[发明专利]使用回送电路检测和校正发射器LO泄漏的电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及收发器，更具体地，本发明涉及在使用直接转换的发射器的校正中TX LO(发射器本地振荡器)泄漏的估计。

背景技术

诸如蜂窝电话网络、BLUETOOTH、GPS和无线局域网(LAN)的无线通信系统使能通过使用无线电波在系统中的装置之间传送数据。从无线系统中的源到目的地发射的数据通常必须编码成适合于以期望频率发射的方式。诸如图1A中所示的发射器的发射器通过以期望频率带调制载波来将输入信号(还称为基带信号)格式化。调制可通过载波的幅值、频率或相变异来实现。幅值与相位调制信号可通过同相分量和正交分量来表示，其中正交分量与同相分量成90度异相。被调谐成与发射器相同的载波频率的诸如图1B中所示的接收器的接收器通过解调从调制载波中提取基带信号，解调是调制的相反过程。无线装置可具有离散的发射器和接收器，或者其可以具有收发器，收发器将发射器和接收器集成为单个封装件。

调制提出了大的实现难题。在直接转换发射器中，本地振荡器(LO)用于将经调制的模拟基带信号升频到期望的射频。例如，在图1A中，由同相I(t)分量和正交Q(t)分量构成的TX(发射)信号首先通过基带滤波器110滤波。本地振荡器121、122产生处于载波频率的信号，利用混频器120(也称为升频器)将I(t)和Q(t)转换成载波频率。然后，I(t)和Q(t)由求和器130组合，由功率放大器140放大，并且作为RF信号发射。

LO泄漏通常将在混频器120将基带信号升频为载波频率时发生。LO泄漏由于TX基带电路中的DC偏移以及TX LO 121、122与TX输出的直接耦合而产生。LO泄漏使得发射信号品质下降并且形成了带内寄生发射。因此，应当测量并去除LO泄漏以提高信号品质并且符合FCC和其它管理主体建立的标准。

TX LO泄漏信号表现为使用同一LO频率的接收器中的DC信号。因此，TX LO泄漏可通过测量接收器中的DC偏移来检测到且通过施加与TX基带中的LO泄漏水平对应的DC偏移来消除。然而，测量到的接收器中的DC偏移会被破坏，从而不能精确地反映TX LO泄漏。测量由于连续运行的TX而进一步复杂化，其中校准必须在不使TX离线的情况下发生。一些破坏RX(接收器)DC偏移测量的因素是：测量电路本身的LO泄漏，RX的基带中的DC偏移，接收信号与接收器自身的LO信号之间的相位差，以及由于使用诸如切换混频器的非线性混频器而产生的LO谐波。

当接收器中的降频器使用同一LO信号作为TX时，测量电路本身的LO泄漏会破坏TX LO泄漏测量。测量电路中的任何部件的LO泄漏将降频到DC。因此，测量到的DC将不是纯粹地由于TX LO泄漏，二十还包括来自于测量电路的任何DC偏移。

当信号被破坏且在其组分同相分量和正交分量中发射时，接收到的LO信号与接收器产生的LO信号之间的相位差会破坏TX LO泄漏测量。这是因为相位差引起了LO泄漏信号的同相分量与正交分量之间的耦合。另外，相位会由于温度且随时间而变化，并且TX信号发送频率同样也会变化。

如果用于TX和RX的混频器是诸如切换混频器的非线性混频器，会破坏TX LO泄漏测量。当切换混频器用于升频时，TX输出将具有与待测量和去除的TX LO泄漏信号对应的处于LO基础频率的信号，以及处于LO频率的奇次谐波的附加信号。由于在LO泄漏信号的所有奇次谐波处的转换增益，通过接收器处的切换混频器来将这些位于TX输出处的LO谐波降频，从而破坏TX LO泄漏的测量。

发明内容

因此，本领域中需要精确地测量接收器中与TX LO泄漏对应的DC信号，减少或去除回送电路中的误差源，估计接收到的载波信号与接收器LO信号之间的相位差，以及减少或去除当使用切换混频器时的LO谐波。

本发明的实施方案提供了利用将发射器与接收器连接的回送路径上的电路(还称为“回送电路”)在校准方案中估计与校正TX LO泄漏的方法和系统。该方法可以包括：测量回送路径中的RX DC信号。在一种方法中，回送路径可以打开/关闭，并且观察DC信号。在另一方法中，可以通过改变回送路径的增益来测量DC信号。在第三方法中，可以通过翻转TX相位来测量DC信号。该方法还可以包括滤除LO谐波。这些方法可用于在启动时、在电路运行期间的任意时间或者在连续地检测、跟踪和消除TX LO泄漏时运行的校准方案。方法可通过在回送路径中使用滤波器、缓冲器和/或开关来实现，开关可以断开回送路径且可以使回送路径短路。

附图说明

图1A示出了常规的直接转换式发射器体系结构。