DE102011002448A1

DE102011002448A1 - Frequenzteileranordnung und Verfahren zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals

Info

Publication number: DE102011002448A1
Application number: DE102011002448A
Authority: DE
Inventors: Josef Holzleitner; Dr. Schelmbauer Werner
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2011-01-04
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: DE102011002448B4; US20120169384A1; CN102684682A; CN102684682B; US8674730B2

Abstract

Eine Frequenzteileranordnung zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals mit einer Quadraturausgangssignalfrequenz weist eine Signalquelle zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Basissignals mit einer Basissignalfrequenz auf. Weiterhin umfasst die Frequenzteileranordnung einen ersten Ganzzahlquadraturteiler mit einem ersten Teilerverhältnis zum eingangsseitigen Empfangen des Basissignals und zum Bereitstellen eines ersten Quadratursignals mit einer ersten Quadratursignalfrequenz entsprechend dem ersten Teilerverhältnis des ersten Ganzzahlquadraturteilers. Weiterhin umfasst die Frequenzteileranordnung eine Quadraturmischeranordnung zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Quadraturmischerausgangssignals basierend ausschließlich auf einem ersten Quadraturmischereingangssignal und einem zweiten Quadraturmischereingangssignal, wobei das erste Quadraturmischereingangssignal dem ersten Quadratursignal entspricht. Weiterhin umfasst die Frequenzteileranordnung eine Ganzzahlquadraturteileranordnung, aufweisend einen zweiten Ganzzahlquadraturteiler mit einem zweiten Teilerverhältnis, zum Empfangen des Quadraturmischerausgangssignals oder einem von dem Quadraturmischerausgangssignal abgeleiteten Signal gleicher Frequenz und zum ausgangsseitigen Bereitstellen des zweiten Quadraturmischerausgangssignals und des Quadraturausgangssignals, wobei das zweite Quadraturmischereingangssignal von dem Quadraturausgangssignal abgeleitet ist oder demselben entspricht.

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Frequenzteileranordnung zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals, wie sie beispielsweise verwendet werden kann, um ein Oszillatorsignal auf eine gewünschte Frequenz herunterzuteilen. Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Verfahren zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals, wie es beispielsweise verwendet werden kann, um eine Frequenz eines Oszillatorausgangssignals auf eine gewünschte Frequenz herunterzuteilen.
Konventionelle Frequenzteiler haben oft den Nachteil, dass sie viele passive Elemente in einem sogenannten LO-Pfad (Lokaloszillator-Pfad) verwenden, welche flächenintensiv sind und daher den Nachteil haben, dass sie eine große Chipfläche benötigen. Solche passiven Elemente in dem LO-Pfad können beispielsweise RC-Netzwerke (Widerstands-Kondensatoren-Netzwerke) in einem Polyphasenfilter und LC-Netzwerke (Spulen-Kondensator-Netzwerke) sein. Insbesondere LC-Netzwerke können unerwünschte Koppeleffekte nach sich ziehen. So kann beispielsweise ein sogenannter LC-Tank in einem Teiler mit einem LC-Tank in einem Oszillator koppeln. Diese flächenintensiven Bauteile führen zu hohen Herstellungskosten für diese konventionellen Frequenzteiler. Des Weiteren führen die unerwünschten Kopplungen zu Performance-Einbußen dieser konventionellen Frequenzteiler.
Die US 2010/0097106 A1 zeigt eine flexible nicht ganzzahlige Frequenzteilerschaltung unter der Nutzung von jeweils mindestens zwei Mischern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept zu schaffen, welches eine Frequenzteileranordnung ermöglicht, die einen besseren Kompromiss zwischen Flächenverbrauch und unerwünschten Kopplungseffekten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Frequenzteileranordnung gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 13 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Frequenzteileranordnung zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals mit einer Quadraturausgangssignalfrequenz. Die Frequenzteileranordnung weist eine Signalquelle zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Basissignals mit einer Basissignalfrequenz auf. Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung einen ersten Ganzzahlquadraturteiler mit einem ersten Teilerverhältnis zum eingangsseitigen Empfangen des Basissignals und zum Bereitstellen eines ersten Quadratursignals mit einer ersten Quadratursignalfrequenz, entsprechend dem ersten Teilerverhältnis des ersten Ganzzahlquadraturteilers. Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung eine Quadraturmischeranordnung (beispielsweise einen Inphasen-Quadraturphasen-Mischer) zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Quadraturmischerausgangssignals basierend ausschließlich auf einem ersten Quadraturmischereingangssignal und einem zweiten Quadraturmischereingangssignal, wobei das erste Quadraturmischereingangssignal dem ersten Quadratursignal entspricht.
Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung eine Ganzzahlquadraturanordnung auf, welche mindestens einen zweiten Ganzzahlquadraturteiler mit einem zweiten Teilverhältnis aufweist. Die Ganzzahlquadraturteileranordnung ist ausgebildet, um das Quadraturmischerausgangssignal oder ein von dem Quadraturmischerausgangssignal abgeleitetes Signal gleicher Frequenz zu empfangen und um das zweite Quadraturmischereingangssignal und das Quadraturausgangssignal ausgangsseitig bereitzustellen. Das zweite Quadraturmischereingangssignal ist dabei von dem Quadraturausgangssignal abgeleitet oder entspricht demselben.
Ausführungsbeispiele basieren auf dem Konzept der Rückführung des Quadraturmischerausgangssignals auf die Quadraturmischeranordnung und einer Frequenzteilung des Quadraturmischerausgangsignals in dem Rückkopplungspfad. Des Weiteren wurde herausgefunden, dass sich Quadraturausgangssignale besonders komfortabel mit Ganzzahlquadraturteilern realisieren lassen, ohne aufwendige passive Elemente wie beispielsweise Polyphasenfilter zu verwenden. Ausführungsbeispiele basieren daher auf der Idee, die Quadraturausgangssignale für die Quadraturmischeranordnung mit Hilfe von Ganzzahlquadraturteilern bereitzustellen. So lässt sich einerseits bereits die gewünschte Frequenzteilung erreichen, und andererseits lassen sich die Quadraturausgangssignale, welche der Quadraturmischeranordnung zugeführt werden, komfortabel, ohne großen Schaltungsaufwand, erzeugen. Weiterhin wird durch das Konzept der vorliegenden Erfindung eine Frequenzteileranordnung ermöglicht, welche mit einer Quadraturmischeranordnung (beispielsweise mit einem Inphasen-Quadraturphasen-Mischer) auskommt, da das Quadraturmischerausgangssignal ausschließlich basierend auf dem ersten Quadraturmischereingangssignal und dem zweiten Quadraturmischereingangssignal von der Quadraturmischeranordnung bereitgestellt wird. Über die Rückführung des Quadraturmischerausgangssignals und die Teilung dessen in der Ganzzahlquadraturteileranordnung lassen sich anhand der Wahl der Teilerverhältnisse des ersten Ganzzahlquadraturteilers und des zweiten Ganzzahlquadraturteilers der Ganzzahlquadraturteileranordnung verschiedene Gesamtteilerverhältnisse zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz und der Basissignalfrequenz realisieren.
Es ist ein Vorteil von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, dass durch die Nutzung von Ganzzahlquadraturteilern sowohl zur Quadratursignalerzeugung als auch zur Frequenzteilung und durch die Nutzung einer Ganzzahlquadraturteileranordnung in dem Rückkopplungspfad der Quadraturmischeranordnung eine Frequenzteileranordnung geschaffen werden kann, welche sowohl einen geringeren Flächenverbrauch als auch weniger Kopplungseffekte (aufgrund der Nutzung weniger passiver Komponenten) aufweist.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann ein Ganzzahlquadraturteiler einer Frequenzteileranordnung ausgebildet sein, um eine Signalfrequenz eines empfangenen Signals entsprechend einem Teilverhältnis des Ganzzahlquadraturteilers herunterzuteilen derart, dass ein Verhältnis zwischen der Signalfrequenz des von dem Ganzzahlquadraturteiler empfangenen Signals und einer Signalfrequenz eines von dem Ganzzahlquadraturteiler bereitgestellten Signals dem Teilerverhältnis des Ganzzahlquadraturteilers entspricht. Mit anderen Worten kann ein Ganzzahlquadraturteiler eine Signalfrequenz eines empfangenen Signals entsprechend seinem Teilerverhältnis verändern, so kann beispielsweise ein Ganzzahlquadraturteiler mit einem Teilerverhältnis von 2:1, also beispielsweise ein Halbierer, die Signalfrequenz des empfangenen Signals halbieren, so dass die Signalfrequenz des bereitgestellten Signals nur halb so groß ist wie die Signalfrequenz des empfangenen Signals.
Teilerverhältnisse von Ganzzahlquadraturteilern sind dabei typischerweise ganzzahlig und positiv.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Ganzzahlquadraturteiler eine Inphasen-Komponente (beispielsweise eine I-Komponente) und eine Quadraturphasen-Komponente (beispielsweise eine Q-Komponente) eines von ihm bereitgestellten Quadratursignals getrennt voneinander, beispielsweise an verschiedenen Ausgangsanschlüssen, bereitstellen. Die Quadraturphasen-Komponente des bereitgestellten Quadratursignals kann dabei phasenverschoben (beispielsweise um 90°) zu der Inphasen-Komponente des bereitgestellten Quadratursignals sein.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Ganzzahlquadraturteileranordnung einen dritten Ganzzahlquadraturteiler mit einem dritten Teilerverhältnis aufweisen. Der zweite Ganzzahlquadraturteiler der Ganzzahlquadraturteileranordnung kann dabei ausgebildet sein, um das Quadraturmischerausgangssignal oder das davon abgeleitete Signal zu empfangen, um ein zweites Quadratursignal (beispielsweise in Form einer Inphasen-Komponente und einer Quadraturphasen-Komponente des zweiten Quadratursignals) als das Quadraturausgangssignal bereitzustellen. Weiterhin kann der zweite Ganzzahlquadraturteiler ausgebildet sein, um das zweite Quadratursignal dem dritten Ganzzahlquadraturteiler bereitzustellen, wobei der dritte Ganzzahlquadraturteiler ausgebildet ist, um basierend auf dem zweiten Quadratursignal das zweite Quadraturmischereingangssignal bereitzustellen. Das Quadraturausgangssignal kann daher das einmal geteilte und in ein Quadratursignal überführtes Quadraturmischerausgangssignal sein. Das zweite Quadraturmischereingangssignal kann daher das einmal geteilte Quadraturausgangssignal sein und damit das zweimal geteilte und in ein Quadratursignal überführte Quadraturmischerausgangssignal. Mit anderen Worten kann das Quadraturmischerausgangssignal in dem Rückkopplungspfad, also in der Ganzzahlquadraturteileranordnung zweimal, von voneinander getrennten Teilern, geteilt werden. Dadurch wird ermöglicht, dass das Quadraturausgangssignal der Frequenzteileranordnung eine andere Frequenz hat als das zweite Quadraturmischereingangssignal. Die Teilerverhältnisse des zweiten Ganzzahlquadraturteilers und des dritten Ganzzahlquadraturteilers können dabei beliebig gewählt werden. So lässt sich erreichen, dass verschiedenste Frequenzteilerverhältnisse mit der Frequenzteileranordnung möglich sind.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der dritte Ganzzahlquadraturteiler ausgebildet sein, um das Quadraturmischereingangssignal als ein weiteres Quadraturmischerausgangssignal der Frequenzteileranordnung bereitzustellen. So wird ermöglicht, dass an verschiedenen Ausgangsanschlüssen der Frequenzteileranordnung verschiedene Quadraturmischerausgangssignale (beispielsweise jeweils mit einer Inphasen-Komponente und einer Quadraturphasen-Komponente) bereitgestellt werden. Die Quadraturausgangssignalfrequenz des Quadraturausgangssignals und eine weitere Quadraturausgangssignalfrequenz des weiteren Quadraturausgangssignals können sich um das dritte Teilerverhältnis des dritten Ganzzahlquadraturteilers unterscheiden.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können eine Ganzzahlfrequenzteileranordnung schaffen, und zwar dadurch, dass Teilerverhältnisse der Ganzzahlquadraturteiler der Frequenzteileranordnung so gewählt sind, dass ein Verhältnis zwischen der Basissignalfrequenz des Basissignals und der Quadraturausgangssignalfrequenz des Quadraturausgangssignals ganzzahlig ist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Frequenzteileranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Blockschaltbild einer Frequenzteileranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
3 eine beispielhafte Tabelle für verschiedene Teilerverhältnisse zwischen einer Quadraturausgangssignalfrequenz und einer Basissignalfrequenz in Abhängigkeit der Wahl eines Seitenbandes sowie in Abhängigkeit von Teilerverhältnissen von Ganzzahlquadraturteilern einer Frequenzteileranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Bevor im Folgenden Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Figuren erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente oder Elemente gleicher Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen sind und dass auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Beschreibungen von Elementen mit gleichen Bezugszeichen sind daher untereinander austauschbar.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Frequenzteileranordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die Frequenzteileranordnung 100 zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals 101 mit einer Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 weist eine Signalquelle 103 zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Basissignals 105 mit einer Basissignalfrequenz f_osc auf. Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung 100 einen ersten Ganzzahlquadraturteiler 107 mit einem ersten Teilerverhältnis n₁ zum eingangsseitigen Empfangen des Basissignals 105 und zum Bereitstellen eines ersten Quadratursignals 109 mit einer ersten Quadratursignalfrequenz f_in auf. Das Bereitstellen des ersten Quadratursignals 109 mit der ersten Quadratursignalfrequenz f_in erfolgt dabei entsprechend dem ersten Teilerverhältnis n₁ des ersten Ganzzahlquadraturteilers 107.
Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung 100 eine Quadraturmischeranordnung 111 zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Quadraturmischerausgangssignals basierend ausschließlich auf einem ersten Quadraturmischereingangssignal 109 und einem zweiten Quadraturmischereingangssignal 115, wobei das erste Quadraturmischereingangssignal 109 dem ersten Quadratursignal 109 entspricht. Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung 100 eine Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 auf. Die Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 weist weiterhin einen zweiten Ganzzahlquadraturteiler 119 auf. Die Ganzzahlquadraturteileranordnung 107 ist ausgebildet, um das Quadraturmischerausgangssignal 113 oder ein von dem Quadraturmischerausgangssignal abgeleitetes Signal 113' gleicher Frequenz zu empfangen und um ausgangsseitig das zweite Quadraturmischereingangssignal 115 und das Quadraturausgangssignal 101 bereitzustellen, wobei das zweite Quadraturmischereingangssignal 115 (mit einer zweiten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f_out_3) von dem Quadraturausgangssignal 101 abgeleitet ist oder demselben entspricht.
Das von der Signalquelle 103 bereitgestellte Basissignal 105 mit der Basissignalfrequenz f_osc wird von dem ersten Ganzzahlquadraturteiler 107 heruntergeteilt, so dass sich das erste Quadratursignal 109 mit der ersten Quadratursignalfrequenz f_in entsprechend dem ersten Teilerverhältnis n₁ des ersten Ganzzahlquadraturteilers 107 ergibt:
Die Quadraturmischeranordnung 111 kann das erste Quadratursignal 109 mit dem zweiten Quadratursignal 115 kombinieren (beispielsweise mischen), um das Quadraturmischerausgangssignal 113 mit einer Quadraturmischerausgangssignalfrequenz f_out zu erhalten. f_out = f_in ± f_out_3 (2)
Die Ganzzahlquadraturanordnung 117 stellt basierend auf dem Quadraturmischerausgangssignal 113 oder dem davon abgeleiteten Signal 113' mit der Quadraturmischerausgangssignalfrequenz f_out das zweite Quadraturmischereingangssignal 115 (beispielsweise durch Herunterteilen der Quadraturmischerausgangssignalfrequenz f_out) mit der zweiten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f_out_3 bereit:
Bei Benutzung lediglich des zweiten Ganzzahlquadraturteilers 119 mit dem zweiten Teilerverhältnis n₂ in der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 kann die Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 gleich der zweiten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f_out_3 gewählt werden, so dass: f_out_2 = f_out_3 (4)
Damit ergibt sich für die Wahl des oberen Seitenbandes bei der Quadraturmischeranordnung 111 für das Gesamtteilerverhältnis der Frequenzteileranordnung die Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 in Abhängigkeit von der Basissignalfrequenz f_osc wie folgt:
Bei der Wahl des unteren Seitenbandes bei der Quadraturmischeranordnung 111 ergibt sich das Gesamtteilerverhältnis der Frequenzteileranordnung zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 und der Basissignalfrequenz f_osc wie folgt:
So lässt sich beispielsweise für eine Wahl des ersten Teilerverhältnisses n₁ = 2 und des zweiten Teilerverhältnisses n₂ = 4 für das obere Seitenband ein Gesamtteilerverhältnis von 6 erreichen, während für die Wahl des unteren Seitenbandes sich ein Gesamtteilerverhältnis von 10 erreichen lässt.
Wie in 1 mit gestrichelten Linien dargestellt, kann gemäß weiteren Ausführungsbeispielen die Ganzzahlquadraturteileranordnung weitere Ganzzahlquadraturteiler aufweisen. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 zusätzlich zu dem zweiten Ganzzahlquadraturteiler 119 einen dritten Ganzzahlquadraturteiler 121 mit einem dritten Teilerverhältnis n₃ auf. Der zweite Ganzzahlquadraturteiler 119 ist dabei ausgebildet, um das Quadraturmischerausgangssignal 113 oder das davon abgeleitete Signal 113' mit der Quadraturmischerausgangssignalfrequenz f_out zu empfangen, und um ein zweites Quadratursignal 123 dem dritten Ganzzahlquadraturteiler 121 bereitzustellen. Das zweite Quadratursignal 123 kann dem Quadraturausgangssignal 101 mit der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 entsprechen bzw. können das zweite Quadratursignal 123 und das Quadraturausgangssignal 101 dasselbe Signal sein. Das zweite Quadratursignal 123 kann von dem dritten Ganzzahlquadraturteiler 121 entsprechend seinem dritten Teilerverhältnis n₃ heruntergeteilt werden, um das zweite Quadraturmischereingangssignal 115 mit der zweiten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f_out_3 zu erhalten:
Dadurch kann erreicht werden, dass die Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 verschieden zu der zweiten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f_out_3 ist, wodurch eine höhere Flexibilität bei der Wahl des Teilerverhältnisses der Frequenzteileranordnung 100 erreicht werden kann. Das Gesamtteilerverhältnis zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 und der Basissignalfrequenz f_osc ergibt sich dann unter Nutzung des oberen Seitenbandes in der Quadraturmischeranordnung 111 wie folgt:
Für das untere Seitenband ergibt sich dann:
So lässt sich bei einer Wahl der Teilerverhältnisse n₁, n₂, n₃ = 2 für das obere Seitenband ein Gesamtteilerverhältnis von 3 erreichen und für das untere Seitenband ein Gesamtteilerverhältnis von 5 erreichen.
Des Weiteren kann das von dem dritten Ganzzahlquadraturteiler 121 bereitgestellte zweite Quadraturmischereingangssignal 115 als weiteres Quadraturausgangssignal 125 der Frequenzteileranordnung mit einer weiteren Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_3, welcher der zweiten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f_out_3 entspricht, bereitgestellt werden. Ein Verhältnis zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 des Quadraturausgangssignals 101 und der weiteren Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_3 des weiteren Quadraturausgangssignals 115 entspricht dabei dem dritten Teilerverhältnis n₃ des dritten Ganzzahlquadraturteilers 121. Durch die Nutzung des dritten Ganzzahlquadraturteilers 121 in der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 wird daher über einen einfachen Weg ermöglicht, ein weiteres Quadraturausgangssignal (das weitere Quadraturausgangssignal 125) an einem weiteren Ausgang der Ganzzahlquadraturteileranordnung 100 zu erhalten.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die in 1 gezeigte Frequenzteileranordnung 100 eine Ganzzahlfrequenzteileranordnung sein, d. h. ein Gesamtteilerverhältnis der Frequenzteileranordnung 100 zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 und der Basissignalfrequenz f_osc ist ganzzahlig. Mit anderen Worten können die Teilerverhältnisse n₁, n₂, n₃ der Ganzzahlquadraturteiler 107, 119, 121 so gewählt werden, dass das Gesamtteilerverhältnis der Frequenzteileranordnung 100 ganzzahlig ist.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise das erste Teilerverhältnis n₁ des ersten Ganzzahlquadraturteilers 107 gleich dem dritten Teilerverhältnis n₃ des dritten Ganzzahlquadraturteilers 121 gewählt werden, um ein ganzzahliges Gesamtteilerverhältnis der Frequenzteileranordnung 100 zu erhalten.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können einer oder mehrere der Ganzzahlquadraturteiler 107, 119, 121 der Frequenzteileranordnung 100 ausgebildet sein, um eine Inphasen-Komponente (I-Komponente) und eine Quadraturphasen-Komponente (Q-Komponente) ihrer Ausgangssignale bereitzustellen. Die Quadraturphasen-Komponente eines bereitgestellten Signals kann dabei phasenverschoben (beispielsweise 90° phasenverschoben) zu der Inphasen-Komponente des bereitgestellten Ausgangssignals sein.
So kann beispielsweise der erste Quadraturteiler 107 eine Inphasen-Komponente 109a und eine Quadraturphasen-Komponente 9b des ersten Quadratursignals 109 bzw. des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 bereitstellen. Weiterhin kann die Quadraturteileranordnung 117 eine Inphasen-Komponente 115a und eine Quadraturphasen-Komponente 115b des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115 bereitstellen. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel können die Inphasen-Komponente 115a und die Quadraturphasen-Komponente 115b des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115 von dem dritten Ganzzahlquadraturteiler 121 bereitgestellt werden. Weiterhin kann der zweite Ganzzahlquadraturteiler 119 eine Inphasen-Komponente 123a sowie eine Quadraturphasen-Komponente 123b des zweiten Quadratursignals 123 und damit des Quadraturausgangssignals 101 bereitstellen.
Mit anderen Worten können sowohl das Quadraturausgangssignal 101 als auch das weitere Quadraturausgangssignal 125 mit einer Inphasen-Komponente und einer Quadraturphasen-Komponente an Ausgängen der Frequenzteileranordnung 100 bereitgestellt werden.
Die Quadraturmischeranordnung 111 kann ausgebildet sein, um die Inphasen-Komponente 109a und die Quadraturphasen-Komponente 109b des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 sowie die Inphasen-Komponente 115a und die Quadraturphasen-Komponente 115b des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115 zu empfangen, um basierend auf diesen Inphasen-Komponenten und Quadraturphasen-Komponenten (beispielsweise durch selektives Mischen der Inphasen-Komponenten und Quadraturphasen-Komponenten und durch anschließendes Kombinieren der gemischten Signale) das Quadraturmischerausgangssignal 113 bereitzustellen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der Ganzzahlquadraturteiler 107, 119, 121 ausgebildet sein, um ein Ausgangssignal lediglich basierend auf einer Inphasen-Komponente oder Quadraturphasen-Komponente eines Eingangssignals bereitzustellen.
So kann beispielsweise der dritte Ganzzahlquadraturteiler 121 ausgebildet sein, um das zweite Quadraturmischereingangssignal 115 basierend entweder auf der Inphasen-Komponente 123a des zweiten Quadratursignals 123 oder basierend auf der Quadraturphasen-Komponente 123b des zweiten Quadratursignals 123 bereitzustellen. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist der dritte Ganzzahlquadraturteiler 121 ausgebildet, um das zweite Quadraturmischereingangssignal 115 basierend auf der Inphasen-Komponente 123a des zweiten Quadratursignals 123 bereitzustellen.
Wie bereits im Vorherigen erläutert, kann die Quadraturmischeranordnung 111 bei der Bestimmung des Quadraturmischerausgangssignals 113 ein oberes oder ein unteres Seitenband wählen. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit eines Seitenbandwahlsignals 127 erfolgen.
Im Folgenden soll noch einmal kurz die Struktur der in 1 gezeigten Frequenzteileranordnung 100 zusammengefasst werden.
1 zeigt die Frequenzteileranordnung 100 zum Bereitstellen des Quadraturausgangssignals 101 mit der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2. Die Frequenzteileranordnung 100 weist die Signalquelle 103 zum Bereitstellen des Basissignals 105 mit der Basissignalfrequenz f_osc an einem Ausgang der Signalquelle auf. Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung 100 den ersten Ganzzahlquadraturteiler 107 mit dem ersten Teilerverhältnis n₁ auf. Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung 100 die Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 auf, welche den zweiten Ganzzahlquadraturteiler 119 mit dem zweiten Teilerverhältnis n₂ aufweist. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Ganzzahlquadraturteileranordnung ferner den optionalen dritten Ganzzahlquadraturteiler 121 mit dem dritten Teilerverhältnis n₃ auf.
Weiterhin weist die Frequenzteileranordnung 100 die Quadraturmischeranordnung 111 zum Bereitstellen des Quadraturmischerausgangssignals 113 an einem Ausgang der Quadraturmischeranordnung 111 auf. Die Quadraturmischeranordnung 111 ist ausgebildet, um das Quadraturmischerausgangssignal 113 basierend ausschließlich auf dem ersten Quadraturmischereingangssignal 109 an einem ersten Eingang der Quadraturmischeranordnung 111 und dem zweiten Quadraturmischereingangssignal 115 an einem zweiten Eingang der Quadraturmischeranordnung 111 bereitzustellen.
Ein Ausgang des ersten Ganzzahlquadraturteilers 107 ist signalfrequenzerhaltend mit dem ersten Eingang der Quadraturmischeranordnung 111 gekoppelt. Der Ausgang der Quadraturmischeranordnung 111 ist signalfrequenzerhaltend mit einem Eingang der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 gekoppelt. Ein erster Ausgang der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 ist signalfrequenzerhaltend mit dem zweiten Eingang der Quadraturmischeranordnung 111 gekoppelt. Die Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 ist dabei ausgebildet, um das Quadraturausgangssignal 101 an dem ersten Ausgang der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 (beispielsweise wenn das Quadraturausgangssignal 101 gleich dem zweiten Quadraturmischereingangssignal 115 ist) oder an einem zweiten, von dem ersten Ausgang verschiedenen Ausgang der Ganzzahlquadraturteileranordnung (beispielsweise wenn das Quadraturausgangssignal 101 verschieden zu dem zweiten Quadraturmischereingangssignal 115 ist) bereitzustellen.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird unter einer signalfrequenzerhaltenden Kopplung eine direkte niederohmige Kopplung und eine indirekte Kopplung mit einem oder mehreren dazwischengeschalteten Bauelementen verstanden, so dass ein Signal an einem zweiten Schaltungsknoten von einem Signal an einem ersten Schaltungsknoten, der mit dem zweiten Schaltungsknoten gekoppelt ist, abhängig ist und dass eine Frequenz des Signals an dem ersten Schaltungsknoten gleich (abgesehen von parasitären Effekten) einer Frequenz des Signals an dem zweiten Schaltungsknoten ist. Mit anderen Worten können zwischen zwei miteinander gekoppelten Anschlüssen weitere Bauelemente, insbesondere passive, nicht frequenzverändernde Bauelemente, wie beispielsweise Widerstände oder Kondensatoren, oder Schaltstrecken aktiver Bauteile, wie beispielsweise von Schaltern oder Transistoren, aber auch aktive, nicht frequenzverändernde Bauteile wie Verstärker geschaltet sein. Bei miteinander gekoppelten Anschlüssen kann ein Bauteil zwischen diesen Anschlüssen geschaltet sein, muss aber nicht, so dass zwei miteinander gekoppelte Anschlüsse auch direkt (d. h. durch eine niederohmige leitende Verbindung) miteinander verbunden sein können.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Frequenzteileranordnung 200 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Die in 2 gezeigte Frequenzteileranordnung 200 entspricht in ihrer Funktionsweise der in 1 gezeigten Frequenzteileranordnung 100, wobei die Frequenzteileranordnung 200 die in 2 gezeigten zusätzlichen optionalen Merkmale aufweist.
Die in 2 gezeigte Frequenzteileranordnung 200 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Frequenzteileranordnung 100 dadurch, dass die Teilerverhältnisse n₁, n₂, n₃ der drei Ganzzahlquadraturteiler 107, 119, 121 = 2 gewählt sind, wodurch sich (unter Wahl des oberen Seitenbandes) ein Gesamtteilerverhältnis der Frequenzteileranordnung 200 zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 und der Basissignalfrequenz f_osc von 3 einstellt und sich ein Gesamtteilerverhältnis zwischen der weiteren Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_3 und der Basissignalfrequenz f_osc von 6 einstellt.
Weiterhin weist die Signalquelle 103 einen Oszillator 201 und einen ersten Verstärker 203 auf, um das Basissignal 105 mit der Basissignalfrequenz f_osc bereitzustellen.
Weiterhin ist der Ausgang der Quadraturmischeranordnung 111, an dem das Quadraturmischerausgangssignal 113 mit der Quadraturmischerausgangssignalfrequenz f_out bereitgestellt wird, signalfrequenzerhaltend über einen Koppelkondensator 205 und einen zu dem Koppelkondensator 205 in Reihe geschalteten Verstärker 207 mit dem Eingang der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 gekoppelt. Das von dem Quadraturausgangssignal 113 abgeleitete Signal 113' ist daher eine verstärkte und (über den Koppelkondensator 205) gleichanteilsbereinigte Version des Quadraturmischeraungangssignals 113 mit der Quadraturmischerausgangssignalfrequenz f_out.
Weiterhin ist die Quadraturmischeranordnung 111 als ein Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111 ausgebildet, der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111 weist einen Inphasen-Komponenten-Mischer 209 und einen Quadraturphasen-Komponenten-Mischer 211 auf. Weiterhin weist der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111 einen Kombinierer 213 auf. Der Inphasen-Komponenten-Mischer 209 ist ausgebildet, um die Inphasen-Komponente 109a des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 mit der Inphasen-Komponente 115a des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115 zu kombinieren (beispielsweise zu Mischen oder im Zeitbereich zu Multiplizieren), um eine Inphasen-Komponente 113a des Quadraturmischerausgangssignals 113 zu erhalten. Der Quadraturphasen-Komponenten-Mischer 221 ist ausgebildet, um die Quadraturphasen-Komponente 109b des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 mit der Quadraturphasen-Komponente 115b des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115 zu kombinieren (beispielsweise zu mischen oder im Zeitbereich zu multiplizieren), um eine Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 zu erhalten. Mit anderen Worten ist der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111 ausgebildet, um die Inphasen-Komponenten 109a, 115a und die Quadraturphasen-Komponenten 109b, 115b der beiden Quadraturmischereingangssignale 109, 115 getrennt voneinander zu kombinieren, um die Inphasen-Komponente 113a und die Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 getrennt voneinander zu erhalten.
Der Kombinierer 213 ist ausgebildet, um die Inphasen-Komponente 113a und die Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 zu kombinieren (beispielsweise im Zeitbereich zu addieren oder zu subtrahieren). Der Kombinierer 213 kann in Abhängigkeit des Seitenbandwahlsignals 127 die Inphasen-Komponente 113a und die Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 miteinander addieren oder voneinander subtrahieren (beispielsweise kann der Kombinierer 213 die Quadraturphasen-Komponente 113b von der Inphasen-Komponente 113a des Quadraturmischerausgangssignals 113 subtrahieren).
Mit anderen Worten ist die Quadraturmischeranordnung 111 bzw. der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111 ausgebildet, um die Inphasen-Komponente 109a des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 (bzw. des ersten Quadratursignals 109) mit der Inphasen-Komponente 115a des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115 zu mischen, um die Inphasen-Komponente 113a des Quadraturmischerausgangssignals 113 zu erhalten. Weiterhin ist die Quadraturmischeranordnung 111 (bzw. der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111) ausgebildet, um die Quadraturphasen-Komponente 109b des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 (bzw. des ersten Quadratursignals 109) mit der Quadraturphasen-Komponente 115b des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115 zu mischen, um die Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 zu erhalten. Insbesondere kann das Mischen der Inphasen-Komponenten getrennt von dem Mischen der Quadraturphasen-Komponenten erfolgen.
Weiterhin ist die Quadraturmischeranordnung 111 (bzw. der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111) ausgebildet, um die Inphasen-Komponente 113a des Quadraturmischerausgangssignals 113 mit der Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 zu kombinieren (beispielsweise zu addieren oder zu subtrahieren), um das Quadraturmischerausgangssignal 113 zu erhalten. Die Quadraturmischeranordnung 111 (bzw. der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111) kann in Abhängigkeit des Seitenbandwahlsignals 127 die Inphasen-Komponente 113a des Quadraturmischerausgangssignals 113 mit der Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 addieren oder die Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 von der Inphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals subtrahieren, um das (kombinierte) Quadraturmischerausgangssignal 113 zu erhalten.
Das in der 2 gezeigte Konzept basiert auf der Rückführung des Mischerausgangs (des Ausgangs des Inphasen-Quadraturphasen-Mischers 111) auf den zweiten Mischereingang (auf den zweiten Eingang des Inphasen-Quadraturphasen-Mischers 111) und einer Frequenzteilung (durch die Ganzzahlquadraturteileranordnung 117) im Rückkopplungspfad. Bei dem in 2 gezeigten Konzept wird eine Teilung durch 2/3 angestrebt, um vor dem Mischer (vor dem ersten Eingang des Inphasen-Quadraturphasen-Mischers 111) und am Mischerausgang die IQ-Erzeugung (die Erzeugung der Inphasen- und Quadraturphasen-Komponenten) komfortabel mit einem Teiler durch 2 (mit dem ersten Ganzzahlquadraturteiler 107 und dem zweiten Ganzzahlquadraturteiler 119) zu ermöglichen. Das Gesamtteilerverhältnis ergibt dann wieder 3, wie weiter unten noch detailliert gezeigt wird.
Es wurde herausgefunden, dass wenn beide Eingangssignale (sowohl das erste Quadraturmischereingangssignal 109 als auch das zweite Quadraturmischereingangssignal 115) als Quadratursignale vorliegen am Mischerausgang ein unerwünschtes Seitenband genügend unterdrückt werden kann (sogenannter SSB-Mischer, Single Side Band Mixer – Einseitenband-Mischer).
Der Inphasen-Quadraturphasen-Mischer 111 führt daher die folgende Berechnung durch:
Hier entspricht ω₂ der ersten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f_in des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 und ω₂ der zweiten Quadraturmischereingangssignalfrequenz. f_out_3 des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115. Die Cosinusterme repräsentieren dabei die Inphasen-Komponenten 109a, 115a des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 bzw. des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115. Die Sinusterme repräsentieren die Quadraturphasen-Komponenten 109b, 115b des ersten Quadraturmischereingangssignals 109 bzw. des zweiten Quadraturmischereingangssignals 115. Die Multiplikation der Cosinusterme wird dabei von dem Inphasen-Komponentenmischer 209 durchgeführt während die Multiplikation der Sinusterme von dem Quadraturphasenmischer 211 durchgeführt wird. Die Addition bzw. Subtraktion der resultierenden Inphasen-Komponente 113a und der resultierenden Quadraturphasen-Komponente 113b des Quadraturmischerausgangssignals 113 wird von dem Kombinierer 213 durchgeführt.
Das Gesamtteilerverhältnis des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels lässt sich anhand der folgenden Formeln berechnen: f_out = f_in ± f_out_3 (11) f_out = f_in ± f_out/4 (12)
In diesem exemplarischen Fall wird das obere Seitenband gewählt: f_out = f_in ± f_out_3 (13) f_out = 1 / 0,75f_in (14)
Das gewünschte Ausgangssignal (das Quadraturausgangssignal 101) ist ein durch 2 geteiltes Signal f_out. Oder in anderen Worten die Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 entspricht der Hälfte der Quadraturmischerausgangssignalfrequenz f_out des Quadraturmischerausgangssignals 113: f_out_2 = 2 / 3 f_in(15)
Das Mischereingangssignal 109 (bzw. das erste Quadratursignal 109 oder das erste Quadraturmischereingangssignal 109) mit der ersten Quadraturmischereingangssignalfrequenz f in ist bereits ein durch 2 geteiltes Oszillatorsignal, so ergibt sich ein Teilerverhältnis von 3 vom Oszillator 201 bis zu dem Quadraturausgangssignal 101 mit der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out.
Würde das untere Seitenband am Mischerausgang gewählt, dann würde ein Teilerverhältnis von 5 zur Verfügung stehen.
Im Weiteren lassen sich mit dieser vorgestellten Topologie durch verschiedene Teilerverhältnisse im Rückkopplungspfad (in der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117) und das selektive Auswählen des oberen oder unteren Mischprodukts (in der Quadraturmischeranordnung 111) verschiedenste Teilerverhältnisse realisieren.
Im Folgenden sollen die oben gezeigten Formeln noch einmal im Allgemeinen gezeigt werden, wobei hier angenommen wird, dass n das Gesamtteilerverhältnis des Ganzzahlquadraturteilers 117 ist. Es gilt also in dem in 2 gezeigten Fall: n = n₂·n₃(16)
Die Quadraturausgangssignalfrequenz f_out ergibt sich unter der Annahme, dass das erste Teilerverhältnis n₁ = 2 gewählt wird wie folgt: f_out = f_in ± f_out/n (17)
Es wurde herausgefunden, dass um das Quadraturmischerausgangssignal 113 als IQ LO-Signal (Inphasen-Quadraturphasen-Lokaloszillator-Signal) nutzen zu können, das Quadraturmischerausgangssignal 113 noch einmal mit einem IQ DIV 2 (mit dem zweiten Ganzzahlquadraturteiler 119) geteilt werden kann. Dieses nachfolgende Teil wird als n_DIV in die folgende Berechnungsvorschrift eingebracht.
Dies führt dann zu folgenden Teilerverhältnissen:
Die 3 zeigt in einer Tabelle eine exemplarische Auswahl verschiedener Teilerverhältnisse zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz f_out_2 und der Basissignalfrequenz f_osc in Abhängigkeit des Gesamtteilerverhältnis n der Ganzzahlquadraturteileranordnung 117 und des ersten Teilerverhältnisses n₁ des ersten Ganzzahlquadraturteilers 107 der Frequenzteileranordunung 100 gemäß 1, unter Auswahl des oberen Seitenbandes (OSB) oder des unteren Seitenbandes (USB).
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals mit einer Quadraturausgangssignalfrequenz.
Das Verfahren 400 weist einen Schritt 401 des Bereitstellens eines Basissignals mit einer Basissignalfrequenz auf. Weiterhin weist das Verfahren 400 einen Schritt 402 des Empfangens des Basissignals auf. Weiterhin weist das Verfahren einen Schritt 403 des Bereitstellens eines ersten Quadratursignals mit einer ersten Quadratursignalfrequenz entsprechend einem ersten Teilerverhältnis, basierend auf dem Basissignal, auf.
Weiterhin umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 404 des Bereitstellens eines Quadraturmischerausgangssignals ausschließlich basierend auf einem ersten Quadraturmischereingangssignal und einem zweiten Quadraturmischereingangssignal, wobei das erste Quadraturmischereingangssignal dem ersten Quadratursignal entspricht,.
Weiterhin umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 405 des Bereitstellens des zweiten Quadraturmischereingangssignals und des Quadraturausgangssignals, basierend auf dem Quadraturmischerausgangssignal oder einem davon abgeleiteten Signal gleicher Frequenz, wobei das zweite Quadraturmischereingangssignal von dem Quadratursignal abgeleitet ist.
Im Folgenden sollen einige Aspekte von Ausführungsbeispielen zusammengefasst werden.
Im Vergleich zu konventionellen Konzepten, bei denen eine Teilung durch 3 durch eine IQ-Generierung an einem VCO-Ausgang (Voltage Controlled Oscillator, spannungsgesteuerter Oszillator, Polyphasenfilter) oder einem Quadraturoszillator und einer anschließenden Teilung durch 1,5 erreicht wird, so kann bei Ausführungsbeispielen auf solche komplexen Bauteile wie Polyphasenfilter und Quadraturoszillatoren verzichtet werden. Bei solchen konventionellen Konzepten kann die Teilung durch 1,5 durch eine Rückkopplung des durch 2 geteilten Ausgangssignals auf den zweiten Mischereingang erreicht werden. Die Teilung durch 2 im Rückkopplungspfad führt dann zu einer Teilung durch 3. Um ein SSB-Mischerkonzept zu bedienen, kann der Teiler durch 2 im Rückkopplungspfad als ein Quadraturteiler ausgeführt sein (da das SSB-Mischerkonzept typischerweise Quadratureingangssignale erfordert). Eine andere Lösung ist, das unerwünschte Seitenband durch ein LC-Filternetzwerk wegzufiltern, was jedoch flächenintensiv ist und zu eventuell unerwünschten Kopplungseffekten führen kann.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2010/0097106 A1 [0003]

Claims

Frequenzteileranordnung zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals mit einer Quadraturausgangssignalfrequenz, mit folgenden Merkmalen: einer Signalquelle (103) zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Basissignals (105) mit einer Basissignalfrequenz (f_osc); einem ersten Ganzzahlquadraturteiler (107) mit einem ersten Teilerverhältnis (n₁) zum eingangsseitigen Empfangen des Basissignals (105) und zum Bereitstellen eines ersten Quadratursignals (109) mit einer ersten Quadratursignalfrequenz (f_in), entsprechend dem ersten Teilerverhältnis (n₁) des ersten Ganzzahlquadraturteilers (107); einer Quadraturmischeranordnung (111) zum ausgangsseitigen Bereitstellen eines Quadraturmischerausgangssignals (113) basierend ausschließlich auf einem ersten Quadraturmischereingangssignal (109) und einem zweiten Quadraturmischereingangssignal (115), wobei das erste Quadraturmischereingangssignal (109) dem ersten Quadratursignal (109) entspricht; und einer Ganzzahlquadraturteileranordnung (117), aufweisend einen zweiten Ganzzahlquadraturteiler (119) mit einem zweiten Teilerverhältnis (n₂), zum Empfangen des Quadraturmischerausgangssignals (113) oder eines von dem Quadraturmischerausgangssignal (113) abgeleiteten Signals (113') gleicher Frequenz und zum ausgangsseitigen Bereitstellen des zweiten Quadraturmischereingangssignals (115) und des Quadraturausgangssignals (101), wobei das zweite Quadraturmischereingangssignal (115) von dem Quadraturausgangssignal (101) abgeleitet ist oder demselben entspricht.
Frequenzteileranordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) ferner einen dritten Ganzzahlquadraturteiler (121) mit einem dritten Teilerverhältnis (n₃) aufweist; wobei der zweite Ganzzahlquadraturteiler (119) ausgebildet ist, um das Quadraturmischerausgangssignal (113) oder das davon abgeleitete Signal (113') zu empfangen, um ein zweites Quadratursignal (123) als das Quadraturausgangssignal (101) bereitzustellen, und um das zweite Quadratursignal (123) dem dritten Ganzzahlquadraturteiler (121) bereitzustellen, wobei der dritte Ganzzahlquadraturteiler (121) ausgebildet ist, um basierend auf dem zweiten Quadratursignal, entsprechend dem dritten Teilerverhältnis (n₃), das zweite Quadraturmischereingangssignal (115) bereitzustellen.
Frequenzteileranordnung gemäß Anspruch 2, wobei der zweite Ganzzahlquadraturteiler (119) ausgebildet ist, um eine Inphasen-Komponente (123a) und eine Quadraturphasen-Komponente (123b) des zweiten Quadratursignals (123) bereitzustellen.
Frequenzteileranordnung gemäß Anspruch 3, wobei der dritte Ganzzahlquadraturteiler (121) ausgebildet ist, um das zweite Quadraturmischereingangssignal (115) basierend entweder auf der Inphasen-Komponente (123a) des zweiten Quadratursignals (123) oder basierend auf der Quadraturkomponente (123b) des zweiten Quadratursignals (123) bereitzustellen.
Frequenzteileranordnung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der dritte Ganzzahlquadraturteiler (121) ausgebildet ist, um das zweite Quadratureingangsmischersignal (115) als weiteres Quadraturausgangssignalfrequenz (f_out_3) bereitzustellen derart, dass ein Verhältnis zwischen der Quadraturausgangssignalfrequenz (f_out_2) des Quadraturausgangssignals (101) und der weiteren Quadraturausgangssignalfrequenz (f_out_3) des weiteren Quadraturausgangssignals (125) dem dritten Teilerverhältnis (n₃) des dritten Ganzzahlquadraturteilers (121) entspricht.
Frequenzteileranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Gesamtteilerverhältnis (n) der Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) und das erste Teilerverhältnis (n₁) des ersten Ganzzahlquadraturteilers (107) derart gewählt sind, dass ein Verhältnis zwischen der Basissignalfrequenz (f_osc) des Basissignals (105) und der Quadraturausgangssignalfrequenz (f_out_2) des Quadraturausgangssignals (101) ganzzahlig ist.
Frequenzteileranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) ferner einen dritten Ganzzahlquadraturteiler (121) mit einem dritten Teilerverhältnis n₃ aufweist, wobei das dritte Teilerverhältnis n₃ des dritten Ganzzahlquadraturteilers (121) identisch zu dem ersten Teilerverhältnis n₁ des ersten Ganzzahlquadraturteilers (107) gewählt ist, derart, dass ein Verhältnis zwischen der Basissignalfrequenz (f_osc) des Basissignals (105) und der Quadraturausgangssignalfrequenz (f_out_2) des Quadraturausgangssignals (101) ganzzahlig ist.
Frequenzteileranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Ganzzahlquadraturteiler (107) ausgebildet ist, um eine Inphasen-Komponente (109a) und eine Quadraturphasen-Komponente (109b) des ersten Quadraturausgangssignals (109) bereitzustellen; wobei die Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) ausgebildet ist, um eine Inphasen-Komponente (115a) und eine Quadraturphasen-Komponente (115b) des zweiten Quadraturmischereingangssignals (115) bereitzustellen; und wobei die Quadraturmischeranordnung (111) ausgebildet ist, um die Inphasen-Komponente (109a) des ersten Quadratursignals (109) mit der Inphasen-Komponente (115a) des zweiten Quadraturmischereingangssignals (115a) zu mischen, um eine Inphasen-Komponente (113a) des Quadraturmischerausgangssignals (113) zu erhalten und um die Quadraturphasen-Komponente (109b) des ersten Quadratursignals (109) mit der Quadraturphasen-Komponente (115b) des zweiten Quadraturmischereingangssignals (115) zu mischen, um eine Quadraturphasen-Komponente (113b) des Quadraturmischerausgangssignals (113) zu erhalten.
Frequenzteileranordnung gemäß Anspruch 8, wobei die Quadraturmischeranordnung (111) ausgebildet ist, um die Inphasen-Komponente (113a) des Quadraturmischerausgangssignals (113) mit der Quadraturphasen-Komponente (113b) des Quadraturmischerausgangssignals zu kombinieren, um das Quadraturmischerausgangssignal (113) zu erhalten.
Frequenzteileranordnung gemäß Anspruch 9, wobei die Quadraturmischeranordnung (111) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit eines Seitenbandwahlsignals (127) die Inphasen-Komponente (113a) des Quadraturmischerausgangssignals (113) mit der Quadraturphasen-Komponente (113b) des Quadraturmischerausgangssignals (113) zu addieren oder die Quadraturphasen-Komponente (113b) des Quadraturmischerausgangssignals (113) von der Inphasen-Komponente (113a) des Quadraturmischerausgangssignals (113) zu subtrahieren.
Frequenzteileranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Ganzzahlquadraturteiler (107, 119, 121) der Frequenzteileranordnung ausgebildet ist, um eine Signalfrequenz (f_osc, f_out, f_out_2) eines empfangenen Signals (105, 113, 113', 123) entsprechend einem Teilerverhältnis (n₁, n₂, n₃) des Ganzzahlquadraturteilers (107, 119, 121) herunterzuteilen, derart, dass ein Verhältnis zwischen der Signalfrequenz (f_in, f_out, f_out_2) des von dem Ganzzahlquadraturteiler (107, 119, 121) empfangenen Signal und einer Signalfrequenz (f_in, f_out_2, f_out_3) eines von dem Ganzzahlquadraturteiler (107, 119, 121) bereitgestellten Signals (109, 123, 115) (105, 113, 123) dem Teilerverhältnis (n₁, n₂, n₃) des Ganzzahlquadraturteilers (107, 119, 121) entspricht.
Frequenzteileranordnung zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals mit einer Quadraturausgangssignalfrequenz, mit folgenden Merkmalen: einer Signalquelle (103) zum Bereitstellen eines Basissignals (105) mit einer Basissignalfrequenz (f_osc) an einem Ausgang der Signalquelle (103); einem ersten Ganzzahlquadraturteiler (107) mit einem ersten Teilerverhältnis (n₁); einer Ganzzahlquadraturteileranordnung (117), aufweisend einen zweiten Ganzzahlquadraturteiler (119) mit einem zweiten Teilerverhältnis (n₂); und einer Quadraturmischeranordnung (111) zum Bereitstellen eines Quadraturmischerausgangssignals (113) an einem Ausgang der Quadraturmischeranordnung (111), basierend ausschließlich auf einem ersten Quadraturmischereingangssignal (109) an einem ersten Eingang der Quadraturmischeranordnung (111) und einem zweiten Quadraturmischereingangssignal (115) an einem zweiten Eingang der Quadraturmischeranordnung (111); wobei ein Ausgang des ersten Ganzzahlquadraturteilers (107) signalfrequenzerhaltend mit dem ersten Eingang der Quadraturmischeranordnung (111) gekoppelt ist; wobei der Ausgang der Quadraturmischeranordnung (111) signalfrequenzerhaltend mit einem Eingang der Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) gekoppelt ist; wobei ein erster Ausgang der Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) signalfrequenzerhaltend mit dem zweiten Eingang der Quadraturmischeranordnung (111) gekoppelt ist; und wobei die Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) ausgebildet ist, um das Quadraturausgangssignal (101) an dem ersten Ausgang der Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) oder an einem zweiten, von dem ersten Ausgang verschiedenen Ausgang der Ganzzahlquadraturteileranordnung (117) bereitzustellen.
Verfahren zum Bereitstellen eines Quadraturausgangssignals mit einer Quadraturausgangssignalfrequenz, mit folgenden Schritten: Bereitstellen (401) eines Basissignals mit einer Basissignalfrequenz; Empfangen (402) des Basissignals; Bereitstellen (403) eines ersten Quadratursignals mit einer ersten Quadratursignalfrequenz, entsprechend einem ersten Teilerverhältnis, basierend auf dem Basissignal; Bereitstellen (404) eines Quadraturmischerausgangssignals ausschließlich basierend auf einem ersten Quadraturmischereingangssignal und einem zweiten Quadraturmischereingangssignal, wobei das erste Quadraturmischereingangssignal dem ersten Quadratursignal entspricht; und Bereitstellen (405) des zweiten Quadraturmischereingangssignals und des Quadraturausgangssignals, basierend auf dem Quadraturmischerausgangssignal oder einem davon abgeleiteten Signal gleicher Frequenz, wobei das zweite Quadraturmischereingangssignal von dem Quadraturausgangssignal abgeleitet ist.
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.