ES2218340T3 - Transmisor para un dispositivo de telecomunicacion movil. - Google Patents
Transmisor para un dispositivo de telecomunicacion movil.Info
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Abstract
Un circuito de antena para un dispositivo de telecomunicaciones móviles, incluyendo el circuito: un amplificador de potencia para amplificar, en la práctica, una señal a transmitir; una antena para transmitir señales salidas del amplificador de potencia; y medios conmutadores para introducir, dependiendo del parámetro de ganancia del amplificador de potencia, un atenuador entre la salida del amplificador de potencia y la antena para atenuar una señal de bloqueo parásita recibida en la salida del amplificador de potencia.
Description
Transmisor para un dispositivo de
telecomunicación móvil.
Esta invención se refiere a circuitería para uso
con una antena de transmisión/recepción del tipo empleado en
telecomunicaciones móviles.
Ya hay mucha información fácilmente disponible en
relación a la circuitería para telecomunicaciones móviles, en
concreto con relación a la telefonía móvil.
Un problema asociado en especial con el diseño de
circuitería de antenas de telefonía móvil se refiere a la capacidad
de dicha circuitería de pasar varias pruebas de modo que cumpla
estándares aprobados internacionalmente con relación a varios
criterios. Uno de estos criterios es la denominada "prueba de
bloqueo". En esta prueba, la circuitería de transmisión se
verifica en presencia de una señal de bloqueo de alta potencia para
simular una situación sobre dos personas operan simultáneamente
dispositivos de comunicaciones móviles utilizando redes diferentes,
de las que una emite a plena potencia (puesto que está lejos de su
estación base), y la otra emite a nivel de potencia mínimo. Aunque
en algunas circunstancias la necesidad de pasar esta prueba puede
imponer considerables restricciones de diseño en la circuitería del
transmisor, por las razones expuestas a continuación, para algunos
formatos de modulación de datos, la misma naturaleza del formato de
modulación hace que este problema de bloqueo sea menos importante.
Por ejemplo, los actuales teléfonos GSM operan en general utilizando
formato de datos GMSK que tiene una envolvente de amplitud constante
para su señal transmitida, lo que significa que la separación entre
cualquier señal de bloqueo recibida y la señal transmitida prevista
siempre es suficientemente grande en términos de amplitud. Esto
significa que la señal "de bloqueo" recibida es de un nivel que
no afecta a la estabilidad de control de potencia de la señal
enviada a la antena.
Sin embargo, recientemente se ha propuesto
emplear un formato de datos mejorado con el sistema GSM. Este
sistema mejorado, denominado "EDGE" (entorno GSM de datos
mejorado) difiere de muchas formas en términos de las
características de señal en comparación con el formato GMSK. Aunque
EDGE tiene ventajas, en términos de mayores velocidades de
transmisión de datos y eficiencia del uso del espectro GSM, da lugar
a una señal de transmisión de envolvente de amplitud variable. Por
consiguiente, en esta situación, hay algunas ocasiones en las que la
señal enviada por una antena empleada con un dispositivo de
transmisión de formato EDGE será relativamente baja, en particular
con relación a cualquier señal adyacente que se transmita a alta
potencia. Esto puede dar lugar a que se generen inestabilidades en
la circuitería de transmisión de un dispositivo que emplee el
formato EDGE, dando lugar a interrupciones de la transmisión, así
como a la posibilidad de daño de la circuitería en circunstancias
extremas.
La presente invención pretende superar este
problema.
Según la presente invención, se facilita un
circuito de antena para un dispositivo de telecomunicaciones
móviles, incluyendo el circuito:
un amplificador de potencia para recibir y
amplificar, en la práctica, una señal a transmitir;
una antena para transmitir señales salidas del
amplificador de potencia; y
medios conmutadores para introducir, dependiendo
del parámetro de ganancia del amplificador de potencia, un atenuador
entre la salida del amplificador de potencia y la antena.
El atenuador puede atenuar la salida del
amplificador de potencia hasta 10 decibelios. El circuito puede
incluir además medios de control de potencia para controlar la
salida del amplificador de potencia mediante un bucle de
realimentación.
La invención también proporciona un dispositivo
transmisor móvil, que puede ser un teléfono móvil, que incluye el
circuito de antena anterior.
Introduciendo selectivamente un atenuador entre
la salida del amplificador de potencia y la antena, es posible
introducir, en particular cuando el amplificador de potencia está
operando a una salida de potencia más baja, un componente de pérdida
que asegure que toda señal de bloqueo recibida por la antena y que
afecte a la salida del amplificador de potencia durante la
transmisión, tenga en la salida del amplificador de potencia una
amplitud que siempre sea menor que la señal de salida del
amplificador de potencia. Esto da lugar a una discrepancia de
amplitud que es suficiente para habilitar un diseño de circuitería
de control de potencia de realimentación que quede mucho menos
afectado por la señal de bloqueo y de modo que no produzca
oscilaciones o un intervalo de amplitud que pueda afectar a la
calidad de la transmisión o introducir inestabilidad en el bucle de
realimentación.
Ahora se describirá un ejemplo de la presente
invención con referencia a los dibujos acompañantes, en los que:
La figura 1 es un diagrama de circuito
esquemático de un dispositivo estándar de comunicaciones móviles con
circuitería de antena conocida.
Y la figura 2 es un diagrama de circuito
esquemático de circuitería de antena según la presente
invención.
Con referencia a la figura 1, se muestra un
circuito de antena conocido para uso en un dispositivo de
telecomunicaciones móviles, tal como un teléfono móvil. El circuito
incluye convertidores analógicos digitales I y Q 1, 2 que
proporcionan entradas a circuitería de transmisor RF 3. La
circuitería de transmisor 3 genera una señal RF que se introduce en
un amplificador de potencia 4 para amplificación antes de la
transmisión. La salida del amplificador de potencia 4 se suministra
a la antena 5 de modo que se pueda enviar una señal transmitida 6 a
una estación base receptora. En el recorrido de transmisión entre la
salida del amplificador de potencia 4 y la antena 5 hay un
conmutador 7 que se puede controlar para dirigir la conexión de la
antena 5 a un circuito receptor (no representado) cuando el
dispositivo ha de recibir una señal. Con el amplificador de potencia
4 está asociada una circuitería de control de realimentación 8 que
supervisa la salida del amplificador de potencia 4 y controla la
ganancia del amplificador de potencia 4 basado en ella para
garantizar que el valor de la señal transmitida desde la antena 5
esté dentro de los estándares requeridos.
Dicha circuitería se ha empleado, en términos
generales, en sistemas de telefonía móvil GSM que emplean el formato
de datos de telecomunicaciones GMSK.
También es posible usar tal circuitería para
señales de datos de formato EDGE. Sin embargo, se requiere un
aislador adicional 10 para atenuar las señales parásitas recibidas
por la antena. Aun así, hay algunas circunstancias en las que se
pueden producir problemas. Una de tales situaciones es la situación
de "bloqueo" antes descrita. En esta situación, la antena 5
recibe una señal de bloqueo 9 mientras también está transmitiendo.
La señal de bloqueo 9 recibida por la antena pasa por el conmutador
y llega a la salida del amplificador de potencia 4 donde es
reflejada y devuelta en la dirección de envío (transmisión). Por lo
tanto, el acoplador direccional muestreará tanto la señal
transmitida como la señal de bloqueo reflejada al recorrido de
realimentación. Esto afectará a la circuitería de control de
potencia y producirá inestabilidades cuando el nivel de la señal
transmitida sea de amplitud mucho menor que el nivel de la señal de
bloqueo.
Su efecto en la entrada a los medios de control
de potencia 8 y por lo tanto el control de realimentación del nivel
del amplificador de potencia 4 es pequeño para una señal de formato
GMSK. Sin embargo, en señales de transmisión según el formato EDGE
hay una variación considerable de amplitud en la salida del
amplificador de potencia 4, típicamente de hasta 16,8 dB. Por lo
tanto, para una señal de bloqueo que se recibe a un valor de
referencia de 0 dBm RMS, y en una situación donde el amplificador de
potencia 4 está transmitiendo al nivel de potencia más bajo y para
una señal EDGE que está en el extremo inferior de la escala de
amplitud de formato EDGE, se pueden producir problemas en términos
de la señal bloqueada que es de mayor amplitud que una parte muy
significativa de la señal transmitida. Esto puede dar lugar a
control impreciso de la potencia de salida del amplificador de
potencia 4 en la medida en que el control puede ser inestable,
produciendo transmisiones inapropiadas y muchos errores de
datos.
La figura 2 muestra la presente invención en la
que los componentes que corresponden en general a los de la figura 1
se numeran de forma idéntica. En la circuitería de la presente
invención se ha dispuesto, en lugar del conmutador 7 de la técnica
anterior, un conmutador 13. El conmutador 13 sigue proporcionando el
componente de transmisión/recepción seleccionable contenido en el
conmutador 7 de la técnica anterior. Sin embargo, también contiene
un componente atenuador 11 que puede ser seleccionado por control
apropiado del conmutador 13 a partir de una salida de señal de
control 12. Esto evita el uso de un aislador grande y costoso
10.
En la presente invención, la operación en la
mayoría de las circunstancias es la misma que en la técnica
anterior. Sin embargo, la provisión del componente corriente de
atenuación 11 dentro del conmutador 13 proporciona un dispositivo
que, en algunas circunstancias, introduce un atenuador 11 en el
recorrido de transmisión entre la salida del amplificador de
potencia 4 y la antena 5. En cierta medida, las circunstancias
dependerán de las características específicas de la señal que se
esté generando, así como de las del amplificador de potencia 4, la
antena 5 y la sensibilidad de la circuitería de control de potencia
8. Sin embargo, en términos generales, cuando se determina que el
amplificador de potencia 4 está operando a niveles de potencia
bajos, es decir, las circunstancias en las que una señal de bloqueo
9 de intensidad suficiente podría afectar a la estabilidad de la
circuitería de control de potencia 8, el conmutador 13 opera
mediante la entrada 12 para introducir el componente de atenuación
11 en el recorrido. Aunque esto origina la necesidad de incrementar
el nivel de potencia de salida 8 para compensar la atenuación
adicional 11, da lugar a atenuación de cualquier señal "de
bloqueo" parásita recibida 9 antes de que llegue a la salida del
amplificador de potencia 4. La atenuación de la señal de bloqueo
recibida 9 de esa forma da lugar a que su amplitud se reduzca
considerablemente cuando llegue a la salida del amplificador de
potencia 4.
Además, operando el amplificador de potencia a un
nivel de potencia ligeramente mayor del que sería necesario en el
ejemplo de la técnica anterior representado en la figura 1, la señal
de salida es mayor que en la técnica anterior. Por lo tanto, hay una
separación resultante, en términos de amplitud, entre la señal de
salida del amplificador de potencia 4 y la señal de bloqueo 6
presente en la salida del amplificador de potencia 4 que es mayor
que la de la técnica anterior. Mediante el control apropiado del
valor de atenuación (siendo apropiado un valor de 8 dB para la
mayoría de las señales de formato EDGE), las amplitudes relativas de
las dos señales pueden ser tales que no haya efecto significativo en
la señal de supervisión recibida por el circuito de potencia 8 y se
evita la pérdida de control del amplificador de potencia 4. También
se puede indicar que operar a un nivel de potencia ligeramente más
alto no es un inconveniente real puesto que el transmisor RF ya está
diseñado para operar a los niveles de potencia más altos. Por lo
tanto, la diferencia en términos de ahorro de potencia entre los
niveles de potencia medio-bajo y el nivel de
potencia más bajo no es muy significativa.
Claims (6)
1. Un circuito de antena para un dispositivo de
telecomunicaciones móviles, incluyendo el circuito:
un amplificador de potencia para amplificar, en
la práctica, una señal a transmitir;
una antena para transmitir señales salidas del
amplificador de potencia; y
medios conmutadores para introducir, dependiendo
del parámetro de ganancia del amplificador de potencia, un atenuador
entre la salida del amplificador de potencia y la antena para
atenuar una señal de bloqueo parásita recibida en la salida del
amplificador de potencia.
2. Un circuito según la reivindicación 1, donde
el atenuador atenúa la salida del amplificador de potencia hasta 10
decibelios.
3. Un circuito según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, incluyendo además medios de control de potencia
para controlar la salida del amplificador de potencia mediante un
bucle de realimentación.
4. Un dispositivo transmisor móvil, incluyendo el
circuito de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
5. Un dispositivo según la reivindicación 4,
donde el dispositivo es un teléfono móvil.
6. Un dispositivo según la reivindicación 4 o la
reivindicación 5, donde el dispositivo emplea el formato de datos
EDGE o un esquema de modulación de envolvente no constante.
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