JP3746209B2 - Wireless transceiver - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムで用いられる無線送受信機に関し、特に複数の無線通信システムで用いられるマルチモード無線機の無線送受信部に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信システムで用いられる無線機は、無線機が信号を送信する際に用いる送信部(以下、送信部)と、他の無線機から送られてくる信号を受信する際に用いる受信部(以下、受信部)とに分かれる。
【0003】
送信部および受信部の構成方法は、送信部および受信部に用いる無線方式により異なる。無線方式には、「Super-Heterodyne」や「Direct-Conversion」など様々な種類が存在するが、それらは無線機を利用する無線通信システムに最も適した無線方式が選択される。
【0004】
従来の無線機では、利用したい無線通信システムに対し、その無線通信システムに最も有効である無線方式を選択し、その無線方式の送信部と受信部を構成していた。すなわち、1つの無線通信システムに対して、その無線通信システム専用の無線機を構成するのが普通であり、1つの無線機は1つの無線通信システムにしか対応していなかった。
【0005】
ところが、最近になって1つの無線機で複数の無線通信システムで利用できる「マルチモード無線機」の需要が高まってきた。このような1つの無線機で複数の無線通信システムで利用できるようなマルチモード無線機を従来の技術で実現しようとした場合、複数の無線通信システム専用の送信部と受信部を無線通信システムの数だけ並べなければならず、その無線機は非常に大規模なものになってしまう。
【0006】
図19にマルチモード無線機の一例を示す。図19は、3つの無線通信システムで利用できるマルチモード無線機であり、無線通信システム用の送信部の無線方式は、それぞれ「Direct-Conversion」、「Super-Heterodyne」、「Translation Loop」と呼ばれる無線方式であり、受信部の無線方式は「Direct-Conversion」である。このマルチモード無線機で利用できる具体的な無線通信システムは、たとえばGSM900とW-CDMAとPHSの3つの無線通信システムである。
【0007】
図中、1は受信信号入力端子、2は第1の受信部用RF帯域通過フィルタ、7は受信信号出力端子、8は送信信号入力端子、9は第1のシンセサイザ、10は第1の送信部用RF帯域通過フィルタ、11は第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器、12は送信信号出力端子、14は送信部用RF緩衝増幅器、16は第1の受信部用ベースバンド利得可変増幅器、17は送信部用IF帯域通過フィルタ、18は第1の周波数変換器、19は第2のシンセサイザ、20は送信部用IF利得可変増幅器、21は第1の受信部用低雑音増幅器、22は位相比較器、23はループフィルタ、24は電圧制御発振器、25は第1の受信部用低域通過フィルタ、26は第1の送信部用低域通過フィルタ、27は送信部用ベースバンド利得可変増幅器、28は第1の受信信号切り換え手段、29は第2の受信部用RF帯域通過フィルタ、30は第3の受信部用RF帯域通過フィルタ、31は第2の受信信号切り換え手段、35は第1の送信ベースバンド信号切り換え手段、39はRF送信信号切り換え手段、42は第1の直交復調器、43は第2の受信部用低域通過フィルタ、44は第2の直交復調器、45は第2の受信部用低域通過フィルタ、46は第2の受信部用ベースバンド利得可変増幅器、47は第4の受信部用RF帯域通過フィルタ、48は第3の受信部用低雑音増幅器、49は第3の直交復調器、50は第3の受信部用低域通過フィルタ、51は第3の受信部用ベースバンド利得可変増幅器、52は第1の直交変調器、53は第2の送信部用RF帯域通過フィルタ、54は第2の直交変調器、55は第2の送信用低域通過フィルタ、56は第2の周波数変換器、57は第3の直交変調器、58は第3の送信部用低域通過フィルタである。
【0008】
このように従来の技術を用いて、複数の無線通信システムで利用できるマルチモード無線機を実現しようとすると、複数の無線通信システム専用の送信部と受信部を無線通信システムの数だけ並べなければならず、無線機が大規模なものになり無線機の重量化や消費電力の増大という欠点が生じてくる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、無線機の送信部と受信部の部品を共通化し、小型で軽量な無線送受信機を提供することであり、特に、複数の無線通信システムで利用できるマルチモードの無線送受信機でありながら、小型で軽量なマルチモード無線送受信機を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、ベースバンド送信信号及びベースバンド受信信号を処理するデジタル信号処理部(100)と、送信用ローカル発振信号及び受信用ローカル発振信号を出力する周波数シンセサイザ(9)と、前記ベースバンド送信信号と前記送信用ローカル発振信号とにより高周波送信信号を出力するとともに、受信した高周波受信信号と前記受信用ローカル信号とにより前記ベースバンド受信信号を出力する直交変復調器(4)と、前記直交変復調器から出力された前記高周波送信信号を増幅して高周波送信信号出力端子へ供給するとともに、高周波受信信号入力端子から得られた前記高周波受信信号を増幅して前記直交変復調器に供給する送受共用可変利得増幅器(3)と、前記デジタル信号処理部からのベースバンド送信信号及び前記直交変復調器からのベースバンド受信信号が選択的に供給される送受共用ベースバンド低域通過フィルタ(5)を備え、前記送受共用ベースバンド低域通過フィルタは、多段の低域通過フィルタ(301,302,303)と、前記多段の低域通過フィルタの次数を、送信時には低くし、受信時には高くする切り換え手段(304)を有し、送信時には、前記送受共用ベースバンド低域通過フィルタを通過したベースバンド送信信号が前記直交変復調器に供給され、受信時には、前記送受共用ベースバンド低域通過フィルタを通過したベースバンド受信信号が前記デジタル信号処理部に供給されることを特徴とする無線送受信機である。
【0011】
第2の発明は、前記送受共用可変利得増幅器は、可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力を受け取る減衰手段を含むことを特徴とする第1の発明記載の無線送受信機である。
【0012】
第3の発明は、前記送受共用可変利得増幅器は、減衰手段と、前記減衰手段の出力を受け取る可変利得増幅器を含むことを特徴とする第1の発明記載の無線送受信機である。
【0013】
第4の発明は、前記デジタル信号処理部は、複数の無線通信システムの中から利用する無線通信システムに応じて、前記周波数シンセサイザから出力される送信用及び受信用ローカル発振信号の周波数帯を制御すると共に、前記送受共用可変利得増幅器の利得を制御することを特徴とする第1の発明記載の無線送受信機である。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0016】
(第1の実施形態;送受信を同時に行わない無線通信システムに利用できる無線機であり、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信で共用できる第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3と送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5と送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6とを用いた無線機)
図1は本発明の第1の実施形態であって、送受信を同時に行わない(時分割多重を用いて同じタイミングで送受信を行わない意味。以下同様)無線通信システムに利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0017】
第1の実施形態の特徴は、従来、送信部と受信部にそれぞれ別々に設けられていた高周波(RF)信号増幅用の利得可変増幅器、ベースバンド信号用低域通過フィルタ、ベースバンド信号増幅用の利得可変増幅器を送信部と受信部で共用し、かつ、送信部用のIチャネル及びQチャネルベースバンド信号と局部発振(LO)信号を乗算し、RF信号を出力する直交変調器及び、受信部用のRF信号とLO信号とを乗算し、受信部用のIチャネル及びQチャネルベースバンド信号を出力する直交復調器の両方の機能を兼ね備えた送受信共用直交変復調器を用いて、それを送信部と受信部で共用することである。つまり、送受信共用直交変復調器とは、Iチャネル用周波数変換器及びQチャネル用周波数変換器がそれぞれ1つしかないものをいう。なお、送受信共用直交変復調器には、90度位相器やバッファアンプを含む場合もある。
【0018】
第1の実施形態は、送信部と受信部で部品を共用するため、送信部と受信部が同時に動作しない、例えばGSM(Global System for Mobile communication)のような無線通信システムで利用できる。第1の実施形態を用いることにより、無線機の構成が従来のものに比べて、より小型、簡素化することが出来、無線機の容量や消費電流の低下が実現できる。
【0019】
図中、1は受信信号入力端子、2は第1の受信部用RF帯域通過フィルタ、3は第1の送受信部共用RF利得可変増幅器、4は送受信部共用直交変復調器、5は送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ、6は送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器、7は受信信号出力端子、8は送信信号入力端子、9は第1の周波数シンセサイザ(以下、単にシンセサイザという)、10は第1の送信部用RF帯域通過フィルタ、11は第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器、12は送信信号出力端子、100はデジタル信号処理部である。
【0020】
ここで、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3は、送信部用RF利得可変緩衝増幅器と受信部用RF利得可変低雑音増幅器の両方の機能を兼ね備え、かつ送信または受信時には、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じてその機能を切り換えることが出来る増幅器である。具体的には、送信時、すなわち送信部用RF利得可変緩衝増幅器として用いる場合は、後段である第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11の最大入力電力値を超えない程度の小さな利得で増幅するという特性を持ち、入力されたRF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能を持つ。一方、受信時、すなわち受信部用RF利得可変低雑音増幅器として用いる場合は、送信時のような利得の制限がないので送信時よりも大きな利得で増幅するという特性を持ち、入力された受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能を持つ。
【0021】
図2は、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3のブロック図である。第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3は利得可変低雑音増幅器(V-LNA)220とその後段の可変減衰器(V-ATT)210を含む。デジタル信号処理部100は、現在扱っている信号が送信信号か受信信号か知っており、利得可変低雑音増幅器220及び可変減衰器210は共に、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じて利得及び減衰量を変化させることができる。
【0022】
可変減衰器210は、送信信号が入力される場合、利得可変低雑音増幅器220から得られた必要以上に大きな利得を、後段である第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11の最大入力電力値を超えない程度に減衰させる。一方、受信信号が入力される場合、減衰量を0にする。
【0023】
また、送受信部共用直交変復調器4とは、Iチャネル用周波数変換器及びQチャネル用周波数変換器がそれぞれ1つしかないものをいう。なお、送受信共用直交変復調器には、90度位相器やバッファアンプを含む場合もある。送信部用直交変調器と受信部用直交復調器の両方の機能を兼ね備え、かつ送信または受信時には、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じてその機能を切り換えることが出来る直交変復調器である。具体的には送信時に用いた場合、入力された送信すべきベースバンド信号をLO信号と乗算することでRF信号に周波数変換する動作を行い、受信時に用いた場合は、入力された受信RF信号をLO信号と乗算することでベースバンド信号に周波数変換する動作を行う。
【0024】
なお、送受信部共用直交変復調器4において用いられる周波数変換器には、入力および出力信号としてベースバンド信号からRF信号までに対して正しく動作する広い入出力周波数範囲を持つ周波数変換器が用いられる。例えば、特開平9−252324号公報に開示されている周波数変換器が利用できる。
【0025】
また、送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5とは、送信部用ベースバンド低域通過フィルタと受信部用ベースバンド低域通過フィルタの両方の機能を兼ね備え、かつ送信または受信時には、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じてその機能を切り換えることが出来る低域通過フィルタである。具体的には送信時に用いた場合、送信信号入力端子8より入力されるベースバンド信号のうち、送信すべき信号成分のみ通過させ、不要な信号成分を除去する低域通過フィルタとして動作し、受信時に用いた場合、受信した信号のうち必要な信号成分のみ通過させ、不要な信号成分を除去する低域通過フィルタとして動作する。
【0026】
図3〜図5に、送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5の構成例を示す。
【0027】
図3に示す送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5は、1次のローバスフィルタ(1次LPF)301,2次のローパスフィルタ(2次LPF)302,2次のローバスフィルタ(2次LPF)303,及び、2次LPF303を迂回するためのバイパススイッチ304で構成されている。LPF301,302,303はアクティブフィルタであり、それぞれの利得は20dB,10dB,10dBである。また、バイパススイッチ304のON/OFF及び2次LPF303の電源のON/OFFは、図1のデジタル信号処理部100からの制御信号によって制御されている。
【0028】
受信信号は、1次LPF301,2次LPF302,2次LPF303を通るので、受信系全体のローパスフィルタの次数は5次であり、利得は40dBである。一方、送信信号は、1次LPF301,2次LPF302,バイパススイッチ304を通るので、送信系全体のローパスフィルタの次数は3次であり、利得は30dBである。
【0029】
ローパスフィルタの次数が高くなるにつれて、遮断特性は急峻になる。したがって、図3のような送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5を用いることにより、遮断特性が急峻になることが要求される受信系ローパスフィルタ(301,302,303)の次数を高くすることができ、一方、遮断特性の急峻さを受信系ほど要求されない送信系ローパスフィルタ(301,302,304)の次数を低くすると同時に、2次LPF303の電源をOFFするので、消費電力の低減も可能である。
【0030】
図4に示す送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5は、図3の変形例であり、バイパススイッチ304の代わりに、1次LPF301を迂回するためのバイパススイッチ314を用いている。バイパススイッチ314のON/OFF及び1次LPF301の電源のON/OFFは、図1のデジタル信号処理部100からの制御信号によって制御されている。
【0031】
受信信号は、1次LPF301,2次LPF302,2次LPF303を通るので、受信系全体のローパスフィルタの次数は5次であり、利得は40dBである。一方、送信信号は、バイパススイッチ314,2次LPF302,2次LPF303を通るので、送信系全体のローパスフィルタの次数は4次であり、利得は20dBである。
【0032】
図5に示す送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5は、図3の変形例であり、1次LPF301の代わりに、1次利得可変LPF311を用いている。1次利得可変LPF311の利得は、図1のデジタル信号処理部100からの制御信号によって、0〜20dBに制御される。
【0033】
受信信号は、1次利得可変LPF311,2次LPF302,2次LPF303を通るので、受信系全体のローパスフィルタの次数は5次であり、利得は20〜40dBである。一方、送信信号は、1次利得可変LPF311,2次LPF302,バイパススイッチ304を通るので、送信系全体のローパスフィルタの次数は3次であり、利得は10〜30dBである。
【0034】
また、送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6とは、送信部用ベースバンド利得可変増幅器と受信用ベースバンド利得可変増幅器としての機能を持ち、かつ送信または受信時には、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じてその機能を切り換えることが出来るベースバンド増幅器である。具体的には送信時に用いた場合、入力された送信すべきベースバンド信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できるベースバンド利得可変増幅器として動作し、受信時に用いた場合、入力された受信ベースバンド信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できるベースバンド利得可変増幅器として動作する。
【0035】
以下、第1の実施形態の具体的な動作を説明する。なお具体的な説明を行うに際し、無線通信システムの一例としてGSM900を挙げ、下記表1のような周波数構成を用いることにする。
【0036】
【表1】

Figure 0003746209
【0037】
(送信時)
デジタル信号処理部100より、直流から100kHzまで周波数成分を持つGSM900の送信ベースバンド信号が送信信号入力端子8を介して入力され、送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5に入力される。
【0038】
送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号の内、送信すべき直流成分から100kHzまでのGSM900の信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号を除去した後、GSM900の送信ベースバンド信号を送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6に出力する。
【0039】
送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号を任意の大きさに増幅した後、送受信部共用直交変復調器4に出力する。
【0040】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号を第1のシンセサイザ9より出力される第1のLO信号と乗算し、周波数がGSM900の送信周波数である880〜915MHzであるRF信号に変換した後、そのGSM900の送信RF信号を第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3へ出力する。
【0041】
ここで、第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号の周波数は、GSM900の送信RF周波数と同じ880〜915MHzである。
【0042】
第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3は、入力されたGSM900の送信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10へ出力する。
【0043】
第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10は、入力されたGSM900の送信RF信号のうち、周波数が880〜915MHzまでの送信すべきGSM900の信号成分のみを通過させ、それ以外の不用な信号成分を除去した後、第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11へ出力する。
【0044】
第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11は、入力されたGSM900の送信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送信信号出力端子12を介し、さらに電力増幅器及びアンテナ(共に不図示)を通り外部へ出力する。
【0045】
(受信時)
アンテナ(不図示)で受信したGSM900の受信RF信号が、受信信号入力端子1を介して第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2に入力される。
【0046】
第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2は、入力された受信RF信号のうち、受信すべきGSM900の信号成分である周波数が925〜960MHzの信号成分のみ通過させ、その他の不要な信号成分を除去した後、GSM900の受信RF信号を第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3へ出力する。
【0047】
第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3は、入力されたGSM900の受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送受信部共用直交変復調器4へ出力する。
【0048】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたGSM900の受信RF信号と第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号と乗算し、ベースバンドに周波数変換した後、そのGSM900の受信ベースバンド信号を送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5へ出力する。
【0049】
ここで、第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号の周波数は、GSM900の受信RF信号周波数と同じ、925〜960MHzである。
【0050】
送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5は、入力されたGSM900の受信ベースバンド信号のうち、受信すべきGSM900の信号成分である直流成分から100kHzまでの信号成分のみを通過させ、それ以外の不用な信号成分を除去した後、GSM900の受信ベースバンド信号を送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6へ出力する。
【0051】
送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6は、入力されたGSM900の受信ベースバンド信号を、ある限られた範囲内で任意の値に増幅した後、受信信号出力端子7を介してデジタル信号処理部100へ出力する。
【0052】
以上のように、本発明の第1の実施形態では、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていたRF利得可変増幅器とベースバンド低域通過フィルタとベースバンド利得可変増幅器と直交変調器および直交復調器を共用することで、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信が同時に行われない無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0053】
なお、本発明の第1の実施形態の動作説明において、送受信を同時に行わない無線通信システムの1つの例としてGSM900を取り上げたが、GSM900以外の他の無線通信システムで利用してもよい。
【0054】
(第2の実施形態;送受信を同時に行わない無線通信システムに利用できる無線機であり、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信で共用できる第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13と送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5と送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6とを用いた無線機)
図6は本発明の第2の実施形態であって、送受信を同時に行わない無線通信システムに利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0055】
第2の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、第1の実施形態では、受信部用RF低雑音増幅器と送信部用RF利得可変緩衝増幅器との機能を持つ第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3を送信部と受信部で共用していたが、第2の実施形態では、受信部用RF低雑音増幅器と送信部用RF利得可変駆動増幅器との機能を持つ第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13を送信部と受信部で共用する場合である。
【0056】
第2の実施形態は、受信すべき信号の電力値が第1の実施形態を利用する場合の時に比べて大きい時に用いる。
【0057】
図中、図1と同じ符号については図1の説明を参照していただき、ここでは省略する。13は第2の送受信部共用RF利得可変増幅器、14は送信部用RF緩衝増幅器である。
【0058】
ここで、第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13は、送信部用RF利得可変駆動増幅器と受信部用RF利得可変低雑音増幅器の両方の機能を兼ね備え、かつ送信または受信時には、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じてその機能を切り換えることが出来る増幅器である。具体的には、送信時、すなわち送信部用RF利得可変駆動増幅器として用いる場合は、送信部用RF緩衝増幅器14でV-LNA220(後述)の最大入力可能レベル以上に増幅された送信信号を減衰させてから再度増幅させる特性を持つ。一方、受信時、すなわち受信部用RF利得可変低雑音増幅器に用いる場合は、送信時のような入力電力値の制限がないという特性を持つ。
【0059】
図7は、第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13のブロック図である。第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13は可変減衰器(V-ATT)210とその後段の利得可変低雑音増幅器(V-LNA)220を含む。デジタル信号処理部100は、現在扱っている信号が送信信号か受信信号か知っており、可変減衰器210及び利得可変低雑音増幅器220は共に、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じて減衰量及び利得を変化させることができる。
【0060】
可変減衰器210は、送信信号が入力される場合、利得可変低雑音増幅器220は元々、微弱なRF受信信号を入力するように設計されているものであるから、前段である送信部用RF緩衝増幅器14から得られた、利得可変低雑音増幅器220の最大入力電力値を超えるような大きなレベルの信号を、利得可変低雑音増幅器220の最大入力電力値を超えない程度に減衰させる。一方、受信信号が入力される場合、減衰量を0にする。
【0061】
第2の実施形態の具体的な動作は、第1の実施形態の具体的な動作において、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3が送信時に行う動作と第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11の行う動作を、それぞれ図6の送信部用RF緩衝増幅器14と第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13が送信時に行うという点以外は、第1の実施形態と同様であるため、ここでは省略する。
【0062】
第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信を同時に行わない無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0063】
(第3の実施形態;送受信を同時に行わない無線通信システムに利用できる無線機であり、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信で共用できる送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15と送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5とを用いた無線機)
図8は本発明の第3の実施形態であって、送受信を同時に行わない無線通信システムに利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0064】
第3の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、第1の実施形態は、送信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用いる場合であるが、第3の実施形態は、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」を用いる場合である。
【0065】
図中、図1と同じ符号については図1の説明を参照していただき、ここでは省略する。15は送受信部共用RF/IF利得可変増幅器、16は第1の受信部用ベースバンド利得可変増幅器、17は送信部用中間周波(IF)帯域通過フィルタ、18は第1の周波数変換器、19は第2のシンセサイザである。
【0066】
ここで、送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15とは、送信部用IF利得可変増幅器と受信部用RF利得可変低雑音増幅器の両方の機能を兼ね備え、かつ送信または受信時には、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じてその機能を切り換えることが出来る増幅器である。具体的には送信時に用いた場合は、IF利得可変増幅器として入力されたIF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅させる特性を持つ。一方、受信時に用いた場合は、低雑音増幅器としての特性である雑音指数が十分小さいという特性を持ち、入力された受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能を持つ。送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15のブロック図としては図2が挙げられる。
【0067】
以下、第3の実施形態の具体的な動作を説明する。なお具体的な説明を行うに際し、無線通信システムの一例としてGSM900を挙げ、下記のような周波数構成を用いることにする。
【0068】
【表2】
Figure 0003746209
【0069】
(送信時)
デジタル信号処理部100より、GSM900の送信ベースバンド信号が送信信号入力端子8を介して入力され、送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5に入力される。
【0070】
送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号の内、送信すべき直流成分から100kHzまでのGSM900の信号のみを通過させ、それ以外の不要な信号を除去した後、GSM900の送信ベースバンド信号を送受信部共用直交変復調器4に出力する。
【0071】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号を第1のシンセサイザ9より出力される第1のLO信号と乗算し、周波数がGSM900のIF周波数である190MHzのIF信号に変換した後、そのGSM900の送信IF信号を送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15へ出力する。
【0072】
ここで、第1のシンセサイザ9より出力される第1のLO信号の周波数は、GSM900の送信IF周波数である、190MHzである。
【0073】
送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15は、入力されたGSM900の送信IF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送信部用IF帯域通過フィルタ17へ出力する。
【0074】
送信部用IF帯域通過フィルタ17は、入力されたGSM900の送信IF信号のうち、周波数が190MHz±100kHzの送信すべきGSM900のIF信号成分のみを通過させ、それ以外の不用な信号成分を除去した後、第1の周波数変換器18へ出力する。
【0075】
第1の周波数変換器18は、入力されたGSM900の送信IF信号と第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号とを乗算し、周波数が880〜915MHzまでの送信すべきGSM900の送信RF信号を第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10へ出力する。
【0076】
ここで、第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号の周波数は、GSM900の送信RF周波数と送信IF周波数との和、または差の大きさである、1070〜1105MHzまたは690〜725MHzである。なお、第2のLO信号周波数として、前記のどちらの周波数が使われたとしてもよい。
【0077】
第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10は、入力されたGSM900の送信RF信号のうち、周波数が880〜915MHzまでの送信すべきGSM900の信号成分のみを通過させ、それ以外の不用な信号成分を除去した後、第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11へ出力する。
【0078】
第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11は、入力されたGSM900の送信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送信信号出力端子12を介して外部へ出力する。
【0079】
(受信時)
第3の実施形態の受信時の具体的動作は、第1の実施形態の受信時の具体的な動作における、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3と送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6の動作を、それぞれ送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15と第1の受信部用ベースバンド利得可変増幅器16が行う点のみが異なり、その他の動作は第1の実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
【0080】
以上のように、第3の実施形態では、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていたRFおよびIF利得可変増幅器とベースバンド低域通過フィルタとベースバンド利得可変増幅器と直交変調器および直交復調器を共用することで、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信を同時に行わない無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0081】
なお、第3の実施形態の動作説明において、送受信を同時に行わない無線通信システムの1つの例としてGSM900を取り上げたが、GSM900以外の他の無線通信システムで利用してもよい。
【0082】
(第4の実施形態;送受信を同時に行わない無線通信システムに利用できる無線機であり、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信で共用できる第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13と送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5とを用いた無線機)
図9は本発明の第4の実施形態であって、送受信を同時に行わない無線通信システムに利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0083】
第4の実施形態は、第3の実施形態の変形例であり、第3の実施形態では、受信部用RF低雑音増幅器と送信部用IF利得可変増幅器との機能を持つ送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15を送信部と受信部で共用していたが、第4の実施形態では、受信部用RF低雑音増幅器と送信部用RF利得可変駆動増幅器との機能を持つ第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13を送信部と受信部で共用する場合である。
【0084】
図中、図6又は図8と同じ符号については図6又は図8の説明を参照していただき、ここでは省略する。20は送信部用IF利得可変増幅器である。
【0085】
第4の実施形態の具体的な動作は、前記図8に示す第3の実施形態の具体的な動作において、送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15が送信時に行う動作と第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11の行う動作を、それぞれ図9の送信部用IF利得可変増幅器20と第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13が送信時に行うという点以外は、第3の実施形態と同様であるため、ここでは省略する。
【0086】
第4の実施形態では、第1の実施形態と同様に、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信を同時に行わない無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0087】
(第5の実施形態;送受信を同時に行わない無線通信システムに利用できる無線機であり、送信部の無線方式に「Translation Loop」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信で共用できる送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5とを用いた無線機)
図10は本発明の第5の実施形態であって、送受信を同時に行わない無線通信システムに利用でき、送信部の無線方式に「Translation Loop」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0088】
本発明の第5の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、第1の実施形態では、送信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用いていたが、第5の実施形態では送信部の無線方式に「Translation Loop」を用いている場合である。
【0089】
図中、図9と同じ符号については図9の説明を参照していただき、ここでは省略する。21は第1の受信部用低雑音増幅器、22は位相比較器、23はループフィルタ、24は電圧制御発振器である。
【0090】
ここで電圧制御発振器24とは、入力される電圧の大きさに応じて出力する発振信号の周波数を変化させられる発振器であり、入力する電圧値を変えることにより出力する発振周波数を制御できる発振器である。
【0091】
以下、第5の実施形態の具体的な動作を説明する。なお具体的な説明を行うに際し、無線通信システムの一例としてGSM900を挙げ、下記のような周波数構成を用いることにする。
【0092】
【表3】
Figure 0003746209
【0093】
(送信時)
デジタル信号処理部100より、GSM900の送信ベースバンド信号が送信信号入力端子8を介して入力され、送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5に入力される。
【0094】
送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号の内、送信すべき直流成分から100kHzまでのGSM900の信号のみを通過させ、それ以外の不要な信号を除去した後、GSM900の送信ベースバンド信号を送受信部共用直交変復調器4に出力する。
【0095】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号を第1のシンセサイザ9より出力される第1のLO信号と乗算し、周波数がGSM900のIF周波数である95MHzの第1のIF信号に変換した後、その第1のIF信号を位相比較器22へ出力する。
【0096】
ここで、第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号の周波数は、GSM900のIF周波数である95MHzである。
【0097】
位相比較器22には、送受信部共用直交変復調器4から入力される第1のIF信号の他に、第1の周波数変換器18から出力される第2のIF信号が入力される。
【0098】
この第1の周波数変換器18から出力される第2のIF信号は、第1の周波数変換器18において、供給される電圧値に応じて出力するRF発振信号の周波数が変化する電圧制御発振器24から出力されるRF出力発振信号と、第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号とが乗算されて、生成される。
【0099】
ここで、から出力される第2のLO信号の周波数は、GSM900の送信RF周波数と第1のIF信号周波数との和、または差である975〜1010MHzまたは785〜820MHzである。なお、第2のLO信号周波数として、前記のどちらの周波数が使われたとしても、本発明の特許性はなんら損なわれることはない。
【0100】
位相比較器22では、入力された前記第1のIF信号と前記第2のIF信号の位相差を検出し、位相差がある場合は、その差に応じた大きさの電圧を出力する。位相比較器22から出力された電圧はループフィルタ23を通り、電圧制御発振器24に入力される。
【0101】
電圧制御発振器24は、入力された電圧値に応じた発振周波数のRF発振信号を第1の周波数変換器18と、送信信号出力端子12へ出力する。
【0102】
(受信時)
第5の実施形態の受信時の具体的動作は、第1の実施形態の受信時の具体的な動作における、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3と送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6の動作を、それぞれ第1の受信部用低雑音増幅器21と第1の受信部用ベースバンド利得可変増幅器16が行う点のみが異なり、その他の動作は本発明の第1の実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
【0103】
以上のように、第5の実施形態では、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた直交変調器および直交復調器とベースバンド用低域通過フィルタを共用することで、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信を同時に行わない無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0104】
なお、第5の実施形態の動作説明において、送受信を同時に行わない無線通信システムの1つの例としてGSM900を取り上げたが、GSM900以外の他の無線通信システムで利用してもよい。
【0105】
(第6の実施形態;送受信を同時に行う無線通信システムに利用できる無線機であり、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信部で共用できる第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3’と送受信部共用直交変復調器4とを用いた無線機)
図11は本発明の第6の実施形態であって、送受信を同時に行う無線通信システムに利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0106】
第6の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、送受信が同時に行われない無線通信システムで利用できるものであった第1の実施形態を、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用できるようにした場合であり、受信部用RF低雑音増幅器と送信部用RF利得可変緩衝増幅器との機能を持つ第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3’と、送信部用直交変調器と受信部用直交復調器との機能を持つ送受信部共用直交変復調器4とを送信部と受信部で共用した場合である。
【0107】
図中、図1又は図8と同じ符号についてはこれらの図の説明を参照していただき、ここでは省略する。3’は第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3、25は第1の受信部用低域通過フィルタ、26は第1の送信部用低域通過フィルタ、27は送信部用ベースバンド利得可変増幅器である。
【0108】
ここで、第6の実施形態に用いられる第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3’には、第1の実施形態で用いられる第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3と異なる機能が必要となる。
【0109】
一般的に送受信が同時に行われる無線通信システムにおいて、無線機が送信信号を増幅する時は受信信号も増幅する必要がある。具体的に、無線機が端末側である場合を例に取ると、端末が送信RF信号の増幅が行う時は、信号の送信先である基地局が地理的に遠く離れている時であり、この時は端末が受信する基地局から送られる受信RF信号も小さくなるため、端末における受信RF信号の増幅も必要となる。すなわち、端末側における送信RF信号と受信RF信号の増幅は同時に行われる。逆に、基地局側でも同様である。
【0110】
すなわち、第6の実施形態に用いられる第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3’には、送信部用RF利得可変緩衝増幅器と受信部用RF利得可変低雑音増幅器の両方の機能を兼ね備え、かつ送信および受信が同時に行われても、それらの機能を維持できる増幅器が用いられる。具体的には送信RF信号に対しては、RF利得可変緩衝増幅器としての特性である入力インピーダンスが十分に小さく、出力インピーダンスが十分大きいという特性を持ち、入力された送信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能が必要であり、また、同時に受信RF信号に対しては、RF低雑音増幅器としての特性である雑音指数が十分小さいという特性を持ち、入力された受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能が必要となる。
【0111】
図12は、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3’のブロック図である。第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3’は利得可変低雑音増幅器(V-LNA)220とその後段のハイパスフィルタ(HPF)230を含む。V-LNA220はデジタル信号処理部100からの制御信号に応じて利得を変化させることができる。
【0112】
HPF230は、受信信号は減衰せずに、受信信号よりも周波数帯域の低い送信信号のみを減衰させる機能を有していればよい。例えば、1次など次数の低いハイパスフィルタであれば良い。次数が低いので、遮断特性が緩やかになり、送信信号のみを減衰させることができる。
【0113】
したがって、第1の実施形態と同様に、送信信号については、V-LNA220から得られた必要以上に大きな利得を、後段である第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11の最大入力電力値を超えない程度に減衰させることができる。一方、受信信号については、減衰されない。
【0114】
また、本発明の第6の実施形態に用いられる送受信部共用直交変復調器4には、送信部用直交変調器と受信部用直交復調器の両方の機能を兼ね備え、かつ送信ベースバンド信号と受信RF信号に対して、同時にその機能を維持することが出来る直交変復調器である。具体的には入力された送信すべきベースバンド信号をLO信号と乗算することでRF信号に周波数変換する動作を行い、入力された受信RF信号をLO信号と乗算することでベースバンド信号に周波数変換する動作を同時に行える機能が必要となる。
【0115】
以下、本発明の第6の実施形態の具体的な動作を説明する。なお具体的な説明を行うに際し、送受信が同時に行われる無線通信システムの一例としてW-CDMA(Wide-band Code Division Multiple Access)を挙げ、下記のような周波数構成を用いることにする。また、以下の具体的な動作の説明は送信部の動作と受信部の動作に分けて行うが、これらの送受信の動作は同時に行われる。
【0116】
【表4】
Figure 0003746209
【0117】
(送信部の動作)
デジタル信号処理部100より、直流から1.92MHzまで周波数成分を持つW-CDMAの送信ベースバンド信号が送信信号入力端子8を介して入力され、第1の送信部用低域通過フィルタ26に入力される。
【0118】
第1の送信部用低域通過フィルタ26は、入力されたW-CDMAのベースバンド信号のうち、送信すべき直流から1.92MHzまでのW-CDMAの信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号を除去した後、W-CDMAの送信ベースバンド信号を送信部用ベースバンド利得可変増幅器27に出力する。
【0119】
送信部用ベースバンド利得可変増幅器27は、入力されたW-CDMAの送信ベースバンド信号を任意の大きさに増幅した後、送受信部共用直交変復調器4に出力する。
【0120】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたW-CDMAの送信ベースバンド信号を第1のシンセサイザ9より出力される第1のLO信号と乗算し、周波数がW-CDMAの送信周波数である1920〜1980MHzであるRF信号に変換した後、そのW-CDMAの送信RF信号を第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3へ出力する。
【0121】
ここで、から出力される第1のLO信号の周波数は、W-CDMAの送信RF周波数と同じ1920〜1980MHzである。
【0122】
第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3は、入力されたW-CDMAの送信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10へ出力する。
【0123】
第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10は、入力されたW-CDMAの送信RF信号のうち、周波数が1920〜1980MHzまでの送信すべきW-CDMAの信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号成分を除去した後、第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11へ出力する。
【0124】
第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11は、入力されたW-CDMAの送信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送信信号出力端子12を介して外部へ出力する。
【0125】
(受信部の動作)
W-CDMAの受信RF信号が、受信信号入力端子1を介して第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2に入力される。
【0126】
第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2は、入力された受信RF信号のうち、受信すべきW-CDMAの信号成分である周波数が2110〜2170MHzの信号成分のみを通過させ、その他の不要な信号成分を除去した後、W-CDMAの受信RF信号を第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3へ出力する。
【0127】
第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3は、入力されたW-CDMAの受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送受信部共用直交変復調器4へ出力する。
【0128】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたW-CDMAの受信RF信号と第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号とを乗算し、ベースバンドに周波数変換した後、そのW-CDMAの受信ベースバンド信号を第1の受信部用低域通過フィルタ25へ出力する。
【0129】
第1の受信部用低域通過フィルタ25は、入力されたW-CDMAの受信ベースバンド信号のうち、受信すべきW-CDMAの信号成分である直流成分から1.92MHzまでの信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号成分を除去した後、W-CDMAの受信ベースバンド信号を第1の受信部用ベースバンド利得可変増幅器16へ出力する。
【0130】
第1の受信部用ベースバンド利得可変増幅器16は、入力されたW-CDMAの受信ベースバンド信号を、ある限られた範囲内で任意の値に増幅した後、受信信号出力端子7を介してデジタル信号処理部へ出力する。
【0131】
以上のように、第6の実施形態では、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていたRF利得可変増幅器とベースバンド低域通過フィルタとベースバンド利得可変増幅器と直交変調器および直交復調器を共用することで、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信が同時に行われる無線通信システムに利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0132】
また、第6の実施形態の動作説明において、送受信を同時に行う無線通信システムの1つの例としてW-CDMAを取り上げたが、W-CDMA以外の他の無線通信システムで利用してもよい。
【0133】
(第7の実施形態;送受信を同時に行う無線通信システムに利用できる無線機であり、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信で共用できる第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13’と送受信部共用直交変復調器4とを用いた無線機)
図13は本発明の第7の実施形態であって、送受信を同時に行う無線通信システムに利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0134】
第7の実施形態は、第6の実施形態の変形例であり、第6の実施形態では、受信部用RF利得可変低雑音増幅器と送信部用RF利得可変緩衝増幅器との機能を持つ第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3を送信部と受信部で共用していたが、第7の実施形態では、受信部用RF利得可変低雑音増幅器と送信部用RF利得可変駆動増幅器との機能を持つ第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13’を送信部と受信部で共用する場合である。
【0135】
図中、図1,図8又は図11と同じ符号についてはこれらの図の説明を参照していただき、ここでは省略する。13’は第2の送受信部共用RF利得可変増幅器である。
【0136】
ここで、第7の実施形態に用いられる第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13’には、本発明の第2の実施形態で用いられる第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13と異なる機能が必要となる。
【0137】
すなわち、第7の実施形態は、第6の実施形態と同様に、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用される無線機であるため、第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13’には、受信部用RF利得可変低雑音増幅器と送信部用RF利得可変駆動増幅器との両方の機能を兼ね備え、かつ送信および受信が同時に行われても、それらの機能を維持できる増幅器が用いられる。具体的には送信RF信号に対しては、RF利得可変駆動増幅器として入力されたRF信号をある限られた範囲内で、後に続く無線部構成部品を駆動できるだけの任意の大きさに増幅させる特性が必要であり、また、同時に受信RF信号に対しては、RF低雑音増幅器としての特性である雑音指数が十分小さいという特性を持ち、入力された受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能が必要となる。
【0138】
図14は、第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13’のブロック図である。第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13’は可変減衰器(V-ATT)210とその後段の利得可変低雑音増幅器(V-LNA)220の他に、合波器240を含む。V-ATT210及びV-LNA220は共に、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じて減衰量及び利得を変化させることができる。
【0139】
送信信号は、V-ATT210を経由して合波器240に入り、一方、受信信号は、受信信号入力端子から直接、合波器240に入る。そして、合波器240で合波された送信信号及び受信信号がV-LNA220に入る。
【0140】
したがって、第2の実施形態と同様に、送信信号については、前段である送信部用RF緩衝増幅器14から得られた、利得可変低雑音増幅器220の最大入力電力値を超えるような大きなレベルの信号を、利得可変低雑音増幅器220の最大入力電力値を超えない程度に減衰させることができる。一方、受信信号については、減衰されない。
【0141】
また、第7の実施形態に用いられる送受信部共用直交変復調器4には、第6の実施形態で用いられる送受信部共用直交変復調器4と同様な特性が必要となる。
【0142】
第7の実施形態の具体的な動作は、前記第6の実施形態の具体的な動作において、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3の送信部における動作と第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11の行う動作が、それぞれ第7の実施形態の送信部用RF緩衝増幅器14と第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13の送信部における動作になるという点以外は、第6の実施形態と同様であるため、ここでは省略する。
【0143】
以上のように、第7の実施形態では、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていたRF利得可変増幅器と直交変調器および直交復調器を共用することで、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信が同時に行われる無線通信システムに利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0144】
また、第7の実施形態の動作説明において、送受信を同時に行う無線通信システムの1つの例としてW-CDMAを取り上げたが、W-CDMA以外の他の無線通信システムで利用してもよい。
【0145】
(第8の実施形態;送受信を同時に行う無線通信システムに利用できる無線機であり、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」を用い、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信部で共用できる送受信部共用RF/IF利得可変増幅器と送受信部共用直交変復調器とを用いた無線機)
図15は本発明の第8の実施形態であって、送受信を同時に行う無線通信システムに利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」を用い、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0146】
第8の実施形態は、第6の実施形態の変形例であり、第6の実施形態では、「Direct-Conversion」であった送信部の無線方式を「Super-Heterodyne」とした場合である。
【0147】
図中、図8又は図11と同じ符号についてはこれらの図の説明を参照していただき、ここでは省略する。
【0148】
ここで、第8の実施形態に用いられる送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15は、第3の実施形態でも用いられるが、第8の実施形態で用いられる場合は、第3の実施形態の場合と異なる機能が必要となる。
【0149】
すなわち、第8の実施形態は、第6の実施形態と同様に、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用される無線機であるため、送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15には、受信部用RF利得可変低雑音増幅器と送信部用IF利得可変増幅器との両方の機能を兼ね備え、かつ送信および受信が同時に行われても、それらの機能を維持できる増幅器が用いられる。具体的には送信IF信号に対しては、IF利得可変増幅器として入力されたIF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅させる特性を持ち、また、同時に受信RF信号に対しては、RF低雑音増幅器としての特性である雑音指数が十分小さいという特性を持ち、入力された受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能が必要となる。
【0150】
また、第1のシンセサイザ9には、第6の実施形態で用いられる場合と異なる機能が必要となる。すなわち、受信RF信号の周波数変換にはRF周波数のLO信号が必要となり、送信ベースバンド信号にはIF周波数のLO信号が必要となり、これらのLO信号は同時に必要とされる。一例として、異なる周波数帯のLO信号を発振させるデュアルモード発振器が挙げられる。
【0151】
また、本発明の第8の実施形態に用いられる送受信部共用直交変復調器4には、第6の実施形態で用いられる場合と異なる特性が求められる。すなわち、第8の実施形態では、送信ベースバンド信号と第1のシンセサイザ9から出力されるIF周波数の第1のLO信号との乗算と、受信RF信号と第1のシンセサイザ9から出力されるRF周波数の第3のLO信号との乗算を同時に行うという機能が必要になる。
【0152】
以下、第8の実施形態の具体的な動作を説明する。なお具体的な説明を行うに際し、送受信が同時に行われる無線通信システムの一例としてW-CDMAを挙げ、下記のような周波数構成を用いることにする。また、以下の具体的な動作の説明は送信部の動作と受信部の動作に分けて行うが、これらの送受信の動作は同時に行われる。
【0153】
【表5】
Figure 0003746209
【0154】
(送信部の動作)
デジタル信号処理部100より、直流から1.92MHzまで周波数成分を持つW-CDMAの送信ベースバンド信号が送信信号入力端子8を介して入力され、第1の送信部用低域通過フィルタ26に入力される。
【0155】
第1の送信部用低域通過フィルタ26は、入力されたW-CDMAのベースバンド信号のうち、送信すべき直流から1.92MHzまでのW-CDMAの信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号を除去した後、W-CDMAの送信ベースバンド信号を送受信部共用直交変復調器4に出力する。
【0156】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたW-CDMAの送信ベースバンド信号を第1のシンセサイザ9より出力される第1のLO信号と乗算し、周波数がW-CDMAの送信IF周波数である380MHzのIF信号に変換した後、そのW-CDMAの送信IF信号を送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15へ出力する。
【0157】
ここで、第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号の周波数は、W-CDMAの送信IF周波数と同じ380MHzである。
【0158】
送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15は、入力されたW-CDMAの送信IF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送信部用IF帯域通過フィルタ17へ出力する。
【0159】
送信部用IF帯域通過フィルタ17は、入力されたW-CDMAの送信IF信号のうち、周波数が380MHz±1.92MHzの送信すべきW-CDMAのIF信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号成分を除去した後、第1の周波数変換器18へ出力する。
【0160】
第1の周波数変換器18は、入力されたW-CDMAの送信IF信号と第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号とを乗算し、周波数が1920〜1980MHzまでの送信すべきW-CDMAの送信RF信号を第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10へ出力する。
【0161】
ここで、第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号の周波数は、W-CDMAの送信RF周波数と送信IF周波数との和、または差の大きさである、2300〜2360MHzまたは1540〜1600MHzである。なお、第2のLO信号周波数として、前記のどちらの周波数が使われたとしてもよい。
【0162】
第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10は、入力されたW-CDMAの送信RF信号のうち、周波数が1920〜1980MHzまでの送信すべきW-CDMAの信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号成分を除去した後、第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11へ出力する。
【0163】
第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11は、入力されたW-CDMAの送信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、送信信号出力端子12を介して外部へ出力する。
【0164】
(受信部の動作)
第8の実施形態における受信部の動作は、第6の実施形態における受信部の動作において、第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3の動作を送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15が行う点のみ異なり、その他の動作は第6の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0165】
以上のように、第8の実施形態では、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていたRF利得可変増幅器と直交変調器および直交復調器を共用することで、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信が同時に行われる無線通信システムに利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0166】
また、第8の実施形態の動作説明において、送受信を同時に行う無線通信システムの1つの例としてW-CDMAを取り上げたが、W-CDMA以外の他の無線通信システムで利用してもよい。
【0167】
(第9の実施形態;送受信を同時に行う無線通信システムに利用できる無線機であり、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」を用い、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信部で共用できる第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13と送受信部共用直交変復調器4とを用いた無線機)
図16は本発明の第9の実施形態であって、送受信を同時に行う無線通信システムに利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」を用い、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0168】
第9の実施形態は、第8の実施形態の変形例であり、第8の実施形態では、受信部用RF低雑音増幅器と送信部用IF利得可変増幅器との機能を持つ送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15を送信部と受信部で共用していたが、第9の実施形態では、受信部用RF低雑音増幅器と送信部用RF利得可変駆動増幅器との機能を持つ第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13を送信部と受信部で共用する場合である。
【0169】
図中、図8又は図11と同じ符号についてはこれらの図の説明を参照していただき、ここでは省略する。
【0170】
ここで、第9の実施形態に用いられる第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13は、第4の実施形態でも用いられるが、第9の実施形態で用いられる場合は、本発明の第4の実施形態の場合と異なる機能が必要となる。
【0171】
すなわち、第9の実施形態は、第6の実施形態と同様に、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用される無線機であるため、第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13には、受信部用RF利得可変低雑音増幅器と送信部用RF利得可変駆動増幅器との両方の機能を兼ね備え、かつ送信および受信が同時に行われても、それらの機能を維持できる増幅器が用いられる。具体的には送信RF信号に対しては、RF利得可変駆動増幅器として入力されたRF信号をある限られた範囲内で、後ろに続く無線部構成部品を駆動できるだけの任意の大きさに増幅させる機能が必要となり、また、同時に受信RF信号に対しては、RF低雑音増幅器としての特性である雑音指数が十分小さいという特性を持ち、入力された受信RF信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅できる機能が必要となる。
【0172】
また、第1のシンセサイザ9には、第8の実施形態で用いられる場合と同様に、LO信号としてRF周波数とIF周波数のLO信号を同時に出力できる機能が必要となる。
【0173】
また、第9の実施形態に用いられる送受信部共用直交変復調器4には、第8の実施形態で用いられる場合と同様に、送信ベースバンド信号と第1のシンセサイザ9から出力されるIF周波数のLO信号との乗算と、受信RF信号と第1のシンセサイザ9から出力されるRF周波数のLO信号との乗算を同時に行うという機能が必要になる。
【0174】
第9の実施形態の具体的な動作は、前記第8の実施形態の具体的な動作において、送受信部共用RF/IF利得可変増幅器15が送信時に行う動作と第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器11の行う動作を、第9の実施形態の送信部用IF利得可変増幅器20と第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13が送信時に行うという点以外は、第8の実施形態と同様であるため、ここでは省略する。
【0175】
第9の実施形態では、第8の実施形態と同様に、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、送受信を同時に行わない無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0176】
また、第9の実施形態の動作説明においても、送受信を同時に行う無線通信システムの1つの例としてW-CDMAを取り上げたが、W-CDMA以外の他の無線通信システムで利用してもよい。
【0177】
(第10の実施形態;複数の無線通信システムに利用できる無線機であり、送信部の無線方式として「Direct-Conversion」か「Super-Heterodyne」か「Translation Loop」かを選択でき、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信部で共用できる第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32と送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34と送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6を用いた無線機)
図17は本発明の第10の実施形態であって、複数の無線通信システムに利用でき、送信部の無線方式として「Direct-Conversion」か「Super-Heterodyne」か「Translation Loop」かを選択でき、受信部の無線方式として「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0178】
第10の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、第1の実施形態では、送受信を同時に行わない1つの無線通信システムのみに利用できる無線機であったが、第10の実施形態は送受信を同時に行う行わないに拠らず、少なくとも3つ以上の無線通信システムに利用できる無線機である。
【0179】
本発明の第10の実施形態の特徴は、複数の無線通信システムで利用できる送信部および受信部を持ち、かつ送信部と受信部で第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32と送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34と送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6を共用することである。
【0180】
図中、図1乃至図17と同じ符号についてはこれらの図の説明を参照していただき、ここでは省略する。28は第1の受信信号切り換え手段、29は第2の受信部用RF帯域通過フィルタ、30は第3の受信部用RF帯域通過フィルタ、31は第2の受信信号切り換え手段、32は第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器、33は受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット、34は送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ、35は第1の送信ベースバンド信号切り換え手段、36は第2の送信ベースバンド信号切り換え手段、37は第1の送信信号切り分け手段、38は第2の送信信号切り分け手段、39はRF送信信号切り換え手段である。
【0181】
ここで、第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32は、IF信号からRF信号までをある限られた範囲内で任意の大きさに増幅でき、かつ送受信を同時に行う無線通信システムにおいて送信信号と受信信号が同時に入力された場合でも、前記動作を同時かつ正常に行う機能を有する。
【0182】
また、送受信部共用直交変復調器4は、入力されたベースバンド信号をIFまたはRF信号に周波数変換し、また入力されたIFまたはRF信号をベースバンド信号に周波数変換し、かつ送受信を同時に行う無線通信システムで用いた場合には、同時に入力される入力信号に対し、前記動作を同時かつ正常に行える機能を有する。
【0183】
また、送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34は、入力されたベースバンド信号のうち、必要な信号成分のみ通過させ、その他の不要な信号成分を除去する機能を有する。
【0184】
また、送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6は、入力されたベースバンド信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅する機能を有する。
【0185】
また、受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33とは、受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備え、利用する無線通信システムが受信部用RF帯域通過フィルタを必要とする場合は、信号を受信部用RF帯域通過フィルタに通し、必要としない場合は、信号伝送路に通すという動作をするユニットである。
【0186】
以下、第10の実施形態の具体的な動作を説明する。なお具体的な説明を行うに際し、無線通信システムの例として、無線方式に「Translation Loop」を用いる無線通信システムにGSM900、「Direct-Conversion」を用いる無線通信システムにPHS、「Super-Heterodyne」を用いる無線通信システムにW-CDMAを挙げ、下記のような周波数構成を用いることにする。
【0187】
また、W-CDMAは送受信が同時に行われる無線通信システムであり、GSM900とPHSは送受信が同時に行われない無線システムである。
【0188】
【表6】
Figure 0003746209
【0189】
(1)GSM900で用いる場合
(送信部の動作)
デジタル信号処理部100より、送信すべきGSM900の送信ベースバンド信号が送信信号入力端子8を介して第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35へ入力される。
【0190】
第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35は、入力された信号が送受信を同時に行う無線通信システムの信号である場合、入力された信号を第1の送信部用低域通過フィルタ26に出力し、送受信を同時に行わない無線通信システムの信号である場合、送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34に出力する。
【0191】
今、第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35に入力された信号は、送受信を同時に行わないGSM900の送信ベースバンド信号であるため、第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号を送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34へ出力する。
【0192】
送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号のうち、送信すべきGSM900の送信信号である、直流成分から100kHzまでの信号のみ通過させ、それ以外の不要な信号は除去し、送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6へ出力する。
【0193】
送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号をある限られた範囲内で任意の大きさに増幅し、第2の送信ベースバンド信号切り換え手段36へ出力する。
【0194】
第2の送信ベースバンド信号切り換え手段36は、送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6または第1の送信部用低域通過フィルタ26から入力された送信ベースバンド信号を送受信部共用直交変復調器4へ出力する。
【0195】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたGSM900の送信ベースバンド信号と第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号とを乗算し、周波数が95MHzであるGSM900の第1のIF信号を生成し、第1の送信信号切り分け手段37に出力する。
【0196】
ここで、第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号の周波数は、GSM900のIF周波数である95MHzである。
【0197】
第1の送信信号切り分け手段37は、入力された信号が「Translation Loop」を用いる無線通信システムの信号か、「Super-Heterodyne」または「Direct-Conversion」を用いる無線通信システムの信号かによって、入力された信号を位相比較器22または第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32に出力する。
【0198】
今、入力された信号はGSM900の第1の送信IF信号であるため第1の送信信号切り分け手段37は入力された信号を位相比較器22へ出力するように動作する。
【0199】
位相比較器22には、前記第1の送信信号切り分け手段37からのGSM900の第1の送信IF信号の他に、第1の周波数変換器18から出力される第2のIF信号が入力される。
【0200】
ここで、第2のIF信号とは、第1の周波数変換器18にて電圧制御発振器24から出力されるRF発振信号と第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号との乗算により生成されるIF信号である。
【0201】
また、第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号の周波数は、GSM900の送信RF周波数である880〜915MHzよりIF周波数の95MHzだけ高いまたは低い周波数である、975〜1010MHzまたは785〜820MHzである。
【0202】
ここで、第2のLO信号の周波数として前記どちらの周波数が使われたとしてもよい。
【0203】
位相比較器22は、入力された前記第1の送信IF信号と第2のIF信号の位相差を検出し、その差に応じた電圧をループフィルタ23を介して電圧制御発振器24へ出力する。
【0204】
電圧制御発振器24は、入力された電圧の大きさに応じた発振周波数のRF発振信号をRF送信信号切り換え手段39に出力する。
【0205】
RF送信信号切り換え手段39は、入力されたRF発振信号を送信信号出力端子12を介して外部へ出力する。
【0206】
(受信部の動作)
受信信号入力端子1を介して入力された周波数915〜960MHzのGSM900の受信RF信号は、第1の受信信号切り換え手段28に入力される。
【0207】
第1の受信信号切り換え手段28は、入力された受信RF信号が何の無線通信システムの信号なのかにより信号を切り分け、第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2か第2の受信部用RF帯域通過フィルタ29か第3の受信部用RF帯域通過フィルタ30にその受信RF信号を出力する。
【0208】
今、仮に第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2がGSM900用、第2の受信部用RF帯域通過フィルタ29がPHS用、第3の受信部用RF帯域通過フィルタ30がW-CDMA用のRF帯域通過フィルタであるとすると、GSM900の受信RF信号を第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2に出力するように動作する。
【0209】
第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2は、入力された受信RF信号のうち、受信すべきGSM900の受信RF信号である周波数915MHz〜960MHzまでの信号を通過させ、それ以外の不要な信号成分を除去し、第2の受信信号切り換え手段31を介して第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32へ出力する。
【0210】
第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32は、入力されたGSM900の受信RF信号をある範囲内で任意の大きさに増幅し、受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33へ出力する。
【0211】
受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33は、入力された受信RF信号が受信部用RF帯域通過フィルタを必要とするか、そうでないかにより、受信RF信号の伝送路を切り換える。
【0212】
今、GSM900は受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33内の受信部用RF帯域通過フィルタを必要としない無線通信システムであるとすると、受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33は入力された受信RF信号が伝送路を通るように動作し、信号を送受信部共用直交変復調器4に入力する。
【0213】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたGSM900の受信RF信号と第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号とを乗算し、GSM900の受信ベースバンド信号を送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34に出力する。
【0214】
ここで、第1のLO信号の周波数は、受信RF信号の周波数と同じ915〜960MHzである。
【0215】
送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34は、入力された受信ベースバンド信号のうち、受信すべきGSM900の信号成分である、直流成分から100kHzまでの信号成分のみを通過させ、その他の不要な信号成分は除去し、送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6へ出力する。
【0216】
送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6に入力された受信ベースバンド信号を、ある範囲内で任意の大きさに増幅し、受信信号出力端子7を介してデジタル信号処理部へ出力する。
【0217】
(2)PHSで用いる場合
(送信部の動作)
デジタル信号処理部100よりPHSの送信ベースバンド信号が、送信信号入力端子8を介して第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35に入力される。
【0218】
PHSは送受信を同時に行わない無線通信システムであるため、第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35は、入力されたPHSの送信ベースバンド信号を送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34へ出力する。
【0219】
送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34は、入力された送信ベースバンド信号のうち、直流成分から192kHzまでの送信すべきPHSの送信ベースバンド信号を通過させ、その他の不要な信号成分は除去し、送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6へ出力する。
【0220】
送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6は、入力されたPHSの送信ベースバンド信号をある範囲内で任意の大きさに増幅した後、第2の送信ベースバンド信号切り換え手段36を介して送受信部共用直交変復調器4へ出力する。
【0221】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたPHSの送信ベースバンド信号と第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号とを乗算し、PHSの送信RF信号を生成し、第1の送信信号切り分け手段37を介して第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32へ出力する。
【0222】
ここで、第1のLO信号の周波数は、PHSの送信RF周波数と同じ1894〜1919MHzである。
【0223】
第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32は、入力されたPHSの送信RF信号をある範囲内で任意の大きさに増幅し、第2の送信信号切り分け手段38を介して第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10に出力する。
【0224】
第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10は、入力されたPHSの送信RF信号のうち、周波数が1894〜1919MHzの送信すべきPHSの送信RF信号成分のみを通過させ、その他の不要な信号成分は除去し、RF送信信号切り換え手段39、送信信号出力端子12を介して、外部へ出力する。
【0225】
(受信部の動作)
PHSで利用する場合の受信部の動作は、前記GSM900の受信部の動作の説明において、GSM900用の第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2をPHS用の第2の受信部用RF帯域通過フィルタ29とし、送受信部共用直交変復調器4に入力される第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号の周波数をPHSの周波数である1894〜1919MHzとし、送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34の信号通過帯域の周波数が直流成分から192kHzとした場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0226】
(3)W-CDMAで用いる場合
(送信部の動作)
デジタル信号処理部100より、送信すべきW-CDMAのベースバンド信号が送信信号入力端子8を介して第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35に入力される。
【0227】
W−CDMAは、送受信を同時に行う無線通信システムであるため、第1の送信ベースバンド信号切り換え手段35は、入力されたW-CDMAの送信ベースバンド信号を第1の送信部用低域通過フィルタ26へ出力する。
【0228】
第1の送信部用低域通過フィルタ26は、入力されたW-CDMAの送信ベースバンド信号のうち、周波数が直流成分から1.92MHzの送信すべきW-CDMAの信号成分のみを通過させ、それ以外の不要な信号成分は除去し、第2の送信ベースバンド信号切り換え手段36を介し、送受信部共用直交変復調器4に出力する。
【0229】
送受信部共用直交変復調器4は、入力されたW-CDMAの送信ベースバンド信号と第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号とを乗算し、W-CDMAの送信IF信号を生成し、第1の送信信号切り分け手段37を介して第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32に出力する。
【0230】
ここで、第1のLO信号の周波数は、W-CDMAのIF信号周波数である380MHzである。
【0231】
第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32は、入力されたW-CDMAの送信IF信号をある範囲内で任意の大きさに増幅した後、第2の送信信号切り分け手段38を介して送信部用IF帯域通過フィルタ17に入力する。
【0232】
送信部用IF帯域通過フィルタ17は、入力されたW-CDMAの送信IF信号のうち、周波数が380±1.92MHzの送信すべきW-CDMAの送信IF信号のみ通過させ、その他の不要な信号は除去し、第1の周波数変換器18へ出力する。
【0233】
第1の周波数変換器18は、入力されたW-CDMAの送信IF信号と第2のシンセサイザ19から出力される第2のLO信号とを乗算し、W-CDMAの送信RF信号を生成し、RF送信信号切り換え手段39、送信信号出力端子12を介して外部へ出力する。
【0234】
ここで、第2のLO信号の周波数は、W-CDMAの送信RF周波数である1920〜1980MHzから380MHz高いまたは低い周波数である、2300〜2360MHzまたは1540〜1600MHzである。なお、第2のLO信号の周波数に前記どちらの周波数を用いたとしてもよい。
【0235】
(受信部の動作)
W-CDMAで利用している時の受信部の動作は、前記GSM900の受信部の動作の説明において、GSM900用の第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2をW-CDMA用の第3の受信部用RF帯域通過フィルタ30とし、受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33において受信部用RF帯域通過フィルタを通過し、第1のシンセサイザ9から出力される第1のLO信号の周波数がW-CDMAの送信RF周波数である1920〜1980MHzであり、送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34の通過帯域が直流成分から1.92MHzまでの周波数になること以外は、GSM900の受信部の動作と同様であるために、ここでは説明を省略する。
【0236】
本発明の第10の実施形態では、送信部と受信部で無線部構成部品を共用することで、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、複数の無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0237】
また、本発明の第10の実施形態の動作説明において、無線方式に「Translation Loop」を用いる無線通信システムにGSM900、「Direct-Conversion」を用いる無線通信システムにPHS、「Super-Heterodyne」を用いる無線通信システムにW-CDMAを挙げたが、これ以外の無線方式と無線通信システムの組み合わせであってもよい。
【0238】
尚、上述した切り換え手段28,31,33及び35〜39はデジタル信号処理部100からの制御信号に応じて切り換えを行っている。
【0239】
(第11の実施形態;複数の無線通信システムに利用できる無線機であり、送信部の無線方式として「Direct-Conversion」か「Super-Heterodyne」か「Translation Loop」かを選択でき、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送受信部で共用できる送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ40と第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器32と送受信部共用直交変復調器4と送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ34と送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器6を用いた無線機)
図18は本発明の第11の実施形態であって、複数の無線通信システムに利用でき、送信部の無線方式として「Direct-Conversion」か「Super-Heterodyne」か「Translation Loop」かを選択でき、受信部の無線方式として「Direct-Conversion」を用い、従来、送信部と受信部でそれぞれ別々に設けられていた無線部構成部品を送信部と受信部で共用した無線機である。
【0240】
第11の実施形態は、第10の実施形態の変形例であり、第10の実施形態で用いていた、第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2、第2の受信部用RF帯域通過フィルタ29、第3の受信部用RF帯域通過フィルタ30、第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10の代わりに送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ40を用い、受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33の代わりに受信部用帯域可変RF帯域通過フィルタ41を用いた場合である。
【0241】
第10の実施形態の特徴は、無線部構成部品の数を減らすために、送信部と受信部で共用できる送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ40を用いた点である。
【0242】
この送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ40とは、通過させる信号の周波数および帯域幅をある範囲内で任意の大きさに変えることが可能であるフィルタである。
【0243】
図中、図16と同じ符号についてはこれらの図の説明を参照していただき、ここでは省略する。40は送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ、41は受信部用帯域可変RF帯域通過フィルタである。
【0244】
ここで、第11の実施形態に用いられる送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ40は、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じて、前記のように通過帯域の中心周波数および帯域幅をある範囲内で任意の大きさに調整することが可能である。
【0245】
また、受信部用帯域可変RF帯域通過フィルタ41は、デジタル信号処理部100からの制御信号に応じて、入力された受信RF信号に対し、その入力された信号から不要な信号を除去する必要がある場合は、不要な信号を除去する帯域通過フィルタとして動作し、不要な信号を除去する必要がない場合はそのまま信号を通過させるように動作する。
【0246】
第11の実施形態の具体的な動作は、受信部の動作については、第10の実施形態の動作において第1の受信信号切り換え手段28と第1の受信部用RF帯域通過フィルタ2と第2の受信部用RF帯域通過フィルタ29と第3の受信部用RF帯域通過フィルタ30と第2の受信信号切り換え手段31と第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10との動作を送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ40が行い、受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット33の動作を受信部用帯域可変RF帯域通過フィルタ41が行った場合に等しく、また送信部の動作については、第1の送信部用RF帯域通過フィルタ10の動作を送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ40が行う場合に等しいため、ここでは説明の省略する。
【0247】
第11の実施形態では、第10の実施形態と同様に、無線部構成部品を減らしつつも従来の無線機と同等の機能を有し、複数の無線通信システムで利用できる無線機を実現することが可能となる。
【0248】
また、第11の実施形態の動作説明においても、第10の実施形態の場合と同様に、これ以外の無線方式と無線通信システムの組み合わせであってもよい。
【0249】
【発明の効果】
本発明によれば、無線機の送信部と受信部の部品を共通化でき、小型で軽量な無線送受信機を提供することができ、特に、複数の無線通信システムで利用できるマルチモードの無線送受信機でありながら、小型で軽量なマルチモード無線送受信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われない無線通信システムで利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF利得可変増幅器と直交変調器とベースバンド低域通過フィルタとベースバンド利得可変増幅器とを共用した無線機のブロック図。
【図2】 第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3のブロック図。
【図3】 送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ5のブロック図。
【図4】 図3の変形例を示す図。
【図5】 図3の別の変形例を示す図。
【図6】 本発明の第2の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われない無線通信システムで利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF利得可変増幅器と直交変調器とベースバンド低域通過フィルタとベースバンド利得可変増幅器とを共用した無線機のブロック図。
【図7】 第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13のブロック図。
【図8】 本発明の第3の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われない無線通信システムで利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF/IF利得可変増幅器と直交変調器とベースバンド低域通過フィルタとを共用した無線機のブロック図。
【図9】 本発明の第4の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われない無線通信システムで利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF利得可変増幅器と直交変調器とベースバンド低域通過フィルタとを共用した無線機のブロック図。
【図10】 本発明の第5の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われない無線通信システムで利用でき、送信部の無線方式に「Translation Loop」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部で直交変調器とベースバンド低域通過フィルタとを共用した無線機のブロック図。
【図11】 本発明の第6の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部で、RF利得可変増幅器と直交変調器とを共用した無線機のブロック図。
【図12】 第1の送受信部共用RF利得可変増幅器3’のブロック図。
【図13】 本発明の第7の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用でき、送受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部で、RF利得可変増幅器と直交変調器とを共用した無線機のブロック図。
【図14】 第2の送受信部共用RF利得可変増幅器13’のブロック図。
【図15】 本発明の第8の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF/IF利得可変増幅器と直交変調器とを共用した無線機のブロック図。
【図16】 本発明の第9の実施形態に係る無線送受信機であり、送受信が同時に行われる無線通信システムで利用でき、送信部の無線方式に「Super-Heterodyne」、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF利得可変増幅器と直交変調器とを共用した無線機のブロック図。
【図17】 本発明の第10の実施形態に係る無線送受信機であり、送信部の無線方式として「Direct-Conversion」または「Super-Heterodyne」または「Translation Loop」を用い、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF/IF利得可変増幅器と直交変調器とベースバンド帯域可変低域通過フィルタとベースバンド利得可変増幅器とを共用し、切り換え手段等により信号経路や仕様部品を切り換えることで複数の無線通信システムで利用できる無線機のブロック図。
【図18】 本発明の第11の実施形態を表す無線送受信機であり、送信部の無線方式として「Direct-Conversion」または「Super-Heterodyne」または「Translation Loop」を用い、受信部の無線方式に「Direct-Conversion」を用い、送信部と受信部でRF/IF帯域可変帯域通過フィルタとRF/IF利得可変増幅器と直交変調器とベースバンド帯域可変低域通過フィルタとベースバンド利得可変増幅器とを共用し、中心周波数や通過帯域幅を任意の値に調整できる帯域通過フィルタを用い、切り換え手段等により信号経路を切り換えることで複数の無線通信システムで利用できる無線機のブロック図。
【図19】 従来の技術を用いて構成した、複数の無線通信システムで利用できる無線機の図。
【符号の説明】
1 受信信号入力端子
2 第1の受信部用RF帯域通過フィルタ
3,3’ 第1の送受信部共用RF利得可変増幅器
4 送受信部共用直交変復調器
5 送受信部共用ベースバンド低域通過フィルタ
6 送受信部共用ベースバンド利得可変増幅器
7 受信信号出力端子
8 送信信号入力端子
9 第1のシンセサイザ
10 第1の送信部用RF帯域通過フィルタ
11 第1の送信部用RF利得可変駆動増幅器
12 送信信号出力端子
13,13’ 第2の送受信部共用RF利得可変増幅器
14 送信部用RF緩衝増幅器
15 送受信部共用RF/IF利得可変増幅器
16 第1の受信部用ベースバンド利得可変増幅器
17 送信部用IF帯域通過フィルタ
18 第1の周波数変換器
19 第2のシンセサイザ
20 送信部用IF利得可変増幅器
21 第1の受信部用低雑音増幅器
22 位相比較器
23 ループフィルタ
24 電圧制御発振器
25 第1の受信部用低域通過フィルタ
26 第1の送信部用低域通過フィルタ
27 送信部用ベースバンド利得可変増幅器
28 第1の受信信号切り換え手段
29 第2の受信部用RF帯域通過フィルタ
30 第3の受信部用RF帯域通過フィルタ
31 第2の受信信号切り換え手段
32 第2の送受信部共用のRF/IF利得可変増幅器
33 受信部用RF帯域通過フィルタと信号伝送路とそれらの切り換え手段を備えたユニット
34 送受信部共用ベースバンド帯域可変低域通過フィルタ
35 第1の送信ベースバンド信号切り換え手段
36 第2の送信ベースバンド信号切り換え手段
37 第1の送信信号切り分け手段
38 第2の送信信号切り分け手段
39 RF送信信号切り換え手段
40 送受信部共用帯域可変RF帯域通過フィルタ
41 受信部用帯域可変RF帯域通過フィルタ
42 第1の直交復調器
43 第2の受信部用低域通過フィルタ
44 第2の直交復調器
45 第2の受信部用低域通過フィルタ
46 第2の受信部用ベースバンド利得可変増幅器
47 第4の受信部用RF帯域通過フィルタ
48 第3の受信部用低雑音増幅器
49 第3の直交復調器
50 第3の受信部用低域通過フィルタ
51 第3の受信部用ベースバンド利得可変増幅器
52 第1の直交変調器
53 第2の送信部用RF帯域通過フィルタ
54 第2の直交変調器
55 第2の送信用低域通過フィルタ
56 第2の周波数変換器
57 第3の直交変調器
58 第3の送信部用低域通過フィルタ
100 デジタル信号処理部
210 可変減衰器
220 利得可変低雑音増幅器
230 HPF
240 合波器
301 1次LPF
302 2次LPF
303 2次LPF
304,314 バイパススイッチ
311 1次利得可変LPF[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio transceiver used in a radio communication system, and more particularly to a radio transceiver of a multimode radio used in a plurality of radio communication systems.
[0002]
[Prior art]
A wireless device used in a wireless communication system includes a transmission unit (hereinafter referred to as a transmission unit) used when the wireless device transmits a signal and a reception unit (hereinafter referred to as a reception unit) used when receiving a signal transmitted from another wireless device. , Receiving part).
[0003]
The configuration method of the transmission unit and the reception unit differs depending on the wireless method used for the transmission unit and the reception unit. There are various types of wireless systems such as “Super-Heterodyne” and “Direct-Conversion”, and the wireless system most suitable for a wireless communication system using a wireless device is selected.
[0004]
In a conventional radio device, a radio system most effective for the radio communication system is selected for a radio communication system to be used, and a transmitter and a receiver of the radio system are configured. That is, it is normal to configure a radio device dedicated to the radio communication system for one radio communication system, and one radio device supports only one radio communication system.
[0005]
Recently, however, there has been an increasing demand for “multi-mode wireless devices” that can be used in a plurality of wireless communication systems with a single wireless device. When trying to realize a multi-mode wireless device that can be used in a plurality of wireless communication systems with a single wireless device in the prior art, a transmitter and a receiver dedicated to a plurality of wireless communication systems are connected to the wireless communication system. A number of radios must be arranged, and the radios become very large.
[0006]
FIG. 19 shows an example of a multimode radio. FIG. 19 shows a multi-mode radio that can be used in three radio communication systems. The radio systems of the transmitter for the radio communication system are called “Direct-Conversion”, “Super-Heterodyne”, and “Translation Loop”, respectively. The wireless method is “Direct-Conversion”. Specific wireless communication systems that can be used in this multimode wireless device are, for example, three wireless communication systems of GSM900, W-CDMA, and PHS.
[0007]
In the figure, 1 is a received signal input terminal, 2 is a first RF band pass filter for receiving unit, 7 is a received signal output terminal, 8 is a transmission signal input terminal, 9 is a first synthesizer, and 10 is a first transmission. RF band pass filter for a part, 11 is a variable RF gain driving amplifier for a first transmission part, 12 is a transmission signal output terminal, 14 is an RF buffer amplifier for a transmission part, and 16 is a baseband gain variable amplifier for a first reception part. , 17 is a transmitter IF bandpass filter, 18 is a first frequency converter, 19 is a second synthesizer, 20 is a transmitter IF gain variable amplifier, 21 is a first receiver low noise amplifier, 22 Is a phase comparator, 23 is a loop filter, 24 is a voltage controlled oscillator, 25 is a low-pass filter for the first receiver, 26 is a low-pass filter for the first transmitter, and 27 is a baseband gain for the transmitter. Variable amplifier 28 is the first receive signal disconnect 29, a second receiving unit RF band pass filter, 30 a third receiving unit RF band pass filter, 31 a second received signal switching unit, and 35 a first transmission baseband signal switching unit. , 39 is an RF transmission signal switching means, 42 is a first quadrature demodulator, 43 is a second low pass filter for the receiving unit, 44 is a second quadrature demodulator, and 45 is a low pass for the second receiving unit. A pass filter, 46 is a baseband gain variable amplifier for the second receiver, 47 is an RF bandpass filter for the fourth receiver, 48 is a low noise amplifier for the third receiver, and 49 is a third quadrature demodulator. , 50 is a third low-pass filter for the receiver, 51 is a third baseband gain variable amplifier for the receiver, 52 is a first quadrature modulator, 53 is an RF bandpass filter for the second transmitter, 54 is a second quadrature modulator, and 55 is a second low-frequency transmission band. Filter, a second frequency converter 56, a third quadrature modulator 57, 58 is a low-pass filter for the third transmission unit.
[0008]
As described above, when a multi-mode wireless device that can be used in a plurality of wireless communication systems is to be realized using the conventional technology, a plurality of dedicated wireless communication systems must be arranged as many transmitters and receivers as the number of wireless communication systems. In other words, the size of the wireless device becomes large, and disadvantages such as an increase in weight of the wireless device and an increase in power consumption arise.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a wireless transmitter / receiver that is small and lightweight by sharing components of a transmitter and a receiver of a wireless device, and in particular, a multimode wireless transmitter / receiver that can be used in a plurality of wireless communication systems. However, it is to provide a small and lightweight multi-mode wireless transceiver.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  A first invention includes a digital signal processing unit (100) for processing a baseband transmission signal and a baseband reception signal, a frequency synthesizer (9) for outputting a transmission local oscillation signal and a reception local oscillation signal, and the base A quadrature modulator / demodulator (4) for outputting a high-frequency transmission signal by a band transmission signal and the transmission local oscillation signal, and outputting the baseband reception signal by a received high-frequency reception signal and the reception local signal; The high frequency transmission signal output from the quadrature modulator / demodulator is amplified and supplied to the high frequency transmission signal output terminal, and the high frequency reception signal obtained from the high frequency reception signal input terminal is amplified and supplied to the quadrature modulator / demodulator. Shared variable gain amplifier (3)A transmission / reception baseband low-pass filter (5) to which a baseband transmission signal from the digital signal processor and a baseband reception signal from the quadrature modulator / demodulator are selectively supplied, and the transmission / reception baseband The low-pass filter has a multi-stage low-pass filter (301, 302, 303) and switching means (304) for lowering the order of the multi-stage low-pass filter when transmitting and increasing when receiving. At the time of transmission, a baseband transmission signal that has passed through the transmission / reception baseband low-pass filter is supplied to the quadrature modulator / demodulator, and at the time of reception, the baseband reception signal that has passed through the transmission / reception baseband low-pass filter is converted to the digital signal. To be supplied to the signal processorIt is the radio | wireless transmitter / receiver characterized by this.
[0011]
  A second invention is the radio transceiver according to the first invention, characterized in that the transmission / reception variable gain amplifier includes a variable gain amplifier and attenuation means for receiving an output of the variable gain amplifier.
[0012]
  A third invention is the radio transceiver according to the first invention, wherein the transmission / reception variable gain amplifier includes an attenuation means and a variable gain amplifier that receives an output of the attenuation means.
[0013]
  According to a fourth aspect of the invention, the digital signal processing unit controls a frequency band of local oscillation signals for transmission and reception output from the frequency synthesizer according to a radio communication system used from among a plurality of radio communication systems. In addition, in the wireless transceiver according to the first aspect of the present invention, the gain of the transmission / reception variable gain amplifier is controlled.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
(First embodiment: a radio that can be used in a radio communication system that does not perform transmission and reception at the same time, and uses “Direct-Conversion” as the radio system of the transmission and reception unit, and the first transmitter and receiver unit shared RF gain variable that can be shared by transmission and reception Radio equipment using amplifier 3, transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4, transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5, and transmitter / receiver shared baseband gain variable amplifier 6)
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which transmission / reception is not performed simultaneously (meaning that transmission / reception is not performed at the same timing using time division multiplexing; the same applies hereinafter). This is a wireless device that uses “Direct-Conversion” as the system and shares the wireless component components that were conventionally provided separately for the transmitter and receiver in the transmitter and receiver.
[0017]
Features of the first embodiment are a variable gain amplifier for amplifying a radio frequency (RF) signal, a low-pass filter for a baseband signal, and a baseband signal amplifying conventionally provided separately for a transmitter and a receiver, respectively. A quadrature modulator that outputs the RF signal by sharing the I / Q channel baseband signal and the local oscillation (LO) signal for the transmitter, Multiply the RF signal for the signal by the LO signal and transmit it using the quadrature demodulator for both transmission and reception that has both functions of the quadrature demodulator that outputs the I-channel and Q-channel baseband signals for the receiver. Shared by the receiver and receiver. That is, the transmission / reception quadrature modulator / demodulator means one having only one I-channel frequency converter and one Q-channel frequency converter. The transmission / reception shared quadrature modulator / demodulator may include a 90-degree phase shifter and a buffer amplifier.
[0018]
In the first embodiment, since the transmitter and the receiver share the components, the transmitter and the receiver can be used in a wireless communication system such as GSM (Global System for Mobile communication) where the transmitter and the receiver do not operate at the same time. By using the first embodiment, the configuration of the radio can be made smaller and simpler than the conventional one, and the capacity and current consumption of the radio can be reduced.
[0019]
In the figure, 1 is a received signal input terminal, 2 is an RF bandpass filter for the first receiving unit, 3 is an RF gain variable amplifier shared by the first transmitting / receiving unit, 4 is a quadrature modulator / demodulator shared by the transmitting / receiving unit, and 5 is shared by the transmitting / receiving unit. Baseband low-pass filter, 6 is a baseband gain variable amplifier shared by a transmission / reception unit, 7 is a reception signal output terminal, 8 is a transmission signal input terminal, 9 is a first frequency synthesizer (hereinafter simply referred to as a synthesizer), and 10 is a first 1 is an RF bandpass filter for a transmitter, 11 is an RF gain variable drive amplifier for a first transmitter, 12 is a transmission signal output terminal, and 100 is a digital signal processor.
[0020]
Here, the first transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 3 has both functions of a transmitting unit RF gain variable buffer amplifier and a receiving unit RF gain variable low noise amplifier, and at the time of transmission or reception, digital signal processing is performed. This is an amplifier whose function can be switched in accordance with a control signal from the unit 100. Specifically, at the time of transmission, that is, when used as a transmitter RF gain variable buffer amplifier, the gain is small enough not to exceed the maximum input power value of the first transmitter RF gain variable drive amplifier 11 in the subsequent stage. It has the characteristic of amplifying and has the function of amplifying the input RF signal to any size within a limited range. On the other hand, when used as a receiver RF gain variable low noise amplifier at the time of reception, there is no gain limitation as at the time of transmission, so it has the characteristic of amplifying with a larger gain than at the time of transmission, and the input received RF It has a function that can amplify a signal to an arbitrary size within a limited range.
[0021]
FIG. 2 is a block diagram of the first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3. The first transceiver variable RF gain amplifier 3 includes a variable gain low noise amplifier (V-LNA) 220 and a subsequent variable attenuator (V-ATT) 210. The digital signal processing unit 100 knows whether the currently handled signal is a transmission signal or a reception signal, and both the variable gain low noise amplifier 220 and the variable attenuator 210 gain according to the control signal from the digital signal processing unit 100. In addition, the amount of attenuation can be changed.
[0022]
When a transmission signal is input, the variable attenuator 210 has a gain larger than necessary obtained from the variable gain low noise amplifier 220, and the maximum input power of the first transmitter RF gain variable drive amplifier 11 as the subsequent stage. Attenuate to the extent that the value is not exceeded. On the other hand, when a received signal is input, the attenuation is set to zero.
[0023]
Further, the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 has only one I-channel frequency converter and one Q-channel frequency converter. The transmission / reception shared quadrature modulator / demodulator may include a 90-degree phase shifter and a buffer amplifier. This quadrature modulator / demodulator combines the functions of both a transmitter quadrature modulator and a receiver quadrature demodulator, and can switch the function according to a control signal from the digital signal processing unit 100 during transmission or reception. . Specifically, when used during transmission, the input baseband signal to be transmitted is multiplied by the LO signal to perform frequency conversion to an RF signal. When used during reception, the received received RF signal Is multiplied by the LO signal to perform frequency conversion to a baseband signal.
[0024]
As the frequency converter used in the transmission / reception unit shared quadrature modulator / demodulator 4, a frequency converter having a wide input / output frequency range that operates correctly from a baseband signal to an RF signal as an input and output signal is used. For example, a frequency converter disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-252324 can be used.
[0025]
The transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5 has both functions of a transmitter baseband low-pass filter and a receiver baseband low-pass filter, and performs digital signal processing during transmission or reception. This is a low-pass filter whose function can be switched according to a control signal from the unit 100. Specifically, when used at the time of transmission, it operates as a low-pass filter that passes only signal components to be transmitted out of the baseband signal input from the transmission signal input terminal 8 and removes unnecessary signal components. When used sometimes, it operates as a low-pass filter that passes only the necessary signal components of the received signal and removes unnecessary signal components.
[0026]
3 to 5 show configuration examples of the transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5.
[0027]
The transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5 shown in FIG. 3 includes a first-order low-pass filter (first-order LPF) 301, a second-order low-pass filter (second-order LPF) 302, a second-order low-pass filter (second-order). LPF) 303, and a bypass switch 304 for bypassing the secondary LPF 303. LPFs 301, 302, and 303 are active filters, and their gains are 20 dB, 10 dB, and 10 dB, respectively. Further, ON / OFF of the bypass switch 304 and ON / OFF of the power supply of the secondary LPF 303 are controlled by control signals from the digital signal processing unit 100 in FIG.
[0028]
Since the received signal passes through the first-order LPF 301, the second-order LPF 302, and the second-order LPF 303, the order of the low-pass filter of the entire reception system is the fifth order, and the gain is 40 dB. On the other hand, since the transmission signal passes through the first-order LPF 301, the second-order LPF 302, and the bypass switch 304, the order of the low-pass filter of the entire transmission system is third-order, and the gain is 30 dB.
[0029]
The cutoff characteristic becomes steeper as the order of the low-pass filter increases. Therefore, by using the transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5 as shown in FIG. 3, the order of the reception system low-pass filters (301, 302, 303) required to have a sharp cutoff characteristic is increased. On the other hand, the order of the transmission low-pass filter (301, 302, 304), which is not required to be as steep as the cutoff characteristic, is lowered, and at the same time the power of the secondary LPF 303 is turned off, so that the power consumption can be reduced. It is.
[0030]
A transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5 shown in FIG. 4 is a modification of FIG. 3, and uses a bypass switch 314 for bypassing the primary LPF 301 instead of the bypass switch 304. ON / OFF of the bypass switch 314 and ON / OFF of the power supply of the primary LPF 301 are controlled by a control signal from the digital signal processing unit 100 in FIG.
[0031]
Since the received signal passes through the first-order LPF 301, the second-order LPF 302, and the second-order LPF 303, the order of the low-pass filter of the entire reception system is the fifth order, and the gain is 40 dB. On the other hand, since the transmission signal passes through the bypass switch 314, the second-order LPF 302, and the second-order LPF 303, the order of the low-pass filter in the entire transmission system is fourth-order, and the gain is 20 dB.
[0032]
A transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5 shown in FIG. 5 is a modification of FIG. 3, and uses a primary gain variable LPF 311 instead of the primary LPF 301. The gain of the primary gain variable LPF 311 is controlled to 0 to 20 dB by a control signal from the digital signal processing unit 100 of FIG.
[0033]
Since the received signal passes through the primary gain variable LPF 311, the secondary LPF 302, and the secondary LPF 303, the order of the low-pass filter of the entire reception system is the fifth order, and the gain is 20 to 40 dB. On the other hand, since the transmission signal passes through the primary gain variable LPF 311, the secondary LPF 302, and the bypass switch 304, the order of the low-pass filter of the entire transmission system is the third order, and the gain is 10 to 30 dB.
[0034]
The transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 functions as a transmission unit baseband gain variable amplifier and a reception baseband gain variable amplifier, and controls from the digital signal processing unit 100 during transmission or reception. This is a baseband amplifier whose function can be switched according to a signal. Specifically, when used at the time of transmission, it operates as a baseband gain variable amplifier that can amplify the input baseband signal to be transmitted to an arbitrary magnitude within a certain limited range. It operates as a baseband gain variable amplifier that can amplify the received baseband signal to an arbitrary magnitude within a limited range.
[0035]
The specific operation of the first embodiment will be described below. In the specific description, GSM900 is taken as an example of the radio communication system, and the frequency configuration shown in Table 1 below is used.
[0036]
[Table 1]
Figure 0003746209
[0037]
(When sending)
A GSM900 transmission baseband signal having a frequency component from DC to 100 kHz is input from the digital signal processing unit 100 via the transmission signal input terminal 8 and input to the transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5.
[0038]
The transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5 passes only the GSM900 signal component from the DC component to be transmitted to 100 kHz in the input GSM900 transmit baseband signal, and removes other unnecessary signals. After that, the GSM 900 transmission baseband signal is output to the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6.
[0039]
The transmitter / receiver shared baseband gain variable amplifier 6 amplifies the input transmission baseband signal of GSM900 to an arbitrary magnitude, and then outputs the amplified signal to the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0040]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input GSM900 transmission baseband signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, and the frequency is 880 to 915 MHz, which is the GSM900 transmission frequency. After the conversion to the RF signal, the transmission RF signal of the GSM 900 is output to the first transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 3.
[0041]
Here, the frequency of the first LO signal output from the first synthesizer 9 is 880 to 915 MHz, which is the same as the transmission RF frequency of GSM900.
[0042]
The first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 amplifies the input transmission RF signal of GSM900 to an arbitrary size within a certain limited range, and outputs the amplified signal to the first transmitter RF bandpass filter 10 To do.
[0043]
The first transmitter RF bandpass filter 10 passes only the signal components of the GSM900 to be transmitted from the input RF signal of GSM900 up to a frequency of 880 to 915 MHz, and other unnecessary signal components. Is then output to the first transmitter RF gain variable drive amplifier 11.
[0044]
The first transmitter RF gain variable drive amplifier 11 amplifies the input transmission RF signal of GSM900 to an arbitrary magnitude within a certain limited range, and further through the transmission signal output terminal 12, further a power amplifier and Output to the outside through an antenna (both not shown).
[0045]
(When receiving)
A GSM900 received RF signal received by an antenna (not shown) is input to the first receiver RF bandpass filter 2 via the received signal input terminal 1.
[0046]
The RF band pass filter 2 for the first receiving unit passes only the signal component having a frequency component of 925 to 960 MHz, which is the signal component of the GSM900 to be received, of the received reception RF signal, and other unnecessary signal components. After the removal, the received RF signal of GSM900 is output to the first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3.
[0047]
The first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 amplifies the received GSM900 received RF signal to an arbitrary magnitude within a certain limited range, and outputs the amplified signal to the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0048]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the received GSM900 received RF signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, frequency-converts it to the baseband, and then receives the received baseband of the GSM900. The signal is output to the transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5.
[0049]
Here, the frequency of the first LO signal output from the first synthesizer 9 is 925 to 960 MHz, which is the same as the reception RF signal frequency of the GSM900.
[0050]
The transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5 passes only the signal components from the DC component of the GSM900 signal component to be received up to 100 kHz among the received baseband signals of the GSM900, and other unnecessary signals. Then, the GSM 900 reception baseband signal is output to the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6.
[0051]
The transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 amplifies the received baseband signal of GSM900 to an arbitrary value within a limited range, and then receives the digital signal processing unit 100 via the reception signal output terminal 7. Output to.
[0052]
As described above, in the first embodiment of the present invention, the RF gain variable amplifier, the baseband low-pass filter, the baseband gain variable amplifier, and the quadrature modulation that are conventionally provided separately in the transmission unit and the reception unit, respectively. By sharing the transmitter and quadrature demodulator, it is possible to realize a wireless device that has the same function as a conventional wireless device while reducing the number of wireless component parts and can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are not performed simultaneously. It becomes possible.
[0053]
In the description of the operation of the first embodiment of the present invention, GSM900 is taken up as an example of a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time, but may be used in other wireless communication systems other than GSM900.
[0054]
(Second embodiment: a radio that can be used in a radio communication system that does not perform transmission and reception at the same time, and uses “Direct-Conversion” as the radio method of the transmission and reception unit, and a second RF gain variable that can be shared by transmission and reception Radio unit using amplifier 13, transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4, transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5, and transmitter / receiver shared baseband gain variable amplifier 6)
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system that does not perform transmission / reception at the same time, and uses “Direct-Conversion” as the wireless method of the transmission / reception unit. It is a wireless device in which the wireless unit components provided separately are shared by the transmission unit and the reception unit.
[0055]
The second embodiment is a modification of the first embodiment. In the first embodiment, the first transmission / reception having the functions of an RF low noise amplifier for a receiver and an RF gain variable buffer amplifier for a transmitter is provided. The shared RF variable amplifier 3 is shared by the transmitter and the receiver. In the second embodiment, the second embodiment has functions of an RF low noise amplifier for the receiver and an RF gain variable drive amplifier for the transmitter. This is a case where the transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 is shared by the transmitter and the receiver.
[0056]
The second embodiment is used when the power value of the signal to be received is larger than when the first embodiment is used.
[0057]
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are referred to in the description of FIG. Reference numeral 13 denotes a second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier, and reference numeral 14 denotes a transmitter RF buffer amplifier.
[0058]
Here, the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 has both functions of the transmitter RF gain variable drive amplifier and the receiver RF gain variable low noise amplifier, and at the time of transmission or reception, digital signal processing is performed. This is an amplifier whose function can be switched in accordance with a control signal from the unit 100. Specifically, at the time of transmission, that is, when used as a transmitter RF gain variable drive amplifier, the transmission signal amplified by the transmitter RF buffer amplifier 14 is attenuated above the maximum input level of V-LNA 220 (described later). And then has the property of amplifying again. On the other hand, when it is used for reception, that is, for an RF gain variable low noise amplifier for a receiver, it has a characteristic that there is no limit of input power value as in transmission.
[0059]
FIG. 7 is a block diagram of the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13. The second transceiver variable RF gain amplifier 13 includes a variable attenuator (V-ATT) 210 and a subsequent variable gain low noise amplifier (V-LNA) 220. The digital signal processing unit 100 knows whether the currently handled signal is a transmission signal or a reception signal, and both the variable attenuator 210 and the variable gain low noise amplifier 220 are attenuated according to the control signal from the digital signal processing unit 100. The amount and gain can be varied.
[0060]
Since the variable attenuator 210 is originally designed to input a weak RF reception signal when a transmission signal is input, the variable gain attenuator 210 is designed to input a weak RF reception signal. A large level signal obtained from the amplifier 14 that exceeds the maximum input power value of the variable gain low noise amplifier 220 is attenuated so as not to exceed the maximum input power value of the variable gain low noise amplifier 220. On the other hand, when a received signal is input, the attenuation is set to zero.
[0061]
The specific operation of the second embodiment is the same as the operation of the first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 during transmission and the first transmitter RF gain variable in the specific operation of the first embodiment. The operation performed by the drive amplifier 11 is the same as that of the first embodiment except that the transmitter RF buffer amplifier 14 and the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 shown in FIG. This is omitted here.
[0062]
In the second embodiment, as in the first embodiment, a wireless device that has the same functions as a conventional wireless device while reducing the number of wireless component parts and can be used in a wireless communication system that does not perform transmission and reception simultaneously. It can be realized.
[0063]
(Third embodiment: a radio that can be used in a radio communication system that does not perform transmission and reception at the same time, using "Super-Heterodyne" as the radio system of the transmitter and "Direct-Conversion" as the radio system of the receiver (Radio equipment using transmitter / receiver shared variable RF / IF gain amplifier 15, transmitter / receiver shared quadrature demodulator 4 and transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5)
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time. The transmission unit wireless system is “Super-Heterodyne”, and the reception unit wireless system is “Direct-Conversion”. In the conventional wireless device, the transmitting unit and the receiving unit share the wireless unit components that have been provided separately for the transmitting unit and the receiving unit, respectively.
[0064]
The third embodiment is a modification of the first embodiment, and the first embodiment is a case where “Direct-Conversion” is used for the radio scheme of the transmission unit, but the third embodiment This is a case where “Super-Heterodyne” is used as the radio system of the transmission unit.
[0065]
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are referred to in the description of FIG. 15 is a variable RF / IF gain amplifier for transmitting / receiving unit, 16 is a baseband gain variable amplifier for the first receiving unit, 17 is an intermediate frequency (IF) bandpass filter for transmitting unit, 18 is a first frequency converter, 19 Is the second synthesizer.
[0066]
Here, the transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 15 has both functions of a transmitter IF variable variable amplifier and a receiver RF gain variable low noise amplifier, and at the time of transmission or reception, a digital signal processing unit This amplifier can switch its function in accordance with a control signal from 100. Specifically, when used at the time of transmission, it has a characteristic of amplifying an IF signal input as an IF gain variable amplifier to an arbitrary size within a certain limited range. On the other hand, when used at the time of reception, the noise figure, which is a characteristic of a low noise amplifier, has a characteristic that it is sufficiently small, and has a function that can amplify the input received RF signal to an arbitrary size within a limited range. Have. FIG. 2 is a block diagram of the transmitter / receiver shared RF / IF variable gain amplifier 15.
[0067]
The specific operation of the third embodiment will be described below. In a specific description, GSM900 is taken as an example of a radio communication system, and the following frequency configuration is used.
[0068]
[Table 2]
Figure 0003746209
[0069]
(When sending)
A GSM 900 transmission baseband signal is input from the digital signal processing unit 100 via the transmission signal input terminal 8 and input to the transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5.
[0070]
The transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5 allows only GSM900 signals from the DC component to be transmitted to 100 kHz among the input GSM900 transmit baseband signals, and removes other unnecessary signals. Thereafter, the transmission baseband signal of GSM900 is output to the transmission / reception unit shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0071]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input GSM900 transmission baseband signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, and the frequency becomes a 190 MHz IF signal that is the IF frequency of the GSM900. After the conversion, the transmission IF signal of the GSM 900 is output to the transmission / reception unit shared RF / IF gain variable amplifier 15.
[0072]
Here, the frequency of the first LO signal output from the first synthesizer 9 is 190 MHz, which is the transmission IF frequency of GSM900.
[0073]
The transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 15 amplifies the input transmission IF signal of the GSM 900 to an arbitrary magnitude within a certain limited range, and outputs the amplified signal to the transmitter IF bandpass filter 17.
[0074]
The transmitter IF bandpass filter 17 passes only the IF signal component of the GSM900 to be transmitted with a frequency of 190 MHz ± 100 kHz from the input IF signal of the GSM900, and removes other unnecessary signal components. Thereafter, the data is output to the first frequency converter 18.
[0075]
The first frequency converter 18 multiplies the input GSM900 transmission IF signal by the second LO signal output from the second synthesizer 19, and transmits the GSM900 to be transmitted at a frequency of 880 to 915 MHz. The RF signal is output to the first transmitter RF bandpass filter 10.
[0076]
Here, the frequency of the second LO signal output from the second synthesizer 19 is 1070 to 1105 MHz or 690 to 725 MHz, which is the sum or difference of the transmission RF frequency and the transmission IF frequency of the GSM900. is there. Note that either of the above frequencies may be used as the second LO signal frequency.
[0077]
The first transmitter RF bandpass filter 10 passes only the signal components of the GSM900 to be transmitted from the input RF signal of GSM900 up to a frequency of 880 to 915 MHz, and other unnecessary signal components. Is then output to the first transmitter RF gain variable drive amplifier 11.
[0078]
The first transmitter RF gain variable drive amplifier 11 amplifies the input GSM900 transmission RF signal to an arbitrary magnitude within a limited range, and outputs the amplified signal to the outside via the transmission signal output terminal 12 .
[0079]
(When receiving)
The specific operation at the time of reception of the third embodiment is the same as the first transmission / reception unit shared RF gain variable amplifier 3 and the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 in the specific operation at the time of reception of the first embodiment. Are different from each other only in the point that the RF / IF gain variable amplifier 15 shared by the transmitting / receiving unit and the first baseband gain variable amplifier 16 for the receiving unit differ, and the other operations are the same as in the first embodiment. Then, explanation is omitted.
[0080]
As described above, in the third embodiment, the RF and IF gain variable amplifier, the baseband low-pass filter, the baseband gain variable amplifier, and the quadrature modulator that are conventionally provided separately in the transmission unit and the reception unit, respectively. And by sharing the quadrature demodulator, it is possible to realize a radio that can be used in a radio communication system that has the same functions as a conventional radio, but does not transmit and receive at the same time, while reducing the number of radio components. Become.
[0081]
In the description of the operation of the third embodiment, GSM900 is taken as an example of a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time, but may be used in other wireless communication systems other than GSM900.
[0082]
(Fourth embodiment: a radio that can be used in a radio communication system that does not perform transmission and reception at the same time, using "Super-Heterodyne" as the radio system of the transmitter and "Direct-Conversion" as the radio system of the receiver A radio using a second variable RF gain amplifier 13 for transmitting / receiving unit, a quadrature modulator / demodulator 4 for transmitting / receiving unit, and a baseband low-pass filter 5 for transmitting / receiving unit)
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time. “Super-Heterodyne” is used as the wireless method of the transmitting unit, and “Direct-Conversion” is used as the wireless method of the receiving unit. In the conventional wireless device, the transmitting unit and the receiving unit share the wireless unit components that have been provided separately for the transmitting unit and the receiving unit, respectively.
[0083]
The fourth embodiment is a modification of the third embodiment, and in the third embodiment, the transceiver RF / RF shared by the receiver RF low noise amplifier and the transmitter IF gain variable amplifier is provided. The IF gain variable amplifier 15 is shared by the transmission unit and the reception unit. In the fourth embodiment, the second transmission / reception having functions of the reception unit RF low noise amplifier and the transmission unit RF gain variable drive amplifier is used. This is a case where the shared RF variable amplifier 13 is shared between the transmitter and the receiver.
[0084]
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 6 or FIG. 8 are referred to in the description of FIG. 6 or FIG. Reference numeral 20 denotes a transmitter IF variable gain amplifier.
[0085]
The specific operation of the fourth embodiment is the same as the specific operation of the third embodiment shown in FIG. 8 and the operation performed by the transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 15 during transmission and the first transmitter. The third embodiment is the same as the third embodiment except that the transmission unit IF gain variable amplifier 20 and the second transmission / reception unit shared RF gain variable amplifier 13 shown in FIG. Since it is the same as above, it is omitted here.
[0086]
In the fourth embodiment, as in the first embodiment, a wireless device that has the same functions as a conventional wireless device while reducing the number of wireless component parts and can be used in a wireless communication system that does not perform transmission and reception simultaneously. It can be realized.
[0087]
(Fifth embodiment: a radio that can be used in a radio communication system that does not perform transmission and reception at the same time, using “Translation Loop” as a radio scheme of a transmitter and “Direct-Conversion” as a radio scheme of a receiver. A radio using a transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 and a transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5)
FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention, which can be used for a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time, and that “Translation Loop” is set as the wireless method of the transmitting unit and “Direct-Conversion” is set as the wireless method of the receiving unit. It is a wireless device that uses a wireless unit component part that is conventionally provided separately for the transmission unit and the reception unit in the transmission unit and the reception unit.
[0088]
The fifth embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment, and in the first embodiment, “Direct-Conversion” is used for the radio system of the transmission unit, but the fifth embodiment In this case, “Translation Loop” is used as the radio system of the transmission unit.
[0089]
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 9 are referred to the description of FIG. 9 and are omitted here. 21 is a first low-noise amplifier for receiving unit, 22 is a phase comparator, 23 is a loop filter, and 24 is a voltage controlled oscillator.
[0090]
Here, the voltage controlled oscillator 24 is an oscillator that can change the frequency of an oscillation signal to be output in accordance with the magnitude of an input voltage, and an oscillator that can control an oscillation frequency to be output by changing an input voltage value. is there.
[0091]
The specific operation of the fifth embodiment will be described below. In a specific description, GSM900 is taken as an example of a radio communication system, and the following frequency configuration is used.
[0092]
[Table 3]
Figure 0003746209
[0093]
(When sending)
A GSM 900 transmission baseband signal is input from the digital signal processing unit 100 via the transmission signal input terminal 8 and input to the transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5.
[0094]
The transmitter / receiver shared baseband low-pass filter 5 allows only GSM900 signals from the DC component to be transmitted to 100 kHz among the input GSM900 transmit baseband signals, and removes other unnecessary signals. Thereafter, the transmission baseband signal of GSM900 is output to the transmission / reception unit shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0095]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input GSM900 transmission baseband signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, and the frequency is the first frequency of 95 MHz which is the IF frequency of the GSM900. After the conversion to the IF signal, the first IF signal is output to the phase comparator 22.
[0096]
Here, the frequency of the first LO signal output from the first synthesizer 9 is 95 MHz which is the IF frequency of the GSM900.
[0097]
The phase comparator 22 receives the second IF signal output from the first frequency converter 18 in addition to the first IF signal input from the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0098]
The second IF signal output from the first frequency converter 18 is a voltage-controlled oscillator 24 in which the frequency of the RF oscillation signal to be output is changed according to the supplied voltage value in the first frequency converter 18. Is multiplied by the second LO signal output from the second synthesizer 19 and generated.
[0099]
Here, the frequency of the second LO signal output from is 975 to 1010 MHz or 785 to 820 MHz which is the sum or difference of the transmission RF frequency of the GSM 900 and the first IF signal frequency. Note that the patentability of the present invention is not impaired at all, regardless of which frequency is used as the second LO signal frequency.
[0100]
The phase comparator 22 detects the phase difference between the input first IF signal and the second IF signal, and if there is a phase difference, outputs a voltage having a magnitude corresponding to the difference. The voltage output from the phase comparator 22 passes through the loop filter 23 and is input to the voltage controlled oscillator 24.
[0101]
The voltage controlled oscillator 24 outputs an RF oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the input voltage value to the first frequency converter 18 and the transmission signal output terminal 12.
[0102]
(When receiving)
The specific operation at the time of reception of the fifth embodiment is the same as the first transmission / reception unit shared RF gain variable amplifier 3 and the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 in the specific operation at the time of reception of the first embodiment. Except that the first receiver low-noise amplifier 21 and the first receiver baseband gain variable amplifier 16 perform the above operations, and the other operations are the same as in the first embodiment of the present invention. Therefore, the description is omitted here.
[0103]
As described above, in the fifth embodiment, the radio unit can be obtained by sharing the quadrature modulator and the quadrature demodulator and the baseband low-pass filter that are conventionally provided separately in the transmission unit and the reception unit, respectively. It is possible to realize a radio that can be used in a radio communication system that has the same functions as a conventional radio while reducing the number of components and that does not perform transmission and reception at the same time.
[0104]
In the description of the operation of the fifth embodiment, GSM900 is taken up as an example of a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time, but may be used in other wireless communication systems other than GSM900.
[0105]
(Sixth embodiment: a wireless device that can be used in a wireless communication system that performs transmission and reception at the same time, uses "Direct-Conversion" as the wireless method of the transmission and reception unit, and can be shared by the transmission and reception unit shared RF gain variable (A radio using an amplifier 3 'and a transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4)
FIG. 11 shows a sixth embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system that performs transmission and reception at the same time, uses “Direct-Conversion” as the transmission / reception unit radio system, and has conventionally been separately used for a transmission unit and a reception unit. The wireless unit is a wireless device that shares the wireless component components provided in the transmitter and receiver.
[0106]
The sixth embodiment is a modification of the first embodiment, and is a wireless communication system in which transmission / reception is performed simultaneously with the first embodiment that can be used in a wireless communication system in which transmission / reception is not performed simultaneously. The first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 'having the functions of a receiver RF low noise amplifier and a transmitter RF gain variable buffer amplifier, and a transmitter quadrature modulator This is a case where the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 having the functions of the receiver and receiver quadrature demodulator is shared.
[0107]
In the drawings, the same reference numerals as those in FIG. 1 or FIG. 8 are referred to in the description of these drawings and are omitted here. Reference numeral 3 'denotes a first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3, 25 denotes a first receiver low-pass filter, 26 denotes a first transmitter low-pass filter, and 27 denotes a transmitter baseband gain variable. It is an amplifier.
[0108]
Here, the first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 ′ used in the sixth embodiment needs a function different from that of the first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 used in the first embodiment. It becomes.
[0109]
Generally, in a wireless communication system in which transmission and reception are performed simultaneously, when a wireless device amplifies a transmission signal, it is necessary to also amplify a reception signal. Specifically, taking the case where the radio is on the terminal side as an example, when the terminal performs amplification of the transmission RF signal, the base station to which the signal is transmitted is geographically far away, At this time, since the reception RF signal transmitted from the base station received by the terminal is also small, it is necessary to amplify the reception RF signal at the terminal. That is, the transmission RF signal and the reception RF signal on the terminal side are amplified simultaneously. Conversely, the same applies to the base station side.
[0110]
That is, the first transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 3 ′ used in the sixth embodiment has both functions of a transmitting unit RF gain variable buffer amplifier and a receiving unit RF gain variable low noise amplifier, In addition, an amplifier that can maintain these functions even when transmission and reception are performed simultaneously is used. Specifically, for the transmit RF signal, the input impedance, which is the characteristic of the RF gain variable buffer amplifier, is sufficiently small and the output impedance is sufficiently large, and the input transmit RF signal is limited to a certain extent. A function that can be amplified to any size within the range is required, and at the same time, the received RF signal has a characteristic that the noise figure, which is the characteristic of an RF low noise amplifier, is sufficiently small, A function capable of amplifying an RF signal to an arbitrary size within a limited range is required.
[0111]
FIG. 12 is a block diagram of the first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 '. The first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 ′ includes a variable gain low noise amplifier (V-LNA) 220 and a subsequent high pass filter (HPF) 230. The V-LNA 220 can change the gain according to the control signal from the digital signal processing unit 100.
[0112]
The HPF 230 may have a function of attenuating only a transmission signal having a frequency band lower than that of the reception signal without attenuating the reception signal. For example, a high-pass filter having a low order such as a first order may be used. Since the order is low, the cutoff characteristic becomes gradual, and only the transmission signal can be attenuated.
[0113]
Therefore, as in the first embodiment, for the transmission signal, a gain larger than necessary obtained from the V-LNA 220 is set to a maximum input power value of the first transmitter RF gain variable drive amplifier 11 as the subsequent stage. Can be attenuated to an extent not exceeding. On the other hand, the received signal is not attenuated.
[0114]
In addition, the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 used in the sixth embodiment of the present invention combines the functions of both a transmitter quadrature modulator and a receiver quadrature demodulator, and also transmits a transmission baseband signal and a reception. It is a quadrature modulator / demodulator that can maintain the function of RF signals at the same time. Specifically, the baseband signal to be transmitted is multiplied by the LO signal to perform frequency conversion to an RF signal, and the input received RF signal is multiplied by the LO signal to multiply the frequency of the baseband signal. A function that can simultaneously perform the conversion operation is required.
[0115]
The specific operation of the sixth embodiment of the present invention will be described below. In the specific description, W-CDMA (Wide-band Code Division Multiple Access) is cited as an example of a wireless communication system in which transmission and reception are performed simultaneously, and the following frequency configuration is used. In addition, the following description of the specific operation will be divided into the operation of the transmission unit and the operation of the reception unit, but these transmission / reception operations are performed simultaneously.
[0116]
[Table 4]
Figure 0003746209
[0117]
(Operation of transmitter)
A W-CDMA transmission baseband signal having a frequency component from DC to 1.92 MHz is input from the digital signal processing unit 100 via the transmission signal input terminal 8 and input to the first transmission unit low-pass filter 26. The
[0118]
The first low pass filter 26 for the transmission unit passes only the W-CDMA signal component from the DC to be transmitted to 1.92 MHz in the input W-CDMA baseband signal, and the other unnecessary. Then, the W-CDMA transmission baseband signal is output to the transmitter baseband gain variable amplifier 27.
[0119]
The transmitter baseband gain variable amplifier 27 amplifies the input W-CDMA transmission baseband signal to an arbitrary magnitude, and then outputs the amplified signal to the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0120]
The transceiver quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input W-CDMA transmission baseband signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, and the frequency is the transmission frequency of W-CDMA 1920 After conversion to an RF signal of ˜1980 MHz, the W-CDMA transmission RF signal is output to the first transceiver RF variable variable amplifier 3.
[0121]
Here, the frequency of the first LO signal output from is 1920 to 1980 MHz, which is the same as the transmission RF frequency of W-CDMA.
[0122]
The first transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 3 amplifies the input W-CDMA transmission RF signal to an arbitrary size within a certain limited range, and the first transmitting unit RF bandpass filter 10 Output to.
[0123]
The first transmitter RF bandpass filter 10 passes only the W-CDMA signal component to be transmitted from the input W-CDMA transmission RF signal to a frequency of 1920 to 1980 MHz. After removing unnecessary signal components, the signal is output to the first transmitter RF gain variable drive amplifier 11.
[0124]
The first transmitter RF gain variable drive amplifier 11 amplifies the input W-CDMA transmission RF signal to an arbitrary size within a certain limited range, and outputs it to the outside via the transmission signal output terminal 12 Output.
[0125]
(Receiver operation)
A received RF signal of W-CDMA is input to the first receiver RF band pass filter 2 via the received signal input terminal 1.
[0126]
The RF band pass filter 2 for the first receiving unit passes only the signal component whose frequency is 2110 to 2170 MHz, which is the signal component of the W-CDMA to be received, of the input received RF signal, and other unnecessary signals. After removing the signal component, the received RF signal of W-CDMA is output to the first transceiver RF variable variable amplifier 3.
[0127]
The first transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 amplifies the received W-CDMA received RF signal to an arbitrary magnitude within a certain limited range, and outputs the amplified signal to the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0128]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the received W-CDMA received RF signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, frequency-converts it to baseband, The CDMA reception baseband signal is output to the first low pass filter 25 for the reception unit.
[0129]
The low-pass filter 25 for the first receiver passes only the signal component from the DC component, which is the W-CDMA signal component to be received, to 1.92 MHz in the input W-CDMA received baseband signal. After removing other unnecessary signal components, the W-CDMA reception baseband signal is output to the first baseband gain variable amplifier 16 for reception unit.
[0130]
The first receiver baseband gain variable amplifier 16 amplifies the input W-CDMA received baseband signal to an arbitrary value within a limited range, and then receives the amplified signal via the received signal output terminal 7. Output to the digital signal processor.
[0131]
As described above, in the sixth embodiment, the RF gain variable amplifier, the baseband low-pass filter, the baseband gain variable amplifier, the quadrature modulator, and the quadrature modulator that are conventionally provided separately in the transmission unit and the reception unit, respectively. By sharing the demodulator, it is possible to realize a wireless device that has the same functions as a conventional wireless device while reducing the number of wireless component parts and can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are performed simultaneously.
[0132]
In the description of the operation of the sixth embodiment, W-CDMA is taken up as an example of a wireless communication system that performs transmission and reception simultaneously. However, it may be used in other wireless communication systems other than W-CDMA.
[0133]
(Seventh embodiment: a second radio transceiver variable RF gain amplifier that can be used in a radio communication system that performs transmission and reception at the same time. 13 'and a radio using a transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4)
FIG. 13 shows a seventh embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system that performs transmission and reception at the same time, uses “Direct-Conversion” as the wireless method of the transmission and reception unit, and has conventionally been separately used for the transmission unit and reception unit. The wireless unit is a wireless device that shares the wireless component components provided in the transmitter and receiver.
[0134]
The seventh embodiment is a modification of the sixth embodiment. In the sixth embodiment, the first embodiment has the functions of the RF gain variable low noise amplifier for the receiver and the RF gain variable buffer amplifier for the transmitter. Although the transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 3 is shared by the transmitter and receiver, in the seventh embodiment, the functions of the receiver RF gain variable low noise amplifier and transmitter RF gain variable drive amplifier are provided. The second transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 13 ′ having
[0135]
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1, FIG. 8, or FIG. Reference numeral 13 'denotes a second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier.
[0136]
Here, the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 ′ used in the seventh embodiment is different from the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 used in the second embodiment of the present invention. A function is required.
[0137]
That is, since the seventh embodiment is a radio device used in a radio communication system in which transmission and reception are performed at the same time as the sixth embodiment, the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 ′ includes An amplifier that has both functions of the RF gain variable low noise amplifier for the receiver and the RF gain variable drive amplifier for the transmitter and can maintain these functions even when transmission and reception are performed simultaneously is used. Specifically, with respect to the transmit RF signal, the RF signal input as an RF gain variable drive amplifier is amplified within a certain limited range to an arbitrary size that can drive the radio component components that follow. In addition, for the received RF signal, the noise figure that is the characteristic of the RF low noise amplifier is sufficiently small, and the input received RF signal can be arbitrarily set within a limited range. A function that can be amplified to the size of is required.
[0138]
FIG. 14 is a block diagram of the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 '. The second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 ′ includes a multiplexer 240 in addition to a variable attenuator (V-ATT) 210 and a subsequent variable gain low noise amplifier (V-LNA) 220. Both the V-ATT 210 and the V-LNA 220 can change the attenuation amount and the gain according to the control signal from the digital signal processing unit 100.
[0139]
The transmission signal enters the multiplexer 240 via the V-ATT 210, while the reception signal enters the multiplexer 240 directly from the reception signal input terminal. Then, the transmission signal and the reception signal combined by the multiplexer 240 enter the V-LNA 220.
[0140]
Therefore, as in the second embodiment, for the transmission signal, a signal having a large level exceeding the maximum input power value of the variable gain low noise amplifier 220 obtained from the transmitter RF buffer amplifier 14 in the previous stage. Can be attenuated to the extent that the maximum input power value of the variable gain low noise amplifier 220 is not exceeded. On the other hand, the received signal is not attenuated.
[0141]
In addition, the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 used in the seventh embodiment requires the same characteristics as the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 used in the sixth embodiment.
[0142]
The specific operation of the seventh embodiment is that in the specific operation of the sixth embodiment, the operation in the transmission unit of the first transmission / reception unit shared RF gain variable amplifier 3 and the RF gain for the first transmission unit Except that the operations performed by the variable drive amplifier 11 are the operations in the transmitter unit of the RF buffer amplifier for transmitter unit 14 and the second transmitter / receiver unit shared RF gain variable amplifier 13 of the seventh embodiment, Since it is the same as that of embodiment, it abbreviate | omits here.
[0143]
As described above, in the seventh embodiment, by sharing the RF gain variable amplifier, the quadrature modulator, and the quadrature demodulator, which are conventionally provided separately in the transmission unit and the reception unit, the radio unit component is provided. It is possible to realize a wireless device that has a function equivalent to that of a conventional wireless device and that can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are performed simultaneously while reducing the number of wireless devices.
[0144]
In the description of the operation of the seventh embodiment, W-CDMA is taken as an example of a wireless communication system that performs transmission and reception simultaneously. However, the wireless communication system may be used in other wireless communication systems other than W-CDMA.
[0145]
(Eighth embodiment; a wireless device that can be used in a wireless communication system that performs simultaneous transmission and reception, using “Super-Heterodyne” as the wireless method of the transmitter, and using “Direct-Conversion” as the wireless method of the receiver, (Radio equipment using transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier and transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator)
FIG. 15 shows an eighth embodiment of the present invention, which can be used for a wireless communication system that performs transmission and reception simultaneously, uses “Super-Heterodyne” as the wireless method of the transmitting unit, and “Direct-Conversion” as the wireless method of the receiving unit. , And a wireless unit in which the transmitting unit and the receiving unit share the wireless component components that have been provided separately for the transmitting unit and the receiving unit.
[0146]
The eighth embodiment is a modification of the sixth embodiment, and in the sixth embodiment, the radio scheme of the transmission unit that is “Direct-Conversion” is “Super-Heterodyne”.
[0147]
In the drawings, the same reference numerals as those in FIG. 8 or FIG. 11 are referred to in the description of these drawings, and are omitted here.
[0148]
Here, the transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 15 used in the eighth embodiment is also used in the third embodiment, but when used in the eighth embodiment, Different functions are required.
[0149]
That is, since the eighth embodiment is a radio device used in a radio communication system in which transmission and reception are performed at the same time as in the sixth embodiment, the transmission / reception unit shared RF / IF gain variable amplifier 15 includes a reception unit. An amplifier that has both the functions of the part RF gain variable low-noise amplifier and the transmitter IF gain variable amplifier and can maintain these functions even when transmission and reception are performed simultaneously is used. Specifically, for the transmission IF signal, it has the characteristic of amplifying the IF signal input as an IF gain variable amplifier to an arbitrary magnitude within a certain limited range, and at the same time for the received RF signal Has a characteristic that the noise figure, which is a characteristic of an RF low noise amplifier, is sufficiently small, and a function capable of amplifying an input received RF signal to an arbitrary size within a certain limited range is required.
[0150]
In addition, the first synthesizer 9 needs a function different from that used in the sixth embodiment. That is, an LO signal having an RF frequency is required for frequency conversion of a received RF signal, and an LO signal having an IF frequency is required for a transmission baseband signal. These LO signals are simultaneously required. An example is a dual mode oscillator that oscillates LO signals in different frequency bands.
[0151]
Further, the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 used in the eighth embodiment of the present invention is required to have different characteristics from those used in the sixth embodiment. That is, in the eighth embodiment, multiplication of the transmission baseband signal and the first LO signal of the IF frequency output from the first synthesizer 9, and the reception RF signal and the RF output from the first synthesizer 9 are performed. The function of simultaneously multiplying the frequency with the third LO signal is required.
[0152]
The specific operation of the eighth embodiment will be described below. In the specific description, W-CDMA is cited as an example of a radio communication system in which transmission and reception are performed simultaneously, and the following frequency configuration is used. In addition, the following description of the specific operation will be divided into the operation of the transmission unit and the operation of the reception unit, but these transmission / reception operations are performed simultaneously.
[0153]
[Table 5]
Figure 0003746209
[0154]
(Transmitter operation)
A W-CDMA transmission baseband signal having a frequency component from DC to 1.92 MHz is input from the digital signal processing unit 100 via the transmission signal input terminal 8 and input to the first transmission unit low-pass filter 26. The
[0155]
The first low pass filter 26 for the transmission unit passes only the W-CDMA signal component from the DC to be transmitted to 1.92 MHz in the input W-CDMA baseband signal, and the other unnecessary. Then, the W-CDMA transmission baseband signal is output to the transmission / reception unit common quadrature modulator / demodulator 4.
[0156]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input W-CDMA transmission baseband signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, and the frequency is the transmission IF frequency of W-CDMA. After converting to a 380 MHz IF signal, the W-CDMA transmission IF signal is output to the transceiver / shared RF / IF gain variable amplifier 15.
[0157]
Here, the frequency of the first LO signal output from the first synthesizer 9 is 380 MHz, which is the same as the transmission IF frequency of W-CDMA.
[0158]
The transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 15 amplifies the input W-CDMA transmission IF signal to an arbitrary magnitude within a certain limited range, and outputs the amplified signal to the transmitter IF bandpass filter 17.
[0159]
The transmitter IF bandpass filter 17 passes only the W-CDMA IF signal component to be transmitted out of the input W-CDMA transmission IF signal and has a frequency of 380 MHz ± 1.92 MHz. After removing the signal component, the signal component is output to the first frequency converter 18.
[0160]
The first frequency converter 18 multiplies the input W-CDMA transmission IF signal by the second LO signal output from the second synthesizer 19, and the frequency W is to be transmitted from 1920 to 1980 MHz. -Outputs the CDMA transmission RF signal to the first transmitter RF bandpass filter 10.
[0161]
Here, the frequency of the second LO signal output from the second synthesizer 19 is the sum or difference of the transmission RF frequency and the transmission IF frequency of W-CDMA, 2300 to 2360 MHz or 1540 to 1600MHz. Note that either of the above frequencies may be used as the second LO signal frequency.
[0162]
The first transmitter RF bandpass filter 10 passes only the W-CDMA signal component to be transmitted from the input W-CDMA transmission RF signal to a frequency of 1920 to 1980 MHz. After removing unnecessary signal components, the signal is output to the first transmitter RF gain variable drive amplifier 11.
[0163]
The first transmitter RF gain variable drive amplifier 11 amplifies the input W-CDMA transmission RF signal to an arbitrary size within a certain limited range, and outputs it to the outside via the transmission signal output terminal 12 Output.
[0164]
(Receiver operation)
The operation of the receiving unit in the eighth embodiment is the same as that of the receiving unit in the sixth embodiment, but the operation of the first transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 3 is performed by the transmitting / receiving unit shared RF / IF gain variable amplifier 15. Only the points differ, and the other operations are the same as those in the sixth embodiment, so the description is omitted here.
[0165]
As described above, in the eighth embodiment, the RF unit variable component, the quadrature modulator, and the quadrature demodulator, which are conventionally provided separately in the transmission unit and the reception unit, are shared, so that the radio unit component can be used. It is possible to realize a wireless device that has a function equivalent to that of a conventional wireless device and that can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are performed simultaneously while reducing the number of wireless devices.
[0166]
In the description of the operation of the eighth embodiment, W-CDMA is taken up as an example of a wireless communication system that performs transmission and reception simultaneously. However, the wireless communication system may be used in other wireless communication systems other than W-CDMA.
[0167]
(Ninth embodiment; a wireless device that can be used in a wireless communication system that performs simultaneous transmission and reception, using "Super-Heterodyne" as the wireless method of the transmitter, and using "Direct-Conversion" as the wireless method of the receiver, (Radio equipment using second transceiver variable RF gain amplifier 13 and transceiver quadrature modulator / demodulator 4 that can be shared by the transceiver)
FIG. 16 shows a ninth embodiment of the present invention, which can be used for a wireless communication system that performs transmission and reception simultaneously, uses “Super-Heterodyne” as the wireless method of the transmitting unit, and “Direct-Conversion” as the wireless method of the receiving unit. , And a wireless unit in which the transmitting unit and the receiving unit share the wireless component components that have been provided separately for the transmitting unit and the receiving unit.
[0168]
The ninth embodiment is a modification of the eighth embodiment, and in the eighth embodiment, the transmitter / receiver shared RF / RF having the functions of the receiver RF low noise amplifier and the transmitter IF gain variable amplifier is used. Although the IF gain variable amplifier 15 is shared by the transmission unit and the reception unit, in the ninth embodiment, the second transmission / reception having the functions of the reception unit RF low noise amplifier and the transmission unit RF gain variable drive amplifier is used. This is a case where the shared RF variable amplifier 13 is shared between the transmitter and the receiver.
[0169]
In the drawings, the same reference numerals as those in FIG. 8 or FIG. 11 are referred to in the description of these drawings, and are omitted here.
[0170]
Here, the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 used in the ninth embodiment is also used in the fourth embodiment, but when used in the ninth embodiment, the fourth embodiment of the present invention. A function different from that of the embodiment is required.
[0171]
That is, since the ninth embodiment is a radio used in a radio communication system in which transmission and reception are performed at the same time as in the sixth embodiment, the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 includes: An amplifier is used which has both functions of the RF gain variable low noise amplifier for the receiver and the RF gain variable drive amplifier for the transmitter, and can maintain these functions even if transmission and reception are performed simultaneously. Specifically, for the transmit RF signal, the RF signal input as the RF gain variable drive amplifier is amplified within a certain limited range to an arbitrary size that can drive the radio component components that follow. A function is required, and at the same time, the received RF signal has a characteristic that the noise figure, which is the characteristic of an RF low noise amplifier, is sufficiently small, and the input received RF signal can be arbitrarily set within a limited range. The function that can be amplified to the size of
[0172]
Also, the first synthesizer 9 needs a function capable of simultaneously outputting LO signals of RF frequency and IF frequency as LO signals, as in the case of the eighth embodiment.
[0173]
In addition, the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 used in the ninth embodiment has the same transmission baseband signal and IF frequency output from the first synthesizer 9 as in the eighth embodiment. A function of simultaneously performing multiplication with the LO signal and multiplication of the reception RF signal and the LO signal of the RF frequency output from the first synthesizer 9 is required.
[0174]
The specific operation of the ninth embodiment is the same as the specific operation of the eighth embodiment, the operation performed by the transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 15 during transmission and the first transmitter RF gain variable The operation performed by the drive amplifier 11 is the same as that of the eighth embodiment except that the transmitter IF variable gain amplifier 20 and the second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 of the ninth embodiment perform at the time of transmission. Therefore, it is omitted here.
[0175]
In the ninth embodiment, similarly to the eighth embodiment, a wireless device that has the same function as a conventional wireless device while reducing the number of wireless component parts and can be used in a wireless communication system that does not perform transmission and reception simultaneously. It can be realized.
[0176]
Also, in the description of the operation of the ninth embodiment, W-CDMA is taken up as an example of a wireless communication system that performs transmission and reception simultaneously, but may be used in other wireless communication systems other than W-CDMA.
[0177]
(Tenth embodiment: a wireless device that can be used in a plurality of wireless communication systems, and can select “Direct-Conversion”, “Super-Heterodyne”, or “Translation Loop” as a wireless method of a transmission unit. "Direct-Conversion" is used for the wireless system, and the second transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 32, the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4, and the transmitter / receiver shared baseband variable low-pass filter that can be shared by the transmitter / receiver 34 and a radio using a transmission / reception unit shared baseband variable gain amplifier 6)
FIG. 17 shows a tenth embodiment of the present invention, which can be used for a plurality of wireless communication systems, and can select “Direct-Conversion”, “Super-Heterodyne”, or “Translation Loop” as a wireless method of the transmission unit. In this wireless device, “Direct-Conversion” is used as the wireless system of the receiving unit, and the wireless unit components conventionally provided separately for the transmitting unit and the receiving unit are shared by the transmitting unit and the receiving unit.
[0178]
The tenth embodiment is a modification of the first embodiment, and in the first embodiment, the wireless device can be used for only one wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time. The form is a wireless device that can be used for at least three or more wireless communication systems regardless of not performing transmission and reception simultaneously.
[0179]
A feature of the tenth embodiment of the present invention is that the RF / IF gain variable amplifier 32 has a transmitter and a receiver that can be used in a plurality of wireless communication systems, and is shared by the transmitter / receiver and the second transmitter / receiver. The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4, the transmitter / receiver shared baseband variable low-pass filter 34, and the transmitter / receiver shared baseband gain variable amplifier 6 are shared.
[0180]
In the drawings, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 17 are referred to in the description of these drawings and are omitted here. 28 is a first reception signal switching unit, 29 is a second reception unit RF bandpass filter, 30 is a third reception unit RF bandpass filter, 31 is a second reception signal switching unit, and 32 is a second reception signal switching unit. RF / IF gain variable amplifier shared by the transmitter / receiver, 33 is a unit equipped with an RF bandpass filter for the receiver, a signal transmission path, and a switching means thereof, 34 is a baseband variable bandwidth low-pass filter shared by the transmitter / receiver, 35 Is first transmission baseband signal switching means, 36 is second transmission baseband signal switching means, 37 is first transmission signal separation means, 38 is second transmission signal separation means, and 39 is RF transmission signal switching means. It is.
[0181]
Here, the RF / IF gain variable amplifier 32 shared by the second transmission / reception unit is capable of amplifying the IF signal to the RF signal to an arbitrary size within a limited range, and simultaneously performing transmission / reception in the radio communication system. Even when a transmission signal and a reception signal are input simultaneously, it has a function of performing the above operation simultaneously and normally.
[0182]
The transceiver quadrature modulator / demodulator 4 converts the frequency of the input baseband signal into an IF or RF signal, converts the frequency of the input IF or RF signal into a baseband signal, and transmits and receives simultaneously. When used in a communication system, it has a function to perform the above operations simultaneously and normally with respect to input signals input simultaneously.
[0183]
The transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter 34 has a function of passing only necessary signal components of the input baseband signal and removing other unnecessary signal components.
[0184]
In addition, the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 has a function of amplifying the input baseband signal to an arbitrary magnitude within a limited range.
[0185]
Further, the unit 33 including the RF band pass filter for the reception unit, the signal transmission path, and the switching means thereof includes the RF band pass filter for the reception section, the signal transmission path, and the switching means thereof, and a wireless communication system to be used Is a unit that operates to pass the signal through the RF band pass filter for the receiver when the RF band pass filter for the receiver is required, and to pass through the signal transmission path when it is not required.
[0186]
The specific operation of the tenth embodiment will be described below. In a specific description, as an example of a wireless communication system, GSM900 is used for a wireless communication system using “Translation Loop” as a wireless method, PHS is used for a wireless communication system using “Direct-Conversion”, and “Super-Heterodyne” is used. W-CDMA is cited as the wireless communication system to be used, and the following frequency configuration is used.
[0187]
W-CDMA is a wireless communication system in which transmission and reception are performed simultaneously, and GSM900 and PHS are wireless systems in which transmission and reception are not performed simultaneously.
[0188]
[Table 6]
Figure 0003746209
[0189]
(1) When using with GSM900
(Transmitter operation)
The GSM 900 transmission baseband signal to be transmitted is input from the digital signal processing unit 100 to the first transmission baseband signal switching means 35 via the transmission signal input terminal 8.
[0190]
The first transmission baseband signal switching means 35, when the input signal is a signal of a wireless communication system that performs transmission and reception simultaneously, outputs the input signal to the first transmission unit low-pass filter 26, In the case of a signal of a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time, the signal is output to the transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter.
[0191]
Now, since the signal input to the first transmission baseband signal switching means 35 is a transmission baseband signal of GSM900 that does not perform transmission / reception at the same time, the first transmission baseband signal switching means 35 is the input GSM900 Are transmitted to the transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter.
[0192]
The transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter 34 passes only the signal from the DC component to 100 kHz, which is the GSM900 transmission signal to be transmitted, among the input GSM900 transmission baseband signals. Unnecessary signals are removed and output to the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6.
[0193]
The transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 amplifies the input transmission baseband signal of the GSM 900 to an arbitrary magnitude within a certain limited range, and outputs the amplified signal to the second transmission baseband signal switching means 36.
[0194]
The second transmission baseband signal switching means 36 transmits the transmission baseband signal input from the transmission / reception unit shared baseband variable gain amplifier 6 or the first transmission unit low-pass filter 26 to the transmission / reception unit shared orthogonal modulator / demodulator 4. Output.
[0195]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input transmission baseband signal of GSM900 by the first LO signal output from the first synthesizer 9, and the first IF signal of GSM900 having a frequency of 95 MHz. Is output to the first transmission signal separating means 37.
[0196]
Here, the frequency of the first LO signal output from the first synthesizer 9 is 95 MHz which is the IF frequency of the GSM900.
[0197]
The first transmission signal separation means 37 is input depending on whether the input signal is a signal of a wireless communication system using “Translation Loop” or a signal of a wireless communication system using “Super-Heterodyne” or “Direct-Conversion”. The signal is output to the phase comparator 22 or the RF / IF gain variable amplifier 32 shared by the second transmission / reception unit.
[0198]
Now, since the input signal is the first transmission IF signal of GSM 900, the first transmission signal separating means 37 operates to output the input signal to the phase comparator 22.
[0199]
In addition to the first transmission IF signal of GSM900 from the first transmission signal separating means 37, the second IF signal output from the first frequency converter 18 is input to the phase comparator 22. .
[0200]
Here, the second IF signal is obtained by multiplying the RF oscillation signal output from the voltage controlled oscillator 24 by the first frequency converter 18 and the second LO signal output from the second synthesizer 19. This is an IF signal to be generated.
[0201]
The frequency of the second LO signal output from the second synthesizer 19 is 975 to 1010 MHz or 785 to 820 MHz, which is a frequency that is 95 MHz higher or lower than the GSM900 transmission RF frequency of 880 to 915 MHz by an IF frequency of 95 MHz. It is.
[0202]
Here, either of the above frequencies may be used as the frequency of the second LO signal.
[0203]
The phase comparator 22 detects the phase difference between the input first transmission IF signal and the second IF signal, and outputs a voltage corresponding to the difference to the voltage controlled oscillator 24 via the loop filter 23.
[0204]
The voltage controlled oscillator 24 outputs an RF oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the magnitude of the input voltage to the RF transmission signal switching means 39.
[0205]
The RF transmission signal switching means 39 outputs the input RF oscillation signal to the outside via the transmission signal output terminal 12.
[0206]
(Receiver operation)
The received RF signal of GSM900 having a frequency of 915 to 960 MHz input via the received signal input terminal 1 is input to the first received signal switching means 28.
[0207]
The first received signal switching means 28 separates the signal depending on what radio communication system the received received RF signal is, and the first receiving unit RF bandpass filter 2 or the second receiving unit RF The received RF signal is output to the band pass filter 29 or the third RF band pass filter 30 for the receiver.
[0208]
Now, assuming that the first receiver RF bandpass filter 2 is for GSM900, the second receiver RF bandpass filter 29 is for PHS, and the third receiver RF bandpass filter 30 is for W-CDMA. If it is an RF band pass filter, it operates so as to output the received RF signal of GSM900 to the first RF band pass filter 2 for the receiver.
[0209]
The RF band pass filter 2 for the first receiving unit passes the signal from the frequency 915 MHz to 960 MHz, which is the received RF signal of the GSM900 to be received, among the input received RF signals, and other unnecessary signal components And is output to the RF / IF gain variable amplifier 32 shared by the second transceiver via the second received signal switching means 31.
[0210]
The RF / IF gain variable amplifier 32 shared by the second transmission / reception unit amplifies the received RF signal of the input GSM900 to an arbitrary size within a certain range, receives the RF band pass filter for the reception unit, the signal transmission path, and those To the unit 33 having the switching means.
[0211]
The unit 33 having the RF band pass filter for the receiver, the signal transmission path, and the switching means for them, the received RF signal depending on whether the received RF signal requires the RF band pass filter for the receiver or not. Switch the signal transmission path.
[0212]
Now, assuming that the GSM900 is a wireless communication system that does not require the RF bandpass filter for the receiver in the unit 33 provided with the RF bandpass filter for the receiver, the signal transmission path, and the switching means thereof, the RF for the receiver A unit 33 having a band-pass filter, a signal transmission path, and a switching means thereof operates so that the input received RF signal passes through the transmission path, and inputs the signal to the transmission / reception unit shared quadrature modulator / demodulator 4.
[0213]
The transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the received GSM900 received RF signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, and the GSM900 received baseband signal is used as the transmitter / receiver shared baseband band. Output to the variable low-pass filter 34.
[0214]
Here, the frequency of the first LO signal is 915 to 960 MHz, which is the same as the frequency of the received RF signal.
[0215]
The transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter 34 passes only the signal components from the DC component to 100kHz that are the signal components of the GSM900 to be received among the input received baseband signals, and other unnecessary Signal components are removed and output to the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6.
[0216]
The reception baseband signal input to the transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 is amplified to an arbitrary magnitude within a certain range, and is output to the digital signal processing unit via the reception signal output terminal 7.
[0217]
(2) When using with PHS
(Transmitter operation)
A PHS transmission baseband signal is input from the digital signal processing unit 100 to the first transmission baseband signal switching means 35 via the transmission signal input terminal 8.
[0218]
Since the PHS is a wireless communication system that does not perform transmission and reception at the same time, the first transmission baseband signal switching means 35 outputs the input PHS transmission baseband signal to the transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter 34. To do.
[0219]
The transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter 34 passes the PHS transmission baseband signal to be transmitted from the DC component to 192 kHz, among the input transmission baseband signals, and other unnecessary signal components are The signal is removed and output to the transmitter / receiver shared baseband gain variable amplifier 6.
[0220]
The transmission / reception unit shared baseband gain variable amplifier 6 amplifies the input PHS transmission baseband signal to an arbitrary size within a certain range, and then uses the second transmission baseband signal switching means 36 to share the transmission / reception unit Output to quadrature modem 4.
[0221]
The transceiver quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input PHS transmission baseband signal by the first LO signal output from the first synthesizer 9, generates a PHS transmission RF signal, The signal is output to the RF / IF gain variable amplifier 32 shared by the second transmitter / receiver via the transmission signal separating means 37.
[0222]
Here, the frequency of the first LO signal is 1894 to 1919 MHz, which is the same as the transmission RF frequency of the PHS.
[0223]
The RF / IF gain variable amplifier 32 shared by the second transmission / reception unit amplifies the input PHS transmission RF signal to an arbitrary size within a certain range, and passes through the second transmission signal separation means 38 to the first To the RF bandpass filter 10 for the transmitter.
[0224]
The first transmitter RF band pass filter 10 passes only the PHS transmission RF signal component to be transmitted with a frequency of 1894 to 1919 MHz from the input PHS transmission RF signal, and other unnecessary signal components. And is output to the outside via the RF transmission signal switching means 39 and the transmission signal output terminal 12.
[0225]
(Receiver operation)
In the description of the operation of the GSM900 receiving unit, the operation of the receiving unit when used in PHS is the same as the first receiving unit RF bandpass filter 2 for GSM900. As the filter 29, the frequency of the first LO signal output from the first synthesizer 9 input to the transmitter / receiver shared quadrature demodulator 4 is set to 1894 to 1919 MHz, which is the PHS frequency, and the transmitter / receiver shared baseband bandwidth is low. Since the frequency of the signal pass band of the band pass filter 34 is the same as when the DC component is changed to 192 kHz, the description thereof is omitted here.
[0226]
(3) When using W-CDMA
(Transmitter operation)
From the digital signal processing unit 100, a W-CDMA baseband signal to be transmitted is input to the first transmission baseband signal switching means 35 via the transmission signal input terminal 8.
[0227]
Since W-CDMA is a wireless communication system that performs transmission and reception at the same time, the first transmission baseband signal switching means 35 uses the input W-CDMA transmission baseband signal as the first low-pass filter for the transmitter. Output to 26.
[0228]
The first low-pass filter 26 for the transmission unit passes only the W-CDMA signal component to be transmitted from the DC component to 1.92 MHz in the input W-CDMA transmission baseband signal. Unnecessary signal components other than the above are removed and output to the transmission / reception unit shared quadrature modulator / demodulator 4 via the second transmission baseband signal switching means 36.
[0229]
The transceiver quadrature modulator / demodulator 4 multiplies the input W-CDMA transmission baseband signal and the first LO signal output from the first synthesizer 9 to generate a W-CDMA transmission IF signal. Then, the signal is output to the RF / IF gain variable amplifier 32 shared by the second transmitting / receiving unit via the first transmission signal separating means 37.
[0230]
Here, the frequency of the first LO signal is 380 MHz, which is the IF signal frequency of W-CDMA.
[0231]
The variable RF / IF gain amplifier 32 shared by the second transmitting / receiving unit amplifies the input W-CDMA transmission IF signal to an arbitrary size within a certain range, and then passes through the second transmission signal separating means 38. To the IF band pass filter 17 for the transmitter.
[0232]
The transmitter IF bandpass filter 17 passes only the W-CDMA transmission IF signal to be transmitted out of the input W-CDMA transmission IF signal, and the other unnecessary signals are transmitted. Remove and output to the first frequency converter 18.
[0233]
The first frequency converter 18 multiplies the input W-CDMA transmission IF signal by the second LO signal output from the second synthesizer 19 to generate a W-CDMA transmission RF signal, The signal is output to the outside through the RF transmission signal switching means 39 and the transmission signal output terminal 12.
[0234]
Here, the frequency of the second LO signal is 2300 to 2360 MHz or 1540 to 1600 MHz, which is a frequency higher or lower than 380 MHz from 1920 to 1980 MHz which is the transmission RF frequency of W-CDMA. Note that either frequency may be used as the frequency of the second LO signal.
[0235]
(Receiver operation)
The operation of the receiving unit when used in W-CDMA is the same as that of the GSM900 receiving unit in the description of the operation of the GSM900 receiving unit. The RF band pass filter 30 for the reception unit is passed through the RF band pass filter for the reception unit in the unit 33 provided with the RF band pass filter for the reception unit, the signal transmission path, and switching means thereof, and output from the first synthesizer 9 The frequency of the first LO signal to be transmitted is 1920 to 1980 MHz which is the transmission RF frequency of W-CDMA, and the pass band of the transmission / reception unit shared baseband variable low-pass filter 34 is changed from the DC component to the frequency from 1.92 MHz. Except for this, the operation is the same as the operation of the receiving unit of the GSM 900, and the description is omitted here.
[0236]
In the tenth embodiment of the present invention, a wireless unit component is shared between a transmitter and a receiver, thereby reducing the number of wireless unit components and having functions equivalent to those of a conventional wireless device. A wireless device that can be used in the system can be realized.
[0237]
In the description of the operation of the tenth embodiment of the present invention, GSM900 is used for a wireless communication system that uses “Translation Loop” as a wireless method, and PHS and “Super-Heterodyne” are used for a wireless communication system that uses “Direct-Conversion”. Although W-CDMA has been described as the wireless communication system, a combination of other wireless systems and wireless communication systems may be used.
[0238]
Note that the switching means 28, 31, 33 and 35 to 39 described above perform switching in accordance with a control signal from the digital signal processing unit 100.
[0239]
(Eleventh embodiment; a wireless device that can be used in a plurality of wireless communication systems, and can select “Direct-Conversion”, “Super-Heterodyne”, or “Translation Loop” as a wireless method of a transmission unit. Using "Direct-Conversion" as the radio system, the transmitter / receiver shared band variable RF bandpass filter 40 that can be shared by the transmitter / receiver, the second transmitter / receiver shared RF / IF gain variable amplifier 32, and the transmitter / receiver shared quadrature modulator / demodulator 4 (Radio unit using baseband variable bandwidth low-pass filter 34 and transmitter / receiver shared baseband gain variable amplifier 6)
FIG. 18 shows an eleventh embodiment of the present invention, which can be used for a plurality of wireless communication systems, and can select “Direct-Conversion”, “Super-Heterodyne”, or “Translation Loop” as a wireless method of the transmission unit. In this wireless device, “Direct-Conversion” is used as the wireless system of the receiving unit, and the wireless unit components conventionally provided separately for the transmitting unit and the receiving unit are shared by the transmitting unit and the receiving unit.
[0240]
The eleventh embodiment is a modification of the tenth embodiment, and the first receiving unit RF bandpass filter 2 and the second receiving unit RF bandpass filter used in the tenth embodiment. 29, RF band pass filter 30 for the receiving unit, RF band pass filter 30 for the receiving unit, and the RF band pass filter 40 for the transmitting and receiving unit instead of the RF band pass filter 30 for the first transmitting unit, This is a case where a band-variable RF bandpass filter 41 for receiving unit is used instead of the unit 33 provided with transmission lines and switching means thereof.
[0241]
A feature of the tenth embodiment is that a transmission / reception unit shared band variable RF bandpass filter 40 that can be shared by a transmission unit and a reception unit is used to reduce the number of radio unit components.
[0242]
The transmitter / receiver shared band variable RF bandpass filter 40 is a filter capable of changing the frequency and bandwidth of a signal to be passed to an arbitrary size within a certain range.
[0243]
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 16 are referred to in the description of these figures, and are omitted here. Reference numeral 40 denotes a transmitter / receiver shared band variable RF bandpass filter, and reference numeral 41 denotes a receiver variable band RF bandpass filter.
[0244]
Here, the transmitter / receiver shared band variable RF bandpass filter 40 used in the eleventh embodiment has the center frequency and bandwidth of the passband according to the control signal from the digital signal processing unit 100 as described above. It is possible to adjust to an arbitrary size within the range.
[0245]
In addition, the receiver band variable RF bandpass filter 41 needs to remove unnecessary signals from the input received RF signal in accordance with the control signal from the digital signal processing unit 100. In some cases, it operates as a band-pass filter that removes unnecessary signals, and when there is no need to remove unnecessary signals, it operates so as to pass the signal as it is.
[0246]
The specific operation of the eleventh embodiment is as follows. The operation of the receiving unit is the same as the operation of the tenth embodiment in the first received signal switching means 28, the first receiving unit RF bandpass filter 2 and the second receiving unit. The operations of the receiver RF bandpass filter 29, the third receiver RF bandpass filter 30, the second received signal switching means 31, and the first transmitter RF bandpass filter 10 are the same as the transmission / reception unit shared band. The variable RF bandpass filter 40 performs the operation of the unit 33 having the RF bandpass filter for the reception unit, the signal transmission path, and the switching means thereof, and is equivalent to the case where the band variable RF bandpass filter 41 for the reception unit performs, The operation of the transmission unit is the same as that performed by the transmission / reception unit shared band variable RF bandpass filter 40 because the operation of the first transmission unit RF bandpass filter 10 is performed.
[0247]
In the eleventh embodiment, as in the tenth embodiment, a wireless device that has the same functions as a conventional wireless device and can be used in a plurality of wireless communication systems while reducing the number of wireless component parts. Is possible.
[0248]
Further, in the description of the operation of the eleventh embodiment, as in the case of the tenth embodiment, a combination of other radio systems and radio communication systems may be used.
[0249]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the part of the transmission part of a radio | wireless machine and the part of a reception part can be made shared, and a small and lightweight radio | wireless transmitter / receiver can be provided, especially the multimode radio | wireless transmission / reception which can be utilized in a some radio | wireless communications system It is possible to provide a small and lightweight multi-mode wireless transmitter / receiver.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a wireless transceiver according to a first embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are not performed at the same time, uses “Direct-Conversion” as a wireless method of a transmission and reception unit, The block diagram of the radio | wireless machine which shared the RF gain variable amplifier, the quadrature modulator, the baseband low-pass filter, and the baseband gain variable amplifier in the receiver.
FIG. 2 is a block diagram of a first transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 3;
FIG. 3 is a block diagram of a transmission / reception unit shared baseband low-pass filter 5;
FIG. 4 is a diagram showing a modification of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing another modification of FIG. 3;
FIG. 6 is a wireless transceiver according to a second embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are not performed at the same time, uses “Direct-Conversion” as a wireless method of a transmission and reception unit, The block diagram of the radio | wireless machine which shared the RF gain variable amplifier, the quadrature modulator, the baseband low-pass filter, and the baseband gain variable amplifier in the receiver.
FIG. 7 is a block diagram of a second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13;
FIG. 8 is a wireless transceiver according to a third embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are not performed at the same time, and “Super-Heterodyne” is used as a wireless system of a transmission unit; The block diagram of the radio | wireless machine which used RF / IF gain variable amplifier, the quadrature modulator, and the baseband low-pass filter in the transmission part and the reception part using "Direct-Conversion".
FIG. 9 is a wireless transceiver according to a fourth embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are not performed at the same time, and “Super-Heterodyne” is used as a wireless method of a transmission unit; FIG. 2 is a block diagram of a radio using “Direct-Conversion” for a transmitter and a receiver that share an RF gain variable amplifier, a quadrature modulator, and a baseband low-pass filter.
FIG. 10 shows a wireless transceiver according to a fifth embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are not performed at the same time. The block diagram of the radio | wireless machine which shared the quadrature modulator and the baseband low-pass filter in the transmission part and the receiving part using "Direct-Conversion".
FIG. 11 is a wireless transceiver according to a sixth embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are performed at the same time, uses “Direct-Conversion” as the wireless method of the transmission and reception unit, and transmits and receives FIG. 2 is a block diagram of a radio that shares an RF gain variable amplifier and a quadrature modulator in a unit.
FIG. 12 is a block diagram of a first transmitting / receiving unit shared RF gain variable amplifier 3 ′.
FIG. 13 is a wireless transceiver according to a seventh embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are performed at the same time, uses “Direct-Conversion” as the wireless method of the transmission and reception unit, FIG. 2 is a block diagram of a radio that shares an RF gain variable amplifier and a quadrature modulator in a unit.
FIG. 14 is a block diagram of a second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier 13 '.
FIG. 15 is a wireless transceiver according to an eighth embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are performed at the same time; “Super-Heterodyne” as a wireless method of a transmitting unit, and wireless method of a receiving unit The block diagram of the radio | wireless machine which shared RF / IF gain variable amplifier and the quadrature modulator in the transmission part and the receiving part using "Direct-Conversion".
FIG. 16 is a wireless transceiver according to a ninth embodiment of the present invention, which can be used in a wireless communication system in which transmission and reception are performed at the same time; “Super-Heterodyne” as a wireless method of a transmission unit; The block diagram of the radio | wireless machine which shared the RF gain variable amplifier and the quadrature modulator in the transmission part and the receiving part using "Direct-Conversion".
FIG. 17 is a radio transceiver according to the tenth embodiment of the present invention, and uses “Direct-Conversion”, “Super-Heterodyne”, or “Translation Loop” as a radio scheme of a transmitter, and a radio scheme of a receiver "Direct-Conversion" is used for the transmitter and receiver, and the RF / IF gain variable amplifier, quadrature modulator, baseband variable low-pass filter, and baseband gain variable amplifier are shared by the transmitter and receiver. The block diagram of the radio | wireless machine which can be utilized with a some radio | wireless communications system by switching a path | route and specification components.
FIG. 18 is a wireless transceiver representing an eleventh embodiment of the present invention, wherein “Direct-Conversion”, “Super-Heterodyne”, or “Translation Loop” is used as the wireless method of the transmitter, and the wireless method of the receiver "Direct-Conversion" is used for the transmitter and receiver, and the RF / IF band-variable bandpass filter, RF / IF gain-variable amplifier, quadrature modulator, baseband variable-variable low-pass filter, baseband gain-variable amplifier, 1 is a block diagram of a radio that can be used in a plurality of radio communication systems by using a band pass filter that can adjust a center frequency and a pass bandwidth to an arbitrary value and switching signal paths by a switching means or the like.
FIG. 19 is a diagram of a radio that can be used in a plurality of radio communication systems configured using conventional technology.
[Explanation of symbols]
1 Receive signal input terminal
2 RF bandpass filter for the first receiver
3, 3 'RF transmitter / receiver shared variable amplifier
4 Transmitter / receiver shared quadrature modem
5 Baseband low-pass filter for transmitting and receiving unit
6 Baseband gain variable amplifier shared by transceiver
7 Received signal output terminal
8 Transmission signal input terminal
9 First synthesizer
10 RF bandpass filter for the first transmitter
11 RF gain variable drive amplifier for first transmitter
12 Transmission signal output terminal
13, 13 'Second transmitter / receiver shared RF gain variable amplifier
14 RF buffer amplifier for transmitter
15 Transmitter / receiver shared RF / IF variable gain amplifier
16 Baseband gain variable amplifier for first receiver
17 IF bandpass filter for transmitter
18 First frequency converter
19 Second synthesizer
20 IF gain variable amplifier for transmitter
21 Low noise amplifier for first receiver
22 Phase comparator
23 Loop filter
24 Voltage controlled oscillator
25 Low-pass filter for the first receiver
26 Low pass filter for the first transmitter
27 Baseband gain variable amplifier for transmitter
28 First received signal switching means
29 RF bandpass filter for second receiver
30 RF bandpass filter for third receiver
31 Second received signal switching means
32 RF / IF gain variable amplifier shared by the second transceiver
33 Unit provided with RF band pass filter for receiver, signal transmission path, and switching means therefor
34 Baseband bandwidth variable low-pass filter for transmitting and receiving unit
35 First transmission baseband signal switching means
36 Second transmission baseband signal switching means
37 First transmission signal separating means
38 Second transmission signal separating means
39 RF transmission signal switching means
40 Transmitter / receiver shared band variable RF bandpass filter
41 Bandwidth variable RF bandpass filter for receiver
42 First quadrature demodulator
43 Low pass filter for second receiver
44 Second quadrature demodulator
45 Low pass filter for second receiver
46 Baseband gain variable amplifier for second receiver
47 RF bandpass filter for the fourth receiver
48 Low noise amplifier for third receiver
49 Third orthogonal demodulator
50 Low-pass filter for third receiver
51 Baseband gain variable amplifier for third receiver
52 First quadrature modulator
53 RF bandpass filter for second transmitter
54 Second quadrature modulator
55 Second low pass filter for transmission
56 Second frequency converter
57 Third Quadrature Modulator
58 Third low pass filter for transmitter
100 Digital signal processor
210 Variable attenuator
220 Gain variable low noise amplifier
230 HPF
240 multiplexer
301 1st LPF
302 Secondary LPF
303 2nd order LPF
304,314 Bypass switch
311 LPF with variable primary gain

Claims (4)

ベースバンド送信信号及びベースバンド受信信号を処理するデジタル信号処理部と、
送信用ローカル発振信号及び受信用ローカル発振信号を出力する周波数シンセサイザと、
前記ベースバンド送信信号と前記送信用ローカル発振信号とにより高周波送信信号を出力するとともに、受信した高周波受信信号と前記受信用ローカル信号とにより前記ベースバンド受信信号を出力する直交変復調器と、
前記直交変復調器から出力された前記高周波送信信号を増幅して高周波送信信号出力端子へ供給するとともに、高周波受信信号入力端子から得られた前記高周波受信信号を増幅して前記直交変復調器に供給する送受共用可変利得増幅器と、
前記デジタル信号処理部からのベースバンド送信信号及び前記直交変復調器からのベースバンド受信信号が選択的に供給される送受共用ベースバンド低域通過フィルタを備え、
前記送受共用ベースバンド低域通過フィルタは、
多段の低域通過フィルタと、
前記多段の低域通過フィルタの次数を、送信時には低くし、受信時には高くする切り換え手段を有し、
送信時には、前記送受共用ベースバンド低域通過フィルタを通過したベースバンド送信信号が前記直交変復調器に供給され、
受信時には、前記送受共用ベースバンド低域通過フィルタを通過したベースバンド受信信号が前記デジタル信号処理部に供給されることを特徴とする無線送受信機。
A digital signal processing unit for processing a baseband transmission signal and a baseband reception signal;
A frequency synthesizer that outputs a local oscillation signal for transmission and a local oscillation signal for reception;
A quadrature modulator / demodulator that outputs a high-frequency transmission signal by the baseband transmission signal and the local oscillation signal for transmission, and outputs the baseband reception signal by the received high-frequency reception signal and the reception local signal;
The high-frequency transmission signal output from the quadrature modulator / demodulator is amplified and supplied to the high-frequency transmission signal output terminal, and the high-frequency reception signal obtained from the high-frequency reception signal input terminal is amplified and supplied to the quadrature modulator / demodulator. A transmission / reception variable gain amplifier ;
A transmission / reception baseband low-pass filter to which a baseband transmission signal from the digital signal processing unit and a baseband reception signal from the quadrature modulator / demodulator are selectively supplied;
The transmission / reception baseband low pass filter is:
A multi-stage low-pass filter,
Switching means for lowering the order of the multi-stage low-pass filter during transmission and increasing it during reception;
At the time of transmission, the baseband transmission signal that has passed through the transmission / reception baseband low-pass filter is supplied to the quadrature modulator / demodulator,
At the time of reception, the baseband received signal that has passed through the transmission / reception baseband low-pass filter is supplied to the digital signal processing unit .
前記送受共用可変利得増幅器は、可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力を受け取る減衰手段を含むことを特徴とする請求項1記載の無線送受信機。  2. The radio transceiver according to claim 1, wherein the transmission / reception variable gain amplifier includes a variable gain amplifier and attenuation means for receiving an output of the variable gain amplifier. 前記送受共用可変利得増幅器は、減衰手段と、前記減衰手段の出力を受け取る可変利得増幅器を含むことを特徴とする請求項1記載の無線送受信機。  2. The radio transceiver according to claim 1, wherein the transmission / reception variable gain amplifier includes an attenuation unit and a variable gain amplifier that receives an output of the attenuation unit. 前記デジタル信号処理部は、複数の無線通信システムの中から利用する無線通信システムに応じて、
前記周波数シンセサイザから出力される送信用及び受信用ローカル発振信号の周波数帯を制御すると共に、前記送受共用可変利得増幅器の利得を制御することを特徴とする請求項1記載の無線送受信機。
The digital signal processing unit, depending on a wireless communication system to be used from among a plurality of wireless communication systems,
2. The radio transceiver according to claim 1, wherein the frequency band of the local oscillation signal for transmission and reception output from the frequency synthesizer is controlled, and the gain of the transmission / reception variable gain amplifier is controlled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005088847A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Multimode/multiband mobile station and method for operating the same
JP4881596B2 (en) 2004-10-08 2012-02-22 パナソニック株式会社 Bidirectional frequency converter and radio using the same
US20070064833A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-22 Sahota Gurkanwal S Multi-band radio frequency modulator
JP2008311994A (en) 2007-06-15 2008-12-25 Univ Of Electro-Communications Television receiver apparats
FR2949631A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-04 Thomson Licensing BROADBAND RECEIVING TRANSMITTING DEVICE FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNALS FROM A SELECTED CHANNEL IN A DYNAMICALLY EXTENDED BANDWIDTH
CN102932021A (en) * 2012-10-10 2013-02-13 中兴通讯股份有限公司 Down-conversion device, down-conversion implementation method and receiver

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