与射频步阶衰减器有关的系统、设备和方法_2

文档序号:9237777阅读:来源:国知局
的一个或多个特征的衰减器可以在 RF模块中实现。
[0039] 图17示出了在一些实施例中,图16的模块可实现为封装模块。
[0040] 图18示出了具有在此描述的一个或多个特征的衰减器可以如何在RF系统中实现 的非限制性的示例。
【具体实施方式】
[0041] 这里所提供的标题(如果有)仅是为了方便,而不一定影响所要求保护的发明的 范围或含义。
[0042] 在此公开了有关步阶衰减器的系统、设备和方法的各种示例,该步阶衰减器可被 用于例如射频(RF)应用中。图1示意性描述了步阶衰减器配置100,其具有被配置为接收 RF信号(如RF_in)并产生衰减的RF信号(如RF_out)的步阶衰减器电路102。在一些实 施例中,该步阶衰减器电路102可被配置为作为数字步阶衰减器(DSA)操作。如在此描述 的,这种步阶衰减器电路102的操作可由控制器104控制和/或促成。在此更详尽地说明 有关步阶衰减器配置100的非限制性示例。
[0043] 步阶衰减器通常被实现为多个独立使能的级。例如,图2示出了传统步阶衰减器 10,其具有由控制器14(如电平移动/解码电路)控制的衰减器电路12。该衰减器电路12 被描述为在第一节点RF1和第二节点RF2之间提供衰减路径。第一节点RF1可以是RF信 号的输入节点,在该情况中第二节点RF2可以用作输出节点。在一些实施例中,该衰减器电 路12可以被反向操作,以使第二节点RF2用作输入节点,以及第一节点RF1用作输出节点。
[0044] 在图2的示例中,存在N个独立受控的衰减元件16,其中每个衰减元件被配置为提 供A-dB的衰减。相应地,N个衰减元件16可在RF1和RF2节点之间以A-dB步阶提供具有 在0和NA-dB之间的值的总衰减。例如,当所有N个衰减元件16在RF路径中被旁路时,总 的衰减值大约是OdB。在另一示例中,当所有N个衰减元件16被插入到RF路径中时,总衰 减值大约为NA-dB。
[0045] 在图2的示例中,N个衰减元件16被示出为由电平移动/解码电路14独立地控 制。对于每个元件具有二进制状态的N个这种元件,具有Log2(N)比特的控制信号可提供 用于独立控制N个衰减元件16的足够信息。
[0046] 图2的示例步阶衰减器10通常被称为温度计编码的衰减器。由于所有的衰减元 件具有相同的衰减值,温度计编码可以受益于单调性。在开始状态到停止状态之间的转换 期间,增益可能抖动;但是,总的衰减值通常不超出由开始和停止衰减值所定义的范围。
[0047] 例如,图3示出了对于图2的温度计编码的衰减器10可以实现的示例转换。假定 在衰减器电路12中存在32个独立受控元件,其中每个元件提供ldB的衰减。图3中的示 例转换为在总衰减上减少ldB,从16dB状态开始到15dB状态。实质上只有一个能够完成这 样的转换的操作;该操作是从该RF路径上去除ldB元件。
[0048] 对于期望降低多于ldB的示例转换(如6dB的减少),可从该RF路径去除合适的 数量的ldB元件(如6个元件)。类似地,期望增加一个或多个dB的转换可通过向RF路径 中添加一个或多个ldB元件来完成。
[0049] 可以看到的是,对于图2中的温度计编码的衰减器10,在操作范围内的所有可行 转换基本上仅包括一种类型的操作以便以单调方式从开始状态转换到停止状态。更具体 地,期望降低总衰减的转换包括去除多个衰减元件,使得即使去除操作经过某个时间段完 成,总衰减的中间值在开始衰减值和停止衰减值之间单调地降低。此外,没有一个中间值具 有超出由开始衰减值和停止衰减值所定义的范围的风险。类似地,期望增加总衰减的转换 包括增加多个衰减元件,使得即使增加操作经过某个时间段完成,总衰减的中间值在开始 衰减值和停止衰减值之间单调地增加。此外,没有一个中间值具有超出由开始衰减值和停 止衰减值所定义的范围的风险。
[0050] 导致中间值在衰减转换期间保持在转换范围内的图2的温度计编码的衰减器10 的前述单调性特征可以是无毛刺的。为了说明的目的,毛刺可被定义为在衰减转换期间总 衰减超出由开始衰减值和停止衰减值所定义的范围多少。
[0051] 通常,毛刺是衰减器的所不期望的性质。在这样的背景中,图2的示例温度计编码 的衰减器10无毛刺是期望的性质。然而,例如图2的示例的衰减器可能具有非期望的性质。 例如,温度计编码的衰减器的总尺寸可能是成问题的。假定图2的示例温度计编码的衰减 器10将被实现以便以ldB的步阶提供OdB和32dB之间的衰减。这种衰减器可包括32个 衰减元件,其中每个元件具有独立驱动器信道(channel)。在另一示例中,具有OdB到32dB 的范围、0. 5dB的步阶的衰减器可包括64个衰减元件,其中每个元件具有独立驱动器信道。
[0052] 图4示出具有衰减器电路22和电平移动/解码电路24的传统衰减器20的另一 示例。衰减器电路22被示出为包括多个级联的N个二进制加权的独立使能的级。可从第 一节点RF1和第二节点RF2之间的RF路径上增加或去除这种衰减级。当第一节点RF1用 作输入时,第二节点RF2可用作输出。当反向操作时,第二节点RF2可用作输入,第一节点 RF1可用作输出。
[0053] 通过采用具有N比特的二进制控制字,可实现2N个衰减状态。例如,通过N= 5个 衰减级16(18、8(18、4(18、2(18和1(18,可实现25= 32个衰减状态,跨越以1(18为步阶的0(18到 31dB(含两端)的范围。如所示的,具有5比特的控制字可允许实现这样32个衰减状态。
[0054] 与图2的温度计编码的衰减器10 (例如具有32级ldB步阶以产生OdB到32dB的 范围)相比,图4的示例二进制加权的装置(如,具有5级(16dB、8dB、4dB、2dB和ldB)以 产生OdB到31dB的范围)使用少得多的数量的级提供了类似衰减范围。使用这种更少数 量的级的示例优点包括该衰减器设备的小得多的物理尺寸。
[0055] 尽管具有期望的更小的尺寸,前述二进制加权的装置在各转换期间可能包括毛 刺。此外,通过两个或多个单独的受控制的操作进行的给定转换的排序没有解决这种毛刺 效应。
[0056] 如通常所理解的,与二进制加权的装置相关联的毛刺效应是由在包括增加和去除 操作两者的转换期间使用不同衰减值导致的。图5示出可在图4的示例传统衰减器20中 实现的示例衰减转换。示例转换包括对于ldB的改变,从16dB的开始值到15dB的停止值 的衰减减少。在开始状态处,16dB级处于RF路径中,剩余的级(8dB、4dB、2dB和ldB)不在 RF路径中。为了实现15dB的停止状态,需要去除该16dB级,而8dB、4dB、2dB和ldB级全部 需要被增加到该RF路径上。
[0057] 涉及该5级(16dB、8dB、4dB、2dB和ldB)的前述去除和增加操作优选地基本上同 时进行,在这种情况中可能没有毛刺。然而,独立控制这5级可能导致去除和增加操作的一 些或者全部在转换期间的不同时刻进行。在图5的示例中,16dB到15dB的转换被描绘为 28,并且包括初始去除16dB级,接着连续增加8dB、4dB、2dB和ldB级。在16dB级的去除和 8dB级的增加之间,可存在At的时间段;在这样的时间段期间,总衰减降到大约0。这种效 应可能对下游电路造成不期望的状态,该下游电路应当接收减小15dB的信号,但是却接收 到未衰减的信号。
[0058] 通常,对于给定二进制加权的衰减装置的最大毛刺是最高有效位(MSB)和最低有 效位(LSB)之间的差。在图4所示示例中,MSB为16dB,LSB为ldB;并且因此图5中对于 16dB到15dB转换所示出的15dB毛刺对于图4的衰减器来说也是15dB的最大毛刺。
[0059] 还应注意的是,对于图5的示例转换28来说,有其它可能的毛刺值。例如,假定对 于8dB和4dB级的增加操作发生在去除16dB级之前(然后接着增加2dB和ldB级)。在 这种组合中,增加8dB和4dB导致在16dB的开始状态之上+12dB的第一毛刺,达到28dB的 暂时总衰减。然后,去除16dB级导致该暂时总衰减降到12dB,其为在15dB的停止状态之 下-3的第二毛刺。因此,对于用于示例转换28的这种操作组合的最大毛刺是在16dB的开 始状态之上+12dB。
[0060] 图6示出具有衰减器电路102和电平移动/解码电路104的衰减器100。衰减器 电路102被示出为包括两组衰减元件。第一组包括多个衰减元件110,其中每个元件被配置 为提供B-dB的衰减。第二组包括多个衰减元件112,其中每个元件被配置为提供A-dB的衰 减。尽管在两组衰减元件的背景中描述,应理解的是,可实现多于两个的这种组。
[0061] 在图6的示例中,每个衰减元件(110或112)(在此也被称为级)可独立受控。因 此,可从第一节点RF1和第二节点RF2之间的RF路径上增加或去除这种衰减级。当第一节 点RF1用作输入时,第二节点RF2可以用作输出。当反向操作时,第二节点RF2可用作输入, 则第一节点RF1可用作输出。
[0062] 如在此描述的,可选择衰减器100中的两个组中的每一组的级的数量,以例如总 体上产生可管理的数量的级,并减小最大毛刺。也如在此描述的,这样的多组衰减级的使用 可进一步允许实现排序技术,所述排序技术可在大多数情况中消除毛刺并在其它情况中减 小毛刺效应(effect)。在此更详细地描述具有前述有益特征的各种示例。
[0063] 图7示出可作为图6的衰减器100的更具体示例的衰减器100。在图7的示例中, 衰减器电路122被示出为包括两组衰减级。第一组包括7个衰减级,其中每级被配置为提 供4dB的衰减。第二组包括3个衰减级,其中每级被配置为提供ldB的衰减。
[0064] 通过前述10个衰减级,可获得OdB到31dB的总衰减。为了以ldB的增量得到这 样的衰减值范围,可使用具有5比特的控制字。表1列出了用于32个总衰减值的7个4dB 级以及三个ldB级的状态。对于给定级,"0"表示该级不处于RF路径中(如被旁路),"1" 表
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1