CN1309841A - 无线终端装置 - Google Patents

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CN1309841A
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桂隆俊
伊东健治
福山进二郎
望月满
永野弘明
松波由哲
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    • H—ELECTRICITY
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    • 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
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Abstract

无线终端装置包括天线(10)、发射电路(11)、直接变换式接收电路(12)、循环器(13)、以及带阻滤波器(14)。直接变换式接收电路(12)与外差式接收电路相比可缩小尺寸,而且必须抑制的寄生干扰少,从而可缩小无线终端装置整体的尺寸。另外,直接变换式接收电路(12)包含偶次谐波混频器(20,21),而且本机振荡波(L0)频率(f10)为接收波频率(frx)的二分之一,因此不会由天线(10)漏泄本机振荡波(L0)而灵敏度劣化。

Description

无线终端装置
技术领域
本发明涉及采用如CDMA(Code Division Multiple Access)方式等同时进行收发信号的方式的无线终端装置。
背景技术
采用如CDMA等同时进行收发信号的方式的无线终端装置(例如手机)经常用一个天线来收发信号。此时，为了将发射波从发射电路传送至天线，将接收波从天线传送至接收电路，而且为了不令发射波至接收电路而设置收发分波器。但因收发分波器其尺寸较大，所以取而代之设置循环器从而实现手机的小型化。
不过，当使用循环器时不能完全阻隔发射波从发射电路至接收电路的漏泄。而且作为接收电路，因采用将中频电路的中频信号变换成低频的基带信号的外差式接收电路，所以有多种寄生响应频率。而这些多种频率的寄生干扰必须抑制。为此，在循环器和接收电路之间必须设置只通过接收波的带通滤波器。
发明的公开
本发明的一种无线终端装置为采用同时进行发送信号及接收信号的方式的无线终端装置，其包括：发送电路、天线、直接变换式接收电路、循环器、滤波器。发射电路产生发射波；天线将发射波向外发射的同时接收接收波；直接变换式接收电路直接进行从接收波至基带信号的频率变换；循环器将发射波从发射电路传送至天线，且将接收波从天线传送至直接变换式接收电路；滤波器设置于循环器和直接变换式接收电路之间阻隔发射波而通过接收波。
在上述无线终端装置因设有直接进行从接收波至基带信号的频率变换的直接变换式接收电路，因而没有必要设置中频电路。从而，与外差式接收电路相比接收电路的尺寸可以做得小一些，更使无线终端装置整体的尺寸小一些。
而且，与外差式接收电路相比直接变换式接收电路的寄生响应频率少。也就是说，应该抑制的寄生干扰少。其结果，滤波器的尺寸可以做得小一些，从而使无线终端装置整体的尺寸小一些。
本发明的另一种无线终端装置为采用同时进行发送信号及接收信号的方式的无线终端装置，其包括：发射电路、天线、直接变换式接收电路、循环器、滤波器。发射电路产生发射波；天线将发射波向外发射的同时接收接收波；直接变换式接收电路直接将接收波变换成基带信号；循环器将发射波从发射电路传送至天线，且将接收波从天线传送至直接变换式接收电路；滤波器设于循环器和直接变换式接收电路之间阻隔发射波而通过接收波。上述直接变换式接收电路包含：移相器、本机振荡器、第1偶次谐波混频器、第2偶次谐波混频器。移相器响应天线的接收波而产生有90°相位差的第1及第2接收波；本机振荡器产生本机振荡波；第1偶次谐波混频器混合第1接收波和本机振荡波而产生第1基带信号；第2偶次谐波混频器混合第2接收波和本机振荡波而产生第2基带信号。
在上述无线终端装置因设有直接进行从接收波至基带信号的频率变换的直接变换式接收电路，所以没有必要设置中频电路。从而，与外差式接收电路相比接收电路的尺寸可以做得小一些，使无线终端装置整体的尺寸小一些。
而且，与外差式接收电路相比直接变换式接收电路的寄生响应频率少。也就是说，应该抑制的寄生干扰少。在通带附近不存在如图像信号在滤波器必须确保衰减量的信号。其结果，滤波器的尺寸可以做得小一些，从而使无线终端装置整体的尺寸小一些。
还有，在一般的直接变换式接收电路因本机振荡波的频率和接收波的频率相同，所以存在由天线漏泄本机振荡波而灵敏度劣化的问题。不过，在上述无线终端装置的直接变换式接收电路中设有第1及第2偶次谐波混频器而且本机振荡波的频率为接收波频率的二分之一，因此不会因由天线漏泄本机振荡波而灵敏度劣化。
附图的简单说明：
图1为表示本发明实施形态中的手机构成的方框图。
图2为表示图1中直接变换式接收电路的构成的方框图。
图3为表示外差式接收电路寄生响应一例的图。
图4为表示图3中寄生干扰频率的图。
图5为表示图1中直接变换式接收电路寄生响应一例的图。
下面，参照附图对本发明实施形态中的手机进行详细说明。在附图中，对相同或相当的部分使用同一标记，而不重复对其的说明。
参照图1，作为无线终端装置之一的手机包括天线10、发射电路11、直接变换式接收电路口、循环器13、以及带阻滤波器14。
该手机采用CDMA方式、通过1个天线10同时进行发射信号和接收信号。因此发射波频率设定成与接收波频率不同，而在这里发射波频率设定成低于接收波频率。
发射电路11产生频率为ftx的发射波，而天线10往外发射发射波的同时接收频率为frx的接收波。循环器13包含端子a1、b1、c1，而端子a1、b1、c1分别连接于天线10、带阻滤波器14、发射电路11。循环器13通过从端子a1至端子b1，从端子b1至端子c1、从端子c1至b1方向的波，而阻隔逆方向的波。因此从发射电路10的发射波可传送至天线10，而天线10的接收波可传送至直接变换式接收电路12。带阻滤波器14有选择性地阻隔发射波。在这里，因发射波频率设定成与接收波频率不同，所以带阻滤波器14通过接收波，而直接变换式接收电路12将接收波变换成基带信号。
图2为表示图1中直接变换式接收电路12的构成的方框图。参照图2，直接变换式接收电路12包括低噪声放大器(LNA)15、带通滤波器(BPF)16、90°移相器17、本机振荡器18、0°移相器19、偶次谐波混频器20,21、以及基带电路22。
低噪声放大器15以高SN比放大经过带阻滤波器14的接收波；带通滤波器16抑制不必要的信号只通过所需的接收波；90°移相器17根据经过带通滤波器16的接收波产生具有90°相位差的I信道接收波RXI及Q信道接收波RXQ；本机振荡器18产生本机振荡波L0，而该本机振荡波L0频率f10为接收波频率frx的二分之一；0°移相器19将自本机振荡器18的本机振荡波L0分配给偶次谐波混频器20、21，而供至偶次谐波混频器20及21的本机振荡波L0的相位相同；偶次谐波混频器20混合来自90°移相器的I信道接收波RXI和来自0°移相器19的本机振荡波L0从而将高频变换成基带频而生成I信道基带信号BBI；偶次谐波混频器21混合来自90°移相器17的Q信道接收波RXQ和来自0°移相器19的本机振荡波L0从而将高频变换成基带频而生成Q信道基带信号BBQ；基带电路22根据I信道基带信号BBI及Q信道基带信号BBQ得到低频信号。
在这里、简单说明一下偶次谐波混频器的动作。假设输入的接收波频率为frx，而输入的本机振荡波L0频率为f01，则输出的基带信号的频率fbb可以以下式表示：fbb=mfrf±nf01在这里，m以及n为整数。
在偶次谐波混频器，当m+n为偶数时其变换效率低，当m+n为奇数时其频率变换效率高。更具体地讲，当m=1,n=2时，基带信号的频率fbb可以以下式表示：fbb=frx-2·f01，而如上所述f01=frx/2，因此此时以高的变换效率得到低频(fbb=0)的基带信号。从而，由天线10接收的接收波不必通过中频而直接变换成低频。
另外，如图2中的偶次谐波混频器20,21已揭示于美国专利第5,787,126号(特开平8-242261号公报)的图40中，因此更详细的说明可以借用该专利。
下面对具有如上构成的手机的动作进行说明。
发射波是从发射电路11经过循环器13(c1-a1)传送至天线10再往外发射出去。而另一方面由天线10接收的接收波经过循环器13(a1-b1)及带阻滤波器14传送至直接变换式接收电路12。如此，收发信号可同时进行。
本实施形态中，作为接收电路采用直接变换式接收电路12，下面说明一下其优点。
在外差式接收电路，因采用具有中频率fif的中频信号，所以如图3所示，依此而产生各种寄生干扰。假设寄生干扰频率为fsp时，各寄生干扰及其频率如图4所示。如图3所示，这些寄生干扰产生于比接收波频率frx高的高频侧，也产生于比接收波频率frx低的低频侧。另外，三次相互调制形的寄生信号几乎不能用滤波器来抑制。对于该寄生信号，一般在设计混频器的阶段做好以失真特性满足其要求的准备。当采用外差式接收电路时必须抑制这些，因此循环器和接收电路之间的滤波器必须是只通过接收波频率的带通滤波器。特别地，因图像信号频率非常接近接收通带，所以要求非常陡的滤波特性。从而滤波器的尺寸变大。
另一方面，在直接变换式接收电路12不采用中频信号，因此其寄生响应如图5所示。其频率如图3中的一样表示于图4。如此，除接收波外，从天线10输入的寄生干扰几乎没有必要衰减。因此，采用直接变换式接收电路12时，滤波器14不一定使用像采用外差式接收电路时的带通滤波器，而使用只抑制发射波的带阻滤波器14就足够。带阻滤波器所抑制的频率比带通滤波器少。而且，即使在衰减寄生干扰时，其干扰频率也远离手机频率构成上的接收波频率frx，因此不要求非常陡的滤波特征。由此，即使使用带通滤波器也可以缩小其尺寸。从而滤波器尺寸可小型化，依此缩小手机整体的尺寸。
使用带阻滤波器就足够的理由是：因LNA15具有频率特性，所以当远离通带的寄生干扰通过LNA15时得到通过滤波器一样的效果。
如上所述，因没有直接变换式接收电路，使得接收电路12及设于循环器13与接收电路12之间的滤波器14的尺寸可小一些。
不过，在一般的直接变换式接收电路其本机振荡波频率与接收波频率相同，因此存在由天线漏泄本机振荡波而灵敏度劣化的问题。要解诀该问题的话接收电路的尺寸变得非常大，因此作为如手机的无线终端装置的接收电路实用困难大。在本实施形态中，因没有偶次谐波混频器20,21，且设定本机振荡波L0频率f10为接收波频率frx的二分之一，所以不会由天线10漏泄本机振荡波L0而灵敏度劣化。因此作为如手机的无线终端装置的接收电路很实用。
另外，在这里循环器13和直接变换式接收电路12之间设置带阻滤波器14，取而代之也可设置通过接收波的带通滤波器。
还有，在发射电路11和循环器13之间可设置通过发射波的带通滤波器。
此次揭示的实施形态是从所有点的例示，并不是对其的限定。本发明的范围并不是在上述说明中而是根据请求的范围而所揭示，而且包含与请求范围相等的思想以及在其范围内的所有变更。

Claims (5)

1．一种同时进行发射信号及接收信号的无线终端装置，包括：产生发射波的发射电路(11)；往外发射所述发射波的同时接收接收波的天线(10)；直接进行从所述接收波至基带信号的频率变换的直接变换式接收电路(12)；将来自所述发射电路(11)的发射波传送至所述天线(10)，而且将来自所述天线(10)的接收波传送至直接变换式接收电路(12)的循环器(13)；以及设置于所述循环器(13)和所述直接变换式接收电路(12)之间阻隔所述发射波而通过所述接收波的滤波器(14)。
2．一种同时进行发射信号及接收信号的无线终端装置，包括：产生发射波的发射电路(11)；往外发射所述发射波的同时接收接收波的天线(10)；将所述接收波直接变换成基带信号的直接变换式接收电路(12)；将来自所述发射电路(11)的发射波传送至天线(10)，而且将来自所述天线(10)的接收波传送至所述直接变换式接收电路(12)的循环器(13)；以及设置于所述循环器(13)和所述直接变换式接收电路(12)之间阻隔所述发射波而通过所述接收波的滤波器(14)，而所述直接变换式接收电路(12)包含响应来自所述天线(10)的接收波而生成具有90°相位差的第1及第2接收波(RXI、RXQ)的移相器(17)；产生本机振荡波(L0)的本机振荡器(18)；混合所述第1接收波(RXI)和所述本机振荡波(L0)而生成第1基带信号(BBI)的第1偶次谐波混频器(20)；混合所述第2接收波(RXQ)和所述本机振荡波(L0)而生成第2基带信号(BBQ)的第2偶次谐波混频器(21)。
3．权利要求1或2所述的无线终端装置，其特征在于所述滤波器(14)为带通滤波器(14)。
4．权利要求1或2所述的无线终端装置，其特征在于所述滤波器(14)为带阻滤波器(14)。
5．权利要求2所述的无线终端装置，其特征在于所述本机振荡波(L0)的频率为所述接收波频率(frx)的二分之一。
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