[发明专利]信号扰动提取电路、信号扰动提取方法及射频接收器

说明书

本发明揭示了一种信号扰动提取电路、信号扰动提取方法及射频接收器，所述信号扰动提取电路并联于信号处理单元的输入端和输出端，包括依次连接于信号处理单元输出端和输入端之间的调制器及滤波器，还包括与调制器和滤波器分别电性连接的电荷泵，其中，所述调制器用于对信号处理单元输出的电压信号进行量化，调制为数字信号；所述电荷泵在数字信号的控制下间断性地向滤波器充电；所述滤波器进行滤波后提取扰动信号，并反馈至信号处理单元输入端。本发明避免了对轨到轨输入范围放大器的依赖，摆脱了轨到轨信号处理的线性度限制，能够简单地提取扰动信号，具有很高的线性度，具有广阔的应用场景。

技术领域

本发明属于射频信号传输技术领域，具体涉及一种信号扰动提取电路、信号扰动提取方法及射频接收器。

背景技术

雷达接收的射频信号中，由于干扰的存在，混频时会出现低频的扰动信号，会侵占后续模数转换器(ADC)的动态范围，影响雷达的分辨精度。在传统的射频接收器结构中，由于跨阻放大器(又称电流电压转换器TIA，transimpedance amplifier)的特性，无法使用传统的高通滤波器对这些低频扰动进行衰竭。

参图1所示，现有技术中的射频接收器，依次包括低噪声放大器LNA低噪声跨导放大器LNTA、混频器MIX、跨阻放大器TIA可编程增益放大器PGA、及低通滤波器LPF，由低噪声放大器LNA和低噪声跨导放大器LNTA将天线接收到的射频电磁波转换位电信号，再经过MIXER与本地振荡器信号LO进行混频，从而实现频谱搬移，产生中频电流信号，通过跨阻放大器TIA和可编程增益放大器PGA将中频电流信号转换为电压信号，再经过低通滤波器LPF滤波后输出。

由于客观存在的干扰，中频电流信号会包含低频扰动，为了保证系统正常工作，必须通过高通滤波将这些低频扰动消除。传统的射频接收器中，为保证LNTA和MIX的工作状态，需要限制TIA输入节点的电压摆幅，对TIA的输入阻抗有严格限制，这导致了接收器中难以应用传统的前馈型高通滤波器。

参图2所示，现有技术中消除低频扰动的方案具体为：在跨阻放大器TIA可编程增益放大器PGA的正向通路上，并联一个低通滤波器，将低频扰动以电流形式反馈回跨阻放大器TIA可编程增益放大器PGA输入端进行消除。由于跨阻放大器TIA可编程增益放大器PGA的输出摆幅，理论上为轨到轨信号，对于应用反向型低通滤波器会产生很大的限制。这种应用中，反向型低通滤波器的运算放大器器件，需要拥有轨到轨输入范围，并提供高线性度，增加了设计难度和成本。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种信号扰动提取电路、信号扰动提取方法及射频接收器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信号扰动提取电路、信号扰动提取方法及射频接收器，以提取信号通路中的扰动并消除。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种信号扰动提取电路，所述信号扰动提取电路并联于信号处理单元的输入端和输出端，包括依次连接于信号处理单元输出端和输入端之间的调制器及滤波器，还包括与调制器和滤波器分别电性连接的电荷泵，其中，所述调制器用于对信号处理单元输出的电压信号进行量化，调制为数字信号；所述电荷泵在数字信号的控制下间断性地向滤波器充电；所述滤波器进行滤波后提取扰动信号，并反馈至信号处理单元输入端。

一实施例中，所述调制器为1bit调制器，调制器用于将电压信号与参考电压进行比较输出高低电平数字信号，若电压信号高于参考电压输出高电平，若电压信号低于参考电压输出低电平。

一实施例中，所述电荷泵包括与电源电压相连的控制电流源及与基准电压相连的偏置电流源，所述调制器与控制电流源电性连接，滤波器电性连接于控制电流源与偏置电流源之间。

一实施例中，所述信号扰动提取电路包括两个并联的电荷泵，分别用于在数字信号的控制下间断性地向滤波器充电，以提取差分电压信号中的扰动信号。