CN1551488A - 通信半导体集成电路器件以及无线通信*** - Google Patents

Abstract

一种通信半导体集成电路器件，能够以两种或更多种不同调制方式发射，并且输出失真较小的发射信号。通信半导体集成电路器件包括放大I信号和Q信号的增益可变放大电路；以及将放大的I信号和Q信号与局部振荡信号合成，实现调制和频率转换的混频器电路。通信半导体集成电路器件能够以两种或更多种不同调制方法发射，例如，GSM方式以及EDGE方式。在增益可变放大电路与混频器电路之间放置二阶或更高阶的低通滤波器。

Description

通信半导体集成电路器件以及无线通信***

本申请要求在2003年5月13日申请的日本专利申请JP2003-133875的优先权，其内容在此通过参考引入本申请。

技术领域

本发明涉及有效地应用于构成无线通信***的通信半导体集成电路器件中的发射器电路以及采用相位调制和幅度调制的调制方法的发射器电路的技术。更具体地，本发明涉及有效用于直接上变换型发射器电路的技术，其中通过I信号和Q信号在预定的频率上实现振荡信号(载波)的调制的调制器完成发射频率的直接转换。

背景技术

通常，已经提出了各种移动电话。其中的一个例子是能够处理两个频段信号的双频段移动电话，例如，在900MHz频段的GSM(全球移动通信***)信号和在1800MHz频段的DCS(数字蜂窝***)信号。最近，对能够处理，例如，除GSM和DCS信号之外的1900MHz频段的PCS(个人通信***)信号的三频段移动电话的需求显著增长。对于用在移动电话中支持多频段的高频IC，共享VCO从减少元件数量来说是有效的。

常规GSM、DCS和PCS使用被称作GMSK(高斯最小移相键控)的相位调制方法，其中根据发送数据只改变载波的相位。对于只支持GMSK调制并且能够发射三波段信号的单片高频IC，基于被称作偏移PLL方法的IC已经投入实际使用。

偏移PLL发射器电路通过中频(fIF)振荡信号调制I信号和Q信号。随后，偏移PLL发射器电路提供频率高于载波的振荡信号(fRF)和从发射振荡电路(TXVCO)输出的用于发射的振荡信号(fTX)。发射器电路将这些信号提供给称作偏移混频器的混频器，并使混频器输出对应于两个信号的频率差(fRF-fTX)的信号。然后，反馈控制TXVCO的振荡操作，从而该差频信号的频率与调制信号的频率匹配。在该方法中，通过改变由混频器提供的RF信号的分频比，可以由一个RFVCO处理在900MHz频段的发射信号和1800MHz频段的发射信号。因此，从减少部件的数量来考虑该方法是非常出色的。

对于最近的移动电话，提出了EDGE(GSM演进的增强数据速率)方法。在EDGE方法中，通过GMSK调制实现音频信号的通信，数据通信通过3π/8旋转8-PSK(相移键控)调制来实现。8-PSK调制是在GMSK调制中在载波的相移上加入幅移的调制。虽然在GMSK调制中每个符号只能发送一位信息，但是在8-PSK调制中每个符号可以发送三位信息。由于该原因，EDGE方法可以实现比GSM方法的传送速率更高的通信。

但是，在偏移PLL发射器电路中，当在TXVCO的控制端施加反馈信号时，振荡频率改变，但是振荡幅度不变。因此，虽然偏移PLL方法适用于支持只进行相位调制(GMSK调制)的GSM的发射器电路，但是不适用于支持涉及幅度调制的EDGE的发射器电路。

实现使发射信号的相位分量和幅度分量都携带信息的调制方法之一是极化回路。极化回路方法是：要发射的信号分为含有相位分量的信号和含有幅度分量的信号。随后，它们分别由相位控制回路和幅度控制回路通过反馈控制，然后在放大器中合成并输出。但是，极化回路发射器电路存在问题。因为发射器电路具有两个控制回路，相位回路和幅度回路，所以控制***复杂。这使得难以减小高频IC芯片的尺寸和成本。

其它实施方法包括两步上变换和直接上变换。在两步上变换中，I信号和Q信号由中频(IF)信号调制，然后转换为发射频率。在直接上变换中，I信号和Q信号直接由发射频率的信号调制。本发明涉及在，例如，专利文件1和专利文件2中公开的方法。

[专利文件1]

日本专利申请待审公开No.2000-013246

[专利文件2]

日本专利申请待审公开No.2002-094331

发明内容

在专利文件1中公开的发明为在频率转换装置之前和之后的级中提供增益可控的增益可变放大器装置。因此，可以根据调制方法控制一个或两个放大装置的增益。在专利文件2中公开的发明为在频率转换器(混频器)之后的级中提供增益可变放大器，根据GSM方式或EDGE方式控制其增益。

在两个文件的任一个中没有发现在一个并且是同一个半导体芯片上方形成调制器、频率转换器和增益可变放大器的介绍。即，好像两个发明假设调制器、频率转换器和增益可变放大器在分开的半导体芯片上方形成。

但是，当在形成调制器的同一个半导体芯片上方形成频率转换器和增益可变放大器时，问题出现了。电路之间的间隔非常窄，对以下几点必须特别注意：由电路、放大器增益控制等之间的信号干扰产生的不需要的波形(寄生信号)，来自振荡器(VCO)的波形干扰噪声，在增益可变放大器、调制器或者频率转换器等产生的谐波分量。当在同一个芯片上方形成接收***电路和发射***电路时，还必须注意从发射载波泄漏到距离接收频段20MHz的噪声。

例如，如果增益可变放大器的线性特性不是很好，则会出现问题。如果由于信号干扰由不需要的波形在幅度分量中产生失真，则该失真转换为相位分量的失真。因此，调制器的调制精度降低，或者发送信号的失真增加。专利文件1或专利文件2都没有考虑该问题。在专利文件1和2中公开的发明中，用分开的电路形成调制器和频率转换器。因此，即使在一个半导体芯片上形成它们，也会导致增加芯片尺寸的问题。

本发明的一个目的是提供一种通信半导体集成电路器件，能够以两种或更多种不同的调制方式发射，并且输出失真较小的发射信号。

本发明的另一个目的是提供一种通信半导体集成电路器件，能够以两种或更多种不同的调制方式发射，并且允许减小尺寸。

本发明的再一个目的是提供一种通信半导体集成电路器件，能够以两种或更多种不同的调制方式发射，并且泄漏到接收频段或相邻信道的功率较小。

通过下面的介绍和附图，本发明的上述和其它目的和新颖特征将更加明显。

下面将简要介绍在本说明书中公开的本发明的典型方案：

一种通信半导体集成电路器件，包括放大相对于基波的同相分量I信号和正交分量Q信号的增益可变放大电路；以及作为信号合成电路，将放大的I信号和Q信号与局部振荡信号合成，实现调制和频率转换的混频器电路。通信半导体集成电路器件能够以两种调制方式发射：例如，只进行相位调制的GSM方式以及进行相位调制和幅度调制的EDGE调制。在这个通信半导体集成电路器件中，在增益可变放大电路与混频器电路之间放置二阶或更高阶的低通滤波器。

根据上述装置，可以减少在增益可变放大电路中的电路或增益控制之间由信号干扰产生的不需要的波形。因此，可以输出高调制精度和低失真的发射信号，并且减少泄漏到接收频段或相邻通道中的功率。

优选地，在混频器电路的临近级中提供具有限幅功能的放大电路和增益可变放大电路。因此，在，例如，只进行相位调制的GSM调制方式中，调制的信号通过具有限幅功能的放大电路放大；在，例如，进行相位调制和幅度调制的EDGE调制方式中，通过增益可变放大电路放大调制的信号，并从该放大电路输出。

结果，在不同频段的发射中可以共用具有调制功能和频率转换功能的电路，由此可以减小芯片尺寸。此外，这防止在GSM方式的较后级中通过功率放大电路将幅度失真转换为相位失真，并由此防止发射信号精度的降低。

附图说明

图1是说明在本发明的第一实施例中能够以两种调制方法，GSM方式和EDGE方式，发射的通信半导体集成电路器件(高频IC)以及使用它的无线通信***的结构的例子的框图。

图2是说明在GSM标准中定义的在输出功率上升和下降时的时间掩模(time mask)的示意图。

图3(A)到3(C)是说明由GMSK调制方法和8-PSK调制方法调制的信号波形的例子的波形图。

图4是说明在本发明的第二实施例中的高频IC以及使用它的无线通信***的结构的例子的框图。

图5是说明在本发明的第三实施例中的高频IC以及使用它的无线通信***的结构的例子的框图。

图6是说明在本发明的第四实施例中的高频IC以及使用它的无线通信***的结构的例子的框图。

图7是说明适用于第四实施例的低通滤波器的结构的例子的电路图。

图8是图7中所示的低通滤波器的频率特性图。

具体实施方式

下面参考附图介绍本发明的优选实施例。

图1是说明在本发明的实施例中能够以两种调制方法，GSM方式和EDGE方式，发射的通信半导体集成电路器件(高频IC)以及使用它的无线通信***的结构的例子的框图。

在图1中的无线通信***包括用于发射和接收信号波形的天线100；在发射和接收之间切换的开关110；用于从接收信号中去除不需要的波形的高频滤波器120a到120c，包括SAW滤波器；用于解调接收信号和调制发射信号的高频IC 200；用于将发送数据转换为I和Q信号并控制高频IC 200的基带电路(LSI)300；放大在高频IC200中调制并频率转换的发射信号的功率，并且输出放大的信号到天线的高频功率放大器400等。

在一个半导体芯片上方形成高频IC 200作为半导体集成电路。基带电路300由微处理器等构成。高频功率放大器400由安装在例如陶瓷基片等绝缘基片上方的功率放大器411和412、它们的偏置电路、阻抗匹配电路等构成为模块。

在本实施例中的高频IC 200以信号可以根据发射方法，GSM850、GSM900、DCS1800和PCS1900，调制和解调的方式构成，虽然其构成并不限于此。与此相一致，在本实施例中的无线通信***包括：通过GSM频带中的接收信号的滤波器120a；通过DCS1800频带中的接收信号的滤波器120b；通过PCS1900频带中的接收信号的滤波器120c。

在本实施例中的高频IC 200大致由发射***电路210、接收***电路220以及包括发射和接收***共用电路的控制***电路230构成。图1详细示出了发射***电路210。控制***电路230包括产生芯片内部控制信号的控制电路231；局部振荡电路232；分频电路233；产生相位偏移90°的信号的移相电路234等。局部振荡电路232包括能够产生发射所需的3296到3820MHz的振荡信号以及接收所需的3476到3980MHz的振荡信号ΦRF的VCO(压控振荡电路)。由此，局部振荡电路232作为发射和接收的共用电路装备。

发射***电路210包括第一放大单元211，第一放大单元211包括分别放大由基带电路300提供的I信号和Q信号的增益可变放大器211a和211b；包括从放大的I信号和Q信号中去除谐波分量的低通滤波器LPF1和LPF2的滤波单元212；包括将滤波后的I信号和Q信号与来自分频电路233和移相电路234的相位彼此相差90°的正交信号合成，并同时实现调制和上变换的正交调制混频器的调制频率转换单元213；放大调制信号的第二放大单元214等。

装备低通滤波器LPF1和LPF2，用来去除当I信号和Q信号通过增益可变放大器211a和211b时产生的失真(谐波分量)和带外噪声。对于低通滤波器LPF1和LPF2，优选使用二阶或更高阶滤波器。关于调制频率转换单元213，GSM、DCS和PCS可以共用混频器。但是，在本实施例中的高频IC 200中，分开装备用于GSM850和GSM900的混频器MIXa1和MIXa2以及用于DCS1800和PCS1900的混频器MIXb1和MIXb2。分开装备混频器有利于混频器电路的设计，并且可以使它们的特性适合各自频段的信号。结果，可以实现更高精确度的调制。

此外，在本实施例中的高频IC 200中，在调制频率转换单元213之后的级装备的第二放大单元214具有缓冲器和放大器。缓冲器为具有用于包括GMSK调制的GSM方式的限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2；放大器为用于包括8-PSK调制的EDGE方式的增益可变放大器GCA1和GCA2。对应于用于GSM850和GSM900的混频器MIXa1和MIXa2装备缓冲器BFF1和增益可变放大器GCA1。对应于用于DCS1800和PCS1900的混频器MIXb1和MIXb2装备缓冲器BFF2和增益可变放大器GCA2。

选择混频器MIXa1和MIXa2与混频器MIXb1和MIXb2中的任一个，缓冲器BFF1和BFF2中的任一个，以及增益可变放大器GCA1和GCA2中的任一个。选择哪一个由表示选择方式的控制信号S1和表示选择波段的控制信号S2指定。控制信号S1和S2由控制电路231根据来自基带LSI 300的指令输出。这些控制信号S1和S2还提供给功率模块400，并在其中用来设置功率放大器的偏置点等，但是其结构并不限于此。

此外，用来控制增益的控制电压Vc1、Vc2和Vc3由基带LSI 300提供给在高频IC 200中的增益可变放大器211a和211b与GCA1和GCA2以及功率模块400。GSM标准规定发射信号的输出功率必须落在图2中所示的规定的时间掩模中。因此，在发送开始时，输出电平必须在规定的时间内提高到规定的电平，而在发射结束时，必须在规定的时间内降低到规定的电平。

通常，常规无线通信***通过控制功率放大器411和412的增益在时间掩模中提升和降低输出电平。在本实施例中的无线通信***这样构建，用通过控制电压Vc1和Vc2控制增益可变放大器211a和211b以及GCA1和GCA2的增益来实现。

在本实施例中，控制电压Vc3是用来给定对应于功率放大器411和412的请求电平的固定偏置的电压。但是，也可以采用通过控制三个电路(即，增益可变放大器211a和211b与GCA1和GCA2以及功率放大器411和412)的增益来提高和降低输出电平的结构。

图2示出了从天线端看过去的高频IC 200的输出端的增益。在GSM方式中，在图2中的0dB对应于天线端的+33dB，在EDGE方式中，0dB对应于天线端的+27dB。

此外，在本实施例中的无线通信***在高频IC 200和功率模块400之间装备带通滤波器BPF1和BPF2。带通滤波器BPF1和BPF2包括SAW滤波器等，并从高频IC 200调制并放大的发射信号中去除不需要的波形。带通滤波器BPF1通过GSM850和GSM900频段的发射信号，带通滤波器BPF2通过DCS1800和PCS1900频段的发射信号。

所设计的调制频率转换单元213能够实现以下：等同于合成的I信号和Q信号的频率与高频振荡信号ΦRF的频率之间的差的频率分量成为输出信号的最大频率分量。但是，如果构成电路的配对元件在特性上是不平衡的，则会出现问题。该问题包括相对增加在调制频率转换单元213的输出中载波信号的频率分量，并且降低不需要的波形的抑制程度。在本实施例中，在调制频率转换单元213之后的级装备带通滤波器BPF1和BPF2。结果，产生如下优点：可以抑制发射波段以外的不需要的波形和由于配对元件之间的变化引起的在调制的发射信号中包含的谐波分量等。

在本实施例的高频IC 200中，控制电路231具有控制寄存器CRG，并且寄存器CRG基于来自基带电路300的信号来构建。更具体地，高频IC 200由基带电路300提供用于同步的时钟信号CLK、数据信号DATA和作为控制信号的装载使能信号LE。当确信装载使能信号LE并且形成有效电平时，控制电路231与时钟信号CLK同步连续接收从基带电路300发送来的数据信号DATA。然后，控制电路231在控制寄存器CRG中设置它们。数据信号DATA串行发送，但是发送的构成并不限于此。

接收***电路220包括分别放大在用于GSM、DCS和PCS的三个频段中的接收信号的低噪声放大器；将在低噪声放大器中放大的接收信号与在分频电路233和移相电路234产生的正交信号混合，从而实现解调和下变换的混频电路；放大解调的I和Q信号并输出到基带电路300的高增益放大单元等。但是，在图中没有示出这些元件。

如上所述，在本实施例中的高频IC 200具有低通滤波器LPF1和LPF2以及带通滤波器BPF1和BPF2。低通滤波器LPF1和LPF2放在增益可变放大器211a和211b之后的级，带通滤波器BPF1和BPF2放在增益可变放大器GCA1和GCA2之后的级。由此，由于调节增益可变放大器211a、211b、GCA1和GCA2产生的寄生信号可以被滤波器去除。因此，可以降低发射信号中的失真。

此外，在本实施例中的高频IC 200在调制频率转换电路213之后的级装备具有限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2。在GSM方式(GMSK调制)中，选择缓冲器BFF1和BFF2代替增益可变放大器GCA1和GCA2。在GSM方式中，不进行幅度调制，并且调制频率转换电路213的输出信号的幅度基本是恒定的。但是，如果含有噪声、寄生信号或谐波，则其幅度波动如图3(A)所示。

调制信号通过具有限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2，由此，信号整形为恒定幅度的信号，如图3(B)所示。当在后级中的功率放大器411和412的线性特性不是很好时，会出现输入信号的幅度失真转换为相位失真的问题。但是，通过使调制信号通过具有限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2，如在本实施例中，信号整形为恒定幅度的信号，如图3(B)所示。由此，防止幅度分量转换为相位分量，并且可以输出具有高相位精度的发射信号。

当缓冲器BFF1和BFF2是理想的限幅器时，它们的输出是通过在限幅电平处削平正弦波得到的波形，如在图3(B)的放大部分中的虚线所示。但是，在实际中，由于信号频率很高，所以受到寄生电阻、寄生电容等的影响，波形变得平缓和光滑，如图中的实线所示。具有限幅功能的缓冲器是公知的，未示出其电路的具体例子。但是，缓冲器可以由在输出节点和电源端之间连接箝位二极管的差分放大器等构成。图3(C)示出了在包括幅度调制的EDGE方式中发射信号波形的波形图。

图4示出了在本发明的第二实施例中的高频IC的结构以及使用它的无线通信***的例子。

在第二实施例中，省略了在第一实施例中具有限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2。改为在调制频率转换单元213之后的级中只提供增益可变放大器GCA1和GCA2作为第二放大单元214。对于其它部分，其构成与第一实施例中相同。在本实施例中，在GSM方式以及EDGE方式中通过增益可变放大器GCA1和GCA2放大并输出调制信号。

第二实施例取消了缓冲器BFF1和BFF2。因此，在第二实施例中，与图1中的实施例相比减小了电路的规模，并且可以减小芯片尺寸。此外，在第二放大单元214之前的第一放大单元211、滤波单元212和调制频率转换单元213可以由与图1中的这些相比具有更好特性的电路构成。更具体地，它们可以由允许降低第二放大单元214的输入信号的幅度波动的电路构成。在这种情况下，即使省略缓冲器BFF1和BFF2，也可以输出具有与图1中的实施例基本上相同的低失真的发射信号。

如上所述，在GSM方式中信号也可以通过第二放大单元214放大。因此，在第二实施例中，在第一实施例中提供给第一放大单元211的增益可以在第一放大单元211和第二放大单元214之间分配。因此，第一放大单元211的增益可以通过分配给第二放大单元214的量来降低。结果，可以降低输入到第二放大单元214的信号的幅度波动和失真。

此外，比第一实施例中的BPF1和BPF2具有更好特性的带通滤波器可以用作较后级的带通滤波器BPF1和BPF2。因此，在GSM方式中，不使用具有限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2，具有相对较小失真的发射信号可以同样输入到功率模块400中。

图5示出了在本发明的第三实施例中的高频IC的结构以及使用它的无线通信***的例子。

在第三实施例中，省略了在第二实施例中的增益可变放大器GCA1和GCA2。第三实施例改为在调制频率转换单元213之后的级中具有固定增益的线性放大器AMP1和AMP2作为第二放大单元214。对于其它部分，其构成与第二实施例中相同。在本实施例中，在GSM方式以及EDGE方式中，在开始发射时，通过控制在第一放大单元211中的增益可变放大器211a和211b的增益来提高输出电平。

第三实施例要求增益可变放大器211a和211b的增益变化范围比第一实施例更宽。但是，不需要缓冲器BFF1和BFF2，由此，与图1中的实施例相比减小了电路的规模。结果，可以减小芯片尺寸。

第二放大单元214的输入信号的频率比第一放大单元211的输入信号的频率更高。因此，在第二放大单元中的增益可变放大器的电流消耗大于第一放大单元中的增益可变放大器的电流消耗。但是，因为第三实施例使用线性放大器AMP1和AMP2代替第二放大单元214中的增益可变放大器GCA1和GCA2，所以产生了以下优点：在第三实施例中，与第一和第二实施例相比可以显著降低整个芯片的电流消耗。

如第二实施例的情况，在第二放大单元214之前的第一放大单元211、滤波单元212和调制频率转换单元213可以构成特性比图1更好的电路。更具体的，它们可以构成允许降低第二放大单元214的输入信号的幅度波动的电路。在这种情况下，即使省略具有限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2，也可以输出具有与图1中的实施例基本上相同的低失真的发射信号。

此外，比第一实施例中的BPF1和BPF2具有更好特性的带通滤波器可以用作较后级的带通滤波器BPF1和BPF2。因此，在GSM方式中，不使用具有限幅功能的缓冲器BFF1和BFF2，具有较小失真的发射信号可以同样输入到功率模块400中。

图6示出了在本发明的第四实施例中的高频IC的结构以及使用它的无线通信***的例子。

在第四实施例中构成的高频IC 200除了能通过用于GSM850、GSM900、DCS1800和PCS1900的通信方法之外还能够通过WCDMA(宽带码分多址)进行信号调制和解调。WCDMA使用扩频***作为复用方法，QPSK(正交PSK)作为调制方法。

为了实现这些功能，第四实施例除具有第一实施例中的缓冲器BFF1和BFF2以及增益可变放大器GCA1和GCA2之外还具有第三增益可变放大器GCA3。第三增益可变放大器GCA3加入调制频率转换单元213之后的级中的第二放大单元214中，并且放大由CDMA调制的发射信号。此外，第四实施例在增益可变放大器GCA3之后的级中装备通过CDMA频带(1920到1980MHz)的信号带通滤波器BPF3。

而且，在功率模块400中还另外装备用于CDMA的功率放大器413。在CDMA中，发射和接收同时发生。为了处理这种情况，在功率放大器413之后的级中装备用于分离发射信号和接收信号的双工器130以及用于CDMA的接收***电路140。

如上所述，在CDMA中，发射和接收同时进行。因此，发射***电路和接收***电路通常分别形成在分离的半导体芯片上方，以保证足够的隔离。如果CDMA的发射***电路和GSM与EDGE的发射***电路如本实施例那样形成在同一个芯片上用于电路共享，则产生以下优点：可以实现芯片数量的减少和芯片尺寸的减小。

但是，挑战出现了。虽然在第一到第三实施例中的GSM方式和EDGE方式中处理的信号都是200kHz的带宽，但是在CDMA中处理的信号具有更宽的带宽。由此，在第四实施例中，低通滤波器LPF1和LPF2必须比第一到第三实施例中的具有更高的截止频率。同时，必须抑制通过控制在第一放大单元211中的增益可变放大器211a和211b的增益产生的寄生信号(不想要的波形)。

此外，对于各种寄生信号，特别是三次谐波，容易在增益可变放大器211a和211b中被放大，而三次谐波必须被抑制。结果，需要更陡峭的滤波特性。为了实现该目的，本实施例构成如下：对于低通滤波器LPF1和LPF2，使用二阶或更高阶滤波器。在GSM方式或EDGE方式与CDMA方式之间，通过改变滤波器中电容器的值改变截止频率。

下面，参考图7介绍适用于第四实施例(图6)的低通滤波器LPF1和LPF2的电路的例子。

在本实施例中的滤波器包括以下元件：包括双极型晶体管TR1和连接到TR1的发射极端用于偏置的电流源CS1的放大器级；在输入端IN和晶体管TR1的基极端之间串联连接的电阻R1和R2；连接在晶体管TR1的基极端和地之间的电容器C11；以及连接在晶体管TR1的发射极端和基极端之间的反馈电容器C21。

除这些基本元件之外，滤波器还包括与电容器C11并联的电容器C12；与电容器C12串联的开关SW1；与反馈电容器C21并联的电容器C22；与电容器C22串联的开关SW2。开关SW1和SW2由方式选择信号MODE控制开/关。更具体地，在GSM方式或EDGE方式中，开关SW1和SW2导通，在WCDMA方式中关断。

在本实施例中，电阻R1和R2的电阻值分别设置为，例如，5kΩ和5kΩ；电容器C11和C21的电容值分别设置为，例如，8pF和32pF；电容器C12和C22的电容值分别设置为，例如，72pF和288pF。由此，当开关SW1和SW2导通时，滤波器具有图8中实线A所示的频率特性，截止频率fc1设置为，例如，200kHz。由此，当开关SW1和SW2断开时，滤波器具有图8中长短交替的虚线B所示的频率特性，截止频率fc2设置为，例如，2MHz。

如果将晶体管TR1看作由虚线定义的运算放大器，则图7中的滤波器为二阶有源滤波器电路。从显示其特性的图8可以看出，图7中的滤波器为巴特沃思滤波器。在本实施例中，使用具有图7中所示的晶体管的有源滤波器带来如下优点：滤波器所占面积减小，从而减小高频IC 200的芯片尺寸。此外，使用二阶低通滤波器足够抑制三次谐波。但是，低通滤波器LPF1和LPF2并不限于图7中所示的二阶巴特沃思滤波器。它们可以是三阶或更高阶滤波器、切比雪夫滤波器等。

至此，基于实施例详细介绍了由发明人作出的本发明。但是，本发明并不限于上述实施例，不用说，并且可以在其范围不脱离本发明的程度下以各种方式进行修改。再举一些例子。在实施例中的高频IC 200中，在同一个半导体芯片上方形成发射***电路和接收***电路。即使在分离的半导体芯片上方分别形成发射***电路和接收***电路，也可以应用本发明。在上述介绍中，在第四实施例(图6)中，在增益可变放大器211a和211b与调制频率转换单元213之间放置二阶或更高阶滤波器。不用说，在第一到第三实施例中也可以在增益可变放大器211a和211b与调制频率转换单元213之间放置二阶或更高阶滤波器。

上述介绍主要是针对以下情况作出的：由发明人作出的本发明适用于构成能够通过四种发射方法，GSM850、GSM900、DCS和PCS，发送和接收的多方式无线通信***的调制和解调的高频IC。这是本发明应用的领域。但是，本发明并不限于此，并且可以用在用于调制和解调的其它高频IC或用于调制的高频IC中。一个例子是构成双模式无线通信***的高频IC，例如能够通过两种不同的通信方法，GSM和DCS或GSM和PCS，发送和接收的蜂窝式电话和移动无线电话。

下面将简要介绍根据本发明的典型方案产生的效果。

根据本发明，在包括增益可变放大电路和调制频率转换电路并且能够以两种或更多种不同的调制方式发射的通信半导体集成电路器件中，可以实现以下功能：可以削弱由于在电路和增益可变放大电路的增益控制之间的信号干扰产生的不想要的波形。由此，可以输出具有较小失真的发射信号。此外，可以降低泄漏到接收频段或相邻信道的功率。

此外，具有调制功能和频率转换功能的电路可以在不同频段的发射中共用，从而减小芯片尺寸。此外，在GSM方式中，在频率转换电路之后的级中的功率放大电路中防止幅度失真转换为相位失真。因此，防止发射信号精度的降低。

Claims (11)

1.一种通信半导体集成电路器件，包括：

增益可变放大电路，用于放大相对于基波的同相分量I信号和正交分量Q信号；以及

信号合成电路，用于将放大的I信号和Q信号与局部振荡信号合成，以实现调制和频率转换，

所述通信半导体集成电路器件能够以两种或更多种不同的调制方法发送，

其中在所述增益可变放大电路与所述信号合成电路之间设置二阶或更高阶的低通滤波器。

2.根据权利要求1的通信半导体集成电路器件，

其中在所述信号合成电路之后的级中提供第二增益可变放大电路。

3.根据权利要求1的通信半导体集成电路器件，

其中在所述信号合成电路之后的级中提供第二增益可变放大电路和具有限幅功能的放大电路，以及

其中通过所述第二增益可变放大电路放大在相位分量和幅度分量中具有信息的调制发送信号，并且通过所述具有限幅功能的放大电路放大在相位分量中具有信息并且在幅度分量中不含信息的调制发射信号。

4.根据权利要求1的通信半导体集成电路器件，

其中在所述信号合成电路之后的级中提供固定增益的放大电路。

5.根据权利要求1的通信半导体集成电路器件，

其中所述低通滤波器包括多个电容性元件以及与多个电容性元件中的任一个串联连接的开关元件，并且通过开/关所述开关元件可以改变所述低通滤波器的截止频率。

6.一种通信半导体集成电路器件，包括：

增益可变放大电路，用于放大I信号和Q信号；以及

信号合成电路，用于将放大的I信号和Q信号与局部振荡信号合成，以实现调制和频率转换，

所述通信半导体集成电路器件能够以两种或更多种不同的调制方法发送，

其中在所述增益可变放大电路与所述信号合成电路之间设置低通滤波器，并且在所述信号合成电路之后的级中提供第二增益可变放大电路。

7.根据权利要求6的通信半导体集成电路器件，

其中在所述信号合成电路之后的级中提供第二增益可变放大电路和具有限幅功能的放大电路，以及

其中通过所述第二增益可变放大电路放大在相位分量和幅度分量中具有信息的调制发送信号，并且通过所述具有限幅功能的放大电路放大在相位分量中具有信息并且在幅度分量中不含信息的调制发射信号。

8.一种无线通信***，包括：

根据权利要求1的通信半导体集成电路器件；

信号处理半导体集成电路，其产生提供给所述通信半导体集成电路器件的所述I信号和Q信号；以及

功率放大电路，用于放大从所述通信半导体集成电路器件输出的信号的功率，

其中由所述信号处理半导体集成电路为所述通信半导体集成电路器件提供用来控制所述增益可变放大电路的增益的信号。

9.一种无线通信***，包括：

根据权利要求2的通信半导体集成电路器件；

信号处理半导体集成电路，其产生提供给所述通信半导体集成电路器件的所述I信号和Q信号；以及

功率放大电路，用于放大从所述通信半导体集成电路器件输出的信号的功率，

其中由所述信号处理半导体集成电路为所述通信半导体集成电路器件提供用来控制所述增益可变放大电路的增益的信号和用来控制所述第二增益可变放大电路的增益的信号。

10.根据权利要求8的无线通信***，

其中所述功率放大电路的增益是可变的，并且由所述信号处理半导体集成电路为所述功率放大电路提供用来控制所述功率放大电路的增益的信号。

11.根据权利要求8的无线通信***，

其中在所述信号处理半导体集成电路和所述功率放大电路之间提供带通滤波器。

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