耗可以全部用来减小其产生的噪声，从而相比于相关技术中的跨阻放大器包括的运算放大器只有其第一级的功耗用来减小其产生的噪声的方案，本发明实施例提供的两个缓冲器在与该运算放大器的功耗相同的情况下，可以具有更低的噪声水平和更高的带宽，且两个缓冲器在与该运算放大器的噪声水平相同的情况下，功耗将更低。

其中，所述数模转换器包括多个第一电流舵单元，每个第一电流舵单元包括电流源、第一P型金属氧化物半导体(P-Metal-Oxide-Semiconductor，PMOS)管、第二PMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管；

所述电流源的一端与外部电源连接，所述电流源的另一端分别与所述第一PMOS管的源极和所述第二PMOS管的源极连接；所述第一PMOS管的栅极与第一信号源连接，所述第一PMOS管与所述第三PMOS管正向串联；所述第二PMOS管的栅极与第二信号源连接，所述第二PMOS管与所述第四PMOS管正向串联；所述第三PMOS管的栅极与所述第四PMOS管的栅极连接，且所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极均与第三信号源连接；所述第三PMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极与所述无源网络的两个输入节点一一连接，且所述第三PMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极与所述两个缓冲器的输入端一一连接。

其中，第一PMOS管与第三PMOS管正向串联是指第一PMOS管的漏极与第三PMOS管的源极连接；第二PMOS管与第四PMOS管正向串联是指第二PMOS管的漏极与第四PMOS管的源极连接。

在本发明实施例中，第三PMOS管和第四PMOS管组成了共栅管，此时使用第三PMOS管和第四PMOS管组成的共栅管对数模转换器与无源网络进行隔离，可以减小无源网络输出的电压信号的波动对数模转换器输出的电流信号的影响，以避免数模转换器输出的电流信号产生谐波。

进一步地，所述无源网络包括两个无源单元，所述两个无源单元的一端与所述数模转换器的两个输出端一一连接，所述两个无源单元的另一端接地。

在本发明实施例中，数模转换器包括的多个第一电流舵单元所连接的外部电源、多个第一电流舵单元、无源网络包括的两个无源单元和两个无源单元所接的地构成了一个电流回路，从而可以使得两个无源单元滤除输入的电流信号中的噪声，并在两个无源单元的一端产生电压信号。

其中，所述数模转换器包括多个第二电流舵单元，每个第二电流舵单元包括电流源、第一N型金属氧化物半导体(N-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS)管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管；

所述电流源的一端接地，所述电流源的另一端分别与所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极连接；所述第一NMOS管的栅极与第一信号源连接，所述第一NMOS管与所述第三NMOS管正向串联；所述第二NMOS管的栅极与第二信号源连接，所述第二NMOS管与所述第四NMOS管正向串联；所述第三NMOS管的栅极与所述第四NMOS管的栅极连接，且所述第三NMOS管的栅极和所述第四NMOS管的栅极均与第三信号源连接；所述第三NMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极与所述无源网络的两个输入节点一一连接，且所述第三NMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极与所述两个缓冲器的输入端一一连接。

其中，第一NMOS管与第三NMOS管正向串联是指第一NMOS管的漏极与第三NMOS管的源极连接；第二NMOS管与第四NMOS管正向串联是指第二NMOS管的漏极与第四NMOS管的源极连接。

在本发明实施例中，第三NMOS管和第四NMOS管组成了共栅管，此时使用第三NMOS管和第四NMOS管组成的共栅管对数模转换器与无源网络进行隔离，可以减小无源网络输出的电压信号的波动对数模转换器输出的电流信号的影响，以避免数模转换器输出的电流信号产生谐波。

进一步地，所述无源网络包括两个无源单元，所述两个无源单元的一端与所述数模转换器的两个输出端一一连接，所述两个无源单元的另一端与外部电源连接。

在本发明实施例中，数模转换器包括的多个第二电流舵单元所接的地、多个第二电流舵单元、无源网络包括的两个无源单元和两个无源单元所连接的外部电源构成了一个电流回路，从而可以使得两个无源单元滤除输入的电流信号中的噪声，并在两个无源单元的一端产生电压信号。

其中，所述两个无源单元中的每个无源单元包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻与所述第一电容并联；或者，

所述两个无源单元中的每个无源单元包括第二电阻、第三电阻、第二电容和第三电容，所述第二电阻与所述第二电容并联，所述第二电阻和所述第二电容组成的电路与所述第三电容串联，所述第二电阻、所述第二电容和所述第三电容组成的电路与所述第三电阻并联。

本申请提供的技术方案带来的有益效果是：射频发射机包括数模转换器、无源网络、两个缓冲器、混频器和功率放大器。该射频发射机工作时，数模转换器将待发射的数字信号转换为电流信号，并将该电流信号输出到无源网络；无源网络将输入的电流信号进行滤波处理，并将该电流信号转换为电压信号后，将该电压信号经两个缓冲器输出到混频器；混频器将输入的电压信号与本振信号进行混频后得到高频信号，将该高频信号输出到功率放大器；功率放大器将输入的高频信号进行功率放大后，将该高频信号输出到天线，由天线将该高频信号发射出去。由于该射频发射机中的无源网络不包括运算放大器，所以相比于相关技术中通过跨阻放大器进行滤波和电流电压转换的方案，本发明实施例提供的无源网络可以极大地降低功耗。另外，由于该射频发射机中的两个缓冲器均为单级结构，因此，两个缓冲器的功耗可以全部用来减小其产生的噪声，从而相比于相关技术中的跨阻放大器包括的运算放大器只有其第一级的功耗用来减小其产生的噪声的方案，本发明实施例提供的两个缓冲器在与该运算放大器的功耗相同的情况下，可以具有更低的噪声水平和更高的带宽，且两个缓冲器在与该运算放大器的噪声水平相同的情况下，功耗将更低。

附图说明

图1是相关技术提供的一种射频发射机的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一种射频发射机的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第二种射频发射机的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第三种射频发射机的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第四种射频发射机的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的第五种射频发射机的结构示意图；

图7(a)是本发明实施例提供的一种无源单元的结构示意图；

图7(b)是本发明实施例提供的另一种无源单元的结构示意图；

图8(a)是本发明实施例提供的一种缓冲器的结构示意图；

图8(b)是本发明实施例提供的另一种缓冲器的结构示意图；

附图标记：

1：数模转换器；1a：数模转换器的输出端；11：第一电流舵单元；12：第二电流舵单元；VDD：外部电源；CS：电流源；csa：电流源的一端；csb：电流源的另一端；SWN：第一信号源；SWP：第二信号源；Vb：第三信号源；

Q1：第一PMOS管；s1：第一PMOS管的源极；d1：第一PMOS管的漏极；g1：第一PMOS管的栅极；Q2：第二PMOS管；s2：第二PMOS管的源极；d2：第二PMOS管的漏极；g2：第二PMOS管的栅极；Q3：第三PMOS管；s3：第三PMOS管的源极；d3：第三PMOS管的漏极；g3：第三PMOS管的栅极；Q4：第四PMOS管；s4：第四PMOS管的源极；d4：第四PMOS管的漏极；g4：第四PMOS管的栅极；

Q5：第一NMOS管；s5：第一NMOS管的源极；d5：第一NMOS管的漏极；g5：第一NMOS管的栅极；Q6：第二NMOS管；s6：第二NMOS管的源极；d6：第二NMOS管的漏极；g6：第二NMOS管的栅极；Q7：第三NMOS管；s7：第三NMOS管的源极；d7：第三NMOS管的漏极；g7：第三NMOS管的栅极；Q8：第四NMOS管；s8：第四NMOS管的源极；d8：第四NMOS管的漏极；g8：第四NMOS管的栅极；

2：无源网络；2a：无源网络的输入节点；21：无源单元；21a：无源单元的一端；21b：无源单元的另一端；R1：第一电阻；C1：第一电容；R2：第二电阻；R3：第三电阻；C2：第二电容；C3：第三电容；

3：缓冲器；3a：缓冲器的输入端；3b：缓冲器的输出端；Q9：第五PMOS管；s9：第五PMOS管的源极；d9：第五PMOS管的漏极；g9：第五PMOS管的栅极；Q10：第五NMOS管；s10：第五NMOS管的源极；d10：第五NMOS管的漏极；g10：第五NMOS管的栅极；

4：混频器；4a：混频器的输入端；4b：混频器的输出端；

5：功率放大器；5a：功率放大器的输入端；5b：功率放大器的输出端。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

在对本发明实施例进行详细地解释说明之前，先对本发明实施例涉及的应用场景予以说明。通信系统中的射频发射机通常由数模转换器、滤波器、混频器和功率放大器构成。相关技术中，射频发射机中的滤波器一般为跨阻放大器，在跨阻放大器包括的运算放大器的增益和带宽均需较高，且该运算放大器的噪声水平需较低的情况下，该运算放大器的功耗往往比较高。为此，本发明实施例提供了一种射频发射机，将相关技术中的跨阻放大器替换为无源网络和两个缓冲器，从而实现了相同功耗下，射频发射机的噪声水平的降低和带宽的提高，且实现了相同噪声水平下，射频发射机的功耗的降低。其中，本发明实施例提供的射频发射机的结构具体可以为射频发射机的上混频链路的结构。

图2是本发明实施例提供的一种射频发射机的结构示意图。参见图2，该射频发射机包括：数模转换器1、无源网络2、两个缓冲器3、混频器4和功率放大器5；

数模转换器1的两个输出端1a与无源网络2的两个输入节点2a一一连接，且数模转换器1的两个输出端1a与两个缓冲器3的输入端3a一一连接；两个缓冲器3的输出端3b与混频器4的两个输入端4a一一连接；混频器4的输出端4b与功率放大器5的输入端5a连接；功率放大器5的输出端5b与天线连接。

具体地，该射频发射机的工作过程为：数模转换器1将待发射的数字信号转换为电流信号，并将该电流信号输出到无源网络2，该电流信号中含有噪声；无源网络2将输入的电流信号进行滤波处理(即滤除该电流信号中的噪声)，并将该电流信号转换为电压信号后，将该电压信号输出到两个缓冲器3；两个缓冲器3将输入的电压信号输出到混频器4；混频器4将输入的电压信号与本振信号进行混频后得到高频信号，将该高频信号输出到功率放大器5；功率放大器5将输入的高频信号进行功率放大后，将该高频信号输出到天线，由天线将该高频信号发射出去。

其中，数模转换器1为能够将数字信号转换为电流信号的结构，如可以为电流舵结构等，本发明实施例对此不作限定。数模转换器1输出的电流信号为数模转换器1的两个输出端1a输出的电流之差，例如，数模转换器1的两个输出端1a中的一个输出端输出的电流为Ip，另一个输出端输出的电流为In，假设Ip为正向，In为反向，则数模转换器1输出的电流信号为Ip-In。

其中，无源网络2为由无源元件组成的网络，如可以为电阻电容(Resistance-Capacitance，RC)网络等。由于无源网络2不包括运算放大器，所以相比于相关技术中通过跨阻放大器进行滤波和电流电压转换的方案，本发明实施例提供的无源网络2可以极大地降低功耗。

其中，两个缓冲器3均为单级结构，如均可以为高速缓冲器等。由于两个缓冲器3的等效输入阻抗比较大，所以使用两个缓冲器3将数模转换器1与混频器4进行隔离，可以使得数模转换器1输出的电流信号经无源网络2和两个缓冲器3处理后得到的电压信号(即两个缓冲器3输出到混频器4的电压信号)具有较大的输出摆幅，从而可以使得输入混频器4的电压信号的信号质量较高。

另外，由于两个缓冲器3均为单级结构，因此，两个缓冲器3的功耗可以全部用来减小其产生的噪声，从而相比于相关技术中的跨阻放大器包括的运算放大器只有其第一级的功耗用来减小其产生的噪声的方案，本发明实施例提供的两个缓冲器3在与该运算放大器的功耗相同的情况下，可以具有更低的噪声水平和更高的带宽，且两个缓冲器3在与该运算放大器的噪声水平相同的情况下，功耗将更低。

其中，本振信号由本振电路产生，本振电路产生本振信号后，可以将本振信号输出到混频器4，之后由混频器4将本振信号与输入的电压信号进行混频，以使用本振信号将该电压信号转换为一个高频信号。

需要说明的是，实际应用中，数模转换器1可以包括如下两种结构，当然，数模转换器1也可以为其它结构，只要其结构能够实现将数字信号转换为电流信号的功能即可。

第一种结构：参见图3，数模转换器1包括多个第一电流舵单元11，每个第一电流舵单元包括电流源CS、第一PMOS管Q1、第二PMOS管Q2、第三PMOS管Q3和第四PMOS管Q4；

电流源CS的一端csa与外部电源VDD连接，电流源CS的另一端csb分别与第一PMOS管Q1的源极s1和第二PMOS管Q2的源极s2连接；第一PMOS管Q1的栅极g1与第一信号源SWN连接，第一PMOS管Q1与第三PMOS管Q3正向串联；第二PMOS管Q2的栅极g2与第二信号源SWP连接，第二PMOS管Q2与第四PMOS管Q4正向串联；第三PMOS管Q3的栅极g3与第四PMOS管Q4的栅极g4连接，且第三PMOS管Q3的栅极g3和第四PMOS管Q4的栅极g4均与第三信号源Vb连接；第三PMOS管Q3的漏极d3和第四PMOS管Q4的漏极d4与无源网络2的两个输入节点2a一一连接，且第三PMOS管Q3的漏极d3和第四PMOS管Q4的漏极d4与两个缓冲器3的输入端3a一一连接。

其中，第一PMOS管Q1与第三PMOS管Q3正向串联是指第一PMOS管Q1的漏极d1与第三PMOS管Q3的源极s3连接；第二PMOS管Q2与第四PMOS管Q4正向串联是指第二PMOS管Q2的漏极d2与第四PMOS管Q4的源极s4连接。

其中，多个第一电流舵单元11与数字信号的多个位一一对应，多个第一电流舵单元11中的每个第一电流舵单元用于将数字信号中对应的位转换为一个电流信号，此时数模转换器1输出的电流信号为多个第一电流舵单元11输出的电流信号之和。

其中，电流源CS用于保证外部电源VDD的恒电流输出，即使得外部电源VDD在一定的负载变化范围内保持输出电流不变。

其中，对于多个第一电流舵单元11中的每个第一电流舵单元，该第一电流舵单元所连接的第一信号源SWN和第二信号源SWP输出的电平相反，此时该第一信号源SWN所连接的第一PMOS管Q1与该第二信号源SWP所连接的第二PMOS管Q2在同一时间只有一个会导通。例如，当该第一信号源SWN为高电平时，该第二信号源SWP为低电平，此时该第一信号源SWN所连接的第一PMOS管Q1导通，该第二信号源SWP所连接的第二PMOS管Q2关断；当该第一信号源SWN为低电平时，该第二信号源SWP为高电平，此时该第一信号源SWN所连接的第一PMOS管Q1关断，该第二信号源SWP所连接的第二PMOS管Q2导通。

另外，该第一电流舵单元所连接的第一信号源SWN和第二信号源SWP输出的电平基于该第一电流舵单元在数字信号中对应的位得到。具体地，该第一电流舵单元所连接的第一信号源SWN和第二信号源SWP中的一个信号源可以直接输出该第一电流舵单元在数字信号中对应的位所对应的电平，另一个信号源可以输出该第一电流舵单元在数字信号中对应的位所对应的电平经反相器反相后的电平。

其中，第三PMOS管Q3和第四PMOS管Q4组成了共栅管(cascode管)，在电流源的输出支路上设置共栅管，可以增加输出电阻，从而可以减少输出电压的变化对输出电流的影响。也即是，使用第三PMOS管Q3和第四PMOS管Q4组成的共栅管对数模转换器1与无源网络2进行隔离，可以减小无源网络2输出的电压信号的波动对数模转换器1输出的电流信号的影响，以避免数模转换器1输出的电流信号产生谐波。

其中，第三信号源Vb输出的电平由偏置电路产生，第三信号源Vb用于同时控制其所连接的第三PMOS管Q3和第四PMOS管Q4的导通，保证第三PMOS管Q3和第四PMOS管Q4的正常工作。

进一步地，当数模转换器1为上述第一种结构时，参见图4，无源网络2可以包括两个无源单元21，两个无源单元21的一端21a与数模转换器1的两个输出端1a一一连接，两个无源单元21的另一端21b接地。

此时数模转换器1包括的多个第一电流舵单元11所连接的外部电源VDD、多个第一电流舵单元11、无源网络2包括的两个无源单元21和两个无源单元21所接的地构成了一个电流回路，从而可以使得两个无源单元21能够滤除输入的电流信号中的噪声(即对该电流信号进行滤波处理)，并在两个无源单元21的一端21a产生电压信号(即将该电流信号转换为电压信号)。

第二种结构：参见图5，数模转换器1包括多个第二电流舵单元12，每个第二电流舵单元包括电流源CS、第一NMOS管Q5、第二NMOS管Q6、第三NMOS管Q7和第四NMOS管Q8；

电流源CS的一端csa接地，电流源CS的另一端csb分别与第一NMOS管Q5的源极s5和第二NMOS管Q6的源极s6连接；第一NMOS管Q5的栅极g5与第一信号源SWN连接，第一NMOS管Q5与第三NMOS管Q7正向串联；第二NMOS管Q6的栅极g6与第二信号源SWP连接，第二NMOS管Q6与第四NMOS管Q8正向串联；第三NMOS管Q7的栅极g7与第四NMOS管Q8的栅极g8连接，且第三NMOS管Q7的栅极g7和第四NMOS管Q8的栅极g8均与第三信号源Vb连接；第三NMOS管Q7的漏极d7和第四NMOS管Q8的漏极d8与无源网络2的两个输入节点2a一一连接，且第三NMOS管Q7的漏极d7和第四NMOS管Q8的漏极d8与两个缓冲器3的输入端3a一一连接。

其中，第一NMOS管Q5与第三NMOS管Q7正向串联是指第一NMOS管Q5的漏极d5与第三NMOS管Q7的源极s7连接；第二NMOS管Q6与第四NMOS管Q8正向串联是指第二NMOS管Q6的漏极d6与第四NMOS管Q8的源极s8连接。

其中，多个第二电流舵单元12与数字信号的多个位一一对应，多个第二电流舵单元12中的每个第二电流舵单元用于将数字信号中对应的位转换为一个电流信号，此时，数模转换器1输出的电流信号为多个第二电流舵单元12输出的电流信号之和。

其中，电流源CS用于保证外部电源VDD的恒电流输出，即使得外部电源VDD在一定的负载变化范围内保持输出电流不变。

其中，对于多个第二电流舵单元12中的每个第二电流舵单元，该第二电流舵单元所连接的第一信号源SWN和第二信号源SWP输出的电平相反，此时该第一信号源SWN所连接的第一NMOS管Q5与该第二信号源SWP所连接的第二NMOS管Q6在同一时间只有一个会导通。例如，当该第一信号源SWN为高电平时，该第二信号源SWP为低电平，此时该第一信号源SWN所连接的第一NMOS管Q5导通，该第二信号源SWP所连接的第二NMOS管Q6关断；当该第一信号源SWN为低电平时，该第二信号源SWP为高电平，此时该第一信号源SWN所连接的第一NMOS管Q5关断，该第二信号源SWP所连接的第二NMOS管Q6导通。

另外，该第二电流舵单元所连接的第一信号源SWN和第二信号源SWP输出的电平基于该第二电流舵单元在数字信号中对应的位得到。具体地，该第二电流舵单元所连接的第一信号源SWN和第二信号源SWP中的一个信号源可以直接输出该第二电流舵单元在数字信号中对应的位所对应的电平，另一个信号源可以输出该第二电流舵单元在数字信号中对应的位所对应的电平经反相器反相后的电平。

其中，第三NMOS管Q7和第四NMOS管Q8组成了共栅管，在电流源的输出支路上设置共栅管，可以增加输出电阻，从而可以减少输出电压的变化对输出电流的影响。也即是，使用第三NMOS管Q7和第四NMOS管Q8组成的共栅管对数模转换器1与无源网络2进行隔离，可以减小无源网络2输出的电压信号的波动对数模转换器1输出的电流信号的影响，以避免数模转换器1输出的电流信号产生谐波。

其中，第三信号源Vb输出的电平由偏置电路产生，第三信号源Vb用于同时控制其所连接的第三NMOS管Q7和第四NMOS管Q8的导通，保证第三NMOS管Q7和第四NMOS管Q8的正常工作。

进一步地，当数模转换器1为上述第二种结构时，参见图6，无源网络2可以包括两个无源单元21，两个无源单元21的一端21a与数模转换器1的两个输出端1a一一连接，两个无源单元21的另一端21b与外部电源VDD连接。

此时数模转换器1包括的多个第二电流舵单元12所接的地、多个第二电流舵单元12、无源网络2包括的两个无源单元21和两个无源单元21所连接的外部电源VDD构成了一个电流回路，从而可以使得两个无源单元21滤除输入的电流信号中的噪声，并在两个无源单元21的一端21a产生电压信号。

其中，上述两种结构下的两个无源单元21均可以为由无源元件组成的电路。例如，参见图7(a)，两个无源单元21中的每个无源单元包括第一电阻R1和第一电容C1，第一电阻R1与第一电容C1并联；或者，参见图7(b)，两个无源单元21中的每个无源单元包括第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2和第三电容C3，第二电阻R2与第二电容C2并联，第二电阻R2和第二电容C2组成的电路与第三电容C3串联，第二电阻R2、第二电容C2和第三电容C3组成的电路与第三电阻R3并联。

需要说明的是，实际应用中，两个无源单元21还可以根据具体的应用需求设置为其它结构，只要其结构能够实现对输入的电流信号的滤波功能，以及将输入的电流信号转换为电压信号的功能即可。

需要说明的是，实际应用中，两个缓冲器3可以均为图8(a)所示的结构，或者可以均为图8(b)所示的结构，当然，两个缓冲器3也可以均为其它结构，只要其结构的等效输入阻抗比较大，能够实现将数模转换器1与混频器4进行隔离的功能即可。

其中，参见图8(a)，两个缓冲器3中的每个缓冲器包括电流源CS和第五PMOS管Q9；电流源CS的一端csa与外部电源VDD连接，电流源CS的另一端csb分别与第五PMOS管Q9的源极s9和混频器4的一个输入端4a连接，第五PMOS管Q9的栅极g9与数模转换器1的一个输出端1a连接，第五PMOS管Q9的漏极d9接地。

此时，由于两个缓冲器3中的每个缓冲器包括第五PMOS管Q9的等效输入阻抗比较大，所以两个缓冲器3可以实现数模转换器1与混频器4的隔离。

其中，参见图8(b)，两个缓冲器3中的每个缓冲器包括电流源CS和第五NMOS管Q10；第五NMOS管Q10的漏极d10与外部电源VDD连接，第五NMOS管Q10的栅极g10与数模转换器1的一个输出端1a连接，电流源CS的一端csa分别与第五NMOS管Q10的源极s10和混频器4的一个输入端4a连接，电流源CS的另一端csb接地。

此时，由于两个缓冲器3中的每个缓冲器包括第五NMOS管Q10的等效输入阻抗比较大，所以两个缓冲器3可以实现数模转换器1与混频器4的隔离。

在本发明实施例中，射频发射机包括数模转换器、无源网络、两个缓冲器、混频器和功率放大器。该射频发射机工作时，数模转换器将待发射的数字信号转换为电流信号，并将该电流信号输出到无源网络；无源网络将输入的电流信号进行滤波处理，并将该电流信号转换为电压信号后，将该电压信号经两个缓冲器输出到混频器；混频器将输入的电压信号与本振信号进行混频后得到高频信号，将该高频信号输出到功率放大器；功率放大器将输入的高频信号进行功率放大后，将该高频信号输出到天线，由天线将该高频信号发射出去。由于该射频发射机中的无源网络不包括运算放大器，所以相比于相关技术中通过跨阻放大器进行滤波和电流电压转换的方案，本发明实施例提供的无源网络可以极大地降低功耗。另外，由于该射频发射机中的两个缓冲器均为单级结构，因此，两个缓冲器的功耗可以全部用来减小其产生的噪声，从而相比于相关技术中的跨阻放大器包括的运算放大器只有其第一级的功耗用来减小其产生的噪声的方案，本发明实施例提供的两个缓冲器在与该运算放大器的功耗相同的情况下，可以具有更低的噪声水平和更高的带宽，且两个缓冲器在与该运算放大器的噪声水平相同的情况下，功耗将更低。

以上所述为本申请提供的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种射频发射机，其特征在于，所述射频发射机包括：数模转换器、无源网络、两个缓冲器、混频器和功率放大器；

所述数模转换器的两个输出端与所述无源网络的两个输入节点一一连接，且所述数模转换器的两个输出端与所述两个缓冲器的输入端一一连接；所述两个缓冲器的输出端与所述混频器的两个输入端一一连接；所述混频器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；所述功率放大器的输出端与天线连接；其中，所述无源网络用于对输入的电流信号进行滤波处理，并同时将所述电流信号转换为电压信号，所述两个缓冲器均为单级结构的高速缓冲器；

其中，所述无源网络包括两个无源单元，所述两个无源单元的一端与所述数模转换器的两个输出端一一连接，所述两个无源单元的另一端接地；或者，所述无源网络包括两个无源单元，所述两个无源单元的一端与所述数模转换器的两个输出端一一连接，所述两个无源单元的另一端与外部电源连接；

其中，所述两个缓冲器中的每个缓冲器包括电流源和第五PMOS管，所述电流源的一端与外部电源连接，所述电流源的另一端分别与所述第五PMOS的源极和所述混频器的一个输入端连接，所述第五PMOS管的栅极与所述数模转换器的一个输出端连接，所述第五PMOS管的漏极接地；或者，所述两个缓冲器中的每个缓冲器包括电流源和第五NMOS管，所述第五NMOS管的漏极与外部电源连接，所述第五NMOS管的栅极与所述数模转换器的一个输出端连接，所述电流源的一端分别与所述第五NMOS管的源极 和所述混频器的一个输入端连接，所述电流源的另一端接地。

2.如权利要求1所述的射频发射机，其特征在于，所述数模转换器包括多个第一电流舵单元，每个第一电流舵单元包括电流源、第一P型金属氧化物半导体PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管；

所述电流源的一端与外部电源连接，所述电流源的另一端分别与所述第一PMOS管的源极和所述第二PMOS管的源极连接；所述第一PMOS管的栅极与第一信号源连接，所述第一PMOS管与所述第三PMOS管正向串联；所述第二PMOS管的栅极与第二信号源连接，所述第二PMOS管与所述第四PMOS管正向串联；所述第三PMOS管的栅极与所述第四PMOS管的栅极连接，且所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极均与第三信号源连接；所述第三PMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极与所述无源网络的两个输入节点一一连接，且所述第三PMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极与所述两个缓冲器的输入端一一连接。

3.如权利要求1所述的射频发射机，其特征在于，所述数模转换器包括多个第二电流舵单元，每个第二电流舵单元包括电流源、第一N型金属氧化物半导体NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管；

所述电流源的一端接地，所述电流源的另一端分别与所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极连接；所述第一NMOS管的栅极与第一信号源连接，所述第一NMOS管与所述第三NMOS管正向串联；所述第二NMOS管的栅极与第二信号源连接，所述第二NMOS管与所述第四NMOS管正向串联；所述第三NMOS管的栅极与所述第四NMOS管的栅极连接，且所述第三NMOS管的栅极和所述第四NMOS管的栅极均与第三信号源连接；所述第三NMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极与所述无源网络的两个输入节点一一连接，且所述第三NMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极与所述两个缓冲器的输入端一一连接。

4.如权利要求1所述的射频发射机，其特征在于，所述两个无源单元中的每个无源单元包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻与所述第一电容并联；或者，

所述两个无源单元中的每个无源单元包括第二电阻、第三电阻、第二电容和第三电容，所述第二电阻与所述第二电容并联，所述第二电阻和所述第二电容组成的电路与所述第三电容串联，所述第二电阻、所述第二电容和所述第三电容组成的电路与所述第三电阻并联。

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