用于减小数字步进衰减器中的假信号的装置及方法

文档序号:9790535阅读:522来源:国知局
用于减小数字步进衰减器中的假信号的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方案涉及电子系统,尤其涉及数字步进衰减器。
【背景技术】
[0002]数字步进衰减器(DS)通常包括衰减器单元和选择性地调节衰减级别的开关。控制单元能够提供控制信号,控制开关的状态,即接通状态或关断状态,这依次控制衰减器单元的状态、插入状态或衰减状态。
[0003]在一个实施例中,控制单元提供控制信号,改变DSA的开关的状态,以增大阻抗且因此增加总衰减。
[0004]在另一实施例中,控制单元提供控制信号,改变DSA的开关的状态,以减小阻抗且因此减小总衰减。

【发明内容】

[0005]在一个实施方案中,衰减器组件包括多个衰减器单元,所述多个衰减器单元具有输入和输出且连接在一起。多个衰减器单元各自具有衰减状态和插入状态,在衰减状态下输入信号在输入与输出之间按单元衰减值衰减,在插入状态下输入信号被提供给输出,而不按衰减值衰减。多个衰减器单元连接而使得衰减器组件限定由多个单元衰减值之和确定的一系列衰减值。
[0006]衰减器组件还包括控制单元,该控制单元将控制信号提供给多个衰减单元从而为特定输入信号提供衰减组件的选定衰减水平。对于衰减水平的至少一些变化,控制信号具有使衰减单元在插入状态与衰减状态之间变化的预定序列,使得当衰减水平在第一水平与第二水平之间转接时衰减器组件的暂态假信号保持在预选范围内。控制单元将控制信号提供给多个衰减单元以便当在第一水平与第二水平之间转接时根据序列来实现衰减组件的选定衰减水平。
[0007]根据一些实施方案,衰减值序列包括时间序列,各个衰减单元按所述时间序列以将选定衰减水平的过冲和欠冲保持在预定义范围内的时间间隔在所述第一衰减水平与第二衰减水平之间切换。控制单元可以具有用于从一个选定衰减水平到另一选定衰减水平的多个变化的多个存储时间序列以控制各个衰减单元的变化的时序。该控制单元可以包括具有时间蓄力的多个查找表。
[0008]在另一实施方案中,所述衰减器单元均包括分流开关和具有关联电阻的第一串联开关,其中所述第一串联开关闭合以提供所述衰减状态,并且所述分流开关闭合以提供所述插入状态。至少一些所述衰减器单元包括第二串联开关和关联的电阻器,所述关联的电阻器配置为在第一衰减水平与第二衰减水平之间转接期间保持通过与所述第二串联开关相关联的所述电阻器来减小在所述至少一些所述衰减单元的衰减状态转接期间发生的暂态假信号。
[0009]根据一个实施方案,多个衰减器单元各自均包括从由T型网络、混合T型网络和pi型网络构成的群组中选出的衰减网络。
[0010]在另一实施方案中,衰减器单元包括可切换组件,所述可切换组件接收来自所述控制单元的控制信号,所述可切换组件使单元在所述衰减状态与所述插入状态之间切换。所述时间序列可以包括单元时间值T,所述时间序列可以包括所述衰减器中各个所述可切换组件的延迟表,其中所述延迟表将所述控制信号的输送正时确定为所述单元时间值T的函数。
[0011]在一个实施方案中,衰减器组件包括多个衰减器单元,其具有输入和输出且连接在一起。所述多个衰减器单元各自具有衰减状态和插入状态,在所述衰减状态下输入信号按单元衰减值在所述输入与所述输出之间衰减,在所述插入状态下所述输入信号被提供给所述输出,而不按所述衰减值衰减。所述多个衰减器单元连接而使得所述衰减器组件限定由所述多个单位衰减值之和确定的一系列衰减值,并且至少一些所述衰减器单元可以包括中间切换组件。
[0012]衰减器组件还包括控制单元,其将控制信号提供给所述多个衰减单元,从而为特定的输入信号提供所述衰减组件的选定衰减水平。所述控制信号可以具有针对至少一些所述衰减水平的中间控制信号,在所述衰减器单元在所述衰减状态与所述插入状态之间转接期间,所述中间控制信号实施所述中间切换组件,使得在转接期间所述衰减器的暂态假信号保持在预选范围内。在另一实施方案中,控制单元将控制信号提供给多个衰减单元,从而为特定的输入信号提供所述衰减组件的选定衰减水平。所述控制信号具有针对至少一些衰减水平变化的使衰减单元在所述插入状态与所述衰减状态之间变化的预定序列,使得当衰减水平在第一水平与第二水平之间转接时,所述衰减器组件的所述暂态假信号保持在预选范围内。并且,所述控制单元将所述控制信号提供给所述多个衰减单元以便当在所述第一水平与所述第二水平之间转接时根据所述序列实现所述衰减组件的选定衰减水平。
[0013]在一个实施方案中,衰减值序列包括时间序列,各个衰减单元按所述时间序列以将选定衰减水平的过冲和欠冲保持在预定义范围内的时间间隔在所述第一衰减水平与第二衰减水平之间切换。控制单元可以具有用于从一个选定衰减水平到另一选定衰减水平的多个变化的多个存储时间序列以控制各个衰减单元的变化的时序。控制单元可以包括具有时间序列的多个查找表。
[0014]在另一实施方案中,每个所述衰减器单元均包括分流开关和具有关联电阻的第一串联开关,其中所述第一串联开关闭合以提供所述衰减状态,并且所述分流开关闭合以提供所述插入状态。至少一些所述衰减器单元包括第二串联开关和关联的电阻器,包括中间切换组件,所述中间切换组件配置为在第一衰减水平与第二衰减水平之间转接期间保持通过与所述第二串联开关相关联的所述电阻器来减小在所述至少一些所述衰减单元的衰减状态转接期间发生的暂态假信号。
[0015]在本公开的另一方案中,提供了在具有多个衰减单元的衰减组件中在不同衰减水平之间转接的方法。该方法包括:对于多个不同的衰减水平变化,确定所述衰减单元在插入与衰减之间转接的所述多个衰减单元的激活时间序列以从一种衰减水平转接到将在衰减水平之间转接期间的暂态假信号保持在预先范围内的另一衰减水平。该方法还包括:确定衰减水平之间的期望变化;并且该方法包括根据先前确定的所述衰减单元的激活时间序列将控制信号提供给所述衰减单元以在转接到所述衰减水平之间的期望变化。
[0016]在该方法的另一实施方案中,序列可以包括控制信号输送的时间序列。控制信号可以在它们从查找表中取回后来提供。
[0017]在另一实施方案中,该方法可以包括在衰减与插入之间转接期间使一个或多个所述衰减器单元转接到中间状态以减小转接期间的暂态假信号。所述一个或多个衰减器单元可以包括开关电阻,所述开关电阻被激活以减小在衰减与插入之间转接的时间段中的暂态,并且一旦所述转接完成,所述开关电阻能够被去激活。
【附图说明】
[0018]图1是包括数字开关衰减器(DSA)的RF系统的系统级图。
[0019]图2是根据本发明的一个实施方案的多位DSA系统的示意图。
[0020]图3示出了与本发明的一个实施方案中具有减小的假信号的RF信号相比而言具有较大假信号的RF信号的输出波形。
[0021]图4是根据本发明的另一实施方案的多位DSA系统中的四位DSA的示意图。
[0022]图5A是根据本发明的一个实施方案的用于实现DSA位的衰减单元的示意图。
[0023]图5B是根据本发明的另一实施方案的用于实现DSA位的衰减单元的示意图。
[0024]图5C是根据本发明的另一实施方案的用于实现DSA位的衰减单元的示意图。
[0025]图6是根据本发明的另一实施方案的使用FET的四位DSA系统的示意图。
[0026]图7A是根据本发明的一个实施方案的多位DSA系统的开关控制序列的延迟表。
[0027]图7B是根据本发明的另一实施方案的多位DSA系统的开关控制序列的延迟表。
[0028]图8是根据本发明的一个实施方案的多位DSA系统控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面对实施方案的详细说明提供了本发明的具体实施方案的各方面描述。然而,本发明可以通过如权利要求所限定和涵盖的多种不同方式来具体实施。在该说明书中,参考了附图,在附图中相似的附图标记可以表示相同或功能上相似的元件。
[0030]数字步进衰减器(DSA)可以具有衰减单元串联级联阵列,每个均提供以分贝(dB)表达的线性衰减量,每个均贡献于串联阵列的总衰减。衰减单元可以各自包括具有诸如混合T型网络的;S减网络的串联开关和分流开关,并且开关能够将;S减网络电親合,以在;S减状态下贡献于总衰减或者在插入状态下将衰减网络进行电旁通而不贡献。另外,每个衰减单元可以具有衰减二进制加权位,例如8db、4dB、2dB和ldB。这样,每个衰减单元还可以称为衰减位。
[0031]衰减单元的串联开关和分流开关可以接收控制信号以控制衰减单元的状态,插入或衰减。例如,可能期望基于RF信号的功率水平来增加或减小衰减量。DSA能够衰减RF信号以保护诸如低噪声放大器或功率放大器的RF组件。在这些情况下,在信号路径中置于灵敏的RF组件之前的DSA能够通过将RF信号的功率衰减到安全水平来保护灵敏组件。
[0032]然而,当多于一个的衰减单元改变状态时,存在转变期间,在该转变期间内,DSA的总衰减以不可预期的方式变化;当转变期间的总衰减(称为暂态衰减)变得低于暂停之后的最终衰减值时,则RF信号会经历暂态过冲。暂态过冲会导致衰减器输出处的RF信号瞬间超过衰减器输出处的输入组件的安全功率水平并且可能损坏电路组件。可选地,当暂态衰减变得高于最终衰减值时,则RF信号会经历暂态欠冲。虽然暂态欠冲不一定导致不安全的功率水平,但是其会导致假信号。
[0033]—般地,暂态欠冲和暂态过冲均会导致RF信号失真且被归类为假信号。而且,由于暂态欠冲或过冲而经历假信号的RF信号还会由于衰减器阻抗与系统阻抗的失配而经历反射和返回损耗。例如,暂态衰减是DSA阻抗经过称为暂态阻抗的阻抗暂态变化的结果。如果暂态阻抗不匹配信号路径阻抗,则会存在RF反射,RF反射产生差的RF信号行为和返回损耗。
[0034]因此,D
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