[发明专利]一种无线通信接收机增益稳定方法

说明书

本发明提供了一种用于稳定无线通信接收机增益的方法及装置，本发明通过分别对跨导放大器及混合器电路的偏置电路进行设计、设置、调整，对跨导放大器进行单独的补偿，对混合器及跨阻放大器采用联合补偿，根据各单元的特点选择不同的补偿电路结构，使各自增益在PVT即工艺角,电压及温度下的波动降低，从而总体增益波动降低。

技术领域

本发明属于无线收发射机增益控制技术，尤其涉及一种无线通信接收机 增益稳定方法。

背景技术

在无线通信系统中，接收机接收到的信号通常除了有用信号外，包含很 多干扰信号，这些干扰信号来自于其他用户发送的信号经过一定距离的衰减 到达接收机的天线端，有的是调制信号，有的是单音信号，并且在频谱上距 离有用信号的位置也不一样。这就要求接收机电路具有很强的抗干扰能力。 目前通常使用电流模无源混频接收机架构，其最重要的特点是在信号链路中 无大的电压摆幅出现，只在最后的输出端会有大的电压摆幅，使其产生的非 线性较弱，从而使得干扰带来的影响降低。

但在实现电流模无源混频接收机时，经常会遇到其链路增益随着工艺角(Process)、电压(Voltage)和温度(Temperature)(简称PVT)的变化而变化, 通常变化较为剧烈。造成通信质量下降，甚至出现在某些应用场合无法工作 的情况。

目前通常的做法是:

方案一：采用与绝对温度成正比的电流(IPTAT，Intensity of Proportional ToAbsolute Temperature)给接收机的各个模块提供参考电流，通过在高温时 提供更高的电流可以在一定程度上补偿部分模块增益的损失，链路中有些模 块并不是增大电流时增益就会提高，同时电压和工艺角的影响未得到补偿。 并且功耗也较大。补偿的效果为：增益随PVT的波动为5dB左右。

方案二：采用零温度系数的偏置电流，片上集成温度传感器，接收机模 块的增益挡位分布更密集，根据最终的测试结果得到增益随温度波动的区线， 在系统应用时，利用数字基带根据不同温度进行补偿。缺点是需要数字基带 配合，而且芯片规模增大时，其随温度的波动曲线很可能不一致，造成补偿 的效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是解决无线通信接收机的增益波 动。

本发明提供的一种用于稳定无线通信接收机增益的方法，该接收机包括 跨导放大器单元Gm、混频器单元Mixer、跨阻放大器TIA，该方法包括：

对所述跨导放大器单元中的偏置电路进行设置、调整，使跨导管M_P， M_N工作在饱和区，使偏置电路输出电流跟随温度的变化；

对所述偏置电路进行设计，使所述偏置电路中的晶体管M1阻值为1/g_m, 其中g_m为晶体管M1的跨导值；

对所述混频器单元中的混频电路进行设置，使得开关的导通时间缩短； 将混频电路的栅极电压VB_MIXER设置为固定电压值；

所述混频电路中的漏极电压由所述跨阻放大器TIA的偏置电压VB_TIA 控制决定；

选择合适的跨阻放大器TIA的偏置电压VB_TIA值，使所述跨阻放大器 TIA工作在饱和区。

其中，对所述跨导放大器单元中的偏置电路进行设置、调整，使跨导管 M_P，M_N工作在饱和区，使偏置电路输出电流跟随温度的变化，具体包括：

在所述跨导放大器单元偏置电路中采用恒跨导电流源作为偏置电流 (I_DC)；

根据工艺库中电阻的温度系数，调整所述偏置电路，使该偏置电路输出 电流跟随温度的变化，以补偿接收机电路增益随温度变化产生的变化量；