[发明专利]一种用于NBIOT的低功耗高线性度输出功率可调节的电流模发射机

说明书

本发明专利公开了一种用于NBIOT的低功耗高线性度输出功率可调节的电流模发射机，包括：电流舵数模转换器，陷波滤波器，电流放大器和功率混频器；其中来自基带处理器的输入DATA_I和DATA_Q信号与电流舵数模转换器的输入相连，电流舵数模转换器的输出与陷波滤波器输入相连，陷波滤波器的输出与电流放大器的输入相连，电流放大器的输出与功率混频器的输入相连，功率混频器的输出与变压器相连，变压器的输出与天线相连。本发明可以实现NBIOT的信号从基带到射频的转换，并且放大后从天线发射出去的功能。具有功耗低，线性度高，输出功率可调节的功能。

技术领域

本发明属于无线通信系统中射频发射机系统架构和电路领域，重点是涉及物联网通信系统，特别是NBIOT 通信系统中无线发射机的系统架构设计和电路设计。

背景技术

随着移动通信技术的发展,互联网逐步往物网方向转换,作为物联网技术的NBIOT标准得到广泛应用.NBIOT系统具有功耗特别低，小区容量特别大，链路增益特别高，成本特别低等特点。

传统的NBIOT射频发射机将基带处理器中的低频低速数字信号通过模数转换器转为模拟信号，然后经过滤波器滤除不需要的频率，再通过上混频器将模拟基带信号转换为射频信号，最后通过功率放大器放大后发射到天线。

由于NBIOT小区容量大，为了避免设备之间相互干扰，因此对线性度有较高要求，又因为NBIOT系统电池待机时长通常在几年，因此要求系统功耗很低。因此既要保证较高的线性度，又要兼顾低功耗。传统NBIOT结构发射机如图1所示，采用电压传输模式，线性度比较差，为了提高线性度，就需要增大电流，因此功耗也比较大。本发明提出的电流模式发射机很好的解决了上述缺点。

并且NBIOT系统要求输出功率可以调节，传统电压模式发射机通过控制功率放大器偏置电压或者电源电压来做功率控制，精度不高，电流模式的发射机，其输出电流可以精确控制，因此输出功率也可以得到相对精确的控制。

发明内容

本发明实现了一种用于NBIOT系统中的低功耗高线性度输出功率可调节的电流模发射机。采用标准CMOS 工艺，并在TSMC 40nm 和SMIC 55nm 流片得以验证。

一种用于NBIOT系统中的低功耗高线性度输出功率可调节的电流模发射机包括：其中输入DATA_I 和DATA_Q 信号与电流舵数模转换器的输入相连，输出DAC_IP，DAC_IN，DAC_QP，DAC_QN；DAC的四路输出与陷波滤波器输入相连,输出IP1，IN1，QP1，QN1；再经由电流放大器放大输出IP2,IN2,QP2,QN2；这四路输出再与功率混频器的输入相连，输出RF_OUTP和RF_OUTN；功率混频器的输出与变压器相连，变压器的输出与天线相连。