[发明专利]本地振荡源产生器与相关通信系统及本地振荡源产生方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种应用于通信系统的本地振荡源产生器，且特别关于一种可防止通信系统的放大器干扰本地振荡电路的本地振荡源产生器。

背景技术

各种规格的通信网络，例如无线区域网络（WLAN）、蓝牙、移动通信、卫星定位、数位电视等等，已经成为现代资讯社会不可或缺的一环。通信网络包括有发射端与接收端；为了充分运用通信频道并进行多工存取，发射端与接收端分别设置各自的本地振荡源产生器，以产生本地振荡信号。举例而言，在射频无线通信网络中，发射端将待传输至通信网络的资讯编码为基频信号，而由发射端本地振荡源产生器提供的本地振荡信号则作为调制的载波；将基频信号与此载波混频，便可将基频信号调制、升转（up-conversion）为射频信号；发射端的功率放大器（power amplifier，PA）进一步对此射频信号进行功率放大，便可将射频信号发射至通信网络媒介，例如空气。对应地，接收端由通信网络媒介接收射频信号后，由接收端本地振荡源产生器提供的本地振荡信号作为解调的载波；将射频信号与此解调载波混频，便可将射频信号解调、降转（down-conversion）为基频信号，以还原发射端原先的资讯。

在一种已知技术的本地振荡源产生器中，会以一振荡电路产生一原始振荡信号，再对此原始振荡信号进行整数倍的除频，以产生本地振荡(Local Oscillator，LO)信号。举例而言，若本地振荡信号需要的本地振荡频率为2.4GHz，则此种已知技术会以振荡电路产生频率4.8GHz或9.6GHz的原始振荡信号，对其进行除2或除4的除频，以得出2.4GHz的本地振荡信号。另一方面，因为接收端电路或发射端电路的非线性，本地振荡信号会引发谐波（harmonic）的倍频振荡信号，而这些倍频振荡信号的频率会是本地振荡信号的整数倍，例如4.8GHz或9.6GHz。然而，在此类已知技术中，由于振荡电路本身运作的原始振荡频率也是本地振荡频率的整数倍，故谐波的倍频振荡信号会干扰振荡电路的运作，连带影响通信品质。

举例而言，在发射端中，功率放大器会对射频信号进行功率放大，其非线性会导致高功率的谐波倍频振荡信号；若振荡电路用以提供原始振荡信号的原始振荡频率也是本地振荡信号的整数倍，使得某一特定谐波倍频振荡信号与原始振荡频率非常接近，功率放大器的谐波倍频振荡信号就会对振荡电路产生拉频（frequency pulling）的效应。发射端的误差向量幅度（error vector magnitude，EVM）因此劣化，导致信号品质降低。此种现象在二代/三代/四代（2G/3G/4G）的移动通信网络与无线区域网络中十分严重，因为在这些无线网络的发射端中，其功率放大器会操作于较高的功率，如15至30dBm。

发明内容

为克服已知技术的缺点，本发明提出一种改良的本地振荡源产生技术，其基于振荡电路运作产生的基本频率进行倍频与混频，再除频出本地振荡频率；据此，本地振荡频率便不会是基本频率的整数倍，而由本地振荡频率衍生的谐波倍频也不会是基本频率的整数倍。所以，本地振荡频率对振荡电路的影响与干扰就可以被有效压制。

本发明的目的之一是提供一种本地振荡源产生器，应用于一通信系统（例如发射器或接收器），用以提供一本地振荡信号，其包括一振荡电路、一倍频电路、一混频器（mixer）与一除频器。振荡电路用以提供一基本振荡信号，关联于一基本频率。倍频电路耦接于振荡电路，用以依据基本振荡信号提供一第一振荡信号，关联于一第一频率。混频器耦接振荡电路与倍频电路，用以依据基本振荡信号与第一振荡信号提供一混频信号。除频器耦接于混频器，用以对混频信号除频以提供一除频信号。

混频信号关联于一混频频率，除频信号关联于一除频频率。混频频率可以大于基本频率，亦大于第一频率。例如，混频频率可以是基本频率的M倍与基本频率之和；M为一预设整数，其可以大于或等于数值1。

一实施例中，振荡电路与倍频电路整合于一振荡器中；振荡电路由振荡器的差动节点提供基本振荡信号，倍频电路则由振荡器的共模节点提供第一振荡信号。亦即，第一振荡信号可以是基本频率的倍频谐波，第一频率基本频率的M倍，例如2倍（即M＝2）。混频器对基本振荡信号与第一振荡信号进行混频（混波）以提供混频信号，使混频频率等于基本频率与第一频率之和，即基本频率的(M+1)倍。除频器的除频则使混频频率为除频频率的N倍，因此，本地振荡频率为基本频率的(M+1)/N倍。