Receptor de señales de radiofrecuencia.

Un receptor (1) de al menos una señal modulada de radiofrecuencia que procede de una antena

(101) externa al receptor, comprendiendo dicho receptor una primera etapa (103) para la amplificación de ruido bajo de la señal modulada de radiofrecuencia y una etapa de demodulación (106) de la señal modulada de radiofrecuencia, caracterizado por comprender un filtro SAW (104) adaptado para actuar como filtro de banda de paso en una frecuencia predeterminada para la señal que procede de la primera etapa, un amplificador logarítmico (401) adaptado para amplificar la señal que procede del filtro SAW, un detector de picos (402) de la señal de salida del amplificador logarítmico, medios (203) adaptados para controlar la ganancia (G) de la primera etapa (103) para la amplificación de la señal modulada de radiofrecuencia como una función de la señal de salida (Vopeak) del detector de picos, estando dicha señal de salida (Vodet) del amplificador logarítmico y dicha señal de salida (Vopeak) del detector de picos en la entrada a la etapa de demodulación (106).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2012/052212.

Solicitante: STE s.r.l.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via Bistolfi 49 20134 Milano ITALIA.

Inventor/es: Moiraghi,Guido, Moiraghi,Luca, Moiraghi,Paolo.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > CONTROL DE LA AMPLIFICACION (redes de impedancia,... > Control de la ganancia en los amplificadores o cambiadores... > H03G3/30 (en los amplificadores que tienen dispositivos semiconductores)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Detalles de los sistemas de transmision, no cubiertos... > H04B1/16 (Circuitos)

PDF original: ES-2548696_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Receptor de señales de radiofrecuencia

La presente invención se refiere a un receptor de señales de radiofrecuencia.

La mayoría de los receptores actuales de señales de radiofrecuencia utilizan una compleja estructurara de circuito, típicamente del tipo superheterodino. Dichos receptores comprenden un mezclador, un oscilador para generar la señal heterodina y un circuito PLL adaptado para estabilizar la frecuencia de la señal.

En particular, en el caso de dispositivos para transmitir y recibir información relacionada con algunas partes del vehículo, tales como por ejemplo, el correcto nivel de líquidos en un depósito, temperatura y presión de los neumáticos, el estado de la batería etcétera, a menudo están integrados receptores en el ordenador de a bordo o situados en una posición más adecuada para recibir las señales dentro del vehículo y comunicarse con el ordenador de a bordo. Los datos recibidos por el receptor son transmitidos al ordenador del interior del vehículo de motor para presentar sencillos mensajes de información o condiciones de alerta en una pantalla dedicada.

Sin embargo, los receptores actuales son complejos especialmente debido a la presencia de un detector de fase adaptado para comparar dos señales a diferentes frecuencias y para emitir una señal con una fase proporcional a la diferencia de fases de las dos señales a diferentes frecuencias.

Además, dichos receptores absorben significativos niveles de corriente y activan una posterior disipación de energía.

El documento US 7151759 expone un sistema AGC digital para la operación de rotura, particularmente situado para recibir paquetes en una red de área local inalámbrica. Una realización Incluye un detector de registro que proporciona una medida de intensidad de señal, llamada Indicación de Intensidad de señal recibida (RSSI) en un amplio rango dinámico. El sistema AGC incluye la estimación de la potencias en una señal recibida promediando el registro de la potencia de señal. La detección de Inicio de Paquete evita el uso de convertidores de analógico a digital principales del receptor de radio para ahorra energía.

El documento US 2007/207760 expone un sistema para la calibración de filtro utilizando señales sintetizadas de frecuencia N-fraccional. Los aspectos del sistema pueden incluir un receptor de RF de múltiples bandas de chip individual que hace posible la generación de una señal LO por un circuito PLL dentro del chip individual, y hace posible la calibración de una respuesta de frecuencia para un circuito de filtro integrado dentro del chip. Una señal de referencia puede ser generada en base a la señal LO generada y una señal de control de sintetizador. La respuesta de frecuencia puede ser calibrada ajustando el filtro en base a la señal de referencia generada.

El documento US 5175883 expone un aparato de recepción que comprende un circuito de amplificación de alta frecuencia para amplificar una señal recibida a partir de una antena por una ganancia de acuerdo con una señal de control, un circuito de conversión de frecuencia para convertir la frecuencia de salida del circuito de amplificación de frecuencia, un filtro de banda estrecha para dejar pasar a través del mismo los componentes de señal de frecuencia intermedia de la salida del circuito de conversión de frecuencia, y un circuito de generación de señal de control para generar una señal de control de acuerdo con el nivel de salida del circuito de conversión de frecuencia. El circuito de generación de señal de frecuencia está construido de tal manera que el circuito de generación de señal de control emite la señal de control sólo cuando el nivel de señal de salida del circuito de conversión de frecuencia es más alto que un nivel de acuerdo con el nivel del filtro de banda estrecha.

En vista de la técnica anterior, el objetivo de la presente invención es proporcionar un receptor de señales de radiofrecuencia que sea más simple, en lo que respecta al circuito, que los conocidos y que tenga una absorción de corriente inferior que los conocidos.

De acuerdo con al presente invención, dicho objetivo se consigue mediante un receptor de al menos una señal modulada de radiofrecuencia procedente de una antena externa al receptor, comprendiendo dicho receptor una primera fase para la amplificación de ruido baja de la señal modulada de radiofrecuencia y una etapa de demodulación de la señal modulada de radiofrecuencia, caracterizado por comprender un filtro SAW adaptado para actuar como un filtro de banda de paso referente a una frecuencia predeterminada para la señal que procede de la primera etapa, un amplificador logarítmico adaptado para amplificar la señal procedente del filtro SAW, un detector de picos de la señal de salida del amplificador logarítmico, medios adaptados para controlar la ganancia de la primera etapa para la amplificación de la señal de radiofrecuencia como una función de la señal de salida del detector de picos, estando dicha señal de salida del amplificador logarítmico y dicha señal de salida del detector de picos en la entrada de la etapa de demodulación.

Debido a la presente invención, es posible proporcionar un receptor de señales de radiofrecuencia particularmente adecuado para ser utilizado en sistema de transmisión y recepción de datos de corto alcance, tales como sistemas de apertura de puerta de coches o sistemas de control de presión de neumáticos.

El receptor es particularmente adecuado para recibir señales con modulación de posición de pulso (PPM) o con modulación de anchura de pulso (PWM).

Las características y las ventajas de la presente invención se harán más evidentes de la siguiente descripción detallada de una realización práctica de la misma, hecha a modos de ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 muestra un diagrama de bloques del receptor de señales de radiofrecuencia de acuerdo con la presente invención;

la Figura 2 muestra un esquema de circuito de la etapa preamplificadora de ruido baja del receptor de la figura 1;

la Figura 3 muestra un esquema de circuito de la etapa de filtrado del receptor de la Figura 1;

la Figura 4 muestra un diagrama de la respuesta de frecuencia de la etapa de filtrado de la Figura 3;

la Figura 5 muestra un esquema de circuito del amplificador logarítmico del receptor de la Figura 1;

la Figura 6 muestra un diagrama del voltaje de salida en función del nivel de señal de entrada de la etapa de la Figura 5;

la Figura 7 muestra un esquema de circuito de los comparadores "ASK" y "PULSE" utilizados en el receptor de la Figura 1;

la Figura 8 muestra esquemáticamente un paquete con el receptor de la Figura 1 hecho en un sustrato de material cerámico de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Figura 9 muestra esquemáticamente un paquete con el receptor de la figura 1 y un microcontrolador hechos en un sustrato de material cerámico de acuerdo con una variante de la realización de la invención.

Haciendo referencia a la figura 1, se muestra un receptor 1 de señales de radiofrecuencia de acuerdo con la presente invención. El receptor comprende una etapa preamplificadora 103 de una señal de radiofrecuencia recibida por una antena 101, una etapa de filtrado 104, una etapa de amplificación 105 y une etapa de demodulación de señal 106.

La señal que procede de la antena 101 está en la entrada a la etapa de preamplificador de ruido baja 103 que comprende, como se observa mejor en la figura 2, un filtro de banda de paso 201 sintonizado con la frecuencia de repetición; el filtro 201 también tiene la función de adaptador de impedancia.

La señal de salida del filtro 201 es transmitida... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un receptor (1) de al menos una señal modulada de radiofrecuencia que procede de una antena (101) externa al receptor, comprendiendo dicho receptor una primera etapa (103) para la amplificación de ruido bajo de la señal modulada de radiofrecuencia y una etapa de demodulación (106) de la señal modulada de radiofrecuencia, caracterizado por comprender un filtro SAW (104) adaptado para actuar como filtro de banda de paso en una frecuencia predeterminada para la señal que procede de la primera etapa, un amplificador logarítmico (401) adaptado para amplificar la señal que procede del filtro SAW, un detector de picos (402) de la señal de salida del amplificador logarítmico, medios (203) adaptados para controlar la ganancia (G) de la primera etapa (103) para la amplificación de la señal modulada de radiofrecuencia como una función de la señal de salida (Vopeak) del detector de picos, estando dicha señal de salida (Vodet) del amplificador logarítmico y dicha señal de salida (Vopeak) del detector de picos en la entrada a la etapa de demodulación (106).

2. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dichos medios (203) están adaptados para reducir la ganancia (G) de la primera etapa (103) de la amplificación de la señal modulada de radiofrecuencia en correspondencia con un incremento de valor de la señal de salida del detector de piscos, estando dichos medios adaptados para incrementar la ganancia (G) de la primera etapa de amplificación de la señal modulada de radiofrecuencia en correspondencia con una reducción de valor de la señal de salida del detector de picos.

3. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dichos medios (203) comprenden un primer transistor bipolar emisor común (Q2) cuyo terminal de base está controlado por la señal de salida (Vopeak) del detector de picos, comprendiendo dicha primera etapa de amplificación (103) un segundo transistor bipolar emisor común (Q1), dependiendo la corriente que fluye a través del terminal de base de dicho segundo transistor bipolar (Q1) de la corriente que fluye a través del terminal colector del primer transistor bipolar.

4. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho detector de picos (402) comprende al menos un condensador (C1) cuyo valor determina la constante de deterioro de la señal de salida del detector de picos.

5. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que dicho detector de picos (402) comprende un amplificador operacional (403) que tiene una señal de salida del amplificador logarítmico (401) en el terminal de entrada de no inversión, el terminal de salida conectado con el ánodo de un diodo que tiene el cátodo conectado con el terminal de entrada de inversión del amplificador operacional y con un terminal de una resistencia (R2) que tiene el otro terminal conectado con un terminal de dicho condensador (C1) que tiene el otro terminal conectado a un voltaje de referencia (GND).

6. Un receptor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que dicho demodulador (106) comprende medios (R3, C2) adaptados para promediar la señal de salida del amplificador logarítmico, comprendiendo dichos medios al menos un condensador adicional (C2).

7. Un paquete LTCC (600) que comprende un receptor (1) como está definido en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que está fabricado en un sustrato de material cerámico (601) y en el que el al menos un condensador (C1) y el al memos un condensador adicional (C2) son externos respecto al paquete.

8. Un paquete LTCC de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por comprender un microcontrolador (602) fabricado en dicho sustrato de material cerámico (601), estando dicho receptor adaptado para interactuar con dicho microcontrolador.