專利名稱：蜂窩式通訊系統(tǒng)中擴大接收信號強度指示符的動態(tài)范圍的接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩式通訊系統(tǒng)，更具體說，涉及用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中擴大接收信號強度指示符的動態(tài)范圍的接收機。
關(guān)于用于擴大接收信號強度指示符的動態(tài)范圍的接收機的本申請基于系列號為19782/1955的南韓專利申請，這里，在所有場合結(jié)合該專利申請作為參考。
通常，通過天線接收的信號的接收信號強度指示符(RSSI)是在蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收端被測量的。所測的RSSI用于選擇處于等待方式的控制通道，同時也用于非手動功能。


圖1表示普通蜂窩式通訊系統(tǒng)中接收端測量RSSI的線路連接。參考圖1，通過天線2接收的無線電信號由射頻(RF)放大器4放大。放大后的信號由第一混頻器8與在本機振蕩器6中產(chǎn)生的振蕩信號相混頻，以便產(chǎn)生第一中頻(IF)信號。第一中頻信號與由第二本機振蕩器20產(chǎn)生的振蕩信號經(jīng)第二混頻器進(jìn)行混頻，從而產(chǎn)生第二IF信號。第二IF信號由放大器14放大。放大后的第二IF信號的振幅由限幅器16限制到預(yù)定的幅值。一般說，從限幅器16輸出的信號就是加到用戶的音頻信號。運算放大器18把從IF放大器14和限幅器16輸出的信號電流轉(zhuǎn)換成直流電壓(DV)并輸出該電壓。這時，有可能利用該輸出DV來測量指示通過蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收端接收的信號的強度的RSSI。下表1表示從運算放大器18輸出的與輸入到IF處理單元10的信號強度一致的DV。
表1
參考上表1，如果輸入到IF處理單元10的第二混頻器12的信號的RSSI為-120毫瓦分貝(dBm)，從運算放大器18輸出的DV電平為0.5伏。如果輸入到IF處理單元10的第二混頻器12的信號的RSSI為-100dBm，那么從運算放大器18輸出的DV電平為1.5伏。如果輸入到IF處理單元10的第二混頻器12的信號的RSSI為-30dBm，那么從運算放大器18輸出的DV電平為5.0伏。
圖2表示IF處理單元10的RSSI特性曲線，同時也表示如圖1中所示的蜂窩式通訊系統(tǒng)接收端總的RSSI特性曲線。參考表1，包括第二混頻器12，中頻放大器14，限幅器16和運算放大器18的中頻處理單元10的RSSI的動態(tài)范圍約為90dBm(-30dBm～-120dBm)，如圖2的實線G1所示。換句話說，只有當(dāng)輸入到IF處理單元10的第二混頻器的信號的RSSI為-30dBm～-120dBm時，才能測量RSSI。如果輸入到IF處理單元10的第二混頻器的信號的RSSI大于-30dBm或小于-120dBm，那么就不能測量RSSI。能夠進(jìn)行測量的RSSI范圍稱為RSSI的動態(tài)范圍，不能進(jìn)行測量的RSSI范圍稱為RSSI的飽和區(qū)域。
因為在IF處理單元10的前面構(gòu)成的IF放大器4和第一混頻器8的增益大約為20dB，以接收蜂窩式通訊系統(tǒng)的頻率范圍(869MHz～894MHz)，因此，圖1所示的蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收端總的RSSI動態(tài)范圍就減小到大約70dB，如圖2的點劃線G2所示。換句話說，因為RSSI特性曲線向RSSI飽和區(qū)域移動20dB，即IF處理單元10前面構(gòu)成的部件的增益，因此蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收端總的RSSI動態(tài)范圍相應(yīng)為-30毫瓦分貝(dBm)～-100毫瓦分貝(dBm)。換句話說，只有當(dāng)通過天線2接收的信號的RSSI對應(yīng)于范圍-30dBm～-100dBm時，才能測量該RSSI。
還有，即使輸入其RSSI相應(yīng)于范圍-30dBm～-100dBm的信號，也應(yīng)該增加RF放大器和第一混頻器的增益，以改善蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收端的接收靈敏度。在這種情況下，RSSI動態(tài)范圍被大大減小，因此，不能選擇處在接收端等待方式的控制通道，也不允許使用非手動功能。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中擴大的RSSI動態(tài)范圍的接收機。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中具有改善接收靈敏度的接收機。
按照上述目的，本發(fā)明針對蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收機，該接收機用于預(yù)先決定RSSI，按照所決定的強度選擇性地衰減接收信號，把經(jīng)衰減的信號加到混頻器，或者不通過RF放大器直接把經(jīng)衰減的信號加到混頻器。
還有，按照本發(fā)明的另一方面，提供一種用于蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收機，它包括第一放大器，用于放大從空中傳輸?shù)慕邮招盘?；衰減電路，用于應(yīng)控制信號要求有選擇地衰減經(jīng)放大的信號；把經(jīng)衰減的信號轉(zhuǎn)換成中頻(IF)信號的第一變換電路；放大IF信號的第二放大器；用于限制經(jīng)放大的IF信號的幅值的限幅器；把經(jīng)放大的IF信號的電流或者把限幅后的IF信號轉(zhuǎn)換成第一直流電壓的第二轉(zhuǎn)換器；鑒定器，用于當(dāng)?shù)谝恢绷麟妷捍笥陬A(yù)定的參考電壓時決定輸出控制信號，以便按預(yù)定的強度來衰減接收信號強度指示符，并且把預(yù)定電壓與第一直流電壓相加和輸出相加后的電壓作為第二直流電壓；以及用于從第二直流電壓檢測RSSI的檢測器。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供用于蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收機，它包括用于增加從空中傳送的接收信號強度指示符的電路；用于把增加RSSI后的信號轉(zhuǎn)換成中頻(IF)信號的第一轉(zhuǎn)換器；用于放大IF信號的放大器；用于限制經(jīng)放大的IF信號的幅值的限幅器；第二轉(zhuǎn)換電路，用于把經(jīng)放大的IF信號的電流或者限幅后的IF信號轉(zhuǎn)換成第一直流電壓；鑒定器，用于當(dāng)?shù)谝恢绷麟妷捍笥陬A(yù)定參考電壓時決定輸出控制信號，以便選擇接收信號，并且，把預(yù)定的校正電壓與第一直流電壓相加和輸出相加后的電壓作為第二直流電壓；以及用于從第二直流電壓檢測RSSI檢測器。
參考下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，將很容易理解本發(fā)明的這些和其他不同的特性和優(yōu)點，在附圖中圖1是普通蜂窩式通訊系統(tǒng)中用于測量RSSI的電路的方塊圖；圖2表示由圖1中所示電路測量的RSSI特性曲線；圖3是按照本發(fā)明的第一實施例的蜂窩式通訊系統(tǒng)中測量RSSI的電路的方塊圖；圖4是圖3中所示的鑒定器的詳細(xì)方塊圖；圖5表示由圖3中所示電路測量的RSSI的特性曲線；圖6是按照本發(fā)明的第二實施例的蜂窩式通訊系統(tǒng)測量RSSI的電路的方塊圖。
參考圖3和圖4，從天線2接收的無線電信號經(jīng)過RF放大器4放大。這里，無線電信號的強度由于RF放大器4而增加20dB。根據(jù)從鑒定器30輸出的控制信號CONT而有選擇地工作的衰減器40把經(jīng)RF放大器4放大的接收信號強度衰減。與衰減器40根據(jù)控制信號CONT的工作相應(yīng)，所述無線電信號的強度被RF放大器4增強20dB，并且，輸出信號S1被衰減20dB。
第一混頻器8使從衰減器40選擇性輸出的信號S2與由第一本機振蕩器6產(chǎn)生的振蕩信號混頻，從而產(chǎn)生第一IF信號S3。第二混頻器12使第一IF信號S3與由第二本機振蕩器20產(chǎn)生的振蕩信號混頻，產(chǎn)生第二IF信號S4。第二IF信號S4由IF放大器14放大。經(jīng)放大的第二IF信號S5的幅值被限幅器16按預(yù)定的幅值限幅。運算放大器18把從IF放大器14輸出的信號S5或者從限幅器16輸出的電流信號S6轉(zhuǎn)變成第一直流電壓DV1并輸出該直流電壓。
如圖4中所示，鑒定器30的比較器34把第一直流電壓DV1與預(yù)定參考電壓XV相比較。如果第一直流電壓DV1大于預(yù)定參考電壓XV，那么，比較器34輸出高電平比較信號CR。然后，控制器36鑒定來自比較器34的比較信號CR，如果輸入為高電平比較信號，那么就輸出高電平控制信號CONT到衰減器40；如果輸入為低電平比較信號，就輸出低電平控制信號CONT到衰減器40。此外，如果輸入為低電平比較信號，控制器36輸出第一直流電壓DV1作為第二直流電壓DV2；如果輸入為高電平比較信號，就把1V的校正電壓與第一直流電壓DV1相加，并把相加的結(jié)果輸出到第二直流電壓DV2。
現(xiàn)在，把前述衰減器40的工作詳細(xì)描述如下。如果從控制器3 6輸入的信號為高電平控制信號CONT，那么衰減器40就衰減從RF放大器4輸出的信號S1的RSSI，結(jié)果，從RF放大器4輸出的信號S1的RSSI被衰減20dB并被輸出。如果從控制器36輸入的信號為低電平控制信號CONT，那么，從RF放大器4輸出的信號S1就按原來的狀態(tài)被輸出。
下面的表2表示從運算放大器18和鑒定器30輸出的第一直流電壓DV1和第二直流電壓DV2，它們與從RF處理器10輸出的每一級信號S1的RSSI和從衰減器和輸出的信號S2的RSSI相對應(yīng)。
表2
從RF處理器10輸出的信號S1的RSSI大于-60dBm，大約衰減20dB決不會影響接收效率。因此，正如表2所示，當(dāng)從RF放大器4輸出的信號S1具有大于-60dBm的RSSI時，衰減器40實行大約20dB的衰減。
參考表2，如果從RF放大器4輸出的信號S1的RSSI如同表2的第一列所示那樣變化，那么，運算放大器18輸出如其第2列所示的第一直流電壓DV1。這里，如果第一直流電壓DV1大于預(yù)定參考電壓XV，即，3.5伏，即么，鑒定器30的比較器34輸出高電平比較信號CR。按照比較信號CR的要求，控制器36輸出高電平或低電平的控制信號CONT。根據(jù)控制信號CONT的要求，衰減器40有選擇地衰減從RF放大器4輸出的信號S1。這時，信號S2的RSSI是如表2第3列所表示的。當(dāng)輸出信號S2時，運算放大器18輸出如表2第4列所示的第一直流電壓DV1。鑒定器30的控制器36輸出如表2第五列所示的第二直流電壓DV2。
例如，如果從RF放大器4輸出的信號S1的RSSI為-20dBm，那么，運算放大器18輸出5.0伏的第一直流電壓DV1，它比參考電壓XV(3.5伏)大。因此，鑒定器30的比較器34輸出高電平比較信號CR。按照高電平比較信號的要求，控制器36輸出高電平控制信號CONT。衰減器40把具有RSSI為-20dBm的信號S1衰減20dB，把具有-40dBm的RSSI的信號S2輸出到第一混頻器8。運算放大器18輸出4.5伏的第一直流電壓DV1，它與具有-40dBm的RSSI的信號S2相對應(yīng)。鑒定器30的控制器36把1伏電壓與第一直流電壓DV1相加，并輸出5.5伏的第二直流電壓DV2。RSSI檢測器(未表示)按照從鑒定器30的控制器36輸出的5.5伏的第二直流電壓DV2的要求而檢測出RF放大器4輸出的信號S1的電平為-20dBm。
圖5表示由圖3中所示電路檢測的RSSI特性曲線。參考圖5，如果從RF放大器4輸出的信號S1為-20dBm，那么，信號S1對應(yīng)于RSSI飽和區(qū)域。然而，從加法器40輸出的信號S2的RSSI已被衰減到-40dBm，而終于對應(yīng)于RSSI動態(tài)范圍。換句話說，RSSI動態(tài)范圍擴大了。
參考表2，如果信號S1沒有衰減就被輸出到第一混頻器8，那么，具有大于-20dBm的RSSI的信號S1對應(yīng)于RSSI飽和區(qū)。然而，如果預(yù)先決定S1的RSSI，然后有選擇地把它衰減，那么，因為信號S1對應(yīng)于從-10dBm RSSI開始的RSSI飽和區(qū)，因此，RSSI動態(tài)范圍擴大了。
在按照本發(fā)明的第一實施例的蜂窩式通訊系統(tǒng)中，用衰減器40有選擇地衰減RSSI。然而，可以在不使用衰減器的情況下實施本發(fā)明。
圖6是按照本發(fā)明的第二實施例的蜂窩式通訊系統(tǒng)中測量RSSI的電路的方塊圖。
本發(fā)明的第二實施例的特點是開關(guān)50。開關(guān)50是這樣工作的當(dāng)從鑒定器30輸入高電平控制信號CONT時，通過天線2接收的信號被直接加到第一混頻器8。然而，當(dāng)從鑒定器30輸入低電平控制信號CONT時，開關(guān)50就工作，以便使通過天線2接收的信號加到RF放大器4。除了第一混頻器8以外，其他元件都以與本發(fā)明的第一實施例的元件相同的方式工作。
如上所述，通過實現(xiàn)具有如下功能的蜂窩式通訊系統(tǒng)就能擴大RSSI的動態(tài)范圍，這些功能是預(yù)先決定RSSI，按照確定的強度有選擇地衰減接收的信號，以及把經(jīng)衰減的信號加到混頻器或者直接把經(jīng)衰減的信號加到混頻器而不通過RF放大器。相應(yīng)地，能夠放大接收信號的測量范圍，并且能夠?qū)崿F(xiàn)具有改進(jìn)的接收靈敏度的蜂窩式通訊系統(tǒng)。
因此，應(yīng)該明白，本發(fā)明并不限于這里公開的作為實現(xiàn)本發(fā)明的最好模式的特殊實施例，而寧可說是，除了如所附權(quán)利要求書中定義的以外，本發(fā)明不限于本說明書中描述的特殊實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中的接收機，其特征在于包括第一放大電路，用于放大從空中傳輸?shù)慕邮招盘枺p電路，用于按控制信號的要求有選擇地衰減所述放大信號；第一轉(zhuǎn)換電路，用于把所述衰減后的信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，第二放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中頻信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把所述經(jīng)放大的中頻信號的電流或者所述限幅后的中頻信號轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時輸出所述控制信號、以便按預(yù)定的強度衰減所述放大后的信號的接收信號強度指示符(RSSI)，并且用于把預(yù)定的電壓加到所述第一直流電壓上然后把所述相加的電壓作為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
2.權(quán)利要求1中要求的接收機，其特征在于所述鑒定器包括比較器，用于把所述第一直流電壓的幅值與所述參考電壓幅值相比較，以及控制器，用于當(dāng)所述第一直流電壓的幅值大于所述參考電壓的幅值時，輸出所述控制信號和所述第二直流電壓。
3.用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中的接收機，其特征在于包括第一放大電路，用于放大從空中傳輸?shù)慕邮招盘?，衰減電路，用于按控制信號的要求有選擇地衰減所述放大信號，第一轉(zhuǎn)換電路，用于把所述衰減后的信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，第二放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中頻信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把所述經(jīng)放大的中頻信號的電流轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時，決定把所述第一直流電壓作為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
4.用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中的接收機，其特征在于包括一種電路，用于增加從空中傳送的接收信號強度指示符，以便把所述信號作為高頻信號輸出，衰減電路，用于按控制信號要求選擇性地衰減所述高頻信號的RSSI，第一轉(zhuǎn)換電路，用于把所述選擇性衰減后的高頻信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把從所述限幅裝置輸出的所述中頻信號的電流轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時輸出所述控制信號、以便按預(yù)定的強度衰減所述放大后的信號的接收信號強度指示符(RSSI)，并且用于把預(yù)定的校正電壓加到所述第一直流電壓上然后把所述相加的電壓作為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
5.權(quán)利要求4中要求的接收機，其特征在于所述鑒定器包括比較器，用于把所述第一直流電壓的幅值與所述參考電壓的幅值進(jìn)行比較，以及控制器，用于當(dāng)所述第一直流電壓的幅值大于所述參考電壓的幅值時，輸出所述控制信號和所述第二直流電壓。
6.用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中的接收機，其特征在于包括一種電路，用于增加從空中傳送的接收信號強度指示符，以便把所述信號作為高頻信號輸出，衰減電路，用于按控制信號要求選擇性地衰減所述高頻信號的RSSI，第一轉(zhuǎn)換電路，用于把所述選擇性衰減后的高頻信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把從所述限幅裝置輸出的所述中頻信號的電流轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時，決定把所述第一直流電壓作為為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
7.用于蜂窩式通訊系統(tǒng)的接收機，其特征在于包括第一放大電路，用于放大從空中傳輸?shù)慕邮招盘枺谝晦D(zhuǎn)換電路，用于把所述衰減后的信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，第二放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中頻信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把所述經(jīng)放大的中頻信號的電流轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時輸出所述控制信號、以便選擇所述接收信號，并且用于把預(yù)定的校正電壓與所述第一直流電壓相加、然后把相加后的電壓作為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
8.權(quán)利要求4中要求的接收機，其特征在于所述鑒定器包括比較器，用于把所述第一直流電壓的幅值與所述參考電壓的幅值進(jìn)行比較，以及控制器，用于當(dāng)所述第一直流電壓的幅值大于所述參考電壓的幅值時，輸出所述控制信號和所述第二直流電壓。
9.用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中的接收機，其特征在于包括第一放大電路，用于放大從空中傳輸?shù)慕邮招盘?，第一轉(zhuǎn)換電路，用于把按控制信號的要求選擇性地輸入的所述接收信號或所述經(jīng)放大的接收信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，第二放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中頻信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把所述經(jīng)放大的中頻信號的電流轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時，把所述第一直流電壓作為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
10.用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中的接收機，其特征在于包括一種電路，用于增加從空中傳送的接收信號強度指示符(RSSI)，以便把所述信號作為高頻信號輸出，第一轉(zhuǎn)換電路，用于把按控制信號要求而選擇性輸入的接收信號或所述RSSI增加的信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把經(jīng)放大的中頻信號的電流或者限幅后的中頻信號轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時輸出所述控制信號、以便選擇所述接收信號，并且用于把預(yù)定的校正電壓與所述第一直流電壓相加、然后把相加后的電壓作為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
11.權(quán)利要求10中要求的接收機，其特征在于所述鑒定器包括比較器，用于把所述第一直流電壓的幅值與所述參考電壓的幅值進(jìn)行比較，以及控制器，用于當(dāng)所述第一直流電壓的幅值大于所述參考電壓的幅值時，輸出所述控制信號和所述第二直流電壓。
12.用于蜂窩式通訊系統(tǒng)中的接收機，其特征在于包括一種電路，用于增加從空中傳送的接收信號強度指示符(RSSI)，第一轉(zhuǎn)換電路，用于把按控制信號要求而選擇性輸入的所述接收信號或所述RSSI增加的信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，放大電路，用于放大所述中頻信號，限幅器，用于限制所述經(jīng)放大的中信號的幅值，第二轉(zhuǎn)換電路，用于把經(jīng)放大的中頻信號的電流或者限幅后的中頻信號轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，鑒定器，用于當(dāng)所述第一直流電壓大于預(yù)定的參考電壓時，決定把所述第一直流電壓作為第二直流電壓輸出，以及檢測器，用于根據(jù)所述第二直流電壓檢測RSSI。
全文摘要
蜂窩式通訊系統(tǒng)接收機包括放大從空中傳送的接收信號的第一放大電路；隨控制信號而選擇衰減放大后信號的衰減電路；把衰減后信號變成IF信號的第一轉(zhuǎn)換電路；放大IF信號的第二放大電路；限制放大后IF信號幅值的限幅電路；把放大后IF信號電流或限幅后IF信號變成第一直流電壓(DV1)的第二轉(zhuǎn)換電路；當(dāng)DV1大于參考電壓時輸出控制信號以按預(yù)定強度衰減RSSI并把預(yù)定電壓與DV1相加并作為第二直流電壓(DV2)輸出的鑒定器；根據(jù)DV2檢測RSSI的檢測器。
文檔編號H04B17/00GK1142711SQ9610851
公開日1997年2月12日 申請日期1996年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月6日
發(fā)明者金鐘海 申請人:三星電子株式會社