DE102013202352B4

DE102013202352B4 - Aufhebung einer hf-intermodulationsverzerrung zweiter ordnung

Info

Publication number: DE102013202352B4
Application number: DE102013202352.9A
Authority: DE
Inventors: Krzysztof Dufrene
Original assignee: Intel Deutschland GmbH
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2019-12-24
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: CN103248392A; CN103248392B; DE102013202354A1; CN103248393A; CN103248393B; DE102013202352A1

Abstract

Sendeempfängersystem (400), aufweisend:einen Differentialempfangspfad (404) mit einem ersten Differentialzweig (206, 304) und einem zweiten Differentialzweig (208, 306), der zum Leiten eines Differentialeingangssignals mit einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung konfiguriert ist und wobei der Differentialempfangspfad (404) eine Verstärkungsstufe (418) aufweist; undein erstes Gleichtakt-Abschwächungselement (414), das zum Erfassen eines ersten Gleichtakt-Störsignals (406) an einem ersten Knoten in einem Frontend des Sendeempfängersystems (400) konfiguriert ist, um eine oder mehrere Eigenschaft(en) des erfassten ersten Gleichtakt-Störsignals (406) einzustellen und das eingestellte erste Gleichtakt-Störsignal in den Differentialempfangspfad einzuleiten, um das erfasste erste Gleichtakt-Störsignals (406) abzuschwächen, wodurch die HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung vermindert wird;gekennzeichnet durchein zweites Gleichtakt-Abschwächungselements (422), das zum unabhängigen Erfassen eines zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) an einem zweiten Knoten in einem Frontend des Sendeempfängersystems (400) konfiguriert ist, um eine oder mehrere Eigenschaft(en) des erfassten zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) einzustellen und das eingestellte zweite Gleichtakt-Störsignal in den Differentialempfangspfad (404) einzuleiten, um das erfasste zweite Gleichtakt-Störsignals (408) abzuschwächen, wodurch die HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung vermindert wird;wobei das zweite Gleichtakt-Abschwächungselement (422) einen Vorwärtsleitungspfad aufweist, der von dem zweiten Knoten, der der Verstärkungsstufe (418) im Differentialempfangspfad vorgeschaltet ist, zu einem anderen Knoten, der der Verstärkungsstufe nachgeschaltet ist, verläuft, wobei der Vorwärtsleitungspfad Folgendes aufweist:ein Gleichtakt-Erfassungselement (424), das zum Erfassen des zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) konfiguriert ist; undein Einstellelement (426), das zum Vornehmen von Einstellungen an einer oder mehreren Eigenschaft(en) des erfassten zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) konfiguriert ist.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Viele moderne drahtlose Kommunikationsvorrichtungen (z.B. Mobiltelefone, PDAs, usw.) verwenden Sendeempfänger, die sowohl ein Senderteil (d.h., eine Sendekette), das zum Senden von Daten konfiguriert ist, wie auch ein Empfängerteil (d.h., eine Empfängerkette), das zum Empfangen von Daten über Hochfrequenzen konfiguriert ist, aufweisen.
Zum Beispiel zeigt 1a einen Sendeempfänger 100 für eine drahtlose Kommunikation, der ein Senderteil 102 und ein Empfängerteil 104 aufweist. Zur Verringerung der Hardware, die vom Sendeempfänger 100 verwendet wird, kann ein Duplexer 106 so konfiguriert sein, dass er sowohl das Senderteil 102 wie auch das Empfängerteil 104 an eine gemeinsame Antenne 108 koppelt. Zum Erreichen hoher Datenraten kann der Sendeempfänger 100 so konfiguriert sein, dass er im Vollduplexmodus arbeitet, wobei sowohl das Senderteil 102 wie auch das Empfängerteil 104 die Antenne 108 gleichzeitig verwenden. Während des Betriebs im Vollduplexmodus verwendet das Senderteil 102 für gewöhnlich eine Trägerfrequenz, während das Empfängerteil 104 eine andere Trägerfrequenz verwendet.
Trotz der Verwendung unterschiedlicher Frequenzen kann eine Intermodulationsverzerrung während des Betriebs des Sendeempfängers 100 entstehen. Eine Intermodulationsverzerrung tritt ein, wenn ein modulierter Blocker eine Komponente mit einer nichtlinearen Eigenschaft weiterleitet, die ein störendes Signal (z.B. ein zusätzliches Signal bei einer Frequenz, die nicht bei harmonischen Frequenzen eines empfangenen Signals, sondern stattdessen bei einer Summe und Differenz der ursprünglichen Signalfrequenz liegt) in einem Empfangspfad bildet, das ein empfangenes Differentialeingangssignal stört.
Eine Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung wird durch eine Multiplikation von zwei Störsignalen verursacht. 1b zeigt eine Frequenzgraphik 110, die eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung (d.h., Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung bei HF-Frequenzen) darstellt, die durch Störsignale erzeugt wird. Wie in der Graphik 110 dargestellt, enthält die Frequenzdomäne mehrere Störsignale bei Frequenzen f1, f2 und f3. Obwohl die Frequenzen der Störsignale einer empfangenen Differentialeingangssignalfrequenz fR nicht nahe sind, können sich die Störsignale zur Bildung von Störsignalen 112 und 114 vereinen, die Produkte mit einer Summe oder Differenz ihrer Frequenzen (z.B. f1 + f2, f3 - f2) enthalten. Störsignale, die bei einer HF-Frequenz landen, die von der empfangenen Differentialeingangssignalfrequenz fR belegt ist, verursachen eine Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung, die für den Betrieb des Sendeempfängersystems nachteilig ist. Sobald eine Intermodulationsverzerrung im Empfangspfad erscheint, gibt es keine Möglichkeit, sie vom gewünschten Signal zu unterscheiden, und die Sendeempfängerempfindlichkeit wird beeinträchtigt.
US 2010/0260077 A1 beschreibt eine Funkschaltungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Intermodulationsstörung zu reduzieren, die bei einer Empfangsschaltung aufgrund eines Verlusts des Übertragungssignals auftritt.
US 2009/0227214 A1 beschreibt Verfahren und Systeme zur Kalibrierung eines Sendeempfängers, der in unterschiedlichen Modi und nach unterschiedlichen Standards betrieben werden kann.
US 2011/0128992 A1 beschreibt eine integrierte Halbleiterkommunikationsschaltung, die Folgendes beinhaltet: einen Empfangs-VCO; eine Demodulationsverarbeitungsschaltung; eine Modulationsverarbeitungsschaltung; einen Sendemischer; einen Sende-VCO; eine Verzerrungscharakteristik-Kalibrierschaltung zweiter Ordnung; eine Quadratur-Empfangssignal-Kalibrierschaltung; und einen Testsignalgenerator. Der Testsignalgenerator erzeugt erste und zweite Testsignale unter Verwendung des Sende-VCO. Im Verzerrungscharakteristik-Kalibriermodus zweiter Ordnung ändert die Verzerrungscharakteristik-Kalibrierschaltung zweiter Ordnung variabel einen Betriebsparameter des Empfangsmischers, um dadurch die Verzerrungscharakteristik zweiter Ordnung zu kalibrieren, um ihren besten Zustand zu erreichen, während das erste Testsignal dem Empfangsmischer zugeführt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist Gegenstand des Hauptanspruch und der nebengeordneten Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Figurenliste

1a zeigt ein Blockdiagramm eines Sendeempfängersystems mit einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Empfangspfad.
1b ist eine Graphik, die die Wirkung einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung innerhalb der Frequenzdomäne zeigt.
1c zeigt Graphiken, die die Wirkung von Gleichtakt-Störsignalen auf ein empfangenes Differentialeingangssignal veranschaulichen.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Sendeempfängersystems, das zum Abschwächen einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung in einem Empfangspfad konfiguriert ist.
3 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Sendeempfängersystems, das eine abstimmbare Verstärkungsstufe mit einem oder mehreren Verstärkerelement(en) aufweist, die zum Einführen von Betriebsparameterfehlanpassungen zwischen Differentialzweigen eines Empfangspfads konfiguriert sind.
4 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Sendeempfängersystems, das ein oder mehrere Gleichtakt-Abschwächungselement(e) enthält, die zum Abschwächen von Gleichtakt-Störsignalen in einem Empfangspfad konfiguriert sind.
5a-5b zeigen schematische Diagramme einer beispielhaften abstimmbaren Verstärkungsstufe, die ein oder mehrere Verstärkerelement(e), wie hierin vorgesehen, aufweist.
6 zeigt ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Gleichtakt-Abschwächu ngselements.
7 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Verringerung einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung durch absichtliches Erzeugen von Betriebsparameterfehlanpassungen zwischen Differentialzweigen eines Empfangspfads.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen beispielhaften Verfahrens zur Verringerung einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung durch Abschwächen von Gleichtakt-Störsignalen in einem Empfangspfad.
9 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Kalibrieren von Betriebsparameterfehlanpassungen zwischen Differentialzweigen eines Empfangspfads.
10 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Kalibrieren einer Abschwächung von Gleichtakt-Störsignalen in einem Empfangspfad.
11 zeigt ein Beispiel einer mobilen Kommunikationsvorrichtung, wie eines mobilen Handapparats gemäß der Offenbarung.
12 zeigt ein Beispiel eines drahtlosen Kommunikationsnetzes gemäß der Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Der beanspruchte Gegenstand wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen durchgehend gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Elemente verwendet werden. In der folgenden Beschreibung werden zur Erklärung zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis des beanspruchten Gegenstandes zu ermöglichen. Es ist jedoch klar, dass der beanspruchte Gegenstand ohne diese spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden kann.
Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass „HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung“ eine Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung ist, die sich spezifisch bei einer HF-Frequenz befindet (die z.B. in einem Empfängerpfad vor einer Abwärtskonvertierung vorhanden ist). Dies ist das Gegenteil eines Basisband (BB)-Intermodulationsrauschens zweiter Ordnung, das eine Verzerrung ist, die bei niederen Basisbandfrequenzen vorhanden ist (d.h., die eine RX-Leistung nach der Abwärtskonvertierung beeinträchtigt). Die offenbarte Vorrichtung und die hierin offenbarten Techniken beziehen sich auf eine Minderung eines HF-Intermodulationsrauschens zweiter Ordnung.
Eine HF-Intermodulationsverzerrung tritt für gewöhnlich ein, wenn ein gesendetes Signal aufgrund einer begrenzten Isolierung, die ein Duplexer vorsieht, in einen Empfangspfad eindringt. Selbst bei modernen Duplexern jedoch, die eine gute Isolierung bieten, erfolgt dies auf Kosten einer Gleichtakt-Störkomponente, die dem Empfangspfad zugeleitet wird. Es können Filter zur Entfernung unerwünschter Störsignale aus dem Empfangspfad verwendet werden. Ein solches Filtern ist jedoch bei der Realisierung in Produkten teuer. Wenn das Filtern nicht hoch-selektiv ist, erscheinen ferner Störsignale mit beachtlichen Pegeln weiterhin im Empfangspfad. Wie zum Beispiel in Graphik 110 dargestellt, kann die Frequenzdomäne gefiltert werden, aber noch einen Frequenzbereich Δf weiterleiten, der ein Differentialeingangssignal und nahe liegende Störsignale enthält.
Die Erfinder haben festgestellt, dass es zwei Hauptmechanismen gibt, die zur HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung in DifferentialSendeempfängersystemen beitragen. Der erste Mechanismus ist Fehlanpassungen zwischen Transistorvorrichtungen in nichtlinearen HF-Verstärkern. Insbesondere gibt es betriebliche Fehlanpassungen zwischen Verstärkerelementen, die zum Verstärken jedes der zwei Differentialzweige in einem Differentialempfangspfad konfiguriert sind. Die betrieblichen Fehlanpassungen führen zu verschiedenen nichtlinearen Reaktionen zwischen den zwei Differentialzweigen und somit zu einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung.
Der zweite Mechanismus ist die Gleichtaktkomponenten von Störsignalen. Die Gleichtaktkomponenten von Störsignalen können Probleme verursachen, wenn die Störsignale neben einem erwünschten Differentialeingangssignal verarbeitet werden. Zum Beispiel zeigt 1c den Einfluss eines Gleichtakt-Störsignals auf ein gesamtes Eingangssignal für zwei Differentialzweige in einem Empfangspfad. Ein erster Differentialzweig 116 weist ein Eingangssignal mit Differential (DIFF)-Komponenten auf, die mit einem Störsignal mit Gleichtakt (CM - common mode)-Komponenten (d.h., einem Gleichtakt-Störsignal) phasengleich sind. Das erhaltene „Gesamtsignal“ hat eine erste Größe M₁ gleich der Summe der Differential- und Gleichtaktkomponenten. Ein zweiter Differentialzweig 118 weist ein Eingangssignal mit Differential (DIFF)-Komponenten auf, die mit einem Gleichtakt-Störsignal phasenungleich sind. Das erhaltene „Gesamtsignal“ hat eine zweite Größe M₂ , die sich von der Größe M₁ unterscheidet, wodurch andere Reaktionen einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung verursacht werden, selbst wenn es an einen perfekt abgestimmten nichtlinearen Differentialverstärker im Empfangspfad angelegt wird.
Somit ist hierin ein Sendeempfängersystem vorgesehen, das zum Aufheben einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung konfiguriert ist. Das offenbarte Sendeempfängersystem ist zum Aufheben einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung konfiguriert, die durch mindestens einen der zwei oben genannten Mechanismen entsteht, die zu einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung in Differentialsendeempfängersystemen beitragen.
In einigen Ausführungsformen weist das Sendeempfängersystem einen Empfangspfad mit einer abstimmbaren Verstärkungsstufe auf, die erste und zweite Verstärkerelemente aufweist, die jeweils zum Verstärken von Differentialkomponenten eines empfangenen Differentialeingangssignals konfiguriert sind. Die ersten und zweiten Verstärkerelemente werden unabhängig betrieben, um absichtlich eine Betriebsparameterfehlanpassung (z.B. eine Verstärkungskoeffizientenfehlanpassung) zwischen den ersten und zweiten Verstärkerelementen mit einem spezifischen Wert einzuführen. Die absichtliche Betriebsparameterfehlanpassung kann so abgestimmt werden, dass sie verschiedene nichtlineare Reaktionen der zwei Verstärkerelemente berücksichtigt, so dass eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Empfangspfad vermindert wird.
In anderen Ausführungsformen kann das Sendeempfängersystem zusätzlich oder alternativ ein oder mehrere Gleichtakt-Abschwächungselement(e) enthalten. Die Gleichtakt-Abschwächungselemente sind zum Abschwächen von Gleichtakt-Störsignalen innerhalb des Differentialempfangspfads konfiguriert. Insbesondere sind die Gleichtakt-Abschwächungselemente zum Erfassen eines Gleichtakt-Störsignals aus einem oder mehreren Knoten in einem Frontend des Sendeempfängersystems konfiguriert. Eine oder mehrere Eigenschaft(en) der erfassten Gleichtakt-Störsignale werden eingestellt und dann wird das eingestellte Gleichtaktsignal in den Empfangspfad zurückgeleitet, wo das eingestellte Gleichtaktsignal die Gleichtakt-Störsignale abschwächt, ohne ein empfangenes Differentialeingangssignal wesentlich zu beeinträchtigen.
2 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Frontends eines Sendeempfängersystems 200, das zum Mindern einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung in einem Empfangspfad konfiguriert ist.
Das Sendeempfängersystem 200 enthält einen Sendepfad und einen Empfangspfad. Der Sendepfad ist zum Leiten eines gesendeten Signals TX über einen Duplexer 204 zu einer Antenne 202 konfiguriert. Der Empfangspfad ist zum Empfangen eines HF-Eingangssignals von der Antenne 202 konfiguriert. Das HF-Eingangssignal wird zum Duplexer 204 geleitet, der ein Differentialeingangssignal entlang einem ersten und zweiten Differentialzweig, 206 bzw. 208, des Empfangspfads ausgibt.
Eine nichtlineare abstimmbare Verstärkungsstufe 210 ist zum Empfangen des Differentialeingangssignals vom Duplexer 204 konfiguriert. Die abstimmbare Verstärkungsstufe 210 weist ein erstes Verstärkerelement 210a und ein zweites Verstärkerelement 210b auf. Das erste und zweite Verstärkerelement, 210a und 210b, sind zum getrennten Verstärken von Komponenten des Differentialeingangssignals konfiguriert, bevor es von einem nachgeschalteten Mischer 216 demoduliert wird. Zum Beispiel ist das erste Verstärkerelement 210a zum Verstärken von Komponenten des Differentialeingangssignals auf dem ersten Differentialzweig konfiguriert, während das zweite Verstärkerelement 210b zum Verstärken von Komponenten des Differentialeingangssignals auf dem zweiten Differentialzweig konfiguriert ist.
Eine Steuereinheit 212 ist zum Vorsehen von Steuersignalen SCTRL bei mindestens einem der Verstärkerelemente 210a und 210b konfiguriert. Die Steuersignale SCTRL steuern unabhängig Betriebsparameter von Verstärkerelementen 210a oder 210b. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 212 zum Leiten eines Steuersignals zu einem der Verstärkerelemente 210a und 210b konfiguriert. In einigen alternativen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 212 zum Leiten eines ersten Steuersignals zum ersten Verstärkerelement 210a und eines anderen, zweiten Steuersignals zum zweiten Verstärkerelement 210b konfiguriert.
Durch unabhängiges Steuern der Verstärkerelemente 210a und 210b, die getrennt verschiedene Komponenten des Differentialeingangssignals verstärken, kann eine absichtliche Fehlanpassung in den Betriebsparametern der Verstärkerelemente 210a und 210b eingeführt werden. Die absichtliche Betriebsparameterfehlanpassung kann so gewählt werden, dass sie einen spezifischen Wert (z.B. einen relativen Verstärkungskoeffizienten-Fehlanpassungsfaktor) hat, der Fehlanpassungen zwischen Transistorvorrichtungen innerhalb der Verstärkerelemente 210a und 210b berücksichtigt. Durch Berücksichtigung der Fehlanpassungen zwischen Transistorvorrichtungen in den Verstärkerelementen 210a und 210b kann die nichtlineare Reaktion von zwei Differentialzweigen verringert werden, wodurch ein HF-Intermodulationsrauschen zweiter Ordnung verringert wird. In einigen Ausführungsformen kann die Betriebsparameterfehlanpassung zum Beispiel eine Fehlanpassung in der Verstärkung (d.h., in den Verstärkungskoeffizienten) des ersten und zweiten Verstärkerelements 210a und 210b enthalten.
Das Sendeempfängersystem 200 kann alternativ oder zusätzlich ein oder mehrere Gleichtakt-Abschwächungselement(e) 214 enthalten. Die Gleichtakt-Abschwächungselemente 214 sind zum Erfassen von Gleichtakt-Störsignal(en) CM_INT aus einem oder mehreren unabhängigen Knoten im Frontend des Sendeempfängersystems 200 (z.B. dem Sendepfad oder Eingang von Verstärkungsstufe 206) konfiguriert. Eine oder mehrere Eigenschaften des/der erfassten Gleichtakt-Störsignals/Störsignale werden eingestellt (z.B. Größen, Phasen, Gruppenverzögerungen, usw.), um ein eingestelltes Gleichtaktsignal CM_INT' zu bilden, das in den Empfangspfad zurückgeleitet wird. Da das eingestellte Gleichtaktsignal CM_INT' auf dem erfassten Gleichtakt-Störsignal CM_INT beruht, kann es das Gleichtakt-Störsignal CM_INT abschwächen, ohne das Differentialeingangssignal zu beeinträchtigen, das von der Antenne 202 empfangen wird.
In einigen Ausführungsformen kann das eingestellte Gleichtaktsignal CM_INT' an einer nachgeschalteten Stelle in den Empfangspfad geleitet werden. Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass sich der Begriff „nachgeschaltete Stelle“ auf eine Stelle bezieht, die in Bezug auf ein erfasstes Störsignal nachgeschaltet ist. Zum Beispiel ist für ein Störsignal, das aus einem Sendepfad in einen Empfangspfad eintritt, jeder Knoten im Empfangspfad einem Knoten im Sendepfad nachgeschaltet, da das Störsignal vom Sendepfad zum Empfangspfad läuft.
Die Steuereinheit 212 kann ferner so konfiguriert sein, dass sie Steuersignale S_CTRL zu Gleichtakt-Abschwächungselementen 214 zur Steuerung von Einstellungen an der einen oder den mehreren Eigenschaft(en) des erfassten Gleichtakt-Störsignals CM_INT leitet. In einigen Ausführungsformen befinden sich ein oder mehrere Gleichtakt-Abschwächungselement(e) 214 innerhalb eines Vorwärtsleitungspfades. Der Vorwärtsleitungspfad kann von einer vorgeschalteten Stelle der abstimmbaren Verstärkungsstufe 210 zum Ausgang der abstimmbaren Verstärkungsstufe 210 verlaufen.
Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Empfangspfad unter Verwendung einer oder beider der offenbarten Vorrichtungen (z.B. abstimmbare Verstärkungsstufe 210 oder Gleichtakt-Abschwächungselemente 214) vermindert werden kann, abhängig davon, welcher Erzeugungsmechanismus für die HF-Intermodulation zweiter Ordnung in einer bestimmten Sendeempfängerkonstruktion dominiert. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen ein Sendeempfängersystem eine abstimmbare Verstärkungsstufe 210, aber keine Gleichtakt-Abschwächungselemente 214 enthalten. In anderen Ausführungsformen kann ein Sendeempfängersystem ein oder mehrere Gleichtakt-Abschwächungselement(e) 214, aber keine abstimmbare Verstärkungsstufe 210 enthalten.
Für eine erfolgreiche Anwendung der vorgeschlagenen Verringerungstechniken einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung müssen spezifische Mengen/Werte einer absichtlichen Fehlanpassung und/oder Gleichtakt-Signaleinleitung bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Kalibrierungselement 216 so konfiguriert sein, dass es eine Kalibrierungsprozedur ermöglicht, die die spezifischen Mengen/Werte einer absichtlichen Fehlanpassung und/oder Gleichtakt-Signaleinleitung bestimmt. Zum Beispiel kann das Kalibrierungselement 216 so konfiguriert sein, dass es Testsignale zu einem oder mehreren Knoten im Frontend des Sendeempfängersystems 200 leitet. Das Kalibrierungselement 216 misst dann einen oder mehrere Parameter, die eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung anzeigen, die durch das Testsignal im Empfangspfad verursacht wird, und stellt die Einstellungen der Gleichtakt-Abschwächungselemente 214 und/oder der abstimmbaren Verstärkungsstufe 210 ein, um eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung erfolgreich zu verringern.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Kalibrierungsprozeduren mit einem Kalibrierungselement 216 durchgeführt werden, das eine externe Testquelle (d.h., als „Faktorkalibrierung“) aufweist, oder mit einem Kalibrierungselement 216, das eine interne Testquelle (d.h., als „Feldkalibrierung“) aufweist. Da die Gleichtakt-Signalpegel in einem großen Maß durch passive externe Vorrichtungen der HF-Maschine bestimmt werden, ermöglicht die Verwendung einer externen Testquelle, dass die Kalibrierungsaufgabe auf der Basis dieser Vorrichtungen ausgeführt wird.
Da zum Beispiel eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung weitgehend durch den Duplexer eingeführt wird, können die Spezifikationen des Duplexers zur richtigen Bestimmung verwendet werden, wie viel der Duplexer zur Erzeugung des unerwünschten Gleichtaktsignals beiträgt, wodurch die Wirkung des Duplexers effektiv aus dem Differentialeingangssignal herausgenommen wird. Ferner ermöglicht die Verwendung einer internen Testquelle dem Sendeempfängersystem eine dynamische Durchführung einer Kalibrierung während des Betriebs des Sendeempfängersystems, so dass das System Änderungen berücksichtigen kann, die während des Betriebs eintreten. Beispielhafte Kalibrierungstechniken sind nachfolgend ausführlicher in den beispielhaften Verfahren 900 und 1000 beschrieben.
Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass durch Verringerung einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung, die sich daraus ergibt, dass ein gesendetes Signal in den Empfangspfad eintritt, die offenbarte Vorrichtung und die offenbarten Techniken die Verwendung von Duplexern mit einer relativ geringen Isolierung ermöglichen, wodurch die Kosten des Sendeempfängersystems verringert werden. In einigen Ausführungsformen können die offenbarte Vorrichtung und die offenbarten Techniken zur Aufhebung einer Intermodulation zweiter Ordnung eine Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung ausreichend verringern, so dass ein Sendeempfängersystem vorgesehen ist, das keinen Duplexer zwischen dem Empfangspfad und einem Senderpfad aufweist.
3 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Frontends 300 eines Sendeempfängers mit einem Differentialempfangspfad, der eine abstimmbare Verstärkungsstufe 308, wie hierin offenbart, enthält. Die abstimmbare Verstärkungsstufe 308 ist zur Realisierung einer absichtlichen Verstärkungskoeffizienten-Fehlanpassung zwischen Verstärkerelementen konfiguriert, die in separaten Differentialzweigen arbeiten, um Verstärkervorrichtungs-Fehlanpassungen zu berücksichtigen. Die absichtliche Verstärkungskoeffizienten-Fehlanpassung verringert eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung innerhalb des Differentialempfangspfads.
Insbesondere ist ein Duplexer 302 an einen Differentialempfangspfad angeschlossen, der zum Leiten eines Differentialeingangssignals konfiguriert ist. Wenn Störsignale, die im Duplexer 302 vorhanden sind, durch eine nichtlineare Verstärkungsstufe 308 geleitet werden, erscheint eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Differentialempfangspfad.
Der Differentialempfangspfad hat einen ersten Differentialzweig 304 und einen zweiten Differentialzweig 306. Der erste Differentialzweig 304 ist an einen ersten Eingangsknoten Inp eines ersten Verstärkerelements 308a angeschlossen und der zweite Differentialzweig 306 ist an einen zweiten Eingangsknoten Inn eines zweiten Verstärkerelements 308b angeschlossen. Der erste und zweite Differentialzweig 304 und 306 sind so konfiguriert, dass sie ein N-P komplementäres Differentialeingangssignal vom Duplexer 302 zu einem ersten bzw. zweiten Verstärkerelement 308a und 308b senden.
Das erste Verstärkerelement 308a ist für einen Empfang von ersten Eingangssignalkomponenten X_P1 und X_P2 am ersten Eingangsanschluss Inp konfiguriert. Das erste Verstärkerelement 308a bearbeitet erste Eingangssignalkomponenten X_P1 und X_P2 , um ein Produkt erster Ordnung, das einen Verstärkungskoeffizienten erster Ordnung g_1P multipliziert mit den ersten Eingangssignalkomponenten X_P1 oder X_P2 (z.B. G_1PX_P1 oder G_1PX_P2 ) enthält, an einem ersten Ausgangsanschluss Outp auszugeben. Der erste Ausgangsanschluss Out_P gibt auch ein Produkt zweiter Ordnung, das einen Verstärkungskoeffizienten zweiter Ordnung g_2P multipliziert mit einem Gemisch aus ersten Eingangssignalkomponenten X_P1 und X_P2 (z.B. G_2PX_P1X_P2 ) enthält, aus.
Das zweite Verstärkerelement 308b ist für einen Empfang von zweiten Eingangssignalkomponenten X_N1 und X_N2 am zweiten Eingangsanschluss Inn konfiguriert. Das zweite Verstärkerelement 308b bearbeitet zweite Eingangssignalkomponenten X_N1 und X_N2 , um ein Produkt erster Ordnung, das einen Verstärkungskoeffizienten erster Ordnung g1N multipliziert mit den zweiten Eingangssignalkomponenten X_N1 oder X_N2 (z.B. G_1NX_N1 oder G_1NX_N2 ) enthält, bei einem zweiten Ausgangsanschluss Outn auszugeben. Der zweite Ausgangsanschluss Outn gibt auch ein Produkt zweiter Ordnung, das einen Verstärkungskoeffizienten zweiter Ordnung g_2N multipliziert mit einem Gemisch zweiter Eingangssignalkomponenten X_N1 und N_X2 (z.B. G_2NX_N1X_N2 ) enthält, aus.
Durch Angabe der ersten und zweiten Eingangssignalkomponenten, X_P und X_N , als ihre Gleichtaktkomponenten XCM und Differentialkomponenten X_diff , $X_{P} = X_{CM} + X_{diff} / 2$
$X_{N} = X_{CM} - X_{diff} / 2,$
kann ein Differentialausgang-Intermodulationsignal zweiter Ordnung Y_IMD2, _DIFF angegeben werden als: $Y_{IMD 2, DIFF} = g_{2 P} X_{P 1} X_{P 2} - g_{2 N} X_{N 1} X_{N 2} .$
wobei die einseitigen Verstärkungskoeffizienten zweiter Ordnung, g_2P und g_2N , geschrieben werden können als: $g_{2 P} = g_{2} (1 + Δ g_{2})$
$g_{2 N} = g_{2} (1 - Δ g_{2})$
wobei Δg₂ ein relativer Fehlanpassungsfaktor des Verstärkungskoeffizienten zweiter Ordnung ist, definiert als Δg₂ = (g_2P-g_2N)/(g_2P+g_2N). Aufgrund dieser Definitionen kann das Differentialverzerrungssignal zweiter Ordnung Y_IMD2,DIFF als Schaltungsparameter: $\begin{array}{l} Y_{IMD 2, DIFF} = g_{2} [X_{CM 1} X_{diff 2} + X_{CM 2} X_{diff 1} + 2 Δ g_{2} (X_{CM 1} X_{CM 2} + \\ (X_{diff 1} + X_{diff 2}) / 4)] \end{array}$
geschrieben werden, wobei X_CM1 das Gleichtaktsignal bei einer ersten Frequenz ist und X_CM2 das Gleichtaktsignal bei einer zweiten Frequenz ist. Das erhaltene HF-Differentialverzerrungssignal zweiter Ordnung Y_IMD2,DIFF hat drei Komponenten. Die ersten zwei Komponenten sind die Kreuzprodukte der Gleichtaktsignale X_CMx und der Differentialsignale Xdiffx der Eingangsstörsignale. Der dritte Term hängt von Fehlanpassungen zwischen Verstärkungskoeffizienten zweiter Ordnung Δg₂ der Verstärkungsvorrichtungen ab.
Durch absichtliches Fehlabstimmen von Verstärkungskoeffizienten von ersten und zweiten Verstärkerelementen 308a und 308b können die Differenzen in den nichtlinearen Reaktionen zwischen ersten und zweiten Verstärkerelementen 308a und 308b entfernt werden. Die Entfernung von Differenzen in den nichtlinearen Reaktionen lässt den relativen Fehlanpassungsfaktor des Verstärkungskoeffizienten zweiter Ordnung Δg₂ auf null gehen, wodurch eine Differentialverzerrung zweiter Ordnung im Empfangspfad verringert wird, indem der dritte Term des Differentialverzerrungssignals zweiter Ordnung Y_IMD2,DIFF zum Verschwinden gebracht wird.
Ein Durchschnittsfachmann kann leicht nachvollziehen, dass die Verstärkung einer Transistorvorrichtung eine Funktion des Verhältnisses von Transistorbreite zu Kanallänge ist, so dass eine Erhöhung der Kanalbreite die Verstärkung der Vorrichtung erhöht. Daher kann in einigen Ausführungsformen die absichtliche Verstärkungskoeffizienten-Fehlanpassung von Verstärkerelementen 308a und 308b durch ungleiches Einstellen der effektiven Breiten von Transistorvorrichtungen in ersten oder zweiten Verstärkerelementen 308a und 308b ausgeführt werden. Zum Beispiel kann die effektive Breite von Transistorvorrichtungen in einem der Verstärkerelemente 308a und 308b geändert werden, ohne die effektive Breite von Transistorvorrichtungen im anderen der Verstärkerelemente 308a und 308b zu ändern. Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass sich der Begriff „effektive Breite“, wie hierin angewendet, auf die kumulative Breite von Transistorvorrichtungen in einem Verstärkerelement bezieht. Da zum Beispiel Verstärker für gewöhnlich mehrere Transistorvorrichtungen enthalten, können die effektiven Breiten von Transistorvorrichtungen durch Einstellen der Anzahl von Transistorvorrichtungen eingestellt werden, die in einem Verstärkerelement eingeschaltet werden.
In einigen Ausführungsformen kann der bestehende Schaltkreis, der zum Ändern der effektiven Breite von Transistorvorrichtungen verwendet wird, für eine absichtliche Fehlanpassung von Verstärkungskoeffizienten von Verstärkerelementen 308a und 308b wiederverwendet werden. Zum Beispiel kann in gewissen Anwendungen, in welchen Vorrichtungsbreiten modifiziert werden, um Verfahrens- und Temperaturvariationen auszugleichen, ein bestehender Schaltkreis (z.B. Schalter, digitale Logik) in großem Ausmaß für eine absichtliche Fehlanpassung von Verstärkerelementen 308a und 308b wiederverwendet werden.
4 zeigt ein Blockdiagramm eines Frontends einer beispielhaften Sendeempfängerschaltung 400, die zum Abschwächen von Gleichtakt-Störsignalen konfiguriert ist. Die Sendeempfängerschaltung 400 enthält ein oder mehrere Gleichtakt-Abschwächungselement(e), das bzw. die zum Erfassen des Gleichtakt von Störsignalen konfiguriert ist bzw. sind, um ein oder mehrere Parameter der erfassten Gleichtaktsignale (z.B. Amplitude, Phase, Verzögerung, usw.) einzustellen und dann das eingestellte Gleichtaktsignal in den Empfangspfad zum Aufheben der Gleichtakt-Störsignale zurückzuleiten. Durch Abschwächen der Gleichtakt-Störsignale ohne Einstellen der Differentialeingangssignale wird ein Intermodulationsrauschen zweiter Ordnung verringert, ohne die Differentialeingangssignale, die von der Antenne empfangen werden, wesentlich zu beeinträchtigen.
Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass, da die Störsignale durch einen großen Frequenzbereich (z.B. Hunderte von MHz) voneinander getrennt sein können, die Sendeempfängerschaltung 400 zum unabhängigen Erfassen und Einstellen verschiedener Gleichtakt-Störsignale konfiguriert sein kann. In einigen Ausführungsformen kann die Sendeempfängerschaltung 400 ein erstes Gleichtakt-Abschwächungselement 414 aufweisen, das zum Abschwächen von Gleichtakt-Störsignalen bei einer ersten Frequenz konfiguriert ist, und ein zweites Gleichtakt-Abschwächungselement 422, das zum Abschwächen von Gleichtakt-Störsignalen bei einer zweiten Frequenz konfiguriert ist.
Wenn zum Beispiel die Sendeempfängerschaltung 400 im Vollduplexmodus betrieben wird, wird ein erstes Störsignal 406 aus dem gesendeten Signal in einem Senderteil 402 erzeugt, das durch den Duplexer 410 in einen Empfangspfad eines Empfängerteils 404 eintritt. Das erste Störsignal 406 kann von dem ersten Gleichtakt-Abschwächungselement 414 abgeschwächt werden, das zwischen dem Senderteil 402 und Empfängerteil 404 angeschlossen ist. Wie in 4 dargestellt, kann das erste Gleichtakt-Abschwächungselement 414 eine Umwandlungseinheit 416 aufweisen, die zum Empfangen eines unsymmetrischen TX Signals von einem Leistungsverstärker 412 konfiguriert ist. Die Umwandlungseinheit 416 wandelt das unsymmetrische TX Signal in ein Gleichtaktsignal um und erfasst den Gleichtakt des ersten Störsignals 406 aus diesem. Die Umwandlungseinheit 416 ist auch zum Einstellen von Eigenschaften des erfassten Gleichtaktsignals konfiguriert. Das eingestellte Gleichtaktsignal wird dann an einer Stelle, die einem rauscharmen Verstärker (LNA) 418 nachgeschaltet ist, in den Empfangspfad geleitet. Das eingestellte Gleichtaktsignal schwächt die HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Empfängerteil 404 ab (d.h., macht X_CM1X_diff2 annähernd Null).
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Umwandlungseinheit 416 Eigenschaften einstellen, die Phase, Größe und/oder Signalverzögerung des erfassten Gleichtakt des ersten Störsignals enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein. Zum Beispiel ist in einigen Ausführungsformen die Umwandlungseinheit 416 so konfiguriert, dass ein Phasenversatz von 180° dem erfassten Gleichtaktsignal hinzugefügt wird. Der 180° Phasenversatz bewirkt, dass sich das Vorzeichen des erfassten Gleichtaktsignals so ändert, dass, wenn das eingestellte Gleichtaktsignal wieder in den Empfangspfad eingefügt wird, die Gleichtaktsignalkomponente (X_CM1 ) minimiert ist (z.B. auf annähernd Null gestellt ist). In einigen Ausführungsformen kann ein Rückkopplungsempfänger (FBR)-Eingang 420 in Leistungsverstärkerlinearisierungssystemen als Referenzknoten verwendet werden.
Die Sendeempfängerschaltung 400 kann zusätzlich oder alternativ ein zweites Gleichtakt-Abschwächungselement 422 enthalten, das einen Vorwärtsleitungspfad enthält, der zum Abschwächen eines zweiten Störsignals 408 konfiguriert ist. Der Gleichtaktsignal-Vorwärtsleitungspfad erstreckt sich von einem Eingang eines rauscharmen Verstärkers (LNA) 418 zu einem Ausgang des LNA 418. Der Vorwärtsleitungspfad enthält ein Gleichtakterfassungselement 424 und ein Gleichtakteinstellelement 426.
Das zweite Gleichtakterfassungselement 418 ist zum Erfassen des Gleichtakt des zweiten Störsignals 408 im Empfangspfad konfiguriert. Das Gleichtakterfassungselement 424 gibt dann das erfasste Gleichtaktsignal an das Gleichtakteinstellelement 426 aus. Das Gleichtakteinstellelement 426 ist zur Durchführung von Einstellungen von Eigenschaften des erfassten Gleichtaktsignals unabhängig vom Gleichtaktsignal konfiguriert, das im Senderteil 402 erfasst wurde (das Gleichtaktkomponenten bei verschiedenen Frequenzen enthalten kann). Die eingestellten Eigenschaften können Phase und/oder Größe des erfassten Gleichtaktsignals des zweiten Störsignals 408 enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein. Das eingestellte Gleichtaktsignal wird dann in den Empfangspfad ausgegeben und schwächt eine HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Empfängerteil 404 ab (d.h., macht X_CM2X_diff1 annähernd null).
Durch die Verwendung von zwei separaten Gleichtakt-Abschwächungselementen 414 und 422 kann somit der Gleichtakt mehrfacher Störsignale (z.B. 406 und 408) effektiv verringert werden. Dies verringert die HF-Differentialverzerrung zweiter Ordnung im Empfangspfad, indem der erste und zweite Term (X_CM1X_diff2 und X_CM2X_diff1 ) des Differentialverzerrungssignals zweiter Ordnung Y_IMD2,DIFF zum Verschwinden gebracht werden.
5a zeigt ein schematisches Diagramm einer abstimmbaren Differentialverstärkungsstufe 500, die zwei Verstärkerelemente, 502 und 504 aufweist, die so konfiguriert sind, dass sie als Transkonduktoren arbeiten (z.B. eine Transkonduktanz gm haben). Die effektive Breite eines oder mehrerer der Verstärkerelemente 502 und 504 kann durch ein oder mehrere Steuersignal(e) dynamisch eingestellt werden, um Verstärkungskoeffizienten-Fehlanpassungen der Transistorvorrichtung zwischen Verstärkerelementen 502 und 504 herbeizuführen. Wie in 5a dargestellt, ist das erste Verstärkerelement 502 zum Empfangen eines ersten Steuersignals S_CTRLp konfiguriert und das zweite Verstärkerelement 504 ist zum Empfangen eines zweiten Steuersignals S_CTRLn konfiguriert, das unabhängig vom ersten Steuersignal S_CTRLp ist. Die abstimmbare Differentialverstärkungsstufe 500 verstärkt empfangene Differentialeingangsspannungen V_inp und V_inn auf der Basis der Steuersignale S_CTRLp und S_CTRLn , um Differentialausgangsströme I_outp und I_outn zu erzeugen.
5b zeigt ein Schaltungsdiagramm 506 einer beispielhaften Ausführung des in 5a dargestellten Verstärkerelements 504. Das Schaltungsdiagramm 506 enthält mehrere Verstärkungstransistorvorrichtungen 508 und mehrere Schalttransistorvorrichtungen 510. Die Verstärkungstransistorvorrichtungen 508 haben Gates, die an einen Knoten angeschlossen sind, der eine Eingangsspannung Vinn liefert, sowie Drains, die an einen Knoten angeschlossen sind, der einen Ausgangsstrom I_outn liefert. Die Schalttransistorvorrichtungen 510 haben einen Drain, der an eine Source einer zugehörigen Verstärkungstransistorvorrichtung angeschlossen ist, eine Source, die an die Erde angeschlossen ist, und ein Gate, das an ein Steuerwort S_CTRLn angeschlossen ist. Das Steuerwort S_CTRLx aktiviert selektiv Schalttransistorvorrichtungen 510 für einen Ausgleich von Verstärkungskoeffizienten-Fehlanpassungen zwischen den Verstärkerelementen 502 und 504. Wenn zum Beispiel eine Schalttransistorvorrichtung (z.B. T_{SW_1} , T_{SW_2} , usw.) eingeschaltet wird, wird ihr Drain an die Erde angeschlossen, wodurch die VGS und somit der Strom erhöht wird, der aus einem zugehörigen Verstärkungstransistor ausgegeben wird (da I_d=K·(W/L)·(V_GS-V_th)2). Wenn der Schalttransistor ausgeschaltet wird, wird V_GS des Verstärkungstransistors gesenkt und der Strom, der vom Verstärkungstransistor ausgegeben wird, wird verringert.
Wenn daher das Steuerwort S_CTRLn die Transistorvorrichtungen T_{SW_1} und T_{SW_2} einschaltet, hat das Verstärkerelement 504 eine effektive Breite, die zu einem ersten Verstärkungskoeffizienten und einem ersten Ausgangsstromwert führt. Wenn das Steuerwort S_CTRLn jedoch nur die Transistorvorrichtung T_{SW_1} einschaltet, hat das Verstärkerelement 504 eine geringere effektive Breite, die zu einem zweiten Verstärkungskoeffizienten und einem zweiten Ausgangsstromwert führt, die kleiner als der erste Verstärkungskoeffizient bzw. der erste Ausgangsstromwert sind.
In einigen Ausführungsformen können das erste und zweite Steuersignal, S_CTRLp und S_CTRLn , Abstimmcodes zum Beispiel mit einer Steuerspannung, einem Bit Streaming oder einem Steuerwort aufweisen. In einer Ausführungsform ist ein Steuersignal S_CRTL , das ein digitales Steuerwort mit mehreren k Datenbits enthält, bei einer Selektionsschaltung 512 vorgesehen. Auf der Basis von Werten der mehreren k Datenbits im empfangenen Steuerwort sendet die Selektionsschaltung 512 eine Aktivierungsspannung zu Gates von ausgewählten Schalttransistorvorrichtungen, wodurch die ausgewählten Schalttransistorvorrichtungen eingeschaltet werden und dadurch die effektive Breite des Verstärkerelements 504 erhöhen. In einigen Ausführungsformen kann der Mittelwert von Abstimmcodes, die zu den Verstärkerelementen 502 und 504 geleitet werden, durch einen Transkonduktanzausrichtungsalgorithmus bestimmt werden, wobei ihre Differenz für einen Ausgleich der Transkonduktanzen zweiter Ordnung eingestellt wird.
6 zeigt ein schematisches Diagramm einer Sendeempfängerschaltung 600, die ein Gleichtakt-Abschwächungselement aufweist. Das Gleichtakt-Abschwächungselement 602 enthält ein Gleichtakt-Erfassungselement 604 und ein Einstellungselement 610.
Das Gleichtakt-Erfassungselement 604 ist zum Erfassen eines Gleichtaktspannungssignals am Eingang eines rauscharmen Verstärkers (LNA) 614 durch Verwendung von zwei passenden Widerständen R₁ und R₂ konfiguriert. Das erfasste Gleichtaktspannungssignal wird zu Pfaden 606 bzw. 608 gesendet, die Filterkondensatoren C₁ bzw. C₂ aufweisen, die HF-Signale weiter leiten und DC-Signale blockieren, so dass die Signale zum Einstellungselement 610 geleitet werden.
Das Einstellungselement 610 enthält eine Vorspannung Vbias, die zu dem erfassten Gleichtaktspannungssignal der Pfade 606 und 608 hinzugefügt wird. Die Vorspannung Vbias aktiviert die Gates unsymmetrischer Verstärker basierend rund um die Transistoren T₁ und T₂ . Die Verstärkungen der Verstärkungstransistoren T₁ und T₂ können skaliert werden, um das Ausgangssignal zu variieren. Der Pfad 608 weist ferner ein passives RC-Filter auf, das einen Widerstand R₅ und Kondensator C₃ aufweist, der eine gewisse Phasenverschiebung in dem erfassten Gleichtaktspannungssignal einführt.
Der Ausgang der Transistoren T₁ und T₂ wird addiert, um einen Strom mit einer gewissen Phase und Größe zu erhalten, der von einem Stromspiegel 612 kopiert wird, der Transistoren T₃ -T₅ aufweist, um ein Gleichtaktausgangssignal zu erzeugen, das in den Empfangspfad geleitet wird. Der Stromspiegel 612 ist zum Erzeugen des Gleichtaktausgangssignals als Funktion des erfassten Gleichtaktspannungssignals konfiguriert, so dass das Gleichtaktausgangssignal den Gleichtakt eines Störsignals im Empfangspfad ausgleicht (z.B. unter Berücksichtigung des Verhaltens von LNA 614).
7 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 700 zur Verringerung einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung durch absichtliches Erzeugen von Betriebsparameterfehlanpassungen zwischen Differentialzweigen eines Empfangspfads.
Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass, während die hierin offenbarten Verfahren (z.B. Verfahren 700, 800, 900 und 1000) als eine Reihe von Vorgängen oder Ereignissen dargestellt und beschrieben sind, es offensichtlich ist, dass die dargestellte Reihenfolge solcher Vorgänge oder Ereignisse nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen ist. Zum Beispiel können einige Vorgänge in unterschiedlichen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Vorgängen oder Ereignissen abgesehen von den hierein dargestellten und/oder beschriebenen stattfinden. Zusätzlich müssen nicht alle dargestellten Vorgänge eine(n) oder mehrere Aspekt(e) oder Ausführungsform(en) der vorliegenden Offenbarung realisieren. Ebenso kann einer oder können mehrere der hierin gezeigten Vorgänge in einem Vorgang oder mehreren getrennten Vorgängen und/oder in einer oder mehreren Phase(n) ausgeführt werden.
Ferner können die offenbarten Verfahren als eine Vorrichtung oder ein Herstellungsartikel unter Verwendung einer Standardprogrammierung und/oder von Verfahrenstechniken zur Herstellung von Software, Firmware, Hardware oder einer Kombination davon realisiert werden, um einen Computer zur Realisierung des offenbarten Gegenstandes zu steuern (z.B. sind die Schaltungen, die in 2, 3, 4, usw. dargestellt sind, nicht einschränkende Beispiele für Schaltungen, die zur Realisierung des (der) offenbarten Verfahren(s) verwendet werden können). Der Begriff „Herstellungsartikel“, wie hierin verwendet, soll ein Computerprogramm enthalten, auf das jede computerlesbare Vorrichtung, jeder Träger oder jedes Medium zugreifen kann. Natürlich sind für den Fachmann viele Modifizierungen offensichtlich, die an dieser Konfiguration vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder Wesen des beanspruchten Gegenstandes abzuweichen.
Bei 702 ist ein Differentialempfangspfad mit einer abstimmbaren Verstärkungsstufe vorgesehen. Die abstimmbare Verstärkungsstufe weist ein erstes Verstärkerelement in einem ersten Differentialzweig und ein zweites Verstärkerelement in einem zweiten Differentialzweig auf. Der Differentialempfangspfad ist zur Beförderung eines Differentialeingangssignals mit einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung konfiguriert.
Bei 704 werden das erste und/oder zweite Verstärkerelement unabhängig betrieben, um eine Betriebsparameterfehlanpassung zwischen dem ersten und zweiten Verstärkerelement einzuführen. Die Betriebsparameterfehlanpassung wird bestimmt einen spezifischen Wert aufzuweisen, der die HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung innerhalb des Differentialempfangspfads vermindert. In einigen Ausführungsformen weist die Betriebsparameterfehlanpassung eine Fehlanpassung von Verstärkungskoeffizienten der Verstärkerelemente auf. In solch einer Ausführungsform können die effektiven Breiten des ersten und/oder zweiten Verstärkerelements dynamisch eingestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Prozessor (z.B. Prozessor 1102 in 11) Anweisungen ausführen, die in einem Speicher (z.B. Speicher 1104 in 11) gespeichert sind, um das erste und/oder zweite Verstärkerelement zum Einführen der Betriebsparameterfehlanpassung zu betreiben.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen beispielhaften Verfahrens 800 zur Verringerung einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung durch Abschwächen von Gleichtakt-Störsignalen in einem Empfangspfad. Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass in einigen Ausführungsformen ein Prozessor (z.B. Prozessor 1102 in 11) Anweisungen ausführen kann, die in einem Speicher (z.B. Speicher 1104 in 11) gespeichert sind, um das Gleichtakt-Abschwächungselement laut dem Verfahren 800 zu betreiben.
Bei 802 wird eine Stromversorgung betrieben, um einem Frontend eines Sendeempfängers Strom zuzuleiten, das einen Differentialempfangspfad hat, der ein erstes Verstärkerelement in einem ersten Differentialzweig aufweist, sowie ein zweites Verstärkerelement in einem zweiten Differentialzweig, der zum Befördern eines Differentialeingangssignals mit einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung konfiguriert ist.
Bei 804 wird ein Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um einen Gleichtakt eines Störsignals von einem oder mehreren Knoten im Frontend einer Sendeempfängerschaltung zu erfassen. In einigen Ausführungsformen kann der eine oder können die mehreren Knoten einen ersten Knoten in einem Sendepfad der Sendeempfängerschaltung und einen zweiten Knoten in einem Empfangspfad der Sendeempfängerschaltung aufweisen.
Bei 806 wird das Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um eine oder mehrere Eigenschaft(en) des erfassten Gleichtakt-Störsignals einzustellen. Die Einstellung des erfassten Gleichtaktsignals kann das Einstellen der Größe und/oder Phase und/oder das Einführen einer Signalverzögerung in das erfasste Gleichtaktsignal aufweisen. In einigen Ausführungsformen wird das erfasste Gleichtaktsignal zum Umschalten des Vorzeichens seiner Größe eingestellt.
Bei 808 wird das Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um das eingestellte Gleichtaktsignal in den Differentialempfangspfad einzuleiten. Das eingeleitete, eingestellte Gleichtaktsignal schwächt das Gleichtakt-Störsignal ab, das an dem einen oder den mehreren Knoten erfasst wird, wodurch eine Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Empfangspfad verringert wird.
9 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 900 zum Kalibrieren von Betriebsparameterfehlanpassungen zwischen Differentialzweigen eines Empfangspfads. Das Verfahren 900 zum Kalibrieren arbeitet durch lokales Einleiten von Gleichtakt-Testtönen und Erfassen des resultierenden Differentialausgangssignals. Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass in einigen Ausführungsformen ein Prozessor (z.B. Prozessor 1102 in 11) Anweisungen ausführen kann, die in einem Speicher (z.B. Speicher 1104 in 11) gespeichert werden, um die Steuereinheit und/oder das Kalibrierungselement wie in Verfahren 900 vorgesehen zu betreiben.
Bei 902 wird eine Stromversorgung betrieben, um einer Differentialsendeempfängervorrichtung mit einer abstimmbaren Verstärkungsstufe Strom zuzuleiten, die ein erstes und zweites Verstärkerelement in einem Differentialempfangspfad aufweist. Insbesondere schaltet der zugeleitete Strom die Differentialsendeempfängervorrichtung ein, die eine abstimmbare nichtlineare Verstärkungsstufe mit einem ersten Verstärkerelement in einem ersten Differentialzweig und einem zweiten Verstärkerelement in einem zweiten Differentialzweig aufweist.
Bei 904 wird eine Steuereinheit zum Messen eines statischen Differentialausgang-Wechselstromversatzwertes im Differentialempfangspfad betrieben. Der statische Differentialausgang-Wechselstromversatzwert ist ein Wechselstromversatz, der zwischen Differentialzweigen eines Differentialempfangspfads gemessen wird.
Bei 906 wird ein Kalibrierungselement betrieben, um ein Störtestsignal an den Empfangspfad anzulegen. In einigen Ausführungsformen weist das Störtestsignal eine amplitudenmodulierte Welle auf (z.B. mit einer quadratischen Wellenform bei einer gewissen Zwischenfrequenz). Das Störtestsignal kann vor der nichtlinearen Verstärkungsstufe eingeleitet werden.
Bei 908 wird die Steuereinheit zum Messen eines Differentialausgang-Gesamtwechselstromversatzwertes im Differentialempfangspfad betrieben. Der Differentialausgang-Gesamtwechselstromversatzwert enthält Beiträge sowohl vom statischen Differentialausgang-Wechselstromversatz als auch von dem Störtestsignal.
Bei 910 wird die Steuereinheit zum Berechnen der Differenz zwischen dem gemessenen statischen Differentialausgang-Wechselstromversatzwert und dem gemessenen Differentialausgang-Gesamtwechselstromversatzwert betrieben. Die Differenz zwischen dem statischen und Gesamtwechselstromversatzwert gibt Vorrichtungsfehlanpassungen zwischen den Verstärkerelementen an.
Die Steuereinheit wird zum Vergleichen der berechneten Differenz mit einem vorgegebenen Schwellenwert bei 912 betrieben. Wenn die berechnete Differenz kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist, endet das Verfahren 900. Wenn jedoch die berechnete Differenz größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, nimmt die Steuereinheit bei 914 Einstellungen (z.B. Verstärkung) eines oder mehrerer Sendeempfängerverstärkerelemente vor, um die Betriebsparameterfehlanpassung zu ändern.
10 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen beispielhaften Verfahrens 1000 zum Kalibrieren einer Abschwächung von Gleichtakt-Störsignalen in einem Empfangspfad. Das Verfahren 1000 zum Kalibrieren kann die Einleitung von Testsignalen an einem Antennenanschluss und an einem Sendepfad erfordern. Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass, obwohl das Verfahren 1000 eine Kalibrierung von ersten und zweiten Gleichtakt-Abschwächungselementen beschreibt, das Verfahren nicht auf die Kalibrierung von zwei Gleichtakt-Abschwächungselementen beschränkt ist. Vielmehr können ein oder mehrere Schritt(e) des offenbarten Verfahrens 1000 zum Kalibrieren einer beliebigen Anzahl von Gleichtakt-Abschwächungselementen verwendet werden. Ferner lässt sich leicht nachvollziehen, dass in einigen Ausführungsformen ein Prozessor (z.B. Prozessor 1102 in 11) Anweisungen ausführen kann, die in einem Speicher (z.B. Speicher 1104 in 11) gespeichert sind, um die Gleichtakt-Abschwächungselemente und/oder das Kalibrierungselement laut Verfahren 1000 zu betreiben.
Bei 1002 wird eine Stromversorgung betrieben, um einer Differentialsendeempfängervorrichtung mit einer nichtlinearen Verstärkungsstufe in einem Differentialempfangspfad Strom zuzuführen. Der zugeführte Strom schaltet eine Differentialsendeempfängervorrichtung ein. In einigen Ausführungsformen kann die Verstärkungsstufe einen rauscharmen Verstärker (LNA) aufweisen.
Bei 1004 wird ein Kalibrierungselement betrieben, um ein erstes Störtestsignal an einen Senderpfad der Sendeempfängervorrichtung anzulegen. Das erste Störtestsignal tritt in den Differentialempfangspfad ein, wo dieser einige Gleichtaktkomponenten und einige Differentialmoduskomponenten hat.
Bei 1006 wird ein erstes Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um einen ersten Gleichtakt-Störsignalpegel im Empfangspfad zu messen. Zum Beispiel kann der Gleichtakt-Störsignalpegel am Ausgang des LNA gemessen werden.
Bei 1008 wird das erste Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um ein erstes Referenzsignal an einem ersten Knoten innerhalb des Senderpfads zu erfassen.
Bei 1010 wird das erste Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um den gemessenen ersten Gleichtakt-Störsignalpegel mit einem ersten vorgegebenen Schwellenwert (TH_{pre_1}) zu vergleichen. Der Vergleich des gemessenen ersten Gleichtakt-Störsignals mit dem ersten vorgegebenen Schwellenwert ermöglicht Änderungen im Gleichtakt-Abschwächungselement, so dass das Referenzsignal dem Gleichtaktpegel so ähnlich wie möglich ist, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen (so dass die Summe beider Signale minimiert ist).
Wenn zum Beispiel der gemessene erste Gleichtakt-Signalpegel größer als der erste vorgegebene Schwellenwert ist, werden Einstellungen des ersten Gleichtakt-Abschwächungselements vorgenommen, um eine oder mehrere Eigenschaft(en) (z.B. Phase, Größe und/oder Signalverzögerung) des ersten Referenzsignals bei 1012 einzustellen. Wenn der gemessene erste Gleichtakt-Signalpegel kleiner als der erste vorgegebene Schwellenwert ist, wird das Kalibrierungselement betrieben, um das erste Störtestsignal bei 1014 zu sperren.
Bei 1016 wird das Kalibrierungselement betrieben, um ein zweites Störtestsignal vorzusehen, das an einen Empfangspfad der Sendeempfängervorrichtung angelegt wird. Das zweite Störtestsignal kann zum Beispiel an einen Antennenanschluss des Sendeempfängers angelegt werden.
Bei 1018 wird ein zweites Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um einen zweiten Gleichtakt-Störsignalpegel im Empfangspfad zu messen. Der zweite Gleichtakt-Störsignalpegel kann am Ausgang des LNA gemessen werden.
Bei 1020 wird ein zweites Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um ein zweites Referenzsignal an einem oder mehreren Knoten im Empfangspfad zu erfassen.
Bei 1022 wird das zweite Gleichtakt-Abschwächungselement betrieben, um den gemessenen zweiten Gleichtakt-Signalpegel mit einem zweiten vorgegebenen Schwellenwert (TH_{pre_2}) zu vergleichen. Wenn der gemessene zweite Gleichtakt-Signalpegel kleiner als der zweite vorgegebene Schwellenwert ist, endet das Verfahren 1000. Wenn jedoch der gemessene zweite Gleichtakt-Signalpegel größer als der zweite vorgegebene Schwellenwert ist, werden die Einstellungen des zweiten Gleichtakt-Abschwächungselements vorgenommen, um eine oder mehrere Eigenschaft(en) des zweiten Referenzsignals bei 1024 einzustellen. In verschiedenen Ausführungsformen können die Eigenschaften die Phase, Größe und/oder Signalverzögerung des erfassten Gleichtakt des zweiten Störsignals aufweisen.
11 und die folgende Besprechung bieten eine kurze Allgemeinbeschreibung einer geeigneten mobilen Kommunikationsvorrichtung 1100 zur Realisierung von Ausführungsformen einer oder mehrerer der hierin angeführten Einrichtungen. Diese mobile Kommunikationsvorrichtung 1100 ist nur eine mögliche Vorrichtung, bei der Abschwächungstechniken für ein Intermodulationsrauschen zweiter Ordnung wie hierin angeführt realisiert werden können und es lässt sich leicht nachvollziehen, dass die Rauschabschwächungstechniken auch bei anderen Vorrichtungen verwendet werden können (z.B. bei einzelnen digitalen Chip-Sätzen, Mischsignal-Chip-Sätzen und/oder analogen Chip-Sätzen). Daher ist die mobile Kommunikationsvorrichtung 1100 von 11 nur ein Beispiel für eine geeignete Betriebsumgebung und soll keine Einschränkung des Schutzumfangs oder der Funktionalität der Betriebsumgebung bedeuten. Beispielhafte mobile Kommunikationsvorrichtungen enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein, mobile Vorrichtungen (wie Mobiltelefone, Persönliche Digitale Assistenten (PDAs), Medienwiedergabegeräte und dergleichen) Tablets, Personal Computer, Server-Computer, in der Hand gehaltene oder Laptop-Geräte, Multiprozessorsysteme, Unterhaltungselektronik, Minicomputer, Zentralrechner, verteilte Rechnerumgebungen, die eines der oben genannten Systeme oder Geräte enthalten, und dergleichen.
11 zeigt ein Beispiel einer mobilen Kommunikationsvorrichtung 1100, wie zum Beispiel einen Mobiltelefon-Handapparat, der zur Realisierung einer oder mehrerer der hierin dargelegten Ausführungsformen konfiguriert ist. In einer Konfiguration enthält eine mobile Kommunikationsvorrichtung 1100 mindestens eine Verarbeitungseinheit 1102 und einen Speicher 1104. Abhängig von der exakten Konfiguration und Art der mobilen Kommunikationsvorrichtung kann der Speicher 1104 flüchtig (wie zum Beispiel ein RAM), nicht flüchtig (wie zum Beispiel ein ROM, Flash-Speicher, usw.) oder eine gewisse Kombination der beiden sein. Der Speicher 1104 kann entfernbar und/oder nicht entfernbar sein und kann auch, ohne aber darauf beschränkt zu sein, einen Magnetspeicher, optischen Speicher und dergleichen enthalten. In einigen Ausführungsformen können computerlesbare Anweisungen in der Form einer Software oder Firmware 1106 zur Realisierung einer oder mehrerer der hierin dargelegten Ausführungsform(en) im Speicher 1104 gespeichert sein. Der Speicher 1104 kann auch andere computerlesbare Anweisungen speichern, um ein Betriebssystem, ein Anwendungsprogramm und dergleichen zu realisieren. Computerlesbare Anweisungen können in den Speicher 1104 zum Beispiel zur Ausführung durch die Verarbeitungseinheit 1102 geladen werden. Andere periphere Geräte, wie eine Stromversorgung 1108 (z.B. Batterie) und eine Kamera 1110 können ebenso vorhanden sein.
Die Verarbeitungseinheit 1102 und der Speicher 1104 arbeiten koordiniert mit einem Sendeempfänger 1112, um mit anderen Vorrichtungen durch ein drahtloses Kommunikationssignal drahtlos zu kommunizieren. Zur Erleichterung dieser drahtlosen Kommunikation ist eine drahtlose Antenne 1120 an den Sendeempfänger 1112 gekoppelt. Während einer drahtlosen Kommunikation kann der Sendeempfänger 1112 eine Frequenzmodulation, Amplitudenmodulation, Phasenmodulation und/oder Kombinationen davon zur Kommunikation von Signalen zu einer anderen drahtlosen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Basisstation, verwenden. Die zuvor beschriebenen Hochauflösungsphasenausrichtungstechniken sind häufig in der Verarbeitungseinheit 1102 und/oder dem Sendeempfänger 1112 (möglicherweise in Verbindung mit dem Speicher 1104 und Software/Firmware 1106) realisiert, um eine exakte Datenkommunikation zu erleichtern. Die Hochauflösungsphasenausrichtungstechniken können jedoch auch in anderen Teilen einer mobilen Kommunikationsvorrichtung verwendet werden.
Zur Verringerung eines Intermodulationsrauschens zweiter Ordnung innerhalb des Sendeempfängers 1112 kann die mobile Kommunikationsvorrichtung 1100 auch eine abstimmbare Verstärkungsstufe 1114 und/oder ein oder mehrere Gleichtakt-Abschwächungselement(e) 1116 wie zuvor beschrieben enthalten. Die abstimmbare Verstärkungsstufe 1114 und/oder das eine oder die mehreren Gleichtakt-Abschwächungselement(e) 1116 sind zum Aufheben einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung konfiguriert, die durch hierin genannte Mechanismen entsteht, die zur HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung in Differentialsendeempfängersystemen beitragen. Eine Steuereinheit 1118 ist zum Senden von Steuersignalen zu einer abstimmbaren Verstärkungsstufe 1114 und/oder zu Gleichtakt-Abschwächungselementen 1116 konfiguriert. In einigen Ausführungsformen weist die Verarbeitungseinheit 1102 eine Steuereinheit 1118 auf.
Zur Verbesserung der Interaktion des Anwenders mit der mobilen Kommunikationsvorrichtung 1100 kann die mobile Kommunikationsvorrichtung 1100 auch eine Reihe von Schnittstellen enthalten, die der mobilen Kommunikationsvorrichtung 1100 einen Informationsaustausch mit der äußeren Umgebung ermöglichen. Diese Schnittstellen können unter anderen eine oder mehrere Anwenderschnittstelle(n) 1122 und eine oder mehrere Vorrichtungsschnittstelle(n) 1124 enthalten.
Falls vorhanden, kann die Anwenderschnittstelle 1122 eine beliebige Anzahl von Anwendereingängen 1126 enthalten, die einem Anwender ermöglichen, Informationen in die mobile Kommunikationsvorrichtung 1100 einzugeben, und können auch eine beliebige Anzahl von Anwenderausgängen 1128 enthalten, die einem Anwender ermöglichen, Informationen von der mobilen Kommunikationsvorrichtung 1100 zu empfangen. In einigen Mobiltelefon-Ausführungsformen können die Anwendereingänge 1126 einen Audioeingang 1130 (z.B. ein Mikrophon) und/oder einen taktilen Eingang 1132 (z.B. Drucktasten und/oder eine Tastatur) enthalten. In einigen Mobiltelefon-Ausführungsformen können die Anwenderausgänge 1128 unter anderen einen Audioausgang 1134 (z.B. einen Lautsprecher), einen visuellen Ausgang 1136 (z.B. eine LCD oder einen LED-Schirm) und/oder einen taktilen Ausgang 1138 (z.B. einen vibrierenden Summer) enthalten.
Die Vorrichtungsschnittstelle 1124 ermöglicht einer Vorrichtung wie einer Kamera 1110 die Kommunikation mit anderen elektronischen Vorrichtungen. Die Vorrichtungsschnittstelle 1124 kann ein Modem, eine Network Interface Card (NIC; Netzschnittstellenkarte), eine integrierte Netzschnittstelle, einen Hochfrequenz-Sender/Empfänger, einen Infrarotanschluss, einen USB-Anschluss oder andere Schnittstellen für einen Anschluss der mobilen Kommunikationsvorrichtung 1100 an andere mobile Kommunikationsvorrichtungen enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein. Der Vorrichtungsanschluss oder die Vorrichtungsanschlüsse 1124 können einen verdrahteten Anschluss oder einen drahtlosen Anschluss enthalten. Der Vorrichtungsanschluss oder die Vorrichtungsanschlüsse 1124 können Kommunikationsmedien senden und/oder empfangen.
Die mobile Vorrichtung 1000 kann ferner einen Selbstkalibrierungssignalgenerator 1140 enthalten, der zum Leiten von Kalibrierungssignalen zum Sendeempfänger 1112 konfiguriert ist. Wie oben in Bezug auf die Verfahren 900 und 1000 beschrieben, können die Kalibrierungssignale, die vom Selbstkalibrierungssignalgenerator 1140 vorgesehen werden, zum Abstimmen des Betriebs der abstimmbaren Verstärkungsstufe 1114 und/oder der Gleichtakt-Abschwächungselemente 1116 verwendet werden, um eine effiziente Verringerung einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung zu ermöglichen.
12 zeigt eine Ausführungsform eines drahtlosen Netzes 1200, über das eine mobile Kommunikationsvorrichtung (z.B. mobile Kommunikationsvorrichtung 1100 in 11) gemäß dieser Offenbarung kommunizieren kann. Das drahtlose Netz 1200 ist in eine Reihe von Zellen (z.B. 1202a, 1202b, ..., 1202d) unterteilt, wobei jede Zelle eine oder mehrere Basisstationen (z.B. 1204a, 1204b, ..., bzw. 1204d) hat. Jede Basisstation kann an ein Trägernetz 1206 (z.B. ein paketvermitteltes Netz oder ein leitungsvermitteltes Netz wie das öffentliche Telefonnetz (PSTN)) über eine oder mehrere Drahtleitungen 1208 gekoppelt sein.
Eine mobile Vorrichtung 1210 (z.B. mobile Kommunikationsvorrichtung 1100) oder andere mobile Vorrichtung mit einem Sendeempfänger, der zur Ausführung einer absichtlichen Verstärkungskoeffizienten-Fehlanpassung und/oder Abschwächung von Gleichtakt-Störsignalen konfiguriert ist, um ein Intermodulationsrauschen zweiter Ordnung zu verringern, kann eine Kommunikation mit der Basisstation innerhalb dieser Zelle über einen oder mehrere Frequenzkanäle einrichten, die zur Kommunikation in dieser Zelle verwendet werden. Die Kommunikation zwischen einem mobilen Handapparat oder einer anderen mobilen Vorrichtung 1210 und einer entsprechenden Basisstation verläuft häufig nach einem etablierten Standardkommunikationsprotokoll wie LTE, GSM, CDMA oder anderen. Wenn eine Basisstation eine Kommunikation mit einem mobilen Handapparat oder einer anderen mobilen Vorrichtung einrichtet, kann die Basisstation eine Kommunikation mit einer anderen externen Vorrichtung über das Trägernetz 1206 einrichten, die dann die Kommunikation durch das Telefonnetz leiten kann.
Für den Fachmann ist klar, dass mobile Kommunikationsvorrichtungen wie Mobiltelefone in vielen Fällen computerlesbare Anweisungen von einem Netz über die Basisstationen hochladen oder herunterladen können. Zum Beispiel kann ein mobiler Handapparat oder eine andere mobile Vorrichtung 1210, der bzw. die über das Netz 1206 zugänglich ist, computerlesbare Anweisungen speichern, um ein oder mehrere der hierin dargelegten Ausführungsformen zu realisieren. Der mobile Handapparat oder die andere mobile Vorrichtung 1210 kann auf ein Netz zugreifen und einen Teil oder alle der computerlesbaren Anweisungen zur Ausführung herunterladen.
Der Begriff „computerlesbare Medien“, wie hierin verwendet, enthält Computerspeichermedien. Computerspeichermedien enthalten flüchtige und nicht flüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien, die in einem Verfahren oder einer Technologie zum Speichern von Informationen, wie computerlesbaren Anweisungen oder anderen Daten, realisiert sind. Der Speicher (z.B. 1104 in 11) ist ein Beispiel für ein Computerspeichermedium. Computerspeichermedien enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein, RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder eine andere Speichertechnologie, CD-ROM, DVDs (Digital Versatile Disks) oder einen anderen optischen Speicher, Magnetkassetten, Magnetband, Magnetplattenspeicher oder andere Magnetspeichervorrichtungen oder jedes andere Medium, das zum Speichern der gewünschten Informationen verwendet werden kann. Der Begriff „computerlesbare Medien“ kann auch Kommunikationsmedien enthalten. Kommunikationsmedien stellen für gewöhnlich computerlesbare Anweisungen oder andere Daten in einem „modulierten Datensignal“ wie einer Trägerwelle oder einer anderen Transportkomponente dar und enthalten Informationsabgabemedien. Der Begriff „moduliertes Datensignal“ kann ein Signal enthalten, bei dem eine oder mehrere seiner Eigenschaften derart eingestellt oder geändert sind, dass Informationen in dem Signal codiert sind.
Obwohl die Offenbarung in Bezug auf eine oder mehrere Realisierungen dargestellt oder beschrieben wurde, sind äquivalente Änderungen und Modifizierungen für Fachleute beim Lesen und Verstehen dieser Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen offensichtlich. Ferner lässt sich leicht nachvollziehen, dass Angaben wie „erster/e/es“ und „zweiter/e/es“ sich auf keine Art von Reihenfolge oder Anordnung in Bezug auf andere Elemente beziehen, sondern „erster/e/es“ und „zweiter/e/es“ und andere ähnliche Angaben vielmehr nur allgemeine Angaben sind. Zusätzlich lässt sich leicht nachvollziehen, dass der Begriff „gekoppelt“ eine direkte und indirekte Kopplung enthält. Die Offenbarung enthält alle solchen Modifizierungen und Änderungen und ist nur durch den Schutzumfang der folgenden Ansprüche eingeschränkt. Insbesondere sollen bezüglich der verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten (z.B. Elemente und/oder Ressourcen) ausgeführt werden, die Begriffe, die zur Beschreibung solcher Komponenten verwendet werden, falls nicht anders angegeben, jeder Komponente entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die z.B. funktionell äquivalent ist), selbst wenn sie der offenbarten Struktur nicht strukturell äquivalent ist, die die Funktion in den hierein dargestellten, beispielhaften Realisierungen der Offenbarung ausführt. Während ein besonderes Merkmal der Offenbarung in Bezug auf nur eine von mehreren Ausführungen offenbart sein mag, kann zusätzlich ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Realisierungen kombiniert werden, wie für eine bestimmte oder besondere Anwendung gewünscht oder vorteilhaft ist. Zusätzlich sind die Artikel „einer“, „eine“, und „eines“, wie in dieser Anmeldung und den beiliegenden Ansprüchen verwendet, so zu verstehen, dass sie „einer/eine/eines oder mehrere“ bedeuten.
Ferner sind in dem Ausmaß, in dem die Begriffe „enthält“, „habend“, „hat“,, „mit“ oder Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, solche Begriffe als inklusive, in ähnlicher Weise wie der Begriff „umfassend“ zu verstehen.

Claims

Sendeempfängersystem (400), aufweisend: einen Differentialempfangspfad (404) mit einem ersten Differentialzweig (206, 304) und einem zweiten Differentialzweig (208, 306), der zum Leiten eines Differentialeingangssignals mit einer HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung konfiguriert ist und wobei der Differentialempfangspfad (404) eine Verstärkungsstufe (418) aufweist; und ein erstes Gleichtakt-Abschwächungselement (414), das zum Erfassen eines ersten Gleichtakt-Störsignals (406) an einem ersten Knoten in einem Frontend des Sendeempfängersystems (400) konfiguriert ist, um eine oder mehrere Eigenschaft(en) des erfassten ersten Gleichtakt-Störsignals (406) einzustellen und das eingestellte erste Gleichtakt-Störsignal in den Differentialempfangspfad einzuleiten, um das erfasste erste Gleichtakt-Störsignals (406) abzuschwächen, wodurch die HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung vermindert wird; gekennzeichnet durch ein zweites Gleichtakt-Abschwächungselements (422), das zum unabhängigen Erfassen eines zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) an einem zweiten Knoten in einem Frontend des Sendeempfängersystems (400) konfiguriert ist, um eine oder mehrere Eigenschaft(en) des erfassten zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) einzustellen und das eingestellte zweite Gleichtakt-Störsignal in den Differentialempfangspfad (404) einzuleiten, um das erfasste zweite Gleichtakt-Störsignals (408) abzuschwächen, wodurch die HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung vermindert wird; wobei das zweite Gleichtakt-Abschwächungselement (422) einen Vorwärtsleitungspfad aufweist, der von dem zweiten Knoten, der der Verstärkungsstufe (418) im Differentialempfangspfad vorgeschaltet ist, zu einem anderen Knoten, der der Verstärkungsstufe nachgeschaltet ist, verläuft, wobei der Vorwärtsleitungspfad Folgendes aufweist: ein Gleichtakt-Erfassungselement (424), das zum Erfassen des zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) konfiguriert ist; und ein Einstellelement (426), das zum Vornehmen von Einstellungen an einer oder mehreren Eigenschaft(en) des erfassten zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) konfiguriert ist.
Sendeempfängersystem (400) nach Anspruch 1, des Weiteren aufweisend: einen Duplexer (410), der zum Koppeln des Differentialempfangspfads (404) und eines Sendepfads (402) an eine gemeinsame Antenne (202) konfiguriert ist, die zum Leiten des Differentialeingangssignals zum Empfangspfad (402) konfiguriert ist.
Sendeempfängersystem (400) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die eine oder mehreren Eigenschaft(en) eine Amplitude, eine Phase und/oder eine Verzögerung des jeweiligen erfassten Gleichtakt-Störsignals (406, 408) umfassen.
Sendeempfängersystem (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Gleichtakt-Abschwächungselement (422) Folgendes aufweist: eine Umwandlungseinheit (416), die zwischen einem Sendepfad (402) und dem Differentialempfangspfad (404) liegt und zum Umwandeln eines unsymmetrisch gesendeten Signals in das erste Gleichtakt-Störsignal (406) und zum Vornehmen von Einstellungen an einer oder mehreren Eigenschaft(en) des erfassten ersten Gleichtakt-Störsignals (406) konfiguriert ist.
Sendeempfängersystem (400) einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens eines der Gleichtakt-Abschwächungselemente (414, 422) Folgendes aufweist: einen ersten Widerstand (R₁) und einen zweiten Widerstand (R₂), die an den ersten bzw. zweiten Differentialzweig (206, 208, 304, 306) angeschlossen und zum Erfassen eines Gleichtakt-Spannungssignals im Differentialempfangspfad konfiguriert sind; ein Phasenverschiebungselement (R₅, C₃), das zum Einführen einer Phasenverschiebung in das erfasste Gleichtakt-Spannungssignal konfiguriert ist; einen ersten unsymmetrischen Verstärker (T₁) und einen zweiten unsymmetrischen Verstärker (T₂), die zum Erzeugen eines Stroms aus dem phasenverschobenen Gleichtakt-Spannungssignal konfiguriert sind; und einen Stromspiegel (612), der zum Erzeugen eines eingestellten Gleichtaktsignals auf der Basis des Stroms konfiguriert ist.
Sendeempfängersystem (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verstärkungsstufe (418) eine abstimmbare Verstärkungsstufe ist, die ein erstes Verstärkerelement (210a, 308a), das für einen Betrieb auf dem ersten Differentialzweig (206, 304) konfiguriert ist, und ein zweites Verstärkerelement (210b, 308b), das für einen Betrieb auf dem zweiten Differentialzweig (208, 306) konfiguriert ist, aufweist.
Mobiles Handgerät, aufweisend: einen Prozessor (1102); einen Speicher (1104); einen Sendeempfänger (400, 1112) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der zum Senden und Empfangen eines drahtlosen Kommunikationssignals konfiguriert ist.
Verfahren zur Verringerung einer Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung in einer Empfängerkette, aufweisend: Betreiben (802) einer Stromversorgung, um einem Frontend eines Sendeempfängers (400) mit einem Differentialempfangspfad (404) Strom zuzuleiten, wobei er Sendeempfänger (400) zum Befördern eines Differentialeingangssignals konfiguriert ist, das eine Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung aufweist; Betreiben (804) eines ersten Gleichtakt-Abschwächungselements (412), um ein erstes Gleichtakt-Störsignal (406) an einem ersten Knoten im Frontend des Sendeempfängersystems (400) zu erfassen; Betreiben (806, 808) des ersten Gleichtakt-Abschwächungselements (412), um eine oder mehrere Eigenschaft(en) des erfassten ersten Gleichtakt-Störsignals (406) einzustellen und um das eingestellte erste Gleichtakt-Störsignal in den Differentialempfangspfad (404) einzuleiten, wobei das eingestellte erste Gleichtaktsignal das erfasste erste Gleichtakt-Störsignal (406) im Differentialempfangspfad (404) abschwächt; Betreiben (804) eines zweiten Gleichtakt-Abschwächungselements (422) mit einem Vorwärtsleitungspfad, der von einem ersten Knoten, der einer Verstärkungsstufe (418) im Differentialempfangspfad (404) des Sendeempfängersystems (400) vorgeschaltet ist, zu einem zweiten Knoten, der der Verstärkungsstufe (418) nachgeschaltet ist, verläuft, um ein zweites Gleichtakt-Störsignal (408) an einem zweiten Knoten im Frontend des Sendeempfängersystems (400) zu erfassen; und Betreiben (806, 808) des zweiten Gleichtakt-Abschwächungselements (422), um mit einem Gleichtakt-Erfassungselements (424) des zweiten Gleichtakt-Abschwächungselements (422) eine oder mehrere Eigenschaft(en) des erfassten zweiten Gleichtakt-Störsignals (408) einzustellen und um mit einem Einstellelement (426) des zweiten Gleichtakt-Abschwächungselements (422) das eingestellte zweite Gleichtakt-Störsignal in den Differentialempfangspfad (404) einzuleiten, wobei das eingestellte zweite Gleichtaktsignal das zweite Gleichtakt-Störsignal (408) im Differentialempfangspfad (404) abschwächt.
Verfahren nach Anspruch 8, des Weiteren aufweisend: Betreiben der Stromversorgung, um der Verstärkungsstufe (418), die abstimmbar ist, Strom zuzuführen, wobei die Verstärkerstufe (418) ein erstes Verstärkerelement (410a, 308a) in einem ersten Differentialzweig (206, 304) und ein zweites Verstärkerelement (410b, 308b) in einem zweiten Differentialzweig (208, 306) aufweist; und unabhängiges Steuern des ersten Verstärkerelements (410a, 308a) und des zweiten Verstärkerelements Verstärkerelement (410b, 308b) zum Einführen einer Betriebsparameter-Fehlanpassung zwischen dem ersten Verstärkerelement (410a, 308a) und dem zweiten Verstärkerelement (410b, 308b), die die HF-Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Differentialempfangspfad (404) mindert.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Erfassen des ersten Gleichtakt-Störsignals (406) Folgendes aufweist: Erfassen eines einzelnen Knoten-Störsignals aus einem Sendepfad (402) des Frontends des Sendeempfängers (404); und Umwandeln des erfassten einzelnen Knoten-Störsignals in das erste Gleichtakt-Signal (406).