专利名称：射频处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频通信领域。更具体来说，本发明涉及射频信号处 理装置以及包括这种射频信号处理装置的移动通信装置。
背景技术：
在移动通信领域，移动通信装置、如基站和移动台通常提供有包 括经由一个或多个循环器与输出连接的功率放大器的无线发射装置， 其中循环器为输出功率提供隔离。
为了调节输出功率，需要检测放大器所产生的输出功率。为此， 无线发射装置提供有将一条线路中的功率的一小部分耦合到并行线 路中的定向耦合器，其中信号被检测为来自这条并行线路的(整流
的)DC并且用于估计RF功率等级，以便调节输出功率。
但是，这些定向耦合器相当昂贵，并且还存在其使用所涉及的 RF损耗。
因此，当耦合在功率放大器与无线发射装置的输出之间提供的信 号的一部分时，存在改进的空间。
发明内容
本发明针对提供一种能以降低的成本得到的改进射频处理装置。 本发明的一个目的是提供一种射频信号处理装置，它包括生产成
本低并且其中可限制损耗的部件。
根据本发明，这通过一种射频信号处理装置来实现，射频信号处
理装置包括
第一端子，采取待接收射频信号的输入的形式接合外部实体，至少一个信号缩放单元，具有接收由接合外部实体的端子所提供 的信号的第一端，以及
一个信号检测器，提供用于各信号缩放单元，并且连接到对应的 信号缩放单元的第二端，以用于检测这个信号缩放单元所提供的信
其中，信号缩放单元仅包括无源电抗组件，并且包括至少一个这 种无源电抗组件。
射频信号处理装置可有利地在无线发射装置、如基站或移动台中 提供。
本发明具有以下优点。信号缩放单元价格低且易于生产，这表示 可降低装置的总成本。它在这里可作为电路板的一部分来提供。此外， 信号缩放单元具有相当低的损耗，这在可使用本发明的一些应用中是 有利的。另外，信号缩放单元对温度变化不敏感。
应当强调，在本说明书中使用时，术语"包括/包含"用来表示 存在所述特征、步骤或组件，但并不排除存在或添加一个或多个其它 特征、步骤、组件或者它们的组。
现在结合附图更详细地描述本发明，附图中
图1示出根据本发明的第一实施例、采取无线发射装置形式的射 频信号处理装置的电路图，
图2示出根据本发明的第二实施例、采取无线发射装置形式的射 频信号处理装置的电路图，
图3示出根据本发明的第三实施例、采取无线发射装置形式的射 频信号处理装置的电路图，
图4示出根据本发明的第四实施例、采取信号衰减装置形式的射 频信号处理装置的电路图，
图5示意示出相互进行通信的两个移动通信装置、即一个基站和一个移动台，其中每个可包括根据本发明的射频信号处理装置，以及
图6示出采取蜂窝电话形式的移动台的正视图。
具体实施例方式
本发明涉及用于处理射频信号的射频处理装置。射频处理装置在 以无线发射装置的形式来提供时通常具有功率放大器和一对循环器， 功率放大器经由定向耦合器在到天线的连接中馈送所产生信号。在这 里，循环器用于将所产生信号与负载变化以及与天线所接收的信号隔 离。此外，循环器减少后向互调。另一方面，定向耦合器将信号的一 小部分与并行连接耦合，其中该信号的小部分能被检测并且用于进行
控制。这种定向耦合器通常具有大约20 - 30 dB的耦合因子。这个 信号的后向反射不被耦合。但是，定向耦合器是相当昂贵的组件，并 且还可能产生想要有利地降低的相当高的损耗。
因此，本发明的一个方面针对提供与传统无线发射装置相同的功 能性，但是其中解决了与定向耦合器关联的上述问题。
根据本发明的第一实施例，采取无线发射装置10的形式的射频 处理装置显示在图1的电路图中。无线发射装置10包括输入I，在 其上接收来自信号生成单元(未示出)的射频信号。这个输入与功率放 大器PA的输入连接，功率^:大器PA的输出与第一循环器CIR1的第 一端子连接。第一循环器CIR1具有与第二循环器CIR2的第一端子连 接的第二端子，以及经由第一匹配电阻器Rl接地的第三端子。第二 循环器CIR2具有与无线发射装置10的第一输出01连接的第二端子 以及经由第二匹配电阻器R2也接地的第三端子。第一输出01与天线 A连接。虚线框所示的信号缩放单元12具有也与第一循环器CIR1的 第一端子连接的第一端，以及与信号检测器DET的输入连接并且经由 第三匹配电阻器R3接地的第二端。也由虚线框表示的检测器DET在 这里包括二极管D，其输入与信号缩放单元12的第二端连接，以及 其输出与装置IO的第二输出02连接。检测器DET还包括连接在第二输出02与地之间的第四电阻器R4。信号缩放单元最后由与第一电容 Cl串联的第一电感器Ll构成。输入I和第一输出01在这里都是接 合外部实体的端子，外部实体即不是射频信号处理装置的组成部分的 实体，例如上述信号生成单元和天线A。
无线发射装置10的功能如下所述。无线发射装置10在输入I接 收射频信号，它将经由与第一输出Ol连接的天线A发射。因此，功 率放大器PA放大这个信号，这个信号然后经由两个循环器CIR1和 CIR2馈送到天线A。两个循环器CIR1和CIR2用于降低经由天线A所 接收的无线信号，使得这些信号不干扰放大器PA。它们还创建到放 大器PA的恒定负载，以及由于使用第一和第二匹配电阻Rl和R2的 良好匹配而对反射波提供充分的足够隔离。循环器通常具有1.15的 VSWR(电压驻波比)。这类信号和反射波改为经由第一和第二电阻器 Rl、 R2向下提供到地。因此阻止反向波影响放大器。
因此能够以极简单方式提供用于耦合放大的射频信号的一小部 分的信号缩放单元12。因此，它没有如已知定向耦合器那样分离前 向和反向射频波。然而这不是必要的，因为循环器CIR1和CIR2提供 与后向波的足够隔离。因此，这个第一实施例的信号缩放单元12能 保持非常筒单，而且与定向耦合器相比，在波的衰减方面也是有效的。 在这里，选取第一电容器Cl和第一电感器Ll的大小使得它们提供在 可大约为45 0 MHz的无线发射装置在其中进行操作的频率范围中的信 号的大约15 - 25 dB的衰减。应当知道，这个频率只是一个具体示 例，并且能改用任何适当的射频。在这里，电感器L1的Q值影响衰 减。Q值越高，将获得越小的损耗。整个单元10的损耗和电感器L1 的损耗对于更高的Q值变得更小。信号缩放单元12具有在无线发射 装置1G将要在其中进行操作的频率范围中的衰减的某种变化。在本 示例中，它对于与450 MHz频率关联的频率范围小于1 dB。但是， 在生产中校准输出功率控制回路时，可消除这种变化。此外，无源电 抗元件Ll和Cl对于温度变化相当不敏感，这在变化的天气条件中户外进行的移动通信中是有利的。信号缩放单元12在这里将放大的信 号的一部分与检测器DET耦合，其中它可被检测并且经由第二输出 02输出，以及用于控制放大器PA的放大。因此，可通过已知方式来 使用这个信号，以便控制放大器级。第三匹配电阻R3的大小确定成 匹配检测器DET，并且通常具有大约50 Q的值。第一和第二匹配电 阻R1、 R2的大小也确定为适当地匹配循环器CIR1和CIR2，它通常 是50 Q的相同值。
信号缩放单元并不局限于在循环器与放大器之间提供。它能用于 其它目的。
结合图2来描述根据本发明的第二实施例的一种这样的变化。图 2示出与图l基本相同的元件。但是，在这里，与第五匹配电阻器R5 串联的信号缩放单元14与关于第二循环器CIR2的第二匹配电阻器 R2并联。信号缩放单元14在这里包括第二电容器C2和第二电感器 L2，其选择方式与选择第一电容器C1和第一电感器L1的方式相同。 检测器DET在这里也以与图1中它连接到信号缩放单元12相同的方 式连接到这个信号缩放单元14。在这里，所测量的不是输出功率， 而是反射到第二循环器CIR2的功率，它可包括由天线A所接收和反 射的信号。
在这里应当知道，两个实施例可进行组合，即，可在测量来自天 线A的反射功率以及发射功率的装置中提供。这允许以有效且节省成 本的方式来确定所连接天线的VSWR。
根据本发明的第三实施例的另一个变化如图3所示，它与图l基 本相同。唯一差别在于，在信号缩放单元12与检测器DET之间提供 滤波器F。滤波器F在这里用于滤出超出预期频率范围的信号的谐波， 以便提供更好的检测。
此外还能够将信号缩^:单元用作衰减器来代替普通功率衰减器。
这在信号处理装置是根据本发明的第四实施例的信号衰减装置16时 的一个示例如图4所示。在这里，存在与信号缩放单元18连接的输入I,信号缩放单元18具有与图1-3的信号缩放单元相同的配置， 即提供有与电容器C3串联的电感器L3。信号缩放单元18又连接到 与结合第一至第三实施例所述的相同类型的检测器DET，检测器DET 又与第四输入04连接。在这里，50 D的匹配电阻R6和R7分别连接 在信号缩放单元18与输入I之间以及信号缩放单元18与检测器DET 之间。在这里向输入I提供RF信号，它由信号缩放单元18衰减，然 后由检测器DET检测，检测器DET在输出04提供检测信号。当RF线 路和端接具有良好VSWR时，信号缩放单元18与功率端接R6、 R7 — 起以比普通衰减器更低的价格为窄带频率范围提供良好衰减。此外， 与电阻衰减器相比，在缩放单元18中存在更低的功率损耗。
根据本发明的信号缩放单元能以许多方式来改变。它可仅包括一 个无源电抗组件而不是两个，无论是电感器还是电容器。但是，电感 器是当前优选的，因为当前的电容器的容差对于受关注频率范围是不 充分的。但是，如果这类容差在将来能得到改进，则单个电容器也可 以关注。这些无源电抗组件的生产以后更为简单且价格低。例如，它 们能作为电路板的一部分来提供。因此，这允许装置的生产变得非常 经济。无线发射装置还能改变，因为可以能够仅具有一个循环器。还 应当知道，检测器并不局限于二极管检测器，而可以是将RF能量等 级变换成DC电压的任何RF检测单元。
根据本发明的射频信号处理装置可在基站或者移动台中提供或 者在它们两者中提供。图5示意示出广域网N中与移动台22进行通 信的一种这样的基站20。在这里，它们均提供有根据本发明的射频 信号处理装置。移动台22在这里还可以是蜂窝电话，如图6所示。
虽然已经结合具体实施例描述了本发明，但不是要局限于本文阐 明的具体形式。相反，本发明的范围仅受所附权利要求限制。
权利要求
1. 一种射频信号处理装置(10；16)，包括第一端子，采取待接收射频信号的输入(I)的形式接合外部实体，至少一个信号缩放单元(12；14；18)，具有接收由接合外部实体的端子所提供的信号的第一端，以及一个信号检测器(DET)，提供用于各信号缩放单元，并且连接到对应的信号缩放单元的第二端，以用于检测这个信号缩放单元所提供的信号，其中，所述信号缩放单元仅包括无源电抗组件，并且包括至少一个这种无源电抗组件(L1，C1；L2，C2；L3，C3)。
2. 如权利要求1所述的射频信号处理装置，其中， 一个信号缩 放单元包括一个电感器。
3. 如权利要求1或2所述的射频信号处理装置，其中， 一个信 号缩放单元包括一个电容器。
4. 如以上权利要求中的任一项所述的射频信号处理装置，其中， 所述信号缩放单元还在到所述信号检测器(DET)的连接点处与匹配电 阻(R3; R5; R7)连接，以用于使所述缩放单元与所述检测器匹配。
5. 如以上权利要求中的任一项所述的射频信号处理装置，还包 括所述信号缩放单元(12)与所述检测器(DET)之间的滤波器(F)。
6. 如以上权利要求中的任一项所述的射频信号处理装置，其中， 它是无线发射装置(10)，所述无线发射装置(10)还包括放大器(PA)， 与用于接收待发射的所述射频信号的输入(I)连接；第二端子，采取 将与用于发射这些射频信号的天线(A)连接的输出(01)的形式接合外 部实体；以及至少一个循环器(CIR1， CIR2)，连接在所述放大器与所 述车叙出之间。
7. 如权利要求6所述的射频信号处理装置，其中， 一个信号缩 放单元(12)的第一端连接在所述放大器(PA)与循环器(CIR1)之间，以便接收由所述输入(I)所提供的信号，并且将这个信号的一小部分在放大之后与连接的检测器(DET)耦合。
8. 如权利要求6或7所述的射频信号处理装置，其中， 一个信 号缩放单元(14)的第一端连接在循环器(CIR2)与匹配电阻(R2)之间， 以便接收由所述输出(O)所提供的信号，并且将这个信号的一小部分 与连接的检测器(DET)耦合。
9. 如权利要求1-5中的任一项所述的射频处理装置，其中，它 是信号衰减装置(16),并且所述信号缩放单元(18)的第一端与所述输 入(I)直接连接，以便接收来自这个端子的信号。
10. 如权利要求9所述的射频处理装置，还包括连接在地与所 述输入(I)之间的匹配电阻(R6)。
11. 一种移动通信装置(20; 22)，所述移动通信装置包括如以上 权利要求中的任一项所述的射频信号处理装置。
12. 如权利要求11所述的移动通信装置，其中，它是基站(20)。
13. 如权利要求ll所述的移动通信装置，其中，它是移动台(22)。
全文摘要
本发明涉及射频信号处理装置以及包括这种射频信号处理装置的移动通信装置。射频信号处理装置(10)包括第一端子，采取待接收射频信号的输入(I)的形式接合外部实体；至少一个信号缩放单元(12)，具有接收接合外部实体的端子所提供的信号的第一端；以及一个信号检测器(DET)，提供用于各信号缩放单元，并且连接到对应的信号缩放单元的第二端，以用于检测这个信号缩放单元所提供的信号。信号缩放单元仅包括无源电抗组件，并且包括至少一个这种无源电抗组件(L1，C1)。
文档编号H04B1/04GK101523225SQ200680056120
公开日2009年9月2日 申请日期2006年10月17日 优先权日2006年10月17日
发明者P·柏格曼 申请人:艾利森电话股份有限公司