DE69921038T2

DE69921038T2 - Funksendeempfänger und Schaltung

Info

Publication number: DE69921038T2
Application number: DE69921038T
Authority: DE
Inventors: Toshifumi Moriguchi-shi NAKATANI; Hisashi Mino-shi Adachi; Hiroaki Hirakata-shi Kosugi; Youichi Bukko-cho Morinaga; Hiroyuki Yokohama-shi Itokawa; Shunsuke Sagamihara-shi Hirano
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: US6226499B1; DE69921038D1; JP2000049646A; CN1250259A; CN1148887C; JP3369480B2; EP0977368A3; EP0977368B1; EP0977368A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Miniaturisierung der Gesamtheit einer Funkverbindungsvorrichtung, wie beispielsweise eines zellularen Telefons, das in einem Hochfrequenzfunkkommunikationssystem verwendet wird, das das Zeitteilungs-Multiplexsystem einsetzt.
In den vergangenen Jahren ist, im Zusammenhang mit dem Markt, der sich auf die Entwicklung der mobilen Kommunikation bezieht, wie beispielsweise zellularer Telefone, eine Vielzahl von Anwendungsprodukten, die eine Funkverbindungsvorrichtung verwenden, im Markt aufgetreten, und die Miniaturisierung einer Funkverbindungsvorrichtung wird wichtiger und wichtiger.
5 stellt ein Beispiel der Struktur einer herkömmlichen Funkverbindungsvorrichtung bzw. Funkschaltungsvorrichtung dar. In dieser Figur bezeichnet 401 einen Referenzoszillator, 402 ist ein lokaler Oszillator, 403 ist ein zweiter, lokaler Oszillator, 404 ist eine Sendeschaltung, 405 ist eine Empfangsschaltung, 406 ist eine gemeinsam geteilte Vorrichtung und 407 ist eine Antenne. Das Ausgangssignal des Referenzoszillators wird in den ersten, lokalen Oszillator 402 und den zweiten, lokalen Oszillator 403 eingegeben. Und die Ausgangsfrequenz des zweiten, lokalen Oszillators 403 ist festgelegt, wenn die Funkverbindungsvorrichtung jeweils sendet und wenn sie jeweils empfängt.
In der Sendeschaltung 404 bezeichnet 411 einen Modulator, 412 ist ein Filter, 413 ist ein Wandler für die gesendete Frequenz, 414 ist ein Filter und 415 ist ein Leistungsverstärker. Wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, moduliert der Modulator 411 das Ausgangssignal des zweiten, lokalen Oszillators 403 mit einem Basisbandsignal (einem modulierten Signal).
Das Ausgangssignal des Modulators 411 wird in den Wandler 413 für die gesendete Frequenz eingegeben, nachdem sie in den unnötigen Frequenzkomponenten durch den Filter 412 reduziert ist, und wird in eine Frequenz eines gesendeten Signals durch das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 402 umgewandelt. Das Ausgangssignal des Wandlers 413 für die gesendete Frequenz und an dem Leistungsverstärker 415 ver stärkt, nachdem es in den unnötigen Komponenten durch den Filter 414 reduziert ist, und wird von der Antenne 407 über die gemeinsam geteilte Vorrichtung 406 gesendet.
In der Empfangsschaltung 405 bezeichnet 421 einen Verstärker mit niedrigem Rauschen, 422 ist ein erster Wandler für die empfangene Frequenz, 423 ist ein Filter und 424 ist ein zweiter Wandler für die empfangene Frequenz. Ein Signal, das an der Antenne 407 empfangen ist, wird in den Verstärker 421 mit niedrigem Rauschen über die gemeinsam geteilte Vorrichtung 406 eingegeben. Das Ausgangssignal des Verstärkers 421 mit niedrigem Rauschen wird in den ersten Frequenzwandler 422 eingegeben und wird in die erste Zwischenfrequenz durch das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 402 umgewandelt. Das Ausgangssignal des ersten Frequenzwandlers 422 wird in den unnötigen Frequenzkomponenten durch den Filter 423 reduziert. Das Ausgangssignal des Filters 423 wird in die zweite Frequenzwandlerschaltung 424 eingegeben, um zu der zweiten Zwischenfrequenz durch das Ausgangssignal des zweiten, lokalen Oszillators 403 umgewandelt zu werden.
In der vorstehend erwähnten Struktur wird allerdings, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, eine harmonische Komponente des Ausgangssignals von dem zweiten, lokalen Oszillator 403 in dem gesendeten Frequenzband erzeugt, und die harmonische Komponente tendiert dazu, dass sie eine unnötige Frequenzkomponente für zellulare Telefone wird, die sich nahe dazu befinden. Um dieses Problem zu verhindern, muss eine große Anzahl von Filtern vorgesehen werden, und als Folge würde die Funkverbindungsvorrichtung insgesamt groß werden.
Die Referenz JP-A-10-089409 beschreibt eine Funkverbindungsvorrichtung, die einen lokalen Oszillator, der durch einen Referenzoszillator angesteuert wird, und einen Frequenzteiler, der die Frequenz des lokalen Oszillators unterteilt, aufweist. Die Funkverbindungsvorrichtung setzt zwei Frequenzumwandlungen in sowohl dem Sendepfad als auch in dem Empfangspfad ein, und zwar eine erste Frequenzumwandlung zwischen einem Funkfrequenzband und einem ersten Zwischenfrequenzband und eine zweite Frequenzumwandlung zwischen dem ersten Zwischenfrequenzband und einem zweiten Zwischenfrequenzband. Die Trägerfrequenzen für die zwei Frequenzumwandlungen werden durch den lokalen Oszillator und den Frequenzteiler, jeweils, erzeugt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Funkverbindungsvorrichtung zu schaffen, die eine Miniaturisierung erleichtert, während störende Signale in dem Sendefrequenzband vermieden werden.
Die Lösung gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
1 zeigt ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Modus 1 gemäß der Erfindung darstellt.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das die Struktur eines PLL-Frequenzsynthesizers vom Fraktional-Teilungs-Typ darstellt.
3 zeigt ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Modus 2 gemäß der Erfindung darstellt.
4(a) und 4(b) zeigen graphische Darstellungen, die die Beziehung zwischen der gesendeten Frequenz und den unnötigen Frequenzkomponenten in einem Modus des Stands der Technik und der vorliegenden Erfindung, jeweils, darstellen.
5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Struktur einer herkömmlichen Funkverbindungsvorrichtung darstellt.
Nachfolgend werden Moden der Funkschaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
(Ausführungsform 1)
1 stellt die Struktur einer Funkverbindungsvorrichtung gemäß einem Modus 1 der Erfindung dar. In der Figur bezeichnet 101 einen Referenzoszillator, 102 ist ein erster, lokaler Oszillator, 103 ist ein zweiter lokaler Oszillator, 104 ist ein Frequenzteiler, 105 ist eine Sendeschaltung, 106 ist eine Empfangsschaltung, 107 ist eine gemeinsam geteilte Vorrichtung und 108 ist eine Antenne. Das Ausgangssignal des Referenzoszillators 101 wird zu dem ersten, lokalen Oszillator 102 und dem zweiten, lokalen Oszillator 103 eingegeben. Und die Ausgangsfrequenz des zweiten, lokalen Oszillators 103 ist festgelegt. In der Sendeschaltung 105 bezeichnet 111 einen Modulator, 112 ist ein Sendefrequenzwandler, 113 ist ein Filter und 114 ist ein Leistungsverstärker. In der Empfangsschaltung 106 bezeichnet 121 einen Verstärker mit niedrigem Rauschen, 122 ist ein erster Wandler für die empfangene Frequenz, 123 ist ein Filter und 124 ist ein zweiter Wandler für die empfangene Frequenz.
Wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, wird das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 102 zu dem Wandler 112 für die gesendete Frequenz eingegeben und wird zu dem Modulator 111 eingegeben, nachdem sie zu dem Frequenzteiler 104 eingegeben ist, um in der Frequenz geteilt zu werden. Der Modulator 111 moduliert das Ausgangssignal des Frequenzteilers 104 mit einem Basisbandsignal. Das Ausgangssignal des Modulators 111 wird zu dem Wandler 112 für die gesendete Frequenz eingegeben, um zu einer Frequenz eines gesendeten Signals durch das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 102 umgewandelt zu werden. Das Ausgangssignal des Wandlers 112 für die gesendete Frequenz wird an dem Leistungsverstärker 114 verstärkt, nachdem es in den unnötigen Frequenzkomponenten durch den Filter 112 verringert ist, und wird durch die gemeinsam geteilte Vorrichtung 107 hindurchgeführt, um von der Antenne 108 gesendet zu werden.
Wenn die Funkverbindungsvorrichtung empfängt, wird ein Signal, empfangen an der Antenne 108, durch die gemeinsam geteilte Vorrichtung 107 hindurchgeführt, um zu dem Verstärker 121 mit niedrigem Rauschen eingegeben zu werden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 121, der ein geringes Rauschen aufweist, wird zu dem ersten Frequenzwandler 122 eingegeben, um zu der ersten Zwischenfrequenz durch das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 102 umgewandelt zu werden. Das Ausgangssignal des ersten Frequenzwandlers 122 wird in den unnötigen Frequenzkomponenten durch den Filter 123 reduziert. Das Ausgangssignal des Filters 123 wird zu der zweiten Frequenzwandlerschaltung 124 eingegeben, um zu der zweiten Zwischenfrequenz durch das Ausgangssignal des zweiten, lokalen Oszillators 103 umgewandelt zu werden.
Die Harmonische des Modulators 111 in einer solchen Struktur ist eine unnötige Frequenzkomponente, und diese unnötigen Frequenzkomponenten, andere als das gesendete Signal, müssen vollständig gedämpft werden, um so nicht zellulare Telefone, die sich nahe dazu befinden, zu beeinflussen. Diese unnötige Frequenzkomponente in dem Modus besitzt Charakteristika dahingehend, dass sie einfach entfernbar sind, verglichen mit unnötigen Frequenzkompanenten gemäß dem Stand der Technik, wie dies nachfolgend beschrieben ist.
Das bedeutet, dass in dem Fall, das ein Trägersignal, eingegeben zu dem Modulator 111, dasjenige ist, was das Ausgangssignal von dem ersten, lokalen Oszillator 102 ist, durch den Frequenzteiler 104, ähnlich wie in dem vorliegenden Modus, geteilt wird, wobei eine unnötige Komponente nicht in der Nähe der gesendeten Frequenz erscheint. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, dass ein Trägersignal, eingegeben in den Modulator 411, nicht dasjenige ist, was das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 402 ist, durch einen Frequenzteiler ähnlich wie in dem Stand der Technik geteilt, wobei eine gewisse Möglichkeit vorhanden ist, dass eine unnötige Komponente in der Nähe der gesendeten Frequenz erscheint.
Beim Beschreiben dieses Phänomens wird auf die vorstehende Tabelle 1 Bezug genommen.
Die Ausgangsfrequenz des ersten, lokalen Oszillators 102 wird als f₁ angenommen und eine Frequenz eines Trägersignals, eingegeben in den Modulator 111, wird als f₂ angenommen. In dem Stand der Technik wird die Frequenz eines Trägersignals dahingehend angenommen, dass sie eine invariable Frequenz ist, die nicht für den ersten, lokalen Oszillator 102 relevant ist. In dem vorliegenden Modus ist die Frequenz eines Trägersignals dasjenige, in das der Ausgang des ersten, lokalen Oszillators 102 mit 1/N an den Frequenzteiler 104 unterteilt wird. In diesem Fall ist die gesendete Frequenz f₀ die Summe der Ausgangsfrequenz f₁ des ersten, lokalen Oszillators 102 und die Frequenz f₂ des Trägersignals, eingegeben in den Modulator 111. Deshalb werden die Beziehungen zwischen f₁ und f₂ als 501 in Tabelle 1 gemäß dem Stand der Technik beschrieben. In dem vorliegenden Modus ist das Trägersignal, eingegeben in den Modulator 111, das, in das das Ausgangssignal des ersten Oszillators 102 mit dem Frequenzteiler 104 unterteilt ist, was als 505 in Tabelle 1 angegeben ist. Weiterhin wird die Beziehung zwischen f₀ und f₂ als 502 in Tabelle 1 nach dem Stand der Technik und als 506 in Tabelle 1 gemäß dem vorlie genden Modus beschrieben. Eine herkömmliche, unnötige Frequenzkomponente wird als f_if gesetzt und eine gesendete Frequenz wird als f_rf (f₀) gesetzt, um deren Beziehungen (a) gemäß dem Stand der Technik und deren Beziehungen (b) gemäß dem vorliegenden Modus in 4 zu zeigen.
Dementsprechend ist eine Harmonische (f_if) der Frequenz f₂ des Trägersignals, eingegeben in den Modulator 111, dessen Frequenz am nächsten zu der gesendeten Frequenz f₀ liegt, wie folgt. Sie ist nämlich 503 in Tabelle 1 gemäß dem Stand der Technik und 507 in Tabelle 1 gemäß dem vorliegenden Modus. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden Modus die Komponente von (N+1)·f₂ immer die gesendete Frequenz f₀ überlappt. Und da sie in dem gesendeten Signal eingebettet ist, beeinflusst sie nicht andere.
Absolute Werte von Differenzen zwischen solchen harmonischen Frequenzen und der gesendeten Frequenz f₀ werden als 504 in Tabelle 1 gemäß dem Stand der Technik und als 508 in Tabelle 1 gemäß dem vorliegenden Modus ausgedrückt. In dem Fall N=P wird 509 in Tabelle 1 immer realisiert. Das bedeutet, dass eine Harmonische des Trägersignals, eingegeben in den Modulator 111, näher zu der gesendeten Frequenz f₀ im Stand der Technik als in dem vorliegenden Modus erscheint. Dasselbe kann für den Fall f₀=f₁–f₂ gesagt werden.
Dementsprechend würde, in dem vorliegenden Modus, bei dem das Trägersignal, eingegeben in den Modulator 111, dasjenige ist, in das das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 102 mit dem Frequenzteiler 104 unterteilt ist, eine unnötige Komponente nicht in der Nähe der gesendeten Frequenz erscheinen, allerdings ist, in dem Stand der Technik, wo das Trägersignal, eingegeben in den Modulator 111, nicht dasjenige ist, in das das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 102 mit dem Frequenzteiler 104 unterteilt ist, eine gewisse Möglichkeit vorhanden, dass eine unnötige Frequenzkomponente in der Nähe der gesendeten Frequenz erscheint.
Deshalb müssen diese unnötigen Frequenzkomponenten entfernt werden, was einfacher in dem vorliegenden Modus als im Stand der Technik ist, da es, je weiter eine unnötige Frequenzkomponente von dem gesendeten Signal entfernt ist, desto einfacher ist, sie durch einen Filter, oder dergleichen, wie dies vorstehend erwähnt ist, zu dämpfen.
Demzufolge macht es die Struktur der Funkverbindungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Modus möglich, den Filter zu vereinfachen, und, als Folge, wird es möglich, die Funkverbindungsvorrichtung insgesamt zu miniaturisieren.
Weiterhin können in dem Fall, dass die gesendete Frequenz höher als die empfangene Frequenz ist, und zwar durch geeignetes Auswählen der Teilungszahl des Frequenzteilers 104, die Oszillationsfrequenzen des ersten, lokalen Oszillators 102 nahe Frequenzen dazwischen sein, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet und wenn sie empfängt. Allgemein sind der Oszillationsfrequenzbereich eines Oszillators und C/N in der eziehung aufeinander abgestimmt. Oszillationsfrequenzen des ersten, lokalen Oszillators werden sich nicht dramatisch ändern, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet und wenn sie in dem vorliegenden Modus empfängt, wobei deshalb C/N des ersten, lokalen Oszillators 102 einen guten Wert besitzt und eine modulierte Welle des Ausgangs der Sendeschaltung 105 eine sehr gute Präzision erzielen kann.
Es ist bevorzugt, einen PPL-Frequenzsynthesizer vom Bruch-Frequenz-Teilungs-Typ als den ersten, lokalen Oszillator 102 zu verwenden.
Frequenzzwischenräume von Kanälen zum Senden und zum Empfangen liegen gewöhnlich unter gleichen Intervallen vor. In diesem Fall unterscheiden sich die Frequenzzwischenräume des ersten, lokalen Oszillators 102 zwischen dem Fall, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und dann, wenn sie empfängt. Der Grund für die Differenz wird wie folgt erläutert.
Frequenzen der gesendeten Wellen werden als f_rf(1), f_rf(2),..., angenommen und Frequenzen von empfangenen Wellen werden als f_RF(1), f_RF(2),..., angenommen, wobei dann gilt f_rf(m+1)-f_rf(m)=Δf und f_RF(m+1)-f_RF(m)=Δf, wobei m=1, 2, 3, 4,.... Das bedeutet, dass Kanalzwischenräume einen invariablen Wert von Δf entweder dann haben, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, oder dann, wenn sie empfängt. Dann müssen ein Frequenzzwischenraum zwischen angrenzenden Kanälen des ersten, lokalen Oszillators 102, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und ein Frequenzzwischenraum zwischen angrenzenden Kanälen, wenn die Funkverbindungsvorrichtung empfängt, gefunden werden. Ausgangsfrequenzen des Modulators werden als f_if(1), f_if(2),... angenommen und Ausgangsfrequenzen des ersten, lokalen Oszillators 102 werden, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, als f₁₀(1), f₁₀(2),... angenommen, und Ausgangsfrequenzen des ersten, lokalen Oszillators 102 werden, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, als f_L0(1), fL₀(2),... angenommen. Und die erste Zwischenfrequenz, wenn die Funkverbindungsvorrichtung empfängt, ist festgelegt, was als f_IF1 angenommen wird.
[Gleichung 1] frf (n)=f10(n)+fif(n) [Gleichung 2] fif(n)=f10 (n) / N [Gleichung 3] |RF(n)-fLO(n)| =fIF1
Wie vorstehend angegeben ist, ist die gesendete Frequenz als Gleichung 1 beschrieben und die Ausgangsfrequenz des Modulators 111 ist als Gleichung 2 beschrieben. Und die Beziehung der Frequenz, wenn die Funkverbindungsvorrichtung empfängt, ist als Gleichung 3 beschrieben, wobei n=1, 2, 3,..., gilt. Durch Substituieren von Gleichung 2 in Gleichung 1 wird f_if(n) eliminiert, um zu Gleichung 4 zu gelangen. Gleichung 4
Gleichung 5
Gleichung 6
Gleichung 7
Gleichung 8
In Gleichung 4 wird n als n-1 gesetzt, um Gleichung 5 zu erhalten. Gleichung 5 wird von Gleichung 4 auf den jeweiligen Seiten subtrahiert, um Gleichung 6 zu erhalten. In Gleichung 6 wird f_rf(n)-frf(n-1)=Δf gesetzt, wobei dann Gleichung 7 erhalten wird. Gleichung 7 wird so umgeordnet, um Gleichung 8 zu erhalten. Das bedeutet, dass der Zwischenraum der Ausgangsfrequenzen des ersten, lokalen Oszillators 102, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, n · Δf/(N+1) ist.
[Gleichung 9] fif(n)-fif(n-1) – {f10(n)-f10(n-1)}/N [Gleichung 10]
[Gleichung 11] fRF(n) – fRF(n-1) = fLO(n)-fLO(n-1) [Gleichung 12] fLO(n) – fLO(n-1) = Δf
Als nächstes wird eine Gleichung, bei der n als n-1 in Gleichung 2 gesetzt wird, von Gleichung 2 auf den jeweiligen Seiten subtrahiert, um Gleichung 9 zu erhalten. Dann wird Gleichung 8 in Gleichung 9 substituiert, um Gleichung 10 zu erhalten. Das bedeutet, dass der Zwischenraum der Ausgangsfrequenz des Modulators 111 dann, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, Δf/(N+1) ist. Zusätzlich wird, wie bei Gleichung 3, wenn f_RF(n)-f_LO(n)>0 gilt, das n, das als n-1 in Gleichung 3 gesetzt wird, von Gleichung 3 auf jeweiligen Seiten subtrahiert, um Gleichung 11 zu erhalten. In Gleichung 11 wird, wenn f_RF(n)-f_RF(n-1)=Δf gilt, dann Gleichung 12 erhalten. Dasselbe kann dann gesagt werden, wenn f_RF(n)-f_LO(n)<=0 gesetzt wird. Demzufolge ist der Zwischenraum in der Ausgangsfrequenz des ersten, lokalen Oszillators 102, wenn die Funkverbindungsvorrichtung empfängt, Δf.
Das Vorstehende ist die Erklärung dafür, warum, in dem Fall, dass die Zwischenräume der Kanalfrequenz zum Senden und zum Empfangen unter gleichen Intervallen vorliegen, sich die Frequenzzwischenräume des ersten, lokalen Oszillators 102 dann, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und dann, wenn sie empfängt, unterscheiden.
Unter solchen Umständen entstehen die folgenden Nachteile, wenn ein herkömmlicher PLL-Frequenzsynthesizer als ein lokaler Oszillator verwendet wird. Der Zwischenraum der Ausgangsfrequenzen besitzt nämlich, wenn die Frequenz des Referenzsignals, das eingegeben ist, festgelegt ist, einen bestimmten Wert, während in dem Fall, bei dem sich die Zwischenräume der Oszillationsfrequenz des ersten, lokalen Oszillators 102 zu dem Fall unterscheiden, bei dem die Funkverbindungsvorrichtung empfängt, und wenn sie sendet, wie in dem vorliegenden Modus, die Frequenz des Referenzsignals zwischen dann, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und dann, wenn sie empfängt, geändert werden muss. Für diesen Zweck würden zwei Referenzoszillatoren oder die entsprechende Ausrüstung als diese notwendig sein, was zu einer groß dimensionierten Schaltung führt.
Deshalb kann ein Bruchteil-Frequenz-Teilungs-Typ eines PLL-Frequenzsynthesizers, wie er nachfolgend beschrieben ist, verwendet werden, um Signale auszugeben, von denen sich Frequenzzwischenräume des lokalen Oszillators unterscheiden, ohne die Frequenz des Referenzsignals zu ändern und ohne wesentlich die Schaltungsgröße zu ändern.
2 stellt die Struktur eines PLL-Frequenzsynthesizers vom Hochfrequenz-Teilungs-Typ dar. In dieser Figur bezeichnet 201 einen spannungsgesteuerten Oszillator, 202 ist ein variabler Frequenzteiler, 203 ist ein Phasenvergleicher, 204 ist ein Tiefpassfilter, 205 ist eine Teilungszahl-Steuerschaltung und 206 ist ein Referenzfrequenzteiler. Entsprechend einem eingestellten Wert durch die Teilungszahl-Steuerschaltung 205 teilt der variable Frequenzteiler 202 und gibt dann die Ausgangssignalfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 201 aus. Der Referenzfrequenzteiler 206 teilt das Referenzsignal, das ausgegeben werden soll, als eine Phasenvergleichsfrequenz. Der Phasenkomparator 203 vergleicht Phasen des Ausgangssignals des variablen Frequenzteilers 202 und des Ausgangssignals des Referenzfrequenzteilers 206, um ein Phasendifferenzsignal auszugeben. Dieses Phasendifferenzsignal wird zu dem spannungsgesteuerten Oszillator 201 eingegeben, nachdem es durch den Tiefpassfilter 204 geglättet ist. Der spannungsgesteuerte Oszillator 201 steuert die Frequenz des Ausgangssignals basierend auf dem Phasendifferenzsignal, das eingegeben ist. In der vorstehend erwähnten Struktur wird, durch periodisches Ändern der Teilungszahl des variablen Frequenzteilers 202 durch die Teilungszahl-Steuerschaltung 205, eine Teilungszahl mit einer Genauigkeit unterhalb des Dezi malpunkts im Mittel ausgeführt, und als Folge kann die Phasenvergleichsfrequenz höher als der Frequenzzwischenraum eines erwünschten Ausgangssignals eingestellt werden. Und, aufgrund der hohen Phasenvergleichsfrequenz, kann die Frequenz des Ausgangssignals unter einer hohen Geschwindigkeit umgeschaltet werden.
Demzufolge sind, in dem vorliegenden Modus, die Frequenzkanalzwischenräume des lokalen Oszillators dann, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und die Frequenzkanalzwischenräume des lokalen Oszillators dann, wenn die Funkverbindungsvorrichtung empfängt, zueinander unterschiedlich. Unter Verwendung eines PLL-Frequenzsynthesizers vom Bruch-Frequenzteilungs-Typ als einen lokalen Oszillator in diesem Fall ist es möglich, dieselbe Phasenvergleichsfrequenz zwischen dann, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und dann, wenn sei empfängt, beizubehalten, da die Phasenvergleichsfrequenzen unter den Frequenzkanalintervallen des lokalen Oszillators beibehalten werden müssen. Als Folge muss die Frequenz des Referenzoszillators nicht zwischen dann, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und dann, wenn sie empfängt, umgeschaltet werden, wodurch der Ausgang des lokalen Oszillators stabile Charakteristika besitzt.
Zusätzlich kann entweder zwischen der gemeinsam geteilten Vorrichtung 107 und dem Verstärker 121 mit niedrigem Rauschen, oder zwischen beiden, und/oder zwischen dem Verstärker 121 mit niedrigem Rauschen und dem ersten Frequenzwandler 122, ein Filter oder Filter vorgesehen sein.
Weiterhin ist es möglich, das Ausgangssignal des PLL-Frequenzsynthesizers als das Signal einer festgelegten Frequenz, eingegeben in den Wandler 124 für die zweite, empfangene Frequenz, zu verwenden. Es ist nämlich möglich, das Ausgangssignal des PLL-Frequenzsynthesizers als den zweiten, lokalen Oszillator zu verwenden.
Der erste, lokale Oszillator 402 des vorliegenden Modus ist ein Beispiel eines lokalen Oszillators gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsform 2
3 stellt die Struktur einer Funkverbindungsvorrichtung gemäß Modus 2 der vorliegenden Erfindung dar. In der Figur bezeichnet 301 einen Referenzoszillator, 302 ist ein erster, lokaler Oszillator, 303 ist ein Frequenzteiler, 304 ist ein Vervielfacher, 305 ist ein Filter, 306 ist eine Sendeschaltung, 307 ist eine Empfangsschaltung, 308 ist eine gemeinsam geteilte Vorrichtung und 309 ist eine Antenne. Das Ausgangssignal des Referenzos zillators 301 wird in den ersten, lokalen Oszillator 302 eingegeben und wird in den unnötigen Frequenzkomponenten durch den Filter 305 reduziert, nachdem es in den Multiplizieren 304 eingegeben ist, um multipliziert zu werden.
In der Sendeschaltung 306 bezeichnet 311 einen Modulator, 312 ist ein Wandler für die gesendete Frequenz, 313 ist ein Filter und 314 ist ein Leistungsverstärker. Wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, wird das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 302 in den Wandler 312 für die gesendete Frequenz eingegeben und wird in den Modulator 311 eingegeben, nachdem es in den Frequenzteiler 303 eingegeben ist, um geteilt zu werden. Der Modulator 311 moduliert das Ausgangssignal des Frequenzteilers 303 mit einem Basisbandsignal. Das Ausgangssignal des Modulators 311 wird in den Wandler 312 für die gesendete Frequenz eingegeben, um in eine Frequenz eines gesendeten Signals durch das Ausgangssignals des ersten, lokalen Oszillators 302 umgewandelt zu werden. Das Ausgangssignal des Wandlers 312 für die gesendete Frequenz wird an dem Leistungsverstärker 314 verstärkt, nachdem es in den unnötigen Frequenzkomponenten durch den Filter 313 reduziert ist, und wird durch die gemeinsam geteilte Vorrichtung 308 hindurchgeführt, um von der Antenne 309 gesendet zu werden.
In der Empfangsschaltung 307 bezeichnet 321 einen Verstärker mit niedrigem Rauschen, 322 ist ein Wandler für eine erste, empfangene Frequenz, 323 ist ein Filter und 324 ist ein Wandler für eine zweite, empfangene Frequenz. Ein Signal, empfangen an der Antenne 309, wird durch die gemeinsam geteilte Vorrichtung 308 hindurchgeführt, um zu dem Verstärker 321 mit niedrigem Rauschen eingegeben zu werden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 321 mit niedrigem Rauschen wird in den ersten Frequenzwandler 322 eingegeben und wird zu der ersten Zwischenfrequenz durch das Ausgangssignal des ersten, lokalen Oszillators 302 umgewandelt. Das Ausgangssignal des ersten Frequenzwandlers 322 wird in den unnötigen Komponenten durch den Filter 322 reduziert. Das Ausgangssignal des Filters 323 wird in den zweiten Frequenzwandler 324 eingegeben, um zu der zweiten Zwischenfrequenz durch das Ausgangssignal des Filter 305 umgewandelt zu werden.
Der vorliegende Modus unterscheidet sich vom Modus 1, dargestellt in 1, in dem Punkt, dass, anstelle eines Eingebens des Ausgangssignals des zweiten, lokalen Oszillators in den Wandler für die zweite, empfangene Frequenz, multiplizierte Wellen des Referenzoszillators eingegeben werden. Zusätzlich wird, durch Weglassen des zweiten, lokalen Oszillators, dessen Schaltungsaufbau groß ist, mit einem starken Energieverbrauch, die Funkverbindungsvorrichtung so ausgelegt, um mit einem geringen Energieverbrauch miniaturisiert zu werden.
Weiterhin können, in dem Fall, dass die gesendete Frequenz höher als die empfangene Frequenz ist, durch geeignetes Auswählen der Teilungszahl des Frequenzteilers 303, die Oszillationsfrequenzen des ersten, lokalen Oszillators 302 nahe Frequenzen zwischen dem Fall sein, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet, und dem Fall, wenn sie empfängt. Dadurch kann C/N des ersten, lokalen Oszillators 302 besser sein und modulierte Wellen des Ausgangs der Sendeschaltung 306 können eine bessere Präzision haben.
Es ist bevorzugt, einen PLL-Frequenzsynthesizer vom Bruch-Frequenzteilungs-Typ als den ersten, lokalen Oszillator 301, ähnlich wie im Modus 1, zu verwenden. Dadurch können unnötige Komponenten einfach durch den Filter dann gedämpft werden, wenn die Funkverbindungsvorrichtung in dem vorliegenden Modus, so wie im Modus 1, sendet, was es möglich macht, die Funkverbindungsvorrichtung als ganze zu miniaturisieren.
Weiterhin kann bzw. können, entweder zwischen der gemeinsam geteilten Vorrichtung 308 oder dem Verstärker 321 mit niedrigem Rauschen, oder zwischen beiden, und/oder zwischen dem Verstärker 321 mit niedrigem Rauschen und dem ersten Frequenzwandler 322, ein Filter oder Filter vorgesehen werden.
Der erste, lokale Oszillator 302 in dem vorliegenden Modus ist ein Beispiel des lokalen Oszillators gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie vorstehend erwähnt ist, wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, die Funkverbindungsvorrichtung nicht die unnötigen Frequenzkomponenten innerhalb des gesendeten Frequenzbands erzeugen, und eine solche, die miniaturisiert ist, kann ausgeführt werden.

101, 301, 401: Referenzoszillator
102, 302, 402: erster, lokaler Oszillator
103, 403: zweiter, lokaler Oszillator
104, 404: erster, lokaler Oszillator
304: Vervielfache
105, 306, 404: Sendeschaltung
106 307, 405: Empfangsschaltung
107, 308, 406: gemeinsam geteilte Vorrichtung
108, 309, 407: Antenne
111, 311, 411: Modulator
112, 312, 413: Wandler für die gesendete Frequenz
114, 314, 415: Empfangsschaltung
121, 312, 421: Verstärker mit niedrigem Rauschen
122, 322, 422: Wandler für die erste, empfangene Frequenz
124, 324, 424: Wandler für die zweite, empfangene Frequenz
113, 123, 305, 313, 323, 412, 414, 423: Filter
201: spannungsgesteuerter Oszillator
202: Teiler mit variabler Frequenz
203: Phasenvergleich
204: Tiefpassfilter
205: Teilungs-Zahl-Steuerschaltung
206: Referenzfrequenzteiler

Claims

Funkverbindungsvorrichtung, die umfasst: einen Modulator (111; 311) für eine Frequenzwandlung von einem Basisband zu einem Sendeweg-Zwischenfrequenzband, einen Sendeweg-Frequenzwandler (112; 312) für eine Frequenzwandlung von dem Sendeweg-Zwischenfrequenzband zu einem Sendeweg-Funkfrequenzband, einen ersten Empfangsweg-Frequenzwandler (122; 322) für eine Frequenzwandlung von einem Empfangsweg-Funkfrequenzband zu einem ersten Empfangsweg-Zwischenfrequenzband, einen zweiten Empfangsweg-Frequenzwandler (124; 324) für eine Frequenzwandlung von dem ersten Empfangsweg-Zwischenfrequenzband zu einem zweiten Empfangsweg-Zwischenfrequenzband, einen Lokaloszillator (102; 302) zum Erzeugen einer Trägerfrequenz für den Sendeweg-Frequenzwandler (112; 312) und für den ersten Empfangsweg-Frequenzwandler (122; 322), und einen Frequenzteiler (104; 303) zum Teilen der Frequenz des ersten Lokaloszillators (102; 302) und zum Erzeugen einer Trägerfrequenz für den Modulator (111; 311), gekennzeichnet durch einen Generator (103; 301, 304) einer festen Trägerfrequenz für den zweiten Empfangsweg-Frequenzwandler (124; 324).
Funkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Frequenz eines gesendeten Signals und eine Frequenz eines empfangenen Signals verschieden sind.
Funkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Generator einer festen Trägerfrequenz (103) ein PLL-Frequenz-Synthesizer mit einer Frequenz-Bezugseinrichtung (301) ist.
Funkverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Generator einer festen Trägerfrequenz (103) eine Kombination aus einer Frequenz-Bezugseinrichtung (301) und einem Frequenz-Vervielfacher (304) zum Vervielfachen der Frequenz der Frequenz-Bezugseinrichtung (301) ist.
Funkverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Lokaloszillator (102; 302) und der Frequenzteiler (104; 303) durch einen Bruch-Frequenzteilungs-PLL-Frequenzsynthesizer gebildet werden, wobei der PLL-Frequenzsynthesizer einen spannungsgesteuerten Oszillator (201), einen variablen Frequenzteiler (202), der ein Ausganssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (201) teilt, einen Phasenvergleicher (203), der eine Phasendifferenz zwischen einem Ausgang des variablen Frequenzteilers (202) und einem Ausgang einer Frequenz-Bezugseinrichtung (103, 206) erfasst, ein Tiefpassfilter (204), das einen Ausgang des Phasenvergleichers (203) glättet, und eine Teilungszahl-Steuerschaltung (205) umfasst, die eine Teilungszahl des variablen Frequenzteilers (202) periodisch ändert, um zu bewirken, dass die Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators (201) ein Bruch-Vielfaches der Frequenz der Frequenz-Bezugseinrichtung (103; 206) ist.
Funkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Frequenz der Frequenz-Bezugseinrichtung (301; 206) für Senden und Empfangen die gleiche ist.
Funkverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Frequenz des gesendeten Signals höher ist als die Frequenz des empfangenen Signals und die Teilungszahl des Frequenzteilers (104; 303) so ausgewählt wird, dass die Ausgangsfrequenz des ersten Lokaloszillators (102; 302) in einen vorge nen Bereich fällt, wenn die Funkverbindungsvorrichtung sendet und wenn die Funkverbindungsvorrichtung empfängt.
Funkverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die des Weiteren umfasst: eine Antenne (108; 309) zum Senden und Empfangen, eine gemeinsam genutzte Einrichtung (107; 308) zum Leiten von Funkfrequenzsignalen von dem Sendeweg zu der Antenne (108; 309) und zum Leiten von Funkfrequenzsignalen von der Antenne zu dem Empfangsweg, und einen Leistungsverstärker (114; 314) zum Verstärken der Funkfrequenzsignale des Sendeweg-Frequenzwandlers (112; 312).
Mobiltelefon, das eine Funkverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.