CN107707264A - 功率检测反馈电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种功率检测反馈电路及方法。本发明中，功率检测反馈电路，包括：第一信号传输通道、第二信号传输通道、单刀双掷开关以及射频收发器，射频收发器分别通过第一信号传输通道以及第二信号传输通道收发不同频段的信号；单刀双掷开关的控制端与射频收发器连接，单刀双掷开关的第一通路端与第一信号传输通道连接，单刀双掷开关的第二通路端与第二信号传输通道连接，能够提高功率检测反馈电路信噪比，能够更加精确地检测功率检测反馈信号。

Description

功率检测反馈电路及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及功率检测反馈电路及方法。
背景技术
在终端处于弱信号网络状态中时，终端是处在高增益的发射状态以达到最大功率发射。而在终端处于高增益发射状态时，由于功率放大器的非线性效应及热效应，以及信号传输通路上各器件(包括开关，双工器，滤波器等)的热效应，使得经天线发射出去的信号不再是一个与功率放大器输入信号线性成倍的放大信号。这个天线发射出去的信号很有可能是一个失真的功率大小无法估量的信号，此时，需要使用功率检测反馈电路以实现对发射功率的检测跟踪进而实时调整输出功率大小，使得输出的信号跟需要的参考信号保持一致。
在一般的终端射频电路设计中，功率检测反馈电路是一种菊花链(Daisy-chain)的级联连接方式。这种Daisy-chain连接方法为多个功率耦合器共用一个功率检测反馈电路。终端发射出去的信号，通过功率放大器内部耦合器，或天线开关内部耦合器，或外部分立耦合器，耦合出一部分信号进入射频收发器，这个反馈信号通过在射频收发器内进行解调，并跟modem内部设置的需要发出的基准发射信号进行比对，以实现发射功率的检测跟踪。
在长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)中，由于采用载波聚合(Carrieraggregation，CA)技术，在射频电路部分设计中，一般会将高频天线与中低频天线分开实现。这样将天线分开实现的目的是，高频段与中频段，或高频段与低频段，或是低频段与中频段均可同时实现接收以实现CA功能。在这种系统架构中的功率检测反馈电路部分，因为高中低频的主天线由双天线实现，而双天线的隔离度若不太好，会导致两根天线的功率相互耦合，可能会导致功率测量不太精准，影响正常的功率检测反馈。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种功率检测反馈电路及方法，能够提高功率检测反馈电路信噪比，能够更加精确地检测功率检测反馈信号。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种功率检测反馈电路，包括：第一信号传输通道、第二信号传输通道、单刀双掷开关以及射频收发器，射频收发器分别通过第一信号传输通道以及第二信号传输通道收发不同频段的信号；单刀双掷开关的控制端与射频收发器连接，单刀双掷开关的第一通路端与第一信号传输通道连接，单刀双掷开关的第二通路端与第二信号传输通道连接。
本发明的实施方式还提供了一种功率检测反馈方法，包括：通过第一信号传输通道或第二信号传输通道收发信号；通过一单刀双掷开关将收发信号的第一信号传输通道或第二信号传输通道反馈的耦合信号传输至射频收发器，同时通过单刀双掷开关将非收发信号的第二信号传输通道或第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器。
本发明实施方式相对于现有技术而言，射频收发器分别通过第一信号传输通道以及第二信号传输通道收发不同频段的信号；单刀双掷开关的控制端与射频收发器连接，单刀双掷开关的第一通路端与第一信号传输通道连接，单刀双掷开关的第二通路端与第二信号传输通道连接，能够提高功率检测反馈电路信噪比，能够更加精确地检测功率检测反馈信号。
另外，射频收发器通过第一信号传输通道收发信号时，单刀双掷开关的第一通路端与控制端连接；射频收发器通过第二信号传输通道收发信号时，单刀双掷开关的第二通路端与控制端连接，通过单刀双掷开关隔离了杂波干扰信号与射频收发器，能够提高功率检测反馈电路信噪比。
另外，射频收发器通过第一信号传输通道收发信号时，单刀双掷开关将第一信号传输通道反馈的耦合信号以及第二信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器；射频收发器通过第二信号传输通道收发信号时，单刀双掷开关将第二信号传输通道反馈的耦合信号以及第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器，能够提高功率检测反馈电路信噪比。
另外，第一信号传输通道包括：第一天线、第一耦合器、双工器以及第一功率放大器，第一天线以及单刀双掷开关的第一通路端与第一耦合器连接，第一耦合器依次通过双工器以及第一功率放大器与射频收发器连接。
另外，第二信号传输通道包括：第二天线、第二耦合器以及第二功率放大器，第二天线以及单刀双掷开关的第二通路端与第二耦合器连接，第二耦合器依次通过第二功率放大器与射频收发器连接。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的功率检测反馈电路的结构示意图；
图2是应用图1中的功率检测反馈电路的反馈信号示意图；
图3是本发明第二实施方式的功率检测反馈方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种功率检测反馈电路的结构示意图。功率检测反馈电路包括：第一信号传输通道11、第二信号传输通道12、单刀双掷开关(SP2T)13以及射频收发器14。射频收发器14分别通过第一信号传输通道11以及第二信号传输通道12收发不同频段的信号。单刀双掷开关13的控制端131与射频收发器14连接，单刀双掷开关13的第一通路端132与第一信号传输通道11连接，单刀双掷开关13的第二通路端133与第二信号传输通道12连接。
在本发明实施方式中，单刀双掷开关13将第一信号传输通道11和第二信号传输通道12反馈的耦合信号或杂波干扰信号传输至射频收发器14。具体地，射频收发器14通过第一信号传输通道11收发信号时，单刀双掷开关13的第一通路端132与控制端131连接。此时，单刀双掷开关13将第一信号传输通道11反馈的耦合信号以及第二信号传输通道12反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器14。由于单刀双掷开关13的第一通路端132与控制端131连接，第一信号传输通道11反馈的耦合信号可以直接通过单刀双掷开关13传输至射频收发器14，在此过程中耦合信号的强度不会衰减。而单刀双掷开关13会对第二信号传输通道12反馈的杂波干扰信号进行隔离，使得杂波干扰信号传输至射频收发器14时信号强度会进行衰减，其衰减的程度与单刀双掷开关13的隔离度相关。单刀双掷开关13的隔离度越大，杂波干扰信号衰减的越多。
同样地，射频收发器14通过第二信号传输通道12收发信号时，单刀双掷开关13的第二通路端133与控制端131连接。此时，单刀双掷开关13将第二信号传输通道12反馈的耦合信号以及第一信号传输通道11反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器14。由于单刀双掷开关13的第二通路端133与控制端131连接，第二信号传输通道12反馈的耦合信号可以直接通过单刀双掷开关13传输至射频收发器14，在此过程中耦合信号的强度不会衰减。而单刀双掷开关13会对第一信号传输通道11反馈的杂波干扰信号进行隔离，使得杂波干扰信号传输至射频收发器14时信号强度会进行衰减，其衰减的程度与单刀双掷开关13的隔离度相关。单刀双掷开关13的隔离度越大，杂波干扰信号衰减的越多。
在本发明实施方式中，第一信号传输通道11包括：第一天线111、第一耦合器112、双工器113以及第一功率放大器114。第一天线111以及单刀双掷开关13的第一通路端132与第一耦合器112连接，第一耦合器112依次通过双工器113以及第一功率放大器114与射频收发器14连接。第二信号传输通道12包括：第二天线121、第二耦合器122以及第二功率放大器123。第二天线121以及单刀双掷开关13的第二通路端133与第二耦合器122连接，第二耦合器122依次通过第二功率放大器123与射频收发器14连接。
其中，第一天线111为中低频天线，第二天线121为高频天线。高频天线和中低频天线存在至少大于10dBm的隔离度。在第一信号传输通道11中，射频收发器14通过第一信号传输通道11发射信号时，低频信号和中频信号分别通过不同的第一功率放大器114传输至双工器113，然后进一步传输至第一耦合器112，进而经第一天线111发射出去。
以下以射频收发器14通过第二信号传输通道12发射信号为例进行说明，假设第一耦合器112和第二耦合器122的耦合系数为25dBm，单刀双掷开关13的隔离度为25dBm：
如图2所示，射频收发器14通过第二信号传输通道12发射信号时，射频收发器14依次通过第二功率放大器123、第二耦合器122以及第二天线121发射一个信号强度为XdBm的信号，假设两根天线隔离度为最差的情况10dB，则第一天线111，即中低频天线，收到杂波干扰信号为X-10dBm。通过中低频电路部分中的耦合器的耦合得到的杂波耦合信号为X-35dBm。该X-35dBm的杂波耦合信号通过单刀双掷开关13，通过此单刀双掷开关13的杂波耦合信号为X-60dBm。如此得到的有用耦合信号和杂波耦合信号的信噪比为35dB左右，即图2中的实线耦合信号部分的功率与虚线耦合信号部分的功率之差为35dB。本发明实施方式将高频天线和中低频天线分开设计，检测反馈电路上增加单刀双掷开关13以提高功率检测反馈电路的信噪比，能够更加精确地检测功率检测反馈信号。
本发明还提供一种功率检测反馈方法。如图3所示，功率检测反馈方法包括：
步骤S10：通过第一信号传输通道或第二信号传输通道收发信号。
在本发明实施方式中，第一信号传输通道包括第一天线和第一耦合器，第二信号传输通道包括第二天线和第二耦合器。单刀双掷开关的第一通路端与第一耦合器连接，单刀双掷开关的第二通路端与第二耦合器连接，单刀双掷开关的控制端与射频收发器连接。
在步骤S10中，通过第一信号传输通道收发信号时，控制单刀双掷开关的第一通路端与控制端连接，此时第一耦合器通过单刀双掷开关的第一通路端和控制端连接至射频收发器，而第二耦合器与单刀双掷开关的控制端之间的连接是断开的。通过第二信号传输通道收发信号时，控制单刀双掷开关的第二通路端与控制端连接，此时第二耦合器通过单刀双掷开关的第二通路端和控制端连接至射频收发器，而第一耦合器与单刀双掷开关的控制端之间的连接是断开的。
步骤S11：通过一单刀双掷开关将收发信号的第一信号传输通道或第二信号传输通道反馈的耦合信号传输至射频收发器，同时通过单刀双掷开关将非收发信号的第二信号传输通道或第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器。
在步骤S11中，通过第一信号传输通道收发信号时，控制单刀双掷开关将第一信号传输通道反馈的耦合信号以及第二信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器。此时由于单刀双掷开关的第一通路端与控制端连接，而第二耦合器与单刀双掷开关的控制端之间的连接是断开的，使得单刀双掷开关会对杂波干扰信号进行隔离，而第一信号传输通道反馈的耦合信号能够直接传输至射频收发器。如此可以控制单刀双掷开关降低杂波干扰信号的信号强度。
在本发明实施方式中，第一天线为中低频天线，第二天线为高频天线。当然在本发明的其他实施方式中，也可以第一天线为高频天线，第二天线为中低频天线。高频天线和中低频天线存在至少大于10dBm的隔离度。
同样地，通过第二信号传输通道收发信号时，控制单刀双掷开关将第二信号传输通道反馈的耦合信号以及第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至射频收发器。此时由于单刀双掷开关的第二通路端与控制端连接，而第一耦合器与单刀双掷开关的控制端之间的连接是断开的，使得单刀双掷开关会对杂波干扰信号进行隔离，而第二信号传输通道反馈的耦合信号能够直接传输至射频收发器。从而可以控制单刀双掷开关降低杂波干扰信号的信号强度。
举例说明如下：假设第一耦合器和第二耦合器的耦合系数为25dBm，单刀双掷开关的隔离度为25dBm，射频收发器通过第二信号传输通道发射信号时，射频收发器依次通过第二耦合器以及第二天线发射一个信号强度为XdBm的信号，假设两根天线隔离度为最差的情况10dB，则第一天线，即中低频天线，收到杂波干扰信号为X-10dBm。通过中低频电路部分中的耦合器的耦合得到的杂波耦合信号为X-35dBm。该X-35dBm的杂波耦合信号通过单刀双掷开关，通过此单刀双掷开关的杂波耦合信号为X-60dBm。如此得到的有用耦合信号和杂波耦合信号的信噪比为35dB左右。本发明实施方式将高频天线和中低频天线分开设计，检测反馈电路上增加单刀双掷开关以提高功率检测反馈电路的信噪比，能够更加精确地检测功率检测反馈信号。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
综上所述，本发明实施方式中，射频收发器分别通过第一信号传输通道以及第二信号传输通道收发不同频段的信号；单刀双掷开关的控制端与射频收发器连接，单刀双掷开关的第一通路端与第一信号传输通道连接，单刀双掷开关的第二通路端与第二信号传输通道连接，能够提高功率检测反馈电路信噪比，能够更加精确地检测功率检测反馈信号。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种功率检测反馈电路，其特征在于，包括：第一信号传输通道、第二信号传输通道、单刀双掷开关以及射频收发器，所述射频收发器分别通过所述第一信号传输通道以及所述第二信号传输通道收发不同频段的信号；所述单刀双掷开关的控制端与所述射频收发器连接，所述单刀双掷开关的第一通路端与所述第一信号传输通道连接，所述单刀双掷开关的第二通路端与所述第二信号传输通道连接。
2.根据权利要求1所述的功率检测反馈电路，其特征在于，所述单刀双掷开关将所述第一信号传输通道和所述第二信号传输通道反馈的耦合信号或杂波干扰信号传输至所述射频收发器。
3.根据权利要求1所述的功率检测反馈电路，其特征在于，所述射频收发器通过所述第一信号传输通道收发信号时，所述单刀双掷开关的第一通路端与所述控制端连接；所述射频收发器通过所述第二信号传输通道收发信号时，所述单刀双掷开关的第二通路端与所述控制端连接。
4.根据权利要求3所述的功率检测反馈电路，其特征在于，
所述射频收发器通过所述第一信号传输通道收发信号时，所述单刀双掷开关将所述第一信号传输通道反馈的耦合信号以及所述第二信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至所述射频收发器；
所述射频收发器通过所述第二信号传输通道收发信号时，所述单刀双掷开关将所述第二信号传输通道反馈的耦合信号以及所述第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至所述射频收发器。
5.根据权利要求1所述的功率检测反馈电路，其特征在于，所述第一信号传输通道包括：第一天线、第一耦合器、双工器以及第一功率放大器，所述第一天线以及所述单刀双掷开关的第一通路端与所述第一耦合器连接，所述第一耦合器依次通过所述双工器以及所述第一功率放大器与所述射频收发器连接。
6.根据权利要求1所述的功率检测反馈电路，其特征在于，所述第二信号传输通道包括：第二天线、第二耦合器以及第二功率放大器，所述第二天线以及所述单刀双掷开关的第二通路端与所述第二耦合器连接，所述第二耦合器依次通过所述第二功率放大器与所述射频收发器连接。
7.一种功率检测反馈方法，其特征在于，包括：
通过第一信号传输通道或第二信号传输通道收发信号；
通过一单刀双掷开关将收发信号的所述第一信号传输通道或所述第二信号传输通道反馈的耦合信号传输至射频收发器，同时通过所述单刀双掷开关将非收发信号的所述第二信号传输通道或所述第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至所述射频收发器。
8.根据权利要求7中所述的功率检测反馈方法，其特征在于，所述通过第一信号传输通道或第二信号传输通道收发信号，包括：
通过所述第一信号传输通道收发信号时，控制所述单刀双掷开关的第一通路端与所述控制端连接；
通过所述第二信号传输通道收发信号时，控制所述单刀双掷开关的第二通路端与所述控制端连接。
9.根据权利要求8中所述的功率检测反馈方法，其特征在于，所述通过一单刀双掷开关将收发信号的所述第一信号传输通道或所述第二信号传输通道反馈的耦合信号传输至射频收发器，同时通过所述单刀双掷开关将非收发信号的所述第二信号传输通道或所述第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至所述射频收发器，包括：
通过所述第一信号传输通道收发信号时，控制所述单刀双掷开关将所述第一信号传输通道反馈的耦合信号以及所述第二信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至所述射频收发器；
通过所述第二信号传输通道收发信号时，控制所述单刀双掷开关将所述第二信号传输通道反馈的耦合信号以及所述第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至所述射频收发器。
10.根据权利要求7中所述的功率检测反馈方法，其特征在于，所述通过所述单刀双掷开关将非收发信号的所述第二信号传输通道或所述第一信号传输通道反馈的杂波干扰信号传输至所述射频收发器，还包括：
控制所述单刀双掷开关降低杂波干扰信号的信号强度。
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