CN117560027A - 信号接收器和信号接收方法 - Google Patents

Abstract

一种信号接收方法，包括：通过天线，接收第一通信信号和/或第二通信信号；在天线同时接收到第一通信信号和第二通信信号时，通过第一接收电路将第一通信信号传递至第一放大电路，且通过第二接收电路接收第二通信信号；以及在天线并未同时接收到第一通信信号和第二通信信号时，通过第一接收电路将第一通信信号传递至第一放大电路，且通过第一接收电路将第二通信信号传递至第二放大电路。

Description

信号接收器和信号接收方法

技术领域

本发明涉及接收无线信号的技术，特别是通过天线同时接收不同类型信号的信号接收器。

背景技术

信号接收器(RF Receiver)是一种用于接收无线信号的装置。为了接收不同无线通信协议的信号，信号接收器会配置多根天线以同时接收不同频段的信号。然而，在产品设计的考量上，如果能减少天线数量，将能有效降低成本和缩减整体体积。因此，如何在减少天线数量的情况下，维持接收信号的准确性，成为当前的重要课题。

发明内容

本发明的一个实施例为一种信号接收器，包括天线、第一接收电路、开关电路和第二接收电路。第一接收电路耦接于天线。第一接收电路还耦接于第一放大电路和第二放大电路。开关电路耦接于天线和第一接收电路。第二接收电路通过开关电路耦接至天线。当信号接收器用于同时接收第一通信信号和第二通信信号时，开关电路被导通，以使第一放大电路处理第一通信信号，且第二接收电路用于通过开关电路和天线接收第二通信信号。当信号接收器用于接收第一通信信号和第二通信信号的其中之一时，开关电路被关断，信号接收器控制第一放大电路处理第一通信信号，且控制第二放大电路处理第二通信信号。其中第一通信信号和第二通信信号分别属于不同通信协议。

本发明的另一实施例为一种信号接收方法，包括：通过天线，接收第一通信信号和/或第二通信信号；在天线同时接收到第一通信信号和第二通信信号时，通过第一接收电路将第一通信信号传递至第一放大电路，且通过第二接收电路接收第二通信信号；以及在天线并未同时接收到第一通信信号和第二通信信号时，通过第一接收电路将第一通信信号传递至第一放大电路，且通过第一接收电路将第二通信信号传递至第二放大电路。

本发明的另一实施例为一种信号接收器，包括天线、第一接收电路和第二接收电路。第一接收电路耦接于天线以收发信号。第一接收电路还耦接于第一放大电路和第二放大电路。第二接收电路耦接于天线。当信号接收器用于同时接收第一通信信号和第二通信信号时，信号接收器关断第二放大电路，以使第一放大电路用于将第一通信信号传递至处理单元，且第二接收电路用于将第二通信信号传递至处理单元。当信号接收器用于接收第一通信信号和第二通信信号的其中之一时，第二接收电路被关断，信号接收器控制第一放大电路将第一通信信号传递至处理单元，且控制第二放大电路将第二通信信号传递至处理单元。其中第一通信信号和第二通信信号分别属于不同通信协议。

本发明通过第二接收电路和第二放大电路，形成接收第二通信信号的两条独立路径，因此能根据不同情况选择第二接收电路或第二放大电路处理第二通信信号，避免信号接收器同时接收第一通信信号与第二通信信号时难以调校电路增益的问题。

附图说明

图1为根据本发明的部分实施例的信号接收器的示意图。

图2为根据本发明的部分实施例的信号接收方法的流程图。

图3为根据本发明的部分实施例的信号接收器的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图说明本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用于限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

在本文中，当元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”也可用于表示两个或更多个元件间相互配合操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件，该用语仅是用于区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺序，也非用于限定本发明。

图1示出了根据本发明的部分实施例的信号接收器100示意图。信号接收器100包括天线A1、第一接收电路110和第二接收电路120。第一接收电路110和第二接收电路120分别耦接于天线A1，用于通过天线A1接收信号。

在部分实施例中，信号接收器100还包括处理单元130，处理单元130耦接于第一接收电路110和第二接收电路120，用于处理第一接收电路110和第二接收电路120接收到的信号，例如将模拟信号转换为数字信号。

在一个实施例中，天线A1用于接收多种不同类型的信号，例如无线网络信号(如：WiFi)和/或蓝牙信号(Bluetooth)。换言之，天线A1可接收属于不同通信协议的多种通信信号，且不同通信协议的信号所对应的频宽也互不相同。天线A1可同时接收这些不同通信协议的通信信号，或者在不同时间点依序接收这些不同通信协议的通信信号。根据不同情况，信号接收器100可选择性地以不同方式接收和处理这些不同通信协议的通信信号。

请参阅图1所示，在一个实施例中，第一接收电路110包括低噪声放大器L1(low-noise amplifier)，第二接收电路120包括相互耦接的电容C1和低噪声放大器L2。低噪声放大器L1、L2用于对接收到的信号进行第一次放大处理，以降低信号中的噪声影响。

第一接收电路110的低噪声放大器L1耦接于第一放大电路WL1和第二放大电路BT1(例如通过磁耦合)。第一放大电路WL1和第二放大电路BT1也可由低噪声放大器来实现，以在低噪声放大器L1执行第一次放大处理后，接着执行第二次放大处理。具体而言，第一放大电路WL1用于对天线A1接收到的第一通信信号(如：WiFi信号)进行放大处理。第二接收电路120的低噪声放大器L2耦接处理单元130，低噪声放大器L2和第二放大电路BT1则用于在不同时间/情境下，用于对天线A1接收到的第二通信信号(如：蓝牙信号)进行放大处理。

当天线A1依序接收到第一通信信号和第二通信信号时(即，天线A1在同一时间中仅接收第一通信信号和第二通信信号的其中之一)，第一接收电路110将接收到的第一通信信号传递至第一放大电路WL1，且将接收到第二通信信号传递至第二放大电路BT1。第一放大电路WL1会对第一通信信号进行放大处理，然后将放大后的信号传递至处理单元130。同理，第二放大电路BT1会对第二通信信号进行放大处理，然后将放大后的信号传递至处理单元130。换言之，第一放大电路WL1与第二放大电路BT1分别用于处理不同通信协议的信号，例如第一放大电路WL1用于处理WiFi信号，第二放大电路BT1用于处理蓝牙信号。

前述“信号传递”可由处理单元130控制各电路的导通或关断，以使信号被相应的电路所接收。控制方式将于后续段落说明。

具体而言，信号接收器100可通过开关SW0，选择性地使第二放大电路BT1与处理单元130之间形成断路(或者使天线A1和第二放大电路BT1间断路)，以使第一通信信号被第一放大电路WL1处理。在其他部分实施例中，当天线A1接收到第二通信信号时，第一放大电路WL1的控制信号S1会被设定为禁止电平，以关断第一放大电路WL1；而当天线A1接收到第一通信信号时，第二放大电路BT1的控制信号S2会被设定为禁止电平，以关断第二放大电路BT1。控制信号S1、S2和开关SW0皆可由处理单元130进行控制。

当信号接收器100用于同时接收第一通信信号和第二通信信号时，第二放大电路BT1将被关断。此时，第一放大电路WL1将第一通信信号传递至处理单元130，第二接收电路120的低噪声放大器L2则将第二通信信号传递至处理单元130。换言之，第一放大电路WL1与第二接收电路120分别用于处理不同通信协议的信号，例如第一放大电路WL1用于处理WiFi信号，第二接收电路120的低噪声放大器L2用于处理蓝牙信号。此外，第二放大电路BT1和第二接收电路120的低噪声放大器L2为处理蓝牙信号的两条路径，信号接收器100根据不同情况选择性地通过第二放大电路BT1或低噪声放大器L2处理蓝牙信号。

前述的“依序接收第一通信信号和第二通信信号”指天线A1接收第一通信信号和第二通信信号的时间点彼此间隔大于预设时间，或者天线A1并未在预设时间中接收到第一通信信号和第二通信信号两者。相对地，前述的“同时接收第一通信信号和第二通信信号”则指天线A1接收第一通信信号和第二通信信号的时间间隔小于预设时间。在部分实施例中，信号接收器100是以“处理单元130接收到通信信号的时间”为依据，判断是否符合“同时接收第一通信信号和第二通信信号”的条件。

如图1所示，低噪声放大器L1、第一放大电路WL1、第二放大电路BT1和低噪声放大器L2分别被控制信号S0、S1、S2、S3控制。因此，处理单元130可通过改变控制信号S0～S3的电平，以选择性地让天线A1所接收到的信号由不同的电路处理。

本发明的信号接收器100可根据不同情况(即，同时接收多种通信协议的信号，或者在同一时间中只接收一种通信协议的信号)，选择性地通过第二放大电路BT1或低噪声放大器L2处理第二通信信号。当信号接收器100用于同时接收第一通信信号和第二通信信号时，该信号接收器100根据第一通信信号的第一信号强度，调整第一接收电路110中低噪声放大器L1的第一增益。同理，信号接收器100根据第二通信信号的第二信号强度，调整第二接收电路120中低噪声放大器L2的第二增益。

另一方面，当信号接收器100用于在不同时间接收第一通信信号和第二通信信号时，信号接收器100根据当前接收到的信号强度(第一通信信号的第一信号强度，或者第二通信信号的第二信号强度)，调整第一接收电路110中低噪声放大器L1的第一增益。

当信号接收器100同时接收第一通信信号和第二通信信号时，第一通信信号和第二通信信号的强度可能差异极大。因此，如果统一由第一接收电路110中低噪声放大器L1接收信号，则将无法精确调整第一接收电路110中低噪声放大器L1的第一增益，而可能导致信号强度较弱的第一通信信号无法被正确接收和解析。举例而言，当第二通信信号的强度远大于第一通信信号时，由于第二通信信号较强，故信号接收器100不须大幅调整第一接收电路110的低噪声放大器L1的增益，导致强度较弱的第一通信信号无法被正确地执行放大处理。本发明利用第二放大电路BT1与低噪声放大器L2作为接收第二通信信号的两条独立路径，即可根据第一通信信号和第二通信信号的强度，分别调整低噪声放大器L1和低噪声放大器L2的增益。

在部分实施例中，信号接收器100还包括开关电路140，第二接收电路120耦接于开关电路140，以通过开关电路140耦接于天线A1。当信号接收器100同时接收第一通信信号和第二通信信号时，开关电路140被导通，第一放大电路WL1通过第一接收电路110和天线A1接收第一通信信号，且第二接收电路120通过开关电路140和天线A1接收第二通信信号。相对地，当信号接收器100只接收到第一通信信号或第二通信信号时，开关电路140被关断，使第一放大电路WL1接收第一通信信号，或第二放大电路BT1接收第二通信信号。

在一个实施例中，信号接收器100也可在只接收到第一通信信号或第二通信信号时，将第二接收电路120的低噪声放大器L2的控制信号S3设定为禁止电平，以关断第二接收电路120。

在其他部分实施例中，开关电路140还包括衰减器141，用于降低天线A1传送至第二接收电路120的通信信号的强度。例如衰减器141可将强度较强的第二通信信号的强度从-50dBm降低至-70dBm，以及滤除强度较弱的第一通信信号。据此，当信号接收器100同时接收第一通信信号和第二通信信号时，即可确保只有信号较强的第二通信信号会传递至第二接收电路120。

图2示出了根据本发明的部分实施例的信号接收方法的流程示意图。在步骤S201中，信号接收器100判断天线A1是否在一段预设时间中接收到多种不同通信协议的信号(即，第一通信信号和第二通信信号)。

如果天线A1在预设时间中接收到第一通信信号和第二通信信号，则视为“天线A1同时接收到多种信号”。此时，在步骤S202中，导通天线A1和第二接收电路120之间的开关电路140。同时，第二放大电路BT1将被关断。

接着，在步骤S203中，第一接收电路110的低噪声放大器L1对第一通信信号进行放大处理，再将第一次放大后的信号传递至第一放大电路WL1，且第二接收电路120的低噪声放大器L2接收第二通信信号，以对第二通信信号进行放大处理。

如果天线A1并未在预设时间中接收到第一通信信号和第二通信信号两者，或仅在预设时间中接收到第一通信信号和第二通信信号的其中之一，则视为“天线A1并未同时接收到多种信号”。此时，在步骤S204中，关断耦接于天线A1和第二接收电路120之间的开关电路140。如前所述，在其他实施例中，信号接收器100也可通过将控制信号S3设定为禁止电平，以关断第二接收电路120。

在步骤S205中，判断天线A1当前接收到的信号是否为第一通信协议。如果接收到的是属于第一通信协议的第一通信信号，在步骤S206中，关断第二放大电路BT1，并通过第一接收电路110将第一通信信号传递至第一放大电路WL1，以进行放大处理。如果接收到的是属于第二通信协议的第二通信信号，在步骤S207中，关断第一放大电路WL1，并通过第一接收电路110将第二通信信号传递至第二放大电路BT1，以进行放大处理。

图3示出了根据本发明的部分实施例的信号接收器200的示意图。在图3中，与图1的实施例有关的相似元件以相同的附图标记表示以便于理解，且相似元件的具体原理已在先前段落中详细说明，如果不是与图3的元件间具有协同运行关系而必须需要介绍的，在此不再赘述。

在一个实施例中，信号接收器200可包括多根天线A1、A2、第三接收电路L3和第三放大电路WL2。天线A2用于接收第一通信协议(如：WiFi)的第一通信信号。举例而言，当信号接收器200无须接收第一通信协议的第一通信信号时，第三接收电路L3和第三放大电路WL2将会被关断。第三接收电路L3和第三放大电路WL2也可由低噪声放大器实现。换言之，在信号接收器200只须接收第一通信信号时，可通过天线A1和天线A2等多根天线提升收发信号的能力。天线A2用于将第一通信信号传递至第三接收电路L3和第三放大电路WL2，以进行放大处理。

此外，在部分实施例中，信号接收器200还可包括天线A3。天线A3耦接于第二接收电路120。第二接收电路120分别耦接于天线A1和天线A3，以选择性地通过天线A1或天线A3接收第二通信信号。如图3所示，当信号接收器200设置有天线A3时，信号接收器200可通过天线A1接收第一通信信号、且通过天线A3接收第二通信信号，此时开关电路140和第二放大电路BT1将被关断。另一方面，如果信号接收器200的天线A3被移除(如：因成本或体积考量)，则开关电路140将被选择性地导通，信号接收器200将通过如图1所示的实施例的方式处理第一通信信号和第二通信信号。

在前述的多个实施例中，处理单元130包括降频电路131、多个模拟数字转换电路ADC、数字信号处理器DSP和控制器132。降频电路131用于将接收到的信号从高频信号转换(解调)为低频信号。举例而言，第一通信信号的频率为2412MHz，频宽为20MHz(如：2402～2422MHz)，降频电路131用于将第一通信信号的频率降低至正负10MHz。在部分实施例中，降频电路131通过多个降频器接收振荡电路(local oscillator，图中未示出)产生的高频率信号LO_I、LO_Q，以对接收到的信号进行解调。高频率信号LO_I、LO_Q为相位差90度的时钟脉冲信号，用于将复合信号(如：第一通信信号)拆解还原为两个独立信号，同理，第二通信信号也可被拆解为两个独立信号。

模拟数字转换电路ADC耦接于降频电路131，以从第一放大电路WL1、第二放大电路BT1、第二接收电路120和第三放大电路WL2接收第一通信信号和第二通信信号(如：接收降频电路131降频后的模拟信号)，并执行模拟数字转换。例如：将第一放大电路WL1、第二放大电路BT1、第二接收电路120或第三放大电路WL2的低噪声放大器L2传来的信号转换为数字格式。数字信号处理器DSP则用于根据解调数字信号，并执行相应操作。由于本领域中普通技术人员能理解降频电路131、模拟数字转换电路ADC和数字信号处理器DSP的运行原理，故在此不另赘述。

控制器132耦接于第一接收电路110、第二接收电路120、第一放大电路WL1、第二放大电路BT1、第三接收电路L3、第三放大电路WL2和开关电路140中的开关SW1、SW2，用于分别控制该些电路的导通或关断。此外，控制器132还耦接于数字信号处理器DSP，以根据数字信号处理器DSP当前处理的信号，判断天线A1在预设时间内是否同时接收第一通信信号和该第二通信信号。根据判断结果，控制器选择性地改变控制信号S0～S5的电平，以控制第一接收电路110、第二接收电路120、第一放大电路WL1、第二放大电路BT1、第三接收电路L3和第三放大电路WL2和开关电路140的导通或关断。同理，控制器132也可根据当前情况，选择性地导通或关断开关SW1、SW2。

在前述实施例中，控制器132为处理单元130的一部分。在其他部分实施例中，控制器132可独立于处理单元130。举例而言，控制器132可由信号接收器200所应用的电子装置的微处理器来实现，而无须与信号接收器200封装于一体。

前述各实施例中的各个元件、方法步骤或技术特征，也可相互结合，而不以本申请中的文字描述顺序或附图呈现顺序为限。

虽然本发明已以实施方式公开如上，但是其并非用于限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，都可作各种变化与修改，因此本申请的保护范围应当以所附的权利要求所界定的范围为准。

附图标记

100:信号接收器

110:第一接收电路

120:第二接收电路

130:处理单元

131:降频电路

132:控制器

140:开关电路

141:衰减器

200:信号接收器

L1:低噪声放大器

L2:低噪声放大器

L3:第三接收电路

WL1:第一放大电路

WL2:第三放大电路

BT1:第二放大电路

ADC:模拟数字转换电路

C1:电容

DSP:数字信号处理器

LO_I:高频率信号

LO_Q:高频率信号

SW0:开关

SW1:开关

SW2:开关L2

S0-S3:控制信号

S201-S207:步骤。

Claims (10)

1.一种信号接收器，包括：

天线；

第一接收电路，耦接于所述天线，其中所述第一接收电路还耦接于第一放大电路和第二放大电路；

开关电路，耦接于所述天线和所述第一接收电路；以及

第二接收电路，通过所述开关电路耦接至所述天线；

其中当所述信号接收器用于同时接收第一通信信号和第二通信信号时，所述开关电路被导通，以使所述第一放大电路处理所述第一通信信号，且所述第二接收电路用于通过所述开关电路和所述天线接收所述第二通信信号；

其中当所述信号接收器用于接收所述第一通信信号和所述第二通信信号的其中之一时，所述开关电路被关断，所述信号接收器控制所述第一放大电路处理所述第一通信信号，且控制所述第二放大电路处理所述第二通信信号；

其中所述第一通信信号和所述第二通信信号分别属于不同通信协议。

2.根据权利要求1所述的信号接收器，其中当所述信号接收器用于同时接收第一通信信号和第二通信信号时，所述第二放大电路被关断。

3.根据权利要求1所述的信号接收器，其中所述开关电路包括衰减器，所述衰减器用于降低所述天线传送至所述第二接收电路的所述第二通信信号的强度。

4.一种信号接收方法，包括：

通过天线，接收第一通信信号和/或第二通信信号；

在所述天线同时接收到所述第一通信信号和所述第二通信信号时，通过第一接收电路将所述第一通信信号传递至第一放大电路，且通过第二接收电路接收所述第二通信信号；以及

在所述天线并未同时接收到所述第一通信信号和所述第二通信信号时，通过所述第一接收电路将所述第一通信信号传递至所述第一放大电路，且通过所述第一接收电路将所述第二通信信号传递至第二放大电路。

5.根据权利要求4所述的信号接收方法，其中通过所述第二接收电路接收所述第二通信信号的方法还包括：

导通耦接于所述天线和所述第二接收电路之间的开关电路。

6.根据权利要求4所述的信号接收方法，还包括：

通过控制器，判断所述天线在预设时间内并未同时接收到所述第一通信信号和所述第二通信信号时，关断耦接于所述天线和所述第二接收电路之间的开关电路。

7.根据权利要求4所述的信号接收方法，还包括：

在所述天线同时接收到所述第一通信信号和所述第二通信信号时，根据所述第一通信信号的第一信号强度，调整所述第一接收电路的第一增益，以及用于根据所述第二通信信号的第二信号强度，调整所述第二接收电路的第二增益。

8.根据权利要求4所述的信号接收方法，还包括：

通过衰减器，降低所述天线传送至所述第二接收电路的所述第二通信信号的强度。

9.一种信号接收器，包括：

天线；

第一接收电路，耦接于所述天线以收发信号，其中所述第一接收电路还耦接于第一放大电路和第二放大电路；以及

第二接收电路，耦接于所述天线；

其中当所述信号接收器用于同时接收第一通信信号和第二通信信号时，所述信号接收器关断所述第二放大电路，以使所述第一放大电路用于将所述第一通信信号传递至处理单元，且所述第二接收电路用于将所述第二通信信号传递至所述处理单元；

其中当所述信号接收器用于接收所述第一通信信号和所述第二通信信号的其中之一时，所述第二接收电路被关断，所述信号接收器控制所述第一放大电路将所述第一通信信号传递至所述处理单元，且控制所述第二放大电路将所述第二通信信号传递至所述处理单元；

其中所述第一通信信号和所述第二通信信号分别属于不同通信协议。

10.根据权利要求9所述的信号接收器，其中所述第二接收电路通过开关电路耦接于所述天线，所述开关电路包括衰减器，所述衰减器用于降低所述天线传送至所述第二接收电路的所述第二通信信号的强度。