CN114374404B - 无线收发器的校正方法及校正电路 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露无线收发器的校正方法及校正电路。无线收发器包含一传送路径及一接收路径，传送路径包含一混频器。该校正方法包含：(A)调整该混频器之一第一谐振电路的一第一参数；(B)透过一耦合路径及该接收路径接收一第一输入讯号；(C)量测该第一输入讯号的一第一功率；(D)重复步骤(A)至(C)以得到复数个该第一功率；以及(E)找出对应于该些第一功率之一最大者的一第一目标参数。
Description
技术领域
本发明是关于无线收发器，尤其是关于无线收发器的校正方法及校正电路。
背景技术
一个无线收发器(wireless transceiver)可以操作在多个频带(band)，而一个频带包含多个频道(channel)。无线收发器通常被设计成对于同一频带的不同频道有同样的输出功率，即，被设计成有高的平坦度(flatness)。
在设计阶段时，无线收发器的射频电路的谐振电路(LC tank circuit)需经最佳调适来设定参数(即电感值与电容值)，射频电路的频率响应才有最好的平坦度。然而，在量产时常有制程误差。若制程误差超过开发时所设定的参数的容限范围，则无线收发器的平坦度将变差。
习知的解决方法之一是增加无线收发器的基频电路及/或中频电路的功率，以补偿射频功率的不足。然而，基频电路及中频电路各自有设定好的功率上限，增加基频电路或中频电路的功率会降低基频电路或中频电路的线性度，或甚至造成基频电路或中频电路饱和。线性度变差或电路饱和都会使无线收发器的性能下降。
发明内容
鉴于先前技术之不足，本发明之一目的在于提供一种无线收发器的校正方法及校正电路，以提高无线收发器的平坦度。
本发明揭露一种校正一无线收发器的方法。无线收发器包含一传送路径及一接收路径，传送路径包含一混频器。该方法包含：(A)调整该混频器之一第一谐振电路的一第一参数；(B)透过一耦合路径及该接收路径接收一第一输入讯号；(C)量测该第一输入讯号的一第一功率；(D)重复步骤(A)至(C)以得到复数个该第一功率；以及(E)找出对应于该些第一功率之一最大者的一第一目标参数。
本发明另揭露一种无线收发器的校正电路。无线收发器包含一传送路径及一接收路径，传送路径包含一混频器。该校正电路包含一记忆体及一控制电路。记忆体储存复数个程序代码或程序指令。控制电路耦接该记忆体，用来执行该些程序代码或程序指令以执行以下步骤：(A)调整该混频器之一第一谐振电路的一第一参数；(B)透过一耦合路径及该接收路径接收一第一输入讯号；(C)量测该第一输入讯号的一第一功率；(D)重复步骤(A)至(C)以得到复数个该第一功率；以及(E)找出对应于该些第一功率之一最大者的一第一目标参数。
本发明无线收发器的校正方法及校正电路能够提高无线收发器的平坦度。相较于传统技术，利用本发明之技术校正后之无线收发器不会有线性度变差及电路饱和的问题。
有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作实施例详细说明如下。
附图说明
图1为本发明无线收发器及其校正电路的功能方块图；
图2为本发明无线收发器之校正方法的一实施例的流程图；
图3为本发明无线收发器之校正方法的另一实施例的流程图；
图4A及4B显示谐振电路的部分电路；以及
图5为本发明之校正方法针对无线收发器的多个频率(或频道)进行校正的流程图。
具体实施方式
以下说明内容之技术用语系参照本技术领域之习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语之解释系以本说明书之说明或定义为准。
本发明之揭露内容包含无线收发器的校正方法及校正电路。由于本发明之无线收发器所包含之部分元件单独而言可能为已知元件，因此在不影响该装置发明之充分揭露及可实施性的前提下，以下说明对于已知元件的细节将予以节略。此外，本发明之无线收发器的校正方法的部分或全部流程可以是软体及/或韧体之形式，并且可藉由本发明之无线收发器的校正电路或其等效装置来执行，在不影响该方法发明之充分揭露及可实施性的前提下，以下方法发明之说明将着重于步骤内容而非硬体。
图1为本发明无线收发器及其校正电路的功能方块图。校正电路100包含控制电路110及记忆体120。无线收发器包含传送路径130及接收路径140。传送路径130耦接天线171，而接收路径140耦接天线172。无线收发器透过传送路径130传送一输出讯号(经由天线171发射)，并且透过接收路径140接收一输入讯号(经由天线172接收)。传送路径130包含数字模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC)132、滤波器134、混频器136及功率放大器(power amplifier,PA)138。接收路径140包含模拟数字转换器(analog-to-digitalconverter,ADC)142、可程序化增益放大器(programmable gain amplifier,PGA)144、混频器146及低噪声放大器(low-noise amplifier,LNA)148。无线收发器的操作原理及各元件的功能为本技术领域具有通常知识者所熟知，故不再赘述。混频器136及功率放大器138各自包含谐振电路，且谐振电路的电感值及/或电容值为可调。
图2为本发明无线收发器之校正方法的一实施例的流程图。以下的说明请同时参阅图1及图2。
步骤S210：控制电路110透过控制讯号Ctrl1调整混频器136的谐振电路的参数。此参数即谐振电路的电感值与电容值。调整谐振电路的参数意谓调整谐振电路的电感值及/或电容值。在一些实施例中，记忆体120储存多个候选值，而控制电路110每次选择一个候选值来设定谐振电路的参数。一个候选值对应于电感值及电容值的一个组合。步骤S210包含子步骤S215：控制电路110透过控制讯号Ctrl2固定功率放大器138的谐振电路的参数；换言之，当控制电路110调整混频器136的谐振电路的参数时，控制电路110使功率放大器138的谐振电路的参数维持不变(即，控制功率放大器138操作在固定的频率)。
在一些实施例中，混频器136的谐振电路的电感值为定值，控制电路110透过控制讯号Ctrl1根据候选值调整谐振电路的等效电容值。如图4A所示，谐振电路包含一个电感L(电感值为定值)及多个电容(C1、C2、…、Ck，k为大于1的正整数)，控制电路110藉由切换多个开关310来调整谐振电路的等效电容值。换言之，一个候选值对应于该些开关310的一个组态(configuration)(等效对应于该些电容的一个组态)。
在另一些实施例中，混频器136的谐振电路的电容值为定值，控制电路110透过控制讯号Ctrl1根据候选值调整谐振电路的等效电感值。如图4B所示，谐振电路包含一个电容C(电容值为定值)及多个电感(L1、L2、…、Lk)，控制电路110藉由切换多个开关320来调整谐振电路的等效电感值。换言之，一个候选值对应于该些开关320的一个组态(等效对应于该些电感的一个组态)。
混频器136的谐振电路的参数改变后，透过传送路径130所传送的第一输出讯号TS1的频率响应也跟着改变。
步骤S220：控制电路110透过接收路径140及耦合路径150或耦合路径160接收第一输入讯号RS1。耦合路径150为有线的路径，位于无线收发器内，且耦接于功率放大器138的输出端与混频器146的输入端之间。换言之，第一输出讯号TS1经过耦合路径150耦合或输入至混频器146。耦合路径150包含衰减器152，衰减器152用来衰减第一输出讯号TS1，以避免输入混频器146的讯号的功率过大。当控制电路110透过耦合路径150接收第一输入讯号RS1时，控制电路110控制低噪声放大器148的输入端接地及/或禁能(disable)低噪声放大器148。耦合路径160为无线的路径，也就是介于天线171与天线172之间的无线传输。
步骤S225：控制电路110量测并记录第一输入讯号RS1的第一功率。在数字域量测讯号的功率的方法为本技术领域具有通常知识者所熟知，故不再赘述。控制电路110记录测得的第一功率与该第一功率所对应的参数(即目前的候选值)。
步骤S230：控制电路110判断记忆体120中是否有尚未处理的候选值。如果有尚未处理的候选值(步骤S230为是)，则控制电路110选择另一个候选值，并且再次执行步骤S210、步骤S220、步骤S225及步骤S230。如果没有尚未处理的候选值(步骤S230为否)，代表混频器136已校正完毕。
步骤S235：控制电路110找出该些第一功率的最大者，并且记录对应于该最大之第一功率的谐振电路参数(以下称为第一目标参数)。此第一目标参数即为混频器136的谐振电路的较佳的或理想的电容值及电感值。当以此第一目标参数设定混频器136的谐振电路时，混频器136的输出功率相对较大(大于其他参数所对应的输出功率)。
图3为本发明无线收发器之校正方法的另一实施例的流程图。以下的说明请同时参阅图1及图3。
步骤S240：控制电路110透过控制讯号Ctrl2调整功率放大器138的谐振电路的参数。在一些实施例中，功率放大器138的谐振电路的电感值为定值，控制电路110透过控制讯号Ctrl2根据候选值调整谐振电路的等效电容值(如图4A所示)。在另一些实施例中，功率放大器138的谐振电路的电容值为定值，控制电路110透过控制讯号Ctrl2根据候选值调整谐振电路的等效电感值(如图4B所示)。功率放大器138的参数改变后，透过传送路径130所传送的第二输出讯号TS2的频率响应也跟着改变。步骤S240包含子步骤S245：控制电路110透过控制讯号Ctrl1固定混频器136的谐振电路的参数；换言之，当控制电路110调整功率放大器138的谐振电路的参数时，控制电路110使混频器136的谐振电路的参数维持不变(即，控制混频器136操作在固定的频率)。
在一些实施例中，功率放大器138为多级的放大器(包含功率放大驱动器(poweramplifier driver,PAD))，而控制电路110在步骤S240中调整任一级的谐振电路的参数。
步骤S250：控制电路110透过接收路径140及耦合路径150或耦合路径160接收第二输入讯号RS2。
步骤S255：控制电路110量测并记录第二输入讯号RS2的第二功率。控制电路110记录测得的第二功率与该第二功率所对应的参数(即目前的候选值)。
步骤S260：控制电路110判断记忆体120中是否有尚未处理的候选值。如果有尚未处理的候选值(步骤S260为是)，则控制电路110选择另一个候选值，并且再次执行步骤S240、步骤S250、步骤S255及步骤S260。如果没有尚未处理的候选值(步骤S260为否)，代表功率放大器138已校正完毕。
步骤S265：控制电路110找出该些第二功率的最大者，并且记录对应于该最大之第二功率的谐振电路参数(以下称为第二目标参数)。此第二目标参数即为功率放大器138的谐振电路的较佳的或理想的电容值及电感值。当以此第二目标参数设定功率放大器138的谐振电路的参数时，功率放大器138的输出功率相对较大(大于其他参数所对应的输出功率)。
在一些实施例中，控制电路110只校正混频器136(即，只执行图2的流程)或是只校正功率放大器138(即，只执行图3的流程)。
在其他的实施例中，控制电路110既校正混频器136也校正功率放大器138(即，执行图2及图3的流程)。控制电路110可以先校正混频器136再校正功率放大器138(即，先执行图2的流程再执行图3的流程)，也可以先校正功率放大器138再校正混频器136(即，先执行图3的流程再执行图2的流程)。
图2及图3的流程系针对某一个频率(或频道)进行校正。请参阅图5，图5为本发明之校正方法针对无线收发器的多个频率(或频道)进行校正的流程图。
步骤S410：控制电路110从候选的频率(或频道)中决定一个目标频率(或目标频道)。候选的频率(或频道)可以储存在记忆体120中。决定目标频率后，控制电路110产生对应于该目标频率(或目标频道)的第一输出讯号TS1或第二输出讯号TS2(例如，输出讯号的频率等于或大约等于目标频率)。
步骤S420：控制电路110执行图2及/或图3的流程，以找出对应于该目标频率(或目标频道)的第一目标参数及/或第二目标参数。
步骤S430：控制电路110判断是否有尚未处理的频率(或频道)。如果有，则回到步骤S410以决定下一个频率(或频道)；如果没有，则结束校正(步骤S440)。
图5的流程完成后，即得到无线收发器在多个频率(或频道)的第一目标参数及/或第二目标参数。在实际操作时，控制电路110便可依据无线收发器的操作频率(或频道)来找出相对应的第一目标参数及/或第二目标参数，并且以第一目标参数及/或第二目标参数来分别设定混频器136及/或功率放大器138，使混频器136及/或功率放大器138的输出功率更为理想(更接近设计值)。如此一来，无线收发器的输出功率变得较不受制程影响，换言之，校正后的无线收发器具有较高的平坦度。
控制电路110可以是具有程序执行能力的电路或电子元件，例如中央处理器、微处理器或微处理单元，其藉由执行储存在记忆体120中的程序代码或程序指令来执行图2、图3及图5的步骤。在其他的实施例中，本技术领域具有通常知识者可以根据以上的揭露内容来设计控制电路110，也就是说，控制电路110可以是特殊应用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)或是由可程序化逻辑装置(Programmable LogicDevice,PLD)等电路或硬体实作。
由于本技术领域具有通常知识者可藉由本案之装置发明的揭露内容来了解本案之方法发明的实施细节与变化，因此，为避免赘文，在不影响该方法发明之揭露要求及可实施性的前提下，重复之说明在此予以节略。请注意，前揭图示中，元件之形状、尺寸及比例仅为示意，系供本技术领域具有通常知识者了解本发明之用，非用以限制本发明。此外，在前揭实施例的流程图中所提及的步骤，可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。
虽然本发明之实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本发明，本技术领域具有通常知识者可依据本发明之明示或隐含之内容对本发明之技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求之专利保护范畴，换言之，本发明之专利保护范围须视本说明书之申请专利范围所界定者为准。
【符号说明】
100:校正电路
110:控制电路
120:记忆体
130:传送路径
132:数字模拟转换器
134:滤波器
136,146:混频器
138:功率放大器
140:接收路径
142:模拟数字转换器
144:可程序化增益放大器
148:低噪声放大器
150,160:耦合路径
152:衰减器
171,172:天线
Ctrl1,Ctrl2:控制讯号
L,L1,L2,Lk:电感
310,320:开关
C,C1,C2,Ck:电容
TS1:第一输出讯号
RS1:第一输入讯号
TS2:第二输出讯号
RS2:第二输入讯号
S210～S265,S410～S440:步骤
Claims (7)
1.一种校正一无线收发器的方法，其中该无线收发器包含一传送路径及一接收路径，该传送路径包含一混频器和一功率放大器，该方法包含：
(A)调整该混频器之一第一谐振电路的一第一参数；
(B)透过一耦合路径及该接收路径接收一第一输入讯号；
(C)量测该第一输入讯号的一第一功率；
(D)重复步骤(A)至(C)以得到复数个该第一功率；
(E)找出对应于该些第一功率之一最大者的一第一目标参数；
(F)调整该功率放大器的一第二谐振电路的一第二参数；
(G)透过该耦合路径及该接收路径接收一第二输入讯号；
(H)量测该第二输入讯号的一第二功率；
(I)重复步骤(F)至(H)以得到复数个该第二功率；以及
(J)找出对应于该些第二功率之一最大者的一第二目标参数，
其中，执行该步骤(A)时，固定该功率放大器的该第二谐振电路的该第二参数，以及
其中，执行该步骤(F)时，固定该混频器的该第一谐振电路的该第一参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该耦合路径耦接于该传送路径及该接收路径之间，并且包含一衰减器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该传送路径耦接一第一天线，该接收路径耦接一第二天线，该耦合路径系介于该第一天线及该第二天线之间之一无线传输。
4.根据权利要求1所述的方法，更包含：
针对复数个频率执行步骤(A)至(J)，以得到每个频率之该第一目标参数及该第二目标参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该第一谐振电路包含一第一电感及复数个第一电容，该第二谐振电路包含一第二电感及复数个第二电容，该步骤(A)及该步骤(F)系分别改变该些第一电容的组态及该些第二电容的组态。
6.根据权利要求1所述的方法，其中该第一谐振电路包含一第一电容及复数个第一电感，该第二谐振电路包含一第二电容及复数个第二电感，该步骤(A)及该步骤(F)系分别改变该些第一电感的组态及该些第二电感的组态。
7.一种无线收发器的校正电路，其中该无线收发器包含一传送路径及一接收路径，该传送路径包含一混频器和一功率放大器，该校正电路包含：
一记忆体，储存复数个程序代码或程序指令；以及
一控制电路，耦接该记忆体，用来执行该些程序代码或程序指令以执行以下步骤：
(A)调整该混频器之一第一谐振电路的一第一参数；
(B)透过一耦合路径及该接收路径接收一第一输入讯号；
(C)量测该第一输入讯号的一第一功率；
(D)重复步骤(A)至(C)以得到复数个该第一功率；
(E)找出对应于该些第一功率之一最大者的一第一目标参数；
(F)调整该功率放大器的一第二谐振电路的一第二参数；
(G)透过该耦合路径及该接收路径接收一第二输入讯号；
(H)量测该第二输入讯号的一第二功率；
(I)重复步骤(F)至(H)以得到复数个该第二功率；以及
(J)找出对应于该些第二功率之一最大者的一第二目标参数，
其中，执行该步骤(A)时，固定该功率放大器的该第二谐振电路的该第二参数，以及
其中，执行该步骤(F)时，固定该混频器的该第一谐振电路的该第一参数。
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