FI88561C - Hoegfrekvensfoerstaerkare som aer foerdubblad med hetberedskapsmetoden - Google Patents

Description

1 88561

Kuumakorvausperiaatteella kahdennettu suurtaajuusvahvis-tinyksikkö

Keksinnön kohteena on kuumakorvausperiaatteella 5 kahdennettu suurtaajuusvahvistinyksikkö, joka käsittää kytkentävälineet vahvistettavan signaalin kytkemiseksi kahden vaihtoehtoisen vahvistinhaaran kautta.

Radiovastaanottimen herkkyyden parantamiseksi sijoitetaan usein antenni- tai esivahvistin antennimaston 10 huipulle antennin välittömään läheisyyteen, jolloin antennilla vastaanotettu signaali voidaan vahvistaa ennen kuin se syötetään antennikaapelia pitkin antennimastosta juurella olevaan varsinaiseen vastaanottimeen. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi voidaan käyttää suurtaajuusvahvistinta 15 myös vastaanottolaitteiston läheisyydessä, esimerkiksi ja- kovahvistimena, kun antennisignaali halutaan jakaa useammalle vastaanotinlaitteelle. Tällöin vahvistin sijaitsee ennen signaalinjakajaelintä.

Luotettavuuden lisäämiseksi vahvistimet on usein 20 varmistettu kahdentamalla ne kuumakorvausperiaatteella: sekä käytössä oleva että varalla oleva vahvistin ovat täydessä toimintatilassa, jolloin käytössä olevan vahvistimen vikaantuessa signaali voidaan välittömästi ohjata varavah-vistimelle ilman että vastaanotto häiriintyy.

25 Keksinnön päämääränä on aikaansaada kuumakorvauspe riaatteella kahdennettu suurtaajuusvahvistinyksikkö, jonka rakenne on huollon kannalta edullinen.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä suurtaajuusvahvistinyksiköllä, jolle on keksinnön mukai-30 sesti tunnusomaista, että vahvistinyksikkö on modullraken-teinen siten, että kumpikin vahvistinhaara on sijoitettu omaan erilliseen rakennemoduliinsa, joka on irrotettavissa vahvistinyksiköstä katkaisematta toisen vahvistinhaaran sisältävän rakennemodulin kautta kulkevaa signaalitietä. 35 Keksinnön ansiosta vahvistinyksikön toiminta ei 2 88561 katkea tai signaalin laatu heikkene, vaikka toinen kahdennettu vahvistinhaaroista rikkoutuu ja joudutaan vaihtamaan. Aikaisemmissa vahvistinyksiköissä rakenne on ollut sellainen, että toisen vahvistimen rikkoutuessa on koko 5 vahvistinyksikkö jouduttu poistamaan toiminnasta ja irrottamaan, mikä on heikentänyt vastaanottimen herkkyyttä yli 6 dB.

Keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin suoritusesimerkin avulla viitaten oheiseen kuvioon, 10 joka havainnollistaa lohkokaaviomuodossa erästä keksinnön mukaista suurtaajuusvahvistinyksikköä ja sen modulaarista rakennetta.

Kuviossa on esitetty suurtaajuusvahvistinyksikkö, joka on antennilinjaan vastaanottolaitteiston läheisyyteen 15 sijoitettu jakovahvistin, joka vahvistaa antennisignaalin ennen sen jakamista useille vastaanottimille. Vaihtoehtoisesti suurtaajuusvahvistinyksikkö voi olla esimerkiksi antennimastoon sijoitettu esi- tai antennivahvistin.

Vahvistinyksikkö käsittää antennisisääntuloon IN 20 kytketyn kaistanpäästösuodattimen 2 halutun taajuuskaistan erottamiseksi antennilta vastaanotetusta signaalista. Vahvistinyksikkö on edelleen varmistettu kahdentamalla se kuumakorvausperiaatteella. Tätä varten vahvistinyksikkö käsittää kaksi suurtaajuusvahvistinhaaraa LNA1 ja LNA2, 25 jolloin ensimmäinen haara LNA1 muodostuu kolmesta sarjaan-kytketystä suurtaajuusvahvistimesta LNA11, LNA12 ja LNA13 ja toinen haara LNA2 muodostuu vastaavasti kolmesta sar-jaankytketystä suurtaajuusvahvistimesta LNA21, LNA22 ja LNA23. Vahvistimien määrä haaroissa voi tarvittaessa olla 30 pienempi tai suurempi. Yksi haaroista toimii kulloinkin käytössä olevana vahvistinhaarana, jonka kautta signaali ohjataan, ja toinen haara on varalla täydessä toimintatilassa eli kuumakorvaustilassa. Vahvistinhaaran valintaa varten vahvistinyksikkö käsittää sisääntuloon sijoitetun 35 vaihtokytkimen SI, joka kytkee suodattimen 2 ulostulon i 3 85561 joko vahvistinhaaran LNA1 tai LNA2 sisääntuloon, ja ulostuloon sijoitetun vaihtokytkimen S2, joka kytkee ulostulo-haaroitinelimen 3 sisääntuloa vastaavasti joko vahvistin-haaran LNA1 tai LNA2 ulostulon.

5 Vahvistinyksikkö käsittää edelleen ohjausyksikön 4, joka kehittää erilliset käyttöjännitteet Vccl ja Vcc2 vah-vistinhaaroille LNA1 ja LNA2. Ohjausyksikkö 4 valvoo vah-vistinhaarojen LNA1 ja LNA2 kuntoa tarkkailemalla niiden virrankulutusta vastaavilla mittauspiireillä, jotka muo-10 dostuvat vastuksista Rl, R2 ja differentiaalivahvistimista CNA1, CNA2. Mittauspiirit synnyttävät vastaavasti vahvis-tinhaarojen LNA1 ja LNA2 virrankulutukseen verrannolliset signaalit cdl ja cd2, jotka syötetään ohjausyksikölle 4. Havaitessaan esimerkiksi kuvion esittämässä tilanteessa 15 signaalin cdl perusteella vahvistinhaaran LNA1 vikaantumisen ohjausyksikkö 4 vaihtaa välittömästi kytkinohjaussig-naalin se tilaa, jolloin vaihtokytkimet SI ja S2 kytkevät vastaanotetun signaalin kulkemaan vahvistinhaaran LNA2 kautta.

20 Keksinnön mukaisen vahvistinyksikön mekaaninen ja sähköinen rakenne on toteutettu modulirakenteena siten, että kumpikin vahvistinhaaran LNA1 ja LNA2 vahvistinmit- tauspiiri on sijoitettu omaan erilliseen rakennemoduliin-.sa 6 ja 7, joka on irrotettavissa toisen vahvistinhaaran 25 sisältävän rakennemodulin kautta kulkevan vaihtoehtoisen signaalitien katkeamatta. Rakennemodulilla tarkoitetaan '···* tässä yhteydessä piirikorttia tai vastaavaa rakenne-ele menttiä, joka on sijoitettavissa esimerkiksi yhteiseen kehikkoon muiden rakennemodulien kanssa. Kumpikaan vaihto-30 kytkimistä SI ja S2 tai ohjausyksikkö 4 ei sijaitse näillä vahvistinhaaramoduleilla. Keksinnön ensisijaisessa suori-tusmuodossa kaistanpäästösuodatin 2 ja sisääntulosignaa-lin vaihtokytkin SI on sijoitettu omaan irrotettavaan ra-kennemoduliinsa 5. Vaihtokytkimen SI ulostulot on johdet-35 tu modulin 5 ulostuloliittimiin 11 ja 12, jotka modulin 4 88561 5 ollessa palkoilleen asennettuna kytkeytyvät modulien 6 ja 7 vastaaviin sisääntuloliittimiin. Haaroitinelin 3 ja ulostulosignaalin vaihtokytkin S2 on myös sijoitettu omaan irrotettavaan rakennemoduliinsa 8. Vaihtokytkimen S2 si-5 sääntulot on kytketty modulin 8 sisääntuloliittimiin 13 ja 14, jotka modulin 8 ollessa paikoilleen asennettuna kytkeytyvät modulien 6 ja 7 vastaaviin ulostuloliittimiin. Kuvion mukaisessa vahvistinyksikössä myös ohjausyksikkö 4 on sijoitettu omaan irrotettavaan rakennemoduliinsa 9.

10 Siten esimerkiksi kuvion mukaisessa tilanteessa, jossa vaihtokytkimet SI ja S2 ohjaavat signaalin vahvis-tinhaaran LNA1 kautta, signaalireitti kulkee vain modulien 5, 6 ja 8 kautta, jolloin moduli 7 voidaan irrottaa vah-vistinyksiköstä käytössä olevaa signaalireittiä katkaise-15 matta. Vastaavasti kytkimien SI ja S2 ohjatessa signaalin kulkemaan vahvistinhaaran LN2 kautta, signaalireitti kulkee ainoastaan modulien 5, 7 ja 8 kautta ja vahvistinmodu-li 6 voidaan helposti tarvittaessa vaihtaa.

Kuvio ja siihen liittyvä selitys on tarkoitettu 20 vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen vahvistinyksikkö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (4)

5 88561

1. Kuumakorvausperiaatteella kahdennettu suurtaa-juusvahvistinyksikkö, joka käsittää kytkentävälineet (SI,

5 S2) vahvistettavan signaalin kytkemiseksi kahden vaihtoeh toisen vahvistinhaaran (LNAl, LNA2) kautta, tunnet-t u siitä, että vahvistinyksikkö on modulirakenteinen siten, että kumpikin vahvistinhaara (LNAl, LNA2) on sijoitettu omaan erilliseen rakennemoduliinsa (6, 7), joka on 10 irrotettavissa vahvistinyksiköstä katkaisematta toisen vahvistinhaaran sisältävän rakennemodulin kautta kulkevaa signaalitietä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suurtaajuusvah-vistinyksikkö, tunnettu siitä, että kytkentäväli- 15 neet käsittävät vahvistinyksikön sisääntuloon sijoitetun vaihtokytkinelimen (SI), joka kytkee sisääntulon (IN) toiselle vahvistinhaaran sisältävistä rakennemoduleista (6, 7), sekä vahvistinyksikön ulostuloon sijoitetun vaihtokytkinelimen (S2), joka kytkee ulostulon toiselle vahvistin-20 haaran sisältävistä rakennemoduleista (6, 7), ja että kumpikin vaihtokytkinelin (SI, S2) on sijoitettu omaan irrotettavaan rakennemoduliinsa (5, 8).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurtaa-juusvahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että vahvis- : 25 tinyksikkö käsittää ohjausyksikön (4), joka valvoo vahvis-tinhaarojen (LNAl, LNA2) toimintaa ja ohjaa kytkentäväli-neitä (SI, S2) ja joka on sijoitettu omaan irrotettavaan rakennemoduliinsa (9).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 30 suurtaajuusvahvistinyksikkö, tunnettu siitä, että kumpikin vahvistinhaara (LNAl, LNA2) käsittää yhden vahvistimen tai useita sarjaankytkettyjä vahvistimia. β 83561