[發明專利]具有發射信號強度指示器的無線電發射器及其方法

在審

• 申請號: 202010857795.3
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN113114140A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 薩爾肯·希尤斯;梁寶文;林嘉亮
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H03F3/24
• 分類號: H03F3/24;H03F3/195;H03F3/68;H03F3/45;G01R21/08;G01R21/133;H04B1/04
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷;鄭特強

一種無線電發射器以及無線電發射方法。無線電發射器包括：功率放大器，經配置以接收輸入電壓信號并輸出輸出電壓信號；變壓器，經配置以接收該輸出電壓信號并將負載電壓信號輸出到負載；感測電感，經配置以根據與該變壓器的磁耦合輸出感測電流信號；數字控制相移器，經配置以接收該輸出電壓信號并根據相位控制碼輸出經相移電壓信號；混頻器，經配置以根據感測電流信號及經相移電壓信號的混合來輸出混合電流信號；以及具有低通響應的跨阻放大器，經配置以將混合電流信號轉換為平均電壓信號。

相關申請案

本發明是主張美國專利申請案第16/739,165號(申請日：2020年1月10日)的優先權，該申請案的完整內容納入為本發明專利說明書的一部分以供參照。

技術領域

本發明一般涉及具有發射信號強度指示器的無線電發射器，特別是涉及在各種負載條件下精確估計發射功率的一種無線電發射器及方法。

背景技術

無線電發射器包括功率放大器，該功率放大器經配置以向本地天線輸出第一射頻(Radio frequency,RF)信號，該本地天線將該RF信號轉換為可以在空氣中傳播并由遠程天線接收的電磁波，該遠程天線將電磁波轉換為無線電接收器所接收到的第二射頻信號。電磁波的功率需要夠高，才足以使無線電接收器可以檢測到第二RF信號，但電磁波的功率亦不需過高，以免功率放大器消耗的能量超過所需的能量，并且電磁波可能對不應接收到第一RF信號的附近的其他無線電接收器造成強烈干擾。電磁波的功率近似于第一RF信號的功率，這取決于輸入信號輸入至功率放大器的功率、功率放大器的電壓增益以及功率放大器與本地天線之間的阻抗匹配。通常，在不使用發射信號強度指示器(Transmit signalstrength indicator,TSSI)的情況下，第一RF信號的功率是未知的。TSSI經配置以估計功率放大器的輸出的功率。

Zolfaghari在美國專利申請案第7,620,371號中公開了TSSI。該文獻公開的TSSI檢測RF信號的包絡，并假設了來自接收RF信號的天線的特定負載阻抗。該假設并非總是有效的，因此該文獻公開的方法可能不適用于一般應用情境。

因此，需要一種在各種負載條件下準確估計發射功率的方法。

發明內容

在一個實施例中，公開了一種無線電發射機，其包括：功率放大器，經配置以接收輸入電壓信號并輸出輸出電壓信號；變壓器，經配置以接收輸出電壓信號并將負載電壓信號輸出到負載；感測電感，經配置以根據與變壓器的磁耦合輸出感測電流信號；數字控制相移器，經配置以接收輸出電壓信號并根據相位控制碼輸出經相移電壓信號；混頻器，經配置以根據感測電流信號及經相移電壓信號的混合來輸出混合電流信號；以及具有低通響應的跨阻放大器，經配置以將混合電流信號轉換為平均電壓信號。

在一個實施例中，公開一種方法，其包括：接收輸入電壓信號；使用功率放大器將輸入電壓信號轉換為輸出電壓信號；使用變壓器在負載下將輸出電壓信號轉換成負載電壓信號；使用感測電感根據與變壓器的磁耦合，輸出感測電流信號；使用數字控制相移器根據相位控制碼將輸出電壓信號轉換為經相移電壓信號；使用混頻器將感測電流信號與經相移電壓信號混合成混合電流信號；使用具有低通響應的跨阻放大器將混合電流信號轉換為平均電壓信號；以及通過將平均電壓信號的值與功率比例因子相乘來獲得輸送到負載的功率的估計值。

附圖說明

圖1示出了根據本發明實施例的發射器的功能方框圖。

圖2示出了根據本發明實施例的變壓器及感測電感的布局的俯視圖。

圖3示出了多相濾波器的示意圖。

圖4示出了混頻器的示意圖。

圖5示出了具有低通響應的跨阻放大器的示意圖。

圖6示出了根據本發明實施例的無線電發射方法的流程圖。