技术领域
[0001] 本发明有关接收电路，尤指一种可依据外部振荡信号进行同相/正交相不匹配校正的接收电路。
相关背景技术
[0002] 在许多无线通信装置的接收电路中，同相信号(in-phase signal，简称I信号)与正交相信号(quadrature signal，简称Q信号)两者间常会存在增益不匹配(gain mismatch)和/或相位不匹配(phase mismatch)的情况，也就是所谓的同相/正交相不匹配(I/Q mismatch)。
[0003] 同相/正交相不匹配的情况会产生镜像频率干扰(mirror frequency interference)，导致接收电路的讯噪比(signal-to-noise ratio，SNR)下降，进而降低整体系统的数据传输量(throughput)。
具体实施方式
[0014] 以下将配合相关图式来说明本发明的实施例。在图式中，相同的标号表示相同或类似的组件或方法流程。
[0015] 图1为本发明一实施例的接收电路100简化后的功能方块图。接收电路100用于处理外部天线102传来的射频信号RF，并能够依据外部振荡器104所产生的外部振荡信号ES进行同相/正交相不匹配校正(IQ mismatch calibration)。外部振荡器104可用接收电路100所属的通信装置中现有的各种架构的振荡电路来实现。
[0016] 在图1的实施例中，接收电路100包含第一接收端112、第二接收端114、低噪声放大器120、带通滤波器130、第一开关组件142、第二开关组件144、本地振荡器150、相位调整电路160、同相信号处理电路170、正交相信号处理电路180、以及校正电路190。
[0017] 第一接收端112用于耦接外部天线102，以接收射频信号RF。第二接收端114用于耦接外部振荡器104的输出端，以接收外部振荡信号ES。
[0018] 低噪声放大器120的输入端耦接于第一接收端112与第二接收端114，用于依据接收到的输入信号产生噪声较低的输出信号SA。
[0019] 带通滤波器130设置于第二接收端114与低噪声放大器120之间的一信号路径上，用于依据外部振荡信号ES产生一校正信号CS。例如，在射频信号RF的理想中心频率与外部振荡信号ES的第N倍频谐波(Nth harmonic)信号的频率相同或接近的实施例中，带通滤波器130可输出外部振荡信号ES的第N倍频谐波信号作为校正信号CS。
[0020] 第一开关组件142设置于第二接收端114与低噪声放大器120之间的信号路径上，且受控于校正电路190。例如，可将第一开关组件142设置于第二接收端114与带通滤波器130之间的信号路径上，如图1所示。
[0021] 第二开关组件144设置于第一接收端112与低噪声放大器120之间的信号路径上，且受控于校正电路190。
[0022] 本地振荡器150耦接于同相信号处理电路170，用于产生并输出一本地振荡信号LS至同相信号处理电路170。
[0023] 相位调整电路160耦接于本地振荡器150与正交相信号处理电路180，用于产生与本地振荡信号LS之间具有一预定相位差(例如90度)的一相位调整信号PA，并将相位调整信号PA输出至正交相信号处理电路180。实际上，相位调整电路160可用延迟电路、缓冲电路、锁相回路等各种能调整信号相位的现有电路架构来实现。
[0024] 同相信号处理电路170耦接于低噪声放大器120的输出端，用于依据本地振荡信号LS及低噪声放大器120产生的输出信号SA产生同相侦测信号DI。
[0025] 正交相信号处理电路180耦接于低噪声放大器120的输出端，具有与同相信号处理电路170基本上相同的电路架构，用于依据相位调整信号PA及低噪声放大器120产生的输出信号SA产生正交相侦测信号DQ。
[0026] 在图1的实施例中，校正电路190耦接于第一开关组件142、第二开关组件144、同相信号处理电路170、以及正交相信号处理电路180。校正电路190用于控制第一开关组件142和第二开关组件144的运作。例如，校正电路190可在导通第一开关组件142时关断第二开关组件144，并可在导通第二开关组件144时关断第一开关组件142。
[0027] 当接收电路100要进行同相/正交相不匹配校正时，校正电路190可导通第一开关组件142并关断第二开关组件144。在此情况下，低噪声放大器120的输入端所接收到的信号，是带通滤波器130依据外部振荡信号ES所产生的校正信号CS，而不是外部天线102传来的射频信号RF。
[0028] 此时，前述的输出信号SA、同相侦测信号DI、以及正交相侦测信号DQ，都会与带通滤波器130产生的校正信号CS相对应。因此，校正电路190可依据同相侦测信号DI与正交相侦测信号DQ进行一同相/正交相不匹配校正运作。例如，校正电路190可依据同相侦测信号DI与正交相侦测信号DQ，计算出因同相/正交相不匹配所造成的镜像频率分量(image frequency component)的功率大小，并执行各种现有的校正算法来调整校正电路190中的相关补偿系数和/或低噪声放大器120的增益值，以将前述的镜像频率分量的功率极小化。
[0029] 当校正电路190将前述的镜像频率分量的功率降到极小值时，便完成同相/正交相不匹配校正，并可将此时获得的补偿系数和/或低噪声放大器120的增益值，储存在适当的储存电路(图1中未绘示)中，以供后续运作时使用。
[0030] 接着，接收电路100可进行正常的信号接收运作。此时，校正电路190可导通第二开关组件144并关断第一开关组件142，使得低噪声放大器120的输入端所接收到的信号是外部天线102传来的射频信号RF，而非校正信号CS。
[0031] 实际上，校正电路190可用具有运算能力的各种数字处理电路来实现。
[0032] 另外，可将接收电路100中的所有功能方块整合在一单一接收器芯片(receiver IC)中。在此情况下，可以将前述的外部天线102与外部振荡器104设置在与该接收器芯片相连接的电路板上。
[0033] 前述接收电路100的架构可应用许多领域中，例如，采用WiMAX、GSM、UMTS、HSPA、LTE、LTE-Advanced、或其他的3GPP无线存取技术的无线通信装置，采用IEEE 802.11系列技术标准或蓝牙通信标准的无线通信装置，或全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)接收器、北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)接收器、辅助卫星定位系统(Assisted GPS，AGPS)接收器、室内GPS(indoor GPS)接收器等各种应用中。
[0034] 实际上，亦可将前述接收电路100中的第一开关组件142改设置于带通滤波器130与低噪声放大器120之间的信号路径上，如图2所示。
[0035] 图3为本发明另一实施例的接收电路100简化后的功能方块图。如图3所示，亦可在前述的接收电路100中额外设置一放大器320，以放大外部振荡器104所产生的外部振荡信号ES，进而提升校正电路190校正同相/正交相不匹配时的准确度。
[0036] 例如，可将放大器320设置于第一开关组件142与带通滤波器130之间，如图3所示。
[0037] 或者，亦可将放大器320改设置于第二接收端114与第一开关组件142之间，如图4所示。
[0038] 或者，亦可将放大器320改设置于第二接收端114与带通滤波器130之间，如图5所示。
[0039] 前述有关图1中的其他组件的连接关系、实施方式、运作方式、以及相关优点等说明，亦适用于图2至图5的实施例。为简洁起见，在此不重复叙述。
[0040] 请注意，前述接收电路100的架构只是一示范性的实施例，并非局限本发明的实际实施方式。例如，在前述的全球卫星定位系统接收器、北斗卫星导航系统接收器等某些应用中，射频信号RF的信号强度通常都远低于外部振荡信号ES的信号强度，所以即使射频信号RF与外部振荡信号ES同时被耦接到低噪声放大器120的输入端，也不会对校正电路190校正同相/正交相不匹配的运作造成严重影响。在此情况下，可将前述接收电路100中的第二开关组件144省略，使得第一接收端112与低噪声放大器120之间的信号路径上没有任何开关组件存在，进而简化接收电路100的电路架构并降低校正电路190的控制复杂度。
[0041] 又例如，在某些实施例中可将前述的带通滤波器130省略，以简化电路架构。
[0042] 由前述说明可知，接收电路100能够在第一开关组件142关断时依据外部振荡器104产生的外部振荡信号ES来进行同相/正交相不匹配校正运作，而无须依赖任何传送电路产生的信号，所以无需在接收电路100与相关的传送电路(图1中未绘示)之间设置额外的信号传递电路，可简化通信装置的电路架构与设计复杂度。
[0043] 由于外部振荡器104可利用接收电路100所属的通信装置中现有的各种架构的振荡电路来实现，所以也无需为接收电路100设置额外的专用振荡器电路。
[0044] 另外，在外部天线102无法接收到射频信号RF的环境或时段中，接收电路100同样能进行前述的同相/正交相不匹配校正运作，而不会局限于外部天线102当时的信号接收状况。
[0045] 再者，由于前述接收电路100无须依赖任何传送电路产生的信号便能进行同相/正交相不匹配校正运作，因此，接收电路100的架构可应用在许多没有设置传送电路的通信装置中，例如，前述的全球卫星定位系统接收器、北斗卫星导航系统接收器等等。
[0046] 以上仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明请求项所做的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
[0047] 【符号说明】
[0048] 100 接收电路
[0049] 102 外部天线
[0050] 104 外部振荡器
[0051] 112 第一接收端
[0052] 114 第二接收端
[0053] 120 低噪声放大器
[0054] 130 带通滤波器
[0055] 320 放大器
[0056] 142 第一开关组件
[0057] 144 第二开关组件
[0058] 150 本地振荡器
[0059] 160 相位调整电路
[0060] 170 同相信号处理电路
[0061] 180 正交相信号处理电路
[0062] 190 校正电路。
