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CN1249866A - 收发信机和具有收发信机的电信系统 - Google Patents

收发信机和具有收发信机的电信系统 Download PDF

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Abstract

收发信机包括发射机装置和接收机装置;耦合到发射机装置和接收机装置的模式装置,用于执行该收发信机的信号发送/接收模式;以及分别地耦合到发射机装置和接收机装置的每一个的振荡器装置;其特征在于该模式装置被配备来实现信号的同时接收和发送;并且该收发信机包括分频器装置,分别地耦合在在一方面的振荡器装置和在另一方面的发射机装置以及接收机装置之间。这种收发信机能够以全双工方式操作而没有必要添加额外振荡器装置来实现这样一个工作方式,同时节省部件、费用、芯片区域、功率耗散以及重量,这对于移动通信应用尤其重要。

Description

收发信机和具有收发信机的电信系统
本发明涉及在权利要求1的前序中所述的一种收发信机。
本发明还涉及带有这种收发信机的通信系统。
这种收发信机适合于应用在EP-A-0752761公开的一个通信系统中。该已知的收发信机包括一个具有天线的外差式接收机电路、双工模式装置、发射机电路、和接收机电路，以及耦合到发射机和接收机电路的本机振荡器。该双工模式装置被配备以便实现信号传输模式或信号接收模式，同时在两个双工模式中都使用一个本机振荡器。该已知收发信机的一个不足是它不能够实现信号同时地接收和发送。
本发明的一个目的是提供一个收发信机和具有这种收发信机的电信系统，能够以全双工方式操作而没有必要添加额外的振荡器装置来实现这样一个工作方式。为此目的，根据本发明的收发信机具有在权利要求1所述的特征。根据本发明的该收发信机的优点是，不管其扩充方式的能力如何，仅需要一个本机振荡器装置用于全双工方式的操作。这就节省了部件、费用、芯片区域、功耗、和重量，否则将消耗在添加的电路上。这使得根据本发明的收发信机很好地适合于通信系统，例如无线电传输系统、音频和/或视频系统、控制系统、遥测系统、局域网、广域网、以及很好地适合于应用在无绳或蜂窝电话系统中，而且适合于应用在手持的小型装置、用于移动通信的汽车收发信机或在移动式网络的射频基站中的收发信机。
根据本发明的收发信机的一个实施例非常容易集成在一个有限芯片上，其特征为，分频器装置包括至少一个分频器，最好至少是一个2分频器。
根据本发明的收发信机的另一个的实施例的特征在于，该收发信机包括短路装置，把该分频器的至少一个旁路。由此产生的优点是，对于该分频器的一个或多个进行旁路提供了频带切换的可能性，以此把使用在该电信系统中的工作频率从一个(例如900MHz)切换到另外一个(例如1900MHz)。
现以实例参照附图描述本发明，其中
图1示出根据本发明的零IF收发信机的一个可能的实施例的框图，以及
图2用示意图示出包括具有根据本发明的收发信机电路的移动装置的一个电信系统。
贯穿该图，相同的标号被用于表示相同的特征。
图1示出收发信机1的一个可能的实施例的框图。收发信机1包括发射机装置2和接收机装置3，都被通过模式装置5耦合到天线4。模式装置5能够执行与其它收发信机1或台、包括这种收发信机1的网络等等的全双工通信。收发信机1包括分别耦合到发射机装置2和接收机装置3的每一个的振荡器装置6。收发信机1包括分频器装置7，在一方面耦合在振荡器装置6和发射机装置2之间，另一方面耦合在振荡器装置6和接收机装置3之间。分频器装置7称之为7-1，7-2，7-3，和7-4，包括容易集成和实现的分频器，如计数器、触发器2分频器、和/或(如果有必要的话)3分频器，或所说的分频器，计数器和/或触发器串联，如图1中示出。
欧洲专利申请97.200739(1997年3月12日提交)包括在此作为参考，它包括各种可能的实施例的示例和所说分频器的方案。收发信机1可以分别地利用零IF或低IF接收机装置3或发射机装置2实现，例如双重的转换零IF或低IF类型。将要被提供到所说的装置2和3的I和Q信号由分频器7-1，7-2，7-3，和7-4顺利地输出。如示出的收发信机1包括短路装置8，旁路例如7-1，和7-3的分频器的至少一个。这些外部提供的短路装置形成切换装置8-1，8-2，和8-4的一个实施例，尤其是用于控制这种分频装置的分频比例的半导体切换装置。在另外一个可能的实施例(没示出)中，这些切换装置8-1，8-2，和8-3是已知被内在地提供于该分频器本身。切换装置8-1，8-2，以及8-3和8-4被用于从一个接收/发送频率，例如大致800MHz，切换到另外一个频率，例如大致1900MHz。其中装置8-3被连接在振荡器装置6和一个本机振荡器终端9之间。振荡器装置6如示出那样包括两个分开的振荡器。以这些频率的任一个都可以进行全双工通信。
例如，如果分频器7-1到7-4是2分频器并且开关8-1和8-2被关闭，则如果在本机振荡器终端9上的由开关8-3选定的该振荡器装置频率是580MHz(FRF的2/3)，该接收/发送频率主要地存在于870MHz附近(是FRF)，而在该接收机装置3和发射机装置2上的本机振荡器输入端10-1和10-2分别地接收290MHz(FRF的1/3)，用于双重的转换目的。如果开关8-1和8-2是打开的，则由开关8-3选定的在终端9上的一个1544MHz(FRF的4/5)的本机振荡频率将提供一个1930MHz(FRF)的接收/发送频率，以及386MHz(FRF的1/5)的一个终端10-1/2的频率。
到目前为止，图1涉及提供用在发射机装置2和接收机装置3中的双重的转换。作为一个变通办法，如果在终端10-1/10-2和9上的频率信号被组合在例如一个混频器中的话。则这些信号能被用于在装置2、3中的上或下变换。这就保证在不同工作方式中产生30KHz和50KHz的正确的频率步长，这将在后面简单地阐明。上面提到的对于所说的混频器的替换是使用一个乘法器，例如三倍频器，如果开关8-2被关闭，以及一个5x乘法器，如果8-2被打开，以便产生FRF。
频率的稳定性是由例如包括一个晶体的频率稳定的振荡器11提供的。该稳定的振荡器11被连接到一个锁相环路，包括分频器12、具有连接到分频器12的一个输入端14的比较器13、第二输入15、以及用于通过环路滤波器17把一个频率控制信号提供到振荡器装置6的一个输出端16。本机振荡器终端9通过分频器18被连接到比较器13的输入端15。当然象描述的那样，锁相环路的该分频器12和18的分频比例被选择使得实现该回路的一个公知正确操作。频率稳定的振荡器11还被用于第二锁相环路的稳定的频率激励，第二锁相环路包括分频器19、具有连接到分频器19的一个输入端的比较器20、第二输入端22、以及通过一个环路滤波器14把一个频率控制信号提供到一个固定频率并且因此完全集成的振荡器25的一个输出端23。固定频率(补偿)振荡器25通过分频器29和30把振荡器输出端26耦合到分频器28的输入端27。分频器28的输出端被输入到比较器20的第二输入端22。分频器30的输出端31被连接到该收发信机1的发送部分的一个混频电路32。当然该锁相环路的分频器19、29、30和28的分频比例象描述的那样被再一次精选。频率步骤或调整回路的操作是，当信号接收或同时的信号发送时，在例如一个PCS(个人计算机系统)期间，在1930MHz的信道频率的调整回路6、17、16、18的频率步长是50KHz，而在蜂窝模式期间，在870MHz的信道频率的该频率步长是30KHz。在后者中的模式开关8-4旁路分频器29和30之一，在示出情况中，将要在希望的单片收发信机1积分全部信号的分频器29被旁路。例如如果分频器29和30是2分频器，如果开关8-4被打开，则在输出端31到混频器32的混频器频率大致是45MHz，而如果开关8-4被关闭，则频率是80MHz，只要补偿振荡器25还也用于被从180MHz切换到160MHz。
图1表明，该集合分频器7-1和7-2以及开关8-1被在该集合分频器7-3和7-4和开关8-2中复制。当然集合以及开关之一可以省却。当然，上面提到的分频器可能是可编程序的，以便使得其分频比例可以按照一种可编程序的方式被控制，以便确定一个宽的频率应用范围。
图2示出包括几个收发信机1的电信系统33。电信系统33可以是一个无线电发射系统，音频和/或图象系统，控制系统，遥感勘测系统，局域网，广域网。收发信机1还可被应用在无绳或蜂窝电话系统中，一个手持的小型装置中，以及在用于移动通信的一个汽车收发信机中，或在一个移动式网络的射频基站中的收发信机。
据前所述，对于一个本专业技术人员来说明显的是，可以在所附的权利要求定义本发明的范围中作出各种改进，因此本发明不局限于该提供的示例。

Claims (11)

1.一个收发信机包括：发射机装置和接收机装置；耦合到发射机装置和接收机装置的模式装置，用于执行收发信机的信号发送/接收模式；以及分别耦合到发射机装置和接收机装置每一个的振荡器装置；其特征在于该模式装置被配备来实现信号的同时接收和发送；并且该收发信机包括分频器装置，分别地在一方面耦合在振荡器装置与发射机装置之间，和在另一方面耦合在振荡器装置与接收机装置之间。
2.如权利要求1的收发信机，其中该分频器装置包括至少一个分频器。
3.如权利要求2的收发信机，其中该至少一个分频器包括至少一个2分频器和/或至少一个3分频器。
4.如权利要求1-3任何一个的收发信机，其中该收发信机并且特别是该分频器装置包括切换装置，用于把该分频器装置从一个分频比例切换到另外一个分频比例。
5.如权利要求4的收发信机，其中该切换装置被配备作为短路装置，用于短路该分频器装置的至少一部分。
6.如权利要求1的收发信机，其中该接收机或发射机装置分别地包括外差式接收机或发射机电路；或分别地包括一个零IF或低IF接收机或发射机电路，例如分别地包括一个双重转换零IF或低IF接收机或发射机。
7.如权利要求1的收发信机，其中该收发信机包括具有振荡器装置的一个锁相环路，这一锁相环路被耦合到一个频率稳定的振荡器。
8.如权利要求7的收发信机，其中该收发信机包括一个耦合到该频率稳定振荡器的频率步进锁相环路。
9.如权利要求1的收发信机，该收发信机是单一芯片收发信机。
10.一种具有一个收发信机的电信系统，包括：发射机装置和接收机装置；耦合到发射机装置和接收机装置的模式装置，用于执行该收发信机的信号发送/接收模式；以及分别耦合到发射机装置和接收机装置每一个的振荡器装置；其特征在于该模式装置被配备来实现信号的同时接收和发送；并且该收发信机包括分频器装置，分别地在一方面耦合在振荡器装置与发射机装置之间，和在另一方面耦合在振荡器装置与接收机装置之间。
11.如权利要求10的电信系统，其中该电信系统是一个无线电传输系统、音频和/或视频系统、控制系统、遥测系统、局域网、广域网、无绳或蜂窝电话系统、用于移动通信的汽车收发信机或在移动式网络的射频基站中的收发信机。
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