Beschreibung
DetektorSchaltung Die Erfindung betrifft eine Detektorschaltung zur Bestimmung des Reflektionskoeffizienten, z. B. in einem Signalpfad eines mobilen Kommunikationsgeräts.
Moderne mobile Kommunikationsgeräte umfassen eine Impedanzan- passschaltung zur Impedanzanpassung der Impedanz einer Antenne an die Impedanz eines Signalpfads bzw. an die Impedanz nachfolgender Stufen des mobilen Kommunikationsgeräts. Um die Impedanz effektiv anpassen zu können, ist es notwendig, die tatsächliche Anpassung zu ermitteln. Ein Maß für die tatsäch- liehe Anpassung ist der Reflektionskoeffizient Γ oder das Stehwellenverhältnis (VSWR = voltage Standing wave ratio) , das vom Reflektionskoeffizienten abhängt. Der Reflekti¬ onskoeffizient Γ ist der Quotient aus in Vorwärtsrichtung propagierender Leistung und reflektierter Leistung.
Eine bekannte Detektorschaltung der Firma Maxim, die Schal¬ tung MAX 2016, umfasst einen Zirkulator, über den ein reflektiertes Signal aus dem Signalpfad ausgekoppelt und einem lo¬ garithmischen Detektor zugeführt wird. Gleichzeitig wird das in Vorwärtsrichtung propagierende Signal über einen zweiten logarithmischen Detektor einem Verstärker zugeführt. Die jeweils logarithmisch verstärkten Signale werden den beiden Eingängen eines Subtrahierers zugeführt. Der Subtrahierer subtrahiert die logarithmisch verstärkten Signale. Unter ei- nem logarithmisch verstärkten Signal ist ein Signal zu verstehen, welches im Wesentlichen proportional zu einem Loga¬ rithmus (z. B. dem natürlichen Logarithmus) des ursprünglichen Signals ist. Die Differenz logarithmisch verstärkter
Signale entspricht dann - gemäß dem Additionstheorem der Exponentialfunktion - dem Quotienten der ursprünglichen Signale. Der Ausgang des Subtrahierers liefert also ein Maß, welches im Wesentlichen proportional zum Reflektionskoeffi- zienten Γ ist.
Problematisch an bekannten Detektorschaltungen ist, dass die Ausgangssignale der logarithmischen Verstärker mit einem Rauschen beaufschlagt sind. Die Differenz von mit Rauschen be- aufschlagten Signalen umfasst ebenfalls das Rauschen.
Insbesondere ist der Summe zweier verrauschter Signale größer als der Fehler in jedem der Summanden.
Ein großes Problem bei bekannten Detektorschaltungen ist, dass das ermittelte Differenzsignal negativ sein kann, wenn die Störung durch Rauschen zu groß ist. Analog-Digital-Wand- ler, die den - in diesem Fall negativen - Reflektionskoeffi- zienten digitalisieren und an eine Logikschaltung des mobilen Kommunikationsgeräts weiterleiten sollen, sind mit einem ne- gativen Reflektionskoeffizienten überfordert.
Die Qualität des Signals, das den Reflektionskoeffizienten angibt, hängt stark vom verwendeten Mobilfunksystem ab. Die Modulationsart des Mobilfunksystems beeinflusst insbesondere die zeitliche Abhängigkeit des durch konventionelle Detektor¬ schaltungen ermittelten Reflektionskoeffizienten stark.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbes¬ serte Detektorschaltung anzugeben.
Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektorschaltung anzugeben, welche besser mit unter-
schiedlichen Modulationssystemen unterschiedlicher Mobilfunksysteme funktioniert.
Die Erfindung gibt eine Detektorschaltung zur Bestimmung des Reflektionskoeffizienten an, die einen Signalport, einen Lastport und einen dazwischen verschalteten Signalpfad um- fasst. Sie umfasst ferner einen bidirektionalen Richtkoppler, einen ersten und einen zweiten logarithmischen Verstärker und einen Subtrahierer mit einem Offset-Anschluss . Der Richtkopp- 1er ist mit dem Signalpfad verschaltet und stellt an einem ersten Ausgang ein erstes Signal, das ein Maß der im Signal¬ pfad in Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, zur Verfügung. An einem zweiten Ausgang stellt der Richtkoppler ein zweites Signal, das ein Maß der im Signalpfad entgegen der Vorwärtsrichtung übertragenen Leistung ist, zur Verfügung. Der erste logarithmische Verstärker ist mit dem ersten Aus¬ gang verschaltet. Der erste logarithmische Verstärker ver¬ stärkt das erste Signal logarithmisch. Der zweite logarithmische Verstärker ist mit dem zweiten Ausgang verschaltet und verstärkt das zweite Signal logarithmisch. Der Subtrahierer ist mit den logarithmischen Verstärkern verschaltet und ermittelt die Differenz aus dem ersten logarithmisch verstärkten Signal und dem zweiten logarithmisch verstärkten Signal, wobei die Differenz ein Maß für den Reflektionskoeffizienten darstellt. Zwischen Masse und dem Offset-Anschluss des Sub¬ trahierers liegt eine Offset-Spannung an.
Ein gewöhnlicher Subtrahierer hat einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang und einen Ausgang. Der zweite Eingang ist ein, verglichen mit dem ersten Eingang, invertierter Eingang. Über ein resistives Element ist der Ausgang mit dem ersten Eingang verschaltet. Die Spannung zwischen Ausgang des Subtrahierers und Masse ist im Wesentlichen die Differenz der
Spannungen der beiden Eingänge. Der vorliegende Subtrahierer umfasst zusätzlich einen Offset-Anschluss . Der Offset-An- schluss ist über ein weiteres resistives Element mit einem der Eingänge verschaltet.
Mit einer solchen Detektorschaltung kann, wenn ein entsprechendes Signal, z. B. eine entsprechende Spannung am Offset- Anschluss, als Offset-Spannung anliegt, verhindert werden, dass die Spannung am Ausgang des Subtrahierers gegen Masse negativ ist. Das ist vorteilhaft, falls der Ausgang des Sub¬ trahierers direkt oder indirekt mit einem Analog-Digital- Wandler verschaltet ist, der eine positive Eingangsspannung benötigt . Eine solche Detektorschaltung funktioniert gut bei HF-Signa¬ len, die mit einer W-CDMA-Modulation beaufschlagt sind. Ins¬ besondere zeigt sich, dass die Ausgangsspannung am Ausgang des Subtrahierers der Detektorschaltung verglichen mit konventionellen Detektorschaltungen einen zeitlich glatteren d. h. weniger verrauschten Verlauf aufweist.
Die Detektorschaltung funktioniert auch bei verschiedenen Modulationsarten gut. Es wird nur ein einziger Analog-Digital- Wandler benötigt. Dadurch ist der Stromverbrauch der Detek- torschaltung minimiert.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung einen Peak-Detektor, der mit dem Ausgang des Subtrahierers verschaltet ist. Der Peak-Detektor kann eine in Serie mit dem Subtrahierer verschaltete Diode und ein gegen Masse geschal¬ tetes kapazitives Element umfassen.
Bei nach dem GSM-EDGE-Modulationsverfahren modulierten HF- Signalen ist die zeitliche Schwankung des Reflektionskoeffi- zienten bei konventionellen Detektorschaltungen so groß, dass bei bekannten Detektorschaltungen selbst eine anschließende, digitale zeitliche Mittelung des Signals bestenfalls ausrei¬ chend ist. Dagegen gibt diese Ausgestaltung der vorliegenden Detektorschaltung einen Reflektionskoeffizienten aus, dessen zeitlicher Verlauf auch ohne nachträgliches Bearbeiten sehr glatt verläuft und damit weniger durch Rauschen beaufschlagt ist.
Die Diode des Peak-Detektors kann eine Schottky-Diode sein.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung einen Impedanzwandler, der mit dem Ausgang des Subtrahierers verschaltet ist. Ein solcher Impedanzwandler kann die Impedanz des Ausgangs der Detektorschaltung an die Impedanz nachfolgender Schaltungen anpassen. Nachfolgende Schaltungen können z. B. analoge oder digitale Schaltungen eines mobilen Kommu- nikationsgeräts sein. Eine der nachfolgenden Schaltungen kann insbesondere ein Analog-Digital-Wandler eines mobilen Kommunikationsgeräts sein.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung ein Tiefpassfilter, das mit dem Ausgang des Subtrahierers verschaltet ist. Ein solches Tiefpassfilter kann hochfrequente Störsignale, welche beispielsweise in den das Rauschen erzeugenden logarithmischen Verstärkern erzeugt worden sein können, unterdrücken.
Das Tiefpassfilter kann zwischen einem Impedanzwandler und dem Ausgang des Subtrahierers verschaltet sein. Es ist auch
möglich, einen Impedanzwandler zwischen einem Tiefpassfilter und dem Ausgang des Subtrahierers zu verschalten.
In einer Ausführungsform ist der Ausgang des Subtrahierers mit einem Analog-Digital-Wandler einer Logikschaltung eines mobilen Kommunikationsgeräts verschaltet.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung ein erstes Dämpfungsglied, das zwischen dem ersten Ausgang des Richtkopplers und dem ersten logarithmischen Verstärker verschaltet ist. Die Detektorschaltung umfasst dann ferner ein zweites Dämpfungsglied, das zwischen dem zweiten Ausgang des Richtkopplers und dem zweiten logarithmischen Verstärker verschaltet ist. Die beiden vom Richtkoppler abgezweigten Leis- tungen werden dann jeweils über eines der zusätzlichen Dämpfungsglieder an die jeweiligen logarithmischen Verstärker geleitet. Die Dämpfungsglieder unterstützen die Pegelanpassung und die Impedanzanpassung zwischen dem Richtkoppler und den logarithmischen Verstärkern. Als Dämpfungsglieder kommen Pi- oder T-Schaltungen in Frage.
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung einen Impedanzwandler, der mit dem Ausgang des Subtrahierers verschaltet ist und zusätzlich ein Tiefpassfilter darstellt. Da- durch, dass die Funktion der Impedanzwandlung und die Tiefpassfilterfunktion in einer Teilschaltung integriert ist, wird eine zweite zusätzliche Tiefpassfilterschaltung vermie¬ den, wodurch Kosten und Platz gespart werden. In einer Ausführungsform ist die Detektorschaltung so
ausgelegt, dass der bidirektionale Richtkoppler sowie die übrigen Komponenten der Detektorschaltung Frequenzen von 400 MHz bis 3000 MHz verarbeiten können.
Insbesondere sind die Komponenten so ausgelegt, dass sie die üblichen GSM- und (W- ) CDMA-Frequenzen verarbeiten können. In einer Ausführungsform ist die Detektorschaltung zum Verarbeiten von Signalen der Mobilfunksysteme GSM, W-CDMA, LTE und OFDM ausgelegt.
In einer Ausführungsform ist die Detektorschaltung zum Verar- beiten von Signalen der Mobilfunksysteme WLAN und WIMAX ausgelegt .
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung eine aktive elektrische Komponente, eine passive elektrische Kom- ponente und ein mehrlagiges Substrat, wobei die aktive elekt¬ rische Komponente auf der Oberfläche des Substrats angeordnet ist und die passive elektrische Komponente durch
metallisierte Zwischenlagen des Substrats realisiert und daher im Wesentlichen im Inneren des Substrats angeordnet ist. Insbesondere kann einer der beiden oder können beide logarithmischen Verstärker jeweils die genannte aktive elektrische Schaltungskomponente sein.
In einer Ausführungsform ist die Detektorschaltung in einem Modul mit einer Grundfläche von weniger als 25 mm2 reali¬ siert .
In einer Ausführungsform umfasst die Detektorschaltung eine HF-Abschirmung zur Abschirmung der Komponenten der Detektor- Schaltung von äußeren HF-Signalen. Die HF-Abschirmung schützt jedoch auch weitere Schaltungskomponenten vor von der Detektorschaltung abgestrahlten HF-Signalen.
In einer Ausführungsform ist die Detektorschaltung in einem abstimmbaren Modul angeordnet. Ein abstimmbares Modul ist ein Modul, welches abstimmbare Schaltungselemente, z. B. Elemente variabler Kapazität, variabler Induktivität oder variabler Resistivität umfasst.
In einer Ausführungsform ist die Detektorschaltung in einem Signalpfad eines mobilen Kommunikationsgeräts verschaltet. Die Signale der Detektorschaltung werden zur Steuerung oder Regelung eines Leistungsverstärkers oder einer Impedanzanpassschaltung verwendet. Ein eine Detektorschaltung
umfassendes abstimmbares Modul, kann ferner eine
Logikschaltung umfassen. Die Logikschaltung regelt die Werte der abstimmbaren Schaltungselemente auf der Basis des von der Detektorschaltung gemessenen Maßes für den
Reflektionskoeffizienten . Somit wird eine Möglichkeit
erhalten, die Impedanz eines Signalpfad eines mobilen
Kommunikationsgeräts dynamisch anzupassen. Das erste resistive Element und das zweite resistive Element können das Verhältnis der Potentiale an dem ersten Ausgang und dem Ausgang der Subtrahierschaltung bestimmen. Dann werden die Widerstände der resistiven Elemente so bestimmt, dass das die zeitlich unterschiedlichen Potenziale am Ausgang vom Analog-Digital-Wandler gut digitalisiert werden können.
Die Widerstände des dritten und des vierten resistiven
Elements hängen von den Werten des ersten, des zweiten und
RR v des fünften resistiven Elements ab: R3 = 1 5 vu0 , R4 = R5———
^2 1- co
Dabei ist vu0 eine Zahl zwischen Null und Eins, welche die Offset-Spannung, die am Offset-Anschluss anliegt, bestimmt. vu0 kann z. B. 0,68 betragen. Der Widerstand des fünften resistiven Elements ist ein
Parameter, mit dem das elektrische Verhalten des
Subtrahierers an die übrigen Schaltungskomponenten angepasst werden kann. Der ohmsche Widerstand des ersten resistiven Elements kann zwischen 40 und 55 kQ betragen. Der ohmsche Widerstand des zweiten resistiven Elements R2 kann zwischen 90 und 110 kQ betragen. Der ohmsche Widerstand des dritten resistiven Elements R3 kann zwischen 35 und 45 kQ betragen. Der ohmsche Wi- derstand des vierten resistiven Elements R4 kann zwischen 250 und 300 kQ betragen. Der ohmsche Widerstand des fünften re¬ sistiven Elements R5 kann zwischen 110 und 130 kQ betragen. Die Offset-Spannung, die zwischen dem Offset-Anschluss und Masse anliegt, kann zwischen 2 und 3 V betragen.
In einer Ausführungsform beträgt der ohmsche Widerstand des ersten resistiven Elements Rl 47 kQ, der Widerstand des zwei¬ ten resistiven Elements R2 100 kQ, der Widerstand des dritten resistiven Elements R3 39 kQ, der Widerstand des vierten re- sistiven Elements R3 270 kQ und der Widerstand des fünften resistiven Elements R5 120 kQ. In einer Ausführungsform beträgt die Offset-Spannung 2,7 V.
Im Folgenden wird die Detektorschaltung anhand von Ausfüh- rungsbeispielen und zugehörigen schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Ausgestaltung des Subtrahierers,
Figur 2 eine Grundform der Detektorschaltung,
Figur 3 eine Detektorschaltung mit Dämpfungsgliedern, einem
Peak-Detektor, einem Impedanzwandler und einem
Tiefpassfilter,
Figur 4 eine Ausgestaltung, in der die Detektorschaltung diskrete Bauelemente sowie integrierte Schaltungs- komponenten innerhalb eines Mehrlagensubstrats um- fasst ,
Figur 5 den Spannungsverlauf am Signalausgang eines Subtra¬ hierers einer konventionellen Detektorschaltung,
Figur 6 zeitliche Spannungsverläufe einer konventionellen
DetektorSchaltung,
Figur 7 zeitliche Spannungsverläufe einer Detektorschaltung mit Peak-Detektor,
Figur 8 zeitliche Spannungsverläufe einer konventionellen
Detektorschaltung bei modulierten GSM-EDGE Signalen,
Figur 9 zeitliche Spannungsverläufe einer Detektorschaltung mit Peak-Detektor bei modulierten GSM-EDGE Signalen, Figur 10 eine weitere Ausgestaltung einer Detektorschaltung.
Figur 1 zeigt eine Ausgestaltung des Subtrahierers SU mit ei¬ nem Offset-Anschluss OA. Der Subtrahierer SU umfasst eine konventionelle Subtrahierschaltung SUK. Die konventionelle Subtrahierschaltung SUK umfasst einen ersten Eingang (mit "-" gekennzeichnet) sowie einen zweiten Eingang (mit "+" gekenn¬ zeichnet) sowie einen Ausgang AS. Der Subtrahierer SU umfasst einen ersten Eingang ESI und einen zweiten Eingang ES2. Der erste Eingang ESI des Subtrahierers ist mit dem Eingang der konventionellen Subtrahierschaltung verschaltet. Der zweite Eingang ES2 des Subtrahierers ist mit dem zweiten Eingang der konventionellen Subtrahierschaltung SUK verschaltet. Zwischen dem ersten Eingang ESI des Subtrahierers SU und dem ersten Eingang der konventionellen Subtrahierschaltung SUK ("-") ist ein erstes resistives Element Rl verschaltet. Zwischen dem zweiten Eingang ES2 des Subtrahierers SU und dem zweiten Eingang der konventionellen Subtrahierschaltung SUK ("+") ist ein drittes resistives Element R3 verschaltet. Zwischen dem Ausgang des Subtrahierers SU, der mit dem Ausgang AS der konventionellen Subtrahierschaltung SUK übereinstimmt, und dem Eingang der konventionellen Subtrahierschaltung SUK ("-") ist ein zweites resistives Element R2 verschaltet. Der Offset-An¬ schluss OA des Subtrahierers SU ist mit dem zweiten Eingang ("+") der konventionellen Subtrahierschaltung SUK verschaltet. Zwischen dem Offset-Eingang OA des Subtrahierers SU und dem zweiten Eingang der konventionellen Subtrahierschaltung SUK ("+") ist ein fünftes resistives Element R5 verschaltet. Zwischen dem zweiten Eingang der konventionellen Subtrahierschaltung SUK ("+") und Masse ist ein viertes resistives Ele¬ ment R4, parallel zum resistiven Element R5, verschaltet.
Der gezeigte Subtrahierer SU kann an seinem Ausgang AS eine Spannung gegenüber Masse ausgeben, welche ein Maß für die Differenz der Eingangsspannungen an den Eingangsanschlüssen
ESI und ES2 ist. Je nachdem, welche Offset-Spannung am Off- set-Anschluss OA gegenüber Masse angelegt ist, kann die die Differenz anzeigende Spannung durch den Offset korrigiert werden .
Figur 2 zeigt eine Grundform der Detektorschaltung DS mit einem Signalpfad SP zwischen einem Signalport SPO und einem Lastport LP. Im Signalpfad, der ein Signalpfad eines mobilen Kommunikationsgeräts sein kann, ist ein bidirektionaler
Richtkoppler RK verschaltet. Der bidirektionale Richtkoppler RK hat einen ersten Ausgang RKAl und einen zweiten Ausgang RKA2. Ein erster logarithmischer Verstärker LVl ist mit dem ersten Ausgang RKAl des Richtkopplers RK verschaltet. Ein zweiter logarithmischer Verstärker LV2 ist mit dem zweiten Ausgang RKA2 des Richtkopplers RK verschaltet. Die logarith¬ mischen Verstärker LVl, LV2 sind jeweils mit genau einem Eingang ESI, ES2 des Subtrahierers SU verschaltet. Der Subtra¬ hierer SU stellt an seinem Ausgang AS eine zeitabhängige Spannung zur Verfügung, die im Wesentlichen proportional ist zum Reflektionskoeffizienten von HF-Signalen, die im
Signalpfad SP propagieren, und die durch eine Offset- Spannung, die am Offset-Anschluss OA des Subtrahierers anliegt, verändert werden kann. Figur 3 zeigt eine Ausgestaltung der in Figur 2 gezeigten Detektorschaltung, wobei zwischen dem ersten Ausgang des Richtkopplers RK und dem ersten logarithmischen Verstärker LVl ein erstes Dämpfungsglied Dl verschaltet ist. Zwischen dem zwei¬ ten Ausgang des Richtkoppler und dem zweiten logarithmischen Verstärker LV2 ist ein zweites Dämpfungsglied D2 verschaltet.
Der Ausgang AS des Subtrahierers SU ist mit einem Analog-Di- gital-Wandler A/D einer Logikschaltung LS verschaltet. Zwi-
sehen dem Ausgang des Subtrahierers und dem Analog-Digital- Wandler sind ein Peak-Detektor PD, ein Impedanzwandler IW sowie ein Tiefpassfilter TPF verschaltet. Dabei ist der Peak- Detektor zwischen dem Ausgang des Subtrahierers und dem Impe- danzwandler verschaltet. Das Tiefpassfilter TPF ist zwischen dem Impedanzwandler und dem Analog-Digital-Wandler A/D verschaltet .
Figur 4 zeigt, wie verschiedene diskrete und integrierte Schaltungselemente der Detektorschaltung zu einem Modul MO zusammengefasst und auf der Oberfläche oder in Zwischenlagen eines Mehrlagensubstrats MLS angeordnet sein können. Ein dis¬ kretes Schaltungsbauelement IC1, welches z. B. aktive
Schaltungskomponenten umfassen kann, ist auf der Oberfläche des Mehrlagensubstrats MLS angeordnet und über Bonddrähte mit Anschlusspads auf der Oberfläche des Mehrlagensubstrats ver¬ schaltet. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Schaltungskomponenten in einem in Flip-Chip-Bauweise auf der Oberfläche des Mehrlagensubstrats MLS angeordneten Bauelement IC2 unterzubringen. Über Bumps sind die Schaltungskomponenten des diskreten Bauelements IC2 mit der Verschaltung auf der Oberfläche und im Inneren des Mehrlagensubstrats MLS verschaltet. Das mehrlagige Substrat MLS umfasst mindestens zwei die¬ lektrische Schichten. Passive Schaltungskomponenten, z. B. kapazitive Elemente KE oder induktive Elemente IE, können in Metallisierungsebenen zwischen den dielektrischen Schichten des Mehrlagensubstrats MLS angeordnet sein. Über Durchkontak- tierungen DK können verschiedene Metallisierungsebenen miteinander verschaltet sein. Ein Gehäuse oder eine Abdeckung G kann diskrete Bauelemente oder Leiterstrukturen auf der Oberfläche des Mehrlagensubstrats MLS bedecken und vor mechani¬ scher Einwirkung, Staub oder Feuchtigkeit schützen. Die Abdeckung oder das Gehäuse G kann eine HF-Abschirmung ABS
darstellen, durch die die Schaltungskomponenten der
Detektorschaltung vor störenden, von außen einwirkenden HF- Signalen geschützt ist. Umgekehrt oder zusätzlich kann die HF-Abschirmung in der räumlichen Umgebung befindliche
Komponenten vor störenden, von Schaltungskomponenten der
Detektorschaltung emittierten HF-Signalen geschützt werden.
Figur 5 zeigt für eine konventionelle Detektorschaltung: den zeitlichen Verlauf der am Ausgang des ersten logarithmischen Verstärkers LV1 anliegenden Spannung A, den zeitlichen Verlauf der am Ausgang des zweiten logarithmischen Verstärkers LV2 anliegenden Spannung B sowie den zeitlichen Verlauf S des Betrags der Spannung am Ausgang des Subtrahierers SU, die ein Maß für den Reflektionskoeffizienten Γ ist. Dass der
Reflektionskoeffizienten mit Rauschen beaufschlagt ist, ist deutlich zu sehen.
Figur 6 zeigt im Gegensatz dazu die entsprechenden Kurven A, B, S, allerdings von einer erfindungsgemäßen Detektorschal- tung inklusive eines Peak-Detektors , der mit dem Ausgang AS des Subtrahierers verschaltet ist. Die Signale A, B an den Ausgängen der logarithmischen Verstärker LV1, LV2 weisen ein mit der Figur 5 vergleichbares Rauschen auf. Der ermittelte Reflektionskoeffizient S dagegen zeigt einen deutlich
glatteren Verlauf mit deutlich vermindertem Rauschen.
Figur 7 zeigt die zeitlichen Verläufe A, B, S einer konventi¬ onellen Detektorschaltung direkt am Ausgang des Subtrahierers SU, während ein besonders kritisches GSM-EDGE-Signal modu- liert wird. Dass der Reflektionskoeffizient S exrtem stark schwankt, ist deutlich zu sehen.
Figur 8 zeigt die zeitlichen Verläufe A, B, S für ein moduliertes GSM-EDGE-Signal bei Verwendung der erfindungsgemäßen Detektorschaltung, wobei ein Peak-Detektor PD mit dem Ausgang AS des Subtrahierers verschaltet ist. Auch hier zeigt sich ein Verlauf des am Ausgang AS der Detektorschaltung
ausgegebenen Signals S, der deutlich glatter ist und deutlich vermindertes Rauschen aufweist.
Figur 9 zeigt eine Ausgestaltung des Peak-Detektors PD mit einer Diode D und einem kapazitiven Element KE, dessen eine Elektrode mit einer Elektrode der Diode D verschaltet ist.
Figur 10 zeigt eine Ausgestaltung der Detektorschaltung mit je einem Hochpassfilter HPF, das jeweils zwischen einem der logarithmischen Verstärker und einem der Eingänge des
Subtrahierers SU verschaltet ist. Zwischen dem Subtrahierer SU und dem Peak-Detektor PD sowie zwischen dem Peak-Detektor PD und dem Analog-Digital-Wandler ist je ein weiteres
Hochpassfilter HPF verschaltet. Zwischen dem dem Peak- Detektor nachgeschalteten Hochpassfilter und dem Analog- Digital-Wandler ist ein weiterer Subtrahierer verschaltet. Das Hochpassfilter ist dabei mit dem nicht invertierten
Eingang des weiteren Subtrahierers SU2 verschaltet. Der Ausgang des weiteren Subtrahierers SU2 ist mit dem
invertierten Eingang des weiteren Subtrahierers SU2 und mit dem Analog-Digital-Wandler verschaltet.
Durch eine solche Verschaltung mit weiteren Filtern ist die Impedanzanpassung zwischen den Schaltungselementen der
Detektorschaltung verbessert. Ferner wird dadurch eine gute Funktionsweise des Peak-Detektors gefördert.
Eine Detektorschaltung ist nicht auf eines der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Variationen, welche z. B. noch weitere Hochpass- oder Tiefpassfilter oder weitere re- sistive Elemente umfassen, stellen ebenso erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele dar.
Bezugs zeichenliste :
A, B: Spannungen an den Ausgängen der
logarithmischen Verstärker
ABS: HF-Abschirmung
AD: Analog-Digital-Wandler
AS: Ausgang des Subtrahierers
D: Diode
Dl, D2 : Dämpfungsglied
DK: Durchkontaktierung
DS : Detektorschaltung
ESI, ES2 : erster, zweiter Eingang des Subtrahierers
G: Gehäuse
HPF: Hochpassfilter
IC1, IC2 : diskretes Bauelement
IE: induktives Element
IW: Impedanzwandler
KE : kapazitives Element
LP: Lastport
LS: Logikschaltung
LV1, LV2 : logarithmischer Verstärker
MLS : Mehrlagiges Substrat
MO: Modul
OA: Offset-Anschluss des Subtrahierers
PD: Peak-Detektor
RK: Richtkoppler
RKA1, RKA2 : Ausgang des Richtkopplers
S: Signal am Ausgang der Detektorschaltung
SP: Signalpfad
SPO: Signalport
SU: Subtrahierer
SU2 : weiterer Subtrahierer
SUK: konventionelle Subtrahierschaltung
TPF: Tiefpassfilter