專利名稱：多波段無線收發(fā)機及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多波段(multi-band)無線收發(fā)機，用于例如在通過多個頻帶進行無線通信的移動電話中選擇頻帶，例如W-CDMA(寬度碼分多址)或GSM(全球移動通信系統(tǒng))。
本發(fā)明還涉及這種多波段無線收發(fā)機的控制方法。
背景技術：
對于移動電話來說，存在許多移動通信系統(tǒng)，例如W-CDMA、GSM、EDGE(GSM的擴展系統(tǒng))以及CDMA 2000。這些系統(tǒng)中的每一個系統(tǒng)都是通過多個頻帶操作的。諸如移動電話這樣的傳統(tǒng)移動通信終端被設計為通過這多個頻帶中的單個頻帶操作。
圖1是通過單個頻帶操作的移動通信終端中的傳統(tǒng)無線信號處理器的框圖。在圖1中，根據(jù)直接轉換過程來接收并發(fā)射無線信號。
圖1所示的無線信號處理器包括天線1、雙工器3、低噪聲放大器(LNA)6、濾波器9、正交解調器13、用于信號接收的第一本地合成器28、用于信號發(fā)射的第二本地合成器29、參考振蕩器27、正交調制器26、驅動放大器23、濾波器20、功率放大器17、以及隔離器14。
雙工器3從通過天線1接收到的無線信號中去除信號發(fā)射波段。然后，無線信號在低噪聲放大器6中被放大。濾波器9從放大后的無線信號中去除目標頻帶之外的其他波段。然后，該無線信號在正交解調器13中被解調為基帶信號。
基帶信號包括信號RXI和RXQ，其中RXI與本地信號同相，而RXQ與本地信號正交。這些信號RXI和RXQ在位于正交解調器13下游的基帶信號處理電路(未示出)中處理。結果，獲得了接收到的無線信號中所包含的信息。
第一本地合成器28提供正交解調所必需的本地信號。在圖1中，正交解調器13對本地信號的頻率進行2分頻。因此，在直接轉換的情形中，用于信號接收的本地振蕩頻率是接收信號的載波頻率的兩倍。
圖1所示的無線信號處理器包括中央處理單元(CPU)(未示出)，其控制移動通信終端的操作。根據(jù)從中央處理單元通過三線串行接口DATA、CLOCK和STROBE輸入到第一本地合成器中分頻器的分頻器數(shù)據(jù)以及參考振蕩器27的振蕩頻率，來確定第一本地合成器28的振蕩頻率。
類似地，當要發(fā)射信號時，具有正交調制中的同相分量的基帶信號TXI和具有正交調制中的正交分量的基帶信號TXQ被輸入到正交調制器26，其中基帶信號TXI和TXQ都是從用于處理要被發(fā)射的信號的電路(未示出)輸出的。
從正交調制器26輸出的信號在驅動放大器23中被放大到一定程度。然后，濾波器20去除目標頻帶之外存在的雜散分量。
功率放大器17放大從濾波器20輸出的信號。然后，雙工器3抑制噪聲以及目標頻帶外存在的雜散分量。然后，信號通過天線1被發(fā)射。
第二本地合成器29提供正交解調所必需的本地信號。在圖1中，正交調制器26對本地信號的頻率進行2分頻。因此，在直接轉換的情形中，用于信號發(fā)射的本地振蕩頻率是要被發(fā)射的信號的載波頻率的兩倍。
根據(jù)從中央處理單元通過三線串行接口DATA、CLOCK和STROBE輸入到第二本地合成器中分頻器的分頻器數(shù)據(jù)以及參考振蕩器27的振蕩頻率，確定第二本地合成器29的振蕩頻率。
在圖1中，第一和第二本地合成器28和29通過公共的三線串行接口接收分頻器數(shù)據(jù)。用于第一和第二本地合成器28和29的分頻器數(shù)據(jù)通過分頻器數(shù)據(jù)中包括的標識地址位被分離開。
圖2是第一或第二本地合成器28或29的示例的框圖。所圖示的合成器對信號進行某一數(shù)的分頻。
所圖示的合成器主要由鎖相環(huán)(PLL)電路組成，其中根據(jù)從相位檢測器34輸出的信號來驅動電荷泵33，相位檢測器34指示了從參考振蕩器27發(fā)送出來且被R分頻器35進行分頻的具有參考頻率的信號的相位與從壓控振蕩器31發(fā)送出來且被N分頻器36進行分頻的信號的相位之間的相位差，并且壓控振蕩器31的振蕩頻率被負反饋。
輸出頻率Fo，即，壓控振蕩器31的振蕩頻率由如下等式確定。
Fo＝Fr×N/R在該等式中，F(xiàn)r表示在參考振蕩器27中產生的信號的頻率，N表示N分頻器36對信號進行分頻的數(shù)，并且R表示R分頻器35對信號進行分頻的數(shù)。然而，如果合成器使用分數(shù)N技術，則數(shù)N可以是有理數(shù)。
因此，如果頻率Fr和數(shù)N和R已知，則振蕩頻率Fo被單獨確定。
數(shù)N和R是在STROBE信號上升時，從中央處理單元通過三線串行接口DATA、STROBE和CLOCK并且又通過移位寄存器46和地址譯碼器45發(fā)送到N寄存器39和R寄存器40的。
圖3是DATA、STROBE和CLOCK信號的時序圖。
地址數(shù)據(jù)跟隨在由分頻數(shù)據(jù)N和R組成的串行數(shù)據(jù)之后。只有在地址數(shù)據(jù)中所指示的地址與合成器的地址一致時，STROBE信號才被發(fā)送到N寄存器39和R寄存器40。這樣，要被發(fā)送到第二本地合成器29的分頻數(shù)據(jù)N和R與要被發(fā)送到第一本地合成器28的分頻數(shù)據(jù)N和R被區(qū)分開。
如上所述，圖1所示的移動通信終端通過單個頻帶操作。
需要在使用各種頻帶的國家之間漫游。因此，例如日本專利申請公開No.11-251951、NO.2001-186042、NO.2004-129066以及NO.2002-064397建議了一種移動通信終端，其能夠根據(jù)多種系統(tǒng)或者通過多個頻帶使用。
另外，將被用于第三代移動電話的W-CDMA使用UMTS頻帶(發(fā)射1920～1980MHz，接收211O～2170MHz)。然而，可以預料，如果W-CDMA使用單個頻帶(具體地說，UMTS波段)，W-CDMA在一個頻帶中是不足的，這是因為(a)W-CDMA將迅速普及；(b)其中傳輸諸如靜態(tài)及動態(tài)畫面之類的大量數(shù)據(jù)的通信將大大增加；以及(c)引入了統(tǒng)一費用清單，并且因此允許用戶以低成本傳輸大量數(shù)據(jù)。這樣，建議將諸如在傳統(tǒng)的TDMA系統(tǒng)中所使用的PCS波段和DCS波段之類的多個頻帶用于W-CDMA。
這些頻帶的詳情如下。
波段I(UMTS波段)信號發(fā)射1920～1980MHz信號接收2110～2170MHz波段II(PCS波段)信號發(fā)射1850～1910MHz信號接收1930～1990MHz波段III(DCS波段)信號發(fā)射1710～1785MHz信號接收1805～1880MHz除了上述頻帶之外的其他頻帶目前被用于W-CDMA。這樣，預期將需要多波段無線收發(fā)機。
圖4是一種多波段無線收發(fā)機的框圖，該多波段無線收發(fā)機被設計為包括圖1所示的無線信號處理器，以能夠通過多個頻帶(圖4中是三個頻帶)進行操作。每個頻帶中的信號的發(fā)射和接收中的操作與圖1所示的無線信號處理器的操作相同，因此，不再詳細解釋。
在多波段無線收發(fā)機中，第一本地合成器28、第二本地合成器29、正交解調器13、以及正交調制器26可以被共用于多個頻帶(圖4中的三個頻帶)。中央處理單元確定要通過三線串行接口DATA、CLOCK和STROBE輸入到第一和第二本地合成器28和29的分頻器數(shù)據(jù)，從而分頻器數(shù)據(jù)覆蓋多個頻帶中的所有載波頻率，由此控制其振蕩頻率。第一和第二本地合成器28和29被設計為能夠輸出覆蓋多個頻帶中所有載波頻率的本地振蕩頻率信號。
傳統(tǒng)的無線信號處理器必須包括用于所有頻帶的雙工器。例如，圖4所示的通過三個頻帶操作的多波段無線收發(fā)機必須包括三個雙工器3、4和5。雙工器3、4和5之一通過天線開關2電連接到天線1。這樣，必須通過從中央處理器單元通過控制總線100向天線開關2提供控制信號來執(zhí)行對天線開關2的切換控制。
在通過其處理接收信號的路徑中，不存在可以在所有三個頻帶中都極好地工作的單個低噪聲放大器和單個濾波器。因此，圖4所示的多波段無線收發(fā)機必須包括用于三個頻帶的三條信號接收路徑，每條路徑由低噪聲放大器6、7、8和濾波器9、10、11組成。因此，圖4所示的多波段無線收發(fā)機必須還包括開關12，用于根據(jù)所使用的頻帶來選擇三條路徑之一。通過從中央處理單元通過控制線總線101向開關12發(fā)送的接收控制信號來控制開關12。
另外，因為低噪聲放大器6、7和8不是同時驅動的，所以必須關閉向與未使用的頻帶(或多個頻帶)相關聯(lián)的低噪聲放大器(或多個放大器)供電的電源，以便減小功耗。這樣，必須對向低噪聲放大器6、7和8供電的電源執(zhí)行開關控制，這種情形中，通過從中央處理單元通過控制線102向電源發(fā)送控制信號來控制電源。
在通過其傳輸信號的路徑中，不存在都能極好地通過所有三個頻帶操作的驅動放大器、濾波器、功率放大器和隔離器。這樣，圖4所示的多波段無線收發(fā)機必須包括與三個頻帶相關聯(lián)的三條信號發(fā)射路徑，即(a)第一信號發(fā)射路徑驅動放大器23→濾波器20→功率放大器17→隔離器14；(b)第二信號發(fā)射路徑驅動放大器24→濾波器21→功率放大器18→隔離器15；和(c)第三信號發(fā)射路徑驅動放大器25→濾波器22→功率放大器19→隔離器16。
因為驅動放大器23、24和25不是同時驅動的，并且功率放大器17、18和19也不是同時驅動的，所以必須關閉向與未使用的頻帶(或多個頻帶)相關聯(lián)的驅動放大器(或多個放大器)及功率放大器(或多個放大器)供電的電源，以便減小功耗。這樣，必須對向驅動放大器23、24和25以及功率放大器17、18和19供電的電源執(zhí)行開關控制，這種情形中，通過從中央處理單元通過控制線103向電源發(fā)送控制信號來控制電源。
因此，為了實現(xiàn)多波段無線收發(fā)機，多波段無線收發(fā)機就必須包括多條控制線以切換頻帶，在這種情形中，控制線額外連接到無線信號處理器和中央處理單元之間的接口。結果，線路在印刷布線板上延伸的面積將增加，并且中央處理單元必須額外包括控制端口，以便執(zhí)行對多個開關的切換控制，并且對向作為有源器件的放大器供電的電源執(zhí)行開/關控制。
在傳統(tǒng)的多波段無線收發(fā)機中，由中央處理單元確定實際使用的頻帶。為此，中央處理單元通過從其延伸出去的控制線，對天線開關2執(zhí)行切換控制，對向低噪聲放大器6～8供電的電源執(zhí)行開/關控制，對開關12執(zhí)行切換控制，并且對向供電放大器17～19以及驅動放大器23～25供電的電源執(zhí)行開/關控制。這樣，無線信號處理器和中央處理單元之間的接口線的數(shù)目不可避免地增加，并且中央處理單元必須具有控制端口來執(zhí)行上述這種切換控制和開/關控制，但是中央處理單元只能具有有限數(shù)目的控制端口。這是多波段無線收發(fā)機尺寸和成本降低的阻礙。

發(fā)明內容
根據(jù)傳統(tǒng)多波段無線收發(fā)機中的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效選擇最優(yōu)頻帶而不會增加無線信號處理器和中央處理單元之間的接口線數(shù)目的多波段無線收發(fā)機。
本發(fā)明的另一目的是提供一種控制多波段無線收發(fā)機的方法，該方法能夠起到與該多波段無線收發(fā)機一樣的效果。
在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種多波段無線收發(fā)機，其具有多個信號處理路徑，并且還具有通過選擇這些信號處理路徑之一來通過多個頻帶進行無線通信的功能，其特征在于該多波段無線收發(fā)機包括用于識別頻帶的波段識別電路，該波段識別電路基于從控制多波段無線收發(fā)機操作的控制器接收到的頻帶信息來識別頻帶，并且根據(jù)所識別出的頻帶來選擇信號處理路徑之一。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種控制多波段無線收發(fā)機的方法，其中多波段無線收發(fā)機具有多個信號處理路徑，并且還具有通過選擇這些信號處理路徑之一來通過多個頻帶進行無線通信的功能，該方法包括如下步驟(a)基于從控制多波段無線收發(fā)機操作的控制器接收到的頻帶信息，識別頻帶；和(b)根據(jù)所識別出的頻帶，選擇信號處理路徑之一。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種移動通信終端，包括天線；控制器，其控制該移動通信終端的操作；無線信號處理器，其在控制器的控制下處理通過天線已經接收到的無線信號以及要通過天線發(fā)射的信號；麥克風，用戶通過該麥克風向控制器中輸入語音信號；揚聲器，用戶通過該揚聲器接聽通過天線已經接收到的并且在無線信號處理器中已經被處理過的語音信號；鍵盤，用戶通過該鍵盤向控制器中發(fā)送命令；和顯示器，在控制器的控制下，在該顯示器上顯示圖像和數(shù)據(jù)，該移動終端的特征在于無線信號處理器包括上述多波段無線收發(fā)機。
后文將描述上面所述的本發(fā)明獲得的優(yōu)點。
在根據(jù)本發(fā)明的多波段無線收發(fā)機中，波段識別電路根據(jù)從控制器發(fā)送來的識別出頻帶的信號，執(zhí)行對天線開關的切換控制，對向低噪聲放大器供電的電源的開/關控制，對用于切換路徑的開關的切換控制，以及對向功率放大器和驅動放大器供電的電源的開/關控制。
這樣，本發(fā)明可以有效地切換頻帶，而不會增加無線信號處理器和控制器之間的接口線的數(shù)目。另外，諸如中央處理單元之類的控制器不再必須具有額外的控制端口。這樣，能夠以比傳統(tǒng)多波段無線收發(fā)機更小的尺寸以及更低的成本來制造根據(jù)本發(fā)明的多波段無線收發(fā)機。


圖1是通過單個頻帶操作的移動通信終端中的傳統(tǒng)無線信號處理器的框圖。
圖2是圖1所示的傳統(tǒng)無線信號處理器中所使用的本地合成器的示例的框圖。
圖3是DATA、STROBE和CLOCK信號的時序圖。
圖4是被設計為包括圖1所示無線信號處理器的多波段無線收發(fā)機的框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多波段無線收發(fā)機的框圖。
圖6是圖5所示的無線信號處理器中所使用的本地合成器的示例的框圖。
圖7示出了與W-CDMA的頻帶(波段I至III)相關聯(lián)的R和N的示例。
圖8是作為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多波段無線收發(fā)機的一部分的邏輯電路的示例的框圖。
圖9是圖5所示的無線信號處理器中所使用的本地合成器的另一示例的框圖。
圖10是應用了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多波段無線收發(fā)機的移動電話的立體圖。
圖11是圖10所示的移動電話的框圖。
具體實施例方式圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多波段無線收發(fā)機的框圖。
諸如W-CDMA、GSM、EDGE或CDMA 2000之類的各種系統(tǒng)可以應用于多波段無線收發(fā)機。在第一實施例中，假設W-CDMA被應用于多波段無線收發(fā)機。在每個頻帶中發(fā)射及接收信號的操作與圖4所示的多波段無線收發(fā)機中的操作相同，因此下文不再解釋。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多波段無線收發(fā)機包括天線1，天線開關2，第一至第三雙工器3、4和5，第一至第三低噪聲放大器(LNA)6、7和8，濾波器9、10和11，開關12，正交解調器13，第一至第三驅動放大器23、24和25，濾波器20、21和22，第一至第三功率放大器17、18和19，第一至第三隔離器14、15和16，參考振蕩器27，用于信號接收的第一本地合成器28，用于信號發(fā)射的第二本地合成器29，波段識別電路30，正交調制器26。
多波段無線收發(fā)機包括與頻帶I、II和III相關聯(lián)的第一至第三雙工器3、4和5。第一至第三雙工器3、4和5之一通過天線開關2電連接到天線1。天線開關2根據(jù)從波段識別電路30發(fā)送的控制總線來選擇第一至第三雙工器3、4和5之一。
多波段無線收發(fā)機包括三條接收信號行進的路徑。每條路徑由第一至第三低噪聲放大器6～8之一、濾波器9～11之一、以及開關12組成。開關12根據(jù)要使用的頻帶，選擇由第一低噪聲放大器6和第一濾波器9、第二低噪聲放大器7和第二濾波器10、以及第三低噪聲放大器8和第三濾波器11組成的三條路徑之一。
為了減小功耗，向與未使用的頻帶(或多個頻帶)相關聯(lián)的低噪聲放大器(或多個放大器)供電的電源被關閉。
用于控制開關12的操作的控制總線從波段識別電路30發(fā)送到開關12。用于關閉電源(或多個電源)的控制信號從波段識別電路30發(fā)送到第一至第三低噪聲放大器6～8。
多波段無線收發(fā)機具有與三個頻帶I、II和III相關聯(lián)的三條信號發(fā)射路徑，即，(a)第一信號發(fā)射路徑驅動放大器23→濾波器20→功率放大器17→隔離器14；(b)第二信號發(fā)射路徑驅動放大器24→濾波器21→功率放大器18→隔離器15；和(c)第三信號發(fā)射路徑驅動放大器25→濾波器22→功率放大器19→隔離器16。
為了減小功耗，向與未使用的頻帶(或多個頻帶)相關聯(lián)的信號發(fā)射路徑中存在的驅動放大器(或多個放大器)及功率放大器(或多個放大器)供電的電源被關閉。
用于控制驅動放大器(或多個放大器)和功率放大器(或多個放大器)的開/關的控制信號從波段識別電路30發(fā)送到驅動放大器(或多個放大器)和功率放大器(或多個放大器)。
多波段無線收發(fā)機包括中央處理單元50、第一存儲器51和第二存儲器52。
第一存儲器51由只讀存儲器(ROM)組成，并且第二存儲器52由隨機存取存儲器(RAM)組成。
第一存儲器51在其中存儲用于操作中央處理單元50的程序。第二存儲器52在其中存儲各種數(shù)據(jù)和參數(shù)。中央處理單元50從第一存儲器51中讀出程序，并且執(zhí)行程序。這樣，中央處理單元50根據(jù)第一存儲器51中存儲的程序來操作。
中央處理單元50將分頻器數(shù)據(jù)N和R發(fā)送到第一和第二本地合成器28和29。還將分頻器數(shù)據(jù)N和R從第一和第二本地合成器28和29發(fā)送到波段識別電路30。
因此，優(yōu)選地，將波段識別電路30放置在第一和第二本地合成器28和29附近。具體地說，優(yōu)選地，波段識別電路30、第一本地合成器28和第二本地合成器29被集成在共同的芯片上。
波段識別電路30根據(jù)通過第一和第二本地合成器28和29輸入到該波段識別電路30的分頻器數(shù)據(jù)N和R，識別由中央處理單元50所指示的頻帶。然后，波段識別電路30根據(jù)識別出的頻帶，發(fā)送控制信號，以執(zhí)行上述切換控制和開/關控制。
在根據(jù)第一實施例的多波段無線收發(fā)機中，波段識別電路30對開關2和12執(zhí)行切換控制，并且對低噪聲放大器6～8、驅動放大器23～25以及功率放大器17～19執(zhí)行開/關控制。因此，波段識別電路30不再必須包括如圖4所示的控制線100、101、102和103這樣的控制線。這樣，可以簡化合成器28～29與中央處理單元50之間的接口。另外，中央處理單元50不再必須具有額外的控制端口。
圖6是第一或第二本地合成器28或29的示例的框圖。
第一和第二本地合成器28和29對信號進行某一數(shù)的分頻。合成器可以具有各種結構。如果合成器能夠根據(jù)從中央處理單元發(fā)送來的控制信號改變本地頻率，則這種合成器可以應用于根據(jù)第一實施例的多波段無線收發(fā)機。圖6所示的示例并不限制本發(fā)明的范圍。
圖6所示的合成器包括壓控振蕩器31、環(huán)路濾波器32、電荷泵33、相位檢測器34、R分頻器35、參考振蕩器27、N分頻器36、N寄存器39、R寄存器40、地址譯碼器45、以及移位寄存器46。
圖6所示的合成器主要由鎖相環(huán)(PLL)電路組成，其中根據(jù)從相位檢測器34輸出的信號來驅動電荷泵33，相位檢測器34指示從參考振蕩器27發(fā)送出來且被R分頻器35進行分頻的具有參考頻率的信號的相位與從壓控振蕩器31發(fā)送出來且被N分頻器36進行分頻的信號的相位之間的相位差，并且壓控振蕩器31的振蕩頻率被負反饋。這樣，壓控振蕩器31能夠發(fā)送具有穩(wěn)定頻率的信號。
輸出頻率Fo，即，壓控振蕩器31的振蕩頻率由如下等式確定。
Fo＝Fr×N/R在該等式中，F(xiàn)r表示從參考振蕩器27發(fā)送的信號的頻率，N表示N分頻器36對信號進行分頻的數(shù)，并且R表示R分頻器35對信號進行分頻的數(shù)。
因此，因為頻率Fr被預先輸入到多波段無線收發(fā)機中，所以如果頻率Fr和數(shù)N和R已知，則振蕩頻率Fo被單獨確定。
數(shù)N和R是在STROBE信號上升時，從中央處理單元50通過三線串行接口DATA、STROBE和CLOCK并且又通過移位寄存器46和地址譯碼器45輸入到N寄存器39和R寄存器40的。
如圖3所示，地址數(shù)據(jù)跟隨在串行數(shù)據(jù)之后。只有在地址數(shù)據(jù)中所指示的地址與合成器的地址一致時，STROBE信號被發(fā)送到N寄存器39和R寄存器40。這樣，要被發(fā)送到第二本地合成器29的數(shù)據(jù)N和R與要被發(fā)送到第一本地合成器28的數(shù)據(jù)N和R被區(qū)分開。
圖7示出了與W-CDMA的頻帶(波段I至III)相關聯(lián)的R和N的示例，其中假設參考振蕩器27發(fā)送26MHz的參考頻率，并且頻率之間的最小間隔(柵格)是100kHz。從第一和第二合成器28和29發(fā)送的頻率是實際頻率的兩倍，因為正交解調器13和正交調制器26使用對信號進行2分頻的分頻器。
下文解釋波段識別電路30的操作。
波段識別電路30分析從第一和第二合成器28和29發(fā)送的數(shù)R和N，由此識別要使用的頻帶。
例如，假設使用波段I。如果數(shù)R等于130，那么用于信號發(fā)射的數(shù)N處于19200～19800的范圍中，并且用于信號接收的數(shù)N處于21100～21700的范圍中。也就是說，如果用于信號發(fā)射和信號接收的數(shù)N處于上述范圍中，那么波段識別電路30將檢測到要使用的頻帶是波段I。相同的過程適用于波段II和III。
在接收到數(shù)R和N時識別頻帶的功能可以通過簡單的邏輯電路來實現(xiàn)。
圖8是波段識別電路30中用來識別頻帶I的邏輯電路的示例的框圖。
在第一實施例中，因為用于每個頻帶的數(shù)R固定地等于130，所以可以基于數(shù)N來單獨識別頻帶。
圖8所示的邏輯電路包括第一比較器301、第二比較器302、第三比較器303、第四比較器304、從第一和第二比較器301和302接收輸出信號的第一AND門305、以及從第三和第四比較器303和304接收輸出信號的第二AND門306。
參考圖8，19800輸入到第一比較器301的正輸入端，并且19200輸入到第二比較器302的負輸入端。另外，N輸入到第一比較器301的負輸入端和第二比較器302的正輸入端。第一和第二比較器301和302的輸出被輸入到第一AND門305。波段識別電路30基于第一AND門305的輸出，判斷要使用的頻帶是否是波段I。
如果數(shù)N在19200～19800的范圍(包括19200、19800在內)中，則第一AND門305將輸出高電平信號，這種情形中，波段識別電路30將判斷要使用的頻帶是波段I。
如果數(shù)N小于19200或大于19800，則第一AND門305將輸出低電平信號，這種情形中，波段識別電路30將判斷要使用的頻帶不是波段I。
類似地，將21700輸入到第三比較器303的正輸入端，并且將21100輸入到第四比較器304的負輸入端。另外，將N輸入到第三比較器303的負輸入端和第四比較器304的正輸入端。第三和第四比較器303和304的輸出被輸入到第二AND門306。波段識別電路30基于第二AND門306的輸出，判斷要使用的頻帶是否是波段I。
如果數(shù)N在21100～21700的范圍(包括21100、21700在內)中，則第二AND門306將輸出高電平信號，這種情形中，波段識別電路30將判斷要使用的頻帶是波段I。
如果數(shù)N小于21100或大于21700，則第二AND門306將輸出低電平信號，這種情形中，波段識別電路30將判斷要使用的頻帶不是波段I。
通過使用與圖8所示邏輯電路具有相同結構的邏輯電路，可以判斷要使用的頻帶是波段II還是III。
作為替換，與頻帶II或III相關聯(lián)的數(shù)N可以被輸入到第一和第二比較器301和302，代替與頻帶I相關聯(lián)的19800和19200。這樣，可以使用單個電路來判斷要使用的頻帶是波段I、II還是III。
波段識別電路30對天線開關2和開關12執(zhí)行切換控制，以選擇與從第一和第二AND門305和306輸出的高電平信號所指示的頻帶相關聯(lián)的路徑。另外，波段識別電路30對向低噪聲放大器6～8、驅動放大器23～25和功率放大器17～19供電的電源執(zhí)行開/關控制，從而關閉向與未使用的頻帶(或多個頻帶)相關聯(lián)的路徑中存在的放大器供電的電源。
因此，多波段無線收發(fā)機包括波段識別電路30與開關2及12之間的控制線，并且還包括波段識別電路30與放大器6～8、17～19以及23～25之間的控制線。這保證了可以減小在印刷布線板上形成線路的面積。另外，因為中央處理單元50不再必須具有用來通過其執(zhí)行對開關2和12的切換控制以及對放大器6～8、17～19以及23～25的開/關控制的控制端口。這樣，中央處理單元50可以減小其控制負擔及其控制端口的數(shù)目。
在將來的操作中，利用第一本地合成器28中的數(shù)R和N所識別出的頻帶可以不同于利用第二本地合成器29中的數(shù)R和N所識別出的頻帶，這種情形中，第一和第二本地合成器28和29可以被設計為具有與彼此不同的頻帶相關聯(lián)的路徑。
如果不存在這種操作，那么信號發(fā)射和信號接收路徑中的判斷之一是錯誤的，這種情形中，例如，波段識別電路30可以選擇與信號接收路徑的判斷相關聯(lián)的頻帶，并且可以關閉信號發(fā)射路徑中的電源(或多個電源)。這保證了功耗的減小。
圖9是第一或第二本地合成器28或29的另一示例的框圖。
所圖示的合成器在結構上不同于圖6所示的合成器，其中圖9所示的合成器包括多個壓控振蕩器31，它們代替了單個壓控振蕩器31(圖6)，并且還額外包括開關47，用于選擇壓控振蕩器31之一。
與圖6所示合成器的部件或元件相對應的部件或元件具有相同的標號。
單個壓控振蕩器不可能覆蓋多個頻帶。圖9所示的合成器解決了這一問題。每個壓控振蕩器31覆蓋彼此不同的頻帶。開關47通過控制線120從波段識別電路30接收指示信號，并且根據(jù)所接收到的指示信號，選擇壓控振蕩器31之一。
上述第一實施例被應用于W-CDMA類型的多波段無線收發(fā)機。然而，應該注意到，第一實施例可以應用于TDMA類型的多波段無線收發(fā)機或者TDMA-CDMA類型的多波段無線收發(fā)機。
在第一實施例中，第一和第二本地合成器28和29具有直接轉換類型。然而，可以使用任意的合成器，只要其能切換頻帶。第一和第二本地合成器28和29可以被制作為單個合成器。
圖10是應用了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多波段無線收發(fā)機的移動電話130的立體圖。
如圖10所示，移動電話130被設計為包括第一機身131和第二機身132。第一機身131在其一端通過鉸鏈133機械地連接到第二機身132，從而第一和第二機身131和132相對于彼此可繞鉸鏈133旋轉。具體地說，第一和第二機身131和132具有第一位置和第二位置，其中在第一位置中，它們相對于彼此打開，如圖10所示，而在第二位置中，它們相對于彼此閉合。
多個鍵134排列在第二機身132的表面1321上，其中在第一和第二機身131和132彼此之間閉合時表面1321位于內部。用戶可以通過鍵134向移動電話130輸入數(shù)據(jù)和命令。
液晶顯示器135被布置在第一機身131的表面1311中央，其中在第一和第二機身131和132彼此之間閉合時表面1311位于內部。在液晶顯示器135上顯示用戶通過鍵134輸入的數(shù)據(jù)和命令、接收到的電子郵件的內容、或者正在向蜂窩電話130呼叫的人的電話號碼。
可拉伸天線136安裝在第一機身131的背面。
圖11是蜂窩電話130的框圖。
如圖11所示，移動電話130包括控制器111、麥克風112、鍵盤114、存儲器115、上述顯示器135、揚聲器117、無線信號處理器113、以及上述天線136。
控制器111控制麥克風112、鍵盤114、存儲器115、顯示器135、揚聲器117以及無線信號處理器113的操作。例如，控制器111由中央處理單元(CPU)組成。
麥克風112在通信時接收用戶的語音信號。
鍵盤114由上述鍵134組成。用戶可以通過鍵盤114向控制器111中輸入數(shù)據(jù)。
存儲器115包括只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)。只讀存儲器(ROM)在其中存儲用于對控制器111的操作進行控制的控制程序。控制器111從只讀存儲器(ROM)中讀出控制程序，并根據(jù)該控制程序操作。隨機訪問存儲器(RAM)向控制器111提供控制器在其中執(zhí)行操作的區(qū)域。
顯示器135包括用于顯示圖像的液晶顯示器件。顯示器135顯示諸如字母這樣的字符以及諸如畫面這樣的圖像。顯示器135在電視-電話通信中充當監(jiān)視器。
揚聲器117在通信中輸出語音信號。
無線信號處理器113調制要被發(fā)射的信號，并解調通過天線136接收到的信號。無線信號處理器113中包括圖5所示的根據(jù)第一實施例的無線頻帶收發(fā)機。
因此，根據(jù)第二實施例的移動電話130提供了與第一實施例相同的優(yōu)點。
在第二實施例中，本發(fā)明被應用于移動電話130。應該注意到，本發(fā)明可以應用于任何移動通信設備，例如PDA(個人數(shù)字助理)。
權利要求
1.一種多波段無線收發(fā)機，其具有多個信號處理路徑，并且還具有通過選擇所述信號處理路徑之一來通過多個頻帶進行無線通信的功能，其特征在于所述多波段無線收發(fā)機包括用于識別頻帶的波段識別電路，所述波段識別電路基于從控制所述多波段無線收發(fā)機操作的控制器接收到的頻帶信息來識別頻帶，并且根據(jù)所識別出的頻帶來選擇所述信號處理路徑之一。
2.如權利要求1所述的多波段無線收發(fā)機，其特征在于所述波段識別電路發(fā)送控制信號，該控制信號使與所選擇的信號處理路徑電連接的有源器件能夠接收電源供電。
3.如權利要求1所述的多波段無線收發(fā)機，還包括第一合成器和第二合成器，其中所述第一合成器根據(jù)從所述控制器接收到的分頻器數(shù)據(jù)來發(fā)送用于信號接收的本地頻率信號，所述第二合成器根據(jù)從所述控制器接收到的分頻器數(shù)據(jù)來發(fā)送用于信號發(fā)射的本地頻率信號，并且所述波段識別電路接收所述分頻器數(shù)據(jù)，用于識別頻帶。
4.如權利要求3所述的多波段無線收發(fā)機，其特征在于所述波段識別電路、所述第一合成器和所述第二合成器被集成在公共的芯片上。
5.如權利要求3所述的多波段無線收發(fā)機，其特征在于當基于由所述第一和第二合成器接收到的分頻器數(shù)據(jù)而識別出的頻帶彼此不一致時，所述波段識別電路選擇基于所述第一合成器所接收到的分頻器數(shù)據(jù)而識別出的頻帶。
6.如權利要求3所述的多波段無線收發(fā)機，其特征在于當基于由所述第一和第二合成器接收到的分頻器數(shù)據(jù)而識別出的頻帶彼此不一致時，所述波段識別電路關閉向信號發(fā)射路徑供電的電源。
7.如權利要求3所述的多波段無線收發(fā)機，其特征在于所述第一和第二合成器中每一個都包括參考振蕩器，其發(fā)送參考頻率信號；壓控振蕩器，其發(fā)送所述本地頻率信號；R分頻器，其對所述參考頻率信號進行R分頻，其中R表示等于或大于2的數(shù)；N分頻器，其對所述本地頻率信號進行N分頻，其中N表示等于或大于2的數(shù)；相位檢測器，其對由所述R分頻器分頻后的信號的相位與由所述N分頻器分頻后的信號的相位相比較，并且發(fā)送指示所述相位之間的差的相位差信號；電荷泵，其基于所述相位差信號來生成電壓，并且對所述壓控振蕩器的振蕩頻率執(zhí)行負反饋控制；R寄存器，其在從所述控制器接收到的分頻器數(shù)據(jù)中挑選出針對其的R分頻器數(shù)據(jù)，并向所述R分頻器和所述波段識別電路發(fā)送R分頻器數(shù)據(jù)；和N寄存器，其在從所述控制器接收到的分頻器數(shù)據(jù)中挑選出針對其的N分頻器數(shù)據(jù)，并向所述N分頻器和所述波段識別電路發(fā)送N分頻器數(shù)據(jù)。
8.如權利要求3所述的多波段無線收發(fā)機，其特征在于所述第一和第二合成器中每一個都包括多個壓控振蕩器，它們發(fā)送彼此之間具有不同頻率范圍的信號；和開關，用于選擇所述壓控振蕩器之一，所述波段識別電路根據(jù)基于所述分頻器數(shù)據(jù)而識別出的頻帶，向所述開關發(fā)送控制信號，該控制信號指示所述壓控振蕩器中特定的壓控振蕩器。
9.如權利要求1所述的多波段無線收發(fā)機，其特征在于每個所述信號處理路徑包括用于處理接收信號的第一路徑和用于處理要被發(fā)射的信號的第二路徑，所述第一路徑包括多個雙工器，其中每個雙工器與每個所述頻帶相關聯(lián)；天線開關，通過天線接收到的無線頻率信號通過所述天線開關發(fā)送到所述雙工器中相關聯(lián)的雙工器；多個低噪聲放大器，其中每個低噪聲放大器與每個所述頻帶相關聯(lián)，用于放大從所述雙工器輸出的信號；多個第一濾波器，其中每個第一濾波器與每個所述頻帶相關聯(lián)，用于去除放大信號中除了相關聯(lián)頻帶之外的其他頻帶；和開關，從所述第一濾波器輸出的信號之一通過所述開關發(fā)送到公共的基帶解調器，所述第二路徑包括多個驅動放大器，其中每個驅動放大器與每個所述頻帶相關聯(lián)，用于放大已經根據(jù)基帶信號被調制的無線頻率信號；多個第二濾波器，其中每個第二濾波器與每個所述頻帶相關聯(lián)，用于去除放大后的無線頻率信號中頻帶之外存在的雜散部分；多個功率放大器，其中每個功率放大器與每個所述頻帶相關聯(lián)，用于放大從所述第二濾波器輸出的無線頻率信號；和多個隔離器，其中每個隔離器與每個所述頻帶相關聯(lián)，用于通過每個所述雙工器和所述天線開關將所述無線頻率信號發(fā)送到所述天線。
10.一種控制多波段無線收發(fā)機的方法，其中所述多波段無線收發(fā)機具有多個信號處理路徑，并且還具有通過選擇所述信號處理路徑之一來通過多個頻帶進行無線通信的功能，該方法包括如下步驟(a)基于從控制所述多波段無線收發(fā)機操作的控制器接收到的頻帶信息，識別頻帶；和(b)根據(jù)所識別出的頻帶，選擇所述信號處理路徑之一。
11.如權利要求10所述的方法，其中在所述步驟(a)中根據(jù)從所述控制器發(fā)送來的分頻器數(shù)據(jù)來識別所述頻帶。
12.如權利要求10所述的方法，其中當基于通過信號發(fā)射路徑和信號接收路徑接收到的分頻器數(shù)據(jù)而識別出的頻帶彼此不一致時，選擇基于通過信號接收路徑接收到的分頻器數(shù)據(jù)而識別出的頻帶。
13.如權利要求10所述的方法，其中當基于通過信號發(fā)射路徑和信號接收路徑接收到的分頻器數(shù)據(jù)而識別出的頻帶彼此不一致時，關閉向信號發(fā)射路徑供電的電源。
14.一種移動通信終端，包括天線；控制器，其控制所述移動通信終端的操作；無線信號處理器，其在所述控制器的控制下處理通過所述天線已經接收到的無線信號以及要通過所述天線發(fā)射的信號；麥克風，用戶通過所述麥克風向所述控制器中輸入語音信號；揚聲器，用戶通過所述揚聲器接聽通過所述天線已經接收到的并且在所述無線信號處理器中已經被處理過的語音信號；鍵盤，用戶通過所述鍵盤向所述控制器中發(fā)送命令；和顯示器，在所述控制器的控制下，在所述顯示器上顯示圖像和數(shù)據(jù)，其特征在于所述無線信號處理器包括如權利要求1～9中任一項所述的多波段無線收發(fā)機。
全文摘要
一種多波段無線收發(fā)機具有多個信號處理路徑，并且還具有通過選擇這些信號處理路徑之一來通過多個頻帶進行無線通信的功能，其特征在于用于識別頻帶的波段識別電路(30)，該波段識別電路基于從控制多波段無線收發(fā)機操作的控制器(50)接收到的頻帶信息來識別頻帶，并且根據(jù)所識別出的頻帶來選擇信號處理路徑之一。
文檔編號H04B1/40GK1747343SQ200510099188
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月7日 優(yōu)先權日2004年9月7日
發(fā)明者市原正貴 申請人:日本電氣株式會社