KR100331982B1 - 송신기의 출력전력 검출회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전력증폭기로부터의 출력전력을, 주위온도의 변화에 의존하지 않고 정확하게 검출할 수 있는 송신기의 출력전력 검출회로를 실현한다.
본 발명에 있어서는, 제 1 직류바이어스전류가 주어지는 제 1 다이오드(12)와, 제 1 직류바이어스전류가 통류하는 제 1 부하저항(15, 16)과, 제 2 직류바이어스전류가 주어지는 제 2 다이오드(13)와, 제 2 직류바이어스전류가 통류하는 제 2 부하저항(17, 18)과, 차동증폭기(5)를 구비하고, 제 1 부하저항(16)에 생기는 제 1 전압과 제 2 부하저항(18)에 생기는 제 2 전압을 거의 동등하게 하여, 제 1 전압과 제 2 전압을 차동증폭기(5)에 입력하여, 제 1 다이오드(12)로 검파하여 얻어진 검파전압을 제 1 전압에 중첩하여, 차동증폭기(5)로부터 전력증폭기(2)의 출력전력에 대응한 전압을 검출하도록 하였다.
Description
본 발명은, 송신기의 출력전력 검출회로에 관한 것으로서, 특히 온도의존성을 없앤 출력전력 검출회로에 관한 것이다.
종래의 송신기의 출력전력 검출회로를 도 2에 따라 설명한다. 송신신호는, 드라이버 앰프(31)에서 증폭된 후, 전력증폭기(32)에서 소정의 출력전력까지 증폭되어 아이솔레이터(33)에 입력된다. 그리고, 안테나공용기를 거쳐 안테나(모두 도시생략)로부터 송신된다.
전력증폭기(32)로부터의 송신신호의 일부는 출력전력 검출회로(이하, 검출회로라 함)(34)에 입력되고, 여기서 출력전력에 비례한 전압(검출전압)이 검출된다.
검출전압은, 직류증폭기(35)에서 증폭된 후, A/D 변환기(36)에서 디지털신호로 변환된다. 그리고, 이 디지털신호는 도시생략한 제어회로에 입력되어 적절하게 처리된 후 제어신호로서 출력되어, 드라이버 앰프(31)의 증폭도를 제어하고 전력증폭기(32)로부터의 출력전력을 일정하게 하도록 하고 있다.
검출회로(34)는, 전원단자(41)로부터의 전압에 의하여 순(順)방향의 바이어스전류가 주어지는 두 개의 검파다이오드(42, 43)를 가지고 있다. 두 개의 검파다이오드(42, 43)는, 한쪽의 검파다이오드(42)의 음극과 다른쪽의 검파다이오드(43)의 양극이 접속되어 직렬로 되고, 검파다이오드(43)의 음극은 직렬 접속된 분압저항(44, 45)을 거쳐 그라운드에 접속되어 있다.
그리고, 전력증폭기(32)로부터의 송신신호의 일부가 결합콘덴서(46), 직렬저항(47)을 거쳐 검파다이오드(42)의 음극과 검파다이오드(43)의 양극의 접속점에 입력된다. 검파다이오드(42)의 양극은 직류저지콘덴서(48)를 거쳐 접지되고, 또 검파다이오드(43)의 음극은 평활콘덴서(49)를 거쳐 접지되어 있다.
이상의 구성에 있어서, 전력증폭기(32)로부터의 송신신호의 일부가 검출회로(34)에 입력되면, 두 개의 검파다이오드(42, 43)에 의하여 정류(整流)되고, 분압저항(44, 45)의 접속점으로부터 출력전력에 비례한 검출전압이 얻어진다.
상기의 구성에 있어서는, 검파다이오드(42, 43)의 정(靜) 특성이 온도의존성을 가지고 있으므로, 검파다이오드(42, 43) 주위의 온도가 변화하면 그에 대응하여 검출전압이 변화하여, 정확한 출력전력을 검출할 수 없다는 문제가 있다.
즉, 예를 들어 주위온도가 상승하면 검파다이오드(42, 43)는 순 방향의 전류가 증가하도록 정 특성이 변화하고, 이에 따라 바이어스전류가 증가한다. 그 결과, 분압저항(44, 45)의 접속점에 나타나는 검출전압도 증가한다. 그러나, 이 검출전압은 검파다이오드(42, 43)에 흐르고 있는 바이어스전류의 증가에 의한 것으로서, 출력전력을 정확하게 검출한 것은 아니다. 그 때문에, 이 검출전압에 의거하여, 예를 들어 드라이버 앰프(31)의 증폭도를 제어하였을 경우, 소정의 출력전력이 얻어지지 않게 된다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 전력증폭기로부터의 출력전력을, 주위온도의 변화에 의존하지 않고, 정확하게 검출할 수 있는 송신기의 출력전력 검출회로를 실현하는 것이다.
도 1은 본 발명의 송신기의 송신전력 검출회로를 설명하는 회로도,
도 2는 종래의 송신기의 송신전력 검출회로를 설명하는 회로도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 드라이버 앰프 2 : 전력증폭기
3 : 아이솔레이터 4 : 출력전력 검출회로
5 : 차동증폭기 6 : A/D 변환기
11 : 전압단자 12 : 제 1 다이오드
12a, 12b : 다이오드 13 : 제 2 다이오드
13a, 13b : 다이오드 14 : 패키지
15, 16 : 제 1 부하저항 17, 18 : 제 2 부하저항
19 : 결합콘덴서 20 : 직렬저항
21 : 직류저지콘덴서 22 : 평활콘덴서
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 제1 부하저항이 직렬 접속되어 제 1 직류바이어스전류가 흐르는 제 1 다이오드와, 제 2 부하저항이 직렬 접속되어 제 2 직류바이어스전류가 흐르는 제 2 다이오드와, 한쪽 입력단에 상기한 제 1 부하저항에 생긴 제 1 전압이 가해지고, 다른쪽 입력단에 상기한 제 2 부하저항에 생긴 제 2 전압이 가해지는 차동증폭기를 구비하여, 제 1 직류바이어스전류에 의하여 제 1 부하저항에 생기는 제 1 전압과, 제 2 직류바이어스전류에 의하여 제 2 부하저항에 생기는 제 2 전압이 동등해지도록 설정되고, 전력증폭기로부터 출력된 송신신호의 일부를 제 1 다이오드에 가함으로써 송신신호의 전력에 따른 전압을 차동증폭기로부터 검출한다.
또, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 제 1 다이오드와 제 2 다이오드는 서로 동등한 정 특성을 가지고, 제 1 부하저항과 제 2 부하저항은 서로 동등한 저항치로 설정되어 있으며, 제 1 직류바이어스전류와 제 2 직류바이어스전류는 동일 전원으로부터 공급된다.
또, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 제 1 부하저항 및 제 2 부하저항의 적어도 한쪽은 가변저항을 포함하여 구성되어 있다.
또, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드는 어느 것이나 직렬 접속된 2개의 다이오드로 구성되며, 제 1 다이오드를 구성하는 2개의 다이오드끼리의 접속점에 전력증폭기로부터의 송신신호가 입력되고, 그 송신신호가 제 1 다이오드를 구성하는 2개의 다이오드로 배(倍)전압 정류된다.
본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로를 도 1에 따라 설명한다. 송신신호는, 드라이버 앰프(1)에서 증폭된 후, 전력증폭기(2)에서 소정의 출력전력까지 증폭되어 아이솔레이터(3)에 입력된다. 그리고, 안테나공용기를 거쳐 안테나(모두 도시생략)로부터 송신된다.
전력증폭기(2)로부터의 송신신호의 일부는 출력전력 검출회로(이하, 검출회로라 함)(4)에 입력되고, 여기서 출력전력에 비례한 전압(검출전압)이 검출된다.
검출전압은, 차동증폭기(5)에서 증폭된 후, A/D 변환기(6)에서 디지털신호로 변환된다. 그리고, 이 디지털신호는 도시생략한 제어회로에 입력되어 적절하게 처리된 후 제어신호로서 출력되어, 드라이버 앰프(1)의 증폭도를 제어하여 전력증폭기(2)로부터의 출력전력을 일정하게 하도록 하고 있다.
검출회로(4)는, 전압단자(11)로부터의 전압에 의하여 순 방향의 바이어스전류를 부여받은 두 개의 다이오드수단(12, 13)을 가지고 있다. 그리고, 이들 다이오드수단(12, 13)은 거의 동일한 정 특성을 가지고 동일 패키지(14) 내에 수납되어 있다.
한쪽의 다이오드수단(제 1 다이오드)(12)은, 전력증폭기(2)로부터의 송신신호를 검파하기 위한 것이고, 거의 동일한 정 특성을 가지는 두 개의 다이오드(12a, 12b)로 구성되고, 다이오드(12a)의 음극에 다이오드(12b)의 양극이 접속되어 있다. 그리고, 다이오드(12b)의 음극과 그라운드 사이에 제 1 부하저항인 두 개의 저항(15, 16)이 직렬로 접속되어 제 1 다이오드(12) 및 저항(15, 16)에 제 1 직류바이어스전류가 통류하도록 되어 있다. 이에 따라, 제 1 다이오드(12)에 의한 검파효율을 높이고 있다.
한편, 다른쪽의 다이오드수단(제 2 다이오드)(13)도 거의 동일한 정 특성을갖는 두 개의 다이오드(13a, 13b)로 구성되고, 다이오드(13a)의 음극에 다이오드(13b)의 양극이 접속되어 있다. 그리고, 다이오드(13b)의 음극과 그라운드 사이에 제 2 부하저항인 두 개의 저항(17, 18)이 직렬로 접속되어 제 2 다이오드(13) 및 저항(17, 18)에 제 2 직류바이어스전류가 통류하도록 되어 있다.
여기서, 다이오드(12b)의 음극과 그라운드 사이에 설치된 저항(15, 16) 각각의 저항치의 합계와, 다이오드(13b)의 음극과 그라운드 사이에 설치된 저항(17, 18) 각각의 저항치의 합계치는 대략 동등하게 되어 있고, 이에 따라 제 1 다이오드(12)에 흐르는 제 1 직류바이어스전류와 제 2 다이오드(13)에 흐르는 제 2 직류바이어스전류는 거의 동등해지도록 설정된다. 그리고, 저항(15)과 저항(16)의 접속점으로부터 제 1 전압이 인출되고, 저항(17)과 저항(18)의 접속점으로부터 제 2 전압이 인출된다. 여기서, 그라운드쪽에 설치되어 있는 저항(16 과 18)의 저항치를 대략 동일하게 해 두면 제 1 전압과 제 2 전압을 용이하게 거의 동일하게 할 수 있다.또, 한쪽의 저항, 예를 들어 저항(18)을 가변저항으로 하면, 이 저항(18)의 저항치를 미세조정함으로써 제 1 전압과 제 2 전압을 정확하게 동등하게 할 수 있다.
그리고, 저항(15)과 저항(16)의 접속점이 차동증폭기(5)의 비반전(非反轉) 입력단에 접속되고, 저항(17)과 저항(18)의 접속점이 차동증폭기(5)의 반전 입력단에 접속된다.
이상의 구성에 있어서, 전력증폭기(2)로부터의 송신신호의 일부가 결합콘덴서(19), 직렬저항(20)을 거쳐 다이오드(12a)의 음극과 다이오드(12b)의 양극의 접속점에 입력된다. 여기서, 다이오드(12a)의 양극은 직류저지콘덴서(21)를 거쳐 접지되고, 또 검파다이오드(12b)의 음극은 평활콘덴서(22)를 거쳐 접지되어 있다. 따라서, 검파다이오드(12a와 12b)에 의하여 송신신호가 배전압 정류되고, 이 정류된 전압(검파전압)이 저항(15, 16)에 의하여 분압되어 제 1 전압에 중첩된다.
그리고, 차동증폭기(5)의 비반전 입력단에는 제 1 전압에 중첩된 검파전압이 입력되고, 차동증폭기(5)의 반전 입력단에는 제 2 전압이 입력된다. 여기서, 제 1 전압과 제 2 전압은 동등하므로, 차동증폭기(5)에 있어서는 제 1 전압과 제 2 전압이 상쇄되어 제 1 전압에 중첩된 검파전압만이 증폭된다. 따라서, 차동증폭기(5)로부터는 전력증폭기(2)로부터의 송신전력에 대응한 전압만을 검출할 수 있다.
그리고, 본 발명의 송신기의 송신전력 검출회로에서는, 제 1 다이오드(12)가 주위온도에 따라 정 특성이 변화하여 차동증폭기(5)에 입력되는 제 1 전압이 변화하여도, 제 2 다이오드(13)가 주위온도에 따라 동일하게 정 특성이 변화하여 제 2 전압이 변화하고, 차동증폭기(5)에서는 제 1 전압과 제 2 전압이 상쇄되도록 되어 있다.
또한, 제 1 다이오드(12)의 정 특성과 제 2 다이오드(13)의 정 특성이 거의 동일하므로, 주위온도에 따른 정 특성의 변화도 거의 동일하게 되어 제 1 전압의 변화와 제 2 전압의 변화도 동일하게 된다.
또, 제 1 다이오드(12)와 제 2 다이오드를 동일 패키지에 수납함으로써, 제 1 다이오드(12)와 제 2 다이오드(13)는 동일한 주위온도환경에 놓여지므로 정 특성의 변화에 차(差)를 생기게 하는 일이 없어, 제 1 전압의 변화와 제 2 전압의 변화가 정확하게 일치되게 된다.
그리고, 제 1 다이오드(12)에 두 개의 다이오드(12a, 12b)를 사용하여 송신신호를 검파하고, 이에 대응하여 제 2 다이오드(13)에도 두 개의 다이오드(13a, 13b)를 사용하고 있으므로, 제 1 다이오드(12)에 의한 검파효율을 높여 주위온도변화에 의한 제 1 전압의 변화와 제 2 전압의 변화를 동일하게 하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 제 1 직류바이어스전류가 주어지는 제 1 다이오드와, 제 1 직류바이어스전류가 통류하는 제 1 부하저항과, 제 2 직류바이어스전류가 주어지는 제 2 다이오드와, 제 2 직류바이어스전류가 통류하는 제 2 부하저항과, 차동증폭기를 구비하고, 제 1 부하저항에 생기는 제 1 전압과 제 2 부하저항에 생기는 제 2 전압을 거의 동등하게 하고, 제 1 전압과 제 2 전압을 차동증폭기에 입력하여, 제 1 다이오드로 검파하여 얻어진 검파전압을 제 1 전압에 중첩하고, 차동증폭기로부터 전력증폭기의 출력전력에 대응한 전압을 검출하도록 하였으므로, 제 1 다이오드가 주위온도에 의하여 정 특성이 변화하여 차동증폭기에 입력되는 제 1 전압이 변화하여도 제 2 다이오드가 주위온도에 따라 동일하게 정 특성이 변화하여 제 2 전압이 변화하고, 차동증폭기에서는 제 1 전압과 제 2 전압이 상쇄된다. 따라서, 제 1 전압에 중첩된 검파전압만이 증폭되어, 차동증폭기로부터는 전력증폭기로부터의 송신전력에 대응한 전압만을 검출할 수 있다.
또, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 제 1 다이오드의 정 특성과 제 2 다이오드의 정 특성을 거의 동일하게 하였으므로, 주위온도에 의한 정 특성의 변화도 거의 동일하게 되어 제 1 전압의 변화와 제 2 전압의 변화도 동일해진다.
또, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 제 1 부하저항과 제 2 부하저항을 거의 동일한 저항치로 설정하였으므로, 제 1 직류바이어스전류와 제 2 직류바이어스전류를 동일하게 할 수 있고, 또 제 1 부하저항 중 그라운드쪽에 설치된 저항의 저항치와 제 2 부하저항 중의 그라운드쪽에 설치된 저항의 저항치도 동등하므로 제 1 전압과 제 2 전압을 용이하게 거의 동일하게 할 수 있다.
또, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로에 있어서, 제 1 부하저항 및 제 2 부하저항의 적어도 한쪽을 가변저항을 포함하여 구성함으로써, 이 가변저항의 저항치를 미세조정함으로써 제 1 전압과 제 2 전압을 정확하게 동등하게 할 수 있다.
또, 본 발명의 송신기의 출력전력 검출회로는, 직렬 접속된 두 개의 다이오드로 제 1 다이오드를 구성하고, 이 두 개의 다이오드의 접속점에 전력증폭기로부터의 송신신호를 입력하여 이 두 개의 다이오드로 송신신호를 배전압 정류하여 검파하고, 제 2 다이오드를 직렬 접속된 두 개의 다이오드로 구성하였으므로, 제 1 다이오드(12)에 의한 검파효율을 높이고, 또한 주위온도변화에 의한 제 1 전압의 변화와 제 2 전압의 변화를 동일하게 하는 것이 가능하게 된다.
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- 삭제
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- 전력증폭기와,직렬 접속된 2개의 다이오드로 구성되고, 제 1직류 바이어스전류가 주어짐과 동시에 상기 2개의 다이오드의 접속점에 상기 전력증폭기로부터의 송신신호를 입력하여 상기 2개의 다이오드로 상기 송신신호를 배전압정류하여 검파하는 제 1다이오드와,상기 제 1직류 바이어스전류가 흐르는 제 1부하저항과,직렬 접속된 2개의 다이오드로 구성되고, 제 2직류 바이어스전류가 주어지는 제 2다이오드와,상기 제 1부하저항과 거의 동일한 저항치로 설정되고, 상기 제 2직류 바이어스전류가 흐르는 제 2부하저항과,차동증폭기를 구비하고,상기 제 1다이오드의 한쪽 끝과 상기 제 2다이오드의 한쪽 끝을 동일한 전원단자에 접속하고,상기 제 1다이오드의 정특성과 상기 제 2다이오드의 특성을 거의 동일하게 하고,상기 제 1직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 1부하저항에 생기는 제 1전압과 상기 제 2직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 2부하저항에 생기는 제 2전압을 거의 동일하게 하고,상기 제 1전압을 상기 차동증폭기의 한쪽의 입력단에 입력함과 동시에 상기 제 2전압을 상기 차동증폭기의 다른쪽의 입력단에 입력하고,상기 제 1다이오드로 검파하여 얻어진 검파전압을 상기 제 1전압에 중첩하고,상기 차동증폭기로부터 상기 전력증폭기의 출력전력에 대응한 전압을 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 송신기의 출력전력검출회로.
- 전력증폭기와,제 1직류 바이어스전류가 주어짐과 동시에 상기 전력증폭기로부터의 송신신호를 검파하는 제 1다이오드와,상기 제 1직류 바이어스전류가 흐르는 제 1부하저항과,제 2직류 바이어스전류가 주어지는 제 2다이오드와,상기 제 1부하저항과 거의 동일한 저항치로 설정되고, 상기 제 2직류 바이어스전류가 흐르는 제 2부하저항과,차동증폭기를 구비하고,상기 제 1다이오드의 한쪽 끝과 상기 제 2다이오드의 한쪽 끝을 동일한 전원단자에 접속하고,상기 제 1다이오드의 정특성과 상기 제 2다이오드의 특성을 거의 동일하게 하고,상기 제 1직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 1부하저항에 생기는 제 1전압과 상기 제 2직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 2부하저항에 생기는 제 2전압을 거의 동일하게 하고,상기 제 1전압을 상기 차동증폭기의 한쪽의 입력단에 입력함과 동시에 상기 제 2전압을 상기 차동증폭기의 다른쪽의 입력단에 입력하고,상기 제 1다이오드로 검파하여 얻어진 검파전압을 상기 제 1전압에 중첩하고,상기 차동증폭기로부터 상기 전력증폭기의 출력전력에 대응한 전압을 검출하도록 하고,상기 제 1 부하저항 또는 상기 제 2 부하저항의 적어도 한쪽의 일부를 가변저항기로 하고,상기 제 1다이오드와 상기 제 2다이오드를 동일 패키지에 수납한 것을 특징으로 하는 송신기의 전력출력 검출회로.
- 전력증폭기와,직렬 접속된 2개의 다이오드로 구성되고, 제 1직류 바이어스전류가 주어짐과 동시에 상기 2개의 다이오드의 접속점에 상기 전력증폭기로부터의 송신신호를 입력하여 상기 2개의 다이오드로 상기 송신신호를 배전압정류하여 검파하는 제 1다이오드와,상기 제 1직류 바이어스전류가 흐르는 제 1부하저항과,직렬 접속된 2개의 다이오드로 구성되고, 제 2직류 바이어스전류가 주어지는 제 2다이오드와,상기 제 1부하저항과 거의 동일한 저항치로 설정되고, 상기 제 2직류 바이어스전류가 흐르는 제 2부하저항과,차동증폭기를 구비하고,상기 제 1다이오드의 한쪽 끝과 상기 제 2다이오드의 한쪽 끝을 동일한 전원단자에 접속하고,상기 제 1다이오드의 정특성과 상기 제 2다이오드의 특성을 거의 동일하게 하고,상기 제 1직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 1부하저항에 생기는 제 1전압과 상기 제 2직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 2부하저항에 생기는 제 2전압을 거의 동일하게 하고,상기 제 1전압을 상기 차동증폭기의 한쪽의 입력단에 입력함과 동시에 상기 제 2전압을 상기 차동증폭기의 다른쪽의 입력단에 입력하고,상기 제 1다이오드로 검파하여 얻어진 검파전압을 상기 제 1전압에 중첩하고,상기 차동증폭기로부터 상기 전력증폭기의 출력전력에 대응한 전압을 검출하도록 하고,상기 제 1 부하저항 또는 상기 제 2 부하저항의 적어도 한쪽의 일부를 가변저항기로 한 것을 특징으로 하는 송신기의 전력출력 검출회로.
- 전력증폭기와,직렬 접속된 2개의 다이오드로 구성되고, 제 1직류 바이어스전류가 주어짐과 동시에 상기 2개의 다이오드의 접속점에 상기 전력증폭기로부터의 송신신호를 입력하여 상기 2개의 다이오드로 상기 송신신호를 배전압정류하여 검파하는 제 1다이오드와,상기 제 1직류 바이어스전류가 흐르는 제 1부하저항과,직렬 접속된 2개의 다이오드로 구성되고, 제 2직류 바이어스전류가 주어지는 제 2다이오드와,상기 제 1부하저항과 거의 동일한 저항치로 설정되고, 상기 제 2직류 바이어스전류가 흐르는 제 2부하저항과,차동증폭기를 구비하고,상기 제 1다이오드의 한쪽 끝과 상기 제 2다이오드의 한쪽 끝을 동일한 전원단자에 접속하고,상기 제 1다이오드의 정특성과 상기 제 2다이오드의 특성을 거의 동일하게 하고,상기 제 1직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 1부하저항에 생기는 제 1전압과 상기 제 2직류 바이어스전류에 의거하여 상기 제 2부하저항에 생기는 제 2전압을 거의 동일하게 하고,상기 제 1전압을 상기 차동증폭기의 한쪽의 입력단에 입력함과 동시에 상기 제 2전압을 상기 차동증폭기의 다른쪽의 입력단에 입력하고,상기 제 1다이오드로 검파하여 얻어진 검파전압을 상기 제 1전압에 중첩하고,상기 차동증폭기로부터 상기 전력증폭기의 출력전력에 대응한 전압을 검출하도록 하고,상기 제 1 다이오드와 상기 제 2 다이오드를 동일 패키지에 수납한 것을 특징으로 하는 송신기의 전력출력 검출회로.
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