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。更具體來說，本發(fā)明涉及射頻信號處 理裝置以及包括這種射頻信號處理裝置的移動通信裝置。
背景技術(shù)：
在移動通信領(lǐng)域，移動通信裝置、如基站和移動臺通常提供有包 括經(jīng)由一個或多個循環(huán)器與輸出連接的功率放大器的無線發(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，需要檢測放大器所產(chǎn)生的輸出功率。為此， 無線發(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，其中信號被檢測為來自這條并行線路的(整流
的)DC并且用于估計RF功率等級，以便調(diào)節(jié)輸出功率。
但是，這些定向耦合器相當昂貴，并且還存在其使用所涉及的 RF損耗。
因此，當耦合在功率放大器與無線發(fā)射裝置的輸出之間提供的信 號的一部分時，存在改進的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對提供一種能以降低的成本得到的改進射頻處理裝置。 本發(fā)明的一個目的是提供一種射頻信號處理裝置，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，這通過一種射頻信號處理裝置來實現(xiàn)，射頻信號處
理裝置包括
第一端子，采取待接收射頻信號的輸入的形式接合外部實體，至少一個信號縮放單元，具有接收由接合外部實體的端子所提供 的信號的第一端，以及
一個信號檢測器，提供用于各信號縮放單元，并且連接到對應(yīng)的 信號縮放單元的第二端，以用于檢測這個信號縮放單元所提供的信
其中，信號縮放單元僅包括無源電抗組件，并且包括至少一個這 種無源電抗組件。
射頻信號處理裝置可有利地在無線發(fā)射裝置、如基站或移動臺中 提供。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點。信號縮放單元價格低且易于生產(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提供。此外， 信號縮放單元具有相當?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，信號縮放單元對溫度變化不敏感。
應(yīng)當強調(diào)，在本說明書中使用時，術(shù)語"包括/包含"用來表示 存在所述特征、步驟或組件，但并不排除存在或添加一個或多個其它 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)明的第一實施例、采取無線發(fā)射裝置形式的射 頻信號處理裝置的電路圖，
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例、采取無線發(fā)射裝置形式的射 頻信號處理裝置的電路圖，
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例、采取無線發(fā)射裝置形式的射 頻信號處理裝置的電路圖，
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例、采取信號衰減裝置形式的射 頻信號處理裝置的電路圖，
圖5示意示出相互進行通信的兩個移動通信裝置、即一個基站和一個移動臺，其中每個可包括根據(jù)本發(fā)明的射頻信號處理裝置，以及
圖6示出采取蜂窩電話形式的移動臺的正視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及用于處理射頻信號的射頻處理裝置。射頻處理裝置在 以無線發(fā)射裝置的形式來提供時通常具有功率放大器和一對循環(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。在這 里，循環(huán)器用于將所產(chǎn)生信號與負載變化以及與天線所接收的信號隔 離。此外，循環(huán)器減少后向互調(diào)。另一方面，定向耦合器將信號的一 小部分與并行連接耦合，其中該信號的小部分能被檢測并且用于進行
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 信號的后向反射不被耦合。但是，定向耦合器是相當昂貴的組件，并 且還可能產(chǎn)生想要有利地降低的相當高的損耗。
因此，本發(fā)明的一個方面針對提供與傳統(tǒng)無線發(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)的上述問題。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，采取無線發(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。無線發(fā)射裝置10包括輸入I，在 其上接收來自信號生成單元(未示出)的射頻信號。這個輸入與功率放 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，以及與信號檢測器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器DET在 這里包括二極管D，其輸入與信號縮放單元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 合外部實體的端子，外部實體即不是射頻信號處理裝置的組成部分的 實體，例如上述信號生成單元和天線A。
無線發(fā)射裝置10的功能如下所述。無線發(fā)射裝置10在輸入I接 收射頻信號，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放大這個信號，這個信號然后經(jīng)由兩個循環(huán)器CIR1和 CIR2饋送到天線A。兩個循環(huán)器CIR1和CIR2用于降低經(jīng)由天線A所 接收的無線信號，使得這些信號不干擾放大器PA。它們還創(chuàng)建到放 大器PA的恒定負載，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。
因此能夠以極簡單方式提供用于耦合放大的射頻信號的一小部 分的信號縮放單元12。因此，它沒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，因為循環(huán)器CIR1和CIR2提供 與后向波的足夠隔離。因此，這個第一實施例的信號縮放單元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的無線發(fā)射裝置在其中進行操作的頻率范圍中的信 號的大約15 - 25 dB的衰減。應(yīng)當知道，這個頻率只是一個具體示 例，并且能改用任何適當?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。整個單元10的損耗和電感器L1 的損耗對于更高的Q值變得更小。信號縮放單元12具有在無線發(fā)射 裝置1G將要在其中進行操作的頻率范圍中的衰減的某種變化。在本 示例中，它對于與450 MHz頻率關(guān)聯(lián)的頻率范圍小于1 dB。但是， 在生產(chǎn)中校準輸出功率控制回路時，可消除這種變化。此外，無源電 抗元件Ll和Cl對于溫度變化相當不敏感，這在變化的天氣條件中戶外進行的移動通信中是有利的。信號縮放單元12在這里將放大的信 號的一部分與檢測器DET耦合，其中它可被檢測并且經(jīng)由第二輸出 02輸出，以及用于控制放大器PA的放大。因此，可通過已知方式來 使用這個信號，以便控制放大器級。第三匹配電阻R3的大小確定成 匹配檢測器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?shù)仄ヅ溲h(huán)器CIR1和CIR2，它通常 是50 Q的相同值。
信號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來描述根據(jù)本發(fā)明的第二實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。 檢測器DET在這里也以與圖1中它連接到信號縮放單元12相同的方 式連接到這個信號縮放單元14。在這里，所測量的不是輸出功率， 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。
在這里應(yīng)當知道，兩個實施例可進行組合，即，可在測量來自天 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 本的方式來確定所連接天線的VSWR。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的另一個變化如圖3所示，它與圖l基 本相同。唯一差別在于，在信號縮放單元12與檢測器DET之間提供 濾波器F。濾波器F在這里用于濾出超出預(yù)期頻率范圍的信號的諧波， 以便提供更好的檢測。
此外還能夠?qū)⑿盘柨s^:單元用作衰減器來代替普通功率衰減器。
這在信號處理裝置是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的信號衰減裝置16時 的一個示例如圖4所示。在這里，存在與信號縮放單元18連接的輸入I,信號縮放單元18具有與圖1-3的信號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。信號縮放單元18又連接到 與結(jié)合第一至第三實施例所述的相同類型的檢測器DET，檢測器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 在信號縮放單元18與輸入I之間以及信號縮放單元18與檢測器DET 之間。在這里向輸入I提供RF信號，它由信號縮放單元18衰減，然 后由檢測器DET檢測，檢測器DET在輸出04提供檢測信號。當RF線 路和端接具有良好VSWR時，信號縮放單元18與功率端接R6、 R7 — 起以比普通衰減器更低的價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)明的信號縮放單元能以許多方式來改變。它可僅包括一 個無源電抗組件而不是兩個，無論是電感器還是電容器。但是，電感 器是當前優(yōu)選的，因為當前的電容器的容差對于受關(guān)注頻率范圍是不 充分的。但是，如果這類容差在將來能得到改進，則單個電容器也可 以關(guān)注。這些無源電抗組件的生產(chǎn)以后更為簡單且價格低。例如，它 們能作為電路板的一部分來提供。因此，這允許裝置的生產(chǎn)變得非常 經(jīng)濟。無線發(fā)射裝置還能改變，因為可以能夠僅具有一個循環(huán)器。還 應(yīng)當知道，檢測器并不局限于二極管檢測器，而可以是將RF能量等 級變換成DC電壓的任何RF檢測單元。
根據(jù)本發(fā)明的射頻信號處理裝置可在基站或者移動臺中提供或 者在它們兩者中提供。圖5示意示出廣域網(wǎng)N中與移動臺22進行通 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 信號處理裝置。移動臺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. 一種射頻信號處理裝置(10；16)，包括第一端子，采取待接收射頻信號的輸入(I)的形式接合外部實體，至少一個信號縮放單元(12；14；18)，具有接收由接合外部實體的端子所提供的信號的第一端，以及一個信號檢測器(DET)，提供用于各信號縮放單元，并且連接到對應(yīng)的信號縮放單元的第二端，以用于檢測這個信號縮放單元所提供的信號，其中，所述信號縮放單元僅包括無源電抗組件，并且包括至少一個這種無源電抗組件(L1，C1；L2，C2；L3，C3)。
2. 如權(quán)利要求1所述的射頻信號處理裝置，其中， 一個信號縮 放單元包括一個電感器。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的射頻信號處理裝置，其中， 一個信 號縮放單元包括一個電容器。
4. 如以上權(quán)利要求中的任一項所述的射頻信號處理裝置，其中， 所述信號縮放單元還在到所述信號檢測器(DET)的連接點處與匹配電 阻(R3; R5; R7)連接，以用于使所述縮放單元與所述檢測器匹配。
5. 如以上權(quán)利要求中的任一項所述的射頻信號處理裝置，還包 括所述信號縮放單元(12)與所述檢測器(DET)之間的濾波器(F)。
6. 如以上權(quán)利要求中的任一項所述的射頻信號處理裝置，其中， 它是無線發(fā)射裝置(10)，所述無線發(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)射這些射頻信號的天線(A)連接的輸出(01)的形式接合外 部實體；以及至少一個循環(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所述的射頻信號處理裝置，其中， 一個信號縮 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，并且將這個信號的一小部分在放大之后與連接的檢測器(DET)耦合。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的射頻信號處理裝置，其中， 一個信 號縮放單元(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，并且將這個信號的一小部分 與連接的檢測器(DET)耦合。
9. 如權(quán)利要求1-5中的任一項所述的射頻處理裝置，其中，它 是信號衰減裝置(16),并且所述信號縮放單元(18)的第一端與所述輸 入(I)直接連接，以便接收來自這個端子的信號。
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. 一種移動通信裝置(20; 22)，所述移動通信裝置包括如以上 權(quán)利要求中的任一項所述的射頻信號處理裝置。
12. 如權(quán)利要求11所述的移動通信裝置，其中，它是基站(20)。
13. 如權(quán)利要求ll所述的移動通信裝置，其中，它是移動臺(22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及射頻信號處理裝置以及包括這種射頻信號處理裝置的移動通信裝置。射頻信號處理裝置(10)包括第一端子，采取待接收射頻信號的輸入(I)的形式接合外部實體；至少一個信號縮放單元(12)，具有接收接合外部實體的端子所提供的信號的第一端；以及一個信號檢測器(DET)，提供用于各信號縮放單元，并且連接到對應(yīng)的信號縮放單元的第二端，以用于檢測這個信號縮放單元所提供的信號。信號縮放單元僅包括無源電抗組件，并且包括至少一個這種無源電抗組件(L1，C1)。
文檔編號H04B1/04GK101523225SQ200680056120
公開日2009年9月2日 申請日期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 申請人:艾利森電話股份有限公司