PL186649B1 - Radiowy obwód czołowy - Google Patents

Abstract

1. Radiowy obwód czolowy, który zawiera co naj- mniej dwa wzmacniacze, których zaciski wejsciowe sa dolaczone do anteny radiowej, przy czym zacisk wyj- sciowy kazdego ze wzmacniaczy jest dolaczony do pier- wszego zacisku wejsciowego miksera, a drugi zacisk wejsciowy kazdego z mikserów jest dolaczony do lo- kalnego oscylatora, ponadto zacisk wyjsciowy kazdego z mikserów jest dolaczony do wejscia wzmacniacza czestotliwosci posredniej, znamienny tym, ze dla zala- czenia i odlaczenia oscylatora (7) do i od przyporzadko- wanego miksera (4, 5), w ukladzie pomiedzy oscylato- rem (7) oraz drugim zaciskiem wejsciowym kazdego z mikserów (4, 5), jest wlaczony przelacznik (6). PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest radiowy obwód czołowy, a zwłaszcza rekonfigurowalny radiowy obwód czołowy.

Typowe radiowe obwody czołowe przeznaczone są do pracy niskoszumowej. Wymaganie to może być spełnione pod warunkiem, że iloczyn transkonduktancji i rezystancji źródła g_m· R_s urządzenia wejściowego, np. bipolarnego tranzystora MOS w obwodzie czołowym, jest znacznie większy od 1. Prowadzi to do znacznego poboru prądu, gdyż prąd spoczynkowy określa transkonduktancję urządzenia wejściowego.

Często bywa tak, że moc sygnału jest znacznie większa niż czułość obwodu czołowego. W takich przypadkach napięcie wstępne obwodu czołowego może być obniżone w celu zmniejszenia wartości prądu. Wzrasta wówczas również poziom szumów, lecz przy zachowaniu stałego stosunku sygnału do szumu, odbiór sygnału nie ulega zakłóceniu.

Zmiana poziomu napięcia wstępnego obwodu czołowego powoduje zachwianie liniowości jego działania oraz zmniejszenie szerokości pasma do zakresów, które są mało przydatne. Obniżenie wartości prądu spoczynkowego urządzenia wejściowego spowoduje zmniejszenie częstotliwości tranzytowej urządzenia. W urządzeniach pracujących w zakresie wysokich częstotliwości, jak na przykład w telefonii komórkowej, takie rozwiązanie nie jest przydatne ze względu na zbyt wąskie pasmo częstotliwości. Gęstość prądu urządzenia wejściowego musi być utrzymana, co jest związane z koniecznością przełączania się pomiędzy dwoma

186 649 różnymi strukturami obwodów czołowych. Umieszczenie w obwodzie niezbędnego do tego celu przełącznika wpływa na podwyższenie poziomu szumu, zakłócając pracę całego obwodu. Co więcej, zachwiana zostanie również liniowość układu.

Radiowy obwód czołowy, który zawiera co najmniej dwa wzmacniacze, których zaciski wejściowe dołączone są do anteny radiowej, przy czym zacisk wyjściowy każdego ze wzmacniaczy jest dołączony do pierwszego zacisku wejściowego miksera, a drugi zacisk wejściowy każdego z mikserów jest dołączony do lokalnego oscylatora, ponadto zacisk wyjściowy każdego z mikserów jest dołączony do wejścia wzmacniacza częstotliwości pośredniej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dla załączenia i odłączenia oscylatora do i od przyporządkowanego miksera, w układzie pomiędzy oscylatorem oraz drugim zaciskiem wejściowym każdego z mikserów, włączony jest przełącznik.

Korzystnym jest, że do sterowania przełącznika przystosowany jest obwód sterujący.

Korzystnym jest, że obwód sterujący przystosowany jest do sterowania przełącznika w odpowiedzi na sygnał i/lub moc zakłóceń.

Korzystnym jest, że obwód sterujący jest przystosowany do sterowania przełącznika dla odłączenia oscylatora od jednego z mikserów w odpowiedzi na sygnał w stanie wysokim i/lub wysoką moc zakłóceń oraz dołączenia oscylatora do miksera w odpowiedzi na sygnał w stanie ruskim i/lub małą moc zakłóceń.

Korzystnym jest, że przełącznik jest przystosowany do odłączania prądu spoczynkowego dołączonego do miksera wzmacniacza w tym samym momencie, w którym oscylator jest odłączony od miksera.

Korzystnym jest, że jeden z mikserów jest dołączony do wzmacniacza niskoszumowego, zaś drugi z mikserów jest dołączony do niskoprądowego wzmacniacza liniowego.

Korzystnym jest, że zacisk wyjściowy każdego miksera jest dołączony do zacisku wejściowego wspólnego wzmacniacza częstotliwości pośredniej przez niskoszumowy wzmacniacz częstotliwości pośredniej oraz niskoprądowy wzmacniacz częstotliwości pośredniej.

Rozwiązanie według wynalazku jest rekonfigurowalnym radiowym obwodem czołowym, który ma niski pobór mocy przy zachowaniu wysokiego poziomu sygnału. Zapewnia to obwód, w którym wzmacniacze są włączane i wyłączane za pomocą jednego przełącznika-miksera, zamiast za pomocą wielu przełączników lub elementów mnożących sygnały, które załączają i odłączają napięcie lub prąd zasilania poszczególnych wzmacniaczy.

Zaletą takiego rozwiązania jest fakt, że impedancja wejściowa układu wzmacniacza zmienia się w mniejszym stopniu niż gdyby zastosować przełączanie prądem. Ponadto, nie jest konieczne wprowadzanie dodatkowych elementów do samego obwodu, które wpływają niekorzystnie na jego podatność na szum.

Przedmiot wynalazku zostanie objaśniony szczegółowo w przykładzie wykonania na rysunku.

Radiowy obwód czołowy, z możliwością rekonfiguracji, przedstawiony na rysunku, zawiera wzmacniacz niskoszumowy 1 i niskoprądowy wzmacniacz liniowy 2. Możliwe jest zastosowanie więcej niż dwóch wzmacniaczy innego rodzaju.

Zacisk wejściowy wzmacniacza niskoszumowego 1 oraz zacisk wejściowy niskoprądowego wzmacniacza liniowego 2 są dołączone do zacisku antenowego 3 radia, które nie zostało przedstawione na rysunku.

Zacisk wyjściowy wzmacniacza niskoszumowego 1, jest dołączony do pierwszego zacisku wejściowego miksera niskoszumowego 4. Drugi zacisk wejściowy miksera niskoszumowego 4 jest dołączony do zacisku wyjściowego przełącznika 6. Pierwszy zacisk wejściowy przełącznika 6 jest dołączony do lokalnego oscylatora 7, a drugi, zacisk sterujący przełącznika 6, jest dołączony do obwodu sterującego 8.

Zacisk wyjściowy niskoprądowego wzmacniacza liniowego 2 jest dołączony do pierwszego wejścia miksera liniowego 5. Drugi zacisk wejściowy miksera liniowego 5 jest połączony z drugim zaciskiem wyjściowym przełącznika 6.

Jeśli zostaną zastosowane więcej niż dwa wzmacniacze, każdy z nich jest połączony z własnym mikserem. Co więcej, każdy z mikserów jest wówczas dołączony do odrębnego zacisku wyjściowego przełącznika 6.

186 649

Obwód sterujący 8 jest przystosowany do sterowania przełącznika 6 lokalnego oscylatora i służy do dołączania/odłączania mikserów 4 i 5 do/od lokalnego oscylatora 7, w odpowiedzi na sygnały odbierane przez antenę 3 i/lub w odpowiedzi na inny parametr, na przykład moc zakłóceń.

W przedstawionym przykładzie wykonania zacisk wyjściowy miksera niskoszumowego 4 oraz zacisk wyjściowy miksera liniowego 5 są dołączone do zacisku wejściowego wspólnego wzmacniacza częstotliwości pośredniej 9 przez niskoszumowy wzmacniacz częstotliwości pośredniej 10 oraz do wejścia niskoprądowego wzmacniacza częstotliwości pośredniej 11.

W przedstawionym przykładzie wykonania obwód sterujący 8 jest przystosowany do sterowania przełącznika 6 lokalnego oscylatora w taki sposób, że mikser niskoszumowy 4 jest odłączony od oscylatora 7 w odpowiedzi na sygnał w stanie wysokim i/lub przy wysokiej mocy zakłóceń i dołączony do oscylatora 7 w odpowiedzi na sygnał w stanie niskim i/lub przy małej mocy zakłóceń.

Ponadto, w przedstawionym przykładzie wykonania, kiedy mikser 4 jest odłączony od lokalnego oscylatora 7 za pomocą przełącznika 6, wzmacniacz niskoszumowy 1 nie pobiera mocy. Alternatywnie, obwód sterujący 8 w przedstawionym przykładzie wykonania może powodować odłączenie prądu spoczynkowego niskoszumowego wzmacniacza 1 w momencie, w którym mikser niskoszumowy 4 jest odłączony od oscylatora 7.

Jak wspomniano, układ może zawierać więcej niż dwa różne wzmacniacze oraz przyporządkowane im miksery. Dzięki temu, zgodnie z wynalazkiem, możliwe jest przełączanie np. pomiędzy dwoma lub większą liczbą kaskad składających się ze wzmacniacza i miksera w zależności od mocy sygnału, lub wielkości innego parametru, np. mocy zakłóceń. Jak już opisano, jedna z kaskad wzmacniacz-mikser może być zoptymalizowana pod kątem poziomu szumów, co powoduje wysoki pobór mocy, zaś inna pod kątem obniżenia prądu oraz zachowania liniowości. Taka budowa układu pozwala na obniżenie średniego poboru mocy, co uzyskuje się dzięki przełączaniu pomiędzy wspomnianymi kaskadami.

Zaletą takiego rozwiązania jest, że wartość impedancji wejściowej wzmacniacza zmienia się w mniejszym stopniu niż gdyby wartością regulowaną był prąd zasilający oraz fakt, że nie ma konieczności wprowadzania dodatkowych elementów w układzie, co mogłoby spowodować pogorszenie jego właściwości dla pracy niskoszumowej.

186 649

186 649

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Radiowy obwód czołowy, który zawiera co najmniej dwa wzmacniacze, których zaciski wejściowe są dołączone do anteny radiowej, przy czym zacisk wyjściowy każdego ze wzmacniaczy jest dołączony do pierwszego zacisku wejściowego miksera, a drugi zacisk wejściowy każdego z mikserów jest dołączony do lokalnego oscylatora, ponadto zacisk wyjściowy każdego z mikserów jest dołączony do wejścia wzmacniacza częstotliwości pośredniej, znamienny tym, że dla załączenia i odłączenia oscylatora (7) do i od przyporządkowanego miksera (4, 5), w układzie pomiędzy oscylatorem (7) oraz drugim zaciskiem wejściowym każdego z mikserów (4, 5), jest włączony przełącznik (6).
2. 2. Obwód według zastrz. 1, znamienny tym, że do sterowania przełącznika (6) przystosowany jest obwód sterujący (8).
3. 3. Obwód według zastrz. 2, znamienny tym, że obwód sterujący (8) jest przystosowany do sterowania przełącznika (6) w odpowiedzi na sygnał i/lub moc zakłóceń.
4. 4. Obwód według zastrz. 3, znamienny tym, że obwód sterujący (8) jest przystosowany do sterowania przełącznika (6) dla odłączenia oscylatora (7) od jednego z mikserów (4) w odpowiedzi na sygnał w stanie wysokim i/lub wysoką moc zakłóceń oraz dołączenia oscylatora (7) do tego miksera (4) w odpowiedzi na sygnał w stanie niskim i/lub małą moc zakłóceń.
5. 5. Obwód według zastrz. 4, znamienny tym, że przełącznik (6) jest przystosowany do odłączania prądu spoczynkowego dołączonego do miksera (4) wzmacniacza (1) w tym samym momencie, w którym oscylator (7) jest odłączony od miksera (4).
6. 6. Obwód według zastrz. 1, znamienny tym, że jeden z mikserów (4) jest dołączony do wzmacniacza niskoszumowego (1), zaś drugi z mikserów (5) jest dołączony do niskoprądowego wzmacniacza liniowego (2).
7. 7. Obwód według zastrz. 1, znamienny tym, że zacisk wyjściowy każdego miksera (4, 5) jest dołączony do zacisku wejściowego wspólnego wzmacniacza częstotliwości pośredniej (9) przez niskoszumowy wzmacniacz częstotliwości pośredniej (10) oraz niskoprądowy wzmacniacz częstotliwości pośredniej (11).