[发明专利]带有DC偏移和IM2抑制反馈环的单端多频带反馈线性化RF放大器以及混频器

说明书

技术领域

本发明涉及反馈方法和系统，并且更具体地说，涉及利用通信装置接收器中的信号反馈来限制DC偏移和互调失真。

背景技术

常规宽带码分多址(WCDMA)低噪声放大器(LNA)和混频器架构在LNA与混频器之间具有外部表面声波(SAW)滤波器。SAW滤波器的目的是衰减通过双工器的有限隔离泄露到LNA中的发射(TX)信号。

图1示出了在移动台诸如WCDMA手机中包含的典型架构。该架构包含具有连接到功率放大器(PA)5的输出的发射器4(TX)，该功率放大器放大发射信号输出。PA 5的输出连接到双工器6。也连接到双工器6的是接收器7(RX)和天线8。接收器7包含片上构件9以及片外构件。虽然直接变换架构提供了集成接收器7的许多构件、诸如低噪声放大器12、同相(I)混频器14、正交(Q)混频器16、本地振荡器(LO)18、相移器19、包含用于I信号的低通滤波器20和用于Q信号的低通滤波器22的基带信道滤波器和可变增益放大器(VGA)的方式，但是SAW滤波器是片外构件。在图1中，SAW滤波器被描绘为带通滤波器(BPF)10。

双工器6通常提供从TX到(接收)RX的某50-55dB隔离。然而，正常情况下需要附加的隔离来防止TX泄露破坏接收器的性能。通过由第二和第三阶失真生成的互调使接收器降级。对于支持多频带WCDMA的电路，在LNA 12与混频器14和16之间具有SAW滤波器10的解决方案变得麻烦，这是因为每个所支持的频带都将需要其自己的SAW滤波器。然而，这种解决方案不具有吸引力，这是因为它会增加成本和印刷电路板(PCB)面积。

存在可用于SAW较少的架构中的单端/差分LNA和混频器的多个可能组合：

差分LNA和差分混频器：缺点是用于LNA的附加封装管脚。多频带电路将需要更大封装。

单端LNA和差分混频器：缺点是在LNA与混频器之间需要大的片上平衡不平衡转换器(balun)。如果在多频带解决方案中需要多个平衡不平衡转换器，则增大了面积损失。

单端LNA和单端混频器：在所有单端解决方案中，都没有对于片上平衡不平衡转换器的需要。

在LNA与混频器之间存在SAW滤波器的常规架构中，SAW滤波器可具有单端输入和差分输出。然后LNA可设计有单端输入和连接到SAW滤波器的单端输出。如果SAW滤波器输出是差分的，则混频器可设计为双平衡的，即具有差分RF输入和差分LO输入。备选架构可包含具有与片上平衡不平衡转换器组合以产生差分RF信号的单端输入和输出的SAW滤波器。

WCDMA LNA和混频器容易有第二阶互调失真(IM2)和第三阶互调失真(IM3)。级间SAW滤波器帮助抵御的IM3产物是在混频器跨导级中和在开关混频器核心中生成的。对于WCDMA，最坏的互调情况是在RX与TX频率之间的双工距离的一半处存在干扰源时。LNA和混频器的第三阶非线性将产生源自到LNA中的TX泄露和在双工距离一半处的干扰源的RX频率处的寄生信号，双工距离在图1中例证为路径30。SAW滤波器衰减TX信号和带外阻塞信号，并因此还衰减从这些信号生成的互调产物。

示例：双工距离为190MHz的WCDMA频带I

f_RX＝2140MHz

f_TX＝2140MHz-190MHz＝1950MHz

f_{1/2-duplex_interferer}＝2045MHz

f_IM3＝2·2045MHz-1950MHz＝2140MHz＝f_RX