DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO DE AMPLIFICACION DE SEÑALES DE RADIOCOMUNICACIONES.

Circuito (404) de control de la ganancia de un dispositivo de amplificación (401) de señales de radiocomunicación transmitidas por una cadena (401) de amplificadores (412) provista de un controlador (413) de ganancia,

siendo el circuito de control (404) apto para proporcionar una valor de consigna (Vatt) de valor constante (Vfgm) para obtener una ganancia constante, o de valor variable (Valc), comprendiendo el circuito de control (404) un primer regulador (406) que forma, en una primera posición (ALC) de amplificación de potencia (Pout) amplificada constante, un bucle de realimentación sobre la cadena (401) a partir de un detector (408) de la potencia amplificada (Pout) y que proporciona el valor de consigna de valor variable (Valc) a partir de una medición de una función proporcionada a la salida de la cadena (Pout), caracterizado porque comprende un segundo regulador (416) que forma, en modo de amplificación de ganancia constante (FGM), un bucle de realimentación con el primer regulador (406) con el fin de mantener un valor de consigna transmitido por este primer regulador a un valor próximo al valor de consigna de valor constante (Vfgm)

Dispositivo y procedimiento de amplificación de señales de radiocomunicaciones.

La presente invención se refiere a un circuito de control de ganancia de un dispositivo de amplificación de señales de radiocomunicación, un dispositivo de amplificación provisto de dicho circuito de control y un satélite que comprende dicho dispositivo de amplificación.

Es conocido tratar señales de radiocomunicación según un primer modo amplificando estas señales con una ganancia constante o según un segundo modo amplificando estas señales hasta una potencia constante a la salida del amplificador independientemente de la potencia de entrada de estas señales.

Algunos equipos de telecomunicación, tales como satélites alternan estos dos modos de amplificación. Así, señales de radiocomunicación recibidas por algunos satélites pueden ser amplificadas según el primer modo de ganancia constante, denominándose este procedimiento en lo que sigue FGM por "Fixe Gain Mode", o según el segundo modo de potencia de salida constante, llamándose este procedimiento en lo que sigue ALC por "Automatic Level Control" en inglés.

El documento US 2006/0006940 se refiere a un dispositivo de amplificación con una pluralidad de modos operacionales. El documento DE 196 23 930 describe un sistema de amplificadores, teniendo cada amplificador un atenuador regulable que recibe señales de control. El documento JP 57030429 se refiere a un sistema de restitución automática para un regulador de nivel automático. El documento US 2003/055590 describe un amplificador que opera en un modo ALC o en un FGM.

La figura 1a representa esquemáticamente un dispositivo 100 de amplificación que permite alternar los dos modos FGM o ALC para amplificar una potencia de entrada P_in de una señal de radiocomunicación hasta una potencia de salida P_out.

A este respecto, este dispositivo 100 comprende una cadena 101 de amplificadores 112 cuya ganancia está parcialmente controlada por un controlador 113 de ganancia, estando el funcionamiento de este controlador 113 determinado por un valor de consigna que varía según el modo de amplificación del dispositivo 100. En este ejemplo, este valor de consigna es una tensión V_att.

Un circuito 104 de control proporciona dicho valor de consigna, o tensión, V_att de valor V_fgm fijo transmitido por una fuente REF FGM, para obtener una ganancia constante en la cadena 101 de amplificadores 102, o de valor V_alc variable, para obtener una potencia P_out constante a la salida del dispositivo 100.

En este último caso, el valor de consigna V_alc variable se obtiene a la salida de un regulador 106 que forma un bucle de servomando para regular esta tensión en función de la diferencia entre la potencia P_out de salida deseada y un valor de consigna REF ALC del regulador 106 transmitido por un dispositivo no representado. Para ello, este regulador 106 puede comprender un amplificador operacional 141 - y otros componentes electrónicos no representados - mientras que la medición de la potencia P_out de salida se realiza a través de un detector 108 que corrige los efectos de la temperatura sobre la medición.

Un dispositivo de este tipo 100 presenta fuertes variaciones de ganancia de amplificación y de potencia P_out de salida durante el paso de un modo FGM a un modo ALC como se ha ilustrado en la figura 1b que representa la variación (eje de ordenadas 120, en dBm) de la potencia de salida P_out de un dispositivo 100 en función del tiempo (eje de las abscisas 122, en ms) en un cambio 124 del modo de amplificación para el dispositivo 100.

De hecho, cuando el dispositivo 100 se encuentra en el modo FGM, el regulador 106 proporciona una tensión máxima V_alcmax para llevar la potencia de salida P_out a una potencia constante de tal modo que, en el basculamiento al modo ALC mediante un basculamiento de un conmutador 105, la tensión de control V_att alcanza esta tensión V_alcmax máxima antes de tender a un valor adecuado a un punto de funcionamiento del circuito.

Una variación de potencia de este tipo es problemática pues corre el riego de producir pérdidas de señales, particularmente entre un satélite y una estación en tierra. Por este hecho, un circuito 204 (figura 2a) que controla una cadena 201 de amplificadores 212 puede comprender medios para que la tensión V_alc a la salida de un regulador 206 sea fijada a un valor fijo y próximo a un valor V_fgm de consigna predeterminada y adecuado a un modo FGM.

Considerando un regulador 206 con un amplificador operacional 241, este resultado se alcanza integrando un juego de resistencias 244 y 246 que fija la tensión de salida del regulador 206 a un valor preciso cuando el dispositivo 200 funciona en la modalidad FGM, formando un condensador 240 y una resistencia 242 un elemento integrador con el amplificador 241 para proporcionar un valor de consigna variable a partir del valor de consigna REF ALC en el modo ALC.

Una configuración de este tipo permite obtener, como se ha mostrado en la figura 2b, una variación de potencia P_out amplificada, relativamente limitada durante un cambio 224 de un modo FGM a un modo ALC (eje de ordenadas 220, en dBm) en función del tiempo (eje de las abscisas 222, en ms).

La presente invención resulta de una comprobación propia de la invención según la cual la continuidad de estos basculamientos solo se obtiene para condiciones dadas, particularmente en términos de temperatura, de potencia y/o de frecuencia de funcionamiento de la cadena 201 de amplificadores 212, como se ha mostrado en las figuras 3a y 3b que representan potencias de salida (eje de las ordenadas 320, en dBm) medidas por el circuito 200 en función del tiempo (eje de las abscisas 322, en ms) con variaciones de temperaturas respectivas de +41ºC y de -36ºC, es decir variaciones del orden de +/-40ºC con relación a las mediciones representadas en la figura 2b.

Es por lo que, la presente invención se refiere a un circuito de control de ganancia de un dispositivo de amplificación de señales de radiocomunicaciones transmitidas por una cadena de amplificadores provista de un controlador de ganancia, siendo el circuito de control apto para proporcionar una consigna de valor constante para obtener una ganancia constante, o de valor variable, comprendiendo el circuito de control un primer regulador que forma, en una primera posición de amplificación de potencia amplificada constante, un bucle de realimentación sobre la cadena a partir de un detector de la potencia amplificada y que proporciona la el valor de consigna de valor variable a partir de una medición de la función proporcionada, caracterizado porque comprende un segundo regulador que forma, en el modo de amplificación de ganancia constante, un bucle de realimentación con el primer regulador con el fin de mantener un valor de consigna transmitido por este primer regulador a un valor próximo al valor de consigna de valor constante.

Manteniendo el valor de consigna proporcionado por el primer regulador próximo al valor de consigna de valor constante, el circuito de control presenta la ventaja de realizar transiciones de un modo FGM a un modo ALC que presenta variaciones de potencia de salida muy limitadas, incluso inexistentes, independientemente de las variaciones de las condiciones de temperatura, de potencia y/o de frecuencia del amplificador en cuestión.

De hecho, la invención asegura que el valor de consigna transmitido por el regulador, en el modo ALC, sea próximo al valor de consigna en el modo FGM independientemente de las variaciones debidas a las condiciones de funcionamiento del amplificador. A partir de entonces, el paso del valor de consigna FGM por el valor de consigna ALC se realiza con continuidad y, de forma consecuente, con variaciones de ganancia limitadas.

En una realización, el circuito de control comprende un conmutador que conecta el primer regulador con el segundo regulador o con el detector de potencia amplificada en función de la amplificación realizada. Así, un simple conmutador de la señal transmitida al primer regulador permite bascular el funcionamiento de este último de un bucle de realimentación con el segundo regulador - para proporcionar un valor de consigna próximo al valor de consigna de valor constante con un bucle de realimentación con la cadena de amplificadores - para proporcionar una potencia amplificada constante.

Según una realización, el...

1. Circuito (404) de control de la ganancia de un dispositivo de amplificación (401) de señales de radiocomunicación transmitidas por una cadena (401) de amplificadores (412) provista de un controlador (413) de ganancia, siendo el circuito de control (404) apto para proporcionar una valor de consigna (V_att) de valor constante (V_fgm) para obtener una ganancia constante, o de valor variable (V_alc), comprendiendo el circuito de control (404) un primer regulador (406) que forma, en una primera posición (ALC) de amplificación de potencia (P_out) amplificada constante, un bucle de realimentación sobre la cadena (401) a partir de un detector (408) de la potencia amplificada (P_out) y que proporciona el valor de consigna de valor variable (V_alc) a partir de una medición de una función proporcionada a la salida de la cadena (P_out), caracterizado porque comprende un segundo regulador (416) que forma, en modo de amplificación de ganancia constante (FGM), un bucle de realimentación con el primer regulador (406) con el fin de mantener un valor de consigna transmitido por este primer regulador a un valor próximo al valor de consigna de valor constante (V_fgm).

2. Circuito según la reivindicación 1, en el cual un conmutador (418) conecta el primer regulador (406) con el segundo regulador (416) o con el detector (408) de potencia amplificada (P_out) en función de la amplificación (FGM, ALC) efectuada.

3. Circuito según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual un segundo conmutador (405) conecta el controlador (413) con el primer regulador (406) o con una fuente de valor de consigna constante (V_fgm) en función de la amplificación (FGM, ALC) realizada.

4. Circuito según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual al menos un regulador (406, 416) comprende un amplificador operacional (441, 443).

5. Circuito según la reivindicación 4, en el cual el primer y el segundo regulador comprenden un amplificador operacional, y en el cual cada amplificador operacional (441, 443) está asociado con al menos una resistencia (442) y con un condensador (440, 454) tales que el tiempo de respuesta del primer regulador (406) sea superior al tiempo de respuesta del segundo regulador (416).

6. Circuito según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el primer regulador (406) está asociado con medios (417) que permiten aumentar su tiempo de respuesta.

7. Dispositivo (400) de amplificación de señales de radiocomunicación transmitidas por una cadena (401) de amplificadores (412) provista de un controlador (413) de ganancia, caracterizado porque comprende un circuito (404) de control de ganancia de la cadena (401) de amplificadores (412) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

8. Satélite caracterizado porque comprende un dispositivo (400) de amplificación de señales de radiocomunicación según la reivindicación 7.