SE507373C2 - Anordning och metod för pulsformning och effektförstärkning - Google Patents
Anordning och metod för pulsformning och effektförstärkningInfo
- Publication number
- SE507373C2 SE507373C2 SE9603256A SE9603256A SE507373C2 SE 507373 C2 SE507373 C2 SE 507373C2 SE 9603256 A SE9603256 A SE 9603256A SE 9603256 A SE9603256 A SE 9603256A SE 507373 C2 SE507373 C2 SE 507373C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- signal
- information
- voltage
- digital
- mixing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
- H04B14/06—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
- H04L25/03834—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using pulse shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
- H04L27/362—Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/331—Sigma delta modulation being used in an amplifying circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
lO 15 20 30 507 373 2 så att den riskerar att orsaka interferens med signaler, vilka överförs via andra kanaler. Förstärkare avpassade för samtidig effektförstärkning av ett flertal smalbandiga kanaler och effektförstärkare avsedda att förstärka en bärvàg på vilken flera. CDMA-kanaler (CDMA == Code Division Multiple Access) är överlagrade utgör exempel på utrustningar, där ovan nämnda höga linjäritetskrav ställs.
D. P. Myer utreder i sin artikel “A Multicarrier Feed-Forward Amplifier Design", Microwave Journal, October 1994, sid. 78-88 hur en linjär effektförstärkare med hög bandbredd kan erhållas.
Framkoppling av insignalen till effektförstärkaren möjliggör kompensation för vissa olinjäriteter hos densamma.
A. Bateman et al redogör i artikeln “Linear Transceiver Architectures”, 1988 IEEE Vehicular Technology Conference, sid. 478-484 för hur effektförstärkare med hög linjäritet alternativt kan åstadkommas genom 'utnyttjande av kartesisk återkoppling, LINC-principen respektive adaptiv fördistorsion (LINC = Linear amplification with Non-linear Components).
I artikeln “Linear Modulators Based on RF Synthesis: Realization and Analysis", IEEE Transactions on Circuits and Systems - I: Fundamental Theory and Applications, Vol. 42, No. 6, Juli 1995 analyserar K-Y. Chan et al olika metoder att skapa QPSK- modulerade radiosignaler genom radiofrekvenssyntetisering {QPSK = Quadrature Bhase Shift šeying). Samtliga metoder som berörs utnyttjar den så kallade CALLUM-principen, vilken är en vidareutvecking av IJNC-principen (CALLUM == Combined Analogue Locked Loop Universal Modulator).
V. F. Días et al redovisar i sin artikel “Sigma-Delta Modulators for High-Resolution and Wide-Band A/D Converter Applications", Microelectronics Journal, 25(1994) sid. 253-277 bredbands- lO 15 20 25 507 373 tillämpningar för enbits-, flerbits= och kaskadkopplade sigma- deltamodulatorer.
Genom patentskriften US, A, 5 401 953 är det förut känt att utnyttja sigma-deltamodulatorer vid enkel- respektive exponen- tiell radiofrekvensmodulering, det vill säga radiofrekvens- modulering av kvadraturuppdelade Även det signalkomponenter. europeiska patentet EP, Bl, 426 560 anger en lösning, där sigma- deltamodulatorer utnyttjas för att wmdulera en insignal exponentiellt.
I artikeln “Complex-Signal Sigma-Delta Modulators for Quadrature Bandpass A/D Conversion", Microelectronics Journal, Vol. 27 sid.
, No. 6, 1996, 505-524 redogör V. da Ponte Días för den fördelaktiga brusfiltrering som kan uppnås genom utnyttjande av komplexa sigma-deltamodulatorer. Dessa modulatorer möjliggör brusöverföringsfunktioner som inte är symmetriska med avseende på likspänning. Som ett resultat härav kan bland annat design- metodiken göras mycket enkel för såväl lägre som högre ordningars kaskadtopologier för denna typ av modulatorer.
Genom artikeln “Progress in UWB Generation with Linear Silicon Switches”, Optically Activated Switching III, SPIE, Vol. 1873, 1993, sid. 238-248 av K. Cardwell et al är metoder förut kända för att generera ultrabredbandiga radarpulser~ med hjälp av ljusaktiverade kiselswitchar, LASS (LASS = Ligth Activated Silicon Switch).
I artikeln “High Speed, High Resolution Analogue-to-Digital Conversion using a Hybrid Electro-Optic: Approach", 1995 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, sid. 704-707 av R. Mason et al respektive patentskriften US, A, 5 401 953 skildras tvá olika metoder att åstadkomma mycket högfrekventa 10 15 20 25 507 375 4 elektromagnetiska pulser genom utnyttjande av en pulsad laser, optiska fördröjningsmedel och en fotokonduktiv switch.
Genom A. Rosens artikel “Long Lifetime Silicon Photoconductive Semiconductor Switches”, Optically Activated Switching III, SPIE, Vol. 1873, 1993, sid. 27-38 är fotokonduktiva switchar med hög tillförlitlighet och läng livslängd av dopade kiselsubstrat förut kända.
Som exempel på ytterligare användningsområden för optiskt aktiverade switchar kan nämnas framställning av plasma för fusionsreaktorer, detektering av röntgenstrålning samt generering av bredbandiga högeffektspulser i pulsradar- tillämpningar.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning presenterar anordningar och metoder för pulsformning och effektförstärkning av en generell informationssignal, vilken kan vara analog eller digital, enkel eller kvadraturuppdelad i två signalkomponenter. Den föreslagna lösningen erbjuder hög linjäritet samtidigt som hög verkningsgrad uppnås över ett stort frekvensband.
Genom sigma-deltamodulering kan lösningar för D/A- och A/D- omvandling med ett stort dynamiskt område erhållas, eftersom den därvid. utnyttjade översamplingen och brusfiltreringen minskar såväl kraven på linjäritet hos de ingående analoga kretsarna som matchningskraven dem emellan. Vidare kan de antivikningsfilter som innefattas i dessa lösningar göras relativt enkla, vilket leder till att lösningarna lämpar sig väl för integrerade kretsar. Dessvärre finns det för närvarande inga kretsar som är lO 15 20 25 30 507 373 snabba nog för att direkt kunna syntetisera en radiofrekvent signal enligt denna metod.
Lösningen enligt US, A, 5 401 953 utnyttjar en enbits sigma- deltamodulator av làgpass-typ i kombination med en konventionell effektförstärkare för generering' av en. radiofrekvent informa- tionssignal.
Den lösning som beskrivs i artikeln “High Speed, High Resolution Analogue-to-Digital Conversion using a Hybrid Electro-Optic Approach", 1995 IEEE International Symposiun1 on Circuits and Systems, sid. 704-707 av R. Mason et al anger en metod för att alstra mycket högfrekventa elektromagnetiska pulser genom utnyttjande av en pulsad laser, optiska fördröjningsmedel och fotokonduktiva switchar.
Det finns emellertid ingen tidigare beskriven lösning, varvid en sigma-deltamodulerad informationssignal pulsformas och effekt- förstärkes genom utnyttjande av spänningsmatade switchar, vilka i sin tur styrs av den pulsformade informationssignalen.
Ett ändamål med föreliggande uppfinning' är således att genom utnyttjande av en switchenhet, vilken inkluderar konduktiva element känsliga för joniserande strålning åstadkomma högeffektixq linjär" pulsformning och effektförstärkning av en digital insignal.
En digital signal, vilken är såväl lätt att pulsforma som okänslig för olinjàriteter i effektförstàrkaren ernàlles med fördel genom sigma-deltamodulering. En sigma-deltamodulator kan generera en digital signal omfattande ett uppràkneligt antal signalvärden ur godtycklig analog eller digital informations- signal.
En första föreslagen anordning enligt uppfinningen sigma- deltamodulerar en inkommande informationssignal och genererar en |_1 UI 507 373 6 digital signal, vilken kan antaga M olika diskreta signalvärden.
En blandnings- och förstärkningsenhet omvandlar därefter den digitala signalen till en spänningsswitchad informationsbärande signal, ur vilken en önskad del av signalens spektrum särskiljes genom filtrering. En spänningsswitchad signal àstadkommes ur den digitala signalen genonl att M switchar styrs i. enlighet med informationsinnehàllet i den digitala signalen. Varje switch är förbunden dels med en för switchen unik matningsspänning dels med efli för alla switchar gemensam utgång. blir Dà en given switch slutes dess matningsspänning tillgänglig pà utgången.
Switcharna styrs så att endast en switch àt gängen är sluten.
Den- spänningsswitchade informationsbärande signalen utgörs av spänningsvariationerna pà switcharnas gemensamma utgång.
Anordningen är därvid kännetecknad så som det framgår av patentkrav l.
En andra föreslagen anordning enligt uppfinningen genererar tvà digitala signaler ur två kvadraturuppdelade informations- signalkomponenter genom separat sigma~deltamodulering av respektive signalkomponent. De digitala signalerna kan antaga M olika diskreta signalvärden. Två blandnings- och förstärkningsenheter omvandlar de digitala signalerna till spänningsswitchade informationsbärande signaler, vilka adderas i en efterföljande summeringsenhet, varvid en summasignal bildas. "r summasignalen särskiljes slutligen den önskade delen av spektrat genom filtrering. En spännings-switchade signaler stadkommes ur de We digitala signalerna pà samma sätt som ovan beskrivits genom att M switchar styrs i enlighet med informationsinnehàllet i respektive digital signal. Denna anordning är därvid kännetecknad så som det framgår av patentkrav 2. 10 15 20 30 507 373 En tredje föreslagen anordning enligt'uppfinningen genererar med hjälp av en sigma-deltamodulator tvâ kvadraturuppdelade digitala signaler ur en inkommande informationssignal. De digitala signalerna kan antaga M olika diskreta signalvärden. Tvà blandnings- och förstärkningsenheter alstrar ur de digitala signalerna motsvarande spänningsswitchade informationsbärande signaler, vilka adderas i en efterföljande summeringsenhet, varvid en summasignal bildas. Ur summasignalen särskiljes en önskad del av spektrat genom filtrering. Spänningsswitchade signaler åstadkommes ur de digitala signalerna genom utnyttjande samma sätt som beskrivits av M switchar pà för den första föreslagna anordningen. Denna anordning är därvid kännetecknad så som det framgår av patentkrav 3.
Uppfinningen avser även en metod för pulsformning och effektförstärkning av en inkommande informationssignal. Metoden innebär att ombildas informationssignalen genom sigma-deltamodulering, till en digital signal omfattande M diskreta signalvärden. De n-bitars ord, där exempelvis n=2logM, som representerar den digitala signalen multipliceras med en given symbolsekvens, vilken exempelvis kan vara en sà kallad Hadamard- sekvens. En binär lokaloscillatorsignal [O, 1] utgör ett enkelt exempel pà en möjlig Hadamard-sekvens. Det går emellertid lika bra med godtycklig annan symbolsekvens som àterupprepas periodiskt. De symboler som ingår i symbolsekvensen kan dessutom vara m-nära, det vill säga vardera kunna antaga ett av m olika diskreta värden.
Den resulterande signalen som uppstår vid multiplikationen avkodas och styrs beroende pà aktuellt värde till en given switch av M möjliga. Varje switch är förbunden dels med en för switchen unik lnatningsspänning dels med en för alla switchar gemensam utgång. Dä en given switch slutes blir dess lO 15 20 30 507 375 8 matningsspänning tillgänglig på utgången och switcharna styrs så att endast en switch àt gången är sluten. Den spänningsswitchade informationsbärande signalen utgörs av spänningsvariationerna pà switcharnas gemensamma utgång. Ur denna informationsbärande signal särskiljes en önskad del av spektrat genom bandpassfiltrering. Denna metod enligt uppfinningen är därvid kånnetecknad så som det framgår av patentkrav 12.
En andra metod enligt uppfinningen för pulsformning och effektförstärkning av en inkommande informationssignal innebär att informationssignalen genonl sigma-deltamodulering, ombildas till en digital signal, vilken kan antaga. M olika diskreta signalvärden. Den digitala signalen avkodas och styrs beroende på aktuellt värde till en given pulsgenerator, vilken levererar en puls av' bestämd. längd. Pulsen omvandlas till joniserande strålning och delas upp i olika komponenter. Varje komponent skickas genom ett separat fördröjningselement, vilka alla ger olika fördröjning av signalen. Därefter kombineras pulserna av joniserande strålning till upptill M pulståg på ett sådant sätt att pulstågen tillsammans representerar en produktsignal av den digitala signalen och en given symbolsekvens. Varje pulståg av joniserande strålning bestrålar ett givet konduktivt element, vars elektriska ledningsförmåga beror av hur mycket joniserande strålning som träffar elementet. konduktivt Varje element levererar då det träffas av *oniserande strålnin en för J unik matningsspänning till en för alla konduktiva element gemensam utgång. De konduktiva elementen bestràlas på ett sådant sätt att i varje givet tidsögonblick endast ett element är ledande. Denna metod är därvid kånnetecknad så som det framgår av patentkrav 14.
En tredje metod enligt uppfinningen för pulsformning och effektförstärkning av inkommande informationssignaler innebär 10 15 20 30 507 373 att två kvadraturupp-delade informationssignalkomponenter sigma- deltamoduleras till två M-nära digitala signaler, det vill säga signaler som vardera kan antaga M olika diskreta signalvärden.
De digitala signalerna blandas och förstärkes separat, men samma symbolsekvens utnyttjas vid uppblandningen. Den andra digitala signalen blandas dock med en symbolsekvens som förskjutits en kvarts period i förhållande den symbolsekvens som utnyttjas för uppblandning av den första digitala signalen. En spänningsswitchad signal skapas med hjälp> av' en switchenhet, vilken utnyttjar joniserande strålning och M konduktiva element på något av de sätt som beskrivits ovan. De uppblandade och spänningsswitchade signalerna adderas till en summasignal varefter den önskade effektsignalen erhålles genom filtrering av denna summasignal. Denna metod är därvid kännetecknad så som det framgår av patentkrav 15.
Vid en fjärde metod enligt uppfinningen för' pulsformning' och effektförstärkning av en inkommande informationssignal delas informationssignalen genom sigma-deltamodulering upp i två kvadraturkomponenter, vilka blandas, förstärkes, kombineras och filtreras analogt med den närmast ovan beskrivna metoden. Denna metod enligt uppfinningen är därvid kännetecknad så som det framgår av patentkrav 16.
De föreslagna anordningarna och metoderna löser såväl problemen med dagens MCPAflösningar som de problem, vilka alla hittills kända linjära moduleringssystem är behàftade med vad det gäller verkningsgrad och linjäritet, utan att det àtadkommes ä bekostnad av det sistnämnda eller vice versa. Den P översampling och brusfiltrering som tillämpas vid sigma- deltamodulering möjliggör hög linjäritet hos utsignalen samtidigt som icke-linjära effektförstärkare baserade på switchteknik kan utnyttjas. 10 l5 20 25 507 373 1° Vid pulsformning och effektförstärkning av informationssignaler med utnyttjande av sigma-deltamodulering och switchbaserade förstärkare undviks kombinering av signaler med hög effekt.
Detta medför att radiosignaler kan alstras utan skrymmande effektkombinatorer. Vidare krävs ingen fas- eller amplitudmatchning av ingående signalkomponenter, vilket leder till att kretsimplementering för en inkommande analog informationssignal blir relativt enkel. Kretslösningen förenklas ytterligare av att mikrovàgskonstruktion kan undvikas även vid generering av radiosignaler i mikrovàgsomràdet.
Dá sigma-deltamodulatorer utnyttjas för pulsformning och effektförstärkning enligt uppfinningen behövs ingen trimning av de ingående komponenterna. Därutöver är konstruktionen skalbar till mycket höga spänningar och effekter. Förstärkaren kan omfatta stor bandbredd trots att dess uteffekt är hög. Till följd av förstärkarens stora bandbredd kan det tillika ställas förhållandevis blygsamma krav sändarfilter. Switchenhetens optiska switchar ger dessutom perfekt bakàtisolation och minimalt jitter.
Lösningar där kvadraturuppdelade informationssignaler sigma- deltamoduleras, blandas och förstärkes separat eller där sigma- deitamodulatorn genererar kvadraturuppdelade digitala signaler är mycket enkla att implementera. Dock fordras noggrann fas- och amplitudmatchnining mellan de ingående signalkomponenterna, det vill säga mellan I- och Q-kanalen.
Uppfinningen erbjuder vidare en möjlighet att kompromissa mellan översamplingsfaktor och kretskomplexitet genom kombination av flerbitars sigma-deltamodulatorer med effektförstärkare av flerniváers-typ. 10 15 20 25 ll 507 373 Den föreslagna metoden och anordningen därtill möjlighet att överlagra ett flertal CDMA-kanaler pá en och samma erbjuder bärvàg eller att samtidigt förstärka flera smalbandiga bärvàgor inom ett givet frekvensband.
OFDM-signaler, vilka har hög toppfaktor PF (PF = Peak Factor) det vill säga hög kvot mellan maximal toppeffekt (Pp) och medeleffekt (5), kan effektivt förstärkas enligt den föreslagna metoden eftersom den erbjuder mycket hög dynamik.
Den föreslagna metoden erbjuder slutligen smà, billiga och enkla kretslösningar för MCPA-tillämpningar. 4 FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar ett blockschema över en förut känd sigma- deltamodulator för en digital insignal; visar ett blockschema över en förut känd sigma- deltamodulator för en analog insignal; Figur 3 visar' ett exempel pà en utsignal från en fyra- nivàers sigma-deltamodulator, som matas med en sinussignal; »D Figur visar ett blockschema över en anordnin för pulsformning och effektförstàrkning av en generell informationssignal enligt en första utföringsform av den föreslagna metoden; Figur 5 visar ett kretsschema över en första variant av blandnings- och förstärkningsenheten (420) i figur 4 . - 1 10 15 20 25 507 373 Figur Figur Figur Figur Figur Figur Figur Figur 6 7a-7c 9a-9c 10 ll l3a-l3d 12 visar ett kretsschema 'över en andra variant av blandnings- och förstärkningsenheten (420) i figur 4; åskådliggör i diagramform ett exempel på hur signalamplituden för de tre viktigaste signalerna i figur 5 och 6 kan variera över tiden; visar ett kretsschema över en tredje variant av blandnings- och förstärkningsenheten (420) i figur 4; åskådliggör i diagramform ett exempel på hur signalamplituden för de tre viktigaste signalerna i figur 8 kan variera över tiden; visar ett kretsschema över en fjärde variant av blandnings- och förstärkningsenheten (420) i figur A - -1 visar ett blockschema över en anordning för pulsformning och effektförstärkning av en generell informationssignal enligt en andra utföringsform av den föreslagna metoden; ett visar kretsschema över blandnings- och förstårkningsenheten (ll420) i figur ll; åskådliggör i diagramform ett exempel på hur signalamplituden för de tre viktigaste signalerna i figur 12 kan variera över tiden; visar ett blockschema över en anordning för pulsformning och effektförstärkning av en generell informationssignal, vilken har uppdelats i lO )_.\ UT 20 25 13 507 373 kvadratursignalkomponenter enligt en tredje utföringsform av den föreslagna metoden; Figur 15 visar ett blockschema över en anordning för uppdelning av en generell informationssignal i kvadratursignalkomponenter, vilka pulsformas och effektförstärkes enligt en fjärde utföringsform av den föreslagna metoden; Figur 16 visar ett blockschema över en anordning för pulsformning och effektförstärkning av en generell informationssignal, vilken har uppdelats i kvadratursignalkomponenter enligt en femte utföringsform av den föreslagna metoden; Figur 17 visar ett blockschema över en anordning för uppdelning av en generell informationssignal i, kvadratursignalkomponenter, vilka pulsformas och effektförstärkes enligt en sjätte utföringsform av den föreslagna metoden; Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritningar.
FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur ]_ visar ett blockschema över hur en inkommande digital signal (XD) pà ett förut känt sätt moduleras i en sigma- deltamodulator och bildar en digital utsignal (Y). För enkelhets skull antas den digitala utsignalen (Y) vara binär, det vill säga att den kan antaga tvà olika signalvärden, sàsom exempelvis lO 15 20 25 30 507 373 14 ett (1) och minus ett (-1).
I praktiken kan dock utsignalen (Y) med fördel omfatta flera bitar och därmed kunna antaga flera än tvà olika signalvärden. En summator (110) bildar en skillnadssignal (e) mellan den inkommande signalen (XD) och utsignalen (Y). Skillnadssignalen (e) filtreras i ett digitalt filter (120) med överföringsfunktionen EL varvid en filtrerad signal (h(e)) genereras. Denna signal (h(e)) jämföras i en klockad (CK) kvantiserare (130) med en referensnivà. Om den filtrerade signalen (h(e)) överstiger referensnivàn avger kvantiseraren (130) en första digital signal, exempelvis en etta (1) och om den filtrerade signalen (h(e)) understiger referensnivàn avger kvantiseraren (130) en andra digital signal, exempelvis en minus-etta (-1). Referensnivàn sättes vanligen till det aritmetiska medelvärdet av de tvà närmast möjliga signalvärdena hos utsignalen (Y). Om utsignalen (Y) omfattar ett alfabete om M möjliga signalvärden erfordras således M-1 referensnivàer. För specialfallet att utsignalen (Y) är binär och. omfattar symbolerna ]_ och. -1 sättes alltså referensnivàn till noll.
På motsvarande sätt visas i figur 2 ett blockschema över hur en inkommande analog signal (XA) på ett förut känt sätt moduleras i en sigma-deltamodulator och bildar en digital utsignal (Y), som även i detta fall antas vara binär. En skillnadssignal (e) mellan den inkommande signalen (XA) och en analog motsvarighet (YA) till den digitala utsignalen (Y) bestämmes av en summator (210). Skillnadssignalen (e) filtreras i ett analogt filter med overföringsfunktionen H, varvid en filtrerad (h(e)) signal bildas. Den filtrerade signalen (h(e)) jämförs i en klockad (CK) komparator (230) med spänningsnivàn noll volt. Om den filtrerade signalen (h(e)) överstiger nollniván avger komparatorn (230) en första digital signal, exempelvis en etta (1) och om den 10 15 20 25 15 507 373 filtrerade signalen (h(e)) understiger nollnivàn avger komparatorn (230) en andra digital signal, exempelvis en minus- etta (-1). Även i det analoga fallet bör emellertid utsignalen (Y) omfatta flera än en bit, eftersom en given upplösning därmed kräver en lägre samplingstakt. Utsignalen (Y) omvandlas i en klockad (CK) D/A-omvandlare (240) till en motsvarande analog signal (YA) och àterföres till summatorn (210). I syfte att säkerställa synkronisering mellan D/A-omvandlaren (240) och komparatorn (230) styrs dessa båda enheter (230, 240) av samma klocksignal(CK).
. N u . . H _" Sigma-deltamodulatorns overforingsfunktion š=f-- ; dar X=XD 1+H eller XA, har làgpasskaraktär, varför det önskade spektrat av utsignalen (Y) erhålles genom làgpassfiltrering av densamma. Överföringsfunktionen UU hos det digitala filtret (120) bör dock i de flesta radiotillämpningar vara av bandpass-typ, eftersoni kvantiseringsbruset (e=X-Y) med överföringsfunktionen Xy 1 E 1+H , därvid effektivt kan flyttas utanför utsignalens (Y) nyttofrekvensspektrum.
I figur 3 illustreras ett exempel pá en utsignal från en sigma- deltamodulator med fyra möjliga utsignalvärden (3u, lu, ~lu och -3u), vilken matas med en analog sinussignal X(t)=2u-sin(2nt/T), det vill säga med amplitud 2u och periodtid T. I det illustrerade exemplet har sigma-deltamodulatorns samplings- frekvens valts 48 gånger högre än sinussignalens frekvens, vilket innebär att översamplingsfaktorn är lika med 24.
Följaktligen utnyttjas 48 sampel hos utsignalen (Y(t)) för att representera en period av insignalen X(t). Då insignalen X(t) överstiger en första referensnivà CL men understiger en andra referensnivà 2u kommer utsignalen (Y(t)) att sïatistiskt sett 10 20 30 507 573 16 att oftast antaga värdet lu och om'insignalen X(t) överstiger referensnivän 2u kommer utsignalen (Y(t)) oftast antaga värdet 3u och så vidare. Aktuell utsignal (Y(t)) beror av såväl insignalen X(t) som värdet hos den närmast föregående utsignalen (Y(t-1)). Därför kommer utsignalen. (Y(t)) generellt Sett att slumpmässigt växla mellan två närliggande signalvärden från sampel till sampel. Om insignalen X(t) (Y(t)) är ungefär lika med noll kommer utsignalen att slumpmässigt växla mellan värdena lu och -lu. På samma sätt kommer utsignalen (Y(t)) att slumpmässigt variera mellan lu och 3u då insignalen. X(t) är approximativt lika med 2u och mellan -lu och -3u då insignalen X(t) är cirka -2u. Emellertid förekommer även större slumpmässiga variationer, såsom framgår av figur 3.
Ett blockschema över en anordning enligt en första utföringsform av 'uppfinningen 'visas i figur 4. Anordningen pulsformar och effektförstärker en inkommande informationssignal (XIJ genom att först behandla informationssignalen (Xx) i en sigma- deltamodulator (410). Sigma-deltamodulatorn (410) kan vara av så kallad bandpass-typ, vilket innebär* att dess ingående filter (120 respektive 220) har bandpassfiltrerande karaktär eller av så kallad lågpass-typ, vilket innebär att dess ingående filter (120 respektive 220) har lågpassfiltrerande karaktär. Sigma- deltamodulatorn (410) kan vara antingen digital, såsom beskrivits i anslutning till figur 1 ovan eller analog, vilket illustrerats i figur 2, beroende på om informationssignalen eller analog. En hbnär digital utsignal (Y), det vill säga en signal som kan antaga M olika diskreta värden, levereras på sigma-deltamodulatorns (410) utgång. Den digitala signalen (Y) representerar en fs gånger per sekund samplad version av informationssignalen (XH), En blandnings- OCh förstärkningsenhet (420), vilken inkluderar en blandningsenhet lO 15 20 25 30 17 507 373 (421), en avkodningsenhet (422) och'en switchenhet (423), tar emot den digitala signalen (Y). Blandningsenheten (421) blandar med hjälp av en given symbolsekvens (B) upp den digitala signalen (Y) till en radiofrekvent signal (RF). Symboltakten få hos symbolsekvensen (B) väljs lika med en multipel n av samplingsfrekvensen fs, det vill säga fâ = nfs. Ett dylikt val medför nämligen att repetitioner av den radiofrekventa signalens (RF) spektrum över Nyquistfrekvensen vid vikningsdistorsion vikes exakt över motsvarande signalspektra under Nyquist- frekvensen och degenererar därmed inte nyttosignalen.
Den/ radiofrekventa signalen (RF) styrs med hjälp av avkodningsenheten (422) till given ingång hos switchenheten (423). I switchenheten (423) alstras en spänningsswitchad informationsbärande signal (P), vilken filtreras i en filtrerande enhet (430). I denna enhet (430) särskiljes ett önskat frekvensband ur den spänningsswitchade signalen (P).
Företrädesvis utgörs den filtrerande enheten (430) av ett bandpassfilter, vars mittfrekvens (fo) är lika med halva symboltakten. fa/2 hos symbolsekvensen. (B), så att ett signalspektrum runt denna mittfrekvens (fy levereras på den bandpassfiltrerande enhetens (423) utgång. Om man önskar erhálla ett signalspektrum runt en högre multipel, exempelvis m där m>n, av symboltakten fg hos symbolsekvensen (B) vàljes istället en mittfrekvens (fo) motsvarande denna multipel, det vill säga fo = rwfß. Dä den spänningsswitchade signalen (P) endast omfattar lága frekvenser, såsom vid exempelvis audiotillämpningar, kan det vara aktuellt att istället låta den filtrerande enheten (430) utgöras av ett làgpassfilter med lämplig bandbredd.
I fi ur 5 visas ett kretsschema över en första variant av 9 blandnings- och förstärkningsenheten (420) i figur 4. En binär digital insignal (Y) tas emot av en blandningsenhet 10 15 20 30 507 373 18 signalen (Y) multipliceras med en bitsekvens (B) i ett multiplikatororgan (5100).
Detta kan exempelvis utgöras av en EXKLUSIVT ELLER-grind (XOR).
Vid multiplikationen bildas en radiofrekvent signal (RF). Bitsekvensen (B) alstras i en kodsekvensgenerator (5110) och är med fördel en Hadamard- sekvens, förslagsvis [l, 0], som upprepas i en obruten slinga.
Bitsekvensen (B) kan emellertid bestå av en godtjcklig kombination av m-nära symboler som upprepas utan avbrott.
Blandningsenheten (421) innefattar även en klockpulsgenerator (5120), vilken genererar en synkroniseringssignal (CL) till kodsekvensgeneratorn (5110) och sigma-deltamodulatorn (410).
Synkroniseringssignalen (CL) säkerställer att sigma-delta- modulatorn (410) och kodsekvensgeneratorn (5110) arbetar synkront.
I en avkodningsenhet (422) styrs den radiofrekventa signalen (RF) till en första ingång hos switchenheten (423) om den radiofrekventa signalen (RF) har ett första värde, exempelvis 1, och till en andra ingång om den radiofrekventa signalen (RF) har ett andra värde, exempelvis 0. I detta binära fall kan avkodning ske med hjälp av en inverterare (5200), vilken levererar inversen av den radiofrekventa signalen (RF) till switchenhetens Dà den radiofrekventa signalen (RF) har signalvärdet 1 aktiveras i switchenheten (423) en första enhet för generering av joniserande strålning (5310) och då den radiofrekventa signalen (RF) har signalvärdet 0 levererar inverteraren (5200) en signal, vilken aktiverar en andra enhet för generering av joniserande strålning (5320). I denna variant av blandnings- OCÜ förstàrkningsenheten (420) utgörs den joniserande strålningen av elektromagnetisk energi i ljusvàglängdsomràdet, varför enheterna lO l5 20 25 30 19 507 373 (5310 respektive 5320) är laserenheter eller andra ljusalstrande enheter, såsom exempelvis lysdioder. Vardera ljusalstrande enhet (5310 respektive 5320) genererar vid aktivering en optisk signal (ol respektive oz), vilken via ett optiskt transmissionsmedium överförs till konduktiva element (5330 respektive 5340). I första hand utnyttjas optiska fibrer som transmissionsmedium, men även luft, risman eller glasstavar är lämpliga medium för överföring av de optiska signalerna (oi, oj. De konduktiva elementen (5330, 5340) består av ett material, vars elektriska ledningsförmåga beror av den ljusmängd som träffar dem, det vill säga de är fotokonduktiva switchar. Dessa kan vara utformade som transistorer, tyristorer eller dioder. De fotokonduktiva switcharnas aktiva del kan med fördel bestå av ett substrat av galliumarsenid (GaAs), gulddopat kisel (Au/Si = 104) eller koppardopat kisel (Cu/Si w lO"Ü. Önskad rekombinationstid och därmed. indirekt de fotokonduktiva switcharnas till- och frånslagstid kan skräddarsys genom variation av störatomhalten i switcharnas substrat.
Den första fotokonduktiva switchen (5330) är ansluten till en positiv matningsspänning (+U) och en utgång. Den andra fotokonduktiva switchen (5340) är ansluten till en negativ matningsspänning (-U), vilken med fördel har samma absolutbelopp som den positiva matningsspänningen (+U) och samma utgång som den första fotokonduktiva switchen (5330). fotokonduktiva switchen (5330) bestrålas med ljus (ofi matnin ssoännin (+U) till än li på ut åncen och då den andra 9 _ _ 9 _ fotokonduktiva switchen (5340) bestràlas med ljus (oz) blir istället denna switchs matningsspänning (-U) tillgänglig pä utgången. Den radiofrekventa strålningen (RF) avkodas så att vid varje tidpunkt maximalt en av de fotokonduktiva switcharna är sluten. Den spänningsswitchade informationsbärande signalen (?) 20 30 507 373 20 kan därför avläsas som spänningsvariationer på de fotokonduktiva switcharnas (5330, 5340) gemensamma utgång.
Den joniserande strålningen kan även vara elektromagnetisk strålning av röntgenvåglängd eller utgöras av fria elektroner, vilka accelereras över en .potentialbrygga. Ett gasformigt medium, såsom exempelvis luft, kan användas för transmission av röntgenstrålning medan vakuum är ett mera lämpligt trans- missionsmedium för elektronstrålar. För elektronstrålar och joniserande strålning av röntgenvåglängd kan konduktiva element väljas, vars aktiva del består av ett material med relativt stort bandgap. Diamant och kiselkarbid (SiC) utgör dylika exempel. Ett större bandgap hos de konduktiva elementen resulterar i en lägre mörkerström, vilket i sin tur ger en lägre brusnivå hos den spänningsswitchade informationsbärande signalen (P). Ju större bandgap de konduktiva elementen har desto högre energi per avgiven foton erfordras dock. Naturligtvis kan även konventionella fotokonduktiva element styras av såväl röntgenstrålning som elektronstrålar. Konduktiva element, vilka utnyttjar så kallad photoquenching är dessutom tillämpbara för samtliga typer av joniserande strålning. Photoquenching inducerar en ökad rekombinationstakt i det konduktiva elementet, vilket möjliggör en snabbare öppning av switchen än vid traditionell fotokonduktiv switchning.
Figur 6 visar ett kretsschema över en andra variant av blandnings- och förstärkningsenheten (420) i figur 4. En binär digital signal (Y) tas in i en blandningsenhet (421), där den digitala signalen (Y) multipliceras med en bitsekvens (B) i ett multiplikatororgan (6100). Vid multiplikationen alstras en radiofrekvent signal (RF) på samma sätt som redovisats för figur 5 ovan. Bitsekvensen (B) framställs i en kodsekvensgenerator (6110), vilken klockas av en synkroniseringssignal (CL) från en lO l5 20 30 21 507 375 klockpulsgenerator (6120). Synkroniseringssignalen (CL) förmedlas även till sigma-deltamodulatorn (410) i syfte att säkerställa samordning wællan sigma-deltamodulatorn (410) och kodsekvensgeneratorn (6110).
Den radiofrekventa signalen (RF) förs till en optisk signalväljare (6210) i en avkodningsenhet (422). Dà den radio- frekventa signalen (RF) antager ett första signalvärde, exempelvis 1, styrs en konstant optisk signal (O) fràn en ljusalstrande enhet (6200), exempelvis en, laserenhet, till en första fotokonduktiv switch (6310) i switchenheten (423) i form av en första optisk signal (oi) och då den radiofrekventa signalen (RF) antager ett andra signalvärde, exempelvis 0, styrs den optiska signalen (O) till en andra fotokonduktiv switch (6320) i form av en andra optisk signal (oz). Eftersom den takt med vilken den optiska signalväljaren (6210) kan styra den optiska signalen (O) i princip är omvänt proportionell mot f-f- efzekten hos den optiska signalen (O) är det önskvärt att den optiska signalens (O) effekt är så läg som möjligt. Den optiska effekt sonx belyser de fotokonduktiva switcharna (6310, 6320) skall emellertid vara relativt hög. Därför bör switchenheten (423) vid pulsformning och switchning med hög datahastighet även inkludera optiska förstärkare, vilka förstärker de optiska signalerna (ol, oz) innan de förs till de fotok nduktiva switcharna (6310 respektive 6320).
Figur 7a visar i diagramform ett exempel över hur signalamplituden (Y(nTS)) för den binära digitala insignalen (Y) i figur 4-6 kan variera med tiden t. Den bakomliggande informationssignalen antages vara samplad 1/TS innebär att intervallet nællan tvà konsekutiva gånger per sekund, vilket sampel är TS sekunder. Längs diagrammets horisontella axel visas en parameter n, som anger samplingsintervall, istället för tiden lO 507 373 22 t. Diagrammet representerar den binära signalen (Y(nTs)) som funktion av IrTs. Signalen (Y(nT5)) kan j. detta exempel antaga signalvärdena 1 eller O.
I figur 7b àskàdliggörs bitsekvensen (B) från kodsekvens- generatorn (5120 i figur 5 respektive 6120 i figur 6). Denna bitsekvens (B) har en betydligt högre bittakt än den digitala signalen (Y). Bitsekvensens (B) bittakt har i. detta exempel valts till f5xlO, vilket ungefär motsvarar undre gränsen för ett rimligt praktiskt värde. Bitsekvensen (B) antager här omväxlande värdena O och 1, som representeras längs diagrammets vertikala axel. Längs diagrammets horisontella axel visas tiden (t).
Figur 7c åskådliggör den spänningsswitchade informationsbärande signalen (P) i figur 4-6. Diagrammet visar signalen (P(t)) som (P(t)) respektive -U) (1/O) Dà den digitala signalen (Y) har värdet 0 funktion av tiden (t). Den spänningsswitchade signalens amplitud motsvarar matningsspänningarnas (+U absolutbelopp (U) och dess fasläge styrs av värdet av den digitala signalen (Y). är den spänningsswitchade signalen (P(t)) identisk med bitsekvensen (B) och dä den digitala signalen (Y) har värdet 1 är den spänningsswitchade signalen (P(t)) en inverterad kopia av bitsekvensen (B).
I figur 8 visas ett kretsschema över en tredje variant av blandnings- och förstärkningsenheten (420) i figur 4, i vilken den digitala insignalen (Y) är kvartär, det vill säga den kan antaga fyra olika diskreta signalvärden. Den digitala signalen (Y) tas emot av en blandningsenhet (421), i vilken den multipliceras med en bitsekvens (B) och genererar en radiofrekvent informationsbärande signal (RF). Multiplikationen sker med hjälp av ett multiplikatororgan (8100), vars ena faktor utgörs av ett tvà-bitarsord (yï, yfi fràn den digitala signalen 10 15 20 25 30 23 507 373 (Y) och vars andra faktor är en'bit ur bitsekvensen (B).
Produkten, det vill säga den informationsbärande signalen (RF), representeras i form av tvà binära bitar (rf-j, rfz), vilka aktiverar en av fyra utgångar (e1-e4) hos en avkodningsenhet (422). Om den informationsbärande signalen (RF) antager ett första värde, exempelvis rfIrffOO, levereras en signal på en första utgång (el) , om den informationsbärande signalen (RF) antager ett andra värde, exempelvis rflrffOl, levereras en signal på en andra utgång (e_,_) , om den informationsbärande signalen (RF) antager ett tredje värde, exempelvis rflrfflO, levereras en signal på en tredje utgång (e4) och om den informationsbärande signalen (RF) antager ett fjärde värde, exempelvis rflrffll, levereras en signal på en fjärde utgång (ei).
Signalerna på utgàngarna (el-eq) omvandlas i ljusalstrande enhet (8310-8340) i en switchenhet (423) till optisk energi (ol-oá).
Varje optisk signal (ol-o4) bestrålar en given fotokonduktiv switch (8310-8340), vars ledningsförmäga beror av mängden ljus som träffar switchen. Samtliga fotokonduktiva Switchar (8350- 8380) är förbundna med en gemensam utgång. Dessutom är den första switchen (8350) förbunden med en första positiv matningsspänning (+U); den andra switchen (8360) med en första negativ matningsspänning (-U); den tredje switchen (8370) med er. andra positiv matningsspänning (+3U), som är högre än nämnda första positiva matningsspänning (+U) och den fjärde switchen (8380) med en andra negativ matningsspänning (-3U), som är högre än nämnda första negativa matningsspänning (-U). Dä de fotokonduktiva s' itcharna (8350-8380) träffas av ljuspulser (ol- oå) levererar spänningskällorna (+U, -U, +3U respektive -3U) effekt till den gemensamma utgången i takt med variationerna hos den radiofrekventa signalen (RF=rf1rf2). Detta resulterar i att 10 15 20 24 \507 373 en informationsbärande spänningsswitchad signal (P), informationsinnehàll motsvarande den digitala insignalens med ett (Y), levereras på den switchenhetens (423) utgàng.
Blandningsenheten (421) innefattar även en klockpulsgenerator (8120), vilken genererar en synkroniseringssignal (CL) till en kodsekvensgenerator (8110) och sigma-deltamodulatorn (410).
Synkroniseringssignalen (CL) säkerställer att sigma-delta- modulatorn (410) och kodsekvensgeneratorn (8110) arbetar synkront.
De optiska signalerna Uh-OJ kan naturligtvis även utgöras av joniserande strålning av de slag som tidigare diskuterats, det vill säga röntgenstràlning eller elektronstrálar. De fotokonduktiva switcharna (8350-8380) kan i dessa fall bytas ut mot konduktiva element, vars bandgap är större än de fotokonduktiva elementens.
Figur 9a visar i diagramform ett exempel över signalamplituden (Y(nTs)) för den kvartära digitala insignalen (Y) i figur 8, (n). informationssignalen förutsättes även i detta SOITl funktion av samplingsintervallet Den bakomliggande fall vara samplad 1/TS gänger per sekund. Signalen (Y(nTs)) kan antaga fyra olika signalvärden: yflg = 00, 01, 10 eller 11.
I figur 9b àskàdliggörs bitsekvensen (B) från kodsekvens- generatorn (8110) i figur 8. Bittakten hos bitsekvensen (B) är betydligt högre än hos den digitala insignalen (Y) och dess amplitud växlar mellan värdet 1 och O. Diagrammet visar amplituden (B(t)) längs den vertikala axeln. Längs den horisontella axeln visas tiden (t).
Figur' 9c illustrerar i. diagramform Inn? den spänningsswitchade informationsbärande signalen (P) i figur 8 varierar över tiden lO l5 20 25 30 25 507 375 (t). Den spänningsswitchade signalens (P(t)) (+U, -U, 3U, amplitud varierar mellan matningsspänningarnas -3U) absolutbelopp (U respektive 3U) och dess fasläge styrs av çwlariteten hos den digitala signalen (Y). Dä den digitala signalen (Y) har positiv polaritet, det vill säga har ett värde vars minst signifikanta bit är en nolla (OO eller (P(t)) 10), överensstämmer den spänningsswitchade och då signalens fasläge med bitsekvensens (B(t)) den digitala signalen (Y(nTQ) har negativ polaritet, det vill säga har ett värde vars minst signifikanta bit är en etta (01 eller ll), har den spänningsswitchade signalen (P(t)) motsatt fasläge mot bitsekvensen (B(t)). Dä den digitala signalen (Y(nTQ) har värdet 00 eller 01 antager den spänningsswitchade signalen (P(t)) en första amplitud (U) och dä den digitala insignalen (Y(nTs)) har värdet 10 eller 11 antager den spänningsswitchade signalen (P(t)) en andra amplitud (3U).
Den digitala signalens (Y(nTQ) fyrställiga alfabete (00, Ol, 10, 11) representeras alltså i den spänningsswitchade signalen (P(t)) genom en kombination av två olika amplitudnivàer (U och 3U) och två olika faslägen (O° och 180°).
Figur 10 visar ett kretsschema över en fjärde variant av blandnings~ och förstärkningsenheten (420) i figur 4, där den digitala insignalen (Y) antas vara M-när, det vill säga omfattar M olika diskreta signalvärden. Signalen (Y) tas emot av en blandningsenhet (421), i vilken den multipliceras med en bitsekvens (B) och genererar en radiofrekvent informations~ bärande signal (RF=rf1, rf2,..., rfn). Multiplikationen sker med hjälp av ett multiplikatororgan (10100), vars ena faktor utgörs av ett n-bitarsord (yl, y2,..., yní där n=2logM) från den digitala signalen (Y) och vars andra faktor är en bit ur bitsekvensen (B). Produkten, det vill säga den informations- bärande signalen (RF), representeras i form av n binära bitar lO |_.\ U! 20 25 30 507 373 26 (rfl, rf2,..., rfn), vilka aktiverar en av M utgångar (el-eM) hos en avkodningsenhet (422). Onx den informationsbärande signalen (RF) antager ett första värde, exempelvis rf1...rf2=O...O, levereras en signal på en första utgång (efi och om den informationsbärande signalen (RF) antager ett nzte värde, exempelvis rfl...rf2=l...l, levereras en signal på en Mzte utgång (em). Genom mellanliggande M-2 kombinationer av de n bitarna i den informationsbärande signalen (RF) kan alla övriga M-2 utgångar hos avkodningsenheten (422) aktiveras.
Signalerna på utgångarna (el-eM) omvandlas i ljusalstrande enheter (103lO-10315) i en switchenhet (423) till optisk energi.
Varje optisk signal bestrålar en given fotokonduktiv switch (l0320-10325), vars ledningsförmåga beror av den ljusmängd som tar switchen samt dennas fysiska dimensioner. Samtliga foto- H1 trä konduktiva switchar (lO320-10325) är förbundna med en gemensam utgång. Dessutom är varje switch förbunden med en för switchen unik matningsspänning. Detta innebär att den första switchen (lO320) är förbunden med en första positiv matningsspänning (+U); den andra switchen (8360) med en första negativ matningsspånning (-U) och så vidare upp till den M-l a switchen (lO324), vilken är förbunden med en M/2:a positiv matningsspänning (+(M-1)U) och den Nzte switchen (lO325), vilken är förbunden med en M/2 a negativ matningsspänning (-(M-l)U}. Då de fotokonduktiva switcharna (lO320-10325) träffas av ljuspulser levererar spänningskällorna (+U, -U, +3U, -3U,..., +(M-l)U, -(M- 1)U) effekt till den gemensamma utgången i takt med variationerna hos den radiofrekventa signalen (RF=rf¿rf2...rfn)- Detta resulterar i att en informationsbärande spänningsswitchad signal (P), med ett informationsinnehåll motsvarande den digitala insignalens (Y), levereras på switchenhetens (423) utgång. 10 15 20 25 30 27 507 373 Den digitala insignalens (Y) alfabete om M olika signalvärden representeras alltså i. den spänningsswitchade signalen (P(t)) genom en kombination av M/2 olika amplitudnivàer (U, 3U, 5U,..., (M-l)U) och två olika faslägen (O° och l80°). Amplitudnivåerna kan exempelvis förhålla sig till varandra såsom talen i serien (2i-1)U; där i=l, 2,..., M/2. Dock är även andra fördelningar av amplitudnivàerna möjliga, varvid förslagsvis kännedom om insignalens statistiska beskaffenhet utnyttjas.
Blandningsenheten (421) innefattar även här en klockpuls- generator (lOl20), vilken genererar en synkroniseringssignal (CL) till en kodsekvensgenerator (10llO) och sigma-delta- modulatorn (410). Synkroniseringssignalen (CL) säkerställer att sigma-deltamodulatorn (410) och kodsekvensgeneratorn (lOllO) arbetar synkront.
De optiska signalerna kan naturligtvis ersättas av joniserande strålning av de slag som tidigare diskuterats, det vill säga röntgenstrålning eller elektronstrålar. De fotokonduktiva switcharna (lO320-10325) kan i dessa fall bytas ut mot konduktiva element, vars bandgap är större än de fotokonduktiva elementens.
Figur ll visar ett blockschema över en anordning enligt en andra utföringsform av uppfinningen. Anordningen radiofrekvens- modulerar och effektförstärker en inkommande informationssignal (xíg genom att först behandla informationssignalen (X3) i en sigma-deltamodulator (ll4lO). Sigma-deltamodulatorn (1l4lO) kan vara av så kallad bandpass- eller lågpass-typ. Sigma- deltamodulatorn (ll4lO) kan vara antingen digital, såsom beskrivits i anslutning till figur 1 eller analog, såsom illustrerats i figur 2, beroende på om informationssignalen (XIQ är' digital eller analog. En. M-när' digital utsignal (Y) 10 15 20 25 507 373 28 levereras på sigma-deltamodulatorns (ll4lO) utgång. Den digitala signalen (Y) representerar en fs gånger per sekund samplad version av informationssignalen (XW), En blandnings- och förstärkningsenhet (ll420), vilken inkluderar en avkodningsenhet (ll422) en blandningsenhet (l142l), och en switchenhet (ll423), tar emot den digitala signalen (Y).
Avkodningsenheten (l1422) styr den digitala signalen (Y) till ett av M blandningsorgan i blandningsenheten (ll42l) beroende på aktuellt värde hos den digitala signalen (Y).
Blandningsenheten (ll42l) blandar upp den digitala signalen (Y) till en radiofrekvent informationsbärande signal (RF) genom signaluppdelning, fördröjning och kombinering. Fördröjningen och kombineringen ger ett resultat motsvarande det som i den första utföringsformen av uppfinningen erhålles då den digitala signalen (Y) multipliceras med en viss bitsekvens (B).
Den radiofrekventa signalen (RF) förstärkes med hjälp av en switchenhet (ll423) till en spänningsswitchad informations- bärande signal (P), vilken filtreras i en filtrerande enhet (l1430). I denna enhet (ll430) särskiljes en bandbegränsad effektsignal (PE) ur den informationsbärande signalen (P).
I figur 12 visas ett exempel på kretslösning för blandnings- och förstärkningsenheten (ll420) i figur ll då den digitala signalen (Y) är binär, det vill säga kan antaga två olika diskreta signalvärden. En avkodningsenhet (ll422) styr den digitala signalen (Y) till en första pulsgivare (l2llO) i en blandnings- enhet (ll42l) om den digitala signalen (Y) har ett första värde, exempelvis l, och till en andra pulsgivare (l2l20) om den digitala signalen (Y) har ett andra värde, exempelvis O. I detta binära fall kan avkodning ske med hjälp av en inverterare lO 15 20 30 29 507 373 (12200), vilken levererar inversen av den digitala signalen (Y) till blandningsenhetens (11421) andra pulsgivare (12120).
Då pulsgivarna (12110, 12120) i blandningsenheten (1l421) erhåller" insignalen J. alstrar de en. positiv' puls av en viss längd. Därefter är de inaktiva tills de ånyo ges insignalen 1 För att en puls skall kunna avges mäste tiden mellan två inkommande 1:or överstiga symboltiden (TQ hos den digitala signalen (Y). Varje pulsgivare (12110, 12120) levererar en utsignal till en separat ljusalstrande enhet (1213O respektive 12140), vilken omvandlar nämnda puls till en lika läng optisk puls (ol, oz). I sà kallade splitters (l2l50, 12160) uppdelas de optiska pulserna (o-, ofi vilka via J. i ett flertal komponenter, optiska transmissionsmedier, såsom exempelvis optiska fibrer (12170-12177) överförs till kombineringsenheter (l2180, 12190), där nämnda komponenter àterförs till en kombinerad optisk signal (cl respektive c2). I en given uppsättning' av dessa optiska fibrer (12170-12173) har alla fibrer inbördes olika längd och fördröjer därmed en optisk puls olika mycket. Dä en optisk puls samtidigt skickas in i en uppsättning av optiska fibrer (12170- 12173) kommer pulsen ut ur en första fiber (12170) vid en första tidpunkt; ur en andra fiber (12171) vid en andra och något senare tidpunkt; ur en tredje fiber (12172) vid en tredje och ännu något senare tidpunkt samt ur en fjärde fiber (12173) vid en fjärde och ytterligare något senare tidpunkt.
I figur 13a visas ett exempel pà en binär -digital insignal (Y(nTS)) till avkodningsenheten (11422) i figur 12. Dä en första binär symbol (1), vilken i detta exempel representeras av en positiv signal, med en bestämd symboltid (TS) tas emot genererar den första pulsgivaren (12110) en puls. I figur 13b illustreras en första optisk puls (oi) av en bestämd längd (to), vilken i den första laserenheten (12130) genererats ur pulsen från lO 15 20 25 507 373 30 pulsgivaren (l2llO). Den optiska pulsen (ol) delas i den första splittern (l2150) upp i fyra identiska pulser, vilka överförs via fyra inbördes olika långa optiska fibrer (12170-12173). Vid en första tidpunkt ankommer en första komponent av pulsen ur den första fibern (l2l70) till den första kombineringsenheten (l2l80). Denna komponent utgör en första del av en första kombinerad optisk signal (cl), vilken bestràlar en första fotokonduktiv switch (l23lO) i en switchenhet (ll423). Dä switchen (l23lO) träffas av ljuspulsen slutes switchen (l23lO) och en första matningsspänning (+U) blir tillgänglig på switchenhetens (ll423) utgång. Denna spänning (+U) utgör en örsta del av den Ha spänningsswitchade informationsbärande signalen (P(t)), vilken visas i figur l3d.
Då den första komponenten av den optiska pulsen (OQ är slut ankommer en andra komponent av den optiska pulsen via den andra optiska fibern (l217l) till den andra kombineringsenheten (l2l90). Denna andra komponent utgör en första del av en andra kombinerad optisk signal (cz), vilken bestràlar en andra fotokonduktiv switch (l2320) i switchenheten (ll423). Dä switchen (l2320) träffas av ljuspulsen slutes switchen (i2320) och en andra matningsspänning (~U) blir tillgänglig pà switchenhetens (ll423) utgång. Denna spänning (-U) utgör en andra del av den spänningsswitchade informationsbärande signalen (?(t)).
På motsvarande sätt byggs resten av den spänningsswitchade informationsbärande signalen (P(t)) upp med hjälp av den tredje (l2l72) och den fjärde (l2l73) optiska fibern under den resterande delen symboltiden (TS) för den andra binära symbolen (O) i den digitala signalen (Y(nTQ). lO 15 20 25 30 31 507 375 Dà en andra binär vilken i detta symbol representeras av nollnivàn, (O), exempel med samma symboltid (TS) som den första symbolen (l) tas emot genererar den andra pulsgivaren (l2l20) en puls. Denna puls omvandlas i den andra laserenheten (l2140) till en andra optisk puls (oz), vars längd (to) är identisk med den första optiska pulsen (01) och vilken visas i figur l3c. Den optiska pulsen (oz) delas i den andra splittern (l2l60) upp i fyra identiska pulser, vilka överförs via fyra inbördes olika långa optiska fibrer (l2l74-12177). En första komponent av' pulsen ankommer vid en första tidpunkt via den första fibern (12l74) till den andra kombineringsenheten (12190).
Denna första komponent utgör en del av den andra kombinerade optisk signalen (cz), vilken bestrålar den andra fotokonduktiva switchen (l2320). Dà switchen (l2320) träffas av ljuspulsen slutes switchen (l23lO) och den andra matningsspànningen (-U) blir tillgänglig på switchenhetens (l1423) utgång. När den första komponenten av den optiska pulsen (oz) är slut ankommer en andra komponent av den optiska pulsen via den andra optiska fibern (12175) till den första kombineringsenheten (l2l80).
Denna andra komponent utgör en del av den första kombinerade optiska signalen (cl), vilken bestràlar den första fotokonduktiva switchen (l23l0). Då switchen (123lO) träffas av ljuspulsen slutes ànyo switchen (l23lO) och den första matningsspänningen (+U) blir tillgänglig på switchenhetens (ll423) utgång. Resten av den spänningsswitchade informationsbärande signalen (P(t)) byggs pà motsvarande sätt upp med hjälp av den tredje (l2l76) och den fjärde (l2l77) optiska fibern under den resterande delen av symboltiden (TQ för den andra binära symbolen (O). lO 15 20 30 507 575 32 Den andra binära symbolen (O) i den digitala signalens (Y) alfabete representeras alltså i den spänningsswitchade informationsbàrande signalen (P(t)) som en fasvänd kopia av representationen av den första binära symbolen (1) i den digitala signalens (Y) alfabete.
Alternativ till optiska fibrer som fördröjningselement kan erhållas genon1 att låta de optiska signalerna (op oz) löpa olika lång väg genom godtyckligt annat lämpligt transmissions- medium, såsom exempelvis ett eller flera prismor.
Antalet ljusalstrande enheter, splitters, kombineringsenheter och inbördes oberoende Switchar är i denna utföringsform av uppfinningen identiskt med antalet möjliga signalvärden hos den digitala signalen (Y). Om den digitala signalens (Y) alfabete omfattar M olika symboler erfordras alltså M ljusalstrande enheter, M splitters, M kombineringsenheter och M inbördes oberoende switchar. Flera än M switchar, exempelvis 2M, kan utnyttjas om de switchade spänningarna är så höga och/eller switchningstakten är så hög att switcharna måste användas växelvis för att hinna kyla tillräckligt. I denna variant av uppfinningen styrs ett switchpar parallellt, men endast en av switcharna kopplar spänning. Antalet oberoende switchar år således fortfarande M.
Genom utnyttjande av en optisk signalväljare kan antalet ljusalstrande enheter reduceras till en. Denna ljusalstrande enhet styrs då på ett sätt analogt med det som beskrivits i anslutning till figur 6 i enlighet med värdet av den digitala signalen (Y) till M olika splitters.
De optiska signalerna kan naturligtvis även i denna utföringsform av uppfinningen ersättas av joniserande strålning av de slag som tidigare diskuterats. Den joniserande strålningen lO l5 20 33 507 373 kan exempelvis utgöras av röntgenstràlning eller elektron- strålar. De fotokonduktiva switcharna (12310, 12320) kan då bytas ut mot konduktiva element, vilka främst är känsliga för elektromagnetisk energi i röntgenvåglängdsområdet respektive för fria elektroner; de ljusalstrande enheterna mot röntgenrör respektive elektronkanaoner och fördröjningselementen till element, vilka innehåller ett för respektive typ av strålning avpassat transmissionsmedium.
Ett blockschema över en anordning för pulsformning och effektförstärkning enligt en tredje utföringsform av uppfinningen visas i figur 14. En första signal (XI), vilken representerar en första kvadraturuppdelad informationssignal- komponent, exempelvis en I-kanal, av en bakomliggande informa- tionssignal tas emot av en första sigma-deltamodulator (14010) och en andra signal (XQ), vilken representerar en andra kvadraturuppdelad informationssignalkomponent, exempelvis en Q- kanal, av samma bakomliggande informationssignal tas emot av en andra sigma-deltamodulator (l4020). Den första sigma- deltamodulatorn (14010) modulerar den första inkommande signalen (XI), varvid en första digital signal (YQ erhålles och den andra sigma-deltamodulator (14020) modulerar den andra inkommande signalen (XQ), varvid en andra digital signal (YQ erhålles. De digitala signalerna (Yi, YQ) levereras interfolierade, det vill säga när den första digitala signalen (YI) har ett signalvärde är den andra (YO) nollställd och vice versa. Sigma-deltamodulatorerna (l4010 respektive 14020) kan vara digitala, såsom beskrivits i anslutning till figur 1 eller analoga, såsom beskrivits i anslutning till figur 2 beroende på om insignalerna (X, X ) är digitala eller analo a. Si ma- I Q 9 9 deltamodulatorerna (l4010 respektive 14020) kan vara av låg- 10 15 20 25 30 507 375 34 eller bandpass-typ, beroende pà vilket som är bäst lämpat för den aktuella tillämpningen.
De digitala signalerna (YI, YQ) behandlas i blandnings- och förstärkningsenheter (l403O respektive 14040) enligt den första eller andra utföringsformen av uppfinningen, vilka beskrivits i anslutning till figur 4 respektive ll. Den andra blandnings- och förstàrkningsenheten (l4040) utnyttjar emellertid inte sin egen symbolsekvens för uppblandning av den digitala signalen (Y) utan begagnar istället en symbolsekvens (B), vilken tagits från den första blandnings- och förstärkningsenheten (l4030) och fasförskjutits 90° (BM2) i en fasförskjutande enhet (l4050). En synkroniseringssignal (CL) överförs dessutom frán den första blandnings- och förstärkningsenheten (l4030) till den andra blandnings- och förstärkningsenheten (14040) samt sigma- deltamodulatorerna (l40lO, 14020) för att säkerställa att systemet arbetar synkront.
Den första blandnings- och förstärkningsenheten (l4030) levererar en första spänningsswitchad signal (PI) och den andra blandnings- och förstärkningsenheten (l4040) levererar en andra spänningsswitchad signal (PQ) till en summeringsenhet (l4060), i vilken de spänningsswitchade signalerna (PI och D) -Q adderas och bildar en summasignal (Pm).
Summasignalen G§@ filtreras i. en filtrerande enhet (l4070), varvid ett önskat signalspektrum skiljes ut och en bandbegränsad signal (PIQEQ genereras. Företrädesvis väljs bandpassfiltrets (14070) mittfrekvens (fc) lika med halva symboltakten fa/2 hos symbolsekvensen (B), så att ett signalspektrum runt denna mittfrekvens (fø) levereras på den bandpassfiltrerande enhetens (l4070) utgång. Om man önskar erhålla ett signalspektrum runt en högre wmltipel, exempelvis m där m>n, av symboltakten fa hos 10 20 25 35 507 373 symbolsekvens (B) väljes istället en mittfrekvens (fg motsvarande denna multipel, det vill säga fo =1wfB.
Figur 15 visar ett blockschema över en fjärde uppfinningsenlig utföringsform av en anordning för pulsformning och effekt- förstärkning av en inkommande informationssignal (X). En sigma- deltamodulator (l50l0) modulerar informationssignalen (X) till en första (YI) och en andra (Yb) kvadraturuppdelad digital signalkomponent. De digitala signalerna (YZ, Yo) levereras interfolierade, det vill säga när den första signalen (YI) har ett signalvärde är den andra (YO) nollställd och vice versa.
Sigma-deltamodulatorn (l50l0) kan vara digital eller analog beroende pá om informationssignalen (X) är digital eller analog och sigma-deltamodulatorn (l50l0) kan vara av låg- eller bandpass-typ.
De digitala signalerna (YU Y¿) behandlas i blandnings- och förstärkningsenheter (l502O respektive 15030) enligt den första eller andra utföringsformen av uppfinningen, vilka beskrivits i anslutning till figur 4 respektive ll. Den andra blandnings- och förstärkningsenheten (15030) utnyttjar emellertid inte sin egen symbolsekvens utan begagnar istället en symbolsekvens (B), vilken tagits frán den första blandnings- och förstärkningsenheten (l5020) och fasförskjutits 90° (Bflz) i en fasförskjutande enhet (l5040). En synkroniseringssignal (CL) överförs dessutom från den första blandnings- och förstärkningsenheten (l5020) till den andra blandnings- och förstärkningsenheten (15030) och sigma-deltamodulatorn (l50l0) för att säkerställa att systemet arbetar synkront.
Den första blandnings- och förstärkningsenheten (l5020) levererar en första spänningsswitchad signal (PI) och den andra blandnings- och förstärkningsenheten (l5030) levererar en andra u) C) 507 375 36 spänningsswitchad signal (PQ) till en summeringsenhet (l5050), i vilken de spänningsswitchade signalerna (PI och PQ) adderas och bildar en summasignal (PIQ _ Summasignalen (Pm) filtreras därefter i en filtrerande enhet (15060), varvid ett önskat signalspektrunx skiljes ut och en bandbegränsad signal (PI&B¿ genereras på samma sätt som beskrivits för figur 14 ovan.
Det kan nämnas att switchenheterna i blandnings- och förstärkningsenheterna (l5020, 15030) inte behöver dubbleras, eftersom de digitala signalerna (YI, YQ) är interfolierade och därför är definierade i alternerade tidsögonblick.
Switchenheterna (l5020 och 15030) kommer således att arbeta växelvis. Följaktligen kan en och samma switchenhet utnyttjas för att omväxlande generera spänningspulser representerande den första (PI) respektive den andra (PQ) spänningsswitchade signalen. Det samma gäller givetvis för den lösning som beskrivs i anslutning till figur 14 ovan.
Ett blockschema över en anordning för pulsformning och effektförstärkning enligt en femte utföringsform av uppfinningen visas i figur 16. Denna lösning förutsätter att tvá inkommande signaler (XI, XQ är interfolierade. Den första signalen (Xfl, antas representera en första kvadraturuppdelad informations- signalkomponent, exempelvis en I-kanal, av en bakomliggande informationssignal och den andra signalen (XQ) antas representera en andra kvadraturuppdelad informations- signalkomponent, exempelvis en Q-kanal, av samma bakomliggande informationssignal. Den första signalen (XQ tas emot av en första sigma~deltamodulator (16010) och den andra signalen (XQ tas emot av en andra sigma-deltamodulator (16020).
Den första sigma-deltamodulatorn (l60lO) genererar en första digital signal (Y ) och den andra sigma-deltamodulatorn {16020) 10 |_| U1 20 25 30 37 507 373 alstrar en andra digital signal (YQ). Även de digitala signalerna (YI, YQ) levereras interfolierade till en blandnings- och förstärkningsenhet (l6030) enligt den första eller andra utföringsformen av uppfinningen. En synkroniseringssignal (CL) överförs från blandnings- och förstärkningsenheten (l6030) till (l60l0, 16020) sigma-deltamodulatorerna för att säkerställa att dessa arbetar synkront med blandnings- och förstärkningsenheten (l6030).
Blandnings- och förstärkningsenheten (l6030) levererar tvà interfolierade spänningsswitchade signaler (PI, PQ), vilka filtreras i en filtrerande enhet (l6040). Genom filtreringen erhålles en bandbegränsad signal (PIQBP) omfattande ett givet signalspektrum.
Ett blockschema över en anordning för pulsformning och effektförstärkning enligt en sjätte utföringsform av uppfinningen visas i figur 17. Den illustrerade lösningen innebär att en inkommande signal (X) i en sigma~deltamodulator (l7010) moduleras till en första (YI) och en andra (YQ kvadraturuppdelad digital signalkomponent. De digitala si nalerna (Y,, Y ) levereras interfolierade till en blandnin s- g _ Q g och förstärkningsenhet (l7020) enligt den första eller andra utföringsformen av uppfinningen. En synkroniseringssignal (CL) överförs frän blandnings- och förstärkningsenheten (l7020) till sigma-deltamodulatorn (l70lO) för att säkerställa att hela systemet arbetar synkront.
Blandnings- och förstärkningsenheten (l7020) levererar tvâ interfolierade spänningsswitchade signaler (PI, PQ), vilka filtreras i en filtrerande enhet (17030). Genom filtreringen erhålles en bandbegränsad signal (PIQEP) omfattande ett givet signalspektrum.
Claims (20)
1. Anordning för pulsformning och effektförstärkning av en informationssignal (Xm) innefattande: en sigma-deltamodulator (410, 11410) för att ur infor- mationssignalen (XU) generera en digital signal (Y), en blandnings- och förstärkningsenhet (420, 11420) för att ur den digitala signalen (Y) bilda en spänningsswitchad informationsbärande signal (P), samt en filtrerande enhet (430, 11430) för att ur den spänningsswitchade signalen (P) generera en bandbegränsad, signal (Pm), k ä n n e t e c k n a d av att nämnda digitala signal (Y) är M-när, det vill säga omfattar M diskreta signalvärden, samt att blandnings- och förstàrkningsenheten 11420) (423), (5330, (420, vilken inkluderar åtminstone M 5340 respektive 12310, 12320) innefattar en switchenhet inbördes oberoende switchar som utnyttjas vid generering av den informationsbärande signalen (P).
2. Anordning för pulsformning och effektförstärkning av tvà kvadraturuppdelade informationssignalkomponenter (XI respektive XQ) innefattande: en första sigma-deltamodulator (14010) för att ur den första informationssignalkomponenten (XQ generera en första digital signal (YQ en andra sigma-deltamodulator (14020) för att ur den andra informationssignalkomponenten (XQ) generera en andra digital signal (YO), en första blandnings- och förstärkningsenhet (14030) för att ur den första digitala signalen (YJ bilda en första spänningsswitchad informationsbärande signal (PQ, l5 25 30 39 507 373 en andra blandnings- och förstärkningsenhet (14040) för att ur den andra digitala signalen (Y¿) bilda en andra spänningsswitchad informationsbärande signal (PQ, en fasvridande enhet (14050) för att ur en första symbolsekvens (B) alstrad i nämnda första blandnings- och förstärkningsenhet (l4030) generera en andra bitsekvens (Bmw) fasförskjuten i förhållande till den första symbolsekvensen (B) till nämnda andra blandnings- och förstärkningsenhet (l4040), en summeringsenhet (14060) för att ur nämnda första (PI) och andra (PO) spänningsswitchade signaler bilda en summasignal (PIQ), samt en filtrerande enhet (l4070) för att ur summasignalen (Pm) generera en bandbegränsad signal (Pywßg, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda digitala signaler (YI respektive YQ) är M-nära, det vill säga omfattar M diskreta signalvärden, samt att nämnda blandnings- och förstärkningsenheter (14030 respektive 14040) vardera innefattar en switchenhet (423, 11423), vilken inkluderar åtminstone M switchar som utnyttjas vid generering av de spänningsswitchade signalerna (PI respektive PQ.
3. Anordning för pulsformning och effektförstärkning av en informationssignal (X) innefattande: en sigma-deltamodulator (150lO) för att ur informations- signalen (X) generera en första (YI) och en andra (YQ) kvadraturuppdelad digital signalkomponent, en första blandnings- och förstärkningsenhet (15020) för att ur den första digitala signalkomponenten (Y¿) bilda en första spänningsswitchad informationsbärande signal (PQ I en andra blandnings- och förstärkningsenhet (15030) för att ur den andra digitala signalkomponenten (YQ bilda en andra I spànningsswitchad informationsbärande signal (PQ lO 20 25 507 373 40 en fasvridande enhet (l5040) för att ur en första symbol- sekvens (B) alstrad i nämnda första blandnings- och förstärk- ningsenhet (l5020) leverera en andra symbolsekvens (BRN) fasförskjuten i förhållande till den första symbolsekvensen (B) till nämnda andra blandnings- och förstärkningsenhet (l5030), en summeringsenhet (l5050) för att ur nämnda första (PI) och andra (PQ) spänningsswitchade signaler bilda en summasignal (PIQ), samt en filtrerande enhet (l5060) för att ur summasignalen (Pm) generera en bandbegränsad signal (PIWBQ, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda digitala signalkomponenter (YI respektive YO) är M-nära, det vill säga omfattar M diskreta signalvärden, samt att nämnda blandnings- och förstärkningsenheter (l5020 respektive 15030) vardera innefattar en switchenhet (423, 11423), vilken inkluderar åtminstone M switchar som utnyttjas vid generering av de spänningsswitchade signalerna (PI respektive PQ).
4. Anordning enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda M switchar (5330, 5340) utgörs av konduktiva element (5330, 5340), vars elektriska ledningsíörmäga beror av mängden på dessa element infallande joniserande strålning.
5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda konduktiva element (5330, 5340) är fotokonduktiva element.
6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fotokonduktiva element (5330, 5340) utgörs av transistorer, tyristorer eller dioder, vars ledningsförmåga är påverkbar med hjälp av joniserande strålning. lO 15 20 25 41 507 575
7. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fotokonduktiva element (5330, 5340) är tillverkade av galliumarsenid.
8. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fotokonduktiva element (5330, 5340) är tillverkade av gulddopat kisel.
9. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fotokonduktiva element (5330, 5340) är tillverkade av koppardopat kisel.
10. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda konduktiva element (5330, 5340) främst är känsliga för röntgensträlning, det vill säga den elektriska ledningsförmägan beror av mängden infallande elektromagnetisk energi av röntgenvàglängd.
11. ll. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att den elektriska ledningsförmàgan. hos nämnda konduktiva element (5330, 5340) är pàverkbar genom att varje pà nämnda konduktiva element (5330, 5340) infallande fri elektron alstrar ett flertal fria laddningsbärare i nämnda konduktiva element (5330, 5340), det vill säga att de konduktiva elementen (5330, 5340) kan styras med hjälp av elektronstràlar.
12. Metod för pulsformning och effektförstärkning av en informationssignal (XW) innefattande följande steg: sigma-deltamodulering (410) av informationssignalen (XIQ varigenom en digital signal (Y) bildas, blandning (421) av den digitala signalen (Y) med en symbolsekvens (B) varvid en radiofrekvent signal (RF) alstras, avkodning (422) av den radiofrekventa signalen (RF) beroende på aktuellt informationsinnehåll hos den digitala signalen (Y), 10 15 20 30 507 575 42 switchning (423) av den radiofrekventa signalen (RF) varvid en spänningsswitchad informationsbärande signal (P) bildas, samt filtrering (430) av den spänningsswitchade signalen (P) varigenom en bandbegränsad signal (Pæ) genereras, k ä n n e t e c k n a d av att den digitala signalen (Y) är M-när, det vill säga omfattar M diskreta signalvärden, samt att den spänningsswitchade signalen (P) bildas ur den radiofrekventa signalen (RF) med hjälp av åtminstone M switchar (5330, 5340), vilka vardera styr en elektrisk storhet (+U respektive -U).
13. Metod enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av, att den radiofrekventa signalen (RF) omvandlas till joniserande strålning (01, oz), samt att nämnda switchar är konduktiva element (5330, 5340), vars elektriska ledningsförmàga beror av ~den på dessa element infallande joniserande strålningen.
14. Metod för pulsformning och (Xfi) effektförstàrkning av en informationssignal innefattande följande steg: sigma-deltamodulering (ll4lO) av informationssignalen (XHJ varigenom en digital signal (Y) bildas, avkodning (Ll422) av den digitala signalen (Y) aktuellt informationsinnehåll hos signalen (Y), uppblandning (ll42l) av den digitala signalen (Y) varvid en radioírekvent signal (cl, cz) alstras, switchning (ll423) av den radiofrekventa signalen (cl, CQ varvid en spänningsswitchad informationsbärande signal (P) bildas, samt filtrering (ll430) av den spänningsswitchade signalen (P) varigenom en bandbegränsad signal (PMJ genereras, k à n n e t e c k n a d av lO 20 25 30 43 507 373 att den digitala signalen (Y) är M-när, det vill säga omfattar M diskreta signalvärden, att uppblandning av den digitala signalen (Y) omfattar följande steg: generering av en puls (12110, 12120), omvandling nämnda puls till joniserande strålning (ou oz), uppdelning (12150, 12160) av nämnda joniserande strålning i åtminstone tvà komponenter vilka överförs via åtminstone tvà fördröjnings- element (12170-12177) med inbördes olika signalfördröjning och kombination (12180, 12190) av nämnda komponenter till pulstàg (c., cz), att nämnda pulstág (cl, cz) bestrålar ett givet konduktivt element (123l0, 12320) av M möjliga, vars konduktiva elements -w elektriska ledningsförmága beror av den pà dessa element infallande joniserande strålningen (cl, oz), sam: att en elektrisk storhet (+U, -U) styrs med hjälp av nämnda konduktiva element (12310, 12320).
15. Metod för pulsformning och effektförstärkning av två kvadraturuppdelade informationssignalkomponenter (X: respektive XQ) innefattande följande steg: sigma-deltamodulering (l4010) av den första informations- signalkomponenten (XI) varigenom en första digital signal (YQ bildas, sigma-deltamodulering (14020) av den andra informations- signalkomponenten. (XQ) 'varigenonl en andra digital signal (YO) bildas, separat blandning och switchning (14030, 14040) av den första (YI) respektive andra (YO) digitala signalen, varvid två spänningsswitchade informationsbärande signaler (PI respektive PQ) alstras, kombinering (14060) av de spänningsswitchade signalerna (P, P3) varigenom en summasignal (Pm) bildas, samt 10 15 20 25 30 507 373 44 filtrering (l4070) av summasignalen (Pm), varigenom en bandbegränsad signal (Rmap) genereras, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda digitala signaler (YI, YQ är M-nära, det vill säga omfattar M diskreta signalvärden, att nämnda switchning (1403O respektive 14040) utförs med hjälp av åtminstone M switchar, vilka vardera styr en elektrisk storhet (+U, -U).
16. Metod. för pulsformning' och effektförstärkning av en informationssignal (X) innefattande följande steg: sigma-deltamodulering (15010) av informationssignalen (X) varigenom en första (YI) och en andra digital signal (Yo) bildas, separat blandning och switchning (15020, 15030) av den första (YI) respektive andra (YQ) digitala signalen, varvid två spänningsswitchade informationsbärande signaler (PI, PQ alstras, kombinering (15050) av de spänningsswitchade signalerna (PD PQ) varigenom en summasignal (Pm) bildas, samt filtrering (l5060) av summasignalen (Pm), varigenom en bandbegränsad signal (Pmßp) genereras, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda digitala signaler (Yi, YQ är M-nära, det vill säga omfattar M diskreta signalvärden, att nämnda switchning (15020 respektive 15030) utförs med hjälp av åtminstone M switchar, vilka vardera styr en elektrisk storhet (+U, -U).
17. Metod enligt krav 15 eller 16, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda switchar ar konduktiva element (5330, 5340), vars elektriska ledningsförmäga beror av på dessa element infallande joniserande strålning. lO 45 507 373
18. Metod enligt krav 13, 14, eller 17, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda joniserande strålning är elektromagnetisk energi av ljusvàglängd och att nämnda konduktiva element (5330, 5340, 12310, 12320) är fotokonduktiva.
19. Metod enligt krav 13, 14, eller 17, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda joniserande strålning är elektromagnetisk energi av röntgenvàglängd.
20. Metod enligt krav 13, 14, eller 17, k ä n n e t e c k n a d av' att nämnda joniserande strålning utgörs av fria elektroner.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9603256A SE507373C2 (sv) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Anordning och metod för pulsformning och effektförstärkning |
CA002262511A CA2262511C (en) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | Arrangements and methods for generating a radio frequency signal |
KR1019997001450A KR20000035813A (ko) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | 무선주파수 신호를 발생하는 장치 및 방법 |
EP97939273A EP0914728B1 (en) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | Arrangements and methods for generating a radio frequency signal |
JP51354498A JP3835822B2 (ja) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | 無線周波数信号を発生させる方法および装置 |
PCT/SE1997/001409 WO1998011683A1 (en) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | Arrangements and methods for generating a radio frequency signal |
AU41402/97A AU740623B2 (en) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | Arrangements and methods for generating a radio frequency signal |
DE69731535T DE69731535T2 (de) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | Anordnungen und verfahren zur erzeugung eines funkfrequenzsignals |
CN97197647A CN1127820C (zh) | 1996-09-06 | 1997-08-26 | 产生射频信号的设备和方法 |
TW086112636A TW342562B (en) | 1996-09-06 | 1997-09-02 | Arrangements and methods for generating a radio frequency signal |
US08/924,824 US6094458A (en) | 1996-09-06 | 1997-09-05 | Arrangements and methods for generating a radio frequency signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9603256A SE507373C2 (sv) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Anordning och metod för pulsformning och effektförstärkning |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9603256D0 SE9603256D0 (sv) | 1996-09-06 |
SE9603256L SE9603256L (sv) | 1998-03-07 |
SE507373C2 true SE507373C2 (sv) | 1998-05-18 |
Family
ID=20403802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9603256A SE507373C2 (sv) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Anordning och metod för pulsformning och effektförstärkning |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6094458A (sv) |
EP (1) | EP0914728B1 (sv) |
JP (1) | JP3835822B2 (sv) |
KR (1) | KR20000035813A (sv) |
CN (1) | CN1127820C (sv) |
AU (1) | AU740623B2 (sv) |
CA (1) | CA2262511C (sv) |
DE (1) | DE69731535T2 (sv) |
SE (1) | SE507373C2 (sv) |
TW (1) | TW342562B (sv) |
WO (1) | WO1998011683A1 (sv) |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2319930B (en) * | 1996-11-27 | 2001-05-16 | Sony Uk Ltd | Storage and transmission of one-bit data |
GB2328353B (en) * | 1997-08-16 | 2002-10-02 | Nec Technologies | GSM mobile receiver |
US6330289B1 (en) * | 1998-10-16 | 2001-12-11 | Nortel Networks Limited | System for improving base station amplifier performance |
US6611567B1 (en) * | 1999-01-29 | 2003-08-26 | Agere Systems, Inc. | Method and apparatus for pulse shaping |
ATE341861T1 (de) * | 1999-11-18 | 2006-10-15 | Ericsson Telefon Ab L M | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines hochfrequenten sendesignals |
DE60124451T2 (de) * | 2000-05-30 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Quadraturmodulator |
US7248628B2 (en) * | 2001-03-02 | 2007-07-24 | Shaeffer Derek K | Method and apparatus for a programmable filter |
SE520530C2 (sv) * | 2001-04-26 | 2003-07-22 | Ericsson Telefon Ab L M | Linjäriserad omkopplarbaserad effektförstärkare |
DE10121855A1 (de) * | 2001-05-04 | 2003-02-13 | Atmel Germany Gmbh | Verfahren zur Übertragung von Daten |
EP1298811A1 (fr) * | 2001-09-27 | 2003-04-02 | STMicroelectronics S.A. | Procédé et dispositif de détection des impulsions d'un signal incident impulsionnel du type à bande ultra large |
US7535100B2 (en) * | 2002-07-12 | 2009-05-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Wafer bonding of thinned electronic materials and circuits to high performance substrates |
US7116726B2 (en) * | 2002-08-12 | 2006-10-03 | Cubic Corporation | Method and apparatus for transferring multiple symbol streams at low bit-error rates in a narrowband channel |
US7173980B2 (en) * | 2002-09-20 | 2007-02-06 | Ditrans Ip, Inc. | Complex-IF digital receiver |
US6816008B2 (en) * | 2002-12-31 | 2004-11-09 | Alion Science And Technology Corporation | Quasi-linear multi-state digital modulation through non-linear amplifier arrays |
US7064697B2 (en) * | 2003-01-29 | 2006-06-20 | The University Of Connecticut | Photonic sigma delta analog-to-digital conversation employing dual heterojunction thyristors |
US20040156421A1 (en) * | 2003-02-10 | 2004-08-12 | Hirohisa Yamaguchi | Coding and receiver structure for ultra wide band communications |
US7388899B2 (en) * | 2003-03-10 | 2008-06-17 | Texas Instruments Incorporated | Spreading code structure for ultra wide band communications |
US6873280B2 (en) * | 2003-06-12 | 2005-03-29 | Northrop Grumman Corporation | Conversion employing delta-sigma modulation |
US7236747B1 (en) * | 2003-06-18 | 2007-06-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. (SAIT) | Increasing OFDM transmit power via reduction in pilot tone |
US7190288B2 (en) * | 2003-06-27 | 2007-03-13 | Northrop Grumman Corp. | Look-up table delta-sigma conversion |
JP4050241B2 (ja) * | 2004-03-02 | 2008-02-20 | シャープ株式会社 | 送信装置及び受信装置 |
KR100810322B1 (ko) | 2004-10-29 | 2008-03-07 | 삼성전자주식회사 | 이동 통신용 고효율 전력 증폭 장치 및 방법 |
US20060115005A1 (en) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Technoconcepts, Inc. | Direct conversion delta-sigma transmitter |
US7236112B2 (en) * | 2005-01-21 | 2007-06-26 | Technoconcepts, Inc. | Self-tuning output digital filter for direct conversion delta-sigma transmitter |
CN101248580B (zh) | 2005-07-20 | 2012-05-02 | 新加坡国立大学 | 谐振器中抗谐振的抵消 |
US7729445B2 (en) * | 2006-09-27 | 2010-06-01 | Intel Corporation | Digital outphasing transmitter architecture |
KR100924172B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2009-10-28 | 한국전자통신연구원 | 가변 대역폭 무선채널 측정 방법 및 이를 위한 송수신장치 |
EP2043258A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-01 | Alcatel-Lucent Deutschland AG | A method for signal amplification, a switched mode amplifier system, a base station and a communication network therefor |
WO2009060526A1 (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Fujitsu Limited | コヒーレント光受信機 |
KR101603231B1 (ko) * | 2009-12-16 | 2016-03-14 | 한국전자통신연구원 | 밴드 패스 델타 시그마 신호 송신기 |
US9893679B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Lawrence Livermore National Security, Llc | High frequency modulation circuits based on photoconductive wide bandgap switches |
US9419721B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-08-16 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Wide bandgap matrix switcher, amplifier and oscillator |
US9253864B2 (en) * | 2013-08-30 | 2016-02-02 | General Electric Company | Apparatus and methods to control an electron beam of an X-ray tube |
KR101949803B1 (ko) | 2013-11-19 | 2019-02-20 | 삼성전자주식회사 | 스펙트럼 효율 개선을 위한 펄스 정형 회로 및 펄스 정형 회로를 포함하는 온오프 키잉 송신기 |
CN104639119B (zh) * | 2014-12-24 | 2017-09-01 | 中国计量科学研究院 | 一种交流量子电压波形合成方法 |
RU2620725C2 (ru) * | 2015-06-11 | 2017-05-29 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для формирования имитостойких нелинейных рекуррентных последовательностей |
US10057103B2 (en) * | 2016-01-28 | 2018-08-21 | Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | All digital multi-channel RF transmitter for paralel magnetic resonance imaging with SSB modulation |
US11108403B2 (en) | 2017-04-13 | 2021-08-31 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Device and method for efficient digital-analog conversion |
US10177776B1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-01-08 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Noise mitigating quantizer for reducing nonlinear distortion in digital signal transmission |
US10797659B2 (en) * | 2018-10-15 | 2020-10-06 | Semiconductor Components Industried, Llc | Audio amplifier having multiple sigma-delta modulators to drive an output load |
US11032112B2 (en) * | 2019-10-18 | 2021-06-08 | Motorola Solutions, Inc. | Multi-carrier crest factor reduction |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2653959B1 (fr) * | 1989-11-02 | 1994-05-20 | Matra Communication | Procede et dispositif de modulation numerique a composantes en phase et en quadrature. |
NL9001360A (nl) * | 1990-06-15 | 1992-01-02 | Philips Nv | Zender bevattende een elektronische inrichting voor het opwekken van een gemoduleerd draaggolfsignaal. |
NL9001359A (nl) * | 1990-06-15 | 1992-01-02 | Philips Nv | Elektronische inrichting voor het ontvangen van een gemoduleerd draaggolfsignaal. |
US5530722A (en) * | 1992-10-27 | 1996-06-25 | Ericsson Ge Mobile Communications Inc. | Quadrature modulator with integrated distributed RC filters |
FI107855B (sv) * | 1993-09-10 | 2001-10-15 | Nokia Mobile Phones Ltd | Demodulering av mf-signal med sigma-delta-konverter |
US5401953A (en) * | 1993-09-23 | 1995-03-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Optically-switched submillimeter-wave oscillator and radiator having a switch-to-switch propagation delay |
FI98020C (sv) * | 1995-06-06 | 1997-03-25 | Nokia Mobile Phones Ltd | Moduleringsförfarande och modulator för en digital signal |
US5617058A (en) * | 1995-11-13 | 1997-04-01 | Apogee Technology, Inc. | Digital signal processing for linearization of small input signals to a tri-state power switch |
US5821891A (en) * | 1996-12-26 | 1998-10-13 | Nokia Mobile Phones, Ltd. | Second order demodulator for sigma-delta digital to analog converter |
-
1996
- 1996-09-06 SE SE9603256A patent/SE507373C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-08-26 DE DE69731535T patent/DE69731535T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-26 AU AU41402/97A patent/AU740623B2/en not_active Expired
- 1997-08-26 JP JP51354498A patent/JP3835822B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-26 CN CN97197647A patent/CN1127820C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-26 EP EP97939273A patent/EP0914728B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-26 WO PCT/SE1997/001409 patent/WO1998011683A1/en active IP Right Grant
- 1997-08-26 CA CA002262511A patent/CA2262511C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-26 KR KR1019997001450A patent/KR20000035813A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-09-02 TW TW086112636A patent/TW342562B/zh active
- 1997-09-05 US US08/924,824 patent/US6094458A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1998011683A1 (en) | 1998-03-19 |
JP2001503210A (ja) | 2001-03-06 |
CA2262511A1 (en) | 1998-03-19 |
CA2262511C (en) | 2005-04-05 |
KR20000035813A (ko) | 2000-06-26 |
DE69731535D1 (de) | 2004-12-16 |
JP3835822B2 (ja) | 2006-10-18 |
CN1127820C (zh) | 2003-11-12 |
SE9603256D0 (sv) | 1996-09-06 |
DE69731535T2 (de) | 2005-11-24 |
AU740623B2 (en) | 2001-11-08 |
SE9603256L (sv) | 1998-03-07 |
AU4140297A (en) | 1998-04-02 |
TW342562B (en) | 1998-10-11 |
EP0914728B1 (en) | 2004-11-10 |
US6094458A (en) | 2000-07-25 |
CN1229546A (zh) | 1999-09-22 |
EP0914728A1 (en) | 1999-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE507373C2 (sv) | Anordning och metod för pulsformning och effektförstärkning | |
US20210211135A1 (en) | Digital-to-Analog Converter and Generation of High-Bandwidth Analog Signals | |
US7701286B2 (en) | Multibit digital amplifier for radio-frequency transmission | |
JP2007104106A (ja) | 送受信装置 | |
US6118396A (en) | Optically sampling, demultiplexing, and A/D converting system with improved speed | |
JP3641218B2 (ja) | 単一およびマルチチャンネル広帯域光アナログパルス位置波形の発生方法 | |
US6445318B1 (en) | Method and apparatus for providing signal dependent dither generator for sigma-delta modulator | |
US20080042886A1 (en) | Sigma-Delta Modulator | |
FR2705844A1 (fr) | Procédé et dispositif de modulation en amplitude d'un signal radiofréquence. | |
FI88980B (fi) | Sigma-delta-modulator foer d/a-omvandlare | |
US6751639B2 (en) | Method and apparatus for generating numbers | |
US6771201B1 (en) | Hybrid photonic analog to digital converter using superconducting electronics | |
EP3196695B1 (en) | Optically-assisted time-interleaving digital-to-analogue converter and a method using it | |
Sayeh et al. | All optical binary delta-sigma modulator | |
Hafed et al. | A robust deep submicron programmable DC voltage generator | |
Dauler et al. | 1.25-Gbit/s photon-counting optical communications using a two-element superconducting nanowire single photon detector | |
JP2010519797A (ja) | 無線送信デバイス | |
US6366226B2 (en) | System for quantizing an analog signal utilizing a resonant tunneling diode differential ternary quantizer | |
US6441759B1 (en) | Multi-bit ΔΣ modulator having linear output | |
US6396971B1 (en) | Optical digital waveform generator | |
JP2004088660A (ja) | 光電変換回路、およびパラレル−シリアル変換装置、並びに光信号処理装置 | |
Lee et al. | 10 Gsample/s photonic analog-to-digital converter constructed using 10-wavelength jitter-suppressed sampling pulses from a self-seeded laser diode | |
CN1147992C (zh) | 一种模拟抖动信号发生方法及其装置 | |
Takenouchi et al. | A 40Gbit/s 16-bit photonic parallel-to-serial converter | |
Adrian et al. | A review of design methods for digital modulators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |