FI94807B - Menetelmä ja järjestely kompainerisuodattimen virittämiseksi - Google Patents

Description

94807

Menetelmä ja järjestely kompainerisuodattimen virittämiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestely kom-5 painerisuodattimen virittämiseksi, joka menetelmä käsittää a) kompainerisuodattimen keskitaajuuden asettamisen, b) RF-signaalin syöttämisen kompainerisuodattimelle, c) kom-painerisuodattimelta heijastuvan RF-tehon mittaamisen, d) mitatun tehoarvon tallentamisen.

10 Eräs tunnettu tapa liittää useita radiolähettimiä

Selmaan antenniin tai antennilinjaan on kytkeä jokainen radiolähetin oman kaistanpäästösuodattimen kautta, jonka keskitaajuus on viritetty radiolähettimen lähetystaajuudelle. Tällaisia kaistanpäästösuodattimia kutsutaan kom-15 painerisuodattimiksi. Kompainerisuodattimen tehtävänä on syöttää oman radiolähettimen lähetyssignaali mahdollisimman pienin häviöin antenniin ja toisaalta mahdollisimman tehokkaasti estää muiden radiolähettimien eri taajuisten lähetyssignaalien pääsy antennin suunnasta omalle radiolä-20 hettimelle. Perinteisesti kompainerikaistanpäästösuodatti- met on kiinteästi viritetty radiolähettimien lähetystaajuuksille. Tällöin radiolähettimen lähetystaajuutta ei ole voitu muuttaa muuttamatta samalla kompainerisuodatinta tai sen viritystä.

* 25 Toisinaan on kuitenkin toivottavaa voida yksinker taisesti ja nopeasti muuttaa radiolähettimien taajuuksia. Tällainen tapaus voi olla esimerkiksi solukkotyyppisen matkapuhelinjärjestelmän tukiasema, jolle on nimetty tietyt lähetys- ja vastaanottokanavat. Jos järjestelmän kana-30 vajakoa voidaan haluttaessa muuttaa muuttamalla tukiase-I, mien lähetys- ja vastaanottotaajuuksia, on mahdollista joustavasti ja tehokkaasti käyttää hyväksi järjestelmän kanavakapasiteettia muuttuvissa olosuhteissa. Tämän vuoksi on kehitetty myös kompainerisuodattimia, joiden keskitaa-35 juus automaattisesti muuttuu lähetystaajuuden muuttuessa.

94807 2

Tunnettujen automaattisesti viritettävien kompai-nerisuodattimien säätö perustuu suodattimen sisääntulosta heijastuvan RF-tehon tai kompainerisuodattimen läpi kulkevan RF-tehon mittaukseen ja mitatun tehon minimi/maksimi-5 arvoon lukkiutumiseen. Tällaisen säätömenetelmän ongelmana on kuitenkin huono säätötarkkuus ja pieni dynamiikka-alue. Koska koko säätöjärjestelmän taajuusselektiivisyys on ainoastaan kompainerisuodattimen varassa, kompainerisuodattimen läpi sen sisääntuloon vuotaa antennin suun-10 nasta muiden radiolähettimien tehokomponentteja, jotka muodostavat suodattimen sisääntulossa suoritettavan hei-jastusvaimennusmittauksen minimimittaustulokseksi noin 7 dB:n heijastusvaimennusarvon, mikä johtaa mittauksen huonoon dynamiikka-alueeseen. Myös säätömenetelmässä, joka 15 perustuu kompainerisuodattimen läpi menevän tehon mittaukseen, tehon maksimiarvon mittausdynamiikka jää edellä mainituista seikoista johtuen huonoksi. Lisäksi tähän tunnettuun säätömenetelmään perustuva itsevirittyvä kompaineri-suodatin ei salli vaihtelua radiolähettimien keskinäisissä 20 tehotasoissa, ts. "keskinäisdynamiikka" on lähes 0 dB, koska yhden lähettimen tehotason muuttaminen vaikuttaa välittömästi tehon mittaukseen muiden radiolähettimien kompainerisuodattimien säätöpiireissä aiheuttaen säätövirhettä.

25 FI-patenttihakemuksessa 912255 on esitetty säätö- • · ratkaisu, jossa on lisätty läpimenevän tai heijastuvan RF-tehon mittauksen taajuusselektiivisyyttä sekoittamalla RF-mittaussignaali saman taajuisen eli lähetystaajuisen signaalin kanssa, jolloin saadaan oleellisesti nolla-taajui-30 nen eli DC-signaali, jonka taso on verrannollinen sisään-”, tulosta heijastuneeseen RF-tehoon tai suodattimen läpime nevään RF-tehoon. Muiden radiolähettimien lähetystaajuuksilta vuotavat tehokomponentit näkyvät sekoitustuloksessa esim. 300 kHz:n tai suuremmilla taajuuksilla, jotka pois-35 tetaan sekoitusta seuraavalla alipäästösuodatuksella. Täi- 94807 3 lä tavoin keksinnön avulla saadaan mittaussignaali, jonka taso riippuu pelkästään mitattavasta lähetystaajuisesta RF-tehokomponentista, mutta johon muiden radiolähetinten lähetyssignaalit eivät vaikuta.

5 Keksinnön päämääränä on kompainerisuodattimen sää tömenetelmä ja -järjestely, jotka mahdollistavat radioverkkojen kanavakapasiteetin tehokkaan käytön muuttuvissa olosuhteissa ja joilla on mm. parantunut mittausdynamiik-ka, säätötarkkuus ja lähettimien "keskinäisdynamiikka".

10 Tämä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että se käsittää keskitaajuuden asettamisen sopivalle etäisyydelle halutusta radiokanavasta, ja että menetelmä lisäksi käsittää 15 a) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askeltami sen halutun kanava-alueen suuntaan, kunnes heijastunut teho on pienentynyt ennalta määrättyyn osaan mainitusta tallennetusta tehoarvosta, b) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askeltami-20 sen ja heijastuneen tehon mittaamisen ja tallentamisen minimiarvona jokaisella askeleella, kunnes saavutetaan heijastuneen tehon minimikohta ja ohitetaan se muutamalla askeleella, c) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askellus- 25 suunnan kääntämisen vastakkaiseksi ja käännepistepaikan > 4 tallentamisen, d) vaiheiden b) ja c) toistamisen halutun monta kertaa, e) kompainerisuodattimen lopullisen virityspaikan 30 määrittämisen laskemalla käännepistepaikkojen keskiarvo.

Keksinnön ensijaisessa suoritusmuodossa heijastuneen tehon mittaus käsittää näytesignaalin ottamisen kom-painerisuodattimelta heijastuvasta RF-tehosta, näytesignaalin sekoittamisen välitaajuudelle, välitaajuisen näy-35 tesignaalin tehon ilmaisemisen tasasuuntaamalla.

94807 4

Keksinnön kohteena on myös menetelmä kompainerisuo-dattimen hienosäätämiseksi, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että se käsittää b) RF-signaalin syöttämisen kompainerisuodattimelle, c) kompainerisuodattimelle 5 etenevän RF-tehon ja siltä heijastuvan RF-tehon mittaamisen, d) heijastuskertoimen määrittämisen mitattujen teho-arvojen suhteena ja saadun heijastuskertoimen tallentamisen, e) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askeltamisen yhteen suuntaan ja heijastuskertoimen arvon määrittämisen 10 ja tallentamisen minimiarvona jokaisella askeleella, kunnes saavutetaan heijastuskertoimen arvon minimikohta ja ohitetaan se muutamalla askeleella, g) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askellussuunnan kääntämisen vastakkaiseksi ja käännepistepaikan tallentamisen, h) vaiheiden e) 15 ja g) toistamisen halutun monta kertaa, k) kompainerisuodattimen lopullisen virityspaikan määrittämisen laskemalla käännepistepaikkojen keskiarvo.

Keksinnössä viritykseen kuuluu kaksi erillistä vi-ritysmuotoa: käyttöönoton yhteydessä karkea säätö ja jat-20 kuvassa käytössä toimiva hienosäätö. Kaksivaiheisella säädöllä vähennetään suodattimien keskinäisvaikutusta virityksen yhteydessä. Keksinnön mukaisissa menetelmissä kompainerisuodattimen oikea viritystaajuus saadaan säätöprosessissa saatavien käännepisteiden keskiarvopisteenä, jo- . 25 hon suodatin ohjataan. Tästä ns. paikkakeskiarvovirityk- «· sestä on kaksi etua: pienennetään tehon mittauslinjassa olevan kohinan vaikutusta, ja toisaalta pienennetään pienillä tehotasoilla ja hyvillä kompainerisuodattimen sovituksilla ilmaisun jälkeen olevan A/D-muuntimen dynamiikan 30 loppumisesta aiheutuvaa viritysvirhettä.

·; Tehonmittaukset saadaan taajuusselektiivisiksi se koituksen avulla. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa etenevän ja heijastuneen tehon mittaus käsittää näyte-signaalin ottamisen kompainerisuodattimelle etenevästä ja 35 siltä heijastuvasta RF-tehosta, näytesignaalien sekoitta- 94807 5 tamisen välitaajuudelle, välitaajuisten näytesignaalien tehon ilmaisemisen huippuarvotasasuuntaamalla. Edullisesti voidaan näytesignaalien spekriä painottaa ennen ilmaisua siten, että keskitaajuisten signaalikomponenttien vaikutus 5 ilmaisussa korostuu.

Keksinnön kohteena on myös järjestely kompaineri-suodattimen säätämiseksi, joka käsittää välineet kompai-nerisuodattimelle etenevään RF-tehoon verrannollisen ensimmäisen näytesignaalin ja siltä heijastuneeseen RF-te-10 hoon verrannollisen toisen näytesignaalin muodostamisek si; ilmaisinvälineet etenevän ja heijastuneen tehon suuruuden ilmaisemiseksi ensimmäisen ja toisen näytesignaalin avulla; ohjausvälineet kompainerisuodattimen keski-taajuuden säätämiseksi ilmaisuvälineiden ilmaisutuloksista 15 riippuvaisesti. Keksinnön mukaisesti järjestelylle on tun nusomaista, että ilmaisinvälineet käsittävät ensimmäisen ilmaisuhaaran ensimmäisen näytesignaalin ilmaisemiseksi kompainerisuodattimen hienosäädön aikana, joka ilmaisuhaa-ra sisältää huippuarvoilmaisimen ja ensimmäisen kaistan-20 päästösuodattimen ennen ilmaisinta ja ensimmäisen alipääs-tösuodattimen ilmaisimen jälkeen; toisen ilmaisuhaaran toisen näytesignaalin ilmaisemiseksi kompainerisuodattimen hienosäädön aikana, joka ilmaisuhaara sisältää huippuarvoilmaisimen ja toisen kaistanpäästösuodattimen ennen il-25 maisinta ja toisen alipäästösuodattimen ilmaisimen jälkeen; kolmannen ilmaisuhaaran toisen näytesignaalin ilmaisemiseksi kompainerisuodattimen karkean virityksen aikana, joka ilmaisuhaara sisältää kokoaaltotasasuuntaajail-maisimen ja kolmannen kaistanpäästösuodattimen ennen il-30 maisinta ja kolmannen alipäästösuodattimen ilmaisimen jäl-keen, kolmannen kaistanpäästösuodattimen kaistanleveyden • · ollessa suurempi kuin näytesignaalin kaistanleveys, ja kolmannen alipäästösuodattimen kaistanleveys on suurempi kuin ensimmäisen ja toisen alipäästösuodattimen.

35 Keksintöä selitetään seuraavassa esimerkinomaisten 94807 6 suoritusmuotojen avulla viitaten oheiseen piirrokseen, jossa

Kuvio 1 on lohkokaavio, joka havainnollistaa tyypillistä kompainerisuodattimilla toteutettua lähetinjär-5 jestelmää, kuvio 2 on lohkokaavio eräästä keksinnön mukaisesta kaistanpäästösuodattimen säätökytkennästä, jossa mitataan suodattimen sisääntulosta heijastunutta tehoa.

Nyt viitataan kuvioon 1, jossa n kappaletta radioit) lähettimiä ΤχΙ.,.Τχη, jolla on vastaavasti lähetystaajuudet on kytketty vastaaville taajuuksille viritet tyjen kaistanpäästösuodattimien lx, 12, ..., ln kautta yhteiseen summauspisteesen P1 ja edelleen antennin linjan kautta yhteiseen lähetysantenniin ANT. Näin lähetysanten-15 nille ANT syötettävä radiotaajuinen (RF) signaali sisältää kaikkien lähettimien taajuudet fx Lähetystaajuudet fl...fn ovat esimerkiksi alueella 920-960 MHz. Tällaisia useita lähettimiä yhteiseen antenniin kytkeviä kaistan-päästösuodattimia kutsutaan yleisesti kompainerisuodatti-20 miksi. Kompainerisuodatin päästää oman lähettimen lähetys-signaalin mahdollisimman pienihäviöisesti antennilinjaan, ja samalla estää tehokkaasti muiden lähettimien eritaa-juisten lähetyssignaalien pääsyä omalle lähettimelle. Keksintö tullaan seuraavassa selostamaan ja se erityisen hy-25 vin soveltuu käytettäväksi kompainerisuodattimien yhtey- » e > dessä, mutta keksintöä voidaan soveltaa myös muihin tarkoituksiin soveltuvissa suodattamissa, joissa taajuuden-säädössä tarvitaan taajuusselektiivistä tehonmittausta.

Nyt viitataan kuvioon 2, jossa on esitetty eräs 30 keksinnön mukainen kompainerisuodattimien säätöjär jestely.

·'; Järjestely käsittää toiminnallisina lohkoina kompaineri- lohkot llf 12, ..., ln, joista on havainnollisuuden vuoksi esitetty vain lohkot lx ja ln, valitsinlohkot 21 ja 22, ilmaisinlohkon 23 sekä ohjauslohkon 24. Kompainerisuodat-35 timen viritys perustuu radiotaajuisen lähetyssignaalin I· I II i Bilil I C I iti 94807 7 yksittäiselle kompainerisuodattimelle etenevän tehon Pf ja suodattuneita takaisin heijastuvan Pr tehon mittaamiseen. Kompainerisuodattimelle etenevän ja heijastuvan signaalin tehoa verrataan keskenään, ja suodattimen keskitaajuus oh-5 jataan siten, että suodattimelta heijastuvan tehon osuus lähettimen tehosta on minimissään. Tällöin antenniin siirtyvän tehon osuus on mahdollisimman suuri. Kompainerisuo-dattimen viritys tehdään askelmoottorisäätimellä, joka saa ohjelmallisesti ohjauksensa etenevän ja heijastuvan tehon 10 mittaussignaalitietoihin perustuen ohjausyksiköltä 24.

Kompainerilohkot llt 12, ..., ln sisältävät kukin askelmoottorisäätöisen kompainerisuodattimen 10. Suodattimien 10 jälkeen lähetinlinjat summataan sähköisesti tietyn mittaisilla siirtojohdoilla yhteen ja viedään antennilin-15 jaan. Kaikissa lähetinhaaroissa on lähettimien ja kompai-nerisuodattimien 10 välissä kiertoelimet 11, joilla pienennetään lähettimien kytkeytymistä antennilinjasta muihin lähettimiin. Kiertoelimessä 11 otetaan myös säätötapahtu-man vaatimat radiotaajuiset näytteet kompainerisuodatti-20 melle etenevästä tehosta (näytesignaalit Pfl...P£n) ja siltä heijastuvasta tehosta (näytesignaalit Prl..Prn).

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa kompai-nerisuodatinlohkoilla on yhteinen säätölaitteisto, jolla kompaineri lohkot viritetään vuorotellen. Tämän vuoksi täy-. 25 tyy kompainerilohkojen kiertoelimiltä 11 saatavat radio taajuiset mittaussignaalit Pfl...Pfn ja Prl...Prn valita jatkokäsittelyä varten. Valinnat tapahtuvat etenevän tehon Pf valitsinlohkossa 22 ja heijastuvan tehon Pr valitsin-lohkossa 21. Valitsinlohkossa 22 valitaan viritysvuorossa 30 olevan kompainerisuodattimen signaali kytkimillä Sl-Sn :· (esim. RF-releitä) ohjausyksikön 24 nelilinjäisellä oh-

jausväylällä 22A annetun ohjauksen mukaan. Vastaavasti valitsinlohkossa 21 valitaan viritysvuorossa olevan kompainerisuodattimen signaali kytkimillä Sl-Sn (esim. RF-35 releitä) ohjausyksikön 24 nelilinjaisen ohjausväylän 2IA

94807 8 antaman ohjauksen mukaan. Valitut signaalit Pf ja Pr viedään vastaaville sekoittimille 220 ja 210, joilla mitattavat radiotaajuiset signaalit sekoitetaan nollavälitaajuu-delle. Sekoituksessa tarvittavat paikallisoskillaattori-5 signaalit LO saadaan ilmaisinlohkossa 23 olevalta synte-soijalta 230, joka toimii viritysvuorossa olevan lähetin-kanavan keskitaajuudella. Syntesoija 230 saa kanavaohjaus-tietonsa ohjauslohkolta väylän 24A kautta. Sekoituksessa syntyy RF-tulosignaaleista Pf ja Pr nollavälitaajuiset 10 mittasignaalit IFF ja IFR, joissa mitattavan kanavan aiheuttamat spektrikomponentit ovat alle 150 kHz:n taajuudella ja joiden tasot ovat verrannollisia mitattavien radiotaajuisten signaalien Pf ja Pr tasoihin. Koska mitattavan kanavan aiheuttamat pientaajuisten IF-mittasignaalien tasot 15 ovat verrannollisia kompainerin radiotaajuisiin tehoihin, saadaan sekoituksella toteutettua taajuusselektiivinen tehojen mittaus. Muiden kompainerijärjestelmään kytkettyjen lähettimien lähetyssignaalien aiheuttamat spektrikomponentit pientaajuuksilla ovat yli 500 kHz:n taajuuksilla, 20 ja ne voidaan suodattaa pois kummankin valitsinlohkon lähdössä olevalla alipäästösuodattimella 211 ja vastaavasti 221. Suodatetut välitaajuussignaalit IFR ja IFF syötetään ilmaisinlohkolle 23.

Ilmaisinlohkon 23 tehtävänä on ilmaista säätövuo-. 25 rossa olevalle kompainerisuodattimelle etenevän ja siltä • t heijastuvan tehon suuruus valitsinkorteilta saatavista vä-litaajuussignaaleista IFF ja IFR. Etenevän tehon mittaus-haara tulosta IFF lähtöön UF2 ja heijastuvan tehon mit-taushaara tulosta IFR lähtöön UR2 ovat signaalinkäsitte-30 lyItään keskenään samanlaisia. Näitä mittaushaaroja käyte-tään kompainerisuodattimen jatkuvaan hienosäätöön. Mit-taushaarojen tuloissa IFR ja IFF on alipäästösuodattimet 231A ja 231B (rajataajuus esim. 130 kHz), joilla leikataan muiden lähettimien sekoitustulokset. Kaistanpäästösuodat-35 timilla 232A ja 232B (kaistanleveys esim. 0,5-30 kHz) pai- ;· · 41M Hiili I l 1 <H ! 94807 9 notetaan mitattavien signaalien spektriä siten, että lähe-tinkanavan keskitaajuuksilla olevien signaalin komponenttien vaikutus mittauksessa korostuu. Näin estetään sekoitus- ja mittausmenetelmään liittyvä taipumus virittää kom-5 painerisuodatinta lähettimen signaalin spektrijakautuman mukaan ja varmistetaan hyvä viritystarkkuus. Suodattimen 232A ja 232B jälkeisenä ilmaisimena 233A ja 233B käytetään huippuarvotasasuuntaajaa, edullisesti kaksipuolista huip-puarvotasasuuntaajaa. Kaksipuolista huippuarvotasasuun-10 tausta tarvitaan, koska edeltävä alipäästösuodatin aiheuttaa signaalin amplitudiin aaltoilua, joka aiheututaisi tasasuuntauksen jälkeen ongelmia mittauksessa. TDMA-tyyppisessä lähetteessä, jolle keksinnön ensisijainen suoritusmuoto on suunniteltu, voi lähetinteho olla nopeasti 15 aikaväleittäin vaihteleva (aikaväli on 577 us), jolloin huippuarvotasasuuntauksella voidaan laajentaa myös mit-tausdynamiikkaa. Esim. kun vain yksi aikaväli on käytössä lähettimellä, paranee mittausdynamiikka n. 18 dB käytettäessä hidasta A/D-muunnosta ohjauslohkossa tapahtuvassa 20 mittauksessa.Tasasuuntaajien 233A ja 233B jälkeen on ali päästösuodatin 234A ja 234B (kaistanleveys esim. 30 Hz), jolla suodatetaan tasasuuntauksen jälkeen jääneet haitalliset aaltoilut lähtösignaalista. Suodatuksen jälkeen saatavat UF2- ja UR2-signaalit ovat DC-signaaleita, ja ver-. 25 rannollisia kompainerisuodattimelle 10 etenevän ja siltä heijastuvan lähetinsignaalin jännitteen huippuarvoon.

Ilmaisinlohkon mittaushaaraa tulosta IFR lähtöön UR1 käytetään kompainerin käyttöönottovaiheessa, jolloin lähettimen lähtösignaalina on testisignaali, jonka kaikis-30 sa aikaväleissä on samantehoinen lähete. Merkittävimmät ·· erot UR2-haaraan verrattuna ovat laajempi kaistanleveys kaistanpäästösuodattimessa 235 ennen ilmaisinta 236, koko-aaltotasasuuntauksen käyttö ilmaisimessa 236, ja leveämpi kaistanleveys alipäästösuodattimessa ilmaisimen 236 jäl-35 keen. URl-haara on suunniteltu kompainerin nopeaan ja kar- 94807 10 keaan virittämiseen testisignaalin avulla, ja sitä ei voida käyttää jatkuvaan säätöön. Karkeasäädön mittaushaarassa ilmaisinlohkon 23 tulossa oleva 150 kHz:n kaistanpäästö-suodin 235 päästää koko mitattavan signaalin IFR tehon ko-5 koaaltotasasuuntaajalle 236. Koska signaalin IFR koko spektri pääsee tasasuuntaajalle 236, ei tasasuuntaajan lähtöön synny spektrin muokkaamisesta johtuvaa signaalin aaltoilua. Tasasuuntaajan jälkeen olevan suodattimen 237 kaistanleveys on valittu mahdollisimman suureksi (esim.

10 600 Hz), jotta suodattimen viive läpi menevään heijastuvan tehon signaaliin olisi pieni nopean mittauksen takaamiseksi. Toisaalta kaistanleveyden on oltava riittävän pieni, jotta lähetteessä olevat aikavälin vaihtumiskohdassa olevat amplitudin vaimentumiset eivät aiheuttaisi aaltoilua 15 mittausIinjän lähtöön. Edellä mainitut vaimennuskohdat aiheuttavat signaaliin n. 1730 Hz:n kerrannaisilla taajuuksilla olevia spektrikomponentteja.

Ilmaisinlohkolta 23 saatavat UF2, URl ja UR2 läh-tösignaalit viedään ohjauslohkolle 24, jolla tehdään A/D-20 muunnos ja lasketaan lähtösignaaleista säätövuorossa olevan kompainerin viritystila. Ohjausyksiköltä 24 on kytketty oma ohjauslähtö jokaiselle kompainerisuodattimelle 10 askelmoottorin ohjaamiseksi.

Seuraavassa selitetään keksinnön mukaisen säätö- • 25 laitteiston toimintaa. Kukin kompainerisuodatin viritetään • » erikseen. Viritykseen kuuluu kaksi erillistä viritysmuo-toa: käyttöönoton yhteydessä karkea säätö ja jatkuvassa käytössä toimiva hienosäätö.

Karkeasäätö 30 Karkeasäätö tehdään kompainerin käyttöönoton yh- “ teydessä. Karkeasäätöä aloitettaessa viritettävälle kom painerisuodattimelle 10 tuodaan lähettimeltä kaikissa TDMA-aikaväleissä pseudorandom-moduloitu lähetyssignaali, joka modulaationsa puolesta vastaa mahdollisimman hyvin 35 normaalia lähetystä.

<1 III I liiti M I ttt ; : j.

94807 11

Kompainerisuodattimen etenevän ja heijastuvan tehon mittaus saadaan taajuusselektiiviseksi sekoituksen avulla. Virityksen alussa syntesoija 230 ohjataan lähettimen kanavalle, jolloin valitsinkorttien sekoittajat 210 ja 220 5 saavat paikallisoskillaattorihaaraansa syntesoijan 230 lähtösignaalin LO. Valitsinkorttien 21 ja 22 mittaustuloi-hin kytketyistä eri isolaattorien 11 signaaleista Pfl-Pfn ja Prl-Prn valitaan ohjauslohkon 24 ohjaamana viritettävän kanavan etenevän ja heijastuvan tehon näytesignaalit se-10 koittajien 210 ja 220 RF-tuloihin.

Karkeasäädön I vaihe

Karkeasäädön I vaiheessa kompainerisuodatin viritetään lähelle oikeaa viritysaluetta. Karkeasäätöä aloitettaessa kompaineri on viritetty kanava-alueen alapuolelle.

15 Tällöin lähettimeltä ei pääse kompainerisuodattimen 10 läpi juuri ollenkaan tehoa, ja käytännössä kaikki teho heijastuu takaisin isolaattorille 11. Heijastuneesta signaalista otetaan ilmaisinhaaraa IFR-UR1 (nopea mittaushaara) käyttäen yhteensä esim. 10 näytettä, joista lasketaan kes-20 kiarvo. Tulos asetetaan vertailuarvoksi UR1_1 ja tallennetaan. Ohjausyksikkö 24 askeltaa suodattimen 10 viritystaa-juutta koko ajan ylöspäin ja ottaa joka askeleella 10 näytettä heijastuneesta signaalista Pr ja laskee näytteiden keskiarvon URl_n sekä suhteen URl_n / UR1_1. Kun lähesty-, 25 tään kompainerisuodattimen oikeaa virityspistettä, kom painerisuodattimen läpi alkaa mennä enemmän tehoa, ja kom-painerisuodattimelta heijastuvan tehon osuus pienenee. Kun kompainerisuodattimelta heijastunut teho on pienentynyt puoleen alkuperäisestä (suhde URl_n/UR_l < 0,5), ruvetaan 30 hakemaan heijastuneen tehon minimiarvoa ja tallennetaan . ·’ URl n minimiarvoksi UR1 min. Askelletaan askelmoottoria t ylöspäin ja etsitään heijastuneesta signaalista minimiä. Jokaisella askeleella mitataan tehoa ja aina mitattu uusi minimiarvo talletetaan uudeksi vertailuarvoksi. Karkeasää-35 dön I vaiheen suoritus lopetetaan, kun on löydetty heijas- 94807 12 tuneen signaalin minimin jälkeen kaksi perättäistä minimiä suurempaa arvoa eli menty kaksi askelta ohi minimikohdan.

Karkeasäädön I vaihe suoritetaan kaikille viritettäville suodattimille. Karkeasäädön I vaiheen jälkeen suo-5 ritetaan välittömästi suodattimille karkeasäädön II vaihe. Kaksivaiheisella säädöllä vähennetään suodattimien keski-näisvaikutusta virityksen yhteydessä.

Karkeasäädön II vaihe

Karkeasäädön II vaiheessa käytetään heijastuvan 10 tehon mittaukseen ilmaisuhaaraa IFR-UR2. Kompainerisuodat-timen 10 oikeassa virityskohdassa kompainerisuodattimelta heijastuva teho on minimissään. Signaalista IFR otetaan näytteitä ja lasketaan näytteet yhteen. Tulos tallennetaan minimiarvona UR2_min. Suodattimen 10 askelmoottoria askel-15 letaan yksi askel eteenpäin taajuusalueessa ja suoritetaan seuraava mittausjakso esim. 20 ms kuluttua. Viimeiseksi mitattua tulosta UR2_n verrataan tallennetuun minimiarvoon (UR2_min). Jos tulos on pienempi tai yhtä suuri kuin tallennettu minimiarvo asetetaan mittaustulos uudeksi minimi -20 arvoksi, muuten kasvatetaan minimin ohituslaskuria. Kun minimiarvon jälkeen on mitattu 2 perättäistä suurempaa arvoa askelmoottorin askellussuuntaa vaihdetaan ja lisätään askellussuunnan muutoslaskuria, käännöspisteen mittaustulos asetetaan uudeksi minimiarvoksi. Kun minimikohta (oi- « 25 kea virityskohta) on ohitettu, varmistetaan ohitus askel- * « tamalla suodatinta kaksi askelta eteenpäin, jolloin mitatut heijastuvan tehon arvot ovat suurempia kuin oikeassa virityspisteessä löytynyt minimiarvo. Askelmoottoria askelletaan alaspäin ja mitataan heijastuvaa signaalia, kun-30 nes minimiarvon jälkeen on havaittu kaksi perättäistä suu-; rempaa mittausarvoa. Kun on menty kaksi askelta ohi mini miarvon, talletetaan suodattimen tila ohjausyksikölle, ja käännetään suodattimen askellussuuntaa. Palataan takaisin askel kerrallaan, ja talletetaan heijastuvan tehon mini-35 miarvo aina, kun uusi minimiarvo löydetään. Kun on jälleen il ! m L liiti lit*· i 94807 13 menty kaksi askelta ohi minimin, talletetaan käännepisteen paikka. Käännepisteiden löydyttyä lasketaan pisteistä keskiarvo, ja tämä keskiarvo on kompainerisuodattimen oikea virityspiste. Suodattimen 10 askelmoottori askelletaan tä-5 hän pisteeseen. Tästä ns. paikkakeskiarvovirityksestä on kaksi etua: pienennetään tehon mittauslinjassa UR2 olevan kohinan vaikutusta, ja toisaalta pienennetään pienillä te-hotasoilla ja hyvillä kompainerisuodattimen sovituksilla ohjausyksikön A/D-muuntimen dynamiikan loppumisesta aiheu-10 tuvaa viritysvirhettä.

Hienosäätö

Hienosäätöä käytetään kompainerisuodattimen säätöön radiolähettimen ollessa käytössä. Koska normaalisti GSM-lähete on aikaväleittäin teholtaan vaihtelevaa, ei kompai-15 nerisuodattimen viritystilaa voida luotettavasti tutkia pelkästään suodattimelta heijastuvan tehon haaraa mittaamalla. Hienosäädössä otetaankin näytteitä sekä etenevästä että heijastuneesta signaalista käyttäen mittaushaaroja IFR-UR2 ja IFF-UF2, jolloin mittaustulosten UR2 ja UF2 en 20 suhteesta voidaan tutkia suodattimen viritystilaa (heijas- tuskerroin = UR2/UF2). Hienosäädössä suodatin säädetään taajuudelle, joka antaa heijastuskertoimen minimikohdan.

Hienosäädössä syntesoija 230 ohjataan kanavalle ja mittauslinjat hitaille läpimenevän ja heijastuneen signaa-: 25 Iin mittauskanaville. Odotetaan syntesoijan ja mittaushaa- rojen asettumista. Mitataan lähtöpisteen heijastuskerroin ottamalla useita näytteitä vuorotellen läpimenevästä ja heijastuneesta signaalista. Jokaisesta mittausparista lasketaan suodattimelle heijastuskerroin. Heijastuskertoimet 30 lasketaan yhteen ja hienosäädöllä pyritään minimoimaan ·. heijastuskertoimien summaa. Sitten askelletaan askelmoot- toria ylöspäin, kunnes on menty kaksi askelta ohi heijastuskertoimen minimiarvon. Ko. pisteessä vaihdetaan askel-lussuuntaa ja tallennetaan suodattimen paikkalaskurin ar-35 vo. Näin edetään kunnes suodattimen heijastuskertoimen 94807 14 minimi on ohitettu kaksi kertaa ja askelmoottorin suuntaa muutettu kolme kertaa. Kolmannessa käännöspisteessä lasketaan paikkalaskurien keskiarvo ja ajetaan suodatin keskiarvon ilmoittamaan paikkaan. Suodatin on hienoviritetty.

5 Suodattimet hienosäädetään esimerkiksi seuraavissa tapauksissa: suodattimen heijastuskerroin on muuttunut riittävästi edellisestä säätöarvosta, kompainerin lämpötila on muuttunut tarkkailujakson aikana, kaikki suodattimet hienosäädetään tietyin aikavälein.

10 Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa ja hengessä.

* « · ) : Hl ftlto l-t ♦ «t · ·

Claims (7)

94807 15

1. Menetelmä kompainerisuodattimen virittämiseksi, joka menetelmä käsittää 5 a) kompainerisuodattimen keskitaajuuden asettami sen, b) RF-signaalin syöttämisen kompainerisuodattimel- le, c) kompainerisuodattimelta heijastuvan RF-tehon 10 mittaamisen, d) mitatun tehoarvon tallentamisen, tunnet-t u siitä, että mainittu kompainerisuodattimen keskitaa-juuden asettaminen käsittää keskitaajuuden asettamisen sopivalle etäisyydelle halutusta radiokanavasta, ja että 15 menetelmä lisäksi käsittää e) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askeltamisen halutun kanava-alueen suuntaan, kunnes heijastunut teho on pienentynyt ennalta määrättyyn osaan mainitusta tallennetusta tehoarvosta, 20 f) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askeltami sen ja heijastuneen tehon mittaamisen ja tallentamisen minimiarvona jokaisella askeleella, kunnes saavutetaan heijastuneen tehon minimikohta ja ohitetaan se muutamalla askeleella, 25 h) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askellus- suunnan kääntämisen vastakkaiseksi ja käännepistepaikan tallentamisen, k) vaiheiden f) ja h) toistamisen halutun monta kertaa, 30 m) kompainerisuodattimen lopullisen virityspaikan määrittämisen laskemalla käännepistepaikkojen keskiarvo.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että heijastuneen tehon mittaus käsittää 35 näytesignaalin ottamisen kompainerisuodattimelta 94807 16 heijastuvasta RF-tehosta, näytesignaalin sekoittamisen välitaajuudelle, välitaajuisen näytesignaalin tehon ilmaisemisen tasasuuntaamalla.

3. Menetelmä kompainerisuodattimen hienosäätämisek- si, joka menetelmä käsittää a) RF-signaalin syöttämisen kompainerisuodattimelle, b) kompainerisuodattimelle etenevän RF-tehon ja 10 siltä heijastuvan RF-tehon mittaamisen, c) heijastuskertoimen määrittämisen mitattujen tehoarvojen suhteena ja saadun heijastuskertoimen tallentamisen, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää 15 d) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askeltami sen yhteen suuntaan ja heijastuskertoimen arvon määrittämisen ja tallentamisen minimiarvona jokaisella askeleella, kunnes saavutetaan heijastuskertoimen arvon minimikohta ja ohitetaan se muutamalla askeleella, 20 e) kompainerisuodattimen keskitaajuuden askellus- suunnan kääntämisen vastakkaiseksi ja käännepistepaikan tallentamisen, f) vaiheiden d) ja e) toistamisen halutun monta kertaa, 25 g) kompainerisuodattimen lopullisen virityspaikan määrittämisen laskemalla käännepistepaikkojen keskiarvo.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etenevän ja heijastuneen tehon mittaus käsittää 30 näytesignaalin ottamisen kompainerisuodattimelle ·: etenevästä ja siltä heijastuvasta RF-tehosta, näytesignaalien sekoittamisen välitaajuudelle, välitaajuisten näytesignaalien tehon ilmaisemisen huippuarvotasasuuntaamalla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, il . «a.·. «au i.i-i iu . . i 94807 17 tunnettu siitä, että näytesignaalien spektriä painotetaan ennen ilmaisua siten, että keskitaajuisten sig-naalikomponenttien vaikutus ilmaisussa korostuu.

6. Järjestely kompainerisuodattimen säätämiseksi, 5 käsittäen välineet (11) kompainerisuodattimelle (10) etenevään RF-tehoon verrannollisen ensimmäisen näytesignaalin (IFF) ja siltä heijastuneeseen RF-tehoon verrannollisen toisen näytesignaalin (IFR) muodostamiseksi, 10 ilmaisinvälineet etenevän ja heijastuneen tehon suuruuden ilmaisemiseksi ensimmäisen ja toisen näytesignaalin avulla, ohjausvälineet kompainerisuodattimen keski taajuuden säätämiseksi ilmaisuvälineiden ilmaisutuloksista riippu-15 vaisesti, tunnettu siitä, että ilmaisinvälineet käsittävät ensimmäisen ilmaisuhaaran ensimmäisen näytesignaalin (IFF) ilmaisemiseksi kompainerisuodattimen hienosäädön 20 aikana, joka ilmaisuhaara sisältää huippuarvoilmaisimen (233B) ja ensimmäisen kaistanpäästösuodattimen (232B) ennen ilmaisinta ja ensimmäisen alipäästösuodattimen ilmaisimen jälkeen, toisen ilmaisuhaaran toisen näytesignaalin (IFR) . 25 ilmaisemiseksi kompainerisuodattimen hienosäädön aikana, « joka ilmaisuhaara sisältää huippuarvoilmaisimen (233A) ja toisen kaistanpäästösuodattimen (232A) ennen ilmaisinta ja toisen alipäästösuodattimen ilmaisimen jälkeen, kolmannen ilmaisuhaaran toisen näytesignaalin 30 (IFR) ilmaisemiseksi kompainerisuodattimen karkean viri tyksen aikana, joka ilmaisuhaara sisältää kokoaaltotasa-suuntaajailmaisimen ja kolmannen kaistanpäästösuodattimen ennen ilmaisinta ja kolmannen alipäästösuodattimen (237) ilmaisimen jälkeen, kolmannen kaistanpäästösuodattimen 35 kaistanleveyden ollessa suurempi kuin näytesignaalin kais- 18 94807 tanleveys, ja kolmannen alipäästösuodattimen kaistanleveys on suurempi kuin ensimmäisen ja toisen alipäästösuodatti-men.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestely, 5 tunnettu siitä, että mainitut välineet näytesig-naalien muodostamiseksi käsittävät näytteenottovälineet RF-näytesignaalien erottamiseksi etenevästä ja heijastuneesta RF-tehosta, sekoitinvälineet RF-näytesignaalien sekoittamiseksi 10 välitaajuudelle. « 19 94807