專利名稱：控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于使增益平均化的控制裝置，特別是涉及對通信領域中的無線電中繼裝置的增益進行平均化的控制裝置。
通常，內藏于無線電中繼裝置的上行線路及下行線路的載波放大器可以得到相對輸入電平設定的放大增益。但是，當極高電平的信號被輸入時，在高靈敏度放大器的情況下，產生的問題是此放大器會飽和。
這樣，在無線電中繼裝置中，當高電平信號的輸入導致放大器飽和時，會產生高頻失真的問題。
如上所述，在無線電中繼裝置中，高電平信號的輸入導致放大器飽和，器結果產生高頻失真。
還有，由于涉及多載波，無線電中繼裝置必須裝入輸入輸出限幅裝置，以避免產生上述那樣的高頻失真。
本發(fā)明的目的在于提供一種使增益平均化的控制裝置，特別是提供一種對在通信領域中的無線電中繼裝置那樣的高頻條件下工作的放大裝置的增益進行平均化的控制裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明采取了如下手段。
本發(fā)明的控制裝置，其特征在于具備有輸入規(guī)定信號的輸入部、放大上述輸入信號的增益可變型放大部、輸入由上述放大部輸出的信號并調節(jié)上述放大部的增益使上述輸出信號保持恒定的反饋環(huán)路。因具備有此反饋環(huán)路，可以在比如無線電中繼裝置中對輸入信號的電平進行平均化。還有，在上述構成中，在不必進行頻率限制的情況下，可以省略帶通濾波器，同時，放大部的級數(shù)也是任意的。
在上述控制裝置中，上述放大部最好各自具備有增益固定型的放大器和根據(jù)來自上述反饋環(huán)路的信號改變衰減量的衰減器。這樣，因具備有放大器和衰減器并由衰減器進行增益調節(jié)，所以，除了上述效果之外，還有，放大器的工作穩(wěn)定。
在上述控制裝置中，上述衰減器最好由由插腳二極管組成的衰減元件、一端接在上述衰減元件的前級且另一端接在第1電壓上的第1電阻、一端接在上述衰減元件的前級且另一端接在第2電壓上的第2電阻組成。通過把象插腳二極管這樣的可進行快速開關的元件用作衰減器的衰減元件使快速動作成為可能，所以，除了上述效果之外，還可以提供特別適用于在高頻區(qū)使用的無線電中繼裝置的控制裝置。
在上述控制裝置中，上述放大部至少具備有增益可變型的第1及第2放大器，還具備有配設在上述第1放大器和上述第2放大器之間并只讓所要求頻帶的信號通過的帶通濾波器，上述第1放大器放大上述輸入信號并把上述放大信號輸出到上述帶通濾波器，上述第2放大器放大通過了上述帶通濾波器的信號。根據(jù)這樣的構成，對在上述無線電中繼裝置上的輸入信號的電平平均化成為可能。
本發(fā)明的控制裝置，其特征在于具備有接收載波的天線、放大上述載波的增益可變型的第1放大部、只讓所要求頻帶的載波通過的帶通濾波器、放大通過了上述帶通濾波器的載波的增益可變型的第2放大部、輸入由上述第2放大部輸出的載波并調節(jié)上述第1及第2放大部的增益使上述輸出的載波保持恒定的反饋環(huán)路。根據(jù)這樣的構成，可以在無線電中繼裝置中對輸入信號的電平進行平均化。
本發(fā)明的控制裝置，其特征在于具備有接收被分為多路的載波的天線、讓所要求頻帶的上述載波通過的第1帶通濾波器、在每個通道上把通過了上述第1帶通濾波器的載波放大到所要求的強度的設在各個通道上的多個放大器、使通過了上述第1帶通濾波器的載波位相同步并對該檢波信號進行A/D變換并輸出的掃描部、根據(jù)來自上述掃描部的信號設定上述多個放大器的最佳輸出并調節(jié)上述多個放大器的增益的控制部。可以對多路劃分選取方式中的每個通道的電平進行平均化。
如上所述，用簡單的電路可以有效地對輸入信號的電平進行平均化。特別是可以對高頻區(qū)域上的輸入信號進行平均化。還有，用簡單的電路可以適用于使各種各樣的物理量保持恒定的控制電路(裝置)。
下面對附圖進行簡單說明。


圖1為與本發(fā)明的實施例1相關的控制裝置的概略圖。
圖2為與本發(fā)明的實施例2相關的控制裝置的概略圖。
圖3為表示第1及第2衰減器52及54的構成例的圖。
圖4為表示使溫度保持恒定的控制裝置之例的圖。
圖5為與本發(fā)明的實施例3相關的控制裝置的概略圖。
下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1為與本發(fā)明的實施例1相關的控制裝置的概略圖。
通常，離建筑物內盲區(qū)的天線較近的攜帶終端及遠離著的攜帶終端的載波電平通過基于攜帶終端的RSSI(Radio-Signal Strength Indicator)的功率調整自動被限幅化。實施例1中，利用此功能對基地臺及攜帶終端的載波電平進行平均化。也就是說，其特征在于在上行線路及下行線路雙方的各放大電路部備有自動增益平均化電路(也包括脈沖串信號平均化電路)。
下面參照圖1對具體動作進行說明。還有，在以下說明中，因上行線路和下行線路具有相同的構成及相同的動作，因此，對下行線路上的載波電平的平均化進行說明，關于上行線路的說明略去。
由外部天線10所接收的載波輸入到第1公用器15，然后輸入到增益可變型的第1放大器20并被放大。被第1放大器20放大的載波被帶通濾波器21限制頻帶，被增益可變型的第2放大器22放大并由后述的定向耦合器25耦合到反饋環(huán)路30上并通過第2公用器40從內部天線45被輸出。在本發(fā)明中，來自第2放大器22的輸出借助于定向耦合器25作為反饋信號輸入到反饋環(huán)路30。反饋信號首先通過檢波器31被檢波，然后，其輸出通過可變電阻器32被平調節(jié)。然后，通過差動放大器33和基準值(閾值)比較，在超過閾值的情況下，把增益限制電流輸出到第1及第2放大器20及22，使第1及第2放大器20及22的增益減少。
依照上述那樣構成可以防止無線電中繼裝置飽和。
還有，在上述實施例中，第1至少第3放大器分別有1個，但為了得到必要的放大倍數(shù)，也可以分別把多個放大器連接成多級。
圖2為與本發(fā)明的實施例2相關的控制裝置的概略圖。
在實施例2中，反饋環(huán)路30的構成與實施例1相同，因此，略去圖示及說明。還有，在圖2中只表示下行線路，上行線路的說明略去。因此，公用器等在圖中也略去。還有，反饋環(huán)路的構成也與圖1相同，因此，略去圖示及說明。
在實施例1中，把來自反饋環(huán)路30的輸出輸入到增益可變的第1及第2放大器20及22，通過改變第1及第2放大器20及22的增益防止無線電中繼裝置飽和，但在本實施例中，通過把衰減器插入放大器間并使來自反饋環(huán)路30的輸出輸入到衰減器來調節(jié)增益。
在圖2中，來自外部天線10的載波輸入到第1放大器51并以規(guī)定的增益被放大。然后，輸入到詳細后述的第1衰減器52。然后，借助于帶通濾波器21使帶有規(guī)定頻帶的載波通過。然后，輸入到第2放大器53并被放大規(guī)定量的載波輸入到詳細后述的第2衰減器54。然后，在第3放大器55上被放大規(guī)定量并從內部天線45被輸出。還有，在圖2中，為了去掉直流成分，使用電容器對于業(yè)者來說的顯然的，因此，略去圖示。
圖3表示第1及第2衰減器52及54的構成例。還有，具有相同的構成，因此，只表示第1衰減器52的構成并說明器動作。
第1衰減器52帶有由比如插腳二極管組成的衰減元件522，在其前級配設有與電源電壓(Vcc)連接的第1電阻元件521，在衰減元件522的后級配設有被連接在反饋環(huán)路30的輸出上的第2電阻元件523。在本實施例中，以此插腳二極管作為在高頻(例如100GHz)下可工作的衰減元件522而起作用。下面對依照上述那樣構成的第1衰減器的動作進行說明。
在反饋環(huán)路30的輸出為0V的情況下，電壓Vcc被正向施加在衰減元件522上，因此，信號電平沒有衰減，第1衰減器52沒有起到衰減器的作用。其次，在反饋環(huán)路30的輸出為Vcc的情況下，在衰減元件522上不產生電位差，因此，信號衰減了衰減元件522的閾值部分(比如，20dB)。因此，衰減量會因反饋環(huán)路30的輸出而變化(即衰減元件522的閾值使之被改變)，由此可以得到所一切的衰減量。換言之，在本實施例2中，由放大器和衰減器構成在實施例1上的增益可變型放大器。根據(jù)此構成，與實施例1相比，可以更加簡單地對在高頻下工作的放大器的增益進行調節(jié)。
還有，在實施例3中，第1電阻元件521連接Vcc而第2電阻元件523連接在接地電壓上，但并不限于此，也可以把第1電阻元件521和連接在接地電壓上、把及第2電阻元件523連接在-Vcc上。在此情況下，來自反饋環(huán)路30的輸出電壓值為-Vcc至0V。還有，連接在第1電阻元件521及第2電阻元件523上的電壓其某一方被來自反饋環(huán)路30的輸出輸入，而且，只要衰減元件522形成有進行上述那樣動作的連接關系，什么樣的構成都可以。還有，電阻元件既可以是帶有規(guī)定閾值的MOSFET，也可以是具有其他電阻功能的元件。
圖2的控制裝置特別說明了作為在高頻下工作的無線電中繼裝置的增益平均化裝置，但并不限于此，也可以用于借助反饋環(huán)路30進行增益平均化的各種各樣裝置。例如，圖4表示使用溫度檢測器(如熱電偶)60代替天線并使溫度保持恒定的控制裝置的例。
在圖4中，除了溫度檢測器60之外進行與圖1和圖2的控制裝置相同的動作，因此，略去圖示及說明。這樣，本發(fā)明不僅可以用作在高頻下工作的機器，而且還可以用作具有象溫度等狀態(tài)比較緩慢變化的物理量的簡單構成的控制裝置。在此情況下，只要配設必要級數(shù)的增益可變型放大器對控制量進行調節(jié)即可。
圖5為與本發(fā)明的實施例3相關的控制裝置的概略圖。在圖5中，因上行線路和下行線路具有相同的構成及相同的動作，因此，只表示下行線路的的構成及動作，關于上行線路的說明略去。
在圖5中，由外部天線10接收并經第1公用器15通過了帶通濾波器21的載波被輸入到掃描部70和每個通道上的多個放大系統(tǒng)。如果為TDMA(分時多路選取方式)，則此通道為每個時間間隙的通道，在FDMA(分頻選取方式)中意味著每個規(guī)定頻率的通道，當然也適用于其他的比如CDMA(分碼選取方式)等，但這里作為TDMA進行說明。
輸入到掃描部70的載波被以規(guī)定的增益放大并通過第1帶通濾波器16對載波的頻帶進行限制后被地3放大器71放大。然后，在混頻器72上與來自詳細后述的CPU80的位相參考信號混頻，再用第2帶通濾波器73進行頻帶限制，然后，再次用第4放大器74進行放大，通過低通濾波器77用檢波器78進行直流檢波。被直流檢波后的信號用A/D變換器79被A/D轉換并輸入到CPU80。CPU80根據(jù)來自A/D變換器79的輸入信號把反饋信號輸出到詳細后述的個通道的放大器20、22、35。
下面對各通道的構成及其動作進行說明，但因各通道的構成都相同，所以，只對A通道的構成及動作進行說明。
A通道配設有2個放大器和2個帶通濾波器21。首先，輸入到通道的載波通過第1放大器20被放大。這里，第1放大器20為增益可變的，以借助于上述反饋信號修正的增益對輸入信號(載波)放大。然后，在混頻器37上與來自CPU80的位相參考信號混頻并達到位相同步后，用帶通濾波器21進行頻帶限制，然后，在第2放大器22上與第1放大器20同樣對輸入信號進行放大。然后，經帶通濾波器23被頻帶限制了的信號在第5放大器35上被放大。此第5放大器35的增益調節(jié)也與第1放大器20同樣被進行。還有，從A通道起到n通道的各通道上被增益調節(jié)了的信號輸入到第5放大器35。來自第5放大器35的信號(TDMA或FDMA信號)作為載波通過第2公用器40從內部天線45被輸出到比如攜帶終端上。還有，也可以把增益固定型的第6放大器36設在第5放大器35的后級。
如上所述，在實施例3中，CPU80取入經位相同步并在掃描所定的時間內積分電平并通過A/D變換器對該時間的RMS(Root MeanSquare)直流檢波信號進行轉換后的結果，設定放大器的最佳輸出并輸出反饋信號。還有，依照TDMA的同步時序對載波電平進行同步檢波，并通過CPU80進行自動增益放大。因此，根據(jù)實施例3，在TDMA方式中可以對各通道的電平進行平均化。還有，也可以同樣適用于其他的多路劃分選取方式。
本發(fā)明并不限于上述發(fā)明的實施例，只要在不改變本發(fā)明的宗旨的范圍內，當然可以進行各種各樣的變異。
權利要求
1.一種控制裝置，其特征在于具備有輸入規(guī)定信號的輸入部、放大上述輸入信號的增益可變型放大部、輸入由上述放大部輸出的信號并調節(jié)上述放大部的增益使上述輸出信號保持恒定的反饋環(huán)路。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述放大部各自具備有增益固定型的放大器和根據(jù)來自上述反饋環(huán)路的信號改變衰減量的衰減器。
3.根據(jù)權利要求2所述的控制裝置，其特征在于上述衰減器由由插腳二極管組成的衰減元件、一端接在上述衰減元件的前級且另一端接在第1電壓上的第1電阻、一端接在上述衰減元件的前級且另一端接在第2電壓上的第2電阻組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述放大部至少具備有增益可變型的第1及第2放大器，還具備有配設在上述第1放大器和上述第2放大器之間并只讓所要求頻帶的信號通過的帶通濾波器，上述第1放大器放大上述輸入信號并把上述放大信號輸出到上述帶通濾波器，上述第2放大器放大通過了上述帶通濾波器的信號。
5.一種控制裝置，其特征在于具備有接收載波的天線、放大上述載波的增益可變型的第1放大部、只讓所要求頻帶的載波通過的帶通濾波器、放大通過了上述帶通濾波器的載波的增益可變型的第2放大部、輸入由上述第2放大部輸出的載波并調節(jié)上述第1及第2放大部的增益使上述輸出的載波保持恒定的反饋環(huán)路。
6.一種控制裝置，其特征在于具備有接收被分為多路的載波的天線、讓所要求頻帶的上述載波通過的第1帶通濾波器、在每個通道上把通過了上述第1帶通濾波器的載波放大到所要求的強度的設在各個通道上的多個放大器、使通過了上述第1帶通濾波器的載波位相同步并對該檢波信號進行A/D變換并輸出的掃描部、根據(jù)來自上述掃描部的信號設定上述多個放大器的最佳輸出并調節(jié)上述多個放大器的增益的控制部。
全文摘要
一種控制裝置,其特征在于具備有輸入規(guī)定信號的輸入部、放大上述輸入信號的增益可變型放大部、輸入由上述放大部輸出的信號并調節(jié)上述放大部的增益使上述輸出信號保持恒定的反饋環(huán)路。該控制裝置用簡單的電路可以有效地對輸入信號的電平進行平均化,特別是可以對高頻區(qū)域上的輸入信號進行平均化。
文檔編號H03G11/00GK1268808SQ0010558
公開日2000年10月4日 申請日期2000年3月31日 優(yōu)先權日1999年3月31日
發(fā)明者小川升 申請人:原田工業(yè)株式會社