[发明专利]一种本振IQ信号相位幅度校准装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种相位幅度校准装置，特别涉及适用于射频前端的本振信号相位幅度校准的集成电路领域。

背景技术

近年来，由于直接下变频接收机可以实现单片集成，因此受到越来越多的关注，此外也由于正交变频技术可以有效地避免无线接收机中的镜像抑制问题以及无线发射机中的镜像带杂散问题，使得正交变频技术在各种无线收发机中得到越来越广泛的应用。正交变频技术采用射频信号与互为正交的IQ两路本振信号进行正交混频来实现变频操作。

本振源在现代电子设备中用途十分广泛，它是现代雷达发射机和接收机的核心部件，也是通信系统、导航系统收发信机的核心部件和许多有源电子设备的核心。而本振信号的相位误差和幅度失配直接影响接收机镜像抑制能力和解调性能，因此如何在正交变频之前获得性能匹配(包括相位匹配与幅度匹配)的正交本振信号，是无线收发机设计中亟待解决的一个重要问题。

传统本振信号的解决方法，大多着重于通过对本振源的改进来保证本振信号的正交匹配的性能，而产生本振信号后直接与射频信号混频实现变频。然而对本振源产生本振信号后的再调节或校准等相关方面的研究甚少。因此本发明中所述的作为获得匹配(包括相位匹配与幅度匹配)正交本振信号的装置，有很重要的价值以及应用前景。

发明内容

本发明提供一种本振IQ信号相位幅度校准装置，如图1所示，在本振源输出端口之后加入相位校准电路和幅度校准电路，本振源产生的本振信号先经过相位校准电路进行相位调整完成匹配校准后，再经过幅度校准电路对本振信号的IQ两路的幅度进行校准。

通过在本振输出端口之后加入相位校准电路与幅度校准电路，对本振IQ两路正交信号进行相位校准与幅度校准，从而获得性能匹配的(包括相位校准与幅度校准)正交本振信号。相位校准电路与幅度校准电路作为对本振信号的校准单元，能有效地保证IQ两路信号相位的正交性与信号幅度的一致性。本发明的上述目的通过以下技术方式来实现。

在本振源101输出端口之后串接入相位校准电路102和幅度校准电路103，本振源101产生的本振信号先经过相位校准电路102进行相位调整，再经过幅度校准电路103对IQ两路信号的幅度进行匹配校准；另外，本振源101产生的本振信号也可以先经过幅度校准电路103对IQ两路信号的幅度进行校准后，再经过相位校准电路102进行相位调整。

相位校准电路102由第一至第四相位校准支路组成；幅度校准电路103由第一至第二幅度校准支路组成；第一相位校准支路对本振信号中的Ip信号进行相位校准处理后输出至第一幅度校准支路，第一幅度校准支路对输入的信号进行幅度校准后对外输出校准后的Ip信号；第二相位校准支路对本振信号中的In信号进行相位校准处理后输出至第一幅度校准支路，第一幅度校准支路对输入的信号进行幅度校准后对外输出校准后的In信号；第三相位校准支路对本振信号中的Qp信号进行相位校准处理后输出至第二幅度校准支路，第二幅度校准支路对输入的信号进行幅度校准后对外输出校准后的Qp信号；第四相位校准支路对本振信号中的Qn信号进行相位校准处理后输出至第二幅度校准支路，第二幅度校准支路对输入的信号进行幅度校准后对外输出校准后的Qn信号。

第一相位校准支路包括多组并联的可编程PMOS缓冲器单元和多组并联的可编程NMOS缓冲器单元；可编程PMOS缓冲器单元由PMOS开关管和PMOS缓冲器组成，Ip信号接PMOS缓冲器的栅极，PMOS缓冲器的漏极接PMOS开关管的源极，PMOS缓冲器的源极接第一幅度校准支路；PMOS开关管的漏极接电源，PMOS开关管的栅极接控制信号；可编程NMOS缓冲器单元由NMOS开关管和NMOS缓冲器组成，Ip信号接NMOS缓冲器的栅极，NMOS缓冲器的源极接NMOS开关管的漏极，NMOS缓冲器的漏极接第一幅度校准支路；NMOS开关管的源极接地，NMOS开关管的栅极接控制信号。第一相位校准支路与第二至第四相位校准支路结构完全相同。