TWI707551B - 無線區域網路收發器及其方法 - Google Patents

無線區域網路收發器及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI707551B
TWI707551B TW108109871A TW108109871A TWI707551B TW I707551 B TWI707551 B TW I707551B TW 108109871 A TW108109871 A TW 108109871A TW 108109871 A TW108109871 A TW 108109871A TW I707551 B TWI707551 B TW I707551B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
frequency
signal
clock
area network
multiplier
Prior art date
Application number
TW108109871A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202015353A (zh
Inventor
宋飛
嘉亮 林
Original Assignee
瑞昱半導體股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞昱半導體股份有限公司 filed Critical 瑞昱半導體股份有限公司
Publication of TW202015353A publication Critical patent/TW202015353A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI707551B publication Critical patent/TWI707551B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13—Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/54—Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/56—Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/087—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using at least two phase detectors or a frequency and phase detector in the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/0057—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H04B1/408—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency the transmitter oscillator frequency being identical to the receiver local oscillator frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

一種無線區域網路收發方法，包括：利用晶體振盪器以產生參考時脈；利用時脈乘法器單元以產生基於參考時脈的第一時脈，其中第一時脈之頻率高於參考時脈之頻率，且第一時脈之頻率與參考時脈之頻率的比值為時脈乘數；利用倍頻電路並依據倍頻訊號以產生基於第一時脈的第二時脈，其中當倍頻訊號為第一狀態時，第二時脈之頻率與第一時脈之頻率的比值是四分之五，當倍頻訊號為第二狀態時，第二時脈之頻率與第一時脈之頻率的比值是二分之三；將第二時脈降半頻以產生第一局部振盪訊號；以及，將第一局部振盪訊號降半頻以產生第二局部振盪訊號。

Description

無線區域網路收發器及其方法
本案是關於無線區域網路，特別是一種支援多頻段的無線區域網路收發器及其方法。
無線區域網路(Wireless Local Area Networks，WLAN)是一種用於二個或多個裝置的無線分配方法，其使用高頻無線電波並通常包括存取網際網路。現今大多數的無線區域網路是基於IEEE 802.11標準，並且皆可在2.4GHz頻段及5GHz頻段運作。由於擴展無線區域網路以包括6GHz頻段的需求逐漸被重視。因此，期盼能有一種收發器可以支援所有三個頻段：2.4GHz頻段，5GHz頻段及6GHz頻段。
在一些實施例中，一種無線區域網路收發器包括一天線、一雙工器、一第一前端電路、一第二前端電路、一發射基頻電路、一接收基頻電路、一數位訊號處理器及一頻率合成器。
其中天線用以收發一天線訊號。雙工器用以多工處理一第一射頻訊號及一第二射頻訊號至天線訊號上。第一前端電路依據一發射啟動訊號，以及基於一第一局部振盪訊號，將一第一基頻訊號升頻為第一射頻訊號或將第一射頻訊號降頻為一第二基頻訊號訊號。第二前端電路依據發射啟動訊號，以及基於一第二局部振盪訊號，將一第三基頻訊號升頻為 第二射頻訊號或將第二射頻訊號降頻為一第四基頻訊號。發射基頻電路用以接收一第一數位訊號，並依據一頻段選擇訊號以輸出第一基頻訊號及第三基頻訊號。接收基頻電路用以接收第二基頻訊號及第四基頻訊號，並依據頻段選擇訊號以輸出一第二數位訊號。數位訊號處理器用以接收一第一資料及第二數位訊號，並輸出一第二資料及第一數位訊號。頻率合成器依據一時脈乘數及一倍頻訊號以輸出第一局部振盪訊號及第二局部振盪訊號。
其中頻率合成器包括：一晶體振盪器、一時脈乘法器單元、一倍頻電路、一第一降半頻電路及一第二降半頻電路。其中晶體振盪器用以輸出一參考時脈。時脈乘法器單元用以接收參考時脈，並依據時脈乘數以輸出一第一時脈。倍頻電路用以接收第一時脈，並依據倍頻訊號以輸出一第二時脈。第一降半頻電路用以接收第二時脈，並輸出第一局部振盪訊號。第二降半頻電路用以接收第一局部振盪訊號，並輸出第二局部振盪訊號。
其中第一時脈之頻率高於參考時脈之頻率，且第一時脈之頻率與參考時脈之頻率的比值為時脈乘數。當倍頻訊號為一第一狀態時，第二時脈之頻率與第一時脈之頻率的比值是四分之五。當倍頻訊號為一第二狀態時，第二時脈之頻率與第一時脈之頻率的比值是二分之三。
在一些實施例中，一種無線區域網路收發方法包括，其包括以下步驟：利用一晶體振盪器以產生一參考時脈、利用一時脈乘法器單元以產生基於參考時脈的一第一時脈，其中第一時脈之頻率高於參考時脈之頻率，且第一時脈之頻率高於參考時脈之頻率，且第一時脈之頻率與參 考時脈之頻率的比值為一時脈乘數、利用一倍頻電路並依據一倍頻訊號以產生基於第一時脈的一第二時脈，其中當倍頻訊號為一第一狀態時，第二時脈之頻率與第一時脈之頻率的比值是四分之五，當倍頻訊號為一第二狀態時，第二時脈之頻率與第一時脈之頻率的比值是二分之三、將第二時脈降半頻以產生一第一局部振盪訊號、將第一局部振盪訊號降半頻以產生一第二局部振盪訊號、將倍頻訊號設置為第一狀態，並利用第一局部振盪訊號於大約4.9GHz至6GHz之頻率範圍執行升頻及降頻、將倍頻訊號設置為第二狀態，並利用第一局部振盪訊號於大約6GHz至7.2GHz之頻率範圍執行升頻及降頻、以及，將倍頻訊號設置為第一狀態，並利用第二局部振盪訊號對包括大約2.4GHz至2.5GHz之頻率範圍的一射頻收發器執行升頻及降頻。
100:無線區域網路收發器
101:天線
111:雙工器
181:數位訊號處理器
121:第一發送/接收開關
122:第二發送/接收開關
FE1:第一前端電路
FE2:第二前端電路
TBB:發射基頻電路
RBB:接收基頻電路
111H:高通濾波器
111L:低通濾波器
131:第一功率放大器
132:第一低雜訊放大器
133:第二功率放大器
134:第二低雜訊放大器
141:第一升頻器
142:第一降頻器
143:第二升頻器
144:第二降頻器
151:解多工器
152:多工器
161:第一基頻濾波器
162:第二基頻濾波器
171:數位類比轉換器
172:類比數位轉換器
190:頻率合成器
191:晶體振盪器
192:時脈乘法器單元
193:第三降半頻電路
194:第四降半頻電路
195:多工器
196:混頻器
197:第一降半頻電路
198:第二降半頻電路
199:倍頻電路
NM:時脈乘數
CFM:倍頻訊號
FR:參考時脈
F1:第一時脈
F2:第二時脈
F3:第三時脈
F4:第四時脈
F5:第五時脈
O1:第一局部振盪訊號
O2:第二局部振盪訊號
R1:第一射頻訊號
R2:第二射頻訊號
R3:第三射頻訊號
R4:第四射頻訊號
R5:第五射頻訊號
R6:第六射頻訊號
R7:第七射頻訊號
R8:第八射頻訊號
R9:第九射頻訊號
R10:第十射頻訊號
B1:第一基頻訊號
B2:第二基頻訊號
B3:第三基頻訊號
B4:第四基頻訊號
B5:第五基頻訊號
B6:第六基頻訊號
B7:第七基頻訊號
B8:第八基頻訊號
D1:第一數位訊號
D2:第二數位訊號
DT:第一資料
DR:第二資料
CTE:發射啟動訊號
CBS:頻段選擇訊號
X:天線訊號
200:流程圖
210-280:步驟
圖1為本案一些實施例之無線區域網路收發器的功能方塊圖。
圖2為本案一些實施例之無線區域網路收發方法的流程圖。
本案是關於無線區域網路收發器。儘管在說明書中描述了數個被認為是實施本案的較佳模式，但應理解本案仍可以諸多方式來實現，且不應限定於下述之特定實施例或實現下述特徵的特定方式。在其他情況下，公知細節將不再贅述或討論以避免模糊本案重點。
本技術領域中具有通常知識者應能理解本案中所使用的關於通訊電子學的術語及基本概念，例如「天線」、「開關」、「多工器」、 「解多工器」、「功率放大器」、「低雜訊放大器」、「升頻器」、「降頻器」、「高通濾波器」、「低通濾波器」、「雙工器」、「射頻」、「局部振盪器」、「基頻」、「混頻器」、「晶體振盪器」、「時脈乘法器單元」、「二分頻」、「降半頻」及「數位訊號處理器」。
在本案中，時脈訊號為在一第一準位與一第二準位之間循環切換的週期性電壓訊號。
圖1是依據本案一些實施例之無線區域網路收發器100的功能方塊圖。參閱圖1，在一些實施例中，無線區域網路收發器100包括：一天線101、一雙工器111、一第一前端電路FE1、一第二前端電路FE2、一發射基頻電路(Transmitter Baseband Circuit)TBB、一接收基頻電路(Receiver Baseband Circuit)RBB、一數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)181及一頻率合成器190。
其中天線101用以收發一天線訊號X，也就是天線101用以提供天線訊號X與天線101周圍空間之間傳遞的媒介。雙工器111用以多工處理一第一射頻訊號R1及一第二射頻訊號R2至天線訊號X上。第一前端電路FE1依據一發射啟動訊號CTE，以及基於一第一局部振盪訊號O1，將一第一基頻訊號B1升頻為第一射頻訊號R1，或將第一射頻訊號R1降頻為第二基頻訊號B2。第二前端電路FE2依據發射啟動訊號CTE，以及基於一第二局部振盪訊號O2，將一第三基頻訊號B3升頻為第二射頻訊號R2或將第二射頻訊號R2降頻為一第四基頻訊號B4。發射基頻電路TBB用以接收一第一數位訊號D1，並依據一頻段選擇訊號CBS以輸出第一基頻訊號B1及第三基頻訊號B3。數位訊號處理器181用以接收一第一資料DT及第二數位訊號 D2，並輸出一第二資料DR及第一數位訊號D1。頻率合成器190依據一時脈乘數NM及一倍頻訊號CFM以輸出第一局部振盪訊號O1及第二局部振盪訊號O2。
在一些實施例，無線區域網路收發器100用以支援一2G頻段、一5G頻段及一6G頻段的無線區域網路，其中2G頻段大約包括2.4GHz至2.5GHz的頻率範圍，5G頻段大約包括4.9GHz至5.9GHz的頻率範圍，以及6G頻段大約包括5.9GHz至7.2GHz的頻率範圍。第一前端電路FE1用以支援發送訊號及接收訊號於5G頻段及6G頻段，而第二前端電路FE2用以支援發送訊號及接收訊號於2G頻段。發射基頻電路TBB和接收基頻電路RBB共享所有三個頻段(即2G頻段、5G頻段及6G頻段)。雙工器111包括一高通濾波器(High Pass Filter，HPF)111H及一低通濾波器(Low Pass Filter，LPF)111L。高通濾波器111H用以將天線訊號X耦合到第一射頻訊號R1，低通濾波器111L用以將天線訊號X耦合到第二射頻訊號R2。高通濾波器111H的高通轉角約為4.6GHz，而低通濾波器111L的低通轉角約為2.8GHz。對於5G頻段或6G頻段中的訊號，高通濾波器111H可視為短路，而低通濾波器111L可視為開路，因此天線101有效地耦合於第一前端電路FE1，但是天線101與第二前端電路FE2為隔絕。對於2G頻段中的訊號，高通濾波器111H可視為開路，而低通濾波器111L可視為短路，因此天線101有效地耦合於第二前端電路FE2，但是天線101與第一前端電路FE1為隔絕。
在一些實施例中，第一前端電路FE1包括：一第一發送/接收(transmit/receive，T/R)開關121、一第一功率放大器(power amplifier，PA)131、一第一升頻器(up-converter)141、一第一低雜訊放大器(low-noise amplifier，LNA)132及一第一降頻器(down-converter)142。其中第一發送/接收開關121依據發射啟動訊號CTE以多工處理一第三射頻訊號R3及一第四射頻訊號R4至第一射頻訊號R1上。第一功率放大器131用以接收一第五射頻訊號R5，並輸出第三射頻訊號R3。第一升頻器141用以接收第一基頻訊號B1，並依據第一局部振盪訊號O1以輸出第五射頻訊號R5。第一低雜訊放大器132用以接收第四射頻訊號R4，並輸出一第六射頻訊號R6。第一降頻器142用以接收第六射頻訊號R6，並依據第一局部振盪訊號O1以輸出第二基頻訊號B2。
在一些實施例中，第二前端電路FE2包括：一第二發送/接收開關122、一第二功率放大器133、一第二升頻器143、一第二低雜訊放大器134及一第二降頻器144。其中第二發送/接收開關122依據發射啟動訊號CTE以多工處理一第七射頻訊號R7及一第八射頻訊號R8至第二射頻訊號R2上。第二功率放大器133用以接收一第九射頻訊號R9，並輸出第七射頻訊號R7。第二升頻器143用以接收第三基頻訊號B3，並依據第二局部振盪訊號O2以輸出第九射頻訊號R9。第二低雜訊放大器134用以接收第八射頻訊號R8，並輸出一第十射頻訊號R10。第二降頻器144用以接收第十射頻訊號R10，並依據第二局部振盪訊號O2以輸出第四基頻訊號B4。
在一些實施例中，發射基頻電路TBB包括：一數位類比轉換器(digital-to-analog converter，DAC)171、一第一基頻濾波器(baseband filter，BBF)161及一解多工器151。其中數位類比轉換器171用以接收第一數位訊號D1，並輸出一第五基頻訊號B5。第一基頻濾波器 161用以接收第五基頻訊號B5，並輸出一第六基頻訊號B6。解多工器151依據頻段選擇訊號CBS以解多工處理第六基頻訊號B6至第一基頻訊號B1或第三基頻訊號B3上。
在一些實施例中，接收基頻電路RBB包括：一類比數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)172、一第二基頻濾波器162及一多工器152。其中類比數位轉換器172用以接收一第七基頻訊號B7，並輸出第二數位訊號D2。第二基頻濾波器162用以接收一第八基頻訊號B8，並輸出第七基頻訊號B7。多工器152依據頻段選擇訊號CBS以多工處理第二基頻訊號B2及第四基頻訊號B4至第八基頻訊號B8上。
在一些實施例，無線區域網路收發器100是一分時雙工(Time Division Duplexing，TDD)收發器。當發射啟動訊號CTE為0時，無線區域網路收發器100操作於一接收器模式。當發射啟動訊號CTE為1時，無線區域網路收發器100操作於一發射器模式。當頻段選擇訊號CBS為0時，無線區域網路收發器100支援5G頻段及6G頻段；當頻段選擇訊號CBS為1時，無線區域網路收發器100支援2G頻段。
在一些實施例，當發射啟動訊號CTE為0並且頻段選擇訊號CBS為0時，天線訊號X經由高通濾波器111H、第一發送/接收開關121、第一低雜訊放大器132、第一降頻器142、多工器152、第二基頻濾波器162及類比數位轉換器172轉換為第二數位訊號D2。
在一些實施例，當發射啟動訊號CTE為0並且頻段選擇訊號CBS為1時，天線訊號X經由低通濾波器111L、第二發送/接收開關122、第 二低雜訊放大器134、第二降頻器144、多工器152、第二基頻濾波器162及類比數位轉換器172轉換為第二數位訊號D2。
在一些實施例，當發射啟動訊號CTE為1並且頻段選擇訊號CBS為0時，第一數位訊號D1經由數位類比轉換器171、第一基頻濾波器161、解多工器151、第一升頻器141、第一功率放大器131、第一發送/接收開關121及高通濾波器111H轉換為天線訊號X。
在一些實施例，當發射啟動訊號CTE為1並且頻段選擇訊號CBS為1時，第一數位訊號D1經由數位類比轉換器171，第一基頻濾波器161，解多工器151，第二升頻器143，第二功率放大器133，第二發送/接收開關122及低通濾波器111L轉換為天線訊號X。
承上，第一前端電路FE1、第二前端電路FE2、發射基頻電路TBB及接收基頻電路RBB還未列出或描述之眾所周知的細節，可以通過現有技術中已知的任何方式實現，在此不再詳細說明。
在一些實施例，頻率合成器190包括：一晶體振盪器(crystal oscillator，XO)191、一時脈乘法器單元(clock multiplier unit，CMU)192、一倍頻電路(frequency multiplying circuit)199、一第一降半頻電路(divide-by-two)電路197及一第二降半頻電路198。其中晶體振盪器191用以輸出一參考時脈FR。時脈乘法器單元192用以接收參考時脈FR，並依據時脈乘數NM以輸出一第一時脈F1。倍頻電路199用以接收第一時脈F1，並依據倍頻訊號CFM以輸出一第二時脈F2。第一降半頻電路197用以接收第二時脈F2，並輸出第一局部振盪訊號O1。第二降半頻電路198用以接收第一局部振盪訊號O1，並輸出第二局部振盪訊號O2。
在一些實施例，倍頻電路199包括一第三降半頻電路193、一第四降半頻電路194、一多工器195及一混頻器196。其中第三降半頻電路193用以接收第一時脈F1，並輸出一第三時脈F3。第四降半頻電路194用以接收第三時脈F3，並輸出一第四時脈F4。多工器195用以選擇第三時脈F3或第四時脈F4，並依據倍頻訊號CFM以輸出一第五時脈F5。混頻器196用以接收第一時脈F1和第五時脈F5，並輸出第二時脈F2。
在一些實施例，假設參考時脈FR、第一時脈F1、第二時脈F2、第三時脈F3、第四時脈F4、第五時脈F5、第一局部振盪訊號O1及第二局部振盪訊號O2之頻率，分別為參考時脈之頻率fR、第一時脈之頻率f1、第二時脈之頻率f2、第三時脈之頻率f3、第四時脈之頻率f4、第五時脈之頻率f5、第一局部振盪訊號之頻率fLO1及第二局部振盪訊號之頻率fLO2。
時脈乘法器單元192用以執行時脈倍增的功能，因此第一時脈之頻率f1高於參考時脈之頻率fR，且第一時脈之頻率f1與參考時脈之頻率fR的比值為時脈乘數NM，即：f 1=N M ．f R 式(1)
第三降半頻電路193使第三時脈之頻率f3為第一時脈之頻率f1的一半，即：f 3=f 1/2 式(2)
第四降半頻電路194使第四時脈之頻率f4為第三時脈之頻率f3的一半，即：f 4=f 3/2 式(3)
當倍頻訊號CFM為1，多工器195使第五時脈之頻率f5為第四時脈之頻率f4。當倍頻訊號CFM為0，多工器195使得第五時脈之頻率f5為第三時脈之頻率f3，即：
Figure 108109871-A0305-02-0013-1
混頻器196使第二時脈之頻率f2為第一時脈之頻率f1及第五時脈之頻率f5的和，即：f 2=f 1+f 5 式(5)
第一降半頻電路197使第一局部振盪訊號之頻率fLO1為第二時脈之頻率f2的一半，即：f LO1=f 2/2 式(6)
第四降半頻電路194使第二局部振盪訊號之頻率fLO2為第一局部振盪訊號之頻率fLO1的一半，即：f LO2=f LO1/2 式(7)
從式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)及式(7)可導出以下兩個等式：
Figure 108109871-A0305-02-0013-2
Figure 108109871-A0305-02-0013-3
在一個實施例中，時脈乘法器單元192為一鎖相迴路。而晶體振盪器191及時脈乘法器單元192還未列出或描述之眾所周知的細節，可以通過現有技術中已知的任何方式實現，在此不再詳細說明。
在一些實施例，參考時脈之頻率fR為80MHz。第一前端電路FE1使用第一局部振盪訊號O1以執行升頻及降頻於5G頻段及6G頻段，其中5G頻段大約包括4.9GHz至5.9GHz的頻率範圍，及6G頻段大約包括5.9GHz至7.2GHz的頻率範圍。因此，第一局部振盪訊號之頻率fLO1需要是可調變的，並能夠包括大約4.9GHz至7.2GHz的頻率範圍。而時脈乘數NM及倍頻訊號CFM的值是依據第一局部振盪訊號之頻率fLO1的值來設置，如下表所示：
Figure 108109871-A0305-02-0014-4
在一些實施例中，雖然第一局部振盪訊號之頻率fLO1包括4.9GHz至6GHz的頻率範圍，且變動範圍約為38%。但第一時脈之頻率f1僅需要包括7.84GHz至9.6GHz的頻率範圍，且變動範圍約為20%。因此，倍頻電路199有效地擴展時脈乘法器單元192的頻率範圍。
在一些實施例中，第二前端電路FE2使用第二局部振盪訊號O2以執行升頻及降頻於2G頻段，其中2G頻段大約包括2.4GHz至2.5GHz的頻率範圍。而時脈乘數NM及倍頻訊號CFM的值是依據第二局部振盪訊號之頻率fLO2的值來設置，如下表所示：
Figure 108109871-A0305-02-0015-5
在一些實施例，為了支援所有三個頻段(即2G頻段，5G頻段及6G頻段)，第一時脈之頻率f1需要包括7.68GHz至9.6GHz的頻率範圍，且變動範圍約為22%。
在一些實施例中，圖1的功能方塊中還未列出或描述之眾所周知的細節，可以通過現有技術中已知的任何方式實現，在此不再詳細說明。例如，各個第一局部振盪訊號O1及第二局部振盪訊號O2是四相訊號，其中四相訊號包括0°相位、90°相位、180°相位和270°相位。而各個第一基頻濾波器161、第二基頻濾波器162、數位類比轉換器171及類比數位轉換器172中包括兩個並行的分支，其中包括同相分支和正交分支。
圖2為本案一些實施例之無線區域網路收發方法的流程圖200。參閱圖2，在一些實施例，一種無線區域網路收發方法包括以下步驟：利用晶體振盪器191以產生參考時脈FR(步驟210)；利用時脈乘法器單元192以產生基於參考時脈FR的第一時脈F1，其中第一時脈之頻率f1高於參考時脈之頻率fR，且第一時脈之頻率f1與參考時脈之頻率fR的比值為一時脈乘數NM(步驟220)；利用倍頻電路199並依據倍頻訊號CFM以產生基於第一時脈F1的第二時脈F2，其中當倍頻訊號CFM為第一狀態時，第二時脈之頻率f2與第一時脈之頻率f1的比值是四分之五，當倍頻訊號CFM為第二狀態時，第二時脈之頻率f2與第一時脈之頻率f1的比值是二分之三(步 驟230)；將第二時脈F2降半頻以產生第一局部振盪訊號O1(步驟240)；將第一局部振盪訊號O1降半頻以產生第二局部振盪訊號O2(步驟250)；將倍頻訊號CFM設置為第一狀態，並利用第一局部振盪訊號O1在大約4.9GHz至6GHz之頻率範圍執行升頻及降頻(步驟260)；將倍頻訊號CFM設置為第二狀態，並利用第一局部振盪訊號O1在大約6GHz至7.2GHz之頻率範圍執行升頻及降頻(步驟270)；將倍頻訊號CFM設置為第一狀態，並利用第二局部振盪訊號O2對包括大約2.4GHz至2.5GHz之頻率範圍的一射頻收發器執行升頻及降頻(步驟280)。
雖然本案的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本案的範疇內，因此本案之專利保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:無線區域網路收發器
101:天線
111:雙工器
181:數位訊號處理器
121:第一發送/接收開關
122:第二發送/接收開關
FE1:第一前端電路
FE2:第二前端電路
TBB:發射基頻電路
RBB:接收基頻電路
111H:高通濾波器
111L:低通濾波器
131:第一功率放大器
132:第一低雜訊放大器
133:第二功率放大器
134:第二低雜訊放大器
141:第一升頻器
142:第一降頻器
143:第二升頻器
144:第二降頻器
151:解多工器
152:多工器
161:第一基頻濾波器
162:第二基頻濾波器
171:數位類比轉換器
172:類比數位轉換器
190:頻率合成器
191:晶體振盪器
192:時脈乘法器單元
193:第三降半頻電路
194:第四降半頻電路
195:多工器
196:混頻器
197:第一降半頻電路
198:第二降半頻電路
199:倍頻電路
NM:時脈乘數
CFM:倍頻訊號
FR:參考時脈
F1:第一時脈
F2:第二時脈
F3:第三時脈
F4:第四時脈
F5:第五時脈
O1:第一局部振盪訊號
O2:第二局部振盪訊號
R1:第一射頻訊號
R2:第二射頻訊號
R3:第三射頻訊號
R4:第四射頻訊號
R5:第五射頻訊號
R6:第六射頻訊號
R7:第七射頻訊號
R8:第八射頻訊號
R9:第九射頻訊號
R10:第十射頻訊號
B1:第一基頻訊號
B2:第二基頻訊號
B3:第三基頻訊號
B4:第四基頻訊號
B5:第五基頻訊號
B6:第六基頻訊號
B7:第七基頻訊號
B8:第八基頻訊號
D1:第一數位訊號
D2:第二數位訊號
DT:第一資料
DR:第二資料
CTE:發射啟動訊號
CBS:頻段選擇訊號
X:天線訊號

Claims (10)

  1. 一種無線區域網路收發器，包括：一天線，用以收發一天線訊號；一雙工器，用以多工處理一第一射頻訊號及一第二射頻訊號至該天線訊號上；一第一前端電路，依據一發射啟動訊號，以及基於一第一局部振盪訊號，將一第一基頻訊號升頻為該第一射頻訊號或將該第一射頻訊號降頻為一第二基頻訊號；一第二前端電路，依據該發射啟動訊號，以及基於一第二局部振盪訊號，將一第三基頻訊號升頻為該第二射頻訊號或將該第二射頻訊號降頻為一第四基頻訊號；一發射基頻電路，用以接收一第一數位訊號，並依據一頻段選擇訊號以輸出該第一基頻訊號及該第三基頻訊號；一接收基頻電路，用以接收該第二基頻訊號及該第四基頻訊號，並依據該頻段選擇訊號以輸出一第二數位訊號；一數位訊號處理器，用以接收一第一資料及該第二數位訊號，並輸出一第二資料及該第一數位訊號；及一頻率合成器，依據一時脈乘數及一倍頻訊號以輸出該第一局部振盪訊號及該第二局部振盪訊號，該頻率合成器包括：一晶體振盪器，用以輸出一參考時脈；一時脈乘法器單元，用以接收該參考時脈，並依據該時脈乘數以輸出一第一時脈； 一倍頻電路，用以接收該第一時脈，並依據該倍頻訊號以輸出一第二時脈；一第一降半頻電路，用以接收該第二時脈，並輸出該第一局部振盪訊號；及一第二降半頻電路，用以接收該第一局部振盪訊號，並輸出該第二局部振盪訊號；其中，該第一時脈之頻率高於該參考時脈之頻率，且該第一時脈之頻率與該參考時脈之頻率的比值為該時脈乘數，以及當該倍頻訊號為一第一狀態時，該第二時脈之頻率與該第一時脈之頻率的比值是四分之五，當該倍頻訊號為一第二狀態時，該第二時脈之頻率與該第一時脈之頻率的比值是二分之三。
  2. 如請求項1所述的無線區域網路收發器，其中該時脈乘法器單元為一鎖相迴路。
  3. 如請求項1所述的無線區域網路收發器，其中該倍頻電路包括：一第三降半頻電路，用以接收該第一時脈，並輸出一第三時脈；一第四降半頻電路，用以接收該第三時脈，並輸出一第四時脈；一多工器，用以選擇該第三時脈或該第四時脈，並依據該倍頻訊號以輸出一第五時脈；及一混頻器，用以接收該第一時脈及該第五時脈，並輸出該第二時脈。
  4. 如請求項3所述的無線區域網路收發器，其中，當該倍頻訊號為該第一狀態時，該多路器選擇該第四時脈，當該倍頻訊號為該第二狀態時，該多路器選擇該第三時脈。
  5. 如請求項1所述的無線區域網路收發器，其中，當該頻段選擇訊號為0時，該無線區域網路收發器支援一5G頻段及一6G頻段，當該頻段選擇訊號為1時，該無線區域網路收發器支援一2G頻段，其中該2G頻段大約包括2.4GHz至2.5GHz的頻率範圍，該5G頻段大約包括4.9GHz至5.9GHz的頻率範圍，以及該6G頻段大約包括5.9GHz至7.2GHz的頻率範圍。
  6. 如請求項5所述的無線區域網路收發器，其中，當該無線區域網路收發器支援該6G頻段，並且支援大約6GHz至7.2GHz的頻率範圍時，該倍頻訊號處於該第二狀態。
  7. 如請求項6所述的無線區域網路收發器，其中，當該無線區域網路收發器支援該2G頻段、該5G頻段及該6G頻段，並且支援大約5.9GHz至6GHz的頻率範圍時，該倍頻訊號處於該第一狀態。
  8. 如請求項1所述的無線區域網路收發器，其中該雙工器包括：一高通濾波器，用以將該天線訊號耦合到該第一射頻訊號；及一低通濾波器，用以將該天線訊號耦合到該第二射頻訊號。
  9. 一種無線區域網路收發方法，包括：利用一晶體振盪器以產生一參考時脈； 利用一時脈乘法器單元以產生基於該參考時脈的一第一時脈，其中該第一時脈之頻率高於該參考時脈之頻率，且該第一時脈之頻率與該參考時脈之頻率的比值為一時脈乘數；利用一倍頻電路並依據一倍頻訊號以產生基於該第一時脈的一第二時脈，其中，當該倍頻訊號為一第一狀態時，該第二時脈之頻率與該第一時脈之頻率的比值是四分之五，當該倍頻訊號為一第二狀態時，該第二時脈之頻率與該第一時脈之頻率的比值是二分之三；將該第二時脈降半頻以產生一第一局部振盪訊號；將該第一局部振盪訊號降半頻以產生一第二局部振盪訊號；將該倍頻訊號設置為該第一狀態，並利用該第一局部振盪訊號於大約4.9GHz至6GHz之頻率範圍內執行升頻及降頻；將該倍頻訊號設置為該第二狀態，並利用該第一局部振盪訊號於大約6GHz至7.2GHz之頻率範圍內執行升頻及降頻；及將該倍頻訊號設置為該第一狀態，並利用該第二局部振盪訊號對包括大約2.4GHz至2.5GHz之頻率範圍的一射頻收發器執行升頻及降頻。
  10. 如請求項9所述的無線區域網路收發方法，其中該時脈乘法器單元為一鎖相迴路。
TW108109871A 2018-10-02 2019-03-21 無線區域網路收發器及其方法 TWI707551B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/149,184 2018-10-02
US16/149,184 US10404316B1 (en) 2018-10-02 2018-10-02 Wide-band WLAN transceiver and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202015353A TW202015353A (zh) 2020-04-16
TWI707551B true TWI707551B (zh) 2020-10-11

Family

ID=67770278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108109871A TWI707551B (zh) 2018-10-02 2019-03-21 無線區域網路收發器及其方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10404316B1 (zh)
CN (1) CN110995306B (zh)
TW (1) TWI707551B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11202286B2 (en) * 2018-07-11 2021-12-14 Intel Corporation Methods for multi-link setup between a multi-link access point (AP) logical entity and a multi-link non-AP logical entity
US11356109B1 (en) * 2021-02-26 2022-06-07 Realtek Semiconductor Corp. Wide-band frequency synthesizer for zero-IF WLAN radio transceiver and method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0800276A1 (en) * 1996-04-01 1997-10-08 Kabushiki Kaisha Toshiba A frequency multiplying circuit having a first stage with greater multiplying ratio than subsequent stages
CN1126254C (zh) * 1998-05-12 2003-10-29 三菱电机株式会社 时钟发生电路以及时钟发生方法
JP2004072714A (ja) * 2002-06-11 2004-03-04 Rohm Co Ltd クロック生成システム
TWI364169B (en) * 2008-12-09 2012-05-11 Sunplus Technology Co Ltd All digital phase locked loop circuit
US20120313676A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Analog Devices, Inc. Hybrid digital-analog phase locked loops

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR93387E (fr) * 1967-01-12 1969-03-21 Cit Alcatel Synthétiseur de fréquence a large gamme a commande automatique.
CN101453233B (zh) * 2007-11-28 2012-02-15 锐迪科科技有限公司 Fm收发器
US8606209B2 (en) * 2009-06-24 2013-12-10 Intel Corporation Apparatus and methods for efficient implementation of tuners
US8699548B2 (en) * 2010-11-17 2014-04-15 Qualcomm Incorporated LO generation and distribution in a multi-band transceiver
CN102308484B (zh) * 2011-07-14 2013-11-06 华为技术有限公司 接收机及其接收方法
CN102629871B (zh) * 2012-03-22 2015-01-07 物联微电子(常熟)有限公司 实现宽范围多频带分频和选频的装置和方法
CN102694567B (zh) * 2012-06-11 2015-02-18 天津里外科技有限公司 多标准全兼容移动用户终端芯片的射频前端收发系统及其应用系统
CN102723913B (zh) * 2012-06-11 2015-07-08 天津里外科技有限公司 多标准全兼容四代移动射频前端宽带低噪声放大装置
CN106341141B (zh) * 2016-08-17 2018-10-09 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种基于sdr的捷变多模多路收发装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0800276A1 (en) * 1996-04-01 1997-10-08 Kabushiki Kaisha Toshiba A frequency multiplying circuit having a first stage with greater multiplying ratio than subsequent stages
CN1126254C (zh) * 1998-05-12 2003-10-29 三菱电机株式会社 时钟发生电路以及时钟发生方法
JP2004072714A (ja) * 2002-06-11 2004-03-04 Rohm Co Ltd クロック生成システム
TWI364169B (en) * 2008-12-09 2012-05-11 Sunplus Technology Co Ltd All digital phase locked loop circuit
US20120313676A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Analog Devices, Inc. Hybrid digital-analog phase locked loops

Also Published As

Publication number Publication date
US10404316B1 (en) 2019-09-03
TW202015353A (zh) 2020-04-16
CN110995306B (zh) 2021-08-27
CN110995306A (zh) 2020-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8031790B2 (en) Wireless communication device
US8494456B2 (en) Transceiver
CN102106076B (zh) 用于实施谐波抑制混频器的系统及方法
US7567786B2 (en) High-dynamic-range ultra wide band transceiver
KR100754186B1 (ko) 국부 발진 주파수 발생 장치 및 이를 이용한 무선 송수신장치
US8938204B2 (en) Signal generator circuit and radio transmission and reception device including the same
US20160294591A1 (en) Multichannel receiver
US11349520B2 (en) Generation of millimeter-wave frequencies for microwave systems
CN113225021B (zh) 超宽带恒温下变频器
TWI707551B (zh) 無線區域網路收發器及其方法
KR100714699B1 (ko) 복수의 통신/방송 서비스를 지원하는 무선 송수신기
KR101222223B1 (ko) 노이즈가 감소된 무선 주파수 송수신 장치
EP1479160A2 (en) Frequency down converter using a multitone local oscillator
KR100831365B1 (ko) 무선통신을 위한 통신장치 및 그 주파수 생성방법
JP3828077B2 (ja) 周波数変換回路および通信装置
KR20050113308A (ko) 초광대역 통신 시스템에서 다중신호 발생장치 및 방법
JP3993573B2 (ja) 複数の無線システムに対応可能な無線通信装置
KR20050096129A (ko) 알에프 신호의 업-다운 컨버전을 위한 재생성 디바이더
Yang et al. Wideband Direct Modulation Transmitter for 5G mm-Wave Channel Emulator
JP2005167417A (ja) 複数の無線システムに対応可能な無線通信装置
JP4571591B2 (ja) 無線通信回路
KR20050088491A (ko) 다중-모드 변조기 및 송신기
Nakagawa et al. A 0.9-2.5 GHz wideband direct conversion receiver for multi-band applications
Pretl et al. Self-Interference in LTE-Advanced and 5G NR Transceivers
Brancaccio et al. Design and Implementation of a Multi-gigabaud, mm-wave Communication System