专利名称：移动通信网络基站的传输功率控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信网络的基站，具体涉及移动通信网络基站的传输功率控制设备。
通常，移动通信网络基站中发射机的升频变频器将中频(IF)信号变换为射频(RF)信号，并控制RF信号以具有适当的功率(强度)电平。为此，发射机包括一电压检测单元，一自动增益控制器和一衰减器，以便检测传输路径上的信号强度，并且产生一控制信号来控制信号的增益。
而且，在其它电路板中设置的一不同的电压检测单元和一不同的控制器检测从升频变频器输出的信号的强度并控制该信号的增益以使其具有适当强度。
图1是根据现有技术移动通信网络的基站的发射机的示意方框图。
如图所示，根据现有技术移动通信网络的发送设备包括升频变频器101，用于将所接收的中频(IF)信号变换为RF信号，并控制经变换的RF信号的增益；高功率放大器(HPA)14，用于将从升频变频器101输出的RF信号放大到高功率；耦合单元102，用于接收来自HPA 14的高功率RF信号，仅提取RF信号的所需的特定频带分量，并将所提取的信号输出到一天线和一电压检测单元103；电压检测单元103，用于将从耦合单元102接收的RF信号变换为IF信号并检测与所变换IF信号的强度成比例的电压电平；以及控制单元104，用于接收所检测的电压并输出Tx_RF_GAIN信号。
电压检测单元103和控制单元104用于判断传输路径上的RF信号是否具有适当的强度并对其进行监视。
升频变频器101包括分割器2，用于将输入信号分割为两个不同路径；固定衰减器3和21，用于衰减所接收信号的功率(强度)；放大器4和11，用于补偿在衰减功率期间产生的损失；SAW滤波器5和20，用于在从放大器4输出的信号中提取所需信号；升频混频器(frequency up mixer)8，用于将IF信号变换为RF信号；本机振荡器6，用于产生单频信号并将其提供到升频混频器8；带通滤波器(BPF)7和9，用于仅通过特定频带信号；电压可变衰减器10，用于在自动增益控制器27的控制下衰减所接收信号的功率(强度)；耦合器12，用于将所接收信号耦合到两个单元；隔离器13，用于除去会造成传输失真的反射波；电压检测器26和28，用于检测与输入信号的强度成比例的电压电平；自动增益控制器27，用于产生一增益控制信号来控制电压可变衰减器10。
下面对根据现有技术的移动通信网络基站的发射机的操作进行说明。
输入到升频变频器101的IF信号1被分割器2分割为两个路径，并且当IF信号通过第一固定衰减器3、放大器4和第一SAW滤波器5时，噪声被消除了一定程度。然后，由升频混频器8和第一本机振荡器6将IF信号变换为RF信号并输出到第二带通滤波器9。
当RF信号通过第二带通滤波器9时，提取它的特定频带分量，并且由电压可变衰减器10进行控制以使滤波信号的增益下降，并输出到放大器11。
放大器11将经过功率衰减的RF信号放大到特定电平并输出到隔离器13，隔离器13除去包含在RF信号中的反射波以防止传输失真的产生。将除去反射波的RF信号输出到HPA14。
由HPA14将RF信号放大到具有高功率并输出到耦合单元102，以便由耦合单元102的前端滤波器15除去RF信号的不必要频率分量并输出回到天线，并且还由耦合单元102的定向耦合器16耦合，以便输出到电压检测单元103。
在电压检测单元103中，由第二本机振荡器18和降频混频器(frequency down mixer)17将RF信号变换为IF信号并输出到放大器19。第二本机振荡器18产生具有单频的信号并将其提供到降频混频器17。
IF信号由放大器19放大并通过第二SAW滤波器20和第二固定衰减器21输入到第二电压检测器22。第二电压检测器22检测所接收IF信号的电压并将其输出到控制单元104。
在控制单元104中，电压电平信号(一模拟信号)被变换为数字信号并输入到控制器24。控制器24判断通过天线发送的RF信号是否具有适当强度，计算由电压检测单元103检测的电压与一基准电压之间的差值(Δ)并将对应于该差值(Δ)的Tx_RF_GAIN信号提供到自动增益控制器27。控制器24保存一个对应于每个电压差值的Tx_RF_GAIN信号表。
在升频变换器101中，位于隔离器13之前的耦合器12将所接收的RF信号输出到第一电压检测器26。第一电压检测器26检测所接收RF信号的电压电平，并将其输出到自动增益控制器27。而且，第三电压检测器28还接收由分割器2分割的IF信号，检测该IF信号的电压电平并将其输出到自动增益控制器27。
由此，自动增益控制器27通过使用从第一电压检测器26输入的电压、从第三电压检测器28输入的电压、从控制单元104输入的Tx_RF_GAIN信号，来产生增益控制信号，并通过将所产生的增益控制信号提供到电压可变衰减器10来控制发送设备的总输出。
即，自动增益控制器27根据从第一电压检测器26提供的RF信号的强度产生增益控制信号，或者根据从控制单元104提供的Tx_RF_GAIN信号产生增益控制信号，以便控制通过发送天线发射的RF信号的强度。
但是，移动通信网络基站的常规传输功率控制设备有以下问题。
即，由于电压检测器，滤波器，本机振荡器和混频器被冗余地使用，使得系统的制造成本增加。
此外，在监视和控制输出信号的电路自身中就会发生由于元件的可允许误差造成的路径损耗和偏差。
而且，增益控制信号可能会根据在制造升频变频器时系统所设定的作为初始值的数值而变化，并且当安装基站发射机时，由于是对于发送到天线的信号的功率(强度)进行标定，因此难于检验升频变频器是否无故障地正常操作。
因此，本发明的一个目的是提供一种移动通信网络的基站的传输功率控制设备，其不包括任何冗余部分，并且其中升频变频器的信号增益还可以由外部源调整。
为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如这里所体现和广义说明的，提供一种移动通信网络的基站的传输功率控制设备，包括升频变频器，用于将所接收中频(IF)信号变换为射频(RF)信号并输出；高功率放大器，用于放大从升频变频器输出的信号的功率；耦合单元，用于接收来自高功率放大器的信号，仅提取需要频带的信号，并将所提取的信号输出到天线；衰减器，用于接收来自耦合单元的信号，控制该信号的增益并将其输出到升频变频器；比较单元，用于将从升频变频器施加的增益控制信号与从一外部源输入的增益控制信号进行比较并控制衰减器；控制单元，用于将从外部源输入的增益控制信号提供到比较单元；自动增益控制器，用于产生增益控制信号，控制升频变频器的信号增益并将增益控制信号提供到比较单元。
通过以下结合附图对本发明的详细说明可以对本发明的上述和其它目的，特征和优点有更清楚的理解。
作为说明书一部分被包含来提供对本发明的进一步理解的附图显示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中图1是根据现有技术的移动通信网络的基站的发送设备的示意方框图；图2是根据本发明的移动通信网络的基站的发送设备的示意方框图。
下面将参照附图中显示的例子对本发明的优选实施例进行详细说明。
图2是根据本发明的移动通信网络的基站的发送设备的示意方框图。
如图所示，移动通信网络的基站的发送设备包括升频变频器201，用于将所接收IF信号变换为RF信号并控制RF信号的增益；高功率放大器(HPA)43，用于将从升频变频器201输出的RF信号放大到高功率；耦合单元202，用于接收来自HPA43的高功率RF信号，仅提取所需频带的信号并将所提取信号输出到一天线和一第二电压可变衰减器203；控制单元205，用于将从一外部源输入的增益控制信号提供到比较单元54或将Tx_RF_GAIN信号提供到自动增益控制器48。
升频变频器201包括分割器32，用于将输入信号分割为两个不同路径；固定衰减器33，用于衰减输入信号的功率(强度)；放大器34和41，用于补偿在衰减信号功率的过程中产生的损失；SAW滤波器35，用于仅在从放大器34输出的信号中提取所需的信号；升频混频器36，用于将IF信号变换为RF信号；本机振荡器38，用于产生单频信号并将其提供到升频混频器36；带通滤波器37和39，用于仅通过特定频带信号；电压可变衰减器40和203，用于在自动增益控制器48的控制下衰减所接收信号的功率(强度)；隔离器42，用于除去会造成传输失真的反射波；电压检测器46和47，用于检测与输入信号的强度成比例的电压电平；自动增益控制器48，用于产生增益控制信号来控制电压可变衰减器40。
下面对上述结构的移动通信网络基站的传输功率控制设备的操作进行说明。
输入到升频变频器201的IF信号31由分割器32分割为两个路径并通过固定衰减器33，放大器34和SAW滤波器35，在通过上述器件期间其信号噪声被消除至一定程度。然后，由第一本机振荡器38将IF信号变换为RF信号并输出到第二带通滤波器39。
当变换后的RF信号通过第二带通滤波器39时，由第二带通滤波器39提取特定频带分量，并由第一电压可变衰减器40向下调整其增益并输出到放大器41。
放大器41将经过功率衰减的RF信号放大到预定电平并将其输出到隔离器42。隔离器42除去在所输入RF信号中所包含的反射波，以便防止传输失真的产生。除去反射波后的RF信号被输出到HPA43。
HPA43将RF信号放大到具有高功率并输出到耦合单元202。然后，耦合单元202的前端滤波器44除去RF信号的不必要频率分量并将其输出到天线。RF信号还由耦合单元202的定向耦合器45耦合并输出到第二电压可变衰减器203。
第二电压可变衰减器203在比较单元204的控制下调整所输入RF信号的功率衰减量并将调整后的RF信号输出到第一电压检测器47。
然后，第一电压检测器47检测调整后的RF信号的电压电平并将其输出到自动增益控制器47和控制单元205。
控制单元205计算所输入RF信号的电压与一内设的基准电压之间的差值(Δ)并将对应于该差值(Δ)的Tx_RF_GAIN信号提供到自动增益控制器48。
由分割器32分割到一个不同路径的另一个IF信号被输入到第二电压检测器46，以检测其电压电平。所检测的电压被输入到自动增益控制器48。
自动增益控制器48通过利用从第一电压检测器47输入的电压，从第二电压检测器48输入的电压和从控制单元205输入的Tx_RF_GAIN信号来产生一增益控制信号，以控制第一电压可变衰减器40。第一电压可变衰减器40在自动增益控制器48的控制下恒定地维持通过天线发送的RF信号的强度。
当将来自一外部源的增益控制信号输入到控制单元205时，控制单元205转变比较单元204的开关52和53。
在开关52和53动作时，从自动增益控制器48提供到第一电压可变衰减器40的增益控制信号还通过第一开关52被提供到比较器54，从一外部源输入的增益控制信号通过第二开关53被输入到比较器54。
比较器54比较通过开关52和53接收的两个增益控制信号并将一个适当的衰减控制信号提供到第二电压可变衰减器203，使得第一开关的增益控制信号值可以被调整到基准信号(外部增益控制信号)。
同时，如果没提供外部增益控制信号，那么控制单元205不使控制单元204的开关52和53动作，并将内设的衰减控制信号提供到第二电压可变衰减器203。
换句话说，第二电压可变衰减器203接收来自比较器54或来自控制单元204的衰减控制信号并控制从耦合单元202输入的RF信号的强度，调整后的RF信号影响自动增益控制器48的Tx_RF_GAIN信号和甚至影响增益控制信号，从而可以任意调整移动通信网络基站的发射机的输出信号。
如上所述，除了没有外部干扰地由系统内的升频变频器执行的第一调谐功能以外，移动通信网络基站的传输功率控制设备还包括用于接收来自一外部源的增益控制信号的第二调谐功能，以起到控制第一电压可变衰减器40的信号增益的作用。对于第二调谐，提供了开关52和53，比较器54和第二电压可变衰减器203。
而且，提供了产生和监视衰减控制信号的功能。
此外，通过增加第二调谐，补偿了升频变频器以外的部分(HPA43，耦合单元202或各单元之间的信号线)中产生的误差，并且更精确地标定了传输信号，以使得可以将最佳信号功率施加到天线。
此外，在本发明中，避免了现有技术基站的发送设备中不必要的冗余电路(元件)使用，或者以不同方式形成其电路结构。因此，可以获得降低成本的效果。
由于在不偏离本发明精神或实质特性的情况下，可以以多种形式实施本发明，还应该理解除非特别指出，上述实施例并不受任何上述说明细节的限制，而应该在所附权利要求中定义的精神和范围内广义地理解，因此所有落入权利要求范围和界限及其等同物内的变化和修改都应由权利要求涵盖。
权利要求
1．一种移动通信网络基站的传输功率控制设备，包括升频变频器，用于将所接收中频(IF)信号变换为射频(RF)信号并输出；高功率放大器，用于放大从升频变频器输出的信号的功率；耦合单元，用于接收来自高功率放大器的信号，仅提取需要频带的信号，并将所提取信号输出到一天线；衰减器，用于接收来自耦合单元的信号，控制该信号的增益并将其输出到升频变频器；比较单元，用于将从升频变频器施加的增益控制信号与从一外部源输入的增益控制信号进行比较，并控制衰减器；控制单元，用于将从外部源输入的增益控制信号提供到比较单元；以及自动增益控制器，用于产生一增益控制信号，控制升频变频器的信号增益并将该增益控制信号提供到比较单元。
2．根据权利要求1的设备，其中比较单元包括开关，用于接收由自动增益控制器产生的增益控制信号和从控制单元提供的一基准增益控制信号；和比较器，用于对通过开关施加的两个增益控制信号进行比较并控制衰减器。
3．根据权利要求1的设备，其中当从一外部源提供一增益控制信号时，控制单元使比较单元的开关动作。
4．根据权利要求1的设备，其中如果没有从一外部源提供一增益控制信号，那么控制单元不使比较单元的开关动作，并且利用一内设的增益控制信号控制该衰减器。
5．根据权利要求1的设备，其中如果没有从一外部源提供一增益控制信号，那么由控制单元控制所述衰减器，并且如果从一外部源提供一增益控制信号，那么由比较单元控制所述衰减器。
6．根据权利要求1的设备，其中升频变频器，衰减器，自动增益控制器，比较单元和控制单元执行第一调谐，以在没有外部干扰的情况下控制系统中RF信号的增益，并且执行第二调谐，以起到通过利用从一外部源输入的增益控制信号来控制RF信号的增益的作用。
7．根据权利要求6的设备，其中执行第二调谐以补偿除了升频变频器以外的其它部分的传输路径，即高功率放大器，耦合单元或各元件之间的连接信号线中产生的误差。
全文摘要
传输功率控制设备,包括:升频变频器,用于变换中频信号并输出;高功率放大器,用于放大RF信号功率;耦合单元,用于仅从高功率放大器信号提取所需频带信号并输出到天线;衰减器,用于接收耦合单元的信号,控制其增益并输出到升频变频器;比较单元,用于比较两个增益控制信号并控制衰减器;控制单元,用于将外部源的增益控制信号提供到比较单元;自动增益控制器,产生增益控制信号,控制升频变频器的信号增益并将信号提供到比较单元。
文档编号H04B7/005GK1314766SQ0110918
公开日2001年9月26日 申请日期2001年3月16日 优先权日2000年3月16日
发明者金兑永 申请人:Lg电子株式会社