CN1080039C - 用于卫星通信发射机的自动增益控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路，包括一放大来自卫星通信发射机中一调制器的输出终端的中间频率信号的增益放大电路；一分配放大的中间频率信号的分配器，一检测分配的中间频率信号的检测器；一用于检测来自一室内系统控制器的基准信号的检测器，一差动积分器。用于根据彼此间相对的外部温度的变化将来自中间频率信号检测器的输出信号及来自基准信号检测器的输出信号中的变化进行抵消并将结果信号反馈给增益放大电路。

Description

用于卫星通信发射机的自动增益控制电路
本发明一般涉及对用于户外卫星通信发射机中的自动增益控制电路的温度的补偿，且更具体地涉及一种根据外部温度变化将来自自动增益控制电路的中间频率信号中的变化减至最小的技术。
常规地已经建议有各种不同的方法对在户外设备中使用的卫星通信发射机的自动增益控制电路的温度进行补偿。一种这样常规的温度补偿方法是使用一差动积分器，根据彼此间相对的外部温度的变化将来自中间频率信号检测器的输出信号及来自基准信号检测器的输出信号中的变化进行偏移。中间频率信号检测器适合于检测来自自动增益控制电路的输出中间频率信号且基准信号检测器适合于检测基准信号。另一种常规的温度补偿方法是使用一加热器将户外设备的内部温度维持在一正常温度。然而，第一种常规的温度补偿方法具有一缺陷，即来自自动增益控制电路的输出中间频率信号根据外部温度变化(一30°-+50℃)有一较差的温度特性(±2dB或更多)。第二种常规的温度补偿方法具有为增加消耗的能量有成本的缺陷。
在另一方面，在日本专利公开号为No.平成3-101526的专利申请中公开了一种卫星信道监视系统。这种卫星信道监视系统适合于监视自身卫星信道及配对站的状态以容易地管理卫星通信地面内用于与卫星通信的卫星信道，更特别地在卫生通信地面站内无控制装置用于维持一卫生输出常量，为此，该卫星信道监视系统包括用于接收来自卫星的自身站发射信号并根据接收的电平计算自卫星至自身站的下行链路的衰减电平。该逻辑装置还接收来自配对站的发送信息并根据接收的电平及自卫星至自身站的下行链路的给计算的衰减电平计算自卫星至配对站的上行链路的衰减电平。然而，上述卫星信道监视系统不涉及本发明所建议的技术且不能解决上述的常规问题。
因此，本发明是考虑到上述问题作出的，且本发明的目的是提供一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路，能够根据外部温度变化将一输出中间频率信号中的变化减至最小。
根据本发明，通过提供一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路可完成上述及其它的目的，该自动增益控制电路包括一增益放大装置，用于放大来自卫星通信发射机中一调制器的输出终站的中间频率信号；分配装置，用于分配来自增益放大装置的经放大的中间频率信号；中间频率信号检测装置，用于检测由分配装置分配的中间频率信号；基准信号检测装置，用于检测来自一室内系统控制器的基准信号，该基准信号被用于控制由分配装置分配的中间频率信号的电平；及差动积分装置，用于根据彼此间相对的外部温度的变化将来自中间频率信号检测装置的输出信号及来自基准信号检测装置的输出信号中的变化进行抵消(offset)并将结果信号反馈给增益放大装置。
中间频率信号检测装置及基准信号检测装置分别包括肖特基(schottky)二极管。这些肖特基二极管具有相同的温度特性以恒定地维持来自中间频率信号检测装置的输出信号的电平来自基准信号检测装置的输出信号的电平而不管外部温度的变化。
各中间频率信号检测装置及基准信号检测装置还包括一与肖特基二极管结合在一起的热敏电阻，用于维持肖特基二极管的温度恒定不变，及一机械装置，用于将热敏电阻与外界绝缘。
于是本发明可提供一种用于卫星通信发射机的电路，它体现了良好的温度补偿特性，而不管外部温度或温度的变化。
通过对以下结合附图的详细描述，本发明的上述及其它目的，特征及优点将能更清楚地理解，附图中：
图1为一说明根据本发明的用于卫星通信发射机的自动增益控制电路的结构简图；
图2为一图1中的中间频率信号检测器的详细电路图；
图3为一图1中的基准信号检测器的详细电路图；
图4为图2及图3中的各机械装置的分解透视图；
图5为图4中的机械装置的上部分的俯视图；
图6为图4中的机械装置的上部分的仰视图；
图7为图4中的机械装置的下部分的俯视图；
图8为图4中的机械装置的下部分的仰视图；及
图9为图2及图3中的各机械装置的剖面图。
参照图1，简单地示有根据本发明的用于卫星通信发射机的自动增益控制电路的结构。如图所示，该自动增益控制电路包括一增益放大电路1，用于放大来自卫星通信发射机中一调制器的输出端的中间频率信号，及一分配器5，用于将来自增益放大电路1的经放大的中间频率信号6分配给中间频率信号检测器7及频率控制器(未示出)。
中间频率信号检测器7被应用于检测由分配器5分配的中间频率信号6并将经检测的中间频率信号输出至差动积分器10。
自动增益控制电路还包括一基准信号检测器8，用于检测来自一室内系统控制器(未示出)的基准信号9并将经检测的基准信号输出至差动积分器10。来自室内系统控制器的基准信号9被用于控制由分配器5分配的中间频率信号6的电平。
差动积分器10被应用于根据彼此间相对的外部温度变化将来自中间频率信号检测器7的输出信号16中及来自基准信号检测器8的输出信号15中的变化进行偏移并将结果信号反馈至增益放大电路1。
增益放大电路1包括一可变增益放大器3、两固定增益放大器4及三个固定衰减器2。第一固定衰减器2连接在卫星通信发射机中调制器的输出端与可变增益放大器3之间。第二固定衰减器2连接在可变增益放大器3与第一固定增益放大器4之间。第三固定衰减器2连接在第一及第二固定增益放大器4之间。
差动积分器10是现有技术中众所周知的，其细节在此省略。
根据本发明的带有上述结构的用于卫星通信发射机的自动增益控制电路的操作将在下面进行详细地描述。
在增益放大电路1中，来自卫星通信发射机中调制器的输出端的中间频率信号通过第一固定衰减器2被传送给可变增益放大器3，该第一固定衰减器起防止可变增益放大器3的饱和状态的作用，可变增益放大器3将通过第一固定衰减器2传送的中间频率信号放大并将结果的中间频率信号6通过第二及第三固定衰减器2和第一及第二固定增益放大器4传送给分配器5。分配器5将来自增益放大电路1的经放大的中间频率信号6分配给中间频率信号检测器7及频率控制器。基准信号检测器8检测来自室内系统控制器的基准信号9并将经检测的基准信号输出给差动积分器10。中间频率信号检测器7检测由分配器5分配的中间频率信号6并输出经检测的中间频率信号给差动积分器70。差动积分器10将来自中间频率信号检测器7的输出信号16与来自基准信号检测器8的输出信号15进行比较。然后，差动积分器10生成一相应于作为比较结果的差的控制信号11并将生成的控制信号11输出给增益放大电路1中的可变增益放大器3以控制可变增益放大器3的增益。
图2及图3分别是接收来自分配器5的中间频率信号6的中间频率信号检测器7及接收来自室内系统控制器的基准信号9的基准信号检测器8的详细电路图。如图中所示，中间频率信号检测器7和基准信号检测器8分别包括肖特基二极管13。这些肖特基二极管13具有相同的温度特性以恒定地维持来自中间频率信号检测器7的输出信号16的电平及来自基准信号检测器8的输出信号15的电平而不管外部温度的变化。各中间频率信号检测器7和基准信号检测器8还包括一与肖特基二极管13结合在一起的热敏电阻14，用于维持肖特基二极管13的温度恒定，一机械装置12用于将集成的热敏电阻14及肖特基二极管13的温度变化减至最小，及一电源Vcc，用于向热敏电阻14提供能量。
如先前参照图1所述，差动积分器10接收来自中间频率信号检测器7的输出信号16及来自基准信号检测器8的输出信号15。此时，由于外部温度变化，来自中间频率信号检测器7的输出信号16及来自基准信号检测器8的输出信号15在电平上可能不恒定。因为这个原因，根据本发明，肖特基二极管13具有相同的温度特性以恒定地维持来自中间频率信号检测器7的输出信号16及来自基准信号检测器8的输出信号15的电平而不管外部温度的变化。采用肖特基二极管13，差动积分器10根据彼此间相对的外部温度的变化将来自中间频率信号检测器7的输出信号16及来自基准信号检测器8的输出信号15中的变化进行偏移。
在另一方面，来自分配器5的中间频率信号6根据外部温度变化而有大的变化，而来自室内系统控制器的基准信号9根据外部温度变化而有小的变化。机械装置12被用于将这些根据外部温度变化的来自分配器5的中间频率信号6及来自室内系统控制器的基准信号9中的变化减至最小。
图4是图2及3中的各机械装置12的分解透视图。如图中所示，各机械设置12包括上部分17和下部分18。机械装置12的上部分17有一如图5所示的顶部和一如图6所示的底部。机械装置12的下部18有一如图7所示的顶部和一如图8所示的底部。
根据本发明的优选实施例，热敏电阻14在其安装在一印刷电路板(PCB)上的情况下，被机构装置18的上部分17和下部分18所围住。机械装置12的上部分17和下部分18在相应于热敏电阻145的部分形成有其热敏电阻凹孔20。机械装置12的上部分17还有一用于装配上部分17和下部分18的螺孔19。并且，机械装置12的各上部分17和下部18分有多个用于装配上部分17和下部分18的螺孔21。
热敏电阻14使用具有高导热性及热粘性的粘结料固定于肖特基二极管13的顶表面。为了使热敏电阻14与外界隔热，机械装置12的上部分17和下部分18的热敏电阻凹孔20填充有玻璃纤维。然后，机械装置12的上部分17和下部分18通过螺孔19和21被拧紧在印刷电路板的顶表面及底表面。结果，因为热敏电阻14中的温度变化不受外界温度变化的影响，中间频率信号中的变化可被减至最小。
例如，在卫星通信发射机位于户外的情况下，来自本发明的自动增益控制电路的输出中间频率信号根据外部温度的变化而有±0.4dB或更少的小变化，而来自常规的自动增益控制电路的输出中间频率信号根据外部温度的变化而有±dB或更多的大变化。
假定基准信号9固定为一直流(DC)电压信号，基准信号检测器8及相连的机械装置可被去除。在这种情况下，自动增益控制电路仪使用中间频率信号检测器7和相连的机械装置即可实现。
图9是图2及3中各机械装置12的剖面图。如图所示，热敏电阻14使用具有高导热性和热粘性的粘结料固定在肖特基二极管13的顶表面上。为了使热敏电阻14与外界隔热，机械装置12的上部分17和下部分18的热敏电阻凹孔20填充有玻璃纤维。然后，机械装置12的上部分17和下部分18通过螺孔19和21被拧紧在印刷电路板的顶表面和底表面上。
从以上描述可以显而易见，根据本发明，肖特基二极管、差动积分器及热敏电阻被用于维持来自户外自动增益控制电路的输出中间频率信号的电平不变而不管外部温度变化，并且，简单的机械装置被安装在印刷电路板的顶表面及底表面上以维持相应的检测器的温度不变。因此，本发明具有显著地增强系统的性能并减少成本的效果。
尽管为例示性的目的公开了本发明的优选实施例中，那些熟悉本领域的技术人员将理解到在不超出所附权利要求公开的本发明的精神和范围的前提下，作出各种变型、增加及替换是可能的。

Claims (5)

1、一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路，包括：
增益放大装置，用于放大来自所述卫星通信发射机中一调制器的输出终端的中间频率信号；
分配装置，用于分配来自所述增益放大装置的经放大的中间频率信号；
中间频率信号检测装置，用于检测由所述分配装置分配的中间频率信号；
基准信号检测装置，用于检测来自一室内系统控制器的基准信号，所述基准信号被用于控制由所述分配装置分配的中间频率信号的电平，及
差动积分装置，用于根据彼此间相对的外部温度的变化将来自所述中间频率信号检测装置的输出信号及来自所述基准信号检测装置的输出信号中的变化进行抵消，并将结果信号反馈给所述增益放大装置。
2、如权利要求1的一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路，其中各所述的中间频率信号检测装置及所述基准信号检测装置包括：
一肖特基二极管；及
一与所述肖特基二极管结合在一起的热敏电阻。
3、如权利要求2的一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路，其中如果来自室内系统控制器的所述基准信号固定为直流电压信号，仅所述中间频率信号检测器装置还包括一机械装置，所述机械装置具有分别安装在一印刷电路板的顶表面及底表面上用于包围所述热敏电阻的上部分和下部分。
4、如权利要求3的一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路，其中所述机械装置的上部分和下部分包括有用于接受所述热敏电阻的热敏电阻凹孔，所述热敏电阻凹孔充填有隔热材料以将所述热敏电阻与外界隔离。
5、如权利要求3的一种用于卫星通信发射机的自动增益控制电路，其中各所述中间频率信号检测装置及所述基准信号检测装置还包括一机械装置，所述机械装置具有分别安装在一印刷电路板的顶表面和底表面上的用于包围所述热敏电阻的上部分和下部分。
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