发射电路及其发射信号强度调整方法与流程

1.本公开内容有关于一种发射电路及其发射信号强度调整方法，特别是指一种能够优先避免功率放大器受损的发射电路及其发射信号强度调整方法。


背景技术：

2.在高阶制程中，传统发射电路中的功率放大器中的晶体管(例如：金属氧化物半导体(mos))具有较薄的氧化物层。因此，当功率放大器接收到大电压的输入信号时，晶体管中的氧化物层容易被击穿，造成功率放大器损坏，进而使整个发射电路失效。


技术实现要素：

3.本公开内容的一实施例为一发射电路。该发射电路包括功率放大器、功率放大器前级电路以及信号强度调整电路。该功率放大器用以放大输入信号，以输出输出信号。该功率放大器前级电路用以输出该输入信号至该功率放大器。该信号强度调整电路包括转换电路、判断电路、处理电路以及存储装置，其中，该转换电路耦接于该功率放大器的输出端，该判断电路耦接于该功率放大器的输入端，该处理电路耦接于该功率放大器前级电路、该转换电路、该判断电路以及该存储装置，其中，该转换电路用以将该输出信号的电压转换为运算值，该处理电路用以根据该运算值以及该存储装置所存储的多个索引值中的目标索引值进行运算以得到差值，并根据该差值调整该功率放大器前级电路输出的该输入信号，使该输出信号的功率维持在目标功率值。
4.本公开内容的另一实施例为一发射信号强度调整方法，包括以下步骤：将功率放大器输出的输出信号的电压转换为运算值；根据该运算值以及存储装置所存储的多个索引值中的目标索引值进行运算，以得到差值；根据该差值调整该功率放大器接收到的输入信号，使该输出信号维持在目标功率值；将该输入信号的电压与默认电压值进行比对，以得到比对结果；根据该比对结果输出判断信号；以及根据该判断信号的电平以及缓存值，决定修正或不修正该目标功率值。
5.综上，通过本公开内容的发射电路以及发射信号强度调整方法，一方面可以响应于环境因素的变化来来增强或减弱功率放大器接收到的输入信号，使功率放大器的输出信号的功率维持在目标功率值。另一方面，还可以在输入信号被过度增强的时候减弱输入信号，以避免功率放大器受损。换言之，本公开内容的发射电路以及发射信号强度调整方法可在功率放大器有可能被损坏之前，优先启动保护功率放大器的机制。
附图说明
6.图1是根据本公开内容的部分实施例绘示一种发射电路的方块图。
7.图2是根据本公开内容的部分实施例绘示一种发射电路的示意图。
8.图3是根据本公开内容的部分实施例绘示一种发射电路中的存储装置的示意图。
9.图4是根据本公开内容的部分实施例绘示一种发射电路中的输出信号的功率的波
形示意图。
10.图5是根据本公开内容的部分实施例绘示一种发射电路中的输出信号的功率的另一波形示意图。
11.图6是根据本公开内容的部分实施例绘示一种发射信号强度调整方法的流程图。
具体实施方式
12.下文结合附图对实施例作详细说明，但所描述的具体实施例仅用以解释本案，并不用来限定本案，而结构操作的描述不用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本公开内容所涵盖的范围。
13.在全篇说明书与申请专利范围所使用的术语(terms)，除有特别注明外，通常具有每个术语在此领域中、在此公开的内容中以及特殊内容中的平常意义。
14.另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指两个或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指两个或多个组件相互操作或动作。
15.请参阅图1，本公开内容的其中一实施例关于发射电路100。发射电路100包括功率放大器110、功率放大器前级电路120以及信号强度调整电路130。其中，功率放大器110接收来自功率放大器前级电路120的输入信号sin，以输出输出信号sout至天线140。信号强度调整电路130根据输入信号sin的电压vin以及输出信号sout的电压vout调整功率放大器前级电路120输出的输入信号sin的功率。
16.结构上，功率放大器前级电路120耦接于功率放大器110的输入端，信号强度调整电路130耦接于功率放大器110的输出端、功率放大器110的输入端以及功率放大器前级电路120。
17.请参阅图2，具体而言，信号强度调整电路130包括转换电路310、判断电路320、处理电路330、存储装置340以及调整值缓存器350。其中，转换电路310耦接于功率放大器110的输出端。判断电路320耦接于功率放大器110的输入端。处理电路330耦接于功率放大器前级电路120、判断电路320、转换电路310、存储装置340以及调整值缓存器350。
18.在本实施例中，功率放大器前级电路120包括基频信号源122。转换电路310包括峰值检测器312、模拟数字转换器(adc)314以及标准化电路316。峰值检测器312耦接于功率放大器110的输出端，模拟数字转换器314耦接于峰值检测器312，标准化电路316耦接于模拟数字转换器314以及处理电路330，并包括环境校正单元f以及偏差校正单元de。判断电路320可以用峰值检测器(图中未示)或比较器(图中未示)来实现。
19.请参阅图3，存储装置340用以存储多个索引值i1～in以及与索引值i1～in相对应的多个功率值a1～an。值得注意的是，处理电路330可根据来自用户的命令(图中未示)将功率值a1～an中的一个指定为目标功率值(例如：功率值at)，并将与功率值at相对应的索引值it指定为目标索引值。
20.操作时，功率放大器前级电路120输出输入信号sin至功率放大器110，功率放大器110接收并放大输入信号sin，以输出输出信号sout至天线140。可以理解的是，输出信号sout的功率常常因为一些环境因素(例如：阻抗、温度)的变化而改变。此时，为了让输出信号sout维持在目标功率值at，发射电路100会通过功率放大器110的输出端的反馈路径来调
整输入信号sin的功率。
21.在功率放大器110的输出端的反馈路径上，转换电路310检测输出信号sout的电压vout。如图2所示，峰值检测器312检测输出信号sout的电压vout的峰值。模拟数字转换器314将输出信号sout的电压vout的峰值由模拟形式转换为数字形式，以输出数字峰值(图中未示)。标准化电路316通过环境校正单元f与偏差校正单元de将数字峰值标准化，以输出运算值no。换言之，转换电路310将输出信号sout的电压vout转换为运算值no，并将运算值no输出至处理电路330。
22.在本实施例中，转换电路310输出的运算值no将与索引值i1～in中的一个相同。举例来说，索引值i1为0，索引值i2为1，索引值i3为2，
…
，索引值in为127。这时，运算值no可能为0～127中的任一个数值。
23.若输出信号sout的功率不具有目标功率值at，则运算值no不会与目标索引值it相同。假设运算值no与索引值i76相同，处理电路330根据运算值no读取索引值i76以得到与索引值i76相对应的功率值a76，并根据功率值a76以及目标功率值at计算出差值(图中未示)。得到差值后，处理电路330可根据差值来更改功率放大器前级电路120中的基频信号源122的参数设定，以调整输入信号sin的功率。通过重复上述操作，输出信号sout便能维持在目标功率值at。
24.假设功率放大器110的增益为10dbm，输入信号sin的功率为16dbm，功率值a76为26dbm，目标功率值at为30dbm，处理电路330将功率值a76与目标功率值at相减，以得到差值为4dbm的结果。为了让输出信号sout的功率由26dbm增加至30dbm，处理电路330根据差值调整功率放大器前级电路120，使得输入信号sin的功率由16dbm增加至20dbm。
25.若转换电路310输出的运算值no与目标索引值it相同，代表输出信号sout的功率已经具有目标功率值at。因此，处理电路330不需调整输入信号sin。
26.此外，为了避免功率放大器110因为输入信号sin的功率过大而损坏，发射电路100会通过功率放大器110的输入端的反馈路径来调整输入信号sin的功率。
27.在功率放大器110的输入端的反馈路径上，判断电路320检测输入信号sin的电压vin。又如图2所示，判断电路320将输入信号sin的电压vin与默认电压值(图中未示)进行比对，以得到比对结果，并根据比对结果输出判断信号sd至处理电路330。
28.具体而言，请参阅图4，在时段p1期间，判断电路320判断出输入信号sin的电压vin小于默认电压值，从而输出第一电平(例如：低电平)的判断信号sd，且调整值缓存器350输出的缓存值为0(相当于调整值缓存器350未存储任何数值)。处理电路330根据第一电平的判断信号sd(代表输入信号sin的功率不会造成功率放大器110损坏)以及等于0的缓存值(代表目标功率值at还未被修正过)持续执行前述操作，以让输出信号sout维持在目标功率值at。
29.在时间点t1，假设输入信号sin的功率因为环境因素的变化而被提高，且判断电路320判断出输入信号sin的电压vin大于默认电压值。此时，判断电路320输出第二电平(例如：高电平)的判断信号sd。处理电路330根据第二电平的判断信号sd(代表输入信号sin的功率有可能造成功率放大器110损坏)以及等于0的缓存值，以预设的第一调整值(例如：7dbm)来修正存储装置340所存储的目标功率值at(例如：由30dbm降低至23dbm)。如此一来，输入信号sin的功率得以降低，进而避免造成功率放大器110损坏。随后，处理电路330进一
步根据第一调整值更新调整值缓存器350所存储的缓存值(例如：由0更新为-7)。随着处理电路330持续执行前述操作，输入信号sin的功率将减少(例如：由20dbm减少至13dbm)，以避免功率放大器110损坏。
30.在时段p2的初期，由于输入信号sin的功率已经降低，判断电路320判断出输入信号sin的电压vin小于默认电压值，从而输出第一电平的判断信号sd。处理电路330根据第一电平的判断信号sd以及小于0的缓存值(代表目标功率值at已被修正过)，以预设的第二调整值(例如：1dbm)再次修正目标功率值at(例如：由23dbm增加至24dbm)。随后，处理电路330进一步根据第二调整值更新调整值缓存器350所存储的缓存值(例如：由-7更新为-6)。随着处理电路330持续执行前述操作，输入信号sin的功率将增加(例如：由13dbm增加至14dbm)。
31.在时段p2期间，由于环境因素的变化消失，处理电路330根据第一电平的判断信号sd以及小于0的缓存值，重复以第二调整值来修正目标功率值at，直到回到修正前的目标功率值at为止(例如：自24dbm开始，一次增加1dbm，直到回到30dbm为止)。类似地，处理电路330同时也根据第二调整值重复更新调整值缓存器350所存储的缓存值，直到缓存值变为0为止(例如：自-6开始，一次增加1，直到变为0为止)。随着处理电路330持续执行前述操作，输入信号sin的功率也将慢慢增加(例如：由14dbm增加至20dbm)。
32.在时段p3期间，判断电路320输出第一电平的判断信号sd(因为环境因素的变化消失)。处理电路330根据第一电平的判断信号sd以及等于0的缓存值持续执行前述操作，以让输出信号sout维持在修正前的目标功率值at。
33.请参阅图5，在另一实施例中，在时段p2’期间，处理电路330仍根据第一电平的判断信号sd以及小于0的缓存值，重复以第二调整值来修正目标功率值at(例如：自23dbm开始，一次增加1dbm，并在接近时间点t2’时达到27dbm)。然而，在时间点t2’，由于环境因素的变化并未消失，判断电路320再次判断出输入信号sin的电压vin大于默认电压值，并输出第二电平的判断信号sd。
34.在时段p3’期间，处理电路330根据第二电平的判断信号sd以及小于0的缓存值(例如：-3)，以预设的第三调整值(例如：1dbm)来修正目标功率值at(例如：由27dbm降低至26dbm)，以再次降低输入信号sin的功率。随后，由于判断电路320判断出输入信号sin的电压vin小于默认电压值，处理电路330再次根据第一电平的判断信号sd以及小于0的缓存值(例如：-4)，以预设的第二调整值(例如：1dbm)来修正目标功率值at(例如：由26dbm增加至27dbm)。在时段p3’期间，由于环境因素的变化并未消失，处理电路330将交替增加和减少目标功率值at。
35.请参阅图6，本公开内容同时提供一种发射信号强度调整方法200。发射信号强度调整方法200可以在如图1所示的发射电路100上执行。
36.在步骤s201中，将功率放大器110输出的输出信号sout的电压vout转换为运算值no。在步骤s202中，根据运算值no以及存储装置340所存储的索引值i1～in中的目标索引值it进行运算，以得到差值。在步骤s203中，根据差值调整功率放大器110接收到的输入信号sin，使输出信号sout维持在目标功率值at。
37.在步骤s204中，将输入信号sin的电压vin与默认电压值进行比对。当输入信号sin的电压vin小于默认电压值时，进入步骤s205，输出第一电平(例如：低电平)的判断信号sd。在步骤s206中，判断调整值缓存器350所存储的缓存值是否为0。当缓存值为0(如图4所示的
时段p1或p3)，则进入步骤s207，不修正目标功率值at，并回到步骤s201。当缓存值不为0(如图4所示的时段p2)，则进入步骤s208，以第二调整值(例如：1dbm)增加目标功率值at，更新缓存值，并回到步骤s201。
38.在步骤s204中，当输入信号sin的电压vin大于默认电压值时，进入步骤s209，输出第二电平(例如：高电平)的判断信号sd。在步骤s210中，判断调整值缓存器350所存储的缓存值是否为0。当缓存值为0(如图4所示的时间点t1)，则进入步骤s211，以第一调整值(例如：7dbm)降低目标功率值at，更新缓存值，并回到步骤s201。当缓存值不为0(如图5所示的时间点t2’)，则进入步骤s212，以第三调整值(例如：1dbm)降低目标功率值at，更新缓存值，并回到步骤s201。
39.在前述实施例中，第二调整值与第三调整值相同，且第一调整值分别大于第二调整值与第三调整值。这是为了在功率放大器110初次遇到危险(即，判断信号sd为第二电平且缓存值为0)时，马上让处理电路330将输入信号sin大幅度地减弱到一个安全范围内。在后续功率放大器110又遇到危险(即，判断信号sd为第二电平且缓存值不为0)时，由于输入信号sin已经在安全范围内，处理电路330可小幅度地增强或减弱输入信号sin，以在保护功率放大器110的同时尽可能地提高输出信号sout的功率。然而，本公开内容并不限于此。在另一实施例中，第二调整值与第三调整值可以不相同，但第一调整值仍分别大于第二调整值与第三调整值。
40.综上，通过本公开内容的发射电路100以及发射信号强度调整方法200，一方面可以响应于环境因素的变化来增强或减弱功率放大器110接收到的输入信号sin，使功率放大器110的输出信号sout的功率维持在目标功率值pt。另一方面，还可以在输入信号sin被过度增强的时候减弱输入信号sin，以避免功率放大器110受损。换言之，本公开内容的发射电路100以及发射信号强度调整方法200可在功率放大器110有可能被损坏之前，优先启动保护功率放大器110的机制。
41.虽然本公开内容已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开内容，所属技术领域具有通常知识者在不脱离本公开内容的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本公开内容的保护范围当视所附权利要求所限定的范围为准。
42.附图标记说明：
43.100：发射电路
44.110：功率放大器
45.120：功率放大器前级电路
46.122：基频信号源
47.130：信号强度调整电路
48.140：天线
49.200：发射信号强度调整方法
50.310：转换电路
51.312：峰值检测器
52.314：模拟数字转换器
53.316：标准化电路
54.320：判断电路
55.330：处理电路
56.340：存储装置
57.350：调整值缓存器
58.p1、p2、p2’、p3、p3’：时段
59.t1、t2’：时间点
60.a1～an：功率值
61.at：目标功率值
62.i1～in：索引值
63.it：目标索引值
64.no：运算值
65.sd：判断信号
66.vin、vout：电压
67.sin：输入信号
68.sout：输出信号
69.s201～s212：步骤