补偿器系统的制作方法

补偿器系统
相关申请
[0001]
本申请主张于2019年7月16日提交的美国临时申请号us62/874731以及于2019年11月22日提交的美国临时申请号us62/939289的优先权。
技术领域
[0002]
本公开涉及补偿器领域，更具体地涉及用于车辆应用的补偿器领域。


背景技术：

[0003]
补偿器系统用于补偿rf系统中的车载损耗。这样的系统典型地具有安装在一车辆中的收发器、远离收发器安装的一天线(在某些实施例中，天线安装在车辆的外表上或附近以提高天线的接收)、在天线和收发器之间延伸的线缆以及内部放大系统，内部放大系统确保提供给天线的信号处于所需的电平，旨在补偿内部系统的损耗(例如在线缆中的损耗)。
[0004]
图1示出一现有技术中的补偿器系统100。补偿器系统100包括远程天线单元101，远程天线单元101包括功率计120、电压检测器122、rf电路118、双工器114以及天线130。系统100还包括馈电单元(feeding unit)102，馈电单元102包括收发器110、基带器件104、电压终端112以及另一个双工器114。远程天线单元101和馈电单元102通过单个同轴线缆116连接，同轴线缆116可以是长的。同轴线缆116承载四种类型的信号：发送rf信号140、接收rf信号142、功率反馈信号144和tx/rx控制信号146。发送rf信号和tx/rx控制信号从馈电单元传送到远程天线单元，而接收rf信号和功率反馈信号则以相反的方向传送。电压终端112用于设置功率反馈的操作条件并确定发送/接收方向。两双工器114用于将反馈信号和控制信号与所述两种rf信号在单个同轴线缆116上组合(或使它们分离)。控制信号是双向的、由电压终端112驱动并由adc 108采样。基带器件104包括功率控制模块106以及可选的模数转换器(adc)108，功率控制模块106和模数转换器(adc)108的作用在下面说明。
[0005]
在使用中，在发送模式下，电压终端112的输出设定为低(优选为0)，而在接收模式下输出设定为高。adc对同轴线缆的控制信号(在底部添加到双工器)上的电压电平采样，以实现功率计120的读数。adc测量的值由功率控制模块106处理，功率控制模块106运行一控制回路(control loop，未示出，但对于本领域不同技术人员而言是公知的)并调整在收发器110处所需的输出功率增益。电压检测器112确定当前是否发生发送或接收，从而执行tx/rx控制。控制模块将测量的功率与功率增益调整器(modifier)输出的预计(expected)功率进行比较，并根据需要改变增益。预计功率根据一特定数据包的每个所需的发送功率而变化。如本领域普通技术人员将清楚的，控制机制逐个数据包比较测量值，并且收集用于追踪功率变化的统计数据。功率控制模块106可以在处理器或中央处理单元(cpu)上运行的硬件(hw)或软件(sw)中来实现。
[0006]
如公知的，所补偿的部分损耗与线缆的长度、使用的材料以及其它环境因素有关。因此，如能认识到的，所公开的现有技术系统的一个缺点是必须针对每个应用定制补偿器系统。结果，某些人群会欣赏对补偿器系统的进一步改进。


技术实现要素：

[0007]
一种补偿器系统包括邻近一天线放置的一控制回路。所述控制回路包括一增益调整器，所述增益调整器配置为可调整地控制正在提供给所述天线的一tx信号的增益。位于所述增益调整器附近的一第一控制单元控制由所述增益调整器提供的增益的量。所述第一控制单元从连接到所述增益调整器的输出的一检测器接收反馈，该反馈允许所述第一控制单元来确保所述增益调整器正在提供合适的增益的量。
[0008]
在一个实施例中，一收发器模块发射一tx信号，该tx信号被引导到一线缆，所述线缆进而连接到一天线。一检测器测量该发送的信号的功率并且将检测到的功率电平的标记(indicium)提供给一第二控制单元。所述第二控制单元响应地将tx电平信号通过所述线缆发送到控制所述增益调整器的所述第一控制单元。
[0009]
在一实施例中，一诊断信号可以返回提供给所述第二控制单元，从而确认所述第一控制单元合适地控制所述增益调整器的增益。另外，如果需要，另一个检测器可以耦合到所述天线，以确保正在由所述天线提供的信号处于合适的电平(由此确保所述天线按照预期运行)。
[0010]
在一实施例中，所述收发器直接提供tx信号电平和tx信号，并且所述第一控制单元使用tx电平信号来控制所述增益调整器。在这样的实施例中，所述第一控制单元再次使用作为一控制回路的一部分的一个或多个检测器来确保增益设定在合适的电平。
附图说明
[0011]
本申请通过示例的方式示出并且不限于附图，在附图中，类似的附图标记表示相似的元件，在附图中：
[0012]
图1示出一现有技术的tx信号补偿系统。
[0013]
图2至图4示出能够在一基于收发器的系统中提供信号损耗补偿的系统的一第一组实施例的特征。
[0014]
图5示出能够在一基于收发器的系统中提供信号损耗补偿的系统的一实施例的特征。
具体实施方式
[0015]
以下的详细说明描述了示例性的实施例，并且所公开的特征并不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，否则本文公开的特征可以组合在一起以形成出于简洁的目的而未另外示出的另外的组合。还应注意的是，已知的是，各种电路能够组合到一更大的集成电路中，且因此，除非另有说明，否则以单独的功能块示出的特征可以考虑与其它特征组合。
[0016]
如从图2至图4能认识到的，一种系统公开为允许补偿收发器模块和天线之间的路径损耗，而与收发器模块的设计无关。更具体地，图2至图4所公开的系统能够与任何所需的收发器一起工作，而无需定制该系统，并且假设增益调整器(gain modifier)足够可调，则无需担心在收发器模块和天线之间的线缆中的微小变化。这是可能的，因为该系统直接从收发器模块检测所需的功率输出且然后将一功率电平信号提供给一单独的控制单元，该控制单元然后使用一本地和远程控制回路来控制增益。
[0017]
转到图2，补偿器系统的一第一实施例以补偿器系统200示出。如所示出的，一收发器侧模块202包括一收发器模块212，且收发器模块212向一天线模块204提供的一天线292发送通过线缆206路由的一tx信号。天线模块204包括一第一控制单元242，第一控制单元242配置为确保将tx信号以所需的功率电平(power level)提供给天线292。第一控制单元242能够通过控制由一增益调整器272提供给tx信号的增益(或衰减)的量来做到这一点。第一控制单元242能够通过响应从收发器侧模块202接收的一tx电平信号而提供与所需的增益相对应的一控制信号来做到这一点。第一控制单元242配置为响应从一第一检测器282接收的一反馈信号来调整由增益调整器272提供的增益的量。如果初始增益没有造成一tx信号与收发器模块212提供的tx信号相匹配，那么第一控制单元242能够调整增益的量以确保该tx信号具有合适的功率电平。如能认识到的是，第一控制单元242可以是标准微控制器或适合于操作采用一反馈信号的一控制回路的任何所需要的asic/集成电路，且由此可以通过在更通用的控制器上运行的硬件和/或软件中来实现。增益调整器272可包括多级且配置为以各种频率工作并且可以配置为仅放大、仅衰减或进行放大和衰减的组合。
[0018]
如所示出的，收发器侧模块202包括一第二检测器280，第二检测器280检测由收发器模块发射的tx信号的功率电平并且向一第二控制单元240提供指示该tx信号的功率电平的一检测信号。第二控制单元240将tx电平信号提供给第一控制单元242。应注意的是，tx电平信号可以以任何所需的方式来提供。例如但不限于，tx电平信号可以以低频信号(典型地这种低频信号将处于比tx信号的频率显著低的频率)来提供，并且该低频信号可以经由信号耦合器252添加到线缆。如能认识到的是，将tx电平信号放置到线缆上的方法可以根据操作条件、控制单元的功能以及是否打算将任何其它信号双工到线缆206上来调整。一般而言，因为线缆承载由收发器模块传输的一高频信号(可能在5.9ghz的范围内)并且也可以公知的方式提供幻象直流电源(phantom dc power)，所以将一附加信号双工在线缆206上是简单明了的事情。
[0019]
第二控制单元240提供的tx电平信号(其指示tx信号的功率电平)经由信号耦合器252从线缆上分离并被引导至第一控制单元242。应注意的是，信号耦合器可以是双向的或单向的(根据系统需求)，且可以由常规器件形成，例如，分离器(splitter)、组合器、双工器或可以合适地组合和/或分离信号的任何其它所需要的元件中的一个或多个。第一控制单元242使用tx电平信号来确定合适的增益的量，然后向增益调整器272提供一输入以控制增益调整器272的增益。在一实施例中，所请求的增益的量最初可以基于当tx信号在收发器模块212和增益调整器272之间传播时预计的损耗。在另一实施例中，增益的量可以经由反馈信号来完全控制。自然地，其它的替代方式也可适合于控制启动条件，并且除非另有说明，管理启动条件的方法并不旨在进行限制。第一控制单元242从一第一检测器282接收一反馈信号，第一检测器282监测由增益调整器272提供的tx信号的一输出功率。如果第一检测器282测量的输出功率与第二控制单元240提供的tx电平信号不一致，那么第一控制单元242可以调整增益调整器272提供的增益，以确保增益调整器提供的tx信号与tx电平信号一致。
[0020]
如上所述，补偿器系统200能够与各种不同的收发器模块一起使用，因为补偿器系统200能够测量收发器模块212的预期输出(intended output)，然后确保增益调整器提供那个电平的输出功率。能进一步认识到的是，因为向第一控制单元242提供反馈的第一检测器282位于邻近天线292(例如，位于远程天线模块204中)，所以能够将tx信号的功率电平控
magnitude)的一个或多个电平上。控制单元342将接收tx电平信号，并且如上面的示例一样，响应从一个或多个检测器接收的反馈信号来控制增益调整器，以确保离开增益调整器的tx信号处于所需的功率电平。
[0026]
如能够认识到的，关于tx信号已经讨论了涉及增益控制的以上特征。如果需要，类似的这些特征和技术也可以用于修改rx信号。因此，如果需要，所示出的补偿器系统可包括另外的特征。
[0027]
本文提供的公开借助其优选和示例性的实施例说明了特征。通过阅读本公开，本领域的普通技术人员能够想出落入随附权利要求书的范围和精神内的其它的实施例、修改和变形。