CN112436857B - 检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备 - Google Patents

检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112436857B
CN112436857B CN202010704429.4A CN202010704429A CN112436857B CN 112436857 B CN112436857 B CN 112436857B CN 202010704429 A CN202010704429 A CN 202010704429A CN 112436857 B CN112436857 B CN 112436857B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
radio frequency
module
field effect
effect transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010704429.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112436857A (zh
Inventor
林胜跃
温美英
余鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuhai Jieli Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhuhai Jieli Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuhai Jieli Technology Co Ltd filed Critical Zhuhai Jieli Technology Co Ltd
Priority to CN202010704429.4A priority Critical patent/CN112436857B/zh
Publication of CN112436857A publication Critical patent/CN112436857A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112436857B publication Critical patent/CN112436857B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2822Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere of microwave or radiofrequency circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/10Monitoring; Testing of transmitters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/20Monitoring; Testing of receivers

Abstract

本发明提供了一种检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备,该检测电路包括检测模块、信号处理模块;检测模块包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电容、第二电容、第一电阻及与第一电阻并联的滤波电容;信号处理模块用于当数字基带向无线射频发射模块输出单频点的中频信号时,根据检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定无线射频电路的镜像信号状况以及根据检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定无线射频电路的本振泄露状况,fIF为中频信号的频率。本发明不但可以实现对无线射频电路的镜像信号检测和本振泄露检测,并且方式简单。

Description

检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备
技术领域
本发明涉及无线射频技术领域,尤其涉及一种检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备。
背景技术
射频收发器是实现无线射频通信的重要模块,其性能的优劣往往影响整个无线通信的通信质量,但是,在发射器发射调制的射频信号时,由于发射通路IQ通道的不匹配以及存在通路直流偏移等因素的影响,会造成在发射输出端出现镜像信号和本振泄露,这些不需要的额外信号容易被其他终端产品的接收机接收从而导致误码率和丢包率的增大。
发明内容
基于上述现状,本发明的主要目的在于提供一种检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备,可以实现镜像信号和本振泄露的检测。
为实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种检测电路,用于对具有无线射频发射模式的无线射频电路进行检测,所述无线射频电路包括数字基带、无线射频发射模块、平衡-不平衡转换器,所述无线射频发射模块用于根据所述数字基带输出的基带信号向所述平衡-不平衡转换器的第一侧输出射频信号,所述平衡-不平衡转换器的第二侧用于连接天线,所述检测电路包括检测模块、信号处理模块;
所述检测模块包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电容、第二电容、第一电阻以及与所述第一电阻并联的滤波电容,所述第一场效应晶体管的第一极、所述第二场效应晶体管的第一极连接电源的第一端,所述第一场效应晶体管的第二极、所述第二场效应晶体管的第二极连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端接所述电源的第二端,所述第一场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第一电容的第一端,所述第二场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第二电容的第一端,所述第一电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的一端,所述第二电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的另一端,其中,所述第一场效应晶体管、所述第二场效应晶体管为相同的场效应晶体管,所述第一电阻的第一端上的信号为所述检测模块的输出信号;
所述信号处理模块用于当所述数字基带向所述无线射频发射模块输出单频点的中频信号时,根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况,其中,fIF为所述中频信号的频率。
进一步地,所述信号处理模块包括基准电压产生电路、差分中频放大器、模数转换器和第一处理单元;
所述差分中频放大器用于对所述检测模块的输出信号、所述基准电压产生电路提供的第一基准电压之间的差值进行中频放大,得到差分检测信号;
所述模数转换器用于将所述差分检测信号转换为数字信号后输出至所述第一处理单元;
所述第一处理单元用于根据所述模数转换器输出的信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述模数转换器输出的信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况。
进一步地,所述检测电路还包括补偿控制模块、第一幅度和相位补偿模块、第二幅度和相位补偿模块、第一直流偏移补偿模块和第二直流偏移补偿模块;
所述第一幅度和相位补偿模块、所述第二幅度和相位补偿模块中的一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与I通道的数模转换器之间,另一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与Q通道的数模转换器之间;
所述第一直流偏移补偿模块、所述第二直流偏移补偿模块中的一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与I通道的数模转换器之间,另一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与Q通道的数模转换器之间;
其中,当根据所述信号处理模块的输出信号确定需要进行镜像信号抑制时,所述补偿控制模块被配置为采用以下方式实现镜像信号的抑制:在将所述第一幅度和相位补偿模块的幅度补偿参数和相位补偿参数设置为第一默认配置时,将所述第二幅度和相位补偿模块的第一补偿参数依次设置为不同的第一补偿数值,然后将所述第二幅度和相位补偿模块的第一补偿参数调整为多个第一补偿数值中使所述无线射频电路的镜像信号最小时的数值;将所述第二幅度和相位补偿模块的第二补偿参数依次设置为不同的第二补偿数值,然后将所述第二幅度和相位补偿模块的第二补偿参数调整为多个第二补偿数值中使所述无线射频电路的镜像信号最小时的数值;
其中,所述第一补偿参数为幅度补偿参数和所述第二补偿参数为相位补偿参数,或者所述第一补偿参数为相位补偿参数和所述第二补偿参数为幅度补偿参数;
当根据所述信号处理模块的输出信号确定需要进行本振泄露抑制时,所述补偿控制模块被配置为采用以下方式实现本振泄露的抑制:在将所述第一直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数设置为第二默认配置时,将所述第二直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数依次设置为不同的直流偏移补偿数值,然后将所述第二直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数调整为多个直流偏移补偿数值中使所述无线射频电路的本振泄露最小时的数值。
进一步地,所述无线射频电路还具有无线射频接收模式,所述信号处理模块还包括比较器和第二处理单元,所述比较器的同相输入端连接所述第一电阻的第一端,所述比较器的反相输入端连接所述基准电压产生电路,所述比较器的输出端连接所述第二处理单元;
所述比较器用于当所述无线射频电路处于无线射频接收模式时,将所述检测模块的输出信号与所述基准电压产生电路提供的第二基准电压进行电压比较,得到第一比较信号,然后输出至所述第二处理单元,以使所述第二处理单元根据所述第一比较信号对所述无线射频电路进行自动增益控制;
和/或,所述比较器用于当所述无线射频电路处于无线射频发射模式时,将所述检测模块的输出信号与所述基准电压产生电路提供的第三基准电压进行电压比较,得到第二比较信号,然后输出至所述第二处理单元,以使所述第二处理单元根据所述第二比较信号判断所述无线射频电路是否存在发射故障。
进一步地,所述比较器包括迟滞比较器。
进一步地,所述基准电压产生电路包括第三场效应晶体管、第二电阻;
所述第三场效应晶体管的控制极被偏置,所述第三场效应晶体管的第一极连接所述电源的第一端,所述第三场效应晶体管的第二极连接所述第二电阻的第一端,所述第二电阻的第二端接所述电源的第二端,其中,所述第二电阻的第一端的电压为所述基准电压产生电路提供的基准电压。
进一步地,所述第二电阻的阻值可变。
进一步地,所述第三场效应晶体管的第二极通过栅极被偏置的第一共栅晶体管连接所述第二电阻的第一端。
进一步地,所述基准电压产生电路还包括与所述第二电阻并联的滤波电容。
进一步地,所述无线射频电路还具有实现无线射频接收模式的无线射频接收模块,所述无线射频接收模块包括依次相连的低噪声放大器、下变频混频器、差分中频放大器、模数转换器以及解调器;
其中,所述无线射频接收模块的差分中频放大器还用作所述信号处理模块的差分中频放大器,所述无线射频接收模块的模数转换器还用作所述信号处理模块的模数转换器;
所述基准电压产生电路与所述无线射频接收模块的差分中频放大器之间还设置有第一控制开关,所述第一电阻的第一端与所述无线射频接收模块的差分中频放大器之间还设置有第二控制开关。
进一步地,所述第一场效应晶体管的第二极、所述第二场效应晶体管的第二极相连后通过栅极被偏置的第二共栅晶体管连接所述第一电阻的第一端。
进一步地,所述第一场效应晶体管的控制极通过第三电阻连接偏置电压,以实现所述第一场效应晶体管的控制极被偏置;
所述第二场效应晶体管的控制极通过第四电阻连接所述偏置电压,以实现所述第二场效应晶体管的控制极被偏置。
为实现上述目的,本发明的技术方案还提供了一种无线射频收发器,包括上述的检测电路以及无线射频电路,所述检测电路用于对所述无线射频电路进行检测。
进一步地,所述无线射频电路为蓝牙射频电路或WIFI射频电路。
为实现上述目的,本发明的技术方案还提供了一种电器设备,包括上述的无线射频收发器。
为实现上述目的,本发明的技术方案还提供了一种无线射频电路的检测方法,所述无线射频电路包括用于实现无线射频发射模式的数字基带、无线射频发射模块、平衡-不平衡转换器,所述无线射频发射模块用于根据所述数字基带输出的基带信号向所述平衡-不平衡转换器的第一侧输出射频信号,所述平衡-不平衡转换器的第二侧用于连接天线,所述方法包括:
当所述数字基带向所述无线射频发射模块输出单频点的中频信号时,检测模块获取所述平衡-不平衡转换器的第一侧上的信号;
信号处理模块根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况;
其中,fIF为所述中频信号的频率;所述检测模块包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电容、第二电容、第一电阻以及与所述第一电阻并联的滤波电容,所述第一场效应晶体管的第一极、所述第二场效应晶体管的第一极连接电源的第一端,所述第一场效应晶体管的第二极、所述第二场效应晶体管的第二极连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端接所述电源的第二端,所述第一场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第一电容的第一端,所述第二场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第二电容的第一端,所述第一电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的一端,所述第二电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的另一端,以获取所述平衡-不平衡转换器的第一侧上的信号,其中,第一场效应晶体管、第二场效应晶体管为相同的场效应晶体管,所述第一电阻的第一端上的信号为所述检测模块的输出信号。
进一步地,所述信号处理模块根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况,包括:
所述信号处理模块对所述检测模块的输出信号、第一基准电压之间的差值进行中频放大,得到差分检测信号;
所述信号处理模块将所述差分检测信号转换为数字信号;
所述信号处理模块根据所述数字信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述数字信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况。
进一步地,所述无线射频电路还具有无线射频接收模式,所述方法还包括:
当所述无线射频电路处于无线射频接收模式时,所述信号处理模块将所述检测模块的输出信号与第二基准电压进行电压比较,得到第一比较信号,并根据所述第一比较信号对所述无线射频电路进行自动增益控制;
和/或,当所述无线射频电路处于无线射频发射模式时,所述信号处理模块将所述检测模块的输出信号与第三基准电压进行电压比较,得到第二比较信号,并根据所述第二比较信号判断所述无线射频电路是否存在发射故障。
本发明提供的检测电路,不但可以实现对无线射频电路的镜像信号检测和本振泄露检测,并且方式简单,易于实现。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1是本发明实施例提供的一种检测电路的示意图;
图2是本发明实施例提供的一种无线射频电路的示意图;
图3是本发明实施例提供的镜像信号的频率示意图;
图4是本发明实施例提供的本振泄露信号的频率示意图;
图5是本发明实施例提供的一种检测模块对无线射频发射模块进行补偿的示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种检测电路的示意图;
图7是本发明实施例提供的一种无线射频电路及检测电路的部分结构示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分,为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
参见图1,图1是本发明实施例提供的一种检测电路的示意图,该检测电路用于对具有无线射频发射模式的无线射频电路进行检测,如图2所示,所述无线射频电路包括数字基带200、无线射频发射模块、平衡-不平衡转换器(Balun)300,所述无线射频发射模块用于根据所述数字基带200输出的基带信号向所述平衡-不平衡转换器300的第一侧输出射频信号,其包括调制器201、I通道的数模转换器(DAC)211、I通道的低通滤波器(LPF)221、I通道的上变频混频器231、Q通道的数模转换器(DAC)212、Q通道的低通滤波器(LPF)222、Q通道的上变频混频器232以及功率放大器(PA)240,所述平衡-不平衡转换器300的第二侧用于连接天线400;
其中,所述检测电路包括检测模块、信号处理模块100;
该检测模块包括第一场效应晶体管MP1、第二场效应晶体管MP2、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1以及与所述第一电阻R1并联的滤波电容C3,所述第一场效应晶体管MP1的第一极、所述第二场效应晶体管MP2的第一极连接电源的第一端,所述第一场效应晶体管MP1的第二极、所述第二场效应晶体管MP2的第二极连接所述第一电阻R1的第一端,所述第一电阻R1的第二端接所述电源的第二端,所述第一场效应晶体管MP1的控制极被偏置并连接所述第一电容C1的第一端,所述第二场效应晶体管MP2的控制极被偏置并连接所述第二电容C2的第一端,所述第一电容C1的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的一端,所述第二电容C2的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的另一端,以获取所述平衡-不平衡转换器的第一侧上的信号,其中,所述第一场效应晶体管MP1、所述第二场效应晶体管MP2为相同的场效应晶体管,两者对称设置,所述第一电阻R1的第一端上的信号VAMP为所述检测模块的输出信号,通过滤波电容C3滤除高频信号,减少检测模块高频信号的输出,从而保证检测的灵敏度。
本发明实施例中,检测模块用于将平衡-不平衡转换器的第一侧两端的差分电压信号转换为电流信号并进行叠加,叠加后的电流信号流经第一电阻再转换成电压信号,如果平衡-不平衡转换器的第一侧两端的差分电压信号含有不同频率成分,则叠加后的电流信号和转换后的电压信号均含有频率差成分的信号;
其中,本发明实施例中,第一场效应晶体管MP1、第二场效应晶体管MP2可以是MOS管,例如,本实施例中,电源的第一端为正端AVDD,电源的第二端为地,第一场效应晶体管MP1、第二场效应晶体管MP2均为PMOS管,其控制极为栅极,第一极是源极,第二极是漏极;
例如,如图1所示,第一场效应晶体管MP1的控制极通过第三电阻Rb1(用作偏置电阻)连接偏置电压PBIAS,以实现所述第一场效应晶体管MP1的控制极被偏置;第二场效应晶体管MP2的控制极通过第四电阻Rb2(用作偏置电阻)连接所述偏置电压PBIAS,以实现所述第二场效应晶体管MP2的控制极被偏置;
所述信号处理模块100用于当所述数字基带200向所述无线射频发射模块输出单频点的中频信号时,根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况,其中,fIF为所述中频信号的频率。
优选地,本实施例中,所述第一场效应晶体管MP1的第二极、所述第二场效应晶体管MP2的第二极相连后通过栅极被偏置的第二共栅晶体管MP4连接所述第一电阻R1的第一端,该第二共栅晶体管MP4对电压跳变具有屏蔽特性,有利于稳定检测模块的输出,例如,第二共栅晶体管MP4的栅极连接偏置电压PBIAS2,源极连接第一场效应晶体管MP1的第二极、第二场效应晶体管MP2的第二极,漏极连接第一电阻R1,其中,第二共栅晶体管MP4可以采用与第一场效应晶体管MP1、所述第二场效应晶体管MP2相同类型的晶体管,如第一场效应晶体管MP1为PMOS晶体管,则第二共栅晶体管MP4也为PMOS晶体管。
本实施例中,当数字基带200(包括发射基带)向无线射频发射模块输出单频点的信号(频率为fIF)时,若无线射频电路的发射通路存在IQ通路不匹配(如幅度不匹配或者信号相位差没有刚好90度),会在无线射频发射模块的输出端(平衡-不平衡转换器300的第一侧)出现镜像信号,平衡-不平衡转换器300就会收到一单频点信号(即真正需要的信号fRF)和一单频点的镜像信号(fMIRR),如图3所示,两者之间的频率相差2倍的fIF,若无线射频电路的发射通路上存在直流偏移,会在无线射频发射模块的输出端(平衡-不平衡转换器300的第一侧)出现本振泄露,平衡-不平衡转换器300就会收到一单频点信号(即真正需要的信号fRF)和本振泄露信号fLO,如图4所示,两者之间的频率相差fIF
通过本发明实施例的检测模块,当数字基带200(包括发射基带)向无线射频发射模块输出单频点的信号(频率为fIF)时,若无线射频发射模块的输出端出现镜像信号,则检测模块输出的信号将会包含频率为2*fIF的信号,之后通过检测该频率为2*fIF的信号的幅度即可以确定无线射频电路的镜像信号状况,该频率为2*fIF的信号的幅度越大,则无线射频电路的镜像信号越严重;
当数字基带200向无线射频发射模块输出单频点的信号(频率为fIF)时,若无线射频发射模块的输出端出现本振泄露信号,则检测模块输出的信号将会包含频率为fIF的信号,之后通过检测该频率为fIF的信号的幅度即可以确定无线射频电路的本振泄露状况,该频率为fIF的信号的幅度越大,则无线射频电路的本振泄露越严重。
本发明实施例提供的检测电路,不但可以实现对无线射频电路的镜像信号检测和本振泄露检测,并且方式简单,易于实现。
此外,通过本发明实施例的检测电路还可以实现对无线射频电路的输入射频信号大小的检测以及发射信号大小的检测。
通过本发明实施例中检测电路的检测模块,可以将平衡-不平衡转换器300的第一侧两端的差分信号含有的不同频率成分进行频率相减,其原理如下:
在正常工作状态下,第一场效应晶体管MP1和第二场效应晶体管MP2工作于饱和区,则流经第一场效应晶体管MP1的电流Ip1如下:
Ip1≈K*(|Vgs1|-|Vth|)2 (1);
其中,K为常数,Vth是第一场效应晶体管MP1的阈值电压(也是第二场效应晶体管MP2的阈值电压);
|Vgs1|=VDD-Vg1 (2);
其中,VDD为电源AVDD的电压值,Vg1为施加到第一场效应晶体管MP1栅极上的信号电压;
Vg1=VPBIAS+Vsig (3);
其中,VPBIAS为共模偏置电压,VRFP=Vsig,VRFN=-Vsig
将公式(2)和公式(3)代入(1)中,可得到:
Ip1=K*[VDD2-2*VDD(VPBIAS+Vsig)+(VPBIAS+Vsig)2-2*(VDD-VPBIAS+Vsig)*|Vth|+|Vth|2] (4);
由于MP2和MP1对称,则流经第二场效应晶体管MP2的电流Ip2为:
Ip2=K*[VDD2-2*VDD(VPBIAS-Vsig)+(VPBIAS-Vsig)2-2*(VDD-VPBIAS-Vsig)*|Vth|+|Vth|2] (5);
则流经隔离晶体管MP4的电流Ip4为:
Ip4=Ip1+Ip2;
代入公式(4)和(5),可以得到:
Ip4=K*[2*VDD2-4*VDD*VPBIAS+2*VPBIAS 2+2*Vsig 2-4*(VDD-VPBIAS)*|Vth|+2*|Vth|2]=2*K*(Iref+Vsig 2) (6);
其中,Iref=VDD2-2*VDD*VPBIAS+VPBIAS 2-2*(VDD-VPBIAS)*|Vth|+|Vth|2
从Iref的公式可以看出,Iref是稳定的工作电流,Iref包含一部分稳定的工作电流,这部分电流跟信号大小无关,只与电源AVDD的电压值、偏置电压VPBIAS和阈值电压Vth有关,但有一部分电流跟输入的射频信号Vsig相关;
假设Vsig包含两个射频信号,分别为Asin(ω1t)和Bsin(ω2t),A和B分别为包含的两个射频信号的幅度,ω1和ω2分别为包含的两个射频信号的角频率,为简单起见,假设信号相位都是一样,则:
Vsig=Asin(ω1t)+Bsin(ω2t) (7);
则,Vsig 2=[Asin(ω1t)+Bsin(ω2t)]2=0.5*A2*(1-cos2ω1t)+0.5*B2*(1-cos2ω2t)+A*B*cos(ω12)t-A*B*cos(ω12)t (8);
通过滤波电容C3进行滤波,信号中的cos2ω1t、cos2ω2t、cos(ω12)t分量会被滤除,只留下低频分量cos(ω12)t,所以可以得到:
Vsig 2=0.5*A2+0.5*B2+A*B*cos(ω12)t=0.5*A2+0.5*B2+A*B*cos[2*π(f1-f2)t] (9);
把公式(9)带入公式(6)中,则,
Ip4=K*{2*Iref+A2+B2+2*A*B*cos[2*π(f1-f2)t]}(10);
从公式(10)可以看出,电流信号Ip4跟射频端的频率差相关,假设存在镜像信号,假设镜像频率f2=2.439G,信号频率为f1=2.441G,则输出信号频率为两个信号的频率差值,即f1-f2=2M,因此,通过检测2M信号的大小就可以判断镜像信号状况,例如,若不存在镜像信号,则信号f2是不存在的,那么检测不到2M的信号;
同理,对于本振泄露,假设存在本振泄露,则本振频率f2=2.440G,信号频率为f1=2.441G,则输出信号频率为两个信号的频率差值,即f1-f2=1M,因此,通过检测1M信号大小就可以判断本振泄露状况,例如,若不存在本振泄露,则f2是不存在的,那么就检测不到1M的信号;
当无线射频电路的镜像信号状况和本振泄露的状况小于预设程度时,可以对无线射频电路的输入射频信号或者发射信号进行检测,此时,可以认为是不同时存在f1和f2两个信号,即只有一信号f1,则:Vsig=Asin(ω1t)=Asin[2π*f1*t]};
公式(6)可简化成:
Ip4=K*{2*Iref+A2-A2*cos[2π*f1*t]} (11)
f1属于高频信号,容易被C3滤除,即使f1没有完全滤除,幅度也可以忽略不计了,则Ip4可以简化为:
Ip4=K*(2*Iref+A2) (12)
从公式(12)可以得出,Ip4的大小跟射频信号的输入幅度相关,跟频率关系较小,射频信号的输入幅度越大,则Ip4也变大;射频信号的输入幅度越小,则Ip4也越小,Ip4流过第一电阻R1就转换成检测模块的输出VAMP了,Ip4跟VAMP成线性关系,Ip4越大,则VAMP越大,反之,则越小;
VAMP=Ip4*R1。
优选地,在一实施例中,所述检测电路还包括补偿控制模块、第一幅度和相位补偿模块、第二幅度和相位补偿模块、第一直流偏移补偿模块和第二直流偏移补偿模块,补偿控制模块可以根据信号处理模块的输出控制第一幅度和相位补偿模块、第二幅度和相位补偿模块、第一直流偏移补偿模块和第二直流偏移补偿模块;
其中,所述第一幅度和相位补偿模块、所述第二幅度和相位补偿模块中的一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与I通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的幅度补偿值和相位补偿值对调制器输出的调制信号进行幅度补偿和相位补偿,补偿后的信号输出给I通道的数模转换器,另一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与Q通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的幅度补偿值和相位补偿值对调制器输出的调制信号进行幅度补偿和相位补偿,补偿后的信号输出给Q通道的数模转换器;
所述第一直流偏移补偿模块、所述第二直流偏移补偿模块中的一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与I通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的直流偏移补偿值对调制器输出的调制信号进行直流偏移补偿,补偿后的信号输出给I通道的数模转换器,另一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与Q通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的直流偏移补偿值对调制器输出的调制信号进行直流偏移补偿,补偿后的信号输出给Q通道的数模转换器;
例如,参见图5,第一幅度和相位补偿模块12是I通道的幅度和相位补偿模块,用于在补偿控制模块11的控制下对调制器201输出的调制信号进行幅度补偿和相位补偿,补偿后的信号输出给I通道的数模转换器211;第二幅度和相位补偿模块13是Q通道的幅度和相位补偿模块,用于在补偿控制模块11的控制下对调制器201输出的调制信号进行幅度补偿和相位补偿,补偿后的信号输出给Q通道的数模转换器212;
第一直流偏移补偿模块14是I通道的直流偏移补偿模块,用于在补偿控制模块11的控制下对调制器201输出的调制信号进行直流偏移补偿,补偿后的信号输出给I通道的数模转换器211;第二直流偏移补偿模块15是Q通道的直流偏移补偿模块,用于在补偿控制模块11的控制下对调制器201输出的调制信号进行直流偏移补偿,补偿后的信号输出给Q通道的数模转换器212;
其中,当根据所述信号处理模块的输出信号确定需要进行镜像信号抑制时,所述补偿控制模块被配置为采用以下方式实现镜像信号的抑制:
在将所述第一幅度和相位补偿模块的幅度补偿参数和相位补偿参数设置为第一默认配置时,将所述第二幅度和相位补偿模块的第一补偿参数依次设置为不同的第一补偿数值,然后将所述第二幅度和相位补偿模块的第一补偿参数调整为多个第一补偿数值中使所述无线射频电路的镜像信号最小时的数值;将所述第二幅度和相位补偿模块的第二补偿参数依次设置为不同的第二补偿数值,然后将所述第二幅度和相位补偿模块的第二补偿参数调整为多个第二补偿数值中使所述无线射频电路的镜像信号最小时的数值;
其中,所述第一补偿参数为幅度补偿参数和所述第二补偿参数为相位补偿参数(此时,第一补偿数值为用于幅度补偿的数值,第二补偿数值为用于相位补偿的数值,既可以先进行幅度补偿,然后再进行相位补偿),或者所述第一补偿参数为相位补偿参数和所述第二补偿参数为幅度补偿参数(此时,第二补偿数值为用于幅度补偿的数值,第一补偿数值为用于相位补偿的数值,既可以先进行相位补偿,然后再进行幅度补偿);
具体地,若第一处理单元检测到无线射频电路的镜像信号状况未符合预设要求(镜像信号较大)时,第一处理单元可以向补偿控制模块发送相应的控制信号,使补偿控制模块开始进行镜像信号抑制,若第一处理单元检测到无线射频电路的镜像信号状况符合预设要求(镜像信号较小),则无需再进行幅度补偿和相位补偿;
例如,补偿控制模块可以使第一补偿参数的数值(即第一补偿数值)按照预设步长递增,第一处理单元实时检测无线射频电路的镜像信号,并判断镜像信号的变化趋势,当第一处理单元判断镜像信号的变化趋势由开始的先变小变为之后的逐渐增大时,第一处理单元向补偿控制模块发送相应的控制信号,使补偿控制模块控制第一补偿参数的数值回调至变化拐点时的数值;
例如,第一补偿参数的数值为1时,镜像信号为38;第一补偿参数的数值为2时,镜像信号为37;第一补偿参数的数值为3时,镜像信号为34;第一补偿参数的数值为4时,镜像信号为35;第一补偿参数的数值为5时,镜像信号为36;第一补偿参数的数值为6时,镜像信号为38,此时,第一处理单元判断镜像信号的变化趋势由变小转变为开始逐渐增大,第一处理单元向补偿控制模块发送相应的控制信号,使补偿控制模块控制第一补偿参数的数值回调至3(镜像信号最小时的第一补偿数值);
同样的,可以采用上述相同的方式,将第二幅度和相位补偿模块的第二补偿参数调整为多个第二补偿数值中使无线射频电路的镜像信号最小时的数值。
当根据所述信号处理模块的输出信号确定需要进行本振泄露抑制时,所述补偿控制模块被配置为采用以下方式实现本振泄露的抑制:
在将所述第一直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数设置为第二默认配置时,将所述第二直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数依次设置为不同的直流偏移补偿数值,然后将所述第二直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数调整为多个直流偏移补偿数值中使所述无线射频电路的本振泄露最小时的数值,从而完成本振泄露的抑制。
例如,补偿控制模块可以使直流偏移补偿参数的数值(即直流偏移补偿数值)按照预设步长递增,第一处理单元实时检测无线射频电路的本振泄露,并判断本振泄露的变化趋势,当第一处理单元判断本振泄露的变化趋势由开始的先变小变为之后的逐渐增大时,第一处理单元向补偿控制模块发送相应的控制信号,使补偿控制模块控制直流偏移补偿参数的数值回调至变化拐点时的数值。
本发明实施例中,当无线射频电路的镜像信号符合预设要求时,可以开始进行本振信号的校准,具体地,若第一处理单元检测到无线射频电路的本振泄露状况未符合预设要求(本振泄露较大),第一处理单元可以向补偿控制模块发送相应的控制信号,使补偿控制模块开始进行本振泄露抑制,若第一处理单元检测到无线射频电路的本振泄露状况符合预设要求(本振泄露较小),则无需再进行直流偏移补偿;
本发明实施例中,第一处理单元检测到镜像信号较大时,通知补偿控制模块开始进行补偿,补偿控制模块控制补偿的过程(如先进行幅度补偿,再进行相位补偿,或者先进行相位补偿,再进行幅度补偿)和补偿参数的数值遍历,当幅度和相位补偿完之后,可以开始校准本振信号,同样由第一处理单元检测本振泄露的大小,若本振泄露未符合预设要求,通知补偿控制模块调节直流偏移补偿模块,补偿控制模块控制直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数,实现数值变化的操作;
其中,若第一处理单元检测到镜像信号符合预设要求但本振信号未符合预设要求(镜像信号很小但本振信号很大)时,则无需进行幅度补偿和相位补偿,补偿控制模块可直接调节直流偏移补偿模块,进行直流偏移补偿;若第一处理单元检测到镜像信号符合预设要求且本振信号符合预设要求,则无需进行幅度补偿和相位补偿,也无需进行直流偏移补偿,可退出校准过程。
此外,在另一实施例中,第一幅度和相位补偿模块可以是Q通道的幅度和相位补偿模块,第二幅度和相位补偿模块是I通道的幅度和相位补偿模块;第一直流偏移补偿模块是Q通道的直流偏移补偿模块,第二直流偏移补偿模块是I通道的直流偏移补偿模块。
例如,在一实施例中,参见图6,信号处理模块100可以包括基准电压产生电路、差分中频放大器110、模数转换器120、第一处理单元130;
其中,基准电压产生电路用于提供基准电压VREF,该基准电压产生电路包括第三场效应晶体管MP3、第二电阻R2;第三场效应晶体管MP3的控制极被偏置(第三场效应晶体管MP3的控制极连接偏置电压PBIAS),第三场效应晶体管MP3的第一极连接所述电源的第一端,第三场效应晶体管MP3的第二极连接第二电阻R2的第一端,第二电阻R2的第二端接所述电源的第二端,其中,第二电阻R2的第一端的电压为基准电压产生电路提供的基准电压,例如,第三场效应晶体管MP3可以是MOS管,其中,第三场效应晶体管MP3可以采用与第一场效应晶体管MP1、第二场效应晶体管MP2相同类型的晶体管,如第一场效应晶体管MP1为PMOS晶体管,则第三场效应晶体管MP3也为PMOS晶体管,其控制极为栅极,第一极是源极,第二极是漏极;
优选地,第二电阻R2的阻值可变,从而可以改变基准电压产生电路提供的基准电压,例如,第二电阻R2可以是可调电阻阵列;
优选地,所述第三场效应晶体管MP3的第二极通过栅极被偏置的第一共栅晶体管MP5连接第二电阻R2的第一端,该第一共栅晶体管MP5对电压跳变具有屏蔽特性,有利于稳定基准电压产生电路的输出,其中,第一共栅晶体管MP5可以采用与第一场效应晶体管MP1、所述第二场效应晶体管MP2相同类型的晶体管,如第一场效应晶体管MP1为PMOS晶体管,则第一共栅晶体管MP5也为PMOS晶体管,其栅极连接偏置电压PBIAS2,源极连接第一三场效应晶体管MP3,漏极连接第二电阻R2;
优选地,所述基准电压产生电路还包括与所述第二电阻R2并联的滤波电容C4,从而稳定基准电压产生电路的输出;
其中,差分中频放大器110用于对所述检测模块的输出信号、所述基准电压产生电路提供的第一基准电压之间的差值进行中频放大,得到差分检测信号,从而可以减少外界信号的干扰,提高检测电路检测的精确度;
所述模数转换器120用于将所述差分检测信号转换为数字信号后输出至所述第一处理单元;
所述第一处理单元130用于根据所述模数转换器输出的信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述模数转换器输出的信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况,例如,第一处理单元130可以对模数转换器120输出的信号进行下采样,然后根据相应频率的信号(即对2*fIF的信号进行下采样得到的信号)的幅度确定无线射频电路的镜像信号状况,根据相应频率的信号(即对fIF的信号进行下采样得到的信号)的幅度确定无线射频电路的本振泄露状况。
例如,该第一处理单元130可以将解调器130输出的信号中频率为2*fIF的信号的幅度与第一预设值比较,若频率为2*fIF的信号的幅度大于第一预设值,则确定镜像信号较强,否则,确定镜像信号较弱,例如,第一处理单元130可以将确定的无线射频电路的镜像信号状况发送给无线射频电路的上级系统,上级系统根据无线射频电路的镜像信号状况控制数字补偿及处理模块对发射通路进行幅度或相位的补偿,从而实现镜像信号抑制,消除或者降低镜像信号的幅值,当检测不到频率为2*fIF的信号或检测到频率为2*fIF的信号的信号大小小于预设程度时,则确定镜像信号已经符合要求,即不影响真正信号的接收;
例如,该第一处理单元130可以将解调器202输出的信号中频率为fIF的信号的幅度与第二预设值比较,若频率为fIF的信号的幅度大于第二预设值,则确定本振泄露信号较强,否则,确定本振泄露信号较弱,例如,第一处理单元130可以将确定的无线射频电路的本振泄露状况发送给无线射频电路的上级系统,上级系统根据无线射频电路的本振泄露状况控制数字补偿及处理模块对发射通路进行直流补偿,以消除本振泄露,当检测不到频率为fIF的信号或检测到频率为fIF的信号的信号大小小于预设程度时,则确定本振泄露已经符合要求。
优选地,在一实施例中,无线射频电路还具有实现无线射频接收模式的无线射频接收模块,信号处理模块100中的差分中频放大器110、模数转换器120可以利用无线射频接收模块中现有的差分中频放大器、模数转换器实现,从而不但可以减少电路面积(如芯片面积),还有利于降低成本;
如图7所示,无线射频电路的无线射频发射模块用于将所述平衡-不平衡转换器300从天线400接收的射频信号转换为基带信号,并输出给数字基带(其中包含接收基带)200,从而实现无线射频信号的接收,无线射频发射模块包括低噪声放大器250、I通道的下变频混频器261、I通道的差分中频放大器271、I通道的模数转换器(ADC)291、Q通道的下变频混频器262、Q通道的差分中频放大器110、Q通道的模数转换器(ADC)120、解调器202,其中,当无线射频电路处于无线射频发射模式时,无线射频发射模块中上述各部件的工作过程为现有技术,此处不再赘述;
其中,噪声放大器250、I通道的下变频混频器261、I通道的差分中频放大器271、I通道的模数转换器(ADC)291、解调器202依次相连,噪声放大器250、Q通道的下变频混频器262、Q通道的差分中频放大器110、Q通道的模数转换器(ADC)120、解调器202依次相连;
即在无线射频电路处于无线射频接收模式时,差分中频放大器110、模数转换器(ADC)120、解调器202对下变频混频器262输出的混频后的信号进行依次处理,并将得到的基带信号发送给数字基带200,从而实现无线射频的接收;在本实施例的检测电路对无线射频电路进行检测时(即处于检测模式时),差分中频放大器110、模数转换器(ADC)120对检测模块输出的信号进行依次处理,并将得到的信号发送给第一处理单元130,从而实现镜像信号检测和本振泄露检测;
如图7所示,为实现差分中频放大器110、模数转换器(ADC)120、解调器130的复用,可以在基准电压产生电路与无线射频接收模块的差分中频放大器110之间设置第一控制开关101,在第一电阻R1的第一端(即检测模块的输出端)与无线射频接收模块的差分中频放大器之间设置第二控制开关102,当检测电路对无线射频电路进行检测时,控制第一控制开关101以及第二控制开关102导通,当无线射频电路处于无线射频接收模式时,控制第一控制开关101以及第二控制开关102断开。
此外,信号处理模块100中的差分中频放大器110、模数转换器120也可以利用无线射频接收模块中I通道现有的差分中频放大器、模数转换器实现;
优选地,在本实施例中,所述信号处理模块100还可以包括比较器140和第二处理单元150,所述比较器140的同相输入端连接所述第一电阻R1的第一端,所述比较器的反相输入端连接所述基准电压产生电路,所述比较器的输出端连接所述第二处理单元150;
所述比较器140用于当所述无线射频电路处于无线射频接收模式时,将所述检测模块的输出信号与所述基准电压产生电路提供的第二基准电压进行比较,得到第一比较信号,然后输出至所述第二处理单元150,以使所述第二处理单元根据所述第一比较信号对所述无线射频电路进行自动增益控制;
和/或,比较器140用于当所述无线射频电路处于无线射频发射模式时,将所述检测模块的输出信号与所述基准电压产生电路提供的第三基准电压进行比较,得到第二比较信号,然后输出至所述第二处理单元150,以使所述第二处理单元根据所述第二比较信号判断所述无线射频电路是否存在发射故障。
优选地,比较器140可以采用迟滞比较器。
当所述无线射频电路处于无线射频接收模式时,通过检测模块可以对平衡-不平衡转换器(Balun)300的第一侧上的信号(该信号来自天线400)进行直流转换,转换成直流电压,之后与基准电压产生电路提供的第二基准电压进行比较,天线400接收的射频信号越强,则检测模块输出的信号中直流电压越大,反之越小,当基准电压产生电路提供的基准电压不变时,天线400接收的射频信号的强度增加至上触发值时,迟滞比较器140输出高电平,天线400接收的射频信号的强度降低至下触发值时,则迟滞比较器输出低电平,迟滞比较器140的正输入端连接VAMP,负输入端连接VREF,迟滞比较器140的输出连接第二处理单元150,第二处理单元150可以根据迟滞比较器140的输出进行自动增益控制(AGC),例如,若天线400接收的射频信号较强,则迟滞比较器140会输出高电平,第二处理单元150采集到迟滞比较器的高电平信号可以降低低噪声放大器250的增益来提高接收线性度;
此外,为了更实用以及减小工艺偏差造成的影响,可以调节基准电压产生电路提供的基准电压,通过调节基准电压就可以改变接收功率的阈值大小。
当所述无线射频电路处于无线射频发射模式时,通过检测模块可以对平衡-不平衡转换器(Balun)300的第一侧上的信号(该信号来自无线射频电路的发射通路)进行直流转换,转换成直流电压,之后与基准电压产生电路提供的第三基准电压进行比较,发射通路的输出信号越强,则检测模块输出的信号中直流电压越大,反之越小,例如,若无线射频电路的发射通路的输出信号较弱,则迟滞比较器140会输出低电平,则第二处理单元150判断无线射频电路存在发射故障。
本发明实施例提供的检测电路,不但可以检测射频检测电路的发射输出端出现的镜像信号和本振泄露,还可以检测射频输入端的输入信号大小,通过将检测电路的检测模块放置在射频发射通路的发射输出端,与平衡-不平衡转换器(Balun)连接,在发射输出端可以通过检测模块检测发射信号是否有镜像信号或本振泄露信号,然后根据检测的结果传送给相应的处理模块进行处理,另外,当无线射频电路处于无线射频接收模式时,该检测模块还可以检测天线端的射频信号输入,若有较大幅值的输入射频信号输入到射频接收通路中,通过该检测模块可以实时检测,实现自动增益控制。
此外,在另一实施例中,检测模块中电源的第一端可以为地,电源的第二端为电源的正端,相应的,可以理解的,MP1、MP2、MP3、MP4、MP5可以根据该变化采用NMOS管,其第一极为源极,第二极为漏极,在检测镜像信号和本振泄露时,同样的,检测模块输出的信号中,频率为2*fIF的信号的幅度越大,则无线射频电路的镜像信号越严重,频率为fIF的信号的幅度越大,则无线射频电路的本振泄露越严重,不同的是,在对无线射频电路的输入射频信号大小以及发射信号大小进行检测时,检测模块输出的信号中直流电压越大,则说明天线接收的射频信号或发射通路的输出信号越弱。
本发明实施例提供的检测电路,可以同时检测镜像信号和本振泄露的大小,除此之外,该模块可以检测来自天线端的射频信号大小,为接收通路进行自动增益控制做准备,此外还可以检测发射信号的大小,即可以实现四种检测功能,大大降低检测的复杂度。
本发明实施例还提供了一种无线射频收发器,该无线射频收发器包括上述的检测电路以及无线射频电路,所述检测电路用于对所述无线射频电路进行检测。
例如,所述无线射频电路可以为蓝牙射频电路或WIFI射频电路。
例如,该无线射频收发器可以是无线射频收发芯片,除包括上述的检测电路、射频收发电路,还可以包括数字补偿及处理模块,可以实现幅度、相位和直流偏移的数字补偿,进而实现镜像信号抑制和本振泄露抑制,使无线射频电路的镜像信号状况和本振泄露的状况小于预设程度。此外,无线射频收发芯片可以采用片上Balun和片外天线设计方式。
本发明实施例还提供了一种电器设备,包括上述的无线射频收发器,例如,该电器设备可以是蓝牙音箱、蓝牙耳机等采用蓝牙通信方式的电器设备,也可以是采用WIFI通信方式的电器设备。
本发明实施例还提供了一种无线射频电路的检测方法,所述无线射频电路包括用于实现无线射频发射模式的数字基带、无线射频发射模块、平衡-不平衡转换器,所述无线射频发射模块用于根据所述数字基带输出的基带信号向所述平衡-不平衡转换器的第一侧输出射频信号,所述平衡-不平衡转换器的第二侧用于连接天线,所述方法包括:
当所述数字基带向所述无线射频发射模块输出单频点的中频信号时,检测模块获取所述平衡-不平衡转换器的第一侧上的信号;
信号处理模块根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况;
其中,fIF为所述中频信号的频率;所述检测模块包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电容、第二电容、第一电阻以及与所述第一电阻并联的滤波电容,所述第一场效应晶体管的第一极、所述第二场效应晶体管的第一极连接电源的第一端,所述第一场效应晶体管的第二极、所述第二场效应晶体管的第二极连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端接所述电源的第二端,所述第一场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第一电容的第一端,所述第二场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第二电容的第一端,所述第一电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的一端,所述第二电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的另一端,以获取所述平衡-不平衡转换器的第一侧上的信号,其中,第一场效应晶体管、第二场效应晶体管为相同的场效应晶体管,所述第一电阻的第一端上的信号为所述检测模块的输出信号。
优选地,在一实施例中,所述信号处理模块根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况,包括:
所述信号处理模块对所述检测模块的输出信号、第一基准电压之间的差值进行中频放大,得到差分检测信号;
所述信号处理模块将所述差分检测信号转换为数字信号;
所述信号处理模块根据所述数字信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述数字信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况。
优选地,在一实施例中,所述无线射频电路还具有无线射频接收模式,所述方法还包括:
当所述无线射频电路处于无线射频接收模式时,所述信号处理模块将所述检测模块的输出信号与第二基准电压进行电压比较,得到第一比较信号,并根据所述第一比较信号对所述无线射频电路进行自动增益控制;
和/或,当所述无线射频电路处于无线射频发射模式时,所述信号处理模块将所述检测模块的输出信号与第三基准电压进行电压比较,得到第二比较信号,并根据所述第二比较信号判断所述无线射频电路是否存在发射故障。
本领域的技术人员能够理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本发明的基本原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种检测电路,用于对具有无线射频发射模式的无线射频电路进行检测,所述无线射频电路包括数字基带、无线射频发射模块、平衡-不平衡转换器,所述无线射频发射模块用于根据所述数字基带输出的基带信号向所述平衡-不平衡转换器的第一侧输出射频信号,所述平衡-不平衡转换器的第二侧用于连接天线,其特征在于,所述检测电路包括检测模块、信号处理模块;
所述检测模块包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电容、第二电容、第一电阻以及与所述第一电阻并联的滤波电容,所述第一场效应晶体管的第一极、所述第二场效应晶体管的第一极连接电源的第一端,所述第一场效应晶体管的第二极、所述第二场效应晶体管的第二极连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端接所述电源的第二端,所述第一场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第一电容的第一端,所述第二场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第二电容的第一端,所述第一电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的一端,所述第二电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的另一端,其中,所述第一场效应晶体管、所述第二场效应晶体管为相同的场效应晶体管,所述第一电阻的第一端上的信号为所述检测模块的输出信号;
其中,电源的第一端为正端,电源的第二端为地,或者电源的第一端为地,电源的第二端为电源的正端;第一场效应晶体管的第一极和第二场效应晶体管的第一极为源极,第一场效应晶体管的第二极和第二场效应晶体管的第二极为漏极;
所述信号处理模块用于当所述数字基带向所述无线射频发射模块输出单频点的中频信号时,根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况,其中,fIF为所述中频信号的频率。
2.根据权利要求1所述的检测电路,其特征在于,所述信号处理模块包括基准电压产生电路、差分中频放大器、模数转换器和第一处理单元;
所述差分中频放大器用于对所述检测模块的输出信号、所述基准电压产生电路提供的第一基准电压之间的差值进行中频放大,得到差分检测信号;
所述模数转换器用于将所述差分检测信号转换为数字信号后输出至所述第一处理单元;
所述第一处理单元用于根据所述模数转换器输出的信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述模数转换器输出的信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况。
3.根据权利要求1或2所述的检测电路,其特征在于,所述检测电路还包括补偿控制模块、第一幅度和相位补偿模块、第二幅度和相位补偿模块、第一直流偏移补偿模块和第二直流偏移补偿模块;
所述第一幅度和相位补偿模块、所述第二幅度和相位补偿模块中的一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与I通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的幅度补偿值和相位补偿值对调制器输出的调制信号进行幅度补偿和相位补偿,补偿后的信号输出给I通道的数模转换器,另一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与Q通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的幅度补偿值和相位补偿值对调制器输出的调制信号进行幅度补偿和相位补偿,补偿后的信号输出给Q通道的数模转换器;
所述第一直流偏移补偿模块、所述第二直流偏移补偿模块中的一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与I通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的直流偏移补偿值对调制器输出的调制信号进行直流偏移补偿,补偿后的信号输出给I通道的数模转换器,另一者设置在所述无线射频发射模块中的调制器与Q通道的数模转换器之间,以按照补偿控制模块对其设置的直流偏移补偿值对调制器输出的调制信号进行直流偏移补偿,补偿后的信号输出给Q通道的数模转换器;
其中,当根据所述信号处理模块的输出信号确定需要进行镜像信号抑制时,所述补偿控制模块被配置为采用以下方式实现镜像信号的抑制:在将所述第一幅度和相位补偿模块的幅度补偿参数和相位补偿参数设置为第一默认配置时,将所述第二幅度和相位补偿模块的第一补偿参数依次设置为不同的第一补偿数值,然后将所述第二幅度和相位补偿模块的第一补偿参数调整为多个第一补偿数值中使所述无线射频电路的镜像信号最小时的数值;将所述第二幅度和相位补偿模块的第二补偿参数依次设置为不同的第二补偿数值,然后将所述第二幅度和相位补偿模块的第二补偿参数调整为多个第二补偿数值中使所述无线射频电路的镜像信号最小时的数值;
其中,所述第一补偿参数为幅度补偿参数和所述第二补偿参数为相位补偿参数,或者所述第一补偿参数为相位补偿参数和所述第二补偿参数为幅度补偿参数;
当根据所述信号处理模块的输出信号确定需要进行本振泄露抑制时,所述补偿控制模块被配置为采用以下方式实现本振泄露的抑制:在将所述第一直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数设置为第二默认配置时,将所述第二直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数依次设置为不同的直流偏移补偿数值,然后将所述第二直流偏移补偿模块的直流偏移补偿参数调整为多个直流偏移补偿数值中使所述无线射频电路的本振泄露最小时的数值。
4.根据权利要求2所述的检测电路,其特征在于,所述无线射频电路还具有无线射频接收模式,所述信号处理模块还包括比较器和第二处理单元,所述比较器的同相输入端连接所述第一电阻的第一端,所述比较器的反相输入端连接所述基准电压产生电路,所述比较器的输出端连接所述第二处理单元;
所述比较器用于当所述无线射频电路处于无线射频接收模式时,将所述检测模块的输出信号与所述基准电压产生电路提供的第二基准电压进行电压比较,得到第一比较信号,然后输出至所述第二处理单元,以使所述第二处理单元根据所述第一比较信号对所述无线射频电路进行自动增益控制;
和/或,所述比较器用于当所述无线射频电路处于无线射频发射模式时,将所述检测模块的输出信号与所述基准电压产生电路提供的第三基准电压进行电压比较,得到第二比较信号,然后输出至所述第二处理单元,以使所述第二处理单元根据所述第二比较信号判断所述无线射频电路是否存在发射故障。
5.根据权利要求4所述的检测电路,其特征在于,所述比较器包括迟滞比较器。
6.根据权利要求2所述的检测电路,其特征在于,所述基准电压产生电路包括第三场效应晶体管、第二电阻;
所述第三场效应晶体管的控制极被偏置,所述第三场效应晶体管的第一极连接所述电源的第一端,所述第三场效应晶体管的第二极连接所述第二电阻的第一端,所述第二电阻的第二端接所述电源的第二端,其中,所述第二电阻的第一端的电压为所述基准电压产生电路提供的基准电压;
其中,第三场效应晶体管的第一极为源极,第三场效应晶体管的第二极为漏极。
7.根据权利要求6所述的检测电路,其特征在于,所述第二电阻的阻值可变。
8.根据权利要求6所述的检测电路,其特征在于,所述第三场效应晶体管的第二极通过栅极被偏置的第一共栅晶体管连接所述第二电阻的第一端。
9.根据权利要求6所述的检测电路,其特征在于,所述基准电压产生电路还包括与所述第二电阻并联的滤波电容。
10.根据权利要求2所述的检测电路,其特征在于,所述无线射频电路还具有实现无线射频接收模式的无线射频接收模块,所述无线射频接收模块包括依次相连的低噪声放大器、下变频混频器、差分中频放大器、模数转换器以及解调器;
其中,所述无线射频接收模块的差分中频放大器还用作所述信号处理模块的差分中频放大器,所述无线射频接收模块的模数转换器还用作所述信号处理模块的模数转换器;
所述基准电压产生电路与所述无线射频接收模块的差分中频放大器之间还设置有第一控制开关,所述第一电阻的第一端与所述无线射频接收模块的差分中频放大器之间还设置有第二控制开关。
11.根据权利要求1、2、4-10任一项所述的检测电路,其特征在于,所述第一场效应晶体管的第二极、所述第二场效应晶体管的第二极相连后通过栅极被偏置的第二共栅晶体管连接所述第一电阻的第一端。
12.根据权利要求1、2、4-10任一项所述的检测电路,其特征在于,所述第一场效应晶体管的控制极通过第三电阻连接偏置电压,以实现所述第一场效应晶体管的控制极被偏置;
所述第二场效应晶体管的控制极通过第四电阻连接所述偏置电压,以实现所述第二场效应晶体管的控制极被偏置。
13.一种无线射频收发器,其特征在于,包括权利要求1-12任一项所述的检测电路以及无线射频电路,所述检测电路用于对所述无线射频电路进行检测。
14.根据权利要求13所述的无线射频收发器,其特征在于,所述无线射频电路为蓝牙射频电路或WIFI射频电路。
15.一种电器设备,其特征在于,包括权利要求13或14所述的无线射频收发器。
16.一种无线射频电路的检测方法,所述无线射频电路包括用于实现无线射频发射模式的数字基带、无线射频发射模块、平衡-不平衡转换器,所述无线射频发射模块用于根据所述数字基带输出的基带信号向所述平衡-不平衡转换器的第一侧输出射频信号,所述平衡-不平衡转换器的第二侧用于连接天线,其特征在于,所述方法包括:
当所述数字基带向所述无线射频发射模块输出单频点的中频信号时,检测模块获取所述平衡-不平衡转换器的第一侧上的信号;
信号处理模块根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况;
其中,fIF为所述中频信号的频率;所述检测模块包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第一电容、第二电容、第一电阻以及与所述第一电阻并联的滤波电容,所述第一场效应晶体管的第一极、所述第二场效应晶体管的第一极连接电源的第一端,所述第一场效应晶体管的第二极、所述第二场效应晶体管的第二极连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端接所述电源的第二端,所述第一场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第一电容的第一端,所述第二场效应晶体管的控制极被偏置并连接所述第二电容的第一端,所述第一电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的一端,所述第二电容的第二端用于连接至所述平衡-不平衡转换器的第一侧的另一端,以获取所述平衡-不平衡转换器的第一侧上的信号,其中,第一场效应晶体管、第二场效应晶体管为相同的场效应晶体管,所述第一电阻的第一端上的信号为所述检测模块的输出信号;
其中,电源的第一端为正端,电源的第二端为地,或者电源的第一端为地,电源的第二端为电源的正端;第一场效应晶体管的第一极和第二场效应晶体管的第一极为源极,第一场效应晶体管的第二极和第二场效应晶体管的第二极为漏极。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述信号处理模块根据所述检测模块的输出信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述检测模块的输出信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况,包括:
所述信号处理模块对所述检测模块的输出信号、第一基准电压之间的差值进行中频放大,得到差分检测信号;
所述信号处理模块将所述差分检测信号转换为数字信号;
所述信号处理模块根据所述数字信号中频率为2*fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的镜像信号状况,以及根据所述数字信号中频率为fIF的信号的幅度确定所述无线射频电路的本振泄露状况。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述无线射频电路还具有无线射频接收模式,所述方法还包括:
当所述无线射频电路处于无线射频接收模式时,所述信号处理模块将所述检测模块的输出信号与第二基准电压进行电压比较,得到第一比较信号,并根据所述第一比较信号对所述无线射频电路进行自动增益控制;
和/或,当所述无线射频电路处于无线射频发射模式时,所述信号处理模块将所述检测模块的输出信号与第三基准电压进行电压比较,得到第二比较信号,并根据所述第二比较信号判断所述无线射频电路是否存在发射故障。
CN202010704429.4A 2020-07-21 2020-07-21 检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备 Active CN112436857B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010704429.4A CN112436857B (zh) 2020-07-21 2020-07-21 检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010704429.4A CN112436857B (zh) 2020-07-21 2020-07-21 检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112436857A CN112436857A (zh) 2021-03-02
CN112436857B true CN112436857B (zh) 2022-03-29

Family

ID=74689580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010704429.4A Active CN112436857B (zh) 2020-07-21 2020-07-21 检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112436857B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115144649A (zh) * 2022-06-30 2022-10-04 成都通量科技有限公司 一种基于功率检测计的自检测电路
CN115134204B (zh) * 2022-07-08 2023-06-09 海能达通信股份有限公司 调制电路、调制的校准方法以及调制系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102065041B (zh) * 2010-11-18 2014-11-05 中兴通讯股份有限公司 一种抑制本振泄露的方法、装置及系统
CN102223330A (zh) * 2011-06-24 2011-10-19 中兴通讯股份有限公司 一种进行iq信号实时校准的方法和装置
US9450537B2 (en) * 2014-08-25 2016-09-20 Tensorcom, Inc. Method and apparatus to detect LO leakage and image rejection using a single transistor
CN204721354U (zh) * 2015-06-09 2015-10-21 珠海市杰理科技有限公司 射频收发机及其射频本振泄漏抑制装置
CN106911306B (zh) * 2015-12-23 2020-09-08 深圳华大北斗科技有限公司 一种混频器优化电路
CN107317592B (zh) * 2016-04-26 2020-12-11 中兴通讯股份有限公司 一种发射机及其实现信号处理的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112436857A (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8615205B2 (en) I-Q mismatch calibration and method
US8060038B2 (en) Radio transmitter using Cartesian loop
US9749172B2 (en) Calibration method and calibration apparatus for calibrating mismatch between first signal path and second signal path of transmitter/receiver
JP2006025426A (ja) Lo漏洩及び側波帯像の校正システム及び方法
CN112436857B (zh) 检测电路及检测方法、无线射频收发器、电器设备
US9413294B2 (en) Apparatus and method for correcting IQ imbalance
TWI416899B (zh) 校正通訊電路中同相/正交訊號間之不匹配的方法與裝置
US10135472B1 (en) Apparatus and methods for compensating radio frequency transmitters for local oscillator leakage
US20130128931A1 (en) On-chip radio calibration
US9490858B2 (en) Transmitter capable of reducing local oscillation leakage and in-phase/quadrature-phase (I/Q) mismatch and adjusting methods thereof
JP3721144B2 (ja) 周波数変換器、直交復調器及び直交変調器
JP7123159B2 (ja) 局部発振器漏れ検出および消去
JP2009089269A (ja) 無線送受信装置及び無線送信方法
US8989681B2 (en) Calibration of communication apparatus
US9319261B2 (en) Transmission apparatus
US11581852B2 (en) Systems and methods for detecting local oscillator leakage and image tone in I/Q mixer based transceivers
US7536165B2 (en) Offset correction for down-conversion mixers
US8306484B1 (en) Direct-conversion transmitter with resistance to local oscillator pulling effects
EP1652292B1 (en) Offset correction for down-conversion mixers
EP2605412B1 (en) Second order intermodulation canceller

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 519075 No. 333, Kexing Road, Xiangzhou District, Zhuhai City, Guangdong Province

Applicant after: ZHUHAI JIELI TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Floor 1-107, building 904, ShiJiHua Road, Zhuhai City, Guangdong Province

Applicant before: ZHUHAI JIELI TECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant