CN103684304B

CN103684304B - 用于无线通信电路的增益调整装置与增益调整方法

Info

Publication number: CN103684304B
Application number: CN201210337032.1A
Authority: CN
Inventors: 苏慬
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2032-09-12
Also published as: CN103684304A

Abstract

本发明公开了一种用于无线通信电路的增益调整装置增益调整方法。该无线通信电路包含一传送电路以及一接收电路。该增益调整装置包含有一信号产生器以及一增益调整电路。该信号产生器耦接于该传送电路，用来产生一测试信号至该传送电路，该测试信号并经由一印刷电路板以使得耦接于该传送电路的该接收电路产生相对应的一接收信号。该增益调整电路耦接于该接收电路与该传送电路，用以依据该接收信号来调整该无线通信电路的一传送增益参数设定以及一接收增益参数设定。

Description

用于无线通信电路的增益调整装置与增益调整方法

技术领域

本发明所揭示的实施例有关于调整无线通信电路的发射电路的增益，尤指一种根据接收信号的功率电平的线性度来调整该发射电路的增益的增益调整装置与增益调整方法。

背景技术

一般而言，对于射频集成电路，其增益值在生产制造后应该就已固定不变，然而，由于其所使用的印刷电路板不同（例如，线路的尺寸不同、介电常数的变化等），或是温度变化太大，或是其生产的批次不同，或是电路使用的系统环境不同，皆有可能会使得射频集成电路的增益产生变异。而射频集成电路的增益变化会劣化功率放大器的线性度，使得在发射端的同相（in-phase,I）通道信号与正交相（quadrature-phase,Q）通道信号产生不匹配的因素变的更加地复杂，进而影响接收端的校准性能。

因此，有需要提出了一种方法与装置来自动找出增益变异与调整的参数，以确保发射端的线性度，使射频前端提供适当的信号对噪声比(SNR)品质，进而减少I/Q通道不匹配的环境所造成的损害。

发明内容

本发明的目的在于提出一种根据接收信号的功率电平的线性度来调整该发射电路的增益的增益调整装置与增益调整方法，以解决上述的问题。

本发明的一实施例提供一种用于一无线通信电路的增益调整装置。该无线通信电路包含一传送电路以及一接收电路。该增益调整装置包含有一信号产生器以及一增益调整电路。该信号产生器耦接于该传送电路，用来产生一测试信号至该传送电路，该测试信号并经由一印刷电路板以使得耦接于该传送电路的该接收电路产生相对应的一接收信号。该增益调整电路耦接于该接收电路与该传送电路，用以依据该接收信号来调整该无线通信电路的一传送增益参数设定以及一接收增益参数设定。

本发明的另一实施例提供一种用于一无线通信电路的增益调整方法。该无线通信电路包含一传送电路以及一接收电路。该增益调整方法包含有：产生一测试信号至该传送电路，以使得耦接于该传送电路的该接收电路产生相对应的一接收信号；以及依据该接收信号来调整该无线通信电路的一传送增益参数设定。

如此一来，便可在I/Q校准电路中自动找到调整的参数，以取代每次通过常规手工操作来找出在一批新产品中的一些不明的增益变化。

附图说明

图1为本发明增益调整装置的一实施例的示意图。

图2为本发明增益调整方法的一范例的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10 无线通信电路

12 传送电路

13 低噪声增益放大器

14 接收电路

15 功率增益放大器

100 增益调整装置

110 信号产生器

120 增益调整电路

122 功率检测器

124 控制单元

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明增益调整装置的一实施例的示意图。增益调整装置100用于一无线通信电路10，而无线通信电路10包含一传送电路12以及一接收电路14，用以以及接收基频信号。增益调整装置100包含有一信号产生器110以及一增益调整电路120。信号产生器110耦接于传送电路12，用来产生一测试信号TE_S至传送电路12，以使得耦接于传送电路12的接收电路14会产生相对应的一接收信号RX_S，其中接收电路14与传送电路12之间经由一回路路径(loopback path)而使得传送电路12的输出馈入至接收电路14。举例来说，传送电路12之后可耦接一功率增益放大器15，功率增益放大器15的输出端通过一开关切换耦合至低噪声增益放大器13；其中，于一实施例中，功率增益放大器15经由一印刷电路板(未图示)再将其相关于测试信号TE_S的输出馈入至低噪声增益放大器13。增益调整电路120包含有一功率检测器122以及一控制单元124。功率检测器122耦接于接收电路14，用来检测接收信号RX_S的功率电平，以产生一检测结果TR。控制单元124耦接于功率检测器122，用来根据检测结果TR来调整传送电路12或功率增益放大器15的传送增益参数设定TXAGC或是调整接收电路14或低噪声增益放大器13的接收增益参数设定RXAGC (未图示)。

测试信号TE_S可以是一反斜坡信号（anti-ramp signal），其由多个正弦波S1～SN所合成，并且正弦波S1～SN分别具有不同的预定功率电平L1～LN。功率检测器122检测接收信号RX_S中分别对应于功率电平L1～LN的多个功率电平L1’～LN’，以产生检测结果TR。举例来说，功率检测器122可以通过判断功率电平L1’～LN’的一线性度来产生检测结果TR，并且当检测结果TR指示功率电平L1’～LN’为非线性时，控制单元124调整传送增益参数TXAGC设定以降低传送增益，以及当检测结果TR指示功率电平L1’～LN’为线性时，控制单元124则调整传送增益参数设定TXAGC或是接收增益参数设定RXAGC以增加其传送增益或其接收增益。然而，上述仅作为范例说明之用，本发明不以此为限。

举例来说，假设一开始时，测试信号TE_S具有的功率电平L1～L3分别为-7db、-4db与-1db，并且低噪声增益放大器13操作于一中等增益以及接收电路14操作于增益为2db之下，此时，功率检测器122首先判断出接收信号RX_S的功率电平L2’与功率电平L1’之间的差值P1以及功率电平L3’与功率电平L2’之间的差值P2，然后将差值P1以及差值P2分别与一临界值T（例如，2.5db）进行比较所得到的结果定义为事件E1与事件E2，于本实施例中，事件E1的逻辑值是基于差值P1与临界值T的比较结果而定（例如，当P1>T， E1＝1；当P1<＝T，E1＝0)，且事件E2的逻辑值是基于差值P2与临界值T的比较结果而定(例如，当P2>T，E2＝1；当P2<＝T，E2＝0)。若是事件E1与事件E2指示差值P1以及差值P2同时大于临界值T，亦即，(E1&E2)＝1时，代表功率电平L1’～L3’为线性，另一方面，若是事件E1与事件E2指示差值P1以及差值P2并非同时大于临界值T亦即，当中有一者小于或等于临界值T时或两者小于或等于临界值T，亦即，(E1&E2)＝0，代表功率电平L1’～L3’为非线性。当功率电平L1’～L3’为线性时可将传送增益参数设定TXAGC调高一个单位，以测试在功率电平L1’～L3’为线性的条件下，是否允许有更高的传送增益设定。接着，接收电路14便会根据新的增益参数设定TXAGC来产生新的接收信号RX_S，如此重复上述的流程，使增益调整装置100不断对增益参数设定TXAGC进行调整，直到功率电平L1’～L3’为非线性为止，此时代表上一次调整增益参数设定TXAGC是功率电平L1’～L3’为线性时所能允许的最大设定，因此将增益参数设定TXAGC调低一个单位，并且结束增益调整装置100的操作。

然而，在调整增益参数设定TXAGC之前，需要先判断增益参数设定TXAGC是否为一边界值MAX(增益参数设定TXAGC的边界值MAX系定义为2ⁿ-1，其中n功率电平的数目)，在本实施例中，由于接收信号RX_S具有3个功率电平L1’～L3’，因此增益参数设定TXAGC的边界值MAX为7(亦即，传送电路12所能允许的增益参数设定TXAGC的最大值为7)，若是事件E1与事件E2指示功率电平L1’～L3’为线性，但传送增益参数TXAGC设定为7的话，代表对传送电路12来说，增益已经调整到最大，也就是说，此时接收信号的品质已经无法通过调高传送电路12的增益来获得改善，因此亦会结束增益调整装置100的操作。

另一方面，若是在初使增益参数设定为2^n-1-1，事件E1与事件E2指示功率电平L1’～L3’为非线性，控制单元124会将增益参数设定TXAGC跳设为最低值0，使接收电路14产生新的接收信号RX_S，增益调整装置100便可通过上述的流程来调高增益参数设定TXAGC的一个单位，以便找出在功率电平L1’～L3’为线性的条件下，传送电路12所能允许的最高的增益设定。需注意的是，在此一流程中，由于增益参数设定TXAGC是由一初始值INI(例如，2^n-1-1，也就是4)跳设为最低值0，因此，不需要执行增益参数设定TXAGC大于或等于初始值的状况，也就是说，在调整增益参数设定TXAGC之前，除了需要先判断增益参数设定TXAGC是否为边界值MAX以外，也需要判断增益参数设定TXAGC是否为初始值INI减去一个单位(亦即，小于初始值INI的第一个设定，2^n-1-1)。此外，若是增益参数设定TXAGC跳设为0，并且事件E1与事件E2仍然指示功率电平L1’～L3’为非线性时，代表对传送电路12来说，低噪声增益放大器13已经调整到最小，但是仍然无法改善接收信号的品质，因此会切换低噪声增益放大器13至一低增益之下，并且使用一组新的测试信号TE_S来重新执行上述的流程。

图2为本发明增益调整方法的一范例的流程图。增益调整方法可应用于图1所示的增益调整装置100。请注意，假若可获得实质上相同的结果，则这些步骤并不一定要遵照图2所示的执行次序来执行。该增益调整方法可简短地总结如下。

步骤200：开始。

步骤201：将增益参数设定TXAGC设定为初始值INI。

步骤202：根据接收信号RX_S功率电平L1’～L3’来决定差值P1与差值P2。

步骤203：根据差值P1与差值P2来判断事件E1与事件E2，并且基于事件E1与事件E2的逻辑值来进行线性度判断(亦即，判断事件E1与事件E2是否同时发生)。若(E1&E2)＝1，执行步骤204；否则，执行步骤206。

步骤204：判断增益参数设定TXAGC是否为边界值MAX或是初始值INI减去一个单位。若是，执行步骤211；否则，执行步骤205。

步骤205：将增益参数设定TXAGC往上调整一个单位，并且执行步骤202。

步骤206：检查增益参数设定TXAGC是否为初始值INI。若是，执行步骤208.；否则，执行步骤207。

步骤207：将增益参数设定TXAGC往下调整一个单位，并且执行步骤211。

步骤208：将增益参数设定TXAGC设定为0，并且执行步骤202。

步骤209：增益参数设定TXAGC为初始值INI不成立且此时TXAGC＝0，执行步骤210。

步骤210：降低低噪声增益放大器13的增益，并且执行步骤201。

步骤211：结束。

请注意，步骤209是用来检查增益参数设定TXAGC在归零后事件E1与事件E2是否仍然指示功率电平L1’～L3’为非线性，然而，在流程中由于先检查事件E1与事件E2是否指示功率电平L1’～L3’为非线性，而后检查增益参数设定TXAGC是否为0，因此，在步骤209中不会有增益参数设定TXAGC不为0的状况出现。

本领域普通技术人员当可于阅读以上段落后轻易了解图2所示步骤的操作，详细说明及变化可参考前述，为简洁起见，故于此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种用于一无线通信电路的增益调整装置，该无线通信电路包含一传送电路以及一接收电路，该增益调整装置包含有：

一信号产生器，耦接于该传送电路，用来产生一测试信号至该传送电路，该测试信号并经由一印刷电路板以使得耦接于该传送电路的该接收电路产生相对应的一接收信号，其中该测试信号为具有不同预定功率电平的多个正弦波的一反斜坡信号；以及

一增益调整电路，耦接于该接收电路与该传送电路，用以依据该接收信号来调整该无线通信电路的一传送增益参数设定以及一接收增益参数设定；其中该增益调整电路包含有：

一功率检测器，耦接于该接收电路，用来检测该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平，以产生一检测结果；以及

一控制单元，耦接于该功率检测器与该传送电路，用来根据该检测结果来调整该传送增益参数设定以及该接收增益参数设定。

2.如权利要求1所述的增益调整装置，其中该无线通信电路另包含有一低噪声增益放大器，以及该控制单元根据该检测结果来调整该低噪声增益放大器的该接收增益参数设定。

3.如权利要求1所述的增益调整装置，其中该无线通信电路另包含有一功率增益放大器，以及该控制单元根据该检测结果来调整该功率增益放大器的该传送增益参数设定。

4.如权利要求1所述的增益调整装置，其中该功率检测器判断该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平的一线性度来产生该检测结果。

5.如权利要求4所述的增益调整装置，其中当该检测结果指示该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平为非线性时，该控制单元调整该传送增益参数设定以降低其传送增益。

6.如权利要求4所述的增益调整装置，其中当该检测结果指示该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率为电平为线性时，该控制单元调整该传送增益参数设定以增加其传送增益。

7.一种用于一无线通信电路的增益调整方法，该无线通信电路包含一传送电路以及一接收电路，该增益调整方法包含有：

产生一测试信号至该传送电路，以使得耦接于该传送电路的该接收电路产生相对应的一接收信号，其中该测试信号为具有不同预定功率电平的多个正弦波的一反斜坡信号；以及

依据该接收信号来调整该无线通信电路的一传送增益参数设定；

其中依据该接收信号来调整该无线通信电路的该传送增益参数设定包括：检测该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平，以产生一检测结果；以及

根据该检测结果来调整该传送增益参数设定。

8.如权利要求7所述的增益调整方法，其中该无线通信电路另包含一低噪声增益放大器，以及该增益调整方法另包含下列步骤：

根据该检测结果来调整该低噪声增益放大器的一接收增益参数设定。

9.如权利要求7所述的增益调整方法，其中该无线通信电路另包含一功率增益放大器，以及该增益调整方法另包含下列步骤：

根据该检测结果来调整该功率增益放大器的该传送增益参数设定。

10.如权利要求7所述的增益调整方法，其中检测该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平，以产生一检测结果的步骤包含有：

判断该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平的一线性度来产生该检测结果。

11.如权利要求10所述的增益调整方法，其中当该检测结果指示该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平为非线性时，调整该传送增益参数设定以降低其传送增益。

12.如权利要求10所述的增益调整方法，其中当该检测结果指示该接收信号中分别对应该不同预定功率电平的多个功率电平为线性时，调整该传送增益参数设定以增加其传送增益。