DE102008061373A1

DE102008061373A1 - Verbesserte Leistungssteuerschleife, Sender mit der Leistungssteuerschleife und Verfahren zum Steuern einer Ausgangsleistung einer Sendervorrichtung

Info

Publication number: DE102008061373A1
Application number: DE102008061373A
Authority: DE
Inventors: Nick Shute
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2009-07-02
Also published as: US8391814B2; US20090156143A1

Abstract

Eine Leistungssteuerschleife umfasst einen Niederfrequenzsignalweg und einen Hochfrequenzsignalweg mit dem Verzögerungskompensationsblock. Der Verzögerungskompensationsblock wird verwendet, um eine Korrelation zwischen einem durchschnittlichen Referenzpegel und einem durchschnittlichen gemessenen Leistungspegel zu bestimmen. Das Ergebnis kann eine Verzögerungsleitung steuern, um eine zeitliche Fehlausrichtung in der Leistungssteuerschleife zu kompensieren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Leistungssteuerschleife, die für eine Vielfalt von Anwendungen verwendbar ist, und auf einen Sender mit einer derartigen Leistungssteuerschleife. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Steuern der Ausgangsleistung einer Sendervorrichtung.
Leistungssteuerschleifen werden bei einer Vielfalt von Anwendungen verwendet, um die Ausgangsleistung einer Vorrichtung zu steuern. Bei einem typischen Beispiel weist eine Senderanordnung einen Verstärker mit einer einstellbaren Verstärkung bzw. einem einstellbaren Gewinn auf. Falls die durchschnittliche Ausgangsleistung des Verstärkers unabhängig von Parameterschwankungen auf einem ähnlichen Pegel gehalten werden soll, kann es notwendig sein, die Verstärkung automatisch einzustellen. Zu diesem Zweck kann eine Leistungssteuerschleife verwendet werden. Im Allgemeinen bestimmt eine derartige Leistungssteuerschleife die Ausgangsleistung des Verstärkers und vergleicht den bestimmten Wert mit einem Referenzwert. Ansprechend auf das Vergleichsergebnis erzeugt die Leistungssteuerschleife ein Einstellungssignal, um die Verstärkung des Verstärkers einzustellen. Folglich stabilisiert und verriegelt die Leistungssteuerschleife die Ausgangsleistung auf einen spezifischen Wert. Zusätzlich kann eine Leistungssteuerschleife verwendet werden, um so genannte Leistungsschritte bzw. -stufen zu erzeugen, wobei die Ausgangsleistung des Verstärkers nicht kontinuierlich, sondern in diskreten Schritten bzw. Stufen verändert wird. Bei einer derartigen Anwendung ist die Referenz für den Vergleich verändert. Die Leistungssteuerschleife stellt dann die Ver stärkung des Verstärkers ein, bis sich die Ausgangsleistung auf den neuen Wert einschwingt.
Dennoch besteht ein Bedarf danach, Leistungssteuerschleifen weiter zu verbessern.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungssteuerschleife, eine Sendervorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Ausgangsleistung eines Verstärkers mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Leistungssteuerschleife gemäß Anspruch 1 und Anspruch 16, eine Sendervorrichtung gemäß Anspruch 32 und ein Verfahren gemäß Anspruch 42 gelöst.
Die unterschiedlichen Aspekte und Ausführungsbeispiele werden hierin im Folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen detaillierter beschrieben.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erste schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Leistungssteuerschleife;
2 eine zweite schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Leistungssteuerschleife;
3 eine detailliertere Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Leistungssteuerschleife, die mit den Signalübertragungscharakteristika mehrerer Elemente der Leistungssteuerschleife dargestellt ist;
4 ein detaillierteres Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife gemäß 1;
5A bis 5F unterschiedliche Signale über der Zeit, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 erzeugt und verarbeitet werden;
6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife in einer Sendervorrichtung;
7 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife in einer Sendervorrichtung;
8 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife in einer Sendervorrichtung;
9 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife in einer Sendervorrichtung;
10 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife in einer Sendervorrichtung;
11 ein achtes Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife in einer Sendervorrichtung;
12 verschiedene Signale über der Zeit, die die schnelle Verriegelungszeit während eines Betriebs der Leistungssteuerschleife gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele darstellen;
13 ein Ausführungsbeispiel einer variablen Verzögerungsleitung;
14 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Steuern einer Ausgangsleistung eines Verstärkers;
15A bis 15B unterschiedliche Ausführungsbeispiele für eine digitale oder analoge Implementierung der Decken- und Sättigungsschaltungen in der Leistungssteuerschleife; und
16 verschiedene Signale über der Zeit, die die Höchstgrenzen- und Sättigungsfunktionalität darstellen.
In der folgenden Beschreibung sind weitere Aspekte und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbart. Zusätzlich wird auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil derselben bilden. Die Zeichnungen zeigen durch Veranschaulichung, in welchen unterschiedlichen Aspekten die Erfindung praktiziert werden kann. Die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen stellen eine Erörterung dar, um ein besseres Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung zu liefern. Die Offenbarung soll das Merkmal oder Schlüsselelemente der Erfindung nicht auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel einschränken. Die unterschiedlichen Elemente, Aspekte und Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen offenbart sind, können vielmehr in verschiedenen Weisen durch einen Fachmann auf diesem Gebiet kombiniert werden, um eines oder mehrere Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Es sollte klar sein, dass andere Ausführungsbeispiele genutzt werden können und strukturelle oder logische Veränderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgerecht bezüglich einander. Zu Darstellungszwecken sind einige Kommunikationsstandards beschrieben. Diese Kommunikationsstandards, auf die hierin Bezug genommen wird, sind nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt. Andere Kommunikationsstandards, Signalfrequenzen oder Leistungsbereiche können ebenfalls verwendet werden, um die unterschiedlichen Aspekte der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Ähnliche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Leistungssteuerschleife in einer Sendervorrichtung, wobei einer oder mehrere Aspekte dargestellt sind.
Leistungssteuerschleifen werden bei unterschiedlichen Anwendungen verwendet, beispielsweise bei einem Sender für Mobilkommunikationsvorrichtungen. Bei einem Senden von Signalen gemäß einem oder mehreren Mobilkommunikationsstandards müssen die Signale häufig mit spezifizierten durchschnittlichen Leistungspegeln übertragen werden. Ein derartiger durchschnittlicher Leistungspegel wird häufig als ein „RMS"-Pegel bezeichnet. Der Begriff „RMS" ist eine Abkürzung für „root means square" (quadratischer Mittelwert) und stellt die reale oder echte durchschnittliche Leistung des Signals über die Zeit dar. Das Signal, das übertragen bzw. gesendet werden soll, kann beispielsweise ein phasenmoduliertes Signal, ein amplitudenmoduliertes Signal oder eine Kombination derselben aufweisen. Insbesondere moderne Kommunikationssysteme verwenden phasen- und amplitudenmoduliertes Signale. Derartige Signale können hohe momentane Leistungspegel aufweisen, während die durchschnittliche Leistung erheblich geringer sein kann. Diese Charakteristik des Signals kann deutlicher als Scheitelfaktor beschrieben werden. Der Begriff „Scheitelfaktor" bzw. Crest-Faktor definiert die maximale momentane Leistung eines Signals über dem durchschnittlichen Leistungspegel. Bei modernen Telekommunikationssystemen, die beispielsweise die Telekommunikationsstandards WB-CDMA/UMTS (wideband code division multiple access/universal mobile telecommunications system = Breitband-Codeteilungsmehrfachzugriff/Universalmobilkommunikationssystem) oder WLAN (wireless local area network = drahtloses lokales Netz) verwenden, kann der Scheitelfaktor Werte von bis zu mehreren 10 dB aufweisen, was zu hohen momentanen Leistungspegeln bei einer moderaten durchschnittlichen Leistung führt. Ferner können der Scheitelfaktor und der RMS-Pegel von den Signalstatistiken abhängen. Ein Signal mit einem 4-qpsk-Modulationstyp (qpsk = quadrature phase shift keying = Quadratur-Phasenumtastung) kann beispielsweise einen unterschiedlichen Scheitelfaktor und RMS-Wert verglichen mit einem Signal mit dem gleichen Inhalt, aber einer 16-Quadratur-Amplitudenmodulation aufweisen.
Für Signale mit einem hohen Scheitelfaktor ist die Verriegelungszeit einer herkömmlichen integrierenden Leistungssteuerschleife auf die Größe bzw. Menge an Filterung bezogen. Eine Filterung ist erforderlich, um den Scheitelfaktor des erfassten Signals auf einen durchschnittlichen Leistungspegel zu reduzieren, der eine annehmbare eingeschwungene Abweichung von einem integrierten Fehlersignal aufweist. Da die Leistungssteuerschleife auch verwendet wird, um Stufen und eine Variation in der durchschnittlichen Ausgangsleistung zu steuern, bezieht sich die Abweichung des integrierten Fehlersignals direkt auf einen Fehler während eines Übergangs zwischen unterschiedlichen durchschnittlichen Ausgangsleistungen, die durch die Leistungssteuerschleife gesteuert sind.
Die Sendervorrichtung gemäß 1 weist einen Übertragungsweg bzw. Sendeweg TX-Weg (TX = transmission) auf, wobei eine Modulatorvorrichtung 80 (TX-MOD) phasen- und amplitudenmodulierte HF-Signale (HF = Hochfrequenz) bzw. RF-Signale (RF = radio freuency) erzeugt. Die Ausgangssignale der Modulatorvorrichtung 80 werden an eine Steuerungsvorrichtung 40 angelegt. Die Steuerungsvorrichtung 40 umfasst einen Verstärker mit variabler Verstärkung, hierin nicht gezeigt, um die durchschnittliche Ausgangsleistung des Signals einzustellen. Die Steuerungsvorrichtung 40 ist Teil der Leistungssteuerschleife in der Sendervorrichtung. Ein Ausgang des Verstärkungsverstärkers ist mit einem Leistungsverstärker 30 (PA; PA = Power amplifier) der Sendervorrichtung gekoppelt. Der Ausgang des Leistungsverstärkers ist mit einer Kopplungsvorrichtung 90 und mit einer Antenne 10 für eine Übertragung verbunden. Zum Steuern der durchschnittlichen Ausgangsleistung weist die Leistungssteuerschleife einen Detektor 20 (DET) zum Erfassen des Leistungspegels eines Signalabschnitts auf, der durch die Kopplungsvorrichtung 90 geliefert wird. Der Detektor 20 kann bei einem Ausführungsbeispiel als ein Hüllkurvendetektor implementiert sein, der die Hüllkurve eines HF-Signals misst und dann den Hüllkurvenleistungspegel bestimmt. Der Detektor 20 ist mit der Steuerungsvorrichtung 40 verbunden.
Zusätzlich wird die Amplitude des Signals, das durch die Modulatorvorrichtung 80 erzeugt wird, bei einem Ausführungsbeispiel durch einen Referenzhüllkurvendetektor 60 (MAG) bestimmt und an eine Multiplizierereinheit 71 der Leistungssteuerschleife als ein Referenzwert angelegt. Der Referenzhüllkurvendetektor 60 wird verwendet, um die Referenzmodulationssignalamplitude, die Referenzmodulationshüllkurve oder eine gefilterte Version der Amplitude der Modulationshüllkurve zu bestimmen. Der Ausgang des Detektors ist mit der Leistungssteuerschleife 40 gekoppelt.
Bei der Bestimmung durch den Referenzhüllkurvendetektor 60 wird die korrekte modulierte Hüllkurvenreferenz für einen Vergleich mit der gemessenen Signalhüllkurve verwendet, die von dem Detektor 20 ankommt. Unterschiedliche Signale können unterschiedliche Mittelwert-zu-RMS-Beziehungen aufweisen. Die Leistungssteuerschleife (PCL; PCL = power control loop) regelt den Mittelwert der Signale. Falls die modulierten Hüllkurveninformationen in dem Referenzweg nicht verwendet werden, kann ein Fehler bei einer RMS-Ausgangsleistung auftreten, wenn die Signalmodulation verändert ist. Falls beispielsweise Datenrate oder Typ eines Signals verändert werden, würden sich die Signalstatistiken verändern, was zu einem unterschiedlichen RMS-Pegel und einem unterschiedlichen Scheitelfaktor führen würde.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann in der Multiplizierervorrichtung 71 der Referenzwert mit einem konstanten Referenzfaktor multipliziert werden. Der Referenzfaktor ref.konst (ref.const) kann beispielsweise verwendet werden, um Leistungsschritte anzuwenden oder um andere Variationen der Gesamtausgangsleistung an dem Verstärker 30 zu kompensieren.
Die Ausgabe vref der Multiplizierervorrichtung 71 wird an die Steuerungsvorrichtung 40 angelegt. Schließlich liefert die Steuerungsvorrichtung ein integriertes Fehlersignal, um die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung einzustellen.
Bei einem Senden von Signalen mit hohen Scheitelfaktoren kann der Detektor 20 an dem Ausgang des Sendewegs eine Erhöhung bei der durchschnittlichen Ausgangsleistung aufgrund der momentanen Leistungsspitze bestimmen. Diese Erhöhung kann an die Steuerungsvorrichtung 40 angelegt werden. Folglich können Signale mit hohen Scheitelfaktoren das gesamte integrierte Fehlersignal beeinflussen und können den Schrittfehler für feste Schleifenparameter verändern.
Der Einfluss hoher Scheitelfaktoren auf das integrierte Fehlersignal kann durch ein Anwenden einer Mittelung auf das Fehlersignal reduziert werden, wodurch die Abweichung um den RMS-Leistungspegel herum verringert wird, was zu einem genaueren gemessenen durchschnittlichen Leistungspegel führt. Diese Vorgehensweise erfordert jedoch eine zusätzliche Mittelungszeit, die zu der Gesamtverriegelungszeit hinzukommt. Alternativ könnte das Problem durch ein Eintauschen einer Leistungsfähigkeit gegen einen anderen Systemparameter vermieden werden, beispielsweise ein Ermöglichen, dass sich eine herkömmliche Leistungssteuerschleife eine längere Zeitdauer lang einschwingen kann, auf Kosten einer Signalqualität.
Bei dem vorgeschlagenen Ausführungsbeispiel ist die Leistungssteuerschleife unter Verwendung eines hochpassgefilterten Abschnitts des Leistungspegels verbessert, um die Zeitsteuerung bzw. den zeitlichen Verlauf bzw. das Timing des Leistungssteuerschleifenreferenzsignals einzustellen. Die Verwendung einer zusätzlichen Signalverarbeitung reduziert die Empfindlichkeit einer Verzögerung zwischen den Referenzhüllkurvenleistungpegeln und dem gemessenen Hüllkurvenleis tungspegel auf das integrierte Fehlersignal der Leistungssteuerschleife.
Die Einstellung wird auf eine derartige Weise vorgenommen, dass der Referenzleistungspegel mit dem gemessenen Leistungspegel in der Zeit liegt, wobei so eine Verzögerung entfernt wird und eine Abweichung des integrierten Fehlersignals in der Leistungssteuerschleife minimiert ist. Zu diesem Zweck werden die Ausgangssignale des Hüllkurvendetektors 20 und des Referenzhüllkurvendetektors 60 an eine Verzögerungskompensationsvorrichtung 50 angelegt. Die Verzögerungskompensationsvorrichtung 50 berechnet und bestimmt die Abweichung des zeitlichen Verlaufs zwischen dem Referenzleistungspegel von dem Referenzhüllkurvendetektor 60 und dem gemessenen Leistungspegel von dem Detektor 20. Ein entsprechendes Einstellungssignal wird erzeugt und an eine Verzögerungskette 72 angelegt, die zwischen dem Referenzhüllkurvendetektor 60 und der Multiplizierervorrichtung 71 in einem Referenzweg der Leistungssteuerschleife angeordnet ist.
Der Verzögerungskompensationsblock 50 kann eine Verzögerungsregelschleife aufweisen, die für Nulldurchgänge des angelegten Signals empfindlich ist. Die Signale, die durch den Detektor 20 und den Referenzhüllkurvendetektor 60 geliefert werden, können ein hochpass- oder bandpassgefiltertes Leistungspegelsignal innerhalb des Verzögerungskompensationsblocks aufweisen. Die Filterung entfernt durchschnittliche Signalanteile (beispielsweise den DC-Pegel), so dass das Referenzsignal und das gemessene Signal für eine Nulldurchgangserfassung bereits zentriert sein können. Der Verzögerungskompensationsblock 50 kann auf die Nulldurchgänge des hochpassgefilterten Signals und nicht die Phase des modulierten Signals verriegeln, wie es bei einer Phasenregelschleife der Fall wäre. In dem verriegelten Zustand sind der Referenz- und der Messweg der Leistungssteuerschleife zeitlich ausgerichtet, wobei eine RMS-Abweichung aufgrund einer Modulation an dem integrierten Fehlersignal in der Leistungssteuerschleife entfernt ist.
Folglich ist eine jegliche Abweichung des integrierten Fehlersignals durch die Leistungssteuerschleife erheblich verringert, wobei eine Qualität und Dynamik der Leistungssteuerschleife verbessert sind. Zusätzlich ist der Verzögerungskompensationsblock 50 unempfindlich für Leistungsänderungen, die an die Leistungssteuerschleife angelegt werden, wenn der Kompensationsblock 50 an dem hochpass- oder bandpassgefilterten Signal wirksam ist, bei dem die durchschnittlichen Signalanteile entfernt sind. Wenn die Leistungssteuerschleife aufgrund der Ausrichtung und Kompensation nun die Hüllkurve des gemessenen Signals und nicht einen Mittelwert mit einem minimierten Fehleranteil regelt, kann die Schleifenbandbreite erhöht werden. Es ist auch möglich, die Verriegelungszeit der Leistungssteuerschleife zu verringern.
2 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Senders mit einer Leistungssteuerschleife dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Leistungsverstärker 30a in dem Senderweg TX-Weg eine einstellbare Verstärkung auf. Die Verstärkung des Leistungsverstärkers 30a ist durch eine getrennte Steuerungsvorrichtung 40a gesteuert, die Teil der Leistungssteuerschleife ist. Der Eingang des Leistungsverstärkers 30a ist mit einem Ausgang des ersten Verstärkers 41 verbunden, der mit der Modulatorvorrichtung 80 gekoppelt ist. Die Steuerungsvorrichtung 40a der Leistungssteuerschleife stellt die Verstärkung des Leistungsverstärkers 30a ein und steuert die durchschnittliche Ausgangsleistung. Dieselbe steuert ferner die Leistungsstufen, die durch unterschiedliche Referenzwerte angegeben sind, die an die Multiplizierervorrichtung 71 in dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife angelegt werden. Der hochpassgefilterte Referenzhüllkurvenleistungspegel und der gemessene Hüllkurvenleistungspegel werden in dem Verzögerungskompensationsblock 50 bearbeitet. Der Verzögerungskompensationsblock 50 liefert ein Steuersignal an das Verzöge rungselement 72 in dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife. Die einstellbare Verzögerung des Referenzhüllkurvenleistungspegels reduziert die Abweichung in dem Gesamtfehlersignal der Leistungssteuerschleife erheblich verglichen mit einer herkömmlichen integrierenden Leistungssteuerschleife. Die Steuerung 40a kann eine proportionale Steuerung (P-Steuerung) aufweisen, die ein Steuersignal für den Leistungsverstärker 30a proportional zu dem integrierten Fehlersignal erzeugt. Dieselbe kann auch eine so genannte PI- oder PID-Steuerung (proportionale integrierende oder proportionale integrierende & differentielle Steuerung) aufweisen.
3 stellt in dem Basisbandhüllkurvenbereich die Signalübertragungscharakteristik mehrerer Schaltungselemente der Sendervorrichtung mit einer Leistungssteuerschleife gemäß einem Ausführungsbeispiel dar. Natürlich können Vorrichtungen und Schaltungen der Sendervorrichtung eine oder mehrere dieser Signalübertragungscharakteristika aufweisen. Zu Vereinfachungszwecken zeigt die Figur keine HF-Signale, sondern stellt die Charakteristika lediglich für Hüllkurven- oder Basisbandsignale dar.
Die Sendervorrichtung 800 erzeugt ein amplituden- und phasenmoduliertes HF-Signal. Das Signal wird an dem Ausgang der Vorrichtung 800 in dem Senderweg TX geliefert und an verschiedene Vorrichtungen und Schaltungen angelegt, wie es durch ein erstes ganzzahliges Verzögerungselement ganzzahlige Verzögerung 2 (Integer Delay 2) angegeben ist. Das Element ganzzahlige Verzögerung 2 kann eine Verzögerung darstellen, die durch die Schaltungen in dem Senderweg bewirkt ist, wie beispielsweise Filter, Verstärker oder Leiterleitungen. Der Senderweg TX weist auch einen Verstärker 300 mit variabler Verstärkung auf, der die Elemente 330, 320 und 310 umfasst, die die unterschiedlichen Signalübertragungscharakteristika des Verstärkers 300 angeben. Das Element 330 stellt eine Multiplikation des Signals des Senderwegs, das an den ersten Eingang desselben angelegt ist, mit einem Multiplikationsfak tor dar, der durch die Leistungssteuerschleife PCL geliefert wird. Die Ausgabe des Elements 330 wird an ein Verstärkungselement 320 und an ein ganzzahliges Verzögerungselement 310 angelegt, die die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung sowie eine Signalverzögerung des Verstärkers darstellen.
Die Leistungssteuerschleife selbst weist einen Niederfrequenzsignalweg mit einem Referenzweg und einem Messweg auf. Der Referenzweg weist ein Element 730 mit einer Tiefpassfiltercharakteristik und ein Element 710 mit einer Multipliziererübertragungscharakteristik auf. Ein Element 410 mit einer additiven Charakteristik und ein zweites Tiefpassfilterelement 720 sind in dem Messweg angeordnet. Ein Eingang des ersten Tiefpassfilterelements 730 ist mit einem Element 60a mit einer ganzzahligen Verzögerungsübertragungscharakteristik entsprechend dem Referenzhüllkurvendetektor verbunden. Das erste Tiefpassfilterelement 730 ist ferner mit einem Element 720a mit einer parallelen Verzögerungsblockübertragungscharakteristik gekoppelt, die eine variable Verzögerungsleitung darstellt. Der Ausgang des Elements 720 ist mit einem ersten Eingang des Multipliziererelements 710 verbunden. Das Signal, das durch das Parallelverzögerungsblockelement 720a geliefert wird, wird mit einem konstanten Referenzpegel multipliziert, der durch das Element 740 geliefert wird.
In dem Messweg der Leistungssteuerschleife ist das zweite diskrete Tiefpassfilterelement 720 mit dem Eingang desselben an den Ausgang des Elements 310 des Verstärkers 300 mit variabler Verstärkung gekoppelt. Der Ausgang des Elements 720 mit einer Tiefpassfiltercharakteristik ist mit einem Element 410 verbunden. Das Fehlersignal an dem Ausgang des Elements 410 entspricht der Differenz zwischen dem Referenzsignal, das durch das Multipliziererelement 710 und das zweite Tiefpassfilterelement 720 der Leistungssteuerschleife geliefert wird. Anders ausgedrückt vergleicht das Element 410 das Signal des Referenzwegs, das durch das Multipliziererelement 710 gelie fert wird, mit dem tiefpassgefilterten Signal des Messwegs. Falls beide Signale näherungsweise gleich sind, entspricht die durchschnittliche Ausgangsleistung des Verstärkers 300 mit variabler Verstärkung der erwünschten Ausgangsleistung, die durch das Signal des Referenzwegs der Leistungssteuerschleife angegeben ist. Das Ergebnis als ein Fehlersignal wird bei einem Ausführungsbeispiel an ein Element 420 angelegt, das eine Diskret-Zeit-Integrationsfunktion aufweist. Das integrierte Fehlersignal entspricht dem Multiplikationsfaktor, der an das Produktelement 330 des Verstärkers 300 mit variabler Verstärkung angelegt wird.
Um den Einfluss des Scheitelfaktors bei einem Signal, das durch die Vorrichtung 800 geliefert wird, zu verringern und um eine schnellere Verriegelungszeit zu erhalten, wird das Signal in dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife um einen Faktor verzögert, der in dem Verzögerungskompensationsblock 50 berechnet und bestimmt wird. Der Verzögerungskompensationsblock 50 ist parallel zu der Leistungssteuerschleife angeordnet, die das Ausgangssignal der Elemente 310 und 60a empfängt. Der Kompensationsblock 50 entfernt die oben erwähnte Empfindlichkeit für den Scheitelfaktor und die Verriegelungszeit durch ein Einstellen des Verzögerungsblocks 720a, wodurch ein Signal in dem Referenzweg mit Bezug auf das entsprechende Signal des Messwegs der Leistungssteuerschleife verzögert wird.
Zu diesem Zweck kann der Kompensationsblock 50 eine Verzögerungsregelschleife (DLL; DLL = delay locked loop) in Kombination mit einer Leistungssteuerschleife aufweisen, um die Nulldurchgänge (ZC; ZC = zero crossings) eines Referenzsignals einzustellen, um mit Nulldurchgängen eines anderen Messsignals übereinzustimmen. Das Einstellen der Nulldurchgänge entfernt die Verzögerung zwischen dem Mess- und dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife und verringert daher die Abweichung in dem Fehlersignal auf einen sehr niedrigen Wert, wobei daher eine jegliche restliche Modulation aus der Steuereingabe des Verstärkers entfernt wird.
Das Element 310 ist mit einem Element 510 des Kompensationsblocks 50 für eine Nulldurchgangserfassung gekoppelt, die durch Elemente 511, 512 und 513 angegeben ist. Das Element 511 weist eine Hochpassfiltercharakteristik und das Element 512 ein Sättigungsverhalten auf. Das Element 513 weist eine Rundungsübertragungsfunktion auf. Das Element 511 entfernt die durchschnittlichen und niederfrequenten Abschnitte des Ausgangssignals. Folglich sind die hochfrequenten Abschnitte an die Elemente 512 und 513 angelegt. Die Elemente 512 und 513 erfassen dann einen Nulldurchgang in dem verbleibenden Signalabschnitt und liefern ein entsprechendes Ausgangssignal.
Das Ausgangssignal des Elements 60a stellt den Referenzleistungspegel dar. Dieses Signal wird an ein Element 560 angelegt, das auch eine Hochpassfiltertransferfunktion aufweist. Der Ausgang des Elements 560 ist mit einem Element 550 verbunden, das eine variable ganzzahlige Verzögerungsübertragungsfunktion aufweist. Die Verzögerung des Elements 550 ist durch ein Signal gesteuert, das durch ein Element 570 geliefert wird, das eine diskrete zeitlich integrierende Übertragungscharakteristik aufweist. Folglich ist die Verzögerung des Elements 550 gleich der Verzögerung des parallelen Verzögerungsblockelements 720a in dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife.
Der Ausgang des Elements 550 ist mit Elementen 540 und 530 verbunden, die eine Sättigungs- und Rundungsübertragungscharakteristik aufweisen. Diese Elemente sind den Elementen 513 und 512 des Nulldurchgangsdetektors 510 ähnlich. Die Ausgänge der ceil-Elemente 513 und 530 (ceil = ceiling = Decke bzw. Höchstgrenze) sind mit einem Logikoperatorelement 520 verbunden, das einen Phasendetektor darstellt. Die Ausgabe des Verzögerungsdetektors 520 ist an ein Element 570 angelegt.
In Betrieb erfasst der Kompensationsverzögerungsblock 50 Nulldurchgänge des Hochfrequenzabschnitts des gemessenen Leistungspegelsignals und des Referenzleistungspegelsignals. Dies geschieht durch den Nulldurchgangsdetektor 510 und die entsprechenden Elemente 560, 540 und 530. Die Zeitdifferenz zwischen Nulldurchgängen des gemessenen Leistungspegelsignals und des Referenzleistungspegelsignals wird durch den Verzögerungsdetektor 520 bestimmt und an das Element 570 angelegt. Das integrierte Fehlersignal, das durch das Element 570 geliefert wird, wird als ein Einstellungssignal verwendet, um die Verzögerung der beiden Elemente 720 bzw. 550 zu verändern. Folglich wird die Verzögerung auf eine derartige Weise eingestellt, dass die Nulldurchgänge des Referenzleistungspegelsignals mit Nulldurchgängen des gemessenen Leistungspegelsignals übereinstimmen. Da die Hochpassfilterung durch das Element 511 und das Element 560 unempfindlich für dynamische Leistungsveränderungen in der Leistungssteuerschleife ist, können eine Leistungsskalierungsfunktion und eine Verzögerungsverriegelung wirksam getrennt werden. Das Einstellungssignal des Elements 570, das an den Verzögerungsblock 720 des Referenzwegs in der Leistungssteuerschleife angelegt ist, verzögert das Referenzhüllkurvenleistungspegelsignal, bis dasselbe mit dem gemessenen Hüllkurvenleistungspegelsignal ausgerichtet ist.
Die unterschiedlichen Elemente des Kompensationsblocks 50 sowie der Leistungssteuerschleife können unter Verwendung analoger Komponenten oder digitaler Komponenten implementiert sein. Bei einer Verwendung digitaler Komponenten kann das Fehlersignal auf einen Pegel reduziert werden, der auf die Zeitperiode der Systemabtastfrequenz bezogen ist.
4 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Sendervorrichtung mit einem Senderweg, einer Steuerschleife 40 und einem Verzögerungskompensationsblock 50 dar. Der Senderweg der Vorrichtung, die in 4 dargestellt ist, weist einen Eingangsan schluss 81 auf, an dem bei diesem Ausführungsbeispiel ein analoges IQ-Signal angelegt ist. Der Begriff „IQ-Signal" spezifiziert ein Signal mit zwei unterschiedlichen Komponenten I und Q, die eine Phasenverschiebung von 90° mit Bezug aufeinander aufweisen. Beide Komponenten I, Q können phasenmoduliert und amplitudenmoduliert sein. Das IQ-Signal wird einem Modulatorblock 80a zugeführt, der beispielsweise einen IQ-Modulator, Verzerrungskomponenten und einen lokalen Oszillator aufweisen kann. Eine andere Schaltungsanordnung, wie Filter, kann ebenfalls in dem Modulatorblock 80a enthalten sein. Der Modulatorblock 80a erzeugt ein phasen- und amplitudenmoduliertes RF-Signal vRF.
Das RF-Signal vRF wird an einen Verstärker 42 mit variabler Verstärkung angelegt, der einen Verstärkungssteuereingang aufweist. Der Ausgang des Verstärkers 42 mit variabler Verstärkung ist mit einem Leistungsverstärker 30 verbunden. Eine Kopplereinheit 901 ist zwischen dem Ausgang des Leistungsverstärkers 30 und einer Antenne 10 angeordnet. In Betrieb moduliert der Modulatorblock 80a das IQ-Signal an einem Träger-RF-Signal und liefert das amplituden- und phasenmodulierte RF-Signal vRF an den Verstärker 42 mit variabler Verstärkung. Das durch den Verstärker 42 verstärkte Signal wird in dem Leistungsverstärker 30 erneut verstärkt und über die Antenne 10 gesendet. Ein Abschnitt des verstärkten RF-Signals wird durch den Koppler 901 gekoppelt und an einen Breitbanddetektor 201 angelegt. Der Breitbanddetektor 201 misst die Hüllkurve des Ausgangssignals und bestimmt den momentanen Hüllkurvenleistungspegel. Die Ausgabe desselben stellt den gemessenen Hüllkurvenleistungspegel vdet dar.
Das IQ-Signal an dem Anschluss 81 wird an einen Referenzhüllkurvendetektor 60 angelegt, der den absoluten Wert des IQ-Signals bestimmt. Dieser Wert stellt den momentanen Referenzhüllkurvenleistungspegel dar. Der Referenzhüllkurvenleistungspegel wird an ein Tiefpassfilter 731 angelegt, das mit einer variablen Verzögerungsleitungsschaltung 721 verbunden ist. Die variable Verzögerungsleitung 721 verzögert das Signal an dem Eingang derselben um eine spezifische Zeitspanne ansprechend auf ein Steuersignal an einem Eingang dly (dly = delay = Verzögerung). Der verzögerte Referenzhüllkurvenleistungspegel kann mit einem Faktor multipliziert werden, der durch einen Block 741 in dem Multiplizierer 711 geliefert wird. Das Ausgangssignal vref des Multiplizierers 711 stellt den erwünschten momentanen Referenzhüllkurvenleistungspegel dar. Das Filter 731, die Verzögerungsleitung 721 und der Multiplizierer 711 sind in dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife angeordnet. Das Ausgangssignal an dem Ausgang des Elements 741 kann den erwünschten durchschnittlichen Leistungspegel darstellen.
Der gemessene Hüllkurvenleistungspegel vdet, der durch den Breitbanddetektor 201 geliefert wird, wird an ein Tiefpassfilter 722 in dem Messweg der Leistungssteuerschleife 40 angelegt. Das Filter 722 kann die gleiche Kantenfrequenz und Signalcharakteristik wie das Tiefpassfilter 731 in dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife aufweisen. Der Ausgang des Tiefpassfilters 722 ist mit einem Addiererelement 411 verbunden. Ein zweiter Eingang des Addiererelements 411 ist mit dem Multiplizierer 711 verbunden, um den erwünschten Referenzleistungspegel vref zu empfangen. Das Addiererelement 411 erzeugt die Differenz zwischen dem erwünschten Referenzhüllkurvenleistungspegel vref und dem gefilterten gemessenen Hüllkurvenleistungspegel vmeas (meas = measured = gemessen). Das Ergebnis, das einem Fehlersignal error(PCL) (Fehler(PCL)) der Leistungssteuerschleife entspricht, wird an einen Integrator 421 angelegt. Der Integrator 421 erzeugt das Steuersignal intout zum Steuern und Einstellen der Verstärkung des Verstärkers 42 mit variabler Verstärkung.
Um eine unerwünschte Abweichung in dem Fehlersignal „error(PCL)" aufgrund einer zeitlichen Fehlausrichtung zwischen dem Referenzweg und den Messungswegen der Leistungssteuerschleife 40 zu verringern, sowie um den Einfluss des Schei telfaktors auf das Fehlersignal zu vermindern, ist der Ausgang des Breitbanddetektors 201 bei einem Ausführungsbeispiel auch mit einem Hochpassfilter 51 verbunden. Der Ausgang des Hochpassfilters 51 ist mit einer Sättigungsvorrichtung 52 verbunden, die mit einer Rundungs- oder ceil-Schaltung 53 gekoppelt ist. Das Filter 51, die Vorrichtung 52 und die Schaltung 53 bilden einen Nulldurchgangsdetektor 510. Der Ausgang der Rundungsschaltung 53 ist mit einem Eingang eines Logikoperators 54 verbunden.
Der Ausgang des Referenzhüllkurvenleistungsdetektors 60 ist ebenfalls mit einem zweiten Hochpassfilter 561 verbunden, das mit einer variablen Verzögerungsleitung 551 gekoppelt ist. Die variable Verzögerungsleitung 551 weist eine Mehrzahl von Verzögerungselementen ähnlich der variablen Verzögerungsleitung 721 auf. Der Ausgang der variablen Verzögerungsleitung 551 ist mit einem Sättigungselement 541 und einer Rundungsschaltung 531 gekoppelt. Der Ausgang der Rundungsschaltung 531 ist mit dem zweiten Eingang des Logikoperators 54 verbunden. Die Schaltung 54 kann einen XOR-Operator (XOR = EXCLUSIVE OR = AUSSCHLIESSLICH ODER) aufweisen, um ein logisches Verzögerungsfehlersignal exor (e = error = Fehler) zu einem Integrator 571 zu liefern. Das integrierte Verzögerungsfehlersignal int_exor wird als ein Einstellungswort an die variablen Verzögerungsleitungen 551 und 721 angelegt, um die Verzögerung in beiden Verzögerungsleitungen einzustellen.
Das integrierte Verzögerungsfehlersignal int exor kann positive oder negative Werte aufweisen, abhängig von dem Vergleich in dem XOR-Operator. Folglich kann man sich eine „negative" Verzögerung entsprechend einer zusätzlichen Verzögerung in dem Messweg der Leistungssteuerschleife 40 vorstellen. Eine derartige negative Verzögerung kann nützlich sein, falls eine Signalverarbeitung in dem Referenzweg der Leistungssteuerschleife mehr Zeit benötigt als eine Signalverarbeitung in dem Senderweg und dem Messweg der Leistungssteuerschleife.
5A bis 5F zeigen verschiedene Signale über der Zeit, um den Betrieb des Kompensationsblocks 50 darzustellen. In Betrieb liefern der Referenzhüllkurvenleistungspegeldetektor 60 sowie der Breitbanddetektor 201 ein Signal proportional zu dem Hüllkurvenleistungspegel an den Eingängen derselben. Die gemessene Ausgangshüllkurvenleistung vdet, die durch den Breitbanddetektor 201 erfasst wird, wird in dem Filter 51 hochpassgefiltert, um niederfrequente oder DC-Abschnitte zu entfernen. Das hochpassgefilterte Signal HPmeas, wobei ein DC- und niederfrequenter Anteil entfernt wurde, ist in 5A zu sehen.
Zu der gleichen Zeit wird die Hüllkurvenleistung des IQ-Signals an dem Anschluss 81 durch den Referenzhüllkurvendetektor 60 bestimmt und in dem Filter 561 hochpassgefiltert. Das gefilterte Signal wird an die variable Verzögerungsleitung 551 angelegt, die bei diesem Beispiel zuallererst eingestellt ist, um das Signal gar nicht zu verzögern, „dly = 0". Das sich ergebende Signal HPref_dlyout ist in 5B zu sehen.
Die beiden hochpassgefilterten Signale HPmeas und HPref_dlyout werden in den Vorrichtungen 52 und 541 bis zu einer Sättigung verstärkt und an die Rundungsschaltungen 53 bzw. 531 geliefert. Der Sättigungs- und nachfolgende Rundungsprozess führen zu gepulsten Signalen zcref und zcadj, die in 5C bzw. 5D zu sehen sind. Wie es in 5C dargestellt ist, sind die Nulldurchgänge des hochpassgefilterten gemessenen Signals HPmeas etwas verzögert mit Bezug auf die Nulldurchgänge des gefilterten Referenzsignals HPref_dlyout. Folglich ist zcref verglichen mit dem Signal zcadj verzögert.
Die gepulsten Signale, die die Nulldurchgänge angeben, werden an das XOR-Element 54 für eine weitere Signalverarbeitung angelegt. Das Verzögerungsfehlersignal exor, das die Ergeb nisse der XOR-Operation darstellt, ist in 5E gezeigt. Der Verzögerungsfehler exor wird in dem Element 571 integriert, um den integrierten Verzögerungsfehler int exor zu erzeugen. Der integrierte Verzögerungsfehler int exor wird als ein Einstellungs- oder Steuersignal verwendet, um die variablen Verzögerungsleitungen 551 bzw. 721 einzustellen. 5F stellt das integrierte Verzögerungsfehlersignal int_exor über der Zeit dar. Das integrierte Fehlersignal int_exor beginnt von dem Wert 0 in 1,5 Zeiteinheiten auf grob 125 zu steigen. Während dieser Zeit werden die Verzögerungen der variablen Verzögerungsleitungen 721 und 551 sukzessive erhöht. Folglich ist das gefilterte Referenzsignal verzögert, bis die Nulldurchgänge der Signale zcadj und zcref von den Rundungsvorrichtungen 531 und 53 im Wesentlichen zeitlich ausgerichtet sind. An diesem Punkt, grob nach 1,8 Zeiteinheiten, verringert sich das Verzögerungsfehlersignal exor erheblich. Das hochpassgefilterte gemessene Signal und das Referenzsignal, wie dieselben in 5A und 5B zu sehen sind, sind im Wesentlichen ausgerichtet. Wenn die gleiche Verzögerung an den Referenzweg der Leistungssteuerschleife 40 angelegt ist, ist die Verzögerung zwischen den Signalen vref und vmeas kompensiert, wodurch die Signale „error(PCL)" minimiert werden.
12 zeigt die Amplitude mehrerer Signale über der Zeit, um die Zeitausrichtungsprozedur innerhalb der Leistungssteuerschleife 40 darzustellen. Am Beginn des Ausrichtungsprozesses bis grob 1,0 Zeiteinheiten sind die Referenzhüllkurvenleistung vref und die entsprechende gemessene Hüllkurvenleistung vmeas fehlausgerichtet. Folglich liegt das Fehlersignal error von der Leistungssteuerschleife 40, das die Differenz zwischen der Referenzhüllkurvenleistung vref und der gemessenen Hüllkurvenleistung vmeas darstellt, in dem Bereich mehrerer Amplitudeneinheiten und fluktuiert. Der Integrator 521 integriert das Fehlersignal und liefert eine entsprechende Verstärkungseinstellung an den Verstärker 42 mit variabler Verstärkung. Aufgrund der Ausrichtung, die durch die Verzöge rung in der variablen Verzögerungsleitung 721 bewirkt wird, wird die Referenzhüllkurvenleistung vref sukzessive verzögert, bis beide Signale vref und vmeas ausgerichtet sind.
Folglich verringert sich das Fehlersignal error, bis dasselbe beinahe null wird und das Einstellungssignal intout des Integrators 421 konstant und stabil wird. Der Abweichungsfehler des Einstellungssignals intout ist sehr klein und bei dieser Auflösung schwierig zu schätzen. Folglich verringern sich die Abweichung des Fehlersignals und des Einstellungssignals für die Leistungssteuerschleife erheblich. Aufgrund der Ausrichtung haben Signale mit hohem Scheitelfaktor keinen oder einen erheblich geringeren Einfluss auf die Leistungssteuerschleife. Wenn der Kompensationsblock 50 verwendet wird, um die Abweichung bei dem Fehlersignal error der Leistungssteuerschleife zu reduzieren, weist derselbe eine sehr geringe Wirkung auf die Dynamik der Leistungssteuerschleife auf und kann deshalb parallel ausgeführt werden. Dies minimiert die Verriegelungszeit und erhöht die Geschwindigkeit bei einem Wechseln zwischen unterschiedlichen durchschnittlichen Leistungspegeln. Der Kompensationsblock 50 kann eine Verriegelungszeit in der ähnlichen Größenordnung wie diese der Leistungssteuerschleife aufweisen. Die Leistungssteuerschleifenbandbreite ist nun weniger empfindlich für die durchschnittliche Abweichung des integrierten Fehlersignals intout. Daher ist es möglich, die Leistungssteuerschleifenbandbreite zu verbreitern. Dies kann die Leistungssteuerschleife beschleunigen, während man den Kompensationsblock 50 parallel zu beispielsweise einer rampenartigen Veränderung der Leistung oder einer Veränderung einer durchschnittlichen Leistung die Verzögerungsverriegelung vornehmen lassen kann.
15A stellt ein mögliches Ausführungsbeispiel für die Sättigungsvorrichtung 52 und die Höchstgrenzen- oder Rundungsvorrichtung 53 des Detektors 510 dar. Die Sättigungs- und Rundungsschaltungen 541 und 531 können in der gleichen Weise implementiert sein. Die Funktionalität wird bei diesem nicht einschränkenden Beispiel unter Verwendung eines 5-Bit-Worts mit einem Drei-Bit-Bruchabschnitt erläutert. Natürlich kann auch irgendein anderes Datenwort mit unterschiedlicher Länge verwendet werden. Die Sättigung wird in einem Element 52a durchgeführt und kann digital implementiert sein, und zwar durch ein Verwerfen von einem oder mehreren höchstwertigen Bits des Datenworts, das an das Element 52a angelegt ist, um eine obere Sättigung zu liefern. Falls man also beispielsweise eine 5-Bit-Zahl in einem Bereich von 0 bis 31 hat, die man in dem Bereich von 0 bis 15 begrenzen will, dann muss man ein höchstwertiges Bit verwerfen. Wie es in dem Beispiel zu sehen ist, ist die Bitlänge des ursprünglichen Datenworts 5,3u auf 4,3u reduziert. Eine Implementierung einer Sättigungsfunktion für negative Zahlen hängt von der Art eines verwendeten Nummerierungssystems ab, beispielsweise ,Vorzeichen-Betrag'- oder ,Zweierkomplement'-Nummerierungssysteme. Eine Sättigung ist eine gewöhnliche Digitalsignalverarbeitungsfunktion.
Die Höchstgrenzenfunktionalität wird in einem Element 53a durchgeführt, das der Schaltung 53 bei einem Ausführungsbeispiel entspricht. Eine ,ceil'-Funktion kann für positive Zahlen in einer digitalen Hardware angewandt werden durch ein Erhöhen des ganzzahligen Teils einer Festkommazahldarstellung um 1, falls der Bruchteil > 0 ist, und dann schließlich ein Entfernen des Bruchteils oder Setzen aller Bruchbits auf null. Bei dem Beispiel gibt das ceil-Element 53a ein Datenwort aus, das lediglich den ganzzahligen Teil des 4-Bit-Datenworts aufweist.
Eine Implementierung einer ,ceil'-Funktion für negative Zahlen ist einfach ein Fall einer Entfernung der Bruchbits.
15B stellt ein mögliches Ausführungsbeispiel für eine analoge Implementierung dar. Ein begrenzender Verstärker 52b, der der Sättigungsvorrichtung 52 entspricht, ist einem Komparator 53b vorgeschaltet. Der Komparator wird verwendet, um den Pegel durch ein Vergleichen des gesättigten Ausgangssignals des Verstärkers 52b mit einem Referenzsignal zu bestimmen. Genauer gesagt verwendet der Komparatorblock einen Referenzpegel, für den die Ausgabe hoch ist, falls die Eingabe über dem Referenzpegel liegt, und die Ausgabe niedrig ist, falls die Eingabe unter dem Referenzpegel liegt. Alternativ könnte der begrenzende Verstärker nach dem Komparator platziert sein, um die Ausgangswerte auf „1" oder „0" zu begrenzen.
16 zeigt das Ergebnis für ein Signal, das an die Anordnung gemäß 15B angelegt wird. Das Signal wird an den Eingang des begrenzenden Verstärkers 52b angelegt, der das Signal sättigt und auf einen Maximalwert begrenzt. Das gesättigte Signal wird an den Komparator 53b angelegt. Die Ausgabe des Komparators ist ein digitales Ein-Bit-Signal, das ansprechend auf das Eingangssignal zwischen „1" und „0" umschaltet.
6 zeigt ein unterschiedliches Ausführungsbeispiel einer Sendervorrichtung. Die Vorrichtung kann einen Senderweg und eine Leistungssteuerschleife mit einem Niederfrequenzweg und mit einem Hochfrequenzweg aufweisen, der einen Verzögerungskompensationsblock 50 aufweist. Das Signal, das gesendet werden soll, wird an einen Anschluss 803 angelegt, der mit einer Vorverzerrungseinheit 802 verbunden ist. Die Vorverzerrungseinheit 802 kann die digitalen Komponenten I und Q mit Vorverzerrungswerten verzerren, wodurch eine jegliche Nichtlinearität in den nachgeschalteten Senderwegschaltungen kompensiert wird. Nichtlinearitäten beispielsweise, die zu einer Amplitude-zu-Amplitude-Verzerrung oder einer Amplitude-zu-Phase-Verzerrung führen, können durch ein Multiplizieren der digitalen In-Phase-Komponente I und Quadraturkomponente Q mit entsprechenden Vorverzerrungsfaktoren korrigiert werden. Die vorverzerrten Komponenten I und Q werden an eine Transformationsschaltung 801 angelegt, die die Komponenten I und Q in eine digitale Darstellung der Amplitude r und der Phase φ transformiert. Der Amplitudenabschnitt r entspricht dem absoluten Wert der digitalen vorverzerrten Komponenten I und Q. Der Phasenabschnitt φ stellt den Winkel zwischen der Ordinate und der Vektorsumme der Komponenten I und Q dar.
Ein Ausgang 806 der Transformationsschaltung 801 ist mit einem Modulator 80a verbunden, der beispielsweise einen polaren Modulator oder einen polaren Sender aufweist. Der Modulator 80a moduliert den Phasen- und den Amplitudenabschnitt r, φ auf ein RF-Signal. Das phasen- und amplitudenmodulierte Signal RF wird für eine Verstärkung an den Verstärker 42 mit variabler Verstärkung angelegt.
Ein Abschnitt des verstärkten Signals in der Senderkette wird durch den Koppler 901 entkoppelt und an eine Abwärtsumsetzereinheit 210 angelegt. Die Abwärtsumsetzereinheit 210 kann einen lokalen Oszillator und einen Mischer aufweisen, die hierin nicht gezeigt sind. Die Abwärtsumsetzereinheit 210 wandelt das Signal mit der RF-Frequenz in ein niederfrequentes Basisbandsignal um. Der Abwärtsumsetzer 210 liefert ein Ausgangssignal an einem Anschluss 2101, das den Hüllkurvenleistungspegel des Ausgangssignals des Leistungsverstärkers 30 angibt. Der Anschluss 2101 ist mit dem Tiefpassfilter 721 des Niederfrequenzwegs der Leistungssteuerschleife und mit dem Hochpass- oder Bandpassfilter 51 verbunden. Das Filter 51 ist Teil des Nulldurchgangsdetektors des Verzögerungskompensationsblocks 50.
Der zweite Ausgangsanschluss 2100 der Abwärtsumsetzereinheit 210 ist mit einer Demodulatoreinheit 804 verbunden, die das Signal demoduliert und demodulierte In-Phase- und Quadratur-Signalkomponenten I'', Q'' liefert. Diese demodulierten Komponenten I'' und Q'' umfassen die ursprünglichen Signalkomponenten I und Q und ferner einen verzerrten Abschnitt dieser Komponenten, der durch Nichtlinearitäten in unterschiedlichen Schaltungen des Senderwegs bewirkt ist. Die Komponenten I'', Q'' werden an die Verzerrungseinheit 802 angelegt, um Vorverzerrungsfaktoren mit den ursprünglichen Komponenten I, Q zu bestimmen und zu berechnen. Da eine Vorverzerrung ebenfalls verzögerungsempfindlich ist, könnte der Verzögerungskompensationsblockwert auch verwendet werden, um eine jegliche Verzögerung der gemessenen Komponenten I'', Q'' einzustellen, wobei die Vorverzerrungsqualität verbessert wird.
Die Leistungssteuerschleife 40 stellt eine durchschnittliche Ausgangsleistung unabhängig von den Verzerrungs- oder Vorverzerrungsfunktionalitäten ein. Es kann immer noch eine Leistungsrampenfunktion durch ein Auswählen unterschiedlicher Referenzpegel in der Speichervorrichtung 741 und Liefern dieser Pegel an den Mischer 711 in dem Niederfrequenzabschnitt der Leistungssteuerschleife 40 enthalten sein. Dies kann nützlich sein, falls unterschiedliche durchschnittliche Pegel ausgewählt werden sollen und die Amplitude der Eingangssignalkomponenten I, Q nicht verändert werden soll. Der Verzögerungskompensationsblock 50 ist für die Leistungsrampenfunktion und Leistungsstufenänderungen während eines Betriebs der Leistungssteuerschleife unempfindlich, weil Niederfrequenz- und DC-Abschnitte durch die Hochpassfilter 51 und 561 gefiltert werden.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sendervorrichtung mit einer verbesserten Leistungssteuerschleife 40 und einer Kompensationsvorrichtung 50. Die Schleife der Leistungssteuerschleife 40 weist einen Referenzweg und einen Messweg auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Modulatorvorrichtung 80b einen Eingangsanschluss für ein IQ-Signal mit einer I- und einer Q-Komponente auf. Die Modulatorvorrichtung 80b moduliert und wandelt das IQ-Signal in eine RF-Frequenz um. Die Komponenten I und Q werden auch an einen Referenzhüllkurvendetektor 60 angelegt, der den Hüllkurvenleistungspegel bestimmt. Der Referenzleistungspegel wird an das Tiefpassfilter 731 des Leistungssteuerschleifenreferenzwegs und das Hoch- oder Bandpassfilter 661 des Verzögerungskompensationsblocks 50 angelegt. Der Ausgang des Tiefpassfil ters 731 ist mit einem Allpassfilter 722 verbunden, das einen Steuereingang dly zum Einstellen der Frequenzbandbreite aufweist. Ein zweites Allpassfilter 552 mit ähnlichen Übertragungscharakteristika ist zwischen dem Ausgang des Hoch- oder Bandpassfilters 561 und der Sättigungsvorrichtung 541 des Verzögerungskompensationsblocks 50 angeordnet. Eine jegliche Zeitabweichung bei dem Nulldurchgang des Referenzleistungspegels und des gemessenen Leistungspegels in dem Verzögerungskompensationsblock 50 wird durch den XOR-Verzögerungsdetektor 54 bestimmt. Die Ausgabe des XOR-Verzögerungsdetektors 54 stellt den Verzögerungsfehler exor dar. Derselbe wird mit dem Integrator 571 integriert und verwendet, um die Allpassfilter 722 und 552 einzustellen.
8 zeigt ein unterschiedliches Ausführungsbeispiel einer Sendervorrichtung mit der Leistungssteuerschleife 40 und dem Verzögerungskompensationsblock. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Senderweg einen Vorverstärker 43 mit einer festen Verstärkung auf, der zwischen der Modulatorvorrichtung 80b und einem einstellbaren Leistungsverstärker 31 platziert ist. Der Steuereingang des Leistungsverstärkers 31 ist mit dem Ausgang des Fehlerintegrators 421 der Leistungssteuerschleife 40 verbunden. Im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist der Ausgang des Leistungsverstärkers 31 mit der Antenne 10 gekoppelt, ohne das Ausgangssignal weiter zu verstärken. Anders ausgedrückt wird die Leistungssteuerschleife 40 bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet, um die Gesamtausgangsleistung durch ein Auswählen der entsprechenden Verstärkung des Leistungsverstärkers 31 einzustellen.
In 9 ist noch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Sendervorrichtung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Leistungssteuerschleife 40 einen Niederfrequenzweg auf, der parallel zu einem Hochfrequenzweg angeordnet ist, der den Verzögerungskompensationsblock 50 aufweist. Der Niederfrequenzweg der Leistungssteuerschleife 40 ist mit einem Eingang des Addierers 411 direkt an den Ausgang des Breitbanddetektors 210 gekoppelt. Eine zusätzliche Tiefpassfilterung des Ausgangssignals vdet des Breitbanddetektors wird nicht durchgeführt. In derselben Weise ist der Ausgang des Referenzhüllkurvendetektors 60 direkt mit dem Eingang der variablen Verzögerungsleitung 721 ohne eine zusätzliche Tiefpassfilterung verbunden. Der Subtraktionsblock 411 vergleicht die gesamte Hüllkurve des Referenz- und des Messsignals. Dies kann eine Möglichkeit einer viel breiteren Leistungssteuerschleifenbandbreite ermöglichen.
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Sendervorrichtung, die eine digitale Leistungssteuerschleife 40 und einen digitalen Verzögerungskompensationsblock 50 verwendet. Das Signal, das gesendet werden soll, wird an einen Anschluss 807 angelegt, der mit der Basisbandeinheit 800a verbunden ist. Die Basisbandeinheit 800a kann eine Vorverzerrungsschaltungsanordnung, eine digitale Filterungs- und Anti-Aliasing- und andere Signalverarbeitungs- und Vorbereitungsschaltungsanordnung umfassen. Der Ausgang der Basisbandeinheit 800a für das digitale Ausgangssignal IQ ist mit einem digitalen Modulator 80c verbunden, der einen Digital-zu-Analog-Wandler DAC (digital to analog converter) aufweisen kann. Der Modulator moduliert das IQ-Signal auf ein Trägersignal und liefert ein Hochfrequenzsignal FF an dem Ausgang desselben.
Zusätzlich weist die Basisbandeinheit 800a einen zweiten Ausgang 801a auf, an dem ein Datenwort geliefert wird. Dieses Datenwort stellt den Referenzleistungspegel des IQ-Signals dar. Der Ausgang 801a ist mit einem ersten Dezimierer 601 (dec; decimator) verbunden, der die Gesamtzeitauflösung reduziert. Der Ausgang des Dezimierers 601 ist mit einem ersten digitalen Tiefpassfilter 731a eines Niederfrequenzwegs der Leistungssteuerschleife 40 gekoppelt. Der erste Dezimierer 601 ist ferner mit einem zweiten Dezimierer 602 verbunden. Der Ausgang des zweiten Dezimierers 602 ist mit einem digitalen Hochpass- oder Bandpassfilter 561a verbunden. Das Filter 561a ist Teil des Hochfrequenzwegs und genauer gesagt des Kompensationsblocks 50.
Der Breitbanddetektor 210 ist als ein Hüllkurvendetektor zum Messen des Hüllkurvensignals implementiert. Ansprechend auf das gemessene Signal liefert derselbe ein Signal, das einen durchschnittlichen Ausgangsleistungspegel des Senderwegs angibt. Der Breitbanddetektor 210 ist mit einer Analog-Digital-Wandlerschaltung 211 verbunden, die den gemessenen analogen Ausgangsleistungspegel in ein digitales Datenwort umwandelt. Das Datenwort wird an einen dritten Dezimierer 212 und einen vierten Dezimierer 213 angelegt, die in Reihe geschaltet sind. Zwischen dem dritten Dezimierer 212 und dem vierten Dezimierer 213 ist ein Knoten mit einem zweiten digitalen Tiefpassfilter 721a der Leistungssteuerschleife 40 verbunden. Der Ausgang des vierten Dezimierers 213 ist mit einem digitalen Nulldurchgangsdetektor 510 und mit einem digitalen Hochpassfilter 51a gekoppelt.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die mehreren Elemente und die Schaltungsanordnung für die Leistungssteuerschleife 40 und den Verzögerungskompensationsblock 50 durch eine digitale Signalverarbeitung implementiert. Beispielsweise können die variable Verzögerungsleitung 551a in dem Verzögerungskompensationsblock 50 und die Verzögerungsleitung 721a in dem Niederfrequenzweg der Leistungssteuerschleife 40 unter Verwendung von abgegriffenen bzw. angezapften Verzögerungsleitungen implementiert sein. Der Integrator 421a der Leistungssteuerschleife 40 kann ein analoges Signal für den Verstärker 42 mit variabler Verstärkung oder ein digitales Datenwort ausgeben, falls der Verstärker 42 eine diskrete Verstärkungseinstellung aufweist.
Natürlich können die Signale von dem Breitbanddetektor 210 nach einer Hochpass- oder Tiefpassfilterung auch in digitale Datenwörter umgewandelt werden. Es ist auch möglich, analoge Signale in dem Niederfrequenzweg der Leistungssteuerschleife 40 zu verarbeiten und digitale Signale in dem Verzögerungskompensationsblock 50 zum Einstellen der Verzögerungsleitungen 721a und 551a zu verwenden.
13 zeigt eine mögliche Implementierung einer abgegriffenen Verzögerungsleitung mit mehreren Verzögerungselementen D1 bis D6, die in Reihe geschaltet sind. Zwischen jedem der Verzögerungselemente D1 bis D5 und nach dem letzten Element D6 ist ein Abgriff angeordnet, der mit einer Multiplexereinheit 7000 verbunden ist. Die Multiplexereinheit 7000 schaltet einen der Eingangsanschlüsse derselben, die mit den entsprechenden Abgriffen verbunden sind, ansprechend auf ein Steuersignal dly auf den Ausgangsanschluss derselben. Das Signal an dem Eingang der Verzögerungsleitung wird in jedem der Verzögerungselemente D1 bis D6 verzögert. Mit dem Steuerungssignal dly wird eines der verzögerten Eingangssignale zu dem Ausgang geliefert. Daher wird das Signal an dem Eingang der abgegriffenen Verzögerungsleitung um eine spezifische Zeitdauer verzögert. Die Verzögerung ist durch die Summe der Verzögerungen jedes Verzögerungselements gegeben, das dem Abgriff vorgeschaltet ist, der mit dem Ausgang der Multiplexereinheit 7000 gekoppelt ist.
11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerschleife 40 und eines Verzögerungskompensationsblocks 50. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Verzögerungskompensationsblock 50 einen ersten Nulldetektor 510 auf, der mit dem Eingang desselben mit dem Breitbanddetektor 210 verbunden ist. Ein zweiter Nulldurchgangsdetektor 5100 ist mit dem Referenzhüllkurvendetektor 60 verbunden. Der zweite Nulldurchgangsdetektor 5100 weist ein Hochpassfilter 561, eine Sättigungseinheit 541 und eine Rundungsvorrichtung 531 auf, ähnlich dem ersten Nulldurchgangsdetektor 510. Das Signal von beiden Nulldurchgangsdetektoren 510 und 5100 wird an eine Korrelationsvorrichtung 580 angelegt, die zwischen denselben angeordnet ist. Die Korrelationsvorrichtung 580 schätzt die Zeitdifferenz zwischen den Ausgangssignalen der Nulldurchgangsdetektoren 510 und 5100. Ansprechend auf die Schätzung erzeugt dieselbe ein entsprechendes Signal, das die Zeitverschiebung zwischen denselben angibt. Das Signal wird als ein Steuersignal für die variable Verzögerungsleitung 721 des Niederfrequenzwegs in der Leistungssteuerschleife 40 verwendet. Folglich kann eine zeitliche Fehlausrichtung zwischen der durchschnittlichen Referenzleistung und dem durchschnittlichen gemessenen Leistungspegel geschätzt und mit der Korrelationsvorrichtung 580 korrigiert werden.
14 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Steuern der Ausgabe eines Verstärkers dar. Während das exemplarische Verfahren unten als eine Reihe von Handlungen oder Ereignissen dargestellt und beschrieben ist, ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die dargestellte Reihenfolge derartiger Handlungen oder Ereignisse begrenzt ist. Beispielsweise können gemäß der Erfindung einige Handlungen in unterschiedlichen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Handlungen oder Ereignissen neben diesen auftreten, die hierin dargestellt und/oder beschrieben sind. Zusätzlich sind eventuell nicht alle dargestellten Schritte erforderlich, um eine Methodologie gemäß der vorliegenden Erfindung zu implementieren.
Bei einem Schritt S1 wird die Referenzhüllkurvenleistung geliefert. Der Referenzleistungspegel stellt den erwünschten Leistungspegel für den Verstärker dar. Der Referenzhüllkurvenleistungspegel kann durch ein Erfassen einer Hüllkurve des Signals, das verstärkt werden soll, wie es in dem Ausführungsbeispiel von 4 zu sehen ist, bestimmt werden oder kann als ein externer Parameter geliefert werden, wie es beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 gezeigt ist. Das Signal wird dann verstärkt und der reale Hüllkurvenleistungspegel wird bei einem Schritt S2 bestimmt. Aufgrund von mehreren externen Wirkungen kann sich der reale Hüllkurvenleistungspegel von dem erwünschten unterscheiden, so dass die Verstärkungsverstärkung verändert werden muss.
Zu diesem Zweck können der Referenzhüllkurvenleistungspegel und der gemessene Hüllkurvenleistungspegel verwendet werden, um die Abweichung zwischen denselben zu bestimmen. Mit der Abweichung kann ein Einstellungswert bestimmt werden. Der Abweichungsfehler aufgrund einer zeitlichen Fehlausrichtung wird bei einem Schritt S3 gemessen durch ein Filtern des Referenzhüllkurvenleistungspegels und des gemessenen Hüllkurvenleistungspegels, um Niederfrequenz- und DC-Abschnitte in beiden Leistungspegeln zu unterdrücken. Dann wird bei einem Schritt S4 die zeitliche Fehlausrichtung zwischen beiden gefilterten Signalpegeln bestimmt. Das Ergebnis wird verwendet, um den Referenzleistungspegel zu verzögern, der verwendet wird, um den Abweichungsfehler zu bestimmen und die Verstärkungsverstärkung einzustellen.
Die unterschiedlichen Merkmale der hierin gezeigten Ausführungsbeispiele können durch einen Fachmann auf dem Gebiet kombiniert werden, um einen oder mehrere Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Es ist eine digitale oder analoge Signalverarbeitung sowie Kombinationen derselben möglich. Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurden, ist einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ersichtlich, dass irgendeine Anordnung, die berechnet ist, um den gleichen Zweck zu erreichen, das spezifische gezeigte Ausführungsbeispiel ersetzen kann. Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht einschränkend sein und soll jegliche Variationen der Erfindung abdecken. Der Schutzbereich der Erfindung umfasst jegliche anderen Ausführungsbeispiele und Anwendungen, bei denen die obigen Strukturen und Verfahren verwendet werden können. Der Schutzbereich der Erfindung sollte deshalb mit Bezug auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem Äquivalenzschutzbereich bestimmt sein, auf den derartige Ansprüche ein Anrecht haben.
Es sei hervorgehoben, dass die Zusammenfassung vorgesehen ist, um konform zu 37 CFR. Abschnitt 1.72(b) zu sein, wo eine Zusammenfassung verlangt wird, die ermöglicht, dass der Leser die Wesensart und den Grundgedanken einer technischen Offenbarung schnell erfassen kann. Dieselbe ist im Verständnis vorgelegt, dass dieselbe nicht verwendet wird, um den Schutzbereich einer Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu begrenzen.

Claims

Leistungssteuerschleife (40), die folgende Merkmale aufweist: einen Niederfrequenzsignalweg, der konfiguriert ist, um ein erstes Signal, das einen gemessenen Leistungspegel angibt, und ein zweites Signal, das einen Referenzleistungspegel angibt, zu empfangen; eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um ein Leistungssteuersignal ansprechend auf eine Differenz zwischen dem gemessenen Leistungspegel des ersten Signals und dem Referenzleistungspegel des zweiten Signals zu liefern; und einen Hochfrequenzsignalweg, der konfiguriert ist, um das erste Signal und das zweite Signal zu empfangen, wobei der Hochfrequenzsignalweg einen Kompensationsblock (50) aufweist, der konfiguriert ist, um ein Einstellungssignal zum Verzögern des zweiten Signals ansprechend auf Signalkomponenten des ersten und des zweiten Signals zu liefern, für eine Verwendung bei einem Erzeugen des Leistungssteuersignals.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 1, bei der der gemessene Leistungspegel eine Hüllkurve eines gemessenen Signals aufweist und die Referenzleistung eine Hüllkurve eines Referenzsignals aufweist.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der Kompensationsblock (50) zumindest einen Nulldurchgangsdetektor aufweist, der konfiguriert ist, um einen Nulldurchgang der Signalkomponenten zu erfassen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 3, bei der der Nulldurchgangsdetektor einen Sättigungsverstärker aufweist, der konfiguriert ist, um ansprechend auf die Signalkomponenten gepulste Signale zu liefern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der Kompensationsblock (50) eine Verzögerungsregelschleife aufweist, die konfiguriert ist, um das Einstellungssignal zu liefern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Hochfrequenzsignalweg ein erstes Hochpass- oder Bandpassfilter, das konfiguriert ist, um das erste Signal zu empfangen und zu filtern, und ein zweites Hochpass- oder Bandpassfilter aufweist, das konfiguriert ist, um das zweite Signal zu empfangen und zu filtern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Kompensationsblock (50) eine Logikoperatorvorrichtung aufweist, die mit den Eingängen derselben an jeweilige Nulldurchgangsdetektoren gekoppelt ist.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Kompensationsblock (50) eine Verzögerungsschaltung aufweist, die konfiguriert ist, um die Signalkomponenten des ersten Signals ansprechend auf das Einstellungssignal zu verzögern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Niederfrequenzsignalweg ein erstes Tiefpassfilter, das konfiguriert ist, um das erste Signal zu empfangen und zu filtern, und ein zweites Tiefpassfilter aufweist, das konfiguriert ist, um das zweite Signal zu empfangen und zu filtern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Niederfrequenzsignalweg eine Verzögerungsschaltung mit einer einstellbaren Verzögerung aufweist, die konfiguriert ist, um den Signalabschnitt des zweiten Signals ansprechend auf das Einstellungssignal zu verzögern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 9 oder 10, bei der eine Verzögerungsschaltung mit einer einstellbaren Verzögerung mit einem Ausgang des zweiten Tiefpassfilters gekoppelt ist, wobei die Verzögerungsschaltung einen Steuereingang aufweist, der konfiguriert ist, um das Einstellungssignal zu empfangen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Niederfrequenzsignalweg eine Multipliziererschaltung aufweist, um das zweite Signal mit einem Referenzskalierungsfaktor zu skalieren.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der Kompensationsblock (50) eine Schaltung aufweist, die konfiguriert ist, um eine zeitliche Korrelation zwischen den Signalkomponenten des ersten und des zweiten Signals zu bestimmen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der der Niederfrequenzsignalweg und der Hochfrequenzsignalweg angepasst sind, um jeweils ein digitales erstes und ein digitales zweites Signal zu empfangen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der das erste Signal einen gemessenen Hüllkurvenleistungspegel angibt.
Leistungssteuerschleife (40), die folgende Merkmale aufweist: einen ersten Signalweg mit einem ersten Eingang, der konfiguriert ist, um einen Referenzleistungspegel zu empfangen, und einem zweiten Eingang, der konfiguriert ist, um einen gemessenen Leistungspegel zu empfangen, wobei der erste Signalweg eine Verzögerungsschaltung aufweist, die konfiguriert ist, um ansprechend auf ein Einstellungssignal den Referenzleistungspegel zu verzögern, und eine Steuerschaltung aufweist, die mit der Verzögerungsschaltung gekoppelt ist, und konfiguriert ist, um ansprechend auf den verzögerten Referenzleistungspegel und den gemessenen Leistungspegel ein Leistungssteuersignal zu liefern; und einen zweiten Signalweg mit einem ersten Eingang, der konfiguriert ist, um den Referenzleistungspegel zu empfangen, und einem zweiten Eingang, der konfiguriert ist, um den gemessenen Leistungspegel zu empfangen, wobei der zweite Signalweg zumindest zwei Filtervorrichtungen aufweist, die konfiguriert sind, um niederfrequente Anteile des Referenzleistungspegels und des gemessenen Leistungspegels zu unterdrücken, und ferner konfiguriert sind, um ansprechend auf eine zeitliche Abweichung der gefilterten Referenz und des gemessenen Leistungspegels das Einstellungssignal zu liefern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 16, bei der der zweite Signalweg eine Verzögerungsschaltung mit einer einstellbaren Verzögerung ansprechend auf das Einstellungssignal aufweist, wobei die Verzögerungsschaltung konfiguriert ist, um den gefilterten Referenzleistungspegel zu empfangen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 17, bei der der die Verzögerungsschaltung des ersten und des zweiten Signalwegs eine abgegriffene Verzögerungsleitung aufweisen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der die Verzögerungsschaltungen des ersten und des zweiten Signalwegs ein einstellbares Allpassfilter aufweisen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der der zweite Signalweg eine Verzögerungsregelschleife aufweist.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20, bei der der zweite Signalweg eine Schaltung auf weist, die konfiguriert ist, um eine zeitliche Korrelation zwischen den Signalabschnitten des Referenzleistungspegels und des gemessenen Leistungspegels zu bestimmen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 21, bei der die zumindest zwei Filtervorrichtungen ein Bandpassfilter oder ein Hochpassfilter aufweisen.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 22, bei der der Referenzleistungspegel Hüllkurveninformationen eines Referenzsignals aufweist und der gemessene Leistungspegel Hüllkurveninformationen eines gemessenen Signals aufweist.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 23, bei der der zweite Signalweg einen ersten Nulldurchgangsdetektor, der mit einem ersten der zumindest zwei Filter verbunden ist, und einen zweiten Nulldurchgangsdetektor aufweist, der mit einem zweiten der zumindest zwei Filter gekoppelt ist.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 24, bei der jeder der Nulldurchgangsdetektoren einen Sättigungsverstärker aufweist, der konfiguriert ist, um ansprechend auf den gefilterten Referenzleistungspegel und den gemessenen Leistungspegel gepulste Signale zu liefern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß Anspruch 24 oder 25, bei der der zweite Signalweg folgende Merkmale aufweist: eine Logikoperatorvorrichtung, die mit den Eingängen derselben an jeweilige Ausgänge der Nulldurchgangsdetektoren gekoppelt ist; und einen Integrator, der mit dem Ausgang der Logikoperatorvorrichtung gekoppelt ist und konfiguriert ist, um das Einstellungssignal zu liefern.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 26, bei der die Steuerschaltung ein Addierelement aufweist, das konfiguriert ist, um ein Signal zu liefern, das die Differenz zwischen dem verzögerten Referenzleistungspegel und dem gemessenen Leistungspegel angibt.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 27, bei der der erste Signalweg mit jedem der jeweiligen Eingänge desselben mit einem Tiefpassfilter verbunden ist.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 28, bei der die zweiten Eingänge des ersten und des zweiten Signalwegs mit einem Breitbandleistungsdetektör gekoppelt sind, wobei der Breitbandleistungsdetektor konfiguriert ist, um den gemessenen Leistungspegel zu liefern, der von einem Signal an einem Eingang desselben abgeleitet ist.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 29, bei der die zweiten Eingänge des ersten und des zweiten Signalwegs mit einem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt sind, und wobei der erste und der zweite Signalweg angepasst sind, um digitale Signale zu verarbeiten.
Leistungssteuerschleife (40) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 30, bei der die ersten Eingänge des ersten und des zweiten Signalwegs mit einem Analog-zu-Digital-Wandler gekoppelt sind.
Sendervorrichtung (800), die folgende Merkmale aufweist: einen Senderweg mit einem Eingang und einem Ausgang und einen Verstärker mit einer einstellbaren Verstärkung aufweisend, der konfiguriert ist, um ein phasen- und amplitudenmoduliertes Signal zu verstärken; eine Leistungssteuerschleife (40), die zwischen den Eingang und den Ausgang des Senderwegs gekoppelt ist und konfiguriert ist, um die Verstärkung des Verstärkers ansprechend auf eine Abweichung zwischen einem Referenzleistungspegel, der von einem Signal an dem Eingang abgeleitet ist, und einem gemessenen Leistungspegel, der von einem Signal an dem Ausgang abgeleitet ist, zu steuern, wobei die Leistungssteuerschleife (40) ferner konfiguriert ist, um den Referenzleistungspegel ansprechend auf ein Einstellungssignal zu verzögern; und einen Kompensationsblock (50), der konfiguriert ist, um ansprechend auf eine Abweichung zwischen gefilterten Anteilen des Referenzleistungspegels und des gemessenen Leistungspegels das Einstellungssignal zu erzeugen.
Sendervorrichtung (800) gemäß Anspruch 32, bei der der Kompensationsblock (50) einen ersten Nulldurchgangsdetektor, der konfiguriert ist, um Nulldurchgänge in den gefilterten Anteilen des Referenzleistungspegels zu bestimmen, und einen zweiten Nulldurchgangsdetektor aufweist, der konfiguriert ist, um Nulldurchgänge in den gefilterten Anteilen des gemessenen Leistungspegels zu bestimmen.
Sendervorrichtung (800) gemäß Anspruch 32 oder 33, bei der der Kompensationsblock (50) eine Schaltung aufweist, die konfiguriert ist, um eine zeitliche Korrelation zwischen den gefilterten Anteilen des Referenzleistungspegels und des gemessenen Leistungspegels zu bestimmen.
Sendervorrichtung (800) gemäß einem der Ansprüche 32 bis 34, bei der der die Leistungssteuerschleife (40) und der Kompensationsblock (50) jeweils eine Variabel-Verzögerungsleitung-Schaltung mit einem Eingang aufweisen, der konfiguriert ist, um das Einstellungssignal zu empfangen.
Sendervorrichtung (800) gemäß einem der Ansprüche 32 bis 35, bei der der Referenzleistungspegel eine Hüllkurve des Signals an dem Eingang angibt und der gemessene Leistungspegel eine Hüllkurve des Signals an dem Ausgang angibt.
Sendervorrichtung (800) gemäß einem der Ansprüche 32 bis 36, bei der der Kompensationsblock (50) eine Logikoperatorvorrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um eine zeitliche Fehlausrichtung zwischen gefilterten Anteilen des Referenzleistungspegels und des gemessenen Leistungspegels zu bestimmen.
Sendervorrichtung (800) gemäß einem der Ansprüche 32 bis 37, die ferner einen Breitbandleistungsdetektor aufweist, der mit dem Ausgang des Verstärkers gekoppelt ist und konfiguriert ist, um den gemessenen Leistungspegel zu liefern.
Sendervorrichtung (800) gemäß einem der Ansprüche 32 bis 38, die ferner einen Abwärtsumsetzer aufweist, der mit dem Ausgang des Verstärkers gekoppelt ist und konfiguriert ist, um den gemessenen Leistungspegel zu liefern.
Sendervorrichtung (800) gemäß einem der Ansprüche 32 bis 39, bei der die Leistungssteuerschleife (40) einen Integrator aufweist, der konfiguriert ist, um ein Signal zu empfangen, das von der Abweichung zwischen dem Referenzleistungspegel und dem gemessenen Leistungspegel abgeleitet ist, wobei der Integrator mit einem Steuereingang des Verstärkers gekoppelt ist.
Sendervorrichtung (800) gemäß einem der Ansprüche 32 bis 40, bei der der Referenzleistungspegel von einer Hüllkurve eines Referenzsignals abgeleitet ist und der gemessene Leistungspegel von einer Hüllkurve eines gemessenen Signals abgeleitet ist.
Verfahren zum Steuern der Ausgangsleistung eines Verstärkers, das folgende Schritte aufweist: Liefern (S1) eines Referenzsignals, das eine erwünschte Hüllkurvenausgangsleistung eines erwünschten Signals angibt; Verstärken (S2) des erwünschten Signals und Bestimmen (S2) eines gemessenen Signals, das die reale Hüllkurvenausgangsleistung des verstärkten Signals angibt; Filtern (S3) des Referenzsignals und des gemessenen Signals, um niederfrequente Anteile zu unterdrücken; Liefern eines Einstellungssignals ansprechend auf eine zeitliche Fehlausrichtung zwischen dem gefilterten Referenzsignal und dem gefilterten gemessenen Signal; Verzögern (S4) des Referenzsignals um eine Zeitperiode, die durch das Einstellungssignal abgeleitet ist; und Einstellen einer Verstärkungsverstärkung ansprechend auf eine Abweichung zwischen dem verzögerten Referenzsignal und dem gemessenen Signal.
Verfahren gemäß Anspruch 42, bei dem das Liefern eines Einstellungssignals folgende Schritte aufweist: Erfassen von Nulldurchgängen des gefilterten Referenzsignals und des gefilterten gemessenen Signals; und Bestimmen eines Versatzes zwischen Nulldurchgängen des gefilterten Referenzsignals und des gefilterten gemessenen Signals.
Verfahren gemäß Anspruch 43, bei dem das Verzögern (S4) des Referenzsignals ein Verzögern des gefilterten Referenzsignals und ein Verzögern des Referenzsignals aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 42 bis 44, bei dem das Filtern (S3) des Referenzsignals und des gemessenen Signals folgende Schritte aufweist: Tiefpassfiltern des Referenzsignals und des gemessenen Signals; und Liefern des tiefpassgefilterten Referenzsignals und des tiefpassgefilterten gemessenen Signals, um die Verstärkungsverstärkung einzustellen.