本申請涉及無線通信芯片電路架構(gòu)，具體涉及一種射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路及方法。

背景技術(shù)：

1、射頻收發(fā)機廣泛應(yīng)用于各種無線通信系統(tǒng)，如移動通信(手機)、無線局域網(wǎng)(wlan)、藍牙、衛(wèi)星通信、廣播電視等。隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，射頻收發(fā)機的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴展。

2、如圖1所示，射頻芯片的傳統(tǒng)架構(gòu)分為tx發(fā)射鏈路和rx接收鏈路。其中，dac(數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器)在tx發(fā)射鏈路中完成數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換，adc(模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)在rx接收鏈路中完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，adc和dac的性能對于射頻芯片性能至關(guān)重要，通常通過dac-adc自環(huán)回校準(zhǔn)以保證性能穩(wěn)定性。

3、rx接收鏈路包含lna(低噪聲放大器)、mixer(下混頻器)、lpf(低通中頻濾波器)以及adc等主要模塊構(gòu)成，主要完成信號的接收工作。tx發(fā)射鏈路包含pa(功率放大器)、mixer(上混頻器)、lpf(低通中頻濾波器)、以及dac等主要模塊構(gòu)成，主要完成信號的發(fā)射工作。此架構(gòu)下傳統(tǒng)dac-adc環(huán)回電路可以通過開關(guān)直連，通過adc測量dac誤差并實現(xiàn)dac校準(zhǔn)。但此種情況對adc測量精度要求高，dac校準(zhǔn)性能較差。

4、基于此，需要一種新技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路及方法。

2、本申請?zhí)峁┮韵录夹g(shù)方案：

3、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，包括接收鏈路、數(shù)字基帶電路、發(fā)射鏈路和環(huán)回切換開關(guān)模塊；

4、接收鏈路包括接收濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，發(fā)射鏈路包括發(fā)射濾波器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器；接收濾波器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端通過數(shù)字基帶電路連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接發(fā)射濾波器的輸入端，所述環(huán)回切換開關(guān)模塊連接在發(fā)射濾波器的輸出端和接收濾波器的輸入端之間；

5、所述環(huán)回切換開關(guān)模塊用于在射頻收發(fā)機處于正常工作模式和環(huán)回校準(zhǔn)模式之間進行切換，以使在所述正常工作模式時，所述環(huán)回切換開關(guān)模塊斷開發(fā)射濾波器的輸出端和接收濾波器的輸入端；在所述環(huán)回校準(zhǔn)模式時，所述環(huán)回切換開關(guān)模塊連通發(fā)射濾波器的輸出端和接收濾波器的輸入端，形成校準(zhǔn)環(huán)路，復(fù)用發(fā)射濾波器和接收濾波器，為校準(zhǔn)環(huán)路提供信號放大和高次諧波抑制，進行數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)。

6、優(yōu)選的，所述發(fā)射濾波器在所述正常工作模式下作為發(fā)射鏈路的中頻濾波放大器，在所述環(huán)回校準(zhǔn)模式下復(fù)用作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)信號諧波濾波器使用；

7、所述接收濾波器在所述正常工作模式下作為接收鏈路的中頻濾波放大器，在所述環(huán)回校準(zhǔn)模式下復(fù)用作為抗混疊濾波器和放大器使用。

8、優(yōu)選的，所述接收濾波器包括第一接收濾波器和第二接收濾波器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述發(fā)射濾波器包括第一發(fā)射濾波器和第二發(fā)射濾波器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述環(huán)回切換開關(guān)模塊包括環(huán)回同相分路開關(guān)和環(huán)回正交分路開關(guān)；

9、所述環(huán)回同相分路開關(guān)的輸出端連接第一接收濾波器的輸入端，第一接收濾波器的輸出端連接第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端通過數(shù)字基帶電路連接第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接第一發(fā)射濾波器的輸入端，第一發(fā)射濾波器的輸出端連接所述環(huán)回同相分路開關(guān)的輸入端；

10、所述環(huán)回正交分路開關(guān)的輸出端連接第二接收濾波器的輸入端，第二接收濾波器的輸出端連接第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端通過數(shù)字基帶電路連接第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端，第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接第二發(fā)射濾波器的輸入端，第二發(fā)射濾波器的輸出端連接所述環(huán)回正交分路開關(guān)的輸入端。

11、優(yōu)選的，所述接收鏈路還包括低噪聲放大器、第一下混頻器以及第二下混頻器；所述環(huán)回切換開關(guān)模塊還包括接收同相分路開關(guān)和接收正交分路開關(guān)；

12、所述低噪聲放大器的輸入端用于接收信號，所述低噪聲放大器的輸出端分別連接第一下混頻器的輸入端和第二下混頻器的輸入端，第一下混頻器的輸出端連接接收同相分路開關(guān)的輸入端，接收同相分路開關(guān)的輸出端連接第一接收濾波器的輸入端，第二下混頻器的輸出端連接接收正交分路開關(guān)的輸入端，接收正交分路開關(guān)的輸出端連接第二接收濾波器的輸入端。

13、優(yōu)選的，所述發(fā)射鏈路包括功率放大器、第一上混頻器以及第二上混頻器；所述環(huán)回切換開關(guān)模塊還包括發(fā)射同相分路開關(guān)和發(fā)射正交分路開關(guān)；

14、所述功率放大器的輸出端用于發(fā)射信號，所述功率放大器的輸入端分別連接第一上混頻器的輸出端和第二上混頻器的輸出端，第一上混頻器的輸入端連接發(fā)射同相分路開關(guān)的輸出端，發(fā)射同相分路開關(guān)的輸入端連接第一發(fā)射濾波器的輸出端，第二上混頻器的輸入端連接發(fā)射正交分路開關(guān)的輸出端，發(fā)射正交分路開關(guān)的輸入端連接第二發(fā)射濾波器的輸出端。

15、優(yōu)選的，所述數(shù)字基帶電路包括校準(zhǔn)檢測及計算模塊、校準(zhǔn)信號生成模塊以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路；

16、所述校準(zhǔn)信號生成模塊連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接至校準(zhǔn)檢測及計算模塊，所述校準(zhǔn)檢測及計算模塊連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路，數(shù)模校準(zhǔn)電路連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

17、優(yōu)選的，所述校準(zhǔn)信號生成模塊生成數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)信號，數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)信號經(jīng)過所述校準(zhǔn)環(huán)路通路處理；所述校準(zhǔn)檢測及計算模塊用于校準(zhǔn)檢測處理后的校準(zhǔn)信號并計算數(shù)模轉(zhuǎn)換器誤差，所述數(shù)模校準(zhǔn)電路根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器誤差校準(zhǔn)數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

18、優(yōu)選的，所述校準(zhǔn)環(huán)路還用于發(fā)射濾波器和接收濾波器的帶寬校準(zhǔn)，且所述發(fā)射濾波器進行帶寬校準(zhǔn)時，對接收濾波器配置為旁路處理；所述接收濾波器進行帶寬校準(zhǔn)時，對發(fā)射濾波器配置為旁路處理。

19、優(yōu)選的，所述校準(zhǔn)信號生成模塊生成預(yù)設(shè)頻率的單音信號，預(yù)設(shè)頻率的單音信號通過校準(zhǔn)環(huán)路處理，通過校準(zhǔn)檢測及計算模塊測量處理后的單音信號功率，并計算迭代調(diào)整處于帶寬校準(zhǔn)狀態(tài)的發(fā)射濾波器或接收濾波器的帶寬參數(shù)，進行帶寬校準(zhǔn)。

20、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)方法，應(yīng)用上述任一所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，所述射頻收發(fā)機處于環(huán)回校準(zhǔn)模式時，環(huán)回切換開關(guān)模塊連通發(fā)射濾波器的輸出端和接收濾波器的輸入端，形成校準(zhǔn)環(huán)路，復(fù)用發(fā)射濾波器和接收濾波器，為校準(zhǔn)環(huán)路提供信號放大和高次諧波抑制，進行數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請采用的上述至少一個技術(shù)方案能夠達到的有益效果至少包括：

22、本申請的射頻收發(fā)機dac-adc中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路架構(gòu)，通過復(fù)用tx和rx鏈路中頻濾波器和放大器構(gòu)建校準(zhǔn)環(huán)路，提高dac校準(zhǔn)性能，同時避免引入額外放大器從而減少芯片的面積。

技術(shù)特征：

1.一種射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，包括接收鏈路、數(shù)字基帶電路、發(fā)射鏈路和環(huán)回切換開關(guān)模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述發(fā)射濾波器在所述正常工作模式下作為發(fā)射鏈路的中頻濾波放大器，在所述環(huán)回校準(zhǔn)模式下復(fù)用作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)信號諧波濾波器使用；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述接收濾波器包括第一接收濾波器和第二接收濾波器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述發(fā)射濾波器包括第一發(fā)射濾波器和第二發(fā)射濾波器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述環(huán)回切換開關(guān)模塊包括環(huán)回同相分路開關(guān)和環(huán)回正交分路開關(guān)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述接收鏈路還包括低噪聲放大器、第一下混頻器以及第二下混頻器；所述環(huán)回切換開關(guān)模塊還包括接收同相分路開關(guān)和接收正交分路開關(guān)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述發(fā)射鏈路包括功率放大器、第一上混頻器以及第二上混頻器；所述環(huán)回切換開關(guān)模塊還包括發(fā)射同相分路開關(guān)和發(fā)射正交分路開關(guān)；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述數(shù)字基帶電路包括校準(zhǔn)檢測及計算模塊、校準(zhǔn)信號生成模塊以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述校準(zhǔn)信號生成模塊生成數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)信號，數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)信號經(jīng)過所述校準(zhǔn)環(huán)路通路處理；所述校準(zhǔn)檢測及計算模塊用于校準(zhǔn)檢測處理后的校準(zhǔn)信號并計算數(shù)模轉(zhuǎn)換器誤差，所述數(shù)模校準(zhǔn)電路根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器誤差校準(zhǔn)數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述校準(zhǔn)環(huán)路還用于發(fā)射濾波器和接收濾波器的帶寬校準(zhǔn)，且所述發(fā)射濾波器進行帶寬校準(zhǔn)時，對接收濾波器配置為旁路處理；所述接收濾波器進行帶寬校準(zhǔn)時，對發(fā)射濾波器配置為旁路處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述校準(zhǔn)信號生成模塊生成預(yù)設(shè)頻率的單音信號，預(yù)設(shè)頻率的單音信號通過校準(zhǔn)環(huán)路處理，通過校準(zhǔn)檢測及計算模塊測量處理后的單音信號功率，并計算迭代調(diào)整處于帶寬校準(zhǔn)狀態(tài)的發(fā)射濾波器或接收濾波器的帶寬參數(shù)，進行帶寬校準(zhǔn)。

10.一種射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)方法，應(yīng)用權(quán)利要求1～9任一所述的射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路，所述射頻收發(fā)機處于環(huán)回校準(zhǔn)模式時，環(huán)回切換開關(guān)模塊連通發(fā)射濾波器的輸出端和接收濾波器的輸入端，形成校準(zhǔn)環(huán)路，復(fù)用發(fā)射濾波器和接收濾波器，為校準(zhǔn)環(huán)路提供信號放大和高次諧波抑制，進行數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N射頻收發(fā)機中頻環(huán)回校準(zhǔn)電路及方法，應(yīng)用于無線通信芯片電路架構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，其中，包括接收鏈路、數(shù)字基帶電路、發(fā)射鏈路和環(huán)回切換開關(guān)模塊；環(huán)回切換開關(guān)模塊用于在射頻收發(fā)機處于正常工作模式和環(huán)回校準(zhǔn)模式之間進行切換，以使在正常工作模式時，環(huán)回切換開關(guān)模塊斷開發(fā)射濾波器的輸出端和接收濾波器的輸入端；在環(huán)回校準(zhǔn)模式時，環(huán)回切換開關(guān)模塊連通發(fā)射濾波器的輸出端和接收濾波器的輸入端，形成校準(zhǔn)環(huán)路，復(fù)用發(fā)射濾波器和接收濾波器，為校準(zhǔn)環(huán)路提供信號放大和高次諧波抑制，進行數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王成浩,陳濤,力爭,張慶彪
受保護的技術(shù)使用者：上海朗力半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15