一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器及補(bǔ)償方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器及方法，包括信號(hào)探測(cè)器、補(bǔ)償開(kāi)關(guān)和信號(hào)放大電路以及輸出接口，通過(guò)信號(hào)探測(cè)器來(lái)探測(cè)當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)微弱到一定的閾值時(shí)，則開(kāi)啟補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，通過(guò)信號(hào)放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，而且信號(hào)放大的比例與信號(hào)強(qiáng)弱成比例，該信號(hào)補(bǔ)償器可以通過(guò)輸出接口與手機(jī)、電腦或者其他需要無(wú)線上網(wǎng)的電子設(shè)備連接，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的強(qiáng)弱自動(dòng)開(kāi)啟并進(jìn)行信號(hào)補(bǔ)償。該方案具有探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)放大功能，且具有智能自動(dòng)信號(hào)補(bǔ)償開(kāi)啟功能，不需要加入其它額外操作，該方案中信號(hào)放大電路中使用的是砷化鎵射頻放大器，具有響應(yīng)速度快，放大倍數(shù)高，對(duì)通訊波段感應(yīng)靈敏，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器及補(bǔ)償方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信號(hào)補(bǔ)償?shù)姆糯笃?，具體地說(shuō)是一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器及補(bǔ)償方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字通信影響了人們的日常生活，如手機(jī)、電腦等電子設(shè)備的上網(wǎng)應(yīng)用日益普及，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠?。目前全球擁?0億人口，手機(jī)用戶(hù)超過(guò)60億，由此可見(jiàn)人們的生活與通訊密不可分。但是很多地區(qū)因?yàn)榛A(chǔ)建設(shè)不發(fā)達(dá)，信號(hào)塔比較少，信號(hào)覆蓋面較窄，存在通訊信號(hào)極弱的狀況，無(wú)法滿(mǎn)足正常的通訊要求，給人們的生活帶來(lái)極大的不方便。即便在發(fā)達(dá)的城市里面也存在很多通訊死角，如電梯，地下車(chē)庫(kù)等等，因此需要通訊信號(hào)補(bǔ)償器來(lái)放大、增強(qiáng)微弱通訊信號(hào)，實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)障礙實(shí)時(shí)通訊。
[0003]如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN2641956Y中公開(kāi)了一種手機(jī)收發(fā)信號(hào)放大器,包括接收信號(hào)放大電路和發(fā)射信號(hào)放大電路，由接收天線、信號(hào)接收模塊、以及過(guò)濾電路、功率放大電路、二級(jí)振蕩穩(wěn)定電路、信號(hào)放大電路、三級(jí)振蕩穩(wěn)定電路和信號(hào)發(fā)射模塊組成，接收天線輸出端與一級(jí)振蕩穩(wěn)定電路的輸入端相連接，一級(jí)振蕩穩(wěn)定電路的輸出端與功率放大電路的輸入端連接，功率放大電路的輸出端與二級(jí)振蕩穩(wěn)定電路的輸入端連接，二級(jí)振蕩穩(wěn)定電路的輸出端與信號(hào)放大電路的輸入端連接，信號(hào)放大電路的輸出端與三級(jí)振蕩穩(wěn)定電路的輸入端連接，該方案可以為手機(jī)信號(hào)較弱的地區(qū)或場(chǎng)合增強(qiáng)信號(hào)，提高手機(jī)的接通率和通話質(zhì)量。但是，該信號(hào)放大器在對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的放大倍數(shù)執(zhí)行信號(hào)放大，不管目前的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是強(qiáng)還是弱，其功能均相同，由于有些地方的信號(hào)并不穩(wěn)定，當(dāng)該區(qū)域信號(hào)強(qiáng)時(shí)，并不需要放大，當(dāng)該區(qū)域信號(hào)弱時(shí)，才需要放大，因此該設(shè)備在信號(hào)不穩(wěn)定的區(qū)域使用時(shí)，當(dāng)該區(qū)域信號(hào)強(qiáng)時(shí)，會(huì)造成資源浪費(fèi)，當(dāng)該區(qū)域信號(hào)弱時(shí)，信號(hào)的強(qiáng)弱程度并不穩(wěn)定，該方案保持一個(gè)固定的放大倍數(shù)不變，容易導(dǎo)致放大后的信號(hào)也不穩(wěn)定。此外，上述設(shè)備一般固定在某些信號(hào)弱或不穩(wěn)定的區(qū)域，不利于隨身攜帶，實(shí)時(shí)發(fā)揮作用。目前砷化鎵芯片幾乎壟斷了手機(jī)制造中的功率放大市場(chǎng)，而磷化銦射頻與微波芯片則壟斷了更為高端的軍事和民用通訊系統(tǒng)。
[0004]在中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN101053151A中公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件及功率放大器，在輸入端子和輸出端子之間并聯(lián)連接多個(gè)放大電路以構(gòu)成半導(dǎo)體器件，放大電路由HBT、在輸入端子和HBT的基極之間連接的振蕩穩(wěn)定電路、在偏置端子和HBT的基極之間連接的鎮(zhèn)流電阻。在該方案中公開(kāi)了一種使用HBT的放大器，雖然其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的放大，但是仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的放大程度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)放大器放大倍數(shù)保持不變、造成資源浪費(fèi)、放大后信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題，從而提出一種放大倍數(shù)自動(dòng)調(diào)整、節(jié)約能源且放大后信號(hào)穩(wěn)定的信號(hào)放大裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器，包括:
[0007]信號(hào)探測(cè)器，探測(cè)當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度；
[0008]補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，與所述信號(hào)探測(cè)器連接，信號(hào)弱時(shí)閉合，信號(hào)強(qiáng)時(shí)斷開(kāi)；
[0009]接收信號(hào)放大電路，其通過(guò)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)與所述信號(hào)探測(cè)器連接，根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行信號(hào)放大，使得信號(hào)強(qiáng)度保持在一定的范圍內(nèi)；
[0010]輸出接口，與所述接收信號(hào)放大電路連接，且提供外設(shè)的接入接口，其將接收信號(hào)放大電路輸出的放大信號(hào)發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端。
[0011]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，還包括發(fā)送信號(hào)放大電路，其與外設(shè)的信號(hào)輸出端連接，接收外設(shè)的信號(hào)輸出端輸出的信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)放大后發(fā)送。
[0012]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，所述接收信號(hào)放大電路或發(fā)送信號(hào)放大電路分別包括多級(jí)放大電路，根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)的強(qiáng)弱，所述補(bǔ)償開(kāi)關(guān)啟動(dòng)部分或全部放大電路。
[0013]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，所述接收信號(hào)放大電路或發(fā)送信號(hào)放大電路包括依次連接的一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路和三級(jí)放大電路。
[0014]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，每級(jí)放大電路中包括振蕩穩(wěn)定電路和砷化鎵放大器，振蕩穩(wěn)定電路包括一個(gè)電容和與之并聯(lián)的電阻，所述振蕩穩(wěn)定電路與砷化鎵放大器的基極連接，所述砷化鎵放大器的集電極與外設(shè)連接，同時(shí)該集電極通過(guò)一個(gè)扼流線圈與集電極電源端子連接，所述砷化鎵放大器的發(fā)射極接地。
[0015]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，所述HBT功率放大器的基極還與熱保護(hù)電阻連接。
[0016]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，所述通訊信號(hào)補(bǔ)償器可植入電子設(shè)備的芯片中或作為獨(dú)立的設(shè)備。
[0017]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，所述信號(hào)探測(cè)器為手機(jī)信號(hào)探測(cè)儀，所述輸出接口包括USB接口、串口或藍(lán)牙接口。
[0018]所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器的通訊補(bǔ)償方法，包括如下步驟:
[0019]信號(hào)探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度；
[0020]當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定閾值時(shí)，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度小于該閾值時(shí)，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)根據(jù)該信號(hào)強(qiáng)度選擇接通部分或全部接收信號(hào)放大電路，對(duì)當(dāng)前的信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端；
[0021]信號(hào)探測(cè)器繼續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度的變化達(dá)到一定程度時(shí)，重復(fù)上一步，重新斷開(kāi)或接通補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，以及重新確定接通部分或全部放大電路。
[0022]所述的通訊補(bǔ)償方法，還包括當(dāng)外設(shè)向外發(fā)送信號(hào)時(shí)，將外設(shè)的輸出信號(hào)通過(guò)部分或全部發(fā)送信號(hào)放大電路進(jìn)行信號(hào)放大，然后將放大后的信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。
[0023]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
[0024](I)本發(fā)明提供一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器，包括信號(hào)探測(cè)器、補(bǔ)償開(kāi)關(guān)和接收信號(hào)放大電路以及輸出接口，通過(guò)信號(hào)探測(cè)器來(lái)探測(cè)當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)微弱到一定的閾值時(shí)，則開(kāi)啟補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，通過(guò)接收信號(hào)放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，而且信號(hào)放大的比例與信號(hào)強(qiáng)弱成比例，該信號(hào)補(bǔ)償器可以通過(guò)輸出接口與手機(jī)、電腦或者其他需要無(wú)線上網(wǎng)的電子設(shè)備連接，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的強(qiáng)弱自動(dòng)開(kāi)啟并進(jìn)行信號(hào)補(bǔ)償。該方案具有探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)放大功能，且具有智能自動(dòng)信號(hào)補(bǔ)償開(kāi)啟功能，不需要加入其它額外操作，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)放大器只能一直處于放大狀態(tài)，造成資源浪費(fèi)、放大后信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題，是一種放大倍數(shù)自動(dòng)調(diào)整、節(jié)約能源且放大后信號(hào)穩(wěn)定的便攜式的通訊信號(hào)補(bǔ)償器。
[0025](2)本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，外設(shè)的信號(hào)輸出端將輸出的信號(hào)發(fā)送給發(fā)送信號(hào)放大電路的信號(hào)輸入端，該發(fā)送信號(hào)放大電路將外設(shè)的輸出信號(hào)放大后發(fā)送，該通訊信號(hào)補(bǔ)償器還可以對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，由于在信號(hào)弱的地方，其發(fā)送出的信號(hào)也會(huì)比較弱，影響信號(hào)的傳輸，因此在信號(hào)不好的區(qū)域，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大的同時(shí)，也會(huì)進(jìn)一步對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)提高了外設(shè)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的強(qiáng)度，為信號(hào)的穩(wěn)定傳輸提供保障。
[0026](3)本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，具有體較小，質(zhì)量輕，攜帶方便，拆卸便捷等特點(diǎn)，可以鑲嵌或者接入到個(gè)人通訊終端系統(tǒng)，如通過(guò)外部接口與外設(shè)連接，對(duì)其信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償；或者還可以將該通訊信號(hào)補(bǔ)償器植入手機(jī)或電腦的芯片中，當(dāng)信號(hào)弱時(shí)啟動(dòng)，不占用額外空間，為個(gè)人通訊終端提供信號(hào)補(bǔ)償?shù)墓δ堋?br> [0027](4)本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，包括多級(jí)放大電路，如包括依次連接的一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路和三級(jí)放大電路或更多級(jí)別的放大電路，也可以選擇放大倍數(shù)可控的其他放電電路，根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)的強(qiáng)弱，啟動(dòng)部分或全部放大電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同強(qiáng)弱信號(hào)采用不同的放大倍數(shù)的處理方式，保證了信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0028](5)本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，每級(jí)放大電路中包括一個(gè)砷化鎵射頻放大器，該方案中信號(hào)放大電路中使用的是砷化鎵射頻放大器，具有響應(yīng)速度快，放大倍數(shù)高，對(duì)通訊波段感應(yīng)靈敏，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0029]( 6 )本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，所述輸出接口包括USB接口、串口或藍(lán)牙接口以及其他類(lèi)型的接口，通過(guò)上述接口實(shí)現(xiàn)和外設(shè)連接，如連接筆記本電腦、ipad、手機(jī)等電子上網(wǎng)設(shè)備，為這些終端提供弱信號(hào)下的通訊信號(hào)補(bǔ)償功能。
[0030](7)本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，放大電路中包括振蕩穩(wěn)定電路，振蕩穩(wěn)定電路包括一個(gè)電容和與之并聯(lián)的電阻，其作用是阻止低頻噪聲信號(hào)，讓RF通訊信號(hào)通過(guò)，所述振蕩穩(wěn)定電路與HBT的基極連接，所述砷化鎵放大器的集電極與外設(shè)連接，同時(shí)連接一個(gè)扼流線圈，此處的扼流線圈的作用是防止被砷化鎵HBT放大的高頻信號(hào)從集電極電源端子Vcc泄露，所述砷化鎵HBT的發(fā)射極接地。所述砷化鎵HBT的基極還連接有熱保護(hù)電阻，其作用是防止砷化鎵HBT因電流過(guò)大而溫度過(guò)高。
[0031](8)本發(fā)明提供一種通訊信號(hào)補(bǔ)償方法，通過(guò)信號(hào)探測(cè)器檢測(cè)當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度斷開(kāi)或閉合補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，以及確定補(bǔ)償開(kāi)關(guān)接通的信號(hào)放大電路的個(gè)數(shù)，從而使得當(dāng)前的信號(hào)放大到合適的程度，當(dāng)前環(huán)境信號(hào)放生變化后，重新進(jìn)行補(bǔ)償開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷判斷，從而達(dá)到了對(duì)信號(hào)的合理補(bǔ)償，保持了信號(hào)的穩(wěn)定性。進(jìn)一步，該方法中還可以對(duì)外設(shè)輸出的信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，將外設(shè)輸出的信號(hào)進(jìn)行合理放大，可以通過(guò)相同的放大電路或者不同的信號(hào)放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，節(jié)約能源，提高信號(hào)強(qiáng)度。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0033]圖1是本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器的一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)放大原理圖；
[0034]圖2是本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器的另一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)放大原理圖；
[0035]圖3是本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器的一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)放大電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例1:
[0037]本實(shí)施例中提供一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器，包括信號(hào)探測(cè)器、補(bǔ)償開(kāi)關(guān)以及接收信號(hào)放大電路和輸出接口，如圖1所示，虛線部分為本實(shí)施例所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器。信號(hào)探測(cè)器用于探測(cè)當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度。通過(guò)信號(hào)探測(cè)器來(lái)探測(cè)個(gè)人移動(dòng)終端接收信號(hào)的強(qiáng)度并反饋給信號(hào)放大電路。補(bǔ)償開(kāi)關(guān)與所述信號(hào)探測(cè)器連接，信號(hào)弱時(shí)閉合，信號(hào)強(qiáng)時(shí)斷開(kāi)。補(bǔ)償開(kāi)關(guān)起到接收信號(hào)放大電路的開(kāi)關(guān)作用。當(dāng)信號(hào)減弱時(shí)，開(kāi)啟信號(hào)放大電路，補(bǔ)償信號(hào)損失，保證通訊質(zhì)量；當(dāng)信號(hào)良好時(shí)，關(guān)閉信號(hào)放大電路，節(jié)省能源，提高能源利用率。接收信號(hào)放大電路，通過(guò)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)與所述信號(hào)探測(cè)器連接，根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行信號(hào)放大，使得信號(hào)強(qiáng)度保持在一定的范圍內(nèi)，所述接收信號(hào)放大電路輸出的放大信號(hào)發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端連接。此處的信號(hào)放大電路可以選擇放大倍數(shù)可控的放大器，根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)到的信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行合理放大，使其達(dá)到一定的信號(hào)強(qiáng)度范圍即可。如果信號(hào)非常弱，達(dá)到該信號(hào)強(qiáng)度需要放大的倍數(shù)較大，則選擇較大的放大倍數(shù)，如果該信號(hào)強(qiáng)度并不是很弱，需要放大較小的倍數(shù)即可滿(mǎn)足，則選擇放大較小的倍數(shù)即可。通過(guò)控制信號(hào)放大電路的放大倍數(shù)，來(lái)節(jié)約能耗且保證信號(hào)的穩(wěn)定。信號(hào)放大電路接收來(lái)自補(bǔ)償開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，開(kāi)啟或者關(guān)閉放大功能。開(kāi)啟時(shí)，將對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行放大，放大倍數(shù)和信號(hào)減弱程度程正比，始終保持通訊的正常進(jìn)行，此處可以通過(guò)放大倍數(shù)可控的放大電路實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)多級(jí)放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度選擇接通部分或全部放大線路。放大電路中的核心器件為砷化鎵射頻放大器，砷化鎵放大器具有響應(yīng)速度快，放大倍數(shù)高，對(duì)通訊波段感應(yīng)靈敏，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。輸出接口與所述接收信號(hào)放大電路連接，且提供外設(shè)的接入接口。通過(guò)該輸出接口將接收信號(hào)放大電路輸出的放大信號(hào)發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端，從而實(shí)現(xiàn)與個(gè)人通訊終端的連接，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口與個(gè)人手機(jī)/電腦等個(gè)人終端相連接，為個(gè)人終端提供弱信號(hào)下通訊信號(hào)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ堋?br> [0038]作為可以變換的實(shí)施方式，所述信號(hào)探測(cè)器可以選擇為手機(jī)信號(hào)探測(cè)器或其他微波信號(hào)探測(cè)器。此處的所述接收信號(hào)放大電路可以設(shè)置為包括三級(jí)放大電路或者更多級(jí)別的放大電路，即一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路和三級(jí)放大電路等依次連接，這樣通過(guò)選擇不同級(jí)別不同個(gè)數(shù)的放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的可控，根據(jù)需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)的強(qiáng)弱程度，啟動(dòng)部分或全部放大電路。放大電路可采用砷化鎵放大器(如HBT)，具有響應(yīng)速度快,放大倍數(shù)高,對(duì)通訊波段感應(yīng)靈敏,對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0039]本實(shí)施例中的通訊信號(hào)補(bǔ)償器對(duì)應(yīng)的通訊信號(hào)補(bǔ)償方法如下:通過(guò)信號(hào)探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度，由信號(hào)探測(cè)器來(lái)探測(cè)當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定閾值時(shí)，認(rèn)為該信號(hào)為正常信號(hào)，不需要補(bǔ)償，此時(shí)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)檢測(cè)到的信號(hào)為正常信號(hào)時(shí)，則該信號(hào)直接送入外部設(shè)備如手機(jī)芯片中。當(dāng)檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度小于一定閾值時(shí)，認(rèn)定該信號(hào)為小信號(hào)，需要進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償開(kāi)關(guān)根據(jù)該信號(hào)強(qiáng)度選擇接通部分或全部信號(hào)放大電路，對(duì)于放大倍數(shù)可控的放大電路，可以選擇合適的放大倍數(shù)，通過(guò)信號(hào)放大電路對(duì)當(dāng)前的信號(hào)進(jìn)行放大，然后發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端，如手機(jī)的芯片中。該流程參見(jiàn)圖1的框圖。信號(hào)探測(cè)器還會(huì)繼續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度的變化達(dá)到一定程度時(shí)，重新進(jìn)行判斷，斷開(kāi)或接通補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，以及重新確定接通部分或全部放大電路。通過(guò)這種方式，使得信號(hào)放大電路的功耗保持在合理的所需的程度，節(jié)約了能源，且保證了信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0040]實(shí)施例2:
[0041]本實(shí)施例中提供另外一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器，在本實(shí)施例中，該通訊信號(hào)補(bǔ)償器除具備上述實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)外，還具有一個(gè)外設(shè)輸出信號(hào)的放大功能，如圖2所示，虛線部分為本實(shí)施例所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器。該通訊信號(hào)補(bǔ)償器，通過(guò)信號(hào)探測(cè)器探測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱，在檢測(cè)到的信號(hào)弱于一定的程度時(shí)，通過(guò)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)I打開(kāi)接收信號(hào)放大電路，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大。如果是正常的信號(hào)強(qiáng)度，則不需要進(jìn)行放大。在本實(shí)施例中，對(duì)于外設(shè)發(fā)送的信號(hào)同樣進(jìn)行放大，對(duì)于外設(shè)發(fā)送的傳輸信號(hào)，通過(guò)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)II來(lái)開(kāi)啟或斷開(kāi)發(fā)送信號(hào)放大電路，對(duì)外設(shè)輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，同樣可根據(jù)當(dāng)前信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行合理的信號(hào)放大。
[0042]作為可變換的實(shí)施方式，外設(shè)的信號(hào)輸出端連接的發(fā)送信號(hào)放大電路，可通過(guò)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)I 一起控制，或者設(shè)置另外單獨(dú)的開(kāi)關(guān)(如此處的補(bǔ)償開(kāi)關(guān)II)來(lái)控制，此處的發(fā)送信號(hào)放大電路可以選擇與接收信號(hào)放大電路復(fù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)單獨(dú)的信號(hào)放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。此處對(duì)外設(shè)輸出信號(hào)的補(bǔ)償也選擇與輸入信號(hào)補(bǔ)償相類(lèi)似的方式，根據(jù)當(dāng)前環(huán)境信號(hào)強(qiáng)度的大小來(lái)進(jìn)行合理補(bǔ)償，保持其輸出信號(hào)的穩(wěn)定。外設(shè)將輸出的信號(hào)發(fā)送給所述發(fā)送信號(hào)放大電路的信號(hào)輸入端，該信號(hào)放大電路將外設(shè)的輸出信號(hào)放大后發(fā)送，實(shí)現(xiàn)了該通訊信號(hào)補(bǔ)償器對(duì)外設(shè)輸出的信號(hào)進(jìn)行放大的功能，由于在信號(hào)弱的地方，其發(fā)送出的信號(hào)也會(huì)比較弱，影響信號(hào)的傳輸，因此在信號(hào)不好的區(qū)域，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大的同時(shí)，也會(huì)進(jìn)一步對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)提高了外設(shè)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的強(qiáng)度，為信號(hào)的穩(wěn)定傳輸提供保障。
[0043]本實(shí)施例中的通訊信號(hào)補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法如下:信號(hào)探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定閾值時(shí)，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)I斷開(kāi)，信號(hào)正常輸入外設(shè)，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度小于該閾值時(shí)，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)I根據(jù)該信號(hào)強(qiáng)度選擇接通部分或全部接收信號(hào)放大電路，通過(guò)信號(hào)放大器I對(duì)當(dāng)前的信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端。當(dāng)外設(shè)向外發(fā)送信號(hào)時(shí)，通過(guò)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)II控制，當(dāng)信號(hào)正常時(shí)，外設(shè)正常發(fā)送信號(hào)，當(dāng)信號(hào)弱時(shí)，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)II通過(guò)發(fā)送信號(hào)放大電路將外設(shè)的輸出信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大，然后將放大后的信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。信號(hào)探測(cè)器繼續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度的變化達(dá)到一定程度時(shí)，重復(fù)上一步，重新斷開(kāi)或接通補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，以及重新確定接通部分或全部放大電路，從而使得接收和輸出的信號(hào)達(dá)到合理的補(bǔ)償，保持信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0044]本發(fā)明所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，具有體較小，質(zhì)量輕，攜帶方便，拆卸便捷等特點(diǎn)，可以鑲嵌或者接入到個(gè)人通訊終端系統(tǒng)，如通過(guò)外部接口與外設(shè)連接，對(duì)其信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，此處輸出接口可選擇USB接口、串口或藍(lán)牙接口 ；或者還可以將該通訊信號(hào)補(bǔ)償器植入手機(jī)或電腦的芯片中，當(dāng)信號(hào)弱時(shí)啟動(dòng)，不占用額外空間，為個(gè)人通訊終端提供信號(hào)補(bǔ)償?shù)墓}(cāng)泛。
[0045]實(shí)施例:3:
[0046]本實(shí)施例中提供一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器，包括信號(hào)探測(cè)器、補(bǔ)償開(kāi)關(guān)以及接收信號(hào)放大電路和發(fā)送信號(hào)放大電路輸出接口。
[0047]具體地，信號(hào)探測(cè)器為手機(jī)信號(hào)探測(cè)器，或者采用其他類(lèi)型的信號(hào)探測(cè)設(shè)備或信號(hào)接收設(shè)備，也可以是手機(jī)芯片中的RF信號(hào)探測(cè)器，用于檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度，可以探測(cè)到當(dāng)前環(huán)境中的信號(hào)的強(qiáng)弱即可。補(bǔ)償開(kāi)關(guān)可以選擇可控的電子開(kāi)關(guān)，也可以選擇達(dá)到一定強(qiáng)度即可開(kāi)啟的電力電子開(kāi)關(guān)組成的開(kāi)關(guān)電路，如CMOS、IGBT等組成的開(kāi)關(guān)電路。當(dāng)探測(cè)到的手機(jī)信號(hào)強(qiáng)度衰減到一定程度時(shí)，則該補(bǔ)償開(kāi)關(guān)閉合，使得信號(hào)放大電路工作。
[0048]接收信號(hào)放大電路和發(fā)送信號(hào)放大電路都是通過(guò)處理將小信號(hào)脈沖編碼調(diào)制成大信號(hào)脈沖編碼，然后輸出大信號(hào)。為了保證輸出的信號(hào)的質(zhì)量，需要經(jīng)過(guò)多次信號(hào)放大和濾波處理，因此在信號(hào)放大電路中可以包含多級(jí)放大電路。本實(shí)施例中的一級(jí)信號(hào)放大電路的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中的放大器選擇砷化鎵放大器，一般砷化鎵放大器為砷化鎵HBT JBGaAs HBT或InP HBT，放大電路中包括振蕩穩(wěn)定電路，振蕩穩(wěn)定電路包括一個(gè)電容C和與之并聯(lián)的電阻R1，其作用是阻止低頻噪聲信號(hào)，讓RF通訊信號(hào)通過(guò)，所述振蕩穩(wěn)定電路與砷化鎵HBT的基極B連接，砷化鎵HBT的集電極C與外設(shè)連接，同時(shí)通過(guò)扼流線圈R3與集電極電源端子連接，此處的扼流線圈R3的作用是防止被砷化鎵HBT放大的高頻信號(hào)從集電極電源端子Vcc泄露，所述砷化鎵HBT的發(fā)射極E接地。所述砷化鎵HBT的基極B還連接有熱保護(hù)電阻R2，其作用是防止砷化鎵HBT因電流過(guò)大而溫度過(guò)高。
[0049]上述放大電路中的砷化鎵放大器為HBT，即異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，具有功率密度和增益高、相位噪聲低、線性度好、單電源工作、芯片面積小和價(jià)格性能比低等特點(diǎn)，滿(mǎn)足無(wú)線通訊所需的低噪聲、高效率、高線性、高穩(wěn)定性和多級(jí)放大等射頻和微波放大器的要求。目前，HBT已被廣泛應(yīng)用于無(wú)線移動(dòng)通訊領(lǐng)域，特別是手機(jī)和iPad等平板電腦以及高速光通信系統(tǒng)，如光調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)鐘提取、數(shù)據(jù)恢復(fù)、MUX/DEMUX和光接收機(jī)電路。目前異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管主要是基于成熟的砷化鎵外延技術(shù)和器件制作工藝，采用η型(寬禁帶鎵鋁砷(GaAlAs)或銦鎵磷(InGaP)作為發(fā)射極，高摻雜的ρ型砷化鎵(GaAs)薄層作為基極，η型砷化鎵(GaAs)或銦鎵磷(InGaP)作為收集極。HBT的如參考文獻(xiàn)I所述，與傳統(tǒng)的AlGaAs/GaAs HBT相比較，具有材料的熱穩(wěn)定性好、缺陷少、電流增益高、工藝重復(fù)性好和器件可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，以InGaP作為發(fā)射極或收集極的單異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(SHBT)和雙異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(DHBT)具有高擊穿電壓、低偏移電壓，低Ι/f噪聲電流等特點(diǎn)，消除了高頻放大時(shí)收集極電荷累積的問(wèn)題，適合于作為低噪聲高頻通訊放大器。砷化鎵放大器的相關(guān)介紹具體可參見(jiàn):RF technologies for low power wireless communicat1ns, Edited by TatsuoItoh, George Haddad, James Harvey, (2001)John ffiley&Sons, Inc.
[0050]本實(shí)施例中的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其中的信號(hào)放大電路采用砷化鎵HBT射頻放大器技術(shù)，可以將微弱的無(wú)線通訊信號(hào)放大到足可以滿(mǎn)足日常通訊需求的程度，讓通訊再無(wú)死角，讓用戶(hù)時(shí)刻接收和發(fā)送高質(zhì)量的通訊信號(hào)。
[0051 ] 作為與外設(shè)連接的輸出接口，其可以設(shè)置為USB接口、串口或藍(lán)牙接口等標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)備，與手機(jī)、電腦等個(gè)人終端直接連接，或者采用芯片置入的方式放入電子設(shè)備的芯片內(nèi)部，在信號(hào)較弱時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)來(lái)增強(qiáng)信號(hào)，使得無(wú)線通信更加暢通。
[0052]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于，包括: 信號(hào)探測(cè)器，探測(cè)當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度； 補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，與所述信號(hào)探測(cè)器連接，信號(hào)弱時(shí)閉合，信號(hào)強(qiáng)時(shí)斷開(kāi)； 接收信號(hào)放大電路，其通過(guò)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)與所述信號(hào)探測(cè)器連接，根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行信號(hào)放大，使得信號(hào)強(qiáng)度保持在一定的范圍內(nèi)； 輸出接口，與所述接收信號(hào)放大電路連接，且提供外設(shè)的接入接口，其將接收信號(hào)放大電路輸出的放大信號(hào)發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于:還包括發(fā)送信號(hào)放大電路，其與外設(shè)的信號(hào)輸出端連接，接收外設(shè)的信號(hào)輸出端輸出的信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)放大后發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于:所述接收信號(hào)放大電路或發(fā)送信號(hào)放大電路分別包括多級(jí)放大電路，根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)的強(qiáng)弱，所述補(bǔ)償開(kāi)關(guān)啟動(dòng)部分或全部放大電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于:所述接收信號(hào)放大電路或發(fā)送信號(hào)放大電路包括依次連接的一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路和三級(jí)放大電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于:每級(jí)放大電路中包括振蕩穩(wěn)定電路和砷化鎵放大器，振蕩穩(wěn)定電路包括一個(gè)電容和與之并聯(lián)的電阻，所述振蕩穩(wěn)定電路與砷化鎵放大器的基極連接，所述砷化鎵放大器的集電極與外設(shè)連接，同時(shí)該集電極通過(guò)一個(gè)扼流線圈與集電極電源端子連接，所述砷化鎵放大器的發(fā)射極接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于:所述砷化鎵放大器的基極還與熱保護(hù)電阻連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于:所述通訊信號(hào)補(bǔ)償器可植入電子設(shè)備的芯片中或作為獨(dú)立的設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器，其特征在于:所述信號(hào)探測(cè)器為手機(jī)信號(hào)探測(cè)儀，所述輸出接口包括USB接口、串口或藍(lán)牙接口。
9.一種使用權(quán)利要求1-8任一所述的通訊信號(hào)補(bǔ)償器的通訊補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如下步驟: 信號(hào)探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度； 當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定閾值時(shí)，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度小于該閾值時(shí)，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)根據(jù)該信號(hào)強(qiáng)度選擇接通部分或全部接收信號(hào)放大電路，對(duì)當(dāng)前的信號(hào)進(jìn)行放大后發(fā)送給外設(shè)的信號(hào)輸入端； 信號(hào)探測(cè)器繼續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度的變化達(dá)到一定程度時(shí)，重復(fù)上一步，重新斷開(kāi)或接通補(bǔ)償開(kāi)關(guān)，以及重新確定接通部分或全部放大電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通訊補(bǔ)償方法，其特征在于:還包括當(dāng)外設(shè)向外發(fā)送信號(hào)時(shí)，將外設(shè)的輸出信號(hào)通過(guò)部分或全部發(fā)送信號(hào)放大電路進(jìn)行信號(hào)放大，然后將放大后的信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。
【文檔編號(hào)】H03F1/30GK104467693SQ201310743919
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】朱忻, 周予濱, 楊曉杰, 崔德國(guó), 高堅(jiān) 申請(qǐng)人:蘇州矩陣光電有限公司