本發(fā)明涉及通信技術領域,具體涉及一種帶寬擴展方法、裝置及電路。
背景技術:
通信領域中,在通信信號從發(fā)射機傳輸?shù)浇邮諜C的過程中,在發(fā)射機這一側通信信號需要通過濾波器電路進行一次處理,以避免對相鄰頻帶信號的干擾;在接收機這一側,也需要通過濾波器電路進行一次處理,以抑制信號帶寬外的干擾信號。通常,要求發(fā)射機和接收機側的濾波器電路的帶寬指標特性與通信信號本身的帶寬指標相同或相近。隨著無線通信技術的快速發(fā)展,通信信號具有更高的通信速率,而濾波器電路需要通過不斷提升帶寬指標的方式來匹配具有更高通信速率的通信信號。在通信信號的傳輸過程中,在中頻頻域通常采用低通濾波器,可見如何利用濾波器電路有效的擴展發(fā)射機與接收機的信號鏈路上的帶寬成為了亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有存在的技術問題,本發(fā)明實施例提供一種帶寬擴展方法、裝置及電路,至少能夠有效擴展帶寬。
本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明實施例在于提供一種帶寬擴展方法,應用于一電路中,所述電路至少包括第一電路及與所述第一電路進行連接的第二電路,所述第一電路具有第一帶寬,所述方法包括:
所述第二電路中至少包括電容及電感;
確定所述電容的第一參數(shù)和/或所述電感的第二參數(shù);
對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到大于等于第一帶寬的帶寬。
上述方案中,所述對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到大于等于第一帶寬的帶寬,包括:
對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到至少一個第一調整結果;
依據(jù)至少一個第一調整結果,得到至少一個第二帶寬;
在至少一個第二帶寬中,篩選出第三帶寬,所述第三帶寬為大于等于所述第一帶寬的帶寬。
上述方案中,所述對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到至少一個第一調整結果,包括:
針對至少一次調整的第k次調整,k為大于等于1的正整數(shù),
獲取第k次調整下的第一步進值,將第一參數(shù)與第一步進值做相乘運算,得到第一運算結果,將第一參數(shù)與第一運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第一參數(shù)的第一調整子結果;
和/或,
獲取第k次調整下的第二步進值,將第二參數(shù)與第二步進值做相乘運算,得到第二運算結果,將第二參數(shù)與第二運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第二參數(shù)的第二調整子結果。
上述方案中,在得到第k次調整下的第一調整子結果和/或第二調整子結果之后,所述方法還包括:
依據(jù)第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值和品質因素值;
依據(jù)在第k次調整下的計算出的角頻率和品質因素值,得到第k個第二帶寬。
上述方案中,在依據(jù)第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值和品質因素值之前,所述方法還包括:
獲取所述電路的源阻抗值和負載阻抗值;
計算源阻抗值和負載阻抗值的比值,得到第一結果;
計算源阻抗值和負載阻抗值的乘積,得到第二結果;
相應的,所述依據(jù)第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值和品質因素值,包括:
依據(jù)第一結果和第二結果、以及第一調整子結果和/或第二調整子結果,得到在第k次調整下的角頻率值和品質因素值。
上述方案中,所述依據(jù)第一結果和第二結果、以及第一調整子結果和/或第二調整子結果,得到在第k次調整下的角頻率值和品質因素值,包括:
利用
利用
其中,ω0(k)為在第k次調整下的角頻率值,q(k)為在第k次調整下的品質因素值,
本發(fā)明實施例還提供一種帶寬擴展裝置,應用于一電路中,所述電路至少包括第一電路及與所述第一電路進行連接的第二電路,所述第一電路具有第一帶寬,所述裝置包括:
第一確定單元,用于確定電容的第一參數(shù)和/或電感的第二參數(shù),所述第二電路中至少包括電容及電感;
第一調整單元,用于對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到大于等于第一帶寬的帶寬。
上述方案中,所述第一調整單元,還用于:
對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到至少一個第一調整結果;
依據(jù)至少一個第一調整結果,得到至少一個第二帶寬;
在至少一個第二帶寬中,篩選出第三帶寬,所述第三帶寬為大于等于所述第一帶寬的帶寬。
上述方案中,所述第一調整單元,用于:
針對至少一次調整的第k次調整,k為大于等于1的正整數(shù),
獲取第k次調整下的第一步進值,將第一參數(shù)與第一步進值做相乘運算,得到第一運算結果,將第一參數(shù)與第一運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第一參數(shù)的第一調整子結果;
和/或,
獲取第k次調整下的第二步進值,將第二參數(shù)與第二步進值做相乘運算,得到第二運算結果,將第二參數(shù)與第二運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第二參數(shù)的第二調整子結果。
上述方案中,所述第一調整單元,還用于:
依據(jù)第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值和品質因素值;
依據(jù)在第k次調整下的計算出的角頻率和品質因素值,得到第k個第二帶寬。
上述方案中,所述裝置還包括:第一獲取單元,用于:
獲取所述電路的源阻抗值和負載阻抗值;
相應的,所述第一調整單元,還用于:
計算源阻抗值和負載阻抗值的比值,得到第一結果;
計算源阻抗值和負載阻抗值的乘積,得到第二結果;
依據(jù)第一結果和第二結果、以及第一調整子結果和/或第二調整子結果,得到在第k次調整下的角頻率值和品質因素值。
上述方案中,所述第一調整單元,還用于:
利用
利用
其中,ω0(k)為在第k次調整下的角頻率值,q(k)為在第k次調整下的品質因素值,
本發(fā)明實施例還提供一種帶寬擴展電路,所述電路至少包括:
第一電路,具有第一帶寬;
及與第一電路進行連接的第二電路,通過確定所述第二電路中的電容的第一參數(shù)和/或電感的第二參數(shù)并進行至少一次調整,得到大于等于第一帶寬的帶寬;
其中,第一電路的輸出端與電感的一端相連接,電感的另一端與電容的一端相連接,電容的另一端接地。
上述方案中,通過對所述第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一個調整,得到至少一個第一調整結果;
依據(jù)第一調整結果,得到至少一個第二帶寬;
在至少一個第二帶寬中,篩選出第三帶寬,所述第三帶寬為大于等于所述第一帶寬的帶寬。
上述方案中,
針對對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)的至少一次調整的第k次調整,k為大于等于1的正整數(shù),
獲取第k次調整下的第一步進值,將第一參數(shù)與第一步進值做相乘運算,得到第一運算結果,將第一參數(shù)與第一運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第一參數(shù)的第一調整子結果;
和/或,
獲取第k次調整下的第二步進值,將第二參數(shù)與第二步進值做相乘運算,得到第二運算結果,將第二參數(shù)與第二運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第二參數(shù)的第二調整子結果。
上述方案中,
依據(jù)第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值和品質因素值;
依據(jù)在第k次調整下的計算出的角頻率和品質因素值,得到第k個第二帶寬。
上述方案中,
獲取所述電路的源阻抗值和負載阻抗值;
計算源阻抗值和負載阻抗值的比值,得到第一結果;
計算源阻抗值和負載阻抗值的乘積,得到第二結果;
依據(jù)第一結果和第二結果、以及第一調整子結果和/或第二調整子結果,得到在第k次調整下的角頻率值和品質因素值。
上述方案中,
利用
利用
其中,ω0(k)為在第k次調整下的角頻率值,q(k)為在第k次調整下的品質因素值,
上述方案中,所述第一電路為具有低通濾波特性的網(wǎng)絡或設備。
本發(fā)明實施例提供的帶寬擴展方法、裝置及電路,所述方法應用于一電路中,所述電路至少包括第一電路及與所述第一電路進行連接的第二電路,所述第一電路具有第一帶寬,所述方法包括:所述第二電路中至少包括電容及電感;確定所述電容的第一參數(shù)和/或所述電感的第二參數(shù);對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到大于等于所述第一帶寬的帶寬。利用本實施例,能夠有效擴展第一電路的帶寬。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的帶寬擴展電路的電路結構示意圖;
圖2(a)~(c)為本發(fā)明提供的帶寬擴展原理示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的帶寬擴展方法實施例的一實現(xiàn)流程示意圖;
圖4為本發(fā)明提供的帶寬擴展方法實施例的另一實現(xiàn)流程示意圖;
圖5為本發(fā)明提供的帶寬擴展電路的等效電路的電路結構示意圖;
圖6為本發(fā)明提供的帶寬擴展裝置實施例的組成結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明,應當理解,以下所說明的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供的帶寬擴展方法的實施例,應用于一電路中,如圖1所示,該電路包括第一電路以及與第一電路進行連接的第二電路。第一電路可以由具有低通濾波特性的網(wǎng)絡構成,也可以由具有低通濾波特性的設備如低通濾波器、具有低通濾波特性的放大器等構成,此處不做具體限定。第二電路至少包括電容cμ和電感l(wèi)h。電感l(wèi)h和電容cμ可以是分立元件,也可以是集總元件形式,本文不做具體限定。第二電路可以視為由電容cμ和電感l(wèi)h構成的低通濾波電路、具體可以是二階低通濾波器。通常第一電路具有第一帶寬,如圖2(a)所示,第一電路本身的增益頻譜特性示意圖,第一電路的帶寬為增益下降到3db時的帶寬b1。本發(fā)明實施例的技術方案通過將第一電路與第二電路進行連接,并通過調整第二電路中電感l(wèi)h的電感值和/或電容cμ的電容值來達到擴展第一電路的帶寬的目的。
其中,圖1也可以視為本發(fā)明實施例中的帶寬擴展電路的示意圖,在圖1中,第一電路與第二電路的具體連接關系是:第二電路中的電感l(wèi)h的一端與第一電路的輸出端相連接,電感l(wèi)h的另一端與電容cμ的一端相連接,電容cμ的另一端接地。
圖3為本發(fā)明提供的帶寬擴展方法的實施例的實現(xiàn)流程示意圖;如圖3所示,所述方法包括:
步驟301:確定電容的第一參數(shù)和/或電感的第二參數(shù);
本實施例中,電感l(wèi)h與電容cμ中至少一個元器件的參數(shù)取值可變,即電容值可變、電感值可變或電容值與電感值均可變。第一參數(shù)為電容cμ的初始電容值,第二參數(shù)為電感l(wèi)h的初始電感值。讀取預設設置的初始電容值、初始電感值。該初始電容值、初始電感值的取值可根據(jù)實際使用情況而靈活設定。
步驟302:對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到大于等于第一帶寬的帶寬。
本實施例中,在初始電容值和/或初始電感值的基礎上,至少一次對電容cμ的電容值做出調整和/或對電感l(wèi)h的電感值做出調整。本領域人員應該而知,本實施例中,在某個調整次數(shù)下,可以僅對電容cμ的電容值進行調整,也可以僅對電感l(wèi)h的電感值進行調整,還可以同時對電容cμ的電容值和電感l(wèi)h的電感值進行調整。
在一個優(yōu)選的實施例中,如圖4所示,所述方法還包括:
步驟302’:當對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到至少一個第一調整結果;
步驟3021:依據(jù)至少一個第一調整結果,得到至少一個第二帶寬;
本實施例中,每進行一次對電容cμ的電容值和/或對電感l(wèi)h的電感值的調整,得到一個第二帶寬。通過至少一次對電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值做出的調整,得到至少一個第二帶寬,第二帶寬可以大于等于第一帶寬,也可以小于第一帶寬。
步驟3022:在至少一個第二帶寬中,篩選出第三帶寬,所述第三帶寬為在至少一個第二帶寬中大于等于所述第一帶寬的帶寬。
這里,在得到至少一個第二帶寬中,篩選出帶寬值大于等于第一帶寬的第二帶寬作為第三帶寬,第三帶寬即是對第一帶寬進行擴展后的帶寬。
由此可見,通過對電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值進行調整達到擴展第一電路帶寬的目的,可有效實現(xiàn)對第一電路的帶寬的擴展,使第一電路更容易適用于傳輸速率高的通信系統(tǒng)。
因為第二電路中包括電容cμ與電感l(wèi)h這兩個元器件,所以,本實施例中可以僅對電容cμ的電容值進行調整來達到擴展第一電路帶寬的目的,也可以僅對電感l(wèi)h的電感值進行調整來達到擴展第一電路帶寬的目的,還可以同時對電容cμ的電容值、電感l(wèi)h的電感值進行調整達到擴展第一電路帶寬的目的。在對其中一個元器件的取值做出調整時,另外一個元器件保持初始值不變。
針對第k次調整,k為大于等于1的正整數(shù),步驟302(302’)進一步包括:獲取第k次調整下的第一步進值,將第一參數(shù)與第一步進值做相乘運算,得到第一運算結果,將第一參數(shù)與第一運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第一參數(shù)的第一調整子結果。和/或,獲取第k次調整下的第二步進值,將第二參數(shù)與第二步進值做相乘運算,得到第二運算結果,將第二參數(shù)與第二運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第二參數(shù)的第二調整子結果。在第k次調整下的第k個第一調整結果至少包括在第k次調整下的第一調整子結果和/或第二調整子結果。
這里,如果在第k次調整下,僅對電容cμ的電容值進行調整,那么需要先讀取預先為第一參數(shù)的第k次調整設置好的第一步進值,以第一步進值為10%為例,將電容cμ的初始值c1與該10%相乘,得到10%c1,再將初始值c1與10%c1進行相加或相減運算得到c2=c1+10%c1或者c2=c1-10%c1,c2就可以作為在第k次調整下針對電容cμ的電容值的第一調整子結果。如果在第k次調整下想要電容cμ往增大的趨勢調整那么就將初始值c1與10%c1進行相加運算,如果想要電容cμ往減小的趨勢調整那么就將初始值c1與10%c1進行相減運算,根據(jù)實際情況而定。
如果在第k次調整下,僅對電感l(wèi)h的電感值進行調整,那么需要先讀取為第二參數(shù)的第k次調整預先設置好的第二步進值,以第二步進值為2%為例,將電感l(wèi)h的初始值l1與該2%相乘,得到2%l1(第二運算結果),再將初始值l1與2%l1進行相加或相減運算得到l2=l1+2%l1或者l2=l1-2%l1,l2就可以作為在第k次調整下針對電感l(wèi)h的電感值的第二調整子結果。如果在第k次調整下想要電感l(wèi)h往增大的趨勢調整那么就將初始值l1與2%l1進行相加運算,如果想要電感l(wèi)h往減小的趨勢調整那么就將初始值l1與2%l1進行相減運算,根據(jù)實際情況而定。
前述方案是僅在第k次調整下對電容cμ和電感l(wèi)h中的其中一個元器件的調整做出的說明,除此之外,也可以在第k次調整下同時對這兩個元器件的取值進行調整,該調整過程是前述僅調整電容cμ和僅調整電感l(wèi)h的兩個方案的結合,,此處不再做贅述。其中,第一步進值、第二步進值均預先設定好的,其取值可根據(jù)實際使用情況而靈活設置。前述方案中將其取值為百分比值,當然也可以取值為一固定值,如100、200等,即電容增加/減小100f(法)、電感增加/減小200h(亨)等,此處不做具體限定。
在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中,在得到第k次調整下的第一調整子結果和/或第二調整子結果之后,所述方法還包括:
依據(jù)在第k次調整下得到的第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值ω0(k)和品質因素值q(k);依據(jù)在第k次調整下的計算出的角頻率ω0(k)和品質因素值q(k),得到第k個第二帶寬。
下面介紹一下本發(fā)明實施例中的角頻率值ω0(k)和品質因素值q(k)的表達式的由來。
具體的,將圖1所示的電路轉換為等效電路形式,得到如圖5所示的等效電路,其中,rs為源阻抗值,rl負載阻抗值。本領域人員應該而知,該等效電路的傳遞函數(shù)h(s)如公式(1)所示:
其中,s為拉普拉斯變換因子,c為電容值,l為電感值,vo(s)為等效電路的輸出,vi(s)為等效電路的輸入。
本實施例中,在第一電路輸出端連接的第二電路為一個二階低通濾波電路,本領域人員應該而知,二階低通濾波電路的標準傳遞函數(shù)h(s)應該如公式(2)所示:
其中,ω0為角頻率值,q為品質因素值。因為公式(2)為二階低通濾波電路的標準傳遞函數(shù)的表達形式,公式(1)為針對圖5所示的等效電路的傳遞函數(shù),在該兩個傳遞函數(shù)相等時,就可以求取出角頻率值ω0,品質因素值q。
具體的,公式(1)中分母部分的第三項即
公式(1)中分母部分的第二項
需要說明的是,在公式(1)-(4)中,c代表電容cμ的電容值,l代表電感l(wèi)h的電感。前述對公式(1)至公式(4)的相關描述意在說明公式(3)與公式(4)是如何推導而來的。
本實施例中,針對將第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行第k次調整而言,公式(3)需要寫成公式(5)的形式,公式(4)公式需要寫成公式(6)的形式。
其中,ck為電容cμ的初始電容值或對初始電容值經(jīng)第k次調整得到的結果;lk為電感l(wèi)h的初始電感值或對初始電感值經(jīng)第k次調整得到的結果;ω0(k)為在第k次調整下的角頻率值;q(k)為在第k次調整下的品質因素值。
本實施例中,針對第k次調整,在得到針對電容cμ和/或電感l(wèi)h的第一/二調整子結果之后,所述方法還包括:獲取圖1所示電路等效電路中的源阻抗值rs和負載阻抗值rl,計算源阻抗值rs和負載阻抗值rl的比值,得到第一結果
進一步的,在第k次調整下,將圖5所示等效電路中的源阻抗值rs和負載阻抗值rl做比值得到
需要說明的是,本實施例中,對電容cμ的電容值的調整和/或電感l(wèi)h的電感值的調整可以進行兩次及以上,每進行一次調整都需要將調整后的電容值或電感值代入至公式(5)與(6)得出在相應調整次數(shù)下的ω0(k)和q(k),再將得到的ω0(k)和q(k)送入至網(wǎng)絡分析儀、ads或cadence仿真工具中,這些儀器或仿真工具可經(jīng)過對ω0(k)和q(k)的多次迭代得到一個帶寬值,將該帶寬值視為第二帶寬。如果該帶寬值可以支持通信信號的較高傳輸速率,將其視為第三帶寬,那么可以停止對電容值或電感值的調整,否則繼續(xù)進行下一次調整直至得到能夠支持通信信號的較高傳輸速率的帶寬。其中,儀器或仿真工具經(jīng)過多次迭代得到一個帶寬值的具體實現(xiàn)過程請參見現(xiàn)有相關說明,此處不贅述。
在實際應用中,當經(jīng)網(wǎng)絡分析儀或仿真工具的多次迭代而得到的帶寬能夠支持較高傳輸速率,那么還可以將能夠取值該帶寬值的電容值ck、電感值lk保存下來,以使圖1所示的電路繼續(xù)使用該電容值ck和電感值lk。
本發(fā)明實施例中,在第一電路的后級串聯(lián)上第二電路,第二電路的存在使得第一電路帶寬擴展的原理是:圖2(a)所示的波形是第一電路本身的增益頻譜特性波形,該波形在一定頻率范圍內是平坦的然后逐漸衰減,帶寬b1是增益下降到3db時所對應的頻率取值也即是第一電路本身的帶寬。圖2(b)所示的波形在具有一段平坦的增益后出現(xiàn)一個增益過沖(類似于尖峰),該增益過沖的出現(xiàn)就是因為電容cμ和電感l(wèi)h的存在,該增益過沖先是沿著平坦增益部分向增益增大方向發(fā)展而后再進行衰減。如果將該增益過沖的向增益增大方向發(fā)展的部分填補到圖2(a)所示的3db增益處,就可以能夠減緩圖2(a)所示的3db增益的到來,即脈沖的這一走勢特性可在一定程度上減緩第一電路的快速衰減,進而使得帶寬增大,如圖2(c)所示,增益下降到3db時所對應的頻率為b2,b2大于b1。
本實施例中,在將第二電路串聯(lián)在第一電路的后級,通過調整第二電路中的電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值,得到在相應調整次數(shù)下的角頻率和品質因素值,并通過網(wǎng)絡分析儀或仿真工具給出第二帶寬,當?shù)诙捘軌蛑С州^高傳輸速率時將其作為第三帶寬。由此可見,通過調整電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值實現(xiàn)對帶寬的擴展,使其適應信號高速傳輸?shù)囊蟆?/p>
同時,本發(fā)明實施例還提供了一種帶寬擴展電路,該帶寬擴展電路如圖1所示,所述電路至少包括:
第一電路,具有第一帶寬;
及與第一電路進行連接的第二電路,
通過確定所述第二電路中的電容的第一參數(shù)和/或電感的第二參數(shù)并進行至少一次調整,得到大于等于第一帶寬的帶寬;
其中,第一電路的輸出端與電感的一端相連接,電感的另一端與電容的一端相連接,電容的另一端接地。
針對圖1所示的電路,通過對所述第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一個調整,得到至少一個第一調整結果;依據(jù)第一調整結果,得到至少一個第二帶寬;在至少一個第二帶寬中,篩選出第三帶寬,所述第三帶寬為大于等于所述第一帶寬的帶寬。
針對對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)的至少一次調整的第k次調整,k為大于等于1的正整數(shù),
獲取第k次調整下的第一步進值,將第一參數(shù)與第一步進值做相乘運算,得到第一運算結果,將第一參數(shù)與第一運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第一參數(shù)的第一調整子結果;
和/或,
獲取第k次調整下的第二步進值,將第二參數(shù)與第二步進值做相乘運算,得到第二運算結果,將第二參數(shù)與第二運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第二參數(shù)的第二調整子結果。
依據(jù)第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值和品質因素值;依據(jù)在第k次調整下的計算出的角頻率和品質因素值,得到第k個第二帶寬。
其中,獲取所述電路的源阻抗值和負載阻抗值;
計算源阻抗值和負載阻抗值的比值,得到第一結果;
計算源阻抗值和負載阻抗值的乘積,得到第二結果;
利用
利用
其中,ω0(k)為在第k次調整下的角頻率值,q(k)為在第k次調整下的品質因素值,
優(yōu)選的,所述第一電路為具有低通濾波特性的網(wǎng)絡或設備。本實施例中,在第一電路的后級加上第二電路,通過對第二電路中電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值的調整,實現(xiàn)了對第一電路的帶寬的擴展,使其適應信號高速傳輸?shù)囊?。本實施例提供的帶寬擴展電路的具體組成及相關說明請參見前述對圖1的有關說明,此處不做贅述。
基于前述帶寬擴展方法,本發(fā)明實施例還提供一種帶寬擴展裝置,應用于一電路中,如圖1所示,該電路至少包括第一電路及與所述第一電路進行連接的第二電路,所述第一電路具有第一帶寬。
圖6為本發(fā)明提供的帶寬擴展裝置實施例的組成結構示意圖;如圖6所示,所述裝置包括:第一確定單元601、第一調整單元602;其中,
第一確定單元501,用于確定電容的第一參數(shù)和/或電感的第二參數(shù),所述第二電路中至少包括電容及電感;
本實施例中,電感l(wèi)h與電容cμ中至少一個元器件的參數(shù)取值可變,即電容值可變、電感值可變或電容值與電感值均可變。第一參數(shù)為電容cμ的初始電容值,第二參數(shù)為電感l(wèi)h的初始電感值。第一確定單元501讀取預設設置的初始電容值、初始電感值。該初始電容值、初始電感值的取值可根據(jù)實際使用情況而靈活設定。
第一調整單元502,用于對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到大于等于第一帶寬的帶寬。
本實施例中,在初始電容值和/或初始電感值的基礎上,第一調整單元502至少一次對電容cμ的電容值做出調整和/或對電感l(wèi)h的電感值做出調整。本領域人員應該而知,本實施例中,在某個調整次數(shù)下,第一調整單元502可以僅對電容cμ的電容值進行調整,也可以僅對電感l(wèi)h的電感值進行調整,還可以同時對電容cμ的電容值和電感l(wèi)h的電感值進行調整。
第一調整單元502,用于對第一參數(shù)和/或第二參數(shù)進行至少一次調整,得到至少一個第一調整結果;依據(jù)第一調整結果,得到至少一個第二帶寬;在至少一個第二帶寬中,篩選出第三帶寬,所述第三帶寬為大于等于所述第一帶寬的帶寬。
本實施例中,第一調整單元502每進行一次對電容cμ的電容值和/或對電感l(wèi)h的電感值的調整,計算出一個第二帶寬。通過第一調整單元502至少一次對電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值做出的調整,計算出至少一個第二帶寬。
這里,在第一調整單元502計算出的至少一個第二帶寬中,篩選出帶寬值大于等于第一帶寬的第二帶寬作為第三帶寬,第三帶寬即是對第一帶寬進行擴展后的帶寬。
由此可見,通過對電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值進行調整達到擴展第一電路帶寬的目的,可有效實現(xiàn)對第一電路的帶寬的擴展,使第一電路更容易適用于傳輸速率高的通信系統(tǒng)。
因為第二電路中包括電容cμ與電感l(wèi)h這兩個元器件,所以,本實施例中可以僅對電容cμ的電容值進行調整來達到擴展第一電路帶寬的目的,也可以僅對電感l(wèi)h的電感值進行調整來達到擴展第一電路帶寬的目的,還可以同時對電容cμ的電容值、電感l(wèi)h的電感值進行調整達到擴展第一電路帶寬的目的。在對其中一個元器件的取值做出調整時,另外一個元器件保持初始值不變。
其中,所述第一調整單元502,用于:針對至少一次調整的第k次調整,k為大于等于1的正整數(shù),獲取第k次調整下的第一步進值,將第一參數(shù)與第一步進值做相乘運算,得到第一運算結果,將第一參數(shù)與第一運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第一參數(shù)的第一調整子結果。和/或,所述第一調整單元502,用于:獲取第k次調整下的第二預定步進值,將第二參數(shù)與第二步進值做相乘運算,得到第二運算結果,將第二參數(shù)與第二運算結果做相加或相減運算,得到在第k次調整下針對第二參數(shù)的第二調整子結果。
這里,如果在第k次調整下,第一調整單元502僅對電容cμ的電容值進行調整,那么需要先讀取預先為第一參數(shù)的第k次調整設置好的第一步進值,以第一步進值為10%為例,將電容cμ的初始值c1與該10%相乘,得到10%c1,再將初始值c1與10%c1進行相加或相減運算得到c2=c1+10%c1或者c2=c1-10%c1,c2就可以作為在第k次調整下針對電容cμ的電容值的第一調整子結果。如果在第k次調整下想要電容cμ往增大的趨勢調整那么就將初始值c1與10%c1進行相加運算,如果想要電容cμ往減小的趨勢調整那么就將初始值c1與10%c1進行相減運算,根據(jù)實際情況而定。
如果在第k次調整下,第一調整單元502僅對電感l(wèi)h的電感值進行調整,那么需要先讀取為第二參數(shù)的第k次調整預先設置好的第二步進值,以第二步進值為2%為例,將電感l(wèi)h的初始值l1與該2%相乘,得到2%l1(第二運算結果),再將初始值l1與2%l1進行相加或相減運算得到l2=l1+2%l1或者l2=l1-2%l1,l2就可以作為在第k次調整下針對電感l(wèi)h的電感值的第二調整子結果。如果在第k次調整下想要電感l(wèi)h往增大的趨勢調整那么就將初始值l1與2%l1進行相加運算,如果想要電感l(wèi)h往減小的趨勢調整那么就將初始值l1與2%l1進行相減運算,根據(jù)實際情況而定。
前述方案是僅在第k次調整下對電容cμ和電感l(wèi)h中的其中一個元器件的調整做出的說明,除此之外,也可以在第k次調整下同時對這兩個元器件的取值進行調整,該調整過程是前述方案的結合,此處不再做贅述。其中,第一步進值、第二步進值均預先設定好的,其取值可根據(jù)實際使用情況而靈活設置。前述方案中將其取值為百分比值,當然也可以取值為一固定值,如100、200等,即電容增加/減小100f(法)、電感增加/減小200h(亨)等,此處不做具體限定。
在第一調整單元502得到第k次調整下的第一調整子結果和/或第二調整子結果之后,依據(jù)第一調整子結果和/或第二調整子結果,計算在第k次調整下的角頻率值和品質因素值,依據(jù)在第k次調整下的計算出的角頻率和品質因素值,得到第k個第二帶寬。
所述裝置還包括:第一獲取單元(圖6中未示意出)。
針對第k次調整,在第一調整單元502得到針對電容cμ和/或電感l(wèi)h的第一/二調整子結果之后,第一獲取單元獲取圖1所示電路等效電路中的源阻抗值rs和負載阻抗值rl,并計算源阻抗值rs和負載阻抗值rl的比值,得到第一結果
進一步的,在第k次調整下,第一調整單元502將圖5所示等效電路中的源阻抗值rs和負載阻抗值rl做比值得到
需要說明的是,本實施例中,對電容cμ的電容值的調整和/或電感l(wèi)h的電感值的調整可以進行兩次及以上,每進行一次調整都需要將調整后的電容值或電感值代入至公式(5)與(6)得出在相應調整次數(shù)下的ω0(k)和q(k),再將得到的ω0(k)和q(k)送入至網(wǎng)絡分析儀、ads或cadence仿真工具中,這些儀器或仿真工具可經(jīng)過對ω0(k)和q(k)的多次迭代得到一個帶寬值,將該帶寬值視為第二帶寬。如果該帶寬值可以支持通信信號的較高傳輸速率,將其視為第三帶寬,那么可以停止對電容值或電感值的調整,否則繼續(xù)進行下一次調整直至得到能夠支持通信信號的較高傳輸速率的帶寬。其中,儀器或仿真工具經(jīng)過多次迭代得到一個帶寬值的具體實現(xiàn)過程請參見現(xiàn)有相關說明,此處不贅述。
本實施例中,在將第二電路串聯(lián)在第一電路的后級,通過調整第二電路中的電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值,得到在相應調整次數(shù)下的角頻率和品質因素值,并通過網(wǎng)絡分析儀或仿真工具給出第二帶寬,當?shù)诙捘軌蛑С州^高傳輸速率時將其作為第三帶寬。由此可見,通過調整電容cμ的電容值和/或電感l(wèi)h的電感值實現(xiàn)對帶寬的擴展,使其適應信號高速傳輸?shù)囊蟆?/p>
本領域技術人員應當理解,圖6中所示的帶寬擴展裝置中的各處理單元的實現(xiàn)功能可參照前述帶寬擴展方法的相關描述而理解。本領域技術人員應當理解,圖6所示的帶寬擴展裝置中各處理單元的功能可通過運行于處理器上的程序而實現(xiàn),也可通過具體的邏輯電路而實現(xiàn)。
本領域內的技術人員應明白,本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用硬件實施例、軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上,使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理,從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。