接收器布置及其中的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，具體而言涉及用于大帶寬和多個(gè)頻帶與載波的接收器。
【背景技術(shù)】
[0002]在今天的無線通信系統(tǒng)中，對(duì)大的帶寬能力有著持續(xù)和不斷增大的需要。
[0003]在接收器布置中，可能完全將一個(gè)接收器列專用于每個(gè)接收的頻帶。在帶寬不是主要問題的系統(tǒng)中，此解決方案是普遍的。為增大帶寬，可能重復(fù)接收器，并且這樣以線性方式增大帶寬，即，每添加的接收器一個(gè)額外部分的帶寬。
[0004]這是直接的方式，但也是實(shí)現(xiàn)多頻帶接收器的高成本方式。今天，用于基站的接收器具有用于每個(gè)接收頻帶的一個(gè)專用組件鏈。天線桿擠滿了重的設(shè)備，同時(shí)，找到用于基站設(shè)備的備選站點(diǎn)是困難和昂貴的。
[0005]有限的板空間和功耗(PD。)限制了在印刷電路板(PCB)上能夠安裝的接收器數(shù)量。此外，通過使用傳統(tǒng)接收器體系結(jié)構(gòu)，即，每個(gè)頻帶一個(gè)專用接收器，對(duì)于每個(gè)添加的頻帶，接收器的總成本將以線性方式增大。
[0006]因此，在接收器中需要允許支持更大帶寬要求，而不需要增大接收器中的板空間和功耗的方法和布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及改進(jìn)的接收器布置。
[0008]在第一方面，接收器布置的實(shí)施例包括多個(gè)RF濾波器和RF衰減器，多個(gè)頻帶的每個(gè)頻帶一個(gè)RF濾波器和一個(gè)RF衰減器。此外，為每個(gè)RF衰減器提供連接RF衰減器到平均功率檢測(cè)器的相應(yīng)功率分配器，平均功率檢測(cè)器配置成監(jiān)視每個(gè)頻帶的平均功率。所有頻帶共享公共天線布置、至少一個(gè)公共LNA和配置成混合所有頻帶到公共模擬信號(hào)中的公共混頻器布置。此外，接收器布置包括配置成基于每個(gè)頻帶的監(jiān)視的平均功率和模擬信號(hào)的檢測(cè)到的峰值功率控制每個(gè)RF衰減器的增益的數(shù)字化器布置。
[0009]在第二方面，接收器布置中數(shù)字化器布置的實(shí)施例包括配置成監(jiān)視模擬信號(hào)的功率的峰值監(jiān)視器，這一般在數(shù)字域中執(zhí)行。此外，數(shù)字化器包括配置成檢測(cè)和監(jiān)視多個(gè)頻帶的平均功率的平均功率監(jiān)視器布置。實(shí)際上，平均功率監(jiān)視器配置成接收每個(gè)相應(yīng)頻帶的檢測(cè)到的平均功率。此外，數(shù)字化器布置包括最大平均功率檢測(cè)器單元，該單元配置成比較來自每個(gè)頻帶的平均功率并且檢測(cè)哪個(gè)是最大的。換而言之，檢測(cè)器單元配置成檢測(cè)來自所有頻帶的最大平均功率。另外，數(shù)字化器布置包括自動(dòng)增益控制(AGC)單元，該單元配置成基于檢測(cè)到的峰值功率和檢測(cè)到的最大平均功率控制相應(yīng)頻帶的相應(yīng)增益。
[0010]在第三方面，數(shù)字化器布置中的方法包括接收模擬信號(hào)，并且監(jiān)視和檢測(cè)接收信號(hào)的峰值功率。隨后或同時(shí)，檢測(cè)多個(gè)頻帶的相應(yīng)平均功率，并且檢測(cè)最大平均功率。由此，識(shí)別具有最高平均功率的頻帶。隨后，基于至少峰值功率和最大平均功率控制識(shí)別的頻帶的增益。
[0011]優(yōu)點(diǎn)包括提供與現(xiàn)有技術(shù)相比節(jié)省了空間的多頻帶接收能力。
【附圖說明】
[0012]通過結(jié)合附圖，參照以下說明，可最好地理解本公開內(nèi)容的技術(shù)以及它的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，其中:
圖1是根據(jù)本技術(shù)的接收器布置的實(shí)施例的示意電路圖；
圖2是根據(jù)本技術(shù)的數(shù)字化器布置的實(shí)施例的示意圖；
圖3是根據(jù)本技術(shù)，在數(shù)字化器中的方法的實(shí)施例的示意圖；
圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容，在接收器的實(shí)施例中在不同點(diǎn)的頻譜的示意圖；
圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的接收器的另一實(shí)施例的示意電路圖；
圖6是本公開內(nèi)容的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的示意圖。
[0013]縮略詞
A/D或ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
AGC自動(dòng)增益控制
抗混疊濾波器衰減在ADC中折疊的頻率處的能量
BB基帶(沒有它的高頻載波的信號(hào))
DPX 雙工濾波器(這里只示出接收路徑)
FS全刻度(經(jīng)常與ADC —起使用)
IF中間頻率
LNA 低噪聲放大器
混頻器更改RF信號(hào)的頻率的電子裝置
RF射頻
RF-ATT RF衰減器
RF頻帶目標(biāo)信號(hào)在其中具有其能量的連續(xù)頻帶
RF濾波器射頻濾波器
RX接收器塊
TX傳送器塊
收發(fā)器傳送器和接收器塊
VCO 壓控振蕩器。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本公開內(nèi)容一般涉及接收器，并且具體而言，涉及能夠同時(shí)數(shù)字化多個(gè)頻帶的寬帶接收器。實(shí)施例將在具3GPP能力的系統(tǒng)的上下文中描述，但其它類似系統(tǒng)也能夠同樣從本公開內(nèi)容中受益。雖然本公開內(nèi)容描述接收器，但明顯的是，它能夠與收發(fā)器電路中的傳送器一起實(shí)現(xiàn)。
[0015]發(fā)明者認(rèn)識(shí)到對(duì)實(shí)現(xiàn)多頻帶接收器的需要，多頻帶接收器是成本有效的并且允許降低對(duì)具有重的設(shè)備的擁擠天線桿的需要。
[0016]因此，發(fā)明者開發(fā)了一種能夠同時(shí)數(shù)字化所有接收頻帶的接收器布置，例如，基站接收器。這通過允許例如頻帶的不同信號(hào)路徑共享一些資源，同時(shí)在其它資源上保持分離來實(shí)現(xiàn)。具體而言，每個(gè)頻帶由單獨(dú)的射頻濾波器(RF濾波器)和RF衰減器(RF-ATT)布置支持。此外，提供了新穎的數(shù)字化器和控制器布置200以便單獨(dú)控制每個(gè)頻率。由此，能夠基于基站的峰值功率和每個(gè)頻帶的平均功率，獨(dú)立控制例如信號(hào)路徑的每個(gè)頻帶的增益。
[0017]參照?qǐng)D1，將描述根據(jù)本公開內(nèi)容的接收器布置100的實(shí)施例。在本公開內(nèi)容中，不為每個(gè)頻帶實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的接收器鏈，而是每個(gè)頻帶接收器鏈共享天線110、低噪聲放大器(LNA) 112和混頻器114，同時(shí)每個(gè)頻帶分別具有單獨(dú)的雙工器DPX1、DPX2、DPX3、單獨(dú)的RF濾波器RF1、RF2、RF3及單獨(dú)的RF衰減器RF-A1、RF-A2、RF-A3。由于LNA 112—般不受當(dāng)前帶寬要求限制，并且這對(duì)于混頻器114同樣是正確的，因此，這是可能的?；谛路f的數(shù)字化器和控制器布置200，單獨(dú)控制每個(gè)頻帶的衰減。換而言之，接收器布置100包括多個(gè)RF濾波器RFl、RF2、RF3和RF衰減器RF-Al、RF-A2、RF-A3，多個(gè)頻帶的每個(gè)頻帶一個(gè)RF濾波器和一個(gè)RF衰減器。此外，為每個(gè)RF衰減器RF-A1、RF-A2、RF-A3分別提供連接RF衰減器到平均功率檢測(cè)器Pave的相應(yīng)功率分配器，平均功率檢測(cè)器配置成監(jiān)視每個(gè)頻帶的平均功率。所有頻帶共享公共天線布置110、至少一個(gè)公共LNA 112和配置成混合所有頻帶到公共模擬信號(hào)中的公共混頻器布置114。此外，接收器布置包括配置成基于每個(gè)頻帶的監(jiān)視的平均功率和公共模擬信號(hào)的檢測(cè)到的峰值功率控制每個(gè)RF衰減器的增益的數(shù)字化器布置 200。
[0018]簡(jiǎn)單地說，
a) 一個(gè)接收器同時(shí)數(shù)字化所有頻帶。
[0019]b)每個(gè)頻帶將具有控制與該信號(hào)路徑相關(guān)聯(lián)的增益的獨(dú)特RF-ATT電路。
[0020]c)峰值和平均功率檢測(cè)用于控制RF-ATT。通過使用來自每個(gè)接收頻帶的平均功率檢測(cè)，可能獨(dú)立控制在每個(gè)頻帶的信號(hào)路徑上的增益。
[0021]典型的基站接收器由圖1所示的對(duì)應(yīng)組件組成。此公開內(nèi)容使用相同基本元素，但組件的連接和控制以不同方式進(jìn)行。
[0022]此公開內(nèi)容的想法是同時(shí)數(shù)字化幾個(gè)頻帶。為降低接收信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，為每個(gè)頻帶使用一個(gè)AGC單元或過程。
[0023]本公開內(nèi)容使用LNA和混頻器的寬帶特性，其中，處理來自所有所需頻帶的組合頻譜。相應(yīng)RF-ATT裝置得到控制，以便ADC從不超出其全刻度(FS)范圍。低于FS的信號(hào)在ADC中被準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。通過單獨(dú)控制每個(gè)頻帶中信號(hào)的放大，可能使用ADC的動(dòng)態(tài)范圍以便只在一個(gè)ADC中數(shù)字化幾個(gè)接收的頻帶。
[0024]參照?qǐng)D2，將描述根據(jù)本公開內(nèi)容的數(shù)字化器布置200的實(shí)施例。
[0025]數(shù)字化器布置200包括配置成監(jiān)視公共模擬信號(hào)的功率(例如，峰值功率)的峰值功率監(jiān)視器布置201，這一般在數(shù)字域中執(zhí)行。此外，數(shù)字化器200包括配置成檢測(cè)和監(jiān)視多個(gè)頻帶的平均功率的平均功率監(jiān)視器布置202。實(shí)際上，平均功率監(jiān)視器配置成接收每個(gè)相應(yīng)頻帶的檢測(cè)到的平均功率。在圖2中，平均功率監(jiān)視器布置202示為三個(gè)(例如，三個(gè)頻帶)單獨(dú)單元，每個(gè)頻帶一個(gè)單元。然而，它同樣適用于具有配置成檢測(cè)和監(jiān)視來自每個(gè)頻帶的平均功率的單個(gè)平均功率監(jiān)視器單元(如虛線框所示)。此外，數(shù)字化器布置200包括最大平均功率檢測(cè)器單元203，該單元配置成比較來自每個(gè)頻帶的平均功率并且檢測(cè)哪個(gè)是最大的。換而言之，檢測(cè)器單元配置成檢測(cè)來自所有頻帶的最大平均功率。另外，數(shù)字化器布置200包括自動(dòng)增益控制(AGC)單元204，該單元配置成基于檢測(cè)到的峰值功率和檢測(cè)到的最大平均功率控制相應(yīng)頻帶的相應(yīng)增益。雖然AGC實(shí)際上示為三個(gè)(例如，三個(gè)頻帶)單獨(dú)的單元，每個(gè)頻帶一個(gè)單元，但它同樣適用于具有配置成控制每個(gè)頻帶的增益的單個(gè)AGC單元(如虛線框所示)。還明顯的是，上述單元能夠?qū)崿F(xiàn)為單個(gè)單元或組合的單元。
[0026]雖然數(shù)字化器單元200的上面討論的AGC布置204示為單獨(dú)實(shí)體，但它們同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)為配置成單獨(dú)控制每個(gè)頻帶(例如，RF衰減器)的增益的單個(gè)AGC布置。對(duì)應(yīng)地，所示單獨(dú)的平均功率檢測(cè)器布置和最大平均功率檢測(cè)器布置能夠?qū)崿F(xiàn)為單個(gè)單元，該單元配置成監(jiān)視每個(gè)頻帶的平均功率，并且檢測(cè)哪個(gè)頻帶具有最大平均功率。
[0027]優(yōu)選在數(shù)字域中進(jìn)行峰值檢測(cè)，并且與來自平均檢測(cè)器的信息或其數(shù)字表示一起，在圖1中“數(shù)字和控制”框布置200中做出觸發(fā)RF-ATT的決定，此框200的詳細(xì)視圖參見圖2。
[0028]峰值檢測(cè)器布置201監(jiān)視公共模擬信號(hào)未達(dá)到ADC輸入范圍的上限，即，未受到ADC削減，并且MAX檢測(cè)器確定哪個(gè)頻帶具有最高功率電平，由此具有最高功率電平的信號(hào)路徑將使其RF-ATT觸發(fā)，并且該信號(hào)路徑的增益將相應(yīng)地減小。雖然本公開內(nèi)容參照基于最高功率電平控制(例如，降低)增益進(jìn)行描述，但它同樣適用于增益的任何控制。換而言之，對(duì)于一些應(yīng)用，在不同頻帶的一些或所有頻帶之間平衡增益可能是有益的。此外，在模擬功率低于某個(gè)預(yù)確定的等級(jí)的情況下，為一些或所有頻帶實(shí)際增大增益可能是有益的。
[0029]由于對(duì)于至少一個(gè)頻帶由對(duì)應(yīng)RF-ATT的控制造成的增益的降低，信號(hào)電平在ADC減小，并且不存在削減峰值的風(fēng)險(xiǎn)。如果信號(hào)繼續(xù)增大功率，則可能通過在衰減器裝置中的多個(gè)狀態(tài)重復(fù)此動(dòng)作。在信號(hào)電平減小時(shí)，該信號(hào)路徑的增益能夠恢復(fù)到更高增益設(shè)置。
[0030]根據(jù)一特定實(shí)施例，數(shù)字化器布置200可包括在基站接收器中。
[0031]參照?qǐng)D3的流程圖，將描述在數(shù)字化器布置中的方法的實(shí)施例。
[0032]在數(shù)據(jù)化器布置200中接收例如從ADC接收的公共模擬信號(hào)的數(shù)字化版本的公共模擬信號(hào)，并且在步驟SI中，優(yōu)選由峰值功率監(jiān)視器布置201監(jiān)視信號(hào)的峰值功率。隨后或同時(shí)，在步驟