[发明专利]用于千兆比特速率数据检测的接收器和集成AM－FM/IQ解调器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线电链路上的数据传输，并且更具体地涉 及用于在无线电链路上提供快速数据传输的检波器和接收器。

背景技术

已经使用ASK调制和包括安装在陶瓷衬底上的若干砷化镓集成 电路(IC)的收发器模块在60GHz的工业、科学和医学(ISM)频 带中实现了千兆比特速率数据传输。这种现有技术的示例可以在 K.Ohata等人发表的“Wireless 1.25Gb/s Transceiver Module at  60-GHz Band”中找到。本发明的目标在于以更便宜的硅工艺技术提 供单个IC的接收器或者收发器，其支持包括ASK调制的多种调制 形式。

乘积检波器在检测ASK或AM信号的文献中是公知的。现有技 术中这种检波器的示例包括Krauss、Bostian和Raab的Solid-State Radio Engineering以及Hagen的Radio-Frequency Electronics的摘录。 此公开描述了改进的乘积检波器，其能够在千兆比特数据速率下操 作并且针对毫伏级别的IF(中频)输入信号具有良好的线性度，其 具有高输入阻抗从而不会令与其相连的IF输入电路失调，并且，其 可以轻易地断电从而在接收器使用于其他调制模式时不会加载IF输 入电路或者消耗功率。

发明内容

本公开涉及使用在毫米波范围(＞30GHz)内的载波频率以实现 在无线电链路上提供千兆比特速率数据传输的目标。更具体地，其 描述了用于检测幅移键控(ASK)或者其他幅度调制(AM)的电路， 该电路可以轻易地合并入集成电路接收器系统，使得该接收器能够 既支持复IQ(同相正交)调制方案又支持简单的、非相干开关键控 或者多级键控信号。

本公开还描述了若干新颖的无线电架构，在附加鉴频器网络的 情况下，该无线电架构具有处理频移键控(FSK)或者其它频率调制 (FM)以及AM和复IQ调制方案的能力。这些无线电架构通过高 效地共享检波器硬件组件而支持此广泛的调制类型。首先描述用于 支持正交下变频和ASK/AM的架构，之后描述ASK/AM检波器电路 细节，随后描述AM-FM检波器架构，最后描述最通用的AM-FM/IQ 解调器系统原理以及FSK/FM检波器电路细节。

在一个方面，本发明广泛地涉及接收器，其包括第一级下变频 混频器、作为检波器的混频器、混频器的RF输入信号路径中的放大 器、混频器的LO输入信号路径中的放大器，其中该混频器的RF输 入信号路径中的放大器对混频器的RF输入提供低增益线性路径，其 中该混频器的LO输入信号路径中的放大器对混频器的LO输入提供 高增益路径，并且其中这两个放大器具有匹配的延迟。

在另一方面，本发明广泛地涉及集成无线电接收器设备，其包 括第一级下变频混频器；可选的IF(中频)放大器；IQ下变频器； 在第一级下变频混频器或可选的IF放大器的输出处的AM检波器； 以及将I/Q(同相/正交)信道下变频和检测到的AM包络复用到基 带放大链的复用功能。IF放大器可以起到放大器和滤波器二者的作 用。为了优化性能，通常在检测之前对信号进行频带限制，并且此 频带限制通常出现在IF处。

在第三方面，本发明广泛地涉及接收器，其包括第一级下变频 混频器；作为检波器的双平衡混频器；混频器的RF输入信号路径中 的放大器；混频器的LO输入信号路径中的放大器；其中该混频器的 RF输入信号路径中的放大器对混频器的RF输入提供低增益线性路 径，其中该混频器的LO输入信号路径中的放大器对混频器的LO输 入提供高增益路径，并且其中这两个放大器具有匹配的延迟。

在第四方面，本发明广泛地涉及AM-FM检波器，其包括将AM 乘积检波器与延迟线FM检波器合并的合并器，使得AM乘积检波 器硬件在延迟线FM检波器中重用；其中该FM检波器是仅使用附加 鉴频移相网络实现的。

在第五方面，本发明广泛地涉及集成无线电接收器设备，其包 括第一级下变频混频器；可选的IF放大器；IQ下变频器；在第一级 下变频混频器或者可选的IF放大器的输出处的AM检波器；以及在 第一级下变频混频器或者可选的IF放大器的输出处的FM检波器， 其中该设备支持多于一种类型的调制方案。

附图说明