專利名稱：射頻處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻通信領(lǐng)域。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及射頻信號(hào)處 理裝置以及包括這種射頻信號(hào)處理裝置的移動(dòng)通信裝置。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信領(lǐng)域，移動(dòng)通信裝置、如基站和移動(dòng)臺(tái)通常提供有包 括經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)循環(huán)器與輸出連接的功率放大器的無(wú)線發(fā)射裝置， 其中循環(huán)器為輸出功率提供隔離。
為了調(diào)節(jié)輸出功率，需要檢測(cè)放大器所產(chǎn)生的輸出功率。為此， 無(wú)線發(fā)射裝置提供有將一條線路中的功率的一小部分耦合到并行線 路中的定向耦合器，其中信號(hào)被檢測(cè)為來(lái)自這條并行線路的(整流
的)DC并且用于估計(jì)RF功率等級(jí)，以便調(diào)節(jié)輸出功率。
但是，這些定向耦合器相當(dāng)昂貴，并且還存在其使用所涉及的 RF損耗。
因此，當(dāng)耦合在功率放大器與無(wú)線發(fā)射裝置的輸出之間提供的信 號(hào)的一部分時(shí)，存在改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)提供一種能以降低的成本得到的改進(jìn)射頻處理裝置。 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種射頻信號(hào)處理裝置，它包括生產(chǎn)成
本低并且其中可限制損耗的部件。
根據(jù)本發(fā)明，這通過(guò)一種射頻信號(hào)處理裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，射頻信號(hào)處
理裝置包括
第一端子，采取待接收射頻信號(hào)的輸入的形式接合外部實(shí)體，至少一個(gè)信號(hào)縮放單元，具有接收由接合外部實(shí)體的端子所提供 的信號(hào)的第一端，以及
一個(gè)信號(hào)檢測(cè)器，提供用于各信號(hào)縮放單元，并且連接到對(duì)應(yīng)的 信號(hào)縮放單元的第二端，以用于檢測(cè)這個(gè)信號(hào)縮放單元所提供的信
其中，信號(hào)縮放單元僅包括無(wú)源電抗組件，并且包括至少一個(gè)這 種無(wú)源電抗組件。
射頻信號(hào)處理裝置可有利地在無(wú)線發(fā)射裝置、如基站或移動(dòng)臺(tái)中 提供。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。信號(hào)縮放單元價(jià)格低且易于生產(chǎn)，這表示 可降低裝置的總成本。它在這里可作為電路板的一部分來(lái)提供。此外， 信號(hào)縮放單元具有相當(dāng)?shù)偷膿p耗，這在可使用本發(fā)明的一些應(yīng)用中是 有利的。另外，信號(hào)縮放單元對(duì)溫度變化不敏感。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，在本說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"包括/包含"用來(lái)表示 存在所述特征、步驟或組件，但并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它 特征、步驟、組件或者它們的組。


現(xiàn)在結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例、采取無(wú)線發(fā)射裝置形式的射 頻信號(hào)處理裝置的電路圖，
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例、采取無(wú)線發(fā)射裝置形式的射 頻信號(hào)處理裝置的電路圖，
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例、采取無(wú)線發(fā)射裝置形式的射 頻信號(hào)處理裝置的電路圖，
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例、采取信號(hào)衰減裝置形式的射 頻信號(hào)處理裝置的電路圖，
圖5示意示出相互進(jìn)行通信的兩個(gè)移動(dòng)通信裝置、即一個(gè)基站和一個(gè)移動(dòng)臺(tái)，其中每個(gè)可包括根據(jù)本發(fā)明的射頻信號(hào)處理裝置，以及
圖6示出采取蜂窩電話形式的移動(dòng)臺(tái)的正視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用于處理射頻信號(hào)的射頻處理裝置。射頻處理裝置在 以無(wú)線發(fā)射裝置的形式來(lái)提供時(shí)通常具有功率放大器和一對(duì)循環(huán)器， 功率放大器經(jīng)由定向耦合器在到天線的連接中饋送所產(chǎn)生信號(hào)。在這 里，循環(huán)器用于將所產(chǎn)生信號(hào)與負(fù)載變化以及與天線所接收的信號(hào)隔 離。此外，循環(huán)器減少后向互調(diào)。另一方面，定向耦合器將信號(hào)的一 小部分與并行連接耦合，其中該信號(hào)的小部分能被檢測(cè)并且用于進(jìn)行
控制。這種定向耦合器通常具有大約20 - 30 dB的耦合因子。這個(gè) 信號(hào)的后向反射不被耦合。但是，定向耦合器是相當(dāng)昂貴的組件，并 且還可能產(chǎn)生想要有利地降低的相當(dāng)高的損耗。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面針對(duì)提供與傳統(tǒng)無(wú)線發(fā)射裝置相同的功 能性，但是其中解決了與定向耦合器關(guān)聯(lián)的上述問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，采取無(wú)線發(fā)射裝置10的形式的射頻 處理裝置顯示在圖1的電路圖中。無(wú)線發(fā)射裝置10包括輸入I，在 其上接收來(lái)自信號(hào)生成單元(未示出)的射頻信號(hào)。這個(gè)輸入與功率放 大器PA的輸入連接，功率^:大器PA的輸出與第一循環(huán)器CIR1的第 一端子連接。第一循環(huán)器CIR1具有與第二循環(huán)器CIR2的第一端子連 接的第二端子，以及經(jīng)由第一匹配電阻器Rl接地的第三端子。第二 循環(huán)器CIR2具有與無(wú)線發(fā)射裝置10的第一輸出01連接的第二端子 以及經(jīng)由第二匹配電阻器R2也接地的第三端子。第一輸出01與天線 A連接。虛線框所示的信號(hào)縮放單元12具有也與第一循環(huán)器CIR1的 第一端子連接的第一端，以及與信號(hào)檢測(cè)器DET的輸入連接并且經(jīng)由 第三匹配電阻器R3接地的第二端。也由虛線框表示的檢測(cè)器DET在 這里包括二極管D，其輸入與信號(hào)縮放單元12的第二端連接，以及 其輸出與裝置IO的第二輸出02連接。檢測(cè)器DET還包括連接在第二輸出02與地之間的第四電阻器R4。信號(hào)縮放單元最后由與第一電容 Cl串聯(lián)的第一電感器Ll構(gòu)成。輸入I和第一輸出01在這里都是接 合外部實(shí)體的端子，外部實(shí)體即不是射頻信號(hào)處理裝置的組成部分的 實(shí)體，例如上述信號(hào)生成單元和天線A。
無(wú)線發(fā)射裝置10的功能如下所述。無(wú)線發(fā)射裝置10在輸入I接 收射頻信號(hào)，它將經(jīng)由與第一輸出Ol連接的天線A發(fā)射。因此，功 率放大器PA放大這個(gè)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)然后經(jīng)由兩個(gè)循環(huán)器CIR1和 CIR2饋送到天線A。兩個(gè)循環(huán)器CIR1和CIR2用于降低經(jīng)由天線A所 接收的無(wú)線信號(hào)，使得這些信號(hào)不干擾放大器PA。它們還創(chuàng)建到放 大器PA的恒定負(fù)載，以及由于使用第一和第二匹配電阻Rl和R2的 良好匹配而對(duì)反射波提供充分的足夠隔離。循環(huán)器通常具有1.15的 VSWR(電壓駐波比)。這類信號(hào)和反射波改為經(jīng)由第一和第二電阻器 Rl、 R2向下提供到地。因此阻止反向波影響放大器。
因此能夠以極簡(jiǎn)單方式提供用于耦合放大的射頻信號(hào)的一小部 分的信號(hào)縮放單元12。因此，它沒(méi)有如已知定向耦合器那樣分離前 向和反向射頻波。然而這不是必要的，因?yàn)檠h(huán)器CIR1和CIR2提供 與后向波的足夠隔離。因此，這個(gè)第一實(shí)施例的信號(hào)縮放單元12能 保持非常筒單，而且與定向耦合器相比，在波的衰減方面也是有效的。 在這里，選取第一電容器Cl和第一電感器Ll的大小使得它們提供在 可大約為45 0 MHz的無(wú)線發(fā)射裝置在其中進(jìn)行操作的頻率范圍中的信 號(hào)的大約15 - 25 dB的衰減。應(yīng)當(dāng)知道，這個(gè)頻率只是一個(gè)具體示 例，并且能改用任何適當(dāng)?shù)纳漕l。在這里，電感器L1的Q值影響衰 減。Q值越高，將獲得越小的損耗。整個(gè)單元10的損耗和電感器L1 的損耗對(duì)于更高的Q值變得更小。信號(hào)縮放單元12具有在無(wú)線發(fā)射 裝置1G將要在其中進(jìn)行操作的頻率范圍中的衰減的某種變化。在本 示例中，它對(duì)于與450 MHz頻率關(guān)聯(lián)的頻率范圍小于1 dB。但是， 在生產(chǎn)中校準(zhǔn)輸出功率控制回路時(shí)，可消除這種變化。此外，無(wú)源電 抗元件Ll和Cl對(duì)于溫度變化相當(dāng)不敏感，這在變化的天氣條件中戶外進(jìn)行的移動(dòng)通信中是有利的。信號(hào)縮放單元12在這里將放大的信 號(hào)的一部分與檢測(cè)器DET耦合，其中它可被檢測(cè)并且經(jīng)由第二輸出 02輸出，以及用于控制放大器PA的放大。因此，可通過(guò)已知方式來(lái) 使用這個(gè)信號(hào)，以便控制放大器級(jí)。第三匹配電阻R3的大小確定成 匹配檢測(cè)器DET，并且通常具有大約50 Q的值。第一和第二匹配電 阻R1、 R2的大小也確定為適當(dāng)?shù)仄ヅ溲h(huán)器CIR1和CIR2，它通常 是50 Q的相同值。
信號(hào)縮放單元并不局限于在循環(huán)器與放大器之間提供。它能用于 其它目的。
結(jié)合圖2來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的一種這樣的變化。圖 2示出與圖l基本相同的元件。但是，在這里，與第五匹配電阻器R5 串聯(lián)的信號(hào)縮放單元14與關(guān)于第二循環(huán)器CIR2的第二匹配電阻器 R2并聯(lián)。信號(hào)縮放單元14在這里包括第二電容器C2和第二電感器 L2，其選擇方式與選擇第一電容器C1和第一電感器L1的方式相同。 檢測(cè)器DET在這里也以與圖1中它連接到信號(hào)縮放單元12相同的方 式連接到這個(gè)信號(hào)縮放單元14。在這里，所測(cè)量的不是輸出功率， 而是反射到第二循環(huán)器CIR2的功率，它可包括由天線A所接收和反 射的信號(hào)。
在這里應(yīng)當(dāng)知道，兩個(gè)實(shí)施例可進(jìn)行組合，即，可在測(cè)量來(lái)自天 線A的反射功率以及發(fā)射功率的裝置中提供。這允許以有效且節(jié)省成 本的方式來(lái)確定所連接天線的VSWR。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的另一個(gè)變化如圖3所示，它與圖l基 本相同。唯一差別在于，在信號(hào)縮放單元12與檢測(cè)器DET之間提供 濾波器F。濾波器F在這里用于濾出超出預(yù)期頻率范圍的信號(hào)的諧波， 以便提供更好的檢測(cè)。
此外還能夠?qū)⑿盘?hào)縮^:單元用作衰減器來(lái)代替普通功率衰減器。
這在信號(hào)處理裝置是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的信號(hào)衰減裝置16時(shí) 的一個(gè)示例如圖4所示。在這里，存在與信號(hào)縮放單元18連接的輸入I,信號(hào)縮放單元18具有與圖1-3的信號(hào)縮放單元相同的配置， 即提供有與電容器C3串聯(lián)的電感器L3。信號(hào)縮放單元18又連接到 與結(jié)合第一至第三實(shí)施例所述的相同類型的檢測(cè)器DET，檢測(cè)器DET 又與第四輸入04連接。在這里，50 D的匹配電阻R6和R7分別連接 在信號(hào)縮放單元18與輸入I之間以及信號(hào)縮放單元18與檢測(cè)器DET 之間。在這里向輸入I提供RF信號(hào)，它由信號(hào)縮放單元18衰減，然 后由檢測(cè)器DET檢測(cè)，檢測(cè)器DET在輸出04提供檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)RF線 路和端接具有良好VSWR時(shí)，信號(hào)縮放單元18與功率端接R6、 R7 — 起以比普通衰減器更低的價(jià)格為窄帶頻率范圍提供良好衰減。此外， 與電阻衰減器相比，在縮放單元18中存在更低的功率損耗。
根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)縮放單元能以許多方式來(lái)改變。它可僅包括一 個(gè)無(wú)源電抗組件而不是兩個(gè)，無(wú)論是電感器還是電容器。但是，電感 器是當(dāng)前優(yōu)選的，因?yàn)楫?dāng)前的電容器的容差對(duì)于受關(guān)注頻率范圍是不 充分的。但是，如果這類容差在將來(lái)能得到改進(jìn)，則單個(gè)電容器也可 以關(guān)注。這些無(wú)源電抗組件的生產(chǎn)以后更為簡(jiǎn)單且價(jià)格低。例如，它 們能作為電路板的一部分來(lái)提供。因此，這允許裝置的生產(chǎn)變得非常 經(jīng)濟(jì)。無(wú)線發(fā)射裝置還能改變，因?yàn)榭梢阅軌騼H具有一個(gè)循環(huán)器。還 應(yīng)當(dāng)知道，檢測(cè)器并不局限于二極管檢測(cè)器，而可以是將RF能量等 級(jí)變換成DC電壓的任何RF檢測(cè)單元。
根據(jù)本發(fā)明的射頻信號(hào)處理裝置可在基站或者移動(dòng)臺(tái)中提供或 者在它們兩者中提供。圖5示意示出廣域網(wǎng)N中與移動(dòng)臺(tái)22進(jìn)行通 信的一種這樣的基站20。在這里，它們均提供有根據(jù)本發(fā)明的射頻 信號(hào)處理裝置。移動(dòng)臺(tái)22在這里還可以是蜂窩電話，如圖6所示。
雖然已經(jīng)結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但不是要局限于本文闡 明的具體形式。相反，本發(fā)明的范圍僅受所附權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1. 一種射頻信號(hào)處理裝置(10；16)，包括第一端子，采取待接收射頻信號(hào)的輸入(I)的形式接合外部實(shí)體，至少一個(gè)信號(hào)縮放單元(12；14；18)，具有接收由接合外部實(shí)體的端子所提供的信號(hào)的第一端，以及一個(gè)信號(hào)檢測(cè)器(DET)，提供用于各信號(hào)縮放單元，并且連接到對(duì)應(yīng)的信號(hào)縮放單元的第二端，以用于檢測(cè)這個(gè)信號(hào)縮放單元所提供的信號(hào)，其中，所述信號(hào)縮放單元僅包括無(wú)源電抗組件，并且包括至少一個(gè)這種無(wú)源電抗組件(L1，C1；L2，C2；L3，C3)。
2. 如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)處理裝置，其中， 一個(gè)信號(hào)縮 放單元包括一個(gè)電感器。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的射頻信號(hào)處理裝置，其中， 一個(gè)信 號(hào)縮放單元包括一個(gè)電容器。
4. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的射頻信號(hào)處理裝置，其中， 所述信號(hào)縮放單元還在到所述信號(hào)檢測(cè)器(DET)的連接點(diǎn)處與匹配電 阻(R3; R5; R7)連接，以用于使所述縮放單元與所述檢測(cè)器匹配。
5. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的射頻信號(hào)處理裝置，還包 括所述信號(hào)縮放單元(12)與所述檢測(cè)器(DET)之間的濾波器(F)。
6. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的射頻信號(hào)處理裝置，其中， 它是無(wú)線發(fā)射裝置(10)，所述無(wú)線發(fā)射裝置(10)還包括放大器(PA)， 與用于接收待發(fā)射的所述射頻信號(hào)的輸入(I)連接；第二端子，采取 將與用于發(fā)射這些射頻信號(hào)的天線(A)連接的輸出(01)的形式接合外 部實(shí)體；以及至少一個(gè)循環(huán)器(CIR1， CIR2)，連接在所述放大器與所 述車敘出之間。
7. 如權(quán)利要求6所述的射頻信號(hào)處理裝置，其中， 一個(gè)信號(hào)縮 放單元(12)的第一端連接在所述放大器(PA)與循環(huán)器(CIR1)之間，以便接收由所述輸入(I)所提供的信號(hào)，并且將這個(gè)信號(hào)的一小部分在放大之后與連接的檢測(cè)器(DET)耦合。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的射頻信號(hào)處理裝置，其中， 一個(gè)信 號(hào)縮放單元(14)的第一端連接在循環(huán)器(CIR2)與匹配電阻(R2)之間， 以便接收由所述輸出(O)所提供的信號(hào)，并且將這個(gè)信號(hào)的一小部分 與連接的檢測(cè)器(DET)耦合。
9. 如權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的射頻處理裝置，其中，它 是信號(hào)衰減裝置(16),并且所述信號(hào)縮放單元(18)的第一端與所述輸 入(I)直接連接，以便接收來(lái)自這個(gè)端子的信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的射頻處理裝置，還包括連接在地與所 述輸入(I)之間的匹配電阻(R6)。
11. 一種移動(dòng)通信裝置(20; 22)，所述移動(dòng)通信裝置包括如以上 權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的射頻信號(hào)處理裝置。
12. 如權(quán)利要求11所述的移動(dòng)通信裝置，其中，它是基站(20)。
13. 如權(quán)利要求ll所述的移動(dòng)通信裝置，其中，它是移動(dòng)臺(tái)(22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及射頻信號(hào)處理裝置以及包括這種射頻信號(hào)處理裝置的移動(dòng)通信裝置。射頻信號(hào)處理裝置(10)包括第一端子，采取待接收射頻信號(hào)的輸入(I)的形式接合外部實(shí)體；至少一個(gè)信號(hào)縮放單元(12)，具有接收接合外部實(shí)體的端子所提供的信號(hào)的第一端；以及一個(gè)信號(hào)檢測(cè)器(DET)，提供用于各信號(hào)縮放單元，并且連接到對(duì)應(yīng)的信號(hào)縮放單元的第二端，以用于檢測(cè)這個(gè)信號(hào)縮放單元所提供的信號(hào)。信號(hào)縮放單元僅包括無(wú)源電抗組件，并且包括至少一個(gè)這種無(wú)源電抗組件(L1，C1)。
文檔編號(hào)H04B1/04GK101523225SQ200680056120
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2006年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日
發(fā)明者P·柏格曼 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司