CN117459164A - 一种ip2自动校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IP2自动校准装置及方法，该装置包括双工器、外部功率放大器和片内电路，所述片内电路包括发射电路、接收电路、衰减器和IP2校准模块，其中：所述发射电路用于生成发射信号；衰减器用于调整发射信号的大小，将调整后的信号发送至接收电路；接收电路用于接收调整后的信号；IP2校准模块用于通过调整接收电路中的混频器的偏置电压以进行IP2自动校准；双工器的接收端连接接收电路，双工器的发射端通过所述外部功率放大器连接发射电路，双工器用于隔离所述发射电路和所述接收电路。该装置能够无需外接仪器和功分器实现对接收机进行IP2校准。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信的技术领域，尤其涉及一种IP2自动校准装置及方法。
背景技术
在现有技术中，需要芯片外接信号源或者功分器进行校准，射频无线收发机通常对接收机进行二阶截取点(IP2)校准来减轻二阶互调失真的影响。当发射信号通过功分器泄露到接收电路时会出现二阶互调失真。IP2校准需要特殊的仪器，花费一定的校准时间，会增加芯片的成本。因此，有必要提供一种校准电路，可以无需外接仪器和功分器，降低芯片的校准成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种IP2自动校准装置及方法，能够无需外接仪器和功分器实现对接收机进行IP2校准。
第一方面，本发明提供一种IP2自动校准装置，该装置包括双工器、外部功率放大器和片内电路，所述片内电路包括发射电路、接收电路、衰减器和IP2校准模块，其中：
所述发射电路用于生成发射信号；衰减器用于调整发射信号的大小，将调整后的信号发送至接收电路；接收电路用于接收调整后的信号；IP2校准模块用于通过调整接收电路中的混频器的偏置电压以进行IP2自动校准；双工器的接收端连接接收电路，双工器的发射端通过所述外部功率放大器连接发射电路，双工器用于隔离所述发射电路和所述接收电路。
本发明提供的IP2自动校准装置的有益效果在于：无需走片外功分器或者片外信号源，就能够实现对接收机进行IP2校准，成本低。
一种可能的实施例中，所述接收电路包括低噪声放大器、混频器、滤波器、跨阻放大器、频率振荡器和模数转换器；所述发射电路包括内部功率放大器、混频器、滤波器和数模转换器。
另一种可能的实施例中，所述IP2校准模块包括缓冲器、I路径输入部分和Q路径输入部分，所述IP2校准模块，用于多次调整接收电路中混频器的IQ偏置电压，二阶互调失真量调整至最小值时，记录此时对应IQ偏置电压的设置，至此IP2自动校准完毕。
第二方面，本发明提供一种IP2自动校准方法，该方法应用于上述第一方面任一项实施例所述的装置，该方法包括：接收含二阶互调失真量的校准信号；通过多次调整接收电路中混频器的IQ偏置电压，直至校准信号中二阶互调失真量最小，记录此时对应IQ偏置电压的设置，至此IP2自动校准完毕。可见，上述方法无需走片外功分器或者片外信号源，就能够实现对接收机进行IP2校准，成本低。
附图说明
图1是本发明实施例中IP2自动校准装置的结构图；
图2是本发明实施例中另一种IP2自动校准装置的结构示意图；
图3是本发明实施例中再一种IP2自动校准装置的流程示意图。
附图标记说明：
10、片内电路；20、双工器；30、外部功率放大器；40、天线；
101、发射电路；102、接收电路；103、衰减器；104、IP2校准模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
图1示出了本发明实施例提供的IP2自动校准架构，通常用于在出厂设置下校准收发器。如图1所示，IP2校准架构包括片内电路10、双工器20和外部功率放大器30。片内电路10包括发射电路101、接收电路102，以及发射电路101和接收电路102的衰减器(attenuator，ATT)103和IP2校准模块104。
所述发射电路101用于生成发射信号；衰减器103用于调整发射信号的大小，将调整后的信号发送至接收电路；接收电路102用于接收调整后的信号；
IP2校准模块104用于通过调整接收电路102中的混频器的偏置电压以进行IP2自动校准。
双工器20的输入端接入天线40，双工器20的接收端连接接收电路102，双工器20的发射端通过所述外部功率放大器30连接发射电路101，双工器20用于隔离所述发射电路101和所述接收电路102。
其中，一种可能的实施例中，接收电路102包括实现该目的的部件的任意集合，例如包括低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)、模数转换器(analog to digitalconverter，ADC)、滤波器、跨阻放大器(trans-impedance amplifier，TIA)、混频器、频率振荡器、基带解调器等。LNA可为用于在将接收到的信号转发到接收电路102之前放大该信号。衰减器103可用于调整发射信号的大小，将调整后的信号发送至LNA的输入端。
双工器20可为用于允许在单个路径上进行双向(双工)通信的任意部件，并可隔离发射电路101和接收电路102。天线40可为用于发射和接收无线传输的任意部件。另外，如图2所示，还可以包括置于双工器20和PAD之间的脉幅调制器(pulse amplitude modulation，PAM)和频率振荡器。再者，经过衰减器103调整后的信号还可以通过增益裕度(gainmargin，GM)模块进行放大处理。可选的，发射电路101可以包括内部功率放大器、混频器、滤波器和DAC。DAC用于将双音调数字信号转换为模拟信号。基带调制器用于将模拟基带信号上转换(up-convert)为射频信号。接收电路102中的模数转换器(analog to digitalconverter，ADC)用于将模拟信号转换为数字信号，基带解调器用于将接收到的射频信号下转换(down-convert)为模拟基带信号。
另外，IP2校准模块104用于通过调整接收电路102中的混频器的偏置来完成校准。具体参见图3所示，IP2校准模块104可以包括缓冲器和I路径输入部分和Q路径输入部分，IP2校准模块104处理IMD2信号产生具有同相校正(I-校正)分量和正交相校正(Q-校正)分量的IP2校正码，通过二维(I和Q)查找算法在I路径和Q路径之间迭代，以找到最佳校正码。PAD所发射两个连续波(continuous wave，CW)信号(即双音调数字信号)经过信号传输路径到接收电路102，PAD所发射两个连续波的频率分别为第一频率(fbb1)和第二频率(fbb2)，经过传输路径，将两个连续波传递到接收电路102，经过混频器下变频和中频放大滤波，经ADC采样，得到输出频谱，其中频谱中的fbb1-fbb2为二阶互调失真(imd2)量。因根据协议和系统要求，该imd2量需要小于一定值，如图3，多次调整混频器的IQ偏置电压，imd2量会有相应的变化，直到imd2量调整至最小值，记录此时对应IQ偏置电压的设置，至此IP2自动校准完毕。可见，该方法无需走片外功分器或者片外信号源，就能够实现对接收机进行IP2校准，成本低。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。
Claims (4)
1.一种IP2自动校准装置，其特征在于，包括：双工器、外部功率放大器和片内电路，所述片内电路包括发射电路、接收电路、衰减器和IP2校准模块，其中：
所述发射电路用于生成发射信号；衰减器用于调整发射信号的大小，将调整后的信号发送至接收电路；接收电路用于接收调整后的信号；
IP2校准模块用于通过调整接收电路中的混频器的偏置电压以进行IP2自动校准；
双工器的接收端连接接收电路，双工器的发射端通过所述外部功率放大器连接发射电路，双工器用于隔离所述发射电路和所述接收电路。
2.根据权利要求1所述的IP2自动校准装置，其特征在于，所述接收电路包括低噪声放大器、混频器、滤波器、跨阻放大器、频率振荡器和模数转换器；所述发射电路包括内部功率放大器、混频器、滤波器和数模转换器。
3.根据权利要求1或2所述的IP2自动校准装置，其特征在于，所述IP2校准模块包括缓冲器、I路径输入部分和Q路径输入部分，所述IP2校准模块，用于多次调整接收电路中混频器的IQ偏置电压，二阶互调失真量调整至最小值时，记录此时对应IQ偏置电压的设置，至此IP2自动校准完毕。
4.一种IP2自动校准方法，所述方法应用于如权利要求1至3任一所述的IP2自动校准装置，其特征在于，包括以下步骤：
接收含二阶互调失真量的校准信号；
通过多次调整接收电路中混频器的IQ偏置电压，直至校准信号中二阶互调失真量最小，记录此时对应IQ偏置电压的设置，至此IP2自动校准完毕。
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