JPS6234282B2 - - Google Patents

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JPS6234282B2
JPS6234282B2 JP55126128A JP12612880A JPS6234282B2 JP S6234282 B2 JPS6234282 B2 JP S6234282B2 JP 55126128 A JP55126128 A JP 55126128A JP 12612880 A JP12612880 A JP 12612880A JP S6234282 B2 JPS6234282 B2 JP S6234282B2
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amplitude
signal
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detectors
control
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JP55126128A
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Deisharu Miruton
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International Standard Electric Corp
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International Standard Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/282Transmitters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/34Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • HELECTRICITY
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
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    • H04B2001/0433Circuits with power amplifiers with linearisation using feedback

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  • Power Engineering (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplitude Modulation (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は信号の包絡線の検出装置に関し、更に
特定的には、広い動的領域(ダイナミツクレン
ジ)にわたり正確な再生を必要とする信号の包絡
線を検出するための信号の包絡線の検出装置に関
する。
〔従来技術、および発明が解決しようとする問題点〕
広い動的領域にわたり正確な再生を必要とする
信号の包絡線を検出するための単一の信号の包絡
線の検出装置は低い信号レベルで検出した包絡線
の振幅ひずみおよびこのような包絡線検出装置が
帰還ループに用いられた時の不適当なループ利得
を生ずることが知られている。しかし従来、前述
の問題点についての満足すべき対策は得られてい
ない。
本発明の目的の1つは、前述の事情にかんが
み、単一の包絡線検出装置の問題点を解決し広い
動的領域にわたり正確な再生を必要とする信号の
包絡線を検出するための信号の包絡線の検出装置
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明においては、広い動的領域(ダイナミツ
クレンジ)にわたり正確な再生を要求する信号の
包絡線を検出するための信号の包絡線の検出装置
であつて、該装置が、 信号源、 該信号源に結合され制御信号に応答する複数個
の振幅検出器であつて、該振幅検出器の各個が該
振幅検出器の他のものとは相異なる振幅範囲にお
いて該信号の振幅を検出し得るようになつている
もの、 該信号の該振幅範囲の相異なる1個を識別する
ための振幅範囲制御手段であつて、該制御信号を
発生させ該識別された振幅範囲に対応して該振幅
検出器の1個のみを活性化するもの、および、 該複数個の振幅検出器の出力端子に連結され該
出力端子における出力信号を受ける手段、 を具備する信号の包絡線の検出装置が提供され
る。
〔実施例〕
本発明の上述のおよびその他の特徴および目的
は、添付図面に基づいた以下の詳細な説明により
明らかにされる。
さて第1図を見ると送信機は変調器2に接続さ
れた無線周波数(RF)搬送波源1を有してい
る。該変調器2の出力はC級又は他の必直線性の
入力対出力特性を有する電力増幅器3を有する。
電力増幅器3に対するRF駆動は本発明による信
号の包絡線の検出装置5の第1の実施例を組み込
んだ帰還ループ4により制御される。該装置5の
出力は差動増幅器6に連結され該差動増幅器の出
力は変調器2に供給され、該変調器の出力は電力
増幅器3に供給され、それにより帰還ループ4が
完成される。装置5の出力信号は差点
(difference point)7に連結され、所望のパルス
形成回路網9で生成された所望の波形を有する基
準信号を増幅する基準増幅器8の出力に対し装置
5の出力の減算を行う。差点7において結果とし
て得られた信号は差動増幅器6への入力信号であ
る。
信号の包絡線の検出装置5は複数個の振幅検知
装置を有しその中の3個、すなわち振幅検知装置
10−12が第1図に示されている。ピークレベ
ルよりも低く例示の−78dBよりも更に多い数の
デシベルで信号の包絡線を検出することが所望さ
れる場合には3個よりも多い数の振幅検知装置が
用いられる。例示の通り3個の振幅検知装置10
−12は3個の異なる連続振幅領域での信号の振
幅に応答する。例えば振幅検知器10はピーク入
力振幅領域よりも低い0dBないし−26dBで切換パ
ルス発生器13からの制御パルスにより作動状態
にされ、振幅検知器11はピーク入力よりも低い
−26dBないし−52dBの振幅領域で切換パルス発
生器13からの別の制御パルスにより作動状態に
され振幅検知器12はピーク入力よりも低い−
52dBないし−78dBの振幅領域で切換パルス発生
器13からの更に別の制御パルスにより作動状態
にされる。切換パルス発生器13からの制御パル
スは振幅検知器10−12の中の1個が作動状態
にされた時に他の振幅検知器は非作動状態にされ
るような制御パルスである。切換パルス発生器1
3により生成された3個の制御パルスは第2図に
示すように3個の異なる電圧比較器の出力を正確
に差別することにより与えられる。図示例では各
電圧比較器は回路網9からのパルスの振幅が関連
した振幅領域の境界に対応する電圧レベル、すな
わち図示例ではピークレベルよりも低い−
26dB、−52dBおよび−78dBに達する時にトリガ
される。
参考として、エム・ダイシヤル(ケース20)の
米国特許第4237555号(特願昭55−128452(特開
昭56−138306)に対応)の第6図には上記振幅検
知器10−12の代表的な概略図が詳細に開示さ
れている。また回路網9の代表的概略図も該同時
係属出願の第9図に開示されている。基準増幅器
8の代表的概略図は該同時係属出願の第12図に
開示されているがこの場合には該同時係属出願の
切換パルス発生器16の出力により制御されるス
イツチングトランジスタを除去することによる改
良を行なつて基準増幅器8となる。切換パルス発
生器13の代表的概略図が該同時係属出願の第1
0図に開示されているがこの場合検出器10−1
2の切換点に適合するように差動振幅比較器に加
えられる比較バイアスに関する改良がなされ、更
に第2図に示されるように接続されたADD1お
よびADD2のような加算器を有するような改良
がなされる。
検出器10−12への適当な入力を確実化する
ため検出器10は方向性結合器14により増幅器
3の出力に接続され、該方向性結合器14は検出
器10に加えられるピーク信号が検出器により直
線的に検出され得る最大信号に厳密に等しく設定
されるような減衰を有する。或るシステムにおい
て電力増幅器3の電力レベルが非常に低くてこの
要件を満たすことができない場合には、この電力
レベルを形成するように方向性結合器14と直列
に比例増幅器24が加えられる。代表的な良好な
ダイオード検出器が使用される場合には、検出器
10に送られる信号のピーク振幅レベルは50オー
ムのインピーダンスレベルで約0.2ワツトの利用
可能なピーク電力、すなわち検出器10に供給さ
れている+23dBmの利用可能なピーク電力を有
する曲線15で示されるようになる。
検出器10はその出力対入力特性が使用されな
い非直線性特性(通常、2乗検波特性)となるレ
ベルに下がるまで使用され続ける。代表的にはこ
の非直線性領域は許容し得るピーク入力信号レベ
ルよりも低い約−26dBで始まる、言い換えると
検出器10は+23dBm、すなわち0.2ワツトと−
3dBm、すなわち0.5ミリワツトとの間の絶対信号
レベルの該当領域を成功的に直線的に検出するこ
とができる。従つて曲線15が示すようこの実施
例では検出器10は利用可能な−3dBmの電力レ
ベルに降下するまで使用される、すなわち、該検
出器は、この実施例では−26dBである、適切な
直線動作領域にわたり使用される。
信号が継続的に減少するにしたがい、該システ
ムは、検出器10の最低レベル(−3dBm)が発
生する時点において検出器11へ切り換えられ
る。
検出器11の入力は第2の方向性結合器16に
より与えられ該方向性結合器16は比例増幅器2
4の出力に接続され又は前述したように比例増幅
器が必要とされない場合には方向性結合器14の
出力に直接接続される。RF瞬時復元制限増幅器
17は方向性結合器16と検出器11の入力との
間に接続される。制限を行う前の増幅器17の直
線利得は検出器10の最低入力レベル、すなわち
本実施例では−3dBmにおいてこの増幅器は−
3dBmのレベルよりも26dB高い(従つてこの実施
例では+23dBm)利用可能な直線増幅した電力
を検出器11に供給するようなものでなければな
らない。換言すれば、方向性結合器16と増幅器
17との組み合わせの利用可能な電力の合成直線
利得は検出器ユニツトが使用されるべき適切な直
線領域、すなわちこの実施例では26dBの直線領
域、において均等でなければならない。
方向性結合器16と増幅器17との組み合わせ
における26dBの直線利得のため前述した信号レ
ベルの−3dBmないし−29dBmの領域はこの信号
レベルの領域を成功的に直線的に検出し得る検出
器11に加えられる時に+23dBmないし−3dBm
のレベルまで直線増幅される。
このため検出器11は比例増幅器24又は増幅
器24が必要とされない場合には方向性結合器1
4からの−3dBmないし−29dBmにわたる26dBの
領域に亘つて使用される。
+23dBmの出力レベルより上ではRF瞬時復元
制限増幅器17は非直線性のものとなり遂には+
23dBmの要求される最大直線出力レベルよりも
高い代表的には36dBである出力レベルで厳しく
制限する。この制限現象はダイオード検出器11
を過剰な入力電力レベルによる破壊から保護する
ための重要な実用的過程である。曲線18は検出
器11により直線的に検出されるべき信号の一部
のレベルおよび検出器11に実際に加えられる際
のこの部分の増幅レベルを示す。
検出器11の最低レベルが発生するとシステム
は検出器12へ切り換えられる。
検出器12は増幅器17の出力に接続した第3
の方向性結合器19によりその入力を受信し第2
のRF瞬時復元制限増幅器20は方向性結合器1
9の出力と検出器12の入力との間に接続され
る。方向性結合器16と増幅器17の場合によう
に、方向性結合器19と増幅器20の組み合わせ
の利用可能な電力の合成直線利得もまた検出器ユ
ニツトが適切に作動する適当な直線動作領域、す
なわちこの例では26dBに等しくなければならな
い。
この26dBの第2の直線利得により増幅器24
からの信号又は増幅器24が必要とされない場合
には直接に方向性結合器14からの信号の−
29dBmないし−55dBmの信号レベル領域は検出
器12に加えられると成功的に直線的に検出可能
な+23dBmないし−3dBmのレベル領域まで直線
的に増幅される。
また+23dBmの必要とされる最大直線出力レ
ベルよりも上方で生ずる第2のRF瞬時復元制限
増幅器20の制限特性によりダイオード検出器1
2は過剰の入力電力による破壊から保護される。
曲線21は検出器12により直線的に検出される
べき信号の一部のレベルと実際に検出器12に加
えられる際のこの部分の増幅したレベルとを示し
ている。
追加の振幅検出器が使される場合には更に低い
振幅領域にして作動状態にされる次の振幅検出器
は第3の方向性結合器22および第3のRF瞬時
復元制限増幅器23を介してその入力信号を受信
する。方向性結合器およびRF制限増幅器のこの
配置は使用される各追加振幅検出器に対して用い
られる。
最後に全体の信号を直線的に復元するためには
ダイオード検出器を直線的に作動させるのに必要
とされる26dBの利得増分を効果的に除去するこ
とが必要であり、これは3つのダイオード検出器
10,11および12の出力の間に接続された抵
抗R1,R2およびR3そして加算器25により与え
られる共通の低力インピーダンス総和点を適確に
比例させることにより達成される。この実施例の
26dBの利得増分が26dBである場合に、この実施
例において78dBの動的領域にわつて信号包絡線
の直線性の復元を得るためには、抵抗R2の抵抗
値は抵抗R1に対し20倍大きく、抵抗R3の抵抗値
は抵抗R2に対し20倍大きい。
第3図を見ると本発明の信号包絡線検出装置5
の第2の実施例が第1図に示されるのと同じ送信
機内に開示されておりこの第2実施例は電力増幅
器3の第1図に示した非直線性の入力対出力特性
の非直線部分にさらにずつと降下させて直線化す
ることが所望される帰還ループ4内で使用され
る。第2図に示す構成要素で第1図に示す構成要
素と同じものは第1図で用いたのと同じ参照符号
で示している。
第3図の信号包絡線検出装置5は振幅検出器2
6を有し該振幅検出器26は第1図の振幅検出器
10と同じであり増幅器3の入力対出力特性の直
線部分の間に作動状態にされ該直線部分は検出器
26へのピーク入力よりも低い0dBないし−26dB
の振幅領域にありピーク入力レベルは約100ミリ
ワツト、すなわち約+20dBmである。装置5の
他の検出器は利得制御振幅検出器27であり該検
出器27はピーク出力よりも低い−26dBないし
−52dBの振幅領域で生ずる増幅器3の入力対出
力特性の非直線部分の間で作動状態にされる。装
置のピーク入力よりも低い0dBないし−26dBの振
幅領域の間に検出器26は作動状態にされると共
に検出器27は非作動状態にされまた切換パルス
発生器13′で発生された制御パルスにより制御
されるオン・オフスイツチ駆動装置28で発生さ
れた制御パルスにより装置へのピーク入力よりも
低い−26dBないし−52dBの振幅領域で検出器2
7は作動状態にされると共に検出器26は非作動
状態にされる。第1図の実施例のように切換パル
ス発生器13′は、該同時係属出願で十分説明さ
れているように、検出器27の利得および利得制
御基準増幅器29の利得を同時に適確に制御する
ため好適なタイミング制御パルスを発生するよう
に、回路網9からの基準信号の振幅を電圧比較器
の所定の振幅レベルに対応する比較電圧と比較す
る。
検出器26の代表的概略図が該同時係属出願の
第6図に開示されまた検出器27の代表的概略図
が該同時係属出願の第7図に開示されている。ス
イツチ駆動装置28、利得制御増幅器29、切換
パルス発生器13′および回路網9の代表的概略
図が該同時係属出願の第11図、第12図、第1
0図および第9図にそれぞれ示されている。
以上の通り本発明の原理が特定の実施例に基づ
いて記述されたが、この記述は単に例示のために
なされたものであり、発明の目的および特許請求
の範囲において規定される発明の範囲を制限する
ためになされたものではないことが明瞭に理解さ
れるべきである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、単一の包絡線検出装置におけ
る問題点が解決され広い動的領域にわたり正確な
再生が行われる信号の包絡線の検出が実現する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての信号の包絡
線の検出装置を用いた送信装置のブロツク回路
図、第2図は第1図の3個の検出装置のためのス
イツチング波形の発生を説明する波形図、第3図
は本発明の他の実施例としての信号の包絡線の検
出装置を用いた送信装置のブロツク回路図であ
る。 1……RF搬送波源、2……変調器、3……電
力増幅器、6……差動増幅器、8……基準増幅
器、9……パルス形成回路網、10,11,12
……振幅検出器、13,13′……スイツチング
パルス発生器、17,20,23……RF瞬時復
元制限増幅器、24……比例増幅器、25……加
算器、26……振幅検出器、27……利得制御振
幅検出器、28……オン・オフスイツチ駆動装
置、29……利得制御基準増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 広い動的領域にわたり正確な再生を要求する
    信号の包絡線を検出するための信号の包絡線の検
    出装置であつて、該装置が、 信号源、 該信号源に結合され制御信号に応答する複数個
    の振幅検出器であつて、該振幅検出器の各個が該
    振幅検出器の他のものとは相異なる振幅範囲にお
    いて該信号の振幅を検出し得るようになつている
    もの、 該信号の該振幅範囲の相異なる1個を識別する
    ための振幅範囲制御手段であつて、該制御信号を
    発生させ該識別された振幅範囲に対応して該振幅
    検出器の1個のみを活性化するもの、および、 該複数個の振幅検出器の出力端子に連結され該
    出力端子における出力信号を受ける手段、 を具備する信号の包絡線の検出装置。 2 該振幅範囲制御手段が該振幅領域の各個を識
    別するための制御パルスを発生するため基準信号
    の振幅に応答し該複数個の検出器の各個に接続さ
    れた制御パルス発生器を具備し、該制御パルスの
    各個は該振幅領域のそれに関連した領域の時間に
    該複数個の検出器の適当な1個の検出器を作動状
    態とすると共に他の検出器を非作動状態にする、
    特許請求の範囲第1項に記載の装置。 3 該制御パルス発生器は、該複数個の検出器と
    同数の複数個の電圧比較器を包含し、該複数個の
    比較器の各個およびそれと結合した差分装置が該
    制御パルスの異なる1個を発生する、特許請求の
    範囲第2項に記載の装置。
JP12612880A 1979-09-14 1980-09-12 Detector for signal envelope Granted JPS5647109A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/075,616 US4298841A (en) 1979-09-14 1979-09-14 Signal envelope detecting system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5647109A JPS5647109A (en) 1981-04-28
JPS6234282B2 true JPS6234282B2 (ja) 1987-07-25

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ID=22126927

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12612880A Granted JPS5647109A (en) 1979-09-14 1980-09-12 Detector for signal envelope

Country Status (5)

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US (1) US4298841A (ja)
JP (1) JPS5647109A (ja)
FR (1) FR2465228A1 (ja)
GB (1) GB2059217B (ja)
IT (1) IT1193972B (ja)

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