TWI555266B - 射頻裝置及其調節方法 - Google Patents

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Description

射頻裝置及其調節方法
本發明是一種射頻電路的自動調整技術，尤其是有關於一種射頻自我檢測裝置及主動選擇切換射頻端點的方法。
許多室內型態的通訊產品，除了會配置有標準的內建型射頻發射/接收元件(如天線等)之外，還會考慮預留外接型射頻發射/接收元件的連接器，以作為選擇連接另外的外接型端點發射/接收元件，藉以增強環境下端點射頻接收/發送信號的品質。因此，通常會在內建型與外接型的射頻發射/接收元件之間，設置一個射頻切換器，以作為內建型與外接型射頻發射/接收元件的切換選擇裝置，此裝置一般稱為射頻切換連接器或射頻開關連接器。
目前製造商主要選用機械式的射頻切換器，將其整合入射頻連接器，以作為前述之射頻切換連接器。當外接型射頻發射/接收元件尚未接上射頻切換連接器時，射頻裝置會預設這類射頻切換連接器連接到內建型射頻發射/接收元件；而當外接型射頻發射/接收元件接上射頻切換連接器之後，此切換器就會利用外接型射頻發射/接收元件插入時的應力而撥動其內部的機械開關，使得射頻發射/接收信號傳遞路徑從內建型射頻發射/接收元件的端點轉換為連接至外接型射頻發射/接收元件的端點。如此就可以達成選擇切換使用內、外射頻發射/接收元件。
然而，使用機械式切換器作為射頻切換連接器會存在幾個問題。首先，此類的射頻切換連接器一般以內建式射頻發射/接收元件為預設連接電路，當外接型射頻發射/接收元件接入到射頻切換連接器之後，射頻切換連接器需切換連接至外接型發射/接收元件的端點，但如果外接型發射/接收元件與射頻切換連接器的接觸不良，以致對於同樣都是處於開路狀態的連接點，很難用一般的電表檢測其接觸特性。例如：使用的是直流開路式的外接型射頻發射/接收元件接入到射頻切換連接器中，如果連接點接觸不良，以致形成開路時，難以使用一般的電表來檢測兩個串接的開路電路是否連接在一起。而且，即使是射頻發射/接收元件與射頻切換連接器之間的接觸良好，但射頻發射/接收元件與射頻切換連接器的接觸點一般都被包覆在射頻切換連接器裡面，很難使用探針伸入接觸點的位置進行直接測量。
使用機械式射頻切換連接器的另一個缺點是：這種機械式射頻切換連接器會限制內接型與外接型射頻發射/接收元件在射頻裝置的內外配置位置。例如：當射頻裝置使用內建射頻通訊模組板與內接型射頻發射/接收元件時，通常會因各自尺寸大小與功能需求，進而造成在射頻裝置內部電路在佈局上，需要相距一段的配線距離，因此將會造成額外的纜線配置成本與配線空間，同時也增加傳輸能量的損耗。
本發明希望能解決上述的問題，藉由提供新穎的射頻裝置、達到接入自動選擇切換使用內接型/外接型射頻發射/接收元件的效果。
本發明藉由提供新穎的射頻裝置操作方法，達到檢測外接型射頻發射/接收元件與外部射頻連接器是否妥善連接。
本發明之一實施例提供一種射頻裝置，其中包括一個射頻電路以及一個檢測電路。射頻電路用以傳遞射頻信號，且包括多個射頻發射/接收元件以及一個射頻切換器；射頻切換器電性耦接至所述的射頻發射/接收元件，並且根據控制信號而控制將射頻信號傳送至這些射頻發射/接收元件的其中之一，或者控制從這些射頻發射/接收元件的其中之一接收射頻信號。檢測電路包括信號輸出端、第一濾波單元以及檢測結果提供單元；信號輸出端接收並提供檢測信號；第一濾波單元具有第一外部連接端與第二外部連接端，第一外部連接端電性耦接到信號輸出端以接收檢測信號，第二外部連接端電性耦接至射頻電路，且第一濾波單元適於濾除在射頻電路中傳遞之射頻信號；檢測結果提供單元具有外部輸入端，此外部輸入端電性耦接至前述的第一外部連接端，且檢測結果提供單元根據外部輸入端之電位變化狀況而決定控制信號的內容。
在一個特定實施例中，前述的檢測電路更包括一個第二濾波單元，此第二濾波單元具有第三外部連接端與第四外部連接端，第三外部連接端電性耦接到信號輸出端，第四外部連接端電性耦接至第一外部連接端。
在一個特定實施例中，前述的檢測結果提供單元包括一個整流單元以及一個直流偵測單元。整流單元電性耦接至外部輸入端，並對外部輸入端的電位進行整流操作而輸出對應的整流信號；直流偵測單元電性耦接至整流單元以接收整流信號，並根據整流信號而決定檢測結果提供單元提供之控制信號的內容。進一步的，前述的直流偵測單元可以包括一個分壓電路、多個比較器以及一個編碼器。其中，分壓電路具有一個工作電壓輸入端以及多個分壓輸出端，每一個分壓輸出端提供與其他分壓輸出端不同之電壓值；每一個比較器具有一個比較輸入端、一個參考輸入端與一個比較輸出端，每一個比較器的 參考輸入端電性耦接至前述對應的一個分壓輸出端，而比較輸入端則耦接以接收整流信號的輸出，而比較輸出端則輸出比較整流信號的輸出與各分壓輸出端後所產生的比較結果；編碼器則根據每一個比較器所輸出的比較結果而決定檢測結果提供單元提供之控制信號的內容。
本發明之另一實施例提供一種前述射頻裝置的調節方法，包括進行比較操作，以比較檢測結果提供單元之外部輸入端的電位與預設電位組中的至少一電位的內容；以及根據比較操作的結果，決定控制信號的內容。
本發明之實施例因採用濾波單元隔絕射頻電路的射頻訊號至檢測電路，但可讓檢測信號的頻率通過，所以當檢測電路中使用的檢測信號的頻率不會高到能影響射頻電路的射頻信號運作程度時，將使得射頻電路的檢測與其運作能同時進行。而利用射頻電路在檢測信號頻率時的阻抗變化對檢測電路的測試點整合阻抗所產生的影響，作為檢測結果提供單元輸出的變化依據，就不會受限於所插入之外部射頻發射/接收元件的類型，而可以輕易的判斷出整個射頻裝置中是否存在另一個射頻發射/接收元件，或是否有不正常的開路或短路現象。因此，本發明可以降低檢測的難度。而且，在此種射頻裝置中可以使用各類的射頻切換器以配合裝置內的佈局，所以也將減少因為內/外射頻發射/接收元件的配置位置的限制而造成的額外的纜線配置成本以及傳輸能量的損耗。
10‧‧‧射頻裝置
35、45、150、250‧‧‧檢測電路
100a、100b‧‧‧射頻電路
102‧‧‧射頻發射/接收元件
102a、502‧‧‧第一射頻發射/接收元件
102b、504‧‧‧外部射頻連接器
106、506‧‧‧射頻切換器
106a、106b、106c、506a、506b、506c‧‧‧射頻端點
154a‧‧‧連接端點
152‧‧‧檢測信號產生單元
152a、352a‧‧‧信號輸出端
154‧‧‧平緩檢測信號單元
156、356‧‧‧第一濾波單元
156a、156b、257a、257b、356a、356b、357a、357b‧‧‧外部連接端
158、358‧‧‧檢測結果提供單元
158a、358a‧‧‧外部輸入端
257、357‧‧‧第二濾波單元
380‧‧‧整流單元
382‧‧‧直流偵測單元
384‧‧‧分壓電路
384a~384d‧‧‧分壓輸出端
386a~386d‧‧‧比較器
388‧‧‧編碼器
a’~d’‧‧‧參考輸入端
a”~d”‧‧‧比較輸入端
C1~C4‧‧‧電容
CTL‧‧‧控制信號
D1‧‧‧二極體
e1~e4‧‧‧比較輸出端
L1~L3‧‧‧電感
R1~R4‧‧‧電阻
RS‧‧‧射頻信號
S500~S514‧‧‧本發明一實施例之施行步驟
TP‧‧‧測試點
Ts‧‧‧檢測信號
Ws‧‧‧整流信號
圖1A為根據本發明一實施例之射頻裝置的電路方塊圖。
圖1B為根據圖1A之實施例的特定樣態所得之射頻裝置的電路方塊圖。
圖2A為根據本發明一實施例之測試點TP與射頻切換器 的射頻端點之間的電路連接關係示意圖。
圖2B為圖2A所示之射頻切換器切換所耦接之射頻端點後的電路連接關係示意圖。
圖3A為根據本發明另一實施例之測試點TP與射頻切換器的射頻端點之間的電路連接關係示意圖。
圖3B為圖3A所示之射頻切換器切換所耦接之射頻端點後的電路連接關係示意圖。
圖4A為根據本發明再一實施例之測試點TP與射頻切換器的射頻端點之間的電路連接關係示意圖。
圖4B為圖4A所示之射頻切換器切換所耦接之射頻端點後的電路連接關係示意圖。
圖5為根據本發明另一個實施例之檢測電路的電路方塊圖。
圖6為根據本發明另一個實施例之檢測電路的電路圖。
圖7為根據本發明另一個實施例之檢測電路的電路圖。
圖8為根據本發明一實施例之檢測方法的實施流程圖。
請參照圖1A，其為根據本發明一實施例之射頻裝置的電路方塊圖。在本實施例中，射頻裝置10包括了一個射頻電路100a以及用來檢測射頻電路100a的檢測電路150。射頻電路100a是可以用來發送或者接收射頻信號RS的電路，且其中包括許多個射頻發射/接收元件以及一個射頻切換器106；而檢測電路150則包括一個檢測信號產生單元152、一個平緩檢測信號單元154、一個第一濾波單元156以及一個檢測結果提供單元158。
如圖所示，射頻電路100a之中的射頻切換器106電性耦接至所述的多個射頻發射/接收元件102，並且根據控制 信號CTL而控制將射頻信號RS傳送至其中一個射頻發射/接收元件102的其中之一，或者控制從其中一個射頻發射/接收元件102接收射頻信號RS。此外，由檢測電路150所延伸而來的測試接線會電性耦接在射頻切換器106的至少一個端點上以檢測此端點的電氣特性。而射頻切換器106則可以接收根據電氣特性的檢測結果所產生的控制信號CTL，並受控制信號CTL的控制而決定使用其中一個射頻發射/接收元件102來傳遞射頻信號RS。
請參照圖1B，其為根據圖1A之實施例的特定樣態所得之射頻裝置的電路方塊圖。在此特定樣態的實施例中，圖1A中的多個射頻發射/接收元件102被簡化為一個內建式射頻發射/接收元件102a以及一個可用於耦接可拆卸式射頻發射/接收元件的外部射頻連接器102b。其中，射頻切換器106透過射頻端點106a從外接收或者向外傳遞射頻信號RS，並且透過射頻端點106b選擇電性耦接到內建式射頻發射/接收元件(後亦稱為第一射頻發射/接收元件)102a或透過射頻端點106c選擇電性耦接到外部射頻連接器102b。射頻切換器106可以藉由耦接射頻端點106b而將射頻信號RS傳遞至內建式射頻發射/接收元件102a或從內建式射頻發射/接收元件102a接收射頻信號RS；或者，射頻切換器106也可以藉由耦接射頻端點106c而將射頻信號RS傳遞至外部射頻連接器102b或者從外部射頻連接器102b接收射頻信號RS。
再者，假設射頻電路100b是預設以內建式射頻發射/接收元件102a來進行射頻信號RS的發射與接收，則射頻切換器106會被預設為耦接到射頻端點106a與106b，並且由檢測電路150所延伸而來的檢測線會被設計為與射頻切換器106的射頻端點106c電性耦接。藉此，檢測電路150可以檢測出與射頻端點106c電性耦接之電路元件的電氣特性，並 據以判斷是否要使射頻切換器106由原本耦接的射頻端點106b轉為耦接至射頻端點106c。
上述狀況被顯示於圖2A與圖2B中。請一併參照圖1B以及圖2A與2B，其中圖2A為根據本發明一實施例之測試點TP與射頻切換器的射頻端點之間的電路連接關係示意圖，圖2B為圖2A所示之射頻切換器切換所耦接之射頻端點後的電路連接關係示意圖。如圖2A所示，射頻切換器506是一個電子式的單閘切換器，其受控制信號CTL的控制而選擇將射頻端點506a切換至與射頻端點506b或射頻端點506c電性耦接。在運作之初，射頻電路100a會使射頻切換器506選擇將射頻端點506a與506b電性耦接在一起，以使射頻電路100a能使用第一射頻發射/接收元件502來發射或接收射頻信號RS。而當第二射頻發射/接收元件(圖未示)被接入到外部射頻連接器504之中，檢測電路150就可以藉由偵測測試點TP的電氣特性而偵測到在第二射頻發射/接收元件被接入至外部射頻連接器504時，對外部輸入端158a所接收的電位造成的變化；最終，檢測結果提供單元158將根據外部輸入端158a的電位而決定所發出的控制信號CTL的內容，並在妥適接入正常的第二射頻發射/接收元件時，以控制信號CTL通知射頻切換器506改變為如圖2B所示一般，將射頻端點506a與506c電性耦接在一起，以藉此透過外部射頻連接器504而使用第二射頻發射/接收元件來傳遞射頻信號RS。
反過來，當射頻切換器106是以如圖2B的方式將射頻端點506a與506c電性耦接在一起，以藉此透過外部射頻連接器504而使用第二射頻發射/接收元件來傳遞射頻信號RS時，一旦第二射頻發射/接收元件脫離外部射頻連接器504而不再與外部射頻連接器504相連接，或者外部射頻連接器504與相關電路出現異常的開路或短路，檢測電路150就可以 藉由偵測測試點TP的電氣特性而偵測到此連接狀況的變化對外部輸入端158a所接收的電位造成的影響。最終，檢測結果提供單元158將藉由所發出的控制信號CTL的內容而使射頻切換器506改變為如圖2A所示一般，將射頻端點506a與506b電性耦接在一起，以重新透過第一射頻發射/接收元件502來傳遞射頻信號RS。
上述所示者為考量特定條件時所採用的電路連接方式。而在不同的實施方式中，可以選擇採用不同的電路連接方式。
請參照圖1A以及圖3A與3B，其中，圖3A為根據本發明另一實施例之測試點TP與射頻切換器的射頻端點之間的電路連接關係示意圖，圖3B為圖3A所示之射頻切換器切換所耦接之射頻端點後的電路連接關係示意圖。如圖3A所示，在本實施例中，為了檢測運作時在射頻電路100a中實際傳遞射頻信號RS之電路的電氣特性，上述的測試點TP是耦接到射頻切換器506的射頻端點106a。藉由此種耦接設計，當射頻切換器506透過射頻端點506b而電性耦接到第一射頻發射/接收元件502的時候，檢測電路150所檢測到的整體電路就包括：第一射頻發射/接收元件502整體、第一射頻發射/接收元件502到射頻切換器506之間的電路，以及射頻切換器506的射頻端點506a所電性耦接的所有電路。
如圖3B所示，上述的耦接設計在射頻切換器506透過射頻端點506c而電性耦接到外部射頻連接器504時，檢測電路150所檢測到的整體電路會包括：外部射頻連接器504、外部射頻連接器504到射頻切換器506之間的電路，以及射頻切換器506的射頻端點506a所電性耦接的所有電路。甚至，如果有一個外接型的射頻發射/接收元件被接入到外部射頻連接器504，那麼所檢測到的整體電路還進一步包括了外部射頻 連接器504與外接型的射頻發射/接收元件之間的耦接現狀，以及外接型的射頻發射/接收元件內的整體電路。由於檢測的電路範圍包括了外接型的射頻發射/接收元件，所以可以檢測出外接型的射頻發射/接收元件的電氣特性是否改變(例如，由正常工作轉變為異常工作狀況)。
或者，請參照圖1A以及圖4A與4B，其中，圖4A為根據本發明再一實施例之測試點TP與射頻切換器的射頻端點之間的電路連接關係示意圖，圖4B為圖4A所示之射頻切換器切換所耦接之射頻端點後的電路連接關係示意圖。如圖4A所示，本實施例預設使用第一射頻發射/接收元件502來傳遞射頻信號RS，並將測試點TP設置為與射頻端點506b電性耦接；也就是說，射頻端點506a及射頻端點506b為預設電性耦接的電路狀況。當第一射頻發射/接收元件502產生異常，例如不當開路或短路時，檢測電路150就可以藉由偵測測試點TP的電氣特性而偵測到此異常狀況對外部輸入端158a所接收的電位造成的影響。最終，檢測結果提供單元158將藉由所發出的控制信號CTL的內容而使射頻切換器506改變為如圖4B所示的連接方式，以切換使用接入至外部射頻連接器504的第二射頻發射/接收元件。若在檢修後經檢測電路150判斷測試點TP的電氣特性已經回復正常，則檢測結果提供單元158將藉由所發出的控制信號CTL的內容而使射頻切換器506切換為圖4A所示的連接方式，以再次使用第一射頻發射/接收元件502來傳遞射頻信號RS。
綜上所述，當只想要檢測第一射頻發射/接收元件502的相關電路是否正常時，可以將測試點TP的位置以及射頻切換器506的內部連接方式設計為如圖4B所示的狀態。而當只想要檢測與外部射頻連接器504及與其連接的相關電路(包括外接型的射頻發射/接收元件)是否正常時，則可以將測試 點TP的位置以及射頻切換器506的內部連接方式設計為如圖2A所示的狀態。而若想檢測的是目前用以傳遞射頻信號RS的相關射頻電路，那麼就可以將測試點TP的位置以及射頻切換器506的內部連接方式設計為如圖2B、圖3A、圖3B或圖4A所示的狀態。
上述的實施例雖然僅以一個射頻發射/接收元件與一個外部射頻連接器作為切換使用的對象，然所述的技術概念同時還可以被運用於多個內建式的射頻發射/接收元件之間的切換。而若要能夠偵測多個射頻發射/接收元件或外部射頻連接器的電氣特性，只需要設置不同的測試點TP位置並搭配對應的射頻切換器506內部電路連接方式，即可利用檢測電路150來分時檢測各測試點TP的電氣特性。以下將詳細說明檢測電路150的相關技術。
請再度參照圖1A。檢測信號產生單元152具有信號輸出端152a，並可從信號輸出端152a提供檢測信號Ts。平緩檢測信號單元154有一連接端點154a電性耦接到檢測信號產生單元152以接收檢測信號Ts。第一濾波單元156具有外部連接端156a(後稱第一外部連接端)與外部連接端156b(後稱第二外部連接端)。其中，第一外部連接端156a用以電性耦接到平緩檢測信號單元154的連接端點154a以及信號輸出端152a，並因此而接收檢測信號Ts；第二外部連接端156b電性耦接至射頻電路100a中預先設定好的測試點。檢測結果提供單元158具有外部輸入端158a，此外部輸入端158a電性耦接至平緩檢測信號單元154的連接端點154a、信號輸出端152a以及外部連接端156a，且檢測結果提供單元158根據外部輸入端158a之電位而決定所提供之控制信號CTL的內容。
前述的檢測信號產生單元152應具有較佳的低輸出阻抗電壓源或高輸出阻抗電流源特性，而所提供的檢測信號 Ts可以是數位信號，且可以有不只一種的信號內容。舉例來說，檢測信號Ts的內容可以是連續的邏輯高電位(相當於固定直流電壓)，亦即每個位元值都為1的數位信號(1,1,1,1,...)；或者可以是連續的邏輯低電位(相當於固定直流接地)，亦即每個位元值都為0的數位信號(0,0,0,0,...)；也或者可以是連續的邏輯高電位與邏輯低電位的依序組合(相當於中、低頻信號)，亦即為連續1、0的數位信號(1,0,1,0,...)。前述的各種數位信號還可以搭配不同的工作週期而產生各種不同的檢測信號。再者，數位檢測信號也可以有多種波形，如方波、三角波或弦波等。
再者，前述的第一濾波單元156具有高頻高阻抗且中低頻低阻抗的特性。此處的高頻指的是射頻信號RS之頻率附近一定範圍的頻率段(約為300MH以上頻帶，後稱高頻帶)，而中低頻頻帶指的則是低於前述高頻的使用頻率頻帶的0.25倍以下，特別是檢測信號產生單元152所產生之檢測信號Ts及其附近的頻率段(後稱中低頻帶)。如此一來，在射頻電路100a運作的時候，被傳遞在射頻電路100a中的射頻信號RS就會因為第一濾波單元156的阻隔而不會影響到檢測電路150的運作；相對的，由於第一濾波單元156不會阻擋檢測信號Ts，所以對於檢測信號Ts來說，射頻電路100a也是檢測信號Ts的傳遞路徑之一，因此射頻電路100a的阻抗變化將會影響到檢測電路150中各點電位的變化，特別是，檢測結果提供單元158從外部輸入端158a所接收的電位的變化。
平緩檢測信號單元154在此做為暫態儲能與濾波之用，以使經過平緩檢測信號單元154之後所得到的波形，能夠比原本的檢測信號Ts的波形更趨向於平緩的信號波形。實際上在設計時，可以獨立存在也可以併入於檢測電路150的濾波單元之中。在以下的幾個實施例中將進一步說明相關的設計 變化方式。
請參照圖5，其為根據本發明另一個實施例之檢測電路的電路方塊圖。與圖1A之檢測電路150相比較，圖5之檢測電路250多了一個第二濾波單元257。第二濾波單元257電性耦接在第一濾波單元156與檢測信號產生單元152之間，其外部連接端257a(後稱第三外部連接端)電性耦接至檢測信號產生單元152以接收檢測信號Ts，外部連接端257b則電性耦接到第一濾波單元156的外部連接端156a以及檢測結果提供單元158的外部輸入端158a。第二濾波單元257可以對檢測信號產生單元152提供更佳的高頻隔絕效果，避免在高功率的射頻電路100a中進行傳遞的射頻信號RS影響檢測信號產生單元152的運作。第二濾波單元257可以藉由在前述的高頻帶具備一定程度的阻抗效果以達到此一目的；在較佳的狀況下，第二濾波單元257在前述的高頻帶可提供與第一濾波單元156相同或更高的阻抗效果。從另一個角度來看，第一濾波單元156與第二濾波單元257兩者可以都是低通濾波器或帶通濾波器；也可以是其中一者為低通濾波器，而另一者則為帶通濾波器。只要能達成原始的設計目的，哪一種類型的濾波器並不會是必要的限制。
除了上述的差異之外，檢測電路250的電路連接關係與運作原理皆與圖1A所示之檢測電路150相類似，在此不再多做說明。此外應注意的是，雖然在上述實施例中都在檢測電路內提供了一個檢測信號產生單元，但這是為了說明讓檢測電路能獨立運作所做的特例。換句話說，在檢測電路中並不一定需要包含檢測信號產生單元，甚至在整個射頻裝置中都可以不包含檢測信號產生單元，但如此一來就需要在外部另外安裝一個對應的檢測信號產生單元以提供檢測所需的檢測信號。
接下來請參照圖6，其為根據本發明另一個實施例之檢測電路的電路圖。在本實施例中，檢測電路35主要包括了信號輸出端352a、第一濾波單元356、第二濾波單元357以及檢測結果提供單元358。很明顯的，在此實施例中並不存在一個獨立的檢測信號產生單元，所以信號輸出端352a必須電性耦接到一個外部的檢測信號產生單元(未繪示)、從外部的檢測信號產生單元接收檢測信號Ts，並將所接收到的檢測信號Ts提供至檢測電路35。
在圖6所示的實施例中，第一濾波單元356包括了電感L1與電容C1。電感L1的一端電性耦接到第一濾波單元356的外部連接端356b以及前述的射頻電路(未繪示)中的測試點TP，電感L1的另一端(相當於第一濾波單元356的外部連接端356a)、電容C1的一端、第二濾波單元357的外部連接端357b以及檢測結果提供單元358的外部輸入端358a互相電性耦接，電容C1的另一端則電性耦接到地。第二濾波單元357包括了電感L2與電容C2。電感L2的一端(相當於第二濾波單元357的外部連接端357a)電性耦接到信號輸出端352a以及電容C2的一端，電感L2的另一端(相當於第二濾波單元357的外部連接端357b)電性耦接到檢測結果提供單元358的外部輸入端358a以及第一濾波單元356的外部連接端356a，而電容C2的另一端則接地。
在此處，電容C1與電容C2共同擔任如圖1所示的平緩檢測信號單元154的角色。換句話說，電容C1與電容C2共同提供了暫態儲能與濾波的效果，做為調整後級檢測結果提供單元358中所需的直流偏壓(DC bias)信號。另一種可能的變化形態則如圖7所示。請先參照圖7，其為根據本發明另一個實施例之檢測電路的電路圖。比較圖6與圖7，圖7所示的檢測電路45比檢測電路35多加了一個電容C4。在圖7所 示的實施例中，電容C4擔任如圖1所示的平緩檢測信號單元154的角色。換句話說，電容C4提供了暫態儲能的效果，作為後級檢測結果提供單元358中的基本直流電壓(也就是前述的直流偏壓)信號。當然，電容C1與電容C2也提供了暫態儲能與濾波的效果，但藉由調動獨立存在的電容C4的電容值，可以在不改變濾波效果的前提下，改變後級電路中直流偏壓信號的大小。
請回到圖6。如圖所示，本實施例中的檢測結果提供單元358包括一個整流單元380以及一個直流偵測單元382。整流單元380電性耦接至外部輸入端358a，並對外部輸入端358a的電位進行整流操作而直流輸出對應的整流信號Ws；直流偵測單元382電性耦接至整流單元380以接收整流信號Ws，並且直流偵測單元382可以根據整流信號Ws而決定檢測結果提供單元358所要提供之控制信號CTL的內容。
在圖6所示的實施例中，整流單元380包括二極體D1、電感L3以及電容C3。二極體D1的陽極電性耦接到外部輸入端358a，陰極則與電感L3的一端電性耦接；電感L3的另一端與電容C3的一端電性耦接，而電容C3的另一端則接地。直流偵測單元382包括分壓電路384，多個比較器386a~386d以及編碼器388。應注意的是，雖然在所述的實施例中都採用半波整流器為整流單元，但此技術領域者當知，其他類型的整流器，例如全波整流器或橋式整流器等，都可以在此處被用來替換此實施例的半波整流器。
分壓電路384具有一個第一工作電壓輸入端Vref以及多個分壓輸出端384a~384d，並且每一個分壓輸出端384a~384d分別提供與其他分壓輸出端不同的電壓值。為了達成這樣的效果，在本實施例中的分壓電路384使用了多個電阻R1~R4，並使這些電阻R1~R4串聯在第一工作電壓輸入 端Vref與接地電位之間，而每兩個電阻之間的電性耦接處就分別提供電壓至分壓輸出端384a~384d。
比較器386a~386d各自具有一個參考輸入端a’~d’、一個比較輸入端a”~d”，以及一個比較輸出端e1~e4。更詳細地說，比較器386a的參考輸入端a’電性耦接到對應的分壓輸出端384a，比較輸入端a”則接收整流信號Ws，而比較器386a對分壓輸出端384a的電壓與整流信號Ws的電壓的比較結果，則從比較輸出端e1提供至編碼器388。類似的，比較器386b的參考輸入端b’電性耦接到對應的分壓輸出端384b，比較輸入端b”則接收整流信號Ws，而比較器386b對分壓輸出端384b的電壓與整流信號Ws的電壓的比較結果則從比較輸出端e2提供至編碼器388；比較器386c的參考輸入端c’電性耦接到對應的分壓輸出端384c，比較輸入端c”則接收整流信號Ws，而比較器386c對分壓輸出端384c的電壓與整流信號Ws的電壓的比較結果則從比較輸出端e3提供至編碼器388；比較器386d的參考輸入端d’電性耦接到對應的分壓輸出端384d，比較輸入端d”則接收整流信號Ws，而比較器386d對分壓輸出端384d的電壓與整流信號Ws的電壓的比較結果則從比較輸出端e4提供至編碼器388。
在工廠內部進行首次電性測試時，藉由調整比較器386a~386d的設定值(也就是調整各電阻R1~R4之間的部分或全部比值)，編碼器388就可以根據比較器386a~386d的設定值與所接收的整流信號Ws得到所想要的比較結果，並根據所得到的比較結果來決定控制信號CTL的內容。換句話說，在工廠內部進行首次電性測試時，可以藉由調整並記錄比較器386a~386d的設定值，使控制信號CTL符合射頻電路100a的各種狀況。或者，在有其他可供參考的比較器386a~386d的預定設定值的狀況下，可利用比較器386a~386d的預定設 定值為基礎，量測因射頻電路100a各種狀況而在編碼器388所個別產生的比較結果，然後再決定控制信號CTL的內容；這種方式適用於已經做過相近的測試並得到準確測試結果後的狀況，例如大量生產時的批量測試，或者是產品售出至使用者手上後所進行的維修測試等狀況。
除此之外，隨著所測試的射頻電路不同，檢測信號Ts的工作週期也可以隨之調整。藉由使用特定的檢測信號Ts，可以使得射頻電路在正常與不正常時的阻抗所分別得到的整流信號Ws(包含前述的直流偏壓)，足以改變控制信號CTL的內容。如此一來，就可以根據控制信號CTL的內容來判斷受檢測的射頻電路的阻抗是否在所設計的正常狀態下。
舉例來說，可以考慮根據以下三種狀況來調整出一個適當的檢測信號Ts：
狀況1：令測試條件為「在外部射頻連接器不連接外部射頻發射/接收元件」時所做的測試，能使多個比較器所輸出的比較結果依照排列順序產生一個特定的序列(後稱第一狀況序列)。其中，若要使檢測對象包含射頻電路的其他元件，則可以選擇採用先前圖2B或圖3B的電路連接方式，並對所採用的電路連接方式進行測試而得到對應的特定序列(後稱第一子序列值)；若不希望檢測對象包含射頻電路的其他元件，則可以選擇採用先前圖2A的電路連接方式，並對所採用的電路連接方式進行測試而得到對應的特定序列(後稱第二子序列值)。這兩種特定序列的內容有可能並不一致，也就是說，根據不同的電路連接方式，第一子序列值與第二子序列值有可能並不相同。
狀況2：令測試條件為「在外部射頻連接器上妥善耦接有第二射頻發射/接收元件」時所做的測試，能使多個比較器所輸出的比較結果依照排列順序產生另一個特定的序 列(後稱第二狀況序列)。其中，若要使檢測對象包含射頻電路的其他元件，則同樣可以選擇採用先前圖2B或圖3B的電路連接方式，並對所採用的電路連接方式進行測試而得到對應的特定序列(後稱第三子序列值)；若不希望檢測對象包含射頻電路的其他元件，則可以選擇採用先前圖2A的電路連接方式，並對所採用的電路連接方式進行測試而得到對應的特定序列(後稱第四子序列值)。同樣的，這兩種特定序列的內容有可能並不一致，也就是說，根據不同的電路連接方式，第三子序列值與第四子序列值有可能並不相同。
狀況3：令測試條件為「第一射頻發射/接收元件為正常」時所做的測試，能使多個比較器所輸出的比較結果依照排列順序產生一個特定的序列(後稱第三狀況序列)。其中，若要使檢測對象包含射頻電路的其他元件，則可以選擇採用先前圖3A或圖4A的電路連接方式，並對所採用的電路連接方式進行測試而得到對應的特定序列(後稱第五子序列值)；若不希望檢測對象包含射頻電路的其他元件，則可以選擇採用先前圖4B的電路連接方式，並對所採用的電路連接方式進行測試而得到對應的特定序列(後稱第六子序列值)。同樣的，第五子序列值與第六子序列值有可能並不相同。
為了使對前述三種狀況的測試能令比較器所輸出的比較結果產生所希望得到的特定序列(如0001或0101等)，具體上除了可以調整檢測信號Ts的內容之外，還可以利用調整檢測結果提供單元的直流偏壓或者是電阻R1~R4的比例(也就是說，R1~R4可以有部分或者全部是可變電阻)來達成。一旦調整出一個特定的條件，使得在前述的三種狀況下能讓比較器分別產生不同的第一、第二與第三狀況序列，那麼所調整出的特定條件就可以被使用為之後臨場測試時的條件設置，而第一、第二與第三狀況序列就可以用來作為與之後從比較器得 到的比較結果相比較的基礎值。
舉例來說，設若調整出一個特定的條件使得第一狀況序列為0000、第二狀況序列為0011，且第三狀況序列為1001(在此假設第一子序列值與第二子序列值相同，第三子序列值與第四子序列值相同，且第五子序列值與第六子序列值相同)，則在後續的檢測中，當在同樣的特定條件下得到一個輸出序列等同於第一狀況序列0000，就可以判斷出目前在外部射頻連接器上並未連接外部射頻發射/接收元件。類似的，當在同樣的特定條件下得到一個輸出序列等同於第二狀況序列0011，那麼就可以判斷出目前在外部射頻連接器上已經妥善連接了一個外部射頻發射/接收元件；而若在同樣的特定條件下得到一個輸出序列等同於第三狀況序列1001，那麼就可以判斷出第一射頻發射/接收元件的電氣特性是正常的。
當然，藉由上述的方式不僅可以判斷射頻電路是處於哪一種狀況，而且在特定條件下也可以判斷射頻電路整體的電性連接是否正常。假若判讀出射頻電路的電性連接並不正常，那麼除了利用控制信號CTL對前述的射頻切換器做出對應控制之外，還可以進一步利用控制信號CTL去啟動警示狀態，例如驅動警示燈、警示音甚或發出其他警示訊息。
綜上所述，本發明所提供的各實施例可以利用檢測電路對射頻電路進行檢測，並根據檢測到的結果來判斷射頻電路的目前狀況，最後在射頻電路需要調整時主動控制射頻電路進行調整或者發出警示訊息以通知人員進行檢修。
請參照圖8，其為根據本發明一實施例之檢測方法的實施流程圖。在本實施例中預設使用如圖1B所示的第一射頻發射/接收元件102a作為射頻信號RS的傳遞路徑，並希望能在外部射頻連接器102b接入正常的外接型的射頻發射/接收元件時，改為利用外部射頻連接器102b以及所接入的外 接型射頻發射/接收元件來傳遞射頻信號RS。
首先，在步驟S500中先取得預設結果信號的內容。假使是首次測試，可以將理論上的電氣特性所造成的結果當作預設結果信號的內容；或者，可以利用實際測試後所得到的結果，例如前述的第一、第二或第三狀況序列，作為此處的預設結果信號的內容。此預設結果信號可以儲存在射頻裝置10的任何位置，例如儲存在檢測電路150中，或者更進一步的，儲存在檢測信號產生單元152或檢測結果提供單元158之內，以方便後續進行比較時的取用。
在獲得預設結果信號的內容之後，就可以開始提供檢測信號(步驟S502)並進行信號比較的操作(步驟S504)。由於在本實施例中是預設使用如圖1B所示的第一射頻發射/接收元件102a作為射頻信號RS的傳遞路徑，因此比較操作會先判斷是否有外接型的射頻發射/接收元件接入在外部射頻連接器104(步驟S506)。在此時所進行的檢測亦即要判斷射頻電路的現況是否符合前述的狀況2。也就是說，在步驟S506中會判斷比較器所輸出的比較結果是否與先前提到的第三子序列值或第四子序列值相同。由於在測試時已經知道測試點的所在位置，所以可以根據測試點的位置來決定要使用第三或第四子序列值為判斷的依據。假若測試點TP的位置是在如圖2A或2B所示的位置上，那麼由於預設是使用第一射頻發射/接收元件來傳遞射頻信號RS，因此射頻切換器506會使射頻端點506a電性耦接至射頻端點506b(如圖2A所示)。據此，在此時就要以第四子序列值為判斷的基準。
在另一個實施例中，假設測試點TP的位置同樣是在如圖2A或2B所示的位置上，但是當下是利用外部射頻連接器504作為傳遞射頻信號RS的路徑，則在步驟S506中就要以前述的第三子序列值為判斷的基準。
假若經過步驟S506的判斷之後發現有外接型的射頻發射/接收元件被妥善的接入，那麼流程就會進入步驟S508以控制射頻切換器506將射頻傳遞路徑切換到外部射頻連接器504，也就是使圖2A所示的射頻端點506a電性耦接到射頻端點506c。
相反的，若經過步驟S506的判斷發現並沒有在射頻電路中妥善的接入一個外接型的射頻發射/接收元件，那麼流程就將進入步驟S510以判斷預設使用的電路是否正常。結合先前的描述，此時是針對前述的狀況3進行測試。從另一個角度來看，由於預設是利用圖2A所示的第一射頻發射/接收元件502來傳遞射頻信號RS，所以圖3A或圖4A所示的測試點TP的位置以及射頻切換器506的內部電路連接方式都是在目前可能存在的狀況。也就是說，此時應以前述的第五子序列值為判斷的基礎。若檢測所得的結果與第五子序列值相同，則表示利用第一射頻發射/接收元件502來傳遞射頻信號RS的整個電路是正常的；而若檢測所得的結果與第五子序列值不同，則表示利用第一射頻發射/接收元件502來傳遞射頻信號RS的整個電路是不正常的。
在另一個狀況下，假若在進行步驟S510的時候，在射頻切換器506的內部是將射頻端點506a電性耦接至射頻端點506c，則此時為了檢測預設的傳遞路徑是否正常，測試點TP的位置以及射頻切換器506的內部連接現狀會與先前所示的圖4B相同。此時，步驟S510就必須以前述的第六子序列值為判斷的依據。也就是說，若檢測所得的結果與第六子序列值相同，則表示第一射頻發射/接收元件502是正常的；而若檢測所得的結果與第六子序列值不同，則表示第一射頻發射/接收元件502是不正常的。
在經過步驟S510的判斷之後，若相關的電路是 正常的，那麼流程就會進入步驟S512以控制射頻切換器506將射頻端點506a切換成電性耦接至射頻端點506b，以使射頻信號RS能經由第一射頻發射/接收元件502進行傳遞。而若在步驟S510中判斷發現相關的電路是不正常的，那麼流程就會進入步驟S514以發出警訊。
在另一個實施例中，步驟S512可以在步驟S510之前進行。從另一個角度來看，步驟S510可以進一步包括將射頻切換器506中的射頻端點506a切換成電性耦接至射頻端點506b，或者電性耦接至對應於可以正常傳遞射頻信號RS的其他射頻發射/接收元件之射頻端點的操作手段。如此將可最大限度地保持射頻信號RS的連續傳遞。
更進一步的，當在步驟S506發現有電路不正常的狀況存在時，也同樣可以藉由步驟S514針對不同的狀況發出不同的警訊。
前述的實施例只是舉例之用，實際上的判斷順序是可以調整的。此領域的一般技術人員可以根據上述的技術精神來調整步驟的順序，因為可調整的方式繁多，在此就不一一加以說明。
根據上述的說明，本發明之實施例至少能帶來以下的技術優勢：
1.此技術可應用於內建型射頻發射/接收元件與外接型射頻發射/接收元件之間自動切換，當產品的外接型射頻發射/接收元件插入時，檢測電路可以自動檢測外接型射頻發射/接收元件是否能正常工作，並且自動進行切換。而在外接型射頻發射/接收元件有異常時，也可以主動發出警示並切換為使用內建型射頻發射/接收元件。
2.此技術可應用於有電源或無電源的射頻電路。
3.此技術可在射頻電路運作的同時一併進行，可 以自我檢測是否有不當安裝的情事發生。
4.此技術可應用於射頻電路返回商品授權(RMA，Return Merchandise Authorization)檢修。
5.此技術可應用於射頻電路量產時對於組裝品質的自我檢測。
6.此技術不需要貴重的檢測儀器，且可數位化實行特定射頻電路的監控切換。
10‧‧‧射頻裝置
100a‧‧‧射頻電路
102‧‧‧射頻發射/接收元件
106‧‧‧射頻切換器
150‧‧‧檢測電路
152‧‧‧檢測信號產生單元
152a‧‧‧信號輸出端
154‧‧‧平緩檢測信號單元
154a‧‧‧連接端點
156‧‧‧第一濾波單元
156a、156b‧‧‧外部連接端
158‧‧‧檢測結果提供單元
158a‧‧‧外部輸入端
CTL‧‧‧控制信號
RS‧‧‧射頻信號
Ts‧‧‧檢測信號

Claims (14)

  1. 一種射頻裝置，包括：一射頻電路，用以傳遞一射頻信號，包括：至少二射頻發射/接收元件；以及一射頻切換器，電性耦接至該些射頻發射/接收元件，且根據一控制信號而控制將該射頻信號傳送至該些射頻發射/接收元件的其中一者，或者控制從該些射頻發射/接收元件的其中一者接收該射頻信號；以及一檢測電路，包括：一信號輸出端，接收並提供一檢測信號；一第一濾波單元，具有一第一外部連接端與一第二外部連接端，該第一外部連接端用以電性耦接到該信號輸出端以接收該檢測信號，該第二外部連接端電性耦接至該射頻電路，且該第一濾波單元適於濾除在該射頻電路中傳遞之射頻信號；以及一檢測結果提供單元，具有一外部輸入端，該外部輸入端電性耦接至該第一外部連接端，且該檢測結果提供單元根據該外部輸入端之電位變化狀況而決定該控制信號的內容。其中，該檢測信號自該第一外部連接端經由該第一濾波單元而傳遞至該射頻切換器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中該些射頻發射/接收元件包括一第一射頻發射/接收元件以及一外部射頻連接器，該外部射頻連接器用於耦接一可拆卸式射頻發射/接收元件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中該檢測電 路更包括：一第二濾波單元，具有一第三外部連接端與一第四外部連接端，該第三外部連接端電性耦接到該信號輸出端，該第四外部連接端電性耦接至該第一外部連接端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中該檢測結果提供單元包括：一整流單元，電性耦接至該外部輸入端，該整流單元對該外部輸入端的電位進行整流操作而輸出對應的一整流信號；以及一直流偵測單元，電性耦接至該整流單元以接收該整流信號，並根據該整流信號而決定該檢測結果提供單元提供之該控制信號的內容。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的射頻裝置，其中該直流偵測單元包括：一分壓電路，具有一第一工作電壓輸入端以及多個分壓輸出端，每一該些分壓輸出端提供與其他該些分壓輸出端不同之電壓值；多個比較器，每一該些比較器具有一比較輸入端、一參考輸入端與一比較輸出端，每一該些比較器的該參考輸入端之一電性耦接至該些分壓輸出端中的對應一者，該比較輸入端則接收該整流信號，並由該比較輸出端輸出一比較結果；以及一編碼器，根據每一該些比較器所輸出的該比較結果，決定該檢測結果提供單元提供之該控制信號的內容。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，更包括： 一檢測信號產生單元，產生該檢測信號並提供至該信號輸出端。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，更包括：一平緩檢測信號單元，一端電性耦接至該信號輸出端接收該檢測信號，並電性耦接至該第一濾波單元之該第一外部連接端。
  8. 一種如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置的調節方法，包括：進行一比較操作，比較該檢測結果提供單元之該外部輸入端的電位與一預設電位組中的至少一電位的內容；以及根據該比較操作的結果，決定該控制信號的內容。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的調節方法，其中，根據該比較操作的結果，決定該控制信號的內容，包括：將該比較操作的結果與一狀況序列相比較，且該狀況序列的內容為：於妥善接入該第二射頻發射/接收元件之該射頻電路時，進行該比較操作後所得到的該比較操作的結果。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的調節方法，其中根據該比較操作的結果，決定該控制信號的內容，包括：當該比較操作的結果與該狀況序列的內容相同時，使該控制信號控制該射頻切換器以使該射頻信號可以被傳送至該些外部射頻連接器中的特定一者。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的調節方法，其中根據該比較操作的結果，決定該控制信號的內容，更包括： 當該比較操作的結果與與該狀況序列的內容不相同時，使該射頻裝置發出警訊。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的調節方法，其中在該些射頻發射/接收元件包括一第一射頻發射/接收元件以及一外部射頻連接器，且該外部射頻連接器用於耦接一可拆卸式射頻發射/接收元件時，所述之根據該比較操作的結果，決定該控制信號的內容，更包括：將該比較操作的結果與一狀況序列相比較，且該狀況序列的內容為：於該射頻電路為正常且未耦接該可拆卸式射頻發射/接收元件時，進行該比較操作後所得到的該比較操作的結果。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的調節方法，其中根據該比較操作的結果，決定該控制信號的內容，包括：當該比較操作的結果與該狀況序列的內容相同時，使該控制信號控制該射頻切換器以使該射頻信號不被傳送至該外部射頻連接器。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的調節方法，其中根據該比較操作的結果，決定該控制信號的內容，更包括：當該比較操作的結果與與該狀況序列的內容不相同時，使該射頻裝置發出警訊。
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