CN1493112B - 发射装置 - Google Patents

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Abstract

为了改善尤其是作为高频发射机构成的具有发射放大器(2)的发射装置的抗干扰性提出，特别是在发射放大器(2)的小输出功率时在发射放大器(2)的输出上耦合连接一种有损耗的网络，例如匹配电阻(8)形式的有损耗网络，以在发射放大器(2)的输出上引起阻抗匹配。以此方式可以降低来自发射天线(4)的干扰信号(A)在发射放大器(2)上的反射。

Description

发射装置
技术领域
本发明涉及一种发射装置，特别是高频发射装置，例如用于移动无线电系统中的高频发射装置。
背景技术
根据现有技术的常规高频发射装置示例于图3中。该高频发射装置包含发射信号发生器1，用于产生被输送到发射放大器2的调制高频(HF)信号。在高频发射机中，尤其是在移动无线电发射机中，常常把一部分由发射放大器2产生的输出功率耦合出，以控制输出功率，也就是说控制发射放大器2的放大率，或者控制由发射信号发生器1进行的调制。为此目的，如图3所示设有装置3用于耦合出发射放大器2产生的输出功率的一部分，以把这样耦合出的输出功率的部分输送到发射信号发生器1以进行功率控制或者调制控制。
然而，功率控制或者调制控制受到与装置3耦合出的或者说反馈的信号混合的干扰信号的干扰。这种干扰信号既可以由反射的发射功率组成也可以由起源于其它的发射源5并通过天线4接收的信号组成。总体上干扰功率对耦合出的发射功率的相对大小对干扰作用是决定性的，从而在最低的发射功率时干扰的敏感度是最高的。
一般地采用所谓的定向耦合器作为装置3，以达到使得向发射信号发生器1输送的信号，首先是从发射放大器2流向天线4的波，不会包含进来自天线4的波。只要如图3中通过箭头A和B所示地来自天线4的干扰信号不被发射放大器2反射而重新流过定向耦合器，这种定向耦合器3的定向作用就可以显著地改善对反射和外部的源5的辐射的抗干扰性。图中，箭头A表示反射的发射功率和源自天线5的并且通过天线4接收的发射信号综合成的干扰信号，而箭头B表示接着由发射放大器2反射的、由定向耦合器3耦合出的并且最后输送到发射信号发生器1的干扰信号。上述的并且在图3中示出的来自天线4的干扰信号的反射却一般地以较大的量值出现在发射放大器2的输出端，因为没有阻抗匹配，所以通过采用定向耦合器3的高频发射机的抗干扰性不会有很大的改善。
出于这样的原因，提出在发射信号线路中采用非互易(nichtreziproke)的器件6，例如隔离器，以衰减来自天线4的干扰信号。这种非互易的器件6具有沿不同方向衰减极不相同，从而阻断从天线4向发射放大器2的信号方向。这种非互易的器件或者说隔离器6沿接通方向，也就是沿从发射放大器2向天线4的方向，还具有剩余衰减，结果提高了要从高频发射机发射的发射功率并且提高了成本和这种器件的位置要求。此外，隔离器一般是窄带的器件。
文献EP-A-936 745公开了一种发射装置，其中把由发射信号发生器产生的发射信号输送到发射放大器，以放大发射信号。另外设有具有一定的阻抗并且可以与发射放大器的输出耦合连接的电路装置。
文献EP-A-741 463公开了一种发射装置，具有用于产生发射信号的信号发生器、后接于发射信号发生器的发射放大器用于放大发射信号、以及后接于发射放大器的与输出功率测定装置相连接的采样器，和后接于该采样器的循环器。
发明内容
因此本发明的任务是提供这种类型的发射装置，其中给出足够的抗干扰性而不使用非互易的器件。
该任务通过发射装置解决。所述发射装置具有用于产生发射信号的发射信号发生器，具有后接于发射信号发生器的发射放大器，用于放大发射信号和在其输出端输出被放大的发射信号；具有后接于发射放大器的定向耦合器，所述的定向耦合器把由该发射放大器产生的发射信号的输出功率的一部分耦合出并且输送到发射信号发生器，以使得能够控制发射放大器的输出功率或者由发射信号发生器进行的调制；并且具有电路装置，所述的电路装置具有一定的阻抗并且可以选择性地与发射放大器的输出以及与定向耦合器的输入耦合连接以实现对发射放大器的输出匹配；其中选择电路装置的阻抗来实现在沿发射放大器的输出方向行进的干扰信号的行进波的匹配，以降低干扰信号在发射放大器的输出上的反射。
根据本发明提出，尤其是可以用高频发射机形式实施的发射装置的发射放大器的输出端耦合连接具有一定的阻抗的电路装置，从而可以借助于这种电路装置形成对发射放大器的输出阻抗匹配，这种输出阻抗匹配结果显著地降低在发射放大器的输出端上的干扰信号反射。
所述的电路装置例如可以只有一个其阻值选择得与发射放大器的原始输出阻抗相当的电阻。在发射放大器的输出晶体管的阻值趋于无穷大的理想情况下，所述的电阻值可以相应于特征电阻选择50欧姆。
普遍地也可以称作为有损耗网络的电路装置，可以与发射放大器并联或者说与发射放大器的输出晶体管并联。还可以设想，电路装置与发射放大器的输出晶体管串联，从而在发射放大器和定向耦合器之间安排所希望的阻抗。以此方式可以利用定向耦合器的定向作用有效地提高尤其是在小发射功率时起关键作用的抗干扰性。
通过借助于本发明实现的强制匹配降低的发射放大器功效由于小的发射功率并不意味着高的工作电流。然而为了在高的发射功率也不因为强制匹配而造成附加的损耗，优选地设有可控开关，用于在此情况下把该阻抗与发射放大器的输出晶体管分开。从而借助于本发明，可以与前述的现有技术相反，利用高发射动率时原本存在的高抗干扰性，而不附加隔离器。
附图说明
下面参照附图用优选的实施例详细地说明本发明。
图1示出根据本发明的第一实施例的高频发射机，
图2示出根据本发明的第二实施例的高频发射机，而
图3示出根据现有技术的高频发射机。
具体实施方式
本发明的基本思想在于，在具有产生发射信号，尤其是高频发射信号的发射信号发生器，以及后接于发射信号放大器的用于放大发射信号的发射装置中，把发射放大器的输出端耦合连接具有一定阻抗的电路装置或者说的损耗网络，使得发射放大器的输出达到阻抗匹配。以此方式可以阻止或者至少显著地降低前面参照图3用现有技术说明的来自发射天线干扰信号在发射放大器的输出上的反射。
图1中所示的实施例涉及具有产生调制的高频发射信号的发射信号发生器1，所述的调制的高频发射信号输送到发射放大器2。如前面参照图3已述，在发射放大器2后接定向耦合器3，该定向耦合器3耦合出由发射放大器2产生的发射或者说输出功率的一部分并且输送到发射信号发生器1，以使得能够控制发射放大器2的输出功率或者放大率或者由发射信号发生器1进行的调制。最后从发射天线4发射出发射信号。如同样地参照图3已述，可能通过发射天线4接收源自另一个源5的信号。此外，可能出现发射功率的反射，从而总体上出现从发射天线4指向发射放大器2的干扰信号。只要来自发射天线4的干扰信号不被发射放大器2反射然后重新通过定向耦合器3，由于定向耦合器3的定向作用，就可以给出对这种干扰信号的较好的抗干扰作用。
为了阻止在发射放大器2输出端上的干扰信号A的反射，在图1所示的实施例中设有匹配电阻8形式的有损耗网络，在发射放大器2的小输出功率或者说小发射功率时，匹配电阻8与发射放大器2并联，尤其是与发射放大器2的(未示的)输出晶体管并联。在这种情况下，依据发射放大器2的输出匹配选择匹配电阻8的阻值，使得接入匹配电阻8能够达到流过发射放大器输出2的干扰信号A的行进波的方向适配。以此方式，可以在小的输出功率或者发射功率时基于发射放大器2的输出晶体管的电流源特性显著地降低发射放大器2的输出上的干扰信号A的反射，从而可以利用定向耦合器3的定向作用有效地提高尤其在小输出功率下起关键作用的抗干扰性。由于小的输出功率，通过接入匹配电阻8达到的强制匹配降低的发射放大器2的功效不造成高的工作电流。
为了使高输出功率不会造成附加的损耗，匹配电阻8可以通过可控开关7与发射放大器2的输出耦合连接，从而可以在高输出功率时通过断开开关7而与发射放大器2的输出晶体管分离开。从而可以利用在高发射功率时高频发射机原本存在的高抗干扰性，而没有附加损耗。用于区分低输出功率和高输出功率的边界值，以及用于接通或者断开开关7的边值条件，此外取决于高频发射器的电流消耗。
图1所示的实施例达到的流过发射放大器输出的干抗信号A的行进波的方向适配还可以通过在发射放大器2的输出与定向耦合器3之间插入适当的阻抗达到。一个相应的实施例示于图2中，其中与在图1中所示的实施例相对应的部分标以相同的标号，并且避免对这些部件的重复说明请参照对图1的以上说明。
在图2所示的实施例中，在发射放大器2的输出与定向耦合器3之间由匹配电阻8及第一可控开关7组成的串联电路与第二可控开关9连接成并联电路。可控开关位于发射放大器2和定向耦合器3之间。在可以通过对由定向耦合器3耦合出的功率进行分析以识别发射放大器2的低输出功率时，第一可控开关7闭合而第二可控开关9断开，从而激活在发射放大器2的输出与定向耦合器3之间由匹配电阻8及第一可控开关7组成的串联电路从而实现对发射放大器输出的阻抗匹配。相反，在高输出功率时，第一开关7断开而第二开关9接通，从而匹配电阻8不再接入在发射放大器2的输出与定向耦合器3之间。

Claims (9)

1.发射装置，
具有发射信号发生器(1)，用于产生发射信号，
具有后接于发射信号发生器(1)的发射放大器(2)，用于放大发射信号和在其输出端输出被放大的发射信号，
具有后接于发射放大器(2)的定向耦合器(3)，所述的定向耦合器(3)把由该发射放大器(2)产生的发射信号的输出功率的一部分耦合出并且输送到发射信号发生器(1)，以使得能够控制发射放大器(2)的输出功率或者由发射信号发生器(1)进行的调制，并且
具有电路装置(8)，所述的电路装置(8)具有一定的阻抗并且可以选择性地与发射放大器(2)的输出以及与定向耦合器(3)的输入耦合连接以实现对发射放大器(2)的输出匹配，
其中，选择电路装置的阻抗来实现在沿发射放大器的输出方向行进的干扰信号(A)的行进波的匹配，以降低干扰信号(A)在发射放大器的输出上的反射。
2.如权利要求1所述的发射装置，
其特征在于，
发射信号发生器(1)产生高频发射信号。
3.如权利要求1所述的发射装置，
其特征在于，
具有一定的阻抗的电路装置(8)经可控开关(7)选择性地串联在发射放大器(2)的输出与为耦合出发射放大器(2)的发射功率的一部分所设的定向耦合器(3)之间。
4.如权利要求1所述的发射装置，
其特征在于，
具有一定阻抗的电路装置(8)经可控开关(7)选择性地串联在发射放大器(2)的输出晶体管与定向耦合器(3)之间。
5.如权利要求1或2所述的发射装置，
其特征在于，
设有可控开关(7)，用于把具有一定阻抗的电路装置(8)选择性地与发射放大器(2)并联或者与发射放大器(2)的输出分离开。
6.如权利要求5所述的发射装置，
其特征在于，
具有一定阻抗的电路装置(8)经可控开关(7)并联在发射放大器(2)的输出晶体管上。
7.如权利要求1或2所述的发射装置，
其特征在于，
由电阻构成所述电路装置(8)的阻抗。
8.如权利要求1或2所述的发射装置，
其特征在于，
选择电路装置(8)的所述一定的阻抗，使得在电路装置(8)与发射放大器(2)输出进行耦合连接时实现发射放大器(2)的输出阻抗匹配。
9.如权利要求1或2所述的发射装置，
其特征在于，
所述的发射装置是移动无线电终端设备的组成部分。
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