CN115668816A - 无线接收电路 - Google Patents

Abstract

在无线接收电路(1)中，用LNA(2)放大输入信号，用混频器(3)将LNA(2)的输出与本振信号(L01)混合后输出。混频器(3)的输出由第一滤波电路(4)滤波，由第一信号强度检测电路(5)检测信号强度。另外，混频器(3)的输出经由衰减器(6)由第二滤波电路(7)滤波，由第二信号强度检测电路(8)检测信号强度。然后，通过将由第一信号强度检测电路(5)检测出的信号强度与由所述第二信号强度检测电路(8)检测出的信号强度相加，由此得到输入信号的信号强度。

Description

无线接收电路

技术领域

本发明一种涉及无线接收电路。

背景技术

在以ETC系统(Electronic Toll Collection system：电子收费系统)等狭域通信系统(DSRC：Dedicated Short Range Communication：专用短程通信系统)为代表的无线通信系统中，使用ASK(Amplitude Shift keying：幅移键控)等数字调制方式。这样的无线系统的接收机进行载波侦听(Carrier Sense)，搜索在通信区域内是否存在应进行通信的对方。若接收机在通信区域内接收来自通信对方的信号，则用内部的解调器检测振幅的变化，解调ASK信号，如果该信号是规定的模式，则开始通信。

在一般的无线通信系统中，在接近的频带中共同存在同一系统的其他信道的信号、其他无线系统的信号。这些信号对于想要接收的信号来说是不必要的信号，会使信号的通信质量恶化。因此，需要用滤波器等除去该不必要的信号。

在非专利文献1中，作为无线接收电路，公开了如下结构：通过天线接收无线信号并由LNA(Low Noise Amplifier：低噪声放大器)放大后，由混频器将信号转换为低频率信号，然后由滤波器除去不必要信号，从而检测信号强度。在现有技术中，为了除去不必要信号，由SAW滤波器(外置)除去不必要波后检测信号强度。在对信号强度的检测中，使用RSSI(Received Signal Strength Indication：接收信号强度指示)。SAW滤波器的Q值高，例如将Q值为10左右的滤波器用于接收机。

非特许文献1：N.Sasho，et al.，″Single-Chip 5.8GHz DSRC Transceiver withDual-Mode of ASK and Pi/4-QPSK″，2008IEEE Radio and Wireless Symposium，pp.799-802，January 2008

发明内容

-发明要解决的技术问题-

但是，SAW滤波器存在价格高且尺寸大的问题，无法实现模块尺寸的小型化、低成本化。因此，考虑：在LSI内设置由有源电路构成的滤波器，以此来代替SAW滤波器。然而，有源电路在线性和噪声特性方面存在问题，存在不能在确保接收性能的基础上实现必要的动态范围的问题。例如，在由有源电路构成滤波器的情况下，当输入信号电平变高时，存在滤波器饱和的问题。如果滤波器饱和，则RSSI的输出信号也就会饱和，因此无法检测信号电平的变化，有可能错误地解调调制信号。如果RSSI的输出信号饱和，则在其他的数字调制方式中，有时也无法正确地进行解调。

本公开是正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于：在无线接收电路中，为了实现小型化和低成本化而将滤波器集成在半导体集成电路上，从而能够高速地且在宽动态范围内进行信号强度的检测。

-用以解决技术问题的技术方案-

本公开的一方面的无线接收电路构成为：包括：低噪声放大电路LNA，所述低噪声放大电路LNA放大输入信号；第一混频器，所述第一混频器接受所述低噪声放大电路的输出，并将所述低噪声放大电路的输出与第一本振信号混合后输出；第一滤波电路，所述第一滤波电路对所述第一混频器的输出进行滤波；第一信号强度检测电路，所述第一信号强度检测电路接受所述第一滤波电路的输出，并检测信号强度；衰减器，所述衰减器接受所述第一混频器的输出，并将所述第一混频器的输出衰减后输出；第二滤波电路，所述第二滤波电路对所述衰减器的输出进行滤波；以及第二信号强度检测电路，所述第二信号强度检测电路接受所述第二滤波电路的输出，并检测信号强度，通过将由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度与由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度相加，由此得到所述输入信号的信号强度。

根据上述方面，设置根据第一混频器的输出来检测信号强度的第一信号强度检测电路、和利用衰减器使第一混频器的输出衰减并根据该衰减信号来检测信号强度的第二信号强度检测电路，通过将由第一信号强度检测电路检测出的信号强度与由第二信号强度检测电路检测出的信号强度相加来得到输入信号的信号强度。通过这种结构，即使在第一滤波电路饱和的区域，也能够使第二滤波电路不饱和地工作，从而扩大了相对于输入信号而言能够线性输出的范围。这样一来，为了实现小型化和低成本化而将滤波器集成在半导体集成电路上，从而能够高速地且在宽动态范围内进行信号强度的检测。

本公开的一方面的无线接收电路构成为：包括：低噪声放大电路LNA，所述低噪声放大电路LNA放大输入信号；第一混频器，所述第一混频器接受所述低噪声放大电路的输出，并将所述低噪声放大电路的输出与本振信号混合后输出；放大电路，所述放大电路接受所述第一混频器的输出，并将所述第一混频器的输出放大后输出；第一滤波电路，所述第一滤波电路对所述放大电路的输出进行滤波；第一信号强度检测电路，所述第一信号强度检测电路接受所述第一滤波电路的输出，并检测信号强度；第二滤波电路，所述第二滤波电路对所述第一混频器的输出进行滤波；以及第二信号强度检测电路，所述第二信号强度检测电路接受所述第二滤波电路的输出，并检测信号强度，通过将由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度与由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度相加，由此得到所述输入信号的信号强度。

根据上述方面，设置利用放大器使第一混频器的输出放大并根据该放大信号检测信号强度的第一信号强度检测电路、和根据混频器的输出检测信号强度的第二信号强度检测电路，通过将由第一信号强度检测电路检测出的信号强度与由第二信号强度检测电路检测出的信号强度相加，由此得到输入信号的信号强度。通过这种结构，即使在第一滤波电路饱和的区域，也能够使第二滤波电路不饱和地工作，从而扩大了相对于输入信号而言能够线性输出的范围。这样一来，为了实现小型化和低成本化而将滤波器集成在半导体集成电路上，从而能够高速地且在宽动态范围内进行信号强度的检测。

-发明的效果-

本公开的无线接收电路为了实现小型化和低成本化而将滤波器集成在半导体集成电路上，从而能够高速地且在宽动态范围内进行信号强度的检测。

附图说明

图1是示出实施方式的无线接收电路的结构的框图；

图2是示出滤波电路的结构例的电路图；

图3是示出衰减器的结构例的电路图；

图4是示出衰减器的其他结构例的电路图；

图5是示出信号强度检测电路的结构例的框图；

图6是示出限幅放大器的结构例的电路图；

图7是示出无线接收电路的输入输出特性的一例的图；

图8是示出无线接收电路的输入输出特性的模拟结果的图；

图9是示出变形例1的无线接收电路的结构的框图；

图10是示出变形例2的无线接收电路的结构的框图；

图11是示出变形例3的无线接收电路的结构的框图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式做详细的说明。需要说明的是，在以下的实施方式中示出的具体的数值只不过是用于使发明容易理解的示例，并没有限定发明的范围的意图。

图1是示出本实施方式的无线接收电路1的结构例的框图。

本实施方式所涉及的无线接收电路1例如搭载在以ETC系统等狭域通信系统(DSRC)为代表的无线通信系统的接收机(省略图示)中。接收机进行载波侦听，搜索位于本机的通信区域内的其他设备(以下称为通信对方)。如果接收机在通信区域内接收到来自通信对方的信号，则由无线接收电路1检测振幅的变化，解调ASK信号，如果该信号为规定的模式，则开始与该通信对方之间的通信。需要说明的是，本实施方式的无线接收电路1的应用对象不限于ETC系统，例如，能够广泛应用于检测接收信号的信号电平并进行AGC控制的情况、解调ASK调制信号的无线系统中。

如图1所示，无线接收电路1包括：低噪声放大电路2(以下、记载为LNA2)、混频器3(相当于第一混频器)、第一滤波电路4、第一信号强度检测电路5、衰减器6、第二滤波电路7、第二信号强度检测电路8、以及加法电路85。

LNA2以低噪声放大由天线(省略图示)接收到的高频信号RFIN并将放大后的信号作为放大信号S2输出。高频信号RFIN例如是GHz频带的信号。在将本实施方式的无线接收电路1应用于ETC系统的情况下，例如，高频信号RFIN的频率为5795[MHz]，后述的本振信号L01的频率为5835[MHz]。另外，由ETC系统接收的高频信号RFIN的信号电平例如为-20[dBm]～-80[dBm]。但是，无线接收电路1所接收的高频信号RFIN的频率和信号电平以及输入混频器3的本振信号L01的频率并不限于上述。

混频器3接收从LNA2输出的放大信号S2，将放大信号S2与本振信号LO1混合，输出关于两信号的频率差的IF信号S3。IF信号S3的频率例如是高频信号RFIN与本振信号LO1的频率差。在ETC系统中，例如，IF信号S3的频率为40[MHz]，LNA2和混频器3的增益之和是30[dB]。

第一滤波电路4接收从混频器3输出的IF信号S3并进行滤波，将滤波后的信号作为第一滤波信号S4输出到第一信号强度检测电路5。在图2中，作为第一滤波电路4的一例，示出了将运算放大器和RC元件组合起来的双二阶带通滤波器。第一滤波电路4例如将中心频率设定为与IF信号S3的频率对应的40[MHz]，将信号频带设为4[MHz]。第一滤波电路4例如具有在高频信号RFIN为-40[dBm]处饱和这样的特性。如上所述，在将LNA2和混频器3的增益之和设为30[dB]的情况下，那么就第一滤波器自身而言，在-10[dBm]处饱和。需要说明的是，第一滤波电路4也可以根据滤波所需要的衰减量，将带通滤波器设为多级结构，对此未图示。另外，第一滤波电路4可以是多重反馈型，也可以是低通滤波器和高通滤波器的组合。另外，在高频信号RFIN的频率与本振信号L01的频率相同(Direct-Conversion(直接变频)接收方式)的情况下，也可以由低通滤波器构成第一滤波电路4。

衰减器6接收从混频器输出的IF信号S3，使信号电平衰减，将衰减后的信号作为衰减信号S6输出。图3示出以由电阻比决定衰减量的方式构成的衰减器6的电路结构例。在图3的电路的情况下，衰减量A为

A＝-20×log(R62/(2×R61+R62))……(1)

在上式(1)中，R61是图3的电阻R61的电阻值，R62是图3的电阻R62的电阻值。并且，例如，在R61＝9[kΩ]、R62＝2[kΩ]时，图3的电路的衰减量A为A＝20[dB]。

需要说明的是，衰减器6不限于图3的结构，也可以是其他结构。例如，图4示出使用运算放大器构成衰减器6的例子。在图4的电路的情况下，衰减量A为

A＝-20×log(R64/R63)……(2)

在上式(2)中，R63是图4的电阻R63的电阻值，R64是图4的电阻R64的电阻值。并且，例如，在R63＝50[kΩ]、R64＝5[kΩ]时，图4的电路的衰减量A为A＝20[dB]。

第二滤波电路7接收从衰减器6输出的衰减信号S6，对衰减信号S6进行滤波，将滤波后的信号作为第二滤波信号S7输出到第二信号强度检测电路8。需要说明的是，由于第二滤波电路7也能够使用与第一滤波电路4共同的电路，因此这里省略对第二滤波电路7的结构的说明。这里，从混频器3输出的IF信号S3被衰减器6衰减20[dB]后输入到第二滤波电路7。因此，即使与第一滤波电路4相同地，在第二滤波电路7具有滤波器自身在-10[dBm]处饱和的特性的情况下，第二滤波电路7直到高频信号RFIN达到-20[dBm]处才会饱和。

如图5所示，第一信号强度检测电路5包括第一限幅放大器组50和第一加法器52(相当于第一检测电路)，其中，第一限幅放大器组50由多级连接的第一限幅放大器51构成。在本实施方式中，示出第一限幅放大器组50由五级的第一限幅放大器51构成的例子。需要说明的是，在以下的说明中，在区别说明第一限幅放大器51(五级)的情况下，有时按照接受第一滤波信号S4的第一级到第五级的顺序，对第一限幅放大器51(五级)附加511～515的符号来进行说明。

图6示出使用差动方式的运算放大器51a(相当于第一放大电路)构成的第一限幅放大器51的例子。在图6的结构中，第一限幅放大器51的增益由与运算放大器51a连接的输入电阻和输出电阻之比决定。例如，在图6的电路中，当输入电阻R51的电阻值为10[kΩ]、输出电阻R52的电阻值为32[kΩ]时，第一限幅放大器51的每一级的增益为10[dB]。在各个第一限幅放大器51中，由整流器51b(相当于第一转换器)从运算放大器51a的输出中取出振幅信息，将其输出到第一加法器52。即，从整流器51b输出与运算放大器51a的输出信号的振幅的大小相当的电流信号。然后，在第一加法器52中，将从各级的第一限幅放大器51中的整流器51b接受到的第一电流信号S5x(在本实施方式中x是1～5的整数)相加，将相加后的信号作为第一电流信号S5输出。需要说明的是，第一限幅放大器51不限于差动方式，例如也可以是单端的结构。

返回图1，第二信号强度检测电路8包括第二限幅放大器组80和第二加法器82(相当于第二检测电路)，其中，第二限幅放大器组80由多级连接的第二限幅放大器81构成。在本实施方式中，示出第二限幅放大器组80由两级的第二限幅放大器81构成的例子。需要说明的是，在以下的说明中，在区别说明第二限幅放大器81(两级)的情况下，有时对接受第二滤波信号S7的第一级第二限幅放大器附加811的符号，对第二级第二限幅放大器附加812的符号来进行说明。第二限幅放大器81能够使用与第一限幅放大器51共同的结构。即，在图6中，运算放大器51a是第二限幅放大器81的第二放大电路的一例，整流器51b是第二限幅放大器81的第二转换器的一例。例如，能够采用图6的结构作为第二限幅放大器81的结构，此时的第二限幅放大器81的每一级的增益为10[dB]。然后，在第二加法器82中，将从各级的第二限幅放大器81中的整流器(相当于第二转换器)接受到的第二电流信号S81、S82相加，将相加后的信号作为第二电流信号S8输出，需要说明的是，在第二限幅放大器81中，也可以采用单端的结构。

加法电路85将第一电流信号S5和第二电流信号S8相加，转换为电压信号并作为RSSI输出信号ROUT输出到后级的ADC91。在ADC91中，将RSSI输出信号ROUT转换为数字信号。

通过采用上述那样的结构，图1的无线接收电路1能够得到当高频信号RFIN的信号电平在-90[dBm]～-20[dBm]之间作为RSSI输出信号ROUT而发生线性变化的输出。

〔无线接收电路的工作例〕

下面，具体说明无线接收电路1在被输入了信号电平为一90[dBm]～-20[dBm]的信号作为高频信号RFIN时的工作情况。这里，如上所述，设各第一限幅放大器51(511～515)及各第二限幅放大器81(811、812)的增益为10[dB]。另外，将第一滤波电路4设为在输入信号(IF信号S3)为-10[dBm]处饱和。相同地，将第二滤波电路7设为在输入信号(衰减信号S6)为-10[dBm]处饱和。另外，将第一限幅放大器51和第二限幅放大器81设为在输出电平为0[dBm]处饱和。

-关于区间(i)-

在图7的区间(i)中，高频信号RFIN在-90[dBm]～-80[dBm]的范围内变化。此时，第五级的第一限幅放大器515的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化，其结果反映在RSSI输出信号ROUT中。具体而言，在高频信号RFIN在一90[dBm]～-80[dBm]的范围内的情况下，通过LNA2和混频器3后的IF信号S3的信号电平为-60[dBm]～-50[dBm]。于是，向第一级的第一限幅放大器511输入信号电平为-60[dBm]～-50[dBm]的第一滤波信号S4，第一级的第一限幅放大器511输出信号电平为-50[dBm]～-40[dBm]的信号。向第二级的第一限幅放大器512输入第一级的第一限幅放大器511的输出信号，第二级的第一限幅放大器512输出信号电平为-40[dBm]～-30[dBm]的信号。向第三级的第一限幅放大器513输入第二级的第一限幅放大器512的输出信号，第三级的第一限幅放大器513输出信号电平为-30[dBm]～-20[dBm]的信号。向第四级的第一限幅放大器514输入第三级的第一限幅放大器513的输出信号，第四级的第一限幅放大器514输出信号电平为-20[dBm]～-10[dBm]的信号。向第五级的第一限幅放大器515输入第四级的第一限幅放大器514的输出信号，第五级的第一限幅放大器515输出信号电平为-10[dBm]～0[dBm]的信号。这里，由于第一级的第一限幅放大器511～第四级的第一限幅放大器514的输出小，因此电流信号S51～S54也小，从而能够忽略对RSSI输出信号ROUT的影响。另外，在第二限幅放大器组80中，由于IF信号S3被衰减器6衰减20[dB]，因此第二限幅放大器811、812的输出小，所以电流信号S81和S82也小，从而能够忽略对RSSI输出信号ROUT的影响。关于后述的区间(ii)～区间(v)也相同。因此，如上所述，第一信号强度检测电路5中的第五级的第一限幅放大器515的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化且电流输出S55也发生线性变化的结果会反映在RSSI输出信号ROUT中。

-关于区间(ii)-

在图7的区间(ii)中，高频信号RFIN在-80[dBm]～-70[dBm]的范围内变化。此时，第四级的第一限幅放大器514的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化，其结果反映在RSSI输出信号ROUT中。具体而言，在上述区间(i)的说明中，从第一级的第一限幅放大器511～第四级的第一限幅放大器514的输入输出信号均上升10[dB]。这里，由于第五级的第一限幅放大器515在输出电平为0[dBm]处饱和，因此电流信号S55恒定(参考从图7的(i)与(ii)之间延伸出来的虚线)。因此，从高频信号RFIN的信号电平为一80[dBm]时起，其输出信号电平实质上没有发生变化。另外，由于第一级的第一限幅放大器511～第三级的第一限幅放大器513以及第二限幅放大器811、812的输出小，因此电流信号S51～S53以及电流信号S81、S82也小，从而能够忽略对RSSI输出信号ROUT的影响。因此，将第四级的第一限幅放大器514、第五级的第一限幅放大器515的输出相加后的输出反映在RSSI输出信号ROUT中。另外，第一信号强度检测电路5中的第四级的第一限幅放大器514的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化且电流输出S54也发生线性变化的结果反映在RSSI输出信号ROUT中。

-关于区间(iii)-

在图7的区间(iii)中，高频信号RFIN在-70[dBm]～-60[dBm]的范围内变化。此时，第三级的第一限幅放大器513的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化，其结果反映在RSSI输出信号ROUT中。具体而言，在上述区间(ii)的说明中，从第一级的第一限幅放大器511～第三级的第一限幅放大器513的输入输出信号均上升10[dB]。这里，第四级的第一限幅放大器514在输出电平为0[dBm]处饱和，因此电流信号S54恒定。因此，从高频信号RFIN的信号电平为一70[dBm]时起，第四级的第一限幅放大器514、第五级的第一限幅放大器515的输出信号电平实质上没有发生变化(参考从图7的(ii)与(iii)之间延伸出来的虚线)。另外，由于第一级的第一限幅放大器511、第二级的第一限幅放大器512以及第二限幅放大器811、812的输出小，因此电流信号S51、S52以及电流信号S81、S82也小，从而能够忽略对RSSI输出信号ROUT的影响。因此，将第三级的第一限幅放大器513～第五级的第一限幅放大器515的输出相加后的输出反映在RSSI输出信号ROUT中。另外，第一信号强度检测电路5中的第三级的第一限幅放大器513的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化且电流输出S53也发生线性变化的结果反映在RSSI输出信号ROUT中。

-关于区间(iv)-

在图7的区间(iv)中，高频信号RFIN在-60[dBm]～-50[dBm]的范围内变化。此时，第二级的第一限幅放大器512的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化，其结果反映在RSSI输出信号ROUT中。具体而言，在上述段落的说明中，第一级的第一限幅放大器511、第二级的第一限幅放大器512的输入输出信号均上升10[dB]。这里，第三级的第一限幅放大器513在输出电平为0[dBm]处饱和，因此电流信号S53恒定。因此，从高频信号RFIN的信号电平为-60[dBm]时起，第三级的第一限幅放大器513～第五级的第一限幅放大器515的输出信号电平实质上没有发生变化(参考从图7的(iii)与(iv)之间延伸出来的虚线)。另外，由于第一级的第一限幅放大器511以及第二限幅放大器811、812的输出小，因此电流信号S51以及电流信号S81、S82也小，从而能够忽略对RSSI输出信号ROUT的影响。因此，将第二级的第一限幅放大器512～第五级的第一限幅放大器515的输出相加后的输出反映在RSSI输出信号ROUT中。另外，第一信号强度检测电路5中的第二级的第一限幅放大器512的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化且电流输出S52也发生线性变化的结果反映在RSSI输出信号ROUT中。

-关于区间(v)-

在图7的区间(v)中，高频信号RFIN在-50[dBm]～-40[dBm]的范围内变化。此时，第一级的第一限幅放大器511的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化，其结果反映在RSSI输出信号ROUT中。具体而言，在上述段落的说明中，第一级的第一限幅放大器511的输入输出信号上升10[dB]。这里，第二级的第一限幅放大器513在输出电平为0[dBm]处饱和，因此电流信号S52恒定。因此，从高频信号RFIN的信号电平为-50[dBm]时起，第二级的第一限幅放大器512～第五级的第一限幅放大器515的输出信号电平实质上没有发生变化(参考从图7的(iv)与(v)之间延伸出来的虚线)。另外，由于第二限幅放大器811、812的输出小，因此电流信号S81、S82也小，从而能够忽略对RSSI输出信号ROUT的影响。因此，将第一级的第一限幅放大器511～第五级的第一限幅放大器515的输出相加后的输出反映在RSSI输出信号ROUT中。另外，第一信号强度检测电路5中的第一级第一限幅放大器511的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化且电流输出S51也发生线性变化的结果反映在RSSI输出信号ROUT中。

-关于区间(vi)-

在图7的区间(vi)中，高频信号RFIN在-40[dBm]～-30[dBm]的范围内变化。如上所述，第一滤波电路4在IF信号S3变为-10[dBm]时饱和，即，在高频信号RFIN变为-40[dBm]时饱和。因此，从高频信号RFIN的信号电平为-40[dBm]时起，第一级的第一限幅放大器511～第五级的第一限幅放大器515的输出信号电平实质上没有发生变化。

另一方面，向第二滤波电路7输入比IF信号S3衰减了20[dB]的信号。于是，第二滤波电路7不饱和，而是将信号电平为-30[dBm]～-20[dBm]的第二滤波信号S7输出到第二信号强度检测电路8。在第二信号强度检测电路8中，第一级的第二限幅放大器811接受第二滤波信号S7，第一级的第二限幅放大器811输出信号电平为-20[dBm]～-10[dBm]的信号。向第二级的第二限幅放大器812输入第一级的第二限幅放大器811的输出信号，第二级的第二限幅放大器812输出信号电平为-10[dBm]～-0[dBm]的信号。这里，由于第一级的第二限幅放大器811的输出小，因此电流信号S81也小，从而能够忽略对RSSI输出信号ROUT的影响。因此，将第二信号强度检测电路8中的第二级的第二限幅放大器812和第一信号强度检测电路5中的第一级的第一限幅放大器511～第五级的第一限幅放大器515的输出相加后的输出反映在RSSI输出信号ROUT中。另外，第二信号强度检测电路8中的第二级的第二限幅放大器812的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化且电流输出S82也发生线性变化的结果反映在RSSI输出信号ROUT中。

-关于区间(vii)-

在图7的区间(vii)中，高频信号RFIN在-30[dBm]～-20[dBm]的范围内变化。与图7的区间(vi)相同，由于第一滤波电路4饱和，因此，从高频信号RFIN的信号电平为-30[dBm]时起，第一级的第一限幅放大器511～第五级的第一限幅放大器515的输出信号电平实质上没有发生变化。

另一方面，第二滤波电路7不饱和，而是将信号电平为-20[dBm]～-10[dBm]的第二滤波信号S7输出到第二信号强度检测电路8。这样一来，第一级的第二限幅放大器811的输入输出信号上升10[dB]。于是，第二级的第二限幅放大器812在输出电平为0[dBm]处饱和，因此电流信号S82恒定。这样一来，从高频信号RFIN的信号电平为-30[dBm]时起，第二级的第二限幅放大器812的输出信号电平实质上没有发生变化(参考从图7的(vi)与(vii)之间延伸出来的虚线)。因此，将第二信号强度检测电路8中的第一级、第二级的第二限幅放大器812以及第一信号强度检测电路5中的第一级的第一限幅放大器511～第五级的第一限幅放大器515的输出相加后的输出反映在RSSI输出信号ROUT中。另外，第二信号强度检测电路8中的第一级的第二限幅放大器811的输出相对于高频信号RFIN的上升而发生线性变化且电流输出S81也发生线性变化的结果反映在RSSI输出信号ROUT中。

〔与比较例的对比〕

在图7中，用细实线表示的比较例示出了：在图1的结构中不设置第二限幅放大器组80而仅由第一限幅放大器组50构成无线接收电路的情况下的例子。如图7的区间(i)～(v)所示，通过将与从第一级的第一限幅放大器511～第五级的第一限幅放大器515的信号振幅相当的电流信号相加，由此能够相对于高频信号RFIN的信号电平得到伪对数输出的RSSI输出信号ROUT。即，在比较例的无线接收电路中，高频信号RFIN的信号电平在-90[dBm]～-40[dBm]的范围内变化的期间发生线性变化，但如果高频信号RFIN的信号电平在-40[dBm]～-20[dBm]，则第一限幅放大器511～515全部饱和，从而RSSI输出信号ROUT也会饱和。相对于此，如上所述，根据本实施方式的无线接收电路1，能够得到相对于信号电平为-90[dBm]～-20[dBm]的高频信号RFIN发生线性变化的输出。

图8是在上述实施例的无线接收电路1(图1的结构)和比较例的结构(未设置第二限幅放大器组80的结构)中，关于无线接收电路的输入输出特性的模拟结果。根据模拟结果，在比较例中，在高频信号RFIN的信号电平为-40[dBm]处饱和，但通过采用本实施方式的结构，动态范围扩大20[dB]左右，能够确认良好的线性特性。

另外，在上述实施方式中，使第二限幅放大器组80的增益量(第二限幅放大器81×二级)和衰减器6的衰减量为相等值，均为20[dB]。这样一来，就能够进行信号强度检测电路彼此没有重叠的信号强度检测。

<变形例1>

图9是示出变形例1的无线接收电路的结构的框图。这里，以与图1的不同点为中心进行说明，有时省略对与图1共同的结构的说明。

在图9中，设置放大器12(相当于放大电路)来代替图1的衰减器6。具体而言，在图9中，第二滤波电路7接受从混频器3输出的IF信号S3，对IF信号S3进行滤波，将滤波后的信号作为第二滤波信号S7输出到第二信号强度检测电路8。放大器12接受从混频器3输出的IF信号S3并进行放大，将放大后的信号作为放大信号S12输出。第一滤波电路4对从放大器12输出的放大信号S12进行滤波，将滤波后的信号作为第一滤波信号S4输出到第一信号强度检测电路5。并且，在设为与图1共同的特性的情况下，将LNA2和混频器3的增益之和设为10[dB]，将放大器12的增益设为20[dB]。由此，能够实现与上述的“无线接收电路的工作例”所示的工作相同的动作。具体而言，在高频信号RFIN在-90[dBm]～-80[dBm]的范围内变化的情况下，第一滤波信号S4的信号电平为-60[dBm]～-50[dBm]。另外，当高频信号RFIN成为-40[dBm]时，第一滤波电路4饱和，但第二滤波电路7不饱和。并且，在高频信号RFIN在-40[dBm]～-30[dBm]的范围内变化的情况下，第二滤波信号S7的信号电平为-30[dBm]～-20[dBm]。

如上所述，在本变形例1中，也能够实现与上述实施方式相同的动作，从而能够得到相同的效果。进而，通过采用图9的结构，能够利用放大器12改善第一滤波电路4的噪声特性。

<变形例2>

尽管上述实施例的结构示出了用于解调ASK调制信号的无线系统中的无线接收电路1的例子，但是本公开的技术的应用不限于此。例如，无线接收电路1也可以用于解调QPSK(Quadrature Phase Shift Keying：正交相移键控)调制信号的无线系统中。

图10是示出变形例2的无线接收电路的结构的框图。这里，以与图1的不同点为中心进行说明，有时省略对与图1共同的结构的说明。

在图10的结构中，除了图1的结构以外，还包括选择器93和作为控制电路的DSP(Digital Signal Processor：数位信号处理器)92。选择器93接受第一信号强度检测电路5的第五级(最终级)的第一限幅放大器515的输出信号(相当于放大信号)和第二信号强度检测电路8的第二级(最终级)的第二限幅放大器812的输出信号(相当于放大信号)，选择输出其中一个。下面，将第一限幅放大器515的输出信号称为第一信号强度检测电路5的放大输出信号，将第二限幅放大器812的输出信号称为第二信号强度检测电路8的放大输出信号。

DSP92接受由ADC91进行了数字转换后的RSSI输出信号ROUT，检测RSSI输出信号ROUT的信号电平。然后，DSP92根据RSSI输出信号ROUT的信号电平而控制选择器93，从选择器输出第一信号强度检测电路5的放大输出信号和第二信号强度检测电路8的放大输出信号中的未饱和的放大输出信号。选择器93的输出信号由ADC94转换为数字信号，并由解调器95解调。

例如，在调制方式为QPSK的情况下，如果向解调器95输入的输入信号饱和，则信号质量恶化，因此需要适当地调节其输入信号电平。如图10的结构所示，根据RSSI输出信号ROUT，在第一信号强度检测电路5的放大输出信号和第二信号强度检测电路8的放大输出信号中，选择未饱和的放大输出信号，由此能够将未饱和且S/N特性良好的信号传递给解调器95。

例如，在无线接收电路1具有图7的特性的情况下，在RSSI输出信号ROUT的信号电平为0.5[V]时选择第二信号强度检测电路8的放大输出信号，在信号电平为0.5[V]以下时选择第一信号强度检测电路5的放大输出信号。

另外，在本变形例中，由选择器选择第一信号强度检测电路5的最终级的第一限幅放大器515的输出信号和第二信号强度检测电路8的最终级的第二限幅放大器812的输出信号，但不限于该结构。例如，也可以从选择器输出第一限幅放大器组50和第二限幅放大器组80中未饱和的限幅放大器的输出信号。在该情况下，根据RSSI输出信号ROUT，选择来自多个第一限幅放大器51和多个第二限幅放大器81中的未饱和的适当的限幅放大器的输出信号，由此能够将未饱和且S/N特性良好的信号传递给解调器。例如，在无线接收电路1具有图7的特性的情况下，当RSSI输出信号ROUT的信号电平为0.5[V]时，可以选择第一限幅放大器组50中的第二级的第一限幅放大器512的输出。

<变形例3>

图11是示出变形例3的无线接收电路的结构的框图。这里，以与图10的不同点为中心进行说明，有时省略对与图10共同的结构的说明。

图11的结构是在图10的结构的基础上，在选择器93与ADC 94之间包括混频器98(相当于第二混频器)。混频器98接受选择器93的输出，并将选择器93的输出与第二本振信号LO2混合后输出。这里，例如，如果将第二本振信号LO2设定为33[MHz]左右，则混频器98的输出频率为7[MHz]左右。通过采用图11那样的结构，由此能够降低输入ADC 94、解调器95的信号频率，从而使后级的信号处理变得容易。

-产业实用性-

根据本公开，能够高速地且在宽动态范围内进行信号强度的检测，因此作为用于ETC系统等无线通信系统的无线接收电路是有用的。

-符号说明-

1 无线接收电路

2 LNA

3 混频器(第一混频器)

4 第一滤波电路

5 第一信号强度检测电路

50 第一限幅放大器组

51 第一限幅放大器

51a 运算放大器(第一放大电路)

52 第一加法器(第一检测电路)

511 初级的第一限幅放大器

6 衰减器

7 第二滤波电路

8 第二信号强度检测电路

80 第二限幅放大器组

81 第二限幅放大器

82 第二加法器(第二检测电路)

811 初级的第二限幅放大器

12 放大电路

93 选择器

98 混频器(第二混频器)。

Claims (14)

1.一种无线接收电路，其特征在于：包括：

低噪声放大电路(LNA)，所述低噪声放大电路(LNA)放大输入信号；

第一混频器，所述第一混频器接受所述低噪声放大电路的输出，并将所述低噪声放大电路的输出与第一本振信号混合后输出；

第一滤波电路，所述第一滤波电路对所述第一混频器的输出进行滤波；

第一信号强度检测电路，所述第一信号强度检测电路接受所述第一滤波电路的输出，并检测信号强度；

衰减器，所述衰减器接受所述第一混频器的输出，并将所述第一混频器的输出衰减后输出；

第二滤波电路，所述第二滤波电路对所述衰减器的输出进行滤波；以及

第二信号强度检测电路，所述第二信号强度检测电路接受所述第二滤波电路的输出，并检测信号强度，

通过将由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度与由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度相加，由此得到所述输入信号的信号强度。

2.根据权利要求1所述的无线接收电路，其特征在于：

所述第一信号强度检测电路包括：

第一限幅放大器组，所述第一限幅放大器组是由输出振幅信号的第一限幅放大器以级联的方式连接而成的，所述振幅信号相当于输入信号的信号振幅，并且初级的所述第一限幅放大器接受所述第一滤波电路的输出；以及

第一检测电路，所述第一检测电路通过将从各个所述第一限幅放大器输出的振幅信号相加来检测所述信号强度，

所述第二信号强度检测电路包括：

第二限幅放大器组，所述第二限幅放大器组是由输出振幅信号的第二限幅放大器以级联的方式连接而成的，所述振幅信号相当于输入信号的信号振幅，并且初级的所述第二限幅放大器接受所述第二滤波电路的输出；以及

第二检测电路，所述第二检测电路通过将从各个所述第二限幅放大器输出的振幅信号相加来检测所述信号强度。

3.根据权利要求2所述的无线接收电路，其特征在于：

所述第一限幅放大器包括：

第一放大电路，所述第一放大电路放大输入信号，并将放大后的信号作为第一放大输出信号输出；以及

第一转换器，所述第一转换器将所述第一放大输出信号的振幅转换为电流并作为所述振幅信号输出，

所述第二限幅放大器包括：

第二放大电路，所述第二放大电路放大输入信号，并将放大后的信号作为第二放大输出信号输出；以及

第二转换器，所述第二转换器将所述第二放大输出信号的振幅转换为电流并作为所述振幅信号输出。

4.根据权利要求3所述的无线接收电路，其特征在于：

所述无线接收电路包括选择器，所述选择器根据由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度和由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度，在从所述第一限幅放大器组的最终级的所述第一限幅放大器输出的所述第一放大输出信号和从所述第二限幅放大器组的最终级的所述第二限幅放大器输出的所述第二放大输出信号中，选择并输出未饱和的放大输出信号。

5.根据权利要求3所述的无线接收电路，其特征在于：

所述无线接收电路包括选择器，所述选择器根据由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度和由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度，在从所述第一限幅放大器组的各个所述第一限幅放大器输出的所述第一放大输出信号和从所述第二限幅放大器组的各个所述第二限幅放大器输出的所述第二放大输出信号中，选择并输出从未饱和的限幅放大器输出的放大输出信号。

6.根据权利要求4所述的无线接收电路，其特征在于：

所述无线接收电路包括第二混频器，所述第二混频器接受所述选择器的输出，并将所述选择器的输出与第二本振信号混合后输出。

7.根据权利要求2所述的无线接收电路，其特征在于：

所述第二限幅放大器组的增益量与所述衰减器的衰减量的值相等。

8.一种无线接收电路，其特征在于：包括：

低噪声放大电路(LNA)，所述低噪声放大电路(LNA)放大输入信号；

第一混频器，所述第一混频器接受所述低噪声放大电路的输出，并将所述低噪声放大电路的输出与本振信号混合后输出；

放大电路，所述放大电路接受所述第一混频器的输出，并将所述第一混频器的输出放大后输出；

第一滤波电路，所述第一滤波电路对所述放大电路的输出进行滤波；

第一信号强度检测电路，所述第一信号强度检测电路接受所述第一滤波电路的输出，并检测信号强度；

第二滤波电路，所述第二滤波电路对所述第一混频器的输出进行滤波；以及

第二信号强度检测电路，所述第二信号强度检测电路接受所述第二滤波电路的输出，并检测信号强度，

通过将由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度与由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度相加，由此得到所述输入信号的信号强度。

9.根据权利要求8所述的无线接收电路，其特征在于：

所述第一信号强度检测电路包括：

第一限幅放大器组，所述第一限幅放大器组是由输出振幅信号的第一限幅放大器以级联的方式连接而成的，所述振幅信号相当于输入信号的信号振幅，并且初级的所述第一限幅放大器接受所述第一滤波电路的输出；以及

第一检测电路，所述第一检测电路通过将从各个所述第一限幅放大器输出的振幅信号相加来检测所述信号强度，

所述第二信号强度检测电路包括：

第二限幅放大器组，所述第二限幅放大器组是由输出振幅信号的第二限幅放大器以级联的方式连接而成的，所述振幅信号相当于输入信号的信号振幅，并且初级的所述第二限幅放大器接受所述第二滤波电路的输出；以及

第二检测电路，所述第二检测电路通过将从各个所述第二限幅放大器输出的振幅信号相加来检测所述信号强度。

10.根据权利要求9所述的无线接收电路，其特征在于：

所述第一限幅放大器包括：

第一放大电路，所述第一放大电路放大输入信号，并将放大后的信号作为第一放大输出信号输出；以及

第一转换器，所述第一转换器将所述第一放大输出信号的振幅转换为电流并作为所述振幅信号输出，

所述第二限幅放大器包括：

第二放大电路，所述第二放大电路放大输入信号，并将放大后的信号作为第二放大输出信号输出；以及

第二转换器，所述第二转换器将所述第二放大输出信号的振幅转换为电流并作为所述振幅信号输出。

11.根据权利要求10所述的无线接收电路，其特征在于：

所述无线接收电路包括选择器，所述选择器根据由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度和由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度，在从所述第一限幅放大器组的最终级的所述第一限幅放大器输出的所述第一放大输出信号和从所述第二限幅放大器组的最终级的所述第二限幅放大器输出的所述第二放大输出信号中，选择并输出未饱和的放大输出信号。

12.根据权利要求10所述的无线接收电路，其特征在于：

所述无线接收电路包括选择器，所述选择器根据由所述第一信号强度检测电路检测出的信号强度和由所述第二信号强度检测电路检测出的信号强度，在从所述第一限幅放大器组的各个所述第一限幅放大器输出的所述第一放大输出信号和从所述第二限幅放大器组的各个所述第二限幅放大器输出的所述第二放大输出信号中，选择并输出从未饱和的限幅放大器输出的放大输出信号。

13.根据权利要求11所述的无线接收电路，其特征在于：

所述无线接收电路包括第二混频器，所述第二混频器接受所述选择器的输出，并将所述选择器的输出与第二本振信号混合后输出。

14.根据权利要求9所述的无线接收电路，其特征在于：

所述第二限幅放大器组的增益量与所述放大电路的增益量的值相等。

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