[发明专利]高功率选择性信号衰减器及其衰减方法

说明书

本发明涉及信号衰减，尤其涉及一种高功率选择性信号衰减器及其衰减方法。

模-数转换器(ADC)具有一个动态的工作范围。该动态范围被定义为从最小信号幅度到最大信号幅度的这样一个范围(即在最小和最大功率电平之间)。具有ADC动态范围内的幅度的模拟信号将从模拟转换为数字信号。

具有低于动态范围的最小功率电平的幅度的模拟信号将不经受转换，而具有高于动态范围的最大功率电平的幅度的模拟信号将使ADC过载或者饱和。具体地说，ADC将对具有高于ADC动态范围的最大功率电平的幅度进行限幅。对于模拟信号的限幅将引起失真和破坏整个频谱的谐波，以至于实际上损失更多的信号。因此，这种ADC不适合于多种今天的通信要求。

根据本发明，高功率选择性信号衰减器隔离了接收的模拟信号频谱中的高功率信号。隔离出的高功率信号接着与接收的模拟信号重新组合，以便基本上从接收的模拟信号中删除高功率信号。高功率信号的隔离是这样实现的，即通过将接收的模拟信号耦合到前馈通路上，并且衰减耦合的信号，以便高功率信号落入接收衰减器输出的ADC的动态范围内。因为ADC在落入其动态范围内的信号上执行模-数转换操作，ADC的输出基本上代表了接收信号中的高功率信号。该数字信号接着被数-模转换，并且由放大器放大，该放大器补偿由至少一个衰减器所引起的衰减。产生的信号接着与接收到的模拟信号相组合，这两个信号异相180度，以便高功率信号基本上从接收的模拟信号中去除。

在高功率选择信号衰减器中，通过监视主ADC的输出来动态地控制衰减器所执行的衰减，该ADC接收高功率选择性信号衰减器的输出。当主ADC接近饱和时，衰减级增加。当主ADC进一步从饱和衰落时，衰减级降低。这样，最大数量的信息可以由ADC转换，而不会将主ADC设置为饱和。

通过下文的详细描述以及借助于图面说明给出的附图，本发明将会更加容易理解，其中相同的附图标记表示各个附图中的对应部分，并且其中：

图1示意了根据本发明的高功率选择信号衰减器的一个实施例；

图2A示意了衰减之前的耦合信号；并且

图2B示意了衰减之后的耦合信号。

图1示意了根据本发明的高功率选择信号衰减器的一个实施例。如图所示，该高功率选择信号衰减器2选择性地衰减在输入端接收到的模拟主信号，并且将产生的衰减主信号提供给主ADC28的输入端。高功率选择信号衰减器基于从转换器时钟4接收到的时钟信号而工作，并且控制从控制电路32接收到的输入。控制电路32根据由处理器30在主ADC28输出端上的信号所执行的处理而产生控制输入。

如图1进一步所示出的，高功率选择信号衰减器2包括一个主通路6和一个前馈通路8。主通路6包括一个位于第一耦合器10和第二耦合器24之间的延迟器26。第一耦合器10将主通路上6的主信号耦合到前馈通路8。衰减器12衰减前馈通路8上的信号，并且副ADC16模-数转换衰减器12的输出。模-数转换器(DAC)18将副ADC16的输出转换成模拟信号，并且放大器20放大DAC18的输出。第二耦合器24将前馈通路8上的信号耦合回主通路6。

如图1进一步所示出的，高功率选择信号衰减器2可选地包括一个颤动信号发生器34，第三耦合器14以及颤动信号删除器22。颤动信号发生器34产生以控制电路32所控制的幅度，产生一个低频颤动信号，并且该颤动信号由设置在衰减器12之后的第三耦合器14耦合到前馈通路8上。颤动信号删除器22删除颤动信号，并且设置在放大器20之后。衰减器12，放大器20，延迟器26以及颤动信号发生器34基于从控制电路32所接收到的控制输入而工作。而且，副ADC16和DAC18根据从转换器时钟4所接收到的时钟信号而工作。

下面将参考图1和图2A-2B来描述根据图1所示的本发明实施例的高功率选择信号衰减器。高功率选择信号衰减器2衰减这样的模拟信号，即该信号的幅度大于主ADC28的动态范围的最大功率电平。为此，超过最大功率电平的模拟信号由高功率选择信号衰减器2中的前馈通路来隔离，调整幅度，并且接着与主通路6上的主信号相组合，以选择地从主信号中删除部分这些该幅度信号(即高功率)。