[发明专利]一种片上匹配自修复系统

说明书

本发明涉及一种基于射频模拟电路设计的片上匹配自修复系统，通过在片测量电路的特性进而优化阻抗匹配网络。该系统包括片上信号收发单元和两个片上可调匹配网络单元，片上信号收发单元包括信号发射链路单元和信号接收链路单元，片上可调匹配网络单元包括电感电容匹配网络和两个电压峰值检测单元。通过将匹配网络设置为可调，电压峰值检测单元的实时检测以及数字信号处理系统的信号分析，使匹配网络能够随着环境和工艺角等因素的改变而在一定的范围内调节，实现片上射频电路的阻抗匹配自修复。

技术领域

本发明涉及射频模拟电路的阻抗匹配优化控制领域，具体涉及一种片上匹配自修复系统。

背景技术

随着纳米级CMOS工艺的发展，数字电路的性能得到了极大的提升，但是对于射频、模拟电路的设计和电路可靠性提出了挑战。射频低噪声放大器和功率放大器需要一个优化的匹配阻抗，但是由于环境的变化和电路自身的工艺角，最优匹配阻抗会发生变化，固定的设计无法使电路一直工作在最佳匹配状态。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种片上匹配自修复系统，通过评估在片测量电路的特性进而调整优化匹配网络，能够实现片上射频电路的阻抗匹配自修复。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种片上匹配自修复系统，其特征在于，该系统包括片上信号收发单元和两个片上可调匹配网络单元，所述的片上信号收发单元包括片上信号发射链路单元和片上信号接收链路单元，片上信号发射链路单元的输出端连接一个片上可调匹配网络单元，片上信号接收链路单元的输入端连接另一个片上可调匹配网络单元，所述的片上可调匹配网络单元包括电感电容匹配网络和两个电压峰值检测单元，可根据数字收发机的需求设计匹配网络的可调节范围，所述的电压峰值检测单元用于检测匹配网络中的检测点电压峰值，通过比较两点的差异来决定匹配自修复方式。

进一步地，所述的片上信号发射链路单元包括集成多音信号生成的数字信号处理系统的数/模转换模块、滤波器、可变增益放大器、上变频混频器和功率放大器，其中，所述的数/模转换模块的第一个信号输入端接入数字域多音信号，该信号由数字信号处理系统产生，数/模转换模块的输出端与所述的滤波器的输入端相连，滤波器的输出端与所述的可变增益放大器的输入端相连，可变增益放大器的输出端与所述的上变频混频器的第一信号输入端相连，上变频混频器的输出端与所述的功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端与所述的第一片上可调匹配网络单元的输入端相连，第一片上可调匹配网络单元的输出端与外部天线相连，由外部天线向外发射信号；其中，数/模转换模块的第二个信号输入端接入DAC时钟信号，所述的DAC时钟信号由外部电路信号控制，上变频混频器的第二个信号输入端接入发射芯片的LO信号，所述的LO信号由外部电路给出；

所述的片上信号接收链路单元包括低噪声放大器、下变频混频器、可变增益放大器、滤波器和集成乘法器和FFT的模/数转换模块，其中，所述的低噪声放大器的输入端与所述的第二片上可调匹配网络单元的输出端相连，低噪声放大器的输出端与所述的下变频混频器的第一个信号输入端相连，下变频混频器的输出端与所述的可变增益放大器的输入端相连，可变增益放大器的输出端与所述的滤波器的输入端相连，滤波器的输出端与所述的模/数转换模块的第一个信号输入端相连；其中，第二片上可调匹配网络单元的输入信号由外部天线接入，下变频混频器的第二个信号输入端接入接收芯片的LO信号，所述的LO信号由外部电路给出，所述的模/数转换模块的第二个信号输入端接入ADC时钟信号，所述的ADC时钟信号由外部电路信号控制。

进一步地，所述的电感电容匹配网络包括网络输入端、电感L1、L2、L3，可调电容C1、C2，网络输出端，所述的网络输入端、L1的一端、所述的第一电压峰值检测单元的输入端相连，L1的另一端、所述的第二电压峰值检测单元的输入端、L2的一端、C1的一端相连，L2的另一端、L3的一端、C2的一端相连，L3的另一端与所述的网络输出端相连，C1和C2的另一端接地。