[发明专利]具有减少的耦合的多路传输设备

说明书

技术领域

本发明涉及诸如多输入多输出(MIMO)发射器、接收器或收发器 的传输设备，该传输设备具有用于以基本上相同的频率传输相应的传 输信号的至少两个传输分支。

背景技术

近年来，由于多路发射(Tx)和多路接收(Rx)系统相对于传统 的单输入单输出(SISO)系统提供了实质上的能力改进，其已经受到 相当大的关注。希望它们实现更高的数据率(例如在无线通信系统中) 而不会在功率或者带宽上带来不利后果。将多路发射(Tx)和多路接 收(Rx)天线系统称作多输入多输出(MIMO)系统。

图1示出了传统笛卡尔发射器装置的示意性框图，其中由数字处 理单元或者类似的装置输出的数字I数据和Q数据在相应的数模转换 器(DAC)12、14处进行数模(DA)转换，在相应的(可以由调谐信 号调谐的)低通滤波器(LPF)22、24处进行低通滤波，并且由相应 的I混合器和Q混合器32、34向上变换。在射频(RF)级别，经过 向上变换的I流和Q流由结合元件38(例如加法器电路或者类似的 装置)结合，并且在天线50处发射之前由功率放大器(PA)40放大。

因此在图1的结构中，I信号和Q信号在单个传输路径、分支或 者链中从数字信号转换为模拟信号、被低通滤波以便去除混叠分量、 并且与I-LO(本机振荡器)信号和Q-LO信号混合。在相加并且放大 后，该信号在天线50处发射。

基于这种笛卡尔发射器，可以通过增加另一个传输路径、分支或 者链来实现双发射结构(例如2*TX MIMO)，于是该结构包括另外两 个DAC、LPF、混合器和另一个PA。可以重复使用提供用于产生I-LO 信号和Q-LO信号的压控振荡器(VCO)和/或锁相回路(PLL)电路(未 在图1中示出)，这是因为用于两个发射器链的Tx频率是一样的。

然而，笛卡尔发射器具有这样的缺点：它不是最节能的结构。因 此，对发射器结构进行研究以便提供更加有效的发射器实现方案。

图2示出了比上述笛卡尔发射器结构具有更高功效的极性发射 器结构。现在以极性信号(即(瞬时的)幅度信号r(t)和(瞬时的) 相位信号phi(t))的形式提供基带信息。通过用相位分量对振荡器 电路60(例如PLL/VCO电路)进行调制，并且例如通过控制PA 42 在RF传输路径、分支或者链中的其他地方增加幅度分量，可以在天 线50处发射(数据)调制信号。可以通过下列等式从I信号和Q信 号得到包络以及相位信息：

r(t)＝sqrt[s_i²(t)+s_q²(t)]and    (1)

phi(t)＝tan^-1[s_q(t)/s_i(t)]      (2)

因此，双发射极性发射器(例如2*TX MIMO极性发射器)包括具 有两个振荡器(例如VCO/PLL)以及两个幅度调制器的两个传输路径、 分支或者链。由于两个传输频率是相同的，尽管在第一振荡器处的调 制可能完全不同于在第二振荡器处的调制，各振荡器的瞬时频率也可 能非常接近。当这两个振荡器集成在相同的硅片上时，将出现两个振 荡器之间的耦合，并会引起非常大的问题。来自第一振荡器的信号可 能会被耦合到第二振荡器之中，反之亦然。因此，可能达不到关于误 差向量幅值(EVM)以及相邻耦合功率定量(ACPR)的要求。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种具有减少的振荡器耦合的 改进的多路Tx/Rx系统。

这个目的是通过如权利要求1所要求保护的传输设备以及如权 利要求10所要求保护的方法得以实现的。

因此，可以在不同的频率处操作多路Tx传输系统中的振荡器电 路，从而使得能够减少它们的互耦合。更具体而言，可以为每个发射 器(例如极性发射器)中的VCO/PLL使用不同的频率，从而将多路 VCO/PLL之间耦合的可能性或者数量最小化。这对于当在一个硅片上 实现两个极性发射器或者其他多路Tx发射器时发生的串扰问题提供 了有利的解决方案，例如对于多输入多输出(MIMO)发射器或者LINC (具有非线性部件的线性放大)发射器。