单音rf信号发生器的制造方法_2

文档序号:9618393阅读:来源:国知局
过 分频器来减小该频率,以生成更低的预畸变谐波和/或第一谐波。因此,在一个示例中,公 共振荡器可以被配置为生成频率NXF,其中Ν是添加至RF信号的最高预畸变谐波的η的 值。
[0022] 在一些示例中,反馈电路包括下转换级。下转换级可以用于减小反馈信号的频率, 使得其可被处理以评估与输出处的单音RF信号相关联的谐波的电平。一个或更多个检测 器可以评估经过下转换的反馈信号,以检测所述单音RF信号发生器产生的单音RF信号的 功率和所述单音RF信号的一个或更多个谐波。在一个实施例中,可以将反馈信号下转换为 DC或较低频信号(例如指示功率的DC或更低频率电压)。例如,下转换级可包括一对或更 多对混频器和振荡器,所述混频器和振荡器用于将所述单音RF信号和所述一个或更多个 谐波下转换为指示它们的功率的相应DC或较低频率(即,具有低于单音RF信号和一个或 更多个谐波的频率)的信号。这种示例中的振荡器可以被调谐为单音RF信号的频率和相 应谐波的预测频率。
[0023] 可以根据单音RF信号的相位和/或幅度来确定预畸变谐波的参数。在一些示例 中,可以通过反馈电路来评估单音RF信号的相位和/或幅度,以允许确定预畸变谐波的参 数。在一个实施例中,反馈电路可操作用于:将所述一个或更多个预畸变谐波的相位和幅度 作为单音RF信号的所述相位和/或幅度的线性函数进行确定。这里假设预畸变谐波的参 数(例如它们的相位和幅度)对于单音RF信号的频率不敏感。
[0024] 在一些示例中,发生器动态地可操作用于:响应于所述单音RF信号的相位和/或 幅度的改变来调整所述一个或更多个预畸变谐波的相位和幅度。该调整可以包括校准例 程(其还可以在启动时执行)。校准例程可以包括:在确定一个或更多个较高预畸变谐波 (例如第三谐波)之前,确定一个或更多个较低预畸变谐波(例如第二谐波)的相位和幅 度。这可以允许当确定较高预畸变谐波时考虑由于较低预畸变谐波的存在而在较高谐波的 频率处产生的贡献。
[0025] 在一个示例中,所述功率放大器接收的RF信号(包括第一谐波和预畸变谐波)可 以是正弦的。从而RF信号可以由下式给出:
[0027] 其中:
[0028] a,#和ω是所述第一谐波的幅度、相位和角频率;
[0029] b,c,_和辦是所述预畸变谐波的幅度和相位。如果假设13<<3且(3<<3, 则功率放大器的输出信号的第二和第三谐波可以被近似为:
[0032] 在一个实施例中,可选择以下参数值:
[0037] 以抵消所述第二和第三谐波。这些参数可以抵消在RF信号放大期间由功率放大 器产生的谐波。
[0038] 在一些示例中,反馈电路还可以被配置为添加一个或更多个预畸变谐波,以消除 由功率放大器提供的经过放大的RF信号中的突波(spur)。这些预畸变谐波的频率可以是 单音RF信号频率的非整数倍。
[0039] 根据发明的另一方面,提供了包括上述种类的单音信号发生器的RF加热装置。RF 加热装置可以是例如微波炉。还可以设想照明、医疗或工业RF加热中的应用。
[0040] 为了本申请的目的,考虑RF频率是100MHz彡f彡10GHz范围内的频率。在一些 示例中,可以使用落入ISM频带内的频率。这里频率可以具体在给定的应用或领域中找到。 例如ISM频带433. 05-434. 790MHz可以被用于RF照明应用,并且ISM频带902-928MHZ和 2. 4-2. 5GHz可以被用于RF加热应用。
[0041] 应该注意的是,如本公开中所使用的,术语"振荡器"被认为包括可操作用于产生 周期性信号的组件(例如,诸如晶体振荡器(VCXO, TCXO, X0等)以及频率合成器)。
【附图说明】
[0042] 以下将仅通过示例的方式参照附图来描述本发明的实施例,其中类似的参考符号 涉及类似的单元,并且其中:
[0043] 图1A示出了用于对单音频率发生器的输出进行滤波的电路;
[0044] 图1B示出了对图1A中的单音频率发生器所产生的谐波的滤波;
[0045] 图2示出了在用于数字数据传输的电路中应用预畸变以优化电路的相邻信道功 率比(ACPR)的示例;
[0046] 图3示意性示出了 RF加热装置,在RF加热装置中将RF能量引入腔体;
[0047] 图4示出了具有在功率放大器前提供的低通滤波器的RF电路;
[0048] 图5示出了根据本发明的实施例的单音RF信号发生器;
[0049] 图6示出了对由根据本发明的实施例的单音RF信号发生器产生的谐波的滤波;以 及
[0050] 图7示出了根据本发明的另一实施例的单音RF信号发生器。
【具体实施方式】
[0051] 以下参照附图描述了本发明的实施例。
[0052] 本发明的实施例可以提供单音RF信号发生器和生成单音RF信号的相应方法。如 以上解释的,单音信号发生器通常经受在它们的输出处谐波的存在,谐波的存在会对它们 产生的信号整体产生不利影响。谐波通常是由发生器的功率放大器引入的。谐波的存在会 增加不想要的互调作用,并且还会有害于包括发生器(例如RF加热装置)的系统与关于所 允许的频带(例如ISM带)规则的一致。
[0053] 根据本发明的实施例,预畸变谐波被用于减小在单音RF信号发生器的输出处的 谐波的电平(幅度)。通常,可以用自身是与发生器的单音相关联的基频的谐波(例如倍 频)的单音形式来提供这些预畸变谐波。
[0054] 图5中示出了单音RF信号发生器100的第一实施例。
[0055] 发生器100包括多个振荡器102、104、106。该示例中振荡器102生成频率F,频率 F与要生成的单音的频率相对应。如以下将详细解释的,提供振荡器104和106以产生与预 畸变谐波相对应的频率,所述预畸变谐波可以添加到由振荡器102产生的信号,以产生用 于在发生器100输出之前进行放大的RF信号。预畸变具有以下作用:抵消否则可能在放大 期间产生的谐波。
[0056] 信号发生器100还包括多个移相器108、110、112和可变增益放大器114、116、118。 在电路130的控制下,移相器108、110、112和可变增益放大器114、116、118可以被用于在 利用加法器120将振荡器102、104、106所产生的信号加在一起以产生供放大和输出的RF 信号之前,对振荡器102、104、106所产生的信号的幅度和相位进行调整。
[0057] 如图5所示,发生器100包括功率放大器122。功率放大器122具有接收RF信号 的输入,该RF信号包括利用每个振荡器102、104、106产生并由移相器108、110、112和/或 可变增益放大器114、116、118修改的信号。如上所述,利用加法器120将这些信号加在一 起。功率放大器122放大RF信号,并将其提供给发生器100的输出125。上述振荡器102、 104、106,移相器108、110、112,可变增益放大器114、116、118和加法器120的布置可以用于 提供具有(与振荡器102产生的频率相关联的)第一谐波和(使用振荡器104、106和它们 相关联的移相器110、112和可变增益放大器116、118生成的)一个或更多个预畸变谐波的 RF信号。当向要提供给功率放大器122的RF信号添加时,这些预畸变谐波可以抵消谐波, 否则将在发生器100的输出125处产生所述谐波。通常这些谐波是由功率放大器122的操 作引入输出信号中的,但在一些示例由被系统的其他组件引入。
[0058] 预畸变谐波的相位和幅度可以基于反馈信号。以下将更详细地描述这一点。
[0059] 如图5所示,发生器100包括通过耦合器12
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