DE112018003553T5

DE112018003553T5 - Ausgangsleistungssteuereinrichtung

Info

Publication number: DE112018003553T5
Application number: DE112018003553.0T
Authority: DE
Inventors: Jun Nishihara; Takuo Morimoto; Hiroyuki Nonomura; Norihiro Yunoue
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-03-26
Also published as: CN110832772A; US10784831B2; US20200052669A1; CN110832772B; JPWO2019013062A1; WO2019013062A1; JP6537741B2

Abstract

Eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung weist Folgendes auf: Ein Dämpfungsglied (2) zur Dämpfung und Ausgabe eines Hochfrequenzsignals, das von einem Oszillator (1) ausgegeben wird; einen Hochfrequenz-Leistungsverstärker (3) zur Verstärkung und Ausgabe der Leistung des Hochfrequenzsignals, das vom Dämpfungsglied (2) ausgegeben wird; eine Monitorschaltung (5) zur Überwachung der Leistung des Hochfrequenzsignals, das vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker (3) ausgegeben wird, und zur Ausgabe eines Monitorsignals; und eine Steuerung (7) zur Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes (2), die auf dem Monitorsignal basiert, das vom Monitor (5) ausgegeben wird, oder auf Dämpfungsgrößen-Einstelldaten aus einer Dateneinheit (6). Der Oszillator (1) erzeugt das Hochfrequenzsignal synchron mit einem Triggersignal. Die Steuerung (7) beginnt mit der Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes (2) unter Verwendung eines Dämpfungsgrößen-Steuersignals, das basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten synchron mit dem Triggersignal erzeugt wird, und nach dem Empfangen des Monitorsignals steuert die Steuerung (7) die Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes (2) unter Verwendung des Dämpfungsgrößen-Steuersignals, das basierend auf dem Monitorsignal erzeugt wird. Dabei gibt eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung eine stabile Ausgangsleistung aus, wenn die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers (3) ansteigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung, die die Ausgangsleistung eines Hochfrequenzsignals, das von einem Hochfrequenz-Leistungsverstärker ausgegeben wird, konstant hält.
STAND DER TECHNIK
In einer Übertragungseinrichtung für Kommunikation, Radar und dergleichen ist es erwünscht, dass die Ausgangsleistung eines zu übertragenden Hochfrequenzsignals konstant ist, um eine Verschlechterung der Kommunikationsqualität bei der Hochgeschwindigkeitskommunikation zu vermeiden oder um eine genaue Erkennung durchzuführen. Bei einem für eine Übertragungseinrichtung verwendeten Hochfrequenz-Leistungsverstärker schwankt die Verstärkung jedoch aufgrund von Spannungsänderungen am Hochfrequenz-Leistungsverstärker während des Betriebs oder von Temperaturänderungen durch Wärmeentwicklung im Hochfrequenz-Leistungsverstärker und damit schwankt die Ausgangsleistung. Diese Ausgangsschwankungen sind besonders signifikant, wenn der Ausgang des Hochfrequenzsignals ansteigt und auch wenn ein Impulsbetrieb durchgeführt wird. In einem Intervall (Zeit), in dem die Amplitude der Ausgangsleistung stark schwankt, wenn die Ausgangsleistung steigt, oder in dem die Amplitude der Ausgangsleistung stark innerhalb eines Impulses schwankt, wenn ein Impulsbetrieb ausgeführt wird, werden die Kommunikationsqualität und die Erkennungsgenauigkeit beeinträchtigt. So wird der Intervall (Zeit) oft als „Totzeit“ behandelt, in der die Übertragung des Hochfrequenzsignals nicht durchgeführt wird.
Wenn jedoch die Totzeit zur Verbesserung der Kommunikationsqualität und Erkennungsgenauigkeit lang eingestellt wird, führt dies zu einer Verschwendung beim Stromverbrauch und einer erhöhten Menge an Wärmeerzeugung, und es führt zu erhöhten Kosten und Größen der Übertragungseinrichtung selbst oder zu erhöhten Betriebskosten.
Spannungsschwankungen treten auf, wenn die Stromversorgung aus einem Netzteil im Verhältnis zum Einschaltstrom für den Hochfrequenz-Leistungsverstärker oder einem Spitzenstrom des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers bei Impulsbetrieb unzureichend ist. Als Reaktion darauf können Gegenmaßnahmen ergriffen werden, indem die Stromversorgungskapazität der Stromversorgung erhöht oder eine Kondensatorbank vorgesehen wird.
Was die Schwankungen durch Wärme betrifft, so erzeugt der Halbleitertransistor insbesondere dann, wenn die Leistung des Hochfrequenzsignals mit einem Halbleitertransistor aus Si, GaN, GaAs oder dergleichen verstärkt wird, Wärme, und im Allgemeinen nimmt die Verstärkung des Halbleitertransistors aufgrund dieser Wärmeentwicklung ab. Von der Erhöhung der Ausgangsleistung bis zur Stabilisierung der Temperatur der Hochfrequenz-Leistungsverstärker mit Halbleitertransistoren tritt ein Phänomen auf, bei dem die Ausgangsleistung der Hochfrequenz-Leistungsverstärker mit abnehmender Verstärkung der Hochfrequenz-Leistungsverstärker allmählich abnimmt. Nachdem diese Schwankung zunächst für nur einige Mikrosekunden bis mehrere Dutzend Mikrosekunden bei steigender Ausgangsleistung - auch im Impulsbetrieb - des Hochfrequenzsignals signifikant auftritt, ist es äußerst schwierig, die Schwankungen in diesem Zeitraum durch direkte Temperaturänderungen von außen zu kompensieren.
Daher wird als Technik zum Konstanthalten der Ausgangsleistung eines Leistungsverstärkers eine automatische Niveausteuerungsschaltung (automatic level control, ALC) vorgeschlagen, mit einer Erfassungseinrichtung, die ausgebildet ist, um die Ausgangsleistung zu erfassen und eine Gleichstrom(DC)-Spannung gemäß dem Ausgangspegel zu erzeugen, und eine Einrichtung, die ausgebildet ist, um eine Dämpfungseinrichtung zu steuern, die dem System, basierend auf der Ausgangsspannung der Erfassungseinrichtung, zur Verfügung gestellt wird, wobei diese Einrichtungen eine negative Rückkopplungsschleife bilden, um den Ausgangspegel auf konstant einzustellen (siehe Patentdokument 1).
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 61-173 507 A
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
In der im Patentdokument 1 beschriebenen ALC-Schaltung ändert sich die Ausgangsleistung für zunächst mehrere Mikrosekunden bis mehrere Dutzend Mikrosekunden, wenn ein Hochfrequenzsignal nach der Eingabe in den Endverstärker ansteigt, stark, so dass eine besonders feine Regelung erforderlich ist. Bis zum Wirksamwerden der negativen Rückkopplungsschleife tritt jedoch eine Zeitdifferenz auf, die durch eine Verzögerung verursacht wird, die durch Komponenten wie einen Konverter und durch Berechnungen verursacht wird. Dementsprechend können bei steigender Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers die Ausgangsleistung für eine bestimmte Zeit nicht gesteuert / geregelt und die Ausgangsleistung nicht auf einen Sollwert eingestellt werden. Es ist nun möglich, die Verzögerungszeit durch die Auswahl des Konverters und der Rechenschaltung, die in der Lage ist, Hochgeschwindigkeitsverarbeitung durchzuführen, zu verkürzen, jedoch führt dies zu erhöhten Komponentenkosten.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf solche Probleme konzipiert und hat zum Ziel, eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung zu erhalten, die so ausgebildet ist, dass eine stabile Ausgangsleistung abgegeben werden kann, wenn die Ausgangsleistung eines Hochfrequenz-Leistungsverstärkers steigt.
Mittel zum Lösen der Probleme
Eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: Ein das Dämpfungsglied zum Dämpfen und Abgeben der Leistung eines Hochfrequenzsignals mit einer Impulswellenform von einem Oszillator; einen Hochfrequenz-Leistungsverstärker zur Verstärkung und Abgabe der Leistung des Hochfrequenzsignals aus dem Dämpfungsglied; eine Monitorschaltung zum Überwachen der Leistung des Hochfrequenzsignals, das vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker abgegeben wird, und zum Abgeben eines Monitorsignals entsprechend der Höhe der Leistung des Hochfrequenzsignals; und eine Steuerung zum Steuern der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes basierend auf dem Monitorsignal, das von der Monitorschaltung ausgegeben wird, oder basierend auf Daten von einer Dateneinheit zum Einstellen der Dämpfungsgröße. Der Oszillator erzeugt das Hochfrequenzsignal mit einer Pulswellenform synchron zu einem Triggersignal. Die Steuerung beginnt mit der Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes unter Verwendung eines Dämpfungsgrößen-Steuersignals, das basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten synchron mit dem Triggersignal erzeugt wird, und nach dem Empfangen des Monitorsignals steuert die Steuerung die Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes unter Verwendung des Dämpfungsgrößen-Steuersignals, das basierend auf dem Monitorsignal erzeugt wird.
Effekt der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung aufgezeigt, zur Ausgabe einer stabilen Ausgangsleistung auch bei steigender Ausgangsleistung eines Hochfrequenz-Leistungsverstärkers.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm einer Übertragungseinrichtung mit einer Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Zeitdiagramm von einem Oszillator bis zu einem Dämpfungsglied der Übertragungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Zeitdiagramm vom Eingang eines Hochfrequenz-Leistungsverstärkers bis zum Ausgangsanschluss einer Monitorschaltung der Übertragungseinrichtung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein weiteres Beispiel für ein Zeitdiagramm vom Eingang des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers bis zum Ausgangsanschluss der Monitorschaltung der Übertragungseinrichtung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein weiteres Beispiel für ein Zeitdiagramm vom Eingang des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers bis zum Ausgangsanschluss der Monitorschaltung der Übertragungseinrichtung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Blockdiagramm einer Abwandlung der Übertragungseinrichtung einschließlich der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Blockdiagramm einer Übertragungseinrichtung mit einer Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Blockdiagramm einer Übertragungseinrichtung mit einer Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Zeitdiagramm von einem Oszillator bis zu einem Dämpfungsglied der Übertragungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist ein Zeitdiagramm, das einen Dämpfungssollwert des Dämpfungsgliedes und die Ausgangsleistung eines Hochfrequenz-Leistungsverstärkers der Übertragungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
11 ist ein Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist ein weiteres Beispiel für das Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ist ein weiteres Beispiel für das Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 ist ein weiteres Beispiel für das Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist ein weiteres Beispiel für das Zeitdiagramm, das den Dämpfungssollwert des Dämpfungsgliedes und die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers der Übertragungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
16 ist ein Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung in der Ausgangsleistungssteuereinrichtung in 15;
17 ist ein Blockdiagramm einer Abwandlung der Übertragungseinrichtung einschließlich der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
18 ist ein Diagramm, das die Ein-/Ausgangseigenschaften eines herkömmlichen Hochfrequenz-Leistungsverstärkers darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm einer Übertragungseinrichtung mit der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Übertragungseinrichtung 100 weist einen Oszillator 1 und eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung 101 auf. Die Ausgangsleistungssteuereinrichtung 101 weist Folgendes auf: Ein Dämpfungsglied 2, das ausgebildet ist, um ein Hochfrequenzsignal mit einer Impulswellenform vom Oszillator 1 zu dämpfen und auszugeben, einen Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3, der ausgebildet ist, um die Leistung des Hochfrequenzsignals vom Dämpfungsglied 2 zu verstärken und auszugeben, und eine Monitorschaltung 5, die ausgebildet ist, um die Leistung des Hochfrequenzsignals vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 zu überwachen und das Hochfrequenzsignal an einem Ausgangsanschluss 4, sowie ein Monitorsignal MON entsprechend der Höhe der Leistung des Hochfrequenzsignals auszugeben. Der Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 weist einen Halbleitertransistor beispielsweise aus Si, GaN, GaAs oder dergleichen auf. Die Monitorschaltung 5 weist einen Koppler und eine Detektionsdiode auf und gibt eine Spannung aus, die durch das Erfassen des von dem Koppler extrahierten Hochfrequenzsignals durch die Detektionsdiode als Monitorsignal MON erhalten wird.
Die Ausgangsleistungssteuereinrichtung 101 beinhaltet eine Steuerung 7, die ausgebildet ist, um eine Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf dem Monitorsignal MON aus der Monitorschaltung 5 oder basierend auf einer in einer Speichereinrichtung 6 gespeicherten Einstelltabelle für Dämpfungsgrößen zu steuern. Von der Steuerung 7 wird ein Triggersignal TRG zum synchronen Betrieb des Oszillators 1 mit dem Dämpfungsglied 2 in den Oszillator 1 eingegeben. Es ist zu beachten, dass die Übertragungseinrichtung eine Stromversorgung 8 beinhaltet, die zur Stromversorgung des Oszillators 1, des Dämpfungsglieds 2 und des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 ausgebildet ist. Es ist zu beachten, dass die Speichereinrichtung 6 auch als Dateneinheit bezeichnet wird. Darüber hinaus wird die Tabelle der Einstellwerte für die Dämpfungsgröße auch als Einstellwerte für die Dämpfungsgröße bezeichnet.
Die Funktionsweise der Übertragungseinrichtung 100 wird nun beschrieben. Im Normalbetrieb und in einem stabilen Pulswellenformintervall im Impulsbetrieb, d.h. in einem Intervall, in dem die Leistung, die während einer Verzögerungszeit schwankt, die durch Komponenten wie einen Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und die Berechnung verursacht wird, kleiner ist als eine Differenz im akzeptablen Bereich der vorgegebenen Leistung, ist die Leistung des Hochfrequenzsignals bei Überwachung durch den Monitor 5 im Wesentlichen gleich dem Leistungspegel des Hochfrequenzsignals, wenn ein Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT das Dämpfungsglied 2 erreicht. So erzeugt die Steuerung 7 auf Basis des Monitorsignals MON aus der Monitorschaltung 5 das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT für das Dämpfungsglied 2, um die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 zu steuern und damit die Leistung des vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 auszugebenden Hochfrequenzsignals so zu steuern, dass es mit der vorgegebenen Leistung ausgegeben wird. Die Übertragungseinrichtung 100 kann einen solchen ALC-Betrieb durchführen.
Als nächstes wird der Betrieb der Übertragungseinrichtung 100 in einem steigenden Intervall während des Impulsbetriebs beschrieben. Die Steuerung 7 erzeugt das Triggersignal TRG und sendet das Triggersignal TRG an den Oszillator 1. Der Oszillator 1 erzeugt und gibt das Hochfrequenzsignal mit der Pulswellenform synchron zum empfangenen Triggersignal TRG aus. Das Hochfrequenzsignal wird in das Dämpfungsglied 2 eingespeist und das abgeschwächte Signal wird in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eingespeist und einer hochfrequenten Leistungsverstärkung unterzogen und anschließend ausgegeben. Die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 wird so eingestellt, dass die Leistung des Hochfrequenzsignals, das am Ausgangsanschluss 4 ausgegeben wird, mit der gewünschten Leistung ausgegeben wird.
Aufgrund von Komponenten wie dem Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und der Berechnung tritt jedoch eine Verzögerung bei der Erzeugung des Dämpfungsgrößen-Steuersignals ATT für das Dämpfungsglied 2 auf, das basierend auf dem Monitorsignal MON von der Monitorschaltung 5 erzeugt wird. Im steigenden Intervall schwankt die Leistung stark mit der Zeit, so dass sich der Pegel der Leistung des Hochfrequenzsignals bei Überwachung durch die Monitorschaltung 5 deutlich vom Pegel der Leistung des Hochfrequenzsignals unterscheidet, wenn das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT das Dämpfungsglied 2 erreicht. Dies führt zu einer Überkompensation oder Unterkompensation und die Leistung kann nicht auf die gewünschte Leistung eingestellt werden. Dementsprechend beginnt die Steuerung 7 in dem Intervall, in dem das Hochfrequenzsignal ansteigt, mit der Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2, indem sie das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT basierend auf der zuvor in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Dämpfungseinstelltabelle erzeugt und das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT an das Dämpfungsglied 2 synchron mit dem selbst erzeugten Triggersignal TRG ausgibt. Die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 wird basierend auf dem Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT eingestellt, der Hochfrequenzsignalausgang des Dämpfungsglieds 2 wird in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eingespeist und einer hochfrequenten Leistungsverstärkung unterzogen, und das vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 auszugebende Hochfrequenzsignal wird mit der gewünschten Leistung ausgegeben. Auf diese Weise wird die Ausgangsleistung des Hochfrequenzsignals im steigenden Intervall auf die gewünschte Ausgangsleistung geregelt.
Die Einstelltabelle für die Dämpfungsgröße sind Daten, in denen die Dämpfungsgröße so eingestellt wird, dass die gewünschte Leistung vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 abgegeben wird, indem vorher die Leistungsreduzierung (Droop) durch Temperaturänderung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 gemessen und die Leistungsreduzierung kompensiert werden. So wird beispielsweise in der Einstelltabelle für die Dämpfungsgröße die Dämpfungsgröße hoch eingestellt, wenn der Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eine niedrige Temperatur hat, und die Dämpfungsgröße niedrig, wenn der Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eine hohe Temperatur hat. Als Dämpfungsbetrags-Einstelltabelle werden in der Speichereinrichtung 6 viele Tabellen gespeichert, die der Impulsbedingung und der Eingangsleistungsbedingung des Hochfrequenzsignals, das in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eingegeben wird, der Temperaturbedingung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 und dergleichen entsprechen.
Hier empfängt die Speichereinrichtung 6 eine externe Bedingung, wie z.B. die Impulsbedingung und die Eingangsleistungsbedingung des zu steuernden Hochfrequenzsignals, von einem Eingangsanschluss 9, wählt eine Dämpfungsbetrags-Einstelltabelle für eine dem externen Zustand entsprechende Leistungskompensationsbedingung aus und gibt die Dämpfungsbetrags-Einstelltabelle an die Steuerung 7 aus.
Dann, wenn die Verzögerungszeit durch Komponenten wie einen Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und die Berechnung abgelaufen ist und es möglich wird, die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 durch den ALC-Betrieb basierend auf dem Monitorsignal MON zu steuern, schaltet die Steuerung 7 von der Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf der in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Dämpfungsgrößen-Einstelltabelle auf die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 durch den ALC-Betrieb basierend auf dem Monitorsignal MON um, und die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 wird auf die gewünschte Ausgangsleistung geregelt. Es ist zu beachten, dass die gewünschte Ausgangsleistung des im Anstiegsbereich gesteuerten Hochfrequenzsignals gleich der gewünschten Ausgangsleistung des vom ALC-Betrieb gesteuerten Hochfrequenzsignals ist.
Der obige Vorgang wird anhand der Zeichnungen beschrieben. 2 ist ein Zeitdiagramm vom Oszillator 1 bis zum Dämpfungsglied 2 der Übertragungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 2 erzeugt der Oszillator 1 das Hochfrequenzsignal synchron zum Triggersignal TRG. Die Steuerung 7 startet die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf der in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Tabelle der Dämpfungsgrößeneinstellung synchron zum Triggersignal TRG und die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 in einem steigenden Intervall gemäß 2 wird eingestellt. Aus dem Dämpfungsglied 2 wird das Hochfrequenzsignal mit einer durch das Dämpfungsglied 2 gedämpften Leistung ausgegeben. Es ist zu beachten, dass die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall durch Schätzen der Leistungsreduzierung (Droop) durch eine Temperaturänderung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 aus der Ausgangsleistung und den Impulsbedingungen eingestellt wird, und dass die Dämpfungsgröße im steigenden Intervall auf groß eingestellt wird.
Da der ALC-Betrieb in einem stabilen Intervall nach dem steigenden Intervall durchgeführt wird, ändert sich die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 periodisch im ALC-Betrieb (stabiler Intervall).
3 ist ein Zeitdiagramm vom Ausgang des Dämpfungsglieds 2, d.h. vom Eingang des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3, zum Ausgangsanschluss der Monitorschaltung 5 der Übertragungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Durch Schätzen der Leistungsreduktion (Droop), die durch eine Temperaturänderung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 durch die Ausgangsleistung und die Impulsbedingungen hervorgerufen wird, hat die Eingangsleistung des Hochfrequenzverstärkers 3 in einem steigenden Intervall einen unterdrückten Leistungspegel. Da der ALC-Betrieb in einem stabilen Intervall nach dem steigenden Intervall durchgeführt wird, ändert sich die Eingangsleistung des Hochfrequenzverstärkers 3 periodisch im ALC-Betrieb.
Da diese Eingangsleistung in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 mit einer Verstärkungscharakteristik nach 3 eingespeist wird, wird die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 sowohl im steigenden als auch im stabilen Intervall für den ALC-Betrieb auf einem gewünschten Wert gehalten.
Da die Regelung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf der zuvor in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Dämpfungsgrößen-Einstelltabelle in dem Intervall, in dem das Hochfrequenzsignal ansteigt, durchgeführt wird, wird in der ersten Ausführungsform die gewünschte stabile Ausgangsleistung aus dem Hochfrequenz-Leistungsverstärkern 3 vor einer Umstellung auf den ALC-Betrieb erhalten. Das heißt, die gewünschte stabile Ausgangsleistung wird aus dem Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 unmittelbar nach der Erzeugung des Hochfrequenzsignals durch den Oszillator 1 gewonnen.
In 3 ist die Eingangsleistung des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall bis zur Umschaltung auf den ALC-Betrieb konstant. Das heißt, die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall hat einen konstanten Wert. Alternativ kann die Eingangsleistung des Hochfrequenzsignals des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall bis zur Umschaltung auf den ALC-Betrieb, wie in 4 dargestellt, digital geändert werden. Das heißt, die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann sich digital ändern.
Ob die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall auf einen konstanten Wert oder einen Wert, der sich diskret ändert, eingestellt werden soll, wird von Eingangsanschluss 9 bis zur Steuerung 7 über die Speichereinrichtung 6 eingegeben, und die Steuerung 7 liest eine entsprechende Dämpfungsgrößen-Einstelltabelle aus der Speichereinrichtung 6.
Weiterhin kann das Dämpfungsglied 2 aus einem analogen Dämpfungsglied bestehen, und die Eingangsleistung des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann sich kontinuierlich ändern, bis zur Umschaltung auf den ALC-Betriebsintervall, wie in 5 dargestellt. Das heißt, die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann sich kontinuierlich ändern.
Zur ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem das Triggersignal TRG von der Steuerung 7 erzeugt wird. Das vom Oszillator 1 und der Steuerung 7 benötigte Triggersignal TRG kann so ausgebildet werden, dass es von einer externen Steuereinrichtung 20 oder dergleichen in den Oszillator 1 und die Steuerung 7 eingegeben wird, wie in 6 dargestellt. In diesem Fall erzeugt der Oszillator 1 das Hochfrequenzsignal mit der Pulswellenform (und gibt dieses aus) synchron zum von außen eingegebenen Triggersignal TRG. Die Steuerung 7 startet die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf der in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Tabelle der Dämpfungsgrößeneinstellung, synchron mit dem Triggersignal TRG, das von außen eingegeben wird.
Ausführungsform 2
Eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. 7 ist ein Blockdiagramm einer Übertragungseinrichtung mit der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten in 7, die identisch oder gleich denen in 1 sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei die Beschreibung hierzu weggelassen wird.
Die Ausgangsleistungssteuereinrichtung 201 gemäß der zweiten Ausführungsform weist eine Recheneinrichtung 10, anstelle der Speichereinrichtung 6 in der Ausgangsleistungssteuereinrichtung 101 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Es ist zu beachten, dass die Recheneinrichtung 10 auch als Dateneinheit bezeichnet wird.
Die Recheneinrichtung 10 empfängt vom Eingangsanschluss 9 eine Impuls- und eine Eingangsleistungsbedingung für ein Hochfrequenzsignal, das in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eingespeist werden soll, und eine Betriebsbedingung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3, wie beispielsweise die Betriebstemperatur. Ausgehend von der Eingangsbetriebsbedingung berechnet die Recheneinrichtung 10 eine Einstelltabelle für die Dämpfungsgröße für ein Pul sanstiegsintervall.
Der Betrieb der Übertragungseinrichtung 100 in einem steigenden Intervall während des Impulsbetriebs wird nun beschrieben. Die Steuerung 7 erzeugt das Triggersignal TRG und sendet das Triggersignal TRG an den Oszillator 1. Der Oszillator 1 erzeugt und gibt ein Hochfrequenzsignal mit einer Pulswellenform synchron zum empfangenen Triggersignal TRG aus. Das Hochfrequenzsignal wird in das Dämpfungsglied 2 eingegeben. Die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 wird so eingestellt, dass die Leistung des Hochfrequenzsignals aus dem Dämpfungsglied 2, in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eingegeben und darin verstärkt und dann mit der gewünschten Leistung ausgegeben wird.
Aufgrund von Komponenten wie einem Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und der Berechnung tritt jedoch eine Verzögerung bei der Erzeugung des Dämpfungsgrößen-Steuersignals ATT für das Dämpfungsglied 2 auf, das basierend auf dem Monitorsignal MON aus der Monitorschaltung 5 erzeugt wird. Im steigenden Intervall schwankt die Leistung stark mit der Zeit, so dass sich der Pegel der Leistung des Hochfrequenzsignals bei Überwachung durch die Monitorschaltung 5 deutlich vom Pegel der Leistung des Hochfrequenzsignals unterscheidet, wenn das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT das Dämpfungsglied 2 erreicht. Dies führt zu einer Überkompensation oder einer Unterkompensation und die Leistung kann nicht auf die gewünschte Leistung eingestellt werden. Dementsprechend beginnt die Steuerung 7 in dem Intervall, in dem das Hochfrequenzsignal ansteigt, mit der Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2, indem sie das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT basierend auf der von der Recheneinrichtung 10 berechneten Dämpfungseinstelltabelle erzeugt und das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT an das Dämpfungsglied 2 synchron zum Triggersignal TRG ausgibt. Die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 wird basierend auf dem Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT eingestellt, der Hochfrequenzsignalausgang des Dämpfungsglieds 2 wird in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eingespeist und einer hochfrequenten Leistungsverstärkung unterzogen, und das Hochfrequenzsignal wird mit der gewünschten Leistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 ausgegeben. Auf diese Weise wird die Leistung des Hochfrequenzsignals im Pulsanstiegsbereich auf die gewünschte Leistung eingestellt.
Wenn dann die Leistung, die während der Verzögerungszeit schwankt, die durch Komponenten wie einen Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und die Berechnung verursacht wird, kleiner ist als eine Differenz im akzeptablen Bereich der vorgegebenen Leistung, wird es möglich, die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 durch den ALC-Betrieb basierend auf dem Monitorsignal MON zu steuern. Anschließend wird die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf der von der Recheneinrichtung 10 berechneten und erzeugten Dämpfungsgrößeneinstelltabelle auf die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 durch den ALC-Betrieb basierend auf dem Monitorsignal MON umgeschaltet und die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 wird auf die gewünschte Ausgangsleistung geregelt. Es ist zu beachten, dass die gewünschte Ausgangsleistung des im Anstiegsbereich gesteuerten Hochfrequenzsignals gleich der gewünschten Ausgangsleistung des vom ALC-Betrieb gesteuerten Hochfrequenzsignals ist.
Die Eingangsleistung des Hochfrequenzsignals des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann bis zu einer Verschiebung zum ALC-Betrieb konstant sein, wie in 3 dargestellt. Das heißt, der Dämpfungsanteil des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann einen konstanten Wert haben. Alternativ kann sich die Eingangsleistung des Hochfrequenzsignals des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall digital ändern, bis zur Umschaltung auf den ALC-Betrieb, wie in 4 dargestellt. Das heißt, die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann sich digital ändern.
Weiterhin kann das Dämpfungsglied 2 aus einem analogen Dämpfungsglied bestehen und die Eingangsleistung des Hochfrequenzsignals des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann sich bis zur Umschaltung auf den ALC-Betriebsintervall, wie in 5 dargestellt, kontinuierlich ändern. Das heißt, die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall kann sich kontinuierlich ändern.
Es ist zu beachten, dass das vom Oszillator 1 und der Steuerung 7 benötigte Triggersignal TRG so ausgebildet werden kann, dass es von außen in den Oszillator 1 und die Steuerung 7 eingegeben wird, wie in einer Abwandlung der ersten Ausführungsform in 6 dargestellt.
Ausführungsform 3
Eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Mit der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform wurden jeweils eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung beschrieben, in der die Leistung des Hochfrequenzsignals von einem Pulsanstiegsintervall in einem einzigen Impuls des Hochfrequenzsignals auf die gewünschte Leistung geregelt wird. Die dritte Ausführungsform beschreibt eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung, in der die Leistung des Hochfrequenzsignals von einem pulserhöhenden Intervall des Hochfrequenzsignals in einer Vielzahl von Pulsintervallen des Hochfrequenzsignals auf die gewünschte Leistung gesteuert wird.
8 ist ein Blockdiagramm einer Übertragungseinrichtung mit der Ausgangsleistungssteuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Übertragungseinrichtung 100 weist einen Oszillator 1 und eine Ausgangsleistungssteuereinrichtung 301 auf. Die Ausgangsleistungssteuereinrichtung 301 beinhaltet das Dämpfungsglied 2, das ausgebildet ist, um ein Hochfrequenzsignal mit einer Pulswellenform, ausgegeben vom Oszillator 1, zu dämpfen und auszugeben, den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3, der ausgebildet ist, um die Leistung des Hochfrequenzsignal-Ausgangs des Dämpfungsglieds 2 zu verstärken und auszugeben, und die Monitorschaltung 5, die ausgebildet ist, um die Leistung des Hochfrequenzsignals des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 zu überwachen und das Hochfrequenzsignal am Ausgangsanschluss 4 sowie das Ausgangsmonitorsignal MON entsprechend der Höhe der Leistung des Hochfrequenzsignals auszugeben. Der Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 ist unter Verwendung eines Halbleitertransistors beispielsweise aus Si, GaN, GaAs oder dergleichen aufgebaut. Die Monitorschaltung 5 weist einen Koppler und eine Detektionsdiode auf und gibt eine Spannung aus, die durch das Erfassen des von dem Koppler extrahierten Hochfrequenzsignals durch die Detektionsdiode als Monitorsignal MON erhalten wird.
Die Ausgangsleistungssteuereinrichtung 301 weist eine Recheneinheit 30 auf, die ausgebildet ist, um das Monitorsignal MON aus der Monitorschaltung 5 zu empfangen und zu berechnen, ob das Monitorsignal MON auf einen vorbestimmten Wert konvergiert, und die Steuerung 7, die ausgebildet ist, um die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf Daten eines Berechnungsergebnisses zu steuern. Die Speichereinrichtung 6, die ausgebildet ist, um einen Wert des Dämpfungswertes zu speichern, ist an die Recheneinheit 30 angeschlossen. Von der Steuerung 7 wird das Triggersignal TRG zum synchronen Betrieb des Oszillators 1 mit dem Dämpfungsglied 2 in den Oszillator 1 eingegeben. Es ist zu beachten, dass die Übertragungseinrichtung eine Stromversorgung 8 aufweist, die zur Stromversorgung des Oszillators 1, des Dämpfungsglieds 2 und des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 ausgebildet ist. Es ist zu beachten, dass die Speichereinrichtung 6 auch als Dateneinheit bezeichnet wird.
Als nächstes wird der Betrieb der Übertragungseinrichtung 100 in einem Intervall beschrieben, in dem das Hochfrequenzsignal im Impulsbetrieb ansteigt. Die Steuerung 7 erzeugt das Triggersignal TRG und sendet das Triggersignal TRG an den Oszillator 1. Der Oszillator 1 erzeugt und gibt das Hochfrequenzsignal mit der Pulswellenform synchron zum empfangenen Triggersignal TRG aus. Das Hochfrequenzsignal wird in das Dämpfungsglied 2 eingegeben. Dann wird das Hochfrequenzsignal aus dem Dämpfungsglied 2 in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 ausgegeben und einer hochfrequenten Leistungsverstärkung unterzogen. Die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 wird so eingestellt, dass das daraus resultierende Hochfrequenzsignal mit der gewünschten Leistung ausgegeben wird.
Wenn das Hochfrequenzsignal in das Dämpfungsglied 2 eingegeben wird, ist es, da sich das Hochfrequenzsignal im steigenden Intervall befindet, nicht möglich, aufgrund der Verzögerung durch Komponenten wie den Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und die Berechnung, sofort ein Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT für das Dämpfungsglied 2 basierend auf dem Monitorsignal MON aus der Monitorschaltung 5 zu erzeugen. Dementsprechend beginnt die Steuerung 7 in dem Intervall, in dem das Hochfrequenzsignal ansteigt, mit der Steuerung des Dämpfungsglieds 2 durch Lesen von Dämpfungsgrößen-Einstelldaten, die aus Ausgangsleistungsdaten (welche im unmittelbar vorhergehenden Impuls des Hochfrequenzsignals erhalten wurden) eines unmittelbar vorhergehenden Impulses des Hochfrequenzsignals berechnet und zuvor in der Speichereinrichtung 6 gespeichert wurden, und mit dem Eingeben der Dämpfungsgrößen-Einstelldaten in die Steuerung 7, um das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT zu erzeugen, und mit dem Ausgeben des Dämpfungsgrößen-Steuersignals ATT an das Dämpfungsglied 2 in Synchronisation mit dem selbst erzeugten Triggersignal TRG. Die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 wird basierend auf dem Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT eingestellt, der Hochfrequenzsignalausgang des Dämpfungsglieds 2 wird in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 eingespeist und einer hochfrequenten Leistungsverstärkung unterzogen, und das vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 auszugebende Hochfrequenzsignal wird mit der gewünschten Leistung ausgegeben. Auf diese Weise wird die Ausgangsleistung des Hochfrequenzsignals im steigenden Intervall auf die gewünschte Ausgangsleistung eingestellt.
Die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten sind Daten eines Dämpfungsgrößen-Sollwertes, der basierend auf dem Monitorsignal MON aus der Monitorschaltung 5 von der Recheneinheit 30 in einem Intervall berechnet wird, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt. Diese Daten werden in der Speichereinrichtung 6 gespeichert.
Wenn die Steuerung 7 die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf dem Wert der in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten steuert, und wenn der Wert des Monitorsignals MON höher ist als eine Obergrenze eines Ausgangsleistungs-Konvergenzbestimmungsbereichs, dann erzeugt die Recheneinheit 30 die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten so, dass die Steuerung 7 das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT erzeugt, um die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 mit dem selben Zeitablauf in einem nachfolgenden Impuls zu erhöhen, und aktualisiert die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten durch Speichern der erzeugten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten in der Speichereinrichtung 6. Umgekehrt erzeugt die Recheneinheit 30 in einem Fall, in dem der vorstehend beschriebene Wert des Monitorsignals MON unter einer unteren Grenze des Ausgangsleistungs-Konvergenzbestimmungsbereichs liegt, die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten so, dass die Steuerung 7 das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT zum Verringern der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 mit dem selben Zeitablauf im nachfolgenden Impuls erzeugt und die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten aktualisiert, indem die erzeugten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten in der Speichereinrichtung 6 gespeichert werden.
Zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Verschiebung von einem steigenden Intervall, in dem die Schwankungsbreite der Ausgangsleistung groß ist, was zunächst für mehrere Mikrosekunden bis zu mehreren Dutzend Mikrosekunden beim Anstieg des Hochfrequenzsignals auftritt, zu einem stabilen Intervall vorgenommen wird, in dem die Schwankungsbreite der Ausgangsleistung relativ gering ist, schaltet die Steuerung 7 von der Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 (basierend auf den aus den Ausgangsleistungsdaten des unmittelbar vorhergehenden Impulses des Hochfrequenzsignals berechneten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten, die in dem in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Intervall, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls ansteigt, erhalten wurden) um auf die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 durch den ALC-Betrieb basierend auf dem Monitorsignal MON. Die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 wird auf die gewünschte Ausgangsleistung eingestellt. Es ist zu beachten, dass die gewünschte Ausgangsleistung des im Anstiegsbereich gesteuerten Hochfrequenzsignals gleich der gewünschten Ausgangsleistung des vom ALC-Betrieb gesteuerten Hochfrequenzsignals ist.
Die obige Vorgehensweise wird anhand der Zeichnungen beschrieben. 9 ist ein Zeitdiagramm der Übertragungseinrichtung des Oszillators 1 bis zum Dämpfungsglied 2 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 9 erzeugt der Oszillator 1 das Hochfrequenzsignal synchron zum Triggersignal TRG. Hier zeigen s1 bis s5 in 9(c) und (d) Zeitabläufe in dem Intervall, in dem das Hochfrequenzsignal ansteigt, und a0 bis a5 Zeitabläufe in dem Intervall, in dem das Hochfrequenzsignal stabil ist. Hier ist s5 gleich a0. Die Steuerung 7 startet die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten, die aus den Ausgangsleistungsdaten des unmittelbar vorhergehenden Impulses des Hochfrequenzsignals berechnet wurden, die in dem Intervall erhalten wurden, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt, der in der Speichereinrichtung 6 gespeichert ist, synchron mit dem Triggersignal TRG, und die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2, die in dem in 9 dargestellten steigenden Intervall dargestellt ist, wird eingestellt. Aus dem Dämpfungsglied 2 wird das Hochfrequenzsignal mit einer durch das Dämpfungsglied 2 gedämpften Leistung ausgegeben. Da die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im steigenden Intervall einer Leistungsreduzierung (Droop) mit einer großen Schwankungsbreite entspricht, die durch eine Temperaturänderung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 verursacht wird, ist das Intervall der Einstellung des Dämpfungsbetrags von s1 auf s5 im steigenden Intervall hinreichend enger als das von a0 bis a5 im stabilen Intervall für den ALC-Betrieb, der durch die Verzögerung beeinflusst wird, die durch Komponenten wie den Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und die Berechnung verursacht wird.
Da der ALC-Betrieb im stabilen Intervall nach dem Anstiegsintervall durchgeführt wird, erzeugt die Recheneinheit 30 z.B. im ALC-Betrieb (stabiler Intervall) die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten basierend auf dem Monitorsignal MON aus der Monitorschaltung 5 zum Zeitpunkt a0, und die Steuerung 7 erzeugt das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT für das Dämpfungsglied 2 basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten. Da es jedoch zu einer Verzögerung durch Komponenten wie den Konverter aus der Monitorschaltung 5 und der Steuerung 7 und die Berechnung kommt, wird der Zeitpunkt, zu dem sich die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 tatsächlich ändert, verzögert. Hier wird der Zeitpunkt, zu dem sich die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 aufgrund der Verzögerung ändert, durch den Zeitpunkt a1 angezeigt.
10 ist ein Zeitdiagramm, das den Dämpfungssollwert des Dämpfungsglieds 2 und die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 der Übertragungseinrichtung 100 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Zu einem Zeitpunkt t1 wird eine Ausgangsleistungskurve angezeigt, bei welcher der Dämpfungsanteil des Dämpfungsglieds 2 konstant ist. Dabei ist die Ausgangsleistung des Verstärkers gleich der zeitlichen Änderung der Verstärkungscharakteristik des Verstärkers. Hier zeigen s1 bis s5 Zeitabläufe im steigenden Intervall und a0 bis a5 Zeitabläufe im stabilen Intervall an. Hier ist s5 gleich a0.
Es ist zu beachten, dass die Bezugszeichen s1 bis s5 für Punkt (•) und die Bezugszeichen a0 bis a5 für x-Marken zwar im Intervall zum Zeitpunkt t1 angegeben sind, die Ordnungen der Bezugszeichen für Punkt (•) Marken und x-Marken zu jedem der Zeitpunkte t2 bis t6 jedoch die gleichen Beziehungen wie zum Zeitpunkt t1 aufweisen.
Zum Zeitpunkt t2 sind die Einstellung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 und Änderungen in der Ausgangsleistung dargestellt, wenn der ALC-Betrieb im stabilen Intervall durchgeführt wird, wo Änderungen in der Ausgangsleistung des Hochfrequenzsignals abnehmen. Da die Steuerung 7 in diesem Intervall das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT für das Dämpfungsglied 2 basierend auf den von der Recheneinheit 30 erzeugten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten basierend auf dem Monitorsignal MON aus der Monitorschaltung 5 innerhalb desselben Impulses des Hochfrequenzsignals erzeugt, wird der Zeitablauf, mit dem sich die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 tatsächlich ändert, durch eine Verzögerung verzögert, die durch Komponenten wie den Konverter, der die Monitorschaltung 5, die Recheneinheit 30 und die Steuerung 7 bildet, und die Berechnung entsteht. Nach einer Umstellung auf den ALC-Betrieb werden die Ausgangsleistung innerhalb desselben Impulses periodisch überwacht und die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 entsprechend dieser Information eingestellt. Somit ändert sich die Eingangsleistung des Hochfrequenzverstärkers 3.
Da diese Eingangsleistung in den Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 mit einer Verstärkungscharakteristik nach 9 eingespeist wird, wird die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 im stabilen Intervall für den ALC-Betrieb auf einem vorgegebenen akzeptablen Wert gehalten.
Zu den Zeitpunkten t3 bis t5 werden Änderungen in der Ausgangsleistung gezeigt, wenn die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten erfolgt, die aus den Ausgangsleistungsdaten des unmittelbar vorhergehenden Impulses des Hochfrequenzsignals berechnet werden, die in dem Intervall erhalten werden, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls ansteigt, also in dem steigenden Intervall, in dem sich die Ausgangsleistung des Hochfrequenzsignals stark ändert. Zum Zeitpunkt t3 erfolgt die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 unter Verwendung der aus den Ausgangsleistungsdaten im Intervall zum Zeitpunkt t2 berechneten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten. Da die Ausgangsleistung einen höheren Wert als der Konvergenzbestimmungsbereich bei s1 bis s4 hat, wird die Steuerung bei t3 in einer Richtung durchgeführt, in der die Ausgangsleistung abnimmt, d.h. in einer Richtung, in der die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 gegenüber den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten zum Zeitpunkt t3 zunimmt. Da die Ausgangsleistung bei s5 bereits im Konvergenzbestimmungsbereich enthalten ist, wird die Einstellung des Dämpfungsanteils des Dämpfungsglieds 2 nicht verändert.
Die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten für das Dämpfungsglied 2, die jeweils zu den Zeiten t3 bis t5 eingestellt werden, werden in der Speichereinrichtung 6 jeweils zu den Zeiten t3 bis t5 gespeichert.
Dann wird zum Zeitpunkt t4 die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 mit den aus den Ausgangsleistungsdaten des Hochfrequenzsignals im Intervall zum Zeitpunkt t3 berechneten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten durchgeführt. Da die Ausgangsleistung einen höheren Wert als der Konvergenzbestimmungsbereich bei s1 bis s3 hat, erfolgt die Steuerung bei t4 in einer Richtung, in der die Ausgangsleistung des Hochfrequenzsignals abnimmt, d.h. in einer Richtung, in der die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 gegenüber den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten zum Zeitpunkt t3 ansteigt. Da die Ausgangsleistung bei s4 und s5 bereits im Konvergenzbestimmungsbereich enthalten ist, wird die Einstellung des Dämpfungsanteils des Dämpfungsglieds 2 nicht verändert.
Durch Fortfahren der gleichen Steuerung liegt der gesamte Impuls des Hochfrequenzsignals zum Zeitpunkt bei t6 im eingestellten akzeptablen Wert.
11 zeigt ein Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung. Wenn der Betrieb in Schritt 1 (ST1) gestartet wird, wird in Schritt 2 (ST2) bestimmt, ob ein Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt.
Wenn in Schritt 2 (ST2) bestimmt wird, dass ein Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt, wird in Schritt 3 (ST3) bestimmt, ob sich das aktuelle Timing innerhalb eines Intervalls befindet, in dem der Impuls ansteigt. Wenn in Schritt 2 (ST2) bestimmt wird, dass kein Impuls ansteigt, kehrt die Verarbeitung zu Schritt 2 (ST2) zurück.
Wenn sich das aktuelle Timing innerhalb des Intervalls befindet, in dem der Impuls in Schritt 3 (ST3) ansteigt, wird aus der Speichereinrichtung 6 ein dem aktuellen Timing entsprechender Dämpfungssollwert ausgelesen (d.h. ein Dämpfungssollwert wird zu einem Zeitpunkt Δtn vom Ansteigen des Impulses aus der Speichereinrichtung 6 ausgelesen) in Schritt 4 (ST4), und in der Steuerung 7 in Schritt 5 (ST5) wird das Dämpfungssollsteuersignal ATT erzeugt. Wenn das aktuelle Timing nicht innerhalb des Intervalls liegt, in dem der Impuls ansteigt, d.h. wenn sich das aktuelle Timing innerhalb eines Intervalls befindet, in dem der Impuls stabil ist, fährt die Verarbeitung in Schritt 3 (ST3) mit Schritt 5 (ST5) fort, und das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT wird in der Steuerung 7 erzeugt.
Basierend auf dem in Schritt 5 (ST5) erzeugten Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT ändert sich die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 in Schritt 6 (ST6), und entsprechend der in Schritt 6 (ST6) eingestellten Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 ändert sich die Ausgangsleistung des Hochfrequenzsignals des Hochfrequenzverstärkers 3 in Schritt 7 (ST7). In Schritt 8 (ST8) wird diese Ausgangsleistung durch die Monitorschaltung 5 überwacht. Das Überwachungsergebnis wird als Monitorsignal MON ausgegeben und in die Recheneinheit 30 eingespeist.
In Schritt 9 (ST9) vergleicht die Recheneinheit 30 den Monitorausgang, der als Monitorsignal MON eingegeben wird, und den Konvergenzbestimmungsbereich der Ausgangsleistung des Hochfrequenzverstärkers 3. Wenn der Monitorausgang beim Vergleich über der Obergrenze des Konvergenzbestimmungsbereichs liegt, gibt die Recheneinheit 30 eine Anweisung, den Dämpfungssollwert in Schritt 10a (ST10a) um Δp zu erhöhen. Wenn der Monitorausgang durch den Vergleich unter der unteren Grenze des Konvergenzbestimmungsbereichs liegt, gibt Recheneinheit 30 eine Anweisung, den Dämpfungssollwert um Δp in Schritt 10b (ST10b) zu verringern. Wenn der Monitorausgang beim Vergleich innerhalb des Konvergenzbestimmungsbereichs liegt, gibt die Recheneinheit 30 eine Anweisung, die in Schritt 10c (ST10c) eingestellte Dämpfungsgröße einzuhalten.
Nachdem der Dämpfungsgrößen-Sollwert in Schritt 10a bis Schritt 10c eingestellt wurde, wird in Schritt 11 (ST11) bestimmt, ob das aktuelle Timing innerhalb des Intervalls liegt, in dem der Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt (innerhalb des ansteigenden Intervalls liegt), oder außerhalb des Intervalls, in dem der Impuls ansteigt (innerhalb des stabilen Intervalls liegt).
Wenn sich das aktuelle Timing innerhalb des Intervalls befindet, in dem der Puls des Hochfrequenzsignals ansteigt, wird der von der Recheneinheit 30 zum aktuellen Zeitpunkt vorgegebene Dämpfungssollwert in der Speichereinrichtung 6 in Schritt 12 (ST12) gespeichert, und die Verarbeitung geht zu Schritt 13 (ST13) über. Wenn das aktuelle Timing außerhalb des Intervalls liegt, in dem der Impuls ansteigt, fährt die Verarbeitung mit Schritt 13 fort.
In Schritt 13 (ST13) wird bestimmt, ob der Impuls des Hochfrequenzsignals derzeit fällt. Wenn der Impuls fällt, kehrt die Verarbeitung zu Schritt 2 (ST2) zurück, und wenn der Impuls nicht fällt (das heißt, der Impuls ist vorhanden), kehrt die Verarbeitung zu Schritt 3 (ST3) zurück.
Dieser Vorgang wird an jedem Punkt von s1 bis s5 innerhalb des steigenden Intervalls und von a0 bis a5 außerhalb des steigenden Intervalls (innerhalb des stabilen Intervalls) durchgeführt.
So wird in der dritten Ausführungsform, in dem Intervall, in dem das Hochfrequenzsignal ansteigt, die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes basierend auf den Ausgangsleistungsdaten durchgeführt, die in dem Intervall, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt, in der Speichereinrichtung 6 gespeichert wurden. Dementsprechend wird die gewünschte stabile Ausgangsleistung aus dem Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 im steigenden Intervall erhalten, in dem sich die Ausgangsleistung stark ändert, einschließlich einer Übergangszeit zum ALC-Betrieb. Das heißt, die gewünschte stabile Ausgangsleistung wird vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker 3 in einem ganzen Intervall innerhalb des Pulses des Hochfrequenzsignals erhalten.
Auch wenn der ALC-Intervall (stabiler Intervall) in 10 vorliegt, kann die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes basierend auf den Ausgangsleistungsdaten des Intervalls, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt, im gesamten Intervall innerhalb des Impulses des Hochfrequenzsignals erfolgen. 12 zeigt ein Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung. In 12 entfallen die in 11 gezeigten Schritte zum Bestimmen, ob sich das aktuelle Timing innerhalb des Intervalls befindet, in dem der Impuls ansteigt (Schritt 3 (ST3) und Schritt 11 (ST11)).
Obwohl der Intervall, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls des Hochfrequenzsignals ansteigt, in 10 erwähnt wird, kann anstelle des unmittelbar vorhergehenden Impulses auf den Zustand eines weiter vorhergehenden Impulses Bezug genommen werden.
Der Betrieb im Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung in 11 kann wie in 13 dargestellt geändert werden. Insbesondere kann die Recheneinheit 30 einen Sollwert und den Monitorausgang vergleichen und eine Differenz Δp wie in Schritt 109 (ST109) anstelle von Schritt 9 (ST9) berechnen und einen Befehl zum Einstellen des Dämpfungssollwerts auf einen Wert bereitstellen, der um einen Betrag geändert wird, der die Differenz Δp wie in Schritt 110 (ST110) kompensiert, anstelle der Schritte 10a, 10b und 10c (ST10a, ST10b, ST10c).
Der Betrieb im Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung in 11 kann wie in 14 dargestellt geändert werden. Insbesondere kann die Bestimmung des Intervalls basierend auf dem Vergleich des Monitorausgangs durchgeführt werden, wie in Schritt 203 (ST203) anstelle von Schritt 3 (ST3) und wie in Schritt 211 (ST211) anstelle von Schritt 11 (ST11). In den Schritten zum Bestimmen des Intervalls, wenn „die Differenz zwischen dem Monitorausgang und dem eingestellten Sollwert kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist“ oder wenn „die Differenz zwischen dem Monitorausgang zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt und dem Monitorausgang zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist“, wird bestimmt, dass sich der aktuelle Zeitpunkt innerhalb des stabilen Intervalls befindet, und wenn „die Differenz zwischen dem Monitorausgang und dem eingestellten Sollwert größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist“ oder wenn „die Differenz zwischen dem Monitorausgang zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt und dem Monitorausgang zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist“, wird bestimmt, dass sich der aktuelle Zeitpunkt innerhalb des steigenden Intervalls befindet.
15 ist auch eines der Zeitdiagramme, das den Dämpfungssollwert des Dämpfungsglieds 2 und die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers 3 der Übertragungseinrichtung 100 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wenn die Ausgangsleistung des Verstärkers 3 gegenüber einem Sollwert nicht überschritten werden soll, kann der gesamte Impuls der Ausgangsleistung auf einen Wert eingestellt werden, der niedriger ist als der in 15(b) zum Zeitpunkt t1 dargestellte Sollwert, indem ein Anfangsdämpfungsbetrag erhöht wird, wie in 15(a) zum Zeitpunkt t1 dargestellt.
Zusätzlich wird zum Zeitpunkt t1 eine Ausgangsleistungskurve angezeigt, wenn der Dämpfungsanteil des Dämpfungsglieds 2 konstant ist. Dabei ist die Ausgangsleistung des Verstärkers gleich der zeitlichen Änderung der Verstärkungscharakteristik des Verstärkers. Hier zeigen s1 bis s5 Zeitabläufe in einem steigenden Intervall und a0 bis a9 Zeitabläufe in einem stabilen Intervall an. Hier ist s5 gleich a0.
Es ist zu beachten, dass zwar die Bezugszeichen s1 bis s5 für Punkt (•) Marken und die Bezugszeichen a0 bis a5 für x-Marken im Intervall zum Zeitpunkt t1 angegeben sind, die Ordnungen der Bezugszeichen für Punkt (•) Marken und x-Marken zu jedem der Zeitpunkte t2 bis t3 jedoch die gleichen Beziehungen wie zum Zeitpunkt t1 aufweisen.
Da die Ausgangsleistung zu jeder Zeit im Zeitpunkt t1 kleiner als ein eingestellter akzeptabler Wert ist, wird in der Speichereinrichtung 6 ein Sollwert gespeichert, um die Dämpfungsgröße um Δp bei s1 bis s5 im steigenden Intervall zu verringern. Somit wird im Zeitpunkt t2 der Dämpfungssollwert um Δp an jedem Punkt von s1 bis s5 im steigenden Intervall um Δp verringert. Weiterhin wird in dem stabilen Intervall, in dem Änderungen in der Ausgangsleistung abnehmen, der ALC-Betrieb durchgeführt. Da in diesem Intervall das Dämpfungsgrößen-Steuersignal ATT für das Dämpfungsglied 2 basierend auf dem Monitorsignal MON der Monitorschaltung 5 innerhalb desselben Impulses erzeugt wird, wird der Zeitpunkt, zu dem sich die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 tatsächlich ändert, durch die Verzögerung, die durch Komponenten wie den Konverter, der die Monitorschaltung 5 und die Steuerung 7 bildet, und durch Berechnung verzögert. Nach der Umstellung auf den ALC-Betrieb wird die Ausgangsleistung innerhalb desselben Impulses periodisch überwacht und die Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 entsprechend dieser Information eingestellt. Somit ändert sich die Eingangsleistung des Hochfrequenzverstärkers 3.
In 10 berechnet die Steuerung 7 aus den Ausgangsleistungsdaten des unmittelbar vorhergehenden Impulses, die in dem Intervall, in dem der unmittelbar vorhergehende Impuls ansteigt, erhalten wurden, die im Flussdiagramm von 11 um Δp erhöhten oder verminderten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten, die in der Speichereinrichtung 6 gespeichert sind, und bestimmt die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 im nachfolgenden Impuls basierend auf diesen Daten. In 15 wird jedoch bis die Ausgangsleistung den eingestellten akzeptablen Wert erreicht hat, der letzte Dämpfungssollwert des unmittelbar vorhergehenden Impulses verwendet. Dadurch erhält man einen Änderungswert Δpulse, dessen Absolutwert des Änderungswerts der Ausgangsleistung zum gleichen Zeitpunkt im unmittelbar vorhergehenden Impuls größer ist als der von Δp. Dementsprechend kann im Vergleich zum Fall der bloßen Addition von Δp zu den Ausgangsleistungsdaten des unmittelbar vorhergehenden Impulses die Steuerung der Ausgangsleistung des nachfolgenden Impulses ab einem Wert näher an der unteren Grenze des Konvergenzbestimmungsbereichs gestartet werden.
Auf diese Weise ist es möglich, die Ausgangsleistung schneller an den eingestellten Sollwert heranzuführen, nicht nur durch Bezugnahme auf die Ausgangsleistungsdaten zum gleichen Zeitpunkt im unmittelbar vorhergehenden Impuls des Hochfrequenzsignals, sondern auch durch Berücksichtigung des letzten Dämpfungssollwerts des unmittelbar vorhergehenden Impulses, der näher an der unteren Grenze des Konvergenzbestimmungsbereichs liegt, auf einen Dämpfungssollwert des nachfolgenden Impulses durch den ALC-Betrieb.
Der Dämpfungssollwert im steigenden Intervall zum Zeitpunkt t1 kann beliebig mit einem Offsetbetrag entsprechend der Form, in der der Impuls ansteigt, versehen werden, so dass die Ausgangsleistung den eingestellten akzeptablen Wert so weit wie möglich nicht überschreitet. Ebenso kann der durch Addition von Δp zum letzten Dämpfungssollwert des unmittelbar vorhergehenden Impulses berechnete Wert von Δpulse bei Bedarf auch mit einem Offsetbetrag versehen werden.
16 zeigt ein Flussdiagramm der Ausgangsleistungsstabilisierung. Wenn in Schritt 1 (ST1) der Betrieb aufgenommen wird, wird bestimmt, ob ein Impuls ansteigt. In Schritt 301 (ST301) wird in der Speichereinrichtung 6 ein Dämpfungsgrößen-Sollwert gespeichert, der bewirkt, dass die Ausgangsleistung des Verstärkers 3 einen Wert annimmt, der ausreichend niedriger ist als ein eingestellter Sollwert in einem steigenden Intervall. So wird beispielsweise der Wert so eingestellt, dass bei s1 bis s5 die jeweiligen Dämpfungsbeträge Werte aufweisen, die um α1 bis α5 von einem Referenzwert A versetzt sind, wodurch der gesamte Impuls der Ausgangsleistung einen Wert aufweist, der unter dem eingestellten Sollwert liegt, wie folgt: $(s 1, s2, s3, s4, s5) = (A + α 1, A + α2, A + α 3,A + α4, A + α5)$
Dann wird in Schritt 2 (ST2) bestimmt, ob ein Impuls ansteigt. Wenn ein Impuls ansteigt, wird bestimmt, ob sich das aktuelle Timing innerhalb eines Intervalls befindet, in dem der Impuls ansteigt. Da die danach durchgeführte Operation bis zum Abfall des Impulses die gleiche ist wie in 11, entfällt die Beschreibung derselben.
Wenn der Impuls in Schritt 13 (ST13) fällt, wird ein Dämpfungssollwert unmittelbar vor dem Impulsabfall in der Speichereinrichtung 6 als B in Schritt 313 (ST313) gespeichert. Da die im Impuls gespeicherten Dämpfungssollwerte an s1 bis s5 als Δp1 bis Δp5 definiert sind, wird in Schritt 314 (ST314) bestimmt, ob die Ausgangsleistung beispielsweise einen eingestellten akzeptablen Wert z.B. bei s1 überschreitet. Bis die Ausgangsleistung den eingestellten akzeptablen Wert überschreitet, werden in Schritt 315 (ST315) die Sollwerte für die Dämpfungsgröße in einem Intervall, in dem ein nachfolgender Impuls ansteigt, wie folgt eingestellt: $(s 1, s2, s3, s4, s5) = (B + α 1, B + α2, B + α 3,B + α4, B + α5)$
Wenn die Ausgangsleistung den eingestellten akzeptablen Wert überschreitet, werden die Dämpfungssollwerte in dem Intervall, in dem der nachfolgende Impuls ansteigt, in Schritt 316 (ST316) wie folgt eingestellt: $(s 1, s2, s3, s4, s5) = (Δ p1, Δ p2, Δ p3, Δ p4, Δ p5)$
Danach kehrt die Verarbeitung zu Schritt 2 (ST2) zurück.
Auf diese Weise ist es möglich, die Ausgangsleistung schneller an den eingestellten Sollwert heranzuführen, nicht nur durch Bezugnahme auf die Ausgangsleistungsdaten zum gleichen Zeitpunkt im unmittelbar vorhergehenden Impuls, sondern auch durch Reflexion des letzten Dämpfungssollwerts des unmittelbar vorhergehenden Impulses, der näher an der unteren Grenze des Konvergenzbestimmungsbereichs liegt, an den Dämpfungssollwert des nachfolgenden Impulses durch den ALC-Betrieb.
In 15 und 16 ist der Fall beschrieben, dass der gesamte Impuls der Ausgangsleistung bei t1 einen Wert hat, der unter dem eingestellten Sollwert liegt. Umgekehrt, wenn es nicht erwünscht ist, die Ausgangsleistung gegenüber dem eingestellten Sollwert zu stark zu reduzieren, kann die Einstellung des Dämpfungsglieds 2 geändert werden, um die Einstellung aus einem Zustand heraus zu starten, in dem der gesamte Impuls der Ausgangsleistung bei t1 einen Wert hat, der über dem eingestellten Sollwert liegt.
Die dritte Ausführungsform hat ein Beispiel beschrieben, in dem das Triggersignal TRG von der Steuerung 7 erzeugt wird. Das vom Oszillator 1 und der Steuerung 7 benötigte Triggersignal TRG kann von einer externen Steuereinrichtung 20 oder dergleichen in den Oszillator 1 und die Steuerung 7 eingegeben werden, wie in 17 dargestellt. In diesem Fall erzeugt und gibt der Oszillator 1 das Hochfrequenzsignal mit der Pulswellenform synchron zum Triggersignal TRG aus, das von außen eingegeben wird. Die Steuerung 7 startet die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsglieds 2 basierend auf der in der Speichereinrichtung 6 gespeicherten Tabelle der Dämpfungsgrößeneinstellung, synchron mit dem Triggersignal TRG, das von außen eingegeben wurde.
In der ersten bis dritten Ausführungsform erfolgt die Einstellung der Ausgangsleistung über das Dämpfungsglied 2. Falls die Verstärkung der Übertragungseinrichtung 100 nicht reduziert werden soll, kann die Einstellung der Ausgangsleistung anstelle über das Dämpfungsglied 2 über einen Verstärker mit variabler Verstärkung erfolgen.
In den 13 und 16 wird die Konvergenzzeit verkürzt, indem die Einstellung des Dämpfungsgliedes um Δp, was die Differenz zwischen dem eingestellten Sollwert und des Monitorausgangs ist, geändert wird oder indem der Dämpfungssollwert B unmittelbar vor dem Pulsabfall verwendet wird. Der Änderungsgrad des Sollwerts für das sofort zu ändernde Dämpfungsglied kann jedoch entsprechend der Differenz zwischen dem eingestellten Sollwert und dem Monitorausgang geändert werden.
Da die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers im Allgemeinen gesättigt ist, neigt, wie in 18 dargestellt, außerdem mit zunehmender Eingangsleistung, d.h. mit zunehmender Ausgangsleistung, die Verstärkung, die die Differenz dazwischen ist, dazu, zu sinken. So kann beispielsweise mit zunehmendem Sollwert der Ausgangsleistung der Änderungsumfang des Sollwerts für das sofort zu ändernde Dämpfungsglied erhöht werden.
Bezugszeichenliste

1: Oszillator
2: Dämpfungsglied
3: Hochfrequenz-Leistungsverstärker
4: Ausgangsanschluss
5: Monitorschaltung
6: Speichereinrichtung
7: Steuerung
8: Stromversorgung
9: Eingangsanschluss
10: Recheneinrichtung
20: Steuereinrichtung
30: Recheneinheit
100: Übertragungseinrichtung
101: Ausgangsleistungssteuereinrichtung
201: Ausgangsleistungssteuereinrichtung
301: Ausgangsleistungssteuereinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 61173507 A [0007]

Claims

Ausgangsleistungssteuereinrichtung, die Folgendes aufweist: ein Dämpfungsglied zum Dämpfen und Ausgeben eines Hochfrequenzsignals eines Oszillators mit einer Pulswellenform; einen Hochfrequenz-Leistungsverstärker zum Verstärken und Ausgeben der Leistung des Hochfrequenzsignals aus dem Dämpfungsglied; eine Monitorschaltung zum Überwachen der Leistung des vom Hochfrequenz-Leistungsverstärker ausgegebenen Hochfrequenzsignals und zum Ausgeben eines Monitorsignals entsprechend der Höhe der Leistung des Hochfrequenzsignals; und eine Steuerung zum Steuern einer Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes basierend auf dem von der Monitorschaltung ausgegebenen Monitorsignal oder basierend auf Dämpfungsgrößen-Einstelldaten aus einer Dateneinheit, wobei der Oszillator das Hochfrequenzsignal mit der Pulswellenform synchron mit einem Triggersignal erzeugt, die Steuerung die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes unter Verwendung eines Dämpfungsgrößen-Steuersignals startet, das basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten synchron mit dem Triggersignal erzeugt wird, und nach dem Empfangen des Monitorsignals die Steuerung die Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes unter Verwendung des Dämpfungsgrößen-Steuersignals steuert, das basierend auf dem Monitorsignal erzeugt wird.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung das Triggersignal erzeugt, das Triggersignal an den Oszillator überträgt und den Oszillator veranlasst, das Hochfrequenzsignal synchron mit dem Triggersignal zu erzeugen.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Oszillator das Hochfrequenzsignal synchron mit dem von außen eingegebenen Triggersignal erzeugt und die Steuerung die Steuerung der Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes unter Verwendung des aufgrund der Dämpfungsgrößen-Einstelldaten erzeugten Dämpfungsgrößen-Steuersignals synchron mit dem von außen eingegebenen Triggersignal startet.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dateneinheit eine Speichereinrichtung beinhaltet, um vorab die aufgrund von Eigenschaften des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers bestimmten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten zu speichern.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dateneinheit eine Recheneinrichtung aufweist, um die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten basierend auf einer Eingangsbetriebsbedingung des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers zu berechnen und zu erzeugen.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten die Steuerung veranlassen, das Dämpfungsgrößen-Steuersignal mit einem konstanten Wert zu erzeugen.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten die Steuerung veranlassen, das digital wechselnde Dämpfungsgrößen-Steuersignal zu erzeugen.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten die Steuerung veranlassen, das sich kontinuierlich verändernde Dämpfungsgrößen-Steuersignal zu erzeugen.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner eine Recheneinheit aufweist, zum Empfangen des Monitorsignals, die zwischen der Steuerung und der Dateneinheit angeordnet ist, wobei die Recheneinheit die in der Dateneinheit gespeicherten Dämpfungsgrößen-Einstelldaten in die Steuerung eingibt, als Dämpfungsgrößen-Einstelldaten für ein Pulswellenformintervall, und wobei die Recheneinheit basierend auf dem Monitorsignal, das erhalten wird, indem es basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten im Pulswellenformintervall gesteuert wird, die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten für den Pulswellenformintervall überprüft, die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten als Dämpfungsgrößen-Einstelldaten für einen nachfolgenden Pulswellenformintervall aktualisiert und die Dämpfungsgrößen-Einstelldaten in der Dateneinheit speichert.
Ausgangsleistungssteuereinrichtung nach Anspruch 9, wobei innerhalb des Pulswellenformintervalls für eine vorbestimmte Zeit ab Beginn eines Impulses die Steuerung die Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes unter Verwendung des Dämpfungsgrößen-Steuersignals steuert, das basierend auf den Dämpfungsgrößen-Einstelldaten erzeugt wird, und nach Ablauf der vorgegebenen Zeit die Steuerung die Dämpfungsgröße des Dämpfungsgliedes unter Verwendung des Dämpfungsgrößen-Steuersignals steuert, das basierend auf dem über die Recheneinheit empfangenen Monitorsignal erzeugt wird.