CN103457621B - 接收天线谐振电路中电容自动调整的电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接收天线谐振电路中电容自动调整的电路，包括：一电容可调的天线谐振电路，在控制电路给出的电容选择控制信号e控制下，依次遍历选择接入的电容值；一射频前端接收电路，用于对输入信号做放大、下变频和信道滤波处理；一接收能量检测电路，在所述控制电路输出的使能信号f的控制下，累计对应每个射频前端接收电路接入的电容值时的接收信号能量；一控制电路，其输入信号是所述接收能量检测电路的输出信号d，其一个输出信号是电容选择控制信号e，另一个输出信号是使能信号f。本发明能显著改善射频信号的接收质量。

Description

接收天线谐振电路中电容自动调整的电路

技术领域

本发明涉及一种接收天线谐振电路中电容自动调整的电路。

背景技术

接收天线一般由谐振到接收频率的电感和电容组成。电感，电容在制造过程中，其值一般偏差比较大，使得谐振频率点偏离预期的接收频率，影响接收质量。目前的普遍采用的技术是事先确定一组比较中性的电感，电容值，使得当最后生产出来的电感，电容有偏差时，其接收效果也可以接受。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种接收天线谐振电路中电容自动调整的电路，能显著改善射频信号的接收质量。

为解决上述技术问题，本发明的接收天线谐振电路中电容自动调整的电路，包括：

一电容可调的天线谐振电路，其输入信号是耦合到电感上的空中信号，记为a，其输出信号是经过天线耦合谐振回路后的接收信号，记为b；在控制电路给出的电容选择控制信号e控制下，依次遍历选择接入的电容值，其中e为N位的总线信号，从e[0]到e[N-1]；N为大于1的正整数；

一射频前端接收电路，其输入信号是所述电容可调的天线谐振电路的输出信号b，其输出信号是经过射频前端接收电路处理后的接收信号，记为c；用于对输入信号做放大、下变频和信道滤波处理；

一接收能量检测电路，其输入信号是所述射频前端接收电路的输出信号c，其输出信号是代表接收信号能量的累加结果，记为d；在所述控制电路输出的使能信号f的控制下，累计对应每个射频前端接收电路接入的电容值时的接收信号能量；

一控制电路，其输入信号是所述接收能量检测电路的输出信号d，其一个输出信号是电容选择控制信号e，另一个输出信号是使能信号f；

所述接收能量检测电路，包括：

一判决电路，其输入信号是所述射频前端接收电路的输出信号c，其输出信号是输入信号幅度与设定的阈值相比较的比较结果，记为g；

一累加模块，其输入信号是所述判决电路的输出信号g，其输出信号是代表接收信号能量的累加值d；

当使能信号f为0时，所述判决电路停止工作，所述累加模块清0后停止工作；当使能信号f为1时，所述判决电路正常工作，所述累加模块正常工作，执行累加操作，累计对应每个射频前端接收电路接入的电容值时的接收信号能量。

本发明在接收电路中增加了一个接收能量检测电路，由于一般电感外接，其值不可变；选用一组可调的电容，通过接收能量检测电路的反馈来控制电容的接入，实现电容自动匹配电感，使得LC频率谐振在所需接收信号的频率上，从而得到最优的接收质量，上述过程可以在自动生产测试(ATE测试)中进行。本发明与现有技术相比，略微增加了系统的复杂度，但却大大改善了射频信号的接收质量。

本发明可用于各种射频接收产品，包括双界面和无线智能卡系列产品。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是所述接收天线谐振电路中电容自动调整的电路原理框图；

图2是图1中电容可调的天线谐振电路原理图；

图3是图1中接收能量检测电路原理框图；

图4是图1中控制电路原理框图。

具体实施方式

参见图1所示，在一实施例中所述接收天线谐振电路中电容自动调整的电路，包括：一电容可调的天线谐振电路、一射频前端接收电路、一接收能量检测电路和一控制电路。

结合图2所示，所述电容可调的天线谐振电路，包括：一个固定电感和N个可选择是否接入电路的电容组成，N为大于1的正整数；且从第1个电容到第N个电容，其电容值依次单调增加或依次单调减少。所述电容可调的天线谐振电路的输入信号是耦合到电感上的空中信号，记为a，其输出信号是经过天线耦合谐振回路后的接收信号，记为b；所述N个可选择是否接入电路的电容在控制电路给出的电容选择控制信号e控制下，依次遍历选择接入的电容值；其中e为N位的总线信号，从e[0]到e[N-1]。

所述射频前端接收电路，其输入信号是所述电容可调的天线谐振电路的输出信号b；其输出信号是经过射频前端接收电路处理后的接收信号，记为c；用于对输入信号做放大、下变频和信道滤波处理，使得之后的接收能量检测电路的输入更准确。

一个控制电路。其输入是d。其一个输出端是给电容可调的天线谐振电路用的，用来选择接入电容的电容值，称为电容选择控制信号，记为e。另一个输出端是给接收能量检测电路的使能信号，记为f。

结合图3所示，所述接收能量检测电路，包括：

一判决电路，该判决电路可以是模数转换电路(ADC电路)。所述判决电路的输入信号是所述射频前端接收电路的输出信号c，其输出信号是输入信号幅度与事先设好的阈值相比较的比较结果，记为g。

一累加模块，其输入信号是所述判决电路的输出信号g，其输出信号是累加值d，d代表接收信号能量的累加模块的累加结果。

在控制电路给出的使能信号f控制下，当f为0时，所述判决电路停止工作，所述累加模块清0后停止工作；当f为1时，所述判决电路正常工作，所述累加模块正常工作，执行累加操作，累计对应每个射频前端接收电路接入的电容值时的接收信号能量。

结合图4所示，所述控制电路，包括：

一计数器，其计数周期为m×N，其中，m为正整数，m表示每次电容值改变后，接收能量检测电路累计接收能量的时间，N就是上述电容可调的天线谐振电路中电容的个数。该计数器的输出是计数值，记为h。

所述计数器的作用是通过计数值标志目前电路工作的状态，当计数值是m的整数倍时，进行电容值切换。一共切换N次，即遍历所有电容的取值。

第一比较器(即图4中的比较器0)，其输入是所述计数器的输出h。当h等于m×n时，(n是小于N的非负整数)，其输出f为0，其它时候输出f为1，这里的f就是给接收能量检测电路的使能信号f。所述第一比较器的作用是当每次电容值切换时，使接收能量检测电路清0；而在其它时候，则让其正常工作。

N个比较器，记为比较器1到比较器N；其输入是所述计数器的输出h，用比较器i表示比较器1到比较器N中的任一个。当m×i>h>m×(i-1)时，比较器i的输出e0[i-1]就等于1，其它时候则等于0。所述N个比较器的作用是产生遍历电容值所需要的电容控制信号e，即e0；e0是总线信号，共N位，用e 0[0]到e0[N-1]表示，e0[0]到e0[N-1]是比较器1到比较器N的比较结果。

一缓存器，其输入是接收能量检测电路的输出(即所述累加模块的累加结果)d，其输出是缓存在该缓存器中的每次接收能量检测电路清0前的输出值d_1到d_N，由于正常工作时，接收能量检测电路一共清零N次，所以其输出可表示为d_1到d_N，即d_1到d_N是存储在所述缓存器中的累加模块运行N次的各次的累加结果。所述缓存器的作用是缓存对应每个电容值的接收能量。

一取最大值电路，其输入是所述缓存器的输出d_1到d_N，其输出是d_1到d_N中最大值所对应的序列号k，即k为1，2，…，N中的1个。所述取最大值电路的作用是选出接收能量最大时的电容值的序列号。

一译码器，其输入是所述取最大值电路的输出k，输出是e1。e1是总线信号，共N位，用e1[0]到e1[N-1]表示，e1[0]到e1[N-1]中只有e1[k-1]为1，其余为0。所述译码电路的功能是使输出e1的第k-1位为1，其余位为0，即从电容值的序列号译码出具体电容选择值。

一多路选择器，其两组输入分别是所述N个比较器的输出e0和所述译码器的输出e1，选择信号是使能信号f。当f为1时，选择e0作为输出e，当f为0时，选择e1作为输出e。输出e就是给所述电容可调的天线谐振电路的电容选择控制信号。e的每一位控制一个电容可调的天线谐振电路中的一个电容所对应的开关。开关打开，电容不接入电路，开关闭合，电容接入电路。

所述多路选择器的作用是用e0去遍历电容值时，当遍历完成，得到接收能量最大时对应的e1后，选用e1作为最终的谐振电容选择信号。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种接收天线谐振电路中电容自动调整的电路，其特征在于，包括：

一电容可调的天线谐振电路，其输入信号是耦合到电感上的空中信号，记为a，其输出信号是经过天线耦合谐振回路后的接收信号，记为b；在控制电路给出的电容选择控制信号e控制下，依次遍历选择接入的电容值，其中e为N位的总线信号，从e[0]到e[N-1]；N为大于1的正整数；

一射频前端接收电路，其输入信号是所述电容可调的天线谐振电路的输出信号b，其输出信号是经过射频前端接收电路处理后的接收信号，记为c；用于对输入信号做放大、下变频和信道滤波处理；

一接收能量检测电路，其输入信号是所述射频前端接收电路的输出信号c，其输出信号是代表接收信号能量的累加结果，记为d；在所述控制电路输出的使能信号f的控制下，累计对应每个射频前端接收电路接入的电容值时的接收信号能量；

一控制电路，其输入信号是所述接收能量检测电路的输出信号d，其一个输出信号是电容选择控制信号e，另一个输出信号是使能信号f；

所述接收能量检测电路，包括：

一判决电路，其输入信号是所述射频前端接收电路的输出信号c，其输出信号是输入信号幅度与设定的阈值相比较的比较结果，记为g；

一累加模块，其输入信号是所述判决电路的输出信号g，其输出信号是代表接收信号能量的累加值d；

当使能信号f为0时，所述判决电路停止工作，所述累加模块清0后停止工作；当使能信号f为1时，所述判决电路正常工作，所述累加模块正常工作，执行累加操作，累计对应每个射频前端接收电路接入的电容值时的接收信号能量。

2.如权利要求1所述的电容自动调整的电路，其特征在于：所述电容可调的天线谐振电路由一个固定电感和N个可选择是否接入电路的电容组成；且从第1个电容到第N个电容，其电容值依次单调增加或依次单调减少；所述可选择是否接入电路的电容在控制电路给出的电容选择控制信号e控制下，依次遍历选择接入的电容值；e的每一位控制一个电容所对应的开关，开关打开，电容不接入电路，开关闭合，电容接入电路。

3.如权利要求1或2所述的电容自动调整的电路，其特征在于，所述控制电路，包括：

一计数器，其计数周期为m×N，其中，m为正整数，m表示每次电容值改变后，接收能量检测电路累计接收能量的时间；N是所述电容可调的天线谐振电路中电容的个数，其输出是计数值，记为h；通过计数值标志目前所述电容自动调整的电路工作状态，当计数值是m的整数倍时，进行电容值切换；一共切换N次，即遍历所有电容的取值；

第一比较器，其输入是所述计数器的输出h，当h等于m×n时，其输出的使能信号f为0，否则输出的使能信号f为1，其中n是小于N的非负整数；是当每次电容值切换时，使接收能量检测电路清0，否则接收能量检测电路正常工作；

N个比较器，用比较器i表示比较器1到比较器N中的任一个，其输入是所述计数器的输出h，当m×i>h>m×(i-1)时，比较器i的输出e0[i-1]等于1，否则等于0；用于产生遍历电容值所需要的电容控制信号e0，即e，e0是N位总线信号，用e0[0]到e0[N-1]表示，e0[0]到e0[N-1]是N个比较器的比较结果；

一缓存器，其输入是接收能量检测电路的输出d，其输出是缓存在该缓存器中的每次接收能量检测电路清0前的输出值d_1到d_N，用于缓存对应每个电容值的接收能量；

一取最大值电路，其输入是所述缓存器的输出d_1到d_N，其输出是d_1到d_N中最大值所对应的序列号k，用于选出接收能量最大时的电容值的序列号；

一译码器，其输入是所述取最大值电路的输出k，输出是e1，e1是N位总线信号，用e1[0]到e1[N-1]表示，e1[0]到e1[N-1]中只有e1[k-1]为1，其余为0；用于从电容值的序列号译码出具体电容选择值；

一多路选择器，其两组输入分别是所述N个比较器的输出e0和所述译码器的输出e1，选择控制信号为使能信号f；当f为1时，选择e0作为输出e，当f为0时，选择e1作为输出e；当用e0去遍历电容值时，当遍历完成，得到接收能量最大时对应的e1后，选用e1作为最终的谐振电容选择信号。