[發(fā)明專利]一種片上匹配自修復(fù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910299944.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN110190823B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐志偉;邱良;劉嘉冰;弓悅;王圣杰;趙鍇龍;宋春毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H03F1/56
• 分類號(hào): H03F1/56;G01R31/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞;邱啟旺

本發(fā)明涉及一種基于射頻模擬電路設(shè)計(jì)的片上匹配自修復(fù)系統(tǒng)，通過在片測(cè)量電路的特性進(jìn)而優(yōu)化阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)包括片上信號(hào)收發(fā)單元和兩個(gè)片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元，片上信號(hào)收發(fā)單元包括信號(hào)發(fā)射鏈路單元和信號(hào)接收鏈路單元，片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元包括電感電容匹配網(wǎng)絡(luò)和兩個(gè)電壓峰值檢測(cè)單元。通過將匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為可調(diào)，電壓峰值檢測(cè)單元的實(shí)時(shí)檢測(cè)以及數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的信號(hào)分析，使匹配網(wǎng)絡(luò)能夠隨著環(huán)境和工藝角等因素的改變而在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)片上射頻電路的阻抗匹配自修復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻模擬電路的阻抗匹配優(yōu)化控制領(lǐng)域，具體涉及一種片上匹配自修復(fù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著納米級(jí)CMOS工藝的發(fā)展，數(shù)字電路的性能得到了極大的提升，但是對(duì)于射頻、模擬電路的設(shè)計(jì)和電路可靠性提出了挑戰(zhàn)。射頻低噪聲放大器和功率放大器需要一個(gè)優(yōu)化的匹配阻抗，但是由于環(huán)境的變化和電路自身的工藝角，最優(yōu)匹配阻抗會(huì)發(fā)生變化，固定的設(shè)計(jì)無法使電路一直工作在最佳匹配狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種片上匹配自修復(fù)系統(tǒng)，通過評(píng)估在片測(cè)量電路的特性進(jìn)而調(diào)整優(yōu)化匹配網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)片上射頻電路的阻抗匹配自修復(fù)。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種片上匹配自修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括片上信號(hào)收發(fā)單元和兩個(gè)片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元，所述的片上信號(hào)收發(fā)單元包括片上信號(hào)發(fā)射鏈路單元和片上信號(hào)接收鏈路單元，片上信號(hào)發(fā)射鏈路單元的輸出端連接一個(gè)片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元，片上信號(hào)接收鏈路單元的輸入端連接另一個(gè)片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元，所述的片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元包括電感電容匹配網(wǎng)絡(luò)和兩個(gè)電壓峰值檢測(cè)單元，可根據(jù)數(shù)字收發(fā)機(jī)的需求設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)的可調(diào)節(jié)范圍，所述的電壓峰值檢測(cè)單元用于檢測(cè)匹配網(wǎng)絡(luò)中的檢測(cè)點(diǎn)電壓峰值，通過比較兩點(diǎn)的差異來決定匹配自修復(fù)方式。

進(jìn)一步地，所述的片上信號(hào)發(fā)射鏈路單元包括集成多音信號(hào)生成的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊、濾波器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌⑸献冾l混頻器和功率放大器，其中，所述的數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊的第一個(gè)信號(hào)輸入端接入數(shù)字域多音信號(hào)，該信號(hào)由數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)產(chǎn)生，數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述的濾波器的輸入端相連，濾波器的輸出端與所述的可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮斎攵讼噙B，可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵龆伺c所述的上變頻混頻器的第一信號(hào)輸入端相連，上變頻混頻器的輸出端與所述的功率放大器的輸入端相連，功率放大器的輸出端與所述的第一片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元的輸入端相連，第一片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元的輸出端與外部天線相連，由外部天線向外發(fā)射信號(hào)；其中，數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊的第二個(gè)信號(hào)輸入端接入DAC時(shí)鐘信號(hào)，所述的DAC時(shí)鐘信號(hào)由外部電路信號(hào)控制，上變頻混頻器的第二個(gè)信號(hào)輸入端接入發(fā)射芯片的LO信號(hào)，所述的LO信號(hào)由外部電路給出；

所述的片上信號(hào)接收鏈路單元包括低噪聲放大器、下變頻混頻器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌V波器和集成乘法器和FFT的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述的低噪聲放大器的輸入端與所述的第二片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元的輸出端相連，低噪聲放大器的輸出端與所述的下變頻混頻器的第一個(gè)信號(hào)輸入端相連，下變頻混頻器的輸出端與所述的可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮斎攵讼噙B，可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵龆伺c所述的濾波器的輸入端相連，濾波器的輸出端與所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的第一個(gè)信號(hào)輸入端相連；其中，第二片上可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)單元的輸入信號(hào)由外部天線接入，下變頻混頻器的第二個(gè)信號(hào)輸入端接入接收芯片的LO信號(hào)，所述的LO信號(hào)由外部電路給出，所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的第二個(gè)信號(hào)輸入端接入ADC時(shí)鐘信號(hào)，所述的ADC時(shí)鐘信號(hào)由外部電路信號(hào)控制。

進(jìn)一步地，所述的電感電容匹配網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)輸入端、電感L1、L2、L3，可調(diào)電容C1、C2，網(wǎng)絡(luò)輸出端，所述的網(wǎng)絡(luò)輸入端、L1的一端、所述的第一電壓峰值檢測(cè)單元的輸入端相連，L1的另一端、所述的第二電壓峰值檢測(cè)單元的輸入端、L2的一端、C1的一端相連，L2的另一端、L3的一端、C2的一端相連，L3的另一端與所述的網(wǎng)絡(luò)輸出端相連，C1和C2的另一端接地。