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Die
vorliegende Erfindung betrifft Mehrband-Empfänger-Technologien für drahtlose
Anwendungen, bei denen rauscharme RF-(Radiofrequenz)-Verstärker eingesetzt
werden.
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Die
CMOS-RF-Technologie gewinnt bei der Hochintegrierung rauscharmer
analoger Schaltungen, wie sie in der Regel für Anwendungen in WLAN-(Wireless
Local Area Network), LAN-(Local Area Network) und WPAN-(Wireless
Personal Area Network)-Netzen sowie bei Rundfunkübertragungen verwendet werden,
immer mehr Bedeutung. Dabei ist es erforderlich, dass geeignete
Empfänger,
die in den jeweiligen elektronischen Verbrauchern eingesetzt werden,
zu sehr geringen Kosten hergestellt werden.
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Einfache
RF-Empfängerlayouts
erfüllen
zwar die Maßgabe
geringer Herstellungskosten, jedoch nicht die technische Spezifikationen,
die beispielsweise für
DAB (Digital Audio Broadcasting: Digitales Senden von Audiofunksignalen)
oder das japanische ISDB-Tn (Integrated Services Digital Broadcasting – terrestrisch, schmalbandig)
vorgegeben sind, in denen sich die Signalpegel benachbarter Frequenzbänder, die
auch als Kanäle
bezeichnet werden, um Größenordnungen
voneinander unterscheiden können.
Ein für
diese Anwendungen konzipierter Empfänger muss beispielsweise in
der Lage sein, jede Interferenz eines starken Signals von etwa 0
dBm an dem einen Kanal mit einem schwachen Signal von nur –100 dBm
an einem anderen Kanal zu unterdrücken. Eine Unterdrückung einer
Interferenz eines Kanals mit einem anderen bzw. die Trennung von Signalen
unterschiedlicher Frequenzbänder
wird im Allgemeinen als Kanaltrennung bezeichnet.
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Derzeit
werden zum Erreichen eines kostengünstigen Empfängers mit
ausreichender Kanaltrennung zwei Konzepte bevorzugt: das erste Konzept
betrifft das Platzieren von Intermodulations-Produkte im Hauptband;
das zweite Konzept konzentriert sich auf einen Betrieb von RF-Empfängern mit
automatischer Verstärkungsregelung
(AGC – Automatic
Gain Control).
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Ein
einfaches Mehrband-RF-Empfänger-Layout 10 aus
dem Stand der Technik gemäß dem zweiten Konzept
verwendet eine Gruppe von rauscharmen Verstärkern (LNA – Low Noise Amplifier) 3,
wie sie in 1 gezeigt sind (Bezug?).
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Hochfrequenzsignale,
die von einer RF-Quelle 1, in der Regel die Antenne einer
jeweiligen Einrichtung, zur Verfügung
gestellt werden, werden in einem Reaktanzdämpfer gefiltert, um die unterschiedlichen
Frequenzbänder
des Signals zu trennen. In einem nächsten Schritt wird jedes Frequenzband
separat durch einen jeweiligen LNA 4 der Gruppe von LNAs 3 verstärkt. Ein
Auswahlschalter 5 verbindet schließlich den Ausgang des LNA,
welcher das gewünschte
Frequenzband aufweist, mit dem Ausgangsanschluss 6 der
Schaltung. Vernachlässigt
man den Einfluss des Reaktanzdämpfers,
wird die Kanaltrennung des gezeigten Mehrband-RF-Empfängers vom
Isolationsfaktor des Auswahlschalters bestimmt.
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2 zeigt
ein ausgeklügelteres
Konzept eines Mehrband-RF-Empfängers 20,
wie es von H. Takeuchi et al. (A Single-Chip RF Front-End for The
Digital Sound Broadcasting, H. Takeuchi, Taiwa Okanobu, Kenichi Fujimaki
und Nobuo Hareyama in IEEE Transactions an Consumer Electronics,
Band 47 Nr. 3, 2001) vorgestellt wird. Über eine Antenne 21 empfangene
RF-Signale werden durch Hochfrequenzband-Passfilter 22 in separate Frequenzbänder unterteilt.
Jedes Frequenzband wird dann in einer rauscharmen Vorverstärkungsstufe
durch einen eigenen LNA 4 vorverstärkt. Im gezeigten Beispiel
werden aus dem Antennenausgang zwei Frequenzbänder ausgewählt. Ein Auswahlschalter 5 ermöglicht die
Auswahl des gewünschten
der beiden Frequenzbänder
und gibt es an die nachfolgende Mischstufe 23 weiter, wo
es mit einer Oszillationsfrequenz vermischt und in ein Band niedrigerer
Frequenz umgewandelt wird. Das resultierende Signal wird dann von
einem Polyphasenfilter 24 für die Spiegelfrequenzunterdrückung verarbeitet,
gefolgt von einem intermittierenden Frequenzbandpass 25 zum
Entfernen von Harmonischen. Ein variabler mit Verstärkungsfaktor
betriebener Verstärker 26 passt
dann den Signalpegel auf einen für
die digitale Basisbandverarbeitung notwendigen Pegel an, auf dem
es nach einer abschließenden
Tiefpassfilterung 27 weitergegeben wird, um die auf der
letzten Verstärkungsstufe
erzeugten höheren
Harmonischen zu entfernen.
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Die
kritischste Stufe dieses Aufbaus ist die rauscharme Vorverstärkungsstufe.
Die Vorverstärkungsstufe
besteht aus LNAs, die für
jedes Frequenzband in parallelen Kanälen angeordnet sind, wobei
nur ein automatisches Verstärkungssteuersignal
gleichzeitig an alle LNAs angelegt wird. Daher wird jeder LNA mit
demselben Verstärkungsfaktor
wie die anderen betrieben, ungeachtet der tatsächlichen Signalstärke an seinem Eingang.
Eine Kanaltrennung ist daher nur durch die Isolationseigenschaften
des Auswahlschalters gegeben, der das gewünschte Frequenzband mit dem
Mischereingang verbindet.
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In
CMOS-Technologie ausgeführte
Auswahlschalter sorgen in der Regel für eine Signalisolation von etwa –20 dB bis –35 dB.
Im schlimmsten Fall muss ein Signalstärkenunterschied zweier unterschiedlicher
Frequenzbänder
von bis zu 100 dB in Betracht gezogen werden. Da die Signale beider
Frequenzbänder
mit einem identischen Verstärkungsfaktor
verstärkt
werden, kann der Isolationsfaktor des Auswahlschalters nicht ausreichend
sein, um ein Übersprechen
von dem starken Signalkanal in den schwachen Signalkanal zu vermeiden.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine rauscharme
Verstärkerschaltung
für einen Mehrband-RF-Empfänger zur
Verfügung
zu stellen, sowie einen Mehrband-RF-Empfänger mit einer hohen Trennung
bzw. Isolation der unterschiedlichen Frequenzbänder voneinander.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung,
wie sie in den unabhängigen
Ansprüchen
angegeben ist, gelöst.
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Die
oben genannte Aufgabe wird insbesondere durch eine rauscharme Verstärkerschaltung
für einen Mehrband-RF-Empfänger mit
wenigstens zwei getrennten Verstärkungskanälen gelöst, wobei
jeder Verstärkungskanal
einen rauscharmen Verstärker
mit einem Anschluss zum Ermöglichen
einer automatischen Verstärkungsregelung
zum Verstärken
eines RF-Eingangssignals zu einem RF-Ausgangssignal mit einem Verstärkungsfaktor
aufweist, wobei der Verstärkungsfaktor
von einem entsprechenden Verstärkungssteuersignal individuell
gesteuert wird, welches an den Anschluss zum Ermöglichen einer automatischen
Verstärkungsregelung
angelegt wird, sowie eine Ausgangsleitung, die mittels eines Auswahlschalters,
dessen Schaltzustand durch ein Auswahlsignal gesteuert wird, wahlweise
mit einem gemeinsamen Ausgang der Verstärkungsschaltung verbindbar
ist, und mindestens eine steuerbare Schalteinheit, die in der Verbindungsleitung
zwischen dem Ausgangsanschluss des rauscharmen Verstärkers und
der Ausgangsleitung des jeweiligen Verstärkerkanals platziert ist, wobei
die steuerbare Schalteinheit einen Abschnitt der Verbindungsleitung
gemäß einem
an ihr angelegten Schaltsteuersignal trennen oder verbinden kann.
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Die
oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch einen Mehrband-RF-Empfänger gelöst, der
eine rauscharme Verstärkerschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, eine automatische Verstärkungssteuereinheit zum separaten
Steuern der Verstärkung
eines jeden Verstärkungskanals
der rauscharmen Verstärkungsschaltung,
eine Mischeinrichtung zum Mischen eines vom Ausgang der rauscharmen Verstärkerschaltung
empfangenen Signals mit einem Schwingfrequenzband, um es in ein
niedrigeres Frequenzband umzusetzen, und eine komplexe Filtereinrichtung
zum Filtern und Weiterverstärken
eines von der Mischeinrichtung empfangenen Signals aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
vorteilhafterweise eine Verstärkungsregelung
in einem Verstärkungskanal,
die unabhängig
von der in anderen Verstärkungskanälen ist,
so dass die letztendlich erreichbare Kanaltrennung nicht nur durch
die isolierenden Eigenschaften des Auswahlschalters bestimmt wird,
sondern von den isolierenden Eigenschaften der Bauteile, die in
jedem für
die Frequenzbänder
eingesetzten Verstärkungskanäle, die
nicht zum Empfang ausgewählt
werden, erhöht
werden kann.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Da
sich die Signalstärke
auf unterschiedlichen Frequenzbändern
um Größenordnungen
unterscheiden kann, wird für
jeden Verstärkungskanal
vorzugsweise mehr als ein Verstärkungsfaktor
vorgesehen, indem ein rauscharmer Verstärker zwei Anschlüsse für eine automatische
Verstärkungsregelung
für eine
stufenweise Verstärkungsregelung
der Verstärkung
eines RF-Eingangssignals zu einem RF-Ausgangssignal aufweist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Verstärkungsfaktor des rauscharmen
Verstärkers
durch ein jeweiliges Verstärkungssteuersignal
stufenlos einstellbar, wodurch vorzugsweise eine Anpassung des Verstärkungsfaktors
eines rauscharmen Verstärkers
auf die Signalstärke
des Frequenzbandes für
den jeweiligen Verstärkungskanal
ermöglicht
wird.
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Der
rauscharme Verstärker
und/oder die steuerbare Schalteinheit und/oder der Auswahlschalter
werden vorzugsweise in CMOS-Technik und/oder in BiCMOS-Technik und/oder
in SiGe-Technik ausgeführt,
um einen hohen isolierenden Widerstand zwischen nicht durchgeschalteten
Anschlüssen
dieser Bauteile für rauscharme
Verstärkerschaltungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erreichen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die rauscharme Verstärkerschaltung
als eine integrierte Monolithschaltung oder als ein Teil davon ausgeführt und
erlaubt so eine kostengünstige
technische Umsetzung.
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Ein
Mehrfach-RF-Empfänger
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist weiterhin vorzugsweise mit einem automatischen Verstärkungsregelungsblock
zum Einstellen des Pegels eines von der komplexen Filtereinrichtung
empfangenen Signals auf die für
die nachfolgende Basisbandverarbeitung eingestellten Anforderungen ausgestattet.
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Eine
rauscharme Verstärkerschaltung
und ein Mehrband-RF-Empfänger
gemäß der vorliegenden
Erfindung eignen sich insbesondere für digitale Funkanwendungen,
wie z. B. ISDB-Tn, DAB u. ä.
Im Allgemeinen jedoch ist das Anwendungsgebiet für die vorliegende Erfindung
jedes beliebige Kommunikationssystem, in dem zwei oder mehr Frequenzbänder bewältigt werden
müssen.
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird die vorliegende Erfindung anhand
spezieller Ausführungsformen
und im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erstes Beispiel für
eine rauscharme Verstärkerschaltung
für einen
Mehrband-RF-Empfänger aus
dem Stand der Technik;
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2 einen
Mehrband-RF-Empfänger
mit einem zweiten Beispiel für
eine rauscharme Verstärkerschaltung
aus dem Stand der Technik;
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3 ein
Blockdiagramm, welches das Schaltungsprinzip einer rauscharmen Verstärkerschaltung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ein
Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ein
Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ein
Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
schematische Darstellung eines Mehrband-RF-Empfängers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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8 ein
Schaltungsbeispiel für
einen in CMOS-Technik ausgeführten
LNA;
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9 die
Frequenzabhängigkeit
des Verstärkungsfaktors
eines LNA gemäß der Ausführungsform
von 8 für
drei unterschiedliche Betriebsmodi;
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10 ein
Schaltungsbeispiel für
eine in CMOS-Technik ausgeführte
steuerbare Schalteinheit; und
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11 die
Frequenzabhängigkeit
der Dämpfung
für eine
steuerbare Schalteinheit gemäß der Ausführungsform
von 10 für
einen durchgeschalteten und einen ausgeschalteten Betriebsmodus.
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In
den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen in allen Darstellungen
auf gleichartige Elemente.
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Die
Mehrkanal-Verstärkerschaltungen
aus dem Stand der Technik, die in den 1 und 2 gezeigt sind
und oben genau beschrieben sind, verwenden ein gemeinsames Verstärkungssteuersignal
zum Einstellen des Verstärkungsfaktors
in allen Verstärkungskanälen auf
einen gleichen Wert. Wird ein Frequenzband mit einem schwachen Signal
für den
Empfang ausgewählt,
muss der Verstärkungsfaktor
auf einen hohen Wert eingestellt werden. Die Schaltungen aus dem
Stand der Technik verstärken
dann auch starke Signale auf anderen Frequenzbändern in ihren jeweiligen Verstärkungskanälen mit
demselben Verstärkungsfaktor,
und stellen diese dem Auswahlschalter 5 zur Verfügung. Die
isolierenden Eigenschaften des Auswahlschalters können nicht ausreichend
sein, um ein Übersprechen
von einer Leitung mit einem unerwünschten, aber dennoch verstärkten starken
Signal auf eine Leitung mit einem schwachen, jedoch erwünschten
Signal zu vermeiden.
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Das
Blockdiagramm einer rauscharmen Verstärkerschaltung 30 gemäß einer
ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist in 3 dargestellt.
Die in den 3 bis 7 gezeigten
rauscharmen Verstärkerschaltungen
umfassen für
ein besseres Verständnis
der Grundprinzipien der vorliegend Erfindung lediglich zwei Verstärkungskanäle. Es versteht
sich von selbst, dass eine rauscharme Verstärkerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung weitere Verstärkungskanäle aufweisen
kann.
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In
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht jeder Verstärkungskanal aus einem rauscharmen
Verstärker
(LNA) 4 am Eingang des Verstärkungskanals, und einer steuerbaren
Schalteinheit 31, die in Reihe zwischen dem Ausgang des
LNA und der Ausgangsleitung 34 des Verstärkungskanals
geschaltet ist. Der LNA 4 ist mit einem Anschluss zum Ermöglichen
einer Verstärkungsregelung 32 vorgesehen,
der eine automatische Verstärkungsregelung
des LNA 4 mittels eines Verstärkungssteuersignals ermöglicht.
Ein Steueranschluss 33 an der steuerbaren Schalteinheit
ermöglicht
ein Einstellen des Schaltzustands der Einheit durch Anlegen eines
geeigneten Schaltsteuersignals. Die Ausgangsleitung jedes Verstärkungskanals
verbindet den Ausgangsanschluss der steuerbaren Schalteinheit mit
einem entsprechenden Eingangsanschluss der Auswahlschaltung 5.
Der einzelne Ausgangsanschluss des Auswahlschalters 5 ist
mit der nächsten
Stufe in dem jeweiligen Mehrband-RF-Empfänger, in der Regel mit der
Mischstufe, verbunden.
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Von
einer Antenne oder einer Drahtverbindung erhaltene Signale werden
zuerst durch eine geeignete Filterschaltung in unterschiedliche
getrennte Frequenzbänder
aufgesplittet, wobei die Filterschaltung nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist. Jedes Frequenzband wird dann nur einem der Verstärkungskanäle einer
rauscharmen Verstärkerschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zugeführt.
Die Anzahl der erforderlichen Verstärkungskanäle für einen Mehrband-RF-Empfänger ist
daher durch die Anzahl der Frequenzbänder, für die er ausgelegt ist, angegeben.
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In
der einfachsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
die LNAs 4 mit zwei unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren
betrieben werden, die durch ein Verstärkungssteuersignal En1 bzw.
EN2 gesteuert werden. Für
einen ersten Wert des mit „0" bezeichneten Verstärkungssteuersignals
wird ein LNA im abgeschalteten Modus betrieben, und für einen
zweiten Wert des mit „1" bezeichneten Verstärkungssteuersignals
wird ein LNA im durchgeschalteten Modus betrieben.
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In
einem durchgeschalteten Modus verstärkt ein LNA ein RF-Eingangssignal
mit einem spezifischen Verstärkungsfaktor
zu einem RF-Ausgangssignal, z. B. 0 dB, 15 dB u. ä., und im
ausgeschalteten Modus ist der Ausgang eines LNA galvanisch von seinem
Eingang isoliert. Die erreichbaren Isolationswerte zwischen Eingang
und Ausgang eines LNA sind mit bis zu 35 dB besonders hoch für in CMOS-Technik
(Complementary Metal Oxide Semiconductor) oder BiCMOS-Technik (Bipolar
CMOS) ausgeführte
LNAs, insbesondere, wenn sie mit einer SiGe-Verfahrenstechnologie umgesetzt werden.
Neben den hervorragenden Isolationseigenschaften ermöglichen
diese Technologien die Konzeption sehr rauscharmer RF-Verstärker und
Schaltvorrichtungen (switching devices), deren Einsatz ein bevorzugtes
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist.
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Im
Hinblick auf eine höchste
erreichbare Kanaltrennung werden die Verstärkungskanäle unabhängig voneinander betrieben.
Während
der eine zur Verstärkung
des gewünschten
Signals verwendet wird, werden alle anderen so eingestellt, dass
sie einen maximalen Widerstand gegen eine Übertragung eines elektrischen Signals
zur Verfügung
stellen. Dies wird durch Einstellen geeigneter Steuerwerte für die Steuersignale
des Verstärkungsfaktors 32 (En1
und En2) und des Schalters 33 (En3 und En4) des jeweiligen
Verstärkungskanals erreicht.
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3 zeigt
eine Verstärkerschaltung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit dem oberen, für den Signalempfang ausgewählten Verstärkungskanal.
Der untere und weitere Verstärkungskanäle, die
in der Figur nicht gezeigt sind, sind so eingestellt, dass sie jede Übertragung
für ein
nicht ausgewähltes
Frequenzband blockieren. Die Kanaltrennung kann dann als die Summe
aller Widerstands- bzw. Isolationswerte entlang eines nicht ausgewählten Verstärkungskanals
und als der Isolationswert zwischen den Anschlüssen des Auswahlschalters 5 ausgedrückt werden.
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Ein Überblick über alle
möglichen
Betriebsmodi eines Verstärkers
gemäß der Darstellung
von 3 ist unten in Tabelle 1 angegeben. Dabei wird
davon ausgegangen, dass der Isolationswert zwischen den Anschlüssen des
Auswahlschalters 5 sowie für eine offene steuerbare Schalteinheit 31 35
dB beträgt.
Die steuerbare Schalteinheit ist für ein Schaltsteuersignal mit
dem logischen Wert „0" durchgeschaltet,
und für
ein Schaltsteuersignal mit dem logischen Wert „1" gesperrt.
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Es
wird davon ausgegangen, dass der Verstärkungsfaktor eines LNA
4 im
durchgeschalteten Modus (En1, En2 = „1") 15 dB beträgt, und –35 dB im abgeschalteten Modus
(En1, En2 = „0"). Ein logischer
Wert „1" für das Auswahlsignal
En5 bedeutet, dass der Auswahlschalter so eingestellt ist, dass
eine Verbindung mit dem oberen Verstärkungskanal hergestellt wird,
und ein logischer Wert „0" zeigt an, dass er
mit dem unteren Verstärkungskanal
verbunden ist. Um eine kürzere
Bezeichnung zu verwenden, wird der obere Verstärkungskanal in den folgenden
Tabellen als oberer Zweig bezeichnet, und der untere Verstärkungskanal
analog als unterer Zweig.
ID
der Steuersignalkombination | En1 | En2 | En3 | En4 | En5 | Verstärkungsfakt or
(dB) oberer Zweig | Verstärkungsfaktor
(dB) unterer Zweig |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 15 | –70 |
2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | –20 | –70 |
3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | –35 | –70 |
4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | –70 | –70 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | –70 | 15 |
6 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | –70 | –20 |
7 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | –70 | –35 |
8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –70 | –70 |
Tabelle
1: Betriebsmodi für
eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung
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Für das gezeigte
Beispiel wird eine Dämpfung
von 70 dB für
ein Signal erreicht, das durch einen nicht verwendeten Verstärkungskanal übertragen
wird. Addiert man die Dämpfung
zwischen den Anschlüssen
des Auswahlschalters 5, wird für nicht ausgewählte Kanäle eine
Gesamtdämpfung
von 105 dB erreicht.
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Die
nützlichsten
Betriebsmodi sind diejenigen, die mit einer Steuersignalkombinations-ID
von „1" oder „5" bezeichnet werden,
was bedeutet, dass entweder der obere oder der untere Verstärkungskanal
auf volle Verstärkung
eingestellt ist, während
der jeweilige andere Verstärkungskanal
so eingestellt ist, dass jegliche Signalübertragung blockiert wird.
Insbesondere für
sehr starke ausgewählte
Signale kann jedoch eine der anderen Steuersignalkombinationen verwendet
werden, um eine Überladung
nachfolgender Untersysteme des Mehrband-RF-Empfängers zu vermeiden.
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Der
Vorteil der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einer Verstärkerschaltung,
wie sie in den 1 und 2 gezeigt
ist, zeigt sich am deutlichsten durch die Berechnung der Kanaltrennung
für zwei
Signale mit unterschiedlichen Frequenzbändern, wobei das erste Signal
einen hohen Pegel von 0 dBm aufweist, und das zweite einen Pegel
von –100
dBm. Geht man davon aus, dass als Verstärkungsfaktor eines LNA entweder
15 dB oder –35
dB ausgewählt
werden kann, betragen die Signalpegel an den jeweiligen Anschlüssen des
Auswahlschalters 5 in den Beispielen aus dem Stand der
Technik 15 dBm bzw. –85
dBm, während
für eine
Verstärkerschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung (davon ausgehend, dass ein schwaches Signal ausgewählt wird)
die Signalpegel –70
dBm bzw. –85
dBm betragen. Da die von der Isolation zwischen den Anschlüssen des
Auswahlschalters 5 vorgegebene Signaldämpfung bei 35 dBm angenommen
wird, tritt nicht nur ein beträchtliches Übersprechen
vom Hochpegel-Signal zum Niedrigpegel-Signal von –20 dBm
auf, was eher einer Überlagerung
des ausgewählten
schwächeren
Signals als einer Interferenz entspricht. Für die vorliegende Erfindung
wird der vom Hochpegel- Signal
herrührende
Interferenzpegel auf einen Wert von –105 dBm verringert, was wesentlich
weniger ist als der Pegel des gewünschten Signals, der bei –85 dBm
liegt.
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Wird
weiterhin das Hochpegel-Signal von 0 dBm für den Empfang ausgewählt, kann
es angebracht sein, das Signal zu dämpfen anstatt es zu verstärken, bevor
es der nächsten
Stufe des Mehrband-RF-Empfängers übergeben
wird. Theoretisch sind drei Dämpfungsschritte
möglich,
die durch die Steuersignalkombinations-IDs „2" bis „4" bzw. „6" bis 8" dargestellt sind. Die praktikabelste
Anwendung wird entweder diejenige sein, die mit einer Steuersignalkombinations-ID „2" oder „6" gekennzeichnet ist,
wobei das Signal in dem LNA 4 verstärkt und anschließend in
der offenen steuerbaren Schalteinheit 31 gedämpft wird,
wodurch eine Gesamtdämpfung
von 20 dB erreicht wird, oder diejenige, die mit einer Steuersignalkombinations-ID „3" oder „7" gekennzeichnet ist,
wobei das Signal in dem LNA 4 gedämpft wird, die steuerbare Schalteinheit 31 jedoch ohne
weitere Dämpfung
passieren kann, was eine Dämpfung
von insgesamt 35 dB zur Folge hat.
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Für manche
Anwendungen kann die mit dem Schaltungslayout von 3 erzielte
Kanaltrennung unzureichend sein. Um sie zu erhöhen, können zusätzliche steuerbare Schalteinheiten 31 in
den Verstärkungskanälen hinzugefügt werden,
wie es in 4 für eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Das System von 4 ermöglicht neben
einer höheren
Kanaltrennung eine sinnvollere Steuerung der selektiven Verstärkungskanaldämpfung als
in der ersten Ausführungsform
von 3, insbesondere, wenn steuerbare Schalteinheiten
(CSU) mit geringeren Isolationseigenschaften verwendet werden.
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Alle
möglichen
Betriebsmodi für
eine rauscharme Verstärkerschaltung
40 gemäß der Darstellung
von
4 sind unten in Tabelle 4 angegeben. Anders als
im Beispiel von Tabelle 1 wird hier die Isolation für die steuerbare
Schalteinheit auf einen niedrigeren Wert von nur 20 dB eingestellt,
was die Verwendung einfacherer Schalteinheiten und eine feinere
Abstufung der Verstärkungs-/Dämpfungsschritte
ermöglicht.
ID
der Steuersignalkombination | En1 | En2 | En3 | En4 | En5 | En6 | En7 | Verstärkungsfaktor (dB) oberer Zweig | Verstärkungsfaktor (dB)
unterer Zweig |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 15 | –75 |
2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | –5 | –75 |
3 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | –25 | –75 |
4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | –35 | –75 |
5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | –55 | –75 |
6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | –75 | –75 |
7 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | –75 | 15 |
8 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | –75 | –5 |
9 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –75 | –25 |
10 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | –75 | –35 |
11 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | –75 | –55 |
12 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –75 | –75 |
Tabelle 2: Betriebsmodi für eine zweite
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung
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Die
erreichbare Signaldämpfung
in einem Verstärkungskanal
kann weiterhin durch das Hinzufügen von
mehr CSUs und/oder LNAs erhöht
werden. Dies ermöglicht
weiterhin die Steuerung der Gesamtverstärkung/-dämpfung eines einzelnen Verstärkungskanals
auf eine subtilere Art und Weise als im Beispiel von 4.
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5 zeigt
eine dritte Ausführungsform
50 der
vorliegenden Erfindung. Jeder in diesem Schaltungsaufbau verwendete
LNA ist mit zwei automatischen Steueranschlüssen
32 und
51 zum
Anlegen von zwei Verstärkungssteuersignalen
En1 und En9 bzw. En2 und En2, die unabhängig voneinander sind, ausgestattet.
Jedes Verstärkungssteuersignal
kann zwei Pegel aufnehmen, die mit „1" und „0" bezeichnet sind. Tabelle 3 gibt einen Überblick
der Steuerungszustände
und des jeweiligen angepassten Verstärkungsfaktors für den LNA des
oberen Verstärkungskanals,
welcher analog für
den LNA des unteren und weiterer Verstärkungskanäle gilt.
ID
der Verstärkungssteuersignalkombination | En1 | En9 | Verstärkungsfaktor |
1 | 1 | 0 | Erster
Verstärkungsfaktor |
2 | 0 | 1 | Zweiter
Verstärkungsfaktor |
3 | 0 | 0 | Volle
Dämpfung |
Tabelle
3: Beziehung zwischen Verstärkungssteuersignalkombinationen
und dem Verstärkungsfaktor
des LNA
-
Indem
ein Betrieb des LNA mit zwei unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren
sowie mit voller Dämpfung
ermöglicht
wird, wird eine feinere Abstufung der Verstärkungs-/Dämpfungsschritte
erreicht, ohne zusätzliche
Bauelemente zu den Verstärkungskanälen hinzuzufügen. Die
jeweiligen Verstärkungs-/Dämpfungswerte, die
für das
in
5 gezeigte Beispiel eingestellt werden können, sind
unten in Tabelle 4 aufgelistet. Die aufgelisteten Werte für den Verstärkungsfaktor
im oberen und unteren Zweig basieren auf einem ersten Verstärkungsfaktor
für einen
LNA von 15 dB, einem zweiten Verstärkungsfaktor von 0 dB, einem
Isolationsfaktor von 35 dB für
den LNA bei voller Dämpfung,
einer Dämpfung
von ebenfalls 35 dB eines offenen CSU und einem Isolationsfaktor
von 30 dB zwischen den Anschlüssen
des Auswahlschalters.
ID
der Steuersignalkombination | En1 | En2 | En3 | En4 | En5 | En8 | En9 | Verstärkungsfaktor (dB) oberer Zweig | Verstärkungsfaktor (dB)
unterer Zweig |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 15 | –70 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | –70 |
3 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | –20 | –70 |
4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | –35 | –70 |
5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | –70 | –70 |
6 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | –70 | 15 |
7 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | –70 | 0 |
8 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –70 | –20 |
9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | –70 | –35 |
10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –70 | –70 |
Tabelle 4: Betriebsmodi für eine dritte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung
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Die
vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 6 dargestellt.
In der Praxis stellt sie eine Kombination der dritten mit der zweiten
Ausführungsform
wie oben erläutert
dar, da LNAs mit zwei Anschlüssen
zum Ermöglichen
der Verstärkungssteuerung 32 und 51 in
Kombination mit zwei in Reihe geschalteten CSUs für jeden
Verstärkungskanal
verwendet werden. Die IDs aller Steuersignale sind in 6 gezeigt. Wie
aus der Liste der Betriebsmodi für
die Verstärkerschaltung
dieser vierten Ausführungsform
in Tabelle 5 entnehmbar ist, ermöglicht
diese Ausführungsform
eine feinere Abstufung der Verstärkungs-/Dämpfungsschritte als
die oben genannten Ausführungsformen.
Außerdem
können
hierdurch die technischen Spezifikationen für die in einem Verstärkungskanal
verwendeten Bauelemente im Vergleich zu einer Ausführungsform
wie in 5 verringert werden, was die Umsetzung einer Dämpfung von
70 dB für
jeden Verstärkungskanal
mit Bauteilen geringerer Leistung ermöglicht.
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Die
in Tabelle 5 aufgelisteten Werte für den Verstärkungsfaktor im oberen und
im unteren Zweig basieren auf einem ersten Verstärkungsfaktor für einen
LNA von 15 dB, einem zweiten Verstärkungsfaktor von 0 dB, einem
Isolationsfaktor für
den LNA von 35 dB bei voller Dämpfung,
einer Dämpfung
einer offenen CSU von 20 dB, und einem Isolationsfaktor zwischen
den Anschlüssen
des Auswahlschalters von 30 dB.
ID
der Steuersignalkombination | En1 | En2 | En3 | En4 | En5 | En6 | En7 | En8 | En9 | Verstärk ungsfakt
or (dB) oberer Zweig | Verstärk ungsfakt
or (dB) unterer Zweig |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 15 | –75 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | –75 |
3 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | –5 | –75 |
4 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | –25 | –75 |
5 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | –35 | –75 |
6 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | –55 | –75 |
7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | –75 | –75 |
8 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | –75 | 15 |
9 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | –75 | 0 |
10 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | –75 | –5 |
11 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –75 | –25 |
12 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | –75 | –35 |
13 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –75 | –55 |
14, | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | –75 | –75 |
Tabelle 5: Betriebsmodi für eine vierte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung
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Wie
aus Tabelle 5 hervorgeht, ermöglicht
die Ausführungsform
von 6 die Umsetzung einer hohen Kanaltrennung mit
Bestandteilen niedrigerer Isolationsspezifikationen, wie es für vorstehend
genannte Ausführungsformen
möglich
ist.
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Bislang
wurde davon ausgegangen, dass alle Bauelemente ohne Einfügungsverluste
funktionieren. Jedoch müssen
für einen
praxisbezogenen Schaltungsaufbau Einfügungsverluste in Betracht gezogen
werden. Um den ins Ziel gefassten Verstärkungsfaktor für einen
ausgewählten
Verstärkungskanal
zu erreichen, muss ein Verstärkungsfaktor
des LNA ausgewählt
werden, der hoch genug ist, um alle Einfügungsverluste der im spezifischen
Verstärkungskanal
verwendeten Bauelemente auszugleichen. Geht man davon aus, dass
der Einfügungsverlust
für eine
Schaltkomponente insgesamt 5 dB beträgt, so muss der Verstärkungsfaktor
des Verstärkers
für jeden
Schalter (CSU oder Auswahlschalter), der in der Schaltungskette
vom LNA-Ausgang zum Eingang der nachfolgenden Stufe des Mehrband-RF-Empfängers eingesetzt
wird, um 5 dB erhöht
werden.
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Außerdem wird
in der vorstehenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass ein LNA nur mit
bestimmten feststehenden Verstärkungsfaktoren betrieben
wird, zwischen denen er gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus
hin- und hergeschaltet wird. Idealerweise wird der Signalpegel an
bestimmten Stellen eines Mehrband-RF-Empfängers
konstant gehalten. Diese Stellen sind in der Regel der Ausgang der
Mischstufe oder der Ausgang des Mehrband-RF-Empfängers zur Basisbandverarbeitung.
Eine solche konstante Signalwertsteuerung kann am besten durch eine
Regelschaltung erreicht werden, welche ein konstant variables Verstärkungssteuersignal
für eine
konstante Anpassung des Verstärkungsfaktors
eines jeweiligen LNAs herstellt, um das jeweilige Signal auf einem
konstanten Wert zu halten.
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In 7 ist
eine schematische Darstellung eines Mehrband-RF-Empfängers 70 gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Die Frequenzbänder
eines von einer Signalquelle zur Verfügung gestellten Signals (nicht
gezeigt) werden durch Bandpassfilter 71 getrennt und dann
getrennt den Verstärkungskanälen einer rauscharmen
Verstärkerschaltung 72 gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Verfügung
gestellt. Typische Frequenzbänder
für das
ISDB-Tn-System lägen
z. B. für
ein erstes Band im Bereich von 90 bis 108 MHz, und für ein zweites
Band im Bereich von 170 bis 222 MHz. Die Verstärkerschaltung kann einer beliebigen
der vorstehend erläuterten
Ausführungsformen
entsprechen. Darüber
hinaus kann sie einen Bandpassfilter aufweisen, um die Signale nach
der Verstärkung
von Harmonischen zu säubern,
wie in 7 gezeigt ist. Die variablen Verstärker mit
Verstärkungsfaktor
der rauscharmen Verstärkerschaltung 72 von 7 stehen
für einen
kompletten Verstärkungskanal
gemäß einer
vorstehend erläuterten
Ausführungsform.
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Obwohl
im Sinne einer klareren Darstellung eine Trennung und Weiterverarbeitung
von nur zwei Frequenzbändern
gezeigt ist, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch für mehr als
zwei Frequenzbänder
eingesetzt werden kann. Für
jedes zusätzliche
Frequenzband müssen
ein weiterer Bandpassfilter 71 und ein zusätzlicher
Verstärkungskanal
für die
Verstärkerschaltung 72 hinzugefügt werden.
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Der
Mehrband-RF-Empfänger 70 von 7 zeigt
einen Differenzempfänger
mit zwei separaten Leitungen, welche Signalpfade für die phasengleiche
Abschnitte (in-phase)
und die Blindstromphasen (in-quadrature) eines jeweiligen Signals
zur Verfügung
stellen. Daher sind zwei parallel funktionierende Auswahlschalter für die beiden
gezeigten orthogonalen Phasen notwendig. Beide Phasen für das ausgewählte Frequenzband werden
dann einer Mischstufe 73 zur Verfügung gestellt, wo sie in die
Pulsfrequenz umgewandelt werden. Bei der ISDB-Tn-Anwendung verwendet
die Mischstufe ein Bezugsfrequenzband, das von 180 bis 444 MHz reicht und
durch zwei geteilt wird, bevor es den Mischern der Stufe zugeführt wird.
Das Referenzoszillationsfrequenzband wird von einem Frequenzgenerator 76 zur
Verfügung
gestellt.
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Nach
der Mischstufe stellt ein komplexer Filter 74 eine Bandpassfilterung
in Verbindung mit einer Spiegelselektion zur Verfügung, die
vernetzte Ketten aktiver Filterelemente aufweist. Induktive Widerstände oder Resistoren
aktiver Filterkomponenten können
durch Resistorkaskaden oder MOS-Transistoren ersetzt werden, wie
aus den Einfügungen
von 7 ersichtlich ist.
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Optional
gleicht ein weiterer Block 75 mit durch automatische Verstärkungsfaktoren
gesteuerte LNAs das am Ausgang des komplexen Filters 74 zur
Verfügung
gestellte Signal aus, um den Signalpegel an die Anforderungen der
nachfolgenden Basisbandverarbeitung anzupassen. Schließlich entfernen
optionale Tiefpässe
in Block 75 die höheren
Harmonischen, bevor die gleichphasigen (in-Phase) Signale und die
Blindstromsignale (In-Quadratur-Signale) der Schaltung für die Basisbandverarbeitung
zugeführt
werden.
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Die
schematische Darstellung von 7 zeigt
zwei unterschiedliche Positionen für eine Pegeldetektion, auf
deren Grundlage eine automatische Verstärkungsfaktorsteuerung für die LNAs
der Verstärkerschaltung 72 umgesetzt
werden kann. Die erste Position ist der Ausgang der Mischstufe 73,
die alternative Position ist der Ausgang des komplexen Filters 74.
Die Signalstärke
an einer der beiden möglichen
Positionen wird durch eine Pegeldetektoreinheit 77 gemessen,
welche ein Pegelsignal zur Verfügung
stellt, welches einer automatischen Verstärkungsfaktorsteuerungslogik 78 (AGC)
den gemessenen Signalpegel anzeigt, wobei die automatische Verstärkungsfaktorsteuerungslogik 78 ihrerseits
ein Verstärkungsfaktorsteuersignal
für die
Anschlüsse zum
Ermöglichen
einer Verstärkungsfaktorsteuerung
eines LNA der Verstärkerschaltung 72 generiert.
Die AGC-Logik 78 steuert außerdem alle Schalter eines
jeden Verstärkungskanals,
um an allen Kanälen
angemessene Verstärkungs-/Dämpfungswerte
einzustellen, die für
eine gute Signalqualität
des ausgewählten
Frequenzbands notwendig sind.
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Bei
ISDB-Tn-Anwendungen wird der Verstärkungsfaktor eines LNA eines
ausgewählten
Frequenzbandes vorzugsweise auf einen Wert eingestellt, welcher
den Signalpegel am Eingang der Mischstufe auf einen Wert setzt,
der geringer als –30
dBm ist. Der Filterverstärkungsfaktor
des komplexen Filters ist beispielsweise für etwa 40 dB ausgelegt.
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Der
Verstärkungsfaktor
der in Block 75 eingesetzten LNAs wird ebenfalls durch
einen Regelkreis mit einer Pegeldetektoreinheit 77 und
einer AGC-Logik 78 in der Regelschleife eingestellt. Der
maximale Verstärkungsfaktor
des automatischen Verstärkungssteuerblocks 75 wird
z. B. auf 40 dB heruntergesetzt.
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Obwohl
das Layout für
einen Mehrband-RF-Empfänger
nur für
eine differentielle Empfängerart
gezeigt wurde, versteht sich von selbst, dass die Systemstruktur
auch für
weniger komplexe einpolige Empfängerstrukturen
gilt.
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Das
Verstärkungs-/Dämpfungsverhalten
eines in CMOS-Technik ausgeführten
LNA wurde in dem LNA-Schaltungsaufbau
80 von
8 simuliert.
Die Ergebnisse der Simulation sind in Tabelle 6 gezeigt. Für einen
Verstärkungsfaktor
von 15 dB, wie er zur Verstärkung
schwacher Signale verwendet wird, wurde das Verstärkungssteuersignal
Ids auf 0,8 mA eingestellt. Der resultierende Rauschfaktor von 2,27
und der Verzerrungslevel IIP3 dritter Ordnung von 2,6 dBm liegen
im sicheren Bereich. Für
starke Signale wird der Verstärkungsfaktor
auf 0 dB mit einem Verstärkungssteuersignal
Ids von 0,08 m eingestellt. Der resultierende Rauschfaktor
6 stellt
aufgrund der Stärke
des Signals kein Problem dar. Auch der Verzerrungslevel IIP3 dritter
Ordnung von –5,8
dBm liegt im sicheren Bereich. Wird das Verstärkungssteuersignal auf einen
Wert von Ids = 0 mA eingestellt, wird der LNA im Dämpfungsmodus
mit einer erzielten Dämpfung
von 30 dB betrieben. Der Rauschfaktor und das Verzerrungsniveau
dritter Ordnung von 27 dBm sind in diesem Fall nicht relevant, da praktisch
kein Signal zur Verfügung
steht.
Betriebsmodus | Ids
(mA) | Verstärkungsfaktor
(dB) | Rauschfaktor | IIP3
(dBm) |
1 | 0,8 | ~15 | 2,75 | 2,6 |
2 | 0,08 | ~0 | 6 | –5,8 |
3 | 0 | ~–30 | - | 27 |
Tabelle
6: Simulationswerte für
einen CMOS-LNA nach Fig. 8
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Das
Verhalten des LNA-Verstärkungsfaktors
im Vergleich zur Frequenz des Eingangssignals ist in 9 gezeigt.
Teil a) dieser Figur zeigt den Graph des Verstärkungsfaktors für Betriebsmodus 1 von
Tabelle 6. Der Verstärkungsfaktor
liegt über
15 dB bei einer Frequenz unterhalb von ca. 250 MHz. Teil b) von 9 zeigt
den Graph des Verstärkungsfaktors
für den
Betriebsmodus 2. Wie im Betriebsmodus 1 ist der
Verstärkungsfaktor
für Frequenzen
unter 100 MHz in etwa konstant. Die Schwelle von 0 dB wird bei einer
Frequenz von etwa 350 MHz erreicht. Teil c) von
-
9 zeigt
den Graph für
Betriebsmodus 3 von Tabelle 6. Die Dämpfung sinkt exponentiell zur
steigenden Frequenz, bleibt aber für Signale mit einer Frequenz
unter 100 MHz unterhalb von 30 dB. Eine Einfügung in die Koordinatenbereiche
der drei Graphen zeigt die exakten Verstärkungsfaktorwerte bei einer
Frequenz von 101,00 MHz an. Der jeweilige Punkt ist bei jedem Graph
mit „m5" gekennzeichnet.
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Das
simulierte Frequenzverhalten einer steuerbaren CMOS-Schalteinheit,
wie sie im schematischen Schaltungslayout 100 von 10 gezeigt
ist, wird in 11 für einen durchgeschalteten und
einen abgeschalteten Modus dargestellt. Der obere Graph von 11 zeigt
den Signalpegel am Ausgang einer jeweiligen steuerbaren Schalteinheit
(CSU) für
einen Eingangssignalpegel von 22 dB. Die jeweilige Dämpfung des
Signals bleibt daher für
den gesamten Testfrequenzbereich unter 5 dB.
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Im
abgeschalteten Modus sinkt die Dämpfung
mit steigender Frequenz. Der jeweilige Signalpegel am Ausgang der
CSU bleibt innerhalb des Testfrequenzbereichs unter –50 dB.
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Die
gemessenen Ausgangssignalpegel bei 201,0 MHz betragen im durchgeschalteten
Modus (siehe Punkt „m2") und im abgeschalteten
Modus (siehe Punkt „m3") –24,289
dBm und –57,958
dBm. Der Dämpfungsunterschied
zwischen dem durchgeschalteten und dem abgeschalteten Modus beträgt daher
33,669 dB, wie in der oberen Einfügung für den Wert von „dep. Delta" gezeigt ist. Die
beiden unterschiedlichen Werte für „Switch" sind bei beiden
Einfügungen
die jeweiligen Werte für
das Schaltsteuersignal für
den durchgeschalteten und den abgeschalteten Modus.
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Zwei
identische, in Reihe geschaltete Schalter arbeiten wie in einzelner
Schalter mit doppelten Dämpfungsfaktoren,
insbesondere, wenn sie ein gemeinsames Schaltsteuersignal teilen.