用于控制数字步进衰减器中的过冲的装置和方法_2

文档序号:9767571阅读:来源:国知局
功率放大器(PA) 110而进入开关块112。开关块112能够将信号传递到RF天线114。
[0035]在图1中,开关块112还能够将从天线114接收到的RF信号沿着返回信号路径传递,通过低噪声放大器116、DSA 118而进入I/Q解调器120,I/Q解调器120将经解调的I/Q信号提供给基带系统块102。
[0036]数字步进衰减器DSA 106和DSA 118能够接收控制信号以改变正向信号路径和返回信号路径中的衰减量。DSA 106和DSA 118两者均可以包括衰减单元,也称为衰减位,其接收控制信号以控制信号路径中的衰减量。例如,正向路径DSA 106能够在来自I/Q调制器块104的信号到达滤波器108之前衰减信号,从而保护滤波器108和功率放大器(PA) 110两者的输入组件。类似地,返回路径DSA 118能够衰减来自LNA 116的输出信号从而保护I/Q解调器120内的灵敏组件。
[0037]图2A是根据本发明一个实施方案的多位DSA系统200的示意图。多位DSA系统200包括六个串联连接的衰减单元,也称为位:0.5dB单元210、IdB单元220、2dB单元230、4dB单元240、8dB单元250和16dB单元260。六个衰减单元串联连接而在输入(IN)和输出(OUT)之间形成级联,16dB单元260的输入端子作为DSA的输入(IN)工作,0.5dB单元的输出端子作为输出(OUT)工作。输入(IN)和输出(OUT)之间的级联串联连接进一步详述如下:16dB单元260的输出端子电连接到8dB单元250的输入端子;8dB单元250的输出端子电连接到4dB单元240的输入端子;4dB单元240的输出端子电连接到2dB单元230的输入端子;2dB单元230的输出端子电连接到IdB单元220的输入端子;以及IdB单元220的输出端子电连接到0.5dB单元210的输入端子。
[0038]多位DSA系统200还包括提供多个控制信号的衰减控制块202:到0.5dB单元210的控制信号CO和CO」;到IdB单元220的Cl和Cl」;到2dB单元230的C2和C2_i ;到4dB单元240的C4和C4_i ;到8dB单元250的C8和C8_i ;到16dB单元260的C12和C12_
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[0039]衰减单元210-260的串联级联能够衰减在16dB单元260的输入(IN)处接收到且发送到0.5dB单元210的输出(OUT)处的RF信号。衰减量可以由衰减单元210-260中的每一个的状态来确定。特别地,衰减单元210-260中的每一个可以具有两种状态之一:第一状态,其中衰减单元衰减RF信号,以及第二状态,其中衰减单元视使RF信号电通。而且,第一状态还可以称为衰减状态,而第二状态可称为插入状态或插入。
[0040]在图2所示的构造中,衰减控制块202能够进一步提供多个控制信号,使得衰减单元210-260中的每一个在其第一状态或第二状态下工作。通过这种方式,具有衰减单元210-260串联级联的衰减控制块202能够提供以分贝(dB)计的衰减量。例如,衰减总计量30dB可以实现下面的构造:C12和C12_i控制16dB单元260在其第一状态下工作;C8和C8_i控制第二单元250在其第一状态下工作;C4和C4_i控制4dB单元240在其第一状态下工作;C2和C2_i控制2dB单元230在其第一状态下工作;C1和Cl」控制IdB单元220在其第二状态下工作;以及CO和CO」控制0.5dB单元210在其第二状态下工作。
[0041]衰减控制块202还能够改变多个控制信号中的一个或多个控制信号,使得衰减单元210-260串联级联的衰减量将dB计的初始值变成dB计的最终值。例如,衰减控制块202能够提供并改变多个控制信号中的一个或多个控制信号,以按如下方式将总衰减量从30dB的初始值变成25.5dB的最终值:改变C4和C4_i以使4dB单元240从工作于其第一状态转变到工作于其第二状态;改变C2和C2_i以使2dB单元230从工作于其第一状态转变到工作于其第二状态;改变Cl和Cl」以使IdB单元220从工作于其第二状态转变到工作于其第一状态;以及改变CO和CO」以使0.5dB单元210从工作于其第二状态转变到工作于其第一状态。
[0042]在从衰减控制块202开始改变多个控制信号中的一个或多个时起到衰减控制块202完成改变时的转变时间期间内,也称为暂态时间,DSA多位系统200会经历暂态变化。在暂态变化期间内,总衰减会变化且会具有不等于初始衰减或最终衰减的值。例如,在多位DSA 200的串联级联具有30dB的初始衰减值和25.5dB的最终衰减值的上述构造实施例中,控制信号可配置为使得暂态衰减呈现为以下中间值中之一:小于初始值和最终值的暂态衰减值;大于初始值和最终值的暂态值;或者在初始值和最终值之间的暂态值。例如,上述实施例中,如果衰减控制块202改变多个控制信号而使得4dB单元240和2dB单元230两者均在IdB单元220和0.5dB单元210改变到其第一状态之前改变到其第二状态,则暂态衰减值会呈现24dB的中间值,从而引起可能损害系统的RF信号过冲。另一方面,如果衰减控制块202改变多个控制信号而使得4dB单元240和2dB单元230两者在IdB单元220和0.5dB单元210改变到其第一状态之前改变到其第二状态,则暂态衰减值会呈现31.5dB的中间值,从而引起欠冲。当多位DSA系统200在输入(IN)处接收RF信号使得衰减暂停值引起RF信号输出(OUT)具有欠冲时,则系统受到保护。
[0043]图2B示出了与具有过冲的RF信号相比在本发明的一个实施方案中具有期望欠冲的RF信号的输出波形。图2B进一步图示出在从0.25us到0.5us的转变期间内多位DSA的RF信号中的过冲和欠冲现象,在该期间内多位DSA从具有比0.5us之后的最终值低的
0.25us之前的初始衰减值转变。在上方波形中,多位DSA构造为使得,在从0.25us到0.5us的暂态期间内,暂态衰减大于初始衰减或最终衰减。这样,RF信号可被理解为通过电压标记Vatt来图示。通过比较,在下方波形中,多位DSA构造为使得暂态衰减小于初始衰减或最终衰减。这样,RF信号输出经过了过冲,如电压标记Vovl和Vov2所图示的。
[0044]虽然图2A示出了多位DSA 202的一种构造,其他构造是可能的,应当为数字步进衰减器和RF系统领域技术人员所公知。例如,可能存在在串联级联内串联级联的更多或更少的衰减单元;另外,衰减单元可以具有其他值,例如0.25dB,具有衰减单元210-260串联级联的衰减控制块202能够提供更多或更少的控制信号。在教导用于控制过冲的方法和装置中,通过取信号输入作为4dB单元240的输入处拉入的VI,图2A的处理0.5dB单元210、IdB单元220、2dB单元230和4dB单元240的较小部分可认为不损失一般性。
[0045]图3是示出根据本发明另一实施方案的来自多位DSA系统200的四位DSA 201的示意图。在该构造中,多位DSA系统200可构造为使得在4dB单元240的输入处接收RF信号VI。图3进一步详述了每个衰减单元210-240。0.5dB单元210包括第一单元端子和第二单元端子。0.5dB单元210还包括衰减网络214,其能够提供0.5dB的衰减,并且具有与
0.5dB单元210的第一单元端子电连接的第一网络端子、与0.5dB单元210的第二单元端子电连接的第二网络端子以及第三网络端子。0.5dB单元210包括第一开关212,其具有:第一开关端子,其与0.5dB单元210的第二单元端子电连接;第二开关端子,其与0.5dB单元210的第一单元端子电连接;以及控制端子,其构造为从衰减控制块202接收控制信号CO。
0.5dB单元210还包括第二开关216,其具有:第一开关端子,其与衰减网络214的第三网络端子电连接;第二开关端子,其电接地;以及控制端子,其构造为从衰减控制块202接收控制信号CO」。
[0046]0.5dB单元210能够接收控制信号CO和CO」,使得在第一状态下,第二开关216闭合且将衰减网络214的第三网络端子与地电耦合,而第一开关212断开且不将0.5dB单元210的第一单元端子和第二单元端子电親合。这样,衰减网络214能够在0.5dB单元210的第一单元端子和第二单元端子之间提供0.5dB的衰减。在第二状态下,第二开关216断开且不将衰减网络214的第三网络端子与地电耦合,而第一开关212闭合且将0.5dB单元210的第一单元端子和第二单元端子电耦合。这样,第一开关212能够传递RF信号,使得其不被衰减网络214衰减。在该构造中,0.5dB单元210的第二状态是插入状态。
[0047]IdB单元220包括第一单元端子和第二单元端子。IdB单元220还包括衰减网络224,其能够提供1.0dB的衰减且
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