[发明专利]节能的无线接收器、通信系统和用于无线通信接收器的节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能的无线接收器与系统及其操作的方法，不仅只限于无线局域网络(Wireless Local Area Networks，WLAN)的使用，特别之处在于其利用一种可调整输出位数的模拟数字转换器以达节能效果。 

背景技术

在无线局域网络的应用中，发射器(Transmitter)至接收器(Receiver)的距离将造成接收讯号的强度变化，其最大动态范围高达100dB。因此，为了能更加精准控制动态范围的变化，自动增益控制(Automatic Gain Control AGC)系统的使用已被广泛地应用在无线局域网络接收器中。一般而言，在面临邻近有其他无线局域网络或蓝牙用户，所产生的多重路径干扰或相邻频道干扰，通过一个具有8至10位的模拟数字转换器的使用，可得到理想的讯号分辨率，进而达到最高的数据译码速率及峰均值比(Peak-to-Average-Ratio，PAR)。然而，如此的操作方式将会致使硬件上面所消耗的功率比传统的操作方式要来的更多。举例来说，假使将一具有标准规范802.11系统的接收器置于其系统的存取点(Access Point)附近时，接收器中的模拟数字转换器系统仅需使用较小部分位就能达到其功能要求。在这样的情况下，节省模拟数字转换器功率便极具意义。换句话说，在该接收器中，若能将一具有10位的管线式模拟数字转换器调整为具有8位的管线式模拟数字转换器，其可轻易地至少20％的功率使用。于2000年代初期，在应用于无线局域网络的收发器(Transceiver)中通常包括了三个芯片：一功率放大器(Power Amplifier，PA)芯片、一射频收发器(RF Transceiver)芯片以及一整合式的基频(Base Band)与媒介访问控制(Medium Access Control，MAC)芯片。除此之外，为了再降低无线局域网络收发器的整体成本，整合具有功率放大功能以及射频收发器的芯片也已问世。近年来，虽然也有采用额外的功率放大器，但单一芯片无线局域网络的收发器已逐渐成为主流。 

图1所示为一用于无线局域网络系统中的无线收发器的电路方块图，其中包括了直接转换接收器(Direct-Conversion Receiver)，通常为一零中频接收器。广义的来说，其包括了4个主要电路方块，其分别为：一天线11、一天线切换器12、一发射器20以及一接收器10。更详细的来说，接收器10的完整结构亦如图1所示。一典型的接收器10包括两组主要电路方块图：一射频接收器30以及一基频解调器40。而射频接收器30还包括：一第一级低噪声放大器(LowNoise Amplifier，LNA)13a、一第二级低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)13b、一对混频器14a与14b、一对通道选择滤波器17a与17b，以及一对具有多阶可变增益放大器(Variable Gain Amplifiers，VGA’s)18a与18b。 

其中，第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b通常被用来以放大所接收到具有最小失真的微弱讯号，换言之，第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b通常被用来提高接收器(Receiver)的灵敏度(Sensitivity)。为了能拥有最佳的灵敏度，第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b通常各自提供一超过15dB的增益以及一介于1.5至2.5dB间的噪声指数(Noise Figure，NF)。