专利名称：接收信号强度指示器模块及扩大射频输入功率范围的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于无线电接收器中的接收信号强度指示器模块，特别涉及一种可有效地利用能源且可扩大射频信号功率的指示范围的接收信号强度指示器模块。
背景技术：
在一定的射频信号强度范围中，无线电接收器能在可接受的错误率下进行接收。该射频信号强度范围则随着各种无线电接收器而有所不同。接收到的射频信号需使用接收信号强度指示器模块来判断接收到的射频信号是否落在可用的射频信号强度范围内。若接收到的射频信号落在可用的射频信号强度的范围之外时，则需要实施某些调整，例如，更换频道或是基地台等。
图1为一现有技术的接收信号指示器模块100，其包含一射频信号输入线A，一放大器115，一滤频器120以及五个串联的接收信号强度指示器放大级131-135。在放大级131-134中，各个放大级包含有一滤波器及一放大器，各个放大级将放大后的电流输出至一电流加法器140以及下一级放大级132-135。最后一级串联的放大级135则只将放大后的电流输出至电流加法器140。举例来说，放大级131将接收自滤频器120的输入电流放大，并将放大后的电流i1输出至电流加法器140及放大级132；放大级132将接收自放大级131的输入电流放大，并将放大后的电流i2输出至电流加法器140及放大级133。电流加法器140则将电流i1-i4加总并输出为接收信号强度指示器的输出值以及电连至接地端。显而易见的，各种不同的无线电接收器会因不同设计的考虑，而会采用不同数目的放大级。
先前的设计中，常因接收到的射频信号太强，而使某一放大级或是全部的放大级达到饱和状态。如图2中所示，当射频信号的输入功率太高时，放大级会达到饱和状态，使接收信号强度指示器的输出值的曲线变为平坦，而无法正确的表示正确的接收信号强度。
发明内容
本发明提供一种用于无线电接收器中的扩大指示范围的接收信号强度指示器模块，包含有一第一接收信号强度指示器电路，一第二接收信号强度指示器电路，以及一控制电路。该第一接收信号强度指示器电路电连于一射频信号输入线及一电流加法器，且该第一接收信号强度指示器电路包含有一第一放大器，一第一滤频器以及多个接收信号强度指示器放大级。该第二接收信号强度指示器电连于该射频信号输入线及该电流加法器，且并联于该第一接收信号强度指示器电路，该第二接收信号强度指示器电路包含有一第二滤频器以及一额外的接收信号强度指示器放大级。该控制电路电连于该第二接收信号强度指示器电路，用来依照接收到的射频信号的强度控制该第二接收信号强度指示器电路与该电流加法器间的导通。
图1为现有技术的接收信号强度指示器模块的功能方块图。
图2显示在现有技术中，依射频信号的输入功率对图1中的接收信号强度指示器模块的输出值所绘制的图表。
图3显示在本发明中，接收信号强度指示器模块的功能方块图。
图4显示本发明中，依射频信号的输入功率对图3中的接收信号强度指示器模块的输出值所绘制的图表。
附图符号说明100、200接收信号强度指示器模块115、215放大器120、220、290滤频器131-135、231-235、270接收信号强度指示器放大级140、240电流加法器280控制电路295检测电路297比较器A射频信号输入线i1-i6接收信号强度指示器放大级的输出电流。
具体实施例方式
在无线电接收器中，由于使用的放大级的数目、每个放大级的增益及输出电流的大小等限制，会造成图2中的接收信号强度指示器的输出值仅有一限定的指示范围。本发明提出一可扩大接收信号强度的指示范围的接收信号强度指示器模块，可以在不增加太多成本的考虑下处理更高的射频信号的输入功率，并且不影响到较低的射频信号的输入功率时的运作。
当射频信号的输入功率达到接收信号强度指示器的指示上限以后，接收信号强度指示器的输出值无法增加的原因主要有二，其一是某一级接收信号强度指示器放大级已达到饱和状态，其二则是全部的接收信号强度指示器放大器皆达到饱和状态。
为了解决这个问题，在图3的实施例中，本发明除使用现有技术中的接收信号强度指示器模块之外，另增加了一接收信号强度指示器放大级270，一控制电路280及一检测电路295。如图3所示，本发明的接收信号强度指示器模块200也包含有一射频信号输入线A，一可变增益放大器215，一多相滤波器220以及五个串联的接收信号强度指示器放大级231-235。如同现有技术中的接收信号强度指示器模块，接收信号强度指示器放大级231-234包含有一滤波器及一对数放大器，并且将放大后的电流输出至一电流加法器240及下一级接收信号强度指示器放大级232-235。最后一级串联的放大级235则将放大后的电流输出至电流加法器240。电流加法器240将电流i1-i5加总并输出为接收信号强度指示器的输出值以及电连至接地端。
可变增益放大器215有一限定的增益值，因此当可变增益放大器215饱和时，其无法正确地将接收到的信号传送至接收信号强度指示器放大级231-235。为了解决这个问题，本发明另并联接收信号强度指示器放大级270至接收信号强度指示器放大级231-235，并将放大级270的输入端电连至可变增益放大器215前的射频信号输入线A，并将经放大级270放大后的电流输出至电流加法器240。控制电路280依据检测电路295的输出来控制接收信号强度指示器放大级270的启动与关闭。低通滤波器290电连于接收信号强度指示器放大级270及射频信号输入线A之间，用于将射频信号滤频后再传送至接收信号强度指示器放大级270。由于接收信号强度指示器放大级270的输入端电连于多相滤波器220之前，低通滤波器290可用于过滤邻近信道的信号或干扰信号。低通滤波器290的作用亦类似于接收信号强度指示器放大级231-235中的对数放大器，能提供额外的的电流至电流加法器240，而能如图4所示，当较高的射频信号的输入功率时，能额外的增加接收信号强度指示器的输出值。
检测电路295用于检测接收信号强度指示器的输出值，并且将接收信号强度指示器的输出值是否落在可接受的指示范围的信息传送给控制电路280。当接收信号强度指示器的输出值落在可指示的指示范围之内时，控制电路280关闭接收信号强度指示器放大级270，因此接收信号强度指示器放大级270并无电流i6输出至电流加法器240。当输入的射频信号功率太强时，接收信号强度指示器的输出值落在可接受的指示范围之外，控制电路280启动接收信号强度指示器放大级270，使接收信号强度指示器放大级270将电流i6输出至电流加法器240。
检测电路295使用一参考信号以判断接收信号强度指示器的输出值是否落在可指示范围值之内。该参考信号的数值可经由计算或是实验所获得。在本发明的一实施例中，一比较器297是用于比较接收信号强度指示器的输出值与参考信号之间的大小关系。当接收信号强度指示器的输出值大于参考信号，检测电路295通知控制电路280，使控制电路280启动接收信号强度指示器放大级270及低通滤波器290，因而能扩大接收信号强度指示器的指示范围。当接收信号强度指示器的输出值不大于参考信号，检测电路295通知控制电路280，使控制电路280关闭接收信号强度指示器放大级270及低通滤波器290。控制电路280可使用一位的致能信号来控制接收信号强度指示器放大级270及低通滤波器290的启动与关闭或是使用一简单的开关来控制接收信号强度指示器放大级270及低通滤波器290与电流加法器240之间的电连。两种方法皆包含于申请的专利范围内。
本发明的另一实施例类似于图3中的示意图，但是不采用控制电路280及检测电路295，如此低通滤波器295及接收信号强度指示器放大级270将持续启动。然而，采用控制电路280及检测电路295时，可在需要时才启动低通滤波器290及接收信号强度指示器放大级270，将能达到节省电力的功能。
本发明将射频输入信号输入低通滤波器290及接收信号强度指示器放大级270，因而能扩大无线电接收器中的接收信号强度指示器模块的指示范围。并使用检测电路295监测接收信号强度指示器的输出值，用于与一参考信号比较，来判断目前的射频输入信号是否落在可指示的范围之内。当射频输入信号大于参考信号时，检测电路295通知控制电路280启动低通滤波器290及接收信号强度指示器放大级270，而能扩大接收信号强度指示器模块的指示范围。当射频输入信号不大于参考信号时，检测电路295通知控制电路280关闭低通滤波器290及接收信号强度指示器放大级270，而能节省电力。本发明的技术可依不同应用，可采用持续扩大接收信号强度指示器模块的指示范围的方式，或是当有需要时才扩大接收信号强度指示器模块的指示范围的方式，因而能够针对不同的应用时机提供适当的优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种接收信号强度指示器模块适用于一无线电接收器，该无线电接收器具有一射频信号输入线及一电流加法器，该接收信号强度指示器模块包含有一第一接收信号强度指示器电路，电连于该射频信号输入线及该电流加法器，该第一接收信号强度指示器电路包含有一第一放大器，一第一滤频器以及多个接收信号强度指示器放大级；一第二接收信号强度指示器电路，电连于该射频信号输入线及该电流加法器，且并联于该第一接收信号强度指示器电路，该第二接收信号强度指示器电路包含有一第二滤频器以及一额外的接收信号强度指示器放大级；以及一控制电路，电连于该第二接收信号强度指示器电路，用来依照接收到的射频信号的强度控制该第二接收信号强度指示器电路与该电流加法器间的导通。
2.如权利要求1所述的接收信号强度指示器模块，其中，当该电流加法器的输出值大于一限定值时，该控制电路导通第二接收信号强度指示器电路至该电流加法器，当该电流加法器的输出值不大于该限定值时，该控制电路将第二接收信号强度指示器电路及该电流加法器断路。
3.如权利要求2所述的接收信号强度指示器模块，另包含一检测电路，电连于该电流加法器的输出端，用于检测该电流加法器的输出值是否大于该限定值。
4.如权利要求3所述的接收信号强度指示器模块，其中，该检测电路电连于该控制电路，用于将该电流加法器的输出值是否大于该限定值的信息通知该控制电路。
5.如权利要求4所述的接收信号强度指示器模块，其中，该检测电路包含一比较器，该比较器的第一输入端电连于该电流加法器的输出端，第二输入端用来接收一参考电压。
6.如权利要求5所述的接收信号强度指示器模块，其中，该比较器的输出端电连于该控制电路，用于将该电流加法器的输出值是否大于该限定值的信息通知该控制电路。
7.如权利要求1所述的接收信号强度指示器模块，其中，该第一滤频器为一多相滤波器。
8.如权利要求1所述的接收信号强度指示器模块，其中，该第一放大器为一可变增益放大器。
9.如权利要求1所述的接收信号强度指示器模块，其中，各个接收信号强度指示器放大级包含一对数放大器。
10.一种在无线电接收器中扩大接收信号强度指示器模块的射频输入功率范围的方法，包含有；电连多个串联的接收信号强度指示器放大级至一射频信号输入线及一电流加法器之间，以使该电流加法器得以接收各个接收信号强度指示器放大级的输出信号；以并联于该多个串联的接收信号强度指示器放大级的方式电连一额外的接收信号强度指示器放大级至该射频信号输入线及该电流加法器之间；以及当该电流加法器的输出值大于一限定值时，启动该额外的接收信号强度指示器放大级。
11.如权利要求10所述的方法，另包含在该射频信号输入线及该多个串联的接收信号强度指示器放大级之间，将接收到的一射频信号放大及滤频。
12.如权利要求11所述的方法，另包含在该射频信号输入线与该额外的接收信号强度指示器放大级之间，将接收到的一射频信号滤频。
13.如权利要求12所述的方法，另包含将该电流加法器的输出值与一参考电压相比较，以决定该电流加法器的输出值是否大于该限定值。
14.一种在无线电接收器中扩大接收信号强度指示器模块的射频输入功率范围的方法，包含有；电连多个串联的接收信号强度指示器放大级至一射频信号输入线及一电流加法器之间，以使该电流加法器得以接收各个接收信号强度指示器放大级的输出信号；以并联于该多个串联的接收信号强度指示器放大级的方式电连一额外的接收信号强度指示器放大级至该射频信号输入线及该电流加法器之间；以及当该电流加法器的输出值不大于该限定值时，关闭该额外的接收信号强度指示器放大级。
15.如权利要求14所述的方法，另包含在该射频信号输入线及该多个串联的接收信号强度指示器放大级之间，将接收到的一射频信号放大及滤频。
16.如权利要求15所述的方法，另包含在该射频信号输入线与该额外的接收信号强度指示器放大级之间，将接收到的一射频信号滤频。
17.如权利要求16所述的方法，另包含将该电流加法器的输出值与一参考电压相比较，以决定该电流加法器的输出值是否大于该限定值。
18.一种用于无线电接收器中的扩大指示范围的接收信号强度指示器模块，包含有多个串联的接收信号强度指示器放大级，电连于一射频信号输入线及一电流加法器；以及一额外的接收信号强度指示器放大级，电连于该射频信号输入线及该电流加法器，且并联于该多个串联的接收信号强度指示器放大级。
19.如权利要求18所述的接收信号强度指示器模块，另包含一控制电路，电连于该额外的接收信号强度指示器电路放大级，用来依照接收到的射频信号强度来控制该额外的接收信号强度指示器放大级的启动。
20.如权利要求19所述的接收信号强度指示器模块，其中，当该电流加法器的输出值大于一限定值，该控制电路启动该额外的接收信号强度指示器放大级，当该电流加法器的输出值不大于该限定值，该控制电路关闭该额外的接收信号强度指示器放大级。
21.如权利要求20所述的接收信号强度指示器模块，另包含一检测电路，电连于该电流加法器的输出端、该控制电路以及一参考电压，用于检测该电流加法器的输出是否大于该限定值。
22.如权利要求21所述的接收信号强度指示器模块，其中，该检测电路包含一比较器，其第一输入端电连于该电流加法器输出端，该比较器的第二输入端用来接收该参考电压，该比较器的输出端电连于该控制电路，用于将该电流加法器的输出值是否大于该限定值的信息通知该控制电路。
23.如权利要求18所述的接收信号强度指示器模块，另包含一多相滤波器，电连于该射频信号输入线及该多个串联的接收信号强度指示器放大级之间。
24.如权利要求23所述的接收信号强度指示器模块，另包含一可变增益放大器，电连于该射频信号输入线及该多相滤波器之间。
全文摘要
扩大指示范围的接收信号强度指示器模块包含有一信号输入线电连至一可变增益放大器、一多相滤波器及多个串联的接收信号强度指示器放大级。各个放大级包含一对数放大器，并将输出信号传送至一电流加法器和下一级放大级。该电流加法器将接收到的电流总和输出至接收信号强度指示器输出端。此外另将该信号输入线电连至一额外的滤频器及一额外的接收信号强度指示器放大级，用于产生一额外的电流输出至该电流加法器。一控制电路依据一检测电路监看接收信号强度指示器的输出值，用于决定是否启动该额外的接收信号强度指示器放大级。
文档编号H04B7/005GK1984422SQ20061016930
公开日2007年6月20日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者邱子寰, 林怡任, 刘宇华 申请人:络达科技股份有限公司