[发明专利]一种使用环回校准的通信收发器及其发射功率的校准方法

说明书

本发明涉及在RF收发器中使用环回校准的发射功率的精确测量。RF或其它高频率收发器(10)包含用于测量绝对功率电平的环回参考信道(30)。所述收发器中的发射信道包含：可编程功率放大器(18)，其可经控制而以所选择的功率电平进行操作；且接收信道包含接收放大器(22)、混合器(24I、24Q)、滤波器(26I、26Q)、及模/数转换器(28I、28Q)。所述环回参考信道包含自偏压放大器(35)、其后接着从接收到的信号产生方波的一系列缓冲器(36)、及将衰减增益施加于所述方波的衰减器(38)。可根据如由所述接收信道接收到的发射信号的经测量的功率电平与使用所述环回参考信道发射的信号的经测量的功率电平的比率来计算经编程的功率电平下的发射功率。

相关申请案的交叉参考

不适用。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用。

技术领域

本发明在通信电路领域内。更具体来说，实施例涉及以例如射频(RF)的高频率进行操作的发射器电路的校准。

背景技术

固态集成电路现通常用于在广泛范围的通信系统中都通过物理媒体(例如，有线线路及光纤)及以射频(RF)无线地发射及接收信号。在任一情况中，但特定来说，在无线上下文中，对发射信号的功率的测量及控制对于最大化电池寿命是十分重要的。对于无线RF通信的实例，对发射功率的约束从需要多个通信链路上升到在空间及频率域两者中共存。对来自所有类型的发射器的信号功率的测量及控制也必定会最小化可能会不合意地影响无关电子系统的电磁噪声。

作为所属领域的根本，在现代集成电路的制造中，制造过程参数的变化引起例如晶体管增益、电路切换速度等电气参数发生对应变化。另外，集成电路通常也对电源供应器电压及操作温度的变化敏感。对于通信发射器中实施的集成电路，这些变化反映在相对于设计电路的标称电平的发射信号功率。因此，发射信号功率的校准及控制通常是必要的，以便使通信系统满足系统及法规要求。

用于发射器集成电路中的功率的测量及控制的一种常规方法在所属领域中被称为环回校准。环回校准是指在发射器集成电路本身上使用电路以获得在发射器功率放大器的控制中使用的输出功率测量。然而，在常规发射器中，此环回方法仅提供发射器功率的相对测量，这是因为芯片上环回接收器电路经受与发射器电路相同的过程、电压及温度变化。因而，通过精确地参考外部标准，输出功率的绝对测量对适当校准发射器功能是必要的，从而需要使用外部测试设备。

因此，对于RF发射器及发射器/接收器(收发器)，发射器功率放大器的校准需要使用RF测试电路。然而，如所属领域中已知，RF及其它高频率测试设备非常昂贵，从而导致较高的常规RF发射电路测试成本。较高的RF测试设备成本也抑制增量测试容量的增加，这可导致测试变成制造流程中的瓶颈。

发明内容

所揭示的实施例提供一种包含芯片上容量的集成电路架构及一种用于测量发射器功率放大器的功率输出的对应方法。

所揭示的实施例提供此架构及提供精确的绝对功率测量的方法。

所揭示的实施例提供此架构及在过程、电压及温度变化中稳健的方法。

所揭示的实施例提供此架构及需要最小额外硬件及芯片面积的方法。

所揭示的实施例提供此架构及与多种技术(其包含互补金属氧化物半导体(CMOS)及双极技术)相容的方法。

所揭示的实施例提供此架构及在正常操作期间不会导致功率消耗增加的方法。

通过参考以下说明书连同其图式，所属领域的一般技术人员将明白所揭示的实施例的其它目标及优点。