CN1905397A - 通信设备的rf功率检测电路及具有其的移动通信终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信设备的RF功率检测电路，其特征是包括如下几个部分：第1电容器，它从通过RF输入端子输入的RF功率信号中去除DC成份；电流检测部，它为了从去除直流成份的交流信号中检测电流，由肖特基二极管多级连接而成；对数放大器放大部，它由对通过上述第1电容器输入的RF信号进行放大的对数放大器多级排列而成；电流－电压转换器，它连接于上述电流检测部的输出端，根据上述肖特基二极管的电流－电压特性，把电流检测部的输出电流转换为电压；控制部，它对上述对数放大器放大部的各对数放大器是否工作进行控制，使上述电流－电压转换器的输出特性具有线性。采用本发明可以有效减小关于噪声的误差，进行正确测量。

Description

通信设备的RF功率检测电路及具有其的移动通信终端

技术领域

本发明涉及通信设备的RF功率检测电路及具有其的移动通信终端，更详细地说，涉及一种检测输出RF信号的通信设备所输出的RF信号的RF功率检测电路及具有其的移动通信终端。

背景技术

移动通信终端在与基站进行通信时，每隔一定周期或为了传输数据而输出RF(射频)发射功率。此时，根据从移动通信终端输出的RF信号强度的不同，可能会影响周围通信环境，通信质量因RF信号强度而变化，因此，需要一种测量RF信号的技术。

以往，移动通信终端为了测量RF信号，通过一个肖特基二极管对RF信号进行整流，生成DC(直流)信号。此时，肖特基二极管的整流曲线在较低输入电平下无法保证线性，因此，在输入信号较小时测量的值会带有许多误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种检测RF信号功率的RF功率检测电路及具有其的移动通信终端，当移动通信终端等输出RF信号的通信设备测量RF信号时，即使RF信号的输入电平较低，也可以减小误差，测量RF信号。

为实现上述目的，针对输出RF信号的通信设备所带有的检测输出RF信号功率的检测电路，本发明的通信设备的RF功率检测电路包括如下几个部分：第1电容器，它从通过RF输入端子输入的RF功率信号中去除DC成份；电流检测部，它为了从去除直流成份的交流信号中检测电流，由肖特基二极管多级连接而成；对数放大器放大部，它由对通过上述第1电容器输入的RF信号进行放大的对数放大器多级排列而成；电流-电压转换器，它连接于上述电流检测部的输出端，根据上述肖特基二极管的电流-电压特性，把电流检测部的输出电流转换为电压；控制部，它对上述对数放大器放大部的各对数放大器是否工作进行控制，使上述电流-电压转换器的输出特性具有线性。

而且，为了稳定地输出上述电流-电压转换器的输出电压，上述RF信号检测电路还可以包括如下几个部分：电阻，它连接于电流-电压转换器与上述DC输出端子之间；第2电容器，它并列连接于上述电阻与上述DC输出端子之间。

而且，上述对数放大器放大部的各对数放大器可以具有10dB放大率。

而且，上述对数放大器放大部可以由4个对数放大器分层连接，以便具有40dB的宽域特性。

而且，当上述电流-电压转换器的I-V特性曲线超过保持线性的范围时，上述控制部切断上述对数放大器放大部的相应对数放大器的动作。

本发明的移动通信终端带有具有如上各项特征的RF功率检测电路。

采用本发明，与只使用一个肖特基二极管检测RF信号时相比，多级排列4个对数放大器，通过多级排列的肖特基二极管检测被各对数放大器放大的RF信号的电流，当输入RF信号的信号电平较低时，也可以在40dB的动态范围内保持肖特基二极管的I-V线性，在有效减小噪声的误差的同时，进行正确测量。

附图说明

图1是本发明一个实施例的移动通信终端的功率检测电路图；

图2是肖特基二极管的I-V特性图。

其中，附图标记：

10-RF输入端子                    20-第1电容器

30-电流检测部                    31～35-肖特基二极管

40-对数放大器放大部              41～44-对数放大器

50-I-V转换器                     60-电阻

70-第1电容器                     80-DC输出端子

90-控制器

具体实施方式

下面参照附图，说明本发明一个实施例的移动通信终端的功率检测电路。

图1是本发明一个实施例的移动通信终端的功率检测电路图。

如图1所示，本发明一个实施例的移动通信终端的功率检测电路由从通过RF输入端子10输入的RF功率信号中去除DC成份的第1电容器20、电流检测部30、对数放大器放大部40、I-V转换器50、连接于I-V转换器50与DC输出端子80之间的电阻60及第2电容器70、以及控制器90构成。

电流检测部30为了从被第1电容器20去除直流成份的交流信号中检测到电流，由肖特基二极管31，32，33，34，35多级串行连接构成。

肖特基二极管31，32，33，34，35执行对电流进行整流、检测的功能。如图2所示，肖特基二极管的整流曲线在低输入电平下，不能保证线性。

即，如图2的，X轴表示RF信号的电流，Y轴表示输出电压。在附图中，下行曲线1表示负反馈状态下的肖特基二极管特性，上行曲线2表示正反馈状态下的肖特基二极管特性。

如附图所示，在中间的一定区域，线性得到了保持，但在未达到线性保持区域的区域或超过线性保持区域的区域，线性没有得到保持。

因此，为了无误差地测量RF信号，需要构成一种检测电路，使之在肖特基二极管31，32，33，34，35的电流-电压特性保持线性的范围内动作。

而且，—般而言，移动通信终端的发射功率在绝对值40dB以内的范围内变化。因此，最好使肖特基二极管31，32，33，34，35在40dB的动态范围内动作。为此，还要使通过对数放大器放大部40放大的RF信号输入各肖特基二极管32，33，34，35。

对数放大器放大部40由对通过第1电容器20输入的RF信号进行放大的对数放大器41，42，43，44多级排列构成。此时还要进行连接，使各对数放大器41，42，43，44的输出可以输出到电流检测部30的各肖特基二极管32，33，34，35。

I-V转换器50连接于电流检测部30的输出端，根据肖特基二极管的电流-电压特性，把电流检测部30的输出电流转换为电压进行输出。

为了稳定地输出电流-电压转换器50的输出电压，在I-V转换器50与DC输出端子80之间连接着电阻R1 60，在该电阻R1 60与DC输出端子80之间连接着第2电容器70。

控制器90根据I-V转换器50的输出，控制对数放大器放大部40的各对数放大器41，42，43，44是否动作，以便使I-V转换器50的I-V特性曲线具有线性。

即，当控制器90激活对数放大器41，42，43，44的动作时，向各对数放大器41，42，43，44接入相应电压Va，Vb，Vc，Vd。

另一方面，当控制器90切断对数放大器41，42，43，44的动作时，向各对数放大器41，42，43，44切断相应电压Va，Vb，Vc，Vd。

下面说明如上构成的本发明一个实施例的移动通信终端的RF信号检测电路的动作。

首先，以向第1对数放大器41、第2对数放大器42、第3对数放大器43、第4对数放大器44接入动作电源Va，Vb，Vc，Vd的情形为例进行说明。

通过RF输入端子10输入了测量的RF信号后，在第1电容器20中去除DC成份。

经过第1电容器20的RF信号输入第1肖特基二极管31和第1对数放大器41。根据输入第1肖特基二极管31的RF信号电压，第1肖特基二极管31把电流I1输出到I-V转换器50。

此时，输入第1对数放大器41的RF信号电压被放大10dB，输入第2肖特基二极管32和第2对数放大器42。

根据经第1对数放大器41放大10dB并输入第2肖特基二极管32的RF信号电压，第2肖特基二极管32把电流I2输出到I-V转换器50。

接着，被第1对数放大器41放大10dB并输入第2对数放大器42的RF信号电压再被放大10dB，输入第3肖特基二极管33和第3对数放大器43。

根据被第1对数放大器41及第2对数放大器42依次各放大10dB并输入第3肖特基二极管33的RF信号电压，第3肖特基二极管33把电流I3输出到I-V转换器50。

接着，被第1对数放大器41、第2对数放大器42依次各放大10dB并输入第3对数放大器43的RF信号电压再次被放大10dB，输入第4肖特基二极管34和第4对数放大器44。

根据被第1对数放大器41、第2对数放大器42、第3对数放大器43依次各放大10dB并输入第4肖特基二极管34的RF信号电压，第4肖特基二极管34把电流I4输入I-V转换器50。

接着，被第1对数放大器41、第2对数放大器42、第3对数放大器43依次各放大10dB并输入第4对数放大器44的RF信号电压被再次放大10dB，输入第5肖特基二极管35。

根据被第1对数放大器41、第2对数放大器42、第3对数放大器43、第4对数放大器44依次各放大10dB并输入第5肖特基二极管35的RF信号电压，第5肖特基二极管35把电流I5输出到I-V转换器50。

于是，输入I-V转换器50的全部输入电流I是I1，I2，I3，I4，I5相加值。此时，I-V转换器50为了具有线性输出特性，输入电流I必须具有图2所示I-V特性图中的具有线性区域内的值。

为此，控制器90对I-V转换器50进行监视，判断输入电流I是否是可以保证I-V转换器50的线性动作的范围内的值。

例如，如果I-V转换器50的输入电流I超过第1肖特基二极管31的I-V特性图中的线性区间，则控制器90切断接入第1对数放大器41、第2对数放大器42、第3对数放大器43、第4对数放大器44的动作电源Va，Vb，Vc，Vd。

另一方面，如果I-V转换器50的输入电流I小于第1肖特基二极管31的I-V特性图中的线性区间的最小电平，则控制器90接通接入第1对数放大器41、第2对数放大器42、第3对数放大器43、第4对数放大器44的动作电源Va，Vb，Vc，Vd，在使各层的对数放大器41，42，43，44动作后，使用第5肖特基二极管35输出的I5电流。此时，I5占据了全体电流I的90％，因此，I1，I2，I3，I4不足全体电流I的10％，所以，根本不会对全体电流I的线性产生影响。

因此，与只使用第1肖特基二极管31一个时相比，当使用4个对数放大器41，42，43，44时，可以追加确认40dB的动态范围，使DC输出端子的输出值具有了线性。

此时，第2电容器70应充分小，以使对数放大器的应答时间快于对数函数曲线。电阻R1 60和第2电容器70的时间常数要使对数放大器的输出上升时间(rise time)的90％是一个频(step)。

如果时间常数大，则会影响迅速执行检测，造成肖特基二极管的使用动作频率降低。因此，确定第2电容器70的容量值，使对数函数的变化量快于输入的变化。此时，函数式为时间常数(T)＝RC。

另一方面，如果第1电容器C1 20和第2电容器C2过小，电阻R1 60将会引起输入RF信号衰减(attenuate)。另外，应高于由电阻R1 60和第2电容器C2 70决定的高通滤波器(High pass filter)的转角频率(cornerfrequency)。

以上参照本发明的有益实施例及许多具体的变形实施例进行了说明。但是，不同于具体说明的许多其它实施例也属于本发明的思想及范围内，这是相关领域业内人士不言而喻的。

例如，在本发明的一个实施例中，是以具有40dB动态范围的移动通信终端的RF功率检测电路为例进行说明，这只是一种有益的示例而已，可以不限定于40dB这一数值，随意进行变形。

而且，在本发明的一个实施例中，使用了各对数放大器的放大率是10dB的对数放大器，但是，对数放大器的放大率可以根据需要随意变形，这是不言而喻的。

另外，在本发明的一个实施例中，对于执行移动通信终端基本动作所需的移动通信终端的各种众所周知的构成要素，附图中并未标示或进行另外说明，只对执行功率检测的检测电路进行了详细说明。

但是，在移动通信终端中内置这种检测电路，可以实现本发明一个实施例的执行RF功率检测的移动通信终端，这是不言而喻的。

而且，在本发明的一个实施例中，作为输出RF信号的通信设备，是以移动通信终端带有的RF检测电路为例进行了说明，但本发明不局限于移动通信终端，在输出RF信号的各种通信设备，比如在基站等有线无线通信设备中均可以实现多种应用，这是不言而喻的。

在本发明中，与只使用一个肖特基二极管检测RF信号时相比，多级排列4个对数放大器，通过多级排列的肖特基二极管检测被各对数放大器放大的RF信号的电流，当输入RF信号的信号电平较低时，也可以在40dB的动态范围内保持肖特基二极管的I-V线性，在有效减小噪声的误差的同时，进行正确测量。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1、一种通信设备的射频功率检测电路，针对输出射频信号的通信设备所带有的检测输出射频信号功率的检测电路，其特征包括：

第1电容器，从通过射频输入端子输入的射频功率信号中去除直流成份；

电流检测部，为了从去除直流成份的交流信号中检测电流，由肖特基二极管多级连接而成；

对数放大器放大部，由对通过所述第1电容器输入的射频信号进行放大的对数放大器多级排列而成，使各对数放大器的输出可以输入所述电流检测部的各肖特基二极管；

电流-电压转换器，连接于所述电流检测部的输出端，根据所述肖特基二极管的电流-电压特性，把电流检测部的输出电流转换为电压，输出到直流输出端子；

控制部，对所述对数放大器放大部的各对数放大器是否工作进行控制，使所述电流-电压转换器的输出特性具有线性。

2、根据权利要求1所述的通信设备的射频功率检测电路，其特征是：为了稳定地输出所述电流-电压转换器的输出电压，还包括连接于电流-电压转换器与所述直流输出端子之间的电阻、并列连接于所述电阻与上述直流输出端子之间的第2电容器。

3、根据权利要求1所述的通信设备的射频功率检测电路，其特征是：所述对数放大器放大部的各对数放大器具有10dB放大率。

4、根据权利要求3所述的通信设备的射频功率检测电路，其特征是：所述对数放大器放大部由4个对数放大器多级连接而成。

5、根据权利要求1所述的通信设备的射频功率检测电路，其特征是：当所述电流-电压转换器的输出特性超过保持线性的范围时，所述控制部切断所述对数放大器放大部的相应对数放大器的动作，使所述电流-电压转换器的输出特性处于保持线性的范围内。

6、一种具有权利要求1至权利要求5任意一项的射频功率检测电路的移动通信终端。