专利名称：零中频无线接收机二阶互调自动校准电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频接收机，特别是涉及一种零中频无线接收机二阶互调性能的自动校准电路。
背景技术：
传统的射频接收机采用超外差式结构，其电路结构如图1所示。它利用两次变频将射频信号首先变换到高中频，再变换到基带，在模块之间采用片外高品质因数的滤波器，因此具有灵敏度高选择性好等优点。很显然，在超外差式结构中，偶次非线性产生互调产物被片外滤波器和模块间的耦合电容滤除，不会干扰中频信号。但是，由于片外滤波器和大量的外部元件，系统集成度难以提高，且需要多个振荡器，所费功耗也很高。
随着工艺水平的进步和对系统集成度要求的提高，对零中频无线接收机的研究和设计越来越多。图2是现有的零中频无线接收机框图。它采用一次变频将射频信号直接变换到基带，与超外差式结构相比，具有功耗低，集成度高等明显的优点。但是，偶次非线性产生的直流偏差和载波泄漏导致的自混频都会直接干扰零中频信号。偶次非线性产生的互调产物落在信号频带内，无法通过电容或滤波器滤除。
采用差分电路可以有效的抑制偶次非线性产物，但是电路的不对称和工艺的偏差不可避免，所产生的直流偏差及二阶互调产物会导致信号接收阻塞及误码率提高，甚至让系统无法正常工作。因此需要一套能检测偶次非线性产物，并通过自动调节来提高二阶互调性能的校准电路。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种零中频无线接收机的自动校准电路，它可以有效抑制偶次非线性产生的互调干扰，避免互调干扰导致的接收信号阻塞和误码率增加，保证系统正常工作。
为解决上述技术问题，本发明零中频无线接收机二阶互调自动校准电路，包括混频器和校准信号发生器，频率为fLO的载波作为本振信号分别输入混频器及校准信号发生器的输入端，校准信号发生器输出频率为 的校准信号并输入至平衡单元，经该平衡单元转换为差分信号输入混频器的射频输入端，经混频器混频产生直流偏差，该直流偏差信号输入模数转换器转换成数字信号进入数字校准电路，该数字校准电路根据直流偏差信号的大小选择相应的控制电平调节混频器使直流偏差信号达到最低值；校准信号发生器和校准信号的传输需要校准使能信号启动。
本发明通过检测偶次非线性引起的直流偏差，经模数转换送给数字校准电路，数字校准电路根据直流偏差的大小搜索到一组最佳的控制电平调节混频器，降低偶次非线性产生的互调干扰，使零中频无线接收机二阶互调性能达到最优。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明图1是传统的超外差式射频接收机框图；
图2是已有的零中频无线接收机框图；图3是本发明零中频无线接收机的自动校准电路框图；图4是图3中校准信号发生器框图；图5是传统吉波特混频器框图；图6是本发明增加偏置电流和负载可调阵列的吉波特混频器框图。
具体实施例方式
图3是本发明零中频无线接收机的自动校准电路框图。零中频无线接收机校准功能启动后，低噪声放大器1在校准使能信号的控制下不工作，由校准信号发生器3、平衡单元(BALUN)2、吉波特混频器4、模数转换器5、数字校准电路6构成的自动校准电路工作。吉波特混频器4所需要的本振信号是频率为fLO＝fRF的载波，该载波输入到校准信号发生器3，产生频率分量为 的校准信号，经过平衡单元2转换为差分信号进入到吉波特混频器4的射频输入端。频率为 的校准信号由于混频器的非线性会产生 的偶次谐波。由于电路布局的不对称和器件的失配，偶次谐波无法抵消，其中，二次谐波分量最大，且与载波频率相同，两者混频产生直流偏差。产生的直流偏差通过模数转换器5进入数字校准电路6。该数字校准电路6根据直流偏差的大小结合某种算法迅速找到一组最佳控制电平调节吉波特混频器使直流偏差达到最低值。校准信号发生器和校准信号的传输由校准使能信号启动。
为了有效的检测出偶次非线性产物，校准启动后，在平衡单元2输入端，频率为 的校准信号分量应足够大，而频率为fRF的射频信号分量应尽量低。此外，校准不工作时，应保证低噪声放大器1正常工作。图4是图3所示的自动校准电路中校准信号发生器3电路框图，它由高速二分频器8和包含谐振网络的差分转单端电路9构成。频率为fLO＝fRF的本振信号即载波经过二分频器8产生多谐波分量的差分信号，其中以频率为 分量为主，通过差分转单端电路9后，差分信号转换为单端信号，同时频率为 的分量即校准信号被放大，而频率为fRF的分量被抑制。图3所示的零中频无线接收机也可采用谐波混频器。采用谐波混频器时本振信号与校准信号都是频率为fLO=12fRF]]>的载波。同时，图4所示的校准信号发生器只需要包含谐振网络的差分转单端电路9，无需高速二分频器8。
图5是传统的吉波特混频器电路图，它由射频驱动级M1～M2，本振开关级M3～M6，负载输出级R1～R2和偏置电路构成。图3中的混频器4是本发明在图5的基础上，增加了输出负载和偏置电流可调阵列，其电路如图6所示。所述输出负载可调阵列是吉波特混频器负载输出级的并联若干组由负载R1～R6与控制开关S1～S6相串联的电路，所述偏置电流可调阵列是在偏置电路中并联若干组由偏置电流Iref1～Iref6与控制开关S7～S12相串联的电路。负载可调阵列的控制开关S1～S6与偏置电流可调阵列的控制开关S7～S12的控制端由图3中的数字校准电路6产生的一组电平进行控制。数字校准电路6利用某种算法搜索到使直流偏差达到最低值的一组控制电平，校准结束。并该偏置电流和输出负载可调阵列同样适用于谐波混频器。图5、6中的Vout+为混频输出正端，Vout-为混频输出负端，VLO+为本振输入正端，VLO-为本振输入负端，VB+为偏置电压正端，VB-为偏置电压负端，Vrf+为射频输入正端，Vrf-为射频输入负端，lref为偏置电流。
权利要求
1.一种零中频无线接收机的自动校准电路，它包括混频器，其特征在于还包括校准信号发生器，频率为fLO的载波作为本振信号分别输入混频器及校准信号发生器的输入端，校准信号发生器输出频率为 的校准信号并输入至平衡单元，经该平衡单元转换为差分信号输入混频器的射频输入端，经混频器混频产生直流偏差信号，该直流偏差信号输入模数转换器转换成数字信号进入数字校准电路，该数字校准电路根据直流偏差信号的大小选择相应的控制电平调节混频器使直流偏差信号达到最低值；校准信号发生器的启动、校准信号发生器与平衡单元之间的校准信号传输由校准使能信号控制。
2.如权利要求1所述的零中频无线接收机的自动校准电路，其特征在于所述混频器为吉波特混频器，采用吉波特混频器时本振信号的频率fLO与射频信号的频率fRF相等，即fLO＝fRF。
3.如权利要求1或2所述的零中频无线接收机的自动校准电路，其特征在于所述校准信号发生器由高速二分频器和包含谐振网络的差分转单端电路构成，频率为fLO＝fRF的本振信号即载波经过二分频器产生多谐波分量的差分信号，其中以 为主要分量，再通过差分转单端电路将差分信号转换为单端信号，同时频率为 的分量被放大，而频率为fRF的分量被抑制。
4.如权利要求1所述的零中频无线接收机的自动校准电路，其特征在于所述混频器为谐波混频器，采用谐波混频器时本振信号频率fLO=12fRF.]]>
5.如权利要求1或4所述的零中频无线接收机的自动校准电路，其特征在于所述校准信号发生器由包含谐振网络的差分转单端电路构成。
6.如权利要求2或4所述的零中频无线接收机的自动校准电路，其特征在于所述吉波特混频器或谐波混频器还可接入偏置电流和输出负载可调阵列，所述输出负载可调阵列是吉波特混频器或谐波混频器负载输出级并联若干组由负载与控制开关相串联的电路，所述偏置电流可调阵列是在偏置电路中并联若干组由偏置电流与控制开关相串联的电路，负载可调阵列的控制开关与偏置电流可调阵列的控制开关由数字校准电路产生的一组电平进行控制。
全文摘要
本发明公开了一种零中频无线接收机二阶互调性能的自动校准电路，频率为f
文档编号H04B1/26GK1707961SQ20041002501
公开日2005年12月14日 申请日期2004年6月9日 优先权日2004年6月9日
发明者张钊锋, 谢婷婷, 杨光辉 申请人:鼎芯通讯(上海)有限公司