DE102010011429A1

DE102010011429A1 - Detektorschaltung

Info

Publication number: DE102010011429A1
Application number: DE201010011429
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: Qualcomm Technologies Inc
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2011-09-15
Also published as: WO2011113750A1

Abstract

Es wird eine Detektorschaltung mit einem vergrößerten dynamischen Bereich und einer geringeren Empfindlichkeit durch verschiedene Modulationssysteme verursachte Signalverzerrungen angegeben. Dazu umfasst die Detektorschaltung einen Signalpfad, einen bidirektionalen Richtkoppler, zwei logarithmische Verstärker, einen Subtrahierer und einen Phasendetfend die in dem Signalpfad propagierenden Leistungen sowie die entsprechenden Phasendifferenzen von Vorwärts- und Rückwärtssignalen zur Verfügung.

Description

Die Erfindung betrifft Detektorschaltungen zur Bestimmung der Impedanzanpassung einer Lastimpedanz an einen Signalport, z. B. in einem Signalpfad eines mobilen Kommunikationsgeräts.
Moderne mobile Kommunikationsgeräte umfassen Impedanzanpassschaltungen zur Impedanzanpassung der Impedanz einer Antenne an die Impedanz eines Signalpfads bzw. an die Impedanz nachfolgender Stufen des mobilen Kommunikationsgeräts. Um die Impedanz effektiv anpassen zu können, ist es notwendig, die tatsächliche Anpassung zu ermitteln. Ein Maß für die tatsächliche Anpassung ist der Reflexionskoeffizient Γ oder das Stehwellenverhältnis (VSWR = Voltage Standing Wave Ratio), das vom Reflexionskoeffzienten abhängt. Der Reflexionskoeffzient Γ ist der Quotient aus der Vorwärtsrichtung propagierender Leistung und reflektierter Leistung. Darüber hinaus geben z. B. auch der Betrag des Reflexionskoeffizienten, sein Realteil oder sein Imaginärteil oder der Betrag oder der Realteil oder der Imaginärteil der komplexwertigen Lastimpedanz Aufschluss über die Impedanzanpassung, zumal die Impedanz der nachfolgenden Schaltungen des mobilen Kommunikationsgeräts i. A. bekannt ist.
Eine bekannte Detektorschaltung der Firma Maxim, eine Applikationsschaltung zum MAX2016, umfasst einen Zirkulator, über den ein reflektiertes Signal aus dem Signalpfad ausgekoppelt und einem logarithmischen Detektor zugeführt wird. Gleichzeitig wird das in Vorwärtsrichtung propagierende Signal über einen zweiten logarithmischen Detektor einem Verstärker zugeführt. Die jeweils logarithmisch verstärkten Signale werden den beiden Eingängen eines Subtrahierers zugeführt. Der Subtrahierer subtrahiert die logarithmisch verstärkten Signale.
Unter einem logarithmisch verstärkten Signal ist ein Signal zu verstehen, welches im Wesentlichen proportional zu einem Logarithmus (z. B. dem natürlichen Logarithmus) des ursprünglichen Signals ist. Die Differenz logarithmisch verstärkter Signale entspricht dann – gemäß dem Additionstheorem der Exponentialfunktion – im Wesentlichen dem Quotienten der ursprünglichen Signalstärken. Der Ausgang des Subtrahierers liefert also ein Maß, welches im Wesentlichen proportional zum Reflexionskoeffzienten Γ ist.
Problematisch an bekannten Detektorschaltungen ist, dass die Ausgangssignale der logarithmischen Verstärker mit einem Rauschen beaufschlagt sind. Die Differenz von mit Rauschen beaufschlagten Signalen umfasst das Rauschen ebenfalls. Im Allgemeinen ist die Summe zweier verrauschter Signale größer als das Rauschen jeden einzelnen Signals.
Ein großes Problem bei bekannten Detektorschaltungen ist, dass das ermittelte Differenzsignal negativ sein kann, beispielsweise wenn die Störung durch Rauschen zu groß ist. Analog-Digital-Wandler, die den – in diesem Fall negativen – Reflexionskoeffzienten digitalisieren und an eine Logikschaltung des mobilen Kommunikationsgeräts weiterleiten sollen, können mit einem negativen Eingangssignal überfordert sein.
Die Qualität des Signals, das den Reflexionskoeffzienten angibt, hängt stark vom verwendeten Mobilfunksystem ab. Die Modulationsart des Mobilfunksystems beeinflusst insbesondere die zeitliche Abhängigkeit des durch konventionelle Detektorschaltungen ermittelten Reflexionskoeffzienten stark.
Problematisch an bekannten Detektorschaltungen ist ferner, dass Limitierungen der logarithmischen Verstärker den dynamischen Bereich, in dem die Detektorschaltung gut funktioniert, einschränken.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Detektorschaltung anzugeben.
Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektorschaltung anzugeben, welche besser mit unterschiedlichen Modulationssystemen unterschiedlicher Mobilfunksysteme funktioniert.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektorschaltung anzugeben, welche einen größeren dynamischen Bereich der im Signalpfad propagierenden Leistungen abdeckt.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektorschaltung anzugeben, welche neben dem Betrag des Reflexionskoeffzienten auch weitere physikalische Größen zur Verfügung stellt, aus denen die Impedanzanpassung einfacher zu ermitteln ist als wenn lediglich der Betrag des Reflexionskoeffzienten bekannt wäre.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Detektorschaltung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere abhängige Ansprüche geben weitere Ausgestaltungen an.
Die Erfindung gibt eine Detektorschaltung mit einem Signalport, einem Lastport und einem dazwischen verschalteten Signalpfad an. Die Detektorschaltung umfasst ferner einen bidirektionalen Richtkoppler, einen ersten und einen zweiten logarithmischen Verstärker, einen Subtrahierer und einen Phasendetektor. Dabei ist der Richtkoppler mit dem Signalpfad verschaltet.
Der Richtkoppler stellt an einem ersten Ausgang ein erstes Signal, das ein Maß der im Signalpfad in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, zur Verfügung. Ferner stellt der Richtkoppler an einem zweiten Ausgang ein zweites Signal, das ein Maß der im Signalpfad entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, zur Verfügung.
Der erste logarithmische Verstärker ist mit dem ersten Ausgang des Richtkopplers verschaltet und verstärkt das erste Signal logarithmisch. Der zweite logarithmische Verstärker ist mit dem zweiten Ausgang des Richtkopplers verschaltet und verstärkt das zweite Signal logarithmisch.
Der Subtrahierer ist mit den logarithmischen Verstärkern verschaltet und ermittelt die Differenz aus dem ersten logarithmisch verstärkten Signal und dem zweiten logarithmisch verstärkten Signal als Maß für den Reflexionskoeffzienten.
Der Phasendetektor ist ebenfalls mit den logarithmischen Verstärkern verschaltet und ermittelt ein Phasensignal, das ein Maß für den Phasenunterschied zwischen der in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung und der entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist.
Die Detektorschaltung stellt ein analoges Signal zur Verfügung. Das analoge Signal wird aus dem ersten logarithmisch verstärkten Signal und dem zweiten logarithmisch verstärkten Signal ermittelt.
Eine solche Detektorschaltung stellt also nicht nur ein analoges Signal, welches ein direktes Maß für den Reflexionskoeffzienten ist und welches am Ausgang des Subtrahierers abgegriffen werden kann, zur Verfügung. Eine solche Detektorschaltung stellt zusätzlich ein weiteres Phasensignal zur Verfügung, welches Informationen über die Phasendifferenz aus in Vorwärtsrichtung und entgegen der Vorwärtsrichtung propagierenden Signalen enthält.
In Abhängigkeit von der verwendeten Modulation der im Signalpfad propagierenden Hochfrequenzsignale können am Subtrahierer abzugreifende Signale, welche lediglich die propagierenden Leistungen anzeigen, korrumpiert sein. Insbesondere bei Modulationssignalen mit einem hohen Crest-Faktor oder bei starkem Rauschen ist die Gefahr groß, vom Subtrahierer entgegengenommene Signale zu missinterpretieren. Die Tatsache, dass die vorliegende Detektorschaltung sowohl Informationen über die propagierenden Leistungen als auch Informationen über die Phasen der Signale zur Verfügung stellt, ermöglicht ein einfaches Verfahren, insbesondere mit einem stabilen Algorithmus, zur Ermittlung der tatsächlichen Impedanzanpassung.
Ferner gilt: Im Falle einer sehr guten Impedanzanpassung ist die in Rückwärtsrichtung propagierende Leistung besonders klein. Das Signal-Rausch-Verhältnis am Ausgang des zweiten logarithmischen Verstärkers – an welchem ein Maß für die reflektierte Leistung abgreifbar ist – ist besonders niedrig.
Bei einer eher guten Impedanzanpassung funktioniert eine Detektorschaltung, welche im Wesentlichen auf der Ermittlung der übertragenen Leistungen beruht, deshalb schlecht. Die vorliegende Erfindung nutzt dagegen zusätzlich Phaseninformationen, wodurch der dynamische Arbeitsbereich im Vergleich zu konventionellen Detektorschaltungen erhöht ist.
Insbesondere Analog-Digital-Wandler, welche die ermittelte Impedanzanpassung digitalisieren und einer Schaltungslogik eines mobilen Kommunikationsgeräts zur Verfügung stellen sollen, sind mit negativen Eingangsspannungen nicht kompatibel. Ist das Signal-Rausch-Verhältnis also besonders schlecht, so ist es möglich, dass konventionelle Detektorschaltungen ein analoges Signal an einen Digital-Analog-Wandler übermitteln, welches für diesen Wandler nicht verarbeitbar ist.
In der vorliegenden Erfindung kann dabei zusätzlich auf das Phasensignal ausgewichen werden, um Informationen über die Impedanzanpassung zu erhalten.
In einer Ausführungsform ist das analoge Signal ein Maß für

– den Betrag der in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung,
– den Betrag der entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung,
– den Betrag des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten,
– den Phasenwinkel des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten,
– den komplexwertigen Reflektionskoeffizienten,
– den Realteil des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten,
– den Imaginärteil des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten,
– den Realteil einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz,
– den Phasenwinkel einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz,
– den Imaginärteil einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz oder
– den Betrag einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz.

Die Information, die eine erfindungsgemäße Detektorschaltung zur Verfügung stellt, geht also über das alleinige Zurverfügungstellen der im Signalpfad propagierenden Leistung hinaus, wodurch eine verbesserte Signaldetektion auch bei widrigen Umständen möglich ist.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung einen Analog-Digital-Wandler, der das analoge Signal digitalisiert und zur Verfügung stellt.
Insbesondere der Digitalwandler profitiert vom vergrößerten Dynamikbereich der zu detektierenden Leistungen. Dadurch wird eine Fehlfunktion des Analog-Digital-Wandlers bei einer sehr geringen reflektierten Leistung vermindert.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung einen Signalverstärker, der zwischen dem zweiten Ausgang des Richtkopplers und dem Eingang des zweiten logarithmischen Verstärkers verschaltet ist. Die Signalverstärkung des Signalverstärkers kann dabei einstellbar sein.
Am zweiten Ausgang des Richtkopplers ist das zweite Signal, das ein Maß der im Signalpfad entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, abgreifbar. Bei einer relativ guten Anpassung oder bei einem schwachen in Vorwärtsrichtung propagierenden Signal ist das am zweiten Ausgang des Richtkopplers abgreifbare Signal von geringer Stärke. Logarithmische Verstärker besitzen einen Arbeitsbereich, der durch ein Leistungsintervall zwischen einer geringen Leistung P_min und einer hohen Leistung P_max bestimmt ist. Innerhalb seines Arbeitsbereichs liefert der logarithmische Verstärker ein Ausgangssignal, z. B. eine Ausgangsspannung, welche im Wesentlichen linear zum Logarithmus des Eingangssignals ist. Unterhalb der unteren Leistung P_min und oberhalb der oberen Leistung P_max arbeitet der logarithmische Verstärker nicht mehr linear. Ein logarithmischer Verstärker besitzt also einen vorgegebenen dynamischen Leistungsbereich, in dem er verlässlich und vorhersagbar arbeitet. Ein Signalverstärker, der zwischen dem zweiten Ausgang des Richtkopplers und zwischen dem Eingang des logarithmischen Verstärkers verschaltet ist, kann ein schwaches, am zweiten Ausgang anliegendes Signal derart verstärken, dass das verstärkte Signal im Arbeitsbereich des logarithmischen Verstärkers liegt. Ein solcher Signalverstärker erhöht also den dynamischen Leistungsbereich der Detektorschaltung.
Ein Leistungsverstärker kann auch zwischen dem ersten Ausgang des Richtkopplers und dem ersten Leistungsverstärker verschaltet sein.
In einer Ausführungsform ist sowohl zwischen dem ersten Ausgang und dem ersten logarithmischen Verstärker und dem zweiten Ausgang und dem zweiten logarithmischen Verstärker je ein Signalverstärker verschaltet. Die logarithmischen Verstärker können gleicher Bauart sein und die Signalverstärker können gleicher Bauart sein.
Die Signalverstärkung kann durch unterschiedliche Modulationsverfahren der im Signalpfad propagierenden Signale unterschiedlich stark beeinflusst werden. Sind die zwei verschalteten Signalverstärker identisch, so ist es möglich, dass durch Modulationsverfahren hervorgerufene Signalverzerrungen jeweils Signalverstärker gleicher Bauart durchlaufen und sich, z. B. bei der Subtraktion, gegenseitig aufheben.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung einen Signaldämpfer, der zwischen dem ersten Ausgang des Richtkopplers und dem Eingang des ersten logarithmischen Verstärkers verschaltet ist. Die Signaldämpfung des Signaldämpfers kann einstellbar sein.
Ist die im Signalpfad in Vorwärtsrichtung übertragene Leistung besonders groß, z. B. weil die Impedanzanpassung momentan schlecht ist, so ermöglicht ein Signaldämpfer das Betreiben des logarithmischen Verstärkers in seinem Arbeitsbereich, auch wenn die in den logarithmischen Verstärker übertragene Leistung ohne Signaldämpfer oberhalb des Arbeitsbereichs des logarithmischen Verstärkers liegen würde. Der Signaldämpfer zwischen dem ersten Ausgang des Richtkopplers und dem ersten logarithmischen Verstärker vergrößert also zusätzlich den dynamischen Leistungsbereich, in dem die Detektorschaltung arbeiten kann.
Ein Signaldämpfer kann zusätzlich zwischen dem zweiten Ausgang des Richtkopplers und dem zweiten logarithmischen Verstärker verschaltet sein. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Signalanpassung schlecht ist und ein Großteil der Signalleistung am Lastport reflektiert wird und über den Richtkoppler an den zweiten logarithmischen Verstärker übermittelt wird.
Der oder die Signalverstärker können in ihrem Verstärkungsfaktor einstellbar sein. Ebenso ist es möglich, das Dämpfverhalten des oder der Signaldämpfer einzustellen. Durch die Einstellmöglichkeit der Signalverstärkung oder der Signaldämpfung ist der Dynamikbereich der Detektorschaltung wiederum deutlich vergrößert.
In einer Ausführungsform ist ferner die vom Richtkoppler abgekoppelte Leistung einstellbar.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung ferner ein Tiefpassfilter, welches zwischen dem ersten logarithmischen Verstärker und dem Subtrahierer oder zwischen dem zweiten logarithmischen Verstärker und dem Subtrahierer oder welches mit dem Phasendetektor verschaltet ist. Die Einfügedämpfung oder die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters ist einstellbar.
Ein solches Tiefpassfilter hilft dabei, durch unterschiedliche Modulationsverfahren hervorgerufene Störsignale zu unterdrücken.
In einer Ausführungsform umfasst der Subtrahierer einen Offsetanschluss, der zum Anlegen einer Offset-Eingangsspannung zwischen Masse und dem Offset-Anschluss zur Korrektur des am Ausgang des Subtrahierers anliegenden Signals vorgesehen ist.
Ein konventioneller Subtrahierer umfasst einen ersten Eingang und einen zweiten, invertierten Eingang sowie einen Ausgang. Der Ausgang des Subtrahierers ist dabei über ein resistives Element mit dem invertierten Eingang des Subtrahierers verschaltet. Ein erfindungsgemäßer Subtrahierer mit einem Offset-Anschluss umfasst ein resistives Element, welches zwischen dem Offset-Anschluss und dem ersten, nicht invertierten Eingang verschaltet ist. Ferner ist der nicht invertierte Eingang über ein resistives Element mit Masse verschaltet. Über den Offset-Anschluss kann eine Offset-Spannung angelegt werden, wodurch das am Ausgang des Subtrahierers anliegende Signal um einen Offset verschoben ist. Ist der Subtrahierer mit einem Analog-Digital-Wandler verschaltet, welcher negative Eingangssignale nicht verarbeiten kann, so hilft der Offset-Anschluss bzw. die Offset-Spannung, negative Spannungen am Ausgang des Subtrahierers, d. h. negative Spannungen am Eingang des Analog-Digital-Wandlers, zu verhindern.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung einen Peak-Detektor, der zwischen dem Subtrahierer und dem Analog-Digital-Wandler verschaltet ist. Der Peak-Detektor kann eine in Serie mit dem Subtrahierer verschaltete Diode und ein gegen Masse geschaltetes kapazitives Element umfassen. Ein Peak-Detektor kann dabei helfen, durch Modulationsverfahren verursachte Signalverzerrungen zu vermindern oder zu verhindern.
Es ist auch möglich, dass der Phasendetektor einen Offset-Anschluss zur Korrektur des Ausgangssignals, welches am Phasendetektor abgegriffen werden kann, umfasst. Der Phasendetektor kann auch mit dem einen oder einem anderen Analog-Digital-Wandler verschaltet sein. Zwischen dem Phasendetektor und dem mit dem Phasendetektor verschalteten Analog-Digital-Wandler kann ein Peak-Detektor verschaltet sein.
Zwischen dem Phasendetektor und dem mit dem Phasendetektor verschalteten Peak-Detektor kann ebenfalls ein Tiefpassfilter verschaltet sein.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung ein erstes Dämpfungsglied, welches zwischen dem ersten Ausgang des Richtkopplers und dem ersten logarithmischen Verstärker verschaltet ist, sowie ein zweites Dämpfungsglied, welches zwischen dem zweiten Ausgang des Richtkopplers und dem zweiten logarithmischen Verstärker verschaltet ist.
Wie oben bereits erläutert, kann der dynamische Bereich der Detektorschaltung durch einstellbare Signalverstärker oder einstellbare Signaldämpfer vergrößert sein. Das erste Dämpfungsglied oder das zweite Dämpfungsglied unterstützen dabei die Erweiterung des dynamischen Leistungsbereichs der Detektorschaltung. Sie haben eine konstante Einfügedämpfung und können eine Voreinstellung der vom Koppler zur Verfügung gestellten Leistung bewirken.
Die Dämpfungsglieder können dabei Bandpassfilter, insbesondere konventionelle Pi- oder T-Schaltungen, umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung eine Schalteranordnung mit einem ersten und einem zweiten Schalter mit je einem Ausgang. Der erste Schalter verschaltet einen Analog-Digital-Wandler wahlweise mit dem Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers oder mit dem Ausgang des Subtrahierers. Der zweite Schalter verschaltet den Analog-Digital-Wandler wahlweise mit dem Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers, mit dem Ausgang des zweiten logarithmischen Verstärkers oder mit dem Ausgang des Phasendetektors.
Mit dem Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers kann ein erster Analog-Digital-Wandler verschaltet sein; mit dem Ausgang des zweiten logarithmischen Verstärkers kann ein zweiter Analog-Digital-Wandler verschaltet sein. Und mit dem Ausgang des Phasendetektors kann ein dritter Analog-Digital-Wandler verschaltet sein. Eine solche Verschaltung ermöglicht das kontinuierliche und gleichzeitige Messen von in Vorwärtsrichtung propagierender Leistung, in Rückwärtsrichtung propagierender Leistung und der Phasendifferenz. Allerdings ist eine solche Verschaltung aufwändig und teuer, weil drei Analog-Digital-Wandler bereitzustellen sind.
Es ist aber auch möglich, einen einzigen Analog-Digital-Wandler bereitzustellen und mit den Ausgängen der logarithmischen Verstärker und mit dem Ausgang des Phasendetektors zu verschalten. Die oben genannte Schalteranordnung ermöglicht eine solche Verschaltung auf einfache Weise.
Der Vorteil dieser auf den ersten Blick scheinbar unnötig aufwändigen Verschaltung erschließt sich, wenn in der Detektorschaltung zusätzlich Signalspeicherschaltungen, z. B. Sample/Hold-Schaltungen, vorgesehen sind.
Entsprechend umfasst die Detektorschaltung in einer Ausführungsform eine erste Signalspeicherschaltung, die mit dem Ausgang des ersten Schalters verschaltet ist, und eine zweite Signalspeicherschaltung, die mit dem Ausgang des zweiten Schalters verschaltet ist. Die erste Signalspeicherschaltung und die zweite Signalspeicherschaltung sind dazu vorgesehen, je an den Ausgängen des ersten und des zweiten Schalters anliegende Signale gleichzeitig zu speichern und nacheinander an den Analog-Digital-Wandler weiterzuleiten. Die zwei logarithmischen Verstärker, die Subtrahierschaltung und der Phasendetektor stellen kontinuierlich und gleichzeitig vier verschiedene die Impedanzanpassung im Signalpfad betreffende Signale zum Abgreifen bereit.
Eine entsprechende Detektorschaltung kann nun zwei gleichzeitig anliegende Signale erfassen und mit Hilfe eines einzelnen Analog-Digital-Wandlers digitalisieren. Dadurch wird verhindert, dass ein zweiter teurer Analog-Digital-Wandler vorgesehen sein muss oder dass unterschiedliche Arten von Signalen zu unterschiedlichen, nicht übereinstimmenden Zeiten ausgewertet und in Verbindung miteinander gebracht werden. Insbesondere bei modernen Modulationsverfahren kann es leicht passieren, dass aus zwei zeitlich nicht synchronen Signalen auf eine falsche Impedanzanpassung geschlossen wird. Die vorliegende Erfindung umgeht dieses Problem.
In einer Ausbildungsform dieser Ausgestaltung umfasst die Detektorschaltung einen zweiten Peak-Detektor, ein Tiefpassfilter und eine Pufferschaltung sowie einen dritten, einen vierten und einen fünften Schalter mit je zwei Eingängen und einem Ausgang. Der dritte Schalter ist eingangsseitig mit den beiden Signalspeicherschaltungen und ausgangsseitig mit dem Analog-Digital-Wandler verschaltet. Der vierte Schalter ist eingangsseitig mit den beiden Signalspeicherschaltungen und ausgangsseitig mit dem Analog-Digital-Wandler verschaltet. Der fünfte Schalter ist eingangsseitig mit den beiden Ausgängen des dritten und vierten Schalters und ausgangsseitig mit dem Analog-Digital-Wandler verschaltet. Der zweite Peak-Detektor, das Tiefpassfilter und die Pufferschaltung sind in Serie zwischen dem dritten Schalter und dem fünften Schalter verschaltet.
In dieser Ausführungsform, in der sowohl der dritte als auch der vierte Schalter mit beiden Signalspeicherschaltungen und dem Analog-Digital-Wandler verschaltet sind, werden zwei Signalübertragungswege der Signalspeicherschaltungen zu dem einen Analog-Digital-Wandler zur Verfügung gestellt. Zwischen dem dritten Schalter und dem Analog-Digital-Wandler sind in einem ersten Signalweg der zweite Peak-Detektor, das Tiefpassfilter und die Pufferschaltung verschaltet. In einem dazu parallel verschalteten Signalweg zwischen dem vierten Schalter und dem fünften Schalter können die entsprechenden gespeicherten Signale ohne weitere Behandlung direkt an den Analog-Digital-Wandler übermittelt werden.
In einer Ausführungsform ist die Detektorschaltung in einem Signalpfad eines mobilen Kommunikationsgeräts verschaltet. Die Signale der Detektorschaltung werden zur Steuerung oder zur Regelung eines Leistungsverstärkers oder einer Impedanzanpassschaltung in dem mobilen Kommunikationsgerät verwendet.
In einer Ausführungsform sind die beiden logarithmischen Verstärker von gleicher Bauart.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Grundform der Detektorschaltung,
2 eine Form der Detektorschaltung mit Signalverstärkern und einem Analog-Digital-Wandler,
3 eine Ausgestaltungsform der Detektorschaltung mit Signaldämpfern und Tiefpassfiltern,
4 eine Detektorschaltung mit Offset-Anschlüssen des Subtrahierers und des Phasendetektors,
5 eine Ausgestaltung der Detektorschaltung mit zwei Peak-Detektoren,
6 eine Detektorschaltung mit einer Schaltungsanordnung mit einem ersten und einem zweiten Schalter,
7 eine Ausgestaltungsform eines Peak-Detektors,
8 eine Ausgestaltung der Verschaltung zwischen der Schaltungsanordnung und einem Analog-Digital-Wandler,
9 eine alternative Ausführungsform der Verschaltung zwischen der Schaltungsanordnung und dem Analog-Digital-Wandler,
10 eine schematische Darstellung der Detektorschaltung, an der eine Vielzahl an die Impedanzanpassung betreffenden Signalen abgreifbar ist,
11 eine Ausgestaltungsform der Verschaltung zwischen der Schaltungsanordnung und dem Analog-Digital-Wandler, bei der eine Vielzahl an Signalen über die Schaltungsanordnung an den Analog-Digital-Wandler weitergeleitet werden kann.
12 den linearen Arbeitsbereich eines logarithmischen Verstärkers.
1 zeigt eine Ausgestaltungsform der Detektorschaltung DS, welche einen Signalpfad SP umfasst, der zwischen einem Signalport SPT und einem Lastport LP verschaltet ist. Die Detektorschaltung DS umfasst einen bidirektionalen Richtkoppler RK, der im Signalpfad zwischen dem Signalport SPT und dem Lastport LP verschaltet ist. Der Richtkoppler umfasst einen ersten Ausgang RKA1 sowie einen zweiten Ausgang RKA2. Am ersten Ausgang RKA1 des Richtkopplers RK ist ein Signal abgreifbar, das proportional zu der Leistung eines in Vorwärtsrichtung im Signalpfad SP propagierenden Hochfrequenzsignals ist. Am zweiten Ausgang RKA2 des Richtkopplers RK ist ein Signal abgreifbar, welches proportional zur Leistung eines im Signalpfad entgegen der Vorwärtsrichtung propagierenden Signals ist. Mit anderen Worten: Am ersten Ausgang RKA1 ist das Maß der in Vorwärtsrichtung propagierenden Leistung abgreifbar und am zweiten Ausgang RKA2 ist das Maß der im Signalpfad reflektierten Leistung abgreifbar.
Mit dem ersten Ausgang RKA1 ist ein erster logarithmischer Verstärker LV1 verschaltet. Mit dem zweiten Ausgang RKA2 ist ein zweiter logarithmischer Verstärker LV2 verschaltet. Mit den Ausgängen der logarithmischen Verstärker LV1, LV2 ist ein Subtrahierer SU verschaltet, der ein Signal, das proportional zur Differenz der an den Ausgängen der logarithmischen Verstärker anliegenden Signale ist, ausgibt. Aufgrund der logarithmischen Verstärkung der logarithmischen Verstärker LV1, LV2 und entsprechend dem Additionstheorem der Exponentialfunktion stellt der Subtrahierer SU ein Signal zur Verfügung, welches im Wesentlichen proportional zum Quotienten aus in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung propagierender Leistung ist. Ein solches Signal ist ein Maß für den Reflexionskoeffizienten Γ im Signalpfad. Ferner ist ein Phasendetektor PHD mit den Ausgängen der logarithmischen Verstärker LV1, LV2 verschaltet. Der Phasendetektor stellt an seinem Ausgang ein Signal zur Verfügung, das im Wesentlichen proportional zur Phasendifferenz aus in Vorwärtsrichtung propagierendem und in Rückwärtsrichtung propagierendem Signal ist.
Eine solche Detektorschaltung ermöglicht also nicht nur Aussagen über die Höhe der in dem Signalpfad propagierenden Leistungen, sondern auch über die Phasendifferenz der entsprechenden Signale.
Insbesondere wenn eines oder beide der propagierenden Signale besonders schwach oder besonders stark sind und z. B. nicht im Arbeitsbereich der logarithmischen Verstärker liegen, ist noch ein Rückgriff auf die Phaseninformation über den Phasendetektor möglich.
2 zeigt eine Ausgestaltungsform der Detektorschaltung, bei der der Lastport LP mit einer Lastimpedanz LI verschaltet ist. Eine solche Lastimpedanz kann beispielsweise eine Antenne, z. B. eine Planarantenne oder eine Stabantenne eines mobilen Kommunikationsgeräts sein.
Die Antennenimpedanz moderner Kommunikationsgeräte hängt im Allgemeinen von der räumlichen Umgebung der Antenne ab. Damit variiert die Antennenimpedanz – also die Lastimpedanz der Detektorschaltung – zeitlich. Um trotzdem eine gute Signalübertragung aus dem Signalpfad in die Antenne zu erhalten, muss die Impedanzanpassung bekannt sein, um sie gegebenenfalls nachregeln zu können.
Die in 2 dargestellte Ausführungsform umfasst ferner einen ersten Signalverstärker SV1 und einen zweiten SV2. Der erste Signalverstärker SV1 ist zwischen dem Richtkoppler RK und dem ersten logarithmischen Verstärker LV1 verschaltet. Der zweite Signalverstärker SV2 ist zwischen dem Richtkoppler RK und dem zweiten logarithmischen Verstärker LV2 verschaltet. Logarithmische Verstärker haben im Allgemeinen einen Leistungsbereich zwischen P_min und P_max der Eingangsleistung, in dem sie ein anliegendes Signal logarithmisch verstärken. Die Signalverstärker SV1, SV2 können unterhalb des Arbeitsbereichs der logarithmischen Verstärker liegende Leistungen so verstärken, dass sie im Arbeitsbereich der logarithmischen Verstärker liegen.
Der Ausgang des Subtrahierers SU und der Ausgang des Phasendetektors PHD sind mit einem Analog-Digital-Wandler A/D verschaltet. Der Analog-Digital-Wandler A/D wandelt die analogen Signale, die der Subtrahierer SU oder der Phasendetektor PHD zur Verfügung stellen, in ein digitales Signal um. Das digitale Signal kann dann als Basis zur Berechnung der Impedanzanpassung dienen.
3 zeigt eine Ausgestaltung der Detektorschaltung, in der zwischen dem Richtkoppler RK und dem ersten logarithmischen Verstärker LV1 ein erster Signaldämpfer SD1 verschaltet ist. Zwischen dem Richtkoppler RK und dem zweiten logarithmischen Verstärker LV2 ist ein zweiter Signaldämpfer SD2 verschaltet. Analog zu den Signalverstärkern der 3 können die Signaldämpfer SD1, SD2 dazu dienen, vom Richtkoppler RK gelieferte Signale so abzuschwächen, dass sie in den Arbeitsbereichen der logarithmischen Verstärker LV1, LV2 zu liegen kommen.
Zwischen den Ausgängen der logarithmischen Verstärker LV1, LV2 und den Eingängen des Subtrahierers SU sind Tiefpassfilter TP verschaltet, um durch verschiedene Modulationsverfahren verursachte Signalverzerrungen zu vermindern oder herauszufiltern. Gegebenenfalls kann ein Tiefpassfilter auch zwischen dem Ausgang des Subtrahierers und dem Eingang des Analog-Digital-Wandlers verschaltet sein.
Zwischen dem Ausgang des Phasendetektors und dem Eingang des Analog-Digital-Wandlers ist ein weiteres Tiefpassfilter TP verschaltet, damit durch Modulationsverfahren erzeugte Signalverzerrungen den Eingang des Analog-Digital-Wandlers nicht erreichen.
Es ist auch möglich, zwischen den Ausgängen der logarithmischen Verstärker LV1, LV2 und den Eingängen des Phasendetektors Tiefpassfilter vorzusehen.
Der Verstärkungsgrad der Signalverstärker der 2 bzw. die Einfügedämpfung der Signaldämpfer SD1, SD2 der 3 sind dabei individuell einstellbar.
4 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwischen dem Richtkoppler RK und dem ersten logarithmischen Verstärker LV1 ein Signaldämpfer SD1 verschaltet ist. Dagegen ist zwischen dem Richtkoppler RK und dem zweiten logarithmischen Verstärker LV2 ein Signalverstärker SV2 verschaltet. Zwischen den Signalverstärkern LV1, LV2 und dem Analog-Digital-Wandler ist ein Subtrahierer SU mit einem Offset-Anschluss OA1 verschaltet. Der Subtrahierer SU umfasst einen ersten, nicht invertierten Eingang und einen zweiten, invertierten Eingang sowie einen Ausgang SUA. Der Ausgang SUA des Subtrahierers SU ist über ein resistives Element mit dem zweiten, invertierten Eingang des Subtrahierers verschaltet. Der Offset-Anschluss ist über ein resistives Element mit dem ersten, nicht invertierten Eingang des Subtrahierers verschaltet. Ferner ist der erste, nicht invertierte Eingang des Subtrahierers über ein resistives Element mit Masse verschaltet. Durch Anlegen einer Offset-Spannung am Offset-Anschluss OA1 ist es möglich, die am Ausgang SUA des Subtrahierers SU anliegende Spannung um eine Offset-Spannung zu verschieben. Dadurch kann vermieden werden, dass dem mit dem Subtrahierer verschaltete Analog-Digital-Wandler eine negative Eingangsspannung übermittelt wird.
Auch der Phasendetektor PHD umfasst einen Offset-Anschluss OA2, über den das am Ausgang des Phasendetektors PHD anliegende Phasensignal korrigiert werden kann.
5 zeigt eine Ausgestaltung der Detektorschaltung, bei der zwischen dem Subtrahierer und dem Analog-Digital-Wandler sowie zwischen dem Ausgang des Phasendetektors und dem Eingang des Analog-Digital-Wandlers je ein Peak-Detektor PD verschaltet ist. Die beiden Peak-Detektoren PD vermindern oder verhindern die durch Modulationsverfahren verursachten Signalverzerrungen, bevor die entsprechenden vom Subtrahierer oder vom Peak-Detektor gelieferten Signale den Analog-Digital-Wandler erreichen.
6 zeigt eine Ausgestaltung der Detektorschaltung mit einer Schalteranordnung SA, die zwischen den Ausgängen der logarithmischen Verstärker bzw. den Ausgängen des Subtrahierers und des Phasendetektors einerseits und dem Analog-Digital-Wandler andererseits verschaltet ist. Die Schalteranordnung SA umfasst einen ersten Schalter SW1 sowie einen zweiten Schalter SW2. Über den ersten Schalter SW1 kann der Analog-Digital-Wandler wahlweise entweder mit dem Subtrahierer oder mit dem Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers verschaltet werden.
Über den zweiten Schalter SW2 kann der Analog-Digital-Wandler wahlweise entweder mit dem Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers oder mit dem Ausgang des zweiten logarithmischen Verstärkers oder mit dem Ausgang des Phasendetektors verschaltet werden. Die Schalteranordnung SA ermöglicht es also, durch Bereitstellen eines einzigen Analog-Digital-Wandlers vier verschiedene Signale, die die Impedanzanpassung betreffen, auszuwerten.
Die Schalteranordnung SA umfasst zwei Ausgänge, nämlich jeweils einen der beiden Schalter SW1 und SW2. Deshalb ist es auch möglich, jeden der beiden Ausgänge der Schalteranordnung SA mit einem eigenen Analog-Digital-Wandler zu verschalten, um entsprechende Signale gleichzeitig zu messen und zu digitalisieren.
7 zeigt eine Ausgestaltung eines Peak-Detektors. Der Peak-Detektor PD umfasst eine zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Peak-Detektors verschaltete Diode D sowie ein in einem Parallelpfad verschaltetes kapazitives Element KE.
8 zeigt eine mögliche Verschaltung zwischen der Schalteranordnung SA und einem Analog-Digital-Wandler. Mit je einem Ausgang der Schalteranordnung SA ist eine Signalspeicherschaltung SH1, SH2 verschaltet. Eine solche Signalspeicherschaltung, z. B. eine konventionelle Sample/Hold-Schaltung, kann ein am Ausgang der Schalteranordnung SA anliegendes Signal ”einfrieren” und zu einem beliebigen aber späteren Zeitpunkt abgeben. Der Analog-Digital-Wandler ist über einen Schalter SW wahlweise mit der einen SH1 oder mit der anderen SH2 Signalspeicherschaltung verschaltbar. Zwischen dem Schalter SW und dem Analog-Digital-Wandler ist ein Tiefpassfilter LP verschaltet. Durch eine solche Schalteranordnung ist es möglich, gleichzeitig zwei an der Schalteranordnung SA anliegende Signale einzufrieren und nacheinander an den Analog-Digital-Wandler zur Digitalisierung weiterzuleiten. Jede der Signalspeicherschaltungen SH1, SH2 kann dabei ein kapazitives Element umfassen, dessen Ladungszustand vom Signal des Ausgangs der Schalteranordnung SA abhängt. Zum Zeitpunkt der Messung wird das kapazitive Element elektrisch isoliert, sodass die Ladung, welche ein Maß für das angelegte Signal ist, erhalten bleibt. Beim Auslesen der Signalspeicherschaltung kann dann der Kondensator entladen werden, wobei der Ladungszustand des Kondensators das gespeicherte Signal codiert.
9 illustriert eine weitere Verschaltungsmöglichkeit der Schalteranordnung SA mit dem Analog-Digital-Wandler. Mit der Hilfe eines dritten Schalters SW3, eines vierten Schalters SW4 und eines fünften Schalters SW5 werden zwei unterschiedliche Signalwege von den Signalspeicherschaltungen SH1, SH2 zum Analog-Digital-Wandler gebildet. Dazu verschaltet der dritte Schalter SW3 den fünften Schalter SW5 wahlweise mit der Signalspeicherschaltung SH1 oder mit der Signalspeicherschaltung SH2. Analog verschaltet der vierte Schalter SW4 den fünften Schalter SW5 wahlweise mit der einen Signalspeicherschaltung SH1 oder mit der anderen Signalspeicherschaltung SH2. Der fünfte Schalter SW5 verschaltet den Analog-Digital-Wandler wahlweise mit dem einen Signalweg über den dritten Schalter SW3 oder mit dem anderen Signalweg über den vierten Schalter SW4. Über den vierten Schalter SW4 sind die Signalspeicherschaltungen direkt mit dem fünften Schalter verschaltet. Über den dritten Schalter SW3 sind die Signalspeicherschaltungen über einen Signalweg mit dem Analog-Digital-Wandler verschaltet, in welchem noch ein zweiter Peak-Detektor PD2, ein Tiefpassfilter LP und eine Pufferschaltung PS verschaltet sind. Zwischen dem fünften Schalter SW5 und dem Analog-Digital-Wandler A/D ist ein weiteres Tiefpassfilter LP verschaltet.
10 zeigt eine schematische Darstellung der Detektorschaltung DS, in welcher Schaltungselemente SE so zusammengefasst sind, dass eine Vielzahl unterschiedlicher, die Impedanzanpassung betreffender Parameter als analoge Signale abgegriffen werden können. Dazu zählen insbesondere der Betrag des Reflexionskoeffizienten, die Phase des Reflexionskoeffizienten, der Realteil des komplexwertigen Reflexionskoeffizienten, der Imaginärteil des komplexwertigen Reflexionskoeffizienten, der Betrag der Lastimpedanz, der Phase der Lastimpedanz, der Realteil der Lastimpedanz sowie der Imaginärteil der Lastimpedanz.
11 zeigt eine Ausgestaltung der Schalteranordnung SA, wobei zwei Signale, die ausgewählt sein können aus

– dem Betrag des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten r,
– dem Phasewinkel des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten r,
– dem Realteil des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten,
– dem Imaginärteil des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten,
– dem Betrag einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz,
– dem Phasenwinkel einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz,
– dem Realteil einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz,
– dem Imaginärteil einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz und gleichzeitig eingefroren und nacheinander an den Analog-Digital-Wandler übermittelt werden können.

Als Signale können aber auch

– der Betrag der in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung,
– der Betrag der entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung oder
– der komplexwertigen Reflektionskoeffizienten in Frage kommen.

Mit den analogen oder digitalen Ausgängen der Detektorschaltung kann ein HF-Chipset eines mobilen Kommunikationsgeräts oder eine Logikschaltung eines mobilen Kommunikationsgeräts verschaltet sein. Eine entsprechende Detektorschaltung kann in Halbleitertechnologie, welche auf Silizium basiert, oder in einer auf Kohlenstofftechnologie basierenden Schaltung integriert sein. Insbesondere die Schalter können in einer auf Graphen oder Grafit basierenden Technologie realisiert sein. Im Graphen sind die Kohlenstoffatome in zweidimensionalen Netzen miteinander verknüpft. Die Ladungsträgerbeweglichkeit kann in solchen Netzen besonders hoch sein, sodass die Schaltgeschwindigkeiten solcher Schalter besonders hoch sein kann.
12 zeigt den Arbeitsbereich zwischen einer minimalen, P_min, und einer maximalen, P_max, Leistung eines logarithmischen Verstärkers, in dem der logarithmische Verstärker eine lineare Spannung, die zwischen einer minimalen, U_min, und einer maximalen, U_max, Spannung liegt, ausgibt. I. A. begrenzen diese Arbeitsbereiche die dynamischen Bereiche von Detektorschaltungen. Die oben genannten Maßnahmen ermöglichen es, trotz eines eingeschränkten linearen Arbeitsbereichs der logarithmischen Verstärker, einen deutlich erweiterten dynamischen Bereich, d. h. Arbeitsbereich, der Detektorschaltung zu erhalten.
Eine erfindungsgemäße Detektorschaltung ist nicht auf eines der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Detektorschaltungen, welche beispielsweise weitere Schaltungselemente, z. B. weitere Verstärker oder Dämpfer, Subtrahierer oder Phasendetektoren oder weitere Hochpass-, Tiefpass- oder Bandpassfilter umfassen, stellen ebenso erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele dar.
Bezugszeichenliste

A/D: Analog-Digital-Wandler
D: Diode
DS: Detektorschaltung
DSA: Ausgang der Detektorschaltung
KE: kapazitives Element
LI: Lastimpedanz
LP: Lastport
LP: Tiefpassfilter
LV1, LV2: erster, zweiter logarithmischer Verstärker
OA1: Offset-Anschluss des Subtrahierers
OA2: Offset-Anschluss des Phasendetektors
PD: Peak-Detektor
PD2: weiterer Peak-Detektor
PHD: Phasendetektor
Pmin, Pmax: die den Arbeitsbereich eines logarithmischen Verstärkers definierenden Leistungen
RK: Richtkoppler
RKA1, RKA2: erster, zweiter Ausgang des Richtkopplers
SA: Schalteranordnung
SD1, SD2: erster, zweiter Signaldämpfer
SE: Schaltungselemente
SH1, SH2: Signalspeicherschaltung
SP: Signalpfad
SPT: Signalport
SU: Subtrahierer
SUA: Ausgang des Subtrahierers
SV1, SV2: Signalverstärker
SW, SW1, SW2, SW3, SW4, SW5: Schalter
SW1, SW2: erster, zweiter Schalter
TP: Tiefpassfilter
Umin, Umax: die den Arbeitsbereich eines logarithmischen Verstärkers definierenden Ausgangsspannungen

Claims

Detektorschaltung (DS), umfassend – einen Signalport (SPT), einen Lastport (LP) und einen dazwischen verschalteten Signalpfad (SP), – einen bidirektionalen Richtkoppler (RK), – einen ersten (LV1) und einen zweiten (LV2) logarithmischen Verstärker, – einen Subtrahierer (SU) und – einen Phasendetektor (PHD), wobei – der Richtkoppler (RK) mit dem Signalpfad (SP) verschaltet ist und an einem ersten Ausgang (RKA1) ein erstes Signal, das ein Maß der im Signalpfad (SP) in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, und an einem zweiten Ausgang (RKA2) ein zweites Signal, das ein Maß der im Signalpfad (SP) entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, zur Verfügung stellt, – der erste logarithmische Verstärker (LV1) mit dem ersten Ausgang (RKA1) verschaltet ist und das erste Signal logarithmisch verstärkt, – der zweite logarithmische Verstärker (LV2) mit dem zweiten Ausgang (RKA2) verschaltet ist und das zweite Signal logarithmisch verstärkt, – der Subtrahierer (SU) mit den logarithmischen Verstärkern (LV1, LV2) verschaltet ist und die Differenz aus dem ersten logarithmisch verstärkten Signal und dem zweiten logarithmisch verstärkten Signal als Maß für den Reflektionskoeffizienten ermittelt, – der Phasendetektor (PHD) mit den logarithmischen Verstärkern (LV1, LV2) verschaltet ist und ein Phasensignal, dass ein Maß für den Phasenunterschied zwischen der in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung und der entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, ermittelt, – die Detektorschaltung (DS) ein analoges Signal zur Verfügung stellt und – das analoge Signal aus dem ersten logarithmisch verstärkten Signal und dem zweiten logarithmisch verstärkten Signal ermittelt wird.
Detektorschaltung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das analoge Signal ein Maß für – den Betrag der in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung, – den Betrag der entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung, – den Betrag des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten, – den Phasewinkel des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten, – den komplexwertigen Reflektionskoeffizienten, – den Realteil des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten, – den Imaginärteil des komplexwertigen Reflektionskoeffizienten, – den Realteil einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz, – den Phasenwinkel einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz, – den Imaginärteil einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz oder – den Betrag einer mit dem Lastport verschalteten komplexwertigen Lastimpedanz ist.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Analog-Digital-Wandler (A/D), der das analoge Signal digitalisiert und zur Verfügung stellt.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Signalverstärker (SV2), – der zwischen dem zweiten Ausgang (RKA2) des Richtkopplers (RK) und dem Eingang des zweiten logarithmischen Verstärkers (LV2) verschaltet ist und – dessen Signalverstärkung einstellbar ist.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Signaldämpfer (SD1), – der zwischen dem ersten Ausgang (RKA1) des Richtkopplers (RK) und dem Eingang des ersten logarithmischen Verstärkers (LV1) verschaltet ist und – dessen Signaldämpfung einstellbar ist.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Tiefpassfilter (TP), – das zwischen dem ersten logarithmischen Verstärker (LV1) und dem Subtrahierer (SU) oder zwischen dem zweiten logarithmischen Verstärker (LV2) und dem Subtrahierer (SU) oder mit dem Phasendetektor (PHD) verschaltet ist und – dessen Einfügedämpfung oder dessen Grenzfrequenz einstellbar ist.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Subtrahierer (SU) einen Offset-Anschluss (OA1) umfasst, der zum Anlegen einer Offset-Eingangsspannung zwischen Masse und dem Offset-Anschluss (OA1) zur Korrektur des am Ausgang des Subtrahierers (SU) anliegenden Signals vorgesehen ist.
Detektorschaltung nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend einen Peak-Detektor (PD), der zwischen dem Subtrahierer (SU) und dem Analog-Digital-Wandler (A/D) verschaltet ist.
Detektorschaltung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Peak-Detektor (PD) eine in Serie mit dem Subtrahierer (SU) verschaltete Diode (D) und ein gegen Masse geschaltetes kapazitives Element (KE) umfasst.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein erstes Dämpfungsglied (LV1, LV2), das zwischen dem ersten Ausgang des Richtkopplers und dem ersten logarithmischen Verstärker verschaltet ist, und ein zweites Dämpfungsglied, das zwischen dem zweiten Ausgang (RKA2) des Richtkopplers (RK) und dem zweiten logarithmischen Verstärker (LV2) verschaltet ist.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Schalteranordnung (SA) mit einem ersten Schalter (SW1) mit einem Ausgang und einem zweiten Schalter (SW2) mit einem Ausgang, wobei – der erste Schalter (SW1) den Analog-Digital-Wandler (A/D) wahlweise mit dem Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers (LV1) oder mit dem Ausgang des Subtrahierers (SU) verschaltet und – der zweite Schalter (SW2) den Analog-Digital-Wandler (A/D) wahlweise mit dem Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers (LV1), mit dem Ausgang des zweiten logarithmischen Verstärkers (LV2) oder mit dem Ausgang des Phasendetektors (PHD) verschaltet.
Detektorschaltung nach dem vorherigen Anspruch, ferner umfassend – eine erste Signalspeicherschaltung (SH1), die mit dem Ausgang des ersten Schalters (SW1) verschaltet ist und eine zweite Signalspeicherschaltung (SH2), die mit dem Ausgang des zweiten Schalters (SW2) verschaltet ist und – die erste Signalspeicherschaltung (SH1) und die zweite Signalspeicherschaltung (SH2) dazu vorgesehen sind, je an den Ausgängen des ersten (SW1) und des zweiten (SW2) Schalters anliegende Signale gleichzeitig zu speichern und nacheinander an den Analog-Digital-Wandler (A/D) weiterzuleiten.
Detektorschaltung nach dem vorherigen Anspruch, ferner umfassend einen zweiten Peak-Detektor (PD2), ein Tiefpassfilter (LP) und eine Pufferschaltung (PS) sowie einen dritten (SW3), einen vierten (SW4) und einen fünften (SW5) Schalter mit je zwei Eingängen und einem Ausgang, wobei – der dritte Schalter (SW3) eingangsseitig mit den beiden Signalspeicherschaltungen (SH1, SH2) und ausgangsseitig mit dem Analog-Digital-Wandler (A/D) verschaltet ist, – der vierte Schalter (SW4) eingangsseitig mit den beiden Signalspeicherschaltungen (SH1, SH2) und ausgangsseitig mit dem Analog-Digital-Wandler (A/D) verschaltet ist, – der fünfte Schalter (SW5) eingangsseitig mit den beiden Ausgängen des dritten (SW3) und des vierten (SW4) Schalters und ausgangsseitig mit dem Analog-Digital-Wandler (A/D) verschaltet ist, – der zweite Peak-Detektor (PD), das Tiefpassfilter (LP) und die Pufferschaltung (PS) in Serie zwischen dem dritten Schalter (SW3) und dem fünften Schalter (SW5) verschaltet sind.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die in einem Signalpfad (SP) eines mobilen Kommunikationsgerät verschaltet ist und deren Signale zur Steuerung oder Regelung eines Leistungsverstärkers oder einer Impedanzanpassschaltung verwendet werden.
Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei die beiden logarithmischen Verstärker (LV1, LV2) von gleicher Bauart sind.