CN1041480C - 用于双工传输的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于无线或类似发射机(1)和接收机(2)的双工传输装置(20)，包括发射机滤波器(3)、接收机滤波器(4)和最好包括发射机/接收机装置(5)，接收机滤波器包括所谓SAW滤波器(表面声波滤波器)，发射机滤波器(3)和SAW滤波器(4)经环行器(6)相连。该装置包括检测接收机滤波器(SAW滤波器)输入功率的功率检测装置(7)。后者提供反馈信号到一控制装置，以控制设在发射机(3)前的功率放大器(8)的功率输出。
Description
本发明涉及一种在无线或类似发射机和接收机中的双工传输装置，其中该装置包括一个发射机滤波器，一个接收机滤波器和一个最好是固定或不可拆卸的发射机/接收机装置，其中该接收机滤波器包括一个表面声波(SAW)滤波器，并且该发射机滤波器与该SAW滤波器经一个环行器连接。
目前，这样一种装置的滤波器由于其实际上很大的谐振器而使其非常大，而对于它的要求则是高的，如选择性，通过衰减等。因此给定的这种装置要综合它们的时间谐振和所导致的费用增加规模是困难的。另外，含有所述装置的产品大而笨重这对于想要应用及它的使用和利用来说是非常重要的。如所表明的这种装置的尺寸能被限制的例子是手持(hand-held)电话机，特别是所称的模拟蜂窝便携电话机。
上述的装置是公知的。根据已知的具体装置，一个双工滤波器被安排在一个发射机和一个接收机之间，它包括一个接收机滤波器和一个发射机滤波器，其中在两个滤波器间安排有一个天线。根据已知的装置，或者陶瓷滤波器或者“螺旋”(helical)滤波器用于发射机滤波器及接收滤波器。然而，这些滤波器具有大的谐振器，它是为什么该部件的安排将变得很大并且在用户专用电路如ASIC(应用专用集成电路Application Specifc IntegrdtedCircuit)中综合困难的原因。这些装置尤其被用于模拟蜂窝手持电话机，所以由于该双工滤波器大，则该电话机也大。因此它在便携电话机中是一缺点，为了让它真正的变为有好的用户，所以重要的是让它们小而易于操作，在这方面市场的要求越来越高。即使其它因素也上升，如电池，复杂的电设备等，但滤波器的大小是非常重要的因素。
本发明的目的要提供一种上述的具有小体积的无线或类似发射机和收信机的双工传输装置，以易于同时综合实现对于高选择性，低通过衰减，高Q值等的高的要求。该装置的目的尤其是要衰减进入接收机的发射功率，以避免阻塞，衰减在接收频率上从发射机进入接收机的噪声，衰减从发射机至天线的谐波，衰减从接收机到天线的本振频率，衰减从接收机到天线的镜象频率，衰减能够引起在发射机中高调并到达接收机的频率，从发射机到天线的发射频率的通过衰减安排是低的，而且从无线到发射机的接收频率的通过衰减也是低的，这些是双工滤波器的一般要求。本发明进一步的目的是在不同程度上提供同样的要求并实现具有使所知的双工滤波器分别具有相当小的表面和体积的装置。本发明进一步的目的是要提供一种装置，它实现起来简单和廉价，同时性能好，易于控制和体积小。实现这些及其目的的装置通过如开始所描述的装置提供、它包括一个功率检测装置用于检测和测量进入接收滤波器或SAW滤波顺的功率，所述的功率检测装置把一个反馈信号提供给控制装置，以便控制从配置在发射机滤波器前边的功率放大器的功率输出。
本发明的目的是通过用于无线发射机和接收机中的双工传输装置实现的，其中该装置包括一个发射机滤波器，一个接收机滤波器和最好是固定的或不可拆卸配置的一个发射机/接收机装置，其中该接收机滤波器包括一个SAW滤波器(表面声波滤波器)，并且该发射机滤波器和该SAW滤波器经一个环行器连接，其特征在于它包括用于检测和测量接收机滤波器或SAW滤波器功率的一个功率检测装置，该功率检测装置包括与功率调节器相连的第一方向耦合器和第二方向耦合器，其中该功率检测装提供一个反馈信号给一个控制装置，以控制安排在发射机滤波器之前的一个功率放大器的功率输出。根据一个实施例，发射机滤波器可以包的知一个普通的所谓陶瓷滤波器，但也可以包括一具所称的螺旋滤波器。功率检测装置特别包括一个在环行器和SAW滤波器之间配置的检测装置。该功率检测装置特别地至少包括一个方向耦合器。根据优选实施例，配置在环行器和SAW滤波器之间的检测装置包括一个方向耦合器。特别是该功率检测装置可以包括配置在环形器和SAW滤波器之间的一个第一方向耦合器和在该发射机滤波器之前配置的一个第二方向滤波器。按照一个替代的实施例，该功率检测装置可以包括一个配置在环行器和SAW滤波器之间的第一方向耦合器和一个配置在发射机滤波器和该环行器之间第二方向耦合器。该功率检测装置被方便地连接到用于控制发射机功率的功率调节器。该功率调节器特别地包括一个所谓的PI调节器，它控制来自PI放大器的功率输出。根据本发明的一个实施例，该环行器具有约0.8B的通过衰减和最好大于12dB的反向隔离。在发射机，接收机和天线之间分别的输入和输出特别地具有约50Ω阻抗的负载。如果从发射机1到接收机2的衰减不能满足，则由接收机收到的所发功率将会很高，并且接收机滤波器可能被破坏。因此，由接收机滤波器收到的该功率被检测和测量。并且反馈一个信号至控制装置，以减少来自发射机或功率放大器的功率。该功率能经一个功率调节器被减少，该放大器的放大系数能被减小或者可以使用独立装置，如一个可变衰减装置或类似的装置。
例如，如果发射机/接收机装置(如天线)输入给环形器的太多或不正确，或处于不需要的方式，则该功率不得不被减少。
下面将参照用于解释但不限制本发明的附图进一步地描述本发明。
图1是说明该装置的一个方框图，
图2是说明含有功率检测和功率控制装置的一个方框图，
图3是说明含有功率检测和功率控制装置的第二个实施例，以及
图4原则地说明了发射机，天线，接收机的互连。
在图1中表明了一个在无线发射机1和一个无线接收机2之间双工传输的装置10。该装置包括一个发射机滤波器3，一个接收机滤波器4和以无线形式表示的发射机/接收机装置5。一般来说，该发射机/接收机装置5还可包括一条电缆或类似物(未示出)。发射机滤波器3包括一个普通的陶瓷滤波器，但也可以是所称的螺旋滤波器或其它任何一种滤波器，而接收机滤波器(表面声波滤波器)被安排在接收机支路。该发射机滤波器3在有些情况下也可以包括一个SAW滤波器，当该功率低于或高于功率阻时，SAW滤波器就可被使用。该表面波滤波器一般具有小于相应的陶瓷滤波器或类似滤波器1/20的体积。在图1中未示出任何检测和控制装置，只不过虚线表明了该反馈环路。如在图2和3中所示，对于放大器8的功率输出控制也可以由安排在放大器8之后的独立装置10提供。
在图4中原则地说明了环行器6的功能，其中的A、B和C表示连接，并且按照优选实施例，该环形器从连接A到B，从B到C以及从C到A具有的通过衰减约为0.8dB。其反向隔离如从连接B到A，A到C和最后的从C到B至少为12dB。对于具有良好功能的环行器，所有输入和输出具有50Ω阻抗的负载，而反向隔离可以保持很高。
图2中的一个优选实施例表明了所安排的一个功率检测装置7，它包括一个安排在环行器6和接收机滤波器4之间的第一方向耦合器7a和配置在功率放大器8和发射机滤波器3之间的一个第二方向耦合器7b。检测装置、方向耦合器7a和7b被连接到用于控制和调节功率放大器8输出功率的调节器9。这个调节器，例如可以包括一个PI调节器。在没有天线最佳负载的情况下，例如如果连接B的驻波比大或天线5被全部除去，则从发射机1到接收机2的衰减是小的，并且过大的所发功率在接收机滤波器4中被收到，在一些情况下可能会破坏该接收机滤波器4。因此，如果天线5以错误的方式加载到环行器6，例如当环行器6的隔离太低时，则进入接收机滤波器4的功率被检测，以影响该接收滤波器4去脱离该功率放大器8。
图3说明了一个相应于图2的装置，但其中可以含有一个方向耦合器的第二检测装置7b被安排在发射机滤波器之后，但又在环行器6之前。该装置其它方面的工作类似于图2所涉及的描述。
当然，本发明不限于所示出的实施例，它可在权利要求书的范围内随意改变。例如检测装置不必包括方向耦合器，但用于功率检测的其它装置也是可能的，并且接收机和发射机滤波器没必要只含有一个滤波器，它也可以用两个互连的滤波器，即使这通常意味着该装置将比较大，而PI调节器当然可以是被安排在放大器等后边的其它种类的调节器或独立的衰减器。当然，该装置的使用不限于所称的手持电话机，还可以被用于其它无线或类似包括发射机和接收机的双工传输，例如所称的无绳电话机等。
Claims (16)
1.用于无线发射机(1)和接收机(2)中的双工传输装置(10；20；30)，其中该装置包括一个发射机滤波器(3)，一个接收机滤波器(4)和最好是固定的或不可拆卸配置的一个发射机/接收机装置(5)，其中该接收机滤波器(4)包括一个SAW滤波器(表面声波滤波器)，并且该发射机滤波器(3)和该SAW滤波器经一个环行器(6)连接，其特征在于它包括用于检测和测量接收机滤波器或SAW滤波器(4)功率的一个功率检测装置(7)，该功率检测装置(7)包括与功率调节器(9)相连的第一方向耦合器(7a)和第二方向耦合器(7b)，其中该功率检测装置(7)提供一个反馈信号给一个控制装置，以控制安排在发射机滤波器(3)之前的一个功率放大器(8)的功率输出。
2.根据权利要求1的双工传输装置，其特征是该检测装置(7)被连接到该功率放大器(8)。
3.根据权利要求2的双工传输装置，其特征是如果由该检测装置(7a)检出的功率太高，则该放大器受到控制，以便该功率输出直接地或经分离控制装置被减少。
4.根据权利要求3的双工传输装置，其特征是该功率检测装置(7)经以功率调节器(9)形式的一个控制装置被连接到该功率放大器(8)，以便控制该功率放大器(8)所发射的功率，并且如果太高则由此进行减少，例如当该发射机/接收机装置不合理或有损害地加载于该环行器时。
5.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该功率检测装置(7)包括一个配置在该环行器和该SAW滤波器之间的一个检测装置(7a)。
6.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该功率检测装置(7a，7b)包括与功率调节器(9)相连的至少一个方向耦合器(7a，7b)。
7.根据权利要求5的双工传输装置，其特征是配置在该环行器6与该SAW滤波器(3)之间的该检测装置包括一个方向耦合器。
8.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该功率检测装置包括配置在该环行器(6)与该SAW滤波器(3)之间的一个第一方向耦合器(7a)和配置在该发射机滤波器(3)之前的一个第二方向耦合器(7b)。
9.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该功率检测装置包括配置在该环行器与该SAW滤波器之间的一个第一方向耦合器和配置在发射机滤波器(3)与该环行器(6)之间的一个第二方向耦合器(7b)。
10.根据权利要求8的双工传输装置，其特征是该第二方向耦合器被配置在该功率放大器与发射机滤波器(7b)之间。
11.根据权利要求4的双工传输装置，其特征是该功率调节器(9)包括用于控制该功率放大器(8)功率输出的一个所称的PI调节器。
12.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该环行器(6)具有约0.8dB的通过衰减和最好高于12dB的反向隔离。
13.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该发射机滤波器(3)包括一个普通的陶瓷滤波器。
14.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该发射机滤波器(3)包括一个所称的螺旋滤波器。
15.根据权利要求1-4中任何一个的双工传输装置，其特征是该发射机/接收机装置(5)包括一个天线或电缆。
16.根据权利要求15的双工传输装置，其特征是在发射机、接收机与天线之间的输入和输出分别用约50Ω阻抗加载。
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