TWI363503B - Receiver and method of tuning the same - Google Patents

Description

T353503 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於整合電感電容(integrated LC)滤波器的調校， 尤指應用於電視接收機(television receiver)中之整合電感電容性減 波器的調校。 【先前技術】 當今的接收機系統係利用寬頻技術來接收一大範圍的頻率。 然而’為了避免頻帶内阻塞(in-band blocker)對於接收機操作所造 成的干擾，接收機必須在其前端具備非常高的線性度。在寬頻電 視接收機中，傳統上係利用自動增益控制(Automatic Gain Contro卜AGC)的方法來達到於存在頻帶内阻塞的情況下仍可獲取 較高的線性度。因此，傳統接收機係利用一寬頻低雜訊放大器 (broadband Low Noise Amplifier(LNA))以及一可變增益放大器 (Variable Gain Amplifier，VGA)來放大所要的訊號與頻帶内阻塞， 並藉由耦接於該可變增益放大器之輸出端的一寬頻帶功率偵測器 (Wide Band Power Detector)將該所要之訊號的功率與該頻帶内阻 塞的功率轉換成直流電壓。接著，該直流電壓便進一步地被輸入 至該接收機的基頻處理電路部分以當作輸入訊號。由於該直流電 壓是直接正比於上述輸入訊號的功率，因此，如果相對應的基頻 之無殘訊號強度指示(Radio Signal Strength Indicator，RSSI)所示之 大小與該寬頻帶功率偵測器的直流準位不是成正比關係，則該基 頻處理電路便可偵測到此時存在強烈阻塞。而當此情形發生時， 6 T365503 該基頻處理電路將會發送一訊號至該接收機之前端電路來減低該 可變增益放大器的增益。請注意到’當增益減低時，該接收機的 雜訊指標(noisefigure)卻會增加，因此整體而言，上述使用自動增 益控制的方式是有其限制的。 所以，目前許多接收機便使用追蹤濾波器(tracking filter)以便 僅放大所要的輸入訊號部分’因而可以減低對高線性度的需求。 在直接降頻接收機(direct conversion receiver)中’追蹤濾波器可以 追蹤鎖相迴路(Phase Locked Loop ’ PLL)所產生的内部的本地振堡 訊號(local oscillation (LO) signal)。由於濾波器之頻率響應係關聯 著該濾波器處理輸入訊號/内部訊號的特性，因此該濾波器將基於 某些電路參數來決定其頻率響應。 在寬頻接收機中，濾波器則通常被要求具有多個頻率響應， 例如一可調濾波器(tunable filter)。先前技術之接收機係使用射頻追 蹤濾波器(radio frequency (RF) tracking filter)，其操作即等效於帶通 濾波器(band-passfilter)。在此，美國專利第6,285,865號已揭露一 種具有此類可調濾波器的接收機，該專利所揭露的晶片包含有： 第一可調式晶片内建濾波器(adjustable on-chip filter)，其具有複數 個第一可選擇電容，可決定出第一可調式晶片内建濾波器的中心 頻率；第二可調式晶片内建濾波器，其具有複數個第二可選擇電 容’可決定出第二可調式晶片内建濾波器之中心頻率；選取第一 可選擇電容之數目來調整第一可調式晶片内建濾波器至所要之中 7 j率的裝置；以及將[可選擇電容所選出之數目轉換至第二 ° :'擇電今中來調整第二可調式晶片内建濾波器至正比於該所要 7 巾’。頻率的裝置。此處所描述的接收機在將一虛設 y)之可調遽波器所得到的結果轉換至主要訊號路徑上的其 、、可調1½之前’需先調校該虛設之可_波器。而需要複製 並調校另-可雛波器的原因—部分係起因於在該主要訊號路徑 中遽波器的調校將受到來自天線端的干擾所影響，如此—來，最 後將造成增加不必要的晶粒面積。 近來已發展至有許多包含整合追蹤濾波器的其他接收機，例 如美國專利第7，127,217號即是-例(如第4圖所示），其詳細的電 路操作請參照美國專利® 7，127,217號。在此先前技術中，整體接 收路徑包含有設定用於接收來自該可調濾波器之濾波後訊號的降 頻混頻器。此外，倘若沒有多餘的天線開關存在，則調校訊號將 會經由天線而輻射出去。 由前述先前技術之内容可以得知，該些可調濾波器皆必須在 出廠前就先進行調校以避免經由天線或是於訊號路徑之外產生輻 射，因此，將會需要包含有一整合追蹤濾波器的接收機。其中該 整合追蹤濾波器係·會於濾波器調校過程中最小化影響該接收機的 干擾並避免調校訊號輻射至空氣中，而倘若在調校過程中不需要 使用整體的接收機路徑，則可進一步地降低該接收機的功率損耗。 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供一種具有一整合追蹤濾波器的接收機 及其調校方法，以解決上述的問題。 本發明之實施例所揭露的接收機包含有一種可調式低雜訊放 大器，其係用來於一校正模式中追蹤一本地振盪訊號。其中該可 調式低雜訊放大器包括：分別用來接收並放大複數個頻帶的複數 個低雜訊放大器、分別耦接於該複數個低雜訊放大器之輸出端的 複數個第一開關、分別耦接於該複數個第一開關的複數個電感電 谷性負載以及分別耦接於該複數個電感電容性負載與本地振盪訊 號的複數個第一開關。此外，接收機另包含有一功率偵測電路、 —第一開關單元以及一控制器。功率偵測電路係耦接於可調式低 雜訊放大II之輸出端，細來決定對應於本地振I訊號的訊號功 率準位第開關單元係輕接於本地振盡訊號，而控制器係轉接 於功率偵測電路、複數個第-開關、複數個第二開關與第一開關 單元，並用來控制複數個第一開關以隔絕複數個低雜訊放大器之 輸出端、依據本地振舰號之頻率來㈣複數個第二開關以選取 出複數個電感電容性負載的其中之—以及於校正模式中控制第一 開關單元將本地振盪訊號發送至該複數個第二開關。 本發明之實施例另揭露一種調校一接收機之方法，其包含 有·提供具有複數個娜訊放大H與雛於該複數個低雜訊放大 器之複數個電感電容性負載的一可調式低雜訊放大器；選取出一 I3635D5 所要之低雜訊放大器及對應於所要之低雜訊放大器的一電感電容 性負載；隔絕所要之低雜訊放大器與選取出之電感電容性負載； 產生一本地振盪訊號；將本地振盤訊號發送至選取出的電感電容 性負載；利用一寬頻帶功率偵測器來決定本地振盪訊號之第一遽 波後訊號功率準位；改變選取出之電感電容性負載的電容值；決 定本地振盪訊號之第二濾波後訊號功率準位；比較第一濾波後訊 號功率準位與第二濾波後訊號功率準位；以及依據比較結果來決 • 定是否調整選取出之電感電容性負載的電容值。 上述接收機以及調校一接收機之方法，可於濾波器調校過程 中最小化影響接收機的干擾並避免調校訊號輻射至空氣中，同時 由於在調校過程中不需要使用整體接收機路徑，可降低接收機的 功率損耗。 【實施方式】 _ 〜在·書及後續的”專利細當中使用了某些詞彙來指稱 特定的s件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能 會用不同的名5絲稱呼同―個元件。本說明書及後續的中請專利 2圍並不以名獅差異來作祕分元件的方式，而是以元件在功 月b的差異來作為區分的_。在通篇說财及後續的請求項當 中所提及的「和今在& 」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但 不限定於」。以外，「k4 ^ 祸接」一詞在此係包含任何直接及間接的電 氣連接手段。因此，次:+山， 右文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置， 則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或通過其他裝 置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。 於下列說明中，本發明之實施例所揭露的接收機係採用一整 合濾波器來追蹤一本地振盪訊號。其中，該整合濾波器係包括整 合至一低雜訊玫大器(Low Noise Amplifier，LNA)中之複數個電感 電容性區塊(LC bank)，而該整合濾波器係於一校正模式中將該複 數個電感電容性區塊調校至本地振盪訊號。 請參照第1圖，是本發明一實施例之接收機2〇〇的示意圖。 在本實施例中，雖然接收機200係為一數位直接降頻接收機，然 而本發明所揭露之方法與技術手段亦可應用於其他種類的接收機 中。接收機200包含有耦接至一可調式低雜訊放大器2〇4的一天 線202’其中可調式低雜訊放大器2〇4的輸出端係耦接至一功率偵 測電路206。而功率_電路206則包含有輕接至一寬頻帶功率價 測器209的一可變增益放大器2〇7。此外，可變增益放大器2〇7 的輸出端亦輕接至複數個降頻混频器221與223，而降頻混频器 221與223係用來將所接收之訊號降頻轉換為基頻訊號。另外，接 收機200中的鎖相迴路212係耦接至緩衝器217，其中緩衝器a? 則輕接至可調式低雜訊放大器2〇4的輸出端。第一開關單元214 系麵接至可調式低雜訊放大器204的輸入端，而控制器220則搞 接至第一開關單元214、可調式低雜訊放大器2〇4以及功率伯測電 路 206。 ' Π63503----------- ----------------------- — • 第1圖所示之可調式低雜訊放大器204係藉由整合複數個電 感電容性負載於放大器中而成為可調整的元件。請參照第2圖， 是第1圖所示之可調式低雜訊放大器204的示意圖。可調式低雜 訊放大器204包括有分別耦接於複數個第一開關242、244與246 的複數個頻帶低雜訊放大器(bandLNA)232、234與236，而第一 開關242、244與246係另耦接至形成一整合濾波器的電感電容性 負載252、254與256，其中每-電感電容性負載、254、256) • 係分別耦接於緩衝器262、264、266以及藉由複數個第二開關 272、274與276而耦接於本地振盪訊號。 請一併參照第1圖與第2圖。在校正模式時，會依據所要之 訊號的頻率自頻帶低雜訊放大器232、234與236中選取出一低雜 訊放大器(例如是232)，並且亦由電感電容性負載252、254與256 中選取出一相對應的電感電容性負載(例如是252)。 鲁 接著’鎖相迴路212會依據所要之訊號的頻率來產生一本地 振盪訊號，並且該本地振盪訊號會藉由緩衝器217而發送至可調 式低雜訊放大器204。第一開關單元214係用來於調校時短路可調 式低雜訊放大器204的輸入端。控制器220則控制第一開關單元 214啓用或切斷以及控制緩衝器217的啟用或關閉。低雜訊放大器 232、234與236、降頻混频器221與223以及耦接於降頻混频器 . 221與切之輸出端的基頻電路在校正模式時將皆關閉；此外，對 應於所選取出之低雜訊放大器的緩衝器(例如262)將被啟用，而其 12

Claims (1)

1. I 100年π月日修正替換頁 十、申請專利範圍： ~~ I 一種接收機，其包含： —可調式低雜訊放大器，用來於—校正模式中追縱一本地振 盪汛號，該可調式低雜訊放大器包含： 複數個低雜訊放大器，用來分別接收並放大複數個頻帶； 複數個第-開關，其中每一第一開關具有—輸入端與一 輸出端，簡數個第-開關之複數個輸人端分職 接於該複數個低雜訊放大器之複數個輸出端； 複數個電感電容性負載，分職接於該複數個第一開關 之複數個輸出端；以及 複數個第二開關，分職接於該複數個電感電容性負載 與該本地振盪訊號； —功率仙f路’祕於該可調式錄織大ϋ之-輸出 端，用來決定對應於該本地振盪訊號之一訊號功率準 位；以及 控制器’麵接於该功率偵測電路之一輸出端、該複數個第 開關與該複數個第m用來控制該複數個第一開 關以隔絕賴數贿雜減大n之該複數個輸出端以及 用來於該校正模式中控制該複數個第二開關選擇性地將 該複數個電感電容性負載之其中之-_至該本地振4 訊號。 2.如申請專利範圍第1項所述之接收機，其中該功率_電路包 Ι36?5ϋ3—--------- 100年11月16日修正替換頁 含： ~~~—~*- 一放大器’雛於該可調式低雜減Α||之該輸出端；以及 一功率偵測器，耦接於該放大器之一輸出端。 3. 如申請專利範圍第1項所述之接收機，其係—直接降頻接收機。 4. 如申請專利範圍第3項所述之接賴，其係—數位電視廣播直 接降頻接收機(DVB direct conversion receiver)。 5·如申請專利範圍第丨項所述之接收機，其進—步包含： 一第一_單元，输於該可财働職大ϋ之該輸入 端，絲於雜正模式巾將該可調式低雜織大器之該 輸入端短路至一預定電壓準位。 如申明專利範圍第5項所述之接收機，其中該第一開關單元係. 輕，於該控’以及該控係於雜正模式中控鄉第一開 關單元短路至該預定電壓準位。 7·如申凊專利乾圍第1項所述之接收機，其中該電感電容性負載 之-電容值係基於該功率_電路_測到之—侧值來進行 改變，其中該控制器依據該_值來調整該電容值。 &如申請專娜_丨斯述之魏機，其進—步包含複數個緩 衝益’且該複數個緩衝器之複數個輸入端係分別耗接於該複數個 19 1363503 _ 100年11月16日修正替換頁 電感電容性負載中每一電感電容性負載之一端。 十一、圖式： 20