JP4111575B2 - ドリフトの無いパルス電力検出方法及び装置を有する移動局 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力検出回路及び方法に係り、特にパルス信号の電力を検出する方法及び回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
回路において印加された信号電力を監視するためにいわゆるピーク検出器が使用されている。ピーク検出器の主出力は、電力レベルに関連する大きさを有する電圧である。しかし、電力レベルが低いときには出力電圧の大きさは小さく、その結果としてピーク検出器の出力はバイアス電位、電源電圧、及び検出装置自体(例えば、ダイオード)のドリフトの強い影響を受ける。検出装置の温度依存性のみが出力電圧の精度に顕著な影響を及ぼすということが分かっている。
【0003】
温度ドリフトに起因する問題に対して、従来技術では追加の温度依存性装置を使用して検出装置のドリフトを補償することによって対処している。従って、その補償の精度は、検出装置及び補償装置の温度特性の均一性と、これらの装置の間の温度の変動を防止するためにこれら2つの装置の間の物理的距離を非常に小さくすることとに依存する。
【0004】
また、コンポーネントの老化が補償作用を劣化させることがあることも分かっており、従って或る従来技術の回路では試験と調整とが必要である。
【0005】
種々の在来の電力制御回路装置及び検出器を示す米国特許第4,523,155号、第4,970,456号、第5,222,104号、及び第5,287,555号を参照することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の第1の目的は、温度及びその他の外乱に起因するドリフトの影響を余り受けない電力レベルを検出する改良された方法を提供することにより、正確に電力を監視或いは制御できるようにすることである。
【0007】
本発明の他の目的は、改良された電力検出器の回路実施例を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施例である方法及び装置によって上記の問題及びその他の問題が解決され、本発明の目的が実現される。
【0009】
本発明は、パルス信号の“オン”状態時の該パルス信号の電力の正確な示度を提供するために該パルス信号の“オフ”状態及び“オン”状態の差を検出するようになっている方法を教示する。“オフ”期間中には検出器の入力に顕著な信号電力は存在しないということが仮定される。更に、“オン”期間は十分に短くて、“オン”期間測定中には顕著なドリフトは生じないということも仮定される。
【0010】
本発明の利点は、例えば検出装置のピーク・エンベロープ感度などの、動的特性に基づいて電力検出が行われるという事実から生じる。従って、検出される電圧は、検出装置の静的特性(例えば、検出ダイオードの障壁電圧)より優れている動的特性により決定される。電力レベルを表わす検出される電圧は、検出装置の電源電圧、バイアス電位、或いは障壁電圧の長時間変化の影響を余り受けない。
【0011】
更に、本発明の実施例は検出装置のバイアス回路網の設計により多くの自由度を許容するものであり、このことは低電力レベルでの検出装置の動的感度を安定させるために有利に作用する可能性がある。検出されるRF電力レベルが正確にゼロレベルから始まることとなるように本発明を実施することが可能であり、これは低電源電圧を使用するシステムでは有利である。また、もし適当な基準電位(例えば、グランド)を利用できるならば、検出装置の出力電圧のゼロレベルは所望の任意のレベルから始まることができる。
【0012】
本発明を適用対象に応じていろいろに実施することができる。アナログ装置に使用される回路は非常に単純で且つ安価であり得る。デジタル装置は、A/D変換器及びD/A変換器を使用し、アナログ実施例より複雑ではあるけれども、デジタル信号処理の長所を提供する。
【0013】
本発明の電力検出・送信電力コントローラは、基準検出装置の別々の測定を行う必要を無くするとともに、電力検出装置のために温度補償装置を設ける必要を無くする。
【0014】
本発明の方法と、この方法を実行するための回路とにより、無線周波数(RF)信号電力検出器を操作するプロセスが開示される。この方法は、(a)RF信号がRF検出回路に入力されていないときに該RF検出回路の出力を標本化して該出力の値の測定値を得;(b)その測定値を記憶し;(c)RF信号がRF検出回路に入力されているときに、記憶された測定値を該RF検出回路の出力から差し引いて差し引き出力信号を設けるステップを含む。本発明のパルス(例えば、TDMA)実施例では標本化のステップはRFバースト同士の間で実行され、連続波(continuous wave (cw))実施例では、RF検出回路の入力とRF信号の発生源との接続を開放することなどによりRF信号が前記RF検出回路に入れなくされている間に標本化のステップが実行される。RF検出回路の入力が開放されている間に前記差し引き出力信号を標本化して保持するサンプル及びホールド機能を設けることができる。
【0015】
本発明の1実施例では、差し引くステップは、測定値を送信装置電力設定信号と組み合わせて補正済み送信装置電力設定信号を得るステップと;RF信号がRF検出回路に入力されるときにRF検出回路の出力をその補正済み送信装置電力設定信号から差し引くステップとを含む。
【0016】
cw回路の1実施例では、2つのRF検出回路が並列に設けられ、標本化して記憶するステップは、一方のRF検出回路において、他方のRF検出回路での差し引くステップと同時に行われる。他の実施例ではサンプル及びホールド回路が単一のRF検出回路の出力に配置され、更に別の実施例では閉ループ送信装置電力制御回路の一部分を形成するループ増幅器の出力でサンプル及びホールド回路が使用される。
【0017】
本発明の上記の特徴及びその他の特徴は添付図面と関連させて本発明についての以下の詳しい解説を読めば一層明かとなる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明を実施するのに適する、セルラー無線電話や個人通信装置等の(これらに限定されない)無線ユーザー端末或いは移動局10を説明するために図1及び図2を参照する。移動局10は、ベースサイト即ち基地局30と信号をやりとりするためのアンテナ12を包含している。基地局30は、移動交換センター(MSC)34を含む基地局/移動交換センター/共同機能(BMI)32から成るセルラー通信網の一部分であることができる。MSC34は、移動局10が通話をするときに陸線トランクへの接続を提供する。
【0019】
移動局は、変調器(MOD)14A、送信装置14、受信装置16、復調器(DEMOD)16A、及び、信号を送信装置14に供給するとともに受信装置16から信号を受け取るコントローラ18を包含している。それらの信号は、使用可能なセルラーシステムのエアインターフェース規格に従う信号伝送情報と、ユーザーの音声及び/又はユーザーが作成したデータを含む。エアインターフェース規格は、本発明に関しては、スロット付きフレーム構造を包含し、移動局10は与えられたフレーム期間中にRF電力の1つ以上のバーストを送信するということが仮定される。適当なエアインターフェース規格はIS−136、GSM及びDCS1900を含むが、本発明の教示はこれらの特別のフレーム構造には限定されないし、またTDMA型のシステムでの使用のみに限定されるものでもない。例えば、後に明らかにするように、本発明の教示はcwRF信号を送信する移動局にも当てはまる。
【0020】
送信装置電力検出器(PD)15も設けられており、次にその実施例の幾つかについて詳しく説明する。
【0021】
コントローラ18が移動局のオーディオ機能及び論理機能を実現するために必要な回路も含んでいることが分かる。例えば、コントローラ18は、デジタル信号処理装置、マイクロプロセッサ装置、種々のA/D変換器、D/A変換器、及びその他の支援回路から構成され得るものである。移動局の制御機能及び信号処理機能は、これらの装置にそのそれぞれの能力に応じて割り振られる。
【0022】
ユーザーインターフェースは、普通のイヤホン或いはスピーカ17、普通のマイクロホン19、ディスプレイ20、及びユーザー入力装置(通常はキーパッド22)を含んでおり、これらは全てコントローラ18に結合されている。キーパッド22は、普通の数字(0−9)及び関連キー(#、*)22aと、移動局10を操作するために使用される他のキー22bとを含んでいる。これらの他のキー22bは、例えば、SEND(送る)キー、種々のメニュースクロールキー及びソフトキー、及びPWRキーを含むことができる。移動局10は、移動局を操作するために必要な種々の回路に給電するための電池26も含んでいる。
【0023】
移動局10は、一括してメモリ24として示されている種々のメモリも含んでおり、移動局の動作中にコントローラ18により使用される複数の定数及び変数がこれに記憶される。例えば、メモリ24は、種々のセルラーシステム・パラメータの値と番号割り当てモジュール(number assignment module (NAM))とを記憶する。コントローラ18の動作を制御するための操作プログラムもメモリ24に(通常はROM装置に)記憶される。メモリ24は、BMI32から受信されたユーザー・メッセージを含むデータも、そのメッセージがユーザーに対して表示される前に、記憶することができる。
【0024】
移動局10は車載装置或いは携帯装置であることができるということが理解されるべきである。更に、移動局10は、1種類以上のエアインターフェース規格、変調形式、及びアクセス形式で動作し得ることも理解されるべきである。例えば、移動局は、GSM及びIS−95(CDMA)等の幾種類もの規格のうちのいずれで動作してもよい。AMPS、狭帯域AMPS(NAMPS)、TACS移動局も、デュアルモード或いはそれ以上の高次のモードの電話(例えば、デジタル/アナログ(IS−41)或いはTDMA/CDMA/アナログ電話)と同じく本発明の教示から利益を得ることができる。従って本発明の教示は特定の1種類の移動局やエアインターフェース規格に限定されるものと解されてはならない。
【0025】
図3は、図1に示されている電力検出器(PD)15の第1のアナログ実施例を示す。入力ノードは、送信装置14から送られた信号(RFIN)のサンプルを受け取る。抵抗器R1−R3は、検出ダイオードD1にバイアス電位を供給する。D1はショットキー・ダイオードであるのが好ましいけれども、本発明はこのタイプのダイオードのみには限定されない。当業者はダイオードD1及びコンデンサC1及びC2がエンベロープ検出器を形成することを理解するであろう。
【0026】
RFINが“オフ”であるとき、即ち送信装置14がバーストを送信していないときには、スイッチS1は閉じられている(“オン”)。スイッチS1が閉じていると、スイッチS1を通して基準電位(例えば、グランド)に短絡されている電力検出器15の出力(検出器出力)はゼロになる。このときにもダイオードD1のカソードに現われる電位はコンデンサC3に記憶されるが、これは割合に大きなキャパシタンスである(例えば、4.7−10μF)。即ち、ダイオードD1及び抵抗器R3を通してグランドに流れる順方向電流に起因するVBIASと、随意に印加されるオフセット電圧との和がコンデンサC3に記憶される。スイッチS1は、例えば、NPNトランジスタ又はFETである。図1のコントローラ18からスイッチS1を制御することができる。
【0027】
RFINが“オン”になる直前に、 即ち送信装置14がRFバーストを送信し始める直前に、スイッチS1は開放される、即ち“オフ”にされる。このときダイオードD1はそのバーストの標本化された部分のRF電力を検出し、検出器出力ノードに現われる電圧は、検出されたRFIN信号(VDET )のピーク値にバイアス電位を加え、それからダイオードD1のカソードに存在していた前に記憶された電位の値を差し引いた値を表わす。このようにして、望ましくないバイアス電位が検出器出力信号から除かれ、検出器出力信号は所望の結果となる。
【0028】
RFIN“オフ”期間中は意味のある信号電力は検出回路15の入力に存在しないと仮定する。更に、RFIN“オン”期間は十分に短くて、“オン”期間測定中に意味のあるドリフトは生じないとも仮定する。
【0029】
図3の実施例は、コンデンサC3がDC遮断コンデンサとして機能するので、ダイオードD1のバイアスポイントの選定に大幅な自由度を与えるとともに、バイアス回路網全体の設計にも大幅な自由度を与える。即ち、コンデンサC3はダイオードD1バイアス電位が検出器出力ノードに現われるのを防止する。
【0030】
図4(A)を参照すると、ダイオード特性曲線の非線形部分でダイオードD1を動作させるためにダイオードD1のバイアスポイント(BP)が確定される。ダイオードのバイアス電流(ID )の適当な値は150μAから200μAの範囲にある。図4(B)も参照すると、バイアスをかけるダイオードD1の効果は、与えられた温度についての電圧感度を高めるべく電圧感度(VSENS)対温度曲線をシフトさせることであることが分かる。図3においてバイアス抵抗器R1及びR2の値は電源電圧+Vccの関数として、且つ抵抗器R3の値の関数として選択される。抵抗器R3の値は、コンデンサC2の値と関連して、RFINの期間よりかなり長いRC時定数を与えるべく選択される。例えば、RFバーストでの送信電力の周波数が(例えば、DCS1900実施例において)約2GHzであるとすると、コンデンサC2は27pF、抵抗器R3は2.2KΩの値を有することができる。
【0031】
図8において増幅器56に関して一般的に示されているように、検出器出力信号を増幅器の入力に接続し、電力設定信号(Txc)とともに使用することができる。
【0032】
図5は、電力制御ループの全体と関連して図1の電力検出器15の第2のデジタル実施例を示す。この実施例では、電力検出器D1’は、可変利得RF増幅器42とアンテナ12との間の、増幅器42の出力に配置されている電力カップラ40の出力に接続されている。電力カップラ40は普通の構成のものでよい。検出器D1’は、コンデンサC3とスイッチS1とを除いて(図7を参照)、図3に示されているコンポーネントを包含するものと仮定する。増幅器42は図1の送信装置14の一部分を形成する。検出器D1’の出力(VBIAS及びVDET の両方)は、ループ増幅器44の反転入力に接続されている。検出器D1’の出力はA/D変換器46の入力にも接続されており、この変換器46の出力は信号処理装置48(これは図1のコントローラ18に含まれることができる)の入力に接続されている。処理装置48の第2入力は、Txcと称される電力設定信号である。Txcは、RF増幅器42についての所望の電力レベル設定値を表わす信号(アナログ又はデジタル)であって、図1のコントローラ18から供給されることができる。信号処理装置48の出力はD/A変換器(DAC)50の入力に接続されており、DAC50の出力はループ増幅器44の非反転入力に接続されている。随意のスイッチS2は、増幅されるべきRF信号と直列に接続されていて、A/D変換器46にも印加されるタイミング信号によって制御される。スイッチS2は、随意のものであって、移動局10が送信を行っていないときにはRF増幅器42がRF信号を遮断するように作用する。もしアンテナ12の出力においてRF増幅器42の制御範囲内の許容可能な低いRF漏れレベルが得られるならば、スイッチS2は無くてもよい。
【0033】
作動時には、RFバーストが“オフ”であるときにのみA/D変換器46によって標本が取られることとなるようにスイッチS2の状態とA/D変換器46の標本化時間とのタイミングが設定される。この標本化された値は記憶され、ダイオードD1からのVBIAS出力の大きさを表わす。処理装置48は、Txcの大きさと、A/D変換器46からの前に測定されたRF“オフ”標本とに応じてデジタル制御信号を作り、補正済みTxc信号(Txc CORR)を供給する。補正済みTxc信号はループ増幅器44の非反転入力に印加され、この増幅器はRFバースト時にTxc CORRから(VBIAS+VDET )の大きさを差し引く。
【0034】
最初はRF増幅器42の利得は最小であり、入力されたRF信号を遮断する働きをする。Txc CORRの大きさが増大し始めると、ループ増幅器44の出力が上昇して電力制御ループを平衡状態に維持する。このように、ループ増幅44の出力電圧はRF増幅器42の利得制御特性に依存し、従ってゼロでないかも知れない。もしRF増幅器42の利得がTxcにより指定されている利得より大きいか或いは小さいならば、ループ増幅器44の出力は、増幅器42の利得を閉ループ的に補正することになる何らかの値をとる。一般に、ループ増幅器44の出力は、RF増幅器42の利得を制御してほぼゼロの出力電力から最大出力電力までを供給するべく予め決められている或る範囲(例えば、0V〜+5V、−2.5V〜+2.5V、等)の中にある。最終結果として、RF検出器D1’の入力で検出されたRF信号と、検出器バイアス信号(この場合には電圧)と、オフセット信号とによりもたらされる総検出器出力信号がTxc CORRの値と実質的に等しくなるようにループ増幅器44がRF増幅器42からのRF信号出力を制御することになる。
【0035】
本発明のこの特徴に従って、処理装置48は、A/D変換器46と関連して、VBIASの大きさに配慮するためにTxcの値を修正する。温度が変化しダイオードD1のバイアス電位が変化し、且つ/又はダイオードD1及びこれと関連するコンポーネントが老化するとき、これらのエラー発生源は自動的に考慮されて補償される。処理装置48及びA/D変換器46の動作は、RF信号が検出器D1’に入力されていないときに検出器D1’の出力のためにデジタル的に実施されるサンプル及びホールド機能と見なすことのできるものである。
【0036】
図6を参照すると、RFバーストの前に、例えばスイッチS2が随意的に開かれていてA/D変換器46が検出器D1’の出力を標本化するように指令されている期間があることが分かる。このとき、処理装置48は検出器D1’の出力に現われるVBIASのデジタル化された値を記憶する。スイッチS2はRFバーストが始まる前に閉じられる。RFバーストの開始時に、送信されるバースト電力の指定された昇り傾斜を生じさせるためにD/A変換器50に一連の(例えば32個)値を与えることによって、Txc CORRの値が指令されたレベルに至るまでTxcCORRの値に緩やかな昇り傾斜が付けられる。
【0037】
RFバーストの最大の大きさは、結局、Txcの値により設定される所望の大きさから或る許容誤差の範囲(例えば1dB)内で確立される。RFバーストの終わりに、被制御RFバースト下り傾斜期間を設けるために他の一連の(例えば、32個)値がD/A50に供給される。バースト時にTxc CORRの値は、VBIASの前に測定された値を収容する。
【0038】
各RFバースト間で検出器D1’の出力を標本化する必要はないかも知れないことに注意するべきである。例えば、GSM実施例では、RFバーストは通常は4.6ミリ秒毎に1回生じるけれども、検出器D1’は例えば5〜10秒毎に標本化されることができる。即ち、検出器D1’の出力のドリフトの通常長時間性の故に、検出器D1’の出力の標本化を全てのRFバーストの前に行う必要はない。随意のスイッチS2が設けられる場合には、検出器D1’が標本化されるときに(例えば5−10秒毎に)スイッチS2を開くだけでよい。実際の標本時は、所要の設定時間を含めてVBIAS' の電位を測定するのに必要な長さであればよい。
【0039】
図7は、演算増幅器52を使用して検出器D1’のdcドリフトを解消する電力検出器15’の実施例を示す。RFバーストが存在しないとき(RFオフ)、スイッチS3は検出器D1’の出力をコンデンサC4に切り換える。較正期間と称されるこの動作はVBIASの値をコンデンサC4に記憶させる。RF信号を検出器D1’の入力に印加する前に、スイッチS3は、増幅器52の反転入力に接続されている抵抗器R4に検出器D1’の出力を接続するように操作される。コンデンサC4に電荷が蓄積されているために、演算増幅器52の非反転入力の電圧は前記の較正期間中に決定された値にとどまっている。従って、演算増幅器52の出力は、演算増幅器の入力オフセット電圧を無視できるとすれば、RF入力電力がゼロならばゼロである。即ち、コンデンサC4に現われる電位が抵抗器R4に印加される電位を相殺する。RFバースト信号が検出器D1’の入力に存在する間はRF電力に対する反応が得られる。この場合、検出された電圧は、反転されて、コンデンサC4に現われる電位(即ち、VBIASプラス随意のオフセット電圧)を差し引いて、抵抗器R4及びR5の比で増幅される。
【0040】
図5の実施例の場合と同じく、コンデンサC4の漏れ、増幅器52の入力インピーダンス、増幅器の入力のバイアス或いは漏れ電流、及びRFバーストの繰り返し速さによっては、各RFバースト・オフ期間に検出器D1’の出力を標本化する必要はないかも知れない。
【0041】
図3、図5及び図7の実施例を、送信されるRF信号が本質的にパルス化されるIS−136、GSM、PCN及びDCS1900等のTDMAに基づくシステムで動作する移動局に有利に使用できることが分かる。
【0042】
本発明の上記の実施例は、TDMA移動局で見られるようなパルス化RF信号の文脈で記述されている。しかし、本発明の教示は、北米AMPSシステムなどの連続波(cw)システムで送信される電力の検出にもあてはまる。
【0043】
連続波RF信号は、検出器D1’のバイアス電圧を測定して相殺するために使用し得るオフ期間を本来は含んでいない。しかし、多くの場合に、エンベロープ検出器D1’に結合される送信RF信号の部分を、送信される信号を妨害することなく、オン/オフすることができる。この場合には本発明の教示をcw送信システムもカバーするように拡張することができる。
【0044】
もし検出器D1’が閉ループ制御システムの一部分であるならば、検出器D1’に結合されるRF信号のスイッチングはそのループの動作を妨害する可能性がある。較正期間(RFオフ)中は、検出器又はループ増幅器の出力は、制御システムの不定状態を防止するために、一定に保たれるべきである。それは、図7に示されているように、電圧フォロワ(voltage follower)として接続されている増幅器54と、標本化スイッチS4と、ホールド・コンデンサC5とから成るアナログのサンプル及びホールド(S/H)回路53を設けることによって達成される。S/H機能を電力検出器15’の出力或いはループ増幅器の出力(図9及び図10を参照)において実現できることに注意しなければならない。検出器の短い較正期間中に出力が変化しないようにプログラムされるならばデジタル・ループ増幅器を使用することもできる。
【0045】
この実施例ではスイッチS4はRFオフ期間中、即ち検出器15’が較正されているとき、開かれている。このとき、スイッチS4が閉じられたときにコンデンサC5に記憶(保持)された増幅器52の出力の前の値が増幅器54から出力される。このようにして連続的な出力がS/H53の出力から電力制御ループに供給される。
【0046】
もし短い検出器較正期間におけるトラッキングの喪失でさえも許容され得ないならば、図8に示されているように並列に接続された2つの検出器を交互に使用することができる。即ち、一方の検出回路15’が較正されている(スイッチS5が入力をRFINから切り離している)間、他方がスイッチS6及び増幅器56を通して制御ループに接続される。コンデンサCF は、スイッチS6及びスイッチS5の動作から生じるスイッチング過渡現象を減少させ或いは無くするために設けることのできるフィルターコンデンサである。この実施例ではスイッチS5及びスイッチS6は互いに同相に操作されることに注意しなければならない。
【0047】
図9及び図10は本発明のcw実施例を詳しく示しており、これらの実施例では、スイッチ(SBLOCK )が、図9の実施例では電力カップラの出力と検出器D1’との間に、図10の実施例では電力カップラの出力と検出器/ドリフト補正回路15(図3を参照)との間に、配置されている。これらの両方の実施例において検出ダイオードD1からのVBIASの大きさを標本化したいときにスイッチSBLOCK が開かれる。図10の実施例では上記のスイッチS1はスイッチSBLOCK とは位相外れに操作される、即ちスイッチSBLOCK が開いているときにはスイッチS1が閉じられており、またスイッチSBLOCK が閉じているときにはスイッチS1は開かれている。
【0048】
もっと詳しく言うと、検出器バイアスレベル標本化期間中、閉制御ループの動作は一時的に停止される。それは、検出器D1’へのRF入力が遮断されて、出力電力に関するフィードバック指示を使用し得なくなるからである。従って、検出器バイアスレベル標本化期間中は閉ループ制御は作用しない。この期間中は、RF増幅器42の利得制御信号を一定の電位に保つためにS/H53が使用される。この一定の電位は、閉ループ動作中、閉ループ動作が停止される直前に最後に標本化された値を有する。この期間中、ループ増幅器44ではなくてS/H53の出力がRF増幅器42に電力制御信号を供給する。スイッチSBLOCK が開かれてS/H53がホールド状態にされた直後に、検出器のVBIAS標本化が行われ得るようになる。検出器較正期間中は出力電力は閉ループによって制御されないけれども、比較的に短い較正期間中に出力電力は実質的に一定に保たれると考えることができる。較正期間の終わりにスイッチSBLOCK が始めに閉じられ、その後にRF増幅器利得制御信号が再びループ増幅器44の出力によって制御され得るようになり、これにより再び通常の閉ループ動作が確立される。
【0049】
図7の実施例をループ増幅器44の入力において使用し(即ち、検出器15’の後にS/H53が続く)、ループ増幅器の出力をRF増幅器42の利得制御入力に直接結合させることも本発明の範囲内にある。
【0050】
現在好ましい数個の実施例の文脈で説明をしたけれども、当業者はそれらの教示の幾つもの変更形に想到し得ることが理解されなければならない。例えば、前述のいろいろなコンポーネントの値、バースト繰り返し速さ等は例示であって、本発明の実施に対する限定と解されてはならない。また、例えばRF検出器の入力にスイッチを設けてRF信号を周期的にグランドに短絡させるなど、いろいろな方法で電力検出器へのRF入力を遮断することができる。
【0051】
また、TDMA実施例で動作するときには、RF信号を図1の変調器14Aから連続的に供給することが可能であるけれども、そのRF信号はバースト時にのみ変調された情報を含むことになることが理解されるべきである。この場合、実際のRFバーストを送信装置の増幅器42と関連させて形成することができる。
【0052】
本発明をその好ましい実施例に関して具体的に図示し解説をしたけれども、本発明の範囲内でその形及び細部を変更し得ることを当業者は理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成され操作される移動局のブロック図である。
【図2】図1に示されている移動局の立面図であり、この移動局が無線RFリンクを通して双方向結合されるセルラー通信システムを更に示している。
【図3】本発明の教示に従う電力検出回路の第1実施例の略図である。
【図4】RF検出ダイオード電流対バイアス電位及びRF検出ダイオード感度対温度の説明グラフである。
【図5】本発明の教示に従う電力検出回路の第2の実施例の回路ブロック図である。
【図6】本発明に従う、RFバースト及び種々の標本化ポイント及び時点を示す説明波形図である。
【図7】本発明の教示に従う第3及び第4の実施例を示す回路ブロック図である。
【図8】本発明の第5の実施例を示す回路ブロック図である。
【図9】連続波(cw)RF信号に使用される本発明の実施例を示す回路ブロック図である。
【図10】連続波(cw)RF信号に使用される本発明の他の実施例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
10 移動局
12 アンテナ
14 送信装置
15 送信装置電力検出器
16 受信装置
30 基地局
Claims (17)
- RFエネルギを受信するための入力ノードと出力ノードとを有する無線周波数(RF)信号電力検出器を操作する方法において:
直列に結合された第1キャパシタンスと、ダイオードと、第2キャパシタンスとから成り、前記第1キャパシタンスの第1端子が前記入力ノードに結合され、第1キャパシタンスの第2端子が前記ダイオードの第1端子に結合され、前記ダイオードの第2端子が前記第2キャパシタンスの第1端子に結合され、前記第2キャパシタンスの第2端子が基準電位に結合され、前記エンベロープ検出器の出力が前記ダイオードの前記第2端子と前記第2キャパシタンスの前記第1ノードとの間でとられ、前記エンベロープ検出器の前記出力が第3キャパシタンスを介して前記RF信号電力検出器の前記出力ノードに結合されるエンベロープ検出器を供給するステップと;
RF信号が現われていないときには、前記ダイオードを介して電流路を形成し、前記第3キャパシタンスの前記エンベロープ検出器の前記出力に現われる電圧電位を記憶するステップと;
RF信号が現われているときには、前記電流路を遮断し、前記ダイオードでRF信号を検出し、前記RF信号電力検出器の前記出力ノードに現われる電圧は検出された前記RF信号値から前記第3キャパシタンスに現われる電圧電位を差し引いたピーク値を表すステップとから成ることを特徴とする方法。 - 前記電流路を形成するステップはRFバースト同士の間で行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記電流路を形成するステップはTDMA移動局においてRFバースト同士の間で行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記電流路を形成するステップは、RF信号が前記RF検出回路の前記入力ノードに到達するのを阻止する予備的ステップを含み、前記遮断するステップは、RF信号が前記RF検出回路の入力ノードに到達するのを許すステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 無線周波数(RF)信号電力検出器を操作する方法において:
RF信号がRF検出回路に入力されていないときに前記RF検出回路の出力を標本化して前記出力の値の測定値を得る標本化ステップと;
前記測定値を記憶するステップと;
RF信号が前記RF検出回路に入力されているときに、前記記憶された測定値を前記RF検出回路の出力から差し引いて差し引き出力信号を供給するステップとから成り、
2つのRF検出回路があり、前記標本化ステップ及び前記記憶するステップが一方のRF検出回路で行われると同時に他方のRF検出回路で前記差し引くステップが行われることを特徴とする方法。 - 無線周波数(RF)信号電力検出器において:
RF電力源に結合された入力と出力とを有するRF検出回路と;
RF信号が前記RF検出回路に入力されていないときに前記RF検出回路の出力を標本化して前記出力の値の測定値を得るための手段を含む回路機構とから成り、前記回路機構は、前記測定値を記憶するための手段と、RF信号が前記RF検出回路に入力されているときに前記記憶された測定値を前記RF検出回路の出力から差し引いて差し引き出力信号を供給するための手段とを含み、
2つのRF検出回路があり、これら2つのRF検出回路は、前記RF電力線と、現在結合されている方のRF検出回路の出力をRF増幅器電力設定信号から差し引く回路との間に交互に結合されるようになっていることを特徴とする検出器。 - 無線周波数(RF)信号電力検出器において:
RF電力源に結合された入力と出力とを有するRFエンベロープ検出器と;
前記RFエンベロープ検出器の前記出力と出力ノードとの間に直列に接続されたdc遮断コンデンサと;
前記出力ノードと基準電位との間に接続されたスイッチとから成っており;
前記RF電力源はRF電力のバーストを出力するようになっており、前記スイッチは2つのバースト同士の間は閉じられていてバースト中は開かれていることを特徴とする検出器。 - 無線周波数(RF)エネルギ電力検出器において:
RFエネルギ源に結合された入力と出力とを有するRFエンベロープ検出器と;
前記RFエンベロープ検出器の前記出力と出力ノードとの間に直列に接続されたdc遮断コンデンサと;
前記出力ノードと基準電位との間に接続されたスイッチとから成っており;
前記RFエネルギ源はRFエネルギのバーストを出力するようになっており、前記スイッチはバースト同士の間は閉じられていてバーストの開始直前に開かれることを特徴とする検出器。 - 時分割多重アクセス(TDMA)エアインタフェースに従って動作する無線電話機において、前記無線電話器は受信装置回路及び送信装置回路を備え、前記送信装置回路は無線周波数(RF)エネルギ検出器を含み、前記RFエネルギ検出器は:
出力とRFエネルギのバースト源に結合された入力とを有するRFエネルギエンベロープ検出器と;
前記RFエンベロープ検出器の前記出力と出力ノードとの間に直列に結合されたdc遮断コンデンサと;
前記出力ノードと基準電位との間に結合されたスイッチとを備え;
前記RFエネルギ源はRFエネルギのバーストを出力し、前記スイッチはRFエネルギのバースト同士の間では閉じており、RFエネルギのバーストの開始直前に開くように制御されることを特徴とする無線電話機。 - 無線周波数(RF)信号を受信するための入力ノードと出力ノードとを有するRF信号電力検出器において、直列に結合された第1キャパシタンスと、ダイオードと、第2キャパシタンスとからなるエンベロープ検出器を備え、前記第1キャパシタンスの第1端子が前記入力ノードに結合され、前記第1キャパシタンスの第2端子が前記ダイオードの第1端子に結合され、前記ダイオードの第2端子が前記第2キャパシタンスの第1端子に結合され、前記第2キャパシタンスの第2端子が基準電位に結合され、前記エンベロープ検出器の出力が前記ダイオードの前記第2ノードと前記第2キャパシタンスの前記第1ノードとの間でとられ、前記エンベロープ検出器の前記出力が第3キャパシタンスを介して前記RF信号電力検出器の前記出力ノードに結合され;前記RF信号電力検出器はさらに、前記RF信号が現われていないときには前記第3キャパシタンスで前記エンベロープ検出器の前記出力に現われる電圧電位を記憶するための前記ダイオードを介して電流路を形成するために閉じられるスイッチを備え、前記スイッチは前記RF信号が現われているときには前記電流路を遮断するために開かれ、前記ダイオードは前記RF信号が現われているときには前記RF信号を検出して前記RF信号電力検出器の前記出力ノードに現われた電圧を出力し、前記電圧は前記検出されたRF信号から前記第3キャパシタンスに記憶された前記電圧電位を差し引いた大きさを表すことを特徴とする検出器。
- 前記RF信号はバーストにおいて発生することを特徴とする請求項10に記載の検出器。
- 前記RF信号は無線ユーザー端末によって送信されるバーストの間現われることを特徴とする請求項10に記載の検出器。
- 前記RF信号は無線ユーザー端末による送信の間定期的に現われることを特徴とする請求項10に記載の検出器。
- 前記RF信号電力検出器はさらに前記ダイオードに対するバイアス電位を生成するための手段を備え、前記記憶された電位は前記バイアス電位を含むことを特徴とする請求項10に記載の検出器。
- 前記RF信号電力検出器はRF送信装置増幅器と閉ループフィードバック構成における前記RF送信装置増幅器の利得制御入力との間に結合されることを特徴とする請求項10に記載の検出器。
- 前記RF信号電力検出器及び前記RF送信装置増幅器が無線個人通信装置の一部を形成することを特徴する請求項15に記載の検出器。
- 前記RF信号電力検出器及び前記RF送信装置増幅器がRFエネルギのバーストを送信する無線個人通信装置の一部を形成し、前記記憶された電圧電位は望ましくないバイアス電圧電位を含むことを特徴とする請求項15に記載の検出器。
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