CN114900770A - 一种射频信号的增益调节方法、电路、芯片及电子设备 - Google Patents

一种射频信号的增益调节方法、电路、芯片及电子设备 Download PDF

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CN114900770A CN202210613393.8A CN202210613393A CN114900770A CN 114900770 A CN114900770 A CN 114900770A CN 202210613393 A CN202210613393 A CN 202210613393A CN 114900770 A CN114900770 A CN 114900770A
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Abstract

本申请公开了一种射频信号的增益调节方法、电路、芯片及电子设备，其中，所述增益调节方法包括如下步骤：获取射频电路的环境温度，并将所述射频电路的环境温度与预设温度进行比较；根据所述射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节所述射频电路的输出信号的增益，以使所述射频电路的输出信号的功率处于与所述预设温度具有映射关系的目标功率值范围内。本申请能够通过调节输出信号的增益，实现精准地控制输出信号的功率大小，从而避免因输出功率大幅度变化而导致输出信号失真。

Description

一种射频信号的增益调节方法、电路、芯片及电子设备
技术领域
本申请涉及射频通信技术领域，尤其是涉及一种射频信号的增益调节方法、电路、芯片及电子设备。
背景技术
近年来，蓝牙技术发展迅速，蓝牙耳机能够让用户在不受耳机线束缚的前提下享受音乐。蓝牙耳机在播放音频时，首先对音频文件进行解码得到音频数字信号，然后将音频数字信号转换为音频模拟信号，再将音频模拟信号经放大后由耳机中的扬声器以声信号的形式输出，实现音频播放。然而，现有的蓝牙耳机存在以下缺陷：蓝牙耳机在低温状态下会自动提高信号的功率，导致因功率过高而使信号失真；蓝牙耳机在高温状态下也会自动降低信号的功率，导致因功率过低而使信号失真。
发明内容
针对上述技术问题，本申请提供了一种射频信号的增益调节方法、电路、芯片及电子设备，通过调节输出信号的增益，实现精准地控制输出信号的功率大小，从而避免因输出功率大幅度变化而导致输出信号失真。
本申请实施例提供了一种射频信号的增益调节方法，包括如下步骤：
获取射频电路的环境温度，并将所述射频电路的环境温度与预设温度进行比较；
根据所述射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节所述射频电路的输出信号的增益，以使所述射频电路的输出信号的功率处于与所述预设温度具有映射关系的目标功率值范围内。
可选地，根据所述射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节所述射频电路的输出信号的增益，包括：
当所述射频电路的环境温度大于所述预设温度时，增大所述射频电路的输出信号的增益；
当所述射频电路的环境温度小于所述预设温度时，减小所述射频电路的输出信号的增益。
可选地，所述射频电路至少包括射频发送链路，所述射频发送链路用于将数字信号形式的输出信号转换成模拟信号形式的输出信号，其中，所述模拟信号形式的输出信号包括第一模拟信号和第二模拟信号；
调节所述射频电路的输出信号的增益，包括：
至少对所述第一模拟信号的增益或所述第二模拟信号的增益进行调节；
将增益调节后的第一模拟信号和第二模拟信号合成目标输出信号并输出。
可选地，调节所述射频电路的输出信号的增益，包括：
当所述射频电路的环境温度大于所述预设温度时，至少对所述模拟信号形式的输出信号的增益进行调节；
当所述射频电路的环境温度小于所述预设温度时，至少对所述数字信号形式的输出信号的增益进行调节。
可选地，所述射频发送链路，至少包括数字信号处理模块、数模转换模块和模拟信号处理模块；
通过所述数字信号处理模块调节所述数字信号形式的输出信号的增益；
通过所述模数转换模块将调节后的数字信号形式的输出信号转换成模拟信号形式的输出信号；
通过所述模拟信号处理模块调节所述模拟信号形式的输出信号并输出。
可选地，所述数字信号处理模块调节数字信号形式的输出信号的增益，包括：
通过所述数字信号处理模块调节增益系数，并将调节后的增益系数与数字信号形式的输出信号相乘，得到调节后的数字信号形式的输出信号。
可选地，所述模拟信号处理模块包括功率放大器单元；
所述模拟信号处理模块调节模拟信号形式的输出信号的增益，包括：
通过所述功率放大器单元调节电流增益，并根据调节后的电流增益对模拟信号形式的输出信号进行放大。
可选地，所述模拟信号处理模块包括有源滤波器单元；
所述模拟信号处理模块调节模拟信号形式的输出信号的增益，包括：
通过所述有源滤波器单元调节电压增益，并根据调节后的电压增益对模拟信号形式的输出信号进行放大。
本申请实施例提供了一种射频电路，用于执行如上任意一种增益调节方法。
本申请实施例提供了一种蓝牙信号收发芯片，用于执行如上任意一种增益调节方法。
本申请实施例提供了一种电子设备，包括如上所述的射频电路，或如上所述的蓝牙信号收发芯片。
相比于现有技术，本申请实施例具有如下有益效果：
本申请实施例提供的射频信号的增益调节方法、电路、芯片及电子设备，其中所述的增益调节方法包括如下步骤：获取射频电路的环境温度，并将射频电路的环境温度与预设温度进行比较；根据射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节射频电路的输出信号的增益，以使射频电路的输出信号的功率处于与预设温度具有映射关系的目标功率值范围内。由此可见，当本实施例的射频电路的环境温度偏离设定为常温的预设温度，即在低温环境或高温环境工作时，无论本实施例的射频电路将信号的功率调节过高或过低，都能够根据射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节射频电路的输出信号的增益，以使射频电路的输出信号的功率调节到在常温状态下的目标功率值范围内，从而保证射频电路处于正常功率的状态下工作，进而避免配置该射频电路的蓝牙耳机输出信号失真。
附图说明
图1是本申请实施例提供的增益调节方法的第一流程示意图；
图2是本申请实施例提供的射频电路的第一结构示意图；
图3是本申请实施例提供的增益调节方法的第二流程示意图；
图4是本申请实施例提供的射频发送链路的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的增益调节方法的第三流程示意图；
图6是本申请实施例提供的模拟信号处理模块的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的射频电路的第二结构示意图；
图8是本申请实施例提供的蓝牙信号收发芯片的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；
01、蓝牙信号收发芯片；02、电子设备；1、射频电路；11、射频接收链路；12、射频发送链路；121、数字信号处理模块；122、数模转换模块；123、模拟信号处理模块；1231、有源滤波器单元；1232、混频器单元；1233、功率放大器单元。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供一种射频信号的增益调节方法，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的增益调节方法的第一流程示意图。包括如下步骤：
S100、获取射频电路的环境温度，并将射频电路的环境温度与预设温度进行比较。
S200、根据射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节射频电路的输出信号的增益，以使射频电路的输出信号的功率处于与预设温度具有映射关系的目标功率值范围内。
在本实施例中，射频电路的环境温度指的是射频电路内部和外部的总温度。例如，射频电路内部温度大幅升高，可能是射频电路板发热的原因；射频电路外部温度大幅升高，可能是热量不能通过蓝牙耳机的外壳外散导致环境温度大幅升高。通过温度传感器每隔设定间隔时间(例如间隔时间为一秒)检测环境温度，以获取射频电路的环境温度。
优选地，预设温度为25℃，将射频电路在25℃运行时输出信号的功率为目标功率，目标功率±10w为目标功率范围。当检测到环境温度大于或小于25℃时，需要比较环境温度与预设温度25℃的差值，以此为依据，调节射频电路的输出信号的增益增大或缩小幅度，直至当前输出信号的功率稳定在目标功率±10w的范围内。
优选地，根据射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节射频电路的输出信号的增益，包括：当射频电路的环境温度大于预设温度时，增大射频电路的输出信号的增益；当射频电路的环境温度小于预设温度时，减小射频电路的输出信号的增益。
可以理解的是，由于蓝牙耳机在小于预设温度的低温状态下会自动提高信号的功率，导致因功率过高而使信号失真，因此当射频电路的环境温度小于预设温度时，减小射频电路的输出信号的增益，从而使输出信号的功率下降到目标功率范围内；由于蓝牙耳机在大于预设温度的高温状态下也会自动降低信号的功率，导致因功率过低而使信号失真，因此当射频电路的环境温度大于预设温度时，增加射频电路的输出信号的增益，从而使输出信号的功率上升到目标功率范围内。
由此可见，当本实施例的射频电路的环境温度偏离设定为常温的预设温度，即在低温环境或高温环境工作时，无论本实施例的射频电路将信号的功率调节过高或过低，都能够根据射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节射频电路的输出信号的增益，以使射频电路的输出信号的功率调节到在常温状态下的目标功率值范围内，从而保证射频电路处于正常功率的状态下工作，进而避免配置该射频电路的蓝牙耳机输出信号失真。
可以理解的是，本实施例的增益调节方法可以用于只配置射频发送链路的射频电路、只配置射频接收链路的射频电路或者射频发送链路和射频接收链路都配置的射频电路。请参阅图2，图2是本申请实施例提供的射频电路的第一结构示意图。
研究人员发现，对温度更为敏感又影响程度更大的是射频发送链路12。因此，本申请提供一种实施例以解决射频发送链路12受环境温度影响的问题。
在本实施例中，射频电路1至少包括射频发送链路12，射频发送链路12用于将数字信号形式的输出信号转换成模拟信号形式的输出信号。
优选地，模拟信号形式的输出信号包括第一模拟信号和第二模拟信号。
在本实施例中，第一模拟信号对应为通信链路I的实信号，第二模拟信号对应为通信链路Q的虚信号，输出信号可以通过信号调制器分成第一模拟信号和第二模拟信号，第一模拟信号和第二模拟信号可以通过信号调制器重新合成输出信号。
在上述射频信号的增益调节方法的基础上，本申请还提供一种实施例，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的增益调节方法的第二流程示意图。在本实施例的增益调节方法中，射频电路1的输出信号的增益调节方式包括：
S210、至少对第一模拟信号的增益或第二模拟信号的增益进行调节。
S220、将增益调节后的第一模拟信号和第二模拟信号合成目标输出信号并输出。
可以理解的是，在一些实施例中，仅对第一模拟信号的增益进行调节而保持第二模拟信号的增益，或者仅对第二模拟信号的增益进行调节而保持第一模拟信号的增益，再者对第一模拟信号的增益和第二模拟信号的增益都进行调节，然后，经过增益经过调节或未调节的第一模拟信号和第二模拟信号都需要合成目标输出信号并输出。本实施例通过分别对第一模拟信号的增益或第二模拟信号的增益进行调节，可以实现更灵活的增益调节方式，有利于提高调节增益的调节精度。
需要说明的是，射频发送链路12和射频接收链路11均由多个电子器件连接而成，可以数字信号以及模拟信号为准分为两大模块，在本实施例中，仅以射频发送链路12进行说明，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的射频发送链路12的结构示意图。在本实施例中，射频发送链路12至少包括数字信号处理模块121、数模转换模块122和模拟信号处理模块123。
在上述射频信号的增益调节方法的基础上，本申请还提供一种实施例，通过数字信号处理模块121调节数字信号形式的输出信号的增益；通过模数转换模块将调节后的数字信号形式的输出信号转换成模拟信号形式的输出信号；通过模拟信号处理模块123调节模拟信号形式的输出信号并输出。
虽然输出信号的增益的调节方式有多种，但是，在调节输出信号的增益的过程中发现，增大数字信号的增益会导致信号饱和，严重情况下发生信号削波现象，导致蓝牙耳机连不上手机。
为了解决此问题，本申请还提供另一种实施例，请参阅图5，图5是本申请实施例提供的增益调节方法的第三流程示意图。射频电路1的输出信号的增益调节方式包括：
S230、当射频电路的环境温度大于预设温度时，至少对模拟信号形式的输出信号的增益进行调节。
S240、当射频电路的环境温度小于预设温度时，至少对数字信号形式的输出信号的增益进行调节。
可以理解的是，由于模拟信号的线性度相比起数字信号更好，因此，当需要增大输出信号的增益时，对模拟信号形式的输出信号的增益进行调节，调节精度更好，避免过度调节导致输出信号饱和。
需要说明的是，射频发送链路12的模拟信号处理模块123和射频接收链路11的模拟信号处理模块123均由多个电子器件连接而成，本申请提供一种实施例以说明射频发送链路12的模拟信号处理模块123包括的电子器件。请参阅图6，图6是本申请实施例提供的模拟信号处理模块123的结构示意图。在本实施例中，模拟信号处理模块123包括：有源滤波器单元1231、混频器单元1232、功率放大器单元1233。在本实施例中，混频器单元1232用于将预设频率的幅信号与输出信号进行混频以使到达输出信号达到想要的频率。有源滤波器单元1231和功率放大器单元1233均可以对模拟信号形式的输出信号的增益进行调节。
可选地，模拟信号处理模块123调节模拟信号形式的输出信号的增益调节方式包括：
通过功率放大器单元1233调节电流增益，并根据调节后的电流增益对模拟信号形式的输出信号进行放大。
优选地，模拟信号处理模块123调节模拟信号形式的输出信号的增益调节方式包括：
通过有源滤波器单元1231调节电压增益，并根据调节后的电压增益对模拟信号形式的输出信号进行放大。
可以理解的是，由于通过功率放大器单元1233调节模拟信号形式的输出信号，会影响输出信号的线性度，因此为了避免影响输出信号的线性度，通过有源滤波器单元1231调节模拟信号形式的输出信号是更优的选择。
进一步地，数字信号处理模块121调节数字信号形式的输出信号的增益调节方式包括：
通过数字信号处理模块121调节增益系数，并将调节后的增益系数与数字信号形式的输出信号相乘，得到调节后的数字信号形式的输出信号。
可以理解的是，由于减小数字信号的增益并不会导致信号饱和，同时数字信号的比特位数多，可调节的精度相比模拟信号的可调节增益的精度更高，因此需要减小输出信号的增益时，优选对数字信号形式的输出信号的增益进行减小。
请参阅图7，本申请实施例提供了一种射频电路1，用于执行上述任意一种射频信号的增益调节方法，图7是本申请实施例提供的射频电路1的第二结构示意图。
请参阅图8，本申请实施例提供了一种蓝牙信号收发芯片01，用于执行上述任意一种射频信号的增益调节方法，其中，蓝牙信号收发芯片01包括上述射频电路1，图8是本申请实施例提供的蓝牙信号收发芯片01的结构示意图。
请参阅图9，本申请实施例提供了一种电子设备02，包括上述射频电路1，或上述蓝牙信号收发芯片01，图9是本申请实施例提供的电子设备02的结构示意图。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频信号的增益调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取射频电路的环境温度，并将所述射频电路的环境温度与预设温度进行比较；
根据所述射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节所述射频电路的输出信号的增益，以使所述射频电路的输出信号的功率处于与所述预设温度具有映射关系的目标功率值范围内。
2.根据权利要求1所述的增益调节方法，其特征在于，根据所述射频电路的环境温度与预设温度的比较结果，调节所述射频电路的输出信号的增益，包括：
当所述射频电路的环境温度大于所述预设温度时，增大所述射频电路的输出信号的增益；
当所述射频电路的环境温度小于所述预设温度时，减小所述射频电路的输出信号的增益。
3.根据权利要求2所述的增益调节方法，其特征在于，所述射频电路至少包括射频发送链路，所述射频发送链路用于将数字信号形式的输出信号转换成模拟信号形式的输出信号，其中，所述模拟信号形式的输出信号包括第一模拟信号和第二模拟信号；
调节所述射频电路的输出信号的增益，包括：
至少对所述第一模拟信号的增益或所述第二模拟信号的增益进行调节；
将增益调节后的第一模拟信号和第二模拟信号合成目标输出信号并输出。
4.根据权利要求3所述的增益调节方法，其特征在于，调节所述射频电路的输出信号的增益，包括：
当所述射频电路的环境温度大于所述预设温度时，至少对所述模拟信号形式的输出信号的增益进行调节；
当所述射频电路的环境温度小于所述预设温度时，至少对所述数字信号形式的输出信号的增益进行调节。
5.根据权利要求4所述的增益调节方法，其特征在于，所述射频发送链路，至少包括数字信号处理模块、数模转换模块和模拟信号处理模块；
通过所述数字信号处理模块调节所述数字信号形式的输出信号的增益；
通过所述模数转换模块将调节后的数字信号形式的输出信号转换成模拟信号形式的输出信号；
通过所述模拟信号处理模块调节所述模拟信号形式的输出信号并输出。
6.根据权利要求5所述的增益调节方法，其特征在于，所述数字信号处理模块调节数字信号形式的输出信号的增益，包括：
通过所述数字信号处理模块调节增益系数，并将调节后的增益系数与数字信号形式的输出信号相乘，得到调节后的数字信号形式的输出信号。
7.根据权利要求5所述的增益调节方法，其特征在于，所述模拟信号处理模块包括功率放大器单元；
所述模拟信号处理模块调节模拟信号形式的输出信号的增益，包括：
通过所述功率放大器单元调节电流增益，并根据调节后的电流增益对模拟信号形式的输出信号进行放大。
8.根据权利要求5所述的增益调节方法，其特征在于，所述模拟信号处理模块包括有源滤波器单元；
所述模拟信号处理模块调节模拟信号形式的输出信号的增益，包括：
通过所述有源滤波器单元调节电压增益，并根据调节后的电压增益对模拟信号形式的输出信号进行放大。
9.一种蓝牙信号收发芯片，其特征在于，用于执行权利要求1至8中任意一项所述的增益调节方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的蓝牙信号收发芯片。
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