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DE102005060080A1 - Hybrid polar transmitter device for e.g. radio transmission system, has mixer mixing high frequency signals with amplitude signal, and power amplifier amplifying high frequency signals and modulating amplification based on amplitude signal - Google Patents

Hybrid polar transmitter device for e.g. radio transmission system, has mixer mixing high frequency signals with amplitude signal, and power amplifier amplifying high frequency signals and modulating amplification based on amplitude signal Download PDF

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Publication number
DE102005060080A1
DE102005060080A1 DE200510060080 DE102005060080A DE102005060080A1 DE 102005060080 A1 DE102005060080 A1 DE 102005060080A1 DE 200510060080 DE200510060080 DE 200510060080 DE 102005060080 A DE102005060080 A DE 102005060080A DE 102005060080 A1 DE102005060080 A1 DE 102005060080A1
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DE
Germany
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signal
amplitude
frequency signal
power amplifier
polar
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200510060080
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Herzinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L27/36Modulator circuits; Transmitter circuits
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    • HELECTRICITY
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Transmitters (AREA)

Abstract

The device has a processing unit (401) for transformation of a base band signal into an amplitude signal and a phase signal, where high frequency signals are produced from the phase signal. A mixer (410) mixes the high frequency signals with the amplitude signal, and a power amplifier (403) amplifies the high frequency signals and modulates the amplification based on the amplitude signal. An independent claim is also included for a method for amplitude modulation of a high frequency signal.

Description

Der Erfindung betrifft eine hybride Polar-Sendevorrichtung, die beispielsweise in Mobilfunkgeräten eingesetzt werden kann. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals in einer Polar-Sendevorrichtung.Of the The invention relates to a hybrid polar transmission device, for example in mobile devices can be used. Furthermore The invention relates to a method for amplitude modulation of a High-frequency signal in a polar transmitter.

Ein vorrangiges Ziel bei der Entwicklung von Hochfrequenz-Sendearchitekturen für Mobilfunkgeräte ist es, einen geringen Energiebedarf bzw. einen hohen Wirkungsgrad der einzelnen Schaltungskomponenten zu erzielen. Dies ermöglicht eine lange Betriebsdauer der Mobilfunkgeräte bei kleinen und leichten Batterien bzw. Akkumulatoren. Für Sender, die zur Modulation ein Phasenmodulationsverfahren einsetzen, stehen hocheffiziente Sender mit hohen Wirkungsgraden zur Verfügung. Ein Grund hierfür ist, dass phasenmodulierte Signale eine konstante Einhüllende aufweisen, sodass einfache, nichtlineare Verstärker mit hohen Wirkungsgraden eingesetzt werden können.One primary objective in the development of high-frequency transmission architectures for mobile phones is it a low energy requirement or high efficiency of the individual To achieve circuit components. This allows a long service life the mobile devices for small and light batteries or accumulators. For stations that for modulation use a phase modulation method stand highly efficient transmitters with high efficiencies available. One reason for this is that phase-modulated signals have a constant envelope, so simple, non-linear amplifiers with high efficiencies can be used.

Um dem beispielsweise durch Internet-Anwendungen gestiegenen Bandbreite-Bedarf im Mobilfunk Rechnung zu tragen, wird u.a. bei den Mobilfunk-Standards EDGE, UMTS und WLAN neben der Phasenmodulation zusätzlich eine Amplitudenmodulation eingesetzt. Die zu übertragende Information wird dabei nicht nur in der Signalphase, sondern auch in der Signalamplitude codiert. Da die Einhüllende eines phasen- und amplitudenmodulierten Signals nicht konstant ist, sind für eine phasen- und amplitudengetreue Signalübertragung lineare Senderkonzepte erforderlich.Around the increased bandwidth demand, for example, due to Internet applications in mobile communications, u.a. at the mobile standards EDGE, UMTS and WLAN in addition to the phase modulation additionally one Amplitude modulation used. The information to be transmitted is not only in the signal phase, but also in the signal amplitude coded. Because the envelope a phase and amplitude modulated signal is not constant, are for a phase and amplitude-faithful signal transmission linear transmitter concepts required.

Sender, deren Modulationsverfahren sowohl einen Phasen- als auch einen Amplitudenanteil enthalten und die insgesamt lineare Übertragungseigenschaften aufweisen sollen, sind häufig als Po lar-Sender ausgestaltet. Bei einem Polar-Sender wird das komplexe Basisbandsignal in eine Polardarstellung transformiert und getrennt nach Amplitude und Phase verarbeitet. Das Phasensignal wird dabei mittels eines Frequenz-Synthesizers in ein moduliertes Hochfrequenzsignal umgesetzt. Anschließend wird das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal moduliert.Transmitter, their modulation method both a phase and an amplitude component contain and have the overall linear transmission properties are supposed to be frequent designed as Po lar transmitter. With a polar transmitter, the complex becomes Baseband signal transformed into a polar representation and separated processed according to amplitude and phase. The phase signal is thereby by means of a frequency synthesizer in a modulated high-frequency signal implemented. Subsequently the high frequency signal is modulated with the amplitude signal.

Als Polar-Sender werden sowohl Polar-Transmitter und Polar-Loop-Transmitter als auch Polar-Modulatoren eingesetzt. Jedes dieser Polar-Senderkonzepte weist in der praktischen Umsetzung spezifische Vor- und Nachteile auf, die im Folgenden kurz erläutert werden.When Polar transmitters are both polar transmitters and polar loop transmitters as well as polar modulators used. Each of these polar transmitter concepts has specific advantages and disadvantages in the practical implementation which is briefly explained below become.

Ein Polar-Transmitter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitudenmodulation erst in der Ausgangsstufe der Leistungsendstufe erfolgt. Ein Polar-Transmitter weist den Vorteil auf, dass er keinen linear betriebenen Leistungsverstärker benötigt und dass er hohe Ausgangsleistungen mit einem guten Wirkungsgrad erzielt. Nachteilig an einem Polar-Transmitter ist, dass die Modulation in der Leistungsendstufe eine Amplituden- und Phasenverzerrung, die auch als AM/AM-Verzerrung (AM: Amplituden-Modulation) bzw. AM/PM-Verzerrung (PM: Phasen-Modulation) bezeichnet wird, verursacht. Zur Kompensation der AM/AM- und AM/PM-Verzerrungen müssen das Amplitudensignal und das Phasensignal jeweils einer Vorverzerrung unterzogen werden. Zu diesem Zweck ist ein sehr genaues Modell des Leistungsverstärkers erforderlich. Ferner müssen die Parameterschwankungen des Leistungsverstärkers entweder sehr klein sein oder für jeden einzelnen Leistungsverstärker in der Fertigung individuell ermittelt werden oder aber modelliert werden. Ein weiterer Nachteil von Polar-Transmittern ist die schlechte Qualität der Modulation bei kleinen Ausgangspegeln. Darüber hinaus bringt die zwingende Auslegung des Leistungsverstärkers auf die maximale Ausgangsleistung große Nachteile beim Betrieb mit niedrigen Ausgangsleistungen mit sich.One Polar transmitter is characterized in that the amplitude modulation takes place only in the output stage of the power output stage. A polar transmitter has the advantage that it does not require a linearly operated power amplifier, and that he achieves high output power with a good efficiency. A disadvantage of a polar transmitter is that the modulation in the power output stage an amplitude and phase distortion, the also as AM / AM distortion (AM: amplitude modulation) or AM / PM distortion (PM: phase modulation) is called caused. For compensation the AM / AM and AM / PM distortions must be the amplitude signal and the phase signal are each subjected to a predistortion. For this purpose, a very accurate model of the power amplifier is required. Furthermore, must the parameter variations of the power amplifier are either very small or for every single power amplifier individually determined in manufacturing or modeled become. Another disadvantage of polar transmitters is the bad quality the modulation at low output levels. In addition, the compelling interpretation brings of the power amplifier on the maximum output power great disadvantages when operating with low output power with it.

Ein Polar-Loop-Transmitter unterscheidet sich von einem Polar-Transmitter durch einen zusätzlichen Rückkopplungspfad. Der Rückkopplungspfad bewirkt eine Linearisierung des nichtlinearen und als Amplitudenmodulator ausgelegten Leistungsverstärkers bezüglich der Sendedaten. Die Nachteile eines Polar-Loop-Transmitters sind der aufwendige Rückkopplungspfad, für den eine relativ große Anzahl von Frequenz-Synthesizern benötigt wird, sowie die vielen genau aufeinander abgestimmten, analogen Signalverarbeitungsblöcke.One Polar Loop Transmitter is different from a Polar Transmitter An additional Feedback path. The feedback path causes a linearization of the nonlinear and as an amplitude modulator designed power amplifier in terms of the transmission data. The disadvantages of a polar loop transmitter are the complicated feedback path, for the a relatively large one Number of frequency synthesizers is needed, as well as the many perfectly matched, analog signal processing blocks.

Bei einem Polar-Modulator erfolgt im Unterschied zu den Polar-Transmittern die Amplitudenmodulation nicht in dem Leistungsverstärker, sondern in einem dem Leistungsverstärker vorgeschalteten Mischer. Dieses Konzept bietet den Vorteil, dass die Modulation auch bei niedrigsten Ausgangspegeln hochgenau durchgeführt werden kann und dass sie unempfindlich gegenüber Schwankungen der Analog-Parameter ist. Nachteilig an dem Polar-Modulator-Konzept ist, dass der Leistungsverstärker linear betrieben werden muss und daher einen schlechten Wirkungsgrad aufweist. Des Weiteren sind hohe Ausgangsleistungen im linearen Betrieb nur schwer zu realisieren. Um hohe Ausgangspegel zu erreichen, muss ein zusätzlicher programmierbarer Verstärker (programmable gain amplifier; PGA) oder ein zusätzlicher steuerbarer Verstärker (variable gain amplifier; VGA) mit höchsten Rauschanforderungen im Signalpfad vorgesehen sein. Ferner ist die linear betriebene Endstufe eines Polar-Modulator-Senders empfindlich gegenüber Fehlanpassungen seitens der Antenne.at a polar modulator takes place in contrast to the polar transmitters the Amplitude modulation not in the power amplifier, but in a power amplifier upstream mixer. This concept offers the advantage that the modulation can be performed with high accuracy even at lowest output levels can and that they are insensitive to variations in analog parameters is. A disadvantage of the polar modulator concept is that the power amplifier must be operated linearly and therefore a poor efficiency having. Furthermore, high output powers are in the linear Operation difficult to realize. To achieve high output levels, must an additional one programmable amplifier (programmable gain amplifier; PGA) or an additional controllable amplifier (variable gain amplifier; VGA) with highest Rauschen requests be provided in the signal path. Furthermore, the linearly operated output stage of a polar modulator transmitter sensitive to mismatches from the antenna.

Beispiele für Polar-Transmitter, Polar-Loop-Transmitter und Polar-Modulatoren sind in den 1 bis 3 dargestellt und werden weiter unten beschrieben. Die dort gezeigten Polar-Sender wurden bereits in dem Vortrag „A Survey of Next Generation GSM/EDGE Mobile RF Transmitter Architectures" von Stefan Herzinger am 8. Juni 2003 auf dem im Rahmen der Konferenz „IEEE RFIC 2003 Conference, Philadelphia" im Pennsylvania Convention Center durchgeführten WSB-Workshop „Next Generation Transmitter Architecture and Design" vorgestellt.Examples of polar transmitters, Po lar-loop transmitters and polar modulators are in the 1 to 3 and are described below. The Polar transmitters shown there were already featured in the lecture "A Survey of Next Generation GSM / EDGE Mobile RF Transmitter Architectures" by Stefan Herzinger on June 8, 2003 at the conference "IEEE RFIC 2003 Conference, Philadelphia" at the Pennsylvania Convention Center conducted WSB workshop "Next Generation Transmitter Architecture and Design" presented.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Polar-Sendevorrichtung zu schaffen, welche die Vorteile eines Polar-Transmitters bzw. eines Polar-Loop-Transmitters mit denen eines Polar-Modulators vereint. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals in einer Polar-Sendevorrichtung angegeben werden.The The object of the present invention is a polar transmission device to create the advantages of a polar transmitter or a polar loop transmitter united with those of a polar modulator. Furthermore, a corresponding Method for amplitude modulation of a high frequency signal in a polar transmitter can be specified.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The The invention is based task by the Characteristics of the independent claims 1 and 15 solved. Advantageous embodiments and further developments of the invention are in the subclaims specified.

Die erfindungsgemäße für ein Funkübertragungssystem ausgelegte Polar-Sendevorrichtung dient dazu, die in einem Basisbandsignal enthaltenen Daten in ein hochfrequentes, für die Funkübertragung bestimmtes Ausgangssignal zu codieren. Das Basisbandsignal wird von einer Polarkoordinaten-Transformationseinheit entgegengenommen und in Polarkoordinaten, d.h. in ein Amplituden- bzw. Betragssignal und ein Phasensignal, umgesetzt. Aus dem Phasensignal oder einem von dem Phasensignal abhängigen Signal wird von einem Frequenz-Synthesizer ein Hochfrequenzsignal generiert. Eine Modulationseinheit führt eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch, indem sie das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder einem von dem Amplitudensignal abhängigen Signal moduliert. An dem Ausgang der Modulationseinheit wird das modulierte Hochfrequenzsignal als Ausgangssignal ausgegeben.The according to the invention for a radio transmission system designed for polar transmission device, which serves in a baseband signal contained data in a high-frequency, intended for radio transmission output signal to code. The baseband signal is from a polar coordinate transformation unit taken and in polar coordinates, i. in an amplitude or magnitude signal and a phase signal, implemented. From the phase signal or a dependent on the phase signal Signal becomes a high-frequency signal from a frequency synthesizer generated. A modulation unit performs an amplitude modulation of the high frequency signal by passing the high frequency signal with the amplitude signal or a signal dependent on the amplitude signal modulated. At the output of the modulation unit is the modulated High frequency signal output as output signal.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Amplitudenmodulation auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen kann. Wahlweise wird das Hochfrequenzsignal entweder mittels eines Mischers oder mittels eines Leistungsverstärkers, welcher in der Fachliteratur gelegentlich auch als Power-Amplifier bezeichnet wird, moduliert. Der Mischer führt die Amplitudenmodulation durch, indem er das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal mischt. Sofern die Amplitudenmodulation von dem Leistungsverstärker vorgenommen wird, wird das Hochfrequenzsignal verstärkt und gleichzeitig wird die Verstärkung des Leistungsverstärkers in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder des davon abhängigen Signals moduliert.One essential idea of the invention is that the amplitude modulation can be done in two different ways. Optionally, that will High frequency signal either by means of a mixer or by means a power amplifier, which occasionally referred to in the literature as a power amplifier is modulated. The mixer leads the amplitude modulation by passing the high frequency signal mixes with the amplitude signal or the signal dependent thereon. Provided the amplitude modulation is made by the power amplifier is amplifies the high frequency signal and at the same time the reinforcement of the power amplifier in dependence of the amplitude signal or the signal dependent thereon is modulated.

Die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung stellt einen Hybrid eines Polar-Modulators und eines Polar-(Loop)-Transmitters dar. Je nach Gegebenheit kann das jeweils vorteilhaftere Modulatorkonzept ausgewählt werden. Damit vereint die Erfindung die Vorteile der beiden Modulatorkonzepte. Der schaltungstechnische Mehraufwand, der mit der Kombination der beiden Sender-Architekturen verbunden ist, ist relativ gering und wird bei weitem von den Vorteilen, welche die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Polar-Sendevorrichtung mit sich bringt, übertroffen.The Polar transmitting device according to the invention represents a hybrid of a polar modulator and a polar (loop) transmitter Depending on the circumstances, the respectively more advantageous modulator concept selected become. Thus, the invention combines the advantages of the two Modulator concepts. The circuit overhead, combined with the combination of connected to both transmitter architectures is relatively low and is far from the advantages of the embodiment of the invention the polar transmitter, surpassed.

Als Kriterium für die Auswahl eines der beiden Modulatorkonzepte wird vorzugsweise der Leistungspegel der Ausgangssignale herangezogen. Eine Steuereinheit wählt anhand der Ausgangsleistung die Modulationsart aus und steuert die Modulatoreinheit in entsprechender Weise.When Criterion for the selection of one of the two modulator concepts is preferred the power level of the output signals used. A control unit chooses by the output power the modulation type and controls the modulator unit in a similar way.

Vorteilhafterweise führt bei einem Leistungspegel der Ausgangssignale oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts der Leistungsverstärker die Amplitudenmodulation der Hochfrequenzsignale durch, während bei Leistungspegeln, die kleiner als der Schwellwert sind, der Mischer die Hochfrequenzsignale moduliert. Der Schwellwert, unterhalb dessen der Leistungsverstärker alle Anforderungen an einen Polar-Modulator erfüllen muss, kann beispielsweise durch Messungen ermittelt werden.advantageously, leads a power level of the output signals above a predetermined Threshold of the power amplifier the amplitude modulation of the high-frequency signals through, while at Power levels that are less than the threshold, the mixer modulates the high frequency signals. The threshold below which the power amplifier can meet all the requirements of a polar modulator, for example, by Measurements are determined.

Die vorstehend beschriebene Maßnahme ermöglicht es, die Vorteile, die das Polar-Transmitter-Konzept bei hohen Ausgangsleistungen mit sich bringt, zu nutzen und bei niedrigen Ausgangsleistungen auf das in dieser Situation vorteilhaftere Polar-Modulator-Konzept zurückzugreifen.The measure described above allows it, the benefits that the polar transmitter concept has at high output powers brings with it, and at low output levels to resort to the more advantageous in this situation polar modulator concept.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Mischer und der Leistungsverstärker hinter dem Ausgang des Frequenz-Synthesizers, an welchem das Hochfrequenzsignal ausgegeben wird, seriell angeordnet. Sofern der Leistungsverstärker das Hochfrequenzsignal moduliert, wird der Mischer transparent geschaltet, d.h. das Hochfrequenzsignal wird beim Durchlaufen des Mischers nicht verändert. Sofern der Mischer das Hochfrequenzsignal moduliert, führt der Leistungsverstärker keine Modulation durch. Beispielsweise kann zu diesem Zweck eine konstante Spannung an den Modulationseingang des Leistungsverstärkers angelegt werden. Nichtsdestotrotz wird in diesem Fall der Leistungsverstärker zur Verstärkung der von dem Mischer modulierten Hochfrequenzsignale genutzt. Es muss keine zusätzliche Leistungsendstufe für den Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-Modulator vorgesehen sein.According to a preferred embodiment of the invention, the mixer and the power amplifier are arranged in series behind the output of the frequency synthesizer, at which the high-frequency signal is output. If the power amplifier modulates the high frequency signal, the mixer is switched transparent, ie the high frequency signal is not changed when passing through the mixer. If the mixer modulates the high frequency signal, the power amplifier will not perform modulation. For example, a constant voltage may be applied to the modulation input of the power amplifier for this purpose. Nevertheless, in this case, the power amplifier is used to amplify the mixer-modulated high-frequency signals. There is no need for an additional power output stage for operating the polar transmitter as a polar modu be provided lator.

Ein Polar-Modulator weist in der Regel in seinem Sendepfad neben dem Mischer und dem Leistungsverstärker noch einen zusätzlichen Verstärker zum Einstellen des Sendepegels auf. In entsprechender Weise ist bei der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung vorzugsweise ein Verstärker mit variabler Verstärkung mit dem Mischer und dem Leistungsverstärker in Reihe geschaltet. Bei dem Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-Modulator wird dieser Verstärker zur Einstellung des Sendepegels genutzt, wohingegen er beim Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-(Loop)-Transmitter nicht benötigt wird und seine Verstärkung dementsprechend reduziert werden kann. Als Verstärker kann entweder ein programmierbarer Ver stärker (PGA) oder ein steuerbarer Verstärker (VGA) eingesetzt werden.One Polar modulator usually has in its transmit path next to the Mixer and the power amplifier one more extra Amplifier to Setting the transmission level. In a similar way is at the polar transmitting device according to the invention preferably an amplifier with variable gain connected in series with the mixer and the power amplifier. at the operation of the polar transmitter as a polar modulator, this amplifier is the Setting the transmission level used, whereas he in operation the polar transmitter as a polar (loop) transmitter is not needed and its gain accordingly can be reduced. As an amplifier can either a programmable amplifier (PGA) or a controllable one amplifier (VGA) are used.

Da der Mischer und der Verstärker nur bei niedrigen Leistungspegeln eingesetzt werden und ferner jeweils nur einen Teil der Pegeldynamik abdecken müssen, müssen sie nur geringen Anforderungen genügen und lassen sich schaltungstechnisch gut implementieren. Darüber hinaus ist die von dem Mischer und dem Verstärker beanspruchte Chipfläche aufgrund der reduzierten Dynamik relativ klein. Dies sind wichtige Vorteile der vorliegenden Erfindung.There the mixer and the amplifier only be used at low power levels and further respectively only need to cover part of the level dynamics, they have only minor requirements suffice and can be implemented well in terms of circuitry. Furthermore is due to the chip area occupied by the mixer and the amplifier the reduced dynamics relatively small. These are important benefits of the present invention.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Schalteinheit vor, welche bei einer Modulation mittels des Leistungsverstärkers das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal in einen Modulationseingang des Leistungsverstärkers einspeist und welche im Fall einer Modulation mittels des Mischers das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal in einen Eingang des Mischers einspeist. Vorteilhafterweise wird die Schalteinheit von der Steuereinheit gesteuert. Die Schalteinheit ermöglicht ein Umschalten zwischen den beiden Modulationsarten.A preferred embodiment of the invention provides a switching unit which, in a modulation by means of the power amplifier, the Amplitude signal or the dependent signal in a modulation input of the power amplifier feeds and which, in the case of a modulation by means of the mixer, the amplitude signal or dependent on it Feeds signal into an input of the mixer. advantageously, the switching unit is controlled by the control unit. The switching unit allows a switch between the two types of modulation.

Bei einem Betrieb der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung als Polar-Modulator wird der Leistungsverstärker linear betrieben. Demgegenüber wird der Leistungsverstärker bei einem Betrieb der Polar-Sendevorrichtung als Polar-(Loop)-Transmitter bevorzugt in einem Schaltmodus (switched mode) betrieben. Im Schaltmodus wird im Hochfrequenztakt der Endstufentransistor möglichst vollständig ein- und ausgeschaltet. Diese Betriebsart ist besonders geeignet, um hohe Hochfrequenzleistungen bei einem hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Die Modulation kann dabei z.B. durch Variation der Versorgungsspannung des Endstufentransistors erfolgen.at an operation of the polar transmission device according to the invention As a polar modulator, the power amplifier is operated linearly. In contrast, will the power amplifier in an operation of the polar transmitting device as a polar (loop) transmitter preferred operated in a switched mode. In switching mode is in the high frequency clock of the output stage transistor as completely as possible and switched off. This mode is particularly suitable for high High frequency performance at a high efficiency to achieve. The modulation can be e.g. by variation of the supply voltage of the output stage transistor.

Die verschiedenen Betriebsarten des Leistungsverstärkers sowie das Umschalten zwischen den Betriebsarten des Leistungsverstärkers werden in einfacher Weise dadurch realisiert, dass der Leistungsverstärker bei der Herstellung für den Schaltmodus optimiert wird. Dies bewirkt, dass der Leistungsverstärker bei hohen Eingangspegeln im Schaltmodus operiert. Sobald der Eingangspegel jedoch klein genug ist, wird der Leistungsverstärker automatisch linear. Folglich operiert der Leistungsverstärker automatisch in der jeweils benötigten Betriebsart.The different modes of the power amplifier and switching between the modes of the power amplifier are in a simple manner realized by the fact that the power amplifier in the production for the switching mode is optimized. This causes the power amplifier to come on operated at high input levels in switching mode. Once the input level however small enough, the power amplifier automatically becomes linear. consequently the power amplifier operates automatically in each required Mode.

Das von dem Frequenz-Synthesizer erzeugte Hochfrequenzsignal wird vorzugsweise mit dem Phasensignal oder dem davon abhängigen Signal durch eine Phasenmodulation moduliert.The The radio frequency signal generated by the frequency synthesizer is preferred with the phase signal or the signal dependent therefrom by a phase modulation modulated.

Der Mischer ist vorteilhafterweise als Gilbert-Mischer ausgeführt.Of the Mixer is advantageously designed as a Gilbert mixer.

Die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung ist vorzugsweise als Hybrid-Sendevorrichtung ausgestaltet, die einen Polar-Modulator mit einem Polar-Transmitter oder einen Polar-Modulator mit einem Polar-Loop-Transmitter kombiniert. Sofern die Polar-Sendevorrichtung bei hohen Ausgangsleistungen in ihrer Funktion einem Polar-Transmitter entspricht, sind vorzugsweise ein Amplitudenvorverzerrer bzw. ein Phasenvorverzerrer in den Signalpfad des Amplituden- bzw. des Phasensignals geschaltet. Die Vorverzerrer dienen zur Kompensation der durch die Modulation mit dem Leistungsverstärker hervorgerufenen Amplituden- bzw. Phasenverzerrungen.The Polar transmitting device according to the invention is preferably designed as a hybrid transmission device, the one Polar modulator with a polar transmitter or a polar modulator with a polar loop transmitter combined. Provided the polar transmitting device at high output power in function corresponds to a polar transmitter are preferred an amplitude predistorter or a phase predistorter in the signal path of the Amplitude and the phase signal switched. The predistorter are used to compensate for the caused by the modulation with the power amplifier Amplitude or phase distortions.

Da der Amplitudenvorverzerrer und der Phasenvorverzerrer bei einer Modulation mittels des Mischers nicht benötigt werden, sind sie bei niedrigen Ausgangsleistungen deaktiviert. Der Amplitudenvorverzerrer und der Phasenvorverzerrer sind in der Regel in Digitaltechnik implementiert und lassen sie sich einfach deaktivieren.There the amplitude predistorter and the phase predistorter in one Modulation by means of the mixer are not needed, they are at low output powers disabled. The amplitude predistorter and the phase predistorter are usually implemented in digital technology and let them just deactivate.

Sofern die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung bei hohen Ausgangsleistungen einen Polar-Loop-Transmitter nachbildet, muss ein Rückkopplungspfad vorgesehen sein, der von dem Ausgangssignal gespeist wird und der durch Heruntermischen des Ausgangssignals auf eine Zwischenfrequenz ein Zwischenfrequenz-Signal erzeugt. Eine Amplitudenvergleichseinheit vergleicht die Amplitude des von der Polarkoordinaten-Transformationseinheit erzeugten Amplitudensignals mit der Amplitude des Zwischenfrequenz-Signals. Ferner führt eine Phasenvergleichseinheit einen Phasenvergleich des von der Polarkoordinaten-Transformationseinheit erzeugten Phasensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal durch.Provided the polar transmitting device according to the invention at high output power simulates a polar loop transmitter, must be a feedback path be provided, which is fed by the output signal and the by downmixing the output signal to an intermediate frequency an intermediate frequency signal generated. An amplitude comparison unit compares the amplitude of the amplitude signal generated by the polar coordinate transformation unit with the amplitude of the intermediate frequency signal. Furthermore leads a Phase comparison unit a phase comparison of the polar coordinate transformation unit generated phase signal with the intermediate frequency signal by.

Die Amplitudensignale werden beispielsweise mit Hilfe von Diodengleichrichtern gewonnen, während die Phasensignale zum Beispiel mit Hilfe von Begrenzern erzeugt werden. Begrenzer werden in der Fachliteratur auch als Limiter bezeichnet.The amplitude signals are obtained, for example, with the aid of diode rectifiers, while the phase signals, for example with the aid of be generated by limiters. Limiters are also referred to as limiters in the specialist literature.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals wird in einer Polar-Sendevorrichtung eines Funkübertragungssystem eingesetzt und weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

  • (a) Transformieren eines Basisbandsignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal;
  • (b) Erzeugen eines Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem Phasensignal oder einem davon abhängigen Signal; und
  • (c) Erzeugen eines Ausgangssignals durch eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit dem Amplitudensignal oder einem davon abhängigen Signal.
The method according to the invention for amplitude modulation of a radio-frequency signal is used in a polar transmission device of a radio transmission system and has the following method steps:
  • (a) transforming a baseband signal into an amplitude signal and a phase signal;
  • (b) generating a radio frequency signal in response to the phase signal or a signal dependent thereon; and
  • (C) generating an output signal by an amplitude modulation of the high-frequency signal with the amplitude signal or a signal dependent thereon.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Modulation des Hochfrequenzsignals im Verfahrensschritt (c) wahlweise entweder dadurch, dass das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal gemischt wird, oder da durch, dass das Hochfrequenzsignal mittels eines Leistungsverstärkers verstärkt wird und die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert wird.According to the method of the invention the modulation of the high frequency signal in step (c) either by the fact that the high-frequency signal with the Amplitude signal or the signal dependent therefrom is mixed, or because by that the high frequency signal is amplified by means of a power amplifier and the reinforcement dependent on is modulated by the amplitude signal or the signal dependent thereon.

Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert genauso wie die erfindungsgemäße Polar-Sendevorrichtung das Modulationsverfahren eines Polar-Modulators mit dem Modulationsverfahren eines Polar-(Loop)-Transmitters und macht sich die jeweiligen Vorteile zunutze.The inventive method combined as well as the inventive polar transmitting device that Modulation method of a polar modulator with the modulation method a polar (loop) transmitter and takes advantage of each advantage.

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:The Invention will now be described by way of example with reference to FIG closer to the drawings explained. In these show:

1 ein Blockschaltbild eines Polar-Transmitters 100 gemäß dem Stand der Technik; 1 a block diagram of a polar transmitter 100 according to the prior art;

2 ein Blockschaltbild eines Polar-Loop-Transmitters 200 gemäß dem Stand der Technik; 2 a block diagram of a polar loop transmitter 200 according to the prior art;

3 ein Blockschaltbild eines Polar-Modulators 300 gemäß dem Stand der Technik; 3 a block diagram of a polar modulator 300 according to the prior art;

4 ein Blockschaltbild einer Polar-Sendeschaltung 400 als erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung; und 4 a block diagram of a polar transmission circuit 400 as the first embodiment of the polar transmission device according to the invention; and

5 ein Blockschaltbild einer Polar-Sendeschaltung 500 als zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung. 5 a block diagram of a polar transmission circuit 500 as a second embodiment of the inventive polar transmission device.

1 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Polar-Transmitters. Die zu übertragenden Daten, die in 1 als binärer Datenstrom a in den Polar-Transmitter 100 eingehen, werden in einer Verarbeitungseinheit 101 in eine komplexwertige Symbolfolge umgesetzt und mit einem Pulsformungsfilter in ein komplexes Basisbandsignal gewandelt. Anschließend wird das komplexe Basisbandsignal in die Polardarstellung transformiert, bei welcher die Größe ϕ(t) das Phasensignal und die Größe A(t) das Amplituden- bzw. Betragssignal angeben. 1 shows an example of a conventional polar transmitter. The data to be transferred, which are in 1 as a binary data stream a in the polar transmitter 100 are going to be in a processing unit 101 converted into a complex-valued symbol sequence and converted with a pulse shaping filter into a complex baseband signal. Subsequently, the complex baseband signal is transformed into the polar representation, in which the quantity φ (t) indicates the phase signal and the quantity A (t) the amplitude or magnitude signal.

Ein beispielsweise auf einer PLL (phase-locked loop) basierender Aufwärtswandler 102 erzeugt ein durch das Phasensignal ϕ(t) moduliertes analoges Hochfrequenzsignal. Zur Einstellung der PLL wird dem Aufwärtswandler 102 ein Kanalwort b zugeführt. Das Hochfrequenzsignal speist einen Leistungsverstärker 103, in dessen Ausgangsstufe eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit Hilfe des Amplitudensignals erfolgt. Zu diesem Zweck wird das digitale Amplitudensignal zuvor durch einen Digital/Analog-Wandler 104 in ein analoges Signal umgesetzt, welches anschließend mit einem Rausch-Filter 105 zur Verringerung des Quantisierungsrauschens gefiltert wird. Das derart gewonnene analoge Amplitudensignal wird einem Modulationseingang des Leistungsverstärkers 103 zugeführt, um eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem analogen Amplitudensignal zu bewirken. Zur Amplitudenmodulation wird der Leistungsverstärker 103 in dem Schaltmodus betrieben. Im Schaltmodus wird der Endstufentransistor im Hochfrequenztakt möglichst vollständig ein- und ausgeschaltet. Die Modulation kann dabei beispielsweise durch Variation der Versorgungsspannung des Endstufentransistors erfolgen. Das am Ausgang des Leistungsverstärkers 103 ausgegebene Ausgangssignal wird über eine in 1 nicht dargestellte Antenne ausgestrahlt.An up-converter based, for example, on a PLL (phase-locked loop) 102 generates an analogue high frequency signal modulated by the phase signal φ (t). To adjust the PLL becomes the boost converter 102 a channel word b supplied. The high frequency signal feeds a power amplifier 103 in whose output stage an amplitude modulation of the high-frequency signal takes place with the aid of the amplitude signal. For this purpose, the digital amplitude signal is previously by a digital / analog converter 104 converted into an analog signal, which then with a noise filter 105 is filtered to reduce the quantization noise. The thus obtained analog amplitude signal is a modulation input of the power amplifier 103 supplied to cause an amplitude modulation of the high-frequency signal in response to the analog amplitude signal. For amplitude modulation, the power amplifier 103 operated in the switching mode. In the switching mode, the output stage transistor is switched on and off as completely as possible in the high-frequency cycle. The modulation can be done for example by varying the supply voltage of the output stage transistor. That at the output of the power amplifier 103 output signal is output via an in 1 not shown antenna emitted.

Da durch die Modulation in dem Leistungsverstärker 103 eine AM/AM- sowie eine AM/PM-Verzerrung verursacht werden, werden sowohl das digitale Phasensignal ϕ(t) als auch das digitale Amplitudensignal A(t) zur Kompensation der Verzerrungen einer Vorverzerrung unterworfen. Zu diesem Zweck ist in den Signal pfad des digitalen Amplitudensignals A(t) ein AM/AM-Vorverzerrer 106 geschaltet. Ferner wird aus dem digitalen Amplitudensignal A(t) mittels eines AM/PM-Vorverzerrers 107 ein Vorverzerrungswert für das digitale Phasensignal ϕ(t) gewonnen, welcher dem digitalen Phasensignal ϕ(t) mittels eines Addierers 108 überlagert wird.Because of the modulation in the power amplifier 103 are caused both AM / AM and AM / PM distortion, both the digital phase signal φ (t) and the digital amplitude signal A (t) to compensate for the distortion of a predistortion. For this purpose, in the signal path of the digital amplitude signal A (t) is an AM / AM predistorter 106 connected. Further, from the digital amplitude signal A (t) by means of an AM / PM predistorter 107 obtained a predistortion value for the digital phase signal φ (t), which the digital phase signal φ (t) by means of an adder 108 is superimposed.

Zum Zuführen eines Ramping-Signals c und zur Steuerung der Signalleistung ist in den Signalpfad des digitalen Amplitudensignals A(t) ein Mischer 109 geschaltet. Das Ramping-Signal c bewirkt zu Beginn eines Sendebursts ein kontrolliertes Hochregeln der Leistung des Ausgangssignals am Ausgang des Leistungsverstärkers 103 und am Ende eines Sendebursts ein entsprechendes Herunterregeln.For supplying a ramping signal c and for controlling the signal power, a mixer is provided in the signal path of the digital amplitude signal A (t) 109 connected. The ramping signal c at the beginning of a transmission burst causes a controlled high-level control of the power of the output signal at the output of the power amplifier 103 and at the end of a broadcast bursts down accordingly.

In 2 ist ein Beispiel eines herkömmlichen Polar-Loop-Transmitters dargestellt. Das komplexe Basisbandsignal liegt hier als I-Signal und Q-Signal vor. Die I- und Q-Signale werden mittels der Mischer 201 und 202 mit zwei orthogonalen Signalen, die von einem lokalen Oszillator 203 bereitgestellt werden, gemischt und danach von einem Addierer 204 addiert. Anschließend durchlaufen die Signale ein Tiefpassfilter 205. Zur Zerlegung des am Ausgang des Tiefpassfilters 205 ausgegebenen Signals in Polarkoordinaten ist der Ausgang des Tiefpassfilters 205 mit den Eingängen eines Begrenzers 206 und eines Diodengleichrichters 207 verbunden. Der Begrenzer 206 stellt an seinem Ausgang eine Phaseninformation seines Eingangssignals bereit, wohingegen am Ausgang des Diodengleichrichters 207 die Amplitude seines Eingangssignals ableitbar ist. In einem Phasendetektor 208 wird die von dem Begrenzer 206 bereitgestellte Soll-Phaseninformation mit einer von einem Begrenzer 209 bereitgestellten Ist-Phaseninformation durch Differenzbildung der Phasenlagen verglichen. Der Eingang des Begrenzers 209 ist dabei an einen Rückkopplungspfad angeschlossen, welcher weiter unten beschrieben wird. Dem Phasendetektor 208 sind ein Tiefpassfilter 210 und ein spannungsgesteuerter Oszillator (voltage controlled oscillator; VCO) 211 nachgeschaltet. Ein Leistungsverstärker 212, der als Amplitudenmodulator betrieben wird, ist mit seinem Eingang an den Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 211 angeschlossen. Der Leistungsverstärker 212 weist einen Modulationseingang auf, an welchem dem Leistungsverstärker 212 ein Amplitudenmodulationssignal zugeführt wird. Das Amplitudenmodulationssignal wird dadurch erzeugt, dass der Diodengleichrichter 207 an seinem Ausgang eine Soll-Amplitudeninformation bereitstellt und ein Diodengleichrichter 213 an seinem Ausgang eine Ist-Amplitudeninformation bereitstellt. Der Diodengleichrichter 213 ist dabei an denselben Rückkopplungspfad wie der Begrenzer 209 angeschlossen. Die Soll- und die Ist-Amplitudeninformation speisen die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers 214, welcher die Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Amplitudeninformation ausgibt. Dieser Differenzwert durchläuft ein Tiefpassfilter 215 und wird in den Modulationseingang des Leistungsverstärkers 212 eingespeist. Zur Amplitudenmodulation des von dem spannungsgesteuerten Oszillator 211 bereitgestellten Hochfrequenzsignals wird der Leistungsverstärker 212 im Schaltmodus betrieben. Das am Ausgang des Leistungsverstärkers 212 bereitgestellte Ausgangssignal wird über eine in 2 nicht dargestellte Antenne abgestrahlt.In 2 an example of a conventional polar loop transmitter is shown. The complex baseband signal is present here as I-signal and Q-signal. The I and Q signals are sent by the mixer 201 and 202 with two orthogonal signals coming from a local oscillator 203 can be provided, mixed and then from an adder 204 added. The signals then pass through a low-pass filter 205 , For decomposing the at the output of the low-pass filter 205 output signal in polar coordinates is the output of the low-pass filter 205 with the inputs of a limiter 206 and a diode rectifier 207 connected. The limiter 206 provides at its output a phase information of its input signal, whereas at the output of the diode rectifier 207 the amplitude of its input signal is derivable. In a phase detector 208 becomes that of the limiter 206 provided target phase information with one of a limiter 209 provided actual phase information compared by subtraction of the phase angles. The entrance of the limiter 209 is connected to a feedback path, which will be described below. The phase detector 208 are a low pass filter 210 and a voltage controlled oscillator (VCO) 211 downstream. A power amplifier 212 , which is operated as an amplitude modulator, is with its input to the output of the voltage controlled oscillator 211 connected. The power amplifier 212 has a modulation input at which the power amplifier 212 an amplitude modulation signal is supplied. The amplitude modulation signal is generated by the diode rectifier 207 provides at its output a desired amplitude information and a diode rectifier 213 provides actual amplitude information at its output. The diode rectifier 213 is at the same feedback path as the limiter 209 connected. The setpoint and the actual amplitude information feed the two inputs of a differential amplifier 214 which outputs the difference between the desired and actual amplitude information. This difference value passes through a low-pass filter 215 and gets into the modulation input of the power amplifier 212 fed. For amplitude modulation of the voltage controlled oscillator 211 provided high-frequency signal is the power amplifier 212 operated in switching mode. That at the output of the power amplifier 212 provided output signal is a in 2 not shown antenna radiated.

Das Ausgangssignal wird des Weiteren mit einem hinter dem Ausgang des Leistungsverstärkers 212 angeordneten Kopplungsglied 216 in den oben bereits erwähnten Rückkopplungspfad eingespeist. Der Rückkopplungspfad weist einen programmierbaren Verstärker 217 auf, der das Ausgangssignal dämpft. Dem programmierbaren Verstärker 217 ist ein Mischer 218 nachgeschaltet, welcher das gedämpfte Ausgangssignal mittels eines von einem lokalen Oszillator 219 bereitgestellten Signals auf eine Zwischenfrequenz heruntermischt. Der Ausgang des Mischers 218 ist mit dem Eingang eines Bandpassfilters 220 verbunden, welchem wiederum ein steuerbarer Verstärker 221 nachgeschaltet ist. Dem steuerbaren Verstärker 221 wird an seinem Steuereingang ein Ramping-Signal d zugeführt, das zuvor mittels eines Digital/Analog-Wandlers 222 in ein analoges Signal umgesetzt wurde und mittels eines Rausch-Filters 223 gefiltert wurde. Der Ausgang des steuerbaren Verstärkers 221 ist mit den Eingängen des Begrenzers 209 und des Diodengleichrichters 213 verbunden.The output signal is further connected to one behind the output of the power amplifier 212 arranged coupling member 216 fed into the above-mentioned feedback path. The feedback path has a programmable amplifier 217 on, which attenuates the output signal. The programmable amplifier 217 is a mixer 218 connected downstream of which the attenuated output signal by means of a local oscillator 219 down-converted to an intermediate frequency. The output of the mixer 218 is with the input of a bandpass filter 220 connected, which in turn a controllable amplifier 221 is downstream. The controllable amplifier 221 At its control input a ramping signal d is supplied, previously by means of a digital / analog converter 222 was converted into an analog signal and by means of a noise filter 223 was filtered. The output of the controllable amplifier 221 is with the inputs of the limiter 209 and the diode rectifier 213 connected.

Der Polar-Loop-Transmitter 200 weist einen weiteren Rückkoppelungspfad auf, der das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 211 über einen Addierer 224 dem Mischer 218 zuführt. Dieser Rückkopplungspfad wird beim Starten des Polar-Loop-Transmitters 200 zum Einschwingen der Schaltung benötigt. Während des Einschwingvorgangs ist der Leistungsverstärker 212 ausgeschaltet, damit keine Signale von der Antenne ausgestrahlt werden.The polar loop transmitter 200 has another feedback path, which is the output of the voltage controlled oscillator 211 via an adder 224 the mixer 218 supplies. This feedback path will be when starting the Polar Loop Transmitter 200 needed to settle the circuit. During the transient process is the power amplifier 212 switched off so that no signals are emitted from the antenna.

In 3 ist beispielhaft ein herkömmlicher Polar-Modulator 300 dargestellt. Der Polarmodulator 300 entspricht in weiten Teilen dem in 1 gezeigten Polar-Transmitter 100. Insbesondere gilt dies für die Verarbeitungseinheit 301, den Aufwärtswandler 302, den Mischer 303, den Digital/Analog-Wandler 304 und das Rausch-Filter 305. Diese Bauelemente finden jeweils in einem Bauelement des Polar-Transmitters 100 ihre Entsprechung.In 3 is an example of a conventional polar modulator 300 shown. The polar modulator 300 corresponds in many parts to the in 1 shown polar transmitter 100 , This applies in particular to the processing unit 301 , the up-converter 302 , the mixer 303 , the digital / analog converter 304 and the noise filter 305 , These components each take place in a component of the polar transmitter 100 their counterpart.

Der wesentliche Unterschied des Polar-Modulators 300 zu dem Polar-Transmitter 100 ist, dass bei dem Polar-Modulator 300 die Amplitudenmodulation des aus dem Phasensignal ϕ(t) hervorgegangenen Hochfrequenzsignals in einem Mischer 306 erfolgt. Dabei wird das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal multipliziert. Das amplitudenmodulierte Hochfrequenzsignal durchläuft anschließend einen programmierbaren oder steuerbaren Verstärker 307 und gelangt erst dann zu dem Leistungsverstärker 308. Der Leistungsverstärker 308 führt keine Modulation durch. Im Gegensatz zu dem Leistungsverstärker 103 des Polar-Transmitters 100 muss der Leistungsverstärker 308 linear betrieben werden.The main difference of the polar modulator 300 to the polar transmitter 100 is that with the polar modulator 300 the amplitude modulation of the out of the phase signal φ (t) high frequency signal in a mixer 306 he follows. The high-frequency signal is multiplied by the amplitude signal. The amplitude modulated high frequency signal then passes through a programmable or controllable amplifier 307 and only then gets to the power amplifier 308 , The power amplifier 308 does not perform modulation. Unlike the power amplifier 103 of the polar transmitter 100 must the power amplifier 308 be operated linearly.

In 4 ist eine Polar-Sendeschaltung 400 als erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung gezeigt. Die Polar-Sendeschaltung 400 stellt eine Kombination eines Polar-Transmitters mit einem Polar-Modulator dar. In weiten Teilen basiert die Polar-Sendeschaltung 400 auf dem in 1 gezeigten Polar-Transmitter 100. So finden sich in der Polar-Sendeschaltung 400 Bauelemente, die den Bauelementen des Polar-Transmitters 100 mit den Bezugszeichen 101 bis 109 entsprechen. Im Einzelnen sind dies eine Verarbeitungseinheit 401, ein Aufwärtswandler 402, ein Leistungsverstärker 403, ein Digital/Analog-Wandler 404, ein Rausch-Filter 405, ein AM/AM-Vorverzerrer 406, ein AM/PM-Vorverzerrer 407, ein Addierer 408 und ein Mischer 409. Die genannten Bauelemente sind bis auf den Leistungsverstärker 403 genauso miteinander verbunden wie bei dem Polar-Transmitter 100.In 4 is a polar transmission circuit 400 shown as the first embodiment of the polar transmission device according to the invention. The polar transmission circuit 400 represents a combination of a polar transmitter with a polar modulator the polar transmission circuit is largely based 400 on the in 1 shown polar transmitter 100 , This can be found in the polar transmission circuit 400 Components that are the components of the polar transmitter 100 with the reference numerals 101 to 109 correspond. In detail, these are a processing unit 401 , an up-converter 402 , a power amplifier 403 , a digital / analog converter 404 , a noise filter 405 , an AM / AM predistorter 406 , an AM / PM predistorter 407 , an adder 408 and a mixer 409 , The mentioned components are up to the power amplifier 403 just as interconnected as the polar transmitter 100 ,

Im Unterschied zu dem Polar-Transmitter 100 enthält die Polar-Sendeschaltung 400 zusätzlich einen Mischer 410, einen programmierbaren Verstärker (PGA) 411, zwei Schalteinheiten 412 und 413 sowie zwei Gleichspannungsquellen 414 und 415. Dabei ist der eine Eingang des Mischers 410 mit dem Ausgang des Aufwärtswandlers 402 verbunden. Über die Schalteinheit 412 kann der andere Eingang des Mischer 410 entweder mit dem Ausgang des Rausch-Filters 405 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 414 bereitgestellten konstanten Spannung beaufschlagt werden. Hinter dem Ausgang des Mischers 410 sind der programmierbare Verstärker 411 und der Leistungsverstärker 403 in Reihe angeordnet. Der programmierbare Verstärker 411 weist einen Programmiereingang auf, über welchen er zum Einstellen seiner Verstärkung mit einem Programmierwort e versorgt wird. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 403 kann über die Schalteinheit 413 entweder mit dem Ausgang des Rausch-Filters 405 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 415 bereitgestellten konstanten Spannung beauf schlagt werden.Unlike the polar transmitter 100 contains the polar transmission circuit 400 in addition a mixer 410 , a programmable amplifier (PGA) 411 , two switching units 412 and 413 as well as two DC voltage sources 414 and 415 , Here is the one input of the mixer 410 with the output of the boost converter 402 connected. About the switching unit 412 may be the other input of the mixer 410 either with the output of the noise filter 405 be connected or with the of the DC voltage source 414 supplied constant voltage can be applied. Behind the exit of the mixer 410 are the programmable amplifier 411 and the power amplifier 403 arranged in a row. The programmable amplifier 411 has a programming input via which it is supplied with a programming word e for setting its gain. The modulation input of the power amplifier 403 can via the switching unit 413 either with the output of the noise filter 405 be connected or with the of the DC voltage source 415 provided constant voltage beauf be beat.

Ferner enthält die Polar-Sendeschaltung 400 eine in 4 nicht dargestellte Steuereinheit, die zum Steuern der Schalteinheiten 412 und 413 dient. Die Schalterstellungen der Schalteinheiten 412 und 413 sind aneinander gekoppelt.Furthermore, the polar transmission circuit contains 400 one in 4 not shown control unit for controlling the switching units 412 and 413 serves. The switch positions of the switching units 412 and 413 are coupled together.

Die Funktionsweise der Polar-Sendeschaltung 400 ist die Folgende. Bei kleinen Ausgangspegeln, die unter einem bestimmten Schwellwert liegen, stellt die Steuereinheit die Schalteinheit 412 so ein, dass die von dem Rausch-Filter 405 ausgegebenen analogen Amplitudensignale in dem Mischer 410 mit dem von dem Aufwärtswandler 402 generierten analogen Hochfrequenzsignal gemischt werden. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 403 ist dabei von dem Ausgang des Rausch-Filters 405 getrennt, sodass keine Modulation in dem Leistungsverstärker 403 durchgeführt wird. Ferner findet in diesem Fall keine Vorverzerrung durch den AM/AM-Vorverzerrer 406 und den AM/PM-Vorverzerrer 407 statt. Der AM/AM-Vorverzerrer 406 und der AM/PM-Vorverzerrer 407 sind in herkömmlicher Digitaltechnik implementiert und lassen sich softwaremäßig deaktivieren.The operation of the polar transmission circuit 400 is the following. At low output levels that are below a certain threshold, the control unit provides the switching unit 412 such that the filter of the noise 405 output analog amplitude signals in the mixer 410 with that of the up-converter 402 generated analog high frequency signal are mixed. The modulation input of the power amplifier 403 is from the output of the noise filter 405 disconnected, so no modulation in the power amplifier 403 is carried out. Further, in this case, there is no predistortion by the AM / AM predistorter 406 and the AM / PM predistorter 407 instead of. The AM / AM predistorter 406 and the AM / PM predistorter 407 are implemented in conventional digital technology and can be deactivated by software.

Im Ergebnis wird die Polar-Sendeschaltung 400 bei kleinen Ausgangspegeln als Polar-Modulator betrieben. Die Amplitudenmodulation findet dabei in dem Mischer 410 statt. Das modulierte Hochfrequenzsignal wird in dem programmierbaren Verstärker 411 und dem Leistungsverstärker 403 verstärkt und über die Antenne ausgestrahlt. Dabei wird der Leistungsverstärker 403 linear betrieben. Durch die Beaufschlagung des Leistungsverstärkers 403 mit der von der Gleichspannungsquelle 415 erzeugten konstanten Spannung wird der Arbeitspunkt der Sendestufe geeignet fixiert. Der Betrieb der Polar-Sendeschaltung 400 bei kleinen Ausgangspegeln entspricht dem Betrieb des in 3 dargestellten Polar-Modulators 300.As a result, the polar transmission circuit becomes 400 operated at low output levels as a polar modulator. The amplitude modulation takes place in the mixer 410 instead of. The modulated high frequency signal is in the programmable amplifier 411 and the power amplifier 403 amplified and broadcast via the antenna. This is the power amplifier 403 operated linearly. By applying the power amplifier 403 with that of the DC voltage source 415 generated constant voltage, the operating point of the transmission stage is suitably fixed. The operation of the polar transmission circuit 400 at low output levels, the operation of the in 3 represented polar modulator 300 ,

Bei hohen Ausgangspegeln, die über dem vorgegebenen Schwellwert liegen, werden die Schalterstellungen der Schalteinheiten 412 und 413 von der Steuereinheit umgeschaltet. In diesem Fall liegt das von dem Rausch-Filter 405 ausgegebene Amplitudensignal nicht mehr an dem Mischer 410, sondern an dem Modulationseingang des Leistungsverstärkers 403 an. Ferner werden der AM/AM-Vorverzerrer 406 und der AM/PM-Vorverzerrer 407 aktiviert und die Verstärkung des programmierbaren Verstärkers 411 wird heruntergefahren. Der Mischer 410 ist in diesem Fall transparent geschaltet, sodass er keine Modulation bewirkt. Die Amplitudenmodulation wird ausschließlich in dem Leistungsverstärker 403 durchgeführt, welcher nicht mehr linear betrieben werden muss, sondern beispielsweise in dem Schaltmodus arbeitet. Als Ersatzschaltbild der Polar-Sendeschaltung 400 bei hohen Ausgangspegel kann das in 1 gezeigte Schaltbild des Polar-Transmitters 100 herangezogen werden.At high output levels that are above the predetermined threshold, the switch positions of the switching units 412 and 413 switched by the control unit. In this case, it's the noise filter 405 output amplitude signal is no longer at the mixer 410 but at the modulation input of the power amplifier 403 at. Further, the AM / AM predistorter 406 and the AM / PM predistorter 407 and the gain of the programmable amplifier 411 will shut down. The mixer 410 is in this case transparent, so that it does not cause any modulation. The amplitude modulation is exclusively in the power amplifier 403 performed, which does not have to be linearly operated, but for example, operates in the switching mode. As an equivalent circuit diagram of the polar transmission circuit 400 at high output levels, the in 1 shown circuit diagram of the polar transmitter 100 be used.

In 5 ist eine Polar-Sendeschaltung 500 als zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Polar-Sendevorrichtung gezeigt. Die Polar-Sendeschaltung 500 stellt eine Kombination eines Polar-Loop-Transmitters mit einem Polar-Modulator dar. In weiten Teilen basiert die Polar-Sendeschaltung 500 auf dem in 2 gezeigten Polar-Loop-Transmitter 200. So finden sich in der Polar-Sendeschaltung 500 Bauelemente, die den Bauelementen des Polar-Loop-Transmitters 200 mit den Bezugszeichen 201 bis 223 entsprechen. Im Einzelnen sind dies zwei Mischer 501 und 502, ein lokaler Oszillator 503, ein Addierer 504, ein Tiefpassfilter 505, ein Begrenzer 506, ein Diodengleichrichter 507, ein Phasendetektor 508, ein Begrenzer 509, ein Tiefpassfilter 510, ein spannungsgesteuerter Oszillator 511, ein Leistungsverstärker 512, ein Diodengleichrichter 513, ein Differenzverstärker 514, ein Tiefpassfilter 515, ein Kopplungsglied 516, ein Mischer 518, ein lokaler Oszillator 519, ein Bandpassfilter 520, ein steuerbarer Verstärker 521, ein Digital/Analog-Wandler 522 und ein Rausch-Filter 523. Die genannten Bauelemente sind bis auf den Leistungsverstärker 512 und das Kopplungsglied 516 genauso miteinander verbunden wie bei dem Polar-Loop-Transmitter 200.In 5 is a polar transmission circuit 500 shown as a second embodiment of the polar transmission device according to the invention. The polar transmission circuit 500 represents a combination of a polar loop transmitter with a polar modulator. In many parts, the polar transmission circuit is based 500 on the in 2 shown polar loop transmitter 200 , This can be found in the polar transmission circuit 500 Components that are the components of the polar loop transmitter 200 with the reference numerals 201 to 223 correspond. In detail, these are two mixers 501 and 502 , a local oscillator 503 , an adder 504 , a low pass filter 505 , a limiter 506 , a diode rectifier 507 , a phase detector 508 , a limiter 509 , a low pass filter 510 , a voltage controlled oscillator 511 , a power amplifier 512 , a diode rectifier 513 , a differential amplifier 514 , a low pass filter 515 , a coupling member 516 , a mixer 518 , a local oscillator 519 , a bandpass filter 520 , one controllable amplifier 521 , a digital / analog converter 522 and a noise filter 523 , The mentioned components are up to the power amplifier 512 and the coupling member 516 just as interconnected as the polar loop transmitter 200 ,

Im Unterschied zu dem Polar-Loop-Transmitter 200 enthält die Polar-Sendeschaltung 500 zusätzlich einen Mischer 525, einen programmierbaren Verstärker (PGA) 526, drei Schalteinheiten 527, 528 und 529 sowie zwei Gleichspannungsquellen 530 und 531. Der eine Eingang des Mischers 525 ist mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 511 verbunden. Über die Schalteinheit 527 kann der andere Eingang des Mischer 525 entweder mit dem Ausgang des Tiefpassfilters 515 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 530 bereitgestellten konstanten Spannung beaufschlagt werden. Hinter dem Ausgang des Mischers 525 sind der programmierbare Verstärker 526, der Leistungsverstärker 512 sowie das Kopplungsglied 516 in Reihe angeordnet. Der programmierbare Verstärker 526 weist einen Programmiereingang auf, über welchen er zum Einstellen seiner Verstärkung mit einem Programmierwort f versorgt wird. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 512 kann über die Schalteinheit 528 entweder mit dem Ausgang des Tiefpassfilters 515 verbunden werden oder mit der von der Gleichspannungsquelle 531 bereitgestellten konstanten Spannung beaufschlagt werden. Der Ausgang des Mischers 525 kann über die Schalteinheit 529 mit dem Eingang des Mischers 518 verbunden werden. In der anderen Schalterstellung der Schalteinheit 529 ist das Kopplungsglied 516 mit dem Eingang des Mischers 518 verbunden.Unlike the polar loop transmitter 200 contains the polar transmission circuit 500 in addition a mixer 525 , a programmable amplifier (PGA) 526 , three switching units 527 . 528 and 529 as well as two DC voltage sources 530 and 531 , The one entrance of the mixer 525 is connected to the output of the voltage controlled oscillator 511 connected. About the switching unit 527 may be the other input of the mixer 525 either with the output of the low-pass filter 515 be connected or with the of the DC voltage source 530 supplied constant voltage can be applied. Behind the exit of the mixer 525 are the programmable amplifier 526 , the power amplifier 512 as well as the coupling member 516 arranged in a row. The programmable amplifier 526 has a programming input via which it is supplied with a programming word f for setting its gain. The modulation input of the power amplifier 512 can via the switching unit 528 either with the output of the low-pass filter 515 be connected or with the of the DC voltage source 531 supplied constant voltage can be applied. The output of the mixer 525 can via the switching unit 529 with the entrance of the mixer 518 get connected. In the other switch position of the switching unit 529 is the coupling element 516 with the entrance of the mixer 518 connected.

Die Polar-Sendeschaltung 500 enthält des Weiteren eine in 5 nicht dargestellte Steuereinheit, die zum Steuern der Schalteinheiten 527, 528 sowie 529 dient. Die Schalterstellungen der Schalteinheiten 527 und 528 sind aneinander gekoppelt.The polar transmission circuit 500 also contains an in 5 not shown control unit for controlling the switching units 527 . 528 such as 529 serves. The switch positions of the switching units 527 and 528 are coupled together.

Die Funktionsweise der Polar-Sendeschaltung 500 ist die Folgende. Bei kleinen Ausgangspegeln, die unter einem bestimmten Schwellwert liegen, stellt die Steuereinheit die Schalteinheit 527 so ein, dass die von dem Tiefpassfilter 515 ausgegebenen analogen Amplitudendifferenzsignale in dem Mischer 525 mit dem von dem spannungsgesteuerten Oszillator 511 generierten analogen Hochfrequenzsignal gemischt werden. Der Modulationseingang des Leistungsverstärkers 512 ist dabei von dem Ausgang des Tiefpassfilters 515 entkoppelt, sodass keine Modulation in dem Leistungsverstärker 512 durchgeführt wird.The operation of the polar transmission circuit 500 is the following. At low output levels that are below a certain threshold, the control unit provides the switching unit 527 so on, that of the low-pass filter 515 output analog amplitude difference signals in the mixer 525 with that of the voltage controlled oscillator 511 generated analog high frequency signal are mixed. The modulation input of the power amplifier 512 is from the output of the low-pass filter 515 decoupled, so no modulation in the power amplifier 512 is carried out.

Bei kleinen Ausgangspegeln wird die Polar-Sendeschaltung 500 als Polar-Modulator betrieben. Die Amplitudenmodulation findet dabei in dem Mischer 525 statt. Anschließend wird das modulierte Hochfrequenzsignal in dem programmierbaren Verstärker 526 und dem Leistungsverstärker 512 verstärkt und über die Antenne ausgestrahlt. Dabei wird der Leistungsverstärker 512 linear betrieben.At low output levels, the polar transmission circuit becomes 500 operated as a polar modulator. The amplitude modulation takes place in the mixer 525 instead of. Subsequently, the modulated high frequency signal in the programmable amplifier 526 and the power amplifier 512 amplified and broadcast via the antenna. This is the power amplifier 512 operated linearly.

Bei hohen Ausgangspegeln, die über dem vorgegebenen Schwellwert liegen, werden die Schalterstellungen der Schalteinheiten 527 und 528 von der Steuereinheit umgeschaltet. In diesem Fall liegt das von dem Tiefpassfilter 515 ausgegebene Amplitudendifferenzsignal nicht mehr an dem Mischer 525, sondern an dem Modulationseingang des Leistungsverstärkers 512 an. Ferner wird die Verstärkung des programmierbaren Verstärkers 526 heruntergefahren. Der Mischer 525 ist in diesem Fall transparent geschaltet, sodass er keine Modulation bewirkt. Die Amplitudenmodulation wird ausschließlich in dem Leistungsverstärker 512 durchgeführt, welcher auch nicht mehr linear betrieben werden muss, sondern beispielsweise in dem Schaltmodus arbeitet. Als Ersatzschaltbild der Polar-Sendeschaltung 500 bei hohen Ausgangspegel kann das in 2 gezeigte Schaltbild des Polar-Loop-Transmitters 200 herangezogen werden.At high output levels that are above the predetermined threshold, the switch positions of the switching units 527 and 528 switched by the control unit. In this case, this is due to the low-pass filter 515 output amplitude difference signal no longer at the mixer 525 but at the modulation input of the power amplifier 512 at. Further, the gain of the programmable amplifier 526 shut down. The mixer 525 is in this case transparent, so that it does not cause any modulation. The amplitude modulation is exclusively in the power amplifier 512 performed, which also does not have to be linearly operated, but for example, operates in the switching mode. As an equivalent circuit diagram of the polar transmission circuit 500 at high output levels, the in 2 shown circuit diagram of the polar loop transmitter 200 be used.

Die Leistungsverstärker 403 und 512 der Polar-Sendeschaltungen 400 und 500 werden bei ihrer Herstellung für den Betrieb im Schaltmodus optimiert. Sobald ihr Eingangspegel klein genug ist, arbeiten sie automatisch im Linearbetrieb, d.h. je nach Modulationsart ca. 5-10 dB unter dem 1dB-Kompressionspunkt. Vor der Implementierung muss durch Messungen ermittelt werden, ab welchem Eingangspegel die Leistungsverstärker 403 und 512 alle Anforderungen des linearen Betriebs erfüllen. Dieser Pegel bestimmt den Schwellwert, bei welchem zwischen dem Polar-Modulator- und dem Polar-(Loop)-Transmitter-Betrieb umgeschaltet wird.The power amplifiers 403 and 512 the polar transmission circuits 400 and 500 are optimized during production for operation in switching mode. As soon as their input level is small enough, they automatically operate in linear mode, ie, depending on the type of modulation, about 5-10 dB below the 1dB compression point. Before implementation, it must be determined by measurements, from which input level the power amplifiers 403 and 512 meet all the requirements of linear operation. This level determines the threshold at which to switch between polar modulator and polar (loop) transmitter operation.

Claims (23)

Polar-Sendevorrichtung (400; 500) für ein Funkübertragungssystem, mit – einer Polarkoordinaten-Transformationseinheit (401; 506, 507) zur Transformation eines Basisbandsignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal, – einem Frequenz-Synthesizer (402; 511) zur Erzeugung eines Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem Phasensignal oder einem davon abhängigen Signal, und – einer Modulationseinheit (410, 411, 403; 525, 526, 512) zur Erzeugung eines Ausgangssignals durch eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit dem Amplitudensignal oder einem davon abhängigen Signal, wobei die Modulationseinheit (410, 411, 403; 525, 526, 512) einen Mischer (410; 525) und einen Leistungsverstärker (403; 512) aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals wahlweise entweder dadurch erfolgt, dass der Mischer (410; 525) das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal mischt, oder dadurch, dass der Leistungsverstärker (403; 512) das Hochfrequenzsignal verstärkt und die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert wird.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) for a radio transmission system, having - a polar coordinate transformation unit ( 401 ; 506 . 507 ) for transforming a baseband signal into an amplitude signal and a phase signal, - a frequency synthesizer ( 402 ; 511 ) for generating a high frequency signal in response to the phase signal or a signal dependent thereon, and - a modulation unit ( 410 . 411 . 403 ; 525 . 526 . 512 ) for generating an output signal by an amplitude modulation of the high-frequency signal with the amplitude signal or a signal dependent thereon, wherein the modulation unit ( 410 . 411 . 403 ; 525 . 526 . 512 ) a mixer ( 410 ; 525 ) and a power amplifier ( 403 ; 512 ), characterized - that the amplitude modulation of the high-frequency signal is selectively carried out either by the fact that the mixer ( 410 ; 525 ) mixes the radio frequency signal with the amplitude signal or the signal dependent thereon, or in that the power amplifier ( 403 ; 512 ) the radio frequency signal is amplified and the gain is modulated in response to the amplitude signal or the signal dependent thereon. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch – eine Steuereinheit, welche in Abhängigkeit von dem Leistungspegel des Ausgangssignals die Modulationseinheit (410, 411, 403; 525, 526, 512) steuert und bestimmt, ob die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals von dem Mischer (410; 525) oder von dem Leistungsverstärker (403; 512) durchgeführt wird.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to claim 1, characterized by - a control unit which, depending on the power level of the output signal, the modulation unit ( 410 . 411 . 403 ; 525 . 526 . 512 ) and determines whether the amplitude modulation of the high-frequency signal from the mixer ( 410 ; 525 ) or from the power amplifier ( 403 ; 512 ) is carried out. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts der Leistungsverstärker (403; 512) die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durchführt, und – dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts der Mischer (410; 525) die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durchführt.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to claim 2, characterized in that - at a power level of the output signal above a predetermined threshold, the power amplifiers ( 403 ; 512 ) performs the amplitude modulation of the high-frequency signal, and - that at a power level of the output signal below the predetermined threshold value of the mixer ( 410 ; 525 ) performs the amplitude modulation of the high-frequency signal. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass der Mischer (410; 525) und der Leistungsverstärker (403; 512) in den Signalpfad des Hochfrequenzsignals geschaltet sind, – dass bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) das Hochfrequenzsignal den Mischer (410; 525) unverändert durchläuft, und – dass bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410; 525) die Verstärkung des Leistungsverstärkers (403; 512) nicht moduliert wird.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that - the mixer ( 410 ; 525 ) and the power amplifier ( 403 ; 512 ) are connected in the signal path of the high-frequency signal, - that in an amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the power amplifier ( 403 ; 512 ) the high frequency signal the mixer ( 410 ; 525 ) passes unchanged, and - that in an amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the mixer ( 410 ; 525 ) the gain of the power amplifier ( 403 ; 512 ) is not modulated. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Verstärker (411; 526) mit variabler Verstärkung in den Signalpfad des Hochfrequenzsignals geschaltet ist.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to claim 4, characterized in that - an amplifier ( 411 ; 526 ) is connected with variable gain in the signal path of the high-frequency signal. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – eine Schalteinheit (412, 413; 527, 528), die derart ausgestaltet ist, dass sie das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) in einen Modulationseingang des Leistungsverstärkers (403; 512) einspeist und dass sie das Amplitudensignal oder das davon abhängige Signal bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410; 525) in einen Mischereingang des Mischers (410; 525) einspeist.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to one or more of the preceding claims, characterized by - a switching unit ( 412 . 413 ; 527 . 528 ) configured to amplify the amplitude signal or the signal dependent thereon in an amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the power amplifier (5). 403 ; 512 ) into a modulation input of the power amplifier ( 403 ; 512 ) and that the amplitude signal or the signal dependent thereon in an amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the mixer ( 410 ; 525 ) in a mixer input of the mixer ( 410 ; 525 ) feeds. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass der Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410; 525) linear betrieben wird.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that - the power amplifier ( 403 ; 512 ) at an amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the mixer ( 410 ; 525 ) is operated linearly. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass der Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) in einem Schaltmodus betrieben wird.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that - the power amplifier ( 403 ; 512 ) at an amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the power amplifier ( 403 ; 512 ) is operated in a switching mode. Polar-Sendevorrichtung (400; 500) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass das von dem Frequenz-Synthesizer (402; 511) erzeugte Hochfrequenzsignal mit dem Phasensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert ist.Polar transmitter ( 400 ; 500 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that - that of the frequency synthesizer ( 402 ; 511 ) is modulated with the phase signal or the signal dependent therefrom. Polar-Sendevorrichtung (400) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – einen Amplitudenvorverzerrer (406) zur zumindest teilweisen Kompensation einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Amplitudenverzerrung, und/oder – einen Phasenvorverzerrer (407) zur zumindest teilweisen Kom pensation einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Phasenverzerrung.Polar transmitter ( 400 ) according to one or more of the preceding claims, characterized by - an amplitude predistorter ( 406 ) for at least partially compensating one by the amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the power amplifier ( 403 ) caused amplitude distortion, and / or - a phase predistorter ( 407 ) for the at least partial compensation of a compensation by the amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the power amplifier ( 403 ) caused phase distortion. Polar-Sendevorrichtung (400) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, – dass der Amplitudenvorverzerrer (406) und/oder der Phasenvorverzerrer (407) bei einer Modulation des Hochfrequenzsignals mittels des Mischers (410) deaktiviert sind.Polar transmitter ( 400 ) according to claim 10, characterized in that - the amplitude predistorter ( 406 ) and / or the phase predistorter ( 407 ) at a modulation of the high-frequency signal by means of the mixer ( 410 ) are disabled. Polar-Sendevorrichtung (500) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch – einen Rückkopplungspfad, der von dem Ausgangssignal oder einem davon abhängigen Signal gespeist wird und der durch Heruntermischen des Ausgangssignals oder des davon abhängigen Signals auf eine Zwischenfrequenz ein Zwischenfrequenz-Signal erzeugt, – eine Amplitudenvergleichseinheit (514) zum Bereitstellen eines von dem Amplitudensignal abhängigen Signals durch einen Amplitudenvergleich des Amplitudensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal, und – eine Phasenvergleichseinheit (508) zum Bereitstellen eines von dem Phasensignal abhängigen Signals durch einen Phasenvergleich des Phasensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal.Polar transmitter ( 500 ) according to one or more of claims 1 to 9, characterized by - a feedback path, which is fed by the output signal or a signal dependent thereon and by down-mixing of the output signal or the signal dependent thereon to a Intermediate frequency generates an intermediate frequency signal, - an amplitude comparison unit ( 514 ) for providing a signal dependent on the amplitude signal by an amplitude comparison of the amplitude signal with the intermediate frequency signal, and - a phase comparison unit ( 508 ) for providing a signal dependent on the phase signal by a phase comparison of the phase signal with the intermediate frequency signal. Polar-Sendevorrichtung (500) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, – dass die Polarkoordinaten-Transformationseinheit (506; 507) einen ersten Diodengleichrichter (507) umfasst, dessen Eingang das Basisbandsignal zuführbar ist, – dass ein zweiter Diodengleichrichter (513) vorgesehen ist, dessen Eingang das Zwischenfrequenz-Signal zuführbar ist, – wobei die Ausgänge des ersten und des zweiten Diodengleichrichters (507, 513) an je einen Eingang der Amplitudenver gleichseinheit (514) angeschlossen sind.Polar transmitter ( 500 ) according to claim 12, characterized in that - the polar coordinate transformation unit ( 506 ; 507 ) a first diode rectifier ( 507 ) whose input is the baseband signal can be fed, - that a second diode rectifier ( 513 ) whose input is the intermediate frequency signal can be supplied, - wherein the outputs of the first and the second diode rectifier ( 507 . 513 ) to each one input of the amplitude comparison unit ( 514 ) are connected. Polar-Sendevorrichtung (500) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, – dass die Polarkoordinaten-Transformationseinheit (506; 507) einen ersten Begrenzer (506) umfasst, dessen Eingang das Basisbandsignal zuführbar ist, – dass ein zweiter Begrenzer (509) vorgesehen ist, dessen Eingang das Zwischenfrequenz-Signal zuführbar ist, – wobei die Ausgänge des ersten und des zweiten Begrenzers (506, 509) an je einen Eingang der Phasenvergleichseinheit (508) angeschlossen sind.Polar transmitter ( 500 ) according to claim 12 or 13, characterized in that - the polar coordinate transformation unit ( 506 ; 507 ) a first limiter ( 506 ) whose input is the baseband signal can be supplied, - that a second limiter ( 509 ) whose input is the intermediate frequency signal can be supplied, - wherein the outputs of the first and the second limiter ( 506 . 509 ) to each one input of the phase comparison unit ( 508 ) are connected. Verfahren zur Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals in einer Polar-Sendevorrichtung (400; 500), mit den folgenden Schritten: (a) Transformieren eines Basisbandsignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal; (b) Erzeugen eines Hochfrequenzsignals in Abhängigkeit von dem Phasensignal oder einem davon abhängigen Signal; und (c) Erzeugen eines Ausgangssignals durch eine Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mit dem Amplitudensignal oder einem davon abhängigen Signal, dadurch gekennzeichnet, – dass die Modulation des Hochfrequenzsignals wahlweise entweder dadurch erfolgt, dass das Hochfrequenzsignal mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal gemischt wird, oder dadurch, dass das Hochfrequenzsignal mittels eines Leistungsverstärkers (403; 512) verstärkt wird und die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert wird.Method for amplitude modulation of a radio-frequency signal in a polar transmission device ( 400 ; 500 ), comprising the steps of: (a) transforming a baseband signal into an amplitude signal and a phase signal; (b) generating a radio frequency signal in response to the phase signal or a signal dependent thereon; and (c) generating an output signal by amplitude modulation of the radio frequency signal with the amplitude signal or a signal dependent thereon, characterized in that - the modulation of the radio frequency signal is selectively effected either by mixing the radio frequency signal with the amplitude signal or the signal dependent thereon, or in that the high-frequency signal is amplified by means of a power amplifier ( 403 ; 512 ) and the gain is modulated in response to the amplitude signal or the signal dependent thereon. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, – dass die Wahl des Verfahrens, mittels welchem die Amplitu denmodulation des Hochfrequenzsignals durchgeführt wird, von dem Leistungspegel des Ausgangssignals abhängt.Method according to claim 15, characterized, - that the Choice of the method by means of which the amplitude modulation of the High frequency signal performed is dependent on the power level of the output signal. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, – dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts der Leistungsverstärker (403; 512) die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durchführt, und – dass bei einem Leistungspegel des Ausgangssignals unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch Mischen mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal erfolgt.Method according to claim 16, characterized in that, at a power level of the output signal above a predetermined threshold value, the power amplifiers ( 403 ; 512 ) performs the amplitude modulation of the high-frequency signal, and - that at a power level of the output signal below the predetermined threshold value, the amplitude modulation of the high-frequency signal by mixing with the amplitude signal or the signal dependent thereon. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, – dass Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch Mischen mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal linear betrieben wird.Method according to one or more of Claims 15 to 17, characterized in that - power amplifiers ( 403 ; 512 ) is linearly operated in an amplitude modulation of the high-frequency signal by mixing with the amplitude signal or the signal dependent thereon. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, – dass der Leistungsverstärker (403; 512) bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403; 512) in einem Schaltmodus betrieben wird.Method according to one or more of claims 15 to 18, characterized in that - the power amplifier ( 403 ; 512 ) at an amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the power amplifier ( 403 ; 512 ) is operated in a switching mode. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, – dass das im Schritt (b) erzeugte Hochfrequenzsignal mit dem Phasensignal oder dem davon abhängigen Signal moduliert ist.Method according to one or more of claims 15 to 19 characterized, - that generated in step (b) High frequency signal with the phase signal or the signal dependent therefrom is modulated. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, – dass das Amplitudensignal zur zumindest teilweisen Kompensa tion einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Amplitudenverzerrung vor der Durchführung des Schritts (c) vorverzerrt wird, und/oder – dass das Phasensignal zur zumindest teilweisen Kompensation einer durch die Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals mittels des Leistungsverstärkers (403) hervorgerufenen Phasenverzerrung vor der Durchführung des Schritts (b) vorverzerrt wird.Method according to one or more of Claims 15 to 20, characterized in that the amplitude signal is at least partially compensated for by the amplitude modulation of the high-frequency signal by means of the power amplifier ( 403 ) is predistorted before performing step (c), and / or - that the phase signal is at least partially compensated for by the amplitude modulation of the high frequency signal by means of the power amplifier ( 403 ) is predistorted before performing step (b). Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, – dass das Amplitudensignal und/oder das Phasensignal bei einer Amplitudenmodulation des Hochfrequenzsignals durch Mischen mit dem Amplitudensignal oder dem davon abhängigen Signal nicht vorverzerrt werden.Method according to claim 21, characterized, - that this Amplitude signal and / or the phase signal in an amplitude modulation of the high-frequency signal by mixing with the amplitude signal or depending on it Signal are not pre-distorted. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, – dass durch Heruntermischen des Ausgangssignals oder eines davon abhängigen Signals auf eine Zwischenfrequenz in einem Rückkopplungspfad ein Zwischenfrequenz-Signal erzeugt wird, – dass ein von dem Amplitudensignal abhängiges Signal durch einen Amplitudenvergleich des Amplitudensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal erzeugt wird, und – dass ein von dem Phasensignal abhängiges Signal durch einen Phasenvergleich des Phasensignals mit dem Zwischenfrequenz-Signal erzeugt wird.Method according to one or more of claims 15 to 20 characterized, - that by downmixing the output signal or a signal dependent thereon to an intermediate frequency in a feedback path an intermediate frequency signal is generated - that one of the amplitude signal dependent Signal by an amplitude comparison of the amplitude signal with the intermediate frequency signal is generated, and - the existence dependent on the phase signal Signal is generated by a phase comparison of the phase signal with the intermediate frequency signal.
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