具有带高阶滤波器的无源混频器的接收器的制作方法

专利2026-06-09  2


本公开整体涉及电子设备,并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。


背景技术:

1、电子设备常具备无线通信能力。具备无线通信能力的电子设备具有无线通信电路,该无线通信电路具有一个或多个天线。该无线通信电路中的无线接收器电路使用天线来接收射频信号。

2、形成用于电子设备的令人满意的接收器电路可能是具有挑战性的。如果不小心,则接收器可能会消耗过多的功率,并且所接收的射频信号可能会表现出过多的噪声或混叠。


技术实现思路

1、电子设备可包括用于执行无线通信的无线电路。该无线电路可包括收发器、天线和基带电路。该收发器可包括使用该天线接收射频信号的接收器。该接收器可包括无源电压模式混频器,该无源电压模式混频器具有耦合到该天线的输入。该混频器可将该射频信号下变频为基带信号。

2、该接收器可具有带复极点的无源二阶或更高阶开关电容器滤波器。该滤波器具有耦合到该混频器的该输出的输入。该滤波器可以在将该基带信号提供到该基带电路之前对该基带信号进行滤波。该滤波器可包括一组电容器和与该组电容器交替的一组蝶形开关。时钟电路可以向该蝶式开关提供控制信号,该控制信号使该滤波器循环通过一系列状态。每个状态均可涉及具有相同极性或具有相反极性的该电容器中的两者之间的电荷转移。

3、该时钟电路还可将第一本机振荡器(lo)信号和第二本机振荡器信号提供到该混频器。该时钟电路可使提供到该滤波器的该控制信号的时序与提供到该混频器的该第一lo信号和第二lo信号的时序同步。例如,该第一lo信号和第二lo信号可以具有相同的周期,但是可以在时间上偏移一半的该周期。该周期可以等于该滤波器被置于该一系列状态中的每个状态的持续时间。当该滤波器被置于该一系列状态中的每个状态中时,该时钟电路可对该第一lo信号进行一次脉冲且可对该第二lo信号进行一次脉冲(由此使该lo信号的脉冲与该控制信号的脉冲对准)。使该控制信号的时序与该lo信号的该时序同步可允许滤波器优化不需要的信号抑制、使混叠最小化和/或使提供到该基带电路的该基带信号中的噪声最小化。使用无源部件实现混频器及滤波器可使功率消耗最小化而不使线性降级。

4、本公开的一方面提供了无线接收器。该无线接收器可包括混频器,该混频器具有带第一栅极端子的第一晶体管和带第二栅极端子的第二晶体管。该无线接收器可包括时钟电路,该时钟电路被配置为将第一lo信号提供到该第一栅极端子且将第二lo信号提供到该第二栅极端子。该无线接收器可包括滤波器,该滤波器耦合到该混频器的输出。该滤波器可以具有切换电路,该切换电路使用控制信号来控制以使该滤波器循环通过一系列状态。该时钟电路可被配置为使该控制信号与该第一lo信号和该第二lo信号同步。

5、本公开的一个方面提供了一种电子设备。该电子设备可包括天线。该电子设备可包括射频传输线路径,该射频传输线路径耦合到该天线。该电子设备可包括无源电压模式混频器,该无源电压模式混频器具有耦合到该射频传输线路径的输入且具有输出。该电子设备可包括二阶或更高阶无源开关电容器滤波器,该二阶或更高阶无源开关电容器滤波器具有耦合到该无源电压模式混频器的该输出的输入。

6、本公开的一方面提供了一种使用无线接收器接收射频信号的方法。该方法可包括利用无源混频器,基于第一本机振荡器(lo)信号和第二lo信号对射频信号进行下变频以生成基带信号,该第二lo信号相对于该第一lo信号在时间上偏移。该方法可包括利用无源开关电容器滤波器,基于在一系列状态之间切换该无源开关电容器滤波器的控制信号来对该基带信号进行滤波。该方法可包括利用时钟电路,当该无源开关电容器滤波器处于该一系列状态中的每个状态时,对该第一lo信号进行一次脉冲。该方法可包括利用时钟电路,当该无源开关电容器滤波器处于该一系列状态中的每个状态时,对该第二lo信号进行一次脉冲。



技术特征:

1.一种无线接收器,包括:

2.根据权利要求1所述的无线接收器,其中所述第一lo信号具有周期,所述第二lo信号具有所述周期,并且所述第二lo信号相对于所述第一lo信号在时间上偏移。

3.根据权利要求2所述的无线接收器,其中所述时钟电路被配置为将所述切换电路置于所述多个状态中的每个状态中达等于所述周期的持续时间。

4.根据权利要求3所述的无线接收器,其中所述时钟电路被配置为在所述多个状态中的每个状态期间对所述第一lo信号进行一次脉冲,并且被配置为在所述多个状态中的每个状态期间对所述第二lo信号进行一次脉冲。

5.根据权利要求4所述的无线接收器,其中所述第二lo信号相对于所述第一lo信号在时间上偏移半个所述周期。

6.根据权利要求1所述的无线接收器,其中所述滤波器包括:

7.根据权利要求6所述的无线接收器,其中所述切换电路包括:

8.根据权利要求7所述的无线接收器,其中所述滤波器包括:

9.根据权利要求8所述的无线接收器,其中所述多个状态包括第一状态、第二状态、第三状态和第四状态,所述第二开关在所述第一状态和所述第三状态下在所述第二电容器和所述第三电容器之间形成开路,并且所述第一开关在所述第二状态和所述第四状态下在所述第一电容器和所述第二电容器之间形成开路。

10.根据权利要求9所述的无线接收器,其中所述第一开关在所述第一状态下将所述第一端子耦合到所述第三端子并且将所述第二端子耦合到所述第四端子,所述第一开关在所述第三状态下将所述第一端子耦合到所述第四端子并且将所述第二端子耦合到所述第三端子,所述第二开关在所述第二状态下将所述第五端子耦合到所述第七端子并且将所述第六端子耦合到所述第八端子,并且所述第二开关在所述第四状态下将所述第五端子耦合到所述第八端子并且将所述第六端子耦合到所述第七端子。

11.根据权利要求10所述的无线接收器,其中所述第一lo信号具有周期,所述第二lo信号具有所述周期,并且所述第二lo信号相对于所述第一lo信号在时间上偏移,所述时钟电路被配置为将所述切换电路置于所述第一状态、第二状态、第三状态和第四状态中的每个状态中达等于所述周期的持续时间,所述时钟电路被配置为在所述第一状态、第二状态、第三状态和第四状态中的每个状态期间仅对所述第一lo信号进行一次脉冲,并且所述时钟电路被配置为在所述第一状态、第二状态、第三状态和第四状态中的每个状态期间仅对所述第二lo信号进行一次脉冲。

12.根据权利要求1所述的无线接收器,其中所述混频器是无源混频器,并且所述滤波器包括:

13.一种电子设备,所述电子设备包括:

14.根据权利要求13所述的电子设备,其中所述无源电压模式混频器的所述输出包括第一输出端子和第二输出端子,所述无源电压模式混频器还包括:

15.根据权利要求14所述的电子设备,其中所述二阶或更高阶无源开关电容器滤波器包括:

16.根据权利要求15所述的电子设备,其中所述二阶或更高阶无源开关电容器滤波器包括:

17.根据权利要求13所述的电子设备,还包括:

18.一种使用无线接收器来接收射频信号的方法,包括:

19.根据权利要求18所述的方法,其中所述无源开关电容器滤波器处于所述一系列状态中的每个状态达持续时间,所述第一lo信号具有等于所述持续时间的周期,并且所述第二lo信号具有等于所述持续时间的所述周期。

20.根据权利要求19所述的方法,其中所述第二lo信号从所述第一lo信号偏移一半的所述持续时间。


技术总结
公开了一种具有带高阶滤波器的无源混频器的接收器。电子设备可包括接收器,接收器使用天线接收射频信号。接收器可包括无源电压模式混频器,无源电压模式混频器耦合到带复极点的无源二阶或更高阶开关电容器滤波器。时钟电路可向滤波器提供控制信号以使滤波器循环通过一系列状态,可向混频器提供第一本机振荡器(LO)信号和第二本机振荡器信号,并且可使控制信号的时序与第一LO信号和第二LO信号同步。第一LO信号和第二LO信号可以具有相同的周期,但是可以在时间上偏移一半的周期。周期可以等于滤波器被置于状态中的每个状态中的持续时间。当滤波器被置于状态中的每个状态中时,时钟电路可以对第一LO信号和第二LO信号进行一次脉冲。

技术研发人员:S·甘比尼
受保护的技术使用者:苹果公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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