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接收機及其調校方法

文檔序號:7619116閱讀:396來源:國知局

專利名稱::接收機及其調校方法
技術領域
:本發(fā)明是關于一種整合電感電容(integratedLC)濾波器的調校,尤指一種應用于電視接收機(televisionreceiver)中的整合電感電容性濾波器的調校。
背景技術
:當今的接收機系統(tǒng)是利用寬帶技術來接收一大范圍的頻率。然而,為了避免頻帶內阻塞(in-bandblocker)對于接收機操作所造成的干擾,接收機必須在其前端具備非常高的線性度。在寬帶電視接收機中,傳統(tǒng)上會利用自動增益控制(AutomaticGainControl,AGC)的方法來達到在存在頻帶內阻塞的情況下仍可獲取較高的線性度。因此,傳統(tǒng)接收機會利用寬帶低噪聲放大器(broadbandLowNoiseAmplifier(LNA))以及可變增益放大器(VariableGainAmplifier,VGA)來放大所要的信號與頻帶內阻塞,并通過耦接于可變增益放大器的輸出端的寬帶功率檢測器(WideBandPowerDetector)將所要的信號的功率與頻帶內阻塞的功率轉換成直流電壓。接著,該直流電壓便進一步地被輸入至接收機的基頻處理電路部分以當作輸入信號。由于該直流電壓是直接正比于上述輸入信號的功率,因此,如果相對應的基頻的無線信號強度指示(RadioSignalStrengthIndicator,RSSI)所示的大小與該寬帶功率檢測器的直流準位不是成正比關系,則該基頻處理電路便可檢測到此時存在強烈阻塞。而當此情形發(fā)生時,該基頻處理電路將會發(fā)送信號至接收機的前端電路來減低可變增益放大器的增益。請注意到,當增益減低時,接收機的噪聲指針(noisefigure)卻會增加,因此整體而言,上述使用自動增益控制的方式是有其限制的。所以,目前許多接收機便使用追蹤濾波器(trackingfilter)以便僅放大所要的輸入信號部分,因而可以減低對高線性度的需求。在直接降頻接收機(directconversionreceiver)中,追蹤濾波器可以追蹤鎖相回路(PhaseLockedLoop,PLL)所產生的內部的本地振蕩信號(localoscillation(LO)signal).由于濾波器的頻率響應會關聯(lián)著濾波器處理輸入信號/內部信號的特性,因此濾波器將基于某些電路參數來決定其頻率響應。在寬帶接收機中,濾波器則通常被要求具有多個頻率響應,例如可調濾波器(tunablefilter)。現有技術的接收機是使用射頻追蹤濾波器(radiofrequency(RF)trackingfilter),其操作即等效于帶通濾波器(band-passfilter)0在此,美國專利第6,觀5,865號已揭露一種具有此類可調濾波器的接收機,該專利所揭露的芯片包含有第一可調式芯片內建濾波器(adjustableon-chipfilter),具有多個第一可選擇電容,可決定出第一可調式芯片內建濾波器的中心頻率;第二可調式芯片內建濾波器,其具有多個第二可選擇電容,可決定出第二可調式芯片內建濾波器的中心頻率;選取第一可選擇電容的數目來調整第一可調式芯片內建濾波器至所要的中心頻率的裝置;以及將第一可選擇電容所選出的數目轉換至第二可選擇電容中來調整第二可調式芯片內建濾波器至正比于所要的頻率的中心頻率的裝置。此處所描述的接收機在將虛設(dummy)的可調濾波器所得到的結果轉換至主要信號路徑上的其它可調濾波器之前,需先調校虛設的可調濾波器。而需要復制并調校另一可調濾波器的原因一部分是起因于在該主要信號路徑中濾波器的調校將受到來自天線端的干擾所影響,如此一來,最后將造成增加不必要的芯片面積。近來已發(fā)展至有許多包含整合追蹤濾波器的其它接收機,例如美國專利第7,127,217號即是一例(如圖4所示),其詳細的電路操作請參照美國專利第7,127,217號。在此現有技術中,整體接收路徑包含有設定用于接收來自可調濾波器的濾波后信號的降頻混頻器。此外,倘若沒有多余的天線開關存在,則調校信號將會經由天線而輻射出去。由前述現有技術的內容可以得知,可調濾波器皆必須在出廠前就先進行調校以避免經由天線或是在信號路徑之外產生輻射,因此,將會需要包含有整合追蹤濾波器的接收機。其中該整合追蹤濾波器會在濾波器調校過程中最小化影響接收機的干擾并避免調校信號輻射至空氣中,而倘若在調校過程中不需要使用整體的接收機路徑,則可進一步地降低接收機的功率損耗。
發(fā)明內容為克服現有技術的接收機由于干擾而將調校信號輻射到空氣中的缺陷,有必要提供一種具有整合追蹤濾波器的接收機及其調校方法,以最小化影響接收機干擾并避免將調校信號輻射到空氣中。解決技術問題的一種技術方案為提供一種接收機,包含可調式低噪聲放大器,功率檢測電路和控制器??烧{式低噪聲放大器用來在校正模式中追蹤本地振蕩信號,包含多個低噪聲放大器,用來分別接收并放大多個頻帶;多個第一開關,分別耦接于多個低噪聲放大器的多個輸出端;多個電感電容性負載,分別耦接于多個第一開關;以及多個第二開關,分別耦接于多個電感電容性負載與本地振蕩信號。功率檢測電路耦接于可調式低噪聲放大器的輸出端,用來決定對應于本地振蕩信號的信號功率準位。控制器耦接于功率檢測電路、多個第一開關與多個第二開關,用來控制多個第一開關以隔絕多個低噪聲放大器的多個輸出端以及用來在校正模式中控制多個第二開關選擇性地將多個電感電容性負載的其中之一耦接至該本地振蕩信號。解決技術問題的另一種技術方案為提供一種調校接收機的方法,其包含有提供一可調式低噪聲放大器,具有多個低噪聲放大器與耦接于多個低噪聲放大器的多個電感電容性負載;選取所要的低噪聲放大器以及對應于所要的低噪聲放大器的電感電容性負載;隔絕所要的低噪聲放大器與所選取的電感電容性負載;產生本地振蕩信號;將本地振蕩信號發(fā)送至可調式低噪聲放大器的輸出端以產生濾波后本地振蕩信號;決定濾波后本地振蕩信號的第一信號功率準位;改變所選取的電感電容性負載的電容值,并決定濾波后本地振蕩信號的第二信號功率準位;比較第一信號功率準位與第二信號功率準位來獲得比較結果;以及依據比較結果來決定是否調整所選取的電感電容性負載的電容值。上述接收機以及調校接收機的方法,可在濾波器調校過程中最小化影響接收機的干擾并避免調校信號輻射至空氣中,同時由于在調校過程中不需要使用整體接收機路徑,可降低接收機的功率損耗。圖1為本發(fā)明一實施方式的接收機的示意圖。圖2為圖1所示的可調式低噪聲放大器的示意圖。圖3為圖1所示的接收機在校正模式時的操作流程圖。圖4為現有技術的接收機的示意圖。具體實施例方式在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領域中具有通常知識者應可理解,制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為開放式的用語,故應解釋成“包含但不限定于”。以外,“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此,若文中描述第一裝置耦接于第二裝置,則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置,或通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。在下列說明中,本發(fā)明的實施方式所揭露的接收機是采用整合濾波器來追蹤本地振蕩信號。其中,整合濾波器包括整合至低噪聲放大器(LowNoiseAmplifier,LNA)中的多個電感電容性區(qū)塊(LCbank),而整合濾波器會在校正模式中將電感電容性區(qū)塊調校至本地振蕩信號。請參照圖1,是本發(fā)明一實施方式的接收機200的示意圖。在本實施方式中,雖然接收機200是數字直接降頻接收機,然而本發(fā)明所揭露的方法與技術手段也可應用在其它種類的接收機中。接收機200包含有耦接至可調式低噪聲放大器204的天線202,其中可調式低噪聲放大器204的輸出端會耦接至功率檢測電路206。而功率檢測電路206則包含有耦接至寬帶功率檢測器209的可變增益放大器207。此外,可變增益放大器207的輸出端也耦接至多個降頻混頻器221與223,而降頻混頻器221與223會用來將所接收的信號降頻轉換為基頻信號。另外,接收機200中的鎖相回路212會耦接至緩沖器217,其中緩沖器217則耦接至可調式低噪聲放大器204的輸出端。第一開關單元214會耦接至可調式低噪聲放大器204的輸入端,而控制器220則耦接至第一開關單元214、可調式低噪聲放大器204以及功率檢測電路206。圖1所示的可調式低噪聲放大器204是通過整合多個電感電容性負載于放大器中而成為可調整的組件。請參照圖2,是圖1所示的可調式低噪聲放大器204的示意圖。可調式低噪聲放大器204包括有分別耦接于多個第一開關242、244與246的多個頻帶低噪聲放大器(bandLNA)232,234與236,而第一開關242、244與246會另耦接至形成整合濾波器的電感電容性負載252、2M與256,其中每一電感電容性負載(252、254、256)會分別耦接于緩沖器沈2、沈4、沈6以及通過多個第二開關272、274與276而耦接于本地振蕩信號。請一并參照圖1與圖2。在校正模式時,會依據所要的信號的頻率自頻帶低噪聲放大器232、234與236中選取出低噪聲放大器(例如是232),并且也由電感電容性負載252、254與256中選取出相對應的電感電容性負載(例如是252)。接著,鎖相回路212會依據所要的信號的頻率來產生本地振蕩信號,并且本地振蕩信號會通過緩沖器217而發(fā)送至可調式低噪聲放大器204。第一開關單元214會用來在調校時短路可調式低噪聲放大器204的輸入端??刂破?20則控制第一開關單元214啟用或切斷以及控制緩沖器217的啟用或關閉。低噪聲放大器232、234與236、降頻混頻器221與223以及耦接于降頻混頻器221與223的輸出端的基頻電路在校正模式時將皆關閉;此外,對應于所選取出的低噪聲放大器的緩沖器(例如沈2)將被啟用,而其它緩沖器264與266則將會關閉。當在校正模式時,所有的第一開關對2、244與對6皆為切斷狀態(tài),此將進一步有助于隔絕電感電容性負載與天線202,而第二開關272、274與276的操作則由控制器220來加以控制。接著,本地振蕩信號將被傳送至所選取出的電感電容性負載252、2M與256的其中之一,而濾波后的本地振蕩信號的功率準位將利用寬帶功率檢測器209來加以檢測出。一旦電感電容性負載252、254、256的電容值有所改變,將會再次測量濾波后的本地振蕩信號的功率準位。倘若第二次濾波后信號功率準位較高于第一次濾波后信號功率準位,則表示電阻電容式負載的電容值已正確改變,且該整合濾波器是經由正確的方向來進行調校。此操作過程將會持續(xù),直到整合濾波器達到其所需的中心頻率為止。而在正常模式時,對于所選取出的低噪聲放大器(例如232)來說,相對應的第一開關(例如M2)被啟用以將所選取出的低噪聲放大器(例如232)耦接至調校后的電感電容性負載(例如252),相對應的緩沖器(例如沈2)被啟用以及第一開關單元214被切斷以使得輸入信號通過可調式低噪聲放大器204。在另一實施方式中,在校正模式時所選取出的電感電容性負載中所有電容皆會被使用,而濾波后的本地振蕩信號會通過可變增益放大器207,并接著由寬帶功率檢測器209決定其信號功率準位(第一信號功率準位)。接著,會由電感電容性負載中去除一單位的電容值以再次決定濾波后的本地振蕩信號的信號功率準位(第二信號功率準位);倘若第一信號功率準位會較低于第二信號功率準位,則必需重復此校正程序,以由電感電容性負載中去除較多單位的電容值。一旦整合濾波器達到其中心頻率時,則可退出上述的校正程序。請參照圖3,是本發(fā)明接收機操作在校正模式的一實施方式的操作流程圖。其詳細步驟說明如下所述步驟400啟用第一開關單元214;步驟402依據所要的輸入信號的頻率從多個低噪聲放大器232、234與236中選取適當的低噪聲放大器(例如232)并從多個第一開關242、244與M6中選取出相對應的第一開關(例如M2)、從多個電感電容性負載252、254與256選取電感電容性負載(例如252)、從多個緩沖器沈2、264與266選取緩沖器(例如沈幻以及從多個第二開關272、274與276中選取第二開關(例如272);關閉所選取的低噪聲放大器(例如232);步驟404關閉所有沒有被選取的低噪聲放大器(例如234與236)、緩沖器Q64與沈6)以及降頻混頻器021與223);步驟406依據所要的輸入信號的頻率,鎖相回路212鎖定以產生本地振蕩信號;步驟408切斷可調式低噪聲放大器204中第一開關242、244與246并啟用所選取的第二開關(例如272);步驟410啟用緩沖器217以將本地振蕩信號發(fā)送至可調式低噪聲放大器204;步驟412使用所選取的電感電容性負載(例如252)中的所有電容;步驟414利用寬帶功率檢測器209來檢測位于可變增益放大器207的輸出端的濾波后本地振蕩信號的信號功率準位(X);步驟416從電感電容性負載(例如252)去除一單位的電容值;步驟418利用寬帶功率檢測器209來檢測位于可變增益放大器207的輸出端的濾波后本地振蕩信號的信號功率準位(y);步驟420:x是否大于y?若是,則進行步驟424;反之,則進行步驟422;步驟422從電感電容性負載(例如252)去除下一單位的電容值,并設定χ=y,接著進行步驟418;步驟424關閉緩沖器217;步驟426切斷第一開關單元214以及所選取的第二開關272,并啟用所選取的第一開關(例如242);步驟428啟用所選取的低噪聲放大器(例如232)。請注意到,雖然上述實施方式所揭露的方法是應用于單極點電感電容(singlepoleLC),然而本發(fā)明的實施方式所揭露的裝置與方法也可應用在具有兩極點以上的電感電容的追蹤濾波器。在此情形下,步驟418至步驟422將針對每一極點重復執(zhí)行,直到所有極點皆達到其中心頻率為止,而該方法將接著進行步驟424。上述的設計變化皆屬于本發(fā)明的范疇。通過在可調式低噪聲放大器204之后實際操作上述的追蹤濾波器,可隔絕追蹤濾波器與接收機的前端干擾(front-endinterference),且該調校信號(也即本地振蕩信號)將不會經由天線202而輻射至空氣中;在追蹤濾波器中實現第一開關242、244與246以及在可調式低噪聲放大器204的輸入端實現第一開關單元214將可進一步地確保上述所提到的優(yōu)點。再者,通過將追蹤濾波器整合至可調式低噪聲放大器204中,該整合濾波器更可直接在信號路徑上進行調校。雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上,但是對于本領域的技術人員,依據本發(fā)明實施方式的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。8權利要求1.一種調校一接收機的方法,包含有提供一可調式低噪聲放大器,其中所述可調式低噪聲放大器具有一低噪聲放大器與一濾波器,在校正模式,選取所述低噪聲放大器與所述濾波器;在正常模式,一輸入信號通過選取的所述低噪聲放大器發(fā)送至選取的所述濾波器;以及在校正模式,產生一本地振蕩信號,及將所述本地振蕩信號發(fā)送至所述濾波器的一輸出端以產生一濾波后本地振蕩信號,以及依據所述濾波后本地振蕩信號調校選取的所述濾波器。2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,進一步包括,在校正模式,隔絕選取的所述濾波器與選取的所述低噪聲放大器;其中,所述濾波后本地振蕩信號是由所述本地振蕩信號發(fā)送至已被隔絕的選取的所述濾波器產生的。3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,進一步包括,當隔絕選取的所述濾波器與選取的所述低噪聲放大器時,短路選取的所述低噪聲放大器的輸入端至一預訂電壓位準。4.如權利要求3述的方法,其特征在于,所述短路選取的所述低噪聲放大器的輸入端至一預訂電壓位準的步驟包括在選取的所述低噪聲放大器的輸入端與所述電壓位準之間耦接一開關單元;以及在校正模式啟用所述開關單元,其中在正常模式述開關單元斷開。5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,進一步包括,在校正模式,短路選取的所述低噪聲放大器的輸入端至一預訂電壓位準。6.如權利要求5所述的方法,其特征在于,所述短路選取的所述低噪聲放大器的輸入端至一預訂電壓位準的步驟包括在選取的所述低噪聲放大器的輸入端與所述電壓位準之間耦接一開關單元;以及在校正模式啟用所述開關單元,其中在正常模式述開關單元斷開。7.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述依據所述濾波后本地振蕩信號調校選取的所述濾波器的步驟包括決定所述濾波后本地振蕩信號的一第一信號功率準位;調校選取的所述濾波器,并決定所述濾波后本地振蕩信號的一第二信號功率準位;以及依據所述第一信號功率準位與所述第二信號功率準位,決定是否調校選取的所述濾波ο8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,所述決定是否調校選取的所述濾波器的步驟包括比較所述第一信號功率準位與所述第二信號功率準位來獲得一比較結果;以及依據所述比較結果來決定是否調校選取的所述濾波器。9.如權利要求8所述的方法,其特征在于,所述依據所述比較結果來決定是否調校選取的所述濾波器的步驟包括若所述第一信號功率準位大于所述第二信號功率準位,則調校選取的所述濾波器。10.如權利要求7所述的方法,其特征在于,其中選取的所述濾波器包括一電感電容性負載,以及通過改變所述電感電容性負載的電容值來調校選取的所述濾波器。11.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述可調式低噪聲放大器進一步包括多個低噪聲放大器與多個濾波器,所述的方法進一步包括根據所要的輸入信號的頻率,從所述多個低噪聲放大器中決定所述選取的所述低噪聲放大器以及從所述多個濾波器中決定選取的所述濾波器。12.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收機是一直接降頻接收機。13.如權利要求12所述的方法,其特征在于,所述接收機是一數字電視廣播直接降頻接收機。全文摘要本發(fā)明公開一種接收機,包括可調式低噪聲放大器、功率檢測電路與控制器??烧{式低噪聲放大器會在校正模式中追蹤本地振蕩信號,包括分別接收并放大多個頻帶的多個低噪聲放大器、多個第一開關、多個電感電容性負載以及多個第二開關。功率檢測電路會決定對應于本地振蕩信號的信號功率準位??刂破鲿艚^多個低噪聲放大器的輸出、依據本地振蕩信號的信號功率準位來選擇性地去耦多個電感電容性負載的至少其中之一以及在校正模式中將本地振蕩信號發(fā)送至多個第二開關。上述接收機可在濾波器調校過程中最小化影響接收機的干擾并避免調校信號輻射到空氣中,同時可降低接收機的功率損耗。本發(fā)明還公開了一種調校接收機的方法。文檔編號H04B1/10GK102111170SQ201110072139公開日2011年6月29日申請日期2007年8月20日優(yōu)先權日2007年1月15日發(fā)明者王智利申請人:聯(lián)發(fā)科技(新加坡)私人有限公司
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