CN112272924B - 一种发射机、本振校准电路及校准方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种发射机、本振校准电路及校准方法，用于提升发射机的性能。发射机包括：基带信号通路，用于产生模拟基带信号；本振信号通路包括：第一缓冲器用于获取第一振荡信号，根据差分电压信号校准第一振荡信号的占空比，得到第二振荡信号；本振校准电路包括：第二缓冲器和分压式偏置电路，第二缓冲器用于根据自偏置电压产生静态点调节信号，利用静态点调节信号调节分压式偏置电路的电流，产生差分电压信号，第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器的静态工作点相匹配，差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号；分频电路用于分频第二振荡信号，得到本振信号；混频器，用于利用本振信号上转换模拟基带信号，生成射频信号。

Description

一种发射机、本振校准电路及校准方法
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种发射机、本振校准电路及校准方法。
背景技术
随着通信技术的快速发展，无线频谱资源已显得越来越匮乏，长期演进(longterm evolution，LTE)系统为了最大化利用频谱资源，采用多资源块(resource block，RB)的工作模式，比如，如图1所示，每个信道占用多个RB，每个RB由OFDM调制的子载波构成。当一个发射信号仅占用信道中的部分RB(该部分RB可以是连续的，或者是分散的)时，多个发射信号之间的交调分量将落入接收频带或者其他受保护的频带内，从而造成发射频谱再生以及干扰其他的通信系统的问题。在众多再生频谱中，距离有用信号(flo+fbb)频点4fbb处的三阶谐波互调失真项CIM3(频点为flo-3fbb)相对较大，flo是发射机的本振频点，fbb是发射机的基带频点，因此，降低或减小CIM3是提升发射机性能的关键。
发明内容
本申请的实施例提供一种发射机、本振校准电路及校准方法，用于降低或减小发射机中的CIM3，以提升发射机的性能。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种发射机，该发射机包括：基带信号通路、本振信号通路和混频器；其中，基带信号通路，用于产生2N相位的模拟基带信号，其中N为正整数；本振信号通路包括：第一缓冲器、本振校准电路和分频电路，第一缓冲器，用于获取第一振荡信号，并根据差分电压信号对第一振荡信号的占空比进行校准，得到第二振荡信号；本振校准电路，包括：第二缓冲器以及分压式偏置电路，第二缓冲器用于根据自偏置电压产生静态点调节信号，并利用静态点调节信号调节分压式偏置电路的电流，产生差分电压信号，其中，第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器中的静态工作点相匹配，差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号；分频电路，用于对二振荡信号进行分频，得到2N相位的本振信号；混频器，用于利用所述本振信号对所述模拟基带信号进行上转换，生成射频信号。
其中，静态是指无交流信号输入时，电路中的电流和电压都处于不变的状态，静态时MOS管中各极电流值和电压值称为静态工作点Q。静态工作点Q涉及到的各极电流值和电压值主要可以包括栅极电流、漏极电流和漏极与源极的电压差。第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器中的静态工作点相匹配，可以是指第二缓冲器中包括的PMOS管和NMOS管与第一缓冲器中包括的PMOS管和NMOS管的栅极电流、漏极电流和漏极与源极的电压差相等。
另外，差分电压信号可以包括正极电压信号和负极电压信号，差分电压信号对应的共模电压信号等于正极电压信号与负极电压信号之和的二分之一。差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号，可以是指该共模电压信号等于静态点调节信号。比如，假设正极电压信号为VP＝V1+IR，负极电压信号为VN＝V1-IR，该共模信号为V1，静态点调节信号为Vout，则差分电压信号对应的共模电压信号等于静态点调节信号即为1/2(VP+VN)＝V1＝Vout。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，本振校准电路还包括：误差放大器；所述误差放大器，用于从所述分压式偏置电路获取反馈电压，根据所述反馈电压和所述静态点调节信号的差值生成误差放大信号，并利用所述误差放大信号调节所述分压式偏置电路中的电流。
上述技术方案中，由于该本振信号是根据校准占空比后得到的第二振荡信号分频处理得到的2N相位的本振信号，这样2N相位的本振信号间的相位是对齐的，进而在利用该本振信号对模拟基带信号进行上变频转换时，可以减小或者消除本振信号的三阶谐波，进而减小或消息三阶失真项CIM3，从而提高发射机的性能。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，分压式偏置电路包括：电流源，第一P沟道金属氧化物半导体PMOS管，第一电容，第一电阻以及第二电阻；电流源的一端与第一PMOS管的源极分别耦合至第一偏置电压端；电流源的另一端与第一PMOS的漏极分别耦合至第一电阻的第一端；第一PMOS管的栅极和第一电容的一端耦合，用于接收误差放大信号；第一电阻的第二端与第二电阻的第一端以及第一电容的另一端分别耦合至第一节点，第一节点用于提供反馈电压；第二电阻的第二端耦合接地。上述可能的实现方式中，提供了一种分压式偏置电路的结构，该分压式偏置电路的结构实现简单，且可以减小分压式偏置电路的体积。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，第一电阻和第二电阻均为固定电阻；第一电阻的第一端与第二电阻的第一端用于提供差分电压信号。上述可能的实现方式中，可以通过固定电阻提供差分电压信号。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，第一电阻和第二电阻均为多档位调节电阻，第一电阻和第二电阻还包括调节端；第一电阻的调节端与第二电阻的调节端用于提供差分电压信号。上述可能的实现方式中，可以通过多档位调节电阻提供差分电压信号，从而对于调节不同的档位来改变差分电压信号的幅值，进而提高该发射机的性能。
结合第一方面至第一方面的第四种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第五种可能的实现方式中，第二缓冲器包括：第二PMOS管、N沟道金属氧化物半导体NMOS管和第二电阻；第二PMOS管的源极耦合至第二偏置电压端；第二PMOS管的漏极、第二电阻的一端和所述NMOS管的漏极均耦合至第二节点，第二节点用于提供自偏置电压；第二PMOS管的栅极、第二电阻的另一端和所述NMOS管的栅极均耦合至第三节点，第三节点用于提供静态点调节信号；所述NMOS管的源极耦合接地。上述可能的实现方式中，提供了一种第二缓冲器的结构，第二缓冲器的尺寸与第一缓冲器的尺寸可以相等或者成比例，这样可以保证第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器中的静态工作点相匹配。
结合第一方面至第一方面的第五种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第六种可能的实现方式中，本振校准电路还包括：滤波器；滤波器，用于对差分电压信号进行滤波处理，并将滤波后的差分电压信号提供给第一缓冲器。上述可能的实现方式中，通过对差分电压信号进行滤波处理，可以降低差分电压信号中的噪声，提高信噪比。
结合第一方面的第六种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第七种可能的实现方式中，滤波器包括：第四电阻、第二电容、第五电阻和第三电容；其中，第四电阻的一端与第二电容的一端耦合，第五电阻的一端与第三电容的一端耦合，第四电阻的一端与第五电阻的一端用于接收差分电压信号；第二电容的另一端和第三电容的另一端分别耦合接地；第四电阻的另一端和第五电阻的另一端用于提供滤波后的差分电压信号。上述可能的实现方式中，提供的一种滤波器的结构，该滤波器实现简单，且器件费用较低。
结合第一方面至第一方面的第七种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第八种可能的实现方式中，第一缓冲器，具体用于：根据差分电压信号校准第一振荡信号的过零点，以使第二振荡信号的占空比为50％。
第二方面，提供一种本振校准电路，本振校准电路应用于多相位的发射机中，该发射机中的第一缓冲器用于根据差分电压信号对该发射机的振荡信号的占空比进行校准，本振校准电路包括：第二缓冲器以及分压式偏置电路；第二缓冲器，用于根据自偏置电压产生静态点调节信号，并利用静态点调节信号调节分压式偏置电路的电流，产生差分电压信号，其中，第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器中的静态工作点相匹配，差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，本振校准电路还包括：误差放大器；误差放大器，用于从分压式偏置电路获取反馈电压，根据反馈电压和静态点调节信号的差值生成误差放大信号，并利用误差放大信号调节分压式偏置电路的电流。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，分压式偏置电路包括：电流源，第一金属氧化物半导体PMOS管，第一电容，第一电阻以及第二电阻；电流源的一端与第一PMOS管的源极分别耦合至第一偏置电压端；电流源的另一端与第一PMOS的漏极分别耦合至第一电阻的第一端；第一PMOS管的栅极与第一电容的一端耦合，用于接收误差放大信号；第一电阻的第二端与第二电阻的第一端以及第一电容的另一端分别耦合至第一节点，第一节点用于提供反馈电压；第二电阻的第二端耦合接地。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，第一电阻和第二电阻均为固定电阻；第一电阻的第一端与第二电阻的第一端用于提供差分电压信号。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，第一电阻和第二电阻均为多档位调节电阻，第一电阻和第二电阻还包括调节端；第一电阻的调节端与第二电阻的调节端用于提供差分电压信号。
结合第二方面至第二方面的第三种可能的实现方式中的任一种，在第二方面的第五种可能的实现方式中，第二缓冲器包括：第二PMOS管、N沟道金属氧化物半导体NMOS管和第二电阻；第二PMOS管的源极耦合至第二偏置电压端；第二PMOS管的漏极、第二电阻的一端和所述NMOS管的漏极均耦合至第二节点，第二节点用于提供自偏置电压；第二PMOS管的栅极、第二电阻的另一端和所述NMOS管的栅极均耦合至第三节点，第三节点用于提供静态点调节信号；所述NMOS管的源极耦合接地。
结合第二方面至第二方面的第五种可能的实现方式中的任一种，在第二方面的第六种可能的实现方式中，本振校准电路还包括：滤波器；滤波器，用于对差分电压信号进行滤波处理，并将滤波后的差分电压信号提供给第一缓冲器。
结合第二方面的第六种可能的实现方式中的任一种，在第二方面的第七种可能的实现方式中，滤波器包括：第四电阻、第二电容、第五电阻和第三电容；其中，第四电阻的一端与第二电容的一端耦合，第五电阻的一端与第三电容的一端耦合，第四电阻的一端与第五电阻的一端用于接收差分电压信号；第二电容的另一端和第三电容的另一端分别耦合接地；第四电阻的另一端和第五电阻的另一端用于提供滤波后的差分电压信号。
结合第二方面至第二方面的第七种可能的实现方式中的任一种，在第二方面的第八种可能的实现方式中，第一缓冲器，具体用于：根据差分电压信号校准振荡信号的过零点，以使校准后的振荡信号的占空比为50％。
第三方面，提供一种校准方法，应用于发射机中，该发射机包括：基带信号通路、本振信号通路和混频器，该方法包括：基带信号通路产生2N相位的模拟基带信号并输出至混频器，其中N为正整数；第一缓冲器获取第一振荡信号，并根据差分电压信号对第一振荡信号的占空比进行校准，得到第二振荡信号；本振信号通路包括：本振校准电路、第一缓冲器和分频电路，其中，第二缓冲器根据自偏置电压产生静态点调节信号，并利用静态点调节信号调节分压式偏置电路的电流，产生差分电压信号并输出至第一缓冲器，其中，第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器中的静态工作点相匹配，差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号；分频器对第二振荡信号进行分频，得到2N相位的本振信号并输出至混频器；混频器利用本振信号对模拟基带信号进行上转换，生成射频信号。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，本振校准电路还包括误差放大器，该方法还包括：误差放大器从分压式偏置电路获取反馈电压，根据反馈电压和静态点调节信号的差值生成误差放大信号，并利用误差放大信号调节分压式偏置电路的电流。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，本振校准电路还包括滤波器，该方法还包括：滤波器接收差分电压信号，对差分电压信号进行滤波处理，并将滤波后的差分电压信号提供给第一缓冲器。
结合第三方面至第三方面的第二种可能的实现方式中的任一种，在第三方面的第三种可能的实现方式中，第一缓冲器根据差分电压信号对第一振荡信号的占空比进行校准，得到第二振荡信号，包括：第一缓冲器根据差分电压信号校准第一振荡信号的过零点，以使第二振荡信号的占空比为50％。
可以理解地，上述提供的本振校准电路或者校准方法均用于校准发射机中的本振信号，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的发射机中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
图1为一种发射信号的带宽的示意图；
图2为现有技术中的一种发射机的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种再生发射频谱的示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种再生发射频谱的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种发射机的结构示意图一；
图6为本申请实施例提供的一种第二振荡信号的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种本振校准电路的结构示意图一；
图8为本申请实施例提供的一种本振校准电路的结构示意图二；
图9为本申请实施例提供的一种发射机的结构示意图二；
图10为本申请实施例提供的一种放大电路的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种校准方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
应理解，本申请实施例可以应用于各种需要降低三阶谐波互调失真项(counter3d-order intermodulation products，CIM3)的通信系统中，例如，全球移动通信(globalsystem of mobile communication，GSM)系统、码分多址(code division multipleaccess，CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)系统、通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)、长期演进(long termevolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)通信系统、以及未来的5G通信系统等。
还应理解，本申请实施例还可以应用于各种基于非正交多址接入技术的通信系统，例如稀疏码多址接入(sparse code multiple access，SCMA)系统，当然SCMA在通信领域也可以被称为其他名称；进一步地，本申请实施例的技术方案可以应用于采用非正交多址接入技术的多载波传输系统，例如采用非正交多址接入技术正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing，OFDM)、滤波器组多载波(filter bank multi-carrier，FBMC)、通用频分复用(generalized frequency division multiplexing，GFDM)、滤波正交频分复用(filtered-OFDM，F-OFDM)系统等。
还应理解，本申请实施例可以应用于LTE系统以及后续的演进系统如5G等，或其他采用各种无线接入技术的无线通信系统，如采用码分多址，频分多址，时分多址，正交频分多址，单载波频分多址等接入技术的系统。
其中，本申请实施例应用的通信系统可以包括发射机，该发射机可以为网络设备、或者终端等等。终端也可以称为用户设备(user equipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端可以是无线局域网(wireless local area networks，WLAN)中的站点(station，STA)，可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant，PDA)设备、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备以及下一代通信系统，例如，第五代(fifth-generation，5G)通信网络中的终端或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network，PLMN)网络中的终端等。其中，5G还可以被称为新空口(newradio，NR)。
作为示例，在本申请实施例中，该终端还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
网络设备可以基站或者接入点，比如，网络设备为WLAN中的接入点(accesspoint，AP)，基站可以为LTE系统中的演进型基站(evolved Node B，eNB或eNodeB)，还可以是NR中的基站(next generation Node B，gNB)。或者，网络设备为中继站、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备等。
另外，在本申请实施例中，网络设备在小区中提供服务，终端通过该小区的传输资源(例如，频域资源，或者，时频资源)与网络设备进行通信。该小区可以是网络设备(例如基站)对应的小区，小区可以属于宏基站，也可以属于小小区(small cell)对应的基站，这里的小小区可以包括：城市小区(metro cell)、微小区(micro cell)、微微小区(Pico cell)、毫微微小区(femto cell)等。
图2为一种发射机的结构示意图，该发射机包括基带(baseband，BB)信号通路、本振信号通路、混频器(mixer，MX)和功率放大器(power amplifier，PA)。其中，基带信号通路用于提供模拟基带信号，本振信号通路用于提供本振信号，混频器用于对模拟基带信号和本振信号进行混频处理得到射频信号，功率放大器用于对射频信号进行功率放大。
可选地，基带信号通路可以用于提供多相位(phase，PH)的模拟基带信号，本振信号通路可以用于提供多相位的本振信号。比如，当该发射机为8PH发射机时，基带信号通路提供8PH模拟基带信号，本振信号通路提供8PH本振信号；或者，当该发射机为4PH发射机时，基带信号通路提供4PH模拟基带信号，本振信号通路提供4PH本振信号。
结合图2所示的发射机结构，对发射机中产生CIM3的原因进行详细说明。其中，CIM3可以称为(flo-3fbb)信号，产生(flo-3fbb)信号的原因主要有两类：第一类是由模拟基带有限的线性度产生，如图3所示，当发射机的基带线性度不足时会产生三次谐波(3fbb)，三次谐波(3fbb)经过混频器与本振信号混频后，在输出端产生(flo-3fbb)信号；第二类是由混频器的谐波混频产生，如图4所示，混频器输入的本振信号中含有谐波，其中三阶谐波3flo和基带信号fbb产生谐波混频效应，在混频器输出端产生(3flo-fbb)信号，之后由于后级放大器的非线性区域工作特性，使得有用信号(flo+fbb)与(3flo-fbb)进行三阶交调后产生(flo-3fbb)信号。因此，为了尽可能的减小或消除CIM3，以提高发射机的性能，可以通过消除三阶谐波混频的方式，从而消除(flo-3fbb)信号。
需要说明的是，在图3和图4中，BB HD3表示模拟基带信号fbb的三阶谐波，Wanted表示有用信号(flo+fbb)，IMG表示有用信号(flo+fbb)的镜像信号，3LO-BB3HD表示(3flo-fbb)信号的三阶谐波。
图5为本申请实施例提供的一种发射机的结构示意图，该发射机包括：基带信号通路501、本振信号通路502和混频器503。
基带信号通路501，用于产生2N相位的模拟基带信号，其中N为正整数。
其中，基带信号通路501在实际应用中可以包括基带芯片，基带信号通路501中通常可以包括数模转换器(digital to analog converter，DAC)、放大器(amplifier，AMP)以及其他相关器件等。
另外，N的取值为正整数，比如，N可以为1、2或者4等，则2N相位的模拟基带信号可以是2PH模拟基带信号、4PH模拟基带信号或者8PH模拟基带信号等。
如图5所示，本振信号通路502包括：本振校准电路5021、第一缓冲器5022和分频电路5023。
第一缓冲器5022，用于获取第一振荡信号，并根据差分电压信号对第一振荡信号的占空比进行校准，得到第二振荡信号。
其中，第一振荡信号可以由发射机的本振信号通路产生，也可以由发射机所在的系统(比如，安装有发射机的手机等设备)产生。当第一振荡信号由本振信号通路产生时，本振信号通路中还可以包括用于产生第一振荡信号的振荡器，并将第一振荡信号提供给第一缓冲器5022。
可选地，第一缓冲器5022根据差分电压信号校准第一振荡信号的过零点，以使第二振荡信号的占空比为50％。当然，在实际应用中，第一缓冲器5022也可以根据差分电压信号校准第一振荡信号的过零点，以使第二振荡信号的占空比为50％之外的其他占空比，本申请实施例对此不做具体限定。
示例性的，如图6所示，假设第一振荡信号的过零点对应的电压为Va，根据Va确定的第一振荡信号对应的方波信号(即调整过零点前的第二振荡信号)的占空比为30％，第一缓冲器5022可以根据差分电压信号将第一振荡信号的过零点从Va下拉至Vb，根据Vb确定的第一振荡信号对应的方波信号(即调整过零点后的第二振荡信号)的占空比为50％。
本振校准电路5021包括：第二缓冲器50211以及分压式偏置电路50212。其中，第二缓冲器50211用于根据自偏置电压产生静态点调节信号，并利用静态点调节信号调节分压式偏置电路50212的电流，产生差分电压信号。其中，第二缓冲器50211的静态工作点与第一缓冲器5022中的静态工作点相匹配，差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号。
其中，静态是指无交流信号输入时，电路中的电流和电压都处于不变的状态，静态时金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，MOS)管中各极电流值和电压值称为静态工作点Q。MOS管可以包括P沟道的MOS管(简称PMOS)和N沟道的MOS管(简称NMOS)。每个MOS管包括三个极，即源极(source，s)、栅极(gate，g)和漏极(drain，d)，静态工作点Q涉及到的各极电流值和电压值主要可以包括栅极电流IgQ、漏极电流IdQ和漏极与源极的电压差UdsQ。
另外，第二缓冲器50211的静态工作点与第一缓冲器5022中的静态工作点相匹配，可以是指第二缓冲器50211中包括的PMOS管和NMOS管与第一缓冲器5022中包括的PMOS管和NMOS管的IgQ、IdQ和UdsQ相等。在实际应用中，第二缓冲器50211的尺寸与第一缓冲器5022的尺寸可以相等或者成比例，这样可以保证第二缓冲器50211的静态工作点与第一缓冲器5022中的静态工作点相匹配。
再者，差分电压信号可以包括正极电压信号和负极电压信号，差分电压信号对应的共模电压信号等于正极电压信号与负极电压信号之和的二分之一。差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号，可以是指该共模电压信号等于静态点调节信号。比如，假设正极电压信号为VP＝V1+IR，负极电压信号为VN＝V1-IR，该共模信号为V1，静态点调节信号为Vout，则差分电压信号对应的共模电压信号等于静态点调节信号即为1/2(VP+VN)＝V1＝Vout。
分频电路5023，用于对第二振荡信号进行分频，得到2N相位的本振信号。
示例性的，分频电路5023可以包括分频器，分频器用于对第二振荡信号进行分频，以得到2N相位的本振信号，比如，分频器可以为除二分频器或者除四分频器等等。可选的，分频电路5023还可以包括与门电路，与门电路用于接收分频器分频后的信号，并对分频后的信号进行与操作，以得到2N相位的本振信号。
混频器503，用于利用该本振信号对模拟基带信号进行上转换，生成射频信号。
其中，混频器503可以利用该本振信号对模拟基带信号进行上变频转换，以得到射频信号。由于该本振信号是根据校准占空比后得到的第二振荡信号分频处理得到的2N相位的本振信号，这样2N相位的本振信号间的相位是对齐的，进而在利用该本振信号对模拟基带信号进行上变频转换时，可以减小或者消除本振信号的三阶谐波，进而减小或消息三阶失真项CIM3，从而提高发射机的性能。
进一步地，本振校准电路5021还包括：误差放大器50213，误差放大器50213位于第二缓冲器50211与分压式偏置电路50212之间。误差放大器50213，用于从分压式偏置电路50212获取反馈电压，根据该反馈电压和静态点调节信号的差值生成误差放大信号，并利用误差放大信号调节分压式偏置电路50212中的电流。
其中，该反馈电压可以是差分电压信号对应的共模电压(即该反馈电压等于差分电压信号之和的一半)，在电路刚启动时，该反馈电压(即差分电压信号对应的共模电压)可能与静态点调节信号之间存在差值，则误差放大器50213可以根据该反馈电压和静态点调节信号的差值生成误差放大信号，并利用误差放大信号调节分压式偏置电路50212中的电流，以改变差分电压信号对应的共模电压减小，即改变该反馈电压，当改变后的反馈电压和静态点调节信号的差值为零，即改变后的反馈电压与静态点调节信号相等时，电路达到稳定状态。此时，差分电压信号对应的共模电压等于静态点调节信号。
进一步地，如图7所示，分压式偏置电路50212包括：电流源Is，第一PMOS管M1，第一电容C1，第一电阻R1以及第二电阻R2。
其中，电流源Is的一端与第一PMOS管M1的源极s分别耦合至第一偏置电压端；电流源Is的另一端与第一PMOS管M1的漏极d分别耦合至第一电阻R1的第一端；第一PMOS管M1的栅极g与第一电容C1的一端耦合，用于接收误差放大信号；第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端以及第一电容C1的另一端分别耦合至第一节点，第一节点用于提供反馈电压；第二电阻R2的第二端耦合接地。示例性的，第一偏置电压端的电压值可以为1.8V。
可选地，第一电阻R1和第二电阻R2均为固定电阻，第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端用于提供差分电压信号。或者，第一电阻R1和第二电阻R2均为多档位调节电阻，第一电阻R1和第二电阻R2还包括调节端，第一电阻R1的调节端与第二电阻R2的调节端用于提供差分电压信号。图7中以第一电阻R1和第二电阻R2均为多档位调节电阻为例进行说明。
具体的，由于PMOS管的栅极g的电压值与PMOS管的漏极d的电流值成反比，因此，当第一PMOS管M1的栅极g接收误差放大器50213产生的误差放大信号时，第一PMOS管M1的漏极d的电流值会减小，进而使电流源Is和该漏极d的电流值的总和减小，这样降落在第一节点的电压值会减小，即反馈电压减小，从而减小反馈电压和静态点调节信号的差值，以使电路处于稳定状态时的反馈电压等于静态点调节信号。
在电路处于稳定状态时，若假设第一节点提供的反馈电压为V1(即差分电压信号对应的共模电压信号为V1)，差分电压信号的正极电压信号为VP＝V1+IR、负极电压信号为VN＝V1-IR，静态点调节信号为Vout，则电路处于稳定状态时满足1/2(VP+VN)＝V1＝Vout。
需要说明的是，上述I可以是指电路处于稳定状态时，电流源Is与第一PMOS管M1的漏极d的电流值的总和；当第一电阻R1和第二电阻R2为固定电阻时，上述R可以是指第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值，当第一电阻R1和第二电阻R2为多档位调节电阻时，上述R可以是指第一节点与第一电阻R1的可调端之间的电阻值、以及第一节点与第二电阻R1的可调端之间的电阻值。
进一步的，如图7所示，第二缓冲器50211包括：第二PMOS管M2、NMOS管M3和第三电阻R3。
其中，第二PMOS管M2的源极s耦合至第二偏置电压端；第二PMOS管M2的漏极d、第三电阻R3的一端和NMOS管M3的漏极d均耦合至第二节点，第二节点用于提供自偏置电压；第二PMOS管M2的栅极g、第三电阻R3的另一端和NMOS管M3的栅极g均耦合至第三节点，第三节点用于提供静态点调节信号；NMOS管M3的源极s耦合接地。示例性的，第二偏置电压端的电压值可以为0.9V。
进一步的，结合图7，如图8所示，本振校准电路5021还包括：滤波器50214。滤波器50214用于对差分电压信号进行滤波处理，并将滤波后的差分电压信号提供给第一缓冲器5022。
其中，滤波器50214包括：第四电阻R4、第二电容C2、第五电阻R5和第三电容C3。具体的，第四电阻R4的一端与第二电容C2的一端耦合，第五电阻R5的一端与第三电容C3的一端耦合，第四电阻R4的一端与第五电阻R5的一端用于接收差分电压信号；第二电容C2的另一端和第三电容C3的另一端分别耦合接地；第四电阻的另一端和第五电阻R5的另一端用于提供滤波后的差分电压信号。
图9为本申请实施例提供的一种8PH发射机的结构示意图，该8PH发射机包括8PH基带信号通道、8PH本振信号通道、8PH混频器。其中，8PH基带信号通道中可以包括DAC和AMP，8PH本振信号通道中可以包括振荡器(LO)、第一缓冲器、本振校准电路、除四分频器和与门电路。此外，该发射机为8PH发射机还可以包括射频(radio frequency，RF)可变增益放大器(variable gain amplify，VGA)。
其中，在8PH本振信号通道中，振荡器与第一缓冲器之间设置有两个电容(比如，C01和C02)，两个电容用于滤除振荡器产生的第一振荡信号中的直流分量，本振校准电路连接在两个电容与第一缓冲器之间，第一振荡信号与差分电压信号经过第一缓冲器后得到占空比为50％的第二振荡信号。第二振荡信号经过除四分频器(DIV4)和与门电路后得到8PH的本振信号，本振信号的占空比为12.5％(即50％除以4)，最后将其输出到8PH混频器。8PH混频器利用本振信号对模拟基带信号进行上转换处理后，产生射频信号，该射频信号经过RF VGA放大后输出。
需要说明的是，上述8PH发射机中每个器件或者电路的相关描述，可以参考上一实施例中的相关描述，本申请实施例在此不再赘述。
另外，本申请实施例还可以提供一种4PH发射机。其中，4PH发射机与8PH发射机的区别在于，4PH发射机中的包括的是4PH基带信号通道、4PH本振信号通道和4PH混频器，且4PH本振信号通道包括的分频器为除二分频器。另外，4PH发射机中经过除二分频器和与门电路后得到的4PH的本振信号的占空比为25％(即50％除以2)。
本申请实施例还提供一种本振校准电路的结构示意图，本振校准电路应用于多相位的发射机中，该发射机中的第一缓冲器用于根据差分电压信号对该发射机的振荡信号的占空比进行校准，该本振校准电路包括：第二缓冲器以及分压式偏置电路。
其中，第二缓冲器，用于根据自偏置电压产生静态点调节信号，并利用静态点调节信号调节分压式偏置电路的电流，产生差分电压信号，其中，第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器中的静态工作点相匹配，差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号。
进一步的，该本振校准电路还包括：误差放大器。
其中，误差放大器，用于从分压式偏置电路获取反馈电压，根据反馈电压和静态点调节信号的差值生成误差放大信号，并利用误差放大信号调节分压式偏置电路的电流。
在一种可能的实现方式中，分压式偏置电路包括：电流源，第一PMOS管，第一电容，第一电阻以及第二电阻；电流源的一端与第一PMOS管的源极分别耦合至第一偏置电压端；电流源的另一端与第一PMOS的漏极分别耦合至第一电阻的第一端；第一PMOS管的栅极与第一电容的一端耦合，用于接收误差放大信号；第一电阻的第二端与第二电阻的第一端以及第一电容的另一端分别耦合至第一节点，第一节点用于提供反馈电压；第二电阻的第二端耦合接地。
可选地，第一电阻和第二电阻均为固定电阻，第一电阻的第一端与第二电阻的第一端用于提供差分电压信号；或者，第一电阻和第二电阻均为多档位调节电阻，第一电阻和第二电阻还包括调节端，第一电阻的调节端与第二电阻的调节端用于提供差分电压信号。
在一种可能的实现方式中，第二缓冲器包括：第二PMOS管、NMOS管和第三电阻；第二PMOS管的源极耦合至第二偏置电压端；第二PMOS管的漏极、第三电阻的一端和该NMOS管的漏极均耦合至第二节点，第二节点用于提供自偏置电压；第二PMOS管的栅极、第三电阻的另一端和该NMOS管的栅极均耦合至第三节点，第三节点用于提供静态点调节信号；该NMOS管的源极耦合接地。
在一种可能的实现方式中，本振校准电路还包括：滤波器；滤波器，用于对差分电压信号进行滤波处理，并将滤波后的差分电压信号提供给第一缓冲器。
可选的，滤波器包括：第四电阻、第二电容、第五电阻和第三电容；其中，第四电阻的一端与第二电容的一端耦合，第五电阻的一端与第三电容的一端耦合，第四电阻的一端与第五电阻的一端用于接收差分电压信号；第二电容的另一端和第三电容的另一端分别耦合接地；第四电阻的另一端和第五电阻的另一端用于提供滤波后的差分电压信号。
需要说明的是，本申请实施例提供的本振校准电路的结构示意图可以参考图5、图7和图8所示的发射机中包括的本振校准电路的结构示意图，具体的相关描述也可以参考上述实施例中的阐述，本申请实施例在此不再赘述。
进一步地，本申请实施例提供的本振校准电路的结构示意图还可以应用于任何需要自适应调整共模输入，同时需要输出差分校准电压的电路或者装置中，比如，DC失调校准电路等。示例性的，如图10所示的电路，当该电路中放大器的输入端存在失调时，可以通过本申请中的本振校准电路进行调节。本申请实施例尤其适用于当放大器的输入共模值跟随要求电压变化的情况。图10中的R01、R02、R03和R04均表示电阻。
本申请实施例中，本振校准电路产生的差分电压信号可以用于校准发射机中的振荡信号的占空比，进而使得校准后的本振信号产生的多相位的本振信号间的相位是对齐的，进而在利用该本振信号对模拟基带信号进行上变频转换时，可以减小或者消除本振信号的三阶谐波，进而减小或消息三阶失真项CIM3，从而提高发射机的性能。
图11为本申请实施例提供的一种校准方法的方法流程图，该方法应用于发射机，该发射机包括：基带信号通路、本振信号通路和混频器，该方法包括以下几个步骤。
S1101：基带信号通路产生2N相位的模拟基带信号并输出至混频器，其中N为正整数。
其中，本振信号通路包括：本振校准电路、第一缓冲器和分频电路。
S 1102：第一缓冲器获取第一振荡信号，并根据差分电压信号对第一振荡信号的占空比进行校准，得到第二振荡信号。
可选地，第一缓冲器根据差分电压信号校准第一振荡信号的过零点，以使第二振荡信号的占空比为50％。
其中，本振校准电路包括第二缓冲器和分压式偏置电路。
S1103：第二缓冲器根据自偏置电压产生静态点调节信号，并利用静态点调节信号调节分压式偏置电路的电流，产生差分电压信号并输出至第一缓冲器，其中，第二缓冲器的静态工作点与第一缓冲器中的静态工作点相匹配，差分电压信号对应的共模电压信号用于追踪静态点调节信号。
S1104：分频器对第二振荡信号进行分频，得到2N相位的本振信号并输出至混频器。
S1105：混频器利用本振信号对模拟基带信号进行上转换，生成射频信号。
在一种可能的实现方式中，本振校准电路还包括误差放大器，该方法还包括：
误差放大器从分压式偏置电路获取反馈电压，根据反馈电压和静态点调节信号的差值生成误差放大信号，并利用误差放大信号调节分压式偏置电路的电流。
在一种可能的实现方式中，本振校准电路还包括：滤波器，该方法还包括：
滤波器对差分电压信号进行滤波处理，并将滤波后的差分电压信号提供给第一缓冲器。
需要说明的是，上述方法实施例中每个步骤的具体描述，可以对应参见上述发射机对应的实施例中相关器件或者电路的描述，本申请实施例对此不再赘述。
本申请实施例中，由于该本振信号是根据校准占空比后得到的第二振荡信号分频处理得到的2N相位的本振信号，这样2N相位的本振信号间的相位是对齐的，进而在利用该本振信号对模拟基带信号进行上变频转换时，可以减小或者消除本振信号的三阶谐波，进而减小或消息三阶失真项CIM3，从而提高发射机的性能。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种发射机，其特征在于，所述发射机包括：基带信号通路、本振信号通路、混频器和射频可变增益放大器；
所述基带信号通路用于产生8相位的模拟基带信号；
所述本振信号通路用于为所述混频器提供8相位的本振信号；
所述混频器，用于利用所述8相位的本振信号对所述8相位的模拟基带信号进行上转换，生成射频信号；
所述射频信号经过所述射频可变增益放大器放大后输出；
所述本振信号通路包括本振校准电路和第一缓冲器，所述本振校准电路用于产生差分电压信号，所述第一缓冲器用于获取第一振荡信号，并根据所述差分电压信号对所述第一振荡信号进行校准，以得到相位对齐的所述8相位的本振信号。
2.根据权利要求1所述的发射机，其特征在于，经过所述本振校准电路校准后的所述8相位的本振信号用于减少三阶谐波互调失真项(CIM3)。
3.根据权利要求2所述的发射机，其特征在于，所述本振信号通路包括振荡器，
所述本振校准电路用于产生差分电压信号，所述振荡器输出的本振信号通过所述差分电压信号的校准后再输出所述8相位的本振信号。
4.根据权利要求3所述的发射机，其特征在于，所述本振校准电路还包括：滤波器；
所述差分电压信号经过所述滤波器滤波后用于校准所述本振信号。
5.根据权利要求4所述的发射机，其特征在于，所述滤波器包括：第一电阻、第一电容、第二电阻和第二电容；
所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端耦合，所述第二电阻的第一端与所述第二电容的第一端耦合，所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端用于接收所述差分电压信号；
所述第二电容的第二端和所述第一电容的第二端分别耦合接地；
所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端用于提供滤波后的所述差分电压信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的发射机，其特征在于，所述本振信号通路包括与门电路，所述与门电路包括多路串联的与非门和非门，其中所述多路串联的与非门和非门中的每一路用于输出所述8相位的本振信号中的一个相位信号。
7.根据权利要求3-5任一项所述的发射机，其特征在于，包括第三电容和第四电容，所述第三电容和第四电容用于滤除所述振荡器输出的本振信号的直流分量。
8.根据权利要求1-5任一项所述的发射机，其特征在于，所述基带信号通路中包括相互耦合的数模转换器和放大器。
9.根据权利要求1-5任一项所述的发射机，其特征在于，所述基带信号通路还用于产生4相位的模拟基带信号，所述本振信号通路还用于为所述混频器提供4相位的本振信号。
10.一种发射信号的方法，其特征在于，
产生8相位的模拟基带信号；
提供8相位的本振信号；
利用所述8相位的本振信号对所述8相位的模拟基带信号进行上转换，生成射频信号；
所述射频信号经过放大后输出；
所述提供8相位的本振信号包括：
产生差分电压信号；
获取第一振荡信号，并根据所述差分电压信号对所述第一振荡信号进行校准，以得到相位对齐的所述8相位的本振信号。
11.如权利要求10所述的发射信号的方法，其特征在于，
所述校准对齐所述8相位的本振信号以用于减少三阶谐波互调失真项(CIM3)。
12.如权利要求10所述的发射信号的方法，其特征在于，
校准电路输出差分电压信号，用于对齐所述8相位的本振信号间的相位差。
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