TWI508429B - 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

本發明係關於一種應用於通訊系統的本地振盪源產生器，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電路的本地振盪源產生器。

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、升轉(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、降轉(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 電路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(Local Oscillator，LO)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電路產生頻率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，而這些倍頻振盪訊號的頻率會是本地振盪訊號的整數倍，例如4.8GHz或9.6GHz。然而，在此類習知技術中，由於振盪電路本身運作的原始振盪頻率也是本地振盪頻率的整數倍，故諧波的倍頻振盪訊號會干擾振盪電路的運作，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；若振盪電路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，功率放大器的諧波倍頻振盪訊號就會對振盪電路產生拉頻(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，其係基於振盪電路運作產生的基本頻率進行倍頻與混頻，再除頻出本地振盪頻率；據此，本地振盪頻率便不會是基本頻率的整數倍，而由本地振盪頻率衍生的諧波倍頻也不會是基本頻率的整數倍。所以，本地振盪頻率對振盪電路的影響與干擾就可以被有效壓制。

本發明的目的之一是提供一種本地振盪源產生器，應用於一通訊系統(例如發射器或接收器)，用以提供一本地振盪訊號，其包括一振盪電路、一倍頻電路、一混頻器(mixer)與一除頻器。振盪電路用以提供一基本振盪訊號，關聯於一基本頻率。倍頻電路耦接於振盪電路，用以依據基本振盪訊號提供一第一振盪訊號，關聯於一第一頻率。混頻器耦接振盪電路與倍頻電路，用以依據基本振盪訊號與第一振盪訊號提供一混頻訊號。除頻器耦接於混頻器，用以對混頻訊號除頻以提供一除頻訊號。

混頻訊號關聯於一混頻頻率，除頻訊號關聯於一除頻頻率。混頻頻率可以大於基本頻率，亦大於第一頻率。例如，混頻頻率可以是基本頻率的M倍與基本頻率之和；M為一預設整數，其可以大於或等於數值1。

一實施例中，振盪電路與倍頻電路係整合於一振盪器中；振盪電路係由振盪器的差動節點提供基本振盪訊號，倍頻電路則由振盪器的共模節點提供第一振盪訊號。亦即，第一振盪訊號可以是基本頻率的倍頻諧波，第一頻率係基本頻率的M倍，例如2倍(即M=2)。混頻器對基本振盪訊號與第一振盪訊號進行混頻(混波)以提供混頻訊 號，使混頻頻率等於基本頻率與第一頻率之和，即基本頻率的(M+1)倍。除頻器的除頻則使混頻頻率為除頻頻率的N倍，因此，本地振盪頻率為基本頻率的(M+1)/N倍。

一實施例中，本地振盪源產生器更包含一第二倍頻電路，耦接於振盪電路與混頻器之間，用以依據基本振盪訊號提供一第二振盪訊號。第一振盪訊號與第二振盪訊號分別關聯於一第一頻率與一第二頻率。混頻器則係將第一振盪訊號與第二振盪訊號混頻以提供混頻訊號，使混頻頻率為第一頻率與第二頻率之和。

一實施例中，倍頻電路與第二倍頻電路分別使第一頻率為基本頻率的M倍、第二頻率為基本頻率的L倍。混頻因此，混頻頻率為基本頻率的(L+M)倍。除頻器的除頻使混頻頻率為除頻頻率的N倍，故混頻頻率為基本頻率的(L+M)/N倍。

一實施例中，倍頻電路與第二倍頻電路分別使基本頻率為第一頻率的M倍、第二頻率為基本頻率的L倍。因此，混頻頻率為基本頻率的(L+(1/M))倍。除頻器的除頻使混頻頻率為除頻頻率的N倍，故混頻頻率為基本頻率的(L+(1/M))/N倍。

一實施例中，倍頻電路與第二倍頻電路分別使第一頻率為基本頻率的M倍、基本頻率為第二頻率的L倍。因此，混頻頻率為基本頻率的(M+(1/L))倍。除頻器的除頻使混頻頻率為除頻頻率的N倍，故混頻頻率為基本頻率的(M+(1/L))/N倍。

一實施例中，倍頻電路與第二倍頻電路分別使基本頻 率為第一頻率的M倍、基本頻率為第二頻率的L倍。因此，混頻頻率為基本頻率的((1/M)+(1/L))倍。除頻器的除頻使混頻頻率為除頻頻率的N倍，故混頻頻率為基本頻率的((1/M)+(1/L))/N倍。

一實施例中，本地振盪源產生器更包含一濾波器，耦接除頻器，用以對除頻訊號進行帶通濾波；其中，濾波器的通帶(pass band)係關聯於本地振盪訊號的頻率。舉例而言，此濾波器可以是一電感電容緩衝器(LC buffer)。

一實施例中，混頻器具有一帶通濾波的功能，且其通帶係關聯於混頻頻率。

本發明的目的之一是提供一通訊系統，包括一發射器及/或一接收器。本發明的本地振盪源產生器可應用於發射器中，以提供一本地振盪訊號。發射器更包括一第二混頻器與一功率放大器。第二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。功率放大器耦接第二混頻器，用以放大射頻訊號。

一實施例中，本發明的本地振盪源電路亦可應用於接收器中，提供一本地振盪訊號。接收器更包括一低雜訊放大器、一第三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。第三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。基頻放大器耦接於第三混頻器，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 本地振盪訊號產生方法，用以提供一本地振盪訊號，包含：依據一基本振盪訊號與一第一振盪訊號產生一混頻訊號，該基本振盪訊號關聯於一基本頻率，該第一振盪訊號關聯於一第一頻率，該第一頻率為該基本頻率之一第一整數倍，該第一整數大於等於1；以及對該混頻訊號除頻以產生一除頻訊號，該除頻訊號關聯於該本地振盪訊號，該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係該除頻頻率的一第二整數倍。

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訊號產生方法，用以提供一本地振盪訊號，包含：依據一基本振盪訊號產生一第一振盪訊號以及一第二振盪訊號，該基本振盪訊號關聯於一基本頻率，該第一振盪訊號關聯於一第一頻率，該第一頻率為該基本頻率之一第一整數倍，該第一整數大於等於1，該第二振盪訊號關聯於一第二頻率，係該基本頻率的一第二整數倍，該第二整數大於等於1；將該第一振盪訊號與該第二振盪訊號混頻產生該混頻訊號，該混頻訊號關聯於一混頻頻率；以及對該混頻訊號除頻以產生一除頻訊號，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係該除頻頻率的一第三整數倍，該除頻訊號關聯於該本地振盪訊號。

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，作為一無線通訊網路的發射器(transmitter)。本地振盪源產生器12包括有一振盪電路14、兩個倍頻電路16a與16b、一混頻器18、一除頻器20與一濾波器22；通訊系統10另以一混頻器24與一功率放大器26形成一網路實體層的類比前端(analog front end)。

在本地振盪源產生器12中，振盪電路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)。倍頻電路16a耦接振盪電路14，用以將訊號S0倍頻M倍，據以提供一訊號S1作為一第一振盪訊號。 訊號S1關聯於一頻率f1，此頻率f1即為M*Fvco，也就是頻率Fvco的M倍；舉例而言，訊號S1中可以包括一個頻率為(M*Fvco)的主要(dominant)諧波，也可以包括或不包括其他功率較低、頻率為(M*Fvco)之整數倍的其他次要諧波。其中，預設整數M可以是大於等於數值1的整數，使訊號S1的頻率f1不低於頻率Fvco。

類似於倍頻電路16a，倍頻電路16b亦耦接振盪電路14，用以將訊號S0倍頻L倍，據此提供一訊號S2作為一第二振盪訊號。訊號S2關聯於一頻率f2，頻率f2即為L*Fvco；其中，預設整數L可以是不小於數值1的整數，使訊號S2的頻率f2同樣不低於頻率Fvco。

在本地振盪源產生器12中，混頻器18耦接於倍頻電路16a、16b與除頻器20之間，用以將訊號S1與S2混頻， 並據此提供一對應混頻訊號S3，關聯於一頻率f3(一混頻頻率)，其為頻率f1與頻率f2之和，也就是(L+M)*Fvco。舉例而言，混頻訊號S3可以包括一個頻率f3的主要成份，也可以包括其他頻率相異但功率較低的次要成份。除頻器20耦接混頻器18，用以對訊號S3進行整數N的除頻，據此提供一對應除頻訊號S4，關聯於一頻率f4，而訊號S4的頻率f4(可視為一除頻頻率)即等於f3/N，也就是((L+M)/N)*Fvco。整數N為一不等於數值1的整數。

濾波器22耦接除頻器20，用以對訊號S4進行帶通濾波，並對應地提供一濾波後的訊號SC，而訊號SC即可作為本地振盪源產生器12所提供的本地振盪訊號。其中，濾波器22的通帶係關聯於訊號SC的頻率，也就是訊號S4的頻率f4，以將訊號S4中不必要的其他成份濾除。舉例而言，濾波器22可以是一電感電容緩衝器(LC buffer)，而其電感電容共振頻率即可設置於頻率f4。當通訊系統10要發出一基頻的訊號SB時，耦接於訊號SC與SB的混頻器24可將訊號SC與SB混頻，以訊號SC作為載波，將訊號SB攜載至頻率f4的頻帶，以產生射頻的訊號Sr0。耦接於混頻器24的功率放大器26則會放大訊號Sr0以產生訊號Sr1，而訊號Sr1就可被發射至網路媒介(未繪出)。

由以上描述可知，功率放大器26會運作於頻率f4，即((L+M)/N)*Fvco，而振盪電路14則運作於頻率Fvco；適當地設定整數L、M與N之數值，就能有效避免功率放大器26的倍頻諧波(頻率f4的整數倍)干擾振盪電路14 的運作，因為頻率f4的整數倍不會等於頻率Fvco。也就是說，頻率Fvco為頻率f4之非整數倍，即(N/(L+M))不為整數。一實施例中，很顯然地，當(L+M)/N大於數值1，例如使整數M與N相等，以使頻率f4大於頻率Fvco，則幾乎不存在拉頻(frequency pulling)的問題；如此，振盪電路14可運作於較低的頻率(低於本地振盪頻率f4)。振盪電路14運作於較低頻率有許多優點；舉例而言，其相位雜訊、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。於另一實施例中，當(L+M)/N小於數值1，只要滿足(N/(L+M))不為整數之條件，頻率f4的整數倍不等於頻率Fvco，則依然可有效避免功率放大器26的倍頻諧波干擾振盪電路14的運作。

舉例而言，假設通訊系統10運作於無線區域網路下的網路協定，頻率f4應為6GHz，則振盪電路14的頻率Fvco可以是14GHz，而整數L、M與N可分別被設定為數值1、2與7，使f4=((L+M)/N)*Fvco=(3/7)*Fvco=6GHz。頻率f4的整數倍頻諧波，例如12GHz、18GHz等諧波均不會與頻率Fvco相符，使振盪電路14可以避開功率放大器26的拉頻。

應注意的是，倍頻電路16a可將振盪電路14(如壓控振盪器)提供的基本振盪訊號S0倍頻(1/M)倍，相當於將基本振盪訊號S0除頻M倍；同理，倍頻電路16b亦可將振盪電路14提供的基本振盪訊號S0倍頻(1/L)倍，相當於將基本振盪訊號S0除頻L倍。一實施例中，倍頻電 路16a將基本振盪訊號S0倍頻(1/M)倍，倍頻電路16b將基本振盪訊號S0倍頻L倍，則除頻頻率f4為((L+(1/M))/N)*Fvco。換言之，若要避免拉頻，可以滿足(N/(L+(1/M)))不為整數的條件。在另一實施例中，倍頻電路16a將基本振盪訊號S0倍頻(1/M)倍，倍頻電路16b將基本振盪訊號S0倍頻(1/L)倍，則除頻頻率f4為(((1/L)+(1/M))/N)*Fvco。則為避免拉頻，(N/((1/L)+(1/M)))可以不為整數。其餘狀況亦可以此類推。

請參考第2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32，亦可應用於通訊系統10。本地振盪源產生器32包括有一振盪電路34、一個倍頻電路36、一混頻器38、除頻器40a及40b與一濾波器42。

在本地振盪源產生器32中，振盪電路34與倍頻電路36係整合於一振盪器28，例如一鎖相迴路的壓控振盪器。振盪電路34由振盪器28的差動節點提供基本振盪訊號S0，其頻率為Fvco。倍頻電路36則由振盪器28的共模(common mode)節點提供訊號S1；訊號S1關聯於一頻率f1，頻率f1即為M*Fvco，也就是頻率Fvco的M倍。其中，預設整數M可以是大於等於數值1的整數，使訊號S1的頻率f1不小於頻率Fvco。舉例而言，整數M可以等於數值2。

混頻器38耦接於振盪器28，用以將訊號S0與S1混頻，並據此提供一對應訊號S3。訊號S3為一混頻訊號，關聯於一頻率f3，其為頻率Fvco與頻率f1之和，也就是 (1+M)*Fvco。除頻器40a耦接混頻器38，用以對訊號S3進行整數N的除頻，據此提供一對應訊號S4。訊號S4關聯於一頻率f4，頻率f4即等於f3/N，也就是((1+M)/N)*Fvco。整數N非為(1+M)的整數倍。

濾波器42耦接除頻器40a，用以對訊號S4進行帶通濾波，並對應地提供一濾波後的訊號S5。其中，濾波器22的通帶係關聯於訊號S4的頻率f4，以將訊號S4中不必要的其他成份濾除，使訊號S5成為一個頻率f4的振盪訊號。一實施例中，濾波器22可以是一電感電容緩衝器。

除頻器40b耦接濾波器42，用以對訊號S5進行整數N2的除頻，以提供訊號SC作為本地振盪訊號；訊號SC的頻率F_LO即為f4/N2，也就是((M+1)/(N*N2))*Fvco。整數N2可以等於或異於整數N；一實施例中，整數N與N2皆等於數值2。

適當地選擇整數M、N與N2，可以使基本頻率Fvco非為頻率F_LO的整數倍；如此，就可抑制功率放大器26對振盪器28的干擾。再者，亦可使頻率F_LO大於頻率Fvco，讓振盪器28得以運作於較低(低於頻率F_LO)的頻率。

請參考第3圖與第4圖。在本發明的一實施例下，第3圖示意的是第2圖中各相關訊號的時域(time domain)波形，各波形的橫軸為時間，縱軸為波形大小；第4圖示意的則是第2圖中各相關訊號的頻譜，橫軸為頻率，縱軸為頻譜的幅度。第4圖亦一併示意混頻器38於本發明一實施例中的頻域輸出響應P_mixer，以及濾波器42於本發 明一實施例中的頻率增益響應G_LC。

如第4圖所示，對應振盪器28的頻率Fvco，訊號S0中可以包括有頻率fvco1、fvco3與fvco5等奇次諧波，頻率fvco1、fvco3與fvco5分別等於頻率Fvco、3*Fvco與5*Fvco，以此類推。其中，頻率fvco1的諧波為主要諧波，其幅度與功率大於其他的奇次諧波；亦即，訊號S0主要係關聯於頻率fvco1=Fvco。訊號S1中則可以包括有頻率fcm1、fcm2與fcm3等等共模諧波，也就是頻率Fvco的偶數倍諧波；頻率fcm1、fcm2與fcm3分別等於頻率2*Fvco、4*Fvco與6*Fvco，以此類推。其中，頻率fcm1的諧波可以是主要諧波，其幅度與功率大於其他的偶次諧波。如此，第2圖中的整數M可以等於數值2，使訊號S1主要係關聯於頻率fcm1=M*Fvco=2*Fvco。就如第3圖所示，訊號S1的波形重複週期會是訊號S0的一半。

訊號S0與S1會由混頻器38(第2圖)混合為訊號S3。一實施例中，混頻器38係一雙側頻帶(double side-band)的混波器，因此，訊號S3中會包括有頻率(fcm1-fvco1)、(fcm1+fvco1)與(fcm1+fvco3)、(fcm2+fvco2)等成份。一實施例中，混頻器40具有一帶通濾波的功能，且其通帶係關聯於頻率(fcm1+fvco1)，例如說是以頻率(fcm1+fvco1)為中心，如響應P_mixer所示。如此，在訊號S3中，頻率(fcm1+fvco1)就會成為主要成份，其他頻率的成份則會被混頻器40的帶通濾波抑制。所以，訊號S3關聯於頻率(fcm1+fvco1)=(M+1)*Fvco。如第3圖所示，由於整數M等於數值2，故 訊號S3中每三個波形重複的週期會對應訊號S0中的一個週期，代表訊號S3的頻率f3是頻率Fvco的3倍。混頻器38e亦可以是一單側頻帶(single side-band)的混波器；在將頻率fcm1與fvco1混頻時，其可保留頻率(fcm1+fvco1)的成份，抑制頻率(fcm1-fvco1)的成份，也就是保留較高的側頻帶，減抑較低的側頻帶。

除頻器40a會對訊號S3進行整數N的除頻以產生訊號S4。訊號S3於頻率(fcm1+fvco1)的主要成份會被除頻至頻率(fcm1+fvco1)/N，使訊號S4關聯於頻率(fcm1+fvco1)/N=((1+M)/N)*Fvco。訊號S3中其他頻率的次要成份亦會被除頻而出現於訊號S4中；不過，因為濾波器40a的通帶可以是以頻率(fcm1+fvco1)/N為主，故在頻率濾波器40a將訊號S4濾波為訊號S5後，訊號S4中其他的次要成份會被抑制，只在訊號S5中留下頻率(fcm1+fvco1)/N的主要成份。依據訊號S5，本地振盪源產生器32就能提供訊號SC以作為本地振盪訊號。

一實施例中，第2圖本地振盪源產生器32用以提供2.4GHz的本地振盪訊號SC，振盪器28運作的頻率Fvco為3.2GHz，頻率f1為二倍頻的6.4GHz(即M=2)，混頻後的頻率f3為9.6GHz，經由整數N與N2的除頻(N=N2=2)，就可產生2.4GHz的訊號SC。即使通訊系統10會因非線性而由2.4GHz的本地振盪頻率中衍生出4.8GHz及/或7.2GHz等等的倍頻干擾諧波，但因振盪器28係運作於頻率Fvco的3.2GHz，故可避開這些倍頻干擾諧波的頻率。

此外，在本地振盪源產生器32中，除頻器40a、40b 與濾波器42的排列可以調換；於一實施例中，混頻器38的訊號S3可先經由濾波器42進行帶通濾波(濾波器42的通道關聯於頻率f3)，再經由除頻器40a與40b的除頻而產生本地振盪訊號SC。

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圖或第2圖的本地振盪源產生器12或32，用以依據一基本振盪訊號S0提供一訊號SC作為本地振盪訊號。當接收無線射頻訊號時，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。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SC混頻，並據以提供一基頻訊號SB0。基頻放大器58耦接於第三混頻器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、2與第5圖中的通訊系統，用以提供一本地振盪訊號。流程100的主要步驟可描述如下：

步驟102a：決定一頻率f1與基本頻率Fvco間的比例r1，其中，基本頻率Fvco關聯於基本振盪訊號S0，頻率f1關聯於振盪訊號S1；振盪訊號S1係由基本振盪訊號S0倍頻產生。

步驟102b：決定一頻率f2與基本頻率Fvco間之比例r2，其中，頻率f2關聯於一振盪訊號S2；一實施例中，此振盪訊號S2相等於基本振盪訊號S0，如第2圖實施例，使比例r2等於數值1；又一實施例中，此振盪訊號係由基本振盪訊號S0倍頻產生，如第1圖實施例，而比例r2可以不等於數值1。

步驟104：依據振盪訊號S1與S2產生混頻訊號S3，使混頻訊號S3的混頻頻率f3為頻率f1與f2之和。並且，決定混頻頻率f3與一除頻頻率f4的比例r3，以依據比例r3對混頻訊號S3除頻以產生除頻訊號S4；除頻頻率f4即關聯於除頻訊號S4的頻率。

步驟106：透過比例r1、r2以及r3決定除頻頻率f4以及基本頻率Fvco間之一關係。依據除頻訊號S4，便可提供本地振盪訊號SC。

一實施例中，比例r1、r2與r3分別為一整數，比例r3為比例r1與比例r2之和的非整數倍，使得基本頻率Fvco為除頻頻率f4的非整數倍。

一實施例中，比例r1之倒數、比例r2與r3分別為一整數，比例r3為比例r1與比例r2之和的非整數倍，使得基本頻率Fvco為除頻頻率f4的非整數倍。

一實施例中，比例r1、比例r2之倒數與比例r3分別為一整數，比例r3為比例r1與比例r2之和的非整數倍，使得基本頻率Fvco為除頻頻率f4的非整數倍。

一實施例中，比例r1之倒數、比例r2之倒數與比例r3分別為一整數，比例r3為比例r1與比例r2之和的非 整數倍，使得基本頻率Fvco為除頻頻率f4的非整數倍。

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振盪器/振盪電路基本頻率不會成為本地振盪頻率的整數倍，故可有效抑制通訊系統對振盪器/振盪電路的拉頻干擾，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、32、52‧‧‧本地振盪源產生器

14、34‧‧‧振盪電路

16a-16b、36‧‧‧倍頻電路

18、24、38、54‧‧‧混頻器

20、40a-40b‧‧‧除頻器

22、42‧‧‧濾波器

26‧‧‧功率放大器

28‧‧‧振盪器

56‧‧‧低雜訊放大器

58‧‧‧基頻放大器

100‧‧‧流程

102a-102b、104、106‧‧‧步驟

S0-S5、SC、SB、Sr0-Sr1、Sr、Sra、SB0-SB1‧‧‧訊號

L、M、N、N2‧‧‧整數

Fvco、f1-f4、F_LO、fcm1-fcm3、fvco1-fvco5‧‧‧頻率

P_mixer、G_LC‧‧‧響應

r1-r3‧‧‧比例

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圖示意的是依據本發明又一實施例的本地振盪源產生器。

第3圖舉例說明第2圖中相關訊號的時域波形。

第4圖舉例說明第2圖中相關訊號的頻譜。

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。

10‧‧‧通訊系統

12‧‧‧本地振盪源產生器

14‧‧‧振盪電路

16a-16b‧‧‧倍頻電路

18、24‧‧‧混頻器

20‧‧‧除頻器

22‧‧‧濾波器

26‧‧‧功率放大器

S0-S4、SC、SB、Sr0-Sr1‧‧‧訊號

Fvco、f1-f4‧‧‧頻率

L、M、N‧‧‧整數

Claims (23)

1. 一種本地振盪源產生器(Local Oscillator Generator)，應用於一通訊系統，用以提供一本地振盪訊號，包含：一振盪電路，用以提供一基本振盪訊號，關聯於一基本頻率；一倍頻電路，耦接於該振盪電路，用以依據該基本振盪訊號提供一第一振盪訊號；一混頻器，耦接於該振盪電路與該倍頻電路，用以依據該基本振盪訊號與該第一振盪訊號提供一混頻訊號；以及一除頻器，耦接該混頻器，用以對該混頻訊號除頻以提供一除頻訊號；其中，該振盪電路與該倍頻電路係整合於一振盪器中，該振盪器的差動節點提供該基本振盪訊號，且該振盪器的共模節點提供該第一振盪訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中，該除頻訊號關聯於該本地振盪訊號，且該基本頻率為該本地振盪訊號的頻率的非整數倍。
3. 如申請專利範圍第2項所述的本地振盪源產生器，其中，該第一振盪訊號關聯於一第一頻率，該第一頻率係該基本頻率的一第一整數M倍；該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係 該除頻頻率的一第二整數N倍，且該第二整數N為該第一整數M與數值1之和的非整數倍。
4. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，更包含：一濾波器，耦接該除頻器，用以對該除頻訊號進行帶通濾波；其中，該濾波器的通帶(pass band)係關聯於該本地振盪訊號的頻率。
5. 如申請專利範圍第1項所述的本地振盪源產生器，其中，該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該混頻器具有帶通濾波功能，且其通帶係關聯於該混頻頻率。
6. 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：一振盪電路，用以提供一基本振盪訊號，關聯於一基本頻率；一倍頻電路，耦接於該振盪電路，用以依據該基本振盪訊號提供一第一振盪訊號；該第一振盪訊號關聯於一第一頻率；一混頻器，耦接於該振盪電路與該倍頻電路，用以提供一混頻訊號；以及一除頻器，耦接該混頻器，用以對該混頻訊號除頻以提供一除頻訊號；以及 一第二倍頻電路，耦接於該振盪電路與該混頻器之間，用以依據該基本振盪訊號提供一第二振盪訊號；該第二振盪訊號關聯於一第二頻率；其中，該混頻器係將該第一振盪訊號與該第二振盪訊號混頻以提供該混頻訊號。
7. 如申請專利範圍第6項所述的通訊系統，包含一發射器(transmitter)，該本地振盪源產生器係應用於該發射器，其中，該除頻訊號關聯於該本地振盪訊號，且該基本頻率為該本地振盪訊號的頻率的非整數倍。
8. 如申請專利範圍第6項所述的通訊系統，其中，該第一頻率係該基本頻率的一第一整數M倍；該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係該除頻頻率的一第二整數N倍，且該第二整數N為該第一整數M與數值1之和的非整數倍。
9. 如申請專利範圍第6項所述的通訊系統，其中，該第一頻率係該基本頻率的一第一整數M倍，該第二頻率係該基本頻率的一第二整數N倍；該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係該除頻頻率的一第三整數L倍，且該第三整數L為該第一整數M與該第二整數N之和的非整數倍。
10. 如申請專利範圍第6項所述的通訊系統，其中， 該基本頻率係該第一頻率的一第一整數M倍，該第二頻率係該基本頻率的一第二整數N倍；該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係該除頻頻率的一第三整數L倍，且該第三整數L為該第一整數之倒數1/M與該第二整數N之和的非整數倍。
11. 如申請專利範圍第6項所述的通訊系統，其中，該第一頻率係該基本頻率的一第一整數M倍，該基本頻率係該第二頻率的一第二整數N倍；該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係該除頻頻率的一第三整數L倍，且該第三整數L為該第一整數M與該第二整數之倒數1/N之和為的非整數倍。
12. 如申請專利範圍第6項所述的通訊系統，其中，該基本頻率係該第一頻率的一第一整數M倍，該基本頻率係該第二頻率的一第二整數N倍；該混頻訊號關聯於一混頻頻率，該除頻訊號關連於一除頻頻率，該混頻頻率係該除頻頻率的一第三整數L倍，且該第三整數L為該第一整數之倒數1/M與該第二整數之倒數1/N之和的非整數倍。
13. 如申請專利範圍第7項所述的通訊系統，該發射器更包含：一第二混頻器，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，並據以提供一射頻訊號；以及 一功率放大器，耦接該第二混頻器，用以放大該射頻訊號。
14. 如申請專利範圍第6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。
15. 如申請專利範圍第14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；一第三混頻器，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，耦接於該第三混頻器，用以放大該基頻訊號。
16. 一種應用於一通訊系統的本地振盪訊號產生方法，用以提供一本地振盪訊號，包含：決定一第一頻率與一基本頻率間之一第一比例，其中，該基本頻率關聯於一基本振盪訊號，該第一頻率關聯於一第一振盪訊號，該第一振盪訊號係由該基本振盪訊號倍頻產生；決定一第二頻率與該基本頻率間之一第二比例，其中，該第二頻率關聯於一第二振盪訊號，該第二振盪訊號關聯於該基本振盪訊號； 決定一混頻頻率與一除頻頻率間之一第三比例，其中，該除頻頻率關聯於一除頻訊號，該混頻頻率關聯於一混頻訊號，該混頻訊號係根據該第一振盪訊號及該第二振盪訊號產生，該除頻訊號係由該混頻訊號除頻產生；以及透過該第一比例、該第二比例、以及該第三比例決定該除頻頻率以及該基本頻率間之一關係。
17. 如申請專利範圍第16項所述的本地振盪訊號產生方法，其中，該第二振盪訊號相等於該基本振盪訊號，該混頻訊號係由該基本振盪訊號以及該第一振盪訊號混頻產生，該第一比例、該第二比例以及該第三比例分別為一整數，該第三比例為該第一比例與該第二比例之和的非整數倍，使得該基本頻率為該除頻頻率的非整數倍。
18. 如申請專利範圍第16項所述的本地振盪訊號產生方法，其中，該第二振盪訊號相等於該基本振盪訊號，該混頻訊號係由該基本振盪訊號以及該第一振盪訊號混頻產生，該第一比例之倒數、該第二比例以及該第三比例分別為一整數，該第三比例為該第一比例與該第二比例之和的非整數倍，使得該基本頻率為該除頻頻率的非整數倍。
19. 如申請專利範圍第16項所述的本地振盪訊號產生方法，其中，該第二振盪訊號係由該基本振盪訊號倍頻產生，該混頻訊號係由該第二振盪訊號以及該第一振盪訊號混頻產生。
20. 如申請專利範圍第19項所述的本地振盪訊號產生方法，其中，該第一比例、該第二比例以及該第三比例分別為一整數，該第三比例為該第一比例與該第二比例之和的非整數倍，使得該基本頻率為該除頻頻率的非整數倍。
21. 如申請專利範圍第19項所述的本地振盪訊號產生方法，其中，該第一比例之倒數、該第二比例以及該第三比例分別為一整數，該第三比例為該第一比例與該第二比例之和的非整數倍，使得該基本頻率為該除頻頻率的非整數倍。
22. 如申請專利範圍第19項所述的本地振盪訊號產生方法，其中，該第一比例、該第二比例之倒數以及該第三比例分別為一整數，該第三比例為該第一比例與該第二比例之和的非整數倍，使得該基本頻率為該除頻頻率的非整數倍。
23. 如申請專利範圍第19項所述的本地振盪訊號產生方法，其中，該第一比例之倒數、該第二比例之倒數以及該第三比例分別為一整數，該第三比例為該第一比例與該第二比例之和的非整數倍，使得該基本頻率為該除頻頻率的非整數倍。