DE3921908C2 - Dämpfungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsanordnung für HF-Si­ gnale mit einem analog ansteuerbaren Dämpfungsglied und einem Steuersignalgenerator zur Erzeugung eines analogen Steuersignals für das Dämpfungsglied.

Als Dämpfungsglieder für HF-Signale werden in den meisten Fällen Diodenanordnungen eingesetzt, deren Durchlaßwider­ stände sich mit der Größe einer angelegten analogen Steu­ erspannung ändern. Die Funktion der Dämpfungsänderung ist unterschiedlich und eng verbunden mit der angelegten Am­ plitude, der Temperatur, dem Schaltungsaufbau und letz­ tendlich mit dem Typ der Dioden. Durch Einfügen eines Verstärkers mit logarithmischer Kennlinie kann eine Eichung in Dezibel erreicht werden. In einem Steuersignalgenerator wird aus einem Eingangssignal, das die gewünschte Dämpfung repräsentiert, ein analoges Steuersignal für das Dämpfungsglied erzeugt.

Als problematisch haben sich dabei vor allem die jeweils individuell für jede einzelne Dämpfungsanordnung vorzuneh­ mende Einstellung des Steuersignalgenerators nach den vor­ liegenden Dämpfungskennlinien sowie Temperaturabhänigkei­ ten von Bauteilen des Steuersignalgenerators erwiesen. Dies tritt verstärkt in Erscheinung, wenn die Dämpfung nach Maßgabe in verschiedener Form (analog/digital) vorliegender Eingangssignale eingestellt werden soll.

Aus der US 4 249 144 ist ein kontrollierbarer Abschwächer für Mikrowellen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 3 bekannt, insbesondere zur Erzeugung eines einstellbaren und stabilisierten Amplitu­ den-Ausgangssignales bei einem Mikrowellengenerator. Der Abschwächer enthält mehrere analog ansteuerbare PIN-Dio­ den, die als Abschwächer für Mikrowellen dienen und die seriell in einen Mikrowellenpfad eingefügt sind. Min­ destens eine dieser PIN-Dioden ist ein Bestandteil eines dem Mikrowellengenerator unmittelbar nachgeschalteten Regelkreises, der zunächst ein stabilisiertes Amplituden- Ausgangssignal mit einstellbarer Amplitude erzeugt. Dieses wird anschließend in vorgebbarer Weise mittels der weiteren PIN-Dioden abgeschwächt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Dämpfungsanordnung der einleitend genannten Art anzugeben, welche eine einfache und stabile Einstel­ lung des Steuersignalgenerators für weitgehend beliebige Dämpfungskennlinien und Abhängigkeiten des Dämpfungsver­ laufs von verschiedenen Eingangssignalen ermöglicht.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 3 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen.

Die Erfindung verwendet Bauelemente mit temperaturunabhängigen Eigenschaften im Steuergenerator und formt die Eingangssignale vor ihrer Zusammenführung in gleiche Signaltypen mit gleicher Abhängigkeit von Dämpfung zu Signalamplitude um.

Der beim Dämpfungsglied selbst verbleibenden Temperaturab­ hängigkeit der Dämpfungseigenschaften wird durch Stabili­ sierung der Temperatur des Dämpfungsglieds begegnet. Das Dämpfungsglied wird vorzugsweise auf eine über der Umge­ bungstemperatur liegende Temperatur stabilisiert, so daß zur Temperaturnachregelung ein einfaches aber präzise ar­ beitendes Heizelement eingesetzt werden kann.

Durch die Verwendung von EPROMS können beliebige Dämp­ fungskennlinien und Abhängigkeiten (z. B. dB-Eichung) indi­ viduell auf einfache Weise berücksichtigt werden. Auch Summenfehler, die sich durch Hintereinanderschalten von Bauteilen ergeben, können erfaßt und durch die EPROMS aus­ geglichen werden. Die Ermittlung der den EPROMS einzupro­ grammierenden Speicherinhalte als Zuordnungen von digita­ len Ausgangswerten zu digitalen Adreßwerten erfolgt vor­ teilhafterweise mittels einer rechnergesteuerten Messung, was die Ermittlung einer Vielzahl diskreter Stützwerte in­ nerhalb kurzer Zeit ermöglicht. Über den Rechner kann auch unmittelbar die Programmierung der EPROM-Festwertspeicher gesteuert werden.

Die erfindungsgemäßen Lösungen sind nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch veranschaulicht.

Die in Fig. 1 skizzierte Anordnung zeigt den Aufbau eines Steuergenerators mit einem ersten Eingang ED für ein digi­ tales erstes Eingangssignal e1d und einem zweiten Eingang EA für ein analoges zweites Eingangssignal e2a zur Erzeu­ gung eines analogen Steuersignals Sta für ein Dämpfungs­ glied R, welches in den Signalweg eines Hochfrequenzsignals HF geschaltet ist. Der Verlauf der im Dämpfungsglied R wirksamen Signaldämpfung solle logarithmisch von der Summe der Eingangssignale abhängen. Das digitale erste Eingangssignal ed1 adressiert einen ersten EPROM- Festwertspeicher EP1, welcher ein korrigiertes digitales Eingangssignal e1d' ausgibt. Dieses wird im nachfolgenden Digital/Analog-Wandler DA1 in ein analoges Signal umgewan­ delt, das nach Durchlaufen des Verstärkers V1 und des fest eingestellten Spannungsteilers T1 als analoges erstes Ein­ gangssignal an einem von zwei Eingängen eines Summierglie­ des S anliegt. Dem anderen Eingang des Summierglieds S ist über einen zweiten Spannungsteiler das analoge zweite Ein­ gangssignal e2a zugeführt. Das analoge Summensignal Sa am Ausgang des Summierglieds S durchläuft den Verstärker V2 und wird im Analog/Digital-Wandler AD1, der von einem Tastsignalgenerator G1 angesteuert ist, digitalisiert. Das digitalisierte Summensignal Sd adressiert einen zweiten EPROM-Festwertspeicher EP2, der nach seiner gespeicherten Zuordnungsvorschrift ein digitales Steuersignal Std aus­ gibt. Das digitale Steuersignal Std liegt am Eingang eines zweiten Digital/Analog-Wandlers, der über einen dritten Verstärker V3 und einen dritten Spannungsteiler T3 ein analoges Steuersignal Sta abgibt, das an den Steuereingang des Dämpfungsglieds R angelegt ist. Die Verstärker V1 und V3 invertieren das Signal und dienen im wesentlichen als Anpaßelemente. Alle Verstärker können ausreichend drift­ frei ausgeführt werden. Die gleichfalls als Anpaßelemente dienenden Spannungsteiler T1, T2, T3 sind fest eingestellt und zeigen gleichfalls keine Drift des Teilungsverhältnis­ ses. In dem EPROM EP1 können Korrekturen für den lediglich von dem ersten Eingangssignal durchlaufenen Signalpfad berücksichtigt und dabei durch eine größere digitale Wort­ länge die Auflösung verfeinert werden.

In dem EPROM-Festwertspeicher EP2 sind sowohl erforderli­ che Korrekturen aufgrund von Bauteilen im übrigen Signal­ weg als auch die Dämpfungskennlinie des Dämpfungsglieds und der zugrunde gelegte Dämpfungsverlauf (z. B. logarith­ misch) in Abhängigkeit vom Eingangssignal als Zuordnung eines digitalen Steuersignals Std zu einem digitalen Sum­ mensignal Sd abgelegt.

Durch die getrennte Berücksichtigung von Korrekturen für nur den vom ersten Eingangssignal durchlaufenen Signalweg im ersten EPROM EP1 ist die Ermittlung der EPROM-Speicher­ werte besonders einfach und übersichtlich.

Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der vor­ stehend beschriebenen wesentlich dadurch, daß frühzeitig auf vollständige digitale Signalverarbeitung übergegangen wird, indem das digitale erste Eingangssignal e1d direkt als erste Teiladresse, das analoge zweite Eingangssignal e2a nach Verstärkung (V4) und Umsetzung in einem A/D-Wand­ ler AD2 (mit Tastsignalgenerator G2) in ein digitales zweites Eingangssignal e2d als zweite Teiladresse an die Adreßeingänge des EPROM-Festwertspeichers EP3 gelegt sind, der wie zu Fig. 1 beschrieben, ein digitales Steuersignal Std abgibt. Im EPROM EP3 sind in diesem Falle alle erforderlichen Korrekturen sowie die Dämpfungskennlinie und der z. B. logarithmische Dämpfungsverlauf berücksich­ tigt. Dadurch wird der Schaltungsaufbau besonders einfach, die Ermittlung der Speicherwerte für das EPROM aber erheb­ lich komplexer.

Durch die Erfindung können auch alterungsbedingte Änderun­ gen in der Dämpfungskennlinie des Dämpfungsglieds oder in anderen analogen Bauteilen auf einfache Weise, nämlich durch erneutes Ausmessen und Neuprogrammieren betroffener EPROM-Festwertspeicher, kompensiert werden.

Claims (5)

1. Dämpfungsanordnung für HF-Signale mit einem analog ansteuerbaren Dämpfungsglied und einem Steuersignalgenerator zur Erzeugung eines analogen Steuersignals für das Dämpfungs­ glied, wobei
der Steuersignalgenerator mindestens zwei Eingänge besitzt zum Anlegen vorgebbarer Eingangssignale und
mittels einer vorgebbaren Verknüpfung der Eingangssignale das analoge Steuersignal erzeugt wird, wobei
einem ersten Eingang (ED) für ein digitales erstes Eingangs­ signal (e1d) zumindest ein erster Digital/Analog-Wandler (DA1) nachgeschaltet ist zur Bildung eines ersten analogen Eingangssignales (e1a),
ein zweiter Eingang (EA) für ein zweites analoges Eingangs­ signal (e2a) vorhanden ist,
das erste analoge Eingangssignal (e1a) und das zweite analo­ ge Eingangssignal (e2a) an ein analoges Summierglied (S) an­ gelegt sind, so dass am Ausgang des Summiergliedes (S) ein analoges Summensignal (Sa) entsteht,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Summierglied (S) ein Analog/Digital-Wandler (AD1) nachgeschaltet ist zur Umwandlung des analogen Summensignals (Sa) in ein digitales Summensignal (Sd) und
dass dem Analog/Digital-Wandler (AD1) ein digitaler Lese­ speicher (EP2), der von dem digitalisierten Summensignal (Sd) adressiert ist und ein digitales Steuersignal (Std) ausgibt, sowie ein zweiter Digital/Analog-Wandler (DA2) zur Umsetzung des digitalen Steuersignals (Std) in das analoge Steuersignal nachgeschaltet ist.

2. Dämpfungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,
dass das am ersten Eingang (ED) anliegende digitale erste Eingangssignal (e1d) zunächst einem von diesem adressierten weiteren Lesespeicher (EP1) zugeführt wird und
dass dem weiteren Lesespeicher (EP1) der erste Digi­ tal/Analog-Wandler (DA1) nachgeschaltet ist zur Bildung des ersten analogen Eingangssignales (e1a).

3. Dämpfungsanordnung für HF-Signale mit einem analog an­ steuerbaren Dämpfungsglied und einem Steuersignalgenerator zur Erzeugung eines analogen Steuersignals für das Dämpfungsglied, wobei
der Steuersignalgenerator mindestens zwei Eingänge besitzt zum Anlegen vorgebbarer Eingangssignale und
mittels einer vorgebbaren Verknüpfung der Eingangssignale das analoge Steuersignal erzeugt wird,
gekennzeichnet durch,
einen ersten Eingang (ED) des Steuersignalgenerators für ein digitales erstes Eingangssignal (e1d),
einen zweiten Eingang (EA) des Steuersignalgenerators für ein analoges zweites Eingangssignal (e2a),
einen Analog/Digital-Wandler (AD2) zur Digitalisierung des analogen zweiten Eingangssignals (e2a),
einen digitalen Lesespeicher (EP3), der von dem digitalen ersten Eingangssignal (e1d) und dem digitalisierten zweiten Eingangssignal (e2d) adressiert ist und ein digitales Steu­ ersignal (Std) ausgibt und
einem Digital/Analog-Wandler (DA2), der das digitale Steuer­ signal (Std) in das analoge Steuersignal umsetzt.

4. Dämpfungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als digitale Lesespeicher (EP1 bis EP3) EPROM-Bauteile eingesetzt sind.

5. Dämpfungsanordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämp­ fungsglied (R) temperaturstabilisiert ist.