TWI473443B - 具有補償直流偏移之直接轉換收發器與其操作方法 - Google Patents

Description

具有補償直流偏移之直接轉換收發器與其操作方法

本發明係有關於一種直接轉換收發器與其操作方法，特別關於一種使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器與其操作方法，藉由共用電路之濾波器及數位類比轉換器，該直接轉換收發器所需之濾波器電路數量及數位類比轉換器之數量可以減少，以達到縮小電路面積之功效。

近幾年無線通訊產品非常流行，而這些產品多半要求微小化與多模的設計。對於這類的要求，將產品的射頻(radio frequency,RF)部分採用直接轉換(direct conversion)系統或低中頻(low intermediate frequency,Low IF)系統取代傳統的超外插(super-heterodyne)系統已成為目前的趨勢。由於直接轉換系統不需要中頻(intermediate frequency, IF)訊號處理，而是直接將RF訊號轉換成基頻(baseband)訊號，所以被廣泛地使用。由於省略了IF訊號處理這部份，直接轉換系統的複雜度比超外插系統簡單許多，且對於晶片的設計來說，其面積可以縮小且可以採用多模設計。

在直接轉換系統的接收機中，最基本的直流偏移是由本地震 盪器(local oscillator)與輸入訊號自我混頻(self-mixing)而產生，而直流偏移量的產生通常是因為本地震盪器與輸入訊號的能量與頻率的差異，或製程中混波器負載的不匹配所造成。其他導致直流偏移的原因可能是放大器與濾波器元件製程時的不匹配，其直流偏移變化量會隨著濾波器的截止頻率與增益放大器的增益值變化。

美國專利公告第6,442,380號，揭示一種用以提供具有交流耦合級之直接轉換降頻器(direct conversion down converter)之零中頻無線電裝置。請參照第1圖所示，降頻器500包含一低雜訊放大器(low noise amplifier，LNA)501、一混合器(mixer)502以及一交流耦合器503。交流耦合器503包含一電容器C以及一可變電阻器R。電容器C之第一端連接至一輸出節點Vout，電容器C之第二端則連接至混合器502之輸出端。可變電阻器R之第一端連接至輸出節點Vout，可變電阻器R之第二端則連接至一節點520用以接收一偏壓。交流耦合器503更包含一第二接收端512用以接收一控制信號，以便決定可變電阻器R的等效電阻值。低雜訊放大器501包含一輸入端與一輸出端，其中輸入端連接至一輸入節點Vsig，用以接收一交流信號，以及輸出端連接至混合器502的輸入端。混合器502更包括一第一接收端511用以接收一本地振盪器信號。電容器C以及電阻器R組合成交流耦合器503，用以提供高通濾波器的功能。

美國專利公告第6,968,172號，揭示一種廣泛被使用來補償直流偏移的電路。請參照第2圖所示，該電路是將放大器610輸出訊號的直流偏移經由比較器620及低通濾波器630負回授到放大器610以補償其輸出訊號的直流偏移。該電路也可視為一個高通濾波器(high pass filter，HPF)電路，也就是說對於低頻訊號而言，當其經過此電路時才會被濾除，而且訊號要經過回授，其直流偏移才會被補償。然而，上述之方法將使得電路對訊號的反應速率比較慢。

現請參照第3圖，其為傳統射頻收發器之電路方塊圖。當該射頻收發器操作於接收模式時，一訊號經由一天線210接收後，透過一濾波器211及一發射/接收切換器212傳輸至一低雜訊放大器2210，該訊號經由該低雜訊放大器2210放大後，分別透過一第一混頻器2220、一第二混頻器2230及一本地震盪器240降頻產生一同相(I-channel)訊號及一正交(Q-channel)訊號。一般而言，存在於該同相(I-channel)訊號及該正交(Q-channel)訊號中之直流偏移訊號，將分別透過接收器中之一第一數位類比轉換器2221及一第二數位類比轉換器2231進行直流偏移補償。接著，將該同相(I-channel)訊號及該正交(Q-channel)訊號分別透過接收器中之第一濾波器2222及一第二濾波器2232傳輸至一第一可變增益放大器2224及一第二可變增益放大器2234。其中，該第一濾波器2222輸出後之訊號將透過一第三數位類比轉換器2223進行直流偏移補償，該二濾波器2232輸出後之訊號將透過一第四數位類比轉換器 2233進行直流偏移補償。亦即，當該電路於接收模式下操作時，需分別透過4個數位類比轉換器(digital analog converter，DAC)進行直流偏移之補償，然而，如此的電路使用將造成電路面積過大之問題。

鑒於先前技術之缺點，發明人提出一種可以補償直流偏移之直接轉換收發器與其操作之方法，可以降低該收發器之電路面積並可解決上述所提及之問題。

本發明之主要目的在於提供一種使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器。

本發明之次要目的在於提供一種使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器之操作方法。

本發明之次要目的在於提供一種於直接轉換收發器補償直流偏移之方法。

為達到上述之主要目的，本發明提供使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器，其包含：一天線；一第一濾波器；一發射與接收模式切換器；一低雜訊放大器；一第二濾波器；一第三濾波器；一第一可變增益放大器；一第二可變增益放大器；一第一類比數位轉換器；一第二類比數位轉換器；一第一直流偏移去除迴圈；一第二直流偏移去除迴圈；一第一數位類比轉換器；一第二數位類比轉換器；一第三數位類比轉換器；一第四數位類 比轉換器；一第三混頻器；一第四混頻器；一功率放大器；一本地震盪器；一基頻電路。該天線，用以接收一射頻訊號。該第一濾波器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該天線，用以過濾該射頻訊號。該發射與接收模式切換器，具有一輸入端、一第一輸出端及一第二輸出端，該輸入端係電性連接至該第一濾波器之該輸出端，用以對該使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器進行發射與接收模式之切換。該低雜訊放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該發射與接收模式切換器之該第一輸出端，用以放大接收之該射頻訊號。該第二濾波器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第一開關及一第一混頻器電性連接至該低雜訊放大器之該輸出端。該第三濾波器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第二開關及一第二混頻器電性連接至該低雜訊放大器之該輸出端。該第一可變增益放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第三開關電性連接至該第二濾波器之該輸出端。該第二可變增益放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第四開關電性連接至該第三濾波器之該輸出端。該第一類比數位轉換器，係電性連接至該第一可變增益放大器之該輸出端。該第二類比數位轉換器，係電性連接至該第二可變增益放大器之該輸出端。該第一直流偏移去除迴圈，係電性連接至該第一可變增益放大器之該輸入端及該輸出端並與該第一可變增益放大器並聯。該第二直流偏移去除迴圈，係電性連接至該第二可變增益放 大器之該輸入端及該輸出端並與該第二可變增益放大器並聯。該第一數位類比轉換器，係電性連接至該第一開關與該第二濾波器之間。該第二數位類比轉換器，係電性連接至該第二開關與該第三濾波器之間。該第三數位類比轉換器，係電性連接至該第二濾波器與該第三開關之間。該第四數位類比轉換器，係電性連接至該第三濾波器與該第四開關之間。該第三混頻器，係透過一第五開關電性連接至該第三數位類比轉換器。該第四混頻器，係透過一第六開關電性連接至該第四數位類比轉換器。該功率放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該第三混頻器與該第四混頻器、該輸出端係電性連接至該發射與接收模式切換器之該第二輸出端。該本地震盪器，係電性連接至該第一混頻器、該第二混頻器、該第三混頻器及該第四混頻器。該基頻電路，係電性連接至該第一類比數位轉換器、該第二類比數位轉換器、該第一數位類比轉換器及該第二數位類比轉換器。

為達到上述之次要目的，本發明提供一種使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器之操作方法，其包含下列之步驟：當該補償直流偏移之直接轉換收發器操作於接收模式時：該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關係操作於開之狀態，該第五開關及該第六開關係操作於關之狀態，該發射與接收模式切換器切換至該低雜訊放大器端；以及當該補償直流偏移之直接轉換收發器操作於發射模式時：該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關係操作於關之狀態，該第五開關及該第 六開關係操作於開之狀態，該發射與接收模式切換器切換至一功率放大器端。

為達到上述之次要目的，本發明提供一種於直接轉換收發器補償直流偏移之方法，其包含下列之步驟：透過一天線接收一訊號；切換一發射與接收模式切換器至一低雜訊放大器之輸入端；將該訊號傳輸至一濾波器進行濾波後產生一第一訊號，且經由該直接轉換收發器將該第一訊號傳輸至一低雜訊放大器以放大該第一訊號，且輸出一第二訊號；將該第二訊號與一震盪訊號進行混頻後，且輸出一第三訊號與一第四訊號；將一第一開關及一第二開關操作於開之狀態，其中該第一開關及該第二開關分別提供一傳輸路徑於該第三訊號與該第四訊號；透過一第一數位類比轉換器及一第二數位類比轉換器分別對該第三訊號及該第四訊號進行直流偏移補償後，且輸出一第五訊號及一第六訊號；將該第五訊號與該第六訊號分別傳輸至一第二濾波器及一第三濾波器進行濾波，分別輸出一第七訊號及一第八訊號；將一第三開關及一第四開關操作於開之狀態，其中該第三開關及該第四開關分別提供一傳輸路徑於該第七訊號與該第八訊號；以及透過一第三數位類比轉換器及一第四數位類比轉換器分別對該第七訊號及該第八訊號進行直流偏移補償後，且輸出一第九訊號及一第十訊號。

綜上所述，本發明所提出之使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器與其操作之方法具有以下之功效：

1.透過共用濾波器及數位類比轉換器，節省該直接轉換收發 器所需之濾波器電路數量及數位類比轉換器之數量，可達到縮小晶片電路面積，並降低製造成本之功效。

2.由於減少了該直接轉換收發器所需之濾波器電路數量及數位類比轉換器之數量，其電路對訊號的反應速率能有效提升。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

雖然本發明可表現為不同形式之實施例，但附圖所示者及於下文中說明者係為本發明之較佳實施例，並請了解本文所揭示者係考量為本發明之一範例，且並非意圖用以將本發明限制於圖示及/或所描述之特定實施例中。

現請參考第4圖，其顯示為本發明中補償直流偏移之直接轉換收發器之電路方塊圖100。該補償直流偏移之直接轉換收發器100包含：一天線110；一第一濾波器111；一發射與接收模式切換器112；一低雜訊放大器1210；一第二濾波器1222；一第三濾波器1232；一第一可變增益放大器1224；一第二可變增益放大器1234；一第一類比數位轉換器1226；一第二類比數位轉換器1236；一第一直流偏移去除迴圈1225；一第二直流偏移去除迴圈1235；一第一數位類比轉換器151；一第二數位類比轉換器152；一第三數位類比轉換器153；一第四數位類比轉換器154；一第三混頻器1320；一第四混頻器1330；一功率放大器1310；一本地震盪器 140；一基頻電路160。

需注意的是，該低雜訊放大器1210為了達到一定的低雜訊量，較佳係使用多級低雜訊放大器所組成。該第一可變增益放大器1224與該第二可變增益放大器1234為了達到一定的增益量，較佳係使用多級增益放大器所組成。

該天線110，用以接收一射頻訊號。該第一濾波器111，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該天線110，用以過濾該射頻訊號。該發射與接收模式切換器112，具有一輸入端、一第一輸出端及一第二輸出端，該輸入端係電性連接至該濾波器111之該輸出端，用以對該使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器100進行發射與接收模式之切換。該低雜訊放大器1210，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該發射與接收模式切換器112之該第一輸出端，用以放大接收之該射頻訊號。該第二濾波器1222，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第一開關1221及一第一混頻器1220電性連接至該低雜訊放大器1210之該輸出端。該第三濾波器1232，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第二開關1231及一第二混頻器1230電性連接至該低雜訊放大器1210之該輸出端。

該第一可變增益放大器1224，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第三開關1223電性連接至該第二濾波器1222之該輸出端。該第二可變增益放大器1234，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第四開關1233電性連接至該第三濾波器 1232之該輸出端。該第一類比數位轉換器1226，係電性連接至該第一可變增益放大器1224之該輸出端。該第二類比數位轉換器1236，係電性連接至該第二可變增益放大器1234之該輸出端。該第一直流偏移去除迴圈1225，係電性連接至該第一可變增益放大器1224之該輸入端及該輸出端並與該第一可變增益放大器1224並聯。該第二直流偏移去除迴圈1235，係電性連接至該第二可變增益放大器1234之該輸入端及該輸出端並與該第二可變增益放大器1234並聯。

該第一數位類比轉換器151，係電性連接至該第一開關1221與該第二濾波器1222之間。該第二數位類比轉換器153，係電性連接至該第二開關1231與該第三濾波器1232之間。該第三數位類比轉換器153，係電性連接至該第二濾波器1222與該第三開關1223之間。該第四數位類比轉換器154，係電性連接至該第三濾波器1232與該第四開關1233之間。該第三混頻器1320，係透過一第五開關1321電性連接至該第三數位類比轉換器153。該第四混頻器1330，係透過一第六開關1331電性連接至該第四數位類比轉換器154。該功率放大器130，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該第三混頻器1320與該第四混頻器1330、該輸出端係電性連接至該發射與接收模式切換器112之該第二輸出端。該本地震盪器140，係電性連接至該第一混頻器1220、該第二混頻器1230、該第三混頻器1320及該第四混頻器1330。該基頻電路160，係電性連接至該第一類比數位轉換器1226、該第二 類比數位轉換器1236、該第一數位類比轉換器151及該第二數位類比轉換器152。

該使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器100為零中頻(zero-IF)收發器。

該第一數位類比轉換器151及該第二數位類比轉換器152於該數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器100操作於接收模式時，對該第一混頻器1220之輸出訊號及該第二混頻器1230之輸出訊號進行直流補償。

該第三數位類比轉換器153及該第四數位類比轉換器154於該數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器100操作於接收模式時，對該第二濾波器1222之輸出訊號及該第三濾波器1232之輸出訊號進行直流補償。該第一數位類比轉換器151及該第二數位類比轉換器152於該數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器100操作於發射模式時，對該基頻電路160之輸出訊號進行數位類比訊號之轉換。

需注意，以上之主動電路之電晶體形式可以利用0.18 μm、0.13 μm、0.09 μm、0.045 μm或更先進的製程實現，其電晶體形式可以下列種類實現：雙載子電晶體(BJT)，異質接面雙載子電晶體(HBT)，高電子移動率電晶體(HEMT)，假型高電子移動率電晶體(PHEMT)，互補式金屬氧化半導場效電晶體(CMOS)以及側面擴散式金屬氧化半導場效電晶體(LDMOS)。用於電晶體 之半導體基板材料包含有：矽、絕緣層上矽(SOI)、矽鍺化合物(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)與矽鍺-碳化合物。

於一較佳實施例中，若該補償直流偏移之直接轉換收發器操作於無線區域網路(WLAN)系統時，該第二濾波器1222之頻寬範圍為9.4 MHz。該第一開關1221、該第二開關1231、該第三開關1223、該第四開關1233、該第五開關1321及該第六開關1331為互補式金屬氧化半導場效電晶體(CMOS)之開關元件。另外，若該電路操作於藍芽系統時，其中該第一數位類比轉換器151輸出位元為5至8bits。

此外，本發明更揭示一種使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器之操作方法。需注意的是，該方法係使用本發明所揭示之第4圖的電路。請參考第5圖，其顯示為本發明之使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器於接收模式下之系統方塊圖。並請同時參考第6圖，其顯示為本發明之使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器於發射模式下之系統方塊圖。該操作方法包含下列之步驟：當該使用數位類比轉換器對直接轉換收發器100操作於接收模式時：一第一開關1221、一第二開關1231、一第三開關1223及一第四開關係1233操作於開之狀態，且一第五開關1321及一第六開關1331係操作於關之狀態，一發射與接收模式切換器112切換至一低雜訊放大器端1210； 藉由一天線110接收一射頻訊號；藉由一第一濾波器111及該發射與接收模式切換器112將該射頻訊號傳輸至一低雜訊放大器1210並輸出一第一訊號；藉由一第一混頻器1220及一本地震盪器140，將該第一訊號轉換為一第二訊號；藉由一第二混頻器1230及該本地震盪器140，將該第一訊號轉換為一第三訊號，其中該第二訊號與該第三訊號之相位相差90度；藉由一第一數位類比轉換151器對該第二訊號進行直流偏移補償後，將該第二訊號輸出至一第二濾波器1222；藉由一第二數位類比轉換器152對該第三訊號進行直流偏移補償後，將該第三訊號輸出至一第三濾波器1232；藉由一第三數位類比轉換器153及一第四數位類比轉換器154分別對該第二濾波器1222輸出之一第四訊號及該第三濾波器1232輸出之一第五訊號進行直流偏移補償；藉由一第一可變增益放大器1224、一第一直流偏移去除迴圈1225及一第一類比數位轉換器1226將該第四訊號輸出至一基頻電路160；藉由一第二可變增益放大器1234、一第二直流偏移去除迴圈1235及一第二類比數位轉換器1236將該第五訊號輸出至該基頻電路160。

當該使用數位類比轉換器對直接轉換收發器100操作於發射 模式時：一第一開關1221、一第二開關1231、一第三開關1223及一第四開關1233係操作於關之狀態，且一第五開關1321及一第六開關1331係操作於開之狀態，一發射與接收模式切換器112切換至一功率放大器端1310；藉由該基頻電路160產生一第六訊號及一第七訊號；藉由該第一數位類比轉換轉換器151對該第六訊號進行數位類比轉換後，將該第六訊號輸出至該第二濾波器1222；藉由該第二數位類比轉換器152對該第七訊號進行數位類比轉換後，將該第七訊號輸出至該第三濾波器1232；藉由該第三數位類比轉換器153及該第四數位類比轉換器154分別對該第二濾波器1222輸出之一第八訊號及該第三濾波器1232輸出之一第九訊號進行直流偏移補償；藉由一第三混頻器1320及該本地震盪器140對該第八訊號進行升頻後輸出至該功率放大器1310；藉由一第四混頻器1330及該本地震盪器140對該第九訊號進行升頻後輸出至該功率放大器1310；以及透過該天線110將該功率放大器1310輸出之一第十訊號進行傳送發射。

於本發明中，藉由上述之系統，本發明揭示了於直接轉換收發器補償直流偏移之方法更被提出，該方法包含下列之步驟：透過一天線110接收一訊號；切換一發射與接收模式切換器112至一低雜訊放大器1210之輸入端；將該訊號傳輸至一第一濾波器111 進行濾波後產生一第一訊號，且經由該直接轉換收發器將該第一訊號傳輸至該低雜訊放大器1210以放大該第一訊號，且輸出一第二訊號；將該第二訊號與一震盪訊號進行混頻後，且輸出一第三訊號與一第四訊號；將一第一開關1221及一第二開關1231操作於開之狀態，其中該第一開關1221及該第二開關1231分別提供一傳輸路徑於該第三訊號與該第四訊號；透過一第一數位類比轉換器151及一第二數位類比轉換器152分別對第三訊號及該第四訊號進行直流偏移補償後，且輸出一第五訊號及一第六訊號；將該第五訊號與該第六訊號分別傳輸至一第二濾波器1222及一第三濾波器1232進行濾波，分別輸出一第七訊號及一第八訊號；將一第三開關1223及一第四開關1233操作於開之狀態，其中該第三開關1223及該第四開關1233分別提供一傳輸路徑於該第七訊號與該第八訊號；以及透過一第三數位類比轉換器153及一第四數位類比轉換器154分別對該第七訊號及該第八訊號進行直流偏移補償後，且輸出一第九訊號及一第十訊號。其中，若該發射與接收模式切換器112至一功率放大器1310之輸入端，該第一開關1221、該第二開關1231、該第三開關1223及該第四開關1233將操作於關之狀態，且該第一數位類比轉換器151、該第二數位類比轉換器152、該第三數位類比轉換器153及該第四數位類比轉換器154不做為直流偏移補償使用、且一第五開關1321及一第六開關1331將操作於開之狀態。

雖然本發明已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。如上述的解釋，都可以作各型式的修正與變化，而不會破壞此發明的精神。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電路方塊圖

110‧‧‧天線

111‧‧‧第一濾波器

112‧‧‧發射與接收模式切換器

1210‧‧‧低雜訊放大器

1220‧‧‧第一混頻器

1221‧‧‧第一開關

1222‧‧‧第二濾波器

1223‧‧‧第三開關

1224‧‧‧第一可變增益放大器

1225‧‧‧第一直流偏移去除迴圈

1226‧‧‧第一類比數位轉換器

1230‧‧‧第二混頻器

1231‧‧‧第二開關

1232‧‧‧第三濾波器

1233‧‧‧第四開關

1234‧‧‧第二可變增益放大器

1235‧‧‧第二直流偏移去除迴圈

1236‧‧‧第二類比數位轉換器

1310‧‧‧功率放大器

1320‧‧‧第三混頻器

1321‧‧‧第五開關

1330‧‧‧第四混頻器

1331‧‧‧第六開關

140‧‧‧本地震盪器

151‧‧‧第一數位類比轉換器

152‧‧‧第二數位類比轉換器

153‧‧‧第三數位 類比轉換器

154‧‧‧第四數位類比轉換器

160‧‧‧基頻電路

500‧‧‧降頻器

501‧‧‧低雜訊放大器

502‧‧‧混合器(mixer)

503‧‧‧交流耦合器

520‧‧‧節點

511‧‧‧第一接收端

512‧‧‧第二接收端

610‧‧‧放大器

620‧‧‧比較器

630‧‧‧低通濾波器

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下：第1圖係為先前技術之提供具有交流耦合級之直接轉換降頻器之零中頻無線電裝置；第2圖係為先前技術之直流偏移補償之系統方塊圖；第3圖係為先前技術之直流偏移校正之系統方塊圖；第4圖係為本發明之補償直流偏移之直接轉換收發器之系統方塊圖；第5圖係為本發明之補償直流偏移之直接轉換收發器於接收模式下之系統方塊圖；以及第6圖係為本發明之補償直流偏移之直接轉換收發器於發射模式下之系統方塊圖。

100‧‧‧電路方塊圖

110‧‧‧天線

111‧‧‧第一濾波器

112‧‧‧發射與接收模式切換器

1210‧‧‧低雜訊放大器

1220‧‧‧第一混頻器

1221‧‧‧第一開關

1222‧‧‧第二濾波器

1223‧‧‧第三開關

1224‧‧‧第一可變增益放大器

1225‧‧‧第一直流偏移去除迴圈

1226‧‧‧第一類比數位轉換器

1230‧‧‧第二混頻器

1231‧‧‧第二開關

1232‧‧‧第三濾波器

1233‧‧‧第四開關

1234‧‧‧第二可變增益放大器

1235‧‧‧第二直流偏移去除迴圈

1236‧‧‧第二類比數位轉換器

1310‧‧‧功率放大器

1320‧‧‧第三混頻器

1321‧‧‧第五開關

1330‧‧‧第四混頻器

1331‧‧‧第六開關

140‧‧‧本地震盪器

151‧‧‧第一數位類比轉換器

152‧‧‧第二數位類比轉換器

153‧‧‧第三數位類比轉換器

154‧‧‧第四數位類比轉換器

160‧‧‧基頻電路

Claims (8)

1. 一種補償直流偏移之直接轉換收發器，其包含：一天線，用以接收一射頻訊號；一第一濾波器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該天線，用以過濾該射頻訊號；一發射與接收模式切換器，具有一輸入端、一第一輸出端及一第二輸出端，該輸入端係電性連接至該第一濾波器之該輸出端，用以對該使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器進行發射與接收模式之切換；一低雜訊放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該發射與接收模式切換器之該第一輸出端，用以放大接收之該射頻訊號；一第二濾波器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第一開關及一第一混頻器電性連接至該低雜訊放大器之該輸出端；一第三濾波器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第二開關及一第二混頻器電性連接至該低雜訊放大器之該輸出端；一第一可變增益放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第三開關電性連接至該第二濾波器之該輸出端；一第二可變增益放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係透過一第四開關電性連接至該第三濾波器之該輸出端； 一第一類比數位轉換器，係電性連接至該第一可變增益放大器之該輸出端；一第二類比數位轉換器，係電性連接至該第二可變增益放大器之該輸出端；一第一直流偏移去除迴圈，係電性連接至該第一可變增益放大器之該輸入端及該輸出端並與該第一可變增益放大器並聯；一第二直流偏移去除迴圈，係電性連接至該第二可變增益放大器之該輸入端及該輸出端並與該第二可變增益放大器並聯；一第一數位類比轉換器，係電性連接至該第一開關與該第二濾波器之間；一第二數位類比轉換器，係電性連接至該第二開關與該第三濾波器之間；一第三數位類比轉換器，係電性連接至該第二濾波器與該第三開關之間；一第四數位類比轉換器，係電性連接至該第三濾波器與該第四開關之間；一第三混頻器，係透過一第五開關電性連接至該第三數位類比轉換器；一第四混頻器，係透過一第六開關電性連接至該第四數位類比轉換器； 一功率放大器，具有一輸入端及一輸出端，該輸入端係電性連接至該第三混頻器與該第四混頻器、該輸出端係電性連接至該發射與接收模式切換器之該第二輸出端；一本地震盪器，係電性連接至該第一混頻器、該第二混頻器、該第三混頻器及該第四混頻器；以及一基頻電路，係電性連接至該第一類比數位轉換器、該第二類比數位轉換器、該第一數位類比轉換器及該第二數位類比轉換器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器，其中該使用數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器為零中頻(zero-IF)收發器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器，其中該第一數位類比轉換器及該第二數位類比轉換器於該數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器操作於接收模式時，對該第一混頻器之輸出訊號及該第二混頻器之輸出訊號進行直流補償。
4. 如申請專利範圍第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器，其中該第三數位類比轉換器及該第四數位類比轉換器於該數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器操作於接收模式時，對該第二濾波器之輸出訊號及該第三濾波器之輸出訊號進行直流補償。
5. 如申請專利範圍第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收 發器，其中該第一數位類比轉換器及該第二數位類比轉換器於該數位類比轉換器補償直流偏移之直接轉換收發器操作於發射模式時，對該基頻電路之輸出訊號進行數位類比訊號之轉換。
6. 一種補償直流偏移之直接轉換收發器之操作方法，其包含下列之步驟：當如第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器操作於接收模式時：該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關係操作於開之狀態，該第五開關及該第六開關係操作於關之狀態，該發射與接收模式切換器切換至該低雜訊放大器端；以及當如第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器操作於發射模式時：該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關係操作於關之狀態，該第五開關及該第六開關係操作於開之狀態，該發射與接收模式切換器切換至一功率放大器端。
7. 如申請專利範圍第6項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器之操作方法，當如第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器操作於接收模式時更包含下列之步驟：藉由該天線接收一射頻訊號；藉由該第一濾波器及該發射與接收模式切換器將該射頻訊號傳輸至該低雜訊放大器並輸出一第一訊號； 藉由該第一混頻器及該本地震盪器，將該第一訊號轉換為一第二訊號；藉由該第二混頻器及該本地震盪器，將該第一訊號轉換為一第三訊號，其中該第二訊號與該第三訊號之相位相差90度；藉由該第一數位類比轉換器對該第二訊號進行直流偏移補償後，將該第二訊號輸出至一第二濾波器；藉由該第二數位類比轉換器對該第三訊號進行直流偏移補償後，將該第三訊號輸出至一第三濾波器；藉由該第三數位類比轉換器及該第四數位類比轉換器分別對該第二濾波器輸出之一第四訊號及該第三濾波器輸出之一第五訊號進行直流偏移補償；藉由該第一可變增益放大器、該第一直流偏移去除迴圈及該第一類比數位轉換器將該第四訊號輸出至該基頻電路；藉由該第二可變增益放大器、該第二直流偏移去除迴圈及該第二類比數位轉換器將該第五訊號輸出至該基頻電路。
8. 如申請專利範圍第6項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器之操作方法，當如第1項所述之該補償直流偏移之直接轉換收發器操作於發射模式時更包含下列之步驟：藉由該基頻電路產生一第六訊號及一第七訊號；藉由該第一數位類比轉換轉換器對該第六訊號進行數位類比轉換後，將該第六訊號輸出至該第二濾波器；藉由該第二數位類比轉換器對該第七訊號進行數位類比轉 換後，將該第七訊號輸出至該第三濾波器；藉由該第三數位類比轉換器及該第四數位類比轉換器分別對該第二濾波器輸出之一第八訊號及該第三濾波器輸出之一第九訊號進行直流偏移補償；藉由該第三混頻器及該本地震盪器對該第八訊號進行升頻後輸出至該功率放大器；藉由該第四混頻器及該本地震盪器對該第九訊號進行升頻後輸出至該功率放大器；以及透過該天線將該功率放大器輸出之一第十訊號進行傳送發射。