TWI491211B - 本地振盪源產生器與相關通訊系統及本地振盪源產生方法 - Google Patents

Description

本地振盪源產生器與相關通訊系統及本地振盪源產生 方法

本發明係關於一種本地振盪源產生器與相關通訊系統及本地振盪源產生方法，且特別係關於一種可防止通訊系統之放大器干擾本地振盪器的本地振盪源產生器與相關通訊系統及本地振盪源產生方法。

各種規格的通訊網路，例如無線區域網路(WLAN)、藍牙、行動通訊、衛星定位、數位電視等等，已經成為現代資訊社會不可或缺的一環。通訊網路包括有發射端與接收端；為了充分運用通訊頻道並進行多工存取，發射端與接收端分別設置各自的本地振盪源產生器，以產生本地振盪訊號。舉例而言，在射頻無線通訊網路中，發射端將待傳輸至通訊網路的資訊編碼為基頻訊號，而由發射端本地振盪源產生器提供的本地振盪訊號則作為調變的載波；將基頻訊號與此載波混頻，便可將基頻訊號調變、升頻(up-conversion)為射頻訊號；發射端的功率放大器(power amplifier，PA)進一步對此射頻訊號進行功率放大，便可將射頻訊號發射至通訊網路媒介，例如空氣。對應地，接收端由通訊網路媒介接收射頻訊號後，由接收端本地振盪源產生器提供的本地振盪訊號作為解調的載波；將射頻訊號與此解調載波混頻，便可將射頻訊號解調、降頻(down-conversion)為基頻訊號，以還原發射端原先的資訊。

在一種習知技術的本地振盪源產生器中，會以一振盪器產生一原始振盪訊號，再對此原始振盪訊號進行整數倍的除頻，以產生本地振盪訊號。舉例而言，若本地振盪訊號需要的本地振盪頻率為2.4GHz，則此種習知技術會以振盪器產生頻率4.8GHz或9.6GHz的原始振盪訊號，對其進行除2或除4的除頻，以得出2.4GHz的本地振盪訊號。另一方面，因為接收端電路或發射端電路的非線性，本地振盪訊號會引發諧波(harmonic)的倍頻振盪訊號；這些倍頻振盪訊號的頻率會是本地振盪頻率的整數倍，例如4.8GHz或9.6GHz。然而，在此類習知技術中，由於振盪器本身運作的原始振盪頻率也是本地振盪頻率的整數倍，故本地振盪頻率的諧波倍頻振盪訊號會干擾振盪器的運作，連帶影響通訊品質。

舉例而言，在發射端中，功率放大器會對射頻訊號進行功率放大，其非線性會導致高功率的諧波倍頻振盪訊號；若振盪器用以提供原始振盪訊號的原始振盪頻率也是本地振盪訊號的整數倍，使得某一特定諧波倍頻振盪訊號與原始振盪頻率非常接近，而功率放大器的諧波倍頻振盪訊號就會對振盪器產生拉頻(frequency pulling)的效應。發射端的誤差向量幅度(error vector magnitude，EVM)因此劣化，導致訊號品質降低。此種現象在二代/三代/四代(2G/3G/4G)的行動通訊網路與無線區域網路中十分嚴重，因為在這些無線網路的發射端中，其功率放大器會操作於較高的功率，如15至30dBm。

為克服習知技術的缺點，本發明提出一種改良的本地振盪源產生技術。

本發明的目的之一是提供一種應用於一通訊系統(例如發射端或接收端)的本地振盪源產生器，用以提供一本地振盪訊號，其包括一多相位電路(如一多相位濾波器)與一多工器，另可包括一振盪器，耦接多相位電路，用以提供一基本振盪訊號，其頻率為基本頻率。依據基本振盪訊號，多相位電路用以提供複數個多相振盪訊號；這些多相振盪訊號的頻率具有相同之一基本頻率，但相位相異。多工器耦接多相位電路，於複數個不同的時隙分別將該些多相振盪訊號的其中之一導通以形成一輸出振盪訊號；本地振盪源產生器即依據輸出振盪訊號提供本地振盪訊號。輸出振盪訊號的頻率與基本頻率相異。舉例而言，一實施例中，輸出振盪訊號的頻率可以大於基本頻率，且為基本頻率的非整數倍，並為本地振盪頻率的整數倍(一倍或更高)，使基本頻率可以為本地振盪訊號之頻率的非整數倍；因此，本地振盪頻率的整數倍諧波不會與振盪器運作的基本頻率相符，以抑制本地振盪頻率對振盪器的拉頻干擾。

多相振盪訊號的週期為一基本週期。一實施例中，多工器依據一導通週期而週期性地導通同一多相振盪訊號。多工器於相鄰兩時隙中導通的兩多相振盪訊號間具有一時間差，導通週期可以等於該時間差乘以多相振盪訊號的個數。舉例而言，多相振盪訊號可以有4個，相位分別 為0、90、180與270度，基本週期為T，則該時間差可以是(3/4)*T(等於270度的相位差)，而導通週期為(3/4)*T*4=3*T。

一實施例中，多工器導通的各該時隙的時間長度可以大於多相振盪訊號的週期(基本週期)的一半，且小於多相振盪訊號的週期。輸出振盪訊號的頻率為一合成頻率；一實施例中，各時隙的時間長度與基本週期間的比例等於基本頻率與合成頻率間的比例。舉例而言，多相振盪訊號可以有4個，相位分別為0、90、180與270度，基本週期為T，基本頻率為倒數的(1/T)，則時隙的時間長度可以是(3/4)*T(等於270度的相位差)，而輸出振盪訊號的週期即為(3/4)*T，合成頻率為倒數的(4/3)*(1/T)。因此，基本頻率與合成頻率間的比例為(3/4)，等於時隙(3/4)*T與基本週期T間的比例。

一實施例中，多工器於前後相鄰兩時隙中導通的兩多相振盪訊號間具有一相位差，且此相位差係在180度與360度之間；基本頻率與合成頻率間的比例即等於該相位差與360度間的比例。舉例而言，多相振盪訊號可以有4個，相位分別為0、90、180與270度，則相鄰兩時隙中導通的兩多相振盪訊號可以具有270度的相位差，據以提供(4/3)*(1/T)的合成頻率。因此，基本頻率與合成頻率間的比例為(3/4)，而相位差270度與360度間的比例亦為(3/4)。

一實施例中，本地振盪源產生器更包括一控制器，用以依據輸出振盪訊號提供一控制訊號，多工器則依據控制 訊號導通該些多相振盪訊號其中之一以形成該輸出振盪訊號。一實施例中，控制器係於輸出振盪訊號轉態時經由控制訊號使多工器由該些多相振盪訊號的其中之一切換導通另一多相振盪訊號。

一實施例中，控制器包括有一第一正反器與一第二正反器。第一正反器具有一第一輸入端、一第一時脈端與一第一輸出端；其中，第一時脈端耦接輸出振盪訊號。第二正反器具有一第二輸入端、一第二時脈端、一第二正輸出端與一第二負輸出端；第二輸入端、第二時脈端與第二負輸出端分別耦接第一輸出端、該輸出振盪訊號與第一輸入端。控制器係依據第一輸出端與第二輸出端的訊號提供控制訊號。

一實施例中，多相位電路為一多相位濾波器(poly-phase filter)，用以依據基本振盪訊號產生該些多相振盪訊號。一實施例中，多相位電路(與振盪器)可整合由一環式振盪器實現。

一實施例中，通訊系統為一發射端，設有一混頻器與一功率放大器。混頻器耦接本地振盪源產生器，用以將一基頻訊號與本地振盪訊號混頻，並據以提供一射頻訊號。功率放大器耦接混頻器，用以放大射頻訊號。一實施例中，通訊系統為一接收端，設有一混頻器與一放大器。混頻器耦接本地振盪源產生器，用以將一射頻訊號與本地振盪訊號混頻以提供一基頻訊號；放大器則耦接混頻器，用以放大基頻訊號。

一實施例中，本地振盪源產生器更包括一第二多相位 電路，耦接於該多工器，用以依據輸出振盪訊號產生複數個多相本地振盪訊號，這些多相本地振盪訊號具有相同之第二基本頻率，且相位相異；第二基本頻率相等於輸出振盪訊號的頻率。其中，本地振盪源產生器係依據諸多相本地振盪訊號提供本地振盪訊號。

一實施例中，本地振盪源產生器更包括一除頻器，耦接於多工器，用以對輸出振盪訊號除頻以產生本地振盪訊號。

本發明的目的之一是提供一種通訊系統，包括一本地振盪源產生器，用以提供一本地振盪訊號。本地振盪源產生器包括一多相位電路與一多工器。多相位電路用以提供複數個多相振盪訊號，具有相同之基本頻率，且相位相異。多工器耦接多相位電路，於複數個不同的時隙分別將該些多相振盪訊號的其中之一導通以形成一輸出振盪訊號。本地振盪源產生器則係依據輸出振盪訊號提供本地振盪訊號；其中，輸出振盪訊號的頻率與基本頻率相異。

一實施例中，通訊系統更包括一混頻器與一功率放大器。混頻器用以將一基頻訊號與本地振盪訊號混頻以提供一射頻訊號，功率放大器用以放大射頻訊號。

一實施例中，通訊系統包括一接收器，本地振盪源產生器係應用於此接收器；而通訊系統更包括一低雜訊放大器、一混頻器與一基頻放大器。低雜訊放大器用以放大一射頻訊號，以產生一放大射頻訊號。混頻器耦接於本地振盪源產生器，用以將放大射頻訊號與本地振盪訊號混頻，並據以提供一基頻訊號。基頻放大器耦接於混頻器，用以 放大基頻訊號。

本發明的目的之一是提供一種應用於一通訊系統的本地振盪源產生方法，用以提供一本地振盪訊號，包括：決定複數個多相振盪訊號之個數，其中，該些多相振盪訊號具有相同之基本頻率，且相位相異；決定一時間差，其中，一導通週期等於該時間差乘以該個數；依據導通週期而於複數個不同的時隙週期性地將該些多相振盪訊號的其中之一導通以形成一輸出振盪訊號；以及，依據輸出振盪訊號提供本地振盪訊號，使輸出振盪訊號的頻率與基本頻率相異。

各多相振盪訊號的週期長度相同，均為一基本週期；輸出振盪訊號具有一合成頻率。一實施例中，各時隙的時間長度與基本週期間的比例等於基本頻率與合成頻率間的比例。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參考第1圖，其所示意的是依據本發明一實施例的本地振盪源產生器12，應用於一通訊系統10，例如一無線通訊網路的發射器。本地振盪源產生器12用以提供一(或多個)本地振盪訊號，第1圖中以訊號SLO代表；訊號SLO的頻率為f_LO，即本地振盪頻率。本地振盪源產生器12包括有一振盪器14、一多相位電路16、一多工器18與一控制電路20。為提供本地振盪訊號SLO，本地振盪源 產生器12可包括另一多相位電路22以及/或者一除頻器24。通訊系統10則包括有一混頻器26與一功率放大器28，以形成一網路實體層的類比前端(analog frontend)。

在本地振盪源產生器12中，振盪器14可以是一鎖相迴路(phase lock loop，未繪出)的壓控振盪器(voltage-controlled oscillator，VCO)，用以提供一訊號S0作為一基本振盪訊號，其頻率為Fvco，可視為一基本頻率。多相位電路16耦接振盪器14，運作於頻率Fvco；依據訊號S0，多相位電路16提供N個訊號P[1]至P[N]作為多相振盪訊號，數目N為一大於1之整數。訊號P[1]至P[N]的振盪頻率皆等於頻率Fvco，但相位相異。例如，第n個訊號P[n]與訊號P[1]間的相位差可以是(360*(n-1)/N)度，對n=1至N。

多工器18耦接多相位電路16，於不同的時隙分別將訊號P[1]至P[N]的其中之一導通至一內部端n1(即一輸出端)以產生一訊號S1，作為一輸出振盪訊號。控制器20耦接於多工器18，用以依據訊號S1提供一控制訊號SC；多工器18即是依據控制訊號SC而於不同時隙分別將訊號P[1]至P[N]的其中之一導通以產生訊號S1；據此，訊號S1的頻率f1與頻率Fvco相異。舉例而言，頻率f1與頻率Fvco間的比例可以是(N/K)；其中，數目K可以是大於(N/2)且小於N的整數。一實施例中，數目N為4，數目K則為3。亦即，一實施例中，訊號S1的頻率f1大於基本頻率Fvco，且頻率f1為頻率Fvco的非整數倍，如此則幾乎不存在拉頻(frequency pulling)的問題。於另 一實施例中，頻率f1與頻率Fvco間的比例可以是(N/K)，當(N/K)小於數值1，只要滿足(N/K)不為整數之條件，頻率f1的整數倍不等於頻率Fvco，則依然可有效避免本地振盪頻率之倍頻諧波干擾振盪器14的運作，抑制本地振盪頻率對振盪器14的拉頻干擾。

於本發明一實施例中，依據訊號S1，多相位電路22產生多個頻率相同、相位相異的訊號Sa[1]至Sa[M]，以作為本地振盪訊號SLO；舉例而言，數目M可以等於4，以提供四相(quadrature-phase)的本地振盪訊號SLO。多相位電路22可以是一多相位濾波器，耦接多工器18，運作於頻率f1。於另一實施例中，除頻器24依據訊號S1產生一或多個頻率相同、相位相異的訊號Sb[1]至Sb[M2]，以作為本地振盪訊號SLO。除頻器24可以是一整數的除頻器，耦接多工器18，將訊號S1的頻率除以整數N2(例如數值2)，以產生訊號Sb[1]至Sb[M2]，使訊號Sb[1]至Sb[M2]的頻率為f1/N2。

如上所述，一實施例中，訊號S1的頻率f1為本地振盪訊號SLO頻率f_LO的整數倍(一倍或更高)。此外，由於頻率f1為頻率Fvco的非整數倍，經由妥善參數設計可使得本地振盪頻率f_LO的倍頻諧波以及次諧波不與振盪器14運作的頻率Fvco相符；藉此，便可有效抑制本地振盪頻率f_LO對振盪器14的拉頻干擾。

一實施例中，振盪器14的基本頻率Fvco為3.6GHz，整數N=4，使訊號S1的頻率f1為(4/3)*3.6=4.8GHz；除頻器24將訊號S1的頻率除以2，以產生2.4GHz的本地 振盪訊號SLO。顯然地，基本頻率Fvco為本地振盪訊號SLO頻率f_LO的非整數倍。如此，即使通訊系統10因非線性而由2.4GHz的本地振盪頻率衍生出倍頻諧波(如4.8GHz及/或9.6GHz)，由於振盪器14運作於3.6GHz的基本頻率，倍頻諧波對振盪器14的拉頻干擾可被有效抑制。

另一實施例中，振盪器14的基本頻率Fvco同樣為3.6GHz，整數N=4，使訊號S1的頻率f1為(4/5)*3.6=2.88GHz；除頻器24將訊號S1的頻率除以2，以產生1.44GHz的本地振盪訊號SLO。基本頻率Fvco亦為本地振盪訊號SLO頻率f_LO的非整數倍。同理，通訊系統10因非線性而由1.44GHz的本地振盪頻率衍生出之倍頻諧波，例如2.88GHz或5.76GHz，並不會與振盪器14所運作之3.6GHz近似，而可有效抑制拉頻干擾。

當通訊系統10要根據一基頻的訊號SB發出一射頻訊號Sr1時，耦接於訊號SB與SLO的混頻器26可將訊號SB與SLO混頻，以將訊號SB攜載至頻率f_LO的頻帶，產生一射頻訊號Sr0。耦接於混頻器26的功率放大器28則會放大射頻訊號Sr0以產生射頻訊號Sr1，使其可被發射至網路媒體(未繪出)。

一實施例中，訊號S1的頻率f1大於振盪器14的頻率Fvco。亦即，相較於頻率f1，振盪器14運作於較低的頻率Fvco。此種安排有許多優點；舉例而言，振盪器14於相位雜訊、頻率調整範圍(tuning range)與功耗之間可擁有更多優化的自由度與取捨(trade-off)空間。

請參考第2圖，其所示意的是本地振盪源產生器12中各相關訊號的波形實施例；各波形的橫軸為時間，縱軸為波形的幅度大小。第2圖所示之實施例中，N=4，多相位電路16提供4個訊號P[1]至P[4]；訊號P[1]至P[4]的週期長度為T(即基本週期，T=(1/Fvco))，第n個訊號P[n]與訊號P[1]間的相位差為(360*(n-1)/N)度，對n=1至4。

在控制器20的控制下，多工器18依照訊號P[1]、P[4]、P[3]與P[2]的順序週期性地在不同時隙將各訊號P[1]至P[4]導通，以形成訊號S1。舉例而言，在時隙30a，多工器18使相位0度的訊號P[1]之片段a1作為訊號S1中的片段a2。在次一時隙30b，多工器18使相位270度的訊號P[4]之片段b1作為訊號S1中的片段b2。在後續的時隙30c，多工器18使相位180度的訊號P[3]之片段c1形成訊號S1中的片段c2。然後，在時隙30d，多工器18改使相位90度的訊號P[2]之片段d1形成訊號S1中的片段d2。時隙30d之後，多工器18會重複訊號P[1]、P[4]、P[3]與P[2]的順序而於次四個時隙中繼續將訊號P[1]、P[4]、P[3]與P[2]的片段串接於訊號S1中。

詳言之，對應於多工器18在相鄰兩時隙中將兩個不同相位的訊號P[n1]與P[n2]先後導通作為訊號S1，訊號P[n2]與P[n1]間的相位差為(K/N)*360度，相當於時間差(K/N)*T；其中，數目K為小於數目N但大於(N/2)之一整數。換言之，訊號P[n2]與P[n1]間的相位差在180度與360度之間；等效地，訊號P[n2]與P[n1]間的時間差在週 期(T/2)與T之間。由於多工器18每N個時隙就重複使同一訊號P[n]被導通，多工器18重複運作的週期TR(導通週期)即為(K*T)=N*(K/N)*T。依據多工器18的運作，訊號S1的週期T1(合成週期)便會等於(K/N)*T，也就是每一時隙的時間長短；訊號S1的頻率f1為週期T1的倒數，故頻率f1與頻率Fvco間的比例為(N/K)。

舉例而言，在第2圖的實施例中，數目N為整數的數值4，數目K為整數數值3。多工器18在時隙30a導通相位0度的訊號P[1]，故在之後的次一時隙30b，多工器18會選擇相位270度(3/4*(2π))的訊號P[4]。同理，由時隙30b至時隙30c，多工器18由訊號P[4]改選訊號P[3]；訊號P[3]與訊號P[4]的相位差亦是270度，因訊號P[4]的相位270度再加上270度即為相位180度(6/4*(2π)=2/4*(2π))，也就是訊號P[3]的相位。

類似地，在時隙30c至時隙30d，多工器18會由訊號P[3]切換至訊號P[2]；訊號P[2]與訊號P[3]的相位差亦是270度，因訊號P[3]的相位180度再加上270度即為相位90度(5/4*(2π)=1/4*(2π))，也就是訊號P[2]的相位。在時隙30d之後，多工器18會由訊號P[2]再度切換至訊號P[1]；訊號P[2]的相位90度再加上270度即為相位0度(4/4*(2π)=0)，也就是訊號P[1]的相位。亦即，相鄰時隙導通之兩訊號(例如P[n2]與P[n1])具有時間差(K/N)*T。在如此的運作下，訊號S1的週期會是(3/4)*T；亦即，訊號S1的頻率f1=(4/3)*Fvco，為頻率Fvco的非整數倍。

請參考第3圖與第4圖，第3圖示意的是依據本發明一實施例的控制器20，第4圖示意的則是第3圖中相關訊號的波形實施例，各波形的橫軸為時間，縱軸為波形高低。在第3圖實施例中，控制器20包括有兩正反器32a與32b，以及反相器34a至34e。正反器32a具有一輸入端D1、一時脈端ck1、一正輸出端Q1與一反相的負輸出端Qb1。依據時脈端ck1的訊號觸發(例如升緣觸發)，正反器32a對輸入端D1的訊號取樣，並將取樣結果與其反相分別輸出至輸出端Q1與Qb1。類似地，正反器32b具有一輸入端D2、一時脈端ck2、一正輸出端Q2與一反相的負輸出端Qb2。

在控制器20中，反相器34a將訊號S1反相為訊號S2，時脈端ck1與ck2即耦接於訊號S2。輸入端D2與負輸出端Qb2分別耦接正輸出端Q1與輸入端D1。反相器34b與34c串聯耦接於正輸出端Q2，反相器34d與34e則串聯耦接於正輸出端Q1；控制器20即是依據正輸出端Q1的訊號SQ1與正輸出端Q2的訊號SQ2提供控制訊號SC。舉例而言，訊號SQ1與SQ2可視為控制訊號SC的兩個位元。如第4圖所示，在此實施例中，對應於(SQ1,SQ2)=(0,0)之控制訊號SC=0，與其對應而被導通之訊號為P[1]；對應於(SQ1,SQ2)=(1,0)之控制訊號SC=2，與其對應而被導通之訊號為P[4]；對應於(SQ1,SQ2)=(1,1)之控制訊號SC=3，與其對應而被導通之訊號為P[3]；對應於(SQ1,SQ2)=(0,1)之控制訊號SC=1，與其對應而被導通之訊號為P[2]。

如第4圖所示，在一時隙36a中，訊號SQ1與SQ2皆為位準L，即(SQ1,SQ2)=(0,0)，由訊號SQ1與SQ2合成的控制訊號SC會使多工器18導通訊號P[1]，由訊號P[1]中的片段A1形成訊號S1中的片段A2。片段A2中的降緣會被反相器34a反相為訊號S2中的升緣；受此升緣的觸發，正反器32a會取樣到負輸出端Qb2的反相位準H，使訊號SQ1由位準L轉態(transit)至位準H，正反器32b則維持於位準L，此時(SQ1,SQ2)=(1,0)。響應訊號SQ1的轉態，控制訊號SC也隨之轉態，使多工器18對應於此時之控制訊號SC進入至時隙36b而切換導通訊號P[4]，由訊號P[4]中的片段B1形成訊號S1的片段B2。類似地，片段B2的降緣會被反相而觸發正反器32a與32b，使訊號SQ2轉態，亦即(SQ1,SQ2)=(1,1)，讓多工器18對應於此時之控制訊號SC進入至時隙36c而切換導通訊號P[3]，以此類推。控制器20可視為一相位轉動電路(phase rotation circuit)，於訊號S1轉態時(如訊號S1的降緣)改變控制訊號SC，使多工器22由訊號P[1]至P[N]中的某一訊號P[n1]切換導通另一訊號P[n2]。配合第3圖實施例，多工器18可以是一數位多工器。或者，控制器20可以由電流模式邏輯(current mode logic，CML)形成，多工器18則是基於小訊號運作的類比多工器。

多相位電路16提供訊號P[1]至P[N]的各種實施例可以描述如下。一實施例中，振盪器14操作於頻率Fvco的J倍頻，多相位電路16經由數目J的除頻而產生N個不同相位的訊號P[1]至P[N]。一實施例中，振盪器14提供頻 率Fvco的訊號S0，多相位電路16為多相位濾波器，依據訊號S0產生訊號P[1]至P[N]。一實施例中，多相位電路16與振盪器14的功能整合由一正交相位(quadrature)振盪器實現，提供四個訊號P[1]至P[4]。再者，如第7圖所示，多相位電路16可能由一環式振盪器(ring oscillator)60實現，接收另一振盪器14提供之頻率Fvco的訊號S0，而輸出N個不同相位的訊號P[1]至P[N]。環式振盪器60內包括複數個串接的放大器IV，各放大器IV的輸出端耦接另一放大器IV的輸入端，並可輸出訊號P[1]至P[N]的其中之一。各放大器IV可以是單端輸入/輸出的(反相)放大器，或是雙端(差動)輸入/輸出的(反相)放大器。此外，在另一實施例中，多相位電路16與振盪器14的功能可以整合由一環式振盪器(ring oscillator)60實現，此架構之相位雜訊(phase noise)雖較明顯，但具有較寬的頻率可調範圍。在第1圖(與第3圖)實施例中，本地振盪源產生器12內亦可設置一帶通濾波器(例如一電感電容緩衝器，未繪出)，耦接於多相位電路22，用以對訊號S1進行帶通濾波，使帶通濾波後的訊號更接近本地振盪訊號的理想波形。帶通濾波的通帶可以是以頻率f1為中心。

請參考第5圖，其所示意的是依據本發明一實施例的通訊系統50，其包括一本地振盪源產生器52、一低雜訊放大器(Low-Noise Amplifier)26、一混頻器54與一基頻放大器(Baseband Amplifier)58，以實現一無線通訊網路的接收器(receiver)。本地振盪源產生器52可以是 第1圖的本地振盪源產生器12，用以依據一基本振盪訊號S0提供一訊號SLO作為本地振盪訊號。當接收無線射頻訊號Sr時，低雜訊放大器56用以放大射頻訊號Sr，以產生一放大射頻訊號Sra。第二混頻器54耦接於本地振盪源產生器52與低雜訊放大器56，用以將放大射頻訊號Sra與本地振盪訊號SLO混頻，並據以提供一基頻訊號SB0。基頻放大器58耦接於第二混頻器54，用以放大基頻訊號SB0以提供一放大後的基頻訊號SB1。

請參考第6圖，其所示意的是依據本發明一實施例的流程100。流程100可應用於一通訊系統，例如第1與第5圖中的通訊系統，用以提供一本地振盪訊號，如訊號SLO。流程100的主要步驟可描述如下：

步驟102：決定多相振盪訊號P[1]至P[N]之個數，即數目N，其中，多相振盪訊號P[1]至P[N]係由基本振盪訊號S0產生，其均具有基本頻率Fvco以及基本週期T。

步驟104：決定一時間差(K/N)*T。使任意相鄰兩時隙中被導通之兩個不同相位的訊號P[n1]與P[n2]間的相位差為(K/N)*360度，相當於時間差(K/N)*T。K為一整數。且令導通週期TR等於時間差(K/N)*T乘以數目N，即K*T。

步驟106：依據該導通週期TR而於複數個不同的時隙(K/N)*T週期性地將該多相振盪訊號的其中之一導通以形成一輸出振盪訊號S1，其具有合成頻率f1=(N/K)*Fvco。輸出振盪訊號的合成頻率f1=(N/K)*Fvco與基本頻率Fvco相異，即數目N不等於K。

步驟108：依據該輸出振盪訊號S1提供本地振盪訊 號SLO。

總結來說，相較於習知技術，本發明的本地振盪源產生技術可以使本地振盪頻率的整數倍諧波不會與振盪器的基本頻率重疊，故可有效抑制通訊系統對振盪器的拉頻干擾，增進通訊的品質。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。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。

10、50‧‧‧通訊系統

12、52‧‧‧本地振盪源產生器

14‧‧‧振盪器

16、22‧‧‧多相位電路

18‧‧‧多工器

20‧‧‧控制電路

24‧‧‧除頻器

26‧‧‧混頻器

54‧‧‧第二混頻器

28‧‧‧功率放大器

30a-30d、36a-36d‧‧‧時隙

32a、32b‧‧‧正反器

34a-34e‧‧‧反相器

56‧‧‧低雜訊放大器

58‧‧‧基頻放大器

60‧‧‧環式振盪器

100‧‧‧流程

102a-102b、104、106‧‧‧步驟

D1-D2‧‧‧輸入端

Q1-Q2、Qb1-Qb2‧‧‧輸出端

ck1-ck2‧‧‧時脈端

n1‧‧‧內部端

S0-S2、P[.]、Sa[.]、Sb[.]、SLO、SB、Sr0、Sr1、SQ1-SQ2、Sr、Sra、SB0-SB1‧‧‧訊號

SC‧‧‧控制訊號

N、K、M、M2、N2‧‧‧數目

Fvco、f1、f_LO‧‧‧頻率

TR、T、T1‧‧‧週期

a1-d1、a2-d2‧‧‧片段

H、L‧‧‧位準

IV‧‧‧放大器

第1圖示意的是依據本發明一實施例的本地振盪源產生器。

第2圖示意第1圖中相關訊號的波形實施例。

第3圖示意的是依據本發明一實施例的控制器，用以控制第1圖中的多工器。

第4圖示意第3圖中相關訊號的波形實施例。

第5圖示意的是依據本發明一實施例的接收器。

第6圖示意的是依據本發明一實施例的流程。

第7圖示意的是依據本發明一實施例的電路，用以產生多相振盪訊號。

10‧‧‧通訊系統

12‧‧‧本地振盪源產生器

14‧‧‧振盪器

16、22‧‧‧多相位電路

18‧‧‧多工器

20‧‧‧控制電路

24‧‧‧除頻器

26‧‧‧混頻器

28‧‧‧功率放大器

n1‧‧‧內部端

S0、S1、P[.]、Sa[.]、Sb[.]、SLO、SB、Sr0、Sr1‧‧‧訊號

SC‧‧‧控制訊號

N、K、M、M2、N2‧‧‧數目

Fvco、f1、f_LO‧‧‧頻率

Claims (31)

1. 一種應用於一通訊系統的本地振盪源產生器，用以提供一本地振盪訊號，包含：一多相位電路，用以提供複數個多相振盪訊號；該多相振盪訊號具有相同之一基本頻率，且相位相異；以及一多工器，耦接該多相位電路，於複數個不同的時隙分別將該多相振盪訊號的其中之一導通以形成一輸出振盪訊號，而該本地振盪源產生器係依據該輸出振盪訊號提供該本地振盪訊號；該輸出振盪訊號的一合成頻率與該基本頻率相異；其中，該多工器於前後相鄰兩時隙中導通的兩該多相振盪訊號間具有一相位差，且該基本頻率與該合成頻率之一比例等於該相位差與360度之一比例。
2. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中，該多工器係依據一導通週期而週期性地將同一多相振盪訊號導通，該多工器於相鄰兩該時隙中導通的兩該多相振盪訊號間具有一時間差，且該導通週期係該時間差之整數倍。
3. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中，該多相振盪訊號具有相同之一基本週期長度，且各該時隙的一時間長度與該基本週期長度之一比例等於該基本頻率與該合成頻率之一比例。
4. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中，該合成頻率為該基本頻率之非整數倍。
5. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中，該基本頻率為該合成頻率之非整數倍。
6. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，更包含：一控制器，耦接於該多工器，用以依據該輸出振盪訊號提供一控制訊號；其中，該多工器係依據該控制訊號導通該多相振盪訊號其中之一以形成該輸出振盪訊號。
7. 如申請專利範圍第6項所述的本地振盪源產生器，其中該控制器係於該輸出振盪訊號轉態時使該多工器響應該控制訊號而對應地由該多相振盪訊號的其中之一切換導通另一該多相振盪訊號。
8. 如申請專利範圍第6項所述的本地振盪源產生器，其中該控制器包含：一第一正反器，具有一第一輸入端、一第一時脈端與一第一輸出端；其中，該第一時脈端耦接該輸出振盪訊號；以及一第二正反器，具有一第二輸入端、一第二時脈端、一第二正輸出端與一第二負輸出端；該第二輸入端、該第 二時脈端與該第二負輸出端分別耦接該第一輸出端、該輸出振盪訊號與該第一輸入端；其中，該控制器係依據該第一輸出端與該第二輸出端的訊號提供該控制訊號。
9. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，更包含：一振盪器，耦接該多相位電路，用以提供一基本振盪訊號，其頻率為該基本頻率；其中，該多相位電路係一多相位濾波器(poly-phase filter)，用以依據該基本振盪訊號產生該多相振盪訊號。
10. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中，該多相位電路係一環式振盪器(ring oscillator)。
11. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，更包含：一振盪器，耦接該多相位電路，用以提供一基本振盪訊號，其頻率為該基本頻率；其中，該多相位電路係一環式振盪器，用以依據該基本振盪訊號產生該多相振盪訊號。
12. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中該通訊系統包含： 一混頻器，耦接該本地振盪源產生器，用以將一基頻訊號與該本地振盪訊號混頻以提供一射頻訊號；以及一功率放大器，耦接該混頻器，用以放大該射頻訊號。
13. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中該通訊系統包含：一混頻器，耦接該本地振盪源產生器，用以將一射頻訊號與該本地振盪訊號混頻以提供一基頻訊號；以及一放大器，耦接該混頻器，用以放大該基頻訊號。
14. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，更包含：一第二多相位電路，耦接於該多工器，用以依據該輸出振盪訊號產生複數個多相本地振盪訊號，該些多相本地振盪訊號具有相同之一第二基本頻率，且相位相異，該第二基本頻率相等於該輸出振盪訊號的頻率；其中，該本地振盪源產生器係依據該些多相本地振盪訊號提供該本地振盪訊號。
15. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，更包含：一除頻器，耦接於該多工器，用以對該輸出振盪訊號除頻以產生該本地振盪訊號。
16. 一通訊系統，包含一本地振盪源產生器(Local Oscillator Generator)，用以提供一本地振盪訊號，該本地振盪源產生器包含：一多相位電路，用以提供複數個多相振盪訊號；該多相振盪訊號具有相同之一基本頻率，且相位相異；以及一多工器，耦接該多相位電路，於複數個不同的時隙分別將該多相振盪訊號的其中之一導通以形成一輸出振盪訊號，而該本地振盪源產生器係依據該輸出振盪訊號提供該本地振盪訊號；該輸出振盪訊號的一合成頻率與該基本頻率相異；其中，該多工器於前後相鄰兩時隙中導通的兩該多相振盪訊號間具有一相位差，且該基本頻率與該合成頻率之一比例等於該相位差與360度之一比例。
17. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，其中，該多工器於相鄰兩該時隙中導通的兩該多相振盪訊號間具有一時間差，且該導通週期係該時間差之整數倍。
18. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，其中，該多相振盪訊號具有相同之一基本週期長度，且各該時隙的一時間長度與該基本週期長度之一比例等於該基本頻率與該合成頻率之一比例。
19. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，更包含： 一控制器，耦接於該多工器，用以依據該輸出振盪訊號提供一控制訊號；其中，該多工器係依據該控制訊號導通該多相振盪訊號其中之一以形成該輸出振盪訊號。
20. 如申請專利範圍第19項所述的通訊系統，其中該控制器包含：一第一正反器，具有一第一輸入端、一第一時脈端與一第一輸出端；其中，該第一時脈端耦接該輸出振盪訊號；以及一第二正反器，具有一第二輸入端、一第二時脈端、一第二正輸出端與一第二負輸出端；該第二輸入端、該第二時脈端與該第二負輸出端分別耦接該第一輸出端、該輸出振盪訊號與該第一輸入端；其中，該控制器係依據該第一輸出端與該第二輸出端的訊號提供該控制訊號。
21. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，更包含：一振盪器，耦接該多相位電路，用以提供一基本振盪訊號，其頻率為該基本頻率；其中，該多相位電路係一多相位濾波器(poly-phase filter)，用以依據該基本振盪訊號產生該多相振盪訊號。
22. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，更包 含：一混頻器，耦接該本地振盪源產生器，用以將一基頻訊號與該本地振盪訊號混頻以提供一射頻訊號；以及一功率放大器，耦接該混頻器，用以放大該射頻訊號。
23. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，更包含：一第二多相位電路，耦接於該多工器，用以依據該輸出振盪訊號產生複數個多相本地振盪訊號，該些多相本地振盪訊號具有相同之一第二基本頻率，且相位相異，該第二基本頻率相等於該輸出振盪訊號的頻率；其中，該本地振盪源產生器係依據該些多相本地振盪訊號提供該本地振盪訊號。
24. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，更包含：一除頻器，耦接於該多工器，用以對該輸出振盪訊號除頻以產生該本地振盪訊號。
25. 如申請專利範圍第16項所述的通訊系統，包含一接收器(receiver)，該本地振盪源產生器係應用於該接收器。
26. 如申請專利範圍第25項所述的通訊系統，該接 收器更包括：一低雜訊放大器，用以放大一射頻訊號，以產生一放大射頻訊號；一第二混頻器，耦接於該本地振盪源產生器，用以將該放大射頻訊號與該本地振盪訊號混頻，並據以提供一基頻訊號；以及一基頻放大器，耦接於該第二混頻器，用以放大該基頻訊號。
27. 一種應用於一通訊系統的本地振盪源產生方法，用以提供一本地振盪訊號，包含：決定複數個多相振盪訊號之一個數，其中，該多相振盪訊號具有相同之一基本頻率，且相位相異；決定一時間差，其中，一導通週期等於該時間差乘以該個數；依據該導通週期而於複數個不同的時隙週期性地將該多相振盪訊號的其中之一導通以形成一輸出振盪訊號；以及依據該輸出振盪訊號提供該本地振盪訊號，該輸出振盪訊號的一合成頻率與該基本頻率相異其中，於前後相鄰兩時隙中導通的兩該多相振盪訊號間具有一相位差，且該基本頻率與該合成頻率之一比例等於該相位差與360度之一比例。
28. 如申請專利範圍第27項所述的本地振盪源產生 方法，其中，於相鄰兩該時隙中被導通的兩該多相振盪訊號間具有一時間差，且該導通週期係該時間差之整數倍。
29. 如申請專利範圍第27項所述的本地振盪源產生方法，其中，該多相振盪訊號具有相同長度之一基本週期，且各該時隙的一時間長度與該基本週期之一比例等於該基本頻率與該合成頻率之一比例。
30. 如申請專利範圍第27項所述的本地振盪源產生方法，其中，該合成頻率為該基本頻率之非整數倍。
31. 如申請專利範圍第27項所述的本地振盪源產生方法，其中，該基本頻率為該合成頻率之非整數倍。