【技術實現步驟摘要】
本申請涉及集成電路，尤其是涉及一種鏡像抑制濾波器結構、片上濾波器及射頻收發機。
技術介紹
1、對于傳統的超外差收發機來說，可以采用經典的鏡像抑制混頻器結構來實現抑制能力，以發射機為例，通過將中頻信號、載波信號分別拆分成iq正交信號，再經過混頻器上變頻混頻后進行矢量合成，實現對鏡像信號抑制的功能。該結構下輸出殘留鏡像分量的核心原因是由于混頻器差分對管失配、lo?buffer輸出iq失配，以及中頻的iq失配。這些失配無法完全避免，因此一個合理的鏡像抑制混頻器的鏡像抑制能力大概在30db左右。如果想要提供更高的鏡像抑制能力，就需要在系統上做額外的設計。
2、其中最簡單的思路在于，依靠射頻鏈路的天然頻響實現鏡像抑制，其原理為依靠射頻放大器lc?tank的頻響特性，抑制放大有用信號，抑制鏡像信號。該思路下需要對中頻信號的頻率提出要求，如果if信號頻率越高，則鏡像信號頻率相距有用信號頻率越遠，越能享受到射頻鏈路的頻響特性。但是if頻率越高對于中頻電路來說，其設計難度也越大。從系統角度上來說收益并不高。因此在一個相對較低的if頻率下實現高鏡像抑制能力便成為一個問題，必須考慮在鏈路上集成濾波器。
3、片上濾波器存在三種方案，其一為基板走傳輸線實現，其二為合封其他濾波器芯片，其三為片內濾波器設計，但是均存在一定的問題。現有的主流設計方案是通過電容陣列來實現頻段覆蓋的需求，將濾波器中lc諧振網絡中的固定電容設計為電容陣列，通過內部spi配置不同的碼字來控制電容陣列的開關，實現lc諧振點的調整。這種方法可以解決頻點覆蓋問題，但
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種鏡像抑制濾波器結構、片上濾波器及射頻收發機，能夠實現鏡像頻點的抑制，并在滿足鏡像頻點可調的前提下，盡可能減小對q值的影響，同時通過補償電路減小諧振網絡對工作頻段的影響。
2、第一方面，本申請提供一種鏡像抑制濾波器結構，鏡像抑制濾波器結構包括：電感結構、電容開關陣列、補償電路、差分放大器基本電路和rc校準電路；rc校準電路分別與電容開關陣列、補償電路連接；電感結構包括分別連接于電容開關陣列兩端的第一電感和第二電感，與電容開關陣列組成串聯諧振網絡；在串聯諧振網絡的一側并聯補償電路，形成并聯結構；并聯結構設置于差分放大器基本電路中的對稱晶體管結構的中間；rc校準電路用于基于校準后的控制碼字生成第一電容調節信號和第二電容調節信號，以分別調節電容開關陣列和補償電路中的電容值，使得在不同工藝、溫度、電壓多種因素波動下，兩部分電容的總容值保持不變，以確保整個網絡的諧振點不變；串聯諧振網絡用于根據rc校準電路的第一電容調節信號，調整串聯諧振網絡中的第一電容值，以調整串聯諧振網絡的諧振點，令其落在鏡像頻點的指定范圍內，從而通過低阻通道諧放掉鏡像頻率的信號，實現對鏡像頻點的抑制；補償電路用于根據rc校準電路的第二電容調節信號，調整補償電路中的第二電容值，使得電容在工作頻點與濾波器殘留的電感諧振，令串聯諧振網絡在工作頻點呈現高阻態，減小對工作頻點的影響。
3、進一步地，上述電容開關陣列包括：第一晶體管開關、第一電容和第二電容；第一晶體管開關的柵極連接rc校準電路的輸出端，用于接收rc校準電路的輸出的第一電容調節信號；第一晶體管開關的源極連接第一電容的一端，漏極連接第二電容的一端；第一電容的另一端連接第一電感一端，第二電容的另一端連接第二電感的一端；第一電感的另一端、第二電感的另一端均連接補償電路和差分放大器基本電路。
4、進一步地，上述補償電路包括：可調電容；可調電容的第一端連接第一電感的另一端，可調電容的第二端連接第二電感的另一端，可調電容的第三端連接rc校準電路，用于接收rc校準電路的輸出的第二電容調節信號。
5、進一步地，上述差分放大器基本電路包括：第二晶體管開關、第三晶體管開關、第四晶體管開關、第五晶體管開關、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第三電感和第四電感；第二晶體管開關、第三晶體管開關為開環射頻放大器cascode管；第四晶體管開關、第五晶體管開關為開環射頻放大器gm管。
6、進一步地，上述并聯結構設置于第二晶體管開關、第三晶體管開關、第四晶體管開關和第五晶體管開關組成的對稱結構的中間。
7、進一步地，上述第二晶體管開關的源極與第四晶體管開關的漏極連接，第三晶體管開關的源極與第五晶體管開關的漏極連接；第四晶體管開關的源極與第五晶體管開關的源極連接至接地端，第四晶體管開關的柵極連接第三電容的一端，第五晶體管開關的柵極連接第四電容的一端；第二晶體管開關的漏極分別連接第五電容的一端、第三電感的一端；第三晶體管開關的漏極分別連接第六電容的一端、第四電感的一端；第三電感和第四電感的另一端均連接于高電平端；第三電容的另一端和第四電容的另一端，用于接收射頻差分輸入信號；第五電容的另一端和第六電容的另一端，用于輸出射頻差分輸出信號；第二晶體管開關的柵極和第三晶體管開關的柵極用于接收偏置電壓信號。
8、進一步地，上述并聯結構的一端連接于第二晶體管開關的源極和第四晶體管開關的漏極；并聯結構的另一端連接于第三晶體管開關的源極和第五晶體管開關的漏極。
9、進一步地，上述鏡像抑制濾波器結構中的所有晶體管開關均為pmos場效應晶體管。
10、第二方面，本申請還提供一種片上濾波器，該片上濾波器包括如第一方面所述的鏡像抑制濾波器結構。
11、第三方面，本申請還提供一種射頻收發機，射頻收發機包括如第二方面所述的片上濾波器。
12、本申請提供的鏡像抑制濾波器結構、片上濾波器及射頻收發機中，鏡像抑制濾波器結構包括：電感結構、電容開關陣列、補償電路、差分放大器基本電路和rc校準電路；rc校準電路分別與電容開關陣列、補償電路連接；電感結構包括分別連接于電容開關陣列兩端的第一電感和第二電感，與電容開關陣列組成串聯諧振網絡；在串聯諧振網絡的一側并聯補償電路，形成并聯結構；并聯結構設置于差分放大器基本電路中的對稱晶體管結構的中間；rc校準電路用于基于校準后的控制碼字生成第一電容調節信號和第二電容調節信號，以分別調節電容開關陣列和補償電路中的電容值，使得在不同工藝、溫度、電壓多種因素波動下，兩部分電容的總容值保持不變，以確保整個網絡的諧振點不變；串聯諧振網絡用于根據rc校準電路的第一電容調節信號，調整串聯諧振網絡中的第一電容值，以調整串聯諧振網絡的諧振點，令其落在鏡像頻點的指定范圍內，從而通過低阻通道諧放掉鏡像頻率的信號，實現對鏡像頻點的抑制；補償電路用于根據rc校準電路的第二電容調節信號，調整補償電路中的第二電容值，使得電容在工作頻點與濾波器殘留的電感諧振，令串聯諧振網絡在工作頻點呈現高阻態，減小對工作頻點的影響。該結構將傳統的lc諧振電感拆分成兩段，如前述第一電感、第二電感，在電感之間插入電容開關陣列，可以減少諧振電容陣列的開關數量，電容本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述鏡像抑制濾波器結構包括：電感結構、電容開關陣列、補償電路、差分放大器基本電路和RC校準電路；所述RC校準電路分別與所述電容開關陣列、所述補償電路連接；所述電感結構包括分別連接于所述電容開關陣列兩端的第一電感和第二電感，與所述電容開關陣列組成串聯諧振網絡；在所述串聯諧振網絡的一側并聯所述補償電路，形成并聯結構；所述并聯結構設置于所述差分放大器基本電路中的對稱晶體管結構的中間；
2.根據權利要求1所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述電容開關陣列包括：第一晶體管開關、第一電容和第二電容；所述第一晶體管開關的柵極連接所述RC校準電路的輸出端，用于接收所述RC校準電路的輸出的第一電容調節信號；所述第一晶體管開關的源極連接所述第一電容的一端，漏極連接所述第二電容的一端；所述第一電容的另一端連接所述第一電感一端，所述第二電容的另一端連接所述第二電感的一端；所述第一電感的另一端、所述第二電感的另一端均連接所述補償電路和所述差分放大器基本電路。
3.根據權利要求1所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述補償電路包括：可調電
4.根據權利要求2所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述差分放大器基本電路包括：第二晶體管開關、第三晶體管開關、第四晶體管開關、第五晶體管開關、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第三電感和第四電感；所述第二晶體管開關、所述第三晶體管開關為開環射頻放大器Cascode管；所述第四晶體管開關、所述第五晶體管開關為開環射頻放大器Gm管。
5.根據權利要求4所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述并聯結構設置于所述第二晶體管開關、所述第三晶體管開關、所述第四晶體管開關和所述第五晶體管開關組成的對稱結構的中間。
6.根據權利要求4所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述第二晶體管開關的源極與所述第四晶體管開關的漏極連接，所述第三晶體管開關的源極與所述第五晶體管開關的漏極連接；所述第四晶體管開關的源極與所述第五晶體管開關的源極連接至接地端，所述第四晶體管開關的柵極連接所述第三電容的一端，所述第五晶體管開關的柵極連接所述第四電容的一端；所述第二晶體管開關的漏極分別連接所述第五電容的一端、所述第三電感的一端；所述第三晶體管開關的漏極分別連接所述第六電容的一端、所述第四電感的一端；所述第三電感和所述第四電感的另一端均連接于高電平端；所述第三電容的另一端和所述第四電容的另一端，用于接收射頻差分輸入信號；所述第五電容的另一端和所述第六電容的另一端，用于輸出射頻差分輸出信號；所述第二晶體管開關的柵極和所述第三晶體管開關的柵極用于接收偏置電壓信號。
7.根據權利要求6所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述并聯結構的一端連接于所述第二晶體管開關的源極和所述第四晶體管開關的漏極；所述并聯結構的另一端連接于所述第三晶體管開關的源極和所述第五晶體管開關的漏極。
8.根據權利要求4所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述鏡像抑制濾波器結構中的所有晶體管開關均為PMOS場效應晶體管。
9.一種片上濾波器，其特征在于，所述片上濾波器包括如權利要求1-8任一項所述的鏡像抑制濾波器結構。
10.一種射頻收發機，其特征在于，所述射頻收發機包括如權利要求9所述的片上濾波器。
...【技術特征摘要】
1.一種鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述鏡像抑制濾波器結構包括：電感結構、電容開關陣列、補償電路、差分放大器基本電路和rc校準電路；所述rc校準電路分別與所述電容開關陣列、所述補償電路連接；所述電感結構包括分別連接于所述電容開關陣列兩端的第一電感和第二電感，與所述電容開關陣列組成串聯諧振網絡；在所述串聯諧振網絡的一側并聯所述補償電路，形成并聯結構；所述并聯結構設置于所述差分放大器基本電路中的對稱晶體管結構的中間；
2.根據權利要求1所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述電容開關陣列包括：第一晶體管開關、第一電容和第二電容；所述第一晶體管開關的柵極連接所述rc校準電路的輸出端，用于接收所述rc校準電路的輸出的第一電容調節信號；所述第一晶體管開關的源極連接所述第一電容的一端，漏極連接所述第二電容的一端；所述第一電容的另一端連接所述第一電感一端，所述第二電容的另一端連接所述第二電感的一端；所述第一電感的另一端、所述第二電感的另一端均連接所述補償電路和所述差分放大器基本電路。
3.根據權利要求1所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述補償電路包括：可調電容；所述可調電容的第一端連接所述第一電感的另一端，所述可調電容的第二端連接所述第二電感的另一端，所述可調電容的第三端連接所述rc校準電路，用于接收所述rc校準電路的輸出的第二電容調節信號。
4.根據權利要求2所述的鏡像抑制濾波器結構，其特征在于，所述差分放大器基本電路包括：第二晶體管開關、第三晶體管開關、第四晶體管開關、第五晶體管開關、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第三電感和第四電感；所述第二晶體管開關、所述第三晶體管開關為開環射頻放大器cascode管；所述第四晶體管開關、所述第五晶體管開關為開環射...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐康陽，
申請(專利權)人：上海芯璨電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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