[發(fā)明專(zhuān)利]針對(duì)信號(hào)處理鏈的衰減器控制

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380077427.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105284046B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉爾斯·桑德斯特羅姆;斯文·瑪?shù)偕?/a>;羅蘭·斯特蘭德伯格;丹尼萊·瑪斯坦托諾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瑞典愛(ài)立信有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03G1/00
• 分類(lèi)號(hào): H03G1/00;H03G3/30
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 穆童

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號(hào)衰減控制的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

典型的無(wú)線電接收機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)天線，所述一個(gè)或多個(gè)天線可操作地連接到可編程衰減器，可編程衰減器后接接收機(jī)鏈的其他組件。天線可操作地連接到可編程衰減器意味著在天線與可編程衰減器之間可能或可能不存在其他組件(例如，濾波器、放大器等)。其他組件可以例如包括放大器，例如，低噪聲放大器(LNA)。在下文中，后接LNA的可編程衰減器的示例將用于說(shuō)明的目的。

應(yīng)當(dāng)注意的是，本文提及的接收機(jī)可以在單個(gè)芯片上包括單個(gè)接收機(jī)鏈或接收機(jī)鏈系統(tǒng)，例如，多個(gè)接收機(jī)鏈。

典型的無(wú)線電接收機(jī)還可以包括自動(dòng)增益控制(AGC)功能，AGC功能至少控制衰減器以調(diào)節(jié)接收機(jī)鏈的整體增益，例如，調(diào)整接收信號(hào)使得信號(hào)的期望部分被充分提升到本底噪聲之上和/或調(diào)整接收信號(hào)使得避免高信號(hào)電平(其引起例如削波和/或其他非線性)。

接收機(jī)的LNA和/或其他組件的性能通常針對(duì)增加的輸入信號(hào)(例如，電壓)電平而降低，并且如果過(guò)量信號(hào)電平(及其持續(xù)時(shí)間)足夠大，則LNA通常會(huì)發(fā)生故障。在一些實(shí)現(xiàn)中，衰減器本身的性能也可能隨著過(guò)量輸入信號(hào)(例如，電壓)電平及其持續(xù)時(shí)間而降低。降低通常可以針對(duì)不同的衰減參數(shù)設(shè)置配置而不同。通常，信號(hào)處理單元的性能降低可能是由于接收機(jī)鏈的組件被迫處于規(guī)定其操作的工作區(qū)之外(參數(shù)漂移)引起的。單元的參數(shù)漂移和最終故障可能是由于單元中的各種耗損過(guò)程引起的，例如，柵氧化層的介質(zhì)擊穿和熱載流子注入(其導(dǎo)致界面態(tài)和界面陷阱)。這通常將嚴(yán)重地降低包括接收機(jī)鏈的產(chǎn)品的壽命。

這在CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)中是特別突出的。CMOS技術(shù)的演進(jìn)在很多方面提供了改進(jìn)的性能。然而，CMOS設(shè)備體驗(yàn)的高應(yīng)力條件導(dǎo)致參數(shù)漂移并且最終導(dǎo)致完全故障，其中與其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)相比，在CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)中，擊穿電壓通常減小。減小的擊穿電壓減小了最大允許電源電壓和最大允許信號(hào)電壓擺幅。在A.W.Strong等的“Reliability Wearout Mechanisms in Advanced CMOS Technologies”，Wiley，IEEE，2009中可以找到對(duì)CMOS實(shí)現(xiàn)耗損的描述。

如果可以在電流域而不是電壓域中執(zhí)行信號(hào)操縱，則在使用CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的集成電路中，CMOS技術(shù)的減小的擊穿電壓不一定成為問(wèn)題。然而，這種電路的接口通常是利用分立的集中或分布式組件使用預(yù)定義阻抗水平(例如，50歐姆)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這通常迫使信號(hào)操縱的至少一些在電壓域中執(zhí)行。例如，無(wú)線電接收機(jī)可以暴露于具有取決于不同參數(shù)(例如，發(fā)射機(jī)的功率電平和發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離)的變化功率電平的信號(hào)。

因此，在擊穿電壓低于預(yù)期最大信號(hào)電平的情況下使用CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)接收機(jī)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的魯棒性問(wèn)題。因?yàn)榻?jīng)歷的接收信號(hào)功率的電平及其持續(xù)時(shí)間通常將針對(duì)不同的接收機(jī)而完全不同，因此可能難以指定預(yù)期壽命，并且很多接收機(jī)可能在其指定壽命之前經(jīng)歷性能下降或者甚至完全故障。

因此，需要用于控制過(guò)量信號(hào)(例如，電壓)電平的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容

應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括/包含”用于指定存在所述特征、整數(shù)、步驟或組件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、組件或其組合。

還應(yīng)當(dāng)注意的是，“過(guò)量信號(hào)電平”和類(lèi)似的表示可以包括示例性過(guò)量電壓電平和過(guò)量電流電平中的一個(gè)或多個(gè)(如果適用的話)。相應(yīng)地，當(dāng)術(shù)語(yǔ)“過(guò)量電壓電平”或術(shù)語(yǔ)“過(guò)量電流電平”或任何其他類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)用作示例時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是，更一般地，過(guò)量信號(hào)電平可以等同適用。

一些實(shí)施例的目的是消除上述缺點(diǎn)中的至少一些并且提供改進(jìn)的衰減器控制。

根據(jù)第一方面，這是通過(guò)一種信號(hào)處理鏈的衰減器控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述信號(hào)處理鏈包括兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)處理單元，其中，所述兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)處理單元之一是信號(hào)衰減器，所述信號(hào)衰減器適于基于一個(gè)或多個(gè)衰減參數(shù)來(lái)對(duì)衰減器輸入信號(hào)應(yīng)用自適應(yīng)信號(hào)衰減以提供衰減器輸出信號(hào)。

所述兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)處理單元中的至少一個(gè)具有相關(guān)聯(lián)的耗損過(guò)程和相應(yīng)的耗損預(yù)算，其中當(dāng)所述信號(hào)處理鏈的耗損指示信號(hào)的電平處于耗損區(qū)域內(nèi)時(shí)，發(fā)生所述耗損過(guò)程的耗損事件，并且通過(guò)與相應(yīng)耗損事件相關(guān)聯(lián)的耗損事件成本來(lái)對(duì)所述耗損過(guò)程進(jìn)行建模。