[发明专利]一种用于载波聚合的射频接收机

说明书

提供了一种射频(radio frequency，RF)接收机(100)。所述RF接收机用于在单个接收机路径上同时接收至少两个射频频段。所述RF接收机包括单个本地振荡器(local oscillator，LO)，所述RF接收机用于使用中心频率可变的复合滤波器(50)对接收信号进行滤波。因此，可以实现用于接收多个载波的有效RF接收机。根据另一方面，组合多个RF接收机(100)以形成有效的载波聚合接收机。

技术领域

本发明涉及一种射频接收机，尤其涉及一种适用于载波聚合的射频接收机。

背景技术

如今的4G电信标准中的射频(radio frequency，RF)接收机以及未来5G电信标准接收机都使用了大量的载波聚合。通过载波聚合，可以在多个载波上同时传输数据。通常在没有足够的连续频带可用于满足针对非常高的数据速率的带宽需求时使用载波聚合。扩大使用载波聚合将需要增加并行接收机、前端模块以及天线的数量。在移动设备中增加更多的天线存在物理限制，且前端模块的成本也将限制并行接收链的数量。

为了满足日益增多的带间非连续载波聚合情况，如果接收机带宽和动态范围足够大，RF集成电路(integrated circuit，IC)最好在一条接收机路径上同时接收多个频段。然而，在实现宽带宽的同时达到高动态范围需要较大的电流消耗和较大的硅面积。因此，通常更可行的是，向所述RF IC中的一个RF输入端口提供具有仅共享RF输入缓冲级的多条连接的并行接收机路径的接收机电路。

当两个单独的接收机为彼此接近的接收频带时，生成的两个下变频混频器的本地振荡器(local oscillator，LO)频率也彼此接近，从而造成两个压控振荡器(voltage-controlled oscillator，VCO)(或数控振荡器DCO)相互干扰。其中一个振荡器被迫在双倍甚至更高的频率下工作，从而使频率合成器和LO分频器的实现复杂化。

可选地，所述两个接收机路径可以共享同一个LO频率(自然只有一个频率合成器)，该LO频率位于两个所需频段之间，使用图5所示的低IF架构。为了最大化接收机选择性并放松对动态范围的要求，模拟基带滤波器实现为复合滤波器，即中心频率在正频率或负频率上的带通滤波器。这样的实现在K.W.Martin于2004年9月发表在IEEE电路和系统事务I中的常规论文的第51卷第9期第1823至1836页上的《复信号的处理并不复杂》中有所描述。

可以通过在I分支和Q分支之间交叉馈送滤波积分器反馈信号，从低通滤波器中实现复合滤波器。因此，可以将直接变频接收机(即零中频(intermediate frequency，IF))转换成中心频率位于正中频+f_IF或负中频–f_IF上的复合滤波器。低IF接收机中的模数转换器通常实现为复合ΔΣ模数转换(analogue to digital conversion，ADC)，从而在数字域中实现从IF频率到DC的下变频。

对于几十兆赫兹范围内的IF频率，具有复合基带滤波器的所述低IF架构能节省工作能量。随着IF频率的升高，在不显著增加频率响应随工艺、电源电压和温度的变化的情况下实现复合频率响应变得越来越困难。同样，由于过采样比的减小，所述复合ΔΣ模数转换(ADC)最终无法实现。

为了使用同一个接收机覆盖更高的IF频率范围，如图6所示，IF下变频应在所述ADC之前从数字域转移到模拟域。在图6中，多个(这里是两个)接收机一起实现载波聚合接收机。然而，数字IF下变频通常远比模拟IF下变频更加理想。数字混频功能不会造成I-Q失配，且在下混频之前增加数字滤波可以防止LO谐波混频。当所述IF下变频在所述ADC之前执行时，所述复合模拟基带滤波器的滤波要求会收紧，以防止LO谐波混频，或者可以使用谐波抑制混频器。

因此，需要一种改进的RF接收机，尤其是能够提供载波聚合接收的改进的RF接收机。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的RF接收机，同时提供一种改进的载波聚合接收机。