JP4312422B2 - High frequency power detector - Google Patents

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JP4312422B2 JP2002167790A JP2002167790A JP4312422B2 JP 4312422 B2 JP4312422 B2 JP 4312422B2 JP 2002167790 A JP2002167790 A JP 2002167790A JP 2002167790 A JP2002167790 A JP 2002167790A JP 4312422 B2 JP4312422 B2 JP 4312422B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波電力検出装置に関する。特に本発明は、複数の種類の信号波を受信する高周波電力検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、従来の無線信号増幅器において、高周波信号の信号レベルを検出する検波回路の構成の一例を示す。本検波回路は、入力部10と、分配器20と、出力部30と、電力検出部40とを備える。
【0003】
分配器20は、入力部10を介して外部から高周波信号を受け取り、受け取った高周波信号を分配する。そして、分配器20は、分配した高周波信号を、外部に高周波を出力する出力部30と、電力検出部40とに送る。
【0004】
電力検出部40は、検波部50と制御部60とを有する。検波部50は、分配器20から受け取った高周波信号に追従した検波電圧を取り出し、制御部60に送る。
【0005】
制御部60は、検波部50から受け取った検波電圧を一定の周期毎にサンプリングする。制御部60は、サンプリングした検波電圧を平均化し、制御部60が含む変換テーブルを用いて、絶対値レベルを算出する。制御部60は、算出した絶対値レベルを外部に出力する。
【0006】
そして、無線信号増幅器は、増幅器の前後に備えた上記検出回路の絶対値レベルの差に基づいて、増幅器の利得を求める。
【0007】
図2は、検波部50の一例である回路構成を示す。本回路構成例は、信号入力部502と、カップリングコンデンサ504と、ダイオード506と、抵抗510、516と、バッファ512と、信号出力部514と、コンデンサ518とを含む。
【0008】
信号入力部502は、分配器20から高周波信号を受け取る。カップリングコンデンサ504は、信号入力部502が受け取った高周波信号の直流分を取り除いて、ダイオード506に送る。ダイオード506は、直流分を取り除いた高周波信号を受け取り、整流を行い、整流した後の信号波を抵抗510に送る。抵抗510は、整流した信号波を受け取り、平均化する。抵抗516は、抵抗510とバッファ512の間を接地する。コンデンサ518は、抵抗516とバッファ512の間を接地する。
【0009】
図3は、検波部50の他の一例である回路構成を示す。本回路構成例は、図2に示す回路構成と概略同じであるが、ダイオード506に代えて対数検波器520を含む。
【0010】
図4は、検波部50のさらに他の例を示す。本例における検波部50は、信号入力部532の下流に、コンデンサ534と、対数検波器536と、抵抗538と、バッファ540とを順に接続した構成である。これにより、検波部50は速い応答速度によって、バースト波に追従する検波電圧を出力することができる。
【0011】
図5(a)は、ダイオードに入力される高周波信号の入力振幅と、ダイオードが高周波信号を受け取った場合に出力する検波電圧との関係を示す。ダイオードに高周波信号を入力した場合の入力振幅と検波電圧の関係は、図5(a)に示すように非線形の部分が多い。また、図5(b)は、対数検波器に入力される高周波信号の入力振幅と、対数検波器が高周波信号を受け取った場合に出力する検波電圧との関係を示す。対数検波器に高周波信号を入力した場合の入力振幅と検波電圧の関係は、図5(b)に示すように、線形の範囲が広い。従って、対数検波器を使用した検波部50は、ダイオードを使用した検波部50に対して、広いダイナミックレンジを実現する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
図2に示した検波部50は、ダイオードと、抵抗と、コンデンサによって形成されるため、安価に製造することができる。しかしながら、図2に示した検波部50は、応答速度が遅いという問題があった。
【0013】
図6(a)は、図2に示した検波部50に入力される入力波の一例を示す。また、図6(b)は、図2の508における出力波の波形を、図6(c)は、図2の514における出力波の波形を示す。図6(a)に示すバースト波が入力された場合は、検波部50の応答速度が、バースト波のON時間に対して遅い為に、図6(b)及び(c)に示すように、図6(a)に示すバースト波に対して波形が出ないことがあった。従って、制御部60は、信号出力部514から出力される信号から連続バースト波のピーク電圧を求めることができない場合があった。
【0014】
図7(a)は、図3に示した検波部50に入力される入力波の一例を示す。また、図7(b)は、図3の508における出力波の波形を、図7(c)は、図3の514における出力波の波形を示す。図3に示した検波部50には、以下の問題があった。例えば、図7(a)に示すようなバースト波が入力された場合に、信号出力部514は、図7(c)に示すような信号を出力する。従って、制御部60は、信号出力部514から出力される信号から、連続バースト波のピーク電圧を求めることができない場合があった。
【0015】
図4に示した検波部50は、以下のような問題があった。図8(a)に示すようなバースト波が入力された場合に、本検波部50は、図8(b)に示す検波電圧を出力する。図8(c)は、図8(b)に示した検波電圧を、制御部60がサンプリングする図を示す。図中(1)〜(22)は、制御部60が周期Tの間隔で検波電圧をサンプリングするタイミングを示す。制御部60がサンプリングを行う周期Tが、バースト波の周期τに対して大幅に短い場合に、制御部60は、検波電圧からバースト波の周期τを精度よく算出することができる。
【0016】
しかしながら、図8(c)に示すようにサンプリング周期Tをバースト波の周期τに対して短くする場合に、制御部60は、サンプリング周期Tを決定する基準クロック数を高くしなければならなかった。しかし基準クロック数を高くすると、制御部60のコストが高くなる、または高いクロック数によって、ノイズが発生する等の問題があった。
【0017】
図8(d)は、サンプリング周期Tが、バースト波の周期τと同じまたは長い場合を示す。制御部60は、図中(1)、(2)、及び(4)のように、バースト波のピークとサンプリングのタイミングが一致しない場合にバースト波のピーク電圧を取得できなかった。従って、制御部60は、ピーク電圧を取得できない可能性があった。
【0018】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる高周波電力検出装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【0019】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第1の形態の高周波電力検出装置によると、高周波信号を検波して検波電圧を出力する検波電圧出力部と、該検波された検波電圧を一定の周期毎にサンプリングして高周波信号のピーク電圧を算出する制御部とを備える高周波電力検出装置であって、さらに、検波電圧出力部に接続され検波電圧を整流するダイオードと該ダイオードに並列に接続されて検波電圧の遅延量を調整する可変抵抗とを有する遅延部と、可変抵抗の抵抗値を制御することにより、検波電圧の遅延量を制御する抵抗制御部とを備え、抵抗制御部は、検波電圧の入力がある部分における電圧値の上昇が、検波電圧の入力がない部分における電圧値の低下より大きくなるように、検波電圧の遅延量を、可変抵抗の抵抗値により制御し、制御部は、検波電圧の上昇量が所定値以下になった場合に電圧を測定する。
【0020】
遅延部は、更に、検波電圧を充電するコンデンサと、コンデンサを充電する時定数及び放電する時定数を遅延量を満たすように決める少なくとも1つの抵抗とを有し、検波電圧の入力がある部分においてコンデンサに充電する時定数で充電した電荷を、検波電圧の入力がない部分において放電する時定数に基づき遅延させて放電させることにより、検波電圧を、入力されるバースト波のピーク電圧と同じ電圧まで段階的に上昇させるようにしてもよい。また、制御部は、サンプリング周期が高周波信号の周期に対して短くないことから検波電圧の周期を検出できない場合に、検波電圧の周期を算出できない旨を示す算出不可情報を抵抗制御部へ送信し、該抵抗制御部は、算出不可情報に基づいて検波電圧の遅延量を調整する抵抗の抵抗値を変更して検波電圧の遅延量を少なくし、制御部が、検波電圧の周期を算出するようにしてもよい。
【0021】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0023】
図9は、本実施の形態に係る検波部80と抵抗制御部90の構成を示す。検波部80は、信号入力部802と、カップリングコンデンサ804と、対数検波器806と、ダイオード812と、抵抗814、816、818と、コンデンサ820と、バッファ822と、信号出力部824とを含む。
【0024】
ダイオード812と、抵抗814とは並列に接続する。抵抗816は、ダイオード812と抵抗814との下流に直列に接続する。抵抗818とコンデンサ820とは、この順に、抵抗814の下流に接地する。以上の回路構成によって、ダイオード812と、抵抗814、816、及び818と、コンデンサ820とは、遅延部810を形成する。
【0025】
信号入力部802は、分配器20から高周波信号を受け取る。カップリングコンデンサ804は、信号入力部802が受け取った高周波信号の直流分を取り除く。カップリングコンデンサ804は、直流分を取り除いた高周波信号を対数検波器806に送る。
【0026】
対数検波器806は、カップリングコンデンサ804から受け取った高周波信号を復調し、高周波信号に追従した検波電圧を出力する。対数検波器806は、出力した検波電圧を、遅延部810に送る。
【0027】
遅延部810は、対数検波器806から受け取った検波電圧を遅延する。具体的には、検波電圧の山、即ち入力がある部分において、遅延部810は、コンデンサ820に検波電圧によって充電する。このとき、コンデンサ820の充電定数は、C820×((R812+R816)/R818)である。ここで、C820はコンデンサ820の静電容量を、R812、R816及びR818はそれぞれダイオード812、抵抗816及び抵抗818の抵抗値を示す。また、検波電圧の谷、即ち入力が無い部分において、コンデンサ820は、検波電圧の山において蓄電した電荷を抵抗818及びコンデンサ820の時定数に基づき放電する。これにより、遅延部810は、検波電圧を遅延する。なお、コンデンサ820の放電定数は、C820×R818である。
【0028】
遅延部810は、遅延させた検波電圧を、バッファ822と信号出力部824を介して抵抗制御部90に送る。
【0029】
抵抗制御部90は、検波部80から検波電圧を受け取る。抵抗制御部90は、受け取った検波電圧の波形に基づいて、抵抗814の抵抗値を変更する。
【0030】
図10(a)は、高周波信号の一例であるバースト波を示す。図10(b)は、遅延部810の代わりに単独のダイオードに図10(a)に示した高周波信号が入力された場合に、そのダイオードが出力する検波電圧の波形を示す。また、図10(c)は、図10(a)に示した高周波信号を入力された検波部80が対数検波器806において出力する検波電圧の波形を、図10(d)は、図10(a)に示した高周波信号を入力された検波部80が、出力端子824において出力する検波電圧の波形を示す。
【0031】
遅延部810の代わりに単独のダイオードを有する回路は、応答が遅い。従って、この回路に高周波信号が入力された場合に、ダイオードが出力する信号は、図10(b)に示すようにピーク電圧を出力できないことがある。また、対数検波器806が出力する波形は、図10(c)に示すように応答が速く、バースト波に追従する。従って、サンプリング周期が出力波形の周期に対して長い場合に、制御部60が図10(c)の波形からピーク電圧を測定することは難しい。
これに対し、検波部80は、対数検波器806が出力する検波電圧を遅延部810が遅延させることによって、検波電圧を遅延させる。即ち、検波部80が出力する検波電圧の降下は、図10(d)に示すように、検波部80に入力されるバースト波に対して緩やかになる。検波部80が出力する検波電圧は、図10(d)の(1)〜(5)のように、段階的にピーク電圧まで上昇する。従って、制御部60は、検波電圧の上昇量がある値以下になった場合に、ピーク電圧を推定することができる。
【0032】
図11(a)は、高周波信号の一例であるバースト波を示す。また、図11(b)は、図11(a)に示した高周波信号を入力された検波部80が出力する検波電圧の波形の一例を示す。検波部80が出力する検波電圧において、バースト波の山における電圧値の上昇は、バースト波の谷における電圧値の低下より大きい。従って、バースト波の山において検波電圧は、段階的に上昇し、一定時間後に飽和する。その結果、検波電圧の波形は、図11(b)に示すように、ピーク電圧と略同じ電圧の連続波に近づく。従って、制御部60は、サンプリング周期に関係なくピーク電圧を測定することができる。
また、図11(b)に示す波形の場合、即ち検波部80に入力されるバースト波の周期τが短い場合に、検波部80が出力する検波電圧の最大値と最小値の差は小さくなる。従って、周期τが短い場合に、制御部60は、検波電圧の周期を算出できない可能性がある。この場合に、制御部60は、検波電圧の周期を算出できない旨を示す算出不可情報を、抵抗制御部90に送る。ここで、抵抗制御部90は、算出不可情報を受け取り、算出不可情報に基づいて抵抗814の抵抗値を変更する。この結果、検波部80は、抵抗制御部90が抵抗814の抵抗値を下げることによって、検波電圧の遅延量を少なくする。即ち、検波部80が出力する検波電圧の応答速度は速く、かつ検波電圧の最大値と最小値の差は大きくなる。従って、制御部60は、検波電圧の周期を算出することができる。
【0033】
このように、検波部80は、制御部60のサンプリング周期Tが、バースト波の周期τに対して長い場合であっても、制御部60が検波電圧のピーク電圧をサンプリング可能な波形を、出力することができる。また、サンプリング周期を速くする必要が無いため、コストの上昇を抑えることができる。
【0034】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0035】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によればサンプリング周期を短くすることが無く、バースト波のピーク電圧を検出することができる高周波電力検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】検波回路の構成の一例を示す図である。
【図2】検波部50の一例である回路構成を示す図である。
【図3】検波部50の一例である回路構成を示す図である。
【図4】検波部50の一例である回路構成を示す図である。
【図5】ダイオードまたは対数検波器に入力される高周波信号の入力振幅と、ダイオードまたは対数検波器が高周波信号を受け取った場合に出力する検波電圧との関係を示す図である。
【図6】バースト波の波形と検波部50が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図7】バースト波の波形と検波部50が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図8】バースト波の波形と検波部50が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図9】本実施の形態に係る検波部80と抵抗制御部90の構成を示す図である。
【図10】バースト波の波形と検波部80が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図11】バースト波の波形と検波部80が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【符号の説明】
10 入力部
20 分配器
30 出力部
40 電力検出部
50、80 検波部
60 制御部
90 制御部
802 信号入力部
804、820 コンデンサ
806 対数検波器
810 遅延部
812 ダイオード
814、816、818 抵抗
822 バッファ
824 信号出力部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency power detection device. In particular, the present invention relates to a high-frequency power detection device that receives a plurality of types of signal waves.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows an example of the configuration of a detection circuit that detects the signal level of a high-frequency signal in a conventional radio signal amplifier. The detection circuit includes an input unit 10, a distributor 20, an output unit 30, and a power detection unit 40.
[0003]
The distributor 20 receives a high frequency signal from the outside via the input unit 10 and distributes the received high frequency signal. Then, the distributor 20 sends the distributed high-frequency signal to the output unit 30 that outputs the high frequency to the outside and the power detection unit 40.
[0004]
The power detection unit 40 includes a detection unit 50 and a control unit 60. The detection unit 50 extracts a detection voltage that follows the high-frequency signal received from the distributor 20 and sends the detection voltage to the control unit 60.
[0005]
The control unit 60 samples the detection voltage received from the detection unit 50 at regular intervals. The control unit 60 averages the detected detection voltages, and calculates an absolute value level using a conversion table included in the control unit 60. The control unit 60 outputs the calculated absolute value level to the outside.
[0006]
Then, the radio signal amplifier obtains the gain of the amplifier based on the difference between the absolute value levels of the detection circuits provided before and after the amplifier.
[0007]
FIG. 2 shows a circuit configuration as an example of the detection unit 50. This circuit configuration example includes a signal input unit 502, a coupling capacitor 504, a diode 506, resistors 510 and 516, a buffer 512, a signal output unit 514, and a capacitor 518.
[0008]
The signal input unit 502 receives a high frequency signal from the distributor 20. The coupling capacitor 504 removes the direct current component of the high frequency signal received by the signal input unit 502 and sends it to the diode 506. The diode 506 receives the high-frequency signal from which the direct current component has been removed, performs rectification, and sends the rectified signal wave to the resistor 510. The resistor 510 receives and averages the rectified signal wave. The resistor 516 connects the resistor 510 and the buffer 512 to ground. The capacitor 518 connects the resistor 516 and the buffer 512 to ground.
[0009]
FIG. 3 shows a circuit configuration which is another example of the detection unit 50. This circuit configuration example is substantially the same as the circuit configuration shown in FIG. 2, but includes a logarithmic detector 520 instead of the diode 506.
[0010]
FIG. 4 shows still another example of the detection unit 50. The detection unit 50 in this example has a configuration in which a capacitor 534, a logarithmic detector 536, a resistor 538, and a buffer 540 are sequentially connected downstream of the signal input unit 532. Thereby, the detection part 50 can output the detection voltage which follows a burst wave with a fast response speed.
[0011]
FIG. 5A shows the relationship between the input amplitude of the high-frequency signal input to the diode and the detection voltage output when the diode receives the high-frequency signal. The relationship between the input amplitude and the detection voltage when a high-frequency signal is input to the diode has many nonlinear portions as shown in FIG. FIG. 5B shows the relationship between the input amplitude of the high-frequency signal input to the logarithmic detector and the detection voltage output when the logarithmic detector receives the high-frequency signal. As shown in FIG. 5B, the relationship between the input amplitude and the detection voltage when a high frequency signal is input to the logarithmic detector has a wide linear range. Therefore, the detector 50 using a logarithmic detector realizes a wider dynamic range than the detector 50 using a diode.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Since the detection unit 50 shown in FIG. 2 is formed by a diode, a resistor, and a capacitor, it can be manufactured at low cost. However, the detector 50 shown in FIG. 2 has a problem that the response speed is slow.
[0013]
FIG. 6A shows an example of an input wave input to the detection unit 50 shown in FIG. 6B shows the waveform of the output wave at 508 in FIG. 2, and FIG. 6C shows the waveform of the output wave at 514 in FIG. When the burst wave shown in FIG. 6A is input, since the response speed of the detection unit 50 is slower than the ON time of the burst wave, as shown in FIGS. 6B and 6C, There was a case where no waveform appeared for the burst wave shown in FIG. Therefore, the control unit 60 sometimes cannot obtain the peak voltage of the continuous burst wave from the signal output from the signal output unit 514.
[0014]
FIG. 7A shows an example of an input wave input to the detection unit 50 shown in FIG. 7B shows the waveform of the output wave at 508 in FIG. 3, and FIG. 7C shows the waveform of the output wave at 514 in FIG. The detection unit 50 shown in FIG. 3 has the following problems. For example, when a burst wave as shown in FIG. 7A is input, the signal output unit 514 outputs a signal as shown in FIG. Therefore, the control unit 60 sometimes cannot obtain the peak voltage of the continuous burst wave from the signal output from the signal output unit 514.
[0015]
The detector 50 shown in FIG. 4 has the following problems. When a burst wave as shown in FIG. 8A is input, the detection unit 50 outputs a detection voltage shown in FIG. FIG. 8C illustrates a diagram in which the control unit 60 samples the detection voltage illustrated in FIG. In the figure, (1) to (22) indicate timings at which the control unit 60 samples the detection voltage at intervals of the period T. When the period T during which the control unit 60 performs sampling is significantly shorter than the burst wave period τ, the control unit 60 can accurately calculate the burst wave period τ from the detected voltage.
[0016]
However, as shown in FIG. 8C, when the sampling period T is shortened with respect to the burst wave period τ, the control unit 60 has to increase the number of reference clocks for determining the sampling period T. . However, when the number of reference clocks is increased, there is a problem that the cost of the control unit 60 increases or noise is generated due to the high number of clocks.
[0017]
FIG. 8D shows a case where the sampling period T is the same as or longer than the burst wave period τ. As shown in (1), (2), and (4) in the figure, the control unit 60 cannot acquire the peak voltage of the burst wave when the burst wave peak and the sampling timing do not match. Therefore, the control unit 60 may not be able to acquire the peak voltage.
[0018]
Then, this invention aims at providing the high frequency electric power detection apparatus which can solve said subject. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the high frequency power detection apparatus of the first embodiment of the present invention, a detection voltage output unit for outputting a detection wave voltage by detecting a high-frequency signal, samples the detection voltage which is該検wave every predetermined period A high-frequency power detection device including a control unit that calculates a peak voltage of a high-frequency signal, and further connected to a detection voltage output unit, a diode for rectifying the detection voltage, and a delay of the detection voltage connected in parallel to the diode A delay unit having a variable resistor that adjusts the amount; and a resistance control unit that controls a delay amount of the detection voltage by controlling a resistance value of the variable resistor. The resistance control unit has an input of the detection voltage. The amount of delay in the detection voltage is controlled by the resistance value of the variable resistor so that the increase in the voltage value in the portion is larger than the decrease in the voltage value in the portion where no detection voltage is input. Voltage measured for the case where the increase amount becomes equal to or less than a predetermined value.
[0020]
The delay unit further includes a capacitor that charges the detection voltage, and at least one resistor that determines a time constant for charging the capacitor and a time constant for discharging the capacitor so as to satisfy the delay amount. The detected voltage is reduced to the same voltage as the peak voltage of the input burst wave by discharging the charge charged with the time constant charged to the capacitor with a delay based on the time constant discharged at the part where no detection voltage is input. You may make it raise in steps . In addition, when the sampling period is not short with respect to the period of the high frequency signal and the period of the detection voltage cannot be detected, the control unit transmits non-calculation information indicating that the period of the detection voltage cannot be calculated to the resistance control unit. The resistance control unit reduces the delay amount of the detection voltage by changing the resistance value of the resistor that adjusts the delay amount of the detection voltage based on the calculation impossibility information, and the control unit calculates the period of the detection voltage. It may be.
[0021]
The above summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are solutions of the invention. It is not always essential to the means.
[0023]
FIG. 9 shows a configuration of the detection unit 80 and the resistance control unit 90 according to the present embodiment. Detection unit 80 includes a signal input unit 802, a coupling capacitor 804, a logarithmic detector 806, a diode 812, resistors 814, 816, 818, a capacitor 820, a buffer 822, and a signal output unit 824. .
[0024]
The diode 812 and the resistor 814 are connected in parallel. The resistor 816 is connected in series downstream of the diode 812 and the resistor 814. The resistor 818 and the capacitor 820 are grounded downstream of the resistor 814 in this order. With the above circuit configuration, the diode 812, the resistors 814, 816, and 818 and the capacitor 820 form a delay unit 810.
[0025]
The signal input unit 802 receives a high frequency signal from the distributor 20. The coupling capacitor 804 removes the direct current component of the high frequency signal received by the signal input unit 802. The coupling capacitor 804 sends the high frequency signal from which the direct current component has been removed to the logarithmic detector 806.
[0026]
The logarithmic detector 806 demodulates the high frequency signal received from the coupling capacitor 804 and outputs a detection voltage that follows the high frequency signal. The logarithmic detector 806 sends the output detection voltage to the delay unit 810.
[0027]
The delay unit 810 delays the detection voltage received from the logarithmic detector 806. Specifically, the delay unit 810 charges the capacitor 820 with the detection voltage at a peak of the detection voltage, that is, at a portion where there is an input. At this time, the charging constant of the capacitor 820 is C 820 × ((R 812 + R 816 ) / R 818 ). Here, C 820 indicates the capacitance of the capacitor 820, and R 812 , R 816, and R 818 indicate the resistance values of the diode 812, the resistor 816, and the resistor 818, respectively. Further, in the valley of the detection voltage, that is, in the portion where there is no input, the capacitor 820 discharges the electric charge stored in the peak of the detection voltage based on the time constant of the resistor 818 and the capacitor 820. Thereby, the delay unit 810 delays the detection voltage. Note that the discharge constant of the capacitor 820 is C 820 × R 818 .
[0028]
The delay unit 810 sends the delayed detection voltage to the resistance control unit 90 via the buffer 822 and the signal output unit 824.
[0029]
The resistance control unit 90 receives the detection voltage from the detection unit 80. The resistance control unit 90 changes the resistance value of the resistor 814 based on the received waveform of the detection voltage.
[0030]
FIG. 10A shows a burst wave that is an example of a high-frequency signal. FIG. 10B shows the waveform of the detection voltage output from the diode when the high-frequency signal shown in FIG. 10A is input to a single diode instead of the delay unit 810. FIG. 10C shows the waveform of the detection voltage output from the logarithmic detector 806 by the detector 80 to which the high frequency signal shown in FIG. 10A is input, and FIG. 10D shows the waveform of FIG. A waveform of a detection voltage output from the output terminal 824 by the detection unit 80 to which the high frequency signal shown in a) is input is shown.
[0031]
A circuit having a single diode instead of the delay unit 810 has a slow response. Therefore, when a high frequency signal is input to this circuit, the signal output from the diode may not be able to output a peak voltage as shown in FIG. Further, the waveform output from the logarithmic detector 806 has a fast response and follows the burst wave as shown in FIG. Therefore, when the sampling period is longer than the period of the output waveform, it is difficult for the control unit 60 to measure the peak voltage from the waveform of FIG.
On the other hand, the detection unit 80 delays the detection voltage by the delay unit 810 delaying the detection voltage output from the logarithmic detector 806. That is, the drop in the detection voltage output from the detection unit 80 becomes moderate with respect to the burst wave input to the detection unit 80 as shown in FIG. The detection voltage output from the detection unit 80 increases stepwise to the peak voltage as shown in (1) to (5) of FIG. Therefore, the control unit 60 can estimate the peak voltage when the amount of increase in the detection voltage becomes a certain value or less.
[0032]
FIG. 11A shows a burst wave that is an example of a high-frequency signal. Moreover, FIG.11 (b) shows an example of the waveform of the detection voltage which the detection part 80 input the high frequency signal shown to Fig.11 (a) outputs. In the detection voltage output by the detection unit 80, the voltage value rise at the peak of the burst wave is larger than the voltage value drop at the valley of the burst wave. Therefore, the detection voltage rises in steps at the peak of the burst wave and saturates after a certain time. As a result, the waveform of the detection voltage approaches a continuous wave having substantially the same voltage as the peak voltage, as shown in FIG. Therefore, the control unit 60 can measure the peak voltage regardless of the sampling period.
Further, in the case of the waveform shown in FIG. 11B, that is, when the period τ of the burst wave input to the detection unit 80 is short, the difference between the maximum value and the minimum value of the detection voltage output by the detection unit 80 becomes small. . Therefore, when the period τ is short, the control unit 60 may not be able to calculate the period of the detection voltage. In this case, the control unit 60 sends non-calculation information indicating that the period of the detection voltage cannot be calculated to the resistance control unit 90. Here, the resistance control unit 90 receives the calculation impossibility information, and changes the resistance value of the resistor 814 based on the calculation impossibility information. As a result, the detection unit 80 reduces the delay amount of the detection voltage by the resistance control unit 90 reducing the resistance value of the resistor 814. That is, the response speed of the detection voltage output from the detection unit 80 is fast, and the difference between the maximum value and the minimum value of the detection voltage is large. Therefore, the control unit 60 can calculate the period of the detection voltage.
[0033]
As described above, the detection unit 80 outputs a waveform that allows the control unit 60 to sample the peak voltage of the detection voltage even when the sampling period T of the control unit 60 is longer than the burst wave period τ. can do. Further, since it is not necessary to increase the sampling period, an increase in cost can be suppressed.
[0034]
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a high-frequency power detection device that can detect the peak voltage of a burst wave without shortening the sampling period.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a detection circuit.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration that is an example of a detection unit 50;
FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration that is an example of a detection unit 50;
4 is a diagram illustrating a circuit configuration as an example of a detection unit 50. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an input amplitude of a high-frequency signal input to a diode or a logarithmic detector and a detection voltage output when the diode or the logarithmic detector receives a high-frequency signal.
6 is a diagram illustrating a waveform of a burst wave and a waveform of a detection voltage output from the detection unit 50. FIG.
7 is a diagram illustrating a waveform of a burst wave and a waveform of a detection voltage output from the detection unit 50. FIG.
8 is a diagram illustrating a waveform of a burst wave and a waveform of a detection voltage output from the detection unit 50. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a detection unit 80 and a resistance control unit 90 according to the present embodiment.
10 is a diagram illustrating a waveform of a burst wave and a waveform of a detection voltage output from the detection unit 80. FIG.
11 is a diagram illustrating a waveform of a burst wave and a waveform of a detection voltage output from the detection unit 80. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input part 20 Divider 30 Output part 40 Power detection part 50,80 Detection part 60 Control part 90 Control part 802 Signal input part 804,820 Capacitor 806 Logarithmic detector 810 Delay part 812 Diode 814,816,818 Resistance 822 Buffer 824 Signal output section

Claims (3)

高周波信号を検波して検波電圧を出力する検波電圧出力部と、
該検波された検波電圧を一定の周期毎にサンプリングして高周波信号のピーク電圧を算出する制御部と
を備える高周波電力検出装置であって、さらに、
前記検波電圧出力部に接続され前記検波電圧を整流するダイオードと該ダイオードに並列に接続されて前記検波電圧の遅延量を調整する可変抵抗とを有する遅延部と
前記可変抵抗の抵抗値を制御することにより、検波電圧の遅延量を制御する抵抗制御部と
を備え、
前記抵抗制御部は、
前記検波電圧の入力がある部分における電圧値の上昇が、前記検波電圧の入力がない部分における電圧値の低下より大きくなるように、前記検波電圧の遅延量を、前記可変抵抗の抵抗値により制御し、
前記制御部は、
前記検波電圧の上昇量が所定値以下になった場合に電圧を測定する
ことを特徴とする高周波電力検出装置。
A detection voltage output unit which detects a high frequency signal to output a detection wave voltage,
A control unit that samples the detected detection voltage at regular intervals to calculate a peak voltage of the high-frequency signal;
A high frequency power detection device comprising:
A delay unit that is connected to the detection voltage output unit and includes a diode that rectifies the detection voltage and a variable resistor that is connected in parallel to the diode and adjusts a delay amount of the detection voltage ;
A resistance control unit that controls a delay amount of the detection voltage by controlling a resistance value of the variable resistor;
With
The resistance control unit is
The delay amount of the detection voltage is controlled by the resistance value of the variable resistor so that the increase in the voltage value in the portion where the detection voltage is input is larger than the decrease in the voltage value in the portion where the detection voltage is not input. And
The controller is
A high-frequency power detection apparatus , wherein a voltage is measured when an increase amount of the detection voltage becomes a predetermined value or less .
前記遅延部は、更に、
前記検波電圧を充電するコンデンサと、
前記コンデンサを充電する時定数及び放電する時定数を前記遅延量を満たすように決める少なくとも1つの抵抗と
を有し、
前記検波電圧の入力がある部分において前記コンデンサに前記充電する時定数で充電した電荷を、前記検波電圧の入力がない部分において前記放電する時定数に基づき遅延させて放電させることにより、前記検波電圧を、入力されるバースト波のピーク電圧と同じ電圧まで段階的に上昇させる
ことを特徴とする請求項1に記載の高周波電力検出装置。
The delay unit further includes:
A capacitor for charging the detection voltage;
At least one resistor for determining a time constant for charging the capacitor and a time constant for discharging so as to satisfy the delay amount;
Have
The detection voltage is discharged by delaying the charge charged with the time constant for charging the capacitor in a portion where the detection voltage is input based on the discharge time constant in the portion where the detection voltage is not input. The high-frequency power detection device according to claim 1, wherein the voltage is increased stepwise to the same voltage as the peak voltage of the input burst wave .
前記制御部は、The controller is
サンプリング周期が高周波信号の周期に対して短くないことから検波電圧の周期を検出できない場合に、検波電圧の周期を算出できない旨を示す算出不可情報を前記抵抗制御部へ送信し、When the period of the detection voltage cannot be detected because the sampling period is not short with respect to the period of the high frequency signal, non-calculation information indicating that the period of the detection voltage cannot be calculated is transmitted to the resistance control unit,
該抵抗制御部は、The resistance control unit
前記算出不可情報に基づいて前記検波電圧の遅延量を調整する抵抗の抵抗値を変更して検波電圧の遅延量を少なくし、前記制御部が、検波電圧の周期を算出するThe resistance value of the resistor that adjusts the delay amount of the detection voltage is changed based on the non-calculated information to reduce the delay amount of the detection voltage, and the control unit calculates the period of the detection voltage.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波電力検出装置。The high frequency electric power detection apparatus according to claim 1 or 2.
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