DE19736660C1 - Regelanordnung zur Linearisierung einer Verstärkerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung zur Linearisierung einer Verstärkerschaltung.

In Funkanlagen, beispielsweise in den Basisstationen von Mo­ bilfunksystemen, werden üblicherweise Verstärkerschaltungen als Endstufen zur Erzeugung der erforderlichen Sendeleistung eingesetzt. Die in den Verstärkerschaltungen verwendeten Lei­ stungsverstärker zur Verstärkung der hochfrequenten Sendesig­ nale werden zur Erzielung eines möglichst hohen Wirkungsgra­ des oftmals bis in den nichtlinearen Arbeitsbereich der Ver­ stärkungselemente (Transistoren, Wanderfeldröhren etc.) aus­ gesteuert. In diesem nichtlinearen Bereich besteht keine Pro­ portionalität zwischen der Eingangs- und der Ausgangsampli­ tude des Sendesignals und es treten Amplitudenverzerrungen auf. Neben diesen Amplituden- können auch Phasenverzerrungen auftreten, so daß es zwischen der Phase des Eingangssignals und der Phase des Ausgangssignals amplitudenabhängig zu einer Phasendrehung kommt (AM-PM-Konversion). Diese beiden Verzer­ rungsarten führen bei Sendesignalen mit zeitliche variieren­ der Hüllkurve (z. B. AM, QAM, CDMA) zu einer Verschlechterung der Qualität des vom Empfänger zu verarbeitenden Sendesignals sowie zu einer unter Umständen nicht tolerierbaren Verbreite­ rung des Sendespektrums.

Eine bekannte, jedoch technisch sehr aufwendige, Maßnahme zur Entzerrung ist die im Sendefrequenzbereich vorgenommene "Feed- Forward-Kompensation".

Aus der GB 2 239 755 A ist eine Schaltung zur Kompensierung von nichtlinearen Effekten bezüglich der Phase und Amplitude in einem Verstärker bekannt, bei der die Eingangs- und Aus­ gangsphase bzw. Eingangs- und Ausgangsamplitude miteinander verglichen werden. Aus dem Vergleich werden Steuersignale ab­ geleitet, die ein variables Dämpfungsglied und einen Phasen­ schieber ansteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verzerrungen des Ausgangssignals eines im nichtlinearen Bereich arbeiten­ den Leistungsverstärkers in einer Verstärkerschaltung zu ver­ ringern. Die Aufgabe wird durch die Regelanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind den übrigen Un­ teransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Regelanordnung ist in einer Verstärker­ schaltung realisiert, die einen im nichtlinearen Bereich ar­ beitenden Leistungsverstärker zur Verstärkung eines hochfre­ quenten Eingangssignals aufweist. In einer Modulatoreinrich­ tung wird ein Lokaloszillatorsignal aus einem mittels eines Eingangsrichtkopplers aus dem Eingangssignal ausgekoppelten Eingangsmeßsignal abgeleitet. Eine Eingangsmischereinrichtung mischt das Lokaloszillatorsignal mit dem Eingangsmeßsignal zu einem Eingangszwischenfrequenzsignal. In einer Eingangsdetek­ toreinrichtung wird nachfolgend aus dem Eingangszwischenfre­ quenzsignal ein Eingangspegelsignal abgeleitet. In gleicher Weise wird in einer Ausgangsmischereinrichtung ein mittels eines Ausgangsrichtkopplers aus dem Ausgangssignal ausgekop­ peltes Ausgangsmeßsignal mit dem Lokaloszillatorsignal zu ei­ nem Ausgangszwischenfrequenzsignal gemischt. Aus diesem Aus­ gangszwischenfrequenzsignal wird in einer Ausgangsdetek­ toreinrichtung ein Ausgangspegelsignal abgeleitet. In zumin­ dest einer Amplitudenregeleinrichtung wird durch einen Ver­ gleich des Eingangspegelsignals mit dem Ausgangspegelsignal ein Amplitudenregelsignal abgeleitet und durch dieses Ampli­ tudenregelsignal zumindest ein Amplitudenstellglied zur Line­ risierung der Verstärkung des Eingangssignals gesteuert. Die Amplitudenregeleinrichtung sowie das Amplitudenstellglied können dabei mehrfach in der Regelanordnung realisiert sein.

Die vorteilhafte Kombination der Merkmale bewirkt, daß die Verstärkerkennlinie der Verstärkerschaltung möglichst kon­ stant ist. Dies ist besonders beim Übergang der linearen Ver­ stärkungskennlinie in den nichtlinearen Sättigungsbereich von Bedeutung, um höhere Wirkungsgrade zu erzielen und den Lei­ stungsverstärker bis in den Kompressionsbereich hinein auszu­ steuern.

Die in den Eingangs- und Ausgangsmischereinrichtungen erzeug­ ten Zwischenfrequenzsignale weisen eine Frequenz auf, die kleiner als die Frequenz des hochfrequenten Eingangs- und Ausgangssignals ist und von den Detektoreinrichtungen verarbeitet werden kann. Somit ist auch eine Regelung von Eingangssigna­ len mit einer Frequenz oberhalb der Grenzfrequenz der Detek­ toreinrichtungen möglich, wodurch beispielsweise auch Ein­ gangssignale mit einer Frequenz oberhalb von 500 MHz, welche der Grenzfrequenz von Detektoreinrichtungen nach dem Stand der Technik entspricht, geregelt werden können. Die Frequen­ zen der Zwischenfrequenzsignale sind identisch, da sie je­ weils von dem Lokaloszillatorsignal und dem Eingangs- und Ausgangssignal abgeleitet werden. Auftretende Einflüsse wie beispielsweise Frequenzsprünge des Eingangssignals oder Fre­ quenzschwankungen des Lokaloszillatorsignals werden durch diese Anordnung kompensiert.

Durch das Mischen des Lokaloszillatorsignals mit dem Ein­ gangs- und Ausgangsmeßsignal in den Eingangs- und Ausgangsmi­ schereinrichtungen sind die abgeleiteten und an den Detek­ toreinrichtungen anliegenden Zwischenfrequenzsignale nicht von der Frequenz des Eingangssignals abhängig. Vorteilhaft entsprechen dadurch die ausgangsseitigen Pegelsignale der De­ tektoreinrichtungen sehr genau den Leistungen des Eingangs- bzw. Ausgangssignals. Der Vergleich der beiden Pegelsignale in der Amplitudenregeleinrichtung ermöglicht in Verbindung mit dem Amplitudenstellglied vorteilhaft ein sehr exaktes Re­ geln der Verstärkung der Verstärkerschaltung.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Regelanordnung zusätzlich eine Phasenregeleinrich­ tung zum Ableiten eines Phasenregelsignal aus einem Vergleich der Phasenlage eines in der Eingangsdetektoreinrichtung aus dem Eingangszwischenfrequenzsignals abgeleiteten Eingangspha­ sensignals mit der Phasenlage eines in der Ausgangsdetek­ toreinrichtung aus dem Ausgangszwischenfrequenzsignal abge­ leiteten Ausgangsphasensignals. Durch das Phasenregelsignal wird ein Phasenstellglied zur Regelung der Phasenlage des Eingangssignals vor der Verstärkung durch den Leistungsver­ stärker gesteuert, wodurch vorteilhaft zusätzlich die auftre­ tende amplitudenabhängige Phasendifferenz kompensiert wird. Die Phasenregeleinrichtung sowie das Phasenstellglied können dabei mehrfach in der Regelanordnung realisiert sein.

Mittels einer der Ausgangsmischereinrichtung vorgeschalteten Verstärkungseinstelleinrichtung wird einer weiteren Ausge­ staltung zufolge das Ausgangsmeßsignal um einen Dämpfungsfak­ tor gedämpft und der Ausgangsmischereinrichtung als ein Ver­ stärkungseinstellsignal zugeführt. Durch Veränderung dieses Dämpfungsfaktors kann die Verstärkung des Leistungsverstär­ kers eingestellt werden. Die Verstärkung der Kette Amplitu­ denstellglied - Leistungsverstärker wird durch diese Maßnah­ men in einem großen Bereich amplitudenunabhängig. Die sehr genaue Kontrolle der Ausgangsamplitude ermöglicht vorteil­ haft, den Leistungsverstärker sehr hoch bis in den nichtli­ nearen Arbeitsbereich auszusteuern und ihn mit einem hohen durchschnittlichen Wirkungsgrad zu betreiben.

In einer weiteren Ausgestaltung wird der Eingangs- und Aus­ gangsmischereinrichtung jeweils ein Bandpaßfilter nachge­ schaltet, in dem das jeweilige Zwischenfrequenzsignal gefil­ tert wird. Eine Begrenzung der Zwischenfrequenzsignale findet in den Detektoreinrichtungen statt und dient vorteilhaft dazu, systematische Fehler der Detektoreinrichtungen, wie die Abweichung von der linearen Beziehung zwischen den Pegelsig­ nalen und der an den Detektoren anliegenden gemessenen Ein­ gangs- bzw. Ausgangsleistung, zu minimieren. Weiterhin wird der Amplituden- und/oder Phasenregeleinrichtung jeweils ein Schleifenfilter nachgeschaltet, welches das Amplituden- bzw. Phasenregelsignal filtert und das Amplituden- bzw. Phasen­ stellglied nach dem gewünschten dynamischen Verhalten der Re­ gelanordnung ansteuert.

Handelt es sich bei dem zu verstärkenden Eingangssignal um ein frequenzmoduliertes oder phasenmoduliertes Signal, d. h. es liegt kein Frequenzgemisch im Eingangssignal vor, kann der Filteraufwand der Regelanordnung gering gehalten werden. Maß­ nahmen zur Vermeidung oder Kompensierung von Oberwellen kön­ nen entfallen und preisgünstige schmalbandige Schaltungskom­ ponenten, wie sie aus GSM- oder DECT-Systemen bekannt sind, eingesetzt werden. Da bis auf die Stellglieder ein wesentli­ cher Teil der Einrichtungen in dem zwischenfrequenten Bereich arbeiten, können ebenfalls preisgünstige Komponenten zur De­ tektion und Regelung eingesetzt werden.

Vorteilhaft weist die Regelanordnung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine zusätzliche Eingangsdetek­ toreinrichtung zum Detektieren des Eingangszwischenfrequenz­ signals und eine zusätzliche Ausgangsdetektoreinrichtung zum Detektieren des Ausgangszwischenfrequenzsignals auf. In je­ weils einer Einrichtung zum Addieren werden das Eingangspe­ gelsignal und das Ausgangssignal der zusätzlichen Eingangsde­ tektoreinrichtung sowie das Ausgangspegelsignal und das Aus­ gangssignal der zusätzlichen Ausgangsdetektoreinrichtung ad­ diert. Dabei sind die Eingangsdetektoreinrichtung und die Ausgangsdetektoreinrichtung jeweils als ein logarithmischer Detektor verwirklicht, und die zusätzliche Eingangs- und Aus­ gangsdetektoreinrichtung jeweils als ein Diodendetektor ver­ wirklicht.

Logarithmische Detektoren weisen das Merkmal auf, daß sie bei kleinen zu detektierenden Signalen eine ebenso hohe Auflösung besitzen wie bei leistungsstarken Signalen. Dieses erweist sich bei hohen dynamischen Anforderungen an die Regelanord­ nung und die Verstärkerschaltung insbesondere beim Einsatz in den Endstufen von Funkanlagen als besonders vorteilhaft. Dio­ dendetektoren besitzen dahingegen eine hohe Detektorsteil­ heit, aber eine geringe Dynamik. Werden die Pegelsignale der logarithmischen Eingangs- bzw. Ausgangsdetektoreinrichtung und die Ausgangsspannungen der zusätzlichen Eingangs- bzw. Ausgangsdetektoreinrichtung addiert, so weisen die Summenkennlinien bei hohen Leistungen die hohe Steilheit der zusätzlichen Dioden­ detektoreinrichtungen und bei kleinen Leistungen die Dynamik der logarithmischen Detektoreinrichtungen auf, wodurch sich vorteilhaft die Gesamtdynamik der gesamten Detektion erhöht.

Anhand von Ausführungsbeispielen, die auf zeichnerische Dar­ stellungen bezug nehmen, soll nun der Erfindungsgegenstand näher erläutert werden.

Dabei zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung in einer Verstärkerschaltung mit einem Amplitudenregelkreis,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung in einer Verstärkerschaltung mit einer Phasenregelung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung in einer Verstärkerschaltung mit einem Amplitudenregelkreis, einem Lokaloszillator, Mischereinrichtungen und zu­ sätzlichen Detektoreinrichtungen,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung in einer Verstärkerschaltung mit einer Amplitudenregelung, einer Modulatoreinrichtung und einer Verstärkungs­ einstelleinrichtung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung in einer Verstärkerschaltung mit einer Phasen- und Amplitu­ denregelung,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung in einer Verstärkerschaltung mit einer Phasen- und Amplitu­ denregelung, Bandpaßfiltern und Schleifenfiltern,

Fig. 7 eine Modulatoreinrichtung mit Zweiseitenbandmodula­ tion, und

Fig. 8 eine Modulatoreinrichtung mit Einseitenbandmodula­ tion.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt eine Regelanordnung in einer Verstärkerschaltung mit einem Leistungsverstärker LV zur Verstärkung eines hochfrequenten Eingangssignals sein in ein Ausgangssignal saus. Jeweils ein aus dem Eingangssignal sein bzw. Ausgangssignal saus ausgekoppeltes Eingangsmeßsig­ nal seinm bzw. Ausgangsmeßsignal sausm wird in einer Ein­ gangs- DTe bzw. Ausgangsdetektoreinrichtung DTa ausgewertet. Die Detektoreinrichtungen DTe und DTa sind als über einen weiten Leistungsbereich sensible Detektoren, beispielsweise als logarithmische Detektoren, ausgebildet. Als Ergebnisse der Leistungsdetektierung liegen ein Eingangs- rssie und ein Ausgangspegelsignal rssia vor, die in einer Amplitudenregel­ einrichtung AR verglichen werden. Aus der Differenz der bei­ den Pegelsignale rssie und rssia wird ein Amplitudenregelsig­ nal ars abgeleitet, das ein dem Leistungsverstärker LV vorge­ schaltetes Amplitudenstellglied ASG ansteuert, wodurch der Amplitudenregelkreis zur Linearisierung der Verstärkung des Eingangssignals sein geschlossen wird.

Das Amplitudenstellglied ASG kann als elektrisch steuerbares Dämpfglied oder als Vorverstärker mit elektrisch einstellba­ rer Verstärkung ausgeführt sein, in dem das Eingangssignal sein gedämpft bzw. vorverstärkt wird. Zweckmäßigerweise be­ sitzt das Amplitudenstellglied ASG eine lineare Beziehung zwischen der Spannung des Amplitudenregelsignals ars und der Verstärkung bzw. Dämpfung, um ein möglichst konstantes dyna­ misches Verhalten des Regelkreises zu erhalten. Das Amplitu­ denstellglied ASG ermöglicht eine Linearisierung des Verhält­ nisses zwischen Eingangs- und Ausgangsamplitude des Sendesig­ nals bei Betrieb des Leistungsverstärkers LV im nichtlinearen Bereich.

Die in der Fig. 2 dargestellte Regelanordnung entspricht der Regelanordnung in Fig. 1, die jedoch für eine Regelung der Phasenlage des Eingangssignals sein ausgelegt ist. Aus dem Eingangs- seinm bzw. Ausgangsmeßsignal sausm wird in der Ein­ gangs- DTe bzw. Ausgangsdetektoreinrichtung DTa ein Eingangs- pse bzw. Ausgangsphasensignal psa abgeleitet. Aus der Diffe­ renz der Phasenlagen des Eingangs- pse und Ausgangsphasensig­ nals psa leitet eine Phasenregeleinrichtung PR ein Phasenre­ gelsignal prs ab und steuert mit diesem ein Phasenstellglied PSG, das die Phase des Eingangssignals sein vor der Verstär­ kung durch den Leistungsverstärker LV regelt.

Die Regelanordnung zur Regelung der Phasenlage des Eingangs­ signals sein bewirkt, daß der bei der Leistungsverstärkung auftretende amplitudenabhängige Phasenfehler ausgeregelt, d. h. die Phasendifferenz zwischen Ein- sein und Ausgangs­ signal saus konstant gehalten wird. Zweckmäßigerweise besitzt das Phasenstellglied PSG eine lineare Beziehung zwischen der Spannung des Regelsignals und der Phasendrehung um ein mög­ lichst konstantes dynamisches Verhalten des Regelkreises zu erhalten.

Die in der Fig. 3 dargestellte Regelanordnung beruht auf der Regelanordnung zur Amplitudenregelung nach Fig. 1, diese kann allerdings analog auch als Regelanordnung zur Phasenregelung nach Fig. 2 ausgeführt sein. Die dargestellte Regelanordnung ist jedoch um zusätzliche Elemente ergänzt. In einem Lokalos­ zillator OZ wird ein Lokaloszillatorsignal los generiert, welches nachfolgend in einem Begrenzer B begrenzt und in ei­ nem Filter F von Spiegelkomponenten befreit wird. Das am Aus­ gang des Filters F bereit stehende erste Lokaloszillatorsignal los1 wird einer Eingangsmischereinrichtung MSe sowie einer Ausgangsmischereinrichtung MSa zugeführt, die eine Mischung des ersten Lokaloszillatorsignals los1 mit dem Eingangs- seinm bzw. Ausgangsmeßsignal sausm vornehmen. Aus dem Misch­ vorgang in der Eingangs- MSe und Ausgangsmischeinrichtung MSa wird ein Eingangszwischenfrequenzsignal zfse sowie ein Aus­ gangszwischenfrequenzsignal zfsa abgeleitet. Die Zwischenfre­ quenzsignale zfse und zfsa besitzen typischerweise eine Fre­ quenz kleiner der Frequenz des Eingangs- sein bzw. Ausgangs­ signals saus, so daß auch bei Eingangssignalen sein mit Fre­ quenzen größer der Grenzfrequenz der Detektoreinrichtungen DTe und DTa erfolgreich geregelt werden können.

Parallel zu der beschriebenen Eingangs- DTe und Ausgangsde­ tektoreinrichtung DTa ist zusätzlich jeweils ein Eingangs- DDTe bzw. Ausgangsdiodendetektor DDTa angeordnet. Ein Dioden­ detektor hat eine hohe Detektorsteilheit, aber nur eine ge­ ringe Dynamik. Werden die Ausgangsspannungen des logarithmi­ schen Eingangs- DTe bzw. Ausgangsdetektors DTa und die Aus­ gangsspannungen des Eingangs- DDTe bzw. Ausgangsdiodendetek­ tors DDTa addiert, so erhält man Summenkennlinien, die bei hohen Leistungen die hohe Steilheit der Diodendetektoren DDTe bzw. DDTa und bei kleinen Leistungen die Dynamik der loga­ rithmischen Detektoreinrichtungen DTe bzw. DTa aufweisen. Da­ durch erhöht sich die Gesamtdynamik der gesamten Detektion.

Die in der Fig. 4 dargestellte Regelanordnung beruht wiederum auf der Regelanordnung nach Fig. 1, die jedoch ebenfalls als Regelanordnung zur Phasenregelung nach Fig. 2 ausgestaltet sein kann. In jeweils einem Eingangs- RKe und Ausgangs­ richtkoppler RKa werden geringe Leistungsanteile des Ein­ gangs- sein und Ausgangssignals saus als Eingangs- seinm und Ausgangsmeßsignale sausm ausgekoppelt. Das Eingangsmeßsignal seinm wird sowohl der Eingangsmischereinrichtung MSe, als auch einer Modulatoreinrichtung M zugeführt, in der ein zweites Lokaloszillatorsignal los2 aus dem Eingangsmeßsignal seinm abgeleitet wird. In der Eingangs- MSe und Ausgangsmi­ schereinrichtung MSa wird das zweite Lokaloszillatorsignal los2 mit dem Eingangs- seinm bzw. Ausgangsmeßsignal sausm ge­ mischt. Die in den Mischereinrichtungen MSe und MSa abgeleiteten Zwischenfrequenzsignale zfse und zfsa besitzen jeweils eine Frequenz, die mit der Frequenz eines in der Modulatoreinrichtung M verwirklichten Lokaloszillators OZ identisch und somit unabhängig von der Frequenz des Eingangssignals sein ist.

Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Einrichtungen wird eine Verstärkungseinstelleinrichtung VEE eingesetzt, die aus dem Ausgangsmeßsignal sausm ein Verstärkungseinstellsignal ves ableitet. In dieser Verstärkungseinstelleinrichtung VEE wird das Ausgangsmeßsignal sausm um einen Dämpfungsfaktor ge­ dämpft und der Ausgangsmischereinrichtung MSa als Verstär­ kungseinstellsignal ves zugeführt. Durch eine Veränderung der Dämpfung in der Verstärkungseinstelleinrichtung VEE durch beispielsweise ein Stellsignal ist eine exakte Einstellung der Verstärkung der Verstärkerschaltung möglich.

Die in der Fig. 5 dargestellte Regelanordnung beruht auf einer Kombination der aus den Fig. 2 und 4 bekannten Regelanord­ nungen, um parallel eine Linearisierung der Verstärkung und eine Regelung der Phasenlage des Eingangssignals sein zu er­ reichen. In der Amplituden- AR und Phasenregeleinrichtung PR wird die Amplituden- bzw. Phasendifferenz aus dem Eingangs- rssie und Ausgangspegelsignal rssia bzw. aus dem Eingangs- pse und Ausgangsphasensignal psa ermittelt und durch die ab­ geleiteten Regelsignale ars und prs das Amplituden- ASG und Phasenstellglied PSG gesteuert.

Die in der Fig. 6 angegebene Regelanordnung beruht auf der be­ schriebenen Regelanordnung nach Fig. 5, erweitert durch zwei den Detektoreinrichtungen DTe und DTa jeweils vorgeschalteten Bandpaßfiltern BP. Diese Bandpaßfilter BP dienen der Filte­ rung der Zwischenfrequenzsignale zfse und zfsa. Eine Begren­ zung der Zwischenfrequenzsignals zfse und zfsa erfolgt in dem Detektoreinrichtungen DTe und DTa. Mittels dieser Begrenzung können Einflüsse systematischer Fehler in den Detektorein­ richtungen DTe und DTa, wie beispielsweise Abweichungen von der linearen Beziehung zwischen den Ausgangsspannungen der Pegelsignale rssie und rssia und dem Logarithmus der Ein­ gangsleistungen der Zwischenfrequenzsignale zfse und zfsa, minimiert werden. Desweiteren kommen zwei Schleifenfilter SF zum Einsatz, die eine Filterung der Regelsignale ars und prs vornehmen und die Stellglieder ASG und PSG nach den gewünsch­ ten dynamischen Verhalten der Amplituden- bzw. Phasenregel­ schleife ansteuern.

Zur Gestaltung der Modulatoreinrichtung M sind in den Fig. 7 und Fig. 8 zwei Varianten aufgezeigt. Die Modulatoreinrichtung M nach Fig. 7 bewirkt eine Zweiseitenbandmodulation. Der Loka­ loszillator OZ generiert ein Lokaloszillatorsignal los, das in einem Mischer MS1 mit dem Eingangsmeßsignal seinm zu einem ersten Hilfssignal hs1 gemischt wird. Dieses erste Hilfssignal hs1 wird in einem Begrenzer B begrenzt und die Spiegelkomponente in einem Filter F entfernt. Ein Ausgang des Filters F stellt das zweite Lokaloszillatorsignal los2 be­ reit.

Nach Fig. 8 enthält die Modulatoreinrichtung M einen Lei­ stungsteiler LT, der aus dem Eingangsmeßsignal seinm durch Leistungsteilung erste Hilfssignale hs1 ableitet. Weiterhin enthält die Modulatoreinrichtung M einen Lokaloszillator OZ, der zum ersten Hilfssignal hs1 eine In-Phasen-Komponente los und eine Quadratur-Komponente los3 (90° Phasenverschiebung) erzeugt. In Mischereinrichtungen MS1 und MS2 werden diese Lo­ kaloszillatorsignale los und los3 jeweils mit dem ersten Hilfssignal hs1 gemischt, wodurch das zweite bzw. dritte Hilfssignal hs2 und hs3 entsteht. Dieses zweite und dritte Hilfssignale hs2 und hs3 werden in einem Hybrid leistungsmä­ ßig zusammengeführt und ergeben das zweite Lokaloszilla­ torsignal los2, welches bekannterweise als Eingangssignal für die Eingangs- MSe und Ausgangsmischereinrichtung MSa dient.

Die Modulatoranordnung nach Fig. 8 eignet sich insbesondere für eine Zwischenfrequenz von 10,75 MHz. Dann können für die Mischereinrichtungen und die Detektoreinrichtungen DTe und DTa beispielsweise FM-Receiver-Bausteine verwendet werden.

Für die Modulatoreinrichtung M eignen sich komplette GSM-Mo­ dulatorbausteine. Die Modulatoranordnung nach Fig. 7 eignet sich für eine höhere Zwischenfrequenz, vorzugsweise 110 MHz. Dann können die Mischereinrichtungen MSe und MSa sowie die Detektoreinrichtungen DTe und DTa durch DECT-Bausteine reali­ siert werden. Verwendet man solche vorgegebenen Baugruppen, kann eine kostengünstige Realisierung der Regelanordnung er­ reicht werden. Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Regelanord­ nung eignet sich insbesondere für den Einsatz in Funkanlagen, wie sie beispielsweise in Basisstationen von Mobilfunksyste­ men, in denen hohe Anforderungen an die Linearität der Aus­ gangssignale der Verstärkerschaltung gestellt sind, einge­ setzt werden.

Claims (8)

1. Regelanordnung zur Linearisierung einer Verstärkerschal­ tung, die einen Leistungsverstärker (LV) zum Erzeugen eines hochfrequenten Ausgangssignals (saus) aus einem hochfrequen­ ten Eingangssignal (sein) aufweist, mit

• - einer Modulatoreinrichtung (M) zum Ableiten eines Lokalos­ zillatorsignals (los2) aus einem mittels eines Eingangs­ richtkopplers (RKe) aus dem Eingangssignal (sein) ausgekop­ pelten Eingangsmeßsignal (seinm),
• - einer Eingangsmischereinrichtung (MSe) zum Mischen des Ein­ gangsmeßsignals (seinm) mit dem Lokaloszillatorsignal (los2) zu einem Eingangszwischenfrequenzsignal (zfse),
• - einer Eingangsdetektoreinrichtung (DTe) zum Ableiten eines Eingangspegelsignals (rssie) aus dem Eingangszwischenfre­ quenzsignal (zfse),
• - einer Ausgangsmischereinrichtung (MSa) zum Mischen eines mittels eines Ausgangsrichtkopplers (RKa) aus dem Ausgangs­ signal (saus) ausgekoppelten Ausgangsmeßsignals (sausm) mit dem Lokaloszillatorsignal (los2) zu einem Ausgangszwischen­ frequenzsignal (zfsa),
• - einer Ausgangsdetektoreinrichtung (DTa) zum Ableiten eines Ausgangspegelsignals (rssia) aus dem Ausgangszwischenfre­ quenzsignal (zfsa),
• - zumindest einer Amplitudenregeleinrichtung (AR) zum Ablei­ ten eines Amplitudenregelsignals (ars) durch Vergleich des Eingangspegelsignals (rssie) mit dem Ausgangspegelsignal (rssia), und
• - zumindest einem durch das Amplitudenregelsignal (ars) ge­ steuerten Amplitudenstellglied (ASG) zur Linerisierung der Verstärkung des Eingangssignals (sein).

2. Regelanordnung nach Anspruch 1, mit

• - zumindest einer Phasenregeleinrichtung (PR) zum Ableiten eines Phasenregelsignals (prs) durch Vergleich einer Pha­ senlage eines in der Eingangsdetektoreinrichtung (DTe) aus dem Eingangszwischenfrequenzsignal (zfse) abgeleiteten Ein­ gangsphasensignals (pse) mit einer Phasenlage eines in der Ausgangsdetektoreinrichtung (DTa) aus dem Ausgangszwischen­ frequenzsignal (zfsa) abgeleiteten Ausgangsphasensignals (psa), und
• - zumindest einem durch das Phasenregelsignal (prs) gesteuer­ ten Phasenstellglied (PSG) zur Regelung der Phasenlage des Eingangssignals (sein).

3. Regelanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, mit einer Verstärkungseinstelleinrichtung (VEE) zum Erzeugen ei­ nes Verstärkungseinstellsignals (ves) aus dem Ausgangsmeßsig­ nal (sausm).

4. Regelanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, mit einem der Amplitudenregeleinrichtung (AR) und/oder der Pha­ senregeleinrichtung (PR) jeweils nachgeschalteten Schleifen­ filter (SF) zum Filtern des Amplitudenregelsignals (ars) bzw. des Phasenregelsignals (prs).

5. Regelanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, mit einem der Eingangsmischereinrichtung (MSe) und der Ausgangs­ mischereinrichtung (MSa) jeweils nachgeschalteten Bandpaßfil­ ter (BP) zum Filtern des Eingangszwischenfrequenzsignals (zfse) und des Ausgangszwischenfrequenzsignals (zfsa).

6. Regelanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, mit

• - einer zusätzlichen Eingangsdetektoreinrichtung (DDTe) zum Detektieren des Eingangszwischenfrequenzsignals (zfse) und einer zusätzlichen Ausgangsdetektoreinrichtung (DDTa) zum Detektieren des Ausgangszwischenfrequenzsignals (zfsa), und
• - jeweils einer Einrichtung zum Addieren des Eingangspegel­ signals (rssie) und des Ausgangssignals der zusätzlichen Eingangsdetektoreinrichtung (DDTe) sowie zum Addieren des Ausgangspegelsignals (rssia) und des Ausgangssignals der zusätzlichen Ausgangsdetektoreinrichtung (DDTa),
  wobei
• - die Eingangsdetektoreinrichtung (DTe) und die Ausgangsde­ tektoreinrichtung (DTa) jeweils als ein logarithmischer Detektor verwirklicht sind, und
• - die zusätzliche Eingangsdetektoreinrichtung (DDTe) und die zusätzliche Ausgangsdetektoreinrichtung (DDTa) je­ weils als ein Diodendetektor verwirklicht sind.

7. Regelanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der die Modulatoreinrichtung (M) für eine Zweiseitenbandmodula­ tion

• - einen Mischer (MS1) zum Mischen eines in einem Lokalos­ zillator (OZ) erzeugten weiteren Lokaloszillatorsignals (los) mit dem Eingangmeßsignal (seinm) zu einem ersten Hilfssignal (hs1), und
• - einen Begrenzer (B) zum Begrenzen sowie ein Filter (F) zum Entfernen von Spiegelkomponenten des ersten Hilfssignals (hs1) und zum Erzeugen des Lokaloszillator­ signals (los2)
  aufweist.

8. Regelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Modulatoreinrichtung (M) für eine Einseitenbandmodulation

• - einen Leistungsteiler (LT) zum Ableiten eines ersten Hilfssignals (hs1) aus dem Eingangsmeßsignal (seinm),
• - einen ersten Mischer (MS1) zum in-phase-Mischen eines in einem Lokaloszillator (OZ) erzeugten weiteren Lokaloszil­ latorsignals (los) mit dem ersten Hilfssignal (hs1) zu einem zweiten Hilfssignal (hs2),
• - einen zweiten Mischer (MS2) zum phasenverschobenen Mi­ schen eines in dem Lokaloszillator (OZ) erzeugten dritten Lokaloszillatorsignals (los3) mit dem ersten Hilfssignal (hs1) zu einem dritten Hilfssignal (hs3), und
• - einen Hybrid (H) zum Zusammenführen des zweiten und des dritten Hilfssignals (hs2, hs3) zum Lokaloszillatorsignal (los2)
  aufweist.