频率侦测器及射频电路

技术领域

本发明是有关于一种射频电路，特别是一种具有频率侦测器的射频电路。

背景技术

随着网络通讯应用的发展越发多元，电子装置也需要支持较宽的频段来支持不同的应用。甚至在现有技术中，也有些电子装置会同时支持两个以上的不同的频段，例如有些应用在无线网络的电子装置就可以同时支持2.4G赫兹的频段及5G赫兹的频段。

然而，由于电子装置内部的电子组件在不同频率下会有不同的频率响应，因此即使是设计成能够支持较大带宽的电子装置，也难以在所有频段上都维持相同的信号质量。举例来说，当电子装置透过放大电路将输入信号放大时，由于放大电路中各组件的频率响应有所差异，因此对于部分频段的信号会具有较差的线性度，造成信号失真，并使电子装置的通讯质量下降。

发明内容

本发明的一实施例提供一种频率侦测器。频率侦测器包含第一阻抗电路及第二阻抗电路。第一阻抗电路具有第一端及第二端，第一阻抗电路的第一端接收输入信号，而第一阻抗电路的第二端输出分压信号。第二阻抗电路具有第一端及第二端，第二阻抗电路的第一端耦接于第一阻抗电路的第二端，而第二阻抗电路的第二端耦接于第一系统电压端。第一阻抗电路及第二阻抗电路具有相异的频率响应。第一阻抗电路的阻抗值、第二阻抗电路的阻抗值及分压信号随着输入信号的频率而变化。

本发明的另一实施例提供一种射频电路。射频电路包含频率侦测器及信号处理单元。频率侦测器包含第一阻抗电路及第二阻抗电路。第一阻抗电路具有第一端及第二端，第一阻抗电路的第一端接收输入信号，而第一阻抗电路的第二端输出分压信号。第二阻抗电路具有第一端及第二端，第二阻抗电路的第一端耦接于第一阻抗电路的第二端，而第二阻抗电路的第二端耦接于第一系统电压端。信号处理单元处理输入信号，并根据侦测信号调整信号处理单元的频率响应。第一阻抗电路及第二阻抗电路具有相异的频率响应。第一阻抗电路的阻抗值、第二阻抗电路的阻抗值及分压信号随着输入信号的频率而变化。

附图说明

图1是本发明一实施例的频率侦测器的示意图。

图2是图1的第一阻抗电路及第二阻抗电路的频率响应图

图3是本发明另一实施例的频率侦测器的示意图。

图4是本发明另一实施例的频率侦测器的示意图。

图5是本发明一实施例的射频电路的示意图。

图6是本发明另一实施例的射频电路的示意图。

图7是本发明另一实施例的射频电路的示意图。

【符号说明】

100、200、300 频率侦测器

110 第一阻抗电路

120 第二阻抗电路

112 虚部阻抗电路

R1至R8、244、RB1、RB2 电阻

C0、C1、C2、246、C3、C4、C5、 电容

C1A、C2A、C3A

L1、L2、L1A、L2A、L3A 电感

SIG

SIG

SIG

L110 实线

L120 虚线

NV1 第一系统电压端

NV2 第二系统电压端

230 轨对轨放大电路

240 信号整流电路

SIG

232 反相器

30、40、50 射频电路

32、42、52 信号处理单元

320 Cherry-Hooper放大器

34 耦合组件

OP1至OPN 放大器

CMP1、CMP2、CMP3 比较器

SW1 开关

FB 反馈单元

BC1 偏压电路

VB0、VB1、VB2 偏压

Vref 参考电压

242、M1至M9 晶体管

521 旁通电路

具体实施方式

图1是本发明一实施例的频率侦测器100的示意图。频率侦测器100包含第一阻抗电路110及第二阻抗电路120。

第一阻抗电路110具有第一端及第二端，第一阻抗电路110的第一端可接收输入信号SIG

在有些实施例中，第一阻抗电路110及第二阻抗电路120可具有相异的频率响应。也就是说，当输入信号SIG

在本发明的有些实施例中，若在频率侦测器100的待测频段中，第一阻抗电路110的阻抗对频率的变化趋势与第二阻抗电路120的阻抗对频率的变化趋势相反，就可以确保在其待测频段中，分压信号SIG

图2是本发明一实施例的第一阻抗电路110及第二阻抗电路120的频率响应图，其中纵轴表示阻抗，横轴表示频率，实线L110为第一阻抗电路110的频率响应，而虚线L120为第二阻抗电路120的频率响应。在图2中，在5G赫兹至5.5G赫兹的频率区间内，第一阻抗电路110的阻抗会随着输入信号SIG

在图1中，第一阻抗电路110可包含串联在第一阻抗电路110的第一端及第二端之间的电阻R1、电容C0及虚部阻抗单元112。虚部阻抗单元112可包含彼此并联的电感L1及电容C1。此外，第二阻抗电路120可包含串联在第二阻抗电路120的第一端及第二端之间的电容C2及电感L2。在此情况下，透过选择适当的电阻R1、电感L1、L2及电容C0、C1及C2，就可以在待测频段内设计出具有所需频率响应的阻抗电路110及120，而根据阻抗电路110及120的频率响应，就可以推知分压信号SIG

此外，图1所示的第一阻抗电路110及第二阻抗电路120是用以作为例示性的说明，而在本发明的其他实施例中，第一阻抗电路110及第二阻抗电路120也可能包含其他的电子组件，或者以其他的结构来实作。

图3是本发明一实施例的频率侦测器200的示意图。频率侦测器200与频率侦测器100具有相似的结构，并且可以根据相似的原理操作，然而频率侦测器200还可包含信号调整电路及信号整流电路240。在本实施例中，信号调整电路可以例如是轨对轨(rail torail)放大电路230。

在图3的实施例中，由于输入信号SIG

此外，频率侦测器200还可透过信号整流电路240将分压信号SIG

在图3中，信号整流电路240可耦接于第一阻抗电路110的第二端，信号整流电路240可接收分压信号SIG

电阻244具有第一端及第二端，电阻244的第一端可耦接于晶体管242的第二端，而电阻244的第二端可耦接于第一系统电压端NV1。电容246具有第一端及第二端，电容246的第一端可耦接于晶体管242的第二端，而电容246的第二端可耦接于第一系统电压端NV1。透过信号整流电路240，就可以将分压信号SIG

由于信号整流电路240只有在分压信号SIG

在图3的实施例中，轨对轨(rail to rail)放大电路230可包含复数个串接的反相器232。在此情况下，轨对轨放大电路230调整后所得到的输入信号SIG

图4是本发明一实施例的频率侦测器300的示意图。频率侦测器300与频率侦测器200具有相似的结构并且可以根据相似的原理操作，然而频率侦测器300可包含Cherry-Hooper放大器320来调整输入信号SIG

Cherry-Hooper放大器320包含晶体管M1至M8、电阻R3至R8及电容C4及C5。电阻R3具有第一端及第二端，电阻R3的第一端可耦接于第二系统电压端NV2。晶体管M1具有第一端、第二端及控制端，晶体管M1的第一端可耦接于电阻R3的第一端，而晶体管M1的控制端可耦接于电阻R3的第二端。电阻R7具有第一端及第二端，而电阻R7的第一端可耦接于晶体管M1的第二端。电阻R5具有第一端及第二端，而电阻R5的第一端可耦接于晶体管M1的控制端。晶体管M3具有第一端、第二端及控制端，晶体管M3的第一端可耦接于电阻R5的第二端，而晶体管M3的控制端可耦接于电阻R7的第二端。晶体管M5具有第一端、第二端及控制端，晶体管M5的第一端可耦接于电阻R7的第二端，而晶体管M5的控制端可接收输入信号SIG

电阻R4具有第一端及第二端，电阻R4的第一端可耦接于第二系统电压端NV2。晶体管M2具有第一端、第二端及控制端，晶体管M2的第一端可耦接于电阻R4的第一端，而晶体管M2的控制端可耦接于电阻R4的第二端。电阻R8具有第一端及第二端，而电阻R8的第一端可耦接于晶体管M2的第二端。电阻R6具有第一端及第二端，而电阻R6的第一端可耦接于晶体管M2的控制端，而电阻R6的第二端可耦接至第一阻抗单元110的第一端。晶体管M4具有第一端、第二端及控制端，晶体管M4的第一端可耦接于电阻R6的第二端，晶体管M4的第二端可耦接于晶体管M3的第二端，而晶体管M4的控制端可耦接于电阻R8的第二端。晶体管M6具有第一端、第二端及控制端，晶体管M6的第一端可耦接于电阻R8的第二端，晶体管M6的第二端可耦接于晶体管M5的第二端，而晶体管M6的控制端可耦接至系统电压端NV1。此外，电容C4可耦接于晶体管M4的控制端及第二端之间，而电容C5可耦接于晶体管M2的控制端及第二端之间。

图5是本发明一实施例的射频电路30的示意图。射频电路30包含频率侦测器200及信号处理单元32。在图5的实施例中，射频电路30可以利用频率侦测器200来侦测输入信号SIG

此外，射频电路30可以透过信号处理单元32来处理输入信号SIG

举例来说，信号处理单元32可以透过比较器CMP1将侦测信号SIG

也就是说，射频电路30可以根据输入信号SIG

在有些实施例中，放大器OP1还可能包含其他用以调整阻抗的开关，而射频电路30也可以利用比较器CMP1来控制这些开关以达到根据输入信号SIG

此外，在有些实施例中，射频电路30也可透过耦合组件34接收输入信号SIG

在图5中，在信号处理单元32接收输入信号SIG

此外，在有些实施例中，信号处理单元32还可以根据侦测信号SIG

晶体管M9的第一端可接收偏压VB0，而晶体管M9的第二端可输出偏压VB1并耦接至反馈单元FB。在图6中，反馈单元FB可例如以分压电阻RB1及RB2来实作。举例来说，电阻RB1的第一端可耦接于晶体管M9的第二端，而电阻RB1的第二端可耦接于放大器CMP2的第一输入端。电阻RB2的第一端可耦接于放大器CMP2的第一输入端，而电阻RB2的第二端可耦接于第一系统电压端NV1。此外，在图6中，信号处理单元42还可包含电容C3A以减少偏压VB1中的高频噪声。电容C3A可具有第一端及第二端，电容C3A的第一端可耦接于偏压电路BC1中晶体管M9的第二端，而电容C3A的第二端可耦接至第一系统电压端NV1。

也就是说，信号处理单元42可以根据侦测信号SIG

图7是本发明一实施例的射频电路50的示意图。射频电路50包含频率侦测器200及信号处理单元52。在图7的实施例中，信号处理单元52可包含复数个放大器OP1至OPN，N为正整数，而信号处理单元52则可以根据侦测信号SIG

举例来说，当信号处理单元52根据侦测信号SIG

综上所述，本发明的实施例所提供的频率侦测器及射频电路可以透过频率响应相异的阻抗电路来侦测输入信号的频率，并且可以根据输入信号的频率来调整射频电路中信号处理单元的频率响应特性，例如但不限于匹配阻抗及放大倍率，使得射频电路在接收到不同频率的输入信号时，能够有稳定的线性表现，近而提升通讯质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。