发射机功率放大器的斜升方法技术

一种用以减小数字收发信机中因输入阻抗变化导致的低频干扰的方法。依据该方法，在前一分组接收周期结束后和新的分组传输开始前接通功率放大器。所述方法使调制信号斜升而不是使功率放大器增益斜升。结果，任何本来会因功率放大器的接通造成的ＶＣＯ频率瞬变，就有机会在新的分组传输开始前得到衰减。该方法有效地将发射机功率放大器与频率合成器的ＶＣＯ隔离，以利于快速切换收发信机操作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术
技术介绍
领域本专利技术一般涉及通信电子设备领域，尤其涉及一种在数字收发信机功率放大器的斜坡发生期间降低频干扰(glitch)的方法。应用扩频技术的目的之一是为了便于各分离电子设备之间的无线或无线电通信。例如，作为一种柔性数据通信系统的无线局域网(WLAN)就采用无线电技术经由空中发射与接收数据，从而降低了对线路连接的需求，或将这种需求减至最小。在典型的WLAN中，由从固定位置连接有线网的收发信机设置接入点。各终端用户通过收发信机连接到WLAN；这里所述的收发信机，常采用膝上型计算机中的PC卡或台式计算机中的ISA或PCI卡加以实现。上述收发信机也可以与诸如手持式计算机、个人数字助理等设备。目前市售的大部分WLAN产品为面向工作于900MHz与2.4GHzISM频带的特定对象应用的专用扩频产品。如上所述，这些产品包括设在PCMCIA、ISA及定制PC板等平台上的无线转接器与接入点装置。典型的扩频收发信机包括跟基带处理器连接的常规IF无线电电路，该电路对要发射的信号进行要求的调制，并对收发信机收到的信号进行要求的解调。所述IF无线电电路包括具有压控振荡器(VCO)与锁相环(PLL)的频率合成器。所述基带处理器执行特定的扩频调制技术，如直接序列(DS)调制、跳频(FH)调制、跳时(TH)调制或结合多种不同的调制方法的混合调制。上述扩频收发信机一般工作于时分双工(TDD)方式，在以该方式工作时，分组传输时发射机接通，分组接收时发射机断开。该发射机包括许多部件，其中有功率放大器和一对上变频混频器。一般，所述发射机功率放大器只是在发送数据分组时(或许在紧临该时刻前)接通。该功率放大器以“斜升”方式接通(而不采用硬开关方式)，以减少频谱邻道干扰(即RF信号漏入邻接信道)。功率的斜升通过调整(即增加)功率放大器的增益实现。相反地，无论在TDD信号的发射还是接收过程中，所述频率合成器必须保持接通状态。但是，当功率放大器被斜升时，由于放大器输入阻抗的改变，频率合成器中会产生不希望出现的频率变动。锁相环不能瞬时对这些频率变动作出校正。还有，由于频率误差增大，远端的接收机不能跟发射信号完好同步。先有技术曾寻求通过将发射机功率放大器跟合成器VCO隔离的方式来解决上述问题。图3示出了附加的隔离，即设于VCO 322与功率放大器314之间的缓冲器326与312。缓冲器326与312通常有多级分区，以获得为°S21i/°S12i所定义的高度隔离，S12为前向增益(从A至B)，而S21为反向增益。附图说明图1表示了隔离过程，该过程涉及在接收周期Rx结束时接通发射机部件(除功率放大器以外)，然后在稍后的时刻(通常在发送位于实际信号有效负载之前的前同步信号时)斜升功率放大器。但是，如图1所示，斜升功率放大器时，此项操作仍造成人们所不希望的VCO频率瞬变(即低频干扰)。而且，这种隔离方法不足以满足快速转换收发信机应遵守IEEE 802.11标准的要求，该标准要求频率精度优于25ppm。本专利技术的目的就在于解决这一问题。专利技术概要依据本专利技术，在前一分组接收周期结束后而新的分组传输开始前，发射机功率放大器连同其他发射机部件被接通。由于该功率放大器已经接通，功率的“斜升”通过单调递增施加于上变频混频器的同相与正交相位基带调制信号来加以实现。因而，本专利技术的方法是斜升施加于功率放大器的调制信号，而不是斜升功率放大器的功率增益。结果，在接通功率放大器时可能出现的VCO频率瞬变，在新的分组传输开始前有机会得以衰减。此项技术有效地将发射机功率放大器跟频率合成器VCO隔离开，有助于快速转换收发信机的工作。前面概述了与本专利技术更直接相关的目的与特征。应理解，这些目的与特征仅是为了说明本专利技术的一些较突出的特征与应用。其实，以不同方式应用本专利技术，可以获得如下所述的许多其他有益的结果。因此，阅读了以下的详细说明，可获知本专利技术的其他目的，从而对本专利技术有更为全面的理解。优选实施例的详细说明图2描述了已知的无线收发信机200，其中实施了本专利技术。该收发信机可用于依据所推荐的IEEE 802.11标准的2.4GHzISM频带WLAN应用，但本专利技术的范围并不依此为限。所述收发信机包括与RF功率放大器相连的可选择天线202和发射/接收开关204。低噪声放大器206工作时连接到所述天线。收发信机还包括上/下变频器208后者既连接到低噪声放大器206又连接到RF功率放大器和发射/接收开关204。上/下变频器208连接到双频率合成器210和正交IF调制/解调器212。IF调制/解调器212包括一个接收信号强度指示器(RSSI)，用以提供众所周知的RSSI监测(“察觉”)功能。还可设置一个或多个滤波器214和压控振荡器(VCO)216。上述部件包括传统的扩频收发信机的无线电部分。作者推定本文读者熟悉这些部件的工作过程。扩频基带处理器218跟上述无线电部分相连，并包括所有为给全双工或半双工基于分组的扩频通信带来便利所必需的功能部件，本领域技术人员熟知这些功能部件。特别是，所述处理器有一板上快速双A/D转换器220与222，用以从IF调制器212接收同相(I)与正交(Q)信号。基带处理器还包括另一个快速A/D转换器224用以处理来自IF调制器212的接收信号强度指示器(RSSI)的电压。无干扰信道评估(CCA)电路226提供无干扰信道评估功能，用以避免数据冲突并优化网络吞吐量。解调器228接收快速A/D转换器的输出信号，将接收的信号收缩。调制器230执行扩展功能(这点已经清楚)。接口电路232同时跟解调器228和调制器230相连，用以连接进入/离开基带处理器的数据。所有上述部件均为本领域一般技术人员熟知。直接序列调制是扩频技术的一种类型。为了便于说明，这里以直接序列基带处理器为例对本专利技术进行描述，读者将会明白，这并不是对本专利技术范围的限制。直接序列调制是这样形成的将伪随机数(PN)发生器的输出序列线性调制到一串脉冲上，每个脉冲的持续时间称为片时(chip time)。11位的巴克(Barker)序列(即+++---+--+-)可用于此目的。当然，此处采用11位的巴克序列，仅作为示例而已。巴克序列为一个长度为n的二进制{-1，+1}序列{s(t)}，具有非周期自相关值|ρs(τ)|＜1，对于所有τ，-(n-1)＜τ＜n-1。一般，这种调制用于二进制相移键控(BPSK)信息信号。通过用直接序列调制乘以BPSK信号产生直接序列BPSK信号。为了解调接收的BPSK信号，本机PN随机数发生器(在接收机处产生PN波形用于收缩处理)须同步到接收的BPSK信号的PN波形的一个码片(chip)以内。此项功能由搜索例程实现，该例程使本机PN波形在时间上顺序按几分之一码片的步长阶跃，并在每个位置搜索接收波形与本机PN基准波形之间的强相关性。当相关性超过给定阈值时搜索终止，这表示已达到粗对准。两个PN波形进入粗对准后，采用延迟锁定或τ高频脉动(tau-dither)跟踪环来维持细对准。关于此项处理的更详尽的资料，例如可参阅本说明书中作为参考的“通信手册”(16.4(1997)，CRC出版社)(TheCommunications Handbook，16.4(1997)，CRC Press)。下面参考图3图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有功率放大器（３１４）与一对上变频混频器（３０６、３０８）的收发信机（２００）中实施的改进的斜升方法包括如下步骤： 在前一分组接收周期（４０２）结束后接通所述功率放大器；以及 在新的分组传输（４００）刚开始时斜升加到所述上变频混频器的调制信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R莫欣德拉，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]