(57)【要約】パルス化ＲＦ入力信号のＲＦ電力を測定するＲＦ電力測定回路は、シグマデルタＡＤＣ回路及びそのＡＤＣ回路のクロック入力への前記クロックパルスの供給を制御するＡＮＤゲートとを備えている。クロックパルスは、パルス化ＲＦ入力信号のＲＦパルスの継続時間内のみクロック入力に供給され低速ＡＤＣ回路を使用できるようにする。
2004510987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス化ＲＦ入力信号のＲＦ電力を測定するＲＦ電力測定回路であって、前記入力信号を電圧に変換する検出器手段と、前記電圧からＲＦ電力量を得るオーバーサンプリングＡＤ変換手段と、クロックパルスを発生するクロック発生手段と前記オーバーサンプリングＡＤ変換手段のクロック入力への前記クロックパルスの供給を制御する制御手段とからなるＲＦ電力測定回路。
【請求項２】
前記制御手段は、前記クロック発生手段と前記クロック入力との間に接続されて、制御信号に応答し、その制御信号のタイミングがパルス化ＲＦ入力信号のＲＦパルスのタイミングに関係している請求項１に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項３】
前記制御手段は、前記パルス化ＲＦ入力信号のＲＦパルスの継続時間内のみ、前記クロック入力に前記クロックパルスを供給するようにする請求項１または２に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＲＦパルスのそれぞれの後で、前記クロック入力に前記クロックパルスを供給するようにする請求項３に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項５】
前記制御手段は制御パルスに応答する切り替え手段を備える請求項１に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項６】
前記制御パルスのタイミングは前記パルス化ＲＦ入力信号のＲＦパルスのタイミングに関係している請求項５に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項７】
各制御パルスの前縁は前記ＲＦパルスのそれぞれの開始に続く請求項６に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項８】
前記切り替え手段はＡＮＤゲートである請求項５〜７のいずれか一項に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項９】
前記検出器手段はショットキーダイオードである請求項１〜８のいずれか一項に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項１０】
前記オーバーサンプリングＡＤ変換手段はシグマデルタＡＤ変換回路である請求項１〜９のいずれか一項に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項１１】
前記オーバーサンプリングＡＤ変換手段はＲＦパルス長より長い変換時間を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載のＲＦ電力測定回路。
【請求項１２】
パルス化ＲＦ信号のＲＦ電力を測定する方法であって、パルス化ＲＦ信号を電圧に変換するステップと、前記電圧からＲＦ電力量を得るためにオーバーサンプリングＡＤ変換手段を使用するステップと、前記オーバーサンプリングＡＤ変換手段のクロック入力へのクロックパルスの供給を制御するステップとからなる方法。
【請求項１３】
前記制御するステップは、前記パルス化ＲＦ信号のＲＦパルスの継続時間内のみ、前記クロック入力に前記クロックパルスを供給するようにする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記制御するステップは、前記ＲＦパルスのそれぞれの後で、前記クロック入力に前記クロックパルスを供給するようにする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
添付図面の図２及び３を参照して本明細書に詳述したようなＲＦ電力測定回路。
【請求項１６】
添付図面の図２及び３を参照して本明細書に詳述したようなＲＦ電力を測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はＲＦ電力の測定に関し、特にオーバーサンプリングＡＤ変換（ＡＤＣ）回路を使用するＲＦ電力測定回路に関する。当業者には周知のように、オーバーサンプリングＡＤＣは、単一の変換を完了するのに、ある有限数Ｎのクロックサイクル（ここで　Ｎ＞１）を必要とする。
【０００２】
添付図面の図１は周知のＲＦ電力測定回路を示すブロック図である。それはＲＦ入力１１、負荷１２、ショットキーダイオード１３、シグマデルタＡＤＣ回路形式のオーバーサンプリングＡＤＣ回路及びクロック発生器１５からなる。
【０００３】
使用時、ショットキーダイオード１３はＲＦ入力１１に到達するＲＦ電力に関係する電圧を出力する検出器として機能する。ＡＤＣ回路１４はこの電圧をＲＦ電力量を与えるディジタルフォーマットに変換し、それは次の処理のために記憶される。
【０００４】
クロック発生器１５はクロックパルスをＡＤＣ回路のクロック入力ＣＩに供給し，これらのパルスはＡＤＣ回路の変換速度を規定する。ＡＤＣ回路の変換時間ＴＣＯＮＶは次の式で表せる。
ＴＣＯＮＶ　＝　Ｎ／ＦＣＬＯＣＫ
ここでＮは単一の変換を行なうのに必要なクロックパルスの数であり，ＦＣＬＯＣＫはクロック発生器１５の周波数である。従来から、ＲＦパルス長よりもはるかに短い変換時間ＴＣＯＮＶを有する高速ＡＤＣ回路を使用するのが通例であり、従っていくつかの電力測定を各ＲＦパルスから得ることが出来る。一般に、ＡＤＣ高分解能が他の変換方式より低コストで実現できるので、シグマデルタＡＤＣ回路が好ましい。
【０００５】
高速オーバーサンプリングＡＤＣ回路より十分に安価であるにもかかわらず、それでも測定精度の改善をもたらすＡＤＣ高分解能を達成することの出来る低速オーバーサンプリングＡＤＣ回路を使用するのが望ましい。しかし、低速オーバーサンプリングＡＤＣ回路は、ＡＤＣ回路の変換時間がＲＦパルス長より長い場合に重大な技術問題をもたらす。
【０００６】
本発明の１つの態様によれば、パルス化ＲＦ入力信号のＲＦ電力を測定するＲＦ電力測定回路が提供され、これは前記入力信号を電圧に変換する検出器手段と、前記電圧からＲＦ電力量を得るオーバーサンプリングＡＤ変換手段と、クロックパルスを発生するクロック発生手段と前記オーバーサンプリングＡＤ変換手段のクロック入力への前記クロックパルスの供給を制御手段とからなる。
【０００７】
好適な実装では、前記制御手段は、パルス化ＲＦ入力信号のＲＦパルスの継続時間内のみで、かつ好ましくはそれぞれのＲＦパルスの開始後に前記クロックパルスが前記クロック入力に与えられるようにする。この構成では、クロック信号はＲＦパルスの継続時間内のみＡＤＣ回路のクロック入力に与えられるので，２つ以上の連続するＲＦパルスから単一の電力測定を得ることができる。従ってこの構成はＲＦパルス長より長い変換時間を有する低速オーバーサンプリングＡＤＣの使用を可能にする。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、パルス化ＲＦ信号のＲＦ電力を測定する方法が提供され、これはパルス化ＲＦ信号を電圧に変換するステップと、前記電圧からＲＦ電力量を得るためにオーバーサンプリングＡＤ変換手段を使用するステップと、前記オーバーサンプリングＡＤ変換手段のクロック入力へのクロックパルスの供給を制御するステップとからなる。
【０００９】
次に、本発明の実施例を添付の図面を参照して、ただ一例だけ説明する。
【００１０】
図２を参照すると、多くの回路構成要素が図１の回路で使用されたものと同じであり、同じ参照番号が割当てられている。
【００１１】
図１に示された回路の場合のように、ＲＦ入力信号ＲＩＮ（図３（ａ）に示されている）は、ＲＦ入力１１で受信され、負荷１２で終端され、かつショットキーダイオード１３により、ＲＦ入力１１に到達しているＲＦ電力に関係する電圧ＶＤ（図３（ｂ）に示されている）に変換される。次にシグマデルタＡＤＣ回路１４が検出された電圧ＶＤをディジタルフォーマットに変換しこれにより変換器出力でＲＦ電力量を表すデータを生成する。
【００１２】
既に述べたように、ＲＦ電力測定回路１４はクロック発生器１５を有するが、クロック発生器１５とＡＤＣ回路１４のクロック入力ＣＩとの間に接続されたＡＮＤゲート１６を備えることにより図１の回路とは異なっている。ＡＮＤゲート１６は、クロック入力に接続された出力端子と、クロック発生器１５に接続された第１入力端子と、パルス列の形式で（図３（ｃ）に示されている）外部で生成された「パルスオン」信号ＰＯＮを受信するように接続された第２入力端子とを有する。ＡＮＤゲート１６は、実際にはスイッチとして機能し、スイッチが閉じている間（ＰＯＮが「高い」場合）クロックパルスをＡＤＣ回路のクロック入力ＣＩに供給できるようにし，スイッチが開いている場合（ＰＯＮが「低い」場合）はそのような供給を止める。「パルスオン」信号のタイミングはＲＦ入力信号のＲＦパルスのタイミングに関係しており、その効果はクロックパルスをＡＤＣ回路１４のクロック入力ＣＩに供給できるようにすることであるが、それはＲＦパルスの継続時間内のみである（図３（ｄ）に示すように）。
【００１３】
図３（ｂ）に示すように、ショットキーダイオード１３は、検出電圧ＶＤを、各ＲＦパルスの前縁及び後縁それぞれに応じて指数関数的に立上り及び立下るようにさせる重要な時定数を有している。このことを考慮に入れると、「パルスオン」信号ＰＯＮの各パルスは関連するＲＦパルスの開始後の短時間で生成され、これにより、いずれかのクロックパルスがＡＤＣ回路のクロック入力に供給される前に検出電圧を十分な時間で安定させることができる。実際には，正確な電力測定を可能にするために検出器時定数はＲＦパルス長よりずっと短くなければならない。
【００１４】
クロック信号はＡＤＣ回路１４のクロック入力にＲＦパルスの継続時間内だけ供給されるので、２つ以上の連続するＲＦパルスから単一の電力測定を得ることができる。従って、ＲＦパルス長よりずっと長い変換時間を有する低速ＡＤＣ回路を使用可能である。
【００１５】
代わりに、高速ＡＤＣ回路も使用可能であろう。この場合、「パルスオン」信号ＰＯＮのタイミングは、そうでなければ検出電圧ＶＤが立上り中か、立下り中に行なわれる電力測定を除外し、これにより測定精度を改善するであろう。
【００１６】
図２を参照して述べられたＲＦ電力測定回路はシグマデルタＡＤＣ回路を含むが、他の形式のオーバーサンプリングＡＤＣ回路の代替的使用も可能であることが理解できるであろう。
【００１７】
同様に、ＡＮＤゲート１６とショットキーダイオード１３が使用されているけれども、実質的に同じ切り替え機能と検出機能を実行できる他の構成要素を代わりに使用でき、例えば同期クロック有効回路を切り替え機能に使用し、電界効果トランジスタを検出機能に使用できるであろう。
【００１８】
ＲＦ電力は、ＲＦパルスを必ずしも含む必要の無い入力波形の所望のどの部分に対しても測定して良いこともまた理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は周知のＲＦ電力測定回路のブロック図を示す図である。
【図２】
図２は本発明によるＲＦ電力測定回路のブロック図を示す図である。
【図３】
図３（ａ）から（ｄ）は図２に示すＲＦ電力測定回路の動作を理解するのに役立つタイミング図を示す図である。
【図１】
2004510987.tif 000003
【図２】
2004510987.tif 000004
【図３】
2004510987.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004510987.tif 000006
2004510987.tif 000007
2004510987.tif 000008
2004510987.tif 000009
2004510987.tif 000010
2004510987.tif 000011
2004510987.tif 000012
2004510987.tif 000013
2004510987.tif 000014
2004510987.tif 000015
2004510987.tif 000016
2004510987.tif 000017
【国際調査報告】
2004510987.tif 000018
2004510987.tif 000019