DE19840092A1 - Sender mit einer verbesserten leistungserhöhten Effizienz und Funkgerät unter Verwendung desselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Sender, und insbesondere Sender, welche auf einem einer Vielzahl von Aus­ gangsleistungspegeln arbeiten.

Eine augenblickliche Betonung beim Design von Kommunikations­ geräten geht in Richtung kleinerer, vom Teilnehmer in der Hand gehaltener Vorrichtungen. Diese Betonung erscheint klar, wenn man zelluläre Telefone, welche momentan vermarktet wer­ den, mit denen vergleicht, welche nur fünf Jahre früher ver­ kauft worden sind. Eine der größten Komponenten jeglicher handgehaltener Kommunikationsvorrichtung ist die Batterie. Bei der Betonung der Größenreduzierung ist es notwendig, die Größe von jeglicher zugehöriger Batterie oder Batteriepackung zu reduzieren. Jedoch ist es beim Reduzieren der Batteriegrö­ ße nicht akzeptabel, die Verwendungszeit der Vorrichtung zu reduzieren, und da im allgemeinen eine kleinere Batterie ei­ nen geringeren Energiespeicher bietet, muß entweder eine bes­ sere Batterie entwickelt werden oder die Vorrichtung muß ef­ fizienter bei der Verwendung der in der Batterie gespeicher­ ten Energie werden. Beide Strategien werden von Herstellern verfolgt, jedoch ist die Batterie-Technologie sehr gesättigt, und deshalb schauen die Hersteller eher in Richtung der Erhö­ hung der Effizienz der Elektronik der Vorrichtung.

Bei handgehaltenen tragbaren Kommunikationsvorrichtungen ist eine der am meisten Leistung verbrauchenden Vorrichtungen der Sender. Daher kommt, daß beispielsweise ein zelluläres Tele­ fon tagelang mit einer Batterieladung in einem Standby-Modus arbeiten kann, aber die "Sprechzeit" in Minuten oder Stunden bemessen ist. Das kommt daher, weil die Vorrichtung beim Sen­ den viel mehr Leistung verwendet, als sie es in einem Stand-by- oder Frei-Modus tut. Dies ist insbesondere gültig bei ei­ ner Vorrichtung unter Verwendung eines Amplitudenmodulations-(AM)-Sche­ mas, und zwar einschließlich digitaler Modulations­ schemen, wie z. B. Quadraturamplitudenmodulation (QAM). Dies kommt daher, weil in einem AM-System die Leistung über der Zeit nicht konstant ist und sich die Effizienz eines typi­ schen Leistungsverstärkers abhängig von dem Ausgangslei­ stungspegel ändert. Eine Illustration eines typischen AM-Sys­ tems, welche in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Plan 100, wel­ cher die Ausgangsleistung 102 des Leistungsverstärkers gegen­ über der Zeit 104 in einem typischen Zeitteilungs-Mehrfach­ zugangs (TDMA)-AM-System darstellt. Die Kurve 106 ist will­ kürlich und hängt von dem übertragenen Signal ab. Die Kurve startet und endet bei verschwindender Leistung, da das Signal nur während eines bestimmten Zeitschlitzes übertragen wird, nämlich in Übereinstimmung mit einem großen TDMA-Format. In­ nerhalb des TDMA-Zeitschlitzes gibt es einen Spitzenlei­ stungspegel, welcher durch die Linie 108 angedeutet ist, so­ wie einen mittleren Leistungspegel, welcher durch die Linie 110 angedeutet ist. Typischerweise ist der Leistungsverstär­ ker derart entworfen, daß die Spitzenleistung eine gewisse Spanne vom Sättigungspunkt (Psat) hat, welcher durch die Li­ nie 112 angezeigt ist. Der Psat-Punkt ist definiert als der Punkt auf einer Darstellung der Ausgangsleistung gegenüber der Eingangsleistung, wo die Ausgangsleistungsverstärkung um einen bestimmten Betrag, wie z. B. um 3 Dezibel (dB), vom li­ nearen Betrieb abfällt. Mit anderen Worten, steigt, wenn die Eingangsleistung erhöht wird, die Ausgangsleistung linear um einen konstanten Verstärkungsfaktor an. Wenn die Ausgangslei­ stung den Psat-Punkt erreicht, beginnt die Leistungsverstär­ kung unterhalb des linearen Verlaufs abzufallen, und wenn die Differenz zwischen der tatsächlichen Ausgangsleistung und dem linear erwarteten Wert beispielsweise 2 dB beträgt, ist der Psat-Punkt erreicht. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß in einem AM-System die mittlere Ausgangsleistung des Leistungsverstär­ kers derart eingestellt werden muß, daß die Ausgangslei­ stungs-Spitzenwerte nicht die Psat-Linie überschreiten, oder der Leistungsverstärker wird in der Sättigung arbeiten, was in einer signifikanten Verzerrung des Ausgangssignals resul­ tiert.

Jedoch liegt der effizienteste Arbeitspunkt für einen typi­ schen linearen Leistungsverstärker, wie z. B. einen Leistungs­ verstärker der Klasse AB, nahe dem Psat-Punkt. Jetzt mit Be­ zug auf Fig. 2 ist ein Plan 200 gezeigt, welcher die lei­ stungserhöhte Effizienz (PAE) 202 gegenüber der Ausgangslei­ stung 204 in dB unterhalb dem Psat-Punkt darstellt. Die PAE ist die Effizienz der Umwandlung der Wechselstrom-Leistung, welche dem Leistungsverstärker zugeführt wird, in Signallei­ stung. Da, wie in Fig. 1 illustriert, eine AM-Signalleistung gegenüber der Zeit variiert, muß der nominelle Leistungsaus­ gangspegel des Leistungsverstärkers niedrig genug eingestellt werden, um Spitzenpegel der Ausgangsleistung zuzulassen. Bei­ spielsweise sei ein typischer Leistungsverstärker der Klasse AB mit einem Spitzen-zu-Mittelwert-Leistungsverhältnis von 5,6 dB betrachtet. Um Spitzenwertpegel in einem AM-System so­ wie eine Spanne zuzulassen, wird der nominelle Arbeitslei­ stungspegel auf -7,5 dB vom Psat-Punkt eingestellt, wie durch die Linie 206 dargestellt. Da die Effizienz für einen typi­ schen Leistungsverstärker der Klasse AB abnimmt, wenn der Leistungspegel niedriger eingestellt wird, ist die Effizienz beim Punkt -7,5 dB etwa 24%, wie durch die Linie 208 angedeu­ tet. In einem frequenzmodulierten (FM) System wird die Aus­ gangsleistung konstant sein, und somit kann der Leistungsver­ stärker in einem FM-System mit der nominellen Ausgangslei­ stung viel dichter am Psat-Punkt eingestellt arbeiten.

Weiterhin wird die Effizienz durch die Tatsache verschlech­ tert, daß mobile Kommunikationseinheiten oft derart gestaltet sind, daß sie den Ausgangsleistungspegel in Abhängigkeit vom Ort zum Empfangsgerät einstellen. Dies wird getan, um Fre­ quenz-Wiederbenutzung in nahegelegenen Betriebsbereichen zu ermöglichen und um eine Interferenz benachbarter Kanäle zu vermeiden. Somit gibt es eine Notwendigkeit für eine Einrich­ tung, durch die die PAE in einem Leistungsverstärker verbes­ sert wird, welcher bei diskreten Ausgangsleistungspegeln ar­ beitet.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Sender nach Anspruch 1 bzw. eine Funkvorrichtung nach Anspruch 6. Bevorzugte Wei­ terbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzug­ ter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleiten­ den Zeichnungen näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Plan zum Darstellen der Ausgangsleistung ei­ nes Leistungsverstärkers gegenüber der Zeit für ei­ ne AM-Signalausgabe;

Fig. 2 einen Plan zum Darstellen der Leistungs-hinzugefüg­ ten Effizienz gegenüber der Ausgangsleistung im Vergleich zum Psat-Punkt eines typischen Leistungs­ verstärker;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Funkgeräts mit einem Sender in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Schaltungsmodus-Leistungs­ wandlers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.

Obwohl die Beschreibung mit den Patentansprüchen endet, wel­ che die Merkmale der Erfindung definieren, welche als neuar­ tig betrachtet werden, glaubt man, daß die Erfindung besser anhand einer Betrachtung der folgenden Beschreibung in Zusam­ menhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden wird, in welchen gleiche Bezugszeichen durchweg benutzt wer­ den.

Die Erfindung löst das Problem der verschlechterten Effizienz beim Senden auf einem niedrigeren Leistungsausgangspegel, in­ dem der Vorteil der Beziehung zwischen dem Psat-Punkt und dem Spannungspegel, welcher dem Leistungsverstärker zugeführt wird, benutzt wird. Diese Beziehung läßt sich in der folgen­ den Gleichung ausdrücken:

wobei Vdd die dem Leistungsverstärker zugeführte Be­ triebsspannung ist;
Vsat die Sättigungsspannung des Ausgangstransistors des Leistungsverstärkers ist; und
R₁ der Lastwiderstand ist, welcher dem Ausgang des Leistungsverstärkers geliefert wird.

Zum Erzielen einer Verbesserung in der Effizienz, wenn die Ausgangsleistung auf einen "Rückschnitt"-Pegel reduziert ist, wäre es erwünscht, den Psat-Punkt des Leistungsverstärkers einzustellen. Mit anderen Worten, wird, wenn der Ausgangslei­ stungspegel reduziert ist, der Psat-Punkt ebenso reduziert, um die höchste Effizienz des Betriebs aufrechtzuerhalten, wo­ bei gleichzeitig noch eine hinreichende Spanne zur Vermeidung der Sättigung des Ausgangstransistors des Leistungsverstär­ kers bereitgestellt wird. Falls beispielsweise der Ausgangs­ leistungspegel um 5 dB reduziert wird, dann erhält das Redu­ zieren des Psat-Punkts um 5 dB im wesentlichen die gleiche Effizienz wie bei dem höheren Ausgangsleistungspegel.

Aus der obigen Gleichung ist ersichtlich, daß es im wesentli­ chen drei Parameter gibt, welche den Psat-Pegel bestimmen. Deshalb muß, falls der Psat-Pegel einzustellen ist, dies durch Einstellen von zumindest einem dieser drei Parameter erfolgen. Von diesen Parametern ist die Sättigungsspannung Vsat des Ausgangstransistors am wenigstens änderbar. Dieser Wert wird bestimmt durch die Ausgangstransistor-Charakte­ ristika und ist im wesentlichen konstant über dem Ausgangs­ leistungsbereich. Der Lastwiderstand R₁ kann während des Be­ triebs geändert werden, aber in einem sehr begrenzten Grad. Dieser Wert ist bestimmt durch das Ausgangsanpassungsnetz­ werk, und somit ist der Widerstand diktiert durch die Funkti­ onstüchtigkeit dieser Schaltungen. Schließlich muß die Ver­ sorgungsspannung Vdd analysiert werden. Typischerweise ist, wie oben erwähnt, die Leistungsquelle für eine tragbare Kom­ munikationsvorrichtung eine Batterie oder eine Batteriepac­ kung. Die durch die Batterie zur Verfügung gestellte Spannung wird entweder auf einen vorbestimmten Pegel reguliert oder wird dem Leistungsverstärker direkt zugeführt. Im letzteren Fall ist eine einfache und wohlbekannte Vorspannungsschal­ tungsanordnung notwendig, um das geeignete Vorspannen des Leistungsverstärkers mit der Änderung der Batteriespannung zu gewährleisten. Somit wird, falls eine Einrichtung zum selek­ tiven Einstellen der dem Leistungsverstärker Zuge führten Spannung verwendet werden würde, die erwünschte Verbesserung in der Effizienz erhalten.

Mit Bezug auf Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Funkgeräts 300 gezeigt, welches einen Sender 302 in Übereinstimmung mit der Erfindung enthält. Das Funkgerät ist mit einer Spannungs­ quelle 304 verbunden, wie z. B. einer Batterie oder einer Bat­ teriepackung, und hat eine Antenne 306 zum Übertragen und Empfangen von Radiofrequenz (RF)-Signalen. Die Hauptkomponen­ te des Senders ist der Leistungsverstärker 308. In manchem Sender, wie z. B. in QAM-Sendern, wird eine Linearisierungs­ schaltung 309 verwendet, um eine weitere Linearisierung zu schaffen. Bei der bevorzugten Ausführungsform schafft die Li­ nearisierungsschaltung eine kartesische Rückkopplung, obwohl man sich vergegenwärtigen sollte, daß eine beliebige bekannte Linearisierungsschaltungstechnik verwendet werden könnte, wie z. B. eine Vorwärtskopplungstechnik, eine adaptive Vorverzer­ rungstechnik oder eine polare Rückkopplungstechnik, um einige Techniken zu nennen. Für eine kartesische Rückkopplung wird ein Signal auf der Leitung 311 zur Signalquelle 310 rückge­ koppelt, welche einen Modulator aufweist.

Der Leistungsverstärker empfängt ein Eingangssignal von einer Signalquelle 310, welche eine Schaltungsanordnung zum Modu­ lieren einer Trägerwelle mit einem Nachrichtensignal auf­ weist. Das Nachrichtensignal ist die Information, welche an eine empfangene Partei zu übertragen ist, und kann Sprache oder Daten beispielsweise aufweisen. Somit ist das Eingangs­ signal bereits ein RF-Signal, und der Leistungsverstärker er­ höht einfach die Leistung des Eingangsignals, um ein Aus­ gangssignal am Ausgang 312 des Leistungsverstärkers zu erzeu­ gen. Zum Bewerkstelligen des Sendens in Rückschnittsmodi ist der Leistungsverstärker auf einer Vielzahl von Ausgangspegeln betreibbar, wobei der bestimmte Pegel durch einen Controller 313 wählbar ist. Das Ausgangssignal wird durch ein Ausgangs­ anpassungs/Harmonikfilter-Netzwerk 314 gefiltert, um den un­ erwünschten Frequenzgehalt des Ausgangssignals zu beseitigen und um eine Impedanzanpassung für die Antenne zu schaffen. Abhängig von dem Typ des betrachteten Funkgeräts kann ein RF-Schalter 316 verwendet werden, um die Antennenverbindung zwi­ schen einem Übertragungsmodus und einem Empfangsmodus des Funkgeräts umzuschalten.

Zum Einstellen des dem Leistungsverstärker zugeführten Span­ nungspegels ist eine Spannungskonditionierungseinrichtung 318 vorgesehen, welche zwischen der Spannungsquelle 304 und dem Leistungsverstärker angeordnet ist. Die Spannungskonditionie­ rungsvorrichtung stellt die durch die Spannungsquelle 304 vorgesehene Rohspannung auf einen einer Vielzahl von diskre­ ten Ausgangsspannungspegeln auf der Leitung 320, welche zum Bereitstellen der Spannung für den Leistungsverstärker 308 verwendet wird. Die Spannungskonditionierungseinrichtung spricht auf ein Steuersignal an, welches vom Controller 313 bereitgestellt wird. Das Steuersignal bewirkt, daß die Span­ nungskonditionierungseinrichtung selektiv den Leistungsver­ stärker auf einem der Vielzahl von diskreten Ausgangsspan­ nungspegeln der Spannungskonditionierungseinrichtung be­ treibt, welcher die Versorgungsspannung für den Leistungsver­ stärker ist. Somit bestimmt der Controller 313, auf welchem Versorgungsspannungspegel der Leistungsverstärker zu arbeiten hat, und dann liefert er der Spannungskonditionierungsein­ richtung ein geeignetes Steuersignal, so daß der Psat-Punkt derart eingestellt wird, daß er die höchste Effizienz erhält, wie durch die Darstellung von Fig. 2 diktiert.

Zum Illustrieren, wie die vorliegende Erfindung arbeitet, sei das folgende Beispiel betrachtet. Es sei angenommen, daß eine mobile Funkeinheit einschließlich der Erfindung sich fortbe­ wegt und in einen Bereich kommt, welcher von einer bestimmten Basisstation bedient wird. Beim Betreten des Bereichs sendet die mobile Funkeinheit auf der maximalen erlaubten Leistung. Jedoch nähert sich die mobile Funkeinheit mit Verstreichen der Zeit der Basisstationsantenne. An einem Punkt, wenn sich die mobile Funkeinheit der Antenne nähert, reduziert die mo­ bile Funkeinheit ihre Ausgangsleistung. Gemäß der Darstellung von Fig. 2 wird ohne eine Einstellung der den Leistungsver­ stärker der mobilen Funkeinheit zugeführten Leistung das PAE der mobilen Funkeinheit verschlechtert. Jedoch bewirkt der Controller 313, daß die Spannungskonditionierungseinrichtung auf einem geringeren Ausgangsspannungspegel arbeitet, so daß die Effizienz des Leistungsverstärkers optimiert wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Spannungskondi­ tionierungseinrichtung ein Schaltungsmodus-Leistungswandler. Es existiert eine große Vielfalt von Schaltungsmodus-Lei­ stungswandlerschaltungen, und diese sind im Stand der Technik wohlbekannt. Im allgemeinen gibt es drei Kategorien von Schaltungsmodus-Leistungswandlern: Gegenwirkungseinrichtun­ gen, Verstärkungseinrichtungen und Gegenwirkungs-/Verstär­ kungseinrichtungen. Ein Gegenwirkungswandler wandelt einen Quellspannungspegel auf einen geringeren Spannungspegel. Ver­ stärkungswandler wandeln die Quellspannung auf eine höhere Spannung als den Quellspannungspegel, und Gegenwirkungs-/­ Verstärkungseinrichtungen führen sowohl eine Aufwärts- als auch eine Abwärtswandlung des Quellspannungspegels durch. Al­ le drei dieser Typen können erfindungsgemäß verwendet werden, und es ist eine ingenieursmäßige Auswahl, was eine bestimmte Anwendung erfordern kann.

Jedoch sollte bemerkt werden, daß der Trend bei portabler Elektronik, und bei portablen Funkvorrichtungen insbesondere, zu geringeren Betriebsspannungen hin läuft. In manchen Fällen ist es ein Ziel, eine Funkeinheit zu schaffen, wie z. B. ein Zweiweg-Funkgerät oder ein zelluläres Telefon, welche aus ei­ ner einzelnen Batteriezelle arbeitet, welche so niedrig wie 1,2 Volt nominell sein kann. Während eine derart niedrige Be­ triebsspannung einen geringeren Leistungsverbrauch ermög­ licht, stellt sie signifikante Probleme beim Design eines Leistungsverstärkers für solch eine Vorrichtung auf. Somit wäre in solch einem Fall ein Verstärkungsmoduswandler geeig­ net.

Jetzt mit Bezug auf Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines Schal­ tungsmodus-Leistungswandlers 400 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das hier gezeigte Wandlerdia­ gramm ist ein allgemeiner Verstärkungstypwandler, welcher ei­ nen Quellspannungspegel, der durch eine Spannungsquelle 304 bereitgestellt wird, auf ein höheres Potential wandelt. Im allgemeinen umfaßt der Wandler einen Induktor 402, einen Schalter 404, ein Blockierelement 406, einen Ausgangsfilter­ kondensator 408 und eine Steuerschaltung 410. Der Wandler liefert Leistung an eine Last 412, welche ein Leistungsver­ stärker sein könnte. Die Steuerschaltung tastet die Ausgangs­ spannung über dem Filterkondensator und vergleicht sie mit einer Referenz-Steuerspannung auf der Leitung 414. Die Steu­ erschaltung liefert ein Impulsbreiten-moduliertes (PWM) Si­ gnal an den Schalter und stellt das Tastverhältnis des PWM-Sig­ nals derart ein, daß die Ausgangsspannung der Referenz­ spannung entspricht. Typischerweise ist die Referenzspannung an einem viel geringeren Pegel als die erwünschte Ausgangs­ spannung, und so ist es übliche Praxis, die Ausgangsspannung über ein einfaches Widerstandsnetzwerk herunterzuteilen. Ein höherer Spannungspegel wird am Ausgang 416 durch Schließen des Schalters geschaffen, nämlich durch momentanes Verbinden des Induktors mit der Referenzleitung 418, um so den Magnet­ kern des Induktors zu laden und den Quellspannungspegel über den Induktor anzulegen. Wenn der Schalter darauf folgend ge­ öffnet wird, dreht sich die Spannung über dem Induktor in ih­ rer Polarität um, um sich so zum Quellspannungspegel zu ad­ dieren, und der kombinierte Spannungspegel wird an den Fil­ terkondensator und die Last angelegt. Das Blockierelement verhindert, daß die an den Ausgang gelieferte Ladung zurück­ fließt, während der Filterkondensator die Schaltspannung fil­ tert.

Bei der praktischen Umsetzung der Erfindung unter Verwendung des allgemeinen Leistungswandlers von Fig. 4 als die Span­ nungskonditionierungseinrichtung von Fig. 3 ist die Leitung 414 die Leitung, durch die der Controller 313 ein Steuersi­ gnal an die Spannungskonditionierungseinrichtung sendet. So­ mit ist durch Einstellen des der Wandlersteuerschaltung Zuge­ führten Referenzspannung der Ausgangspegel selektiv einstell­ bar. Obwohl die Details der Implementierung der Wandlerschal­ tung eine Angelegenheit der Ingenieursauswahl sind, wurden Anstrengungen unternommen, um hocheffiziente Wandler zu er­ zeugen. Ein solches Wandlerdesign ist beschrieben in dem Ar­ tikel mit dem Titel "Chip Set With Power MOSFET Increases Cell-Phone Talk Time" von F. Goodenough, veröffentlicht im Electronic Designmagazine, 19. August 1996, S. 69, 70 und 77. Der Artikel diskutiert und lehrt das Design eines Ver­ stärkungs- oder Aufschrittwandlers zur Verwendung bei der Leistungsversorgung eines Leistungsverstärkers eines zellulä­ ren Telefons. Der in dem Artikel erörterte Wandler erzielt eine hohe Effizienz, was ihn zu einer praktischen Auswahl zur Benutzung in einer Batterie versorgten Kommunikationsvorrich­ tung macht. In ähnlicher Weise sind effiziente Designs für Abschritt- oder Gegenwirkungswandler sowie für die Kombinati­ on von Gegenwirkungs-/Verstärkungswandlern im Stand der Tech­ nik bekannt.

Die Verwendung eines Leistungswandlers hat bei bestimmten Kommunikationsvorrichtungen einen zusätzlichen Vorteil. Ein weiterer Trend bei tragbaren Kommunikationsvorrichtungen ist die Verwendung von digitalen Kommunikationsprotokollen und Zeitteilungs-/Vielfachzugangs (TDMA)-Formaten. In solchen Sy­ stemen sendet die tragbare Einheit Information in periodi­ schen Bursts. In einem üblichen System schaffen diese Bursts Spitzenwerte im Strom, der von der Spannungsversorgung abge­ zogen wird. Im Fall von batterieversorgten Vorrichtungen be­ wirken hohe Strompegel, daß die Batteriespannung signifikant abfällt, und können die Batteriespannung vorzeitig unter eine Betriebsschwelle der Vorrichtung abfallen lassen. Dies kommt von dem inneren Widerstand der Batterie oder der Batteriepac­ kung. Zum Lösen dieses Problems haben die Hersteller begon­ nen, Kondensatoren mit hohem Wert in die Batteriepackung ein­ zugliedern. Da der Kondensator einen sehr geringen Widerstand aufweist, kann er kurze Ladungsbursts liefern und somit die dem Funkgerät zugeführte Spannung aufrechterhalten. Da der Stromburst primär von dem Leistungsverstärker bei einem Sen­ der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung abgezo­ gen wird, kann der Filterkondensator 408 die notwendige La­ dungsreserve liefern.

Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung die leistungser­ höhte Effizienz eines Leistungsverstärkers mit mehreren Be­ triebspegeln der mittleren Ausgangsleistung erhöht werden, wenn der Leistungsverstärker auf Ausgangsleistungspegeln un­ terhalb seinem Maximalpegel arbeitet. Die Verstärkung in der Effizienz wird erhalten durch Vorsehen einer Spannungskondi­ tionierungseinrichtung mit einer Vielzahl von Ausgangsspan­ nungspegeln zur Leistungsversorgung des Leistungsverstärkers und durch selektives Steuern der Spannungskonditionierungs­ einrichtung in solcher Art und Weise, daß der Leistungsver­ stärker auf einem optimalen Versorgungsspannungspegel betrie­ ben wird. Obwohl die vorliegende Erfindung aus der Perspekti­ ve eines AM-Systems beschrieben wurde, wird davon ausgegan­ gen, daß eine Verbesserung ebenfalls bei FM-Sendern erhält­ lich ist. Falls ein FM-Sender bei einigen verschiedenen Aus­ gangsspannungspegeln arbeitet, dann wird er eine ähnliche Verschlechterung in der PAE erleiden, wenn der Ausgangsspan­ nungspegel auf einen Rückschnittpegel eingestellt wird. Somit kann durch Anwenden der Prinzipien der vorliegenden Erfindung eine Erhöhung der PAE realisiert werden. FM-Sender verwenden typischerweise nicht-lineare Leistungsverstärker, und so ist es möglich, daß sowohl lineare als auch nicht-lineare Ver­ stärker Nutzen aus der Erfindung ziehen können.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung illu­ striert und beschrieben worden sind, wird klar erscheinen, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Zahlreiche Mo­ difikationen, Änderungen, Variationen, Substitutionen und Äquivalente werden den Fachleuten klar erscheinen, ohne vom Gehalt und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuwei­ chen, wie er durch die angehängten Patentansprüche definiert ist.

Claims (10)

1. Sender mit:
einem Leistungsverstärker, welcher auf einer Vielzahl von Ausgangsleistungspegeln betreibbar ist;
einer Spannungskonditionierungseinrichtung zum Bereit­ stellen eines Spannungspegels für den Leistungsverstär­ ker, wobei der Spannungspegel auf einen einer Vielzahl von Ausgangspegeln einstellbar ist, wobei die Spannungs­ konditionierungseinrichtung auf ein Steuersignal an­ spricht; und
einem Controller zum Bereitstellen des Steuersignals an die Spannungskonditionierungseinrichtung zum selektiven Betreiben des Leistungsverstärkers auf einem der Viel­ zahl von Ausgangspegeln der Spannungskonditionierungs­ einrichtung.

2. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungskonditionierungseinrichtung von einer Lei­ stungsquelle arbeitet, wobei die Leistungsquelle eine Batteriepackung mit einem nominellen Spannungsausgangs­ pegel ist.

3. Sender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nominelle Spannungsausgangspegel der Batteriepackung ge­ ringer ist als ein maximaler Ausgangspegel der Span­ nungskonditionierungseinrichtung.

4. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsverstärker ein linearer Verstärker ist.

5. Sender nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Line­ arisierungsblock, der zwischen einem Ausgang und einem Eingang des Leistungsverstärkers angeschlossen ist, zum Bereitstellen einer Rückkopplung an den Leistungsver­ stärker.

6. Funkgerät mit:
einer Spannungsquelle;
einem Leistungsverstärker mit einer Vielzahl von Aus­ gangsleistungspegeln, einem Ausgang und einem Eingang;
einer Spannungskonditionierungseinrichtung zum Bereit­ stellen eines Spannungspegels für den Leistungsverstär­ ker, wobei der Spannungspegel auf einen einer Vielzahl von Ausgangspegeln einstellbar ist, wobei die Spannungs­ konditionierungseinrichtung auf ein Steuersignal an­ spricht, um einen der Vielzahl von Ausgangspegeln auszu­ wählen, und mit der Spannungsquelle verbunden ist;
einem Controller zum Liefern des Steuersignals an die Spannungskonditionierungseinrichtung zum selektiven Be­ treiben des Leistungsverstärkers auf einem der Vielzahl von Ausgangspegeln der Spannungskonditionierungseinrich­ tung.

7. Funkgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungskonditionierungseinrichtung ein Schaltungs­ modus-Leistungswandler ist.

8. Funkgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle eine Batteriepackung mit einem nomi­ nellen Spannungsausgangspegel ist.

9. Funkgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der nominelle Spannungsausgangspegel der Batteriepackung geringer ist als ein maximaler Ausgangspegel der Span­ nungskonditionierungseinrichtung.

10. Funkgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsverstärker ein linearer Verstärker ist.