阻抗检测及调整电路制造技术

本发明专利技术公开了一种阻抗检测及调整电路，包括阻抗调整单元、频带检测源以及控制器。阻抗调整单元包含于射频前端装置。射频前端装置包括一或多个传输端口。频带检测源选择性地耦接至一或多个传输端口中的目标传输端口，用以对目标传输端口发送不同频率的扫描信号，以检测目标传输端口所对应的操作频带。控制器耦接阻抗调整单元，用以依据测得的操作频带调整阻抗调整单元，使目标传输端口的阻抗值在操作频带为匹配。

Impedance detection and adjustment circuit

The invention discloses an impedance detecting and adjusting circuit, which comprises an impedance adjusting unit, a frequency band detecting source and a controller. The impedance adjustment unit is included in the RF front-end device. The RF front-end device consists of one or more transmission ports. The frequency band detection source is selectively coupled to the target transmission port in one or more transmission ports to transmit scanning signals of different frequencies to the target transmission port, so as to detect the operation frequency band corresponding to the target transmission port. The controller is coupled with the impedance adjustment unit to adjust the impedance adjustment unit according to the measured operating frequency band, so that the impedance value of the target transmission port is matched in the operation frequency band.

【技术实现步骤摘要】
阻抗检测及调整电路
本专利技术是有关于一种阻抗检测及调整电路。
技术介绍
如何降低信号传输的介入损失(insertionloss)或改善元件间的阻抗匹配(impedancematching)一直是电路设计上必须考量的议题。以天线切换器为例，其多个传输端口可分别连接至对应不同频带的信号路径，并藉由将多个传输端口其中之一与天线端电性连接以进行信号收发。由于天线切换器的各传输端口可能因不同的应用或布局考量而连接至对应不同频带的信号路径，故往往需要设计为宽频以涵盖各式通讯应用下的操作频带，藉此降低因阻抗不匹配所造成的介入损失。然而，即便采取宽频的设计，信号的介入损失在高频仍越趋明显，这对电路的整体电源效率是不利的。此外，宽频的设计通常代表着较高的设计要求，这将使电路成本提高。因此，如何有效地降低信号传输的介入损失、改善传输端口与外部元件间的阻抗匹配，乃目前业界所致力的课题之一。
技术实现思路
本专利技术是关于一种阻抗检测及调整电路，可自动检测射频前端装置的传输端口所对应的操作频带，并依据检测结果对传输端口的阻抗值作最佳化。根据本专利技术的一方面，提出一种阻抗检测及调整电路，其包括阻抗调整单元、频带检测源以及控制器。阻抗调整单元包含于射频前端装置。射频前端装置包括一或多个传输端口。频带检测源选择性地耦接至一或多个传输端口中的目标传输端口，用以对目标传输端口发送不同频率的扫描信号，以检测目标传输端口所对应的操作频带。控制器耦接阻抗调整单元，用以依据测得的操作频带调整阻抗调整单元，使目标传输端口的阻抗值在操作频带为匹配。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：附图说明图1绘示依据本专利技术一实施例的电路系统的简化方块图。图2绘示射频前端装置的传输端口的信号介入损失对频率的例示性变化曲线图。图3A至3F绘示依据本专利技术不同实施例的阻抗调整单元的例示性电路图。图4A绘示将阻抗检测及调整电路实现于天线切换器的简化方块图。图4B绘示将阻抗检测及调整电路实现于天线切换器的另一例简化方块图。图5绘示将阻抗检测及调整电路实现于功率放大器模块的简化方块图。图6绘示将阻抗检测及调整电路实现于低噪声放大器的简化方块图。其中，附图标记：10：射频前端装置EX_1～EX_N：外部元件P1～PN：传输端口101：阻抗检测及调整电路102_1～102_N、102’：阻抗调整单元104：频带检测源106：控制器SC：扫描信号Zout：阻抗值C0～C3：曲线f1～f3：频率SM、SM’：串联调整模块PM、PM’：并联调整模块N1、N2：节点C1、C2、C1’、C2’、C3、C4、C3’、C4’：电容L1、L1’：电感SW1、SW3：串联开关SW2、SW4：并联开关Vref：参考电压40、40’：天线切换器42_1～42_N：滤波器(或双工器)44：功率放大器电路ANT：天线P’：天线端口50：功率放大器模块502：功率放大器电路504：切换器506：功率放大器60：低噪声放大器62：天线切换器602_1～602_N：低噪声放大器具体实施方式在本文中，参照附图仔细地描述本专利技术的一些实施例，但不是所有实施例都有表示在图示中。实际上，这些专利技术可使用多种不同的变形，且并不限于本文中的实施例。相对的，本专利技术提供这些实施例以满足应用的法定要求。附图中相同的参考符号用来表示相同或相似的元件。图1绘示依据本专利技术一实施例的电路系统的简化方块图。电路系统主要包括射频前端装置10以及外部元件EX_1～EX_N。外部元件EX_1～EX_N与射频前端装置10的一或多个传输端口P1～PN电性连接，以形成多条信号路径。射频前端装置10可以是天线切换器(AntennaSwitch)、低噪声放大器(LowNoiseAmplifier,LNA)、功率放大器模块(PowerAmplifierModule,PAM)或其它各式射频电路模块。外部元件EX_1～EX_N可以是操作于特定频带的电路组件，例如滤波器。射频前端装置10可透过传输端口P1～PN对外部元件EX_1～EX_N馈入信号或自外部元件EX_1～EX_N接收信号以进行信号收发。一般而言，射频前端装置10的传输端口P1～PN可能因不同的应用或布局考量而连接至对应不同频带的信号路径。故对于传输端口P1～PN而言，其实际的操作频带在射频前端装置10出厂时通常是未知的。举例来说，与传输端口P1连接的外部元件EX_1可能是操作于BAND_1(如2300MHz～2700MHz)的高频滤波器、操作于BAND_2(如1700MHz～2000MHz)的中频滤波器、或是操作于BAND_3(如700MHz～900MHz)的低频滤波器，故相对地，传输端口P1的操作频带可能是BAND_1、BAND_2或BAND_3，端视实际的应用而定。为改善元件间的阻抗匹配，在本专利技术实施例中，利用阻抗检测及调整电路101检测射频前端装置10在接上外部元件EX_1～EX_N后传输端口P1～PN所对应的操作频带，并依据检测结果适应性地调整传输端口P1～PN所对应的阻抗值，使其在对应的操作频带为匹配。此处所述的匹配例如是指信号的介入损失/反射损失落在一可容许/预设的范围内。如图1所示，阻抗检测及调整电路101包括一或多个阻抗调整单元102_1～102_N、频带检测源104以及控制器106。阻抗调整单元102_1～102_N包含于射频前端装置10，其例如由包括电容性元件及/或电感性元件所组成的可调式匹配电路来实现。各阻抗调整单元102_1～102_N与各传输端口P1～PN一一对应，使各传输端口P1～PN的阻抗值可分别被调整。然本专利技术并不限于此。在其他实施例中，部分或全部的阻抗调整单元102_1～102_N可整合成单一个阻抗调整电路，并与一或多个传输端口P1～PN电性连接。此外，虽然在图1的例子中频带检测源104与控制器106绘示于射频前端装置10内，但本专利技术并不以此为限，频带检测源104及/或控制器106亦可实现于射频前端装置10外部的电路或模块当中。频带检测源104可选择性地耦接至传输端口P1～PN其中之一的目标传输端口Pi(其中1≤i≤N)，并对目标传输端口Pi发送不同频率的扫描信号SC，以检测目标传输端口Pi所对应的操作频带。当频带检测源104执行频带检测时，射频前端装置10内部对目标传输端口Pi例如处于电性隔离的状态。举例来说，目标传输端口Pi与对应的阻抗调整单元102_i之间可设置电性隔离开关(未绘示)，电性隔离开关可于频带检测源104对目标传输端口Pi执行频带检测时切换为断路，使目标传输端口Pi与阻抗调整单元102_i之间为电性隔离。或者，在频带检测源104对目标传输端口Pi执行频带检测时，射频前端装置10内部对应于目标传输端口Pi信号路径的相关电路将切换成关闭状态，以避免射频前端装置10内部电路对频带检测结果产生影响。频带检测源104可透过各种频带检测/扫描技术来找出目标传输端口Pi所对应的操作频带。举例来说，频带检测源104可对目标传输端口Pi施加可变频率的扫描信号SC，并依据撷取自位于目标传输端口Pi节点的电压或电流而得到不同频率下的传输端口阻抗值Zout，此阻抗值Zout相当于自目标传输端口P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻抗检测及调整电路，其特征在于，包括：一阻抗调整单元，包含于一射频前端装置，该射频前端装置包括一或多个传输端口；一频带检测源，选择性地耦接至该一或多个传输端口中的一目标传输端口，用以对该目标传输端口发送不同频率的扫描信号，以检测该目标传输端口所对应的一操作频带；以及一控制器，耦接该阻抗调整单元，用以依据测得的该操作频带调整该阻抗调整单元，使该目标传输端口的阻抗值至少在该操作频带为匹配。

【技术特征摘要】
2016.05.10 TW 1051144591.一种阻抗检测及调整电路，其特征在于，包括：一阻抗调整单元，包含于一射频前端装置，该射频前端装置包括一或多个传输端口；一频带检测源，选择性地耦接至该一或多个传输端口中的一目标传输端口，用以对该目标传输端口发送不同频率的扫描信号，以检测该目标传输端口所对应的一操作频带；以及一控制器，耦接该阻抗调整单元，用以依据测得的该操作频带调整该阻抗调整单元，使该目标传输端口的阻抗值至少在该操作频带为匹配。2.如权利要求1所述的阻抗检测及调整电路，其特征在于，该阻抗调整单元耦接该一或多个传输端口。3.如权利要求1所述的阻抗检测及调整电路，其特征在于，该频带检测源在该射频前端装置内部对该目标传输端口为电性隔离的状态下，检测该目标传输端口所对应的该操作频带。4.如权利要求1所述的阻抗检测及调整电路，其特征在于，该控制器依据测得的该操作频带调整该阻抗调整单元，使该目标传输端口的该阻抗值在该操作频带内匹配至50欧姆。5.如权利要求1所述的阻抗检测及调整电路，其特征在于，该阻抗调整单元包括：一串联调整模块，串联于该目标传输端口与该射频前端装置的一内部节点之间，该串联调整模块包括：至少一串联电容；至少一串联电感；以及一串联开关，用以回应于该控制器的控制，使该目标传输端口选择性地透过该至少一串联电容或该至少一串联电感电性连接至该内部节点。6.如权利要求1所述的阻抗检测及调整电路，其特征在于，该阻抗调整单元包括：一并联调整模块，并联于该目标传输端口与该射频前端装置的一内部节点之间，该并联调整模块包括：至少一并联电容；至少一并联电感；以及一并联开关，用以回应于该控制器的控制，使该目标传输端口选择性地透过该至少一并联电容或该至少一并联电感电性连接至一参考电压。7.如权利要求1所述的阻抗检测及调整电路，其特征在于，该阻抗调整单元包括：一串联调整模块，串联于该目标传输端口与该射频前端装置的一内部节点之间，该串联调整模块包括：至少一串联电容；至少一串联电感；以及一串联开关，用以回应于该控制器的控制，使该目标传输端口选择性地透过该至少一串联电容或该至少一串联电感电性连接至该内部节点；以及一并联调整模块，并联于该目标传输端口与该内部节点之间，该并联调整模块包括：至少一并联电容；至少一并联电感；以及一并联开关，用以回应于该控制器的控制，使该目标传输端口选择性地透过该至少一并联电容或该至少一并联电感电性连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建广，林珩之，
申请(专利权)人：络达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71