KR20050027990A - Ｒｆ 전력 신호들의 엔벨로프 검출 장치 - Google Patents

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KR20050027990A
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Abstract

RF 신호의 엔벨로프를 검출하는 장치는, 필수적으로 RF 주파수 범위에서의 비선형 동작점에서 동작하는 RF 트랜지스터와, 이 RF 트랜지스터에 전력을 공급하는 DC 전원과, 상기 RF 트랜지스터의 출력을 종료시키는 의사 부하와, 적어도 하나의 임피던스를 포함하고, 상기 적어도 하나의 임피던스를 통해 상기 DC 전원이 상기 RF 트랜지스터에 전력 공급하여 상기 임피던스 양단에 발생하는 표시 신호를 구한다. 이 표시 신호는 RF 신호가 전력 공급 입력에 인가되는 기간 동안 DC 전원으로부터 RF 트랜지스터에 의해 이끌어낸 변동 전류로부터의 엔벨로프를 나타낸다.

Description

ＲＦ 전력 신호들의 엔벨로프 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING THE ENVELOPE OF RF POWER SIGNALS}
본 발명은 고주파(RF) 검출기 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 높은 전력 레벨을 갖는, RF 신호들의 진폭 엔벨로프를 실시간 검출하기 위한 증폭기 기반 RF 검출기(amplifier-based RF detector)에 관한 것이다.
종래의 통신 시스템들은 전송 신호들의 크기를 제어하기 위해 RF 전력 증폭기들을 채용한다. 이러한 RF 전력 증폭기들은 신호 레벨들을 변화시키기 위해 그 성능을 적응시킬 수 있도록 하기 위해, 상기 증폭기들로의 입력 신호들 또는 증폭기들로부터의 출력 신호들의 레벨 검출을 종종 요구한다. 이러한 요건은 예를들어 WO 01/67598호에 개시되어 있는 데 여기서, 상기 전력 증폭기에 대한 입력 신호의 레벨이 사전설정된 임계 레벨을 초과할 때마다 그 동작 모드를 변화시키는 RF 전력 증폭기를 개시한다. 따라서, 이러한 증폭기의 최적의 동작을 위해서는 신호 레벨들을 신속하고 신뢰성 있게 검출하는 것이 필수적이다.
RF 신호들의 검출을 위한 종래 기술은 다이오드 기반 검출기들을 채용한다. 그러나, 이러한 검출기 다이오드들은 통상은, 다양한 연구 장비에서 그리고 통신 수신기들에서 전형적인 레벨들인 1÷10 ㎽ 정도의 저전력 신호들을 처리할 수 있다. 최근, 고 성능의 RF 전력 증폭기들이 개발되었고 이것들은 ㎾ 전력 범위에서의 전송을 처리할 수 있다. 결과적으로, 수 W 정도의 펄스들을 출력할 정도의 훨씬 고 레벨의 RF 신호들을 검출하기 위해서는 이러한 전력 증폭기들을 적절하게 제어하기 위해 설계된 보조 회로가 종종 필요하다. 따라서, RF 신호의 엔벨로프를 검출하기 위해 다이오드 기반 검출기들을 사용할 때마다, 엔벨로프 또한 증폭되므로(실제 검출된 신호가 엔벨로프의 평균값이기 때문에), 진폭에 급격한 변화가 발생한 RF 신호가 검출되고 제어를 위해 사용되어야 하는 경우 수용불가한 상당한 지연을 가져오게 된다.
상술한 방법은 RF 전력 증폭기에 의해 증폭된 고 레벨의 RF 신호들의 실시간 진폭 검출의 문제에 대한 만족할만한 솔루션을 제공하지는 못한다.
본 발명의 목적은 고 레벨의 RF 신호들의 진폭을 필수적으로 지연없이 검출하는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고 레벨 RF 신호들의 진폭을 검출하고, 대응하는 고 레벨의 엔벨로프 신호들을 출력하는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적들 및 장점은 이하의 설명으로 더욱 분명해질 것이다.
〈발명의 요약〉
본 발명은 RF 신호의 엔벨로프 검출 방법을 제공한다. 필수적으로 RF 주파수 범위에서 Class B, Class AB 또는 Class C 등의 비선형 동작점에서 동작하는 RF 트랜지스터를 제공한다. RF 트랜지스터는 RF 필터를 통해 DC 전원에 의해 전력공급되고 RF 트랜지스터의 출력 신호의 RF 성분들에 대한 의사 부하에 의해 종료된다. RF 신호는 RF 트랜지스터의 입력으로 공급되고 RF 신호가 이 입력으로 제공되는 기간 동안 DC 전원으로부터 RF 트랜지스터에 의해 이끌어낸 변동 전류로부터 엔벨로프를 표시하는 출력 신호가 구해진다. 검출된 신호는 변동 전류로부터 RF 성분들을 제거함으로써 구해질 수 있고 이에 따라, 단순히 RF 신호의 엔벨로프에 관련된 평균 검출 전류를 구하게 된다.
RF 트랜지스터가 접지된 소스를 갖는 FET이거나 또는 접지된 에미터를 갖는 바이폴라 트랜지스터일 때, 출력 신호는, RF 필터의 일 콘택트를 FET의 드레인 또는 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 접속하고, DC 전원의 음(-) 콘택트를 접지에 접속하고, DC 전원의 양(+) 콘택트를 순수 저항, 순수 리액턴스 또는 이들의 어떤 조합일 수 있는 임피던스를 통해 RF 필터의 다른 콘택트에 접속하고, 임피던스 양단의 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합함으로써 구해진다. 이렇게 함으로써, 출력 신호의 극성이 DC 전원의 극성과 반대로 결정된다.
RF 트랜지스터가, DC 전원의 양의 콘택트에 접속된 드레인을 갖는 FET 또는, DC 전원의 양의 콘택트에 접속된 콜렉터를 갖는 바이폴라 트랜지스터일 때, 출력 신호는, DC 전원의 음(-) 콘택트를 접지에 접속하고, FET의 소스 또는 바이폴라 트랜지스터의 에미터를 임피던스를 통해 접지에 접속하고, FET의 게이트 또는 바이폴라 트랜지스터의 베이스를, 이 게이트 또는 베이스에 접속된 RF 필터와 직렬로 접속된 바이어스 저항기를 통해 바이어스하고, RF 필터와 바이어스 저항기의 공통 콘택트와 소스 또는 에미터 간에 캐패시터를 접속하고, 임피던스 양단에 발생된 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합함으로써 구해진다. 이렇게 함으로써, 출력 신호의 극성이 DC 전원의 극성과 동일한 극성을 갖도록 결정된다.
반대의 극성을 갖는 두개 출력 신호들은, RF 필터의 일 콘택트를 FET의 드레인 또는 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 접속하고, DC 전원의 음(-) 콘택트를 접지에 접속하고, DC 전원의 양(+) 콘택트를 제1 임피던스를 통해 RF 필터의 다른 콘택트에 접속하고, FET의 소스 또는 바이폴라 트랜지스터의 에미터를 제2 임피던스를 통해 접지에 접속하고, FET의 게이트 또는 바이폴라 트랜지스터의 베이스를, 이들 게이트 또는 베이스에 접속된 RF 필터에 직렬 접속된 바이어스 저항기를 통해 바이어스시키고, RF 필터와 바이어스 저항기의 공통 콘택트와 소스 또는 에미터 간에 캐패시터를 접속하고, 출력 펄스형 신호의 극성을 DC 전원의 극성과 반대가 되도록 결정하기 위해 제1 임피던스 양단에 발생된 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합하고, 출력 신호의 극성이 DC 전원의 극성과 동일한 극성을 갖도록 결정하기 위해 제2 임피던스 양단에 발생된 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합함으로써 구해질 수 있다.
바람직하게는, 증폭기가 어떤 부하 및/또는 RF 신호의 레벨하에서도 무조건적으로 안정되도록 증폭기의 입력과 출력을 정합시킨다.
본 발명은 또한 RF 신호의 엔벨로프를 검출하기 위한 장치로서,
a) 필수적으로 RF 주파수 범위에서의 비선형 동작점에서 동작하는 RF 트랜지스터,
b) 상기 RF 트랜지스터에 전력 공급하기 위한 DC 전원,
c) 상기 RF 트랜지스터의 출력을 종료하기 위한 의사 부하, 및
d) 적어도 하나의 임피던스
를 포함하고,
상기 RF 신호가 공급 입력에 인가되는 기간 동안 상기 RF 트랜지스터에 의해 상기 DC 전원으로부터 이끌어낸 변동 전류로부터, 상기 임피던스 양단에 발생되고 엔벨로프를 나타나는 표시 신호를 구하기 위해, 상기 적어도 하나의 임피던스를 통해 상기 DC 전원이 상기 RF 트랜지스터에 전력을 공급하는 장치를 제공한다.
상기 표시 신호는 검출된 RF 신호의 엔벨로프에 비례할 수 있다.
상기 장치는 상기 RF 트랜지스터가 어떤 부하 및/또는 RF 신호의 레벨 하에서도 무조건적으로 안정되도록, 상기 RF 트랜지스터의 입력과 출력을 정합시키기 위한 회로를 더 포함한다.
일 양태에서, 상기 장치는
a) 필수적으로 상기 RF 주파수 범위에서의 Class B 조건하에서 동작하도록 바이어스된 RF 전력 트랜지스터,
b) 상기 RF 트랜지스터에 전력을 공급하기 위한 DC 전원 -상기 DC 전원은 제1 캐패시터에 의해 접지에 접속되고, RF 주파수 성분들이 상기 DC 전원에 도달하는 것을 차단하기 위한 RF 필터를 통해 상기 RF 트랜지스터의 출력 포트에 접속됨- ,
c) 상기 RF 트래지스터를, 그 진폭이 검출되는 상기 RF 신호의 소스에 정합시키는 입력 정합 회로,
d) 상기 RF 트랜지스터를, 상기 출력 포트를 종료시키는 의사 부하에 정합시키는 출력 정합 회로, 및
e) 상기 RF 필터의 콘택트에 접속되는 출력 콘택트 -상기 출력 콘택트에서는 상기 RF 신호가 상기 소스에 의해 인가되는 기간 동안 상기 DC 전원으로부터 상기 RF 트랜지스터에 의해 이끌어낸 변동 전류로부터, 상기 진폭 또는 상기 진폭에서의 변동을 나타내는 표시 신호가 발생됨-
를 포함한다.
상기 RF 트랜지스터는 접지된 소스를 갖는 FET이거나 또는 접지된 에미터를 갖는 바이폴라 트래지스터일 때, 상기 장치는
a) 상기 FET의 드레인 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 접속된 RF 필터,
b) 음(-)의 콘택트가 접지에 접속되고 양(+)의 콘택트가 임피던스를 통해 상기 RF 필터의 다른 콘택트에 접속되는 DC 전원, 및
c) 상기 임피던스 양단에 발생하는 전압을 결합시키기 위해 상기 다른 콘택트에 접속된 커플링 캐패시터 -상기 전압의 극성은 상기 DC 전원의 극성과 반대임 -
를 포함한다.
상기 RF 트랜지스터는 드레인을 갖는 FET, 콜렉터를 갖는 바이폴라 트랜지스터이고, 상기 드레인 또는 콜렉터는 RF 필터를 통해 상기 DC 전원의 양(+)의 콘택트에 접속되고, 상기 DC 전원의 음(-)의 콘택트는 접지에 접속되며, 상기 장치는
a) 상기 FET의 소스와 접지 간에 또는, 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터와 접지 간에 접속된 제1 임피던스,
b) 상기 FET의 게이트 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 접속된 RF 필터와 직렬 접속되어 상기 게이트 또는 상기 베이스를 바이어스하기 위한 바이어스 저항기,
c) 상기 RF 필터와 상기 바이어스 저항기의 공통 콘택트와 상기 소스 또는 상기 에미터 간에 접속된 캐패시터, 및
d) 상기 제1 임피던스 양단에 발생하는 전압을 결합시켜키기 위해, 상기 제1 임피던스의 비접지된 콘택트에 접속된 제1 커플링 캐패시터 -상기 전압의 극성은 상기 DC 전원의 극성과 동일함 -
를 포함한다.
상기 장치는 a) 상기 RF 필터와 DC 전원 간에 직렬 접속된 제2 임피던스, 및
b) 상기 제2 임피던스 양단에 발생된 전압을 결합시키기 위해, 상기 제2 임피던스와 상기 RF 필터 간의 공통 콘택트에 접속된 제2 커플링 캐패시터 -상기 전압의 극성은 상기 DC 전원의 극성과 반대임 -
를 포함한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, RF 검출기로서 사용된 Class B 증폭기의 입-출력 전송 특성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 음(-) 극성 출력을 생기게 하는 고 레벨의 RF 신호들의 진폭 검출을 위해 사용된 Class B 증폭기의 구현을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2b는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른, 양(+) 극성 출력을 생기게 하는 고 레벨의 RF 신호들의 진폭 검출을 위해 사용된 Class B 증폭기의 구현을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2c는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른, 음 및 양 극성 출력 둘다를 생기게 하는 고레벨 RF 신호들의 진폭 검출을 위해 사용된 Class B 증폭기의 구현을 개략적으로 도시하는 도면.
본 발명은 Class B 증폭기가 그 입력에 RF 신호가 있는 경우에만 동작하도록 바이어스된다는 사실을 이용한다. 따라서, 이러한 Class B 증폭기는 RF 검출기로서 동작할 수 있다. 본 발명에 따르면, RF 전력 증폭기로의 입력인 RF 신호 v in 는 그 진폭 변동들을 검출하고 이것들을 출력 단자들에 나타내는 Class B RF 증폭기에 결합되고 공급된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 필수적으로 Class B에서 동작하고 RF 검출기로서 사용되는, 트랜지스터(또는 증폭기)의 입출력 전송 특성을 개략적으로 도시한다. 곡선(107)은 전형적인 입-출력 전송 특성으로, 선형 영역에서 필수적인 주요 부분이다. 트랜지스터의 동작 바이어스 포인트(101)는 필수적으로 트랜지스터가 Class B에서 동작하는 것을 보장하기 위해 가능한 비전도(i out=0 )에 가깝게 설정된다. 바람직한 V Bias 의 값은 트랜지스터의 전송 특성(107)의 이용가능한 선형 범위에 따라 선택된다. Class B에 필수적인 트랜지스터의 적절한 동작을 보장하기 위해, 결합된 RF 입력 신호(100a)에 적절한 DC 바이어스가 부가된다. 검출은 필수적으로 Class B 동작에 근거하기 때문에, 변조된 RF 결합 신호의 반만이 (본 예에서는 양(+) 부분)이 Class B 증폭기에 의해 증폭되고 검출되고, 입력 신호(즉, V in ) 중 0보다 큰 순간 전압을 갖는 부분들만이 Class B 바이어스된 트랜지스터에 의해 증폭된다. 결과적으로 증폭된 신호(104)는 RF 전력 증폭기의 동작 주파수에서 하프-사인파들(half-sine waves)만을 포함한다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 결합된 입력 신호의 엔벨로프(100b)는 결합된 입력 신호를 증폭하는 Class B 증폭기의 (변동) 출력 전류(104)의 엔벨로프 값 I env (105) 의해 반영된다. 실제로, 엔벨로프(105)는 허수 표시부이다. 엔벨로프의 실제 표시는 출력 전류의 평균 값 I mean (106)으로 구해지고 이것은 엔벨로프 값 I env (105)에 비례한다. 이론적 비율 팩터는 π(즉, I env = π* I mean )이다. I env 가 입력 신호 V in 의 엔벨로프에 비례하기 때문에, I mean 은 V in 에도 비례한다. 따라서, 입력 신호 V in 의 엔벨로프는 Class B 증폭기의 출력 전류에 의해 표시된다(및 검출된다).
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 음(-) 극성 출력을 갖는 고 레벨 RF 신호들의 진폭 검출을 위해 사용된 Class B 증폭기의 구현을 개략적으로 도시한다. RF 필터들(206 및 207)은 RF 주파수 성분들만을 제거하기 위해 즉, RF 성분들이 DC 전원 V D 및 V B 에 도달하는 것을 차단하기 위해 사용된다. 저항기 R2는 I mean 에 비례하는 발생된 변동 전압을, 포인트 x에서의 전원 전압 +VD 로부터 감산하게 한다. (신호 엔벨로프 전압의) 표시 신호가 전달되어야 하는 부하는, 커플링 캐패시터 C2를 통해 포인트 x에 접속될 수 있다. RF 입력 신호 V in 인가시, 트랜지스터 Q1은 Class B에서 동작하기 때문에, 전류를 DC 전원으로부터 끌어내고 이에 따라, 포인트 x에서의 전압(입력 신호 없이 본래 +VD인)은 낮은 값으로 떨어진다. 따라서, 포인트 x에서의 검출은 음 극성의 검출된 신호로 표시된다. 이러한 방식으로, 부하로 전달된 전력 출력은 원한다면, Class B 증폭기(205)를 구현하기 위해 채용된 트랜지스터 Q1의 전력 처리 용량으로까지 커질 수 있다. RF 정합 네트워크(208 및 209)는 어떤 동작 조건하에서도 안정하게 유지되도록, 의사 부하(트랜지스터 Q1의 출력을 정합하여 무조건적인 안정시키기 위해 사용된 RF 부하)와 직렬로 트랜지스터 Q1의 입력 및 출력에 각각 내장된다. 트랜지스터 Q1의 게이트는 전압원 VB를 사용하여 저항기 R1에 의해 적절히 바이어스된다.
도 2b는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 양 극성 출력을 생기게 하는 고 레벨 RF 신호들의 진폭 검출을 위해 사용된 Class B 증폭기의 구현을 개략적으로 도시한 것이다. 이러한 구현에서, 도 2a에 도시된 구현을 위해 사용된 저항기 R2 및 캐패시터 C2는 폐기되고 대신, (예를들어, RF-쵸크와 캐패시터를 조합하여 구성될 수 있는) RF 필터(211)를 통하여 FET Q2의 소스에 접속되는 저항기 R3 및 캐패시터 C3로 교체한다. R3 양단의 전류 I mean 에 의해 포인트 y에서 나타나는 출력 전압 펄스는 양(+)이고 커플링 캐패시터 C3에 의해 부하로 결합된다. FET Q2의 게이트는 전압원 VB에 접속된 바이어스 저항기 R1을 사용하여, RF 필터(210)를 통하여 적절하게 바이어스된다. 캐패시터 C1은 포인트 y와 바이어스 저항기 R1 간에 접속되고, FET Q2의 컷-오프 상태를 방지하기 위해 출력 전압 펄스를 FET Q2의 게이트로 공급할 예정이다.
도 2c는 본 발명의 좀 더 바람직한 실시예에 따라, 음 및 양 극성 출력 둘다를 생기게 하는 고 레벨 RF 신호들의 진폭 검출을 위해 사용된 Class B 증폭기의 구현을 개략적으로 도시한 것이다. 본 예에서 도시된 회로는 도 2a에 도시된 회로의 특성들과 도 2b에 도시된 회로의 특성들을 조합한 결과이다. 결과적으로, 음 및 양의 출력 신호들 둘다가 동일 회로로부터 포인트 y 및 x에서 각각 구해진다.
본원에 도시된 실시예들은 FET보다는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 동일한 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 게이트, 드레인 및 소스에 접속된 소자들은 당업자에게는 명백한 적절한 바이어스(생략하여 도시안됨)로 각각 베이스, 콜렉터 및 에미터에 접속되어야 한다. 더우기, Class B 동작과 관련하여 상술한 기술은 Class AB, Class C 증폭기들에 대해서도 그리고 실제로는 비선형 동작점에서 동작하는 어떤 RF 트랜지스터/증폭기에도 동일한 방식으로 당업자에 의해 구현될 수 있다. 중요한 것은 도 1에 도시된 동작점(101)이, 출력 전류 iout가 양(+) 방향으로의 이동에 대한 것 보다 Vin의 양의 방향으로의 이동에 대해 더 커지도록 결정되어야 한다는 요건이다. 게다가, 변동 전압이 순수 저항들(상기 도 2a ~ 2c에서의 저항 R2 및 R3) 양단에 발생될 수 있도록 하는 대신, 저항과 리액턴스의 조합인 어떤 임피던스 뿐아니라 리액티브 임피던스도 채용될 수도 있다.
상술한 예들 및 설명들은 설명을 위한 것들일 뿐, 어떠한 방식으로든 본 발명을 제한하려는 의도는 아니다. 당업자에게 주지된 바와같이, 본 발명은 상술한 하나 이상의 기술을 사용하여 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 방식으로 실행가능하다.

Claims (17)

  1. RF 신호의 엔벨로프 검출 방법으로서,
    a) 필수적으로 RF 주파수 범위에서의 비선형 동작점에서 동작하는 RF 트랜지스터를 제공하는 단계 -상기 RF 트랜지스터는 RF 필터를 통해 DC 전원이 공급되고 상기 RF 트랜지스터의 출력 신호에서의 RF 성분들에 대한 의사 부하에 의해 종료됨-,
    b) RF 신호를 상기 RF 트랜지스터의 입력으로 공급하는 단계, 및
    c) 상기 RF 신호가 상기 입력에 인가되는 기간 동안 상기 RF 트랜지스터에 의해 상기 DC 전원으로부터 이끌어낸 변동 전류로부터 상기 엔벨로프를 나타내는 출력 신호를 구하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출된 신호가 상기 변동 전류로부터 RF 성분을 제거함으로써 구해지고 이에 따라, 상기 RF 신호의 엔벨로프에 단순하게 관련된 평균 검출 전류를 구하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 RF 트랜지스터가 접지된 소스를 갖는 FET이거나, 또는 접지된 에미터를 갖는 바이폴라 트랜지스터일 때
    상기 출력 신호는,
    a) RF 필터의 일 콘택트를 상기 FET의 드레인 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 접속하는 단계,
    b) 상기 DC 전원의 음(-) 콘택트를 접지에 접속하는 단계,
    c) 상기 DC 전원의 양(+) 콘택트를 임피던스를 통해 상기 RF 필터의 다른 콘택트에 접속하는 단계, 및
    d) 상기 임피던스 양단에 발생된 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합함으로써 상기 출력 신호의 극성을 상기 DC 전원의 극성과는 반대로 결정하는 단계
    를 행함으로써 구해지는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 RF 트랜지스터가 상기 DC 전원의 양(+)의 콘택트에 접속된 드레인을 갖는 FET이거나, 또는 상기 DC 전원의 양(+)의 콘택트에 접속된 콜렉터를 갖는 바이폴라 트래지스터일 때,
    상기 출력 신호는,
    a) 상기 DC 전원의 음(-)의 콘택트를 접지에 접속하는 단계,
    b) 상기 FET의 소스 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터를 임피던스를 통해 접지에 접속하는 단계,
    c) 상기 FET의 게이트 또는 상기 바이폴라 트래지스터의 베이스를, 상기 게이트 또는 상기 베이스에 접속된 RF 필터와 직렬 접속된 바이어스 저항기를 통해 바이어스하는 단계,
    d) 상기 RF 필터 및 상기 바이어스 저항기의 공통 콘택트와 상기 소스 또는 상기 에미터 간에 캐패시터를 접속하는 단계, 및
    e) 상기 임피던스 양단에 발생된 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합함으로써, 상기 출력 신호의 극성이 상기 DC 전원의 극성과 동일한 극성을 갖도록 결정하는 단계
    를 행함으로써 구해지는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    a) RF 필터의 일 콘택트를 상기 FET의 드레인 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 접속하는 단계,
    b) 상기 DC 전원의 음 콘택트를 접지에 접속하는 단계,
    c) 상기 DC 전원의 양 콘택트를 제1 임피던스를 통해 상기 RF 필터의 다른 콘택트에 접속하는 단계,
    d) 상기 FET의 소스 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터를 제2 임피던스를 통해 접지에 접속하는 단계,
    e) 상기 FET의 게이트 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스를, 상기 게이트 또는 상기 베이스에 접속된 RF 필터와 직렬로 접속된 바이어스 저항기를 통해 바이어스하는 단계,
    f) 상기 RF 필터 및 상기 바이어스 저항기의 공통 콘택트와, 상기 소스 또는 상기 에미터 간에 캐패시터를 접속하는 단계,
    g) 상기 제1 임피던스 양단에 발생된 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합함으로써, 상기 출력 신호의 극성을 상기 DC 전원의 극성과 반대가 되도록 결정하는 단계, 및
    h) 상기 제2 임피던스 양단에 발생된 전압을 커플링 캐패시터에 의해 결합함으로써, 상기 출력 신호의 극성이 상기 DC 전원의 극성과 동일한 극성을 갖도록 결정하는 단계
    를 수행함으로써 반대의 극성을 갖는 두개의 출력 신호들을 구하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 증폭기의 입력과 출력을 정합시켜 상기 증폭기를 어떤 부하 및/또는 RF 신호의 레벨 하에서도 무조건적으로 안정시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비선형 동작점은 다음의 동작 클래스들
    -Class B;
    -Class AB;
    -Class C
    로부터 선택되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임피던스는 순수 저항 또는 순수 리액턴스 또는 이들의 어떤 조합인 방법.
  9. RF 신호의 엔벨로프 검출 장치로서,
    a) 필수적으로 RF 주파수 범위에서의 비선형 동작점에서 동작하는 RF 트랜지스터,
    b) 상기 RF 트랜지스터에 전력을 공급하기 위한 DC 전원,
    c) 상기 RF 트랜지스터의 출력을 종료시키기 위한 의사 부하, 및
    d) 적어도 하나의 임피던스
    를 포함하고,
    상기 RF 신호가 공급 입력에 인가되는 기간 동안 상기 DC 전원으로부터 상기 RF 트랜지스터에 의해 이끌어낸 변동 전류로부터, 상기 임피던스 양단에 발생하고 상기 엔벨로프를 나타내는 표시 신호를 구하기 위해 상기 적어도 하나의 임피던스를 통해 상기 DC 전원이 상기 RF 트랜지스터에 전력을 공급하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 표시 신호는 검출된 RF 신호의 엔벨로프에 비례하는 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 RF 트랜지스터가 어떤 부하 및/또는 RF 신호의 레벨 하에서도 무조건적으로 안정되도록, 상기 RF 트랜지스터의 입력과 출력을 정합시키기 위한 회로를 더 포함하는 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    a) 필수적으로 상기 RF 주파수 범위에서 Class B 조건하에서 동작하도록 바이어스된 RF 전력 트랜지스터,
    b) 상기 RF 트랜지스터에 전력을 공급하는 DC 전원 -상기 DC 전원은 제1 캐패시터에 의해 접지에 접속되고, RF 주파수 성분들이 상기 DC 전원에 도달하는 것을 차단하기 위한 RF 필터를 통해 상기 RF 트랜지스터의 출력 포트에 접속됨- ,
    c) 상기 RF 트래지스터를, 그 진폭이 검출되는 상기 RF 신호의 소스에 정합시키는 입력 정합 회로,
    d) 상기 RF 트랜지스터를, 상기 출력 포트를 종료시키는 의사 부하에 정합시키는 출력 정합 회로, 및
    e) 상기 RF 필터의 콘택트에 접속된 출력 콘택트 -상기 출력 콘택트에서는 상기 RF 신호가 상기 소스에 의해 인가되는 기간 동안 상기 DC 전원으로부터 상기 RF 트랜지스터에 의해 이끌어낸 변동 전류로부터 상기 진폭 또는 상기 진폭에서의 변동을 나타내는 표시 신호가 발생됨-
    를 포함하는 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 RF 트랜지스터는 접지된 소스를 갖는 FET이거나 또는 접지된 에미터를 갖는 바이폴라 트래지스터이고,
    a) 상기 FET의 드레인 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 접속된 RF 필터,
    b) 음(-)의 콘택트가 접지에 접속되고 양(+)의 콘택트가 임피던스를 통해 상기 RF 필터의 다른 콘택트에 접속되는 DC 전원, 및
    c) 상기 임피던스 양단에 발생하는 전압을 결합시키기 위해 상기 다른 콘택트에 접속된 커플링 캐패시터 -상기 전압의 극성은 상기 DC 전원의 극성과 반대임-
    를 포함하는 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 RF 트랜지스터는 드레인을 갖는 FET, 콜렉터를 갖는 바이폴라 트랜지스터이고, 상기 드레인 또는 콜렉터는 RF 필터를 통해 상기 DC 전원의 양(+)의 콘택트에 접속되고, 상기 DC 전원의 음(-)의 콘택트에는 접지가 접속되며,
    a) 상기 FET의 소스와 접지 간에 또는, 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터와 접지 간에 접속된 제1 임피던스,
    b) 상기 FET의 게이트 또는 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 접속된 RF 필터와 직렬 접속되어 상기 게이트 또는 상기 베이스를 바이어스하기 위한 바이어스 저항기,
    c) 상기 RF 필터 및 상기 바이어스 저항기의 공통 콘택트와, 상기 소스 또는 상기 에미터 간에 접속된 캐패시터, 및
    d) 상기 제1 임피던스 양단에 발생하는 전압을 결합시키기 위해 상기 제1 임피던스의 비접지된 콘택트에 접속된 제1 커플링 캐패시터 -상기 전압의 극성은 상기 DC 전원의 극성과 동일함-
    를 포함하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    a) 상기 RF 필터와 상기 DC 전원 간에 직렬 접속된 제2 임피던스, 및
    b) 상기 제2 임피던스 양단에 발생된 전압을 결합시키기 위해 상기 제2 임피던스와 상기 RF 필터 간의 공통 콘택트에 접속된 제2 커플링 캐패시터 -상기 전압의 극성은 상기 DC 전원의 극성과 반대임-
    를 더 포함하는 장치.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비선형 동작점은 다음의 클래스들
    - Class B,
    - Class AB,
    - Class C
    로부터 선택되는 장치.
  17. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임피던스는 순수 저항 또는 순수 리액턴스 또는 이들의 어떤 조합인 장치.
KR1020047019679A 2002-06-03 2003-05-08 Ｒｆ 전력 신호들의 엔벨로프 검출 장치 KR20050027990A (ko)

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