[发明专利]基带到射频的上变频器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年5月11日所提交的13/105,097号美国专利申请“Base-Band to Radio Frequency Up-Converter”的权益和优先权。

技术领域

本申请的领域总地涉及基带到射频的上变频器（up-converter）和至少包括基带到射频的上变频器的有源天线装置。本申请的领域还涉及制造具有基带到射频的上变频器的芯片集的方法和用于制造基带到射频的上变频器的计算机程序产品。

背景技术

移动通信网络的使用在过去十年中一直在增加。移动通信网络的运营商一直在增加基站的数目以满足移动通信网络的用户对服务的增加的需求。移动通信网络的运营商希望以较低的价格购买用于基站的部件并且还希望降低基站的运行成本。采用数字上变频的有源天线装置已被证明满足这些目标。

从EP2044784已知数字收发器，其提供以4:3操作模式（4:3模式）操作的基带到射频的上变频。在本上下文中的术语“4:3模式”意思是采样速率f_Sampling是射频载波信号f_Carrier的4/3。

应用数据信号作为到数模转换器（DAC）的单个比特流。可以以2.5Gbps的速率输入数据信号。传入的信号首先由反串行化（deserialize）解码器、帧缓冲器和解复用器块来解码、缓冲以及解复用成I信号和Q信号。经解复用并被分离的I信号和Q信号被进一步各自变换为16位字长信号以通过采样并保持加FIR低通滤波器单元进行过采样。过采样的I信号和过采样的Q信号进一步从由采样并保持加FIR低通滤波器单元所进行的过采样传递到脉动（systolic）西格玛（sigma）-德尔塔（delta）低通调制器。通过多路复用和循环的求反（negation）块将I信号和Q信号应用到正交调制，其中I信号和Q信号按1:2过采样、循环地求反并按2:1地多路复用成应用到功率数模转换器的单个2位输出信号。

从EP‘784已知的数字收发器根据CPRI或OBSAI标准经由接口从远程无线电单元接收数据信号。开放式基站架构同盟（OBSAI）的成员已指定接口、硬件和测试说明的完整集合，其与硬件连接说明一起覆盖传输、时钟/控制、无线电和基站的领域。类似地，CPRI的目标是允许基站制造商和部件供应商共享公共协议并且对于从一个客户到另一客户更容易地适应平台。与OBSAI标准不同，CPRI标准不指定机械或电的接口要求。然而，OBSAI标准和CPRI标准二者共有的是，用于无线电信号的调制的基带信息的数据被包括在串行数据流中作为同相（I）和正交（Q）样本。

与4:1模式相比，4:3模式使能较低时钟频率用于delta-sigma调制器以及切换模式功率放大器的可能使用。然而，因为4:3模式的基带到射频的上变频器的输出信号是相反代码的返回，所以在发射器中使用的功率放大器不得不适应于兼容4:3模式。

发明内容

本公开的教导的一方面是提供基带到射频的上变频器，其包括用于接收第一基带样本的第一基带信号的第一输入端和用于接收第二基带样本的第二基带信号的第二输入端以及用于提供经上变频的无线电信号样本的输出端。基带到射频的上变频器进一步包括相位转换器，用于将第一基带样本的第一基带信号和第二基带样本的第二基带信号转换成第一中间样本的第一中间信号、第二中间样本的第二中间信号以及第三中间样本的第三中间信号。基带到射频的上变频器进一步包括至少一个delta sigma调制器，用于将第一中间样本的第一中间信号、第二中间样本的第二中间信号以及第三中间样本的第三中间信号转换成无线电样本。

已知的基带到射频的上变频器针对每对同相样本（I）和正交样本（Q）提供四个输出样本：原始I样本和原始Q样本和具有反相符号的I样本以及具有反相符号的Q样本（+I、+Q、-I、-Q）。这将采样速率与载波信号的频率的比率限制到诸如4:1、4:3或4:5的小数目的实际模式。本公开的相位转换器针对每对同相样本和正交样本提供三个输出样本。这给出了用于诸如3:1或6:1模式的替代模式的机会。

本公开的另一方面是基带到射频的上变频器的相位转换器提供第一中间样本、第二中间样本和第三中间样本作为第一基带信号和第二基带信号的大致等距子样本，即第一中间样本、第二中间样本和第三中间样本彼此相距120°。