一种应用于变频收发机中的频率综合器

摘要

本发明涉及一种兼容Q波段和60GHz频段无线通信的频率综合器,该频率综合器采用27MHz晶体振荡器作为参考频率。其中，压控振荡器105产生15.12G的振荡频率，经×3倍频，得到45.36GHz，为Q波段中的一个频点，经×4倍频，得到60.48GHz，为60GHz频段的一个频点。压控振荡器105产生的频率经过一系列分频后，可得到270MHz，540MHz，1.08GHz，2.16GHz，这四个频率经过混频，又可产生810MHz，1.35GHz，1.62GHz，2.7GHz。以上得到的频率经过混频，可得到Q波段本振频率：44.01GHz，44.28GHz，44.55GHz，45.09GHz，45.36GHz，45.63GHz，46.17GHz，46.44GHz，46.71GHz；以及60GHz频段本振频率：59.94GHz，60.48GHz，61.02GHz，62.1GHz，62.64GHz，63.18GHz。

说明书

技术领域

本发明涉及应用于无线个域网WPAN(Wireless Personal Area  Network)的Q波段和60GHz频段频率综合器，是兼容Q波段和 60GHz频段无线收发机中的重要电路模块。

背景技术

毫米波无线通信由于其带宽较大，从而能够实现高达G bps 量级的传输速率，或将成为超高速无线个域网的主流技术。

目前，众多国家和区域相继在60GHz附近划分出5～9GHz的 免许可连续频段，中国也在2006年开放了59-64GHz频带。国际 上，已经制订出ECMA-387、WirelessHD 1.0、IEEE 802.15.3c、 IEEE 802.11ad等标准。在业界，NEC、三星、松下和LG等消费 类电子厂商共同成立了WirelessHD联盟来推动毫米波技术在无压 缩高清视频传输中的应用，可见其巨大的市场潜力。而在学术界， 国际固态电路会议(International Solid State Circuits Conference)每 年开设专题收集毫米波技术相关的论文，毫米波电路设计、测试 等诸多方面的研究受到广泛关注。

Q波段以其传输损耗低于60GHz频段，且在相同性能下，功 耗约为60GHz系统的80％，而成为另一个具有应用潜力的频段。

发明内容

基于以上背景，提出一种能够兼容Q波段以及60GHz频段的 频率综合器，该频率综合器适用于中国的Q波段和60GHz频谱规 划，可以用于直接变频结构的收发机。

本发明阐述的频率综合器的优点是：采用了常用的27MHz晶 振；用整数分频结构的锁相环，实现容易；兼容两个频带。

附图说明

下面结合附图及实施对本发明作详细说明。

图1为发明提出的Q波段和60GHz频段频率合成器的系统框 图。

具体实施方式

本发明提供了一种27MHz频率综合器的实施例，该频率综合 器包括频点产生电路环路和单边带混频电路。其中，

频点产生电路由输入电路、反馈电路和输出电路组成。其中，

输入电路包括：27MHz晶振101、鉴频鉴相器102、电荷泵103、 低通滤波器104和压控振荡器105；

反馈电路包括：除7分频器108、3个除2分频器109以及除 10分频器110；

输出电路包括：×3倍频器106和×4倍频器107。

单边带混频电路由4个多路选择器和两个单边带混合器组成。

下面给出该实施例的具体频率综合方案。

压控振荡器105产生15.12GHz的振荡频率。当需要输出Q波 段的频点45.36GHz时，选择×3倍频器106，控制字P_s1＝0；当 需要输出60GHz频段的频点60.48GHz时，选择×4倍频器107， 控制字P_s1＝1。反馈环路中，先将压控振荡器105的输出频率依次 经过除7分频器108，连续三个除2分频器109，除10分频110， 得到的反馈频率与27M晶振频率101作为鉴频鉴相器102的输入。 分频过程中得到的270MHz，540MHz，1.08GHz，2.16GHz用于 后续的混频。

混频部分由单边带混频电路实现。

多路选择器114选通已有的60GHz频点60.48GHz和Q波段频点 45.36GHz，多路选择器113选通所需频点与已有频点的频率差的绝 对值，单边带混合器116将多路选择器113和多路选择器114的输出进 行单边带混频，得到所需频点。所需频点与已有频点的频率差可为 正值，也可为负值，因此，单边带混合器116需根据频率差的正负选 择进行上边带混频或下边带混频。

由于所需频点与已有频点的频率差的可能值不能全部由锁相环 电路产生，故需将锁相环电路产生的分频频率经过混频得到。多路 选择器111、多路选择器112和单边带混合器115即为实现上述目的， 能够产生810MHz、1.35GHz、1.62GHz、2.7GHz。这里，单边带混 合器115只需进行上边带混频即可。

举一具体实施例说明产生所需频点的过程。

如要产生Q波段的频点44.01GHz。与已知频点45.36GHz的频率 差为-1.35GHz。此频率差并不存在于锁相环电路产生的分频频率， 因此，需由多路选择器111、多路选择器112和单边带混合器115产 生。多路选择器111选通270MHz，多路选择器112选通1.08GHz，单 边带混合器115进行上边带混频产生1.35GHz。多路选择器113选通含 1.35GHz的一路，多路选择器114选通45.36GHz，单边带混合器116 进行下边带混频产生44.01GHz。

产生所需频点的方法列于表1中。

“×”表示多路选择器的高阻态或单边带混合器的不工作状态，由 基带产生的控制字控制。

通过以上方法，可以产生60GHz的六个本振频点：59.94GHz， 60.48GHz，61.02GHz，62.1GHz，62.64GHz，63.18GHz；以及Q 波段的九个本振频点：44.01GHz，44.28GHz，44.55GHz，45.09GHz， 45.36GHz，45.63GHz，46.17GHz，46.44GHz，46.71GHz。