[发明专利]具有恒定输入电容的步进衰减器

说明书

本申请要求2012年6月1日提交的题为“STEP ATTENUATOR WITH CONSTANT INPUT CAPACITANCE”(具有恒定输入电容的步进衰减器)的美国临时申请序列号[121252P1]的优先权，该临时申请被转让给本申请的受让人并通过引用整体纳入于此。

背景

I.领域

本公开一般地涉及电子器件，且更具体地涉及步进衰减器。

II.背景技术

衰减器是接收和衰减/减小输入信号并提供作为输入信号的经衰减/较小版本的输出信号的电路。步进衰减器是例如以离散步长提供可变衰减量的衰减器。步进衰减器可被设计为以射频(RF)操作并可接收输入RF信号和提供输出RF信号。RF步进衰减器可用于各种电子设备，诸如无线通信设备。举例而言，RF步进衰减器可用在发射机或接收机中以将RF信号的一部分耦合到RF功率检测器。RF步进衰减器可以在必要时衰减RF信号，从而将在期望功率电平范围内的经衰减RF信号提供给RF功率检测器。这可避免对RF功率检测器的损坏并且还可提高来自RF功率检测器的功率测量的准确性。

概述

本文公开了具有恒定输入电容并且具有良好性能的步进衰减器。步进衰减器的恒定输入电容即使在步进衰减器提供不同衰减量的情况下也可导致步进衰减器较少地影响耦合到步进衰减器的其他电路的输入匹配。

在示例性设计中，一种装置包括针对不同衰减量具有恒定输入电容的步进衰减器。该步进衰减器接收输入信号、提供对输入信号的可变衰减量、并且提供输出信号。该装置还可包括耦合到步进衰减器的功率检测器。该功率检测器可接收该输出信号并确定该输出信号的功率。

在示例性设计中，步进衰减器可包括多个串联耦合的衰减器区段。每个衰减器区段可包括多个电容器并可具有恒定输入电容。该多个衰减器区段中的至少一个可被选择或不被选择以获得步进衰减器的所选衰减量。一般而言，每个衰减器区段可以是固定衰减器区段、或可调衰减器区段、或始终被选择的衰减器区段。固定衰减器区段在被选择时可提供预定的衰减量。可调衰减器区段在被选择时可提供可变衰减量。始终被选择的衰减器区段可在所有时间提供固定的或可变的衰减量。

在一种设计中，每一个衰减器区段可提供分流电容器、串联电容器、以及第一和第二开关。分流电容器和第一开关可串联地耦合在衰减器区段的输入与电路接地之间。串联电容器和第二开关可并联地耦合在衰减器区段的输入与输出之间。可选择每一个衰减器区段中的分流电容器和串联电容器的电容值以(i)在该衰减器区段被选择时由该衰减器区段提供目标衰减量和(ii)无论该衰减器区段是否被选择均提供恒定的输入电容。

下面更详细地描述本公开的各种方面和特征。

附图简述

图1示出无线通信设备的框图。

图2示出RF功率测量模块的框图。

图3-6示出具有恒定输入电容的步进衰减器的四种示例性设计。

图7示出RF功率检测器的示意图。

图8示出用于执行信号衰减和功率检测的过程。

详细描述

以下阐述的详细描述旨在作为本公开的示例性设计的描述，而无意表示可在其中实践本公开的仅有设计。术语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何设计不必被解释为优于或胜过其他设计。本详细描述包括具体细节以提供对本公开的示例性设计的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，没有这些具体细节也可实践本文描述的示例性设计。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免湮没本文中给出的示例性设计的新颖性。

本文中公开了具有恒定输入电容并具有良好性能的步进衰减器。步进衰减器可用于各种电子设备，诸如无线通信设备、个人数字助理(PDA)、手持设备、无线调制解调器、智能电话、膝上型计算机、智能本、上网本、平板设备、无绳电话、无线本地环路(WLL)站、蓝牙设备、消费者电子设备等。为了清楚起见，下面描述了将步进衰减器用于无线通信设备。

图1示出了无线通信设备100的示例性设计的框图。在此设计中，无线设备100包括数据处理器/控制器110和耦合到天线148的收发机120。收发机120包括支持双向无线通信的发射机130和接收机150。一般而言，无线设备100可包括用于任何数量的通信系统、任何数量的频带和任何数量的天线的任何数量的发射机和任何数量的接收机。