专利名称：无线电接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电接收机，特别涉及用于将无线电接收机中的组件对 准特定频率的信号的方法和装置。
背景技术：
在理想的无线电接收机中，天线对于要接收的每个惟一的频率具有特 定的最佳长度或特定参数。天线的长度取决于要调谐所至的频率。无线电 前端也被称为谐振电路并应当匹配。在不改变天线谐振电路中的组件的值的情况下，改变频率会导致窄带(例如频率调制(FM)频带87.5至108 MHz)中有限的失配。通过光速除以频率(以下示例中，取光速为300000km/s)来计算波长。 通常，对于特定频率的天线长度是波形长度的四分之一。因此，考虑到窄 FM频带，对于100MHz的理想天线长度是75厘米，对于87.5 MHz的理 想天线长度是86厘米，对于108 MHz的理想天线长度是69厘米。然而， 选择天线长度在该范围的中间不会导致在FM频带中接收信号的严重复杂 化，这是由于所希望的天线长度的偏离大约为整个频带的25%。然而，在不改变用于宽带应用的天线谐振电路中的组件值的情况下改 变频率会导致较大的失配，如以下示例所示。在中波(MW)频带中，对于1000 kHz的理想天线长度是75米，对 于520 kHz的理想天线长度是144米，对于1620 kHz的理想天线长度是 46米。因此，跨越整个MW频带大约300%的偏离对于MW频带是非常 严重的。可从示例中推导得到的不良调谐的天线会导致不良的信号接收。在许多中波或长波(LW)应用中，使用了 "铁接收器"。所述铁接收 器是具有铁氧体磁心的线圈形状磁性天线。铁接收器的优点为它是较小的 天线并且对扰动较不敏感。然而，铁接收器还受到如上所述的宽带应用中 不良调谐的问题的影响。
已知以多种不同的方式来调谐天线。由于天线是线圈与一个或更多个 电容器的组合，所以可能改变所述线圈的电感或所述一个或更多个电容器 的值。在诸如MW和LW应用之类的宽带应用中，可以提供电容器组。对于 铁接收器电感，选择电容器的值以便必要时覆盖MW和LW频带。在使用 中，天线必须调谐到无线电接收机所调谐到的频率。即，如果希望接收700 kHz的信号，则必须选择电容器组中合适的电容器。调谐计算是基于铁接 收器的值的。对于所选择的每个新的频率，必须计算新的电容。铁接收器线圈的电感具有一定的散布(spread)。所以电容计算的结果 会偏离理想值。因而，这会被无线电终端用户体验为不良接收。所以，在 制造天线时，需要推导铁接收器的实际电感值，且电感或电容需要相应地 改变。然而，该调谐是复杂的且耗费生产时间。所以本发明的目的是提供集成电容器组与无线电接收机中使用的宽 带频率范围的对准，这排除了调节IC外部的组件的需要。发明内容根据本发明的第一方面，提供了一种配置无线电接收机的方法，所述 无线电接收机包括信号接收装置以及耦合到所述信号接收装置的至少一 个可调节组件；所述方法包括将所述至少一个组件设置为从多个值中选 择的第一值；测量通过所述信号接收装置和所述至少一个可调节组件接收 的信号的质量；针对从所述多个值中选择的至少第二值重复设置和测量的 步骤；以及确定提供最高测量信号质量的至少一个可调节组件的值。根据本发明的第二方面，提供了一种无线电接收机，所述无线电接收 机包括信号接收装置；耦合到所述信号接收装置的至少一个可调节组件; 以及处理装置，适于将所述至少一个组件设置为从多个值中选择的第一 值；测量通过所述信号接收装置和所述至少一个可调节组件接收的信号的 质量；针对从所述多个值中选择的至少第二值重复设置和测量的步骤；以 及确定提供最高测量信号质量的至少一个可调节组件的值。本发明的这些和其它方面是显而易见的并参考下文中描述的实施例 来说明。
图1显示了根据本发明的无线电接收机的示意框图；图2是示出了所接收的RF信号电平随天线电容改变而变化的图示；图3显示了根据本发明第一方面的方法；以及图4显示了根据本发明第二方面的方法。
具体实施方式
图l显示了根据本发明的无线电接收机2的示意框图。无线电接收机 2包括诸如线圈之类的天线元件4，所述天线元件4接收无线电信号且连 接到接收机电路8的输入6。接收机电路8包括集成RF级10，所述集成 RF级包括开关电容器组11、用于控制集成RF级10中的电容器组11的 开关的开关控制电路12、以及耦合到集成RF级10的输出的处理电路14。 处理电路14在接收机电路8的输出16处提供音频输出信号，所述音频输 出信号供至扬声器18。如上所述，随着要接收的信号的频率改变(即无线电接收机2被调谐 到不同的无线电站)，接收机电路8的电容也必须改变以避免较大的失配。 即，提供最高接收信号质量(例如最高RF信号电平)的电容器或电容器 组11中的电容器的组合应当被选择用于接收该频率的RF信号。这一点在图2中示出，图2显示了接收机电路8中的RF信号电平对 于特定频率的RF信号如何随着集成RF级10中使用的电容改变。当集成 RF级IO处于表示为Q)的最佳值时，可能达到的最高接收信号电平RFm^ 出现。当电容不为C。时，所接收的RF信号电平比最高电平RFmw有所降 低。图3显示了根据本发明的方法的流程图，所述方法用于从电容器组中 选择合适的电容用于接收特定频率的无线电信号，从而避免在制造无线电 接收机2期间推导天线偏移量的需要。所述方法开始于步骤101，在所述步骤101中，发送具有优选已知频 率和功率电平的RF信号。在步骤103中，使用本领域公知的方程针对己 知的RP信号所使用的频率计算缺省电容。
例如，可以由下式计算缺省电容出六、*议(频带中的最大频率)-(所选择的频率)电存选择=-/ ,丄、* h & 、-因此，当最大频率为1700kHz、所选择的频率为600kHz、信道间隔 为10kHz时，缺省电容选择将是IIO。电容选择实际上是指向指定电容选 择的指针，所述指定电容选择可包括多于一个电容器。在步骤105中，无线电接收机2使用缺省电容来启动搜索算法以便检 测RF信号。缺省电容可与开关电容器组11中的特定电容器的值相对应， 在这种情况下开关控制电路12使得集成RF级10使用电路中的该电容用 于接收RF信号，或者，当串联或并联使用开关电容器组ll中的两个或更 多个电容器时，缺省电容可与所述两个或更多个电容器的值相对应，在这 种情况下开关控制电路12控制集成RF级10以便使用电容器组11中电容 器的合适组合。在步骤107中，无线电接收机2测量使用缺省电容获得的所接收RF 信号的信号质量。在该所示的实施例中，通过测量所接收的RF信号的RF 信号电平来测量信号质量。优选地，使用接收信号强度指示(RSSI)来测 量RF信号电平。然而，本领域技术人员应了解，可以使用测量RF信号 质量的备选方法，例如信噪比和总谐波失真(但仅在实验室条件下)。在步骤109中，修改电容值，这包括转换到不同的电容器或电容器组 11中电容器的不同组合；并且再次优选地使用RSSI来测量RF信号电平。 电容值可在需要时增大或减小。在步骤lll中，确定会导致接收到最大接收RF信号或最高信号质量 的电容是否已被识别。如果还未获得最高RF电平，则处理返回到步骤109， 在步骤109中再次修改电容值并测量RF信号电平。如果已经识别出了导致最高RF电平被接收(即已识别的值周围的电 容值已被测试并导致了比利用该已识别值接收到的RF信号电平更低的RF 信号电平被接收)的电容值，则处理通往步骤113，在步骤113中该电容 值与RF信号的关联频率一起被存储在存储器(图1中未显示)中。电容 可被存储为值或集成RF级10中开关的配置。如果希望，该处理可在之后返回到步骤101并重复用于频带中的其它频率。优选地，修改电容值的步骤109的其它迭代考虑到对电容值的在先修改以及对RF信号电平的测量效果。例如，如果对第一电容值的修改导致所测量的RF信号电平降低，则 选择第三电容值，所述第三电容值可以是第一与第二值的中间值，以便确 定是否最佳电容值Q)介于第一与第二值之间；也可以是这样的值高于 第一值的值(如果第二值低于第一值)；或低于第一值的值(如果第二值 高于第二值)。如果对第一电容值的修改导致所测量的RF信号电平升高， 则选择第三电容值，所述第三电容值可以是第一与第二值的中间值，以便 确定是否最佳电容值C。介于第一与第二值之间；也可以是这样的值高 于第二值的值(如果第一值低于第二值)；低于第二值的值(如果第一值 高于第二值)。在本发明的一个实施例中，将电容值调节到可由电容器组11表示的 相邻电容值。由此，在上述示例中，将会不可能选择第一与第二值之间的 中间值作为下一个电容值，所以取而代之，选择高于或低于第一或第二值 的值，这取决于针对第一和第二值所测量的RF信号电平。在本发明的备选实施例中，在步骤109的每次迭代中以百分比调节电 容值。优选地，在以特定百分比作第一次调节之后，根据该特定百分比的 比例作出对电容值的其它调节，直到识别出导致最高测量RF信号的电容 值。由于图3中的处理优选地在制造过程期间(即在无线电接收机发布给 消费者之前)实现，所以所述方法可以至少部分地在微控制器或与无线电 接收机2分离的其它诊断和测试仪器中实现，或者所述方法可在无线电接 收机2本身中实现。图4显示了根据本发明的备选方法的流程图，所述方法用于在终端用 户使用无线电接收机2时选择电容器组中合适的电容用于接收特定频率的 无线电信号，这可避免在制造无线电接收机2期间推导天线偏移量的需要， 并可补偿无线电接收机2的组件的温度变化和老化。所述方法开始于步骤201，在步骤201中，终端用户将无线电接收机 2调谐到所希望的无线电站的频率。在步骤203中，使用本领域公知的方 程针对无线电站的频率计算缺省电容。备选地，如果在制造期间使用参考 图3的上述方法已确定了针对所希望的或相邻的频率的电容值，则可以将 缺省电容设置为该电容值。在步骤205中，无线电接收机2将电容设置为缺省值(如果尚未这样 做)并测量信号质量。再一次，在该实施例中，通过测量RF信号电平来 测量信号质量。如图3中所示的方法，缺省电容可与开关电容器组11中 的特定电容器的值相对应，在这种情况下开关控制电路12使得集成RJF级 IO使用电路中的该电容器用于接收RF信号，或者，当串联或并联使用开 关电容器组11中的两个或更多个电容器时，缺省电容可与所述两个或更 多个电容器的值相对应，在这种情况下开关控制电路12控制集成RF级 10以便使用电容器组11中电容器的合适组合。再一次，如图3中的方法， 优选地，使用接收信号强度指示(RSSI)来测量RF信号电平。然而，本 领域技术人员应了解，可以使用测量信号质量和RF信号电平的备选方法。在步骤207中，修改电容值，这包括转换到不同的电容器或电容器组 11中电容器的不同组合；并且再次优选地使用RSSI来测量RF信号电平。如上述图3中的处理，优选地，修改电容值的步骤207的其它迭代考 虑到对电容值的在先修改以及对RF信号电平的测量效果。在步骤209中，确定会导致接收到无线电站的最大接收RF信号的电 容是否已被识别。如果还未获得最高RF电平，则处理返回到步骤207， 在步骤207中修改电容值并测量无线电站的RF信号电平。如果已经识别出了导致无线电站的最高RF电平被接收(即己识别的 值周围的电容值已被测试并导致比利用该已识别值接收到的RF信号电平 更低的RF信号电平被接收)的电容值，则处理通往步骤211，在步骤211 中该电容值用于再一次接收所希望的无线电站的信号。如果需要，电容值可与供无线电接收机2未来之用的无线电站的标识 一起被存储在存储器(在图1中未显示)中。然而在这种情况下，为了补 偿无线电接收机2的组件的温度和老化，应当重复图4中的方法(优选地， 使用所存储的电容作为缺省值)。无论如何，为了补偿由使用影响RF电平的幅度调制所引起的可能的 RF信号电平测量误差，优选地，应当在选择用于特定频率的最终电容值 之前重复图3和4中所示的处理。在优选实施例中，重复该处理至少三次。 优选地，所述处理的重复包括分别重复步骤103至111或步骤203至209。虽然无线电接收机已被描述为包括电容器组，但应了解，无线电接收 机2可能包括执行相似功能的组件，例如开关变容二极管组，所述开关变 容二极管组是用作电容器的二极管，且在其中通过改变应用于二极管的反 向电压来改变电容。另外，可以使用DAC和变容二极管的组合。虽然本发明已在附图以及前述说明书中详细地示出并描述，但这种示 出和描述被认为是说明性的或示例性的，且不是限制性的；本发明不局限 于所公开的实施例。实施所要求的发明的本领域技术人员可以根据对附图、公开和所附权 利要求的研究来理解并实现对所公开实施例的其它变更。在权利要求中， 单词"包括"不排除其它元件或步骤，不定冠词"一个(a或an)"不排 除多个。单个处理器或其它单元可实现权利要求中陈述的多个项目的功 能。在互不相同的从属权利要求中陈述特定手段的起码事实不表示不能使 用这些手段的组合以获利。计算机程序可在适当的媒质上存储/分发，也可 以其它形式分发，其中所述适当的媒质例如一起提供或作为其它硬件的部 件提供的光存储器媒质或固态媒质，所述其它形式例如通过互联网或其它 有线或无线电信系统。权利要求中的任何参考标记不应解释为限制范围。
权利要求
1. 一种配置无线电接收机的方法，所述无线电接收机包括信号接收装置以及耦合到所述信号接收装置的至少一个可调节组件；所述方法包括将所述至少一个组件设置(103，105；203，205)为从多个值中选择的第一值；测量(107；207)通过所述信号接收装置和所述至少一个可调节组件接收的信号的质量；针对从所述多个值中选择的至少第二值，重复所述设置(103，105；203，205)和测量(107；207)的步骤；以及确定(111；209)提供最高测量信号质量的所述至少一个可调节组件的值。
2. 根据权利要求1所述的配置无线电接收机的方法，其中基于针对 至少两个在先值所测量的信号质量来从多个值中选择所述第二值以后的值。
3. 根据权利要求1或2所述的配置无线电接收机的方法，其中测量 (107; 207)信号质量的步骤包括测量信号强度。
4. 根据前述权利要求中任意一项所述的配置无线电接收机的方法， 其中通过所述信号接收装置和所述至少一个可调节组件接收的信号具有 已知频率。
5. 根据前述权利要求中任意一项所述的配置无线电接收机的方法， 其中通过所述信号接收装置和所述至少一个可调节组件接收的信号具有 已知功率电平。
6. 根据权利要求4所述的配置无线电接收机的方法，其中根据所述 己知频率确定从多个值中选择的所述第一值。
7. 根据前述权利要求中任意一项所述的配置无线电接收机的方法， 其中所述至少一个可调节组件包括开关电容器组。
8. 根据权利要求1至6中任意一项所述的配置无线电接收机的方法， 其中所述至少一个可调节组件包括开关变容二极管组。
9. 根据权利要求1至6中任意一项所述的配置无线电接收机的方法， 其中所述至少一个可调节组件包括DAC与变容二极管的可控组合。
10. 根据前述权利要求中任意一项所述的配置无线电接收机的方法， 其中重复所述设置(103， 105; 203， 205)、测量(107; 207)、重复和确 定(111， 209)步骤，以便检验所述确定步骤的结果。
11. 根据前述权利要求中任意一项所述的配置无线电接收机的方法， 其中针对具有不同频率的一个或更多个信号，重复所述设置(103， 105; 203， 205)、测量(107; 207)、重复和确定(111， 209)步骤。
12. —种无线电接收机(2)，包括信号接收装置(4);耦合到所述信号接收装置(4)的至少一个可调节组件(10， 11);以及处理装置(14)，适于将所述至少一个组件(10， 11)设置为从多个值中选择的第一值； 测量通过所述信号接收装置(4)和所述至少一个可调节组件(10，11)接收的信号的质量；针对从所述多个值中选择的至少第二值，重复所述设置和测量的步骤；以及确定提供最高测量信号质量的至少一个可调节组件(10， 11)的值。
13. 根据权利要求12所述的无线电接收机(2)，其中所述处理装置 (14)还适于基于针对至少两个在先值所测量的信号质量来从多个值中选择所述第二值以后的值。
14. 根据权利要求12或13所述的无线电接收机(2)，其中所述处理 装置(14)适于通过测量信号强度来测量信号质量。
15. 根据权利要求12至14中任意一项所述的无线电接收机(2)，其 中通过所述信号接收装置(4)和所述至少一个可调节组件(10， 11)接 收的信号具有己知频率。
16. 根据权利要求15所述的无线电接收机(2)，其中通过所述信号 接收装置(4)和所述至少一个可调节组件(10， 11)接收的信号具有已 知功率电平。
17. 根据权利要求15或16所述的无线电接收机(2)，其中所述处理 装置(14)适于使用所述已知频率来确定从多个值中选择的所述第一值。
18. 根据权利要求12至17中任意一项所述的无线电接收机(2)，其 中所述至少一个可调节组件(10， 11)包括开关电容器组(11)。
19. 根据权利要求12至17中任意一项所述的无线电接收机(2)，其 中所述至少一个可调节组件(10， 11)包括可开关变容二极管组。
20. 根据权利要求12至17中任意一项所述的无线电接收机(2)，其中所述至少一个可调节组件(10， 11)包括DAC与变容二极管的可控组合。
21. 根据权利要求12至20中任意一项所述的无线电接收机(2)，其 中所述处理装置(14)适于重复所述设置、测量、重复和确定步骤，以便 检验所述确定步骤的结果。
22. 根据权利要求12至19中任意一项所述的无线电接收机(2)，其 中所述处理装置(14)适于针对具有不同频率的一个或更多个信号，重复 所述设置、测量、重复和确定步骤。
全文摘要
提供了一种配置无线电接收机的方法，所述无线电接收机包括信号接收装置以及耦合到所述信号接收装置的至少一个可调节组件；所述方法包括将所述至少一个组件设置为从多个值中选择的第一值；测量通过所述信号接收装置和所述至少一个可调节组件接收的信号的质量；针对从所述多个值中选择的至少第二值重复设置和测量的步骤；以及确定提供最高测量信号质量的至少一个可调节组件的值。
文档编号H03H11/02GK101401302SQ200780008287
公开日2009年4月1日 申请日期2007年3月8日 优先权日2006年3月9日
发明者德克·N·范卡尔斯贝克, 恩格尔伯塔斯·C·J·艾吉利米尔斯, 拉尔夫·H·A·F·德格莱夫 申请人:Nxp股份有限公司