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TWI670931B - 可量測傳送端鏡像抑制比的傳送電路 - Google Patents

可量測傳送端鏡像抑制比的傳送電路 Download PDF

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TWI670931B
TWI670931B TW107129085A TW107129085A TWI670931B TW I670931 B TWI670931 B TW I670931B TW 107129085 A TW107129085 A TW 107129085A TW 107129085 A TW107129085 A TW 107129085A TW I670931 B TWI670931 B TW I670931B
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Abstract

本發明提出一種傳送電路，包含：同相信號處理電路；正交相信號處理電路；類比信號處理電路，用於依據同相信號處理電路與正交相信號處理電路兩者輸出的信號產生一相應的類比信號；傳送端控制電路，用於在第一時間點控制同相信號處理電路與正交相信號處理電路搭配類比信號處理電路產生第一預定信號，並在第二時間點控制同相信號處理電路與正交相信號處理電路搭配類比信號處理電路產生第二預定信號；以及鏡像抑制比量測電路，用於依據第一預定信號與第二預定信號產生傳送電路的鏡像抑制比估算值。

Description

可量測傳送端鏡像抑制比的傳送電路
本發明涉及傳送電路，尤指一種可量測傳送端鏡像抑制比的傳送電路。
無線通信裝置的傳送電路中的同相信號(in-phase signal)與正交相信號(quadrature signal)兩者間的增益和/或相位不匹配的情況，亦即所謂的同相/正交相不匹配(I/Q mismatch)的情況，可以用傳送電路的鏡像抑制比來衡量。量測傳送電路的鏡像抑制比的傳統方式，通常是利用頻譜分析儀等外部儀器來量測傳送電路的發射端的信號。
然而，由於傳統的量測方式需要依賴頻譜分析儀等外部儀器，所以量測的效率與便利性並不理想，尤其是有大量的傳送電路需要量測時，光是要將這些傳送電路逐一耦接到頻譜分析儀等外部儀器就需要耗費許多人力與時間。
有鑑於此，如何有效提高量測傳送電路的鏡像抑制比的效率，實為有待解決的問題。
本說明書提供一種傳送電路的實施例，其包含：一同相信號處理電路；一正交相信號處理電路；一類比信號處理電路，耦接於該同相信號處理電路與該正交相信號處理電路兩者的輸出端，設置成依據該同相信號處理電路與該正交相信號處理電路兩者輸出的信號產生一相應的類比信號；一傳送端控制電路，耦接於該同相信號處理電路與該正交相信號處理電路兩者的輸入端，設置成在一第一時間點 控制該同相信號處理電路與該正交相信號處理電路搭配該類比信號處理電路進行運作以產生一第一預定信號，並在一第二時間點控制該同相信號處理電路與該正交相信號處理電路搭配該類比信號處理電路進行運作以產生一第二預定信號；以及一鏡像抑制比量測電路，耦接於該類比信號處理電路的輸出端與該傳送端控制電路，設置成在該傳送端控制電路的控制下依據該第一預定信號與該第二預定信號產生傳送電路的一鏡像抑制比估算值。
上述實施例的優點之一，是傳送電路產生的鏡像抑制比估算值可被用來衡量傳送電路的同相/正交相不匹配的情況，所以不需要再使用頻譜分析儀等外部儀器來量測傳送電路。
本發明的其他優點將搭配以下的說明和圖式進行更詳細的解說。
100‧‧‧傳送電路(transmitter circuit)
102‧‧‧傳送天線(transmitting antenna)
111‧‧‧同相信號處理電路(in-phase signal processing circuit)
112‧‧‧正交相信號處理電路(quadrature signal processing circuit)
113‧‧‧類比信號處理電路(analog signal processing circuit)
114‧‧‧傳送端控制電路(transmitter control circuit)
115‧‧‧功率放大電路(power amplifier circuit)
116‧‧‧開關(switch)
117‧‧‧鏡像抑制比量測電路(image rejection ratio measurement circuit)
210‧‧‧類比降頻電路(analog down-converter circuit)
220‧‧‧增益放大電路(gain amplifier circuit)
230‧‧‧類比轉數位電路(analog-to-digital converter)
240‧‧‧傅立葉轉換電路(Fourier transform circuit)
250‧‧‧儲存電路(storage circuit)
260‧‧‧鏡像抑制比估算電路(image rejection ratio estimation circuit)
圖1為本發明一實施例的傳送電路簡化後的功能方塊圖。
圖2為圖1中的鏡像抑制比量測電路的一實施例簡化後的功能方塊圖。
圖3為圖1中的鏡像抑制比量測電路的一運作實施例簡化後的示意圖。
圖4為圖1中的鏡像抑制比量測電路的另一運作實施例簡化後的示意圖。
以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
圖1為本發明一實施例的傳送電路100簡化後的功能方塊圖。如圖1所示，傳送電路100包含一同相信號處理電路111、一正交相信號處理電路112、一類比信號處理電路113、一傳送端控制電路114、一功率放大電路115、一開關116、以及一鏡像抑制比量測電路117。
同相信號處理電路111設置成處理傳送端控制電路114所產生的同相信號，正交相信號處理電路112設置成處理傳送端控制電路114所產生的正交相信號。
類比信號處理電路113耦接於同相信號處理電路111與正交相信號處理電路112兩者的輸出端，設置成依據同相信號處理電路111與正交相信號處理電路112兩者輸出的信號產生一相應的類比信號。
傳送端控制電路114耦接於同相信號處理電路111與正交相信號處理電路112兩者的輸入端，設置成產生同相信號處理電路111運作所需的同相信號、以及正交相信號處理電路112運作所需的正交相信號。
鏡像抑制比量測電路117耦接於類比信號處理電路113的輸出端與傳送端控制電路114，設置成可在傳送端控制電路114的控制下產生傳送電路100的鏡像抑制比估算值(estimated image rejection ratio)。
功率放大電路115位於放大類比信號處理電路113的輸出信號路徑上，並設置成可放大類比信號處理電路113所產生的類比信號，以產生要透過傳送天線102發送出去的無線信號。
開關116設置在類比信號處理電路113的輸出路徑上，並受控於傳送端控制電路114。在圖1的實施例中，開關116位於類比信號處理電路113與功率放大電路115之間。
前述的同相信號處理電路111、正交相信號處理電路112、類比信號處理電路113、與功率放大電路115，皆可用各種合適的既有電路來實現。傳送端控制電路114可用各種具有數位信號處理及運算能力的合適電路來實現。開關116可用單一電晶體或多個合適電晶體的組合來實現。鏡像抑制比量測電路117可用具有類比信號處理能力及數位運算能力的合適電路來實現。
實作上，前述傳送電路100中的不同功能方塊可分別用不同的電路來實現，也可整合在一單一電路晶片中。
在正常運作時，傳送端控制電路114會導通(turn on)開關116，讓類比信號處理電路113所產生的類比信號得以輸入至功率放大電路115。此時，功率放大電路115會依據類比信號處理電路113所產生的類比信號，產生要透過傳送天線102發送出去的無線信號。
在進行正常運作之前，傳送電路100可採用各種已知的同相/正交相不匹配校正程序，來減輕傳送電路100中的同相/正交相不匹配情況，並可產生傳送電路100的一鏡像抑制比估算值，以供相關檢測人員或檢測設備能夠據以衡量傳送電路100的同相/正交相不匹配情況或校正後的成果。
在運作時，傳送端控制電路114可在一第一時間點T1控制同相信號處理電路111與正交相信號處理電路112搭配類比信號處理電路113進行運作以產生一第一預定信號Tx1，並在一第二時間點T2控制同相信號處理電路111與正交相信號處理電路112搭配類比信號處理電路113進行運作以產生一第二預定信號Tx2。鏡像抑制比量測電路117則可依據前述的第一預定信號Tx1與第二預定信號Tx2產生傳送電路100的鏡像抑制比估算值。
以下將搭配圖2與圖3來進一步說明鏡像抑制比量測電路117的實施方式與運作方式。圖2為圖1中的鏡像抑制比量測電路117的一實施例簡化後的功能方塊圖。圖3為鏡像抑制比量測電路117的一運作實施例簡化後的示意圖。
在圖2的實施例中，鏡像抑制比量測電路117包含有一類比降頻電路210、一增益放大電路220、一類比轉數位電路230、一傅立葉轉換電路240、一儲存電路250、以及一鏡像抑制比估算電路260。
類比降頻電路210耦接於類比信號處理電路113的輸出端，設置成依據類比信號處理電路113輸出的信號產生一相應的降頻信號。
增益放大電路220耦接於類比降頻電路210，設置成依據類比降頻電路210輸出的降頻信號產生一相應的放大信號。
類比轉數位電路230耦接於增益放大電路220，設置成依據增益放大電路220輸出的放大信號產生一相應的數位信號。
傅立葉轉換電路240耦接於類比轉數位電路230，設置成依據類比轉數位電路230輸出的數位信號產生一相應的信號能量值。
儲存電路250耦接於傅立葉轉換電路240，設置成儲存傅立葉轉換電路240在不同的時間點所產生的複數個信號能量值。
鏡像抑制比估算電路260耦接於儲存電路250與傳送端控制電路114，設置成依據儲存電路250中的複數個信號能量值來產生傳送電路100的鏡像抑制比估算值。鏡像抑制比估算電路260可用各種具有數位運算能力的合適電路來實現。
實作上，類比降頻電路210可用各種合適的降頻電路來實現，例如，類比降頻電路210可用一自混頻電路(self-mixer circuit)來實現。增益放大電路220可用各種具有固定增益值或增益值可調整的合適放大電路來實現。傅立葉轉換電路240可用各種具有數位運算能力的合適電路來實現。儲存電路250可用各種合適的揮發性記憶體或非揮發性儲存電路來實現。鏡像抑制比估算電路260則可用各種具有數位運算能力的合適電路來實現。
在某些實施例中，亦可將鏡像抑制比估算電路260整合到傳送端控制電路114中。
如圖2所示，當需要產生傳送電路100的鏡像抑制比估算值時，傳送端控制電路114可在前述的第一時間點T1傳送一第一同相信號DI-1給同相信號處理電路111，並傳送一第一正交相信號DQ-1給正交相信號處理電路112，以使得同相信號處理電路111與正交相信號處理電路112搭配類比信號處理電路113進行運作以產生前述的第一預定信號Tx1。
在此情況下，類比降頻電路210會依據第一預定信號Tx1產生相應的第一降頻信號F1。增益放大電路220會依據第一降頻信號F1產生相應的第一放大信號A1。類比轉數位電路230會依據第一放大信號A1產生相應的第一數位信號D1。傅立葉轉換電路240會依據第一數位信號D1產生相應的第一信號能量值P1，並將第一信號能量值P1儲存在儲存電路250中。
接著，傳送端控制電路114可在前述的第二時間點T2傳送一第二同相信號DI-2給同相信號處理電路111，但不傳送任何正交相信號給正交相信號處理電路112，以使得同相信號處理電路111搭配類比信號處理電路113進行運作以產生前述的第二預定信號Tx2。
在此情況下，類比降頻電路210會依據第二預定信號Tx2產生相應的第二降頻信號F2。增益放大電路220會依據第二降頻信號F2產生相應的第二放大信號A2。類比轉數位電路230會依據第二放大信號A2產生相應的第二數位信號D2。傅立葉轉換電路240會依據第二數位信號D2產生相應的第二信號能量值P2，並將第二信號能量值P2儲存在儲存電路250中。
在本實施例中，傳送端控制電路114可適當設置在前述的第一時間點T1與第二時間點T2傳送給同相信號處理電路111與正交相信號處理電路112的信號，以使得前述的第一預定信號Tx1是一單調信號(single-tone signal)，而第二預定信號Tx2則是一雙調信號(two-tone signal)，且第二預定信號Tx2的每個脈波能量的大小，是第一預定信號Tx1的脈波能量大小的四分之一。
鏡像抑制比估算電路260可在傳送端控制電路114的指示下，依據儲存在儲存電路250中的第一信號能量值P1與第二信號能量值P2來產生傳送電路100的鏡像抑制比估算值。例如，鏡像抑制比估算電路260可依據下列算式(1)來產生鏡像抑制比估算值：IMR=10*log10[16*VP2/VP1]......(1)其中，IMR為鏡像抑制比估算值的大小，VP1為第一信號能量值P1的大小，而VP2為第二信號能量值P2的大小。
實作上，傳送端控制電路114可在前述的第一時間點T1與第二時間點T2關斷(turn off)開關116，或是在前述的第一時間點T1到第二時 間點T2這段期間將開關116維持在關斷狀態，以使得傳送電路100在產生鏡像抑制比估算值的過程中不會透過傳送天線102發射信號。
圖4為鏡像抑制比量測電路117的另一運作實施例簡化後的示意圖。在圖4的實施例中，傳送端控制電路114會在前述的第二時間點T2傳送一第二正交相信號DQ-2給正交相信號處理電路112，但不會傳送任何同相信號給同相信號處理電路111。傳送端控制電路114可適當設置在第二時間點T2傳送給正交相信號處理電路112的第二正交相信號DQ-2，以使得正交相信號處理電路112搭配類比信號處理電路113進行運作以產生前述的第二預定信號Tx2。
由前述說明可知，當要衡量傳送電路100的同相/正交相不匹配的情況時，利用前述的鏡像抑制比量測電路117便能產生可用來衡量傳送電路100的同相/正交相不匹配的情況的鏡像抑制比估算值，所以不需要再使用頻譜分析儀等外部儀器來量測傳送電路100。
由於在前述產生傳送電路100的鏡像抑制比估算值的過程中，傳送電路100不需要被耦接到頻譜分析儀等外部儀器，所以可有效節省取得傳送電路100的鏡像抑制比所需的人力與作業時間。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件，而本領域內的技術人員可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的基準。在說明書及申請專利範圍中所提及的「包含」為開放式的用語，應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或通過其它元件或連接手段間接地電性或信號連接至第二元件。
在說明書中所使用的「和/或」的描述方式，包含所列舉的其中一 個項目或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的含義。
以上僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明請求項所做的等效變化與修改，皆應屬本發明的涵蓋範圍。

Claims (6)

  1. 一種傳送電路(100)，包含：一同相信號處理電路(111)；一正交相信號處理電路(112)；一類比信號處理電路(113)，耦接於該同相信號處理電路(111)與該正交相信號處理電路(112)兩者的輸出端，設置成依據該同相信號處理電路(111)與該正交相信號處理電路(112)兩者輸出的信號產生一相應的類比信號；一傳送端控制電路(114)，耦接於該同相信號處理電路(111)與該正交相信號處理電路(112)兩者的輸入端，設置成在一第一時間點(T1)控制該同相信號處理電路(111)與該正交相信號處理電路(112)搭配該類比信號處理電路(113)進行運作以產生一第一預定信號(Tx1)，並在一第二時間點(T2)控制該同相信號處理電路(111)與該正交相信號處理電路(112)搭配該類比信號處理電路(113)進行運作以產生一第二預定信號(Tx2)；以及一鏡像抑制比量測電路(117)，耦接於該類比信號處理電路(113)的輸出端與該傳送端控制電路(114)，設置成在該傳送端控制電路(114)的控制下依據該第一預定信號(Tx1)與該第二預定信號(Tx2)產生該傳送電路(100)的一鏡像抑制比估算值；其中，該第一預定信號(Tx1)是一單調信號(single-tone signal)，而該第二預定信號(Tx2)是一雙調信號(two-tone signal)。
  2. 如請求項1所述的傳送電路(100)，其中，該第二預定信號(Tx2)的脈波能量大小，是該第一預定信號(Tx1)的脈波能量大小的四分之一。
  3. 如請求項1所述的傳送電路(100)，其中，在該第一時間點(T1)，該傳送端控制電路(114)會傳送一第一同相信號(DI-1)給該同相信號處理電路(111)，並傳送一第一正交相信號(DQ-1)給該正交相信號處理電路(112)，而在該第二時間點(T2)，該傳送端控制電路(114)只會傳送一第二同相信號(DI-2)給該同相信號處理電路(111)，而不會傳送任何正交相信號給該正交相信號處理電路(112)，或是只會傳送一第二正交相信號(DQ-2)給該正交相信號處理電路(112)，而不會傳送任何同相信號給該同相信號處理電路(111)。
  4. 如請求項1所述的傳送電路(100)，其另包含：一開關(116)，設置在該類比信號處理電路(113)的輸出路徑上，並受控於該傳送端控制電路(114)；其中，該傳送端控制電路(114)會在該第一時間點(T1)與該第二時間點(T2)關斷該開關(116)。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的傳送電路(100)，其中，該鏡像抑制比量測電路(117)包含有：一類比降頻電路(210)，設置成依據該第一預定信號(Tx1)產生一第一降頻信號(F1)，並依據該第二預定信號(Tx2)產生一第二降頻信號(F2)；一增益放大電路(220)，耦接於該類比降頻電路(210)，設置成依據該第一降頻信號(F1)產生一第一放大信號(A1)，並依據該第二降頻信號(F2)產生一第二放大信號(A2)；一類比轉數位電路(230)，耦接於該增益放大電路(220)，設置成依據該第一放大信號(A1)產生一第一數位信號(D1)，並依據該第二放大信號(A2)產生一第二數位信號(D2)；一傅立葉轉換電路(240)，耦接於該類比轉數位電路(230)，設置成依據該第一數位信號(D1)產生一第一信號能量值(P1)，並依據該第二數位信號(D2)產生一第二信號能量值(P2)；一儲存電路(250)，耦接於該傅立葉轉換電路(240)，設置成儲存該第一信號能量值(P1)與該第二信號能量值(P2)；以及一鏡像抑制比估算電路(260)，耦接於該儲存電路(250)與該傳送端控制電路(114)，設置成依據該第一信號能量值(P1)與該第二信號能量值(P2)來產生該鏡像抑制比估算值。
  6. 如請求項5所述的傳送電路(100)，其中，該類比降頻電路(210)是一自混頻電路。
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