用于无线电接收机系统的差动前馈放大器功率控制电路技术方案

技术编号:3454240 阅读:144 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种选择呼叫接收机(100),包括具有可控的输出功率值的射频放大器(202)。射频电平检测器(500)响应在射频放大器(202)接收的输入信号电平产生检测的输出信号。检测器输出信号被滤波器(401,402)调节,产生代表在射频放大器(202)接收的输入信号电平的有效值的控制信号。然后把控制信号连接于放大器输出功率调节电路(403),用于以无条件稳定前馈方式调节射频放大器(202)的功率增益,使得当由射频电平检测器检测的输入信号电平达到或超过预定信号过载电平时,输出功率值维持恒定。(*该技术在2015年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及放大器功率控制电路,更具体地说,涉及和选择呼叫接收机中的射频放大器结合使用的放大器功率控制电路。常规的选择呼叫接收机使用射频放大器接收射频信号,所述射频放大器一般在一个窄的操作频带上被调整到其最佳性能。为了维持某个目标例如电池寿命和其它利益,制造者利用功率和成本约束,这导致了性能的牺牲。作为在小功率接收机设计中必需牺牲性能的例子,设计得确定的优化射频放大器的目标是低的功率消耗和在相当窄的频带上好的灵敏度,这时可以选择牺牲动态范围或牺牲相互调制失真特性。这一选择可能导致放大器在高输入信号电平时具有差的失真特性。假定最通常的小功率射频放大器是共发射极对称型或共发共基结构的放大器,其中每个具有有限的动态范围,则选择改善几分贝的灵敏度比选择改善失真特性将是明智的。这种选择是合理的,因为上述的电路结构很适合在干扰信号电平低于有用信号电平的环境中放大有用信号。然而,在除去有用信号之外还对放大器加有不希望的窄带或宽带干扰的环境中,有用信号将不能被充分地放大,因而使接收机的灵敏度变差。上述的灵敏度变差是由于放大器响应属于其操作带宽的无用信号。更具体地说,属于有限动态范围的放大器的操作带宽的任何信号都会使放大器产生放大的响应。这样放大的响应基本上和每个输入信号成正比,但这只限于放大器具有足够的功率以线性方式响应所述信号的条件下。当放大器根据有用信号而变得过载时,就会使放大的输出信号失真。基本上,当放大器放大任何干扰信号时,用于放大有用信号的总能量的一部分便被放大器“消耗”了。在理想的放大器中,这问题不会发生,但是当具有上述的约束时,设计者将面对这样的选择是设计具有高增益、低噪声以及较差的高电平失真性能的放大器,还是设计具有低增益、中等程度的噪声以及较好的高电平失真性能的放大器。因而,需要一种装置,它和射频接收机以及放大器相结合而形成一种接收系统,所述接收系统在大的干扰信号变化条件下具有相当恒定的接收灵敏度。而且,这种装置必须以节能方式操作,同时又保持在施加的信号条件下合适的放大信号增益。由于控制了信号增益,所以射频接收机和放大器的失真特性得以改善。简明地说,按照本专利技术,提供一种选择呼叫接收机,它包括其输出功率值是可控的射频放大器。一个射频电平检测器响应在射频放大器收到的输入信号电平产生检测器输出信号。检测器输出信号被滤波器调节,从而产生代表在射频放大器处收到的输入信号电平的有效值的控制信号。然后,控制信号被耦连于放大器输出功率电平调节电路,所述调节电路可以进行操作用来以无条件的稳定的前馈方式调整射频放大器的功率增益,使得当被射频电平检测器检测的输入信号电平达到或超过预定的信号过载电平时,输出功率值保持恒定。附图说明图1是适用于本专利技术的选择呼叫接收机的方块图;图2是按照本专利技术的最佳实施例实现Zero-IF接收机的图1所示的选择呼叫接收机的部分方块图;图3是按照本专利技术的第二实施例实现双转换接收机的图1所示的选择呼叫接收机的部分方块图;图4是按照本专利技术最佳实施例的具有可控的输出功率的射频放大器的方块图;图5是按照本专利技术最佳实施例供射频放大器利用的射频电平检测器的简化电路图。参见图1,由电池101供电的选择呼叫接收机通过天线102接收信号。接收部分103把接收信号耦连于解调器104,它使用常规技术恢复收到的任何信息。被恢复的信息信号耦连于控制器105,对其中所含的信息进行译码。在最佳实施例中,控制器105包括以硬件和软件实现的具有信号处理器(例如译码器)的微处理器。恢复的信息被译码器检查,译码器构成信号处理器,用于用预定的地址和恢复的地址相关。非易失存储器107一般具有多个寄存器,用于存储预定地址和表征选择呼叫接收机的操作的多个配置字。在确定选择呼叫接收机的选择时,使含在信息信号内的恢复的地址和相应于选择呼叫接收机的预定地址之间相互关连。当地址基本上相关时,则发出表示选择呼叫接收机的选择的检测信号,并且控制器105把译码的消息信息耦连于消息存储器106。支持电路108按照恢复的信息、和用户控制装置109有关的配置及检测信号进行操作,处理消息信息中的至少一部分,用于例如通过显示器110进行显示,可以通过听觉或触觉报警装置111通知用户消息已经收到。通过启动合适的控制装置109,用户可以看到现在显示器110上的信息。支持电路108最好包括常规的信号多路复用集成电路,以及可以向支持电路108、接收部分103、解调器104或选择呼叫接收机其它元件提供调节电压的电压调节器。另外,支持电路可以被集成地耦连于控制器(例如微控制器,包括A/D、D/A转换器,可编程的I/O端口,控制总线等等)。此外,支持电路可以包括环境检测电路,例如用于检测光和温度条件,音频功率放大器电路,控制接口电路,时钟频率合成器、以及显示照明电路。这些元件以常规方式构成,用于按用户要求为接收机提供信息显示。现在参见图2,图2的部分方块图说明按照本专利技术第一实施例的图1所示的选择呼叫接收机中的Zero-IF接收部分。接收的信号从天线102被耦连于RF放大器202。RF放大器202具有可控的输出功率,所述输出功率至少部分地由和接收信号相关的检测幅值确定。当检测的幅值超过预定幅值时,前馈电平限制器201就把控制信号耦连于RF放大器202,借以调节RF放大器202的可控的输出功率,并防止由高输入信号电平引起失真。预定幅值应当这样选择,使得有用信号在这样一个信噪比或载波噪声比(噪声指的是任何不想要的或无用的信号)下被放大,从而使得产生的信号质量对实现常规的无线电信号电路的无差错译码是可以接受的。用这种方式其中可能含有调制的载波信号的接收信号将被清楚地放大,并保持良好的状态以便随后进行译码。在初次放大之后,接收信号被使用常规的频率转换器203下变换为基带信号。所得的基带信号接着利用常规的Zero-IF解调器204解调,例如利用微分与交叉相乘拓扑结构或类似电路。所述转换通过接收的信号和由可控的频率合成器205或常规的晶体控制振荡器(未示出)提供的本地振荡信号进行混合来实现。在最佳实施例中,可控频率合成器205例如包括可编程的锁相环合成器206,以及下述部分中的至少一个常规的除以N的预定标器、双模除法器或N等分电路,使得本地振荡信号频率可以按粗的或细的增量按步增加。可控频率合成器205还可以被用于合成与构成选择呼叫接收机的其它部分(例如译码器)相关的时钟数字逻辑电路所需要的任何数量的频率。可控频率合成器205响应控制模块(例如由Motorola,Inc.制造的MC68HC05C4)105,进行一系列决定和随后要详细说明的控制作用。控制模块105通过在可控频率合成器205中写入一个控制字(例如一个除数)来调节本地振荡器信号频率,从而把锁相环206编程为目标频率。所述控制字由频率参考元件207和所需的输出频率之间的关系导出。所述关系可以是预先确定的,并把其参数存储在非易失存储器107中。然后,非易失存储器107可以被控制器105访问,从而对可编程的锁相环合成器206的输出频率编程。作为另一个例子,考虑二次(无用的)射频信号被天线102接收并和有用信号一道加到RF放大器202上的情况。在这种情况下,可能引起高电平或互调失真(IMD)。高电平失真和互调失真的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括具有可控的输出功率值的射频放大器的选择呼叫接收机,所述选择呼叫接收机包括: 响应在射频放大器接收的输入信号电平产生检测器输出信号的射频电平检测器工作于: 和射频电平检测器耦连的至少一个滤波器,用来调节具有包括复合的周期和非周期分量的频谱成分的检测器输出信号,从而产生代表射频放大器接收的输入信号电平的有效值的滤波器输出信号;以及 放大器输出功率值调节电路,用于响应所述滤波器输出信号,以无条件稳定前馈方式调节射频放大器的功率增益,使得当由射频电平检测器检测的接收的输入信号电平基本上达到或超过预定信号过载电平时,所述输出功率值基本保持恒定。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:瓦特格兰德菲尔德万斯H彼得森
申请(专利权)人:摩托罗拉公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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