CN114696844B - 一种带谐波抑制的无线信号发射装置和谐波抑制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带谐波抑制的无线信号发射装置和谐波抑制方法，用以解决现有技术中抑制PA谐波技术带来的成本及功耗的问题。该发射装置可包括功率放大模块、谐波抑制模块以及天线模块，其中，功率放大模块，用于输入射频信号，输出放大后的射频信号；谐波抑制模块，用于抑制放大后的射频信号的待抑制谐波信号，生成抑制谐波信号后的射频信号；天线模块，用于将抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置。相比现有技术，在本发明实施例中，谐波抑制模块用于抑制谐波信号，从而无需增加VCO电感的功耗或无需利用VCO电感的特殊结构抑制谐波干扰，可以提高电感品质因数，进而提高电感效率。

Description

一种带谐波抑制的无线信号发射装置和谐波抑制方法

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种带谐波抑制的无线信号发射装置和谐波抑制方法。

背景技术

随着物联网的高速发展，无论是工业界还是学术界，物联网技术都是当前的一个重要研究热点，包括对其必要组成部分无线收发机的设计研究。物联网设备的可穿戴性，数据传输的长期性、稳定性、可靠性等是必要条件，这对实现物联网通信的无线收发机提出更高的要求，必须要小型化、低功耗。这就要求无线收发机的电路结构集成度足够高、耗电要足够小、这时合适的无线通信技术的选择就变得非常重要。目前在无线域网中常用的无线通信技术有蓝牙(Bluetooth)、IEEE 802.1.4(ZigBee)等。与传统经典蓝牙相比，低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)技术最突出的特点是功耗极低，所以在数据传输速率要求不高的无线域网应用领域，能量效率高的低功耗蓝牙技术是目前最好的选择。

无线收发机的发射机架构有多种，每种发射机架构都有其他架构所不具有的优点，同时也会遇到其他架构所没有遇到的问题。因此，在实际应用中，会从成本、系统功耗、应用环境对发射机性能要求等方面，确定一个最优系统结构。直接上变频发射机因为结构简单，易于实现，可发射所有调制方式的信号，因此在无线发射机中得到了广泛的应用。

如图1所示，为上变频发射机的结构示意图，上变频发射机的工作原理为：将数字基带信号转换成I和Q两路，为防止频谱再生，会经过数字滤波器处理，处理后进入数模转换器将I和Q向量转换为模拟信号，模拟信号通过低通滤波器滤除前级的时钟噪声。正交混频器将I和Q两路模拟信号与正交90度的本地压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator，简称VCO)作上变频，混频后信号叠加为I和Q两路的射频载波信号，射频信号经过功率放大器(Power Amplifier，简称PA)将调制的射频信号放大后通过天线辐射出去。

直接上变频发射机的好处是在上变频过程中不会产生镜像信号，从而避免了镜像抑制问题，坏处是VCO信号频率和载波频率基本相同，理想情况下VCO信号是单纯的单音信号，而PA输出的是调制频谱，VCO信号和载波信号之间会互相干扰；另一方面，射频信号经功率放大器放大后，会产生一个强信号，该信号谐波信号也会通过衬底耦合等方式泄露到VCO，在距离VCO输出信号±基带信号频率处产生不需要的边带信号，且无法通过环路滤波器滤除，成为环路一部分参与环路锁定，使VCO产生频率牵引效应；牵引效应导致频谱再生问题使发射机EVM(误差向量幅度，Error Vector Magnitude，简称EVM)和调制特性受到不利影响，因此VCO频率牵引问题会严重影响直接上变频发射机的性能。虽然现有技术是采用与射频载波频率不同的本地振荡信号频率来减少干扰，常见的是将VCO的振荡频率为载波频率的两倍，然后通过分频的方法得到与载波频率相同的本地振荡信号。但发射机输出功率较大时，其非线性产生的高次谐波信号也随之增大，从而二次谐波信号强度也对本地振荡信号产生同样的频率牵引，因此为了减小功率放大器谐波信号对本地振荡信号的干扰，论文【名称：An Ultra-Low-Cost High-Performance Bluetooth SoC in 0.11-um CMOS，论文发表期刊：IEEE Journal of Solid-State Circuits(Volume:47,Issue:11,Nov.2012)】发表了一种直接上变频发射机的蓝牙片上系统芯片，该论文主要利用两种方法来进行减少频率牵引效应，其方法一是本地振荡频率为载波频率的四倍，由于PA输出四次谐波强度明显低于二次谐波；其方法二是利用VCO的电感特殊结构(8-shaped结构电感的两个线圈形成方向相反的磁场)来增加对PA及片上变压器的隔离度来减少PA的谐波电流产生磁耦合干扰。但该论文存在问题缺陷：其方法一会以增加VCO功耗为代价；其方法二会增加面积成本，且会相对降低电感品质因数值，导致VCO需要增加功耗来去补偿性能。

发明内容

本发明提供一种带谐波抑制的无线信号发射装置和谐波抑制方法，为解决现有抑制PA谐波技术带来的成本及功耗问题。

第一方面，本发明实施例提供一种带谐波抑制的无线信号发射装置，包括功率放大模块、谐波抑制模块以及天线模块，其中：

所述功率放大模块，用于输入射频信号，输出放大后的射频信号；

所述谐波抑制模块，用于抑制所述放大后的射频信号中的待抑制谐波信号，生成抑制谐波信号后的射频信号；

所述天线模块，用于将所述抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置。

在一种可能的实现方式中，所述功率放大模块为差分放大电路，所述差分放大电路的第一输出端输出第一射频信号，所述差分放大电路的第二输出端输出第二射频信号；

所述谐波抑制模块包括电感、第一电容以及变压器，其中：

所述变压器的第一输入端与所述差分放大电路的第一输出端连接，所述变压器的第二输入端与所述差分放大电路的第二输出端连接，所述变压器的第一输出端分别与所述电感的一端和所述第一电容的一端连接，所述变压器的第二输出端与所述天线模块的输入端连接，所述变压器的第三输出端接地；

所述电感的另一端与所述第一电容的另一端连接，且接地。

在一种可能的实现方式中，所述第一电容与所述变压器的共模电感谐振频率与所述待抑制谐波信号的频率相同；所述第一电容和所述电感的并联谐振频率与所述抑制谐波信号后的射频信号的频率相同；

所述谐波抑制模块具体用于：

抑制所述待抑制谐波信号；或

通过所述变压器耦合输出所述抑制谐波信号后的射频信号。

在一种可能的实现方式中，所述电感为可调电感和/或，所述第一电容为可调电容。

在一种可能的实现方式中，所述变压器为片上变压器，所述电感为片上电感；其中：

所述片上变压器的线圈环绕所述片上电感设置。

在一种可能的实现方式中，所述第一电容设置于所述片上电感底部。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括第二电容和第三电容：

所述第二电容的一端与所述变压器的第一输入端连接，所述第三电容的一端与所述变压器的第二输入端连接，所述第二电容的另一端和所述第三电容的另一端接地。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括第一压控震荡模块，其中：

所述第一压控震荡模块，用于输出所述射频信号。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括模拟中频信号模块、第二压控振荡模块和混频模块，其中：

所述模拟中频信号模块，用于将数字基带信号转化为模拟中频信号；

所述第二压控振荡模块，用于输出原始射频信号；

所述混频模块，用于将所述模拟中频信号和所述原始射频信号进行混频处理，生成所述射频信号。

第二方面，本发明实施例提供一种应用于第一方面提供的任一一种发射装置的无线信号的谐波抑制方法，包括：

通过功率放大模块将输入的射频信号进行放大，得到放大后的射频信号；

通过谐波抑制模块抑制所述放大后的射频信号中的待抑制谐波信号生成抑制谐波信号后的射频信号；

通过天线模块将所述抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置。

在一种可能的实现方式中，所述通过谐波抑制模块抑制所述放大后的射频信号中的待抑制谐波信号，包括：

所述第一电容和所述电感为所述变压器的第一输出端输出的所述抑制谐波信号后的射频信号提供并联谐振，所述第一电容与所述变压器为所述变压器的第一输出端输出的所述待抑制谐波信号提供串联谐振。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供了一种无线信号的发射装置和方法，该装置可包括功率放大模块、谐波抑制模块以及天线模块，其中，功率放大模块，用于输入射频信号，输出放大后的射频信号；谐波抑制模块，用于抑制放大后的射频信号的待抑制谐波信号；天线模块，用于将抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置。相比现有技术，在本发明实施例中，谐波抑制模块用于抑制谐波信号，从而无需增加VCO电感的功耗或无需利用VCO电感的特殊结构抑制谐波干扰，可以提高电感品质因数，进而提高电感效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种直接上变频发射机装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种无线信号的发射装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种无线信号的发射装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种压控振荡器与混频器的连接方式的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种谐波抑制模块的示意图；

图6a为本发明实施例提供的一种功率放大模块的结构示意图；

图6b为本发明实施例提供的又一种功率放大模块的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种谐波抑制模块及变压器的版图的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的将谐波抑制模块集成到芯片上的版图的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种射频信号的发射方法的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的计算设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，通常将PA和VCO集成在同一个芯片上，PA在工作时会产生谐波信号，由于PA和VCO集成在同一个芯片上，因此，谐波信号会通过不同的路径流到VCO，从而影响VCO的正常工作。在本发明实施例中，与功率放大模块连接的谐波抑制模块，可以抑制谐波信号，从而无需通过增加VCO电感的功耗或利用VCO电感的特殊结构抑制谐波信号的干扰，可以提高电感品质因数，进而提高电感效率。

下面结合附图详细说明本发明实施例。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种带谐波抑制的无线信号发射装置的结构示意图。具体的，由图2可知，带谐波抑制的无线信发射装置可以包括功率放大模块201、谐波抑制模块202以及天线模块203，其中：

功率放大模块201，可用于输入射频信号，输出放大后的射频信号；

谐波抑制模块202，可用于抑制放大后的射频信号的待抑制谐波信号；

天线模块203，可用于将抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置。

本发明实施例中输入到功率放大模块201中的射频信号，可以通过压控振荡器直接产生，也可以通过压控振荡器和混频器产生。

如图3所示，为本发明实施例提供的又一种带谐波抑制的无线信号发射装置的结构示意图。包括第一压控震荡模块301、功率放大模块201、谐波抑制模块202以及天线模块203。从图3中可以看出，第一压控振荡模块301的输出端与功率放大器201的输入端连接，用于输出射频信号。

如图4所示，为本发明实施例提供的又一种带谐波抑制的无线信号发射装置的结构示意图，包括模拟中频信号模块401、第二压控震荡模块402、混频模块403、功率放大模块201、谐波抑制模块202以及天线模块203。从图4中可以看出，模拟中频信号模块401的输出端与混频模块403的第一输入端连接，用于将数字基带信号转化为模拟中频信号；第二压控振荡模块402的输出端与混频模块403的第二输入端连接，用于输出原始射频信号；混频模块403的输出端与功率放大模块201的输入端连接，用于对模拟中频信号和原始射频信号进行混频处理，生成射频信号，并将生成的射频信号输入到功率放大模块201中。

其中，功率放大模块201可以为功率放大器，混频模块403可以为混频器。

上述是对如何得到射频信号的说明。功率放大模块接收到射频信号后，输出放大后的射频信号。

在实施中，功率放大模块201可以为差分放大电路，放大后的射频信号可以包括第一射频信号和第二射频信号。

具体的，该差分放大电路的第一输出端可以输出第一射频信号，差分放大电路的第二输出端输出第二射频信号。

如果放大后的射频信号包括第一射频信号和第二射频信号，则谐波抑制模块可以包括电感、电容以及变压器。如图5所示，为本发明实施例提供的一种谐波抑制模块的示意图。由图5可知，谐波抑制模块包括电感Ln、电容Cn以及变压器T，变压器T的第一输入端S1与差分放大电路的第一输出端连接，输入第一射频信号，第二输入端S2与差分放大电路的第二输出端连接，输入第二射频信号，第一输出端CT(Center Tap，简称CT)分别与电感Ln的一端和电容Cn的一端连接，输出第一射频信号和第二射频信号的叠加信号，第二输出端P1与天线模块的输入端连接，输出抑制谐波信号后的射频信号，第三输出端P2接地；

电感Ln的另一端与电容Cn的另一端连接，且接地。

需要说明的是，这里的地与功率放大模块201的地连接。

在实施中，本发明实施例中的变压器T可以包括4个线圈，如图5所示，包括两个原边绕组和两个副边绕组，第一输入端S1与第一输出端CT之间的线圈为第一原边绕组，第二输入端S2与第一输出端CT之间的线圈为第二原边绕组，第二输出端P1与第三输出端P2之间的两个线圈分别为第一副边绕组和第二副边绕组。

其中，K表示变压器T的耦合系数，即S1/S2端电磁耦合到P1/P2端的能量系数。

在本发明实施例中，变压器T的第二输出端P1为次级绕线电感的天线端，第三输出端P2为次级绕线电感的接地端。

在一种可以实施的方式中，VCO工作在PA的偶倍频，因此待抑制谐波信号可以偶倍频信号，比如2倍频。

本发明实施例中，将电容Cn与变压器T的共模电感谐振频率设置为与待抑制谐波信号的频率相同，将电容Cn和电感Ln的并联谐振频率设置为与抑制谐波信号后的射频信号的频率相同。

谐波抑制模块提供双谐振频率响应，功率放大器输出的基频信号通过S1和S2端传输到CT端时，谐波抑制模块起到并联谐振作用，并联谐振对CT端的基频信号起到开路模式效应，因此，CT端对基频信号为高阻状态，进而传输最大基频信号能量至变压器T的天线端；功率放大器放大基频信号的同时，其非线性产生谐波信号(本发明主要以抑制二次谐波信号为主要目的)，如二次谐波信号通过S1和S2端传输到CT端时，变压器S1与S2端的等效共模电感与电容Cn起到串联谐振作用，串联谐振对CT的二次谐波信号起短路模式效应，因此CT端对二次谐波信号为低阻状态，二次谐波电流信号在低阻状态的CT端表现出低二次谐波电压信号，进而削弱谐波干扰。具体操作为使谐波抑制模块的电感Ln和电容Cn谐振在基频，电容Cn与变压器T的共模电感谐振频率选择在所需抑制的谐波信号频率。

在具体实施中，电感Ln可以为可调电感，电容Cn也可以为可调电容。调节电容Cn的参数，可以改变电容Cn与变压器T的共模电感谐振频率，从而可以抑制不同频段的谐波信号；调节电感Ln和/或电容Cn的参数，可以改变电感Ln和电容Cn的并联谐振的频率，从而可以传输不同频段的射频信号。

本发明实施例提供的谐波抑制模块，可以为功率放大模块提供双谐振响应，从而能够抑制谐波信号，传输抑制谐波信号后的射频信号。

在一种可以实现的实施方式中，如图5所示，本发明实施例提供的一种带谐波抑制的射频信号发射装置，还可以包括第二电容CL1和第三电容CL2，其中，第二电容CL1的一端与变压器T的第一输入端S1连接，第三电容CL2的一端与变压器T的第二输入端S2连接，第二电容CL1的另一端和第三电容CL2的另一端接地，第二电容CL1和第三电容CL2用于与变压器原边绕组的电感进行谐振。具体的，第二电容CL1和第三电容CL2可以为可调节电容。

如图6a所示，为本发明实施例提供的一种差分放大电路的结构示意图，从图6a可以看出，差分放大电路可以分为一区功率管和二区功率管，在一区功率管和二区功率管中均可以根据实际需要配置2n个功率管，且，一区功率管和二区功率管的数量可以相同，并且对称设置。

此外，一区功率管和二区功率管中的功率管均采用共源共栅的方式连接，便于根据不同增益档位控制每个功率管。

比如，如图6b所示，一区功率管和二区功率管均设置为4个功率管，其中，Q1_1和Q1_2的栅极连接，作为差分放大电路的差分输入端PA_1，与混频器或压控振荡器连接，Q3_1和Q3_2的栅极连接，Q1_1和Q1_2的源极连接，且接地；

Q2_1和Q2_2的栅极相互连接，Q2_1的源极与Q1_1的漏极连接，Q2_2的源极与Q1_2的漏极连接，Q2_1和Q2_2的漏极连接，作为差分放大电路的第一输出端，即差分输出端，与变压器T的第一输入端S1连接；

Q3_1和Q3_2的栅极相互连接，作为差分放大电路的差分输入端PA_2，与混频器或压控振荡器连接，Q3_1和Q3_2的源极连接，且接地；

Q4_1和Q4_2的栅极相互连接，Q4_1的源极与Q3_1的漏极连接，Q4_2的源极与Q3_2的漏极连接，Q4_1和Q4_2的漏极连接，作为差分放大电路的第二输出端，即差分输出端，与变压器T的第二输入端S2连接。

需要说明的是，本发明实施例中Q1_1、Q1_2、Q3_1、Q3_2的型号可以相同，Q2_1、Q2_2、Q4_1和Q4_2的型号可以相同，且，Q2_1、Q2_2、Q4_1和Q4_2的耐压性能大于Q1_1、Q1_2、Q3_1、Q3_2耐压性能。

本发明实施例提供的变压器T可以为片上变压器，电感Ln可以为片上电感，片上变压器T的线圈可以围绕片上电感Ln设置。

片上变压器T的线圈围绕片上电感Ln设置，可以起到电磁耦合抵消作用，从而可以减弱在PA上的谐波信号。

如图7所示，为本发明实施例提供的一种谐波抑制模块的版图的结构示意图。

如图8所示，为本发明实施例提供的将谐波抑制模块集成到芯片上的版图的结构示意图。

图8中，阴影部分为电容Cn，虚线框内的线圈为片上电感Ln。

进一步的，还可以将电容Cn设置与片上电感Ln底部或者电容Cn设置在Ln与变压器之间空隙，从而可以减小芯片面积。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种应用于上述发射装置的无线信号的发射方法，如图9所示，为本发明实施例提供的一种无线信号发射方法的流程示意图，具体包括如下步骤：

S901、通过功率放大模块将输入的射频信号进行放大，得到放大后的射频信号；

S902、通过谐波抑制模块抑制所述放大后的射频信号中的待抑制谐波信号，生成抑制谐波信号后的射频信号；

S903、通过天线模块将所述抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置。

本发明实施例提供的射频信号的发射方法，首先通过功率放大模块将输入的射频信号进行放大，得到放大后的射频信号，通过谐波抑制模块抑制该放大后的射频信号的待抑制谐波信号，生成抑制谐波信号后的射频信号，通过天线模块将抑制谐波信号后的射频信号发送至接收装置。由于通过谐波抑制模块对谐波信号进行抑制，因此无需通过增加VCO的结构抑制谐波信号，从而可以减小VCO电感面积，提高VCO电感的质量因数，提高VCO电感效率。

可选的，所述通过谐波抑制模块抑制所述放大后的射频信号的待抑制谐波信号，包括：

所述第一电容和所述电感为所述变压器的第一输出端输出的所述抑制谐波信号后的射频信号提供并联谐振，所述第一电容与所述变压器为所述变压器的第一输出端输出的所述待抑制谐波信号提供串联谐振。

相应地，本发明实施例中所述的射频信号的发射方法可通过相应的实体装置实现，如通过相应的计算设备等。具体地，如图10所示，其为本发明实施例中所述的计算设备的结构示意图。由图10可知，计算设备具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。具体地，本发明实施例中所述的计算设备可以包括处理器，如中央处理器(Center Processing Unit，CPU)1001、存储器1002、输入设备1003以及输出设备1004等，输入设备1003可以包括键盘、鼠标、触摸屏等，输出设备1004可以包括显示设备，如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)等。

存储器1002可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并向中央处理器1001提供存储器1002中存储的程序指令和数据。在本发明实施例中，存储器1002可以用于存储无线信号的收发方法的程序。

中央处理器1001通过调用存储器1002存储的程序指令，中央处理器1001可用于按照获得的程序指令执行：通过功率放大模块将输入的射频信号进行放大，得到放大后的射频信号；通过谐波抑制模块抑制所述放大后的射频信号的待抑制谐波信号；通过天线模块将所述放大后的射频信号的基频信号发送至信号接收装置。

更进一步地，本发明实施例中所述的射频信号的发射方法还可通过相应的计算机实现，方法中的各个步骤可对应相应的计算机程序指令，所述计算机程序指令可用于储存为上述计算设备所用的计算机程序指令，其包含用于执行上述射频信号的发射方法的程序。

所述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。

本发明提出的一种带谐波抑制的无线信号发射装置和谐波抑制方法。目的是在不影响接收机灵敏度、不增加VCO电感的功耗及VCO电感的面积的基础上降低PA谐波干扰。本发明技术适用于低功耗的直接上变频发射机，当降低PA谐波信号对VCO干扰时，减少频率牵引效应，会降低VCO设计限制，从而进一步减少VCO功耗和面积，并提升发射机整体性能参数和调制特性。本发明同样也适用其他架构发射机，减少带外辐射，提升性能参数指标。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种带谐波抑制的无线信号发射装置，其特征在于，包括功率放大模块、谐波抑制模块以及天线模块，其中：

所述功率放大模块，用于输入射频信号，输出放大后的射频信号；

所述谐波抑制模块，用于抑制所述放大后的射频信号中的待抑制谐波信号，生成抑制谐波信号后的射频信号；

所述天线模块，用于将所述抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置；

其中，所述功率放大模块为差分放大电路，所述差分放大电路的第一输出端输出第一射频信号，所述差分放大电路的第二输出端输出第二射频信号；

所述谐波抑制模块包括电感、第一电容以及变压器，其中：

所述变压器的第一输入端与所述差分放大电路的第一输出端连接，所述变压器的第二输入端与所述差分放大电路的第二输出端连接，所述变压器的第一输出端分别与所述电感的一端和所述第一电容的一端连接，所述变压器的第二输出端与所述天线模块的输入端连接，所述变压器的第三输出端接地；

所述电感的另一端与所述第一电容的另一端连接，且接地；

其中，所述第一电容与所述变压器的共模电感谐振频率与所述待抑制谐波信号的频率相同；所述第一电容和所述电感的并联谐振频率与所述抑制谐波信号后的射频信号的频率相同；

所述谐波抑制模块具体用于：

抑制所述待抑制谐波信号；或

通过所述变压器耦合输出所述抑制谐波信号后的射频信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电感为可调电感和/或，所述第一电容为可调电容。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述变压器为片上变压器，所述电感为片上电感；其中：

所述片上变压器的线圈环绕所述片上电感设置。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一电容设置于所述片上电感底部，或所述第一电容设置于所述片上电感和所述片上变压器之间的空隙中。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括第二电容和第三电容：

所述第二电容的一端与所述变压器的第一输入端连接，所述第三电容的一端与所述变压器的第二输入端连接，所述第二电容的另一端和所述第三电容的另一端接地。

6.如权利要求1～5任一所述的装置，其特征在于，该装置还包括第一压控震荡模块，其中：

所述第一压控震荡模块，用于输出所述射频信号。

7.如权利要求1～5任一所述的装置，其特征在于，该装置还包括模拟中频信号模块、第二压控振荡模块和混频模块，其中：

所述模拟中频信号模块，用于将数字基带信号转化为模拟中频信号；

所述第二压控振荡模块，用于输出原始射频信号；

所述混频模块，用于将所述模拟中频信号和所述原始射频信号进行混频处理，生成所述射频信号。

8.一种应用于权利要求1～7任一所述的发射装置的无线信号的谐波抑制方法，其特征在于，包括：

通过功率放大模块将输入的射频信号进行放大，得到放大后的射频信号；

通过谐波抑制模块抑制所述放大后的射频信号中的待抑制谐波信号，生成抑制谐波信号后的射频信号；

通过天线模块将所述抑制谐波信号后的射频信号发送至信号接收装置；

其中，所述通过谐波抑制模块抑制所述放大后的射频信号中的待抑制谐波信号，包括：

所述第一电容和所述电感为所述变压器的第一输出端输出的所述抑制谐波信号后的射频信号提供并联谐振，所述第一电容与所述变压器为所述变压器的第一输出端输出的所述待抑制谐波信号提供串联谐振。