專利名稱：直接轉(zhuǎn)換無線電收發(fā)信機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電收發(fā)信機(jī)和實(shí)現(xiàn)無線電收發(fā)信機(jī)的集成電路，每一個(gè)收發(fā)信機(jī)具有低IF接收機(jī)和發(fā)射機(jī)，并特別適用于2.4GHzISM頻帶，但不是專用于該頻帶。
背景技術(shù)：
諸如FHSS 802.11和SWAP-CA的無線電連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)需要采用CSMA(載波檢測(cè)多址)協(xié)議，其中需要發(fā)射的無線電終端必須在發(fā)射之前監(jiān)視它希望發(fā)射到的無線電信道，以便檢查該信道未被另一無線電終端使用。如果信道正在被使用，無線電終端將不進(jìn)行發(fā)射。CSMA協(xié)議的效率取決于無線電終端能夠從接收模式向發(fā)射模式切換的速度。在它進(jìn)行切換時(shí)，它不能接收，因而無法檢測(cè)另一個(gè)無線電終端是否開始發(fā)射，這樣可能導(dǎo)致發(fā)射沖突。需要短的接收/發(fā)射切換時(shí)間使沖突最小化，從而使無線信道利用效率最大化。
諸如FHSS 802.11的無線電標(biāo)準(zhǔn)要求采用時(shí)分多址協(xié)議，其中無線電終端在發(fā)射和接收之間交替變換。同樣，需要接收和發(fā)射模式之間短的切換時(shí)間使無線電終端不能通信的停滯時(shí)間最少。
在模式之間切換的一種方法是對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)采用獨(dú)立的本機(jī)振蕩器，但這是昂貴的。在模式之間切換的較便宜的方法是重新調(diào)諧公共的振蕩器，但這樣是慢的。
需要采用高度集成的收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)低的無線電終端成本。一種能夠方便集成的接收機(jī)結(jié)構(gòu)是利用多相IF濾波器的低IF結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在歐洲專利申請(qǐng)No.99944448.2(在本發(fā)明的申請(qǐng)日尚未公開)中進(jìn)行了描述。利用多相IF濾波器的低IF接收機(jī)可能對(duì)來自在附近頻率上工作的發(fā)射機(jī)的干擾敏感。這個(gè)問題在諸如存在未經(jīng)協(xié)調(diào)的應(yīng)用的2.4GHz ISM帶的射頻頻帶上尤為突出。
在歐洲專利申請(qǐng)No.99944448.2中公開的減輕干擾的一種解決方案是切換本機(jī)振蕩器(LO)注入頻率，從而偏移接收機(jī)的鏡頻。在歐洲專利申請(qǐng)No.99944448.2中所述的用于實(shí)現(xiàn)此方面的一種方法是使為收到信號(hào)的I(同相)或Q(正交)分量注入的LO信號(hào)反相。
最好通過在可能之處再用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的電路來降低收發(fā)信機(jī)的成本。美國專利No.5392460中公開了一種采用再用的收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)，其中采用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)公共的基準(zhǔn)頻率發(fā)生器，但發(fā)射機(jī)和接收機(jī)采用單獨(dú)的頻率合成器。在這種先有結(jié)構(gòu)中，模擬信號(hào)的調(diào)制在上變頻之前就被應(yīng)用到發(fā)射機(jī)合成器，而在上變頻之后采用數(shù)字信號(hào)的調(diào)制。
還在美國專利No.5392460中公開的另一種收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)再用產(chǎn)生接收機(jī)LO注入信號(hào)的合成器也產(chǎn)生發(fā)射機(jī)LO注入信號(hào)，但結(jié)合了第二發(fā)射機(jī)合成器來混頻直至達(dá)到最后的發(fā)射載頻。同樣，模擬信號(hào)的調(diào)制在上變頻之前就被應(yīng)用到發(fā)射機(jī)合成器，而在上變頻之后采用數(shù)字信號(hào)的調(diào)制。
如果使用美國專利No.5392460中公開的這些結(jié)構(gòu)之一實(shí)現(xiàn)歐洲專利申請(qǐng)No.99944448.2中描述的用于CSMA或用于TDMA的LO切換技術(shù)，需要切換接收機(jī)合成器，這樣做速度慢，導(dǎo)致期間無法接收的不希望有的時(shí)段。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的收發(fā)信機(jī)，它能夠具有快的切換時(shí)間并且在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間再用一些部件，而且適合于高度集成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種適合于在公共頻率上發(fā)射和接收的半雙工無線電收發(fā)信機(jī)，它包括發(fā)射機(jī)和低IF接收機(jī)，還包括信號(hào)發(fā)生裝置，所述信號(hào)發(fā)生裝置包括第一和第二頻率發(fā)生器，其中所述第一頻率發(fā)生器在接收和發(fā)射期間產(chǎn)生頻率為標(biāo)稱載頻的信號(hào)，其中所述第二頻率發(fā)生器產(chǎn)生偏移信號(hào)，它在接收期間是低IF頻率的，而且其中在接收期間將第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)與偏移信號(hào)合成而產(chǎn)生下變頻信號(hào)。
通過利用第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生頻率為載頻的信號(hào)、供所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分別用于發(fā)射和接收，而不需切換第一頻率發(fā)生器的頻率，收發(fā)信機(jī)在發(fā)射和接收模式之間切換的時(shí)間可以保持為短暫的，并可以在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間再用一些部件。由第二頻率發(fā)生器提供載頻與接收機(jī)的下變頻信號(hào)的頻率之間的差。在某些實(shí)現(xiàn)中，第一和第二頻率發(fā)生器可以使用公共的頻率基準(zhǔn)源。
在發(fā)射期間，調(diào)制可以被應(yīng)用于或者第一或者第二頻率發(fā)生器。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在發(fā)射期間，由信息信號(hào)對(duì)第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生的標(biāo)稱載頻的信號(hào)進(jìn)行直接調(diào)制。
在另一實(shí)施例中，在發(fā)射期間，由信息信號(hào)對(duì)第二頻率發(fā)生器產(chǎn)生的偏移信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，由調(diào)制后的偏移信號(hào)對(duì)第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，從而通過載頻信號(hào)的間接調(diào)制產(chǎn)生調(diào)制載波信號(hào)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，其中調(diào)制被應(yīng)用于第二頻率發(fā)生器，所述第二頻率發(fā)生器在接收期間被鎖定在頻率基準(zhǔn)上，在接收期間對(duì)鎖定的第二頻率發(fā)生器的控制信號(hào)進(jìn)行采樣，而且采樣的控制信號(hào)被用于控制發(fā)射期間的頻率調(diào)制偏移。
第二頻率發(fā)生器可以任選地包括VCO或數(shù)控振蕩器(NCO)。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，可以在高端注入和低端注入之間切換接收機(jī)下變頻信號(hào)。通過這種方式可能減輕鏡像信道上的干擾。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，用集成電路實(shí)現(xiàn)所述收發(fā)信機(jī)。
附圖簡介現(xiàn)在參考附圖通過舉例描述本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的收發(fā)信機(jī)的第一實(shí)施例的原理框圖，圖2是表示用于圖1所示收發(fā)信機(jī)的復(fù)合混頻器結(jié)構(gòu)的原理框圖，圖3是用于圖1所示收發(fā)信機(jī)的發(fā)射和接收模式中所需的收發(fā)信機(jī)設(shè)置表，以及圖4是根據(jù)本發(fā)明制造的收發(fā)信機(jī)的第二實(shí)施例的原理框圖，圖5是根據(jù)本發(fā)明制造的收發(fā)信機(jī)的第三實(shí)施例的原理框圖。
在附圖中，等同的模塊用相同的標(biāo)號(hào)來標(biāo)注。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式現(xiàn)描述三個(gè)示例實(shí)施例。參考圖1，它示出第一實(shí)施例，其中的信號(hào)發(fā)生裝置2具有用于要發(fā)射的輸入信息信號(hào)的輸入端3、第一輸出端4和第二輸出端5。發(fā)往這些輸出端的信號(hào)取決于收發(fā)信機(jī)的工作模式，這會(huì)在下面進(jìn)行描述。信號(hào)發(fā)生裝置2的第一輸出端4被耦合到發(fā)射機(jī)功率放大器7，該放大器7的輸出被耦合到天線開關(guān)8，天線開關(guān)8也連接到接收機(jī)放大器10，并且天線開關(guān)8的設(shè)置確定當(dāng)收發(fā)信機(jī)工作于發(fā)射模式時(shí)，天線9連接到發(fā)射機(jī)功率放大器7的輸出端，還是當(dāng)收發(fā)信機(jī)工作于接收模式時(shí)，天線9連接到接收機(jī)放大器10的輸入端。控制裝置100控制天線開關(guān)8的操作。
接收機(jī)放大器10的輸出端被耦合到第一混頻器11的第一輸入端和第二混頻器12的第一輸入端。第一混頻器11的第二輸入端被耦合到信號(hào)發(fā)生裝置2的第一輸出端4，而第二混頻器12的第二輸入端被耦合到信號(hào)發(fā)生裝置2的第二輸出端5。對(duì)應(yīng)于接收信號(hào)的同相(I)分量的第一混頻器11的輸出被耦合到多相IF濾波器13的第一同相信號(hào)輸入端。對(duì)應(yīng)于接收機(jī)信號(hào)的正交(Q)分量的第二混頻器12的輸出被耦合到第一可轉(zhuǎn)換反相器16，而第一可轉(zhuǎn)換反相器16的輸出被耦合到多相IF濾波器13的第二正交信號(hào)輸入端。多相濾波器13的第一和第二、分別為同相和正交的輸出分別經(jīng)放大器6和17被分別耦合到解調(diào)器14的同相和正交信號(hào)輸入端，解調(diào)器14在其輸出端15上發(fā)出基帶信息信號(hào)。
信號(hào)發(fā)生裝置2包括第一頻率發(fā)生器40和第二頻率發(fā)生器41?，F(xiàn)在對(duì)信號(hào)發(fā)生裝置2的結(jié)構(gòu)、連同它用于產(chǎn)生收發(fā)信機(jī)工作在發(fā)射模式和接收模式所需的各種信號(hào)進(jìn)行描述。
第一頻率發(fā)生器40包括諸如晶振的頻率基準(zhǔn)25、載頻合成器26以及第一90°移相器28。頻率基準(zhǔn)25的輸出端被耦合到載頻合成器26的輸入端，該合成器產(chǎn)生頻率為標(biāo)稱無線電載頻ωc的同相信號(hào)分量cosωct，這個(gè)分量被提供給復(fù)合混頻器1的第一輸入端。同相信號(hào)分量cosωct也被提供給第一90°移相器28，該移相器產(chǎn)生頻率為標(biāo)稱載頻ωc的正交信號(hào)分量sinωct，這個(gè)分量提供給復(fù)合混頻器1的第二輸入端。
或者，對(duì)于固定頻率應(yīng)用，第一頻率發(fā)生器40可以包括固定載頻振蕩器，代替頻率基準(zhǔn)25和載頻合成器26的組合。
第二頻率發(fā)生器41包括壓控振蕩器(VCO)27，它在第一輸出端18上產(chǎn)生可變偏移頻率ω0的同相信號(hào)分量cosω0t，該分量被提供給復(fù)合混頻器1的第三輸入端，它還在第二輸出端19上產(chǎn)生正交信號(hào)分量sinω0t，該分量被提供給復(fù)合混頻器1的第四輸入端。此外，通過控制到VCO 27的電壓輸入，VCO 27可以停止振蕩，以及反向，使得第二輸出端19上的正交信號(hào)分量被反相而變成-sinω0t。國際專利申請(qǐng)PCT/EP00/00514中公開了這樣一種VCO。
參考圖2，圖中示出復(fù)合混頻器1的結(jié)構(gòu)，其中有第三混頻器30、第四混頻器31、第五混頻器32和第六混頻器33。第四混頻器31的第一輸入端和第六混頻器33的第一輸入端被耦合，以便接受提供給復(fù)合混頻器1的第一輸入端的無線電載頻ωc的同相信號(hào)分量cosωct。第三混頻器30的第一輸入端和第五混頻器32的第一輸入端被耦合，以便接受提供給復(fù)合混頻器1的第二輸入端的無線電載頻ωc的正交信號(hào)分量sinωct。
第四混頻器31的第二輸入端和第五混頻器32的第一輸入端被耦合，以便接受提供給復(fù)合混頻器1的第三輸入端的頻率為ω0的VCO同相信號(hào)分量cosω0t。
從VCO 27的第二輸出端19提供給復(fù)合混頻器的第四輸入端的正交信號(hào)分量sinω0t被耦合到第二可轉(zhuǎn)換反相器36，后者能夠在控制裝置100的操作下，輸出或者非反相形式的或者反相形式的VCO正交信號(hào)分量。從第二可轉(zhuǎn)換反相器36輸出的VCO正交信號(hào)分量被耦合到第六混頻器33的第二輸入端和非可轉(zhuǎn)換反相器29。非可轉(zhuǎn)換反相器29的輸出端被耦合到第三混頻器30的第二輸入端。
在VCO 27正向工作(從而分別在它的第一和第二輸出端18和19提供cosω0t和sinω0t)而且第二可轉(zhuǎn)換反相器36被設(shè)置為非反相時(shí)，在第三、第四、第五和第六混頻器輸出端形成并提供以下乘積第三混頻器30的輸出＝-sinωct×sinω0t第四混頻器31的輸出＝cosωct×cosω0t第五混頻器32的輸出＝sinωct×cosω0t第六混頻器33的輸出＝cosωct×sinω0t第三混頻器30的輸出端被耦合到第一加法器34的第一輸入端，第四混頻器31的輸出端被耦合到第一加法器34的第二輸入端。第一加法器34的輸出提供復(fù)合混頻器1的第一輸出4，它是載頻加VCO頻率的同相分量，即當(dāng)VCO 27正向工作、從而在其第二輸出端19提供sinω0t，并且第二可轉(zhuǎn)換反相器36被設(shè)置為非反相時(shí)[cosωct×cosω0t]-[sinωct×sinω0t]＝cos(ωc+ω0)t第五混頻器32的輸出端被耦合到第二加法器35的第一輸入端，而第六混頻器33的輸出端被耦合到第二加法器35的第二輸入端。第二加法器35的輸出提供復(fù)合混頻器1的第二輸出5，而且是載頻加VCO頻率的正交分量，即當(dāng)VCO 27正向工作、從而在其第二輸出端19提供sinω0t，而且第二可轉(zhuǎn)換反相器36被設(shè)置為非反相時(shí) +[cosωct×sinω0t]＝sin(ωc+ω0)t當(dāng)?shù)诙赊D(zhuǎn)換反相器36被設(shè)置為反相且VCO 27正向工作時(shí)，第一加法器34的輸出端向復(fù)合混頻器1的第一輸出端4提供載頻減去VCO頻率的同相分量，即[cosωct×cosω0t]+[sinωct×sinω0t]＝cos(ωc-ω0)t同時(shí)第二加法器35的輸出端向復(fù)合混頻器1的第二輸出端5提供載頻減去VCO頻率的正交分量，即[sinωct×cosω0t]-[cosωct×sinω0t]＝sin(ωc-ω0)t當(dāng)收發(fā)信機(jī)處于接收模式時(shí)，使用上述的信號(hào)分量，這一點(diǎn)在下文描述。當(dāng)收發(fā)信機(jī)處于發(fā)送模式時(shí)，第二可轉(zhuǎn)換反相器36被設(shè)置為非反相并且VCO 27可任選地反向，從而分別在其同相和正交的第一和第二輸出端18和19提供cosω0t和-sinω0t。在這種情況下，第一加法器34的輸出端向復(fù)合混頻器1的第一輸出端4提供載頻減去VCO頻率的同相分量，即[cosωct×cosω0t]+[sinωct×sinω0t]＝cos(ωc-ω0)t這樣，使VCO 27反向具有使載波信號(hào)上的頻率偏移反相的效果。當(dāng)收發(fā)信機(jī)處于發(fā)射模式時(shí)，不使用復(fù)合混頻器1的第二輸出端5提供的信號(hào)。
圖3的表中總結(jié)了在信號(hào)發(fā)生裝置2的第一和第二輸出端4和5產(chǎn)生的發(fā)射和接收模式所需的信號(hào)以及可轉(zhuǎn)換反相器16、36的設(shè)置。
再參考圖1，頻率基準(zhǔn)25被耦合到分頻器24，后者將頻率基準(zhǔn)信號(hào)分頻而降到低IF。一般，低IF等于信道間隔的一半，但可以使用其它適宜的頻率。分頻器24的輸出端被耦合到鑒相器20的第一輸入端。由VCO 27的第一輸出端18通過同相信號(hào)被耦合到鑒相器20的第二輸入端。鑒相器20的輸出端被耦合到選擇開關(guān)23的第一輸入端，而選擇開關(guān)23的輸出端被耦合到VCO 27的電壓控制輸入端。
提供給信號(hào)發(fā)生裝置2的輸入端3的輸入信息信號(hào)被耦合到輸入放大器22，而輸入放大器22的輸出端被耦合到選擇開關(guān)23的第二輸入端。
此外，鑒相器20的輸出端被耦合到采樣保持電路21，采樣保持電路21的輸出端被耦合到輸入放大器22，以便控制提供給VCO 27的電壓控制輸入端的輸入信號(hào)電平。
當(dāng)需要收發(fā)信機(jī)在接收模式下利用高端LO注入工作時(shí)，控制裝置100進(jìn)行以下設(shè)置a)選擇開關(guān)23被設(shè)置成向其輸出端提供由鑒相器20提供的信號(hào)，從而形成控制回路，使得VCO 27鎖定在低IF上的分頻后的頻率基準(zhǔn)信號(hào)上。
b)VCO 27正向工作并且第二可轉(zhuǎn)換反相器36被設(shè)置成非反相，使得發(fā)生器2分別在輸出端4和5上提供載波加偏移頻率的同相和正交分量，這些分量分別被第一和第二混頻器11和12用作高端下變頻信號(hào)。
c)第一可轉(zhuǎn)換反相器16被設(shè)置為非反相。
如果在鏡像信道上出現(xiàn)干擾信號(hào)，則通過將第一和第二可轉(zhuǎn)換反相器16、36設(shè)置成反相而將接收機(jī)切換到低端LO注入。通過切換第二可轉(zhuǎn)換反相器36，而不是使VCO 27反相來產(chǎn)生-sinω0t，避免了會(huì)使接收信號(hào)惡化的控制回路破壞。根據(jù)多相濾波器是如何實(shí)現(xiàn)的，在切換LO注入時(shí)可能需要改變某些濾波系數(shù)。
相反，如果在為低端LO注入設(shè)置接收機(jī)時(shí)在鏡像信道上出現(xiàn)干擾，則可以通過將第一和第二可轉(zhuǎn)換反相器16、36設(shè)置成非反相而將接收機(jī)切換到高端LO注入。
當(dāng)需要收發(fā)信機(jī)在發(fā)射模式下工作時(shí)，控制裝置100進(jìn)行以下設(shè)置a)選擇開關(guān)23被設(shè)置成向其輸出端提供從輸入放大器22收到的輸入信息信號(hào)，從而使輸入信號(hào)能夠調(diào)制VCO 27。輸入信號(hào)電平確定VCO 27的頻率以及發(fā)射載波信號(hào)上的頻率偏移。
b)采樣保持電路21被設(shè)置成保持，從而使采樣保持電路21上的在接收模式期間被采樣的電壓現(xiàn)在用作基準(zhǔn)來控制輸入放大器22和VCO 27提供的頻率偏移。以這種方式，補(bǔ)償了VCO元件的公差。
c)第二可轉(zhuǎn)換反相器36被設(shè)為非反相。信號(hào)發(fā)生裝置2的第一輸出端4上提供的信號(hào)的頻率等于載頻加上VCO 27正向工作時(shí)輸入信息信號(hào)引起的偏移，而且等于載頻減去VCO 27反向工作時(shí)輸入信息信號(hào)引起的偏移。
如果需要，可以通過將第二可轉(zhuǎn)換反相器36設(shè)置為反相而使偏移的極性相反。
如果不需要接收機(jī)中在低和高端注入之間切換的能力，則可以省去第一和第二可轉(zhuǎn)換反相器16、36，而用直接連接來代替。此外，專業(yè)讀者會(huì)容易地認(rèn)識(shí)到，這種固定注入可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇信號(hào)極性而設(shè)置成或者高端或者低端。
參考圖4，在第二示例實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生裝置2’具有用于要被發(fā)射的輸入信息信號(hào)的輸入端3、第一輸出端4和第二輸出端5。除了信號(hào)發(fā)生裝置2’的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的差異以外，收發(fā)信機(jī)的結(jié)構(gòu)與上面針對(duì)第一實(shí)施例描述的一樣，因此只描述信號(hào)發(fā)生裝置2’的結(jié)構(gòu)上的差異。
產(chǎn)生同相和正交信號(hào)分量cosω0t和sinω0t的方法與圖1所示的上述第一實(shí)施例中相同。同相信號(hào)分量cosω0t被耦合到第七混頻器43的第一輸入端，而正交信號(hào)分量sinω0t被耦合到第八混頻器42的第一輸入端。
由第一頻率發(fā)生器4通過移相電路28’提供頻率為載頻的同相和正交分量cosωct和sinωct。同相分量cosωct被耦合到第七混頻器43的第二輸入端，而正交分量sinωct經(jīng)第三可轉(zhuǎn)換反相器49被耦合到第八混頻器42的第二輸入端。在加法器45中組合第七和第八混頻器43、42各自的輸出，并且在信號(hào)發(fā)生裝置2’的第一輸出端4上提供所得的和。所得的和被傳遞通過第二90°移相器48，在信號(hào)發(fā)生裝置2’的第二輸出端5上提供所得的經(jīng)過移相的和。
借助于輸出端4和5，將第二示例實(shí)施例的信號(hào)發(fā)生裝置2’耦合到收發(fā)信機(jī)的其它部分，與耦合圖1所示的上述第一示例實(shí)施例的信號(hào)發(fā)生裝置2是一樣的。
當(dāng)收發(fā)信機(jī)發(fā)射時(shí)，第七和第八混頻器43和42以及加法器45的組合形成眾所周知的直接上變頻拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在信號(hào)發(fā)生裝置2’的第一輸出端4上提供由輸入信息信號(hào)調(diào)制的載頻信號(hào)。
當(dāng)收發(fā)信機(jī)在接收并且第三可轉(zhuǎn)換反相器49由控制裝置100設(shè)置為非反相時(shí)，第七和第八混頻器43和42以及加法器45的組合在信號(hào)發(fā)生裝置2’的第一輸出端4上提供下變頻信號(hào)的同相分量，即[cosωct×cosω0t]+[sinωct×sinω0t]＝cos(ωc-ω0)t并且在第二90°移相器48中相移之后，在信號(hào)發(fā)生裝置2’的第二輸出端5上提供下變頻信號(hào)的正交分量cos(ωc-ω0)t。
以這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)低端注入的下變頻。同樣，當(dāng)使用低端注入時(shí)，第一可轉(zhuǎn)換反相器16被設(shè)置為反相，從而使多相濾波器13能夠選擇所需的接收信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)高端注入，第三可轉(zhuǎn)換反相器49被設(shè)為反相，從而得到分別在信號(hào)發(fā)生裝置2’的第一和第二輸出端4和5上提供的cos(ωc+ω0)t和sin(ωc+ω0)t，而第一可轉(zhuǎn)換反相器16被設(shè)為非反相。
參考圖5，在第三示例實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生裝置2”具有用于要被發(fā)射的輸入信息信號(hào)的輸入端3、第一輸出端4和第二輸出端5。除了信號(hào)發(fā)生裝置2”的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的差別之外，收發(fā)信機(jī)的結(jié)構(gòu)與上面針對(duì)第一實(shí)施例描述的一樣，因此只描述信號(hào)發(fā)生裝置2”的結(jié)構(gòu)差異。在發(fā)射期間，輸入信息信號(hào)未用于調(diào)制第二頻率發(fā)生器41，而是用于調(diào)制第一頻率發(fā)生器40，例如通過將輸入信息信號(hào)注入到載頻合成器26中，從而直接調(diào)制載頻信號(hào)。在這個(gè)實(shí)施例中，在發(fā)射期間，第二頻率發(fā)生器41對(duì)載頻信號(hào)的調(diào)制不起作用，因此控制裝置100可能使第二頻率發(fā)生器41停止振蕩，或者(未示出)可能直接向信號(hào)發(fā)生裝置2的第一和第二輸出端4、5提供由第一頻率發(fā)生器40而不是復(fù)合混頻器1提供的調(diào)制載頻信號(hào)的同相和正交分量。
在任何示例實(shí)施例中，可以任選地以數(shù)控振蕩器(NCO)實(shí)現(xiàn)第二頻率發(fā)生器41，它產(chǎn)生數(shù)字式的同相和正交分量cosω0t和sinω0t，然后這些分量被通過數(shù)-模轉(zhuǎn)換和低通濾波轉(zhuǎn)換到模擬域。
有技術(shù)背景的讀者容易認(rèn)識(shí)到執(zhí)行在低端與高端注入之間切換時(shí)所需的信號(hào)反轉(zhuǎn)所用的備選位置。
如果不需要在低端和高端注入之間切換的能力，則可以省去可轉(zhuǎn)換反相器16、36、49，而用直接耦合代替。此外，有技術(shù)背景的讀者容易認(rèn)識(shí)到這種固定注入可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇信號(hào)極性而被設(shè)置為或者高端或者低端。
任選地，第一頻率發(fā)生器40可包括在高于標(biāo)稱載頻的頻率、例如2ωc頻率上工作的振蕩器，而且移相電路28’可包括分頻功能，例如1∶2分頻。這個(gè)選擇便于數(shù)字實(shí)現(xiàn)。
任選地，盡管未示出，但是可以設(shè)置這樣的裝置，在收發(fā)信機(jī)接收時(shí)禁用或斷開收發(fā)信機(jī)的發(fā)射機(jī)部分，例如以便防止從發(fā)射機(jī)泄漏到接收機(jī)。
任選地，發(fā)射機(jī)功率放大器7不被耦合到信號(hào)發(fā)生裝置2的單個(gè)輸出端(上述實(shí)施例中的輸出端4)，而是被提供了信號(hào)發(fā)生裝置2的第一和第二輸出端4、5上提供的正交信號(hào)之和。
工業(yè)適用性無線電收發(fā)信機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種適合于在公共頻率上發(fā)射和接收的半雙工無線電收發(fā)信機(jī)，它包括發(fā)射機(jī)和低IF接收機(jī)，還包括信號(hào)發(fā)生裝置，所述信號(hào)發(fā)生裝置包括第一和第二頻率發(fā)生器，其中所述第一頻率發(fā)生器在接收和發(fā)射期間產(chǎn)生頻率為標(biāo)稱載頻的信號(hào)，其中所述第二頻率發(fā)生器產(chǎn)生偏移信號(hào)，該信號(hào)在接收期間是低IF頻率的，并且其中在接收期間將所述第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)與所述偏移信號(hào)結(jié)合而產(chǎn)生下變頻信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于在發(fā)射期間，由信息信號(hào)對(duì)所述第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行直接調(diào)制。
3.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于在發(fā)射期間，由信息信號(hào)對(duì)所述偏移信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并且由所述調(diào)制后的偏移信號(hào)對(duì)所述第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生調(diào)制后的載波信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述第二頻率發(fā)生器在接收期間被鎖定在頻率基準(zhǔn)上，在接收期間對(duì)所述鎖定的第二頻率發(fā)生器的控制信號(hào)進(jìn)行采樣，并且采樣的控制信號(hào)被用于在發(fā)射期間控制頻率調(diào)制偏移。
5.如權(quán)利要求3所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述第二頻率發(fā)生器包括壓控振蕩器。
6.如權(quán)利要求3所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述第二頻率發(fā)生器包括數(shù)控振蕩器。
7.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述第一頻率發(fā)生器包括在所述標(biāo)稱載頻上工作的振蕩器。
8.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述第一頻率發(fā)生器包括在高于所述標(biāo)稱載頻的頻率上工作的振蕩器，它被耦合到提供標(biāo)稱載頻的同相和正交信號(hào)分量的分頻單元。
9.如權(quán)利要求1到8中任何一個(gè)所述的收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述下變頻信號(hào)能夠在高端和低端注入之間進(jìn)行切換。
10.一種集成電路，它包括如權(quán)利要求1到8中任何一個(gè)所述的無線電收發(fā)信機(jī)。
11.一種集成電路，它包括如權(quán)利要求9所述的無線電收發(fā)信機(jī)。
全文摘要
一種能夠在公共無線信道上以半雙工模式發(fā)射和接收的無線電收發(fā)信機(jī)包括直接轉(zhuǎn)換發(fā)射機(jī)和低IF接收機(jī)。公共信號(hào)發(fā)生器(2、2’、2”)包括第一和第二頻率發(fā)生器(40、41)。第一頻率發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都使用的載頻信號(hào)。在接收期間，第二頻率發(fā)生器產(chǎn)生低IF頻率的偏移信號(hào)，它與載頻信號(hào)混頻而形成下變頻信號(hào)。在發(fā)射期間，或者在一個(gè)實(shí)施例中直接對(duì)載頻信號(hào)應(yīng)用調(diào)制，或者在另一實(shí)施例中對(duì)偏移信號(hào)應(yīng)用調(diào)制，該偏移信號(hào)然后與載頻信號(hào)混頻而形成調(diào)制載頻信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B1/40GK1404659SQ01805354
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者A·D·薩耶斯, P·R·馬沙爾 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司