[发明专利]数字正交调制器和开关电容阵列电路

说明书

数字正交调制器具有用于提供本地振荡器信号本地振荡器电路和用于分别根据同相控制字的符号位和正交控制字的符号位来选择同相本地振荡器信号和正交本地振荡器信号的本地振荡器极性逻辑电路。该调制器具有多个本地振荡器控制逻辑电路，每个本地振荡器控制逻辑电路用于根据同相控制字的值和/或正交控制字的值选通所选本地振荡器信号中的一个或两个来生成条件信号。该调制器具有一组或多组开关电容单元，其中每个单元都具有由输出电容提供的输出，且其中，在输出电容输入侧的信号由条件信号进行控制。至少两个开关电容单元的输出合并于公共节点中。

技术领域

本发明涉及数据通信领域，具体涉及一种数字正交调制器配置。本发明还涉及一种开关电容阵列配置。

背景技术

将数字同相(I)和正交(Q)信号直接转换为同相/正交(I/Q)调制的模拟射频(RF)功率的设备在当今得到广泛使用。该些设备在文献中具有多种名称和缩写，诸如全数字正交发射器、直接数字射频调制器(DDRM)、数字射频转换器(DRFC)和数字射频振幅转换器(DRAC，RF-DAC)。在本文中，该器件被称为IQ-RF-DAC，意为IQ到射频功率数模转换器。

一种现有技术中的IQ-RF-DAC性能可以通过开关阵列拓扑实现。图1示出了开关阵列IQ-RF-DAC 100的示例，参见Chao Lu等提出的文献[1]。图1所示的开关阵列IQ-RF-DAC100是基于数字调制开关阵列的电导。使用逻辑“与”门，输入数字基带(BB)位控制本地振荡器(LO)信号是否到达单元开关门。

对于图1的IQ-RF-DAC 100，通过合并来自第一和第二开关阵列功率放大器，I-PA102和Q-PA 103的电流获得射频输出RFout 101。变换器104用于合并I-PA 102和Q-PA103的输出到RFOut 101。I-PA 102和Q-PA 103是相同的，并分别响应于同相(I)和正交(Q)信号。每一个均被分离成由基带信号离散控制的多个功率单元105和106。该基带信号以一种符号化的二元格式，由13位组成：用于同相信号的I-BB[12：0]107和用于正交信号的Q-BB[12：0]108。BB[12]指示符号信息，并且对剩余的位使用信号幅值编码以实现适当数目的功率单元。符号位I-BB[12]109被馈送到复用器110，其还具有作为输入的同相本地振荡器信号I-LO 111，符号位109确定正I-LO信号LO+112或者反相或相反的同相本地振荡器信号LO-113是否用于切换I-PA 102的开关门。符号位Q-BB[12]116被馈送到复用器117，其还具有作为输入的正交本地振荡器信号Q-LO 118，符号位116确定正Q-LO信号LO+119或者反相或相反的正交本地振荡器信号LO-120是否用于切换Q-PA103的开关门。I-PA和Q-PA的单位功率单元105、106由两个“与”门114、115和121、122，开关对123、124和125、126及其缓冲器127、128和129、130构成。I-BB[11：0]或Q-BB[11：0]的使能信号位EN 131、EN 132被用作“与”门114、115和121、122的输入，而另一个输入与带符号的LO，即LO+112、119或LO-113、120连接。RF输出RFOut 101传送量化基带信息，因此图1所示的IQ-RF-DAC 100可用作数模转换、调制和功率放大的合并。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种数字正交调制器，其包括一组或多组开关电容单元阵列。本发明的开关电容阵列非常适合于高容量CMOS工艺制造，可以替代现有技术中数字正交调制器的开关阵列拓扑，从而提供一种解决方案，其可以应用于具有CMOS生产规模优势的低成本RF解决方案中。

前述和其它目的可以通过独立权利要求中的特征来实现。进一步的实施方式通过从属权利要求、说明书以及附图显而易见。