CZ20031536A3 - Způsob a zařízení k regulaci výkonu milimetrových vln vysílacího/přijímacího modulu pásma V - Google Patents
Způsob a zařízení k regulaci výkonu milimetrových vln vysílacího/přijímacího modulu pásma V Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20031536A3 CZ20031536A3 CZ20031536A CZ20031536A CZ20031536A3 CZ 20031536 A3 CZ20031536 A3 CZ 20031536A3 CZ 20031536 A CZ20031536 A CZ 20031536A CZ 20031536 A CZ20031536 A CZ 20031536A CZ 20031536 A3 CZ20031536 A3 CZ 20031536A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- spdt
- power
- mmic
- diode
- damping member
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims 4
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a zařízení k regulaci výkonu milimetrových vln vysílacího/přijímacího (TR) modulu pásma V podle základního nároku 1.
Dosavadní stav techniky
Výstupní výkon zvláště mobilních komunikačních přístrojů by měl být co možno konstantní a to nezávisle na individuálních vlastnostech stavebních prvků a přístrojů vyráběných ve velkých počtech kusů. Při frekvencích menších než 50 GHz se realizují regulovatelné tlumicí členy jako spínač MMIC s PIN-diodami nebo jako spínač MESFET. Podle současného stavu techniky jsou známé také jiné koncepce regulace výkonu pro nižší frekvence. Avšak vysílací/přijímací (TR) modul pásma V s regulovaným výstupním výkonem není dosud známý. Také regulovatelný tlumicí člen při 60 GHz jako MMIC není dosud na trhu k dostání.
Individuální nastavení hotových přístrojů je velmi nákladné, proto by bylo žádoucí, aby odpovídajícím uspořádáním došlo k vyhnutí se tomuto nastavení. Přitom má být požadováno pokud možno málo přídavných
444 44
4·· 4··· součástí, protože tyto součásti na jedné straně zase samy individuálně rozptylují a na druhé straně způsobují náklady.
Firma United Monolithic Semiconductors S.A.S, 91401 Orsay Cedex France nabízí pro komunikační systémy jednopólový spínač SPDT (Single Pole Double Throw) pro 50-60 GHz s typovým označením “CHS2190a”, který byl dosud použit jako vysílací/přijímací spínač ve vysílacích/přijímacích modulech. Cílem vynálezu je vytvořit při použití tohoto nebo odpovídajícího spínače regulaci výkonu se jmenovanými význaky.
Podstata vynálezu
Tento úkol se podle vynálezu řeší označenou částí nároku 1 případně 2 předložených význaků.
Použití SPDT MMIC jako regulovatelného tlumicího členu umožňuje nastavení žádaného vysílacího výkonu a kompenzaci rozptylů čipů. Tvoří základní součást regulace výkonu (akční člen). Dvojí funkcí čipu se dosáhne značné úspory nákladů.
Také použitím druhého SPDT MMIC jako detektoru výkonu se na základě dvojí funkce dosáhne úspory nákladů.
Celkově vede regulace výkonu celého vysílacího/přijímacího (TR) modulu ke zvětšení výtěžku modulu kompenzací rozptylů čipů a účinků teploty. Vícenásobné použití SPDT MMIC jako spínače, tlumicího členu a detektoru výkonu vede k řečeným výhodám.
• ·
Podrobnosti vynálezu plynou z podnároků a popisu, ve kterém je vysvětlen jeden příklad provedení pomocí výkresu.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 Blokové schéma regulace vysílacího výkonu podle vynálezu
Obr. 2 Uspořádání a označení připojovacích bodů známého SPDT MMIC
Obr. 3 Principiální schéma zapojení
Obr. 4 Vnější zapojení a stejnosměrné napájení
Obr. 5 Chování tlumení v závislosti na řídicím napětí
Obr. 6 Použití SPDT MMIC jako detektoru
Obr. 7 Maximální použitelný a regulovaný vysílací výkon
Příklady provedení vynálezu
Známý MMIC může být podle vynálezu provozován buď jako Schottkyho diodový jednopólový přepínač typu SPDT (Single Pole Double Throw) nebo podle volby jiných napájecích napětí jako regulovatelný tlumicí člen. Obr. 2 a 3 ukazují uspořádání SPDT MMIC a principiální schéma zapojení. Ve spínacím provozu je vstupní výkon na bráně IN propojen buď na bránu Ql nebo 02. Při provozu jako proměnný tlumicí člen je brána 02 bezodrazově uzavřena a větev zapojení IN-02 se provozuje v propustném směru. Mezi bránami IN a 01 se dá stejnosměrným napájecím napětím nastavit proměnné tlumení mezi 3,5 dB a 25 dB (viz obr. 4 a 5).
« · · · ·
000 00 ··· ·«··
Obr. 4 uvádí vnější zapojení a stejnosměrné napájení. Provozní způsoby jsou následující:
Spínací provoz:
Větev zapojení IN-O1 je zapnuta, větev IN-O2 je vypnuta:
Připojovací body Al, A2: - 2,5 V Připojovací body Bl, B2: 12 mA
Stav vypnuto: Větev zapojení blokována
Stav zapnuto: Větev zapojení propouští
Vnější připojovací napětí se dodává přes sériové odpory asi 250 Ω v sérií k připojovacím bodům Al, A2, Bl, B2.
Provoz jako detektor:
Větev zapojení IN-Olje jako detektor, větev zapojení IN-O2 je vypnuta: Připojovací body Al, A2: 0 V, (1 kQ v sérii k připojovacím bodům) Připojovací body Bl, B2: 12 mA
Provoz jako proměnný tlumicí člen:
Větev zapojení IN-Olje zapnuta (brána Ol bezodrazově uzavřena), větev zapojení IN-O2 je ve tlumicím provozu:
Připojovací body Al, A2: -2,5 V
Připojovací body Bl, B2: 0 - 12 mA (odpovídá 0 - 4 V za sériovým odporem 250 Ω)
000 00
0000
0*
Na SPDT MMIC jsou v každé větvi zapojení dva diodové páry 4, 5 případně 6, 7 mezi vysokofrekvenčním vedením a kostrou. Při provozu SPDT MMIC jako detektoru výkonu je jedna větev blokována (např. IN02), druhá větev je zapojena pro průchod s předpětím O V. Vysokofrekvenční výkon protékající zapnutou větví se na paralelně zapojených diodách usměrní. Měřitelné stejnosměrné napětí na připojovacích bodech Al případně A2 je měřítkem protékajícího výkonu, jak je to znázorněno na obr. 6. K měření výkonu se využije stejnosměrného napětí na připojovacím bodě A2. Detekce výkonu na SPDT MMIC je možná pro hladinu 3 dBm < P < 10 dBm.
Obr. 5 uvádí tlumící chování v závislosti na řídicím napětí. Přitom platí následující hodnoty:
Stejnosměrné zapojení a napěťové napájení:
Připojovací body Al, A2: - 2,5 V
Připojovací body Bl, B2: Řídicí napětí je přiloženo přes sériový odpor 250 Ω.
Vysokofrekvenční uspořádání:
Měření na čidlu destičky při 58 GHz.
Vstupní výkon na bráně IN, výstupní výkon na bráně 02, brána Ol byla uzavřena tlumicím členem 10 dB.
Obr. 6 uvádí použití SPDT MMIC jako detektoru. V diagramu je znázorněno napětí detektoru v závislosti na měřeném výstupním výkonu. Přitom platí:
Stejnosměrné zapojení a napěťové napájení:
• · * φ φ ·♦· • · · · « · φ ♦ · φφφφ φφ *·
Připojovací body Al, Α2: 0 V je přivedeno přes sériový odpor 1 kO řídicí napětí
Připojovací body B1, B2: 12 mA.
Vysokofrekvenční uspořádání:
Měření na čidlu destičky při 58 GHz.
Vstupní výkon na bráně Ol. výstupní výkon na bráně IN, brána 02 byla uzavřena tlumicím členem 10 dB.
Regulace vysílacího výkonu popsanými součástkami byla podle vynálezu vyvinuta pro vysílací a přijímací modul, jak je v provedení ukázána v blokovém schématu zapojení na obr. 1. V případě příjmu jsou oba SPDT MMIC (1 a 2) použity jako spínače. Výkon LO (Pin_L0) a přijímaný výkon (PINRX) jsou zapojeny na směšovač. V případě vysílání funguje SPDT MMIC1 jako regulovatelný tlumicí člen a SPDT MMIC2 jako detektor výkonu. Regulační obvod výkonu je uzavřen přes analogovou elektroniku. Požadovaná výstupní hladina se nastaví žádanou hodnotou na elektronice. Obr. 7 uvádí výstupní výkon měřený na spektrálním analyzátoru pro neregulovaný případ (maximální použitelný výkon) a pro regulovaný případ (Pout = 5 dBm = konst.).
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob kregulaci výkonu milimetrových vln vysílacího/přijímacího (TR) modulu pásma V ve frekvenčním rozsahu 50 GHz a vyšším, při kterém je vysílací a přijímací cesta oddělena pomocí dvou jednopólových spínačů SPDT (Single Pole Double Throw) MMIC, vyznačující se tím, že v případě vysílání je první spínač SPDT MMIC použit jako regulovatelný tlumicí člen a druhý spínač SPDT MMIC jako detektor výstupního výkonu a že regulace výstupního výkonu na předem dané hladině se provede pomocí elektroniky.
- 2. Zařízení k regulaci výkonu milimetrových vln vysílacího/přijímacího (TR) modulu pásma V ve frekvenčním rozsahu 50 GHz a vyšším se dvěma jednopólovými spínači SPDT (Single Pole Double Throw) MMIC k oddělení vysílací a přijímací cesty, vyznačující se tím, že v případě vysílání je první spínač SPDT MMIC použit jako regulovatelný tlumicí člen a druhý spínač SPDT MMIC jako detektor výstupního výkonu a k provedení regulace je opatřeno elektronické zařízení.
- 3. Zařízení podle nároku 2 vyznačující se tím, že u jednopólového přepínače SPDT MMIC, který má dvě větve, ve spínaném provozu vstupní výkon na bráně (IN) se dá podle volby propojit na bránu (Ol) nebo (02) a že při provozu jako regulovatelný tlumicí člen je brána (02) bezodrazově uzavřena a mezi bránami (IN) a (Ol) se dá napájecím napětím nastavit proměnné tlumení.
- 4. Zařízení podle nároku 2 vyznačující se tím, že u jednopólového přepínače SPDT MMIC, který má dvě větve, jsou v každé větviAAAAAA ·· AA·AAA A· ··· ···· ·* zapojení vždy dva paralelně zapojené diodové páry mezi vysokofrekvenčním vedením a kostrou a že při provozu jako výkonový detektor je jedna větev blokována a druhá větev je zapojena předpětím 0 V na průchod, že poslední větví protékající vysokofrekvenční výkon se diodami usměrní a měřitelné stejnosměrné napětí slouží jako měřítko protékajícího výkonu.1/4-- - r v * * ···· · ···· » ·*« ·· ····... ,, ··» ···· ·· ··3 2Obr. 21 Vf vstup2 Vf výstup 23 Kostra4 Předpětí diody 1
- 5 Předpětí diody 2
- 6 Předpětí diody 3
- 7 Předpětí diody 4
- 8 Kostra
- 9 Vf výstup 12/4
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10060332A DE10060332B4 (de) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Millimeterwellen-Leistungsregelung bei einem V-Band-TR-Modul |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20031536A3 true CZ20031536A3 (cs) | 2004-03-17 |
| CZ301316B6 CZ301316B6 (cs) | 2010-01-13 |
Family
ID=7665809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20031536A CZ301316B6 (cs) | 2000-12-04 | 2001-11-09 | Zpusob regulace výkonu milimetrových vln vysílacího/prijímacího modulu a vysílací/prijímací modul |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7012478B2 (cs) |
| EP (1) | EP1342313B1 (cs) |
| JP (1) | JP3822169B2 (cs) |
| KR (1) | KR100779339B1 (cs) |
| CN (1) | CN1227770C (cs) |
| AT (1) | ATE458300T1 (cs) |
| AU (2) | AU2002221554B2 (cs) |
| BR (1) | BR0115869A (cs) |
| CA (1) | CA2430326C (cs) |
| CZ (1) | CZ301316B6 (cs) |
| DE (2) | DE10060332B4 (cs) |
| ES (1) | ES2338406T3 (cs) |
| HK (1) | HK1060442A1 (cs) |
| HU (1) | HUP0302941A2 (cs) |
| IL (2) | IL156147A0 (cs) |
| NO (1) | NO326707B1 (cs) |
| PL (1) | PL205863B1 (cs) |
| WO (1) | WO2002047245A2 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI338970B (en) * | 2007-11-02 | 2011-03-11 | Univ Nat Taiwan | Single-pole-double-throw switch integrated with bandpass filtering function |
| KR101301816B1 (ko) * | 2010-03-25 | 2013-08-29 | 한국전자통신연구원 | 증폭기 스위치로 동작하는 다기능 ｍｍｉｃ |
| CN111835372B (zh) * | 2019-04-18 | 2023-06-30 | 北京小米移动软件有限公司 | 一种射频电路及无线通信设备 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3678414A (en) * | 1970-10-19 | 1972-07-18 | Collins Radio Co | Microstrip diode high isolation switch |
| US4837530A (en) * | 1987-12-11 | 1989-06-06 | Hewlett-Packard Company | Wideband (DC-50 GHz) MMIC FET variable matched attenuator |
| US4843354A (en) * | 1987-12-28 | 1989-06-27 | Motorola, Inc. | Broad band microwave biasing networks suitable for being provided in monolithic integrated circuit form |
| US5103195A (en) * | 1989-10-13 | 1992-04-07 | Hewlett-Packard Company | Hybrid gaas mmic fet-pin diode switch |
| JPH05103195A (ja) * | 1991-10-04 | 1993-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像入力装置 |
| JP3362931B2 (ja) * | 1993-09-30 | 2003-01-07 | ソニー株式会社 | アツテネータ回路 |
| JP3198808B2 (ja) * | 1994-06-30 | 2001-08-13 | 株式会社村田製作所 | 高周波スイッチ |
| JPH09200021A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | 集積回路 |
| US5777530A (en) * | 1996-01-31 | 1998-07-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switch attenuator |
| US5990580A (en) * | 1998-03-05 | 1999-11-23 | The Whitaker Corporation | Single pole double throw switch |
| US6801108B2 (en) * | 2001-12-14 | 2004-10-05 | Taiwan University | Millimeter-wave passive FET switch using impedance transformation networks |
-
2000
- 2000-12-04 DE DE10060332A patent/DE10060332B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-09 CN CNB018181813A patent/CN1227770C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-09 IL IL15614701A patent/IL156147A0/xx active IP Right Grant
- 2001-11-09 PL PL362025A patent/PL205863B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-11-09 AU AU2002221554A patent/AU2002221554B2/en not_active Ceased
- 2001-11-09 EP EP01270011A patent/EP1342313B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-09 JP JP2002548851A patent/JP3822169B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-09 CZ CZ20031536A patent/CZ301316B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-11-09 AU AU2155402A patent/AU2155402A/xx active Pending
- 2001-11-09 KR KR1020037006052A patent/KR100779339B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-11-09 HU HU0302941A patent/HUP0302941A2/hu unknown
- 2001-11-09 BR BR0115869-4A patent/BR0115869A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-11-09 DE DE50115353T patent/DE50115353D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-09 ES ES01270011T patent/ES2338406T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-09 AT AT01270011T patent/ATE458300T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-11-09 CA CA002430326A patent/CA2430326C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-09 US US10/433,464 patent/US7012478B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-09 WO PCT/DE2001/004215 patent/WO2002047245A2/de active IP Right Grant
-
2003
- 2003-05-27 IL IL156147A patent/IL156147A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-05-30 NO NO20032468A patent/NO326707B1/no not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-05-14 HK HK04103393A patent/HK1060442A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20032468L (no) | 2003-05-30 |
| JP3822169B2 (ja) | 2006-09-13 |
| AU2002221554B2 (en) | 2006-02-23 |
| BR0115869A (pt) | 2004-01-20 |
| HUP0302941A2 (en) | 2003-12-29 |
| CA2430326A1 (en) | 2002-06-13 |
| US20040110476A1 (en) | 2004-06-10 |
| EP1342313A2 (de) | 2003-09-10 |
| PL205863B1 (pl) | 2010-06-30 |
| PL362025A1 (en) | 2004-10-18 |
| JP2004515185A (ja) | 2004-05-20 |
| CZ301316B6 (cs) | 2010-01-13 |
| KR20030061389A (ko) | 2003-07-18 |
| WO2002047245A3 (de) | 2003-02-27 |
| ES2338406T3 (es) | 2010-05-07 |
| AU2155402A (en) | 2002-06-18 |
| ATE458300T1 (de) | 2010-03-15 |
| CN1471745A (zh) | 2004-01-28 |
| CN1227770C (zh) | 2005-11-16 |
| WO2002047245A2 (de) | 2002-06-13 |
| IL156147A (en) | 2008-06-05 |
| EP1342313B1 (de) | 2010-02-17 |
| HK1060442A1 (en) | 2004-08-06 |
| NO326707B1 (no) | 2009-02-02 |
| DE10060332B4 (de) | 2005-02-24 |
| DE10060332A1 (de) | 2002-07-11 |
| CA2430326C (en) | 2009-07-28 |
| NO20032468D0 (no) | 2003-05-30 |
| US7012478B2 (en) | 2006-03-14 |
| KR100779339B1 (ko) | 2007-11-23 |
| DE50115353D1 (de) | 2010-04-01 |
| IL156147A0 (en) | 2003-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5093667A (en) | T/R module with error correction | |
| US5392464A (en) | Directional detector for power level control | |
| CA2405143A1 (en) | Transmit/receiver module for active phased array antenna | |
| HUE029405T2 (en) | Variable output performance for battery level gauges | |
| Lohmiller et al. | SiGe BiCMOS X-band transceiver-chip for phased-array systems | |
| IL165380A (en) | Accurate range calibration architecture for pulsed doppler radar systems | |
| US7831214B1 (en) | Low power linear transmit/receive (T/R) module | |
| CZ20031536A3 (cs) | Způsob a zařízení k regulaci výkonu milimetrových vln vysílacího/přijímacího modulu pásma V | |
| Wagner et al. | 0.5–9 GHz CMOS variable gain amplifier with control linearization, low phase variations and self-matching | |
| JP3023172B2 (ja) | 誤差補正を備えたｔｒモジュール | |
| US5903192A (en) | Arrangement for controlling the output amplitude of a high frequency power amplifier | |
| Verma et al. | Low error Ku-band 5-bit digital attenuator MMIC | |
| Chen et al. | DC-20 GHz Wideband Low Loss SPDT Switch MMIC | |
| Bangar et al. | Design of Monolithic 5–18 GHz Digital Attenuator with Low Attenuation and Phase Error | |
| Willems et al. | Multifunction small-signal chip set for transmit/receive modules | |
| CN208028858U (zh) | 一种微波射频系统的射频增益数字式补偿电路 | |
| Malmqvist et al. | An RF-MEMS based SP4T switched LNA MMIC used in a 24 GHz beam-steering antenna module | |
| Komiak et al. | Broadband SDLVA, SGA, SDGVGA, and vector modulator elements for intelligent RF microsystems | |
| Diciomma et al. | 8W 2–8GHz solid state amplifier for phased array | |
| Song et al. | A DC-12GHz DPDT Switch Matrix MMIC in GaAs E/D-Mode PHEMT Technology | |
| Goyal et al. | Design and Development of an S-band 6 bit MMIC Attenuator with Low Insertion Loss | |
| JPH088442B2 (ja) | ステップ可変式高周波減衰器 | |
| KR19990080428A (ko) | 디지털 제어 가변 감쇠기 | |
| JPH02152305A (ja) | 送受信モジュール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20131109 |