CN111628791B - 讯号接收电路以及无线通讯系统 - Google Patents

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Abstract

讯号接收电路包含第一放大器、开关电路、第二放大器以及混频器。第一放大器用以放大射频讯号，以产生第一放大射频讯号。开关电路用以接收第一放大射频讯号，第二放大器用以接收并放大第一放大射频讯号，以产生第二放大射频讯号。混频器用以调变第一放大射频讯号以及第二放大射频讯号的其中之一，以产生混频讯号；其中，开关电路用以判断是否经由第二放大器再次放大第一放大射频讯号。

Description

讯号接收电路以及无线通讯系统
技术领域
本案是有关于一种讯号接收电路，且特别是有关于一种切换不同低杂讯放大器的讯号接收电路以及无线通讯系统。
背景技术
随着系统整合度提高以及环境中的干扰增加，现今无线通讯系统的接收器除了需要较好的灵敏度之外，还需要增强自身的抗干扰能力，尤其是当干扰讯号与接收讯号的频段重叠很多时，需要在不影响收讯的灵敏度的情况下，提高低杂讯放大器(Low NoiseAmplifier，LNA)的线性度。然而，降低低杂讯放大器的增益时，接收系统的线性度会变好，但杂讯指数会变差，进而影响到接收系统的灵敏度。因此，如何确保讯号在有干扰时和无干扰时都可以维持接收系统的灵敏度，是本领域待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本案的第一态样是于提供一种讯号接收电路。讯号接收电路包含第一放大器、开关电路、第二放大器以及混频器。第一放大器电性耦接至节点，用以放大射频讯号，以产生第一放大射频讯号。开关电路电性耦接至节点，用以接收第一放大射频讯号。第二放大器电性耦接至开关电路，用以接收并放大第一放大射频讯号，以产生第二放大射频讯号。混频器电性耦接至第二放大器，用以调变第一放大射频讯号以及第二放大射频讯号的其中之一，以产生混频讯号；其中，开关电路用以判断是否经由第二放大器再次放大第一放大射频讯号。
本案的一态样是于提供一种无线通讯系统。无线通讯系统包含，天线以及讯号接收电路。天线设置于晶片外部，电性耦接至焊垫。讯号接收电路设置于晶片内部，电性耦接至焊垫，讯号接收电路包含：第一放大器、开关电路、第二放大器以及混频器。第一放大器电性耦接至节点，用以放大射频讯号，以产生第一放大射频讯号。开关电路电性耦接至节点，用以接收第一放大射频讯号。第二放大器电性耦接至开关电路，用以接收并放大第一放大射频讯号，以产生第二放大射频讯号。混频器电性耦接至第二放大器，用以调变第一放大射频讯号以及第二放大射频讯号的其中之一，以产生混频讯号；其中，开关电路用以判断是否经由第二放大器再次放大第一放大射频讯号。
综上所述，本案所提供的讯号接收电路以及无线通讯系统藉由开关电路判断射频讯号是否需要进行两次讯号放大，可以让接收系统在接收不同讯号时有更好的弹性，达到动态调整接收系统的增益大小，以避免讯号在放大时进入非线性区的功效。
附图说明
本案的图式说明如下：
图1为根据本案一些实施例所绘示的无线通讯系统的示意图；以及
图2为根据本案一些实施例所绘示的讯号接收电路的示意图。
符号说明：
100 无线通讯系统
110 天线
130 讯号接收电路
131 第一放大器
132 开关电路
133 变压器
134 第二放大器
135 混频器
136 基频电路
150 焊垫
1321 功率侦测器
1322、1323 开关
Q 节点
RF 射频讯号
RF1、RF2 放大射频讯号
具体实施方式
关于本文中所使用的『耦接』或『连接』，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。
参照图1，图1为根据本案一些实施例所绘示的无线通讯系统100的示意图。无线通讯系统100包含天线110以及讯号接收电路130。天线110设置于晶片外部，电性耦接至焊垫150。讯号接收电路130设置于晶片内部，电性耦接至焊垫150。其中天线110操作于第一频段以及第二频段，其中第一频段为Wi-Fi的收讯频段，因此第一频段为2.412至2.484GHz，第二频段为蓝芽的收讯频段，因此第二频段为2.402至2.480GHz。
参照图2，图2为根据本案一些实施例所绘示的讯号接收电路130的示意图。讯号接收电路130包含第一放大器131、开关电路132、变压器133、第二放大器134、混频器135以及基频电路136。第一放大器131电性耦接至节点Q以及变压器133，开关电路132电性耦接至节点Q、变压器133以及第二放大器134。第二放大器134电性耦接至开关电路132、变压器133以及混频器135，混频器135电性耦接至开关电路132、第二放大器134以及基频电路136。
请一并参考图1及图2，第一放大器131透过天线110接收射频讯号RF，射频讯号RF包含干扰讯号以及载有资料的资料讯号，第一放大器131用以根据增益放大射频讯号RF，以产生第一放大射频讯号RF1。变压器133用以将第一放大射频讯号RF1传送至第二放大器134，以作为第二放大器134的输入讯号。开关电路132用以接收第一放大射频讯号RF1，并判断是否经由第二放大器134再次放大第一放大射频讯号RF1以产生第二放大射频讯号RF2。混频器135用以调变第一放大射频讯号RF1以及第二放大射频讯号RF2的其中之一，以产生中频讯号(Intermediate Frequency，IF)或基频讯号。基频电路136在滤除干扰讯号后，会再进行解调变、译码、解多任务等处理。
承上述，开关电路132包含功率侦测器1321、开关1322及1323。功率侦测器1321电性耦接至节点Q，开关1322的第一端电性耦接至第二放大器134的输入端的其中之一，开关1322的第二端电性耦接至第二放大器134的输出端的其中之一，开关1322的控制端电性耦接至功率侦测器1321。开关1322的第一端电性耦接至第二放大器134的输入端的其中之一，开关1322的第二端电性耦接至第二放大器134的输出端的其中之一，开关1322的控制端电性耦接至功率侦测器1321。开关1323的第一端电性耦接至第二放大器134的输入端的其中的另一，开关1323的第二端电性耦接至第二放大器134的输出端的其中的另一，开关1323的控制端电性耦接至功率侦测器1321。
承上述，功率侦测器1321用以侦测节点Q的电压，并判断节点Q的电压是否大于门坎值，门坎值的设定可以根据增益的大小调整，在此假设为-10dBm，但本揭露不限于此。如果节点Q的电压大于门坎值，功率侦测器1321用以输出控制讯号以将开关1322及1323切换为导通状态，功率侦测器1321用以输出第一放大射频讯号RF1至混频器135。如果节点Q的电压小于门坎值，功率侦测器1321用以输出控制讯号以将开关1322及1323切换为关断状态，因此第二放大器134用以接收并放大第一放大射频讯号RF1，以输出第二放大射频讯号RF2至混频器135。
承上述，功率侦测器1321会判断第一放大射频讯号RF1的大小是否超过门坎值，如果第一放大射频讯号RF1的大小超过门坎值，表示第一放大器131的增益已经足够，第二放大器134不需要再次放大第一放大射频讯号RF1。反之，如果第一放大射频讯号RF1的大小没有超过门坎值，表示第一放大器131的增益并不足够，如果第一放大射频讯号RF1直接入入至混频器135，可能会导致讯号在混频处理之后的效果不佳，产生无法区分干扰讯号以及目标讯号，因此第二放大器134需要再次放大第一放大射频讯号RF1，产生第二放大射频讯号RF2。
承上述，举例而言，目标讯号为Wi-Fi讯号，干扰讯号为蓝芽讯号，两者的接收频段的重叠度很高，但Wi-Fi讯号降频后的频宽约为20MHz或40MHz，蓝芽讯号降频后的频宽约为1MHz。因此，如果在放大讯号阶段可以有足够的放大，并且不会影响到放大后讯号的线性度，在降频阶段时即可区分出目标讯号以及干扰讯号。假设第一放大器131的增益为20dB，如果功率侦测器1321判断第一放大射频讯号RF1的大小没有超过门坎值，第二放大器134需要再次放大第一放大射频讯号RF1。第二放大器134的增益为10dB，因此第一放大器131及第二放大器134的增益总合为30dB，放大器的增益仅只是举例，本案不限于此。在此操作下，如果Wi-Fi讯号远小于蓝芽讯号时，也不会因为蓝芽讯号的线性度变差而影响接收系统的收讯情况。
综上所述，本案所提供的讯号接收电路与无线通讯系统是藉由开关电路判断射频讯号的大小是否超过门坎值，如果射频讯号的大小小于门坎值，表示射频讯号需要进行第二次的放大讯号。如果射频讯号的大小大于门坎值，表示射频讯号可以直接输入至混频器。在此架构下可以让接收系统在接收不同讯号的强度时有更好的弹性，达到动态调整接收系统的增益大小，以避免讯号在放大时进入非线性区的功效。
虽然本案已以实施方式揭露如上，然其并非限定本案，任何熟习此技艺者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本案的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (8)

1.一种讯号接收电路，包含：
一第一放大器，电性耦接至一节点，用以放大一射频讯号，以产生一第一放大射频讯号；
一开关电路，电性耦接至该节点，用以接收该第一放大射频讯号；
一第二放大器，电性耦接至该开关电路，用以接收并放大该第一放大射频讯号，以产生一第二放大射频讯号；以及
一混频器，电性耦接至该第二放大器，用以调变该第一放大射频讯号以及该第二放大射频讯号的其中之一，以产生一混频讯号；
其中，该开关电路用以判断是否经由该第二放大器再次放大该第一放大射频讯号，
其中该开关电路包含：
一功率侦测器，电性耦接至该节点，用以侦测该节点的电压；
一第一开关，具有一第一端、一第二端以及一第一控制端，该第一端电性耦接至该第二放大器的第一输入端，该第二端电性耦接至该第二放大器的第一输出端，该第一控制端电性耦接至该功率侦测器；以及
一第二开关，具有一第三端、一第四端以及一第二控制端，该第三端电性耦接至该第二放大器的第二输入端，该第四端电性耦接至该第二放大器的第二输出端，该第二控制端电性耦接至该功率侦测器。
2.根据权利要求1所述的讯号接收电路，其中该功率侦测器用以判断该节点的电压是否大于一门坎值，如果该节点的电压大于该门坎值，该功率侦测器用以输出一控制讯号以将该第一开关以及该第二开关切换为导通状态，该功率侦测器用以输出该第一放大射频讯号至该混频器；如果该节点的电压小于该门坎值，该功率侦测器用以输出该控制讯号以将该第一开关以及该第二开关切换为关断状态，该第二放大器用以放大该第一放大射频讯号以输出该第二放大射频讯号至该混频器。
3.根据权利要求2所述的讯号接收电路，其中该门坎值为-10dBm。
4.根据权利要求1所述的讯号接收电路，更包含：
一变压器，电性耦接至该节点以及该第二放大器，用以将该第一放大射频讯号传送至该第二放大器，以作为该第二放大器的输入讯号。
5.一种无线通讯系统，包含：
一天线，设置于一晶片外部，电性耦接至一焊垫；以及
一讯号接收电路，设置于该晶片内部，电性耦接至该焊垫，该讯号接收电路包含：
一第一放大器，电性耦接至一节点，用以放大一射频讯号，以产生一第一放大射频讯号；
一开关电路，电性耦接至该节点，用以接收该第一放大射频讯号；
一第二放大器，电性耦接至该开关电路，用以接收并放大该第一放大射频讯号，以产生一第二放大射频讯号；以及
一混频器，电性耦接至该第二放大器，用以调变该第一放大射频讯号以及该第二放大射频讯号的其中之一，以产生一混频讯号；
其中，该开关电路用以判断是否经由该第二放大器再次放大该第一放大射频讯号，
其中该开关电路包含：
一功率侦测器，电性耦接至该节点，用以侦测该节点的电压；
一第一开关，具有一第一端、一第二端以及一第一控制端，该第一端电性耦接至该第二放大器的第一输入端，该第二端电性耦接至该第二放大器的第一输出端，该第一控制端电性耦接至该功率侦测器；以及
一第二开关，具有一第三端、一第四端以及一第二控制端，该第三端电性耦接至该第二放大器的第二输入端，该第四端电性耦接至该第二放大器的第二输出端，该第二控制端电性耦接至该功率侦测器。
6.根据权利要求5所述的无线通讯系统，其中该功率侦测器用以判断该节点的电压是否大于一门坎值，如果该节点的电压大于该门坎值，该功率侦测器用以输出一控制讯号以将该第一开关以及该第二开关切换为导通状态，该功率侦测器用以输出该第一放大射频讯号至该混频器；如果该节点的电压小于该门坎值，该功率侦测器用以输出该控制讯号以将该第一开关以及该第二开关切换为关断状态，该第二放大器用以放大该第一放大射频讯号以输出该第二放大射频讯号至该混频器。
7.根据权利要求5所述的无线通讯系统，更包含：
一变压器，电性耦接至该节点以及该第二放大器，用以将该第一放大射频讯号传送至该第二放大器，以作为该第二放大器的输入讯号。
8.根据权利要求5所述的无线通讯系统，其中该天线操作于一第一频段以及一第二频段，其中该第一频段为2.412至2.484GHz，以及该第二频段为2.402至2.480GHz。
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