[发明专利]接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于将射频(RF)天线与RF设备相连的接口电路。

背景技术

各个国家的规章制定者已经认识到大多数射频谱未被有效利用。例如，世界上大多数地方蜂窝网络频带是过载的，但是业余无线电和寻呼业务频率并未如此。此外，固定频谱分配阻止了未许可用户使用极少使用的频率(被指定给了特殊服务的那些频率)，甚至当这些用户进行的传输根本不会干扰指定的服务时。

鉴于这个原因，已经允许未许可用户使用许可频带，只要这不会引起任何的干扰(然而只要感测到合法用户存在，就避免这种使用)。用于无线通信的这种范例称为认知无线电(cognitive radio)。

因此，认知无线电(CR)是用于无线通信的范例，其中网络或无线节点改变发送或接收参数来有效地通信，同时避免干扰许可用户或未许可用户。典型地，改变通信参数是基于主动监视外部和内部无线电环境中的若干因素的，比如，射频频谱、用户行为和网络状态。

因此，CR通信设备可能需要通过检测未使用频谱，并在不会不利地干扰其它用户的情况下将其共享，来感测频谱。

依据CR设备寻址电信信号的认知水平，可以考虑多种检测技术。在这些检测技术中，能量检测是用于感测频谱是忙还是闲的最直接的技术。这种次优的技术已经被广泛用于辐射测定，这种次优技术包括矩形波形成(squaring)设备、积分器和比较器。该技术可以在时域或频域中实现。在频域实现中，在前端带通滤波之后，使用傅立叶变换将接收到的信号采样转换为频域采样。然后，通过将落在特定频带范围内的信号采样的能量与阈值的能量(例如，表示由接收机自身和周围环境中的RF干扰引起的环境噪声功率)相比较来实施信号检测。

确定阈值可能是重要的考虑事项，为了作为目标的阈值，可能需要对噪声水平N₀的精确知晓。典型地，噪声是各种源的聚集，所述各种源不仅包括热噪声，还包括干扰。此外，噪声可能由于增益变化、温度、滤波以及接收机路径上的任何损失而随着时间改变。

已知的是为了估计由发射机/接收机自身导致的噪声，将关于已知噪声源的开关元件添加到RF设备的天线前端。例如，如图1所示，可以通过使用单刀双掷(Single Pole Double Throw，SPDT)开关10来实现对RF接收机的噪声的估计，所述单刀双掷开关10被安排为断开天线12，并将RF接收机16切换到内部负载(Rload)18。然后，可以在该负载上校准噪声。在这种常规接收机路径中，如图1所示，通常在RF设备16的输入处采用功率检测器20。

然而，需要单刀双掷(SPDT)开关用于噪声校准的需求造成了插入损失(insertion loss)并由此造成附加的噪声影响。该增加的损失的典型值大约是0.8dB，所以直接影响了噪声值(noise figure)。

发明内容

提出了一种实现宽带RF信号的接收与发射的新前端或接口架构。提出了使用加载有电阻器的伪传输线(pseudo transmission line)，以允许对RF发射机/接收机的噪声进行估计，这对认知无线电(CR)所需的感测特征是有用的。与已知常规方法相比，实施例可以节省一个外部SPDT开关和一个电阻器。实施例还可以允许将接收机与发射机两者连接在相同线路上，进一步节省了另一SPDT开关。

实施例可以有助于改善RF设备的噪声值并由此改善通信系统的灵敏度。

根据本发明的一个方面，提供了一种将RF天线与RF设备相连的接口电路，包括：第一端子，适于与RF天线相连；第二端子，适于与RF设备相连；电感负载，与第二端子相连；第一开关，适于将电感负载与第一端子相连；以及电阻负载，经由第二开关与第二端子相连。

RF设备可以是RF发射机、RF接收机、或RF收发机。

电感负载可以包括多个串联连接的电感器。

第一和第二开关各自可以包括单刀单掷(SPST)开关。

根据本发明的另一方面，提供了RF设备，所述RF设备包括根据本发明的接口。

附图说明

现在将参考附图详细地描述本发明的示例，其中：

图1是用于RF设备的常规前端的示意图；

图2是根据本发明实施例的用于将RF天线与RF收发机相连的接口电路的示意图；

图3示出了图2电路用于RF收发机的接收模式的结构；

图4示出了图3电路用于RF收发机的发送模式的结构。

具体实施方式

在不同附图中使用相同的附图标记来指示相同的部件和层，并且不对其进行重复描述。