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Dokumentenidentifikation DE102006038410B3 17.01.2008
Titel Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder Camuffo, Andrea, 81673 München, DE;
Maerzinger, Guenter, Dr., Linz, AT;
Meixner, Michael, 91054 Erlangen, DE
DE-Anmeldedatum 17.08.2006
DE-Aktenzeichen 102006038410
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 17.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.01.2008
IPC-Hauptklasse H03G 3/30(2006.01)A, F, I, 20060817, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H03G 11/04(2006.01)A, L, I, 20060817, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe weist einen Leistungsdetektor zum Aufnehmen eines Ausgangsleistungswertes der Verstärkerstufe auf. An den Leistungsdetektor ist eine Regeleinheit (107, 108) gekoppelt, die derart eingerichtet ist, ein Leistungskorrektursignal in Abhängigkeit des Ausgangsleistungswertes zu erzeugen. An die Regeleinheit (107, 108), ist eine Begrenzungseinheit (109) gekoppelt, die derart eingerichtet ist, einen Wert des Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit eines Steuersignals zu begrenzen, wobei das Steuersignal einen Regelbereich der Verstärkerstufe anzeigt. Es ist ein entsprechendes Verfahren angegeben.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, sowie ein Verfahren zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe, beispielsweise einer Verstärkerstufe in einem mobilen Datenübertragungssystem.

Die Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe unterliegt insbesondere in Datenübertragungssystemen vorgegebenen Anforderungen. So ist beispielsweise in UMTS-Standard (Universal Mobil Telecommunication System) eine Änderung der Ausgangsleistung eines Senders in einem mobilen Endgerät genau vorgeschrieben [2]. Dies ist erforderlich, weil durch die Verwendung eines Code-Vielfachzugriffsverfahrens (Code Division Multiple Access bzw. CDMA) eine schlechte bzw. falsche Einstellung der Ausgangsleistung andere Verbindungen über denselben Kanal beeinflussen oder in ihrer Übertragungsqualität verschlechtern würde. Während einer Verbindung sendet daher eine Basisstation im Datenübertragungssystem regelmäßig, das heißt mit einer Rate 1,5 kHz an das mobile Endgerät Befehle, welche Korrekturen für die Werte der Ausgangsleistung angeben. Diese Korrekturen liegen in Größenordnungen von -3 dB bis +3 dB. Dabei ist es wichtig, dass das mobile Endgerät die Befehle genau ausführt und vorgegebene Toleranzen einhält, um nicht die eigene Übertragungsqualität und die Übertragungsqualität anderer, auf demselben Kanal sendender mobiler Endgeräte beeinflusst. Der gesamte dynamische Bereich eines UMTS-Datenübertragungssystems beträgt mehr als 70 dB.

Es ist bekannt, einen sogenannten open-loop-Ansatz in dem mobilen Endgerät anzuwenden. Dabei wird die Ausgangsleistung in dem mobilen Endgerät nicht direkt überwacht, sondern es werden lediglich Änderungen der Ausgangsleistung entsprechend der Vorgaben der Basisstation durchgeführt.

Durch strengere Anforderungen von Netzwerkbetreibern hinsichtlich der effektiv ausgestrahlten Ausgangsleistung von mobilen Endgeräten ist es erforderlich, einen sogenannten closed-loop-Ansatz zu verwenden. Dies ist beispielsweise erforderlich, um die Güte der mobilen Endgeräte bei einer fehlerhaften Anpassung von Antennen zu gewährleisten. Gleichzeitig wird dadurch sichergestellt, dass die maximale Ausgangsleistung, die im Standard vorgegeben ist, nicht überstiegen wird. Im closed-loop-Ansatz ist in dem mobilen Endgerät eine Rückführschleife vorgesehen, mittels der die Ausgangsleistung der Verstärkerstufe überwacht wird. Die Ausgangsleistung wird entsprechend der gemessenen, tatsächlichen Ausgangsleistung geregelt.

Aus dem Dokument [1] ist ein Leistungssteuerungsschaltkreis für eine mobile Endgerätanwendung bekannt. Der Leistungssteuerungsschaltkreis weist eine Breitbanddetektordiode in einer Rückführkette des Leistungssteuerungsschaltkreises, die zum Ermitteln des aktuellen HF-Leistungspegels geeignet ist. Mittels eines Mikroprozessors bzw. eines Komparators wird ein Verstärkungsfaktor eines Leistungsregelungsverstärkers gesteuert.

Derzeit ist es nicht möglich, eine Regelschleife vorzusehen, welche in der Lage sind, den gesamten dynamischen Bereich, der in der UMTS-Spezifikation [2] vorgeschrieben ist, abzudecken. Dies macht es erforderlich, dass der closed-loop-Ansatz nur zur Anwendung kommt, wenn die Leistung des mobilen Endgerätes über einem vorgegebenen Stellenwert liegt. Unterhalb des Stellenwertes wird das mobile Endgerät in einem open-loop-Ansatz betrieben.

Das Umschalten des mobilen Endgerätes von einem closed-loop-Ansatz in einen open-loop-Ansatz bzw. umgekehrt, führt zu erheblichen Problemen, da an dem Umschaltpunkt eine Diskontinuität im Betrieb der Verstärkerstufe vorliegt. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Basisstations-Befehl, die Ausgangsleistung zu erhöhen, das mobile Endgerät dazu zwingt, von dem open-loop-Ansatz in den closed-loop-Ansatz umzuschalten, wodurch jedoch eine Senkung der tatsächlichen Ausgangsleistung des mobilen Endgerätes bewirkt wird. Ein solches Verhalten ist in der Spezifikation des Standards nicht vorgesehen. Das mobile Endgerät würde sich damit nicht standardkonform verhalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe bereitzustellen, durch die bzw. bei dem eine Diskontinuität bei einem Umschalten zwischen einem open-loop-Ansatz zu einem closed-loop-Ansatz vermieden ist.

Dieses Problem wird durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe einen Leistungsdetektor zum Aufnehmen eines Ausgangsleistungswertes der Verstärkerstufe auf. An den Leistungsdetektor ist eine Regeleinheit gekoppelt, die zum Erzeugen eines Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit des Ausgangsleistungswertes eingerichtet ist. An die Regeleinheit ist eine Begrenzungseinheit gekoppelt, die zum Begrenzen eines Wertes des Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit eines Steuersignals geeignet ist, wobei das Steuersignal einen Regelbereich der Verstärkerstufe anzeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe weist die folgenden Schritte auf:

  • – Aufnehmen eines Ausgangsleistungswertes der Verstärkerstufe;
  • – Bestimmen eines Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit des Ausgangsleistungswertes;
  • – Bestimmen eines Regelbereiches der Verstärkerstufe, und
  • – Begrenzen eines Wertes des Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit des Regelbereiches

Grundgedanke der Erfindung ist es demnach, ein Leistungskorrektursignal zu erzeugen, das zur Regelung der Verstärkerstufe dienen kann, und dass in seinem Wert, dass heißt in seinem Maximal- oder Minimalwert, begrenzt ist. Die Begrenzung des Wertes des Leistungskorrektursignals ist durch einen Regelbereich der Verstärkerstufe festgelegt. Dadurch wird erreicht, dass eine Änderung der Ausgangsleistung je nach Regelbereich der Verstärkerstufe nur innerhalb eines durch die Begrenzung vorgegebenen Bereichs möglich ist. Insbesondere kann dadurch ein zu großer Sprung in der Ausgangsleistung der Verstärkerstufe verhindert werden, wenn ein entsprechender Regelbereich der Verstärkerstufe durch das Steuersignal angezeigt ist. Daher ist es möglich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verhindern, dass es zu einer Diskontinuität in der Regelung der Verstärkerstufe kommt, wenn beispielsweise ein die Verstärkerstufe aufweisendes mobiles Endgerät von einem open-loop-Regelbereich in einen closed-loop-Regelbereich umschaltet.

Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

In einer Weiterbildung weist die Vorrichtung einen Leistungssteuerungseingang zum Zuführen eines Leistungsstellsignals auf. An die Regeleinheit und an den Leistungssteuerungseingang ist ein Kombinierer gekoppelt, um das Leistungskorrektursignal und das Leistungsstellsignal in ein der Verstärkerstufe zuführbares Leistungssteuersignal zu kombinieren. Ein Kombinieren des Leistungskorrektursignals mit dem Leistungsstellsignal erlaubt es, neben dem begrenzten Leistungskorrektursignal ein weiteres, frei wählbares, Leistungsstellsignal zum Regeln der Ausgangsleistung der Verstärkerstufe zu verwenden. Damit kann beispielsweise bei einer Anwendung der Vorrichtung in einem mobilen Endgerät erreicht werden, dass durch das Leistungskorrektursignal eine closed-loop-Regelung der Verstärkerstufe durchgeführt wird, während durch das Leistungsstellsignal eine open-loop-Regelung der Verstärkerstufe bewirkt wird. Durch die Begrenzung des Leistungskorrektursignals wird somit ein kontinuierlicher Übergang von einer open-loop-Regelung der Verstärkerstufe in eine closed-loop-Regelung der Verstärkerstufe durchgeführt.

In einer Weiterbildung ist der Kombinierer ein Addierer, der das Leistungskorrektursignal und das Leistungsstellsignal zum Leistungssteuersignal addiert.

In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Verstärkerstruktur einen durch ein digitales Kontrollwort in einen Verstärkungsfaktor einstellbaren Verstärker auf. Damit ist es insbesondere möglich, das Leistungssteuersignal digital auszugestalten, und dieses direkt der Verstärkerstufe zuzuführen, ohne dass eine Digital-Analog-Wandlung des Leistungssteuersignals durchgeführt wird. Der digital einstellbare Verstärker kann beispielsweise als Vorstufe zu einem analogen Verstärker dienen. Es ist ebenso denkbar, dass ein einzelner digital einstellbarer Verstärker in der Verstärkerstufe vorgesehen ist.

In einer Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Regeleinheit eine Vergleichseinheit auf, die zum Vergleichen des Ausgangsleistungswertes mit einem Referenzwert geeignet ist. Eine solche Vergleichseinheit kann beispielsweise ein Subtrahierer sein. Damit erlaubt die Regeleinheit das Anpassen des Ausgangsleistungswertes an einen vorgegebenen Referenzwert. Dieser kann durch unterschiedliche Einrichtungen, wie einem Basisbandchip, vorgegeben sein.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Begrenzungseinheit eine Grenzwertstufe für eine Begrenzung der Größe des Ausgangsleistungswertes auf. In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Begrenzungseinheit eine Grenzwertstufe für eine Begrenzung der Größe des Referenzwertes auf.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Verstärkerstufe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsleistung der Verstärkerstufe und

2 eine Begrenzungseinheit, wie sie in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe eingesetzt werden kann.

1 zeigt eine Verstärkerstufe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsleistung der Verstärkerstufe. Die Verstärkerstufe weist einen ersten Eingang 101 auf, über den der Verstärkerstufe ein zu verstärkendes Übertragungssignal zugeführt ist. Das Übertragungssignal kann beispielsweise ein Ausgangssignal eines mobilen Endgerätes, also ein hochfrequentes Datensignal, sein.

Der erste Eingang 101 ist mit einem digital einstellbaren Verstärker 102 verbunden, um diesen das zu verstärkende Übertragungssignal zuzuführen. Der digital einstellbare Verstärker 102 ist ausgangsseitig mit einem Eingang eines Leistungsendverstärkers 103 verbunden. Dort wird das Übertragungssignal auf einen endgültigen Ausgangsleistungswert verstärkt. Der Leistungsendverstärker 103 ist ausgangsseitig mit einem Übertragungsmittel verbunden, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Übertragungsmittel eine Antenne 104. Es sind aber ebenso andere Übertragungsmittel wie beispielsweise eine Leitung, d.h. ein Kupferdraht oder eine Glasfaser oder andere Sendemittel, wie ein Laser, eine Leuchtdiode, etc. denkbar.

Über die Antenne 104 wird das am ersten Eingang 101 eingegebene Übertragungssignal mit der von dem digital einstellbaren Verstärker 102 und dem Leistungsendverstärker 103 erreichten Ausgangsleistungen übertragen.

Die Ausgangsleistung des Übertragungssignals wird im Leistungsendverstärker 103 erfasst. Dies geschieht beispielsweise durch eine Diode oder durch ein Koppelelement. Der Leistungsendverstärker 103 ist über eine Rückführleitung 104 mit einem Tiefpassfilter 105 verbunden. Das Tiefpassfilter 105 ist in seiner Grenzfrequenz einstellbar. Das Tiefpassfilter 105 ist ausgangsseitig mit einem Analog-Digital-Wandler 106 verbunden. Der Analog-Digital-Wandler 106 erzeugt ein digitales Kontrollwort, dass einem Ausgangsleistungswert entspricht, der im Leistungsendverstärker 103 erfasst wurde.

Der Analog-Digital-Wandler 106 ist mit einem ersten Subtrahierer 107 verbunden, und führt diesem das digitale Kontrollwort zu. Dem ersten Subtrahierer 107 ist weiterhin ein Referenzkontrollwort zugeführt, das durch eine Referenzeinheit 108 bereitgestellt ist. Der erste Subtrahierer 107 bildet die Differenz des digitalen Kontrollwortes und des Referenzkontrollwortes. Diese Differenz entspricht einem Leistungskorrektursignal. Das Leistungskorrektursignal gibt an, inwieweit die Ausgangsleistung, die am Leistungsendverstärker 103 erfasst wurde, von einem Referenzwert abweicht. Das Leistungskorrektursignal wird einer Begrenzungseinheit 109 zugeführt, die mit dem ersten Subtrahierer 107 verbunden ist. Die Begrenzungseinheit 109 weist einen zweiten Eingang 110 und einen dritten Eingang 111 auf. Über den zweiten Eingang 110 wird der Begrenzungseinheit 109 ein Steuersignal zugeführt, das der Begrenzungseinheit einen Regelbereich für die Verstärkerstufe anzeigt.

Das Steuersignal wird extern erzeugt und kann einem Betriebzustand der Sendevorrichtung, in dem die Verstärkerstufe zur Anwendung kommt, entsprechen. Über den dritten Eingang 111 wird der Begrenzungseinheit 109 ein Regelsignal zugeführt, durch das ein Verstärkungsfaktor für das Leistungskorrektursignals eingestellt ist. Die Begrenzungseinheit 109 begrenzt den Wert des Leistungskorrektursignals nach oben bzw. nach unten. Das so begrenzte Leistungskorrektursignal wird einem ersten Addierer 112 zugeführt, der eingangsseitig mit der Begrenzungseinheit 109 verbunden ist. Dem ersten Addierer 112 ist weiterhin eingangsseitig ein Leistungsstellsignal von einer steuerbaren Verstärkungskontrolleinheit 113 zugeführt.

Im ersten Addierer 112 werden das Leistungskorrektursignal und das Leistungsstellsignal kombiniert, das bedeutet addiert, um ein Leistungssteuersignal zu erzeugen. Das Leistungssteuersignal wird vom ersten Addierer 112 an den digital einstellbaren Verstärker 102 zugeführt. Dazu sind der erste Addierer 112 und der digital einstellbare Verstärker 102 mittels einer Leitung verbunden.

2 zeigt eine Begrenzungseinheit, wie sie beispielsweise als eine in dem in 1 Ausführungsbeispiel gezeigte Begrenzungseinheit 109 zu Anwendung kommen kann. Für gleich funktionierende Elemente sind gleiche Bezugszeichen wie in 1 gewählt.

Die in 2 dargestellte Begrenzungseinheit weist einen vierten Eingang 201 auf, der beispielsweise mit dem in 1 gezeigten ersten Subtrahierer 107 verbunden ist. Über den vierten Eingang 201 ist der Begrenzungseinheit das Leistungskorrektursignal zugeführt. Der vierte Eingang 201 ist mit einem Verstärker 202 verbunden, der das Leistungskorrektursignal verstärkt. Mittels des Verstärkers 202 wird eine im Rückführpfad verursachte Signalabschwächung kompensiert. Dazu ist die Verstärkungsleistung des Verstärkers 202 einstellbar. Zur Einstellung der Verstärkungsleistung ist der Verstärker 202 mit dem dritten Eingang 111 verbunden, um ihn ein Regelsignal zuzuführen. Ausgangsseitig ist der Verstärker 202 mit einem zweiten Addierer 203 verbunden. Der zweite Addierer 203 ist ausgangsseitig mit einem Limitierer 204 verbunden. Der Limitierer 204 ist eine Vorrichtung, die das Ausgangssignal des zweiten Addierers 203 auf einen maximalen Wert und einen minimalen Wert, d.h. durch einen Grenzwert begrenzt. Der Grenzwert wird durch ein Steuersignal eingestellt, das über den zweiten Eingang 110 dem Limitierer 204 zugeführt ist. Ein Ausgangssignal des Limitierers 204 wird an einem Ausgang 205 der Begrenzungseinheit bereitgestellt. Das Ausgangssignal entspricht einem begrenzten Leistungskorrektursignal. Das begrenzte Leistungskorrektursignal wird über eine Rückführschleife an ein Verzögerungsglied 206 gegeben, das ausgangsseitig mit einem Eingang des zweiten Addierers 203 verbunden ist.

Im Folgenden wird die Betriebsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielhaft in einem mobilen Endgerät eines UMTS-Datenübertragungssystems anhand der oben dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Über den Übertragungspfad, der den ersten Eingang 101, den digital einstellbaren Verstärker 102, den Leistungsendverstärker 103 und die Antenne 104 umfasst, wird ein Datenübertragungssignal übertragen. Die Ausgangsleistung des Datenübertragungssignals wird dabei durch einen ersten Verstärkungsfaktor des digital einstellbaren Verstärkers 102 und durch einen zweiten Verstärkungsfaktor des Leistungsendverstärkers 103 bestimmt. Der erste Verstärkungsfaktor ist durch ein digitales Kontrollwort einstellbar, so dass die Ausgangsleistung des Datenübertragungssignals durch das digitale Kontrollwort geregelt wird. Das digitale Kontrollwort entspricht dem Leistungssteuerungssignal, das sich aus dem Leistungskorrektursignal und dem Leistungsstellsignal zusammensetzt.

Das Leistungskorrektursignal entsteht aus einer closed-loop-Regelung, bei der die effektive Ausgangsleistung mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird.

Das Leistungsstellsignal entsteht aus einer open-loop-Regelung, bei der von der Verstärkerkontrolleinheit 113 die Ausgangsleistung vorgegeben ist. Die Verstärkerkontrolleinheit 113 kann beispielsweise in einer basisband-verarbeitenden Vorrichtung angeordnet sein, und das Leistungsstellsignal aufgrund von Befehlen erzeugen, die von einer Basisstation übermittelt sind. Damit dient das Leistungsstellsignal dazu, die gewünschte Ausgangsleistung anzugeben.

Durch die Kombination des Leistungskorrektursignals und des Leistungsstellsignals im ersten Addierer 112 wird der zweite Verstärkungsfaktor sowohl durch eine closed-loop-Regelung wie auch durch eine open-loop-Regelung bestimmt. Der Einfluss der closed-loop-Regelung ist dabei abhängig von einer Einstellung der Begrenzungseinheit 109, die den maximalen bzw. minimalen Wert des Leistungskorrektursignals festlegt. Dabei ist die Begrenzungseinheit 109 beispielsweise so eingerichtet, dass sie in einem ersten Bereich nachfolgend beispielhaft auch als OPEN LOOP Bereich bezeichnet, das Leistungskorrektursignal vollständig unterdrückt, in einem zweiten Bereich, nachfolgend auch als ÜBERGANG Bereich bezeichnet, das Leistungskorrektursignal teilweise in seinem absoluten Wert beschränkt und in einem dritten Bereich, nachfolgend auch als CLOSED LOOP Bereich bezeichnet, das Leistungskorrektursignal vollständig passieren lässt. Die Bereiche werden durch das am zweiten Eingang 110 anliegende Steuersignal bestimmt. Das Steuersignal kann beispielsweise in einer basisband-verarbeitenden Vorrichtung erzeugt sein.

Für UMTS lassen sich die Bereiche beispielhaft wie folgt angeben: Steuerbereich Ausgangsleistung OPEN LOOP Bereich -50 dBm bis -10 dBm ÜBERGANG Bereich -10 dBm bis 10 dBm CLOSED LOOP Bereich 10 dBm bis 24 dBm

Dabei wird davon ausgegangen, dass sich das Spektrum der Ausgangsleistung bei UMTS von -50 dBm bis 24 dBm erstreckt. Zum Erfassen der Ausgangsleistung dient dabei eine Diode, die über -10 dBm zuverlässig als Leistungsdetektor arbeitet.

Je nach Band liegen die maximalen Ausgangsleistungen zwischen 21 dBm oder 24 dBm. Im Band I sind sogar bis zu 33 dBm möglich. Die Bereiche werden entsprechend des gesamten Spektrums der Ausgangsleistung und der Eigenschaften des Leistungsdetektors gewählt. Für andere Übertragungssysteme oder bei Verwendung eines anderen Leistungsdetektors wird eine entsprechende Anpassung der jeweiligen Bereichsgrenze vorgenommen.

Bei kleinen Ausgangsleistungen des Übertragungspfads ist das Steuersignal derart gewählt, dass sich die Vorrichtung im OPEN LOOP Bereich befindet. Das Leistungskorrektursignal ist durch die Begrenzungseinheit 109 vollständig unterdrückt. Das Leistungssteuerungssignal entspricht dem Leistungsstellsignal, so dass der erste Verstärkungsfaktor lediglich durch das Leistungsstellsignal bestimmt ist.

Sobald die Ausgangsleistung ansteigt und einen bestimmten Grenzwert überschreitet, schaltet die Vorrichtung in den ÜBERGANG Bereich. Das Steuersignal wird derart eingestellt, dass die Begrenzungseinheit 109 das Leistungskorrektursignal nicht vollständig unterdrückt, sondern lediglich in seinem Maximalwert bzw. Minimalwert begrenzt. Die Stärke der Begrenzung ist dabei abhängig von der gewünschten Ausgangsleistung. Je geringer die Ausgangsleistung, desto stärker die Begrenzung. Damit wird erreicht, dass die Änderungen der Ausgangsleistung, die durch das Leistungskorrektursignal verursacht sind, bei kleinen Ausgangsleistungen klein bleiben. In anderen Worten: Für kleine Ausgangsleistungen ist im ÜBERGANG Bereich die Korrektur durch eine closed-loop-Regelung begrenzt. Die Größe eines Korrekturfensters, in dem eine closed-loop-Regelung stattfindet, wird dabei schrittweise in Abhängigkeit der Ausgangsleistung geöffnet. Je größer die gewünschte Ausgangsleistung, desto größer ist der Maximalwert bzw. desto kleiner ist der Minimalwert, der das Leistungskorrektursignal begrenzt. Das Leistungssteuerungssignal ergibt sich aus der Summe des Leistungskorrektursignals und des Leistungsstellsignals. Damit ist durch die Begrenzungseinheit 109 sichergestellt, dass das Leistungskorrektursignal nur zu einem gewissen Anteil an dem Leistungssteuersignal beitragen kann.

Nach Überschreiten einer weiteren Grenze der Ausgangsleistung wird die Begrenzungseinheit 109 durch das Steuersignal derart eingestellt, dass das Leistungskorrektursignal vollständig transferiert wird. Ab dieser Grenze wird die Vorrichtung im CLOSED LOOP Bereich betrieben. Das Leistungskorrektursignal setzt sich weiterhin aus einer Kombination des Leistungskorrektursignals mit dem Leistungsstellsignal zusammen. Dabei kann die Ausgangsleistung im Wesentlichen durch das Referenzkontrollwort bestimmt sein, das durch die Referenzeinheit 108 bereitgestellt wird. Dieses Referenzkontrollwort wird auch als Wanted Detector Voltage bezeichnet.

Die Begrenzungseinheit 109 kann wie in 2 dargestellt einen integrierenden Akkumulator aufweisen, so dass Änderungen am Ausgang 205 nur langsam und ohne große Sprünge stattfinden.

In dem vorliegenden Dokument sind die folgenden Schriften zitiert:

  • [1] DE 603 05 505 T2;
  • [2] ETSI TS 125 101 V 7.2.0 (2005-12): Seite 16 bis 19.


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe mit

– einem Leistungsdetektor zum Aufnehmen eines Ausgangsleistungswertes der Verstärkerstufe;

– eine an den Leistungsdetektor gekoppelten Regeleinheit (107, 108) zum Erzeugen eines Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit des Ausgangsleistungswertes; und

– einer an die Regeleinheit (107, 108) gekoppelten Begrenzungseinheit (109) zum Begrenzen eines Wertes des Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit eines Steuersignals, das einen Regelbereich der Verstärkerstufe anzeigt.
Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 mit

– einem Leistungssteuereingang zum Zuführen eines Leistungsstellsignals und

– einen an die Regeleinheit (107, 108) gekoppelten Kombinierer (112) zum Kombinieren des Leistungskorrektursignals und des Leistungsstellsignals in ein der Verstärkerstufe zuführbares Regelungssignal.
Vorrichtung gemäß Patentanspruch 2, wobei der Kombinierer (112) ein Addierer ist. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche, wobei die Verstärkerstufe einen durch ein digitales Kontrollwort in seinem Verstärkerungsfaktor einstellbaren Verstärker (102) aufweist. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche, wobei die Regeleinheit (107, 108) eine Vergleichseinheit (107) zum Vergleichen des Ausgangswertes mit einem Referenzwert aufweist. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 5, wobei die Begrenzungseinheit (109) eine Grenzwertstufe (204) für eine Begrenzung des Werts des Leistungskorrektursignals aufweist. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 5, wobei die Begrenzungseinheit (109) eine Grenzwertstufe (204) für eine Begrenzung der Größe des Referenzwertes aufweist. Verfahren zur Regelung der Ausgangsleistung einer Verstärkerstufe mit den folgenden Schritten:

– Aufnehmen eines Ausgangsleistungswertes der Verstärkerstufe;

– Bestimmen eines Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit des Ausgangsleistungswertes;

– Bestimmen eines Regelbereiches der Verstärkerstufe und

– Begrenzen eines Wertes des Leistungskorrektursignals in Abhängigkeit des Regelbereiches.
Verfahren gemäß Patentanspruch 8 mit den Schritten:

– Zuführen eines Leistungsstellsignals und

– Kombinieren des Leistungskorrektursignals und des Leistungsstellsignals zu einem Leistungssteuersignal.
Verfahren gemäß Patentanspruch 9 mit dem Schritt:

– Zuführen des Leistungssteuersignals an die Verstärkerstufe zum Einstellen eines Verstärkungsfaktors.






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