DE10260749B4 - Hochfrequenz-Leistungsdetektor mit dBm-linearer Kennlinie und dessen Verwendung zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung - Google Patents
Hochfrequenz-Leistungsdetektor mit dBm-linearer Kennlinie und dessen Verwendung zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung Download PDFInfo
- Publication number
- DE10260749B4 DE10260749B4 DE10260749A DE10260749A DE10260749B4 DE 10260749 B4 DE10260749 B4 DE 10260749B4 DE 10260749 A DE10260749 A DE 10260749A DE 10260749 A DE10260749 A DE 10260749A DE 10260749 B4 DE10260749 B4 DE 10260749B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- diode
- frequency power
- power detector
- voltage
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 19
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/10—Arrangements for measuring electric power or power factor by using square-law characteristics of circuit elements, e.g. diodes, to measure power absorbed by loads of known impedance
-
- 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
- H03G3/3042—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen dBm-linearen Hochfrequenz-(HF)-Leistungsdetektor mit Kopplungsmitteln zum Einkoppeln einer elektrischen HF-Schwingung in einen Schaltungsteil, der wenigstens eine erste Diode aufweist, und der an einem Knoten ein Signal bereitstellt, das einen von der Leistung der elektrischen Hochfrequenzschwingung abhängigen Gleichanteil aufweist.
- Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines solchen Hochfrequenz-Leistungsdetektors zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung. Ein solcher Hochfrequenz-Leistungsdetektor ist aus der
US 6,265,939 B1 bekannt. Aus derDE 199 13 338 A1 ist eine HF-Diodengleichrichterschaltung mit einer Gleichrichterdiode und einem ausgangsseitigen Ladekondensator bekannt, bei der der Ausgang mit einem etwa den gleichen relativen Temperaturkoeffizienten wie der Nullpunktwiderstand der Gleichrichterdiode aufweisenden und derart nichtlinearen Lastwiderstand belastet ist, dass eine Linearisierung des Verhältnisses von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung über einen quadratischen Bereich hinaus bewirkt wird. Aus derUS 6,369,635 B2 ist eine temperaturkompensierte Diodengleichrichterschaltung für einen HF-Pegelregler bekannt. Die Diodengleichrichterschaltung weist unter anderem einen Gleichrichterausgang für eine Richtspannung, eine Gleichrichterdiode, einen Ladekondensator und einen Lastwiderstand auf. Zum Stabilisieren der Richtspannung gegen Temperatureinflüsse ist der Gleichrichtereingang mit einer Eingangsgleichspannung verbunden, und in Serie zum Lastwiderstand liegt eine Kompensationsdiode, und in Serie zur Gleichrichterdiode liegt ein Vorwiderstand. - Bei einer Leistungsregelung wird die Leistung erfasst und als Eingangssignal für den Leistungsregelkreis verwendet. Im Rahmen solcher Regelungen ist es wünschenswert, dass sich das Eingangssignal linear mit der in dBm erfassten Leistung ändert.
- Bekanntlich ist eine dimensionslose Leistungsangabe in dBm definiert als der zehnfache Zehner-Logarithmus der auf eine Referenzleistung von 1 mW normierten Leistung in mW. So kann beispielsweise eine Leistung von 20 mW auch durch den Wert 13 dBm angegeben werden.
- Unter einem dBm-linearen Hochfrequenz-Leistungsdetektor wird daher ein Detektor verstanden, dessen Ausgangssignal sich linear über der in dBm aufgetragenen Leistung der HF-Schwingung (Hochfrequenz-Schwingung) ändert.
- Der aus der
US 6,265,939 B1 bekannte Hochfrequenz-Leistungsdetektor besitzt eine Gleichrichterdiode D1. Diese stellt eine Gleichspannung bereit, die von der über einen Kondensator eingekoppelten Hochfrequenzspannung abhängig ist. Nach derUS 6,265,939 B1 ändert sich die Gleichspannung bei niedrigen Leistungen linear über der in dBm aufgetragenen HF-Leistung. Um eine bei höheren Leistungen auftretende Nichtlinearität zu kompensieren, sind nach derUS 6,265,939 B1 weitere Schaltungsteile vorgesehen, die bei verschiedenen, erhöhten HF-Leistungen additive inkrementelle Lasten in die Signalverarbeitung schalten. Diese Lasten sollen dabei so dimensioniert sein, dass sich das Ausgangssignal des Hochfrequenz-Leistungsdetektors linear mit der in dBm angegebenen HF-Leistung ändert. Die weiteren Schaltungsteile umfassen ein Netzwerk aus einer Gleichspannungsquelle und passiven Elementen, insbesondere aus sechs weiteren Dioden D2 bis D7, Widerständen R2 bis R12 und weiteren Kapazitäten. - Da diese bekannte Lösung eine aktive Spannungsquelle und eine vergleichsweise große Zahl passiver Bauelemente benötigt, ist sie nur mit einem vergleichsweise großen fertigungstechnischen Aufwand zu realisieren. Außerdem erfordert die Vielzahl der benötigten Komponenten einen vergleichsweise großen Platzbedarf, was bei einer Integration der Schaltung auf einem Chip nachteilig ist.
- Hochfrequenz-Leistungsdetektoren auf Diodenbasis liefern im Allgemeinen eine Ausgangsspannung, die, je nach Höhe der eingekoppelten Hochfrequenzspannung, quadratisch oder linear von der eingekoppelten Hochfrequenzspannung abhängig ist. Da die Leistung der elektrischen Hochfrequenzschwingung den Effektivwert der eingekoppelten Hochfrequenzspannung bestimmt, verläuft die über der Leistung (in mW) aufgetragene Ausgangsspannung des Hochfrequenz-Leistungsdetektors ebenfalls quadratisch oder linear. Da der Übergang zu einer Darstellung der Leistungswerte in dBm die Leistungsskala gewissermaßen logarithmisch staucht, ergibt sich über der in dBm aufgetragenen Leistung ein exponentieller Verlauf der Kennlinie. Dies gilt sowohl für die ursprünglich lineare als auch für die ursprünglich quadratische Kennlinie.
- Zusätzlich zu dem Schaltungsaufbau nach der oben genannten US-Schrift sind Hochfrequenzspannungs-lineare Leistungsdetektoren auf Diodenbasis bekannt, deren Ausgangspannungen durch eine externe Stufe linearisiert werden muß. Diese Stufe ist beispielsweise ein als Logarithmierer aufgebauter Operationsverstärker, der eine negative Spannung benötigt, oder ein Mikroprozessor. Darüber hinaus muß noch ein Kalibriervorgang sowie eine Temperaturkompensation erfolgen.
- Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines dBm-linearen Hochfrequenz-Leistungsdetektors, der keine Kalibrierung und keine externe Temperaturkompensation benötigt und der einen im Vergleich zum dBm-linearen Leistungsdetektor nach der
US 6,265,939 B1 einfacheren Schaltungsaufbau ohne aktive Bauelemente und mit einer verringerten Anzahl passiver Bauelemente aufweist. - Diese Aufgabe wird mit den gegenständlichen Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch die eingangs genannte Verwendung eines solchen Hochfrequenz-Leistungsdetektors zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung gemäß dem Anspruch 10 gelöst.
- Vorteile der Erfindung
- An der Reihenschaltung aus zusatzlichem Widerstand und zusatzlicher Diode fallt damit insgesamt eine Spannung ab, die zur Ausgangsspannung des normalen Hochfrequenz-Leistungsdetektors proportional ist. Wie weiter unten naher erlautert wird, hangt die an dem zusatzlichen Widerstand abfallende Teilspannung exponentiell von dem Wert der an der Diode abfallenden Teilspannung ab. Dadurch nimmt die an der Diode abfallende Teilspannung Werte an, die bei einer Auftragung uber der in dBm angegebenen Leistung einen linearen Verlauf ergeben.
- Dadurch wird vorteilhafterweise die gewunschte dBm-lineare Ausgangsspannung ohne aktive Bauelemente und mit nur zwei passiven Bauelementen erzielt. Eine Entzerrung der Kennlinie durch eine zusatzliche Schaltung ist dann vermeidbar. Die erfindungsgemaße Erweiterung in Form der Reihenschaltung ist daruber hinaus problemlos in eine integrierte Schaltung integrierbar. Bei einer solchen Integration stellt der geringe Platzbedarf einen weiteren Vorteil dar.
- Es ist bevorzugt, dass die erste Diode und die zweite Diode von gleicher Bauart sind.
- Durch diese Ausgestaltung werden bauartspezifische Einflusse der ersten Diode auf die Ausgangsspannung des Hochfrequenz-Leistungsdetektors durch die zweite Diode kompensiert.
- Weiter ist bevorzugt, dass beide Dioden Schottky-Dioden sind.
- Schottky-Dioden sind wegen ihrer geringen Sperrschichtkapazitat besonders gut zur Verarbeitung hochfrequenter Signale geeignet.
- Ferner ist bevorzugt, dass beide Dioden thermisch gekoppelt sind.
- Eine thermische Kopplung hat zur Folge, dass beide Dioden das gleiche Temperaturniveau besitzen. Daher werden temperaturbedingte Anderungen des Ausgangssignals der ersten Diode durch die zweite Diode kompensiert.
- Es ist weiter bevorzugt, dass beide Dioden Bestandteile einer integrierten Schaltung sind.
- Eine Integration beider Dioden auf einen Chip ermoglicht eine Bauraum sparende Unterbringung der Reihenschaltung und begunstigt gleichzeitig die thermische Kopplung beider Dioden, was die Kompensation vom Temperatureinflussen verbessert.
- Ferner ist bevorzugt, dass die Kopplungsmittel zum Einkoppeln einer elektrischen HF-Schwingung wenigstens einen ersten Kondensator aufweisen.
- Kondensatoren ermoglichen eine verlustarme und signaltreue Einkopplung eines Hochfrequenzsignals in die Detektorschaltung. Allerdings ist die Erfindung nicht auf Kombinationen mit kapazitiven Einkopplungen beschrankt sondern kann auch mit anderen Einkopplungen, beispielsweise induktiven Kopplungen kombiniert werden.
- Weiter ist bevorzugt, dass der erste Schaltungsteil einen Spitzenwertgleichrichter bildet.
- Spitzenwertgleichrichter sind in verschiedenen Ausfuhrungen bekannt. Sie liefern eine linear von der hochfrequenten Eingangsspannung abhangige Spannung. Sie lassen sich daher ohne weiteren schaltungstechnischen Aufwand durch eine Kombination mit der hier vorgeschlagenen Reihenschaltung aus zusatzlicher Diode und zusatzlichem Widerstand dBm-linearisieren.
- Es ist ferner bevorzugt, dass der Spitzenwertgleichrichter die erste Diode und eine weitere Diode umfaßt, dass die weitere Diode mit dem ersten Kondensator und der Hochfrequenzspannungsquelle eine erste Masche bildet, und dass die erste Diode mit der weiteren Diode und einem Glattungskondensator eine zweite Masche bildet (Villard-Schaltung).
- Eine solche Villard-Schaltung stellt ein Beispiel eines Spitzenweggleichrichters dar und liefert daher in Kombination mit der hier vorgeschlagenen Reihenschaltung den gewunschten dbm-linearen Verlauf.
- Weiter ist bevorzugt, dass die Reihenschaltung aus Widerstand und zweiter Diode mit dem zweiten Kondensator eine dritte Masche bildet.
- Der zweite Kondensator wirkt in diesem Fall als Glattungskondensator, der die Gleichformigkeit der Spannung verbessert, die an die Reihenschaltung angelegt wird. Dies verbessert ebenfalls die Qualitat der dBm-linearen Signalerfassung.
- Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefugten Figuren.
- Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erlauternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Zeichnungen
- Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung naher erlautert. Es zeigen:
-
1 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemaßen Hochfrequenz-Leistungsdetektors; -
2 einen berechneten Verlauf der Ausgangsspannung eines Hochfrequenz-Leistungsdetektors nach dem Stand der Technik uber einer in dBm skalierenden Leistung eines Hochfrequenz-Signals; -
3 einen berechneten Verlauf der Ausgangsspanung eines erfindungsgemaßen Hochfrequenz-Leistungsdetektors, ebenfalls uber einer in dBm skalierenden Leistung eines Hochfrequenz-Signals; -
4 gemessene Verlaufe von Ausgangsspannungen; und -
5 einen stark schematisierten Regelkreis zur Regelung einer Hochfrequenz-Leistung unter Verwendung eines erfindungsgemaßen dBm-linearen Leistungsdetektors. - Die Ziffer
10 in der1 bezeichnet die Gesamtansicht einer Hochfrequenz(HF)-Schaltung mit einer HF-Spannungsquelle12 und einem HF-Leistungsdetektor14 . Die HF-Spannungsquelle12 kann beispielsweise als Kollektorschwingkreis eine Transistors realisiert sein. Der HF-Leistungsdetektor14 weist Kopplungsmittel16 , einen Spitzenwertgleichrichter18 , einen Glattungskondensator24 , einen Knoten26 , eine Reihenschaltung28 und Mittel34 zum Abgreifen einer Spannung auf. - Die Kopplungsmittel
16 , die beispielsweise durch einen ersten Kondensator17 realisiert sein konnen, koppeln das von der HF-Spannungsquelle12 bereitgestellte HF-Signal in einen ersten Schaltungsteil18 ,24 des HF-Leistungsdetektors14 ein. Der Spitzenwertgleichrichter18 als Bestandteil des Schaltungsteils18 ,24 weist eine erste Diode20 und eine weitere Diode22 auf. Der gleichrichtende Effekt des Spitzenwertgleichrichters18 beruht bekanntlich auf dem nichtlinearen Verlauf der Diodenkennlinien. Aufgrund des exponentiellen Verlaufs der Strom-Spannungs-Kennlinien dieser Dioden werden die positiven und negativen Halbwellen eines HF-Signals so verformt, dass das Ausgangssignal des Spitzenwertgleichrichters18 einen Gleichstromanteil aufweist. - Bei hinreichend großen Eingangswechselspannungen verhalt sich die Ausgangsspannung des Spitzenwertgleichrichters
18 proportional zum Spitzenwert der Eingangswechselspannung. Der Glattungskondensator24 dient zum Glatten der von Spitzenwertgleichrichter18 bereitgestellten, verformten Wechselspannung. Am Knoten26 liegt daher ein geglattetes, einen Gleichstromanteil aufweisendes Wechselstromsignal vor. Die bisher beschriebene Vorrichtung entspricht einer als Villard-Schaltung bekannten Gleichrichterschaltung. - Die genannten Bauteile sind in der Ausgestaltung nach der
1 so zusammengeschaltet, dass die HF-Spannungsquelle12 mit dem Kopplungsmittel16 und der weiteren Diode22 eine erste Masche36 der HF-Schaltung10 bildet, wahrend die weitere Diode22 mit der ersten Diode20 und dem Glattungskondensator24 eine zweite Masche38 bildet. - Diese an sich bekannte Gleichrichterschaltung stellt an dem Knoten ein Signal mit einem Gleichstromanteil, bereit der quadratisch oder linear von der HF-Spannung abhangt. Bei Verwendung eines Spitzenwertgleichrichters ergibt sich beispielsweise die lineare Abhangigkeit.
- Erfindungsgemaß wird eine Gleichrichterschaltung, die an einem Knoten
26 das beschriebene Signal bereitstellt, mit einer Reihenschaltung18 aus einem Widerstand32 und einer zweiten Diode30 kombiniert. Dabei bildet die Reihenschaltung in der in1 dargestellten Ausgestaltung mit dem Glattungskondensator24 eine dritte Masche40 . - Bei einer solchen Schaltung treibt die Spannung am Knoten
26 einen Strom I durch die Reihenschaltung18 aus Widerstand32 und zweiter Diode30 . - Widerstand
32 und zweite Diode30 bilden einen Spannungsteiler, so dass die Summe der Spannungsabfalle an der Diode (Spannungsabfall = U_D) und an dem Widerstand (Spannungsabfall = U_R) die Spannung U ergeben. - Am Widerstand
32 fallt die Teilspannung U_R = R·I ab. Der Strom I, der diesen Spannungsabfall bestimmt, fließt auch durch die zweite Diode30 und verursacht dort den Spannungsabfall U_D. Der Strom I ist auf Grund der Diodenkennline proportional zur Exponentialfunktion exp(U_D) des Spannungsabfalls an der zweiten Diode30 . Weil dieser Strom auch durch den Widerstand32 fließt, hangt auch der Strom durch den Widerstand32 und damit auch der Spannungsabfall U_R an dem Widerstand32 exponentiell von der Diodenspannung U_D ab. - Der Spannungsabfall an der Reihenschaltung setzt sich damit additiv aus einem linearen Beitrag, namlich dem Spannungsabfall U_D an der Diode, und einem exponentiell von diesem Spannungsabfall U_D abhangigen Term, namlich dem Spannungsabfall U_R an dem Widerstand
32 , zusammen. - Da die exponentielle Abhangigkeit den Wert der Summe dominiert, ist der Spannungsabfall U an der Reihenschaltung
18 im Wesentlichen exponentiell von der Diodenspannung U_D abhangig. Mit anderen Worten: U ist naherungsweise proportional zu exp(U_D). - Umgekehrt hangt damit der Spannungsabfall U_D an der zweiten Diode
30 logarithmisch von der Spannung U, also der Spannung am Knoten26 ab. Das bedeutet, dass U_D proportional zum Logarithmus von U ist und damit auch proportional zum Logarithmus der auf einen Bezugswert normierten Leistung des HF-Signals ist. Mit anderen Worten: Der Spannungsabfall U_D an der zweiten Diode30 ist im Rahmen der betrachteten Naherung, also wenn die exponentielle Abhangigkeit die oben genannte Summe dominiert, proportional zu der in dBm angegebenen HF-Leistung. -
2 zeigt den exponentiellen Verlauf der Spannung uber der in dBm aufgetragenen HF-Leistung. Dieser Verlauf stellt sich in der HF-Schaltung10 am Knoten26 ein. -
3 zeigt im Vergleich dazu den naherungsweisen linearen Verlauf der Spannung U_D, wie sie an der zweiten Diode30 der Reihenschaltung18 aus Widerstand32 und zweiter Diode abgreifbar ist. Diese Spannung wird in der Darstellung der1 durch Mittel34 , beispielsweise ein Voltmeter, abgegriffen. - Die in den
2 und3 dargestellten Spannungsverlaufe wurden durch ein Simulationsmodell fur eine Frequenz von einem GHz berechnet. - Die Ergebnisse der Berechnungen wurden durch Messungen an realen Schaltungen qualitativ bestatigt. Solche Ergebnisse sind in der
4 dargestellt. Dabei entspricht der mit der Ziffer42 bezeichnete Spannungsverlauf dem naherungsweise linearen Verlauf der Spannung U_D uber der zweiten Diode32 . Die Messungen wurden zur qualitativen Uberprufung an einem Schaltkreis durchgefuhrt, der mit einem normalen HF-Detektorschaltkreis gekoppelt war. Dabei wurden Dioden 1N4148 und 1N4004 benutzt. Diese Dioden sind keine Schottky-Dioden. Bei der Verwendung von angepaßten Schottky-Dioden, die mit dem übrigen HF-Detektor-Schaltkreis auf einem Chip integriert sind, konnen weiter verbesserte Ubereinstimmungen der gemessenen Verlaufe mit den gerechneten Verlaufen erwartet werden. - Aber bereits die so aufgenommene U_D-Kurve
42 zeigt mm Vergleich zum wesentlich starker gekrummtem Verlauf der Kurve44 ein naherungsweise lineares Verhalten. So wird die Steigung der Kurve42 zwar anfanglich großer und bei großeren P-Werten wieder kleiner. Die Steigung schwankt jedoch erkennbar um einen mittleren Wert. Dagegen ist der Verlauf der Kurve44 kontinuierlich gekrummt, wobei die Steigung kontinuierlich zunimmt. Dieser Verlauf, der die Spannung am Knoten26 angibt, spiegelt damit den zu erwartenden exponentiellen Verlauf der Ausgangsspannung einer herkommlichen HF-Detektorschaltung (Spitzenwertgleichrichterschaltung) uber der in dbm, also logarithmisch, aufgetragenen Leistung des eingekoppelten HF-Signals. -
5 zeigt einen stark schematisierten Regelkreis zur Regelung einer Hochfrequenz-Leistung unter Verwendung eines erfindungsgemäßen dBm-linearen Leistungsdetektors. Ein HF-Signal von einem HF-Signalgeber42 wird in einem HF-Verstarker47 verstarkt und beispielsweise uber eine Antenne abgestrahlt. Zur Regelung der Sendeleistung wird ein Teil des HF-Signals hinter dem HF-Verstarker aus der Antennenzuleitung ausgekoppelt und in den HF-Leistungsdetektor14 eingekoppelt. HF-Leistungsdetektor14 ist, wie oben erlautert wurde, ein erfindungsgemaßer dBm-linearer HF-Leistungsdetektor. - Das Ausgangssignal des HF-Leistungsdetektors
14 , also der Spannungsabfall U_D uber der zweiten Diode30 der Reihenschaltung18 aus der1 , wird als Istwert einem Regler50 zugeführt, der daruber hinaus einen Sollwert fur die HF-Leistung von einem Sollwertgebermittel52 , beispielsweise einer Speicherzelle einer Regelelektronik, erhalt. Regler50 bildet aus Sollwert und Istwert eine Stellgroße, mit der uber einen Signalpfad54 der Verstarkungsfaktor des HF-Verstarkers47 geregelt wird. - Die Erfindung richtet sich in diesem Zusammenhang darauf, dass in dem dargestellten Regelkreis
47 ,14 ,50 ein dBm-linearer HF-Detektor14 verwendet wird. Dabei ist die Erfindung nicht auf die Verwendung des in der1 im Detail dargesstellten HF-Detektors mit einer Villard-Schaltung beschrankt. Die Erfindung besteht vielmehr darin, einen beliebigen HF-Leistungs-Dioden-Detektor mit einer Reihenschaltung18 aus einem Widerstand32 und einer zweiten Diode30 zu kombinieren und den Spannungsabfall an der Diode30 als dBm-lineares Maß fur die HF-Leistung abzugreifen. Beispiele weiterer Gleichrichterschaltungen auf Diodenbasis sind Seriengleichrichter und Vollweggleichrichter in Mittelpunktschaltung oder Bruckenschaltung. Solche Gleichrichter sind dem Fachmann bekannt und brauchen daher nicht im Einzelnen dargestellt zu werden. Sie sind beipielsweise auch in Meinke Gundlach, Taschenbuch fur Hochfrequenztechnik, Funfte Auflage, Band 1, ISBN 3-540-54714-2, Seite G32 dargestellt. Weiter konnen neben kapazitiven Kopplungselementen16 ,17 auch induktive Kopplungselemente zur Einkopplung einer HF-Leistung in den HF-Leistungsdetektor verwendet werden.
Claims (10)
- Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) mit dBm-linearer Kennlinie mit Kopplungsmitteln (16 ) zum Einkoppeln einer elektrischen HF-Schwingung in einen Schaltungsteil (18 ), der wenigstens eine erste Diode (20 ) aufweist und der an einem Knoten (26 ) ein Signal bereitstellt, das einen von der Leistung der elektrischen Hochfrequenzschwingung abhängigen Gleichanteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochfrequenz-Leistungsdetektor (14 ) einen mit dem Knoten (26 ) gekoppelten Spannungsteiler, der durch eine Reihenschaltung (28 ) aus einer zweiten Diode (30 ) und einem Widerstand (32 ) gebildet wird und der die sich am Knoten (26 ) einstellende Spannung (U) teilt, und Mittel zum Abgreifen der an der zweiten Diode (30 ) abfallenden Spannung, welche näherungsweise proportional zur anliegenden HF-Leistung ist, aufweist. - Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Diode (20 ) und die zweite Diode (30 ) von gleicher Bauart sind. - Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Dioden (20 ,30 ) Schottky-Dioden sind. - Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Dioden (20 ,30 ) thermisch gekoppelt sind. - Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Dioden (20 ,30 ) Bestandteile einer integrierten Schaltung (10 ) sind. - Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel (16 ) zum Einkoppeln einer elektrischen HF-Schwingung wenigstens einen ersten Kondensator (17 ) aufweisen. - Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsteil (18 ) einen Spitzenwertgleichrichter (18 ) aufweist. - Hochfrequenz-Leistungsdetektor (
14 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenwertgleichrichter (18 ) die wenigstens eine erste Diode (20 ) und eine weitere Diode (22 ) umfasst, dass die weitere Diode (22 ) mit dem wenigstens einen ersten Kondensator (17 ) und der Hochfrequenzspannungsquelle (12 ) eine erste Masche (36 ) bildet, dass die wenigstens eine erste Diode (20 ) mit der weiteren Diode (22 ) und einem Glättungskondensator eine zweite Masche (38 ) bildet (Villard-Schaltung). - Hochfrequenz-Leistungsdetektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenschaltung aus Widerstand (
32 ) und zweiter Diode (30 ) mit dem Glättungskondensator eine dritte Masche (40 ) bildet. - Verwendung eines Hochfrequenz-Leistungsdetektors nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10260749A DE10260749B4 (de) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Hochfrequenz-Leistungsdetektor mit dBm-linearer Kennlinie und dessen Verwendung zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung |
US10/741,986 US7061316B2 (en) | 2002-12-23 | 2003-12-19 | High frequency power detector with dBm-linear characteristic and method of regulating the power of an electrical HF-oscillation |
JP2003425517A JP2004205518A (ja) | 2002-12-23 | 2003-12-22 | 高周波電力検出器 |
CNA2003101231876A CN1516338A (zh) | 2002-12-23 | 2003-12-23 | dBm线性的高频功率检测器及高频电振荡功率调节方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10260749A DE10260749B4 (de) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Hochfrequenz-Leistungsdetektor mit dBm-linearer Kennlinie und dessen Verwendung zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10260749A1 DE10260749A1 (de) | 2004-07-08 |
DE10260749B4 true DE10260749B4 (de) | 2012-03-22 |
Family
ID=32477944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10260749A Expired - Fee Related DE10260749B4 (de) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Hochfrequenz-Leistungsdetektor mit dBm-linearer Kennlinie und dessen Verwendung zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7061316B2 (de) |
JP (1) | JP2004205518A (de) |
CN (1) | CN1516338A (de) |
DE (1) | DE10260749B4 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10304137A1 (de) * | 2003-02-03 | 2004-08-05 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Leistungsabgleich eines Oszillators |
CN117092403A (zh) * | 2023-10-19 | 2023-11-21 | 成都电科星拓科技有限公司 | 一种测量芯片晶体振荡器振荡功率的方法及电路 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1563406A1 (de) * | 1966-09-21 | 1970-04-16 | Siemens Ag | Lineare Gleichrichterschaltung mit proportionaler Bewertung der Eingangswechselspannung |
DE2823819B1 (de) * | 1978-05-31 | 1979-10-11 | Siemens Ag | Gleichrichterschaltung fuer Messtechnik |
DE4214350C1 (en) * | 1992-05-05 | 1993-08-05 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 7150 Backnang, De | Detector circuit for rectification of HF signals - uses operation amplifier with counter coupling branches for suppression of temp. drift and small signal distortions |
DE69002109T2 (de) * | 1989-02-24 | 1994-02-03 | Nokia Mobile Phones Ltd | Elektronischer Vorspannkreis für einen Diodendetektor. |
DE4243481C1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-03-17 | Wandel & Goltermann | Breitbandiger Gleichrichter |
DE4411733A1 (de) * | 1993-04-05 | 1994-11-03 | Motorola Inc | Hochfrequenzsignaldetektionsschaltkreis, gesteuert durch einen Temperaturkoeffizienten |
DE19913338A1 (de) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Rohde & Schwarz | Ein- oder Mehrweg-HF-Diodengleichrichterschaltung |
US6265939B1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-07-24 | International Business Machines Corporation | Linear power detectors and methods for power amplifiers |
US6369635B2 (en) * | 1999-12-30 | 2002-04-09 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Temperature-compensated diode rectifier circuit for an HF level controller |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI930632A (fi) * | 1993-02-12 | 1994-08-13 | Nokia Mobile Phones Ltd | Kytkentä lähetinvahvistimen tehon säätämiseksi |
GB2318004A (en) * | 1996-10-01 | 1998-04-08 | Nokia Mobile Phones Ltd | A diode detector |
EP0895351B1 (de) * | 1997-07-31 | 2005-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vorrichtung zur automatischen Verstärkungsregelung für Mikrowellen |
JP2001015289A (ja) * | 1999-04-28 | 2001-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | 放電灯点灯装置 |
US6262630B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-07-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Rapidly-responding diode detector with temperature compensation |
-
2002
- 2002-12-23 DE DE10260749A patent/DE10260749B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-12-19 US US10/741,986 patent/US7061316B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-22 JP JP2003425517A patent/JP2004205518A/ja active Pending
- 2003-12-23 CN CNA2003101231876A patent/CN1516338A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1563406A1 (de) * | 1966-09-21 | 1970-04-16 | Siemens Ag | Lineare Gleichrichterschaltung mit proportionaler Bewertung der Eingangswechselspannung |
DE2823819B1 (de) * | 1978-05-31 | 1979-10-11 | Siemens Ag | Gleichrichterschaltung fuer Messtechnik |
DE69002109T2 (de) * | 1989-02-24 | 1994-02-03 | Nokia Mobile Phones Ltd | Elektronischer Vorspannkreis für einen Diodendetektor. |
DE4214350C1 (en) * | 1992-05-05 | 1993-08-05 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 7150 Backnang, De | Detector circuit for rectification of HF signals - uses operation amplifier with counter coupling branches for suppression of temp. drift and small signal distortions |
DE4243481C1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-03-17 | Wandel & Goltermann | Breitbandiger Gleichrichter |
DE4411733A1 (de) * | 1993-04-05 | 1994-11-03 | Motorola Inc | Hochfrequenzsignaldetektionsschaltkreis, gesteuert durch einen Temperaturkoeffizienten |
DE19913338A1 (de) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Rohde & Schwarz | Ein- oder Mehrweg-HF-Diodengleichrichterschaltung |
US6369635B2 (en) * | 1999-12-30 | 2002-04-09 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Temperature-compensated diode rectifier circuit for an HF level controller |
US6265939B1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-07-24 | International Business Machines Corporation | Linear power detectors and methods for power amplifiers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1516338A (zh) | 2004-07-28 |
JP2004205518A (ja) | 2004-07-22 |
DE10260749A1 (de) | 2004-07-08 |
US7061316B2 (en) | 2006-06-13 |
US20040135628A1 (en) | 2004-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2052520C3 (de) | ||
EP1488499B1 (de) | Stromversorgungseinrichtung mit mehreren parallel geschalteten schaltnetzteilen | |
DE3912211C2 (de) | ||
DE2912757A1 (de) | Verstaerkungsvorrichtung | |
DE202012013740U1 (de) | Stromversorgungsschaltung eines Stromverstärkers und Endgerät | |
DE112009001238B4 (de) | RMS-Detektor mit automatischer Verstärkungsregelung | |
EP1728084B1 (de) | Mess-schaltung für den ausgang eines leistungsverstärkers sowie ein die mess-schaltung umfassender leistungsverstärker | |
DE69824751T2 (de) | Regler | |
DE4100318A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur hochfrequenzspannungs/strommessung | |
DE19913338B4 (de) | Ein- oder Mehrweg-HF-Diodengleichrichterschaltung | |
DE10260749B4 (de) | Hochfrequenz-Leistungsdetektor mit dBm-linearer Kennlinie und dessen Verwendung zur Regelung der Leistung einer elektrischen HF-Schwingung | |
DE3742556A1 (de) | Gegenkomponenten-detektor fuer einen frequenzwandler | |
DE2402721A1 (de) | Naeherungsdetektor | |
DE2641581B2 (de) | Spannungsmeneinrichtung für Hochspannungen | |
DE19856932A1 (de) | Klirrgedämpfte Oszillatorschaltung | |
EP1067473B1 (de) | Integrator | |
DE112021001588T5 (de) | Chopper-stabilisierte abschwächung für messverstärker | |
DE2521687B2 (de) | Meßwertwandler zur kapazitiven Füllstandsmessung | |
DE954431C (de) | Anordnung zur Bandbreitenvergroesserung von Transistorschaltungen | |
DE19835198A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer Wechselspannung mit eienr quartzstabilisierten Frequenz und Pierce-Oszillatorverstärker zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2820730C2 (de) | Verfahren zur rauscharmen Messung der Amplitude oder der Leistung eines HF-Signales und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE920973C (de) | Anordnung zur Leistungsmessung sehr kurzwelliger Hochfrequenzenergie | |
DE2613761B2 (de) | Niederfrequenz-Leistungsverstärker | |
DE2058956C3 (de) | Schaltung zur Temperaturstabilisierung des Gleichstromarbeitspunktes einer Hochfrequenz-Transistor-Leistungsverstärkerstufe | |
DE1487493C3 (de) | Kopplungsschaltung, insbesondere für ein LautstärkemeBgerät |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ATMEL AUTOMOTIVE GMBH, 74072 HEILBRONN, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120623 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ATMEL CORP., SAN JOSE, US Free format text: FORMER OWNER: ATMEL AUTOMOTIVE GMBH, 74072 HEILBRONN, DE Effective date: 20130529 Owner name: ATMEL CORP., US Free format text: FORMER OWNER: ATMEL AUTOMOTIVE GMBH, 74072 HEILBRONN, DE Effective date: 20130529 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GRUENECKER PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTG MB, DE Effective date: 20130529 Representative=s name: GRUENECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHAEUS, DE Effective date: 20130529 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140701 |