專利名稱：通信設(shè)備的rf功率檢測電路及具有其的移動通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備的RF功率檢測電路及具有其的移動通信終端，更詳細(xì)地說，涉及一種檢測輸出RF信號的通信設(shè)備所輸出的RF信號的RF功率檢測電路及具有其的移動通信終端。
背景技術(shù)：
移動通信終端在與基站進(jìn)行通信時，每隔一定周期或?yàn)榱藗鬏敂?shù)據(jù)而輸出RF(射頻)發(fā)射功率。此時，根據(jù)從移動通信終端輸出的RF信號強(qiáng)度的不同，可能會影響周圍通信環(huán)境，通信質(zhì)量因RF信號強(qiáng)度而變化，因此，需要一種測量RF信號的技術(shù)。
以往，移動通信終端為了測量RF信號，通過一個肖特基二極管對RF信號進(jìn)行整流，生成DC(直流)信號。此時，肖特基二極管的整流曲線在較低輸入電平下無法保證線性，因此，在輸入信號較小時測量的值會帶有許多誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種檢測RF信號功率的RF功率檢測電路及具有其的移動通信終端，當(dāng)移動通信終端等輸出RF信號的通信設(shè)備測量RF信號時，即使RF信號的輸入電平較低，也可以減小誤差，測量RF信號。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，針對輸出RF信號的通信設(shè)備所帶有的檢測輸出RF信號功率的檢測電路，本發(fā)明的通信設(shè)備的RF功率檢測電路包括如下幾個部分第1電容器，它從通過RF輸入端子輸入的RF功率信號中去除DC成份；電流檢測部，它為了從去除直流成份的交流信號中檢測電流，由肖特基二極管多級連接而成；對數(shù)放大器放大部，它由對通過上述第1電容器輸入的RF信號進(jìn)行放大的對數(shù)放大器多級排列而成；電流-電壓轉(zhuǎn)換器，它連接于上述電流檢測部的輸出端，根據(jù)上述肖特基二極管的電流-電壓特性，把電流檢測部的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；控制部，它對上述對數(shù)放大器放大部的各對數(shù)放大器是否工作進(jìn)行控制，使上述電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出特性具有線性。
而且，為了穩(wěn)定地輸出上述電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，上述RF信號檢測電路還可以包括如下幾個部分電阻，它連接于電流-電壓轉(zhuǎn)換器與上述DC輸出端子之間；第2電容器，它并列連接于上述電阻與上述DC輸出端子之間。
而且，上述對數(shù)放大器放大部的各對數(shù)放大器可以具有10dB放大率。
而且，上述對數(shù)放大器放大部可以由4個對數(shù)放大器分層連接，以便具有40dB的寬域特性。
而且，當(dāng)上述電流-電壓轉(zhuǎn)換器的I-V特性曲線超過保持線性的范圍時，上述控制部切斷上述對數(shù)放大器放大部的相應(yīng)對數(shù)放大器的動作。
本發(fā)明的移動通信終端帶有具有如上各項(xiàng)特征的RF功率檢測電路。
采用本發(fā)明，與只使用一個肖特基二極管檢測RF信號時相比，多級排列4個對數(shù)放大器，通過多級排列的肖特基二極管檢測被各對數(shù)放大器放大的RF信號的電流，當(dāng)輸入RF信號的信號電平較低時，也可以在40dB的動態(tài)范圍內(nèi)保持肖特基二極管的I-V線性，在有效減小噪聲的誤差的同時，進(jìn)行正確測量。


圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的移動通信終端的功率檢測電路圖；圖2是肖特基二極管的I-V特性圖。
其中，附圖標(biāo)記10-RF輸入端子20-第1電容器30-電流檢測部31～35-肖特基二極管40-對數(shù)放大器放大部 41～44-對數(shù)放大器50-I-V轉(zhuǎn)換器 60-電阻70-第1電容器 80-DC輸出端子90-控制器具體實(shí)施方式
下面參照附圖，說明本發(fā)明一個實(shí)施例的移動通信終端的功率檢測電路。
圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的移動通信終端的功率檢測電路圖。
如圖1所示，本發(fā)明一個實(shí)施例的移動通信終端的功率檢測電路由從通過RF輸入端子10輸入的RF功率信號中去除DC成份的第1電容器20、電流檢測部30、對數(shù)放大器放大部40、I-V轉(zhuǎn)換器50、連接于I-V轉(zhuǎn)換器50與DC輸出端子80之間的電阻60及第2電容器70、以及控制器90構(gòu)成。
電流檢測部30為了從被第1電容器20去除直流成份的交流信號中檢測到電流，由肖特基二極管31，32，33，34，35多級串行連接構(gòu)成。
肖特基二極管31，32，33，34，35執(zhí)行對電流進(jìn)行整流、檢測的功能。如圖2所示，肖特基二極管的整流曲線在低輸入電平下，不能保證線性。
即，如圖2的，X軸表示RF信號的電流，Y軸表示輸出電壓。在附圖中，下行曲線1表示負(fù)反饋狀態(tài)下的肖特基二極管特性，上行曲線2表示正反饋狀態(tài)下的肖特基二極管特性。
如附圖所示，在中間的一定區(qū)域，線性得到了保持，但在未達(dá)到線性保持區(qū)域的區(qū)域或超過線性保持區(qū)域的區(qū)域，線性沒有得到保持。
因此，為了無誤差地測量RF信號，需要構(gòu)成一種檢測電路，使之在肖特基二極管31，32，33，34，35的電流-電壓特性保持線性的范圍內(nèi)動作。
而且，—般而言，移動通信終端的發(fā)射功率在絕對值40dB以內(nèi)的范圍內(nèi)變化。因此，最好使肖特基二極管31，32，33，34，35在40dB的動態(tài)范圍內(nèi)動作。為此，還要使通過對數(shù)放大器放大部40放大的RF信號輸入各肖特基二極管32，33，34，35。
對數(shù)放大器放大部40由對通過第1電容器20輸入的RF信號進(jìn)行放大的對數(shù)放大器41，42，43，44多級排列構(gòu)成。此時還要進(jìn)行連接，使各對數(shù)放大器41，42，43，44的輸出可以輸出到電流檢測部30的各肖特基二極管32，33，34，35。
I-V轉(zhuǎn)換器50連接于電流檢測部30的輸出端，根據(jù)肖特基二極管的電流-電壓特性，把電流檢測部30的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行輸出。
為了穩(wěn)定地輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換器50的輸出電壓，在I-V轉(zhuǎn)換器50與DC輸出端子80之間連接著電阻R1 60，在該電阻R1 60與DC輸出端子80之間連接著第2電容器70。
控制器90根據(jù)I-V轉(zhuǎn)換器50的輸出，控制對數(shù)放大器放大部40的各對數(shù)放大器41，42，43，44是否動作，以便使I-V轉(zhuǎn)換器50的I-V特性曲線具有線性。
即，當(dāng)控制器90激活對數(shù)放大器41，42，43，44的動作時，向各對數(shù)放大器41，42，43，44接入相應(yīng)電壓Va，Vb，Vc，Vd。
另一方面，當(dāng)控制器90切斷對數(shù)放大器41，42，43，44的動作時，向各對數(shù)放大器41，42，43，44切斷相應(yīng)電壓Va，Vb，Vc，Vd。
下面說明如上構(gòu)成的本發(fā)明一個實(shí)施例的移動通信終端的RF信號檢測電路的動作。
首先，以向第1對數(shù)放大器41、第2對數(shù)放大器42、第3對數(shù)放大器43、第4對數(shù)放大器44接入動作電源Va，Vb，Vc，Vd的情形為例進(jìn)行說明。
通過RF輸入端子10輸入了測量的RF信號后，在第1電容器20中去除DC成份。
經(jīng)過第1電容器20的RF信號輸入第1肖特基二極管31和第1對數(shù)放大器41。根據(jù)輸入第1肖特基二極管31的RF信號電壓，第1肖特基二極管31把電流I1輸出到I-V轉(zhuǎn)換器50。
此時，輸入第1對數(shù)放大器41的RF信號電壓被放大10dB，輸入第2肖特基二極管32和第2對數(shù)放大器42。
根據(jù)經(jīng)第1對數(shù)放大器41放大10dB并輸入第2肖特基二極管32的RF信號電壓，第2肖特基二極管32把電流I2輸出到I-V轉(zhuǎn)換器50。
接著，被第1對數(shù)放大器41放大10dB并輸入第2對數(shù)放大器42的RF信號電壓再被放大10dB，輸入第3肖特基二極管33和第3對數(shù)放大器43。
根據(jù)被第1對數(shù)放大器41及第2對數(shù)放大器42依次各放大10dB并輸入第3肖特基二極管33的RF信號電壓，第3肖特基二極管33把電流I3輸出到I-V轉(zhuǎn)換器50。
接著，被第1對數(shù)放大器41、第2對數(shù)放大器42依次各放大10dB并輸入第3對數(shù)放大器43的RF信號電壓再次被放大10dB，輸入第4肖特基二極管34和第4對數(shù)放大器44。
根據(jù)被第1對數(shù)放大器41、第2對數(shù)放大器42、第3對數(shù)放大器43依次各放大10dB并輸入第4肖特基二極管34的RF信號電壓，第4肖特基二極管34把電流I4輸入I-V轉(zhuǎn)換器50。
接著，被第1對數(shù)放大器41、第2對數(shù)放大器42、第3對數(shù)放大器43依次各放大10dB并輸入第4對數(shù)放大器44的RF信號電壓被再次放大10dB，輸入第5肖特基二極管35。
根據(jù)被第1對數(shù)放大器41、第2對數(shù)放大器42、第3對數(shù)放大器43、第4對數(shù)放大器44依次各放大10dB并輸入第5肖特基二極管35的RF信號電壓，第5肖特基二極管35把電流I5輸出到I-V轉(zhuǎn)換器50。
于是，輸入I-V轉(zhuǎn)換器50的全部輸入電流I是I1，I2，I3，I4，I5相加值。此時，I-V轉(zhuǎn)換器50為了具有線性輸出特性，輸入電流I必須具有圖2所示I-V特性圖中的具有線性區(qū)域內(nèi)的值。
為此，控制器90對I-V轉(zhuǎn)換器50進(jìn)行監(jiān)視，判斷輸入電流I是否是可以保證I-V轉(zhuǎn)換器50的線性動作的范圍內(nèi)的值。
例如，如果I-V轉(zhuǎn)換器50的輸入電流I超過第1肖特基二極管31的I-V特性圖中的線性區(qū)間，則控制器90切斷接入第1對數(shù)放大器41、第2對數(shù)放大器42、第3對數(shù)放大器43、第4對數(shù)放大器44的動作電源Va，Vb，Vc，Vd。
另一方面，如果I-V轉(zhuǎn)換器50的輸入電流I小于第1肖特基二極管31的I-V特性圖中的線性區(qū)間的最小電平，則控制器90接通接入第1對數(shù)放大器41、第2對數(shù)放大器42、第3對數(shù)放大器43、第4對數(shù)放大器44的動作電源Va，Vb，Vc，Vd，在使各層的對數(shù)放大器41，42，43，44動作后，使用第5肖特基二極管35輸出的I5電流。此時，I5占據(jù)了全體電流I的90％，因此，I1，I2，I3，I4不足全體電流I的10％，所以，根本不會對全體電流I的線性產(chǎn)生影響。
因此，與只使用第1肖特基二極管31一個時相比，當(dāng)使用4個對數(shù)放大器41，42，43，44時，可以追加確認(rèn)40dB的動態(tài)范圍，使DC輸出端子的輸出值具有了線性。
此時，第2電容器70應(yīng)充分小，以使對數(shù)放大器的應(yīng)答時間快于對數(shù)函數(shù)曲線。電阻R1 60和第2電容器70的時間常數(shù)要使對數(shù)放大器的輸出上升時間(rise time)的90％是一個頻(step)。
如果時間常數(shù)大，則會影響迅速執(zhí)行檢測，造成肖特基二極管的使用動作頻率降低。因此，確定第2電容器70的容量值，使對數(shù)函數(shù)的變化量快于輸入的變化。此時，函數(shù)式為時間常數(shù)(T)＝RC。
另一方面，如果第1電容器C1 20和第2電容器C2過小，電阻R1 60將會引起輸入RF信號衰減(attenuate)。另外，應(yīng)高于由電阻R1 60和第2電容器C2 70決定的高通濾波器(High pass filter)的轉(zhuǎn)角頻率(cornerfrequency)。
以上參照本發(fā)明的有益實(shí)施例及許多具體的變形實(shí)施例進(jìn)行了說明。但是，不同于具體說明的許多其它實(shí)施例也屬于本發(fā)明的思想及范圍內(nèi)，這是相關(guān)領(lǐng)域業(yè)內(nèi)人士不言而喻的。
例如，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，是以具有40dB動態(tài)范圍的移動通信終端的RF功率檢測電路為例進(jìn)行說明，這只是一種有益的示例而已，可以不限定于40dB這一數(shù)值，隨意進(jìn)行變形。
而且，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，使用了各對數(shù)放大器的放大率是10dB的對數(shù)放大器，但是，對數(shù)放大器的放大率可以根據(jù)需要隨意變形，這是不言而喻的。
另外，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，對于執(zhí)行移動通信終端基本動作所需的移動通信終端的各種眾所周知的構(gòu)成要素，附圖中并未標(biāo)示或進(jìn)行另外說明，只對執(zhí)行功率檢測的檢測電路進(jìn)行了詳細(xì)說明。
但是，在移動通信終端中內(nèi)置這種檢測電路，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一個實(shí)施例的執(zhí)行RF功率檢測的移動通信終端，這是不言而喻的。
而且，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，作為輸出RF信號的通信設(shè)備，是以移動通信終端帶有的RF檢測電路為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不局限于移動通信終端，在輸出RF信號的各種通信設(shè)備，比如在基站等有線無線通信設(shè)備中均可以實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，這是不言而喻的。
在本發(fā)明中，與只使用一個肖特基二極管檢測RF信號時相比，多級排列4個對數(shù)放大器，通過多級排列的肖特基二極管檢測被各對數(shù)放大器放大的RF信號的電流，當(dāng)輸入RF信號的信號電平較低時，也可以在40dB的動態(tài)范圍內(nèi)保持肖特基二極管的I-V線性，在有效減小噪聲的誤差的同時，進(jìn)行正確測量。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種通信設(shè)備的射頻功率檢測電路，針對輸出射頻信號的通信設(shè)備所帶有的檢測輸出射頻信號功率的檢測電路，其特征包括第1電容器，從通過射頻輸入端子輸入的射頻功率信號中去除直流成份；電流檢測部，為了從去除直流成份的交流信號中檢測電流，由肖特基二極管多級連接而成；對數(shù)放大器放大部，由對通過所述第1電容器輸入的射頻信號進(jìn)行放大的對數(shù)放大器多級排列而成，使各對數(shù)放大器的輸出可以輸入所述電流檢測部的各肖特基二極管；電流-電壓轉(zhuǎn)換器，連接于所述電流檢測部的輸出端，根據(jù)所述肖特基二極管的電流-電壓特性，把電流檢測部的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓，輸出到直流輸出端子；控制部，對所述對數(shù)放大器放大部的各對數(shù)放大器是否工作進(jìn)行控制，使所述電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出特性具有線性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備的射頻功率檢測電路，其特征是為了穩(wěn)定地輸出所述電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，還包括連接于電流-電壓轉(zhuǎn)換器與所述直流輸出端子之間的電阻、并列連接于所述電阻與上述直流輸出端子之間的第2電容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備的射頻功率檢測電路，其特征是所述對數(shù)放大器放大部的各對數(shù)放大器具有10dB放大率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信設(shè)備的射頻功率檢測電路，其特征是所述對數(shù)放大器放大部由4個對數(shù)放大器多級連接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備的射頻功率檢測電路，其特征是當(dāng)所述電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出特性超過保持線性的范圍時，所述控制部切斷所述對數(shù)放大器放大部的相應(yīng)對數(shù)放大器的動作，使所述電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出特性處于保持線性的范圍內(nèi)。
6.一種具有權(quán)利要求1至權(quán)利要求5任意一項(xiàng)的射頻功率檢測電路的移動通信終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信設(shè)備的RF功率檢測電路，其特征是包括如下幾個部分第1電容器，它從通過RF輸入端子輸入的RF功率信號中去除DC成份；電流檢測部，它為了從去除直流成份的交流信號中檢測電流，由肖特基二極管多級連接而成；對數(shù)放大器放大部，它由對通過上述第1電容器輸入的RF信號進(jìn)行放大的對數(shù)放大器多級排列而成；電流－電壓轉(zhuǎn)換器，它連接于上述電流檢測部的輸出端，根據(jù)上述肖特基二極管的電流－電壓特性，把電流檢測部的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；控制部，它對上述對數(shù)放大器放大部的各對數(shù)放大器是否工作進(jìn)行控制，使上述電流－電壓轉(zhuǎn)換器的輸出特性具有線性。采用本發(fā)明可以有效減小關(guān)于噪聲的誤差，進(jìn)行正確測量。
文檔編號H04B7/26GK1905397SQ20061008315
公開日2007年1月31日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者鄭泰槿 申請人:樂金電子(中國)研究開發(fā)中心有限公司