MXPA03002904A - Medicion de potencia de radiofrecuencia. - Google Patents

Abstract

Un circuito de medicion de potencia de radiofrecuencia (RF) para medir la potencia de RF de una senal de entrada de RF de impulsos tiene un circuito de ADC sigma-delta y una compuerta de Y para controlar la distribucion de los impulsos de reloj a una entrada de impulsos de reloj del circuito de ADC. Los impulsos de reloj se distribuyen a la entrada de impulsos de reloj solo dentro de la duracion de los impulsos de RF de la senal de entrada de RF de impulsos para permitir que se use un circuito de ADC de baja velocidad.

Description

MEDICIÓN DE POTENCIA DE RADIOFRECUENCIA Descripción de la invención. Esta invención se refiere a la medición de potencia de radiofrecuencia (RF) , y la invención se refiere de manera particular a un circuito de medición de potencia de RF y al método que emplea un circuito de conversión de analógico a digital (ADC) de sobremuestreo . Como se conoce por aquellos expertos en la técnica, un ADC de sobremuestreo requiere un número finito N de ciclos de reloj (donde N > 1) para terminar una conversión simple. La Figura 1 de los dibujos anexos es un diagrama de bloques que muestra un circuito de medición de potencia de RF, conocido. Comprende una entrada 11 de RF, una carga 12, un diodo 13 de Schottky, y un circuito ADC de sobremuestreo en la forma de un circuito 14 de ADC sigma-delta y un generador 15 de señales de relo . En el uso, el diodo 13 de Schottky funciona como un detector que transfiere el voltaje relacionado a la potencia de RF que alcanza la entrada 11 de RF. El circuito 14 de ADC convierte este voltaje a formato digital que da una medida de la potencia de RF que se puede almacenar para el procesamiento adicional. El generador 15 de señal de reloj suministra impulsos de reloj a la entrada Ci de señales de reloj del REF : 145854 circuito 14 de ADC, y estos impulsos definen la velocidad de conversión del circuito de ADC: El tiempo de conversión TCONV del circuito ADC se da por la expresión: donde N es un número de impulsos de reloj requeridos para terminar una conversión individual y FRELOJ es la frecuencia ...del generador 15 de señal de reloj . Hasta la fecha, ha sido habitual usar un circuito ADC de alta velocidad que tiene un tiempo de conversión TCONV que es mucho más corto que la longitud del impulso de RF, y de este modo se pueden derivar varias mediciones de potencia de cada impulso de RF. En general, se ha preferido un circuito ADC sigma-delta, puesto que se puede realizar una alta resolución de ADC a menor costo que otras técnicas de conversión. Seria deseable usar un circuito de ADC de sobremuestreo de baja velocidad que sea significativamente mas barato que un circuito de ADC de sobremuestreo de alta velocidad y aún sea capaz de lograr alta resolución de ADC que conduzca a una exactitud mejorada de medición. Sin embargo, un circuito de ADC de sobremuestreo de baja velocidad presenta un problema técnico significativo cuando el tiempo de conversión del circuito de ADC es más prolongado que la duración de impulso de RF.

De acuerdo a un aspecto de la invención, se proporciona un circuito de medición de potencia de RF para medir la potencia de RF de una señal de entrada de RF de impulsos que comprende un medio detector para convertir la señal de entrada a voltaje, un medio de conversión de analógico a digital, de sobremuestreo, para derivar una medida de la potencia de RF del voltaje, un medio de generación de señal de reloj para generar impulsos de reloj y un medio para controlar la distribución de los impulsos de reloj a una entrada de señales de reloj del medio de conversión de analógico a digital de sobremuestreo. En una implementación preferida, este medio para controlar provoca que los impulsos de reloj se distribuyan a la entrada de las señales de reloj sólo dentro de la duración de los impulsos de RF de la señal de entrada de RF de impulsos y de manera preferente, después del inicio de los impulsos de RF respectivos. Puesto que, con este arreglo, las señales de reloj se distribuyen a la entrada de reloj del ADC únicamente dentro de la duración de los impulsos de RF, es posible derivar una medición de potencia individual de dos o más impulsos de RF sucesivos. Por consiguiente, este arreglo permite el uso de un ADC de sobremuestreo de baja velocidad que tiene un tiempo de conversión más prolongado que la duración de impulso de RF. De acuerdo a otro aspecto de la invención, se proporciona un método para medir la potencia de RF de una señal de RF de impulsos que comprende los pasos de convertir la señal de RF de impulsos a voltaje, usando un medio de conversión de analógico a digital de sobremuestreo para derivar una medición de la potencia de RF a partir del voltaje y controlar la distribución de los impulsos de reloj a una entrada de reloj del medio de conversión de analógico a digital de sobrertiuestreo. Ahora se describe una modalidad de la invención, a manera de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos anexos, de los cuales: La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un circuito de medición de potencia de RF conocido, La Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un circuito de medición de potencia de RF de acuerdo a la invención, y Las Figuras 3(a) a 3(d) son diagramas de sincronización útiles en el entendimiento de la operación de circuito de medición de potencia de RF, mostrado en la Figura 2. Con referencia a la Figura 2, muchos de los componentes de circuito son los mismos como aquellos usados en el circuito de la Figura 1, y se han descrito con números de referencia similares. Como es el caso del circuito mostrado en la Figura 1, una señal KNT de RF (mostrada en la Figura 3(a)) se recibe en la entrada 11 de RF, terminada por la carga 12 y convertida por el diodo 13 de Schottky al voltaje VD (mostrado en la Figura 3 (b) ) relacionado a la potencia de RF que alcanza la entrada 11 de RF. El circuito 14 de ADC de sigma-delta entonces convierte el voltaje detectado VD a formato digital y de este modo genera los datos que representan una medida de la potencia de RF a la salida del convertidor . Como antes, el circuito 14 de medición de potencia de RF tiene un generador 15 de señales de reloj, pero difiere del circuito de la Figura 1 por la provisión de la compuerta 16 de Y (AND, en inglés) conectada entre el generador 15 de señal de reloj y la entrada d de señales de reloj del circuito 14 de ADC. La compuerta 16 de Y tiene una terminal de salida conectada a la entrada de señales de reloj, una primera terminal de entrada conectada al generador 15 de señales de reloj y una segunda terminal de entrada conectada para recibir una señal PE C de ¾ Impulso-encendido" generada en la forma de un tren de impulsos (mostrado en la Figura 3(c)) . La compuerta 16 de Y funciona, en efecto, como un conmutador que permite que los impulsos de reloj se distribuyan a la entrada Ci de señales de reloj del circuito 14 de ADC en tanto que está cerrado el conmutador (cuando PENC está 'alto") e impedir esta distribución cuando el conmutador está abierto (cuando PEN está "bajo") . La sincronización de la señal de 'Impulso-encendido" se refiere a la sincronización de los impulsos de RF de la señal de entrada de RF y su efecto es para permitir la distribución de los impulsos de reloj a la entrada Ci de reloj del circuito 14 de ADC, pero sólo dentro de la duración de los impulsos de RF (como se muestra en la Figura 3(d)) . De esta manera, los impulsos sólo se distribuirán a la entrada de reloj cuando esté presente un impulso de RF. Como se muestra en la Figura 3(b), el diodo 13 de Schottky tiene una constante de tiempo significativa que provoca que el voltaje VD de detección aumente y caiga exponencialmente en respuesta a los bordes delanteros y traseros, respectivamente, de cada impulso de RF. Para tomar en cuenta esto, cada impulso de la señal PENC de Impulso-encendido" se genera en un corto tiempo después del inicio del impulso de RF asociado, permitiendo de este modo que el voltaje del detector tenga tiempo suficiente para asentarse antes de que se distribuyan cualquier impulso de reloj a la entrada de reloj del circuito de ADC. En la práctica, para permitir que se hagan mediciones exactas de potencia, la constante de tiempo del detector debe ser tan corta como la longitud del impulso de RF. Puesto que las señales de reloj se distribuyen a la entrada de señales de reloj del circuito 14 de ADC sólo dentro de la duración de los impulsos de RF, es posible derivar una medición de potencia individual de dos o más impulsos de RF sucesivos; por consiguiente, se puede usar un circuito de ADC de baja velocidad, que tiene un tiempo de conversión que es mucho más largo que la duración del impulso de RF. De manera alternativa, se puede usar un circuito de ADC de alta velocidad; en este caso, la sincronización de la señal PENC de ¾ Impulso-encendido" eliminaré las mediciones de potencia que de otro modo se harán en tanto que el voltaje VD de detector esté aumentando o cayendo, mejorando de este modo la exactitud de la medición. Se apreciará que aunque el circuito de medición de potencia de RF descrito con referencia a la Figura 2 incluye un circuito de ADC de sigma-delta, se pueden usar de manera alternativa, otras formas de circuito de ADC de sobremuestreo . De manera similar, aunque se ha usado una compuerta 16 de Y, y un diodo 13 de Schottky, se pueden usar de manera alternativa otros componentes capaces de realizar sustancialmente las mismas funciones de detección y conmutación, por ejemplo, un circuito que permita señales de reloj sincrónicas, se puede usar para la función de conmutación y se puede usar un transistor de efecto de campo para la función de detección.

También se apreciará que la potencia de RF se puede medir con respecto a cualquier parte deseada de la forma de onda de entrada, que no necesariamente necesita incluir un impulso de RF. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un circuito de medición de potencia de RF para medir la potencia de RF de una señal de entrada de RF de impulsos, caracterizado porque comprende un medio detector para convertir la señal de entrada a voltaje, un medio de conversión de analógico a digital de sobremuestreo para derivar una medición de la potencia de RF a partir del voltaje, un medio de generación de señales de reloj para generar impulsos de reloj y un medio para controlar la distribución de los impulsos de reloj a una entrada de señales de reloj del medio de conversión de analógico a digital de sobremuestreo.
2. 2. Un circuito de medición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio para el control se conecta entre el medio de generación de señales de reloj y la entrada de señales de reloj y es sensible a una señal de control cuya sincronización se relaciona a la sincronización de los impulsos de RF de la señal de entrada de RF de impulsos.
3. 3. Un circuito de medición de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el medio para el control provoca que los impulsos de reloj se distribuyan a la entrada de señales de reloj sólo dentro de la duración de los impulsos de RF la señal de entrada de RF de impulsos.
4. 4. Un circuito de medición de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el medio para el control provoca que los impulsos de reloj se distribuyan a la entrada de señales de reloj después del inicio de los respectivos impulsos de RF.
5. 5. Un circuito de medición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio para el control comprende un medio de conmutación sensible a los impulsos de control.
6. 6. Un circuito de medición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la sincronización de los impulsos de control se relaciona a la sincronización de los impulsos de RF de la señal de entrada de RF de impulsos.
7. 7. Un circuito de medición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el borde guia de cada impulso de control sigue el inicio de un impulso respectivo de RF.
8. 8. Un circuito de medición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el medio de conmutación es una compuerta de Y.
9. 9. Un circuito de medición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el medio de detección es un diodo Schottky.
10. 10. Un circuito de medición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el circuito de conversión de analógico a digital de sobremuestreo es un circuito de conversión de analógico a digital de sigma-delta.
11. 11. Un circuito de medición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el circuito de conversión de analógico a digital de sobremuestreo tiene un tiempo de conversión más prolongado que el ancho de impulso de RF.
12. 12. Un método para medir la potencia de RF de una señal de RF de impulsos, caracterizado porque comprende los pasos de convertir la señal de RF de impulsos a voltaje, usar un medio de conversión de analógico a digital de sobremuestreo para derivar una medida de la potencia de RF a partir del voltaje y controlar la distribución de impulsos de reloj a una entrada de impulsos de reloj del medio de conversión de analógico a digital de sobremuestreo.
13. 13. Un método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el paso de control provoca que los impulsos de reloj se suministren a la entrada de los impulsos de reloj sólo dentro de la duración de los impulsos de RF de la señal de RF de impulsos.
14. 14. Un método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el paso de control provoca que el impulso de reloj se distribuya a la entrada de señales de reloj después del inicio de los respectivos impulsos de RF.