[发明专利]一种采用锁相环复用的多模多通道射频接收机芯片

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种采用锁相环复用的多模多通道射频接收机芯片。采用近零中频架构；包含三个并行的、带宽和中心频点可配置的接收通道射频通道在三个频段之间任意切换；内部集成了宽带低噪声放大器、混频器、中频低通滤波器、可变增益放大器、输出缓冲器、4bit模数变换器、小数分频锁相环，SPI等。本发明多模多通道射频接收机系统采用锁相环复用的技术，满足了不同应用需求。在不同的通道接收相同射频频率信号时利用某一通道的锁相环给多个通道同时提供输入信号；无论是哪个通道需要接收相应的频段就用最优配置的锁相环来提供输入信号；不仅用于卫星导航接收系统，还可以推广到任何的多通道接收机或者发射机。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种采用锁相环复用的多模多通道射频接收机芯片。

背景技术

当今世界上一共存在四大全球卫星导航系统，其中包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo和中国的北斗卫星导航系统。我国北斗卫星导航系统是继GPS和GLONASS卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。

北斗导航定位服务一方面可以满足大众用户对导航的需求，另一方面也可以解决特殊行业对GPS高精度的依赖问题。所以为了保证导航系统能够最大化发挥其性能，研制满足支持区域信号，兼容全球信号，实现多模多频点的导航系统研究十分必要。

北斗卫星导航系统作为国家重要的空间信息基础设施，是国家的战略性新兴产业，对于转变经济发展方式、促进国家信息化建设、调整产业结构、提高社会生产效率、转变人民生活方式、提高大众生活质量，都具有重要意义。

在无线通信中，卫星导航射频接收芯片主要由接收通道和锁相环组成，锁相环提供本振输入信号用来和接收到的射频信号进行混频，产生中频信号供下一级处理。一般情况下，在多通道的射频接收机中，每个通道接收的射频频点不一样，每个射频通道配置有一个相应的锁相环。但是一些应用中，如在高精度卫星导航定位中有情况会需要不同的射频通道接收相同的射频信号产生相同的中频信号，这时就需要相应通道的锁相环提供相同的本振信号。但是在不同通道锁相环提供相同本振频点时会存在频率相互牵引(频率牵引是指锁相环环路作为产生本振的电路，其环路对频率干扰敏感，相近频率相互影响产生频率引导效果，就是频率牵引。频率牵引影响在于改变了实际输出频率的准确度，以至于影响到了性能甚至功能，造成功能的失效)的问题，导致锁相环不能稳定工作。通过上述分析，不同通道锁相环提供的相同本振信号用来给相同的射频信号进行混频时，由于不同锁相环之间频率牵引现象，相应的锁相环都无法正常的工作，同时也导致了射频接收机也就无法工作。

为了解决上述问题，就要避免在接收同频信号时不同通道的锁相环同时工作。如果用一个锁相环来给所有的通道同时提供本振信号，这样可以避免频率牵引的问题，但是在不同通道工作频点不同时，用一个锁相环不能产生所有通道所需要的频点，使得正常情况下的工作存在问题，不能产生所需频率。

所以，为了保证正常情况不同通道不同频点的工作，每一个射频接收通道配置一个固定的锁相环给自身的通道提供本振，这是一般的工作模式。同时利用每个通道锁相环的复用来解决不同通道需要接收同频信号时的问题：所谓锁相环的复用就是在原来正常配置(一个通道配置一个锁相环提供本振)的基础上不增加也不减少锁相环的个数，增加一些辅助的开关电路，使得某一个通道的锁相环在别的通道也需要接收和他自身通道相同的频点时，也能给另外的通道同时提供本振信号，这样相同的本振信号就可以同时提供给不同的通道。由于这是不同通道接收到的相同的本振信号是由同一个锁相环提供的，那么就不会存在频率相互的牵引的现象。当通道接收不同频点时每个通道的锁相环可以提供满足自身对应通道的频点。

上述是避免了在接收相同频率信号时相同本振之间的牵引所采用的锁相环复用方法，在复用时由于开关的增加，对每个通道锁相环控制起来更加灵活，所以在解决了同频输出问题之后，我们还针对每个通道接收频段对对应通道锁相环噪声性能进行了相应的优化，使得每个锁相环在提供的本振信号在自身通道的频段性能最优，这样其余的通道需要该频段的本振信号时得到的都是最优性能的本振信号。