CN111294044B - 频率生成装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了频率生成装置，包括：初始频率生成电路，其用于根据压控振荡器产生的频率生成初始频率范围；第一频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，以获得第一频率范围；第二频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，并将得到的分频频率与初始频率范围的频率执行混频，以获得第二频率范围；其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围无间隔，所述第二频率范围的最大值与所述第一频率范围的最小值之间的比值不小于2。本发明还提供了频率生成方法。本发明还提供了信号发送装置。本发明只使用一个压控振荡器，电路结构简单，芯片面积小。

Description

频率生成装置及方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域。更具体地说，本发明涉及一种频率生成装置及方法。
背景技术
为了获得连续、宽范围频率，要求频率源的最大频率与最小频率之比大于2。然而，常用的压控振荡器(VCO)的最大频率与最小频率之比一般不大于1.5，显然无法满足上述要求。现有技术中的解决方案是使用两个及以上的频率源，如图1，但这样将产生电路结构复杂、芯片面积大等缺点。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的频率生成装置及方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种频率生成装置及方法，其只使用一个压控振荡器，电路结构简单，芯片面积小。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了频率生成装置，包括：
初始频率生成电路，其用于根据压控振荡器产生的频率生成初始频率范围；
第一频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，以获得第一频率范围；
第二频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，并将得到的分频频率与初始频率范围的频率执行混频，以获得第二频率范围；
其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围无间隔，所述第二频率范围的最大值与所述第一频率范围的最小值之间的比值不小于2。
优选的是，所述的频率生成装置，所述初始频率范围的最大值与最小值之间的比值不小于1.5。
优选的是，所述的频率生成装置，所述第一频率生成电路包括第一2分频器，所述第一2分频器对初始频率范围内的频率执行分频，生成第一频率范围。
优选的是，所述的频率生成装置，所述第二频率生成电路包括4分频器、第二混频器和滤波器，所述4分频器对初始频率范围内的频率执行分频，得到4分频频率，所述第二混频器接收初始频率范围内的频率以及4分频频率并输出混频频率，所述滤波器滤除所述混频频率的高频部分，输出低频部分，生成第二频率范围。
优选的是，所述的频率生成装置，初始频率生成电路包括：
多个第二2分频器，用于对压控振荡器产生的频率执行2的整数倍分频，生成初始频率范围，并输入所述第一频率生成电路或所述第二频率生成电路。
优选的是，所述的频率生成装置，所述初始频率范围为6～9GHz。
本发明还提供了频率生成方法，包括：
生成初始频率范围；
对初始频率范围内的频率执行分频，以获得第一频率范围；
对初始频率范围内的频率执行分频，并将得到的分频频率与初始频率范围的频率执行混频，以获得第二频率范围；
其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围无间隔，所述第二频率范围的最大值与所述第一频率范围的最小值之间的比值不小于2。
优选的是，所述的频率生成方法，对初始频率范围内的频率执行2的整数倍分频，并输入所述第一频率生成电路或所述第二频率生成电路。
优选的是，所述的频率生成方法，对初始频率范围内的频率执行2倍分频，得到第一频率；对初始频率范围内的频率执行4倍分频，得到4分频频率，对初始频率范围内的频率以及4分频频率执行混频，并滤除高频部分，输出低频部分，得到第二频率。
本发明还提供了信号发送装置，包括：
所述的频率生成装置；
第一混频器，用于接收输入信号和初始频率范围内的频率，然后将得到的混频频率输入第二混频器。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明只使用一个1.5倍范围的VCO，产生了最大频率是最小频率2倍以上的连续、宽范围频率。相比于现有技术，电路结构简单，芯片面积小，能耗更小。本发明可根据需要利用2分频器获取更低频率，以获取更宽范围的频率，比如本发明可以利用6～9GHz的初始频率范围，获得了0～6GHz的连续、宽范围频率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为现有技术的解决方案；
图2本发明频率生成装置的结构示意图；
图3为本发明的一个实施例产生的连续、宽范围频率。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
在一种技术方案中，如图2所示，频率生成装置，包括：
初始频率生成电路，其用于根据压控振荡器产生的频率生成初始频率范围；
第一频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，以获得第一频率范围；
第二频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，并将得到的分频频率与初始频率范围的频率执行混频，以获得第二频率范围；
其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围无间隔，所述第二频率范围的最大值与所述第一频率范围的最小值之间的比值不小于2。
压控振荡器(VCO)产生的频率最大值与最小值之间的比例一般不大于1.5，现有技术一般使用两个及以上的压控振荡器来使得频率最大值与最小值之间比值大于2，如图1所示。本技术方案中，使用两个频率生成电路生成两部分频率，即得到第一频率范围和第二频率范围，并使得第一频率范围和第二频率范围正好无间隙，从而得到最大频率与最小频率比值大于2的频率范围。具体地，第一频率生成电路对初始频率范围内的频率执行分频，获得第一频率范围，第二频率生成电路对初始频率范围内的频率依次执行分频和混频，获得第二频率范围，即通过分频、混频的设计使得第二频率范围的最大值与第一频率范围的最小值之间的比值不小于2。本技术方案相比于现有技术，只使用一个压控振荡器，电路结构简单，芯片面积小，能耗更小。
在另一种技术方案中，所述的频率生成装置，所述初始频率范围的最大值与最小值之间的比值不小于1.5。这里提供了优选的初始频率范围。
在另一种技术方案中，所述的频率生成装置，所述第一频率生成电路包括第一2分频器，所述第一2分频器对初始频率范围内的频率执行分频，得到第一频率。这里提供了优选的第一频率生成电路，即对初始频率范围内的频率进行2倍分频，如图3的第二行，以6～9GHz作为初始频率范围，执行2倍分频，获得3～4.5GHz的第一频率范围。
在另一种技术方案中，所述的频率生成装置，所述第二频率生成电路包括4分频器、第二混频器(mixer2)和滤波器，所述4分频器对初始频率范围内的频率执行分频，得到4分频频率，所述第二混频器接收初始频率范围内的频率以及4分频频率并输出混频频率，所述滤波器滤除所述混频频率的高频部分，输出低频部分，得到第二频率。这里提供了优选的第二频率生成电路，即对初始频率范围内的频率依次进行4倍分频、混频，如图3的第一行所示，以6～9GHz作为初始频率范围，执行4倍分频，获得1.5～2GHz的频率范围(只取6～8GHz得到的结果)，将该频率范围的频率与初始频率范围(只取6～8GHz)的频率混频，滤除高频部分，得到4.5～6GHz的频率范围，即为第二频率范围。可见，第一频率范围与第二频率范围无间隙接合，形成3～6GHz的连续、宽范围的频率，且最大频率值与最小频率值的比值为2。
在另一种技术方案中，所述的频率生成装置，初始频率生成电路包括：
多个第二2分频器，用于对压控振荡器产生的频率执行2的整数倍分频，生成初始频率范围，并输入所述第一频率生成电路或所述第二频率生成电路。如2所示，多个第二2分频器(DIV-2)设置在压控振荡器与第一2分频器之间，用于降低初始频率范围的频率，以进一步拓宽频率范围。如图3所示，初始频率范围依次被降低至3～4.5、1.5～2.25、0.75～1.125、0.375～0.5625等，最终得到0.046875～6GHz的连续、宽范围频率。
在另一种技术方案中，所述的频率生成装置，所述初始频率范围为6～9GHz。这里提供了优选的初始频率范围，即更具前景的高频范围。
本发明还提供了频率生成方法，包括：
生成初始频率范围；
对初始频率范围内的频率执行分频，以获得第一频率范围；
对初始频率范围内的频率执行分频，并将得到的分频频率与初始频率范围的频率执行混频，以获得第二频率范围；
其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围无间隔，所述第二频率范围的最大值与所述第一频率范围的最小值之间的比值不小于2。本技术方案基于与频率生成装置相同的发明构思形成，请参见装置部分的描述。
在另一种技术方案中，所述的频率生成方法，对初始频率范围内的频率执行2倍分频，得到第一频率；对初始频率范围内的频率执行4倍分频，得到4分频频率，对初始频率范围内的频率以及4分频频率执行混频，并滤除高频部分，输出低频部分，得到第二频率。本技术方案基于与频率生成装置相同的发明构思形成，请参见装置部分的描述。
在另一种技术方案中，所述的频率生成方法，对初始频率范围内的频率执行2的整数倍分频，并输入所述第一频率生成电路或所述第二频率生成电路。本技术方案基于与频率生成装置相同的发明构思形成，请参见装置部分的描述。
本发明还提供了信号发送装置，包括：
所述的频率生成装置；
第一混频器，用于接收输入信号和初始频率范围内的频率，然后将得到的混频频率输入第二混频器。
本技术方案基于与频率生成装置相同的发明构思形成，可参见装置部分的描述。在信号发送装置中还包括第一混频器，用于接收输入信号。如图2所示，压控振荡器与第一混频器(mixer1)之间设置有开关，对于第一频率生成电路，开关不闭合，初始频率范围内的频率不经过第一混频器，而是经过第一2分频器和第二混频器，形成第一频率范围。对于第二频率生成电路，开关闭合，初始频率范围内的频率一路经过第一混频器，另一路经过4分频器，两路频率在第二混频器内混频，形成第二频率范围。本技术方案可以实现使用第一频率和第二频率对输入信号进行搬移。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明频率生成装置及方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.频率生成装置，其特征在于，包括：
初始频率生成电路，其用于根据压控振荡器产生的频率生成初始频率范围；
第一频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，以获得第一频率范围；
第二频率生成电路，其用于对初始频率范围内的频率执行分频，并将得到的分频频率与初始频率范围的频率执行混频，以获得第二频率范围；
其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围无间隔，所述第二频率范围的最大值与所述第一频率范围的最小值之间的比值不小于2；
所述初始频率范围的最大值与最小值之间的比值不小于1.5；
所述第一频率生成电路包括第一2分频器，所述第一2分频器对初始频率范围内的频率执行分频，生成第一频率范围；
所述第二频率生成电路包括4分频器、第二混频器和滤波器，所述4分频器对初始频率范围内的频率执行分频，得到4分频频率，所述第二混频器接收初始频率范围内的频率以及4分频频率并输出混频频率，所述滤波器滤除所述混频频率的高频部分，输出低频部分，生成第二频率范围。
2.如权利要求1所述的频率生成装置，其特征在于，初始频率生成电路包括：
多个第二2分频器，用于对压控振荡器产生的频率执行2的整数倍分频，生成初始频率范围，并输入所述第一频率生成电路或所述第二频率生成电路。
3.频率生成方法，其特征在于，包括：
生成初始频率范围；
对初始频率范围内的频率执行分频，以获得第一频率范围；
对初始频率范围内的频率执行分频，并将得到的分频频率与初始频率范围的频率执行混频，以获得第二频率范围；
其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围无间隔，所述第二频率范围的最大值与所述第一频率范围的最小值之间的比值不小于2；
对初始频率范围内的频率执行2倍分频，得到第一频率；对初始频率范围内的频率执行4倍分频，得到4分频频率，对初始频率范围内的频率以及4分频频率执行混频，并滤除高频部分，输出低频部分，得到第二频率；
所述初始频率范围的最大值与最小值之间的比值不小于1.5。
4.信号发送装置，其特征在于，包括：
权利要求1～2任一所述的频率生成装置；
第一混频器，用于接收输入信号和初始频率范围内的频率，然后将得到的混频频率输入第二混频器。
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