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JPH10242754A - 電圧制御発振器および可変発振出力信号の生成方法 - Google Patents

電圧制御発振器および可変発振出力信号の生成方法

Info

Publication number
JPH10242754A
JPH10242754A JP10050116A JP5011698A JPH10242754A JP H10242754 A JPH10242754 A JP H10242754A JP 10050116 A JP10050116 A JP 10050116A JP 5011698 A JP5011698 A JP 5011698A JP H10242754 A JPH10242754 A JP H10242754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
output signal
band
voltage
controlled oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10050116A
Other languages
English (en)
Inventor
David Sutherland Peckham
デビッド・サザーランド・ペックハム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of JPH10242754A publication Critical patent/JPH10242754A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H04B1/406—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency with more than one transmission mode, e.g. analog and digital modes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B5/1841—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
    • H03B5/1847—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2201/00—Aspects of oscillators relating to varying the frequency of the oscillations
    • H03B2201/02—Varying the frequency of the oscillations by electronic means
    • H03B2201/0208—Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成要素の増加を最少限に抑えつつ、複数の
バンドで通信信号を送信する方法および装置を提供する
こと。 【解決手段】 送信機ＶＣＯ（２０４）は、適切なバン
ドで該ＶＣＯを発振器として機能させるべくトランジス
タのベース・エミッタ間キャパシタンスを変更し、かつ
発振器の共振周波数を変更すべく共振器キャパシタンス
を変更するための、バンド・セレクタ電圧を受けるノー
ドを含む。本方法および装置は、デュアル・モード通信
装置のために異なる周波数バンドの発振を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に通信装置に関
し、さらに詳しくは、無線周波数信号を送信する方法お
よび装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤレス通信装置の普及により、スペ
クトルが不足してきている。多くの場合、ある特定のバ
ンド上でサービスを提供するネットワーク・オペレータ
は、利用者に対処するために別のバンド上でサービスを
提供する必要が出てきている。例えば、９００ＭＨｚ周
波数にてＧＳＭシステム上でサービスを提供するネット
ワーク・オペレータは、１８００ＭＨｚ周波数のＤＣＳ
システムに頼る必要があるかもしれない。従って、セル
ラ無線電話などの通信装置は、両方の周波数、さらには
ＤＣＳ１９００などの第３のシステムで通信できなけれ
ばならない。このように２つまたはそれ以上の周波数で
動作する必要性により、多くの問題が生じる。例えば、
通信装置は、送信機が各バンドで信号を送信するために
個別の構成要素を内蔵する場合には、サイズおよびコス
トが増加する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、構成要素の増
加を最小限に抑えつつ、複数のバンドで通信信号を送信
するための方法および装置が必要とされる。
【０００４】
【実施例】図１を参照して、本発明を内蔵するセルラ無
線電話などのワイヤレス通信装置のブロック図を示す。
好適な実施例では、Motorola, Inc.から入手可能なＣＭ
ＯＳ ＡＳＩＣなどのフレーム発生器ＡＳＩＣ１０１お
よびMotorola, Inc から入手可能な６８ＨＣ１１マイク
ロプロセッサなどのマイクロプロセッサ１０３は組み合
わせて、セルラ・システムで動作するための必要な通信
プロトコルを発生する。マイクロプロセッサ１０３は、
好ましくは一つのパッケージ１１１に統合されたＲＡＭ
１０５，ＥＥＰＲＯＭ１０７およびＲＯＭ１０９からな
るメモリ１０４を利用して、プロトコルを発生するため
に必要なステップを実行したり、ディスプレイ１１３に
書き込んだり、キーパッド１１５から情報を受けたり、
本発明に従ってコネクタ１１６を介して入力／出力情報
を受けたり、周波数シンセサイザ１２５を制御したり、
もしくは本発明の方法に従って信号を増幅するために必
要なステップを実行するなど、ワイヤレス通信装置の他
の機能を実行する。ＡＳＩＣ１０１は、マイクロフォン
１１７からおよびスピーカ１２１への音声回路１１９に
よって変換された音声を処理する。
【０００５】トランシーバは、無線周波数信号を処理す
る。特に、送信機１２３は、周波数シンセサイザ１２５
によって発生されたキャリア周波数を利用して、アンテ
ナ１２９を介して送信する。通信装置のアンテナ１２９
によって受信された情報は受信機１２７に入り、受信機
１２７は周波数シンセサイザ１２５からのキャリア周波
数を利用してシンボルを復調する。通信装置は、デジタ
ル信号処理手段を含むメッセージ受信・格納装置(messa
ge receiver and storage device) １３０を内蔵しても
よい。メッセージ受信・格納装置１３０は、例えば、デ
ジタル留守番電話(digital answering machine) または
ページング受信機でもよい。
【０００６】ここで図２を参照して、図１の送信機回路
１２３を示す。特に、変換ＩＣ(translational IC)２０
２および送信機電圧制御発振器（ＶＣＯ) ２０４は変調
器２０５を形成する。変換ＩＣは、送信機回路用の位相
同期ループを与える。変換ＩＣ２０２は、オフセットＶ
ＣＯおよび主ＶＣＯから被変調入力信号を受ける。図３
を参照して以下で詳しく説明するように、変換ＩＣ２０
２は送信機ＶＣＯ２０４を制御する出力電圧（またはス
テアリング電圧）を与える。送信機電圧制御発振器の出
力は、電力増幅器２０８にドライブを供給する励起増幅
器２０８に与えられる。また、送信機電圧制御発振器の
出力は、変換ＩＣ２０２にフィードバックされる。
【０００７】ここで図３を参照して、回路図は本発明に
よる送信機電圧制御発振器２０４を示す。送信機ＶＣＯ
は、適切なバンドで増幅器を発振器として機能させるべ
くベース・エミッタ間キャパシタンスを変更し、かつ発
振器の共振周波数を変更すべく共振器キャパシタンスを
変更するための、好ましくはマイクロプロセッサ１０３
によって与えられる、バンド・セレクタ電圧を受けるノ
ードを含む。特に、ストリップ・ライン・インダクタ３
０４などのインダクタは、トランジスタ３０２のベース
においてキャパシタ３０６に結合される。インダクタ３
０４およびキャパシタ３０６の値は、トランジスタ３０
２が特定の周波数バンドで発振できるように選択され
る。例えば、インダクタは好ましくは幅０．２ｍｍおよ
び長さ５ｍｍであり、キャパシタ３０６は好ましくは
０．７５ｐｆである。ゼロまたは負のバンド・セレクタ
電圧では、ダイオード３０８はバイアスされないままで
あり、キャパシタ３１０を分離し、かつＤＣＳ１８００
ＭＨｚバンドでの発振を可能にする。
【０００８】送信機ＶＣＯが別のバンドの周波数で発振
する場合、バンド・セレクタ電圧はダイオード３０８を
バイアスするように変更される。正のバンド・セレクタ
電圧を印加することにより、ダイオード３０８はオンさ
れ、それにより好ましくは５．６ｐｆであるキャパシタ
３１０を、キャパシタ３０６と並列に結合する。従っ
て、ベース・エミッタ間フィードバック経路のキャパシ
タンスは、インダクタ３０４および並列のキャパシタ３
０６，３１０によって決定される。並列キャパシタによ
って生じるキャパシタンスの変化のため、トランジスタ
はＧＳＭ９００ＭＨｚバンドで発振する。
【０００９】同様に、バンド・セレクタ電圧は、第２キ
ャパシタ３２２を可変キャパシタ３２８と直列のキャパ
シタ３２４と並列に結合／分離することによって、発振
器の共振周波数を変更するために第２ダイオード３２０
に結合される。ＤＣＳ１８００ＭＨｚ動作では、ゼロま
たは負のバンド・セレクタ電圧はダイオード３２０をオ
ンにバイアスしない。キャパシタ３２２は分離されるの
で、発振器の共振周波数はインダクタ３２６と、直列キ
ャパシタ３２４および可変キャパシタ３２８のキャパシ
タンスとによって決定される。幅０．２ｍｍおよび長さ
４ｍｍのマイクロストリップ・インダクタ３２６および
キャパシタ３２４のキャパシタ値５．６ｐｆと可変キャ
パシタ３２８の約４ｐｆの値では、トランジスタはステ
アリング電圧に応じて１８０ＭＨｚバンドで発振する。
【００１０】ＧＳＭ９００ＭＨｚ動作では、正のバンド
・セレクタ電圧はダイオード３２０をオンにバイアスす
る。従って、共振周波数はインダクタ３２６と、直列キ
ャパシタ３２４および可変キャパシタ３２８と並列な直
列キャパシタ３２２，３２７のキャパシタンスとによっ
て決定される。可変キャパシタ３２７のキャパシタンス
が１５ｐｆで、キャパシタ３２２のキャパシタンスが１
０ｐｆでは、トランジスタはＧＳＭ９００ＭＨｚバンド
で発振する。最後に、ステアリング電圧は、選択された
バンド内で共振周波数を変更するために可変電圧キャパ
シタ３２７，３２８に印可される。
【００１１】本発明について上記の説明および図面で図
説してきたが、この説明は一例に過ぎず、本発明の精神
および範囲から逸脱せずにさまざまな変更および修正は
当業者によって可能であることが理解される。本発明は
特に携帯セルラ無線電話において採用されるが、本発明
はページャ，電子手帳またはコンピュータなどの任意の
携帯装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による通信装置のブロック図である。
【図２】本発明による図１の送信機１２３のブロック図
である。
【図３】本発明による送信機電圧制御発振器の回路図で
ある。
【符号の説明】
１００ ワイヤレス通信装置 １０１ フレーム発生器ＡＳＩＣ １０３ マイクロプロセッサ １０４ メモリ １０５ ＲＡＭ １０７ ＥＥＰＲＯＭ １０９ ＲＯＭ １１１ パッケージ １１３ ディスプレイ １１５ キーパッド １１６ コネクタ １１７ マイクロフォン １１９ 音声回路 １２１ スピーカ １２３ 送信機 １２５ 周波数シンセサイザ １２７ 受信機 １２９ アンテナ １３０ メッセージ受信・格納装置 ２０２ 変換ＩＣ ２０４ 送信機電圧制御発振器（ＶＣＯ) ２０５ 変調器 ２０６ 励起増幅器 ２０８ 電力増幅器 ３０２ トランジスタ ３０４ ストリップ・ライン・インダクタ ３０６，３１０ キャパシタ ３０８ ダイオード ３２０ 第２ダイオード ３２２ 第２キャパシタ ３２４ 直列キャパシタ ３２６ マイクロストリップ・インダクタ ３２７，３２８ 可変キャパシタ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電圧制御発振器であって：共振出力信号
    を発生するトランジスタであって、ベース，コレクタお
    よびエミッタを有するトランジスタ（３０２）；前記ト
    ランジスタの前記ベースに結合された第１インダクタ
    （３０４）および第１キャパシタ；バンド・セレクタ電
    圧を受けるべく結合された第１制御ノードであって、前
    記バンド・セレクタ電圧は、前記出力信号のバンドを変
    更するために第２キャパシタを前記ベースおよび前記エ
    ミッタに結合する、第１制御ノード；および前記共振出
    力信号を変更するため、第３キャパシタ（３２２）を前
    記エミッタに結合するために前記バンド・セレクタ電圧
    を受けるべく結合された第２制御ノード；によって構成
    されることを特徴とする電圧制御発振器。
  2. 【請求項２】 前記第２キャパシタ（３１０）は、前記
    第１キャパシタと並列に結合されることを特徴とする請
    求項１記載の電圧制御発振器。
  3. 【請求項３】 前記出力信号の前記バンドは、前記第１
    インダクタ，前記第１キャパシタおよび前記第２キャパ
    シタによって決定されることを特徴とする請求項１記載
    の電圧制御発振器。
  4. 【請求項４】 インダクタに結合され、かつ第３キャパ
    シタ（３２２）と並列に結合された第４キャパシタ（３
    ２４）をさらに含んで構成されることを特徴とする請求
    項３記載の電圧制御発振器。
  5. 【請求項５】 前記共振出力信号は、前記第３キャパシ
    タ，前記第４キャパシタおよびインダクタによって決定
    されることを特徴とする請求項４記載の電圧制御発振
    器。
  6. 【請求項６】 可変発振出力信号を発生する方法であっ
    て：発振出力信号を発生する段階；第１バンド・セレク
    タ電圧を受ける段階；前記第１バンド・セレクタ電圧に
    応答して、前記発振出力信号の周波数バンドを変更する
    ために、第１キャパシタをトランジスタのベースに結合
    する段階；によって構成されることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 前記発振出力信号の発振周波数を変更す
    るために、第２キャパシタをエミッタに結合する段階を
    さらに含んで構成されることを特徴とする請求項６記載
    の可変発振出力信号を発生する方法。
  8. 【請求項８】 第２バンド・セレクタ電圧を受ける段階
    をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項７記
    載の可変発振出力信号を発生する方法。
  9. 【請求項９】 前記第２バンド・セレクタ電圧に応答し
    て、前記第１キャパシタを分離する段階をさらに含んで
    構成されることを特徴とする請求項８記載の可変発振出
    力信号を発生する方法。
  10. 【請求項１０】 前記第２バンド・セレクタ電圧に応答
    して、前記第２キャパシタを分離する段階をさらに含ん
    で構成されることを特徴とする請求項９記載の可変発振
    出力信号を発生する方法。
JP10050116A 1997-02-19 1998-02-16 電圧制御発振器および可変発振出力信号の生成方法 Pending JPH10242754A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/802,832 US5892410A (en) 1997-02-19 1997-02-19 Method and apparatus for transmitting radio frequency signals
US802832 1997-02-19

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JPH10242754A true JPH10242754A (ja) 1998-09-11

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FR (1) FR2760150B1 (ja)
GB (1) GB2324918B (ja)

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DE19806097A1 (de) 1998-08-20
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GB9801293D0 (en) 1998-03-18
GB2324918B (en) 2001-04-04
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