[发明专利]用于通信系统的射频发射器

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统，更具体地说，涉及一种应用于通信系统中的射频发射器。

背景技术

众所周知，通信系统的作用是支持无线和/或有线通信设备之间的无线和有线通信。此类通信系统的范围涵盖从国内和/或国际蜂窝电话系统，到互联网，再到点对点室内无线网络的多种通信系统。每种通信系统都依照一种或多种通信标准来建造和工作。例如，无线通信系统可依照包括但不限于IEEE802.11、蓝牙、高级移动电话系统(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、本地多点分布系统(LMDS)、多道多点分布系统(MMDS)、射频识别(RFID)和/或其他其各种版本在内的一种或多种标准来工作。

根据无线通信系统的类型，无线通信设备如蜂窝电话、对讲机、个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、笔记本电脑、家庭娱乐设备、RFID阅读器、RFID标签等，直接或间接的与其他无线通信设备进行通信。在直接通信(也称为点对点通信)过程中，参与其中的无线通信设备将其接收器和发射器调谐到相同的一条或多条信道(例如无线通信系统多个射频(RF)载波中的一个，或某些系统的一特定频率)，然后通过该信道进行通信。在间接无线通信过程中，每个无线通信设备通过分配的信道直接的与相关联的基站(例如提供蜂窝服务的基站)和/或接入点(例如，室内或建筑物内的无线网络)通信。为完成无线通信设备之间的通信连接，相关联的基站和/或接入点彼此之间再通过系统控制器、公共交换电话网、互联网和/或其他一些广域网直接进行通信。

参与到无线通信中的每个无线通信设备都包括内置的无线收发器(也就是接收器和发射器)，或者连接到相关联的无线收发器(例如室内和/或建筑物内无线通信网络的机站、RF调制解调器等)上。众所周知，接收器与天线相连，并包括低噪音放大器、一个或多个中频级、滤波级和数据恢复级。低噪音放大器通过天线和放大器接收输入的RF信号。一个或多个中频级将放大的RF信号与一个或多个本地振荡混频，从而将放大的RF信号转换成基带信号或中频(IF)信号。滤波级将无用信号从基带信号中滤除，生成滤波信号。数据恢复级依照特定的无线通信标准，从滤波信号中恢复出原始数据。

发射机包括数据调制级、一个或多个中频级和功率放大器。该数据调制级依照特定的无线通信标准将原始数据转换为基带信号。一个或多个中频级将该基带信号与一个或多个本机振荡混频以产生射频信号。在通过天线发射之前，由功率放大器将该射频信号放大。

宽带码分多址(WCDMA)和增强型GSM演进数据业务(EDGE)是目前广受关注的两种标准无线协议。众所周知，WCDMA是第三代(3G)CDMA标准，其最低频带宽度为2x5MHz，载波频带宽度为4.4-5.2MHz，在展频系数为256时，2x5MHz带宽上最多可支持196条语音信道，上行频段1920-1980MHz，下行频段2110-2170MHz，采用QPSK调制等。

同时，EDGE是对全球移动通信系统(GSM)进行的改进，它允许消费者可使用蜂窝电话、PC卡、PDA和其他无线设备连接到互联网，其数据率可比现有GSM和GPRS(通用分组无线业务)无线设备速率快四倍。EDGE的技术特征可包括数据率在384Kbps甚至更高，调制方式采用8-PSK(移相键控)或GMSK(高斯最小移频键控)，上行传输频段890-915MHz，下行传输频段935-960MHz。

众所周知，PSK调制器(包括QPSK和8-PSK)包括锁相环(PLL)，用于对基带信号进行调制和升频。通常，数据首先输入PLL的分数N分频器中，生成期望载波频率上的PSK调制信号。这种方法的一个问题是PLL的带宽通常小于1MHz。因此，这种PSK调制器无法应用于带宽要求大于1MHz(例如WCDMA)的无线通信过程中。

为解决这一问题，数据还将输入到PLL的电压控制振荡器(VCO)中。这时，对数据来说，VCO是一个高通滤波器(HPF)，而分数N分频器是低通滤波器(LPF)。通过对准HPF和LPF的转折频率，PLL的带宽得以提高，但维持此对准也会使电路变得更加复杂，滤波效果下降，处理条件更为苛刻。

基于PLL的PSK调制器的另外一个问题是会导致射频(RF)信号的相位不连续，这将生成不希望有的包络。在低数据率应用中，该不希望有的包络的不利影响很小，然而，随着数据率的提高，该包络的不利影响也随之提高。

因此，需要对宽带发射器进行改进，消除与PSK调制器相关的部分或所有缺陷。

发明内容