三倍頻器和本地振蕩器信號發(fā)生器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于射頻系統(tǒng)，尤其關(guān)于一種三倍頻器和相關(guān)的本地振蕩器信號發(fā)生器?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]在傳統(tǒng)的射頻(RF)系統(tǒng)中，三倍頻器(frequency tripler)建立在本地振蕩器信號(local oscillator, L0)發(fā)生器中來產(chǎn)生頻率為輸入頻率三倍的輸出信號，以防止功率放大器牽引(pull)振蕩器。然而，從傳統(tǒng)的三倍頻器所產(chǎn)生的輸出信號包括基諧波(fundamental harmonic)頻率或二次諧波頻率，而這些諧波頻率可能影響后續(xù)階段的操作。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]因此，為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供三倍頻器和相關(guān)的本地振蕩器信號發(fā)生器，其輸出信號中不包括任何基諧波頻率或任何二次諧波頻率。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種三倍頻器，包括:雙頻同相信號發(fā)生器，雙頻正交信號發(fā)生器和混頻器。雙頻同相信號發(fā)生器用于接收至少一同相信號和至少一正交信號以產(chǎn)生頻率為兩倍于所述同相信號或所述正交信號的雙頻同相信號；雙頻正交信號發(fā)生器用于接收至少所述同相信號和至少所述正交信號以產(chǎn)生頻率為兩倍于所述同相信號或所述正交信號的雙頻正交信號；以及混頻器用于接收所述同相信號、所述正交信號、所述雙頻同相信號和所述雙頻正交信號，以產(chǎn)生頻率為三倍于所述同相信號或所述正交信號的輸出信號。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種本地振蕩器信號發(fā)生器，包括:信號發(fā)生器和三倍頻器，其中，三倍頻器包括:雙頻同相信號發(fā)生器，雙頻正交信號發(fā)生器和混頻器。信號發(fā)生器用于產(chǎn)生至少一同相信號和至少一正交信號。雙頻同相信號發(fā)生器用于接收至少一同相信號和至少一正交信號以產(chǎn)生頻率為兩倍于所述同相信號或所述正交信號的雙頻同相信號；雙頻正交信號發(fā)生器用于接收至少所述同相信號和至少所述正交信號以產(chǎn)生頻率為兩倍于所述同相信號或所述正交信號的雙頻正交信號；以及混頻器用于接收所述同相信號、所述正交信號、所述雙頻同相信號和所述雙頻正交信號，以產(chǎn)生頻率為三倍于所述同相信號或所述正交信號的輸出信號。
【【附圖說明】】
[0006]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的本地振蕩器信號發(fā)生器100的示意圖。
[0007]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三倍頻器110的操作的示意圖。
[0008]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三倍頻器110的電路結(jié)構(gòu)圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0009]在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個(gè)元件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中所提及的“包含”為開放式的用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接到第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0010]請參考圖1，其為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的本地振蕩器(LO)信號發(fā)生器100的示意圖。如圖1所示，LO信號發(fā)生器100包括信號發(fā)生器(signal generator) 102和三倍頻器110，其中該三倍頻器110包括雙頻同相信號(1-signal)發(fā)生器112、雙頻正交信號(Q-signal)發(fā)生器114和混頻器(在本實(shí)施例中，混頻器是由單邊帶混頻器116實(shí)現(xiàn))。在本實(shí)施例中，信號發(fā)生器102可以通過壓控延遲線(voltage-controlled delay line，V(DL)、多相濾波器、正交壓控振蕩器、移相器，或能夠產(chǎn)生同相和正交信號的任何其它電路來實(shí)現(xiàn)。
[0011]在LO信號發(fā)生器100的操作中，信號發(fā)生器102被設(shè)置為產(chǎn)生至少一同相信號cos (ω t)和至少一正交信號sin (ω t)。在本實(shí)施例中，信號發(fā)生器102被設(shè)置為產(chǎn)生四相IQ信號，即四個(gè)信號sin(co t)，cos (ω t)，-sin(ot)和-cos (ω t)。然后，雙頻同相信號發(fā)生器112接收從信號發(fā)生器102產(chǎn)生的至少一部分IQ信號，以產(chǎn)生雙頻同相信號COS (2 ω t)，其頻率為同相信號為COS(COt)或正交信號sin (cot)的兩倍；以及雙頻正交信號發(fā)生器114接收至少一部分IQ信號，以產(chǎn)生雙頻正交信號sin (2 ω t)，其頻率為同相信號cos(ot)或正交信號sin(cot)的兩倍。最后，單邊帶混頻器116接收同相信號C0S(?t)、正交信號sin(cot)、雙頻同相信號cos (2 ω?)和雙頻正交信號sin(2cot)，以產(chǎn)生輸出信號cos (3 ω t)，其頻率為同相信號COS(Ot)或正交信號sin (ω?)的三倍。
[0012]請參考圖2，其為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三倍頻器110的操作的示意圖。如圖2所示，雙頻同相信號發(fā)生器112包括兩個(gè)乘法器222、224和組合器226，其中乘法器222、224和組合器226用于通過使用公式cos (2 cot) = COS2(Qt)-Sin2(Qt)來產(chǎn)生雙頻同相信號cos (2 ω?)。詳細(xì)地，乘法器222用sin (COt)乘以sin (COt)以產(chǎn)生sin2 (ω t)，乘法器224用cos (ω t)乘以cos (ω t)以產(chǎn)生cos2 (ω t)，以及組合器226將cos2 (ω t)減去sin2 (ω t)以獲得為cos (2 ω t)。雙頻正交信號發(fā)生器114包括兩個(gè)乘法器212、214和組合器216，其中乘法器212、214和組合器216用于通過使用公式sin(2cot) = 2cos (ω t) sin (ω t)來產(chǎn)生雙頻正交信號sin (2 ω?)。詳細(xì)地，乘法器212用-sin (ω t)乘以-cos (ω t)以產(chǎn)生cos (ω t) sin (ω t)，乘法器 214 用 sin (ω t)乘以 cos (ω t)以產(chǎn)生 cos (ω t) sin (ω t)，以及組合器216組合乘法器212和214的輸出，以獲得sin(2cot)。單邊帶混頻器116包括兩個(gè)乘法器232、234和組合器236，其中，乘法器232、234和組合器236用于通過使用公式COS (3 ω t) = cos(2cot)cos(cot)-sin(2cot)sin(cot)來產(chǎn)生輸出信號。詳細(xì)地，乘法器232用sin(co t)乘以sin(2 ω t)，乘法器234用cos (ω t)乘以cos (2 ω t)，以及組合216從cos (2 ω t) cos (ω t)減去 sin (2 ω t) sin (ω t)，以獲得 cos (3 ω t)。在三倍頻器 110 的上述操作中，三倍頻器110的輸出信號不具有任何基諧波頻率/雜散(spur)或任何二次諧波頻率 /