[发明专利]具有数字滤波降频功能的接收机

说明书

技术领域

本发明涉及一种接收机，且特别是涉及一种具有数字滤波降频功能的接收机。

背景技术

随着无线通信技术的进步，目前许多无线通信接收机的结构逐渐向轻薄短小且省电的方向迈进。一般而言，接收机的前端电路需要极高的线性度，才能使得整个接收机解调与解码出来的接收信号的正确率提升。

工艺技术的进步，使得许多厂商可以生产面积小且速度快的无线通信接收机，然而，可以使用的电源电压下降，因此会导致主动电路(例如：主动放大器)的线性度下降；另一方面，工艺的进步虽可以导致无线通信接收机的面积减少，可是对于无线通信接收机的电容与总面积的比例却无法减少，反而增加。因此，为了解决这些问题，许多的厂商便将无线通信接收机的混频器、滤波器与取样器作在同一个电路上，以克服这些问题。

美国德州精密仪器公司在2005年与2006年分别获得美国公告专利第6,963,732 B2号与第7,079,826 B2号的专利。此两篇专利主要是利用电容交换网络(switch and capacitor network)来同时达到取样、滤波与降频的工作，因此可以获得较好的线性度并可以省下许多的芯片面积。然而，此两篇专利所提出的接收机所达到的滤波效果仅能针对窄频段的信号，且其取样与降频所产生的摺叠噪声(folding noise)会导致整个系统的效能下降。

请参照图1，图1是德州精密仪器所提出的接收机10的系统方块图。如图1所示，此接收机10包括低噪声转导放大器11、本地振荡器(localoscillator)12、数字控制单元13、电容交换网络14、中频放大器15、模拟信号处理器16与模拟/数字转换器17。其中，各元件的耦接关系请参照图1，在此不赘述。

低噪声转导放大器11自无线通道上接收到射频信号RF_sig，并将接收到的射频信号RF_sig自电压信号转换为对应的电流信号，并对此电流信号放大。本地振荡器12产生与射频信号RF_sig的频率相近的振荡信号给数字控制单元13。数字控制单元13根据振荡信号产生多个不同相位的时钟控制信号给电容交换网络14，以控制电容交换网络14中每一个电容的充放电的情况。电容交换网络14根据不同相位时钟对其包含的不同电容做相对应的充放电，以达到取样、滤波与降频的动作。中频放大器15针对电容交换网络14所输出的信号在中频(Intermediate Frequency，IF)的频段的信号做放大，并将放大后的信号送至模拟信号处理单元16。模拟信号处理单元16对其接收到的信号做模拟信号的处理后，便将处理后的信号送至模拟/数字转换器17。最后，模拟/数字转换器17将其接收到的模拟信号转换为数字信号，其中，此数字信号是基频信号BB_sig(baseband signal)。

接着请参照图2，图2是接收机10中的电容交换网络14的电路图。如图2所示，电容交换网络14包括多个电容C、两个负载电容C_A与多个晶体管。其中，控制信号S1～S8、R1～R8与SH1～SH8是由数字控制单元13根据本地振荡器12所输出的振荡信号所产生。当控制信号SH1～SH8打开其控制的晶体管时，电容C可以藉由控制信号SH1～SH8所控制的晶体管放电。藉由图2的电路，电容交换网络14可以达到取样、滤波与降频的动作。

上述的接收机10采用了电容交换网络14的结构，而能使用电容交换网络14来取样、滤波与降频的动作。但是，此电容交换网络14却会在负载电容C_A产生一阶无限脉冲响应(First Order Infinite Impulse Response，FirstOrder IIR)而导致此接收机10仅能用于窄频的滤波与信号接收，且其取样与降频所产生的摺叠噪声会导致整个接收机10的效能下降。另外，振荡信号的频率越高将会导致本地振荡器12所消耗的功率越高，由于本地振荡器12的振荡信号的频率接近于射频信号RF_sig的频率，所以，此接收机10有消耗功率较大的问题存在。