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Dokumentenidentifikation DE102005060080A1 28.06.2007
Titel Hybride Polar-Sendevorrichtung für ein Funkübertragungssystem
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder Herzinger, Stefan, 80686 München, DE
Vertreter Patentanwälte Lambsdorff & Lange, 81673 München
DE-Anmeldedatum 15.12.2005
DE-Aktenzeichen 102005060080
Offenlegungstag 28.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse H04B 1/04(2006.01)A, F, I, 20051215, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04L 27/32(2006.01)A, L, I, 20051215, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Polar-Sendevorrichtung (400) mit einem Polar-Transformator (401) zur Transformation eines Basisbandsignals in ein Amplituden- und ein Phasensignal, einem Frequenz-Synthesizer (402) zur Erzeugung eines Hochfrequenzsignals aus dem Phasensignal, einem Modulator (410, 411, 403) zur Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals, wobei die Modulation wahlweise entweder dadurch erfolgt, dass ein Mischer (410) das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal mischt, oder dadurch, dass ein Verstärker (403) das Hochfrequenzsignal verstärkt und mit dem Amplitudensignal die Verstärkung moduliert.

Beschreibung[de]

Der Erfindung betrifft eine hybride Polar-Sendevorrichtung, die beispielsweise in Mobilfunkgeräten eingesetzt werden kann. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals in einer Polar-Sendevorrichtung.

Ein vorrangiges Ziel bei der Entwicklung von Hochfrequenz-Sendearchitekturen für Mobilfunkgeräte ist es, einen geringen Energiebedarf bzw. einen hohen Wirkungsgrad der einzelnen Schaltungskomponenten zu erzielen. Dies ermöglicht eine lange Betriebsdauer der Mobilfunkgeräte bei kleinen und leichten Batterien bzw. Akkumulatoren. Für Sender, die zur Modulation ein Phasenmodulationsverfahren einsetzen, stehen hocheffiziente Sender mit hohen Wirkungsgraden zur Verfügung. Ein Grund hierfür ist, dass phasenmodulierte Signale eine konstante Einhüllende aufweisen, sodass einfache, nichtlineare Verstärker mit hohen Wirkungsgraden eingesetzt werden können.

Um dem beispielsweise durch Internet-Anwendungen gestiegenen Bandbreite-Bedarf im Mobilfunk Rechnung zu tragen, wird u.a. bei den Mobilfunk-Standards EDGE, UMTS und WLAN neben der Phasenmodulation zusätzlich eine Amplitudenmodulation eingesetzt. Die zu übertragende Information wird dabei nicht nur in der Signalphase, sondern auch in der Signalamplitude codiert. Da die Einhüllende eines phasen- und amplitudenmodulierten Signals nicht konstant ist, sind für eine phasen- und amplitudengetreue Signalübertragung lineare Senderkonzepte erforderlich.

Sender, deren Modulationsverfahren sowohl einen Phasen- als auch einen Amplitudenanteil enthalten und die insgesamt lineare Übertragungseigenschaften aufweisen sollen, sind häufig als Polar-Sender ausgestaltet. Bei einem Polar-Sender wird das komplexe Basisbandsignal in eine Polardarstellung transformiert und getrennt nach Amplitude und Phase verarbeitet. Das Phasensignal wird dabei mittels eines Frequenz-Synthesizers in ein moduliertes Hochfrequenzsignal umgesetzt. Anschließend wird das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal moduliert.

Als Polar-Sender werden sowohl Polar-Transmitter und Polar-Loop-Transmitter als auch Polar-Modulatoren eingesetzt. Jedes dieser Polar-Senderkonzepte weist in der praktischen Umsetzung spezifische Vor- und Nachteile auf, die im Folgenden kurz erläutert werden.

Ein Polar-Transmitter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitudenmodulation erst in der Ausgangsstufe der Leistungsendstufe erfolgt. Ein Polar-Transmitter weist den Vorteil auf, dass er keinen linear betriebenen Leistungsverstärker benötigt und dass er hohe Ausgangsleistungen mit einem guten Wirkungsgrad erzielt. Nachteilig an einem Polar-Transmitter ist, dass die Modulation in der Leistungsendstufe eine Amplituden- und Phasenverzerrung, die auch als AM/AM-Verzerrung (AM: Amplituden-Modulation) bzw. AM/PM-Verzerrung (PM: Phasen-Modulation) bezeichnet wird, verursacht. Zur Kompensation der AM/AM- und AM/PM-Verzerrungen müssen das Amplitudensignal und das Phasensignal jeweils einer Vorverzerrung unterzogen werden. Zu diesem Zweck ist ein sehr genaues Modell des Leistungsverstärkers erforderlich. Ferner müssen die Parameterschwankungen des Leistungsverstärkers entweder sehr klein sein oder für jeden einzelnen Leistungsverstärker in der Fertigung individuell ermittelt werden oder aber modelliert werden. Ein weiterer Nachteil von Polar-Transmittern ist die schlechte Qualität der Modulation bei kleinen Ausgangspegeln. Darüber hinaus bringt die zwingende Auslegung des Leistungsverstärkers auf die maximale Ausgangsleistung große Nachteile beim Betrieb mit niedrigen Ausgangsleistungen mit sich.

Ein Polar-Loop-Transmitter unterscheidet sich von einem Polar-Transmitter durch einen zusätzlichen Rückkopplungspfad. Der Rückkopplungspfad bewirkt eine Linearisierung des nichtlinearen und als Amplitudenmodulator ausgelegten Leistungsverstärkers bezüglich der Sendedaten. Die Nachteile eines Polar-Loop-Transmitters sind der aufwendige Rückkopplungspfad, für den eine relativ große Anzahl von Frequenz-Synthesizern benötigt wird, sowie die vielen genau aufeinander abgestimmten, analogen Signalverarbeitungsblöcke.

Bei einem Polar-Modulator erfolgt im Unterschied zu den Polar-Transmittern die Amplitudenmodulation nicht in dem Leistungsverstärker, sondern in einem dem Leistungsverstärker vorgeschalteten Mischer. Dieses Konzept bietet den Vorteil, dass die Modulation auch bei niedrigsten Ausgangspegeln hochgenau durchgeführt werden kann und dass sie unempfindlich gegenüber Schwankungen der Analog-Parameter ist. Nachteilig an dem Polar-Modulator-Konzept ist, dass der Leistungsverstärker linear betrieben werden muss und daher einen schlechten Wirkungsgrad aufweist. Des Weiteren sind hohe Ausgangsleistungen im linearen Betrieb nur schwer zu realisieren. Um hohe Ausgangspegel zu erreichen, muss ein zusätzlicher programmierbarer Verstärker (programmable gain amplifier; PGA) oder ein zusätzlicher steuerbarer Verstärker (variable gain amplifier; VGA) mit höchsten Rauschanforderungen im Signalpfad vorgesehen sein. Ferner ist die linear betriebene Endstufe eines Polar-Modulator-Senders empfindlich gegenüber Fehlanpassungen seitens der Antenne.

Beispiele für Polar-Transmitter, Polar-Loop-Transmitter und Polar-Modulatoren sind in den 1 bis 3 dargestellt und werden weiter unten beschrieben. Die dort gezeigten Polar-Sender wurden bereits in dem Vortrag „A Survey of Next Generation GSM/EDGE Mobile RF Transmitter Architectures" von Stefan Herzinger am 8. Juni 2003 auf dem im Rahmen der Konferenz „IEEE RFIC 2003 Conference, Philadelphia" im Pennsylvania Convention Center durchgeführten WSB-Workshop „Next Generation Transmitter Architecture and Design" vorgestellt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Polar-Sendevorrichtung zu schaffen, welche die Vorteile eines Polar-Transmitters bzw. eines Polar-Loop-Transmitters mit denen eines Polar-Modulators vereint. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals in einer Polar-Sendevorrichtung angegeben werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße für ein Funkübertragungssystem ausgelegte Polar-Sendevorrichtung dient dazu, die in einem Basisbandsignal enthaltenen Daten in ein hochfrequentes, für die Funkübertragung bestimmtes Ausgangssignal zu codieren. Das Basisbandsignal wird von einer Polarkoordinaten-Transformationseinheit entgegengenommen und in Polarkoordinaten, d.h. in ein Amplituden- bzw. Betragssignal und ein Phasensignal, umgesetzt. Aus dem Phasensignal oder einem von dem Phasensignal abhängigen Signal wird von einem Frequenz-Synthesizer ein Hochfrequenzsignal generiert. Eine Modulationseinheit führt eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch, indem sie das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder einem von dem Amplitudensignal abhängigen Signal moduliert. An dem Ausgang der Modulationseinheit wird das modulierte Hochfrequenzsignal als Ausgangssignal ausgegeben.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Amplitudenmodulation auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen kann. Wahlweise wird das Hochfrequenzsignal entweder mittels eines Mischers oder mittels eines Leistungsverstärkers, welcher in der Fachliteratur gelegentlich auch als Power-Amplifier bezeichnet wird, moduliert. Der Mischer führt die Amplitudenmodulation durch, indem er das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal mischt. Sofern die Amplitudenmodulation von dem Leistungsverstärker vorgenommen wird, wird das Hochfrequenzsignal verstärkt und gleichzeitig wird die Verstärkung des Leistungsverstärkers in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder des davon abhängigen Signals moduliert.

Die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung stellt einen Hybrid eines Polar-Modulators und eines Polar-(Loop)-Transmitters dar. Je nach Gegebenheit kann das jeweils vorteilhaftere Modulatorkonzept ausgewählt werden. Damit vereint die Erfindung die Vorteile der beiden Modulatorkonzepte. Der schaltungstechnische Mehraufwand, der mit der Kombination der beiden Sender-Architekturen verbunden ist, ist relativ gering und wird bei weitem von den Vorteilen, welche die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Polar-Sendevorrichtung mit sich bringt, übertroffen.

Als Kriterium für die Auswahl eines der beiden Modulatorkonzepte wird vorzugsweise der Leistungspegel der Ausgangssignale herangezogen. Eine Steuereinheit wählt anhand der Ausgangsleistung die Modulationsart aus und steuert die Modulatoreinheit in entsprechender Weise.

Vorteilhafterweise führt bei einem Leistungspegel der Ausgangssignale oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts der Leistungsverstärker die Amplitudenmodulation der Hochfrequenzsignale durch, während bei Leistungspegeln, die kleiner als der Schwellwert sind, der Mischer die Hochfrequenzsignale moduliert. Der Schwellwert, unterhalb dessen der Leistungsverstärker alle Anforderungen an einen Polar-Modulator erfüllen muss, kann beispielsweise durch Messungen ermittelt werden.

Die vorstehend beschriebene Maßnahme ermöglicht es, die Vorteile, die das Polar-Transmitter-Konzept bei hohen Ausgangsleistungen mit sich bringt, zu nutzen und bei niedrigen Ausgangsleistungen auf das in dieser Situation vorteilhaftere Polar-Modulator-Konzept zurückzugreifen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Mischer und der Leistungsverstärker hinter dem Ausgang des Frequenz-Synthesizers, an welchem das Hochfrequenzsignal ausgegeben wird, seriell angeordnet. Sofern der Leistungsverstärker das Hochfrequenzsignal moduliert, wird der Mischer transparent geschaltet, d.h. das Hochfrequenzsignal wird beim Durchlaufen des Mischers nicht verändert. Sofern der Mischer das Hochfrequenzsignal moduliert, führt der Leistungsverstärker keine Modulation durch. Beispielsweise kann zu diesem Zweck eine konstante Spannung an den Modulationseingang des Leistungsverstärkers angelegt werden. Nichtsdestotrotz wird in diesem Fall der Leistungsverstärker zur Verstärkung der von dem Mischer modulierten Hochfrequenzsignale genutzt. Es muss keine zusätzliche Leistungsendstufe für den Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-Modulator vorgesehen sein.

Ein Polar-Modulator weist in der Regel in seinem Sendepfad neben dem Mischer und dem Leistungsverstärker noch einen zusätzlichen Verstärker zum Einstellen des Sendepegels auf. In entsprechender Weise ist bei der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung vorzugsweise ein Verstärker mit variabler Verstärkung mit dem Mischer und dem Leistungsverstärker in Reihe geschaltet. Bei dem Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-Modulator wird dieser Verstärker zur Einstellung des Sendepegels genutzt, wohingegen er beim Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-(Loop)-Transmitter nicht benötigt wird und seine Verstärkung dementsprechend reduziert werden kann. Als Verstärker kann entweder ein programmierbarer Verstärker (PGA) oder ein steuerbarer Verstärker (VGA) eingesetzt werden.

Da der Mischer und der Verstärker nur bei niedrigen Leistungspegeln eingesetzt werden und ferner jeweils nur einen Teil der Pegeldynamik abdecken müssen, müssen sie nur geringen Anforderungen genügen und lassen sich schaltungstechnisch gut implementieren. Darüber hinaus ist die von dem Mischer und dem Verstärker beanspruchte Chipfläche aufgrund der reduzierten Dynamik relativ klein. Dies sind wichtige Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Schalteinheit vor, welche bei einer Modulation mittels des Leistungsverstärkers das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal in einen Modulationseingang des Leistungsverstärkers einspeist und welche im Fall einer Modulation mittels des Mischers das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal in einen Eingang des Mischers einspeist. Vorteilhafterweise wird die Schalteinheit von der Steuereinheit gesteuert. Die Schalteinheit ermöglicht ein Umschalten zwischen den beiden Modulationsarten.

Bei einem Betrieb der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung als Polar-Modulator wird der Leistungsverstärker linear betrieben. Demgegenüber wird der Leistungsverstärker bei einem Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-(Loop)-Transmitter bevorzugt in einem Schaltmodus (switched mode) betrieben. Im Schaltmodus wird im Hochfrequenztakt der Endstufentransistor möglichst vollständig ein- und ausgeschaltet. Diese Betriebsart ist besonders geeignet, um hohe Hochfrequenzleistungen bei einem hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Die Modulation kann dabei z.B. durch Variation der Versorgungsspannung des Endstufentransistors erfolgen.

Die verschiedenen Betriebsarten des Leistungsverstärkers sowie das Umschalten zwischen den Betriebsarten des Leistungsverstärkers werden in einfacher Weise dadurch realisiert, dass der Leistungsverstärker bei der Herstellung für den Schaltmodus optimiert wird. Dies bewirkt, dass der Leistungsverstärker bei hohen Eingangspegeln im Schaltmodus operiert. Sobald der Eingangspegel jedoch klein genug ist, wird der Leistungsverstärker automatisch linear. Folglich operiert der Leistungsverstärker automatisch in der jeweils benötigten Betriebsart.

Das von dem Frequenz-Synthesizer erzeugte Hochfrequenzsignal wird vorzugsweise mit dem Phasensignal oder dem davon abhängigen Signal durch eine Phasenmodulation moduliert.

Der Mischer ist vorteilhafterweise als Gilbert-Mischer ausgeführt.

Die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung ist vorzugsweise als Hybrid-Sendevorrichtung ausgestaltet, die einen Polar-Modulator mit einem Polar-Transmitter oder einen Polar-Modulator mit einem Polar-Loop-Transmitter kombiniert. Sofern die Polar-Sendevorrichtung bei hohen Ausgangsleistungen in ihrer Funktion einem Polar-Transmitter entspricht, sind vorzugsweise ein Amplitudenvorverzerrer bzw. ein Phasenvorverzerrer in den Signalpfad des Amplituden- bzw. des Phasensignals geschaltet. Die Vorverzerrer dienen zur Kompensation der durch die Modulation mit dem Leistungsverstärker hervorgerufenen Amplituden- bzw. Phasenverzerrungen.

Da der Amplitudenvorverzerrer und der Phasenvorverzerrer bei einer Modulation mittels des Mischers nicht benötigt werden, sind sie bei niedrigen Ausgangsleistungen deaktiviert. Der Amplitudenvorverzerrer und der Phasenvorverzerrer sind in der Regel in Digitaltechnik implementiert und lassen sie sich einfach deaktivieren.

Sofern die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung bei hohen Ausgangsleistungen einen Polar-Loop-Transmitter nachbildet, muss ein Rückkopplungspfad vorgesehen sein, der von dem Ausgangssignal gespeist wird und der durch Heruntermischen des Ausgangssignals auf eine Zwischenfrequenz ein Zwischenfrequenz-Signal erzeugt. Eine Amplitudenvergleichseinheit vergleicht die Amplitude des von der Polarkoordinaten-Transformationseinheit erzeugten Amplitudensignals mit der Amplitude des Zwischenfrequenz-Signals. Ferner führt eine Phasenvergleichseinheit einen Phasenvergleich des von der Polarkoordinaten-Transformationseinheit erzeugten Phasensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal durch.

Die Amplitudensignale werden beispielsweise mit Hilfe von Diodengleichrichtern gewonnen, während die Phasensignale zum Beispiel mit Hilfe von Begrenzern erzeugt werden. Begrenzer werden in der Fachliteratur auch als Limiter bezeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals wird in einer Polar-Sendevorrichtung eines Funkübertragungssystem eingesetzt und weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

  • (a) Transformieren eines Basisbandsignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal;
  • (b) Erzeugen eines Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem Phasensignal oder einem davon abhängigen Signal; und
  • (c) Erzeugen eines Ausgangssignals durch eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit dem Amplitudensignal oder einem davon abhängigen Signal.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Modulation des Hochfrequenzsignals im Verfahrensschritt (c) wahlweise entweder dadurch, dass das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal gemischt wird, oder dadurch, dass das Hochfrequenzsignal mittels eines Leistungsverstärkers verstärkt wird und die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert genauso wie die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung das Modulationsverfahren eines Polar-Modulators mit dem Modulationsverfahren eines Polar-(Loop)-Transmitters und macht sich die jeweiligen Vorteile zunutze.

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

1 ein Blockschaltbild eines Polar-Transmitters 100 gemäß dem Stand der Technik;

2 ein Blockschaltbild eines Polar-Loop-Transmitters 200 gemäß dem Stand der Technik;

3 ein Blockschaltbild eines Polar-Modulators 300 gemäß dem Stand der Technik;

4 ein Blockschaltbild einer Polar-Sendeschaltung 400 als erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung; und

5 ein Blockschaltbild einer Polar-Sendeschaltung 500 als zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung.

1 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Polar-Transmitters. Die zu übertragenden Daten, die in 1 als binärer Datenstrom a in den Polar-Transmitter 100 eingehen, werden in einer Verarbeitungseinheit 101 in eine komplexwertige Symbolfolge umgesetzt und mit einem Pulsformungsfilter in ein komplexes Basisbandsignal gewandelt. Anschließend wird das komplexe Basisbandsignal in die Polardarstellung transformiert, bei welcher die Größe ϕ(t) das Phasensignal und die Größe A(t) das Amplituden- bzw. Betragssignal angeben.

Ein beispielsweise auf einer PLL (phase-locked loop) basierender Aufwärtswandler 102 erzeugt ein durch das Phasensignal ϕ(t) moduliertes analoges Hochfrequenzsignal. Zur Einstellung der PLL wird dem Aufwärtswandler 102 ein Kanalwort b zugeführt. Das Hochfrequenzsignal speist einen Leistungsverstärker 103, in dessen Ausgangsstufe eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit Hilfe des Amplitudensignals erfolgt. Zu diesem Zweck wird das digitale Amplitudensignal zuvor durch einen Digital/Analog-Wandler 104 in ein analoges Signal umgesetzt, welches anschließend mit einem Rausch-Filter 105 zur Verringerung des Quantisierungsrauschens gefiltert wird. Das derart gewonnene analoge Amplitudensignal wird einem Modulationseingang des Leistungsverstärkers 103 zugeführt, um eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem analogen Amplitudensignal zu bewirken. Zur Amplitudenmodulation wird der Leistungsverstärker 103 in dem Schaltmodus betrieben. Im Schaltmodus wird der Endstufentransistor im Hochfrequenztakt möglichst vollständig ein- und ausgeschaltet. Die Modulation kann dabei beispielsweise durch Variation der Versorgungsspannung des Endstufentransistors erfolgen. Das am Ausgang des Leistungsverstärkers 103 ausgegebene Ausgangssignal wird über eine in 1 nicht dargestellte Antenne ausgestrahlt.

Da durch die Modulation in dem Leistungsverstärker 103 eine AM/AM- sowie eine AM/PM-Verzerrung verursacht werden, werden sowohl das digitale Phasensignal ϕ(t) als auch das digitale Amplitudensignal A(t) zur Kompensation der Verzerrungen einer Vorverzerrung unterworfen. Zu diesem Zweck ist in den Signalpfad des digitalen Amplitudensignals A(t) ein AM/AM-Vorverzerrer 106 geschaltet. Ferner wird aus dem digitalen Amplitudensignal A(t) mittels eines AM/PM-Vorverzerrers 107 ein Vorverzerrungswert für das digitale Phasensignal ϕ(t) gewonnen, welcher dem digitalen Phasensignal ϕ(t) mittels eines Addierers 108 überlagert wird.

Zum Zuführen eines Ramping-Signals c und zur Steuerung der Signalleistung ist in den Signalpfad des digitalen Amplitudensignals A(t) ein Mischer 109 geschaltet. Das Ramping-Signal c bewirkt zu Beginn eines Sendebursts ein kontrolliertes Hochregeln der Leistung des Ausgangssignals am Ausgang des Leistungsverstärkers 103 und am Ende eines Sendebursts ein entsprechendes Herunterregeln.

In 2 ist ein Beispiel eines herkömmlichen Polar-Loop-Transmitters dargestellt. Das komplexe Basisbandsignal liegt hier als I-Signal und Q-Signal vor. Die I- und Q-Signale werden mittels der Mischer 201 und 202 mit zwei orthogonalen Signalen, die von einem lokalen Oszillator 203 bereitgestellt werden, gemischt und danach von einem Addierer 204 addiert. Anschließend durchlaufen die Signale ein Tiefpassfilter 205. Zur Zerlegung des am Ausgang des Tiefpassfilters 205 ausgegebenen Signals in Polarkoordinaten ist der Ausgang des Tiefpassfilters 205 mit den Eingängen eines Begrenzers 206 und eines Diodengleichrichters 207 verbunden. Der Begrenzer 206 stellt an seinem Ausgang eine Phaseninformation seines Eingangssignals bereit, wohingegen am Ausgang des Diodengleichrichters 207 die Amplitude seines Eingangssignals ableitbar ist. In einem Phasendetektor 208 wird die von dem Begrenzer 206 bereitgestellte Soll-Phaseninformation mit einer von einem Begrenzer 209 bereitgestellten Ist-Phaseninformation durch Differenzbildung der Phasenlagen verglichen. Der Eingang des Begrenzers 209 ist dabei an einen Rückkopplungspfad angeschlossen, welcher weiter unten beschrieben wird. Dem Phasendetektor 208 sind ein Tiefpassfilter 210und ein spannungsgesteuerter Oszillator (voltage controlled oscillator; VCO) 211 nachgeschaltet. Ein Leistungsverstärker 212, der als Amplitudenmodulator betrieben wird, ist mit seinem Eingang an den Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 211 angeschlossen. Der Leistungsverstärker 212 weist einen Modulationseingang auf, an welchem dem Leistungsverstärker 212 ein Amplitudenmodulationssignal zugeführt wird. Das Amplitudenmodulationssignal wird dadurch erzeugt, dass der Diodengleichrichter 207 an seinem Ausgang eine Soll-Amplitudeninformation bereitstellt und ein Diodengleichrichter 213 an seinem Ausgang eine Ist-Amplitudeninformation bereitstellt. Der Diodengleichrichter 213 ist dabei an denselben Rückkopplungspfad wie der Begrenzer 209 angeschlossen. Die Soll- und die Ist-Amplitudeninformation speisen die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers 214, welcher die Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Amplitudeninformation ausgibt. Dieser Differenzwert durchläuft ein Tiefpassfilter 215 und wird in den Modulationseingang des Leistungsverstärkers 212 eingespeist. Zur Amplitudenmodulation des von dem spannungsgesteuerten Oszillator 211 bereitgestellten Hochfrequenzsignals wird der Leistungsverstärker 212 im Schaltmodus betrieben. Das am Ausgang des Leistungsverstärkers 212 bereitgestellte Ausgangssignal wird über eine in 2 nicht dargestellte Antenne abgestrahlt.

Das Ausgangssignal wird des Weiteren mit einem hinter dem Ausgang des Leistungsverstärkers 212 angeordneten Kopplungsglied 216 in den oben bereits erwähnten Rückkopplungspfad eingespeist. Der Rückkopplungspfad weist einen programmierbaren Verstärker 217 auf, der das Ausgangssignal dämpft. Dem programmierbaren Verstärker 217 ist ein Mischer 218 nachgeschaltet, welcher das gedämpfte Ausgangssignal mittels eines von einem lokalen Oszillator 219 bereitgestellten Signals auf eine Zwischenfrequenz heruntermischt. Der Ausgang des Mischers 218 ist mit dem Eingang eines Bandpassfilters 220 verbunden, welchem wiederum ein steuerbarer Verstärker 221 nachgeschaltet ist. Dem steuerbaren Verstärker 221 wird an seinem Steuereingang ein Ramping-Signal d zugeführt, das zuvor mittels eines Digital/Analog-Wandlers 222 in ein analoges Signal umgesetzt wurde und mittels eines Rausch-Filters 223 gefiltert wurde. Der Ausgang des steuerbaren Verstärkers 221 ist mit den Eingängen des Begrenzers 209 und des Diodengleichrichters 213 verbunden.

Der Polar-Loop-Transmitter 200 weist einen weiteren Rückkoppelungspfad auf, der das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 211 über einen Addierer 224 dem Mischer 218 zuführt. Dieser Rückkopplungspfad wird beim Starten des Polar-Loop-Transmitters 200 zum Einschwingen der Schaltung benötigt. Während des Einschwingvorgangs ist der Leistungsverstärker 212 ausgeschaltet, damit keine Signale von der Antenne ausgestrahlt werden.

In 3 ist beispielhaft ein herkömmlicher Polar-Modulator 300 dargestellt. Der Polarmodulator 300 entspricht in weiten Teilen dem in 1 gezeigten Polar-Transmitter 100. Insbesondere gilt dies für die Verarbeitungseinheit 301, den Aufwärtswandler 302, den Mischer 303, den Digital/Analog-Wandler 304 und das Rausch-Filter 305. Diese Bauelemente finden jeweils in einem Bauelement des Polar-Transmitters 100 ihre Entsprechung.

Der wesentliche Unterschied des Polar-Modulators 300 zu dem Polar-Transmitter 100 ist, dass bei dem Polar-Modulator 300 die Amplitudenmodulation des aus dem Phasensignal ϕ(t) hervorgegangenen Hochfrequenzsignals in einem Mischer 306 erfolgt. Dabei wird das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal multipliziert. Das amplitudenmodulierte Hochfrequenzsignal durchläuft anschließend einen programmierbaren oder steuerbaren Verstärker 307 und gelangt erst dann zu dem Leistungsverstärker 308. Der Leistungsverstärker 308 führt keine Modulation durch. Im Gegensatz zu dem Leistungsverstärker 103 des Polar-Transmitters 100 muss der Leistungsverstärker 308 linear betrieben werden.

In 4 ist eine Polar-Sendeschaltung 400 als erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung gezeigt. Die Polar-Sendeschaltung 400 stellt eine Kombination eines Polar-Transmitters mit einem Polar-Modulator dar. In weiten Teilen basiert die Polar-Sendeschaltung 400 auf dem in 1 gezeigten Polar-Transmitter 100. So finden sich in der Polar-Sendeschaltung 400 Bauelemente, die den Bauelementen des Polar-Transmitters 100 mit den Bezugszeichen 101 bis 109 entsprechen. Im Einzelnen sind dies eine Verarbeitungseinheit 401, ein Aufwärtswandler 402, ein Leistungsverstärker 403, ein Digital/Analog-Wandler 404, ein Rausch-Filter 405, ein AM/AM-Vorverzerrer 406, ein AM/PM-Vorverzerrer 407, ein Addierer 408 und ein Mischer 409. Die genannten Bauelemente sind bis auf den Leistungsverstärker 403 genauso miteinander verbunden wie bei dem Polar-Transmitter 100.

Im Unterschied zu dem Polar-Transmitter 100 enthält die Polar-Sendeschaltung 400 zusätzlich einen Mischer 410, einen programmierbaren Verstärker (PGA) 411, zwei Schalteinheiten 412 und 413 sowie zwei Gleichspannungsquellen 414 und 415. Dabei ist der eine Eingang des Mischers 410 mit dem Ausgang des Aufwärtswandlers 402 verbunden. Über die Schalteinheit 412 kann der andere Eingang des Mischer 410 entweder mit dem Ausgang des Rausch-Filters 405 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 414 bereitgestellten konstanten Spannung beaufschlagt werden. Hinter dem Ausgang des Mischers 410 sind der programmierbare Verstärker 411 und der Leistungsverstärker 403 in Reihe angeordnet. Der programmierbare Verstärker 411 weist einen Programmiereingang auf, über welchen er zum Einstellen seiner Verstärkung mit einem Programmierwort e versorgt wird. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 403 kann über die Schalteinheit 413 entweder mit dem Ausgang des Rausch-Filters 405 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 415 bereitgestellten konstanten Spannung beaufschlagt werden.

Ferner enthält die Polar-Sendeschaltung 400 eine in 4 nicht dargestellte Steuereinheit, die zum Steuern der Schalteinheiten 412 und 413 dient. Die Schalterstellungen der Schalteinheiten 412 und 413 sind aneinander gekoppelt.

Die Funktionsweise der Polar-Sendeschaltung 400 ist die Folgende. Bei kleinen Ausgangspegeln, die unter einem bestimmten Schwellwert liegen, stellt die Steuereinheit die Schalteinheit 412 so ein, dass die von dem Rausch-Filter 405 ausgegebenen analogen Amplitudensignale in dem Mischer 410 mit dem von dem Aufwärtswandler 402 generierten analogen Hochfrequenzsignal gemischt werden. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 403 ist dabei von dem Ausgang des Rausch-Filters 405 getrennt, sodass keine Modulation in dem Leistungsverstärker 403 durchgeführt wird. Ferner findet in diesem Fall keine Vorverzerrung durch den AM/AM-Vorverzerrer 406 und den AM/PM-Vorverzerrer 407 statt. Der AM/AM-Vorverzerrer 406 und der AM/PM-Vorverzerrer 407 sind in herkömmlicher Digitaltechnik implementiert und lassen sich softwaremäßig deaktivieren.

Im Ergebnis wird die Polar-Sendeschaltung 400 bei kleinen Ausgangspegeln als Polar-Modulator betrieben. Die Amplitudenmodulation findet dabei in dem Mischer 410 statt. Das modulierte Hochfrequenzsignal wird in dem programmierbaren Verstärker 411 und dem Leistungsverstärker 403 verstärkt und über die Antenne ausgestrahlt. Dabei wird der Leistungsverstärker 403 linear betrieben. Durch die Beaufschlagung des Leistungsverstärkers 403 mit der von der Gleichspannungsquelle 415 erzeugten konstanten Spannung wird der Arbeitspunkt der Sendestufe geeignet fixiert. Der Betrieb der Polar-Sendeschaltung 400 bei kleinen Ausgangspegeln entspricht dem Betrieb des in 3 dargestellten Polar-Modulators 300.

Bei hohen Ausgangspegeln, die über dem vorgegebenen Schwellwert liegen, werden die Schalterstellungen der Schalteinheiten 412 und 413 von der Steuereinheit umgeschaltet. In diesem Fall liegt das von dem Rausch-Filter 405 ausgegebene Amplitudensignal nicht mehr an dem Mischer 410, sondern an dem Modulationseingang des Leistungsverstärkers 403 an. Ferner werden der AM/AM-Vorverzerrer 406 und der AM/PM-Vorverzerrer 407 aktiviert und die Verstärkung des programmierbaren Verstärkers 411 wird heruntergefahren. Der Mischer 410 ist in diesem Fall transparent geschaltet, sodass er keine Modulation bewirkt. Die Amplitudenmodulation wird ausschließlich in dem Leistungsverstärker 403 durchgeführt, welcher nicht mehr linear betrieben werden muss, sondern beispielsweise in dem Schaltmodus arbeitet. Als Ersatzschaltbild der Polar-Sendeschaltung 400 bei hohen Ausgangspegel kann das in 1 gezeigte Schaltbild des Polar-Transmitters 100 herangezogen werden.

In 5 ist eine Polar-Sendeschaltung 500 als zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung gezeigt. Die Polar-Sendeschaltung 500 stellt eine Kombination eines Polar-Loop-Transmitters mit einem Polar-Modulator dar. In weiten Teilen basiert die Polar-Sendeschaltung 500 auf dem in 2 gezeigten Polar-Loop-Transmitter 200. So finden sich in der Polar-Sendeschaltung 500 Bauelemente, die den Bauelementen des Polar-Loop-Transmitters 200 mit den Bezugszeichen 201 bis 223 entsprechen. Im Einzelnen sind dies zwei Mischer 501 und 502, ein lokaler Oszillator 503, ein Addierer 504, ein Tiefpassfilter 505, ein Begrenzer 506, ein Diodengleichrichter 507, ein Phasendetektor 508, ein Begrenzer 509, ein Tiefpassfilter 510, ein spannungsgesteuerter Oszillator 511, ein Leistungsverstärker 512, ein Diodengleichrichter 513, ein Differenzverstärker 514, ein Tiefpassfilter 515, ein Kopplungsglied 516, ein Mischer 518, ein lokaler Oszillator 519, ein Bandpassfilter 520, ein steuerbarer Verstärker 521, ein Digital/Analog-Wandler 522 und ein Rausch-Filter 523. Die genannten Bauelemente sind bis auf den Leistungsverstärker 512 und das Kopplungsglied 516 genauso miteinander verbunden wie bei dem Polar-Loop-Transmitter 200.

Im Unterschied zu dem Polar-Loop-Transmitter 200 enthält die Polar-Sendeschaltung 500 zusätzlich einen Mischer 525, einen programmierbaren Verstärker (PGA) 526, drei Schalteinheiten 527, 528 und 529 sowie zwei Gleichspannungsquellen 530 und 531. Der eine Eingang des Mischers 525 ist mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 511 verbunden. Über die Schalteinheit 527 kann der andere Eingang des Mischer 525 entweder mit dem Ausgang des Tiefpassfilters 515 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 530 bereitgestellten konstanten Spannung beaufschlagt werden. Hinter dem Ausgang des Mischers 525 sind der programmierbare Verstärker 526, der Leistungsverstärker 512 sowie das Kopplungsglied 516 in Reihe angeordnet. Der programmierbare Verstärker 526 weist einen Programmiereingang auf, über welchen er zum Einstellen seiner Verstärkung mit einem Programmierwort f versorgt wird. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 512 kann über die Schalteinheit 528 entweder mit dem Ausgang des Tiefpassfilters 515 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 531 bereitgestellten konstanten Spannung beaufschlagt werden. Der Ausgang des Mischers 525 kann über die Schalteinheit 529 mit dem Eingang des Mischers 518 verbunden werden. In der anderen Schalterstellung der Schalteinheit 529 ist das Kopplungsglied 516 mit dem Eingang des Mischers 518 verbunden.

Die Polar-Sendeschaltung 500 enthält des Weiteren eine in 5 nicht dargestellte Steuereinheit, die zum Steuern der Schalteinheiten 527, 528 sowie 529 dient. Die Schalterstellungen der Schalteinheiten 527 und 528 sind aneinander gekoppelt.

Die Funktionsweise der Polar-Sendeschaltung 500 ist die Folgende. Bei kleinen Ausgangspegeln, die unter einem bestimmten Schwellwert liegen, stellt die Steuereinheit die Schalteinheit 527 so ein, dass die von dem Tiefpassfilter 515 ausgegebenen analogen Amplitudendifferenzsignale in dem Mischer 525 mit dem von dem spannungsgesteuerten Oszillator 511 generierten analogen Hochfrequenzsignal gemischt werden. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 512 ist dabei von dem Ausgang des Tiefpassfilters 515 entkoppelt, sodass keine Modulation in dem Leistungsverstärker 512 durchgeführt wird.

Bei kleinen Ausgangspegeln wird die Polar-Sendeschaltung 500 als Polar-Modulator betrieben. Die Amplitudenmodulation findet dabei in dem Mischer 525 statt. Anschließend wird das modulierte Hochfrequenzsignal in dem programmierbaren Verstärker 526 und dem Leistungsverstärker 512 verstärkt und über die Antenne ausgestrahlt. Dabei wird der Leistungsverstärker 512 linear betrieben.

Bei hohen Ausgangspegeln, die über dem vorgegebenen Schwellwert liegen, werden die Schalterstellungen der Schalteinheiten 527 und 528 von der Steuereinheit umgeschaltet. In diesem Fall liegt das von dem Tiefpassfilter 515 ausgegebene Amplitudendifferenzsignal nicht mehr an dem Mischer 525, sondern an dem Modulationseingang des Leistungsverstärkers 512 an. Ferner wird die Verstärkung des programmierbaren Verstärkers 526 heruntergefahren. Der Mischer 525 ist in diesem Fall transparent geschaltet, sodass er keine Modulation bewirkt. Die Amplitudenmodulation wird ausschließlich in dem Leistungsverstärker 512 durchgeführt, welcher auch nicht mehr linear betrieben werden muss, sondern beispielsweise in dem Schaltmodus arbeitet. Als Ersatzschaltbild der Polar-Sendeschaltung 500 bei hohen Ausgangspegel kann das in 2 gezeigte Schaltbild des Polar-Loop-Transmitters 200 herangezogen werden.

Die Leistungsverstärker 403 und 512 der Polar-Sendeschaltungen 400 und 500 werden bei ihrer Herstellung für den Betrieb im Schaltmodus optimiert. Sobald ihr Eingangspegel klein genug ist, arbeiten sie automatisch im Linearbetrieb, d.h. je nach Modulationsart ca. 5-10 dB unter dem 1dB-Kompressionspunkt. Vor der Implementierung muss durch Messungen ermittelt werden, ab welchem Eingangspegel die Leistungsverstärker 403 und 512 alle Anforderungen des linearen Betriebs erfüllen. Dieser Pegel bestimmt den Schwellwert, bei welchem zwischen dem Polar-Modulator- und dem Polar-(Loop)-Transmitter-Betrieb umgeschaltet wird.


Anspruch[de]
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) für ein Funkübertragungssystem, mit

– einer Polarkoordinaten-Transformationseinheit (401; 506, 507) zur Transformation eines Basisbandsignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal,

– einem Frequenz-Synthesizer (402; 511) zur Erzeugung eines Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem Phasensignal oder einem davon abhängigen Signal, und

– einer Modulationseinheit (410, 411, 403; 525, 526, 512) zur Erzeugung eines Ausgangssignals durch eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit dem Amplitudensignal oder einem davon abhängigen Signal, wobei die Modulationseinheit (410, 411, 403; 525, 526, 512) einen Mischer (410; 525) und einen Leistungsverstärker (403; 512) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

– dass die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals wahlweise entweder dadurch erfolgt, dass der Mischer (410; 525) das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal mischt, oder dadurch, dass der Leistungsverstärker (403; 512) das Hochfrequenzsignal verstärkt und die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert wird.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

– eine Steuereinheit, welche in Abhängigkeit von dem Leistungspegel des Ausgangssignals die Modulationseinheit (410, 411, 403; 525, 526, 512) steuert und bestimmt, ob die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals von dem Mischer (410; 525) oder von dem Leistungsverstärker (403; 512) durchgeführt wird.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

– dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts der Leistungsverstärker (403; 512) die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durchführt, und

– dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts der Mischer (410; 525) die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durchführt.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

– dass der Mischer (410; 525) und der Leistungsverstärker (403; 512) in den Signalpfad des Hochfrequenzsignals geschaltet sind,

– dass bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) das Hochfrequenzsignal den Mischer (410; 525) unverändert durchläuft, und

– dass bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410; 525) die Verstärkung des Leistungsverstärkers (403; 512) nicht moduliert wird.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

– dass ein Verstärker (411; 526) mit variabler Verstärkung in den Signalpfad des Hochfrequenzsignals geschaltet ist.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

– eine Schalteinheit (412, 413; 527, 528), die derart ausgestaltet ist, dass sie das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) in einen Modulationseingang des Leistungsverstärkers (403; 512) einspeist und dass sie das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410; 525) in einen Mischereingang des Mischers (410; 525) einspeist.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

– dass der Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410; 525) linear betrieben wird.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

– dass der Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) in einem Schaltmodus betrieben wird.
Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

– dass das von dem Frequenz-Synthesizer (402; 511) erzeugte Hochfrequenzsignal mit dem Phasensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert ist.
Polar-Sendevorrichtung (400) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

– einen Amplitudenvorverzerrer (406) zur zumindest teilweisen Kompensation einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Amplitudenverzerrung, und/oder

– einen Phasenvorverzerrer (407) zur zumindest teilweisen Kompensation einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Phasenverzerrung.
Polar-Sendevorrichtung (400) nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

– dass der Amplitudenvorverzerrer (406) und/oder der Phasenvorverzerrer (407) bei einer Modulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410) deaktiviert sind.
Polar-Sendevorrichtung (500) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch

– einen Rückkopplungspfad, der von dem Ausgangssignal oder einem davon abhängigen Signal gespeist wird und der durch Heruntermischen des Ausgangssignals oder des davon abhängigen Signals auf eine Zwischenfrequenz ein Zwischenfrequenz-Signal erzeugt,

– eine Amplitudenvergleichseinheit (514) zum Bereitstellen eines von dem Amplitudensignal abhängigen Signals durch einen Amplitudenvergleich des Amplitudensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal, und

– eine Phasenvergleichseinheit (508) zum Bereitstellen eines von dem Phasensignal abhängigen Signals durch einen Phasenvergleich des Phasensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal.
Polar-Sendevorrichtung (500) nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,

– dass die Polarkoordinaten-Transformationseinheit (506; 507) einen ersten Diodengleichrichter (507) umfasst, dessen Eingang das Basisbandsignal zuführbar ist,

– dass ein zweiter Diodengleichrichter (513) vorgesehen ist, dessen Eingang das Zwischenfrequenz-Signal zuführbar ist,

– wobei die Ausgänge des ersten und des zweiten Diodengleichrichters (507, 513) an je einen Eingang der Amplitudenvergleichseinheit (514) angeschlossen sind.
Polar-Sendevorrichtung (500) nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet,

– dass die Polarkoordinaten-Transformationseinheit (506; 507) einen ersten Begrenzer (506) umfasst, dessen Eingang das Basisbandsignal zuführbar ist,

– dass ein zweiter Begrenzer (509) vorgesehen ist, dessen Eingang das Zwischenfrequenz-Signal zuführbar ist,

– wobei die Ausgänge des ersten und des zweiten Begrenzers (506, 509) an je einen Eingang der Phasenvergleichseinheit (508) angeschlossen sind.
Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals in einer Polar-Sendevorrichtung (400; 500), mit den folgenden Schritten:

(a) Transformieren eines Basisbandsignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal;

(b) Erzeugen eines Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem Phasensignal oder einem davon abhängigen Signal; und

(c) Erzeugen eines Ausgangssignals durch eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit dem Amplitudensignal oder einem davon abhängigen Signal,

dadurch gekennzeichnet,

– dass die Modulation des Hochfrequenzsignals wahlweise entweder dadurch erfolgt, dass das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal gemischt wird, oder dadurch, dass das Hochfrequenzsignal mittels eines Leistungsverstärkers (403; 512) verstärkt wird und die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert wird.
Verfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet,

– dass die Wahl des Verfahrens, mittels welchem die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durchgeführt wird, von dem Leistungspegel des Ausgangssignals abhängt.
Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet,

– dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts der Leistungsverstärker (403; 512) die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durchführt, und

– dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch Mischen mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17,

dadurch gekennzeichnet,

– dass Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch Mischen mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal linear betrieben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18,

dadurch gekennzeichnet,

– dass der Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) in einem Schaltmodus betrieben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19,

dadurch gekennzeichnet,

– dass das im Schritt (b) erzeugte Hochfrequenzsignal mit dem Phasensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20,

dadurch gekennzeichnet,

– dass das Amplitudensignal zur zumindest teilweisen Kompensation einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Amplitudenverzerrung vor der Durchführung des Schritts (c) vorverzerrt wird, und/oder

– dass das Phasensignal zur zumindest teilweisen Kompensation einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Phasenverzerrung vor der Durchführung des Schritts (b) vorverzerrt wird.
Verfahren nach Anspruch 21,

dadurch gekennzeichnet,

– dass das Amplitudensignal und/oder das Phasensignal bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch Mischen mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal nicht vorverzerrt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20,

dadurch gekennzeichnet,

– dass durch Heruntermischen des Ausgangssignals oder eines davon abhängigen Signals auf eine Zwischenfrequenz in einem Rückkopplungspfad ein Zwischenfrequenz-Signal erzeugt wird,

– dass ein von dem Amplitudensignal abhängiges Signal durch einen Amplitudenvergleich des Amplitudensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal erzeugt wird, und

– dass ein von dem Phasensignal abhängiges Signal durch einen Phasenvergleich des Phasensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal erzeugt wird.






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