CN102571269A - 信号传输装置、电子设备以及信号传输方法 - Google Patents
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Abstract
一种信号传输装置包括:配置成调制传输对象信号的多个调制部分;以及配置成解调所述调制部分调制的调制信号的多个解调部分,其中,将各组调制部分和解调部分使用的作为相互不同的频率的每个载波频率设置成根据彼此相邻的两个载波频率生成的三阶互调失真分量的频率不出现在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内。
Description
技术领域
本公开涉及信号传输装置、电子设备以及信号传输方法,尤其涉及电子构件的非线性引起的调制失真(尤其“互调失真”)。
背景技术
在通信区域内不仅可以使用一个载波频率在一组发送器和接收器之间进行传输,而且可以利用多个频率的组合进行信号传输。例如,存在应用频分多路复用系统(使用两个载波频率)和在一组通信设备之间进行双向同时通信的情况,以及存在在多个通信设备之间使用各自不同载波频率地进行通信(单向通信或双向通信)的情况。还存在一组通信设备含有多组调制电路和解调电路和进行如OFDM(正交频分多路复用)传输所代表的、作为降低码元速率的方法之一的多载波(MC)传输的情况。
在任何情况下,与通信设备的组数无关,都配备多组调制电路和解调电路,并且让多组调制电路和解调电路使用各自不同载波频率地进行同时通信。当利用多个频率的组合进行传输时,诸如放大器、混频部分(混合器)等的电路构件的非线性(非线性运算)引起的调制失真使接收质量降低。例如,当接收到与所希望电波(本台)完全无关的两个载波频率的信号,并输入具有非线性的放大电路或混频电路中时,两个载波频率之间的差频的信号(干扰波分量)也被输出。此时,当在所希望电波的频率附近存在两个载波频率之间的差频时,会出现干扰波分量也被解调的“互调失真”问题。通常,当接收到与本台的接收频带相邻的多个频率的信号,和放大器或混频部分线性性能差时,在接收频带内会出现三阶失真(通常只考虑调制信号的一阶分量就可以了),极大地降低了接收质量。
例如,作为在扩频和窄带调制组合的情况下放宽接收器性能的方法,日本专利特开第Sho 55-38777号提出了将窄带调制的频率设置在扩频调制的接收频带的整数倍的位置上的方法。但是,当使用多个窄带调制时,在扩频调制的频带内会出现多个窄带调制的三阶失真,不可能适用于多个扩频调制。
发明内容
作为防止“互调失真”问题的一种方法,例如,将具有波长选择性的带通滤波器加入接收电路的输入部分中的方法是已知的。但是,这种方法使成本增加与带通滤波器相对应的数量,以及使线路板面积增大等。另外,因为限带滤波器一般只对固定频率起作用,所以在改变相应频率的时候难以使用限带滤波器,必须为每个通信信道(也就是说,载波频率:下文也称为“频带”)准备限带滤波器。
作为防止“互调失真”问题的另一种方法,改进“电路构件的非线性运算”-出现互调失真的最突出原因的方法也是已知的。这种方法未牵涉到电路构件的添加。例如,诸如增大偏置电流或优化DC偏置点的措施在提高电路的线性性能,或使电路尽可能多地工作在线性区中方面是有效的。但是,这种措施使电源电压升高,以及使功耗增大。另一种选择是,可能使用线性极好的昂贵电路构件。但是,即使使用了昂贵电路构件,从理论上讲也不能将电路构件的非线性降低到零。
如上所述,过去的防止“互调失真”问题的方法旨在只从电路构件方面解决问题,但就成本和大小、电源电压和功耗等而言,不能认为是通用方法。
提供可以从除了电路构件之外的其它方面防止“互调失真”问题的技术是期望的。
按照本公开第一实施例的信号传输装置包括发送传输对象信号作为无线电信号的多个第一通信单元,以及接收从所述第一通信单元发送的无线电信号的多个第二通信单元。具体地说,所述第一通信单元配有调制传输对象信号的调制部分,并且所述第二通信单元配有解调所述调制部分调制的调制信号的解调部分。也就是说,所述信号传输装置通过配备调制传输对象信号的多个调制部分和解调所述调制部分调制的调制信号的多个解调部分形成。描述在按照本公开第一实施例的信号传输装置的从属权利要求中的每种信号传输装置给出了按照本公开第一实施例的信号传输装置的另外有利具体示例。
按照本公开第二实施例的电子设备涉及所谓的设备内信号传输。所述电子设备在一个机壳内包括发送传输对象信号作为无线电信号的多个第一通信单元,以及接收从所述第一通信单元发送的无线电信号的多个第二通信单元。具体地说,所述第一通信单元配有调制传输对象信号的调制部分,并且所述第二通信单元配有解调所述调制部分调制的调制信号的解调部分。也就是说,所述电子设备通过在一个机壳内安排调制传输对象信号的多个调制部分和解调所述调制部分调制的调制信号的多个解调部分形成。在所述电子设备内形成允许发送所述调制部分调制的调制信号作为无线电信号的无线电信号传输线。
按照本公开第三实施例的电子设备涉及所谓的设备间信号传输。整个电子设备通过包括如下形成:第一电子设备,其至少包括调制传输对象信号的调制部分和解调所述调制部分调制的调制信号的解调部分的多个部分,所述多个部分被布置在所述第一电子设备的一个机壳内;以及第二电子设备,其包括与所述第一电子设备的每个调制部分相对应的解调部分,以及与所述第一电子设备的每个解调部分相对应的调制部分,与所述第一电子设备的每个调制部分相对应的所述解调部分和与所述第一电子设备的每个解调部分相对应的所述调制部分每一个都被布置在所述第二电子设备的一个机壳内。也就是说,将每组调制部分和解调部分的调制部分和解调部分之一布置在所述第一电子设备中,而将调制部分和解调部分的另一个布置在所述第二电子设备中,以及配备这样多组调制部分和解调部分以形成整个电子设备。可能存在如下情况的某一种:将所有调制部分布置在所述第一电子设备中,而将所有解调部分布置在所述第二电子设备中的情况;将所有调制部分布置在所述第二电子设备中,而将所有解调部分布置在所述第一电子设备中的情况;以及将部分组的调制部分和其它组的解调部分布置在所述第一电子设备中,而将与该部分组的调制部分相对应的解调部分和与其它组的解调部分相对应的调制部分布置在所述第二电子设备中的情况。当将所述第一电子设备和所述第二电子设备布置在确定位置上,形成允许发送调制部分调制的调制信号作为无线电信号的无线电信号传输线。
在按照本公开第四实施例的信号传输方法中,配备调制传输对象信号的多个调制部分和解调所述调制部分调制的调制信号的解调部分。
然后,按照本公开第一实施例的信号传输装置、按照本公开第二实施例的电子设备、按照本公开第三实施例的电子设备、和按照本公开第四实施例的信号传输方法每一种中的各组调制部分和解调部分使用的载波频率是相互不同的频率。当然,配备了多组调制部分和解调部分,以及多组使用作为相互不同的频率的载波频率通过无线电(尤其无线电波)进行信号传输。
在这种情况下,关于各组调制部分和解调部分使用的作为相互不同的频率的载波频率,
1)将每个载波频率设置成在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内不存在根据彼此相邻的两个载波频率生成的互调失真分量的频率;以及
2)最好,将每个载波频率设置成基于各自载波频率的调制信号的各自接收频带不相互重叠。
提供了多组调制部分(调制电路)和解调部分(解调电路),在多组使用作为相互不同的频率的载波频率通过无线电(尤其无线电波)进行信号传输时,接收到与所希望电波(本台)完全无关的两个载波频率的信号(也就是说,进入本台的接收频带中)时解调的互调失真被当作一个问题。因此,使用了至少三个载波频率。因此,当把注意力转到彼此相邻的三个载波频率时,满足条件1)就可以了,最好也满足条件2)。另外,当使用四个或更多个载波频率时,对于四个或更多个载波频率彼此相邻的三个载波频率的每一种组合,满足条件1)就可以了,最好也满足条件2)。
按照本公开实施例的方法也可以使用电子计算器(计算机)通过软件来实现,并且可以提取实现所述方法的程序和存储所述程序的记录媒体作为实施例。所述程序可以在存储在计算机可读存储媒体上的状态下提供,或可以通过经由有线或无线通信手段的分发来提供。
按照本技术,从安排当配备多组调制电路和解调电路并且各组使用作为相互不同的频率的载波频率通过无线电(尤其无线电波)进行信号传输时使用的载波频率方面而防止“互调失真”的问题。因此,即使不添加或改变电路构件,也可以防止“互调失真”的问题。
附图说明
图1示出了有助于从功能配置方面说明按照本实施例的信号传输装置的信号接口的基本配置。
图2A~2C是有助于说明三频带频率安排的第一示例的图;
图3A~3C是有助于说明三频带频率安排的第二示例的图;
图4A~4C是有助于说明四频带频率安排的第一示例的图;
图5A~5C是有助于说明四频带频率安排的第二示例的图;
图6A~6C是有助于说明五频带频率安排的第一示例的图;
图7A~7C是有助于说明五频带频率安排的第二示例的图;
图8A~8C是有助于说明六频带频率安排的第一示例的图;
图9A~9C是有助于说明六频带频率安排的第二示例的图;
图10A~10C是有助于说明七频带频率安排的第一示例的图;
图11A~11C是有助于说明七频带频率安排的第二示例的图;
图12A~12C是有助于说明第一实施例的图;
图13A和13B是有助于说明第二实施例的图;
图14A和14B是有助于说明第三实施例的图;
图15A和15B是有助于说明第四实施例的图;
图16A和16B是有助于说明第四实施例的一个修改示例的图;
图17A和17B是有助于说明第五实施例的图;
图18A~19C是有助于说明按照第六实施例的电子设备的第一示例的图;
图20A~20C是有助于说明按照第六实施例的电子设备的第二示例的图;
图21A~21C是有助于说明按照第六实施例的电子设备的第三示例的图;
图22A~22D是有助于说明与可比示例的比较的图形,以及是示出频分多路复用系统的基频安排的图;
图23A和23B是有助于说明与可比示例的比较的图,以及是有助于说明防止调制失真的按照可比示例的系统的图;
图24示出了有助于从功能配置方面说明按照本实施例的信号传输装置的信号接口的第一修正配置;以及
图25示出了有助于从功能配置方面说明按照本实施例的信号传输装置的信号接口的第二修正配置。
具体实施方式
下文参考附图详细描述本公开的优选实施例。在从形式上区分每个功能元件的同时,用附在上面的诸如A,B,C...的大写字母标记描述功能元件。当不特别区分地描述每个功能元件时,省略掉标记。这同样适用于附图。
该描述按如下次序作出。
1.概述
2.通信处理系统:基础
3.三频带频率安排
4.四频带频率安排
5.五频带频率安排
6.六频带频率安排
7.七频带频率安排
8.具体应用示例
第一实施例:在同一线路板内传输和没有控制(预置)
第二实施例:在同一线路板内传输和在发送方控制
第三实施例:在同一线路板内传输和在发送方和接收方控制
第四实施例:在一个电子设备内的线路板之间传输和控制
第五实施例:在设备之间传输和控制
第六实施例:应用于电子设备的情况
9.与可比示例的比较
10.通信处理系统:修正示例(预置频率安排)
<概述>
[信号传输装置和信号传输方法]
在与本公开的第一至第四方式相对应的本实施例的配置中,信号传输装置(也称为无线电传输装置)或电子设备通过配备发送传输对象信号作为无线电信号的一个或多个第一通信单元和接收从一个或多个第一通信单元发送的无线电信号的一个或多个第二通信单元形成。执行发送功能的第一通信单元发送传输对象信号作为无线电信号。执行接收功能的第二通信单元接收从第一通信单元发送的无线电信号。第一通信单元配有调制传输对象信号的调制部分。第二通信单元配有解调调制部分调制的调制信号的解调部分。配备多个这样的调制部分和多个这样的解调部分以形成信号传输装置。顺便说一下,具有允许所希望电波通过而抑制其它电波的波长选择性的构件(所谓的带通滤波器)一般配备在天线与接收电路(第二通信单元)之间。但是,本实施例无需具有这样波长选择性的构件。
与第一通信单元和第二通信单元的组数(换句话说,发送和接收对的组数)无关,假设配备了多组调制部分和解调部分,以及各组调制部分和解调部分使用的载波频率具有各自不同频率。在这种情况下,将作为各自不同频率的每个载波频率设置成在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内不存在根据彼此相邻的两个载波频率生成的互调失真分量的频率。
由互调失真引起的接收电路的接收性能降低的影响可以不改变接收单元地通过频率安排来避免。因为互调失真的影响可以通过频率安排来避免,所以无需具有高度选择性的限带滤波器,并且可以低成本地形成小尺寸的接收电路。因为互调失真的影响可以通过频率安排来避免,所以可以放宽接收电路的失真性能,以及低功能小尺寸的配置就可以了。
在通过发送调制部分调制的调制信号作为无线电信号,接收无线电信号,和将无线电信号输入解调部分中进行信号传输时,最好将各组调制部分和解调部分使用的作为各自不同频率的每个载波频率设置成基于各自载波频率的调制信号的各自接收频带不相互重叠。
配备了多组调制电路和解调电路,在将各自不同频率的载波信号用于各组地通过无线电(尤其无线电波)进行信号传输时,与所希望电波(本台)完全无关的两个载波频率的信号进入本台的接收频带中时解调的互调失真被当作一个问题。因此,使用了至少三个载波频率,把注意力转到彼此相邻的三个载波频率地确定频率安排就可以了。在这种情况下,对于彼此相邻的三个载波频率,最好满足如下条件。
[第一条件]
设第一频率差Δ1是三个载波频率的最低载波频率F_L与中间载波频率F_M之间的差值,以及
设第二频率差Δ2是三个载波频率的最高载波频率F_H与中间载波频率F_M之间的差值,
基于低频侧的载波频率F_a的调制信号在高频侧的接收带宽F_a_U(载波频率F_a限定第一频率差Δ1和第二频率差Δ2的较小频率差ΔS)与基于高频侧的载波频率F_b的调制信号在低频侧的接收带宽F_b_L(载波频率F_b限定第一频率差Δ1和第二频率差Δ2的较小频率差ΔS)之和小于第一频率差Δ1和第二频率差Δ2的较小频率差ΔS。第一条件可以通过等式(A)表达出来。
“F_a_U”+“F_b_L”<ΔS... (A)
[第二条件]
当第一频率差Δ1小于第二频率差Δ2时,第一频率差Δ1与第二频率差Δ2之间的差值“|Δ1-Δ2|”大于基于最低载波频率F_L的调制信号在低频侧的接收带宽F_L_L和基于最高载波频率F_H的调制信号在低频侧的接收带宽F_H_L的较大接收带宽。第二条件可以通过等式(B)表达出来。
“F_L_L”或“F_H_L”的较大者<|Δ1-Δ2|... (B)
[第三条件]
当第一频率差Δ1大于第二频率差Δ2时,第一频率差Δ1与第二频率差Δ2之间的差值“|Δ1-Δ2|”大于基于最低载波频率F_L的调制信号在高频侧的接收带宽F_L_H和基于最高载波频率F_H的调制信号在高频侧的接收带宽F_H_H的较大接收带宽。第三条件可以通过等式(C)表达出来。
“F_L_H”或“F_H_H”的较大者<|Δ1-Δ2|... (C)
设ΔL是第一频率差Δ1和第二频率差Δ2的较大频率差,“|Δ1-Δ2|”=ΔL-ΔS。因此,代表第一条件的等式(A)和代表第二条件的等式(B)可以通过等式(D)统一表达出来。
“F_a_U”+“F_b_L”<ΔS<ΔL-α... (D)
其中,α=“F_L_L”或“F_H_L”的较大者。
设ΔL是第一频率差Δ1和第二频率差Δ2的较大频率差,“|Δ1-Δ2|”=ΔL-ΔS。因此,代表第一条件的等式(A)和代表第三条件的等式(C)可以通过等式(E)统一表达出来。
“F_a_U”+“F_b_L”<ΔS<ΔL-β...(E)
其中,β=“F_L_H”或“F_H_H”的较大者。
当使用四个或更多个载波频率时,作为第一方面,最好是,对于四个或更多个载波频率彼此相邻的三个载波频率的任何组合,满足第一条件,并且当第一频率差Δ1小于第二频率差Δ2时,满足第二条件,并且当第一频率差Δ1大于第二频率差Δ2时,满足第三条件。
当使用四个或更多个载波频率时,作为第二方面,对于四个或更多个载波频率彼此相邻的三个载波频率的任何组合,最好满足如下条件。
[第四条件]
在基于比三个载波频率的最低载波频率更低的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比最低载波频率更低的频率侧上生成的互调波,该互调波是根据三个载波频率的最低载波频率和中间载波频率生成的互调波之一。
[第五条件]
在基于比三个载波频率的最高载波频率更高的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比最高载波频率更高的频率侧上生成的互调波,该互调波是根据三个载波频率的最高载波频率和中间载波频率生成的互调波之一。
第四条件和第五条件规定,另外当使用四个或更多个载波频率时,在基于每个载波频率的调制信号的任何接收频带内都不存在根据彼此相邻的两个载波频率生成的互调失真分量的频率。
最好,发送与接收之间的传输特性是已知的,第一通信单元和第二通信单元的至少一个包括根据设置值进行预定信号处理的信号处理部分、和将预定信号处理的设置值输入信号处理部分中的设置值处理部分。在不实质上改变发送与接收之间的传输条件(也就是说,固定)的环境下,例如,像在不改变第一通信单元和第二通信单元在一个机壳内的安排位置的情况(设备内通信的情况)中那样,或像在即使第一通信单元和第二通信单元被布置在各自分开机壳内,但第一通信单元和第二通信单元在正在使用的状态下处在预定安排位置上的情况(处在彼此相对较短距离上的设备之间的无线电传输的情况)中那样,可以事先确定第一通信单元和第二通信单元之间的传输特性。
在不实质上改变发送与接收之间的传输条件(也就是说,是固定的)的环境下,即使定义信号处理部分的操作的设置值被当作固定值,也就是说,即使参数设置是固定的,也可以没有任何不便地操作信号处理部分。当信号处理的设置值是预定值(也就是说,固定值)时,无需动态地改变参数设置。因此,可以减少参数计算电路,也可以降低功耗。在设备内或处在彼此相对较短距离上的设备之间的无线电传输中,通信环境是固定的,因此可以事先确定各种电路参数,并且,在传输条件固定的环境下,即使定义信号处理部分的操作的设置值被当作固定值,也就是说,即使参数设置是固定的,也可以没有任何不便地操作信号处理部分。例如,通过事先确定最佳参数,和在出厂时将参数保留在设备内,可以减少参数计算电路和降低功耗。
存在可用于信号处理的各种参数设置。例如,关于使用相互不同的多个载波频率的同时通信的情况,存在用于调制的载波频率和用于解调的载波频率的设置。作为用于信号处理的参数设置的另一个示例,存在用于信号放大电路(放大调整电路)的增益设置(信号放大设置)、相位调整量的设置、和频率特性的设置等。增益设置被用于传输功率设置、输入解调功能部分中的接收电平设置、和自动增益控制(AGC)等。相位调整量的设置被用于在分开发送载波信号和时钟的系统中按照发送信号的延迟量调整相位。频率特性的设置被用于在发送方事先强调低频分量或高频分量的振幅。
最好,将所有调制部分和解调部分安排在一个电路板上。这有助于形成不必改变发送与接收之间的传输条件(也就是说,是固定的)的环境,以及便于事先固定要使用的载波频率。
即使在所有调制部分和解调部分被安排在一个电路板上的情况下,也可以配备改变各自调制部分用于发送的载波频率的控制部分。通过只在发送方控制载波频率,可以进行适当频率分配,并且可以进行最佳控制,以及稳当地防止互调失真的影响。
即使在所有调制部分和解调部分被安排在一个电路板上的情况下,也可以配备改变各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。通过只在接收方控制载波频率,可以进行适当频率分配,并且可以进行最佳控制,以便稳当地防止互调失真的影响。
即使在所有调制部分和解调部分被安排在一个电路板上的情况下,也可以配备改变各自调制部分用于发送的载波频率和各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。可以进行比在只在发送方控制载波频率或只在接收方控制载波频率的配置中更灵活的控制。
在调制部分和解调部分分散在多个电路板上的情况下,最好配备改变各自调制部分用于发送的载波频率的控制部分。通过只在发送方控制载波频率,可以进行适当频率分配,并且可以进行最佳控制,以便稳当地防止互调失真的影响。
作为在调制部分和解调部分分散在多个电路板上的情况下的另一种形式,最好配备改变各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。通过只在接收方控制载波频率,可以进行适当频率分配,并且可以进行最佳控制,以便稳当地防止互调失真的影响。
作为在调制部分和解调部分分散在多个电路板上的情况下的另一种形式,最好配备改变各自调制部分用于发送的载波频率和各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。可以进行比在只在发送方控制载波频率或只在接收方控制载波频率的配置中更灵活的控制。
当配备了改变载波频率的控制部分时,可以采取通过电线将改变载波频率的控制信号发送给调制部分或解调部分的形式。这种形式可应用于调制部分和解调部分分散在多个电路板上的情况,但可尤其有利地应用于所有调制部分和解调部分被安排在一个电路板上的情况。这是因为,在调制部分和解调部分分散在多个电路板上的情况下,所谓的线束是有线传输所必不可少的,而在所有调制部分和解调部分被安排在一个电路板上的情况下,印刷的布线就可以了。
当配备了改变载波频率的控制部分时,可以采取通过无线电将改变载波频率的控制信号发送给调制部分或解调部分的形式。这种形式可尤其有利地应用于调制部分和解调部分分散在多个电路板上的情况。这是因为,即使在在彼此在物理上分开的线路板之间传输的情况下,也可以不用线束地将用于频率分配的控制信号发送给每个通信设备。顺便说一下,这种形式也可应用于所有调制部分和解调部分被安排在一个电路板上的情况。但是,在这种情况下,就成本、电路规模、和功耗而言,应用使用印刷布线的有线传输更有利,因为无需实现无线传输的配置。
在通过无线电将改变载波频率的控制信号发送给调制部分或解调部分的形式中,改变载波频率的控制信号的无线电信号使用的频带最好在传输对象信号的无线电信号使用频带之外。在这种情况下,最好可靠地保证控制信息的无线电传输不妨碍传输对象信号的无线电传输。
当在通过无线电将改变载波频率的控制信号发送给调制部分或解调部分的形式中,改变载波频率的控制信号的无线电信号使用的频带是传输对象信号的无线电信号使用频带时,最好将包括控制信号的无线电信号的载波频率的每个载波频率设置成避免互调失真引起的接收电路的接收性能降低的影响。
当在通过无线电将改变载波频率的控制信号发送给调制部分或解调部分的形式中,改变载波频率的控制信号的无线电信号使用的频带是传输对象信号的无线电信号使用频带时,最好将相同频率用于改变载波频率的控制信号的载波频率和传输对象信号的载波频率。在这种情况下,一对调制部分和解调部分可以用于普通调制信号的传输和控制信号的传输两者。因为无需分开配备用于控制信号传输的发送和接收对,所以可以低成本地进行小尺寸低功耗的配置。
[电子设备]
在与本公开的第二模式或本公开的第三模式相对应的按照本实施例的电子设备中,在每个部分都容纳在一个机壳中的状态下的设备配置可以形成一个电子设备,或多个设备(电子设备)的组合可以形成整个电子设备。将按照本实施例的信号传输装置用在诸如,例如,数字记录和再现设备、地面电视接收设备、便携式电话设备、游戏设备或计算机的电子设备中。
下文中的描述将在按照本实施例的信号传输装置和电子设备主要使用毫米波段(1到10毫米的波长)中的载波频率的假设下作出。但是,按照本实施例的信号传输装置和电子设备不局限于毫米波段,也可应用于使用诸如,例如,更短波长的亚毫米波段(0.1到1毫米的波长)或更长波长的厘米波段(1到10厘米的波长)的,毫米波段附近的载波频率的情况。例如,在使用相互不同的多个载波频率进行同时通信的情况下,当使用大量载波频率(大量频带),以及不能保证所希望通信频带只在毫米波段中时,使用范围从亚毫米波段到毫米波段的频带、范围从毫米波段到厘米波段的频带、或范围从亚毫米波段到毫米波段再到厘米波段的频带。
当形成通信设备时,存在通信设备只有发送方(也就是说,第一通信单元)的情况、通信设备只有接收方(也就是说,第二通信单元)的情况、或通信设备含有发送方和接收方两者的情况。发送方和接收方被配置成经由无线电信号传输线(例如,毫米波信号传输线)相互耦合并且以毫米波段进行信号传输。传输对象信号在频率转换到适合宽带传输的毫米波段中之后发送出去。但是,在任何情况下,信号传输装置都由一组(对)第一通信单元和第二通信单元形成。尤其在本实施例的情况下,使用相互不同的载波频率进行同时通信,并且因此,与第一通信单元和第二通信单元的组(对)数是一个还是不止一个无关地配备多组(对)调制部分和解调部分。
在安排在彼此相对较短距离上的第一通信单元与第二通信单元之间,将传输对象信号转换成毫米波信号,然后经由毫米波信号传输线发送毫米波信号。本实施例中的“无线电传输”指的是通过无线电(无线电波:在本例中,毫米波)而不是通过普通电布线(简单电线布线)发送传输对象信号。
“相对较短距离”指的是比用在广播或普通无线电通信中的露天(室外)通信设备之间的距离短的距离。只要相对较短距离达到传输范围基本上可以当作封闭空间的程度就可以了。“封闭空间”指的是从空间内部泄漏到外部的无线电波的数量很少,反过来,从外部进入(渗入)空间内部的无线电波的数量也很少的空间。封闭空间通常处在整个空间被对无线电波有屏蔽作用的机壳(外壳)围住的状态下。本实施例中的通信对应于,例如,一个电子设备的机壳内的线路板之间的通信、相同线路板上的芯片之间的通信、和像处在一个设备被装入另一个设备之中的状态下那样,处在设备相互整合的状态下的多个电子设备之间的通信。“整合”的典型示例是作为装载的结果两个电子设备相互完全接触的状态。但是,只要整合状态达到两个电子设备之间的传输范围基本上可以当作封闭空间的程度就可以了。整合状态包括两个电子设备被布置在诸如,例如,相互在几厘米到几十厘米之内的相对较短距离上、在相互有点远的状态下的确定的位置上,和可以认为是相互“基本”整合的情况。简言之,使整合状态是从由两个电子设备形成的空间的内部泄漏出去,允许通过该空间传播到外部的无线电波的数量很少,反过来,从外部进入(渗入)空间内部的无线电波的数量也很少的状态就可以了。
在下文中,将一个电子设备的机壳内的信号传输称为机壳内信号传输,将在多个电子设备整合(在下文中整合也包括“基本整合”)的状态下的信号传输称为设备间信号传输。在机壳内信号传输的情况下,发送方的通信设备(通信单元:发送单元)和接收方的通信设备(通信单元:接收单元)容纳在同一个机壳内,并且在通信单元(发送单元和接收单元)之间形成无线电信号传输线的信号传输装置可以是电子设备本身。另一方面,在设备间信号传输的情况下,发送方的通信设备(通信单元:发送单元)和接收方的通信设备(通信单元:接收单元)容纳在各自不同电子设备的机壳内,当两个电子设备被布置在预定位置上,从而变成相互整合时,在两个电子设备内部的通信单元(发送单元和接收单元)之间形成无线电信号传输线,从而构成信号传输装置。
在将毫米波信号传输线布置成介于通信设备之间的每个通信设备中将发送系统和接收系统组合并安排成一对。通过使发送系统和接收系统共存于每个通信设备中可以进行双向通信。当使发送系统和接收系统共存于每个通信设备中时,一个通信设备与另一个通信设备之间的信号传输可以是单向(一个方向)信号传输,或可以是双向信号传输。例如,当第一通信设备是发送方而第二通信设备是接收方时,将执行发送功能的第一通信单元布置在第一通信设备中,而将执行接收功能的第二通信单元布置在第二通信设备中。当第二通信设备是发送方而第一通信设备是接收方时,将执行发送功能的第一通信单元布置在第二通信设备中,而将执行接收功能的第二通信单元布置在第一通信设备中。
假设第一通信单元在发送单元中包括,例如,通过让作为传输对象的信号经受信号处理生成毫米波段中的电信号的发送方信号生成块(将作为传输对象的电信号转换成毫米波段中的电信号的信号转换块)、和将毫米波段中的电信号(该电信号由发送方信号生成块生成)耦合到在毫米波段中发送无线电信号的无线电信号传输线(例如,毫米波信号传输线)的发送方信号耦合块。最好,将发送方信号生成块与生成传输对象信号的功能部分整合。
例如,发送方信号生成块含有调制电路(调制部分)。调制电路调制传输对象信号(基带信号)。发送方信号生成块通过频率转换调制电路调制之后的信号生成毫米波段中的电信号。理论上,也可以直接将传输对象信号转换成毫米波段中的电信号。发送方信号耦合块将毫米波段中的电信号(该电信号由发送方信号生成块生成)转换成无线电信号(电磁波或无线电波),并且将无线电信号供应给作为无线电信号传输线的毫米波信号传输线。
假设第二通信单元在接收单元中包括,例如,接收毫米波段中的无线电信号(该无线电信号经由作为无线电信号传输线的毫米波信号传输线传输)并将毫米波段中的无线电信号转换成电信号的接收方信号耦合块,并且包括通过让接收方信号耦合块接收到毫米波段中的无线电信号并转换成电信号之后的毫米波段中的电信号(输入信号)经受信号处理生成(重构或再现)正常电信号(传输对象信号或基带信号)的接收方信号生成块(将毫米波信号转换成传输对象信号的信号转换块)。最好,将接收方信号生成块与接收传输对象信号的功能部分整合。例如,接收方信号生成块含有解调电路(解调部分)。频率转换毫米波段中的电信号以生成输出信号。然后,解调电路解调输出信号,从而生成传输对象信号。理论上,也可以直接将毫米波段中的电信号转换成传输对象信号。
也就是说,在配备信号接口时,不用触点或缆线地通过无线电信号发送传输对象信号(不通过电布线发送)。最好,至少信号(尤其需要高速传输或大容量传输的视频信号、高速时钟信号等)通过毫米波段等中的无线电信号来发送。简言之,迄今为止通过电布线进行的传输在本实施例中通过无线电信号(无线电波)来进行。通过经由毫米波段等中的无线电信号进行信号传输,可以达到吉位每秒[Gbps]数量级的高速信号传输,容易限制无线电信号覆盖的范围,以及获得这种情况达到的效果。
在这种情况下,只要每个信号耦合块允许第一通信单元和第二通信单元经由无线电信号传输线(例如,毫米波信号传输线)发送无线电信号(在这种情况下,毫米波段中的无线电信号)就可以了。例如,每个信号耦合块可以含有天线结构(天线耦合部分),或可以实现没有天线结构的耦合。诸如“传输毫米波信号的毫米波信号传输线”的无线电信号传输线可以是天空(所谓的自由空间),但最好具有在将无线电信号限制在传输线中的同时传输无线电信号(电磁波或无线电波)的结构(无线电信号限制结构,例如,毫米波限制结构)。通过主动地利用无线电信号限制结构,可以像,例如,电布线那样任意确定无线电信号传输线的走线。无线电信号限制结构通常对应于所谓的波导,但不局限此。例如,无线电信号传输线最好是由能够发送无线电信号的介电材料形成的无线电信号传输线(该传输线称为介电传输线或无线电信号介电内传输线)或形成传输线和配有抑制无线电信号向外辐射的屏蔽材料的空心波导,该屏蔽材料被配备成围住传输线,屏蔽材料的内部是空的。无线电信号传输线可以通过使介电材料或屏蔽材料具有柔软性地铺设。在天空(自由空间)的情况下,每个信号耦合块都含有天线结构,信号在短程空间中通过天线结构发送。另一方面,当无线电信号传输线由介电材料形成时,也可以采用天线结构,但未必如此。
[经由电布线的信号传输与无线电传输之间的比较]
经由电布线的信号传输存在如下问题。
i)在希望数据传输的容量更大和速度更高的时候,电布线的传输速度和传输容量受到限制。
ii)为了解决提高数据传输速度的问题,存在增加布线的条数和通过信号并行化降低每条信号线的传输速率的方法。但是,这种方法使输入端和输出端增加。其结果是,预期印刷线路板和电缆布线更加复杂、连接部分和电接口的物理尺寸增大等,并且会出现这些部分的形状更加复杂、这些部分的可靠性降低、成本增加等问题。
iii)随着电影视频、计算机图像等的信息量增大到巨量,因此使基带信号的频带加宽,EMC(电磁兼容性)的问题变得更加突出。例如,当使用电布线时,布线变成天线,干涉与天线的调谐频率相对应的信号。另外,由布线等的阻抗失配引起的反射和共振也是乱真辐射的原因。为了对这样的问题采取防范措施,会使电子设备的配置复杂化。
iv)除了EMC之外,当存在反射时,由码元之间的干涉引起的传输误差和由干扰的跃变引起的传输误差都变成接收方的问题。
另一方面,当通过无线电(例如,使用毫米波段)而不是通过电布线进行信号传输时,没必要担心布线的形状和连接器的位置,因此对布局没有什么特别限制。可以省略其传输被通过毫米波的信号传输取代的信号的布线和端子,以便解决EMC问题。一般说来,在通信设备内没有其它功能部分使用毫米波段中的频率,因此容易实现防范EMC的措施。因为在发送方的通信设备和接收方的通信设备彼此接近的状态下进行无线电传输,并且在固定位置之间和以已知位置关系进行信号传输,所以具有如下优点。
1)易于适当设计发送方与接收方之间的传播信道(波导结构)。
2)通过设计将发送方和接收方以及传播信道(毫米波信号传输线的波导结构)密封在一起的传输线耦合块的介电结构,使可靠性比自由空间传输更高的极佳传输成为可能。
3)与普通无线电通信不同,无需利用高频动态地或自适应地进行管理无线电传输的控制器的控制,使得与普通无线电通信相比,可以减少控制开销。其结果是,可以使在控制电路、算术电路等中使用的设置值(所谓的参数)是常数(所谓的固定值),并且可以实现小型化、更低的功耗、和更高的速度。例如,当在制造时或在设计时校准无线电传输特性,和掌握各自变化等时,可以参照该数据,以便可以静态地预置或控制定义信号处理部分的操作的设置值。因为设置值基本上正确地定义了信号处理部分的操作,所以即使具有简单的配置和低的功耗,也使高质量通信成为可能。
另外,短波长的毫米波段中的无线电通信提供了如下优点。
a)因为毫米波通信提供了宽通信频带,所以可以容易地达到高数据速率。
b)用于传输的频率可以与其它基带信号处理的频率分开,因此不会轻易出现毫米波和基带信号的频率之间的干涉。
c)因为毫米波段具有短的波长,所以可以使按照波长确定的天线和波导结构更小。另外,由于毫米波段的大距离衰减和小的衍射,可以容易地提供电磁屏蔽。
d)对于普通室外无线电通信,在载波的稳定性方面存在严格的法规来防止干涉等。为了实现这样高稳定性的载波,要使用高稳定性的外部频率基准部分、相乘电路、PLL(锁相环)电路等,因此使电路规模增大。但是,毫米波(尤其当与固定位置之间或已知位置关系的信号传输一起使用时)可以容易地被屏蔽,防止泄漏到外部。注入锁定系统被接收方的小型电路适当用于解调通过稳定性放宽的载波发送的信号。
例如,作为在安排在彼此相对较短距离上(例如,相互在十几厘米内)的电子设备之间或在电子设备内实现高速信号传输的方法,LVDS(低压差分传信)是已知的。但是,最近传输数据的容量和速度的进一步增大牵涉到诸如功耗增大、由反射等引起的信号失真的影响增大、乱真辐射的增大(所谓EMI的问题)等问题。例如,在在设备内或在设备之间高速(实时)传输视频信号(包括图像拾取信号)和计算机图像等的信号的情况下,LVDS正达到极限。
为了作好高速数据传输的准备,可以通过增加布线的条数和实现信号并行化降低每条信号线的传输速率。但是,这种准备使输入端和输出端增加。其结果是,预期印刷线路板和电缆布线更加复杂、半导体芯片尺寸增大等。另外,当通过布线路由高速和大容量数据时,所谓的电磁场干涉成为一个问题。
LVDS和增加布线条数的方法中的每个问题都是由通过电布线的信号传输引起的。于是,可以采用将电布线改变成无线电进行传输的方法(尤其通过无线电波进行信号传输的方法)作为解决由通过电布线的信号传输引起的问题的方法。作为将电布线改变成无线电进行传输的方法,例如,可以通过无线电进行机壳内的信号传输,和可以应用UWB(超宽带)通信系统(作为第一种方法来描述),或可以使用短波长(1到10毫米)的毫米波段中的载波频率(作为第二种方法来描述)。但是,使用低载波频率的第一种方法的UWB通信系统不适用于发送,例如,视频信号的高速通信,存在像大天线尺寸等那样的尺寸问题。并且,存在用于传输的频率与其它基带信号处理的频率接近,使得往往发生无线电信号和基带信号的频率之间的干涉的问题。另外,在低频的情况下,对设备内的驱动系统噪声的敏感度增大,致使对付噪声的措施变得不可或缺。另一方面,当较短波长的毫米波段中的载波频率被用在第二种方法中时,可以解决天线尺寸和干涉的问题。
上面对在毫米波段中进行无线电通信的情况作了描述。但是,无线电通信的应用范围不局限于毫米波段中的通信。也可以应用低于毫米波段的频带(厘米波段)和相反超过毫米波段的频带(亚毫米波段)中的通信。但是,在机壳内的信号传输或设备之间的信号传输中,主要使用波长不太长也不太短的毫米波段是有效的。
下文将具体描述按照本实施例的信号传输装置和电子设备。顺便说一下,虽然作为最适合示例,将描述在半导体集成电路(芯片,例如,CMOS(互补金属氧化物半导体)IC(集成电路))中形成许多功能部分的示例,但这不是关键。
<通信处理系统:基础>
图1示出了有助于从功能配置方面说明按照本实施例的信号传输装置的信号接口的基本配置。
[功能配置]
如图1所示,信号传输装置1被配置成作为第一无线电设备的示例的第一通信设备100和作为第二无线电设备的示例的第二通信设备200经由无线电信号传输线9相互耦合,以及使用主要在毫米波段中的无线电信号进行信号传输。图1代表将发送系统配备在第一通信设备100这一方,而将接收系统配备在第二通信设备200这一方的情况。
第一通信设备100配有为毫米波段发送准备的半导体芯片103。第二通信设备200配有为毫米波段接收准备的半导体芯片203。
在本实施例中,作为在毫米波段中通信的对象的信号只是希望具有高速特性和大容量特性的信号,而只需低速和小容量的其它信号和像电力等那样可以认为是直流电的信号未被设置成转换成毫米波信号的对象。对于未被设置成转换成毫米波信号的对象的信号(包括电力),线路板之间的信号联系通过与过去的方法类似的方法建立。转换成毫米波之前作为原始传输对象的电信号统称为基带信号。
[第一通信设备]
将为毫米波段发送准备的半导体芯片103和传输线耦合块108安装在第一通信设备100的线路板102上。半导体芯片103是集成了LSI(大规模集成电路)功能块104和信号生成块107(毫米波信号生成块)的LSI。将半导体芯片103与传输线耦合块108连接。传输线耦合块108是将电信号转换成无线电信号并将无线电信号发送到无线电信号传输线9的发送单元的示例。例如,将包括天线耦合部分、天线端子、微带线、天线等的天线结构应用于传输线耦合块108。传输线耦合块108与无线电信号传输线9的耦合点是发送点。
LSI功能块104进行第一通信设备100中的主要应用控制。LSI功能块104包括,例如,处理希望发送给其它设备的各种信号的电路。
信号生成块107(电信号转换块)含有将来自LSI功能块104的信号转换成毫米波信号并且控制经由无线电信号传输线9的信号发送的发送方信号生成块110。发送方信号生成块110和传输线耦合块108形成发送系统(发送单元:发送方的通信单元)。
为了通过处理输入信号生成毫米波信号,发送方信号生成块110含有多路复用处理部分113、并行-串行转换部分114、调制部分115、频率转换部分116、和放大部分117。放大部分117是调整输入信号的幅度和输出所得信号的放大调整部分。顺便说一下,可以将调制部分115和频率转换部分116集成到所谓直接转换系统的部分中。
当在来自LSI功能块104的信号当中存在多(N1)种作为在毫米波段中通信的对象的信号时,多路复用处理部分113通过进行诸如时分多路复用、频分多路复用、码分多路复用等的多路复用处理,将多种信号整合成一种系统的信号。例如,将希望具有高速特性和大容量特性的多种信号设置成通过毫米波传输的对象,并整合成一种系统的信号。
并行-串行转换部分114将并行信号转换成串行信号,并将串行数据信号供应给调制部分115。调制部分115调制作为传输对象的信号,并将调制信号供应给频率转换部分116。在未应用本实施例的情况下,并行-串行转换部分114是为将多个信号用于并行传输的并行接口规范配备的。在串行接口规范的情况下,并行-串行转换部分114是多余的。
基本上只要调制部分115通过传输对象信号调制振幅、频率和相位的至少一种就可以了,可以采用使用振幅、频率和相位的任意组合的系统。例如,模拟调制系统包括调幅(AM)和向量调制。向量调制包括调频(FM)和相位调制(PM)。数字调制系统包括,例如,幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)、和调制振幅和相位的振幅相移键控(APSK)。正交调幅(QAM)是振幅相移键控的典型。
频率转换部分116通过频率转换调制部分115调制之后的传输对象信号生成毫米波电信号,然后将毫米波电信号供应给放大部分117。毫米波电信号指的是近似30到300吉赫[GHz]的范围内的某个频率的电信号。使用词语
“近似”是基于只要频率是大约这样的频率,以便达到毫米波通信的效果就可以了的事实,其中下限不局限于30GHz,和上限不局限于300GHz。
频率转换部分116可以应用各种电路配置。但是,例如,只要频率转换部分116应用包括混频电路(混合电路)和本机振荡电路的配置就可以了。本机振荡电路生成用于调制的载波(载波信号或基准载波信号)。混频电路通过将毫米波段中的载波(该载波由本机振荡电路生成)乘以来自并行-串行转换部分114的信号(调制),生成毫米波段中的传输信号。然后,混频电路将传输信号供应给放大部分117。
放大部分117放大频率转换之后的毫米波电信号,然后将放大毫米波电信号供应给传输线耦合块108。放大部分117经由在图中未显示的天线端子与双向传输线耦合块108连接。
传输线耦合块108将发送方信号生成块110生成的毫米波信号发送到无线电信号传输线9。传输线耦合块108由天线耦合部分形成。天线耦合部分形成传输线耦合块108(信号耦合块)的一个示例或一部分。天线耦合部分从狭义上来讲,指的是将半导体芯片内的电子线路与布置在芯片内或芯片外的天线耦合的部分,从广义上来讲,指的是将信号从半导体芯片耦合到无线电信号传输线9的部分。例如,天线耦合部分至少含有天线结构。天线结构指的是与无线电信号传输线9耦合的部分的结构。只要天线结构将毫米波段中的电信号转换成电磁波(无线电波),并且将电磁波(无线电波)耦合到无线电信号传输线9就可以了,天线结构并不只指天线本身。
无线电信号传输线9可以这样形成,使电磁波,例如,像自由空间传输线那样在机壳内的空间中传播。另外,最好是无线电信号传输线9由将毫米波段中的电磁波限制在传输线内形成的波导、传输线、介电线、或电介质内的波导结构等形成,并且具有高效传输电磁波的特性。例如,无线电信号传输线9最好是包括在某个范围中具有相对介电常数和在某个范围中具有介电损耗正切的介电材料的介电传输线9A。例如,通过将介电材料填入机壳的整个内部中,将介电传输线9A,而不是自由空间传输线布置在传输线耦合块108与传输线耦合块208之间。另外,介电传输线9A可以通过用像由介电材料形成和具有一定线直径的线性构件那样的介电线连接在传输线耦合块108的天线与传输线耦合块208的天线之间形成。顺便说一下,将毫米波信号限制在传输线中形成的无线电信号传输线9不仅可以是介电传输线9A,而且可以是周围被屏蔽材料包围和内部是空心的空心波导。
[第二通信设备]
将为毫米波段接收准备的半导体芯片203和传输线耦合块208安装在第二通信设备200的线路板202上。半导体芯片203是集成了LSI功能块204和信号生成块207(毫米波信号生成块)的LSI。尽管未示出,但与第一通信设备100一样,也可以采用不集成LSI功能块204和信号生成块207的配置。
将半导体芯片203与与传输线耦合块108类似的传输线耦合块208连接。传输线耦合块208是将经由无线电信号传输线9发送的无线电信号转换成电信号的接收单元的示例。将与传输线耦合块108类似的传输线耦合块用作传输线耦合块208。传输线耦合块208接收来自无线电信号传输线9的毫米波段中的无线电信号,将无线电信号转换成电信号,并将电信号输出到接收方信号生成块220。传输线耦合块208与无线电信号传输线9的耦合点是接收点。
信号生成块207(电信号转换块)含有控制经由无线电信号传输线9的信号接收的接收方信号生成块220。接收方信号生成块220和传输线耦合块208形成接收系统(接收单元:接收方的通信单元)。
为了通过让传输线耦合块208接收的毫米波电信号经受信号处理生成输出信号,接收方信号生成块220含有放大部分224、频率转换部分225、解调部分226、串行-并行转换部分227、和简化处理部分228。放大部分224是调整输入信号的幅度和输出所得信号的放大调整部分的示例。可以将频率转换部分225和解调部分226集成到所谓直接转换系统的部分中。
将传输线耦合块208与接收方信号生成块220连接。将接收方的放大部分224与传输线耦合块208连接。放大部分224放大天线接收之后的毫米波电信号,然后将毫米波电信号供应给频率转换部分225。频率转换部分225频率转换放大之后的毫米波电信号,然后将频率转换之后的信号供应给解调部分226。解调部分226通过解调频率转换之后的信号获取基带信号,然后将基带信号供应给串行-并行转换部分227。
串行-并行转换部分227将串行接收数据转换成并行输出数据,然后将并行输出数据供应给简化处理部分228。与并行-串行转换部分114一样,在未应用本实施例的情况下,串行-并行转换部分227是为将多个信号用于并行传输的并行接口规范配备的。当第一通信设备100与第二通信设备200之间的原始信号传输是串行形式时,无需配备并行-串行转换部分114和串行-并行转换部分227。
当第一通信设备100与第二通信设备200之间的原始信号传输是并行形式时,通过让输入信号经受并行-串行转换,然后将信号发送到半导体芯片203这一方,并且让从半导体芯片103这一方接收的信号经受串行-并行转换来减少作为毫米波转换的对象的信号的数量。
简化处理部分228对应于多路复用处理部分113。简化处理部分228将整合在一种系统中的信号分离成多种信号(是1到N)。例如,简化处理部分228将整合在一种系统的信号中的多种数据信号分离成每个分立数据信号,然后将每个分立数据信号供应给LSI功能块204。
LSI功能块204进行第二通信设备200中的主要应用控制。LSI功能块204包括,例如,处理从其它设备接收的各种信号的电路。
[双向通信的准备]
信号生成块107、传输线耦合块108、信号生成块207、和传输线耦合块208通过配置成具有数据双向性,也能够进行双向通信。例如,使信号生成块107和信号生成块207分别配有接收方的信号生成块和发送方的信号生成块。虽然传输线耦合块108和传输线耦合块208每一个可以划分成发送方和接收方的分离部分,但传输线耦合块108和传输线耦合块208也可以为发送和接收两者所共享。
顺便说一下,“双向通信”在这种情况下是作为毫米波传输信道的无线电信号传输线9是一种系统(一根芯)的单芯双向传输。为了实现这个目标,可以应用应用时分多路复用(TDD:时分双工)的半双工系统、频分多路复用(FDD:频分双工)等。但是,在本实施例中采用频分多路复用。
[连接和操作]
频率转换输入信号进行数据传输的方法常用在广播和无线电通信中。在这些应用中,使用可以解决,例如,可以达到多远通信(与热噪声有关的S/N问题),如何对付反射和多径,和如何抑制对其它信道的干扰和干涉的问题的相对较复杂发送器和接收器。
另一方面,本实施例中使用的信号生成块107和信号生成块207主要使用比常用在广播和无线电通信中的复杂发送器和接收器等的可用频率高的频带的毫米波段。因此,由于波长λ短,所以使频率再用变得容易,并且使用了适合在安排得彼此接近的许多设备之间进行通信的信号生成块。
在本实施例中,与过去使用电布线的信号接口不同,通过如上所述,在毫米波段中进行信号传输,可以灵活地为高速和大容量作好准备。例如,只有希望具有高速特性和大容量特性的信号才被设置成在毫米波段中通信的对象,并且取决于系统配置,第一通信设备100和第二通信设备220在其一部分中含有将过去的电布线用于低速和小容量信号和用于电源的接口(通过端子或连接器连接)。
信号生成块107是进行预定信号处理的信号处理部分的示例。在本例中,信号生成块107通过让从LSI功能块104输入的输入信号经受信号处理,生成毫米波信号。信号生成块107通过例如,例如,微带线、带状线、共面线或槽线的传输线与传输线耦合块108连接。生成的毫米波信号以电磁波(无线电波或无线电信号)的形式经由传输线耦合块108供应给无线电信号传输线9。
传输线耦合块108含有天线结构。传输线耦合块108具有将发送的毫米波信号转换成电磁波并发出电磁波的功能。传输线耦合块108与无线电信号传输线9耦合。将传输线耦合块108转换的电磁波供应给无线电信号传输线9的一个端部。第二通信设备200一方的传输线耦合块208与无线电信号传输线9的另一端耦合。通过将无线电信号传输线9配备在第一通信设备100一方的传输线耦合块108与第二通信设备200一方的传输线耦合块208之间,主要在毫米波段中的电磁波通过无线电信号传输线9传播。
第二通信设备200一方的传输线耦合块208与无线电信号传输线9耦合。传输线耦合块208接收发送给无线电信号传输线9的另一端的电磁波,将电磁波转换成毫米波信号,然后将毫米波信号供应给信号生成块207(基带信号生成块)。信号生成块207是进行预定信号处理的信号处理部分的示例。在本例中,信号生成块207让转换的毫米波信号经受信号处理,从而生成输出信号(基带信号),然后将输出信号供应给LSI功能块204。
上面对从第一通信设备100到第二通信设备200的信号传输的情况作了描述。但是,当第一通信设备100和第二通信设备200两者被配置成能够双向通信时,只要类似地考虑将信号从第二通信设备200的LSI功能块204发送到第一通信设备100,和可以双向发送毫米波信号的情况就可以了。
下面将对按照本实施例的方法加以描述,在该方法中,在将多组调制电路和解调电路配备在相同通信区中,使这些组调制解调器和解调电路使用各自不同载波频率地进行同时通信的情况下,不用添加或改变任何电路构件地从载波频率的安排方面作好准备。
<三频带频率安排>
图2A,2B和2C以及图3A,3B和3C是有助于说明在使用相互不同的三个载波频率F_1,F_2,和F_3的情况(将该情况称为三频带)下确定频率安排的方法的图。图2A~2C示出了三频带频率安排的第一示例。图3A~3C示出了三频带频率安排的第二示例。
为了便于描述起见,假设就频率的高低而言,F_1<F_2<F_3。具体地说,三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最低载波频率F_L是载波频率F_1,三个载波频率F_1,F_2,和F_3的中间载波频率F_M是载波频率F_2,和三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最高载波频率F_H是载波频率F_3。
设D12是载波频率F_1与载波频率F_2之间的频率差(=F_2-F_1),和D23是载波频率F_2与载波频率F_3之间的频率差(=F_3-F_2)。也就是说,作为三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最低载波频率F_L(=F_1)与中间载波频率F_M(=F_2)之差获得的第一频率差Δ1是D12,和作为三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最高载波频率F_H(=F_3)与中间载波频率F_M(=F_2)之差获得的第二频率差Δ2是D23。
设Bw1是基于载波频率F_1的调制信号的总接收带宽。设Bw1_L是总接收带宽Bw1的低频侧的接收带宽。设Bw1_H是总接收带宽Bw1的高频侧的接收带宽。设Bw2是基于载波频率F_2的调制信号的总接收带宽。设Bw2_L是总接收带宽Bw2的低频侧的接收带宽。设Bw2_H是总接收带宽Bw2的高频侧的接收带宽。设Bw3是基于载波频率F_3的调制信号的总接收带宽。设Bw3_L是总接收带宽Bw3的低频侧的接收带宽。设Bw3_H是总接收带宽Bw3的高频侧的接收带宽。
设H12是基于载波频率F_1的调制信号与基于载波频率F_2的调制信号之间的频带间隔。设H23是基于载波频率F_2的调制信号与基于载波频率F_3的调制信号之间的频带间隔。用方程表示,频带间隔H12是“D12-Bw1_H-Bw2_L”,和频带间隔H3是“D23-Bw2_H-Bw3_L”。
设IM12是根据载波频率F_1和载波频率F_2生成的三阶互调失真分量的低频分量(低频侧的分量)的失真频率(=2F_1-F_2)。设IM21是根据载波频率F_1和载波频率F_2生成的三阶互调失真分量的高频分量(高频侧的分量)的失真频率(=2F_2-F_1)。设IM23是根据载波频率F_2和载波频率F_3生成的三阶互调失真分量的低频分量(低频侧的分量)的失真频率(=2F_2-F_3)。设IM32是根据载波频率F_2和载波频率F_3生成的三阶互调失真分量的高频分量(高频侧的分量)的失真频率(=2F_3-F_2)。
[第一示例]
第一示例是D12<D23的情况。图2A~2C示出了在这种情况下三个载波频率F_1,F_2,和F_3与三阶互调失真分量IM12,IM21,IM23,和IM32之间的关系。
在这种情况下,第一频率差Δ1(=D12)和第二频率差Δ2(=D23)的较小频率差ΔS是第一频率差Δ1(=D12)。载波频率限定较小频率差ΔS(=D12)的低频侧的载波频率F_a是载波频率F_1,和基于载波频率F_a(=F_1)的调制信号在高频侧的接收带宽F_a_U是Bw1_H。另外,载波频率限定较小频率差ΔS(=D12)的高频侧的载波频率F_b是载波频率F_2,和基于载波频率F_b(=F_2)的调制信号在低频侧的接收带宽F_b_L是Bw2_L。
在这种情况下,防止基于三个各自载波频率F_1,F_2,和F_3的调制信号的各自频带相互重叠,和防止根据彼此相邻的两个载波频率生成的N阶互调失真分量(在这种情况下,三阶互调失真分量)的频率出现在基于每个载波频率的调制信号的任何频带中的条件如下。
如等式(1)(等式(1-1)和等式(1-2)所示,防止基于各自载波频率的调制信号的各自频带相互重叠可能要求基于载波频率F_1的调制信号与载波频率F_2的调制信号之间的频带间隔H12是正值,以及基于载波频率F_2的调制信号与载波频率F_3的调制信号之间的频带间隔H23也是正值(参见图2A)。
[等式1]
H12=D12-Bw1_H-Bw2_L>0...(1-1)
H23=D23-Bw2_H-Bw3_L>0...(1-2)
根据载波频率F_1和载波频率F_2生成的三阶互调失真分量的低频分量的失真频率IM12出现在比载波频率F_1低的频率侧上,使得不会出现干扰问题(参见图2B)。
另一方面,根据载波频率F_1和载波频率F_2生成的三阶互调失真分量的高频分量的失真频率IM21出现在比载波频率F_2高的频率侧上,使得可以出现由基于载波频率F_3的调制信号的重叠引起的干扰。为了防止这种干扰,只要使失真频率IM21不出现在基于载波频率F_3的调制信号的频带内就可以了。如等式(2)所示,可能有必要让失真频率IM21与基于载波频率F_3的调制信号在低频侧的频带之间的间隔H2是正值(参见图2B)。
[等式2]
H2=D23-D12-Bw3_L>0... (2)
根据载波频率F_2和载波频率F_3生成的三阶互调失真分量的高频分量的失真频率IM32出现在比载波频率F_3高的频率侧上,使得不会出现干扰问题(参见图2C)。
另一方面,根据载波频率F_2和载波频率F_3生成的三阶互调失真分量的低频分量的失真频率IM23出现在比载波频率F_1低的频率侧上,使得可以出现由基于载波频率F_1的调制信号的重叠引起的干扰。为了防止这种干扰,只要使失真频率IM22不出现在基于载波频率F_1的调制信号的频带内就可以了。如等式(3)所示,可能有必要让失真频率IM23与基于载波频率F_1的调制信号在低频侧的频带之间的间隔H3是正值(参见图2C)。
[等式3]
H3=D23-D12-Bw1_L>0...(3)
根据等式(1),等式(2),和等式(3),将作为载波频率F_L(=F_1)与F_M(=F_2)之差获得的第一频率差Δ1(=D12)限定在等式(4)中所示的范围中。
[等式4]
Bw1_H+Bw2_L<D12<D23-(Bw1_L或Bw3_L的较大者)... (4)
等式(4)中的“Bw1_H+Bw2_L<D12”对应于上述第一条件。等式(4)中的“D12<D23-(Bw1_L或Bw3_L的较大者)”可以修改成对应于上述第二条件的“|D12-D23|>(Bw1_L或Bw3_L的较大者)”。
因此,当三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排被设置成满足等式(4)时,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,当Bw1_L=Bw1_H时,Bw1_L=Bw1_H=Bw1/2。当Bw2_L=Bw2_H时,Bw2_L=Bw2_H=Bw2/2。当Bw3_L=Bw3_H时,Bw3_L=Bw3_H=Bw3/2。因此,可以将等式(1-1)修改成等式(5-1),可以将等式(1-2)修改成等式(5-2),可以将等式(2)修改成等式(5-3),可以将等式(3)修改成等式(5-4),以及可以将等式(4)修改成等式(5-5)。进一步,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(Bw1=Bw2=Bw3)时,可以像等式(5-6)中那样简化等式(5-5)。
[等式5]
H12=D12-Bw1/2-Bw2/2>0...(5-1)
H23=D23-Bw2/2-Bw3/2>0...(5-2)
H2=D23-D12-Bw3/2>0...(5-3)
H3=D23-D12-Bw1/2>0...(5-4)
Bw1/2+Bw2/2<D12<D23-(Bw1或Bw3的较大者)/2...(5-5)
Bw<D12<D23-Bw/2...(5-6)
[第二示例]
第二示例是D12>D23的情况。图3A~3C示出了在这种情况下三个载波频率F_1,F_2,和F_3与三阶互调失真分量IM12,IM21,IM23,和IM32之间的关系。
在这种情况下,第一频率差Δ1(=D12)和第二频率差Δ2(=D23)的较小频率差ΔS是第二频率差Δ2(=D23)。载波频率限定较小频率差ΔS(=D23)的低频侧的载波频率F_a是载波频率F_2,和基于载波频率F_a(=F_2)的调制信号在高频侧的接收带宽F_a_U是Bw2_H。另外,载波频率限定较小频率差ΔS(=D23)的高频侧的载波频率F_b是载波频率F_3,和基于载波频率F_b(=F_3)的调制信号在低频侧的接收带宽F_b_L是Bw3_L。
在这种情况下,防止基于三个各自载波频率F_1,F_2,和F_3的调制信号的各自频带相互重叠,和防止根据彼此相邻的两个载波频率生成的N阶互调失真分量(在这种情况下,三阶互调失真分量)的频率出现在基于每个载波频率的调制信号的任何频带中的条件如下。
如等式(6)(等式(6-1)和等式(6-2))所示,防止基于各自载波频率的调制信号的各自频带相互重叠可能要求基于载波频率F_1的调制信号与载波频率F_2的调制信号之间的频带间隔H12是正值,以及基于载波频率F_2的调制信号与载波频率F_3的调制信号之间的频带间隔H23也是正值(参见图3A)。
[等式6]
H12=D12-Bw1_H-Bw2_L>0...(6-1)
H23=D23-Bw2_H-Bw3_L>0...(6-2)
根据载波频率F_1和载波频率F_2生成的三阶互调失真分量的低频分量的失真频率IM12出现在比载波频率F_1低的频率侧上,使得不会出现干扰问题(参见图3B)。
另一方面,根据载波频率F_1和载波频率F_2生成的三阶互调失真分量的高频分量的失真频率IM21出现在比载波频率F_3高的频率侧上,使得可以出现由基于载波频率F_3的调制信号的重叠引起的干扰。为了防止这种干扰,只要使失真频率IM21不出现在基于载波频率F_3的调制信号的频带内就可以了。如等式(7)所示,可能有必要让失真频率IM21与基于载波频率F_3的调制信号在低频侧的频带之间的间隔H5是正值(参见图3B)。
[等式7]
H5=D12-D23-Bw3_L>0...(7)
根据载波频率F_2和载波频率F_3生成的三阶互调失真分量的高频分量的失真频率IM32出现在比载波频率F_3高的频率侧上,使得不会出现干扰问题(参见图3C)。
另一方面,根据载波频率F_2和载波频率F_3生成的三阶互调失真分量的低频分量的失真频率IM23出现在比载波频率F_2低的频率侧上,使得可以出现由基于载波频率F_1的调制信号的重叠引起的干扰。为了防止这种干扰,只要使失真频率IM22不出现在基于载波频率F_1的调制信号的频带内就可以了。如等式(8)所示,可能有必要让失真频率IM23与基于载波频率F_1的调制信号在高频侧的频带之间的间隔H6是正值(参见图3C)。
[等式8]
H6=D12-D23-Bw1_H>0...(8)
根据等式(6),等式(7),和等式(8),将作为载波频率F_H(=F_3)与F_M(=F_2)之差获得的第二频率差Δ2(=D23)限定在等式(9)中所示的范围中。
[等式9]
Bw2_H+Bw3_L<D23<D12-(Bw1_H或Bw3_H的较大者)...(9)
等式(9)中的“Bw2_H+Bw3_L<D23”对应于上述第一条件。等式(9)中的“D23<D12-(Bw1_H或Bw3_H的较大者)”可以修改成对应于上述第三条件的“|D12-D23|>(Bw1_H或Bw3_H的较大者)”。
因此,当三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排被设置成满足等式(9)时,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,当Bw1_L=Bw1_H时,Bw1_L=Bw1_H=Bw1/2。当Bw2_L=Bw2_H时,Bw2_L=Bw2_H=Bw2/2。当Bw3_L=Bw3_H时,Bw3_L=Bw3_H=Bw3/2。因此,可以将等式(6-1)修改成等式(10-1),可以将等式(6-2)修改成等式(10-2),可以将等式(7)修改成等式(10-3),可以将等式(8)修改成等式(10-4),以及可以将等式(9)修改成等式(10-5)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(Bw1=Bw2=Bw3)时,可以像等式(10-6)中那样简化等式(10-5)。
[等式10]
H12=D12-Bw1/2-Bw2/2>0...(10-1)
H23=D23-Bw2/2-Bw3/2>0...(10-2)
H5=D12-D23-Bw3/2>0...(10-3)
H6=D12-D23-Bw1/2>0...(10-4)
Bw2/2+Bw3/2<D23<D12-(Bw1或Bw3的较大者)/2...(10-5)
Bw<D23<D12-Bw/2...(10-6)
当三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排被设置成满足等式(4)或等式(9)时,可以避免N阶互调失真(在这种情况下,三阶互调失真)的影响。因此,例如,无需具有高度选择性的限带滤波器,可以低成本地形成小尺寸的接收器,可以放宽接收器的失真性能,以及可以形成低功耗小尺寸的接收器。
<四频带频率安排>
图4A,4B和4C以及图5A,5B和5C是有助于说明在使用相互不同的四个载波频率的情况(将该情况称为四频带)下确定频率安排的方法的图。图4A~4C示出了四频带频率安排的第一示例。图5A~5C示出了四频带频率安排的第二示例。
关于防止基于四个各自载波频率的调制信号的各自频带相互重叠,和防止根据彼此相邻的两个载波频率生成的N阶互调失真分量(在这种情况下,三阶互调失真分量)的频率出现在基于每个载波频率的调制信号的任何频带中的条件,只要类似地将确定三频带频率安排的方法应用于载波频率包括根据三频带时确定的频率安排新加在低频侧或高频侧上的第四载波频率的彼此相邻的三个载波频率就可以了。下文将加以具体描述。
[第一示例]
第一示例是根据三频带频率安排的第一示例将第四载波频率新加在高频侧上的模式。设F_4是第四载波频率,和频率的高低被设置成F_1<F_2<F_3<F_4。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_2,F_3,和F_4。
三个载波频率F_2,F_3,和F_4的最低载波频率F_L是载波频率F_2,三个载波频率F_2,F_3,和F_4的中间载波频率F_M是载波频率F_3,和三个载波频率F_2,F_3,和F_4的最高载波频率F_H是载波频率F_4。
设D34是载波频率F_3与载波频率F_4之间的频率差(=F_4-F_3)。作为三个载波频率F_2,F_3,和F_4的最低载波频率F_L(=F_2)与中间载波频率F_M(=F_3)之差获得的第一频率差Δ1是D23。作为三个载波频率F_2,F_3,和F_4的最高载波频率F_H(=F_4)与中间载波频率F_M(=F_3)之差获得的第二频率差Δ2是D34。
设Bw4是基于载波频率F_4的调制信号的总接收带宽。设Bw4_L是总接收带宽Bw4在低频侧的接收带宽。设Bw4_H是总接收带宽Bw4在高频侧的接收带宽。设H34是基于载波频率F_3的调制信号与基于载波频率F_4的调制信号之间的频带间隔。用等式表示,频带间隔H34是“D34-Bw3_H-Bw4_L”。
设IM34是根据载波频率F_3和载波频率F_4生成的三阶互调失真分量的低频分量(低频侧的分量)的失真频率(=2F_3-F_4)。设IM43是根据载波频率F_3和载波频率F_4生成的三阶互调失真分量的高频分量(高频侧的分量)的失真频率(=2F_4-F_3)。
在这些情况下,关于三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排,只要类似地对D23>D34应用确定三频带频率安排的第二示例的方法就可以了。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_H(=F_4)与载波频率F_M(=F_3)之差获得的第二频率差Δ2(=D34)限定在作为等式(9)的修改的等式(11)中所示的范围中。
[等式11]
Bw3_H+Bw4_L<D34<D23-(Bw2_H或Bw4_H的较大者)...(11)
等式(11)中的“Bw3_H+Bw4_L<D34”对应于上述第一条件。等式(11)中的“D34<D23-(Bw2_H或Bw4_H的较大者)”可以修改成对应于上述第三条件的“|D23-D34|>(Bw2_H或Bw4_H的较大者)”。
因此,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排设置成满足等式(11)。
在比三个载波频率F_2,F_3,和F_4的最低载波频率F_L(=F_2)低的频率侧生成的互调波(失真频率IM23)(该互调波是根据三个载波频率F_2,F_3,和F_4的最低载波频率F_L(=F_2)和中间载波频率F_M(=F_3)生成的互调波之一)未出现在基于比最低载波频率F_L(=F_2)低的频率侧的载波频率(=F_1)的调制信号的频带内。也就是说,满足第四条件。
在比三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最高载波频率F_H(=F_3)高的频率侧生成的互调波(失真频率IM32)(该互调波是根据三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最高载波频率F_H(=F_3)和中间载波频率F_M(=F_2)生成的互调波之一)未出现在基于比最高载波频率F_H(=F_3)高的频率侧的载波频率(=F_4)的调制信号的频带内。也就是说,满足第五条件。
从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,当Bw4_L=Bw4_H时,Bw4_L=Bw4_H=Bw4/2。因此,可以将等式(11)修改成等式(12-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw1=Bw2=Bw3=Bw4)时,可以像等式(12-2)中那样简化等式(12-1)。并且,设D12=D34,则可以将等式(12-2)修改成等式(12-3)。
[等式12]
Bw3/2+Bw4/2<D34<D23-(Bw2或Bw4的较大者)/2...(12-1)
Bw<D34<D23-Bw/2...(12-2)
Bw<D12<D23-Bw/2...(12-3)
[第二示例]
第二示例是根据三频带频率安排的第二示例将第四载波频率新加在低频侧上的模式。设F_0是第四载波频率,和频率的高低被设置成F_0<F_1<F_2<F_3。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_0,F_1,和F_2。
三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最低载波频率F_L是载波频率F_0,三个载波频率F_0,F_1,和F_2的中间载波频率F_M是载波频率F_1,和三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最高载波频率F_H是载波频率F_2。
设D01是载波频率F_0与载波频率F_1之间的频率差(=F_1-F_0)。作为三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最低载波频率F_L(=F_0)与中间载波频率F_M(=F_1)之差获得的第一频率差Δ1是D01。作为三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最高载波频率F_H(=F_2)与中间载波频率F_M(=F_1)之差获得的第二频率差Δ2是D12。
设Bw0是基于载波频率F_0的调制信号的总接收带宽。设Bw0_L是总接收带宽Bw0在低频侧的接收带宽。设Bw0_H是总接收带宽Bw0在高频侧的接收带宽。设H01是基于载波频率F_0的调制信号与基于载波频率F_1的调制信号之间的频带间隔。用等式表示,频带间隔H01是“D01-Bw0_H-Bw1_L”。
设IM01是根据载波频率F_0和载波频率F_1生成的三阶互调失真分量的低频分量(低频侧的分量)的失真频率(=2F_0-F_1)。设IM10是根据载波频率F_0和载波频率F_1生成的三阶互调失真分量的高频分量(高频侧的分量)的失真频率(=2F_1-F_0)。
在这些情况下,关于三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排,只要类似地对D01<D12应用确定三频带频率安排的第一示例的方法就可以了。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_L(=F_0)与F_M(=F_1)之差获得的第一频率差Δ1(=D01)限定在作为等式(4)的变种的等式(13)中所示的范围中。
[等式13]
Bw0_H+Bw1_L<D01<D12-(Bw0_L或Bw2_L的较大者)...(13)
等式(13)中的“Bw0_H+Bw1_L<D01”对应于上述第一条件。等式(13)中的“D01<D12-(Bw0_L或Bw2_L的较大者)”可以修改成对应于上述第二条件的“|D01-D12|>(Bw0_L或Bw2_L的较大者)”。
因此,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(9),将三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排设置成满足等式(13)。
在比三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最低载波频率F_L(=F_1)低的频率侧生成的互调波(失真频率IM12)(该互调波是根据三个载波频率F_1,F_2,和F_3的最低载波频率F_L(=F_1)和中间载波频率F_M(=F_2)生成的互调波之一)未出现在基于比最低载波频率F_L(=F_1)低的频率侧的载波频率(=F_0)的调制信号的频带内。
在比三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最高载波频率F_H(=F_2)高的频率侧生成的互调波(失真频率IM21)(该互调波是根据三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最高载波频率F_H(=F_2)和中间载波频率F_M(=F_1)生成的互调波之一)未出现在基于比最高载波频率F_H(=F_2)高的频率侧的载波频率(=F_3)的调制信号的频带内。
从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,当Bw0_L=Bw0_H时,Bw0_L=Bw0_H=Bw0/2。因此,可以将等式(13)修改成等式(14-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw0=Bw1=Bw2=Bw3)时,可以像等式(14-2)中那样简化等式(14-1)。并且,设D01=D23,则可以将等式(14-2)修改成等式(14-3)。
[等式14]
Bw0/2+Bw1/2<D01<D12-(Bw0或Bw2的较大者)/2...(14-1)
Bw<D01<D12-Bw/2...(14-2)
Bw<D23<D12-Bw/2...(14-3)
<五频带频率安排>
图6A,6B和6C以及图7A,7B和7C是有助于说明在使用相互不同的五个载波频率的情况(将该情况称为五频带)下确定频率安排的方法的图。图6A~6C示出了五频带频率安排的第一示例。图7A~7C示出了五频带频率安排的第二示例。
关于防止基于五个各自载波频率的调制信号的各自频带相互重叠,和防止根据彼此相邻的两个载波频率生成的N阶互调失真分量(在这种情况下,三阶互调失真分量)的频率出现在基于每个载波频率的调制信号的任何频带中的条件,只要类似地将确定三频带频率安排的方法应用于载波频率包括根据四频带时确定的频率安排新加在低频侧或高频侧上的第五载波频率的彼此相邻的三个载波频率就可以了。
下文将加以具体描述。顺便说一下,为了便于描述频率的高低关系起见,将对作为基于四频带频率安排的第一示例的修改示例的示例加以描述。
[第一示例]
第一示例是根据四频带频率安排的第一示例将第五载波频率新加在高频侧上的模式。设F_5是第五载波频率,和频率的高低被设置成F_1<F_2<F_3<F_4<F_5。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_3,F_4,和F_5。
顺便说一下,认为不相邻载波频率,例如,对于载波频率F_1,载波频率F_2,F_3,和F_4的拍不会像频带那样干扰基于载波频率F_1的调制信号。这同样适用于第二示例。
三个载波频率F_3,F_4,和F_5的最低载波频率F_L是载波频率F_3,三个载波频率F_3,F_4,和F_5的中间载波频率F_M是载波频率F_4,和三个载波频率F_3,F_4,和F_5的最高载波频率F_H是载波频率F_5。
设D45是载波频率F_4与载波频率F_5之间的频率差(=F_5-F_4)。作为三个载波频率F_3,F_4,和F_5的最低载波频率F_L(=F_3)与中间载波频率F_M(=F_4)之差获得的第一频率差Δ1是D34。作为三个载波频率F_3,F_4,和F_5的最高载波频率F_H(=F_5)与中间载波频率F_M(=F_4)之差获得的第二频率差Δ2是D45。
设Bw5是基于载波频率F_5的调制信号的总接收带宽。设Bw5_L是总接收带宽Bw5在低频侧的接收带宽。设Bw5_H是总接收带宽Bw5在高频侧的接收带宽。设H45是基于载波频率F_4的调制信号与基于载波频率F_5的调制信号之间的频带间隔。用等式表示,频带间隔H45是“D45-Bw4_H-Bw5_L”。
设IM45是根据载波频率F_4和载波频率F_5生成的三阶互调失真分量的低频分量(低频侧的分量)的失真频率(=2F_4-F_5)。设IM54是根据载波频率F_4和载波频率F_5生成的三阶互调失真分量的高频分量(高频侧的分量)的失真频率(=2F_5-F_4)。
在这些情况下,关于三个载波频率F_3,F_4,和F_5的频率安排,只要类似地对D34<D45应用确定三频带频率安排的第一示例的方法就可以了。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_L(=F_3)与载波频率F_M(=F_4)之差获得的第一频率差Δ1(=D34)限定在作为等式(4)的修改的等式(15)中所示的范围中。
[等式15]
Bw3_H+Bw4_L<D34<D45-(Bw3_L或Bw5_L的较大者)...(15)
等式(15)中的“Bw3_H+Bw4_L<D34”对应于上述第一条件。等式(15)中的“D34<D45-(Bw3_L或Bw5_L的较大者)”可以修改成对应于上述第二条件的“|D34-D45|>(Bw3_L或Bw5_L的较大者)”。
因此,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排设置成满足等式(11),以及将三个载波频率F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(15)。从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,等式(15)与等式(11)一样限定频率差D34的范围。频率差D34因此需要满足等式(11)和等式(15)两者。因此,将频率差D34限定在将等式(11)和等式(15)放在一起获得的等式(16)中所示的范围中。
[等式16]
Bw3_H+Bw4_L<D34<[D23-(Bw2_H或Bw4_H的较大者)]或[D45-(Bw3_L或Bw5_L的较大者)]的较小者...(16)
另外,当Bw5_L=Bw5_H时,Bw5_L=Bw5_H=Bw5/2。因此,可以将等式(15)修改成等式(17-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw1=Bw2=Bw3=Bw4=Bw5)时,可以像等式(17-2)中那样简化等式(17-1)。并且,设D12=D34和D23=D45,则可以将等式(17-2)修改成等式(17-3)。
[等式17]
Bw3/2+Bw4/2<D34<D45-(Bw3或Bw5的较大者)/2...(17-1)
Bw<D34<D45-Bw/2...(17-2)
Bw<D12<D23-Bw/2...(17-3)
[第二示例]
第二示例是根据四频带频率安排的第一示例将第五载波频率新加在低频侧上的模式。设F_0是第五载波频率,和频率的高低被设置成F_0<F_1<F_2<F_3<F_4。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_0,F_1,和F_2。
三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最低载波频率F_L是载波频率F_0,三个载波频率F_0,F_1,和F_2的中间载波频率F_M是载波频率F_1,和三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最高载波频率F_H是载波频率F_2。
频率和频率差与描述在确定四频带频率安排的第二示例的方法中的那些类似。关于三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排,对D01>D12类似地应用确定三频带频率安排的第二示例的方法。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_H(=F_2)与载波频率F_M(=F_1)之差获得的第二频率差Δ2(=D12)限定在作为等式(9)的修改的等式(18)中所示的范围中。
[等式18]
Bw1_H+Bw2_L<D12<D01-(Bw0_H或Bw2_H的较大者)...(18)
等式(18)中的“Bw1_H+Bw2_L<D12”对应于上述第一条件。等式(18)中的“D12<D01-(Bw0_H或Bw2_H的较大者)”可以修改成对应于上述第二条件的“|D01-D12|>(Bw0_H或Bw2_H的较大者)”。
因此,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排设置成满足等式(11),以及将三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排设置成满足等式(18)。从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,等式(18)与等式(4)一样限定频率差D12的范围。频率差D12因此需要满足等式(4)和等式(18)两者。因此,将频率差D12限定在将等式(4)和等式(18)放在一起获得的等式(19)中所示的范围中。
[等式19]
Bw1_H+Bw2_L<D12<[D23-(Bw1_L或Bw3_L的较大者)]或[D01-(Bw0_H或Bw2_H的较大者)]的较小者...(19)
另外,当Bw0_L=Bw0_H时,Bw0_L=Bw0_H=Bw0/2。因此,可以将等式(18)修改成等式(20-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw0=Bw1=Bw2=Bw3=Bw4)时,可以像等式(20-2)中那样简化等式(20-1)。并且,设D12=D34和D01=D23,则可以将等式(20-2)修改成等式(20-3)。
[等式20]
Bw1/2+Bw2/2<D12<D01-(Bw0或Bw2的较大者)/2...(20-1)
Bw<D12<D01-Bw/2...(20-2)
Bw<D12<D23-Bw/2...(20-3)
在第一示例和第二示例的每一个中,都满足第四条件,第四条件是在基于比最低载波频率F_L低的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比彼此相邻的三个载波频率的最低载波频率F_L低的频率侧生成的互调波,该互调波是根据彼此相邻的三个载波频率的最低载波频率F_L和中间载波频率F_M生成的互调波之一。顺便说一下,“彼此相邻的三个载波频率”的组合在第一示例的情况下是“F_2,F_3,和F_4”或“F_3,F_4,和F_5”,而在第二示例的情况下是“F_1,F_2,和F_3”或“F_2,F_3,和F_4”。
另外,在第一示例和第二示例的每一个中,都满足第五条件,第五条件是在基于比最高载波频率F_H高的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比彼此相邻的三个载波频率的最高载波频率F_H高的频率侧生成的互调波,该互调波是根据彼此相邻的三个载波频率的最高载波频率F_H和中间载波频率F_M生成的互调波之一。顺便说一下,“彼此相邻的三个载波频率”的组合在第一示例的情况下是“F_1,F_2,和F_3”或“F_2,F_3,和F_4”,而在第二示例的情况下是“F_0,F_1,和F_2”或“F_1,F_2,和F_3”。
<六频带频率安排>
图8A,8B和8C以及图9A,9B和9C是有助于说明在使用相互不同的六个载波频率的情况(将该情况称为六频带)下确定频率安排的方法的图。图8A~8C示出了六频带频率安排的第一示例。图9A~9C示出了六频带频率安排的第二示例。
关于防止基于六个各自载波频率的调制信号的各自频带相互重叠,和防止根据彼此相邻的两个载波频率生成的N阶互调失真分量(在这种情况下,三阶互调失真分量)的频率出现在基于每个载波频率的调制信号的任何频带中的条件,只要类似地将确定三频带频率安排的方法应用于载波频率包括根据五频带时确定的频率安排新加在低频侧或高频侧上的第六载波频率的彼此相邻的三个载波频率就可以了。
下文将加以具体描述。顺便说一下,为了便于描述频率的高低关系起见,将对作为基于五频带频率安排的第一示例的修改示例的示例加以描述。
[第一示例]
第一示例是根据五频带频率安排的第一示例将第六载波频率新加在高频侧上的模式。设F_6是第六载波频率,和频率的高低被设置成F_1<F_2<F_3<F_4<F_5<F_6。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_4,F_5,和F_6。
顺便说一下,认为不相邻载波频率,例如,对于载波频率F_1,载波频率F_3,F_4,和F_5的拍不会像频带那样干扰基于载波频率F_1的调制信号。这同样适用于第二示例。
三个载波频率F_4,F_5,和F_6的最低载波频率F_L是载波频率F_4,三个载波频率F_4,F_5,和F_6的中间载波频率F_M是载波频率F_5,和三个载波频率F_4,F_5,和F_6的最高载波频率F_H是载波频率F_6。
设D56是载波频率F_5与载波频率F_6之间的频率差(=F_6-F_5)。作为三个载波频率F_4,F_5,和F_6的最低载波频率F_L(=F_4)与中间载波频率F_M(=F_5)之差获得的第一频率差Δ1是D45。作为三个载波频率F_4,F_5,和F_6的最高载波频率F_H(=F_6)与中间载波频率F_M(=F_5)之差获得的第二频率差Δ2是D56。
设Bw6是基于载波频率F_6的调制信号的总接收带宽。设Bw6_L是总接收带宽Bw6在低频侧的接收带宽。设Bw6_H是总接收带宽Bw6在高频侧的接收带宽。设H56是基于载波频率F_5的调制信号与基于载波频率F_6的调制信号之间的频带间隔。用等式表示,频带间隔H56是“D56-Bw5_H-Bw6_L”。
设IM56是根据载波频率F_5和载波频率F_6生成的三阶互调失真分量的低频分量(低频侧的分量)的失真频率(=2F_5-F_6)。设IM65是根据载波频率F_5和载波频率F_6生成的三阶互调失真分量的高频分量(高频侧的分量)的失真频率(=2F_6-F_5)。
在这些情况下,关于三个载波频率F_4,F_5,和F_6的频率安排,只要类似地对D45>D56应用确定三频带频率安排的第二示例的方法就可以了。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_H(=F_6)与F_M(=F_5)之差获得的第二频率差Δ2(=D56)限定在作为等式(9)的修改的等式(21)中所示的范围中。
[等式21]
Bw5_H+Bw6_L<D56<D45-(Bw4_H或Bw6_H的较大者)...(21)
等式(21)中的“Bw5_H+Bw6_L<D56”对应于上述第一条件。等式(21)中的“D56<D45-(Bw4_H或Bw6_H的较大者)”可以修改成对应于上述第三条件的“|D45-D56|>(Bw4_H或Bw6_H的较大者)”。
因此,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排设置成满足等式(11),将三个载波频率F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(15),以及将三个载波频率F_4,F_5,和F_6的频率安排设置成满足等式(21)。可替代的是,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将四个载波频率F_2,F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(16),以及将三个载波频率F_4,F_5,和F_6的频率安排设置成满足等式(21)。从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,当Bw6_L=Bw6_H时,Bw6_L=Bw6_H=Bw6/2。因此,可以将等式(21)修改成等式(22-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw1=Bw2=Bw3=Bw4=Bw5=Bw6)时,可以像等式(22-2)中那样简化等式(22-1)。并且,设D12=D34=D56和D23=D45,则可以将等式(22-2)修改成等式(22-3)。
[等式22]
Bw5/2+Bw6/2<D56<D45-(Bw4或Bw6的较大者)/2...(22-1)
Bw<D56<D45-Bw/2...(22-2)
Bw<D12<D23-Bw/2...(22-3)
[第二示例]
第二示例是根据五频带频率安排的第一示例将第六载波频率新加在低频侧上的模式。设F_0是第六载波频率,和频率的高低被设置成F_0<F_1<F_2<F_3<F_4<F_5。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_0,F_1,和F_2。
三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最低载波频率F_L是载波频率F_0,三个载波频率F_0,F_1,和F_2的中间载波频率F_M是载波频率F_1,和三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最高载波频率F_H是载波频率F_2。
频率和频率差与描述在确定四频带频率安排的第二示例的方法中的那些类似。关于三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排,对D01>D12类似地应用确定三频带频率安排的第二示例的方法。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_H(=F_2)与载波频率F_M(=F_1)之差获得的第二频率差Δ2(=D12)限定在作为等式(9)的修改的等式(23)中所示的范围中。
[等式23]
Bw1_H+Bw2_L<D12<D01-(Bw0_H或Bw2_H的较大者)...(23)
顺便说一下,等式(23)与等式(18)相同,并且与等式(4)和等式(18)一样限定频率差D12的范围。因此将频率差D12限定在将等式(4)和等式(23)放在一起获得的等式(19)中所示的范围中。
将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排设置成满足等式(11),将三个载波频率F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(15),以及将三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排设置成满足等式(23)。可替代的是,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将四个载波频率F_2,F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(16),以及将三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排设置成满足等式(23)。从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,当Bw0_L=Bw0_H时,Bw0_L=Bw0_H=Bw0/2。因此,可以将等式(23)修改成等式(24-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw0=Bw1=Bw2=Bw3=Bw4=Bw5)时,可以像等式(24-2)中那样简化等式(24-1)。并且,设D12=D34和D01=D23=D45,则可以将等式(24-2)修改成等式(24-3)。
[等式24]
Bw1/2+Bw2/2<D12<D01-(Bw0或Bw2的较大者)/2...(24-1)
Bw<D12<D01-Bw/2...(24-2)
Bw<D12<D23-Bw/2...(24-3)
在第一示例和第二示例的每一个中,都满足第四条件,第四条件是在基于比最低载波频率F_L低的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比彼此相邻的三个载波频率的最低载波频率F_L低的频率侧生成的互调波,该互调波是根据彼此相邻的三个载波频率的最低载波频率F_L和中间载波频率F_M生成的互调波之一。顺便说一下,“彼此相邻的三个载波频率”的组合在第一示例的情况下是“F_2,F_3,和F_4”,“F_3,F_4,和F_5”或“F_4,F_5,和F_6”,而在第二示例的情况下是“F_1,F_2,和F_3”,“F_2,F_3,和F_4”或“F_3,F_4,和F_5”。
另外,在第一示例和第二示例的每一个中,都满足第五条件,第五条件是在基于比最高载波频率F_H高的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比彼此相邻的三个载波频率的最高载波频率F_H高的频率侧生成的互调波,该互调波是根据彼此相邻的三个载波频率的最高载波频率F_H和中间载波频率F_M生成的互调波之一。顺便说一下,“彼此相邻的三个载波频率”的组合在第一示例的情况下是“F_1,F_2,和F_3”,“F_2,F_3,和F_4”或“F_3,F_4,和F_5”,而在第二示例的情况下是“F_0,F_1,和F_2”,“F_1,F_2,和F_3”或“F_2,F_3,和F_4”。
<七频带频率安排>
图10A,10B和10C以及图11A,11B和11C是有助于说明在使用相互不同的七个载波频率的情况(将该情况称为七频带)下确定频率安排的方法的图。图10A~10C示出了七频带频率安排的第一示例。图11A~11C示出了七频带频率安排的第二示例。
关于防止基于七个各自载波频率的调制信号的各自频带相互重叠,和防止根据彼此相邻的两个载波频率生成的N阶互调失真分量(在这种情况下,三阶互调失真分量)的频率出现在基于每个载波频率的调制信号的任何频带中的条件,只要类似地将确定三频带频率安排的方法应用于载波频率包括根据六频带时确定的频率安排新加在低频侧或高频侧上的第七载波频率的彼此相邻的三个载波频率就可以了。
下文将加以具体描述。顺便说一下,为了便于描述频率的高低关系起见,将对作为基于六频带频率安排的第一示例的修改示例的示例加以描述。
[第一示例]
第一示例是根据六频带频率安排的第一示例将第七载波频率新加在高频侧上的模式。设F_7是第七载波频率,和频率的高低被设置成F_1<F_2<F_3<F_4<F_5<F_6<F_7。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_5,F_6,和F_7。
三个载波频率F_5,F_6,和F_7的最低载波频率F_L是载波频率F_5,三个载波频率F_5,F_6,和F_7的中间载波频率F_M是载波频率F_6,和三个载波频率F_5,F_6,和F_7的最高载波频率F_H是载波频率F_7。
设D67是载波频率F_6与载波频率F_7之间的频率差(=F_7-F_6)。作为三个载波频率F_5,F_6,和F_7的最低载波频率F_L(=F_5)与中间载波频率F_M(=F_6)之差获得的第一频率差Δ1是D56。作为三个载波频率F_5,F_6,和F_7的最高载波频率F_H(=F_7)与中间载波频率F_M(=F_6)之差获得的第二频率差Δ2是D67。
设Bw7是基于载波频率F_7的调制信号的总接收带宽。设Bw7_L是总接收带宽Bw7在低频侧的接收带宽。设Bw7_H是总接收带宽Bw7在高频侧的接收带宽。设H67是基于载波频率F_6的调制信号与基于载波频率F_7的调制信号之间的频带间隔。用等式表示,频带间隔H67是“D68-Bw6_H-Bw7_L”。
设IM67是根据载波频率F_6和载波频率F_7生成的三阶互调失真分量的低频分量(低频侧的分量)的失真频率(=2F_6-F_7)。设IM76是根据载波频率F_6和载波频率F_7生成的三阶互调失真分量的高频分量(高频侧的分量)的失真频率(=2F_7-F_6)。
在这些情况下,关于三个载波频率F_5,F_6,和F_7的频率安排,只要类似地对D56<D67应用确定三频带频率安排的第一示例的方法就可以了。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_L(=F_5)与F_M(=F_6)之差获得的第一频率差Δ1(=D56)限定在作为等式(4)的修改的等式(25)中所示的范围中。
[等式25]
Bw5_H+Bw6_L<D56<D67-(Bw5_L或Bw7_L的较大者)...(25)
等式(25)中的“Bw5_H+Bw6_L<D56”对应于上述第一条件。等式(25)中的“D56<D67-(Bw5_L或Bw7_L的较大者)”可以修改成对应于上述第二条件的“|D56-D67|>(Bw5_L或Bw7_L的较大者)”。
因此,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排设置成满足等式(11),将三个载波频率F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(15),将三个载波频率F_4,F_5,和F_6的频率安排设置成满足等式(21),以及将三个载波频率F_5,F_6,和F_7的频率安排设置成满足等式(25)。可替代的是,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将四个载波频率F_2,F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(16),将三个载波频率F_4,F_5,和F_6的频率安排设置成满足等式(21),以及将三个载波频率F_5,F_6,和F_7的频率安排设置成满足等式(25)。从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,等式(25)与等式(21)一样限定频率差D45的范围。频率差D45因此需要满足等式(21)和等式(25)两者。因此,将频率差D45限定在将等式(21)和等式(25)放在一起获得的等式(26)中所示的范围中。
[等式26]
Bw5_H+Bw6_L<D56<[D45-(Bw4_H或Bw6_H的较大者)]或[D67-(Bw5_L或Bw7_L的较大者)]的较小者...(26)
另外,当Bw7_L=Bw7_H时,Bw7_L=Bw7_H=Bw7/2。因此,可以将等式(25)修改成等式(27-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw1=Bw2=Bw3=Bw4=Bw5=Bw6=Bw7)时,可以像等式(27-2)中那样简化等式(27-1)。并且,设D12=D34=D56和D23=D45=D67,则可以将等式(27-2)修改成等式(27-3)。
[等式27]
Bw5/2+Bw6/2<D56<D67-(Bw5或Bw7的较大者)/2...(27-1)
Bw<D56<D67-Bw/2...(27-2)
Bw<D12<D23-Bw/2...(27-3)
[第二示例]
第二示例是根据六频带频率安排的第一示例将第七载波频率新加在低频侧上的模式。设F_0是第七载波频率,和频率的高低被设置成F_0<F_1<F_2<F_3<F_4<F_5<F_6。然后,将确定三频带频率安排的方法类似地应用于三个载波频率F_0,F_1,和F_2。
三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最低载波频率F_L是载波频率F_0,三个载波频率F_0,F_1,和F_2的中间载波频率F_M是载波频率F_1,和三个载波频率F_0,F_1,和F_2的最高载波频率F_H是载波频率F_2。
频率和频率差与描述在确定四频带频率安排的第二示例的方法中的那些类似。关于三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排,对D01>D12类似地应用确定三频带频率安排的第二示例的方法。
尽管未作详细描述,但将作为载波频率F_H(=F_2)与载波频率F_M(=F_1)之差获得的第二频率差Δ2(=D12)限定在作为等式(9)的变种的等式(28)中所示的范围中。
[等式28]
Bw1_H+Bw2_L<D12<D01-(Bw0_H或Bw2_H的较大者)...(28)
顺便说一下,等式(28)与等式(23)相同,并且与等式(4)和等式(18)一样限定频率差D12的范围。因此将频率差D12限定在将等式(4)和等式(28)放在一起获得的等式(19)中所示的范围中。
将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将三个载波频率F_2,F_3,和F_4的频率安排设置成满足等式(11),将三个载波频率F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(15),将三个载波频率F_4,F_5,和F_6的频率安排设置成满足等式(21),以及将三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排设置成满足等式(28)。可替代的是,将三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排设置成满足等式(4),将四个载波频率F_2,F_3,F_4,和F_5的频率安排设置成满足等式(16),将三个载波频率F_4,F_5,和F_6的频率安排设置成满足等式(21),以及将三个载波频率F_0,F_1,和F_2的频率安排设置成满足等式(28)。从而,与三频带频率安排一样,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
顺便说一下,当Bw0_L=Bw0_H时,Bw0_L=Bw0_H=Bw0/2。因此,可以将等式(28)修改成等式(29-1)。并且,当各自调制信号的总频带相等,并且是Bw(=Bw0=Bw1=Bw2=Bw3=Bw4=Bw5=Bw6)时,可以像等式(29-2)中那样简化等式(29-1)。并且,设D12=D34=D56和D01=D23=D45,则可以将等式(29-2)修改成等式(29-3)。
[等式29]
Bw1/2+Bw2/2<D12<D01-(Bw0或Bw2的较大者)/2...(29-1)
Bw<D12<D01-Bw/2...(29-2)
Bw<D12<D23-Bw/2...(29-3)
在第一示例和第二示例的每一个中,都满足第四条件,第四条件是在基于比最低载波频率F_L低的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比彼此相邻的三个载波频率的最低载波频率F_L低的频率侧生成的互调波,该互调波是根据彼此相邻的三个载波频率的最低载波频率F_L和中间载波频率F_M生成的互调波之一。顺便说一下,“彼此相邻的三个载波频率”的组合在第一示例的情况下是“F_2,F_3,和F_4”,“F_3,F_4,和F_5”,“F_4,F_5,和F_6”或“F_5,F_6,和F_7”,而在第二示例的情况下是“F_1,F_2,和F_3”,“F_2,F_3,和F_4”,“F_3,F_4,和F_5”或“F_4,F_5,和F_6”。
另外,在第一示例和第二示例的每一个中,都满足第五条件,第五条件是在基于比最高载波频率F_H高的频率侧上的载波频率的调制信号的频带内不存在在比彼此相邻的三个载波频率的最高载波频率F_H高的频率侧生成的互调波,该互调波是根据彼此相邻的三个载波频率的最高载波频率F_H和中间载波频率F_M生成的互调波之一。顺便说一下,“彼此相邻的三个载波频率”的组合在第一示例的情况下是“F_1,F_2,和F_3”,“F_2,F_3,和F_4”,“F_3,F_4,和F_5”或“F_4,F_5,和F_6”,而在第二示例的情况下是“F_0,F_1,和F_2”,“F_1,F_2,和F_3”,“F_2,F_3,和F_4”或“F_3,F_4,和F_5”。
<八频带或更多频带的频率安排>
虽然省略了对八频带或更多频带情况下的频率安排的详细描述,但最好如从到此为止的描述中理解的那样,对根据数量比八个或更多个少一个的频带数的频率安排应用的三频带频率安排的第一示例或三频带频率安排的第二示例添加一个频带。也就是说,根据数量少一个的频带数的频率安排,期望将新载波频率添加在低频侧或高频侧上,将频率安排的第一示例或频率安排的第二示例应用于载波频率包括添加载波频率的彼此相邻的三个载波频率,并确定频率安排。
<具体应用示例>
下文将示出具体应用示例。为了便于描述和理解,除非另有说明,将假设一个通信设备包括调制部分和解调部分之一进行描述。发送方的通信设备和接收方的通信设备形成信号传输装置。顺便说一下,在下文中,形成设备的每个部分容纳在一个机壳内的配置可以是信号传输装置或电子设备。信号传输装置或电子设备可以是分立设备,或多个信号传输装置或多个电子设备的组合可以形成整个信号传输装置或电子设备。
应该注意到,虽然本技术将通过其实施例来描述,但本技术的技术范围不局限于描述在下面要描述的实施例中的范围。可以不偏离本公开的精神地将各种改变或改进加入下面要描述的实施例中,通过加入这样的改变或改进获得的形式也包括本技术的技术范围中。另外,下面要描述的实施例不对权利要求书的技术造成限制,并不是所有描述在实施例中的特征的组合都是技术解决手段的关键。下面要描述的实施例包括各级中的技术,各种技术可以通过适当组合多个所公开分要求来提取。下面要描述的每个实施例不局限于单独应用,也可以在可能范围内任意组合应用。即使从公开在实施例中的所有分要求中省略了少数分要求,只要能达到效果,也可以将省略了少数分要求所得的成分提取成技术。
[第一实施例]
图12A,12B,和12C是有助于说明第一实施例的图。图12A示出了通信设备的安排的图像。图12B示出了通信设备的详细配置的示例。图12C示出了载波频率的频率安排的示例。
第一实施例是将所有通信设备(通信芯片)安装在电子设备内的同一线路板上和事先设置每个载波频率的形式。假设是与安排、无线电波的取向等无关地在电子设备内的电路板上随机进行三组或更多组发送和接收的组合的情况。
例如,图12A~12C代表应用三频带频率安排的情况。如图12A所示,将包括三组发送和接收的信号传输装置1A容纳在电子设备751内的电路板701上,该三组是一组具有发送器的功能的通信设备710_1和具有接收器的功能的通信设备810_1、一组具有发送器的功能的通信设备710_2和具有接收器的功能的通信设备810_2、和一组具有发送器的功能的通信设备710_3和具有接收器的功能的通信设备810_3。
如图12B所示,通信设备710_1、通信设备710_2、和通信设备710_3的每一个都包括调制对象信号处理部分712、信号放大部分713、生成作为本机频率的载波频率F_(是1,2,和3之一)的发送方本机振荡部分714、混频部分(所谓的混合器)715、和输出放大部分716。将发送天线718与输出放大部分716连接。发送方本机振荡部分714和混频部分715形成调制部分。调制对象信号处理部分712含有,例如,低通滤波器,限制要调制的信号的接收带宽。信号放大部分713将从调制对象信号处理部分712输出的信号的振幅乘以一个增益。混频部分715通过将从信号放大部分713输出的信号乘以来自发送方本机振荡部分714的载波信号(载波频率F_)进行调制处理。输出放大部分716将经过混频部分715调制的信号的振幅乘以一个增益。
如图12B所示,通信设备810_1、通信设备810_2、和通信设备810_3的每一个都包括输入放大部分812、包括输入放大部分812的通信设备813、生成载波频率F_的接收方本机振荡部分814、混频部分(所谓的混合器)815、解调信号处理部分(例如,低通滤波器)816、和输出放大部分817。将接收天线818与输入放大部分812连接。接收方本机振荡部分814和混频部分815形成解调部分。输入放大部分812将接收天线818接收的接收信号的振幅乘以一个增益。混频部分815将从输入放大部分812输出的接收信号乘以来自接收方本机振荡部分814的载波信号(载波频率F_)进行解调处理。解调信号处理部分816含有,例如,低通滤波器,限制解调信号的接收带宽。输出放大部分817将从解调信号处理部分816输出的解调信号的振幅乘以一个增益。
如图12B所示,将具有总接收带宽Bw1的要调制信号S711输入通信设备710_1中,载波频率F_1的发送方本机振荡部分714加以调制,并且由发送天线718发送无线电波。接收天线818接收调制信号并将调制信号输入通信设备810_1中,解调部分进行解调,并且从输出放大部分817输出解调信号S811。
如图12B所示,将具有总接收带宽Bw2的要调制信号S721输入通信设备710_2中,载波频率F_2的发送方本机振荡部分714加以调制,并且由发送天线718发送无线电波。接收天线818接收调制信号并将调制信号输入通信设备810_2中,解调部分进行解调,并且从输出放大部分817输出解调信号S821。
如图12B所示,将具有总接收带宽Bw3的要调制信号S731输入通信设备710_3中,载波频率F_3的发送方本机振荡部分714加以调制,并且由发送天线718发送无线电波。接收天线818接收调制信号并将调制信号输入通信设备810_3中,解调部分进行解调,并且从输出放大部分817输出解调信号S831。
在这种情况下,应用上述的三频带频率安排的第一示例或三频带频率安排的第二示例作为三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排。例如,图12C中所示的示例代表应用三频带频率安排的第一示例的情况。通过像图12C所示那样预置三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率安排,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
例如,与像所谓的蜂窝式通信等那样的室外通信不同,设备内或设备间无线电传输具有传播路径的条件不会改变、基本上没有接收功率变化或定时变化(一点也没有变化或变化非常小)、传播距离短、多径延迟扩展小等特征。这些特征将统称为“设备内或设备间无线电传输”的特征。在“设备内或设备间无线电传输”中,与室外无线电通信不同,始终不必检验传播路径的条件,可以认为事先设置的设置值可以使用。也就是说,可以认为“设备内或设备间无线电传输”是静态环境下的无线电信号传输,可以认为具有基本不变的通信环境特性。这意味着“通信环境是不变的(固定的),因此参数设置也可以是不变的(固定的)”。
发送单元与接收单元之间的传输特性可以当作已知传输特性来对待。例如,像在发送单元和接收单元在一个机壳内的安排位置不变的情况(设备内通信的情况),或即使发送单元和接收单元被布置在各自分开机壳内,但发送单元和接收单元的安排位置在正在使用的状态下处在事先设置的状态下的情况(处在彼此相对较短距离上的设备之间的无线电传输的情况)中那样,在发送与接收之间的传输条件基本不变(也就是说,固定)的环境下,可以事先确定发送单元与接收单元之间的传输特性。
例如,像在本实施例中那样,当多种调制电路和解调电路使用各自不同载波频率地在作为同一区域的设备内或在处在彼此相对较短距离上的设备之间进行同时通信时,可以认为使用未设定的载波频率的通信信道不可能突然出现。因此,例如,只要在产品出厂等的时候事先根据频分多路复用确定要用于多信道传输的每个载波频率,将信息存储在存储器中,并且在工作时根据该信息设置要用于调制和解调的载波频率就可以了。与后面要描述的第二实施例等不同,发送和接收的组合是固定的。但是,始终监视通信环境特性和根据监视结果将载波频率的安排设置在最佳状态下的动态控制机构是不必要的。因此,可以缩小电路规模,以及降低功耗。
[第二实施例]
图13A和13B是有助于说明第二实施例的图。图13A示出了通信设备和频率控制块的安排的图像。图13B示出了通信设备的详细配置以及通信设备与频率控制块之间的连接关系的示例。
与第一实施例相反,第二实施例是可以动态控制载波频率的形式。与后面要描述的第三实施例的不同之处在于,在第二实施例中只将控制信息发送给发送方。在下文中将描述与第一实施例的不同之处。
将包括在发送方控制三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率控制块702以及三组通信设备710和通信设备810的信号传输装置1B容纳在电子设备751内的电路板701上。例如,当假设频率控制块702是像CPU等那样能够通过软件执行程序的设备时,可以动态地进行适当频率分配。当在通过无线电的设备内信号传输(也就是说,在同一区域内通过无线电的信号传输)中多组调制电路和解调电路使用各自不同载波频率进行同时通信时,可以将每个载波频率控制在最佳位置上。
另外,如有需要,信号传输装置1B配有辅助使用的发送和接收组。图13A和13B示出了配备利用载波频率F_4进行调制和解调的一组通信设备710_4和通信设备810_4作为辅助使用的发送和接收组的示例。
将控制每个载波频率F_(是1,2,3,和4之一)的包括有关频率分配的控制信息的控制信息S702从频率控制块702供应给每个通信设备710。顺便说一下,除了有关频率分配的控制信息之外的其它控制信息也可以从频率控制块702供应给每个通信设备710。
将控制信息S702发送给每个通信设备710可以通过电线或可以通过无线电。但是,在这种情况下,当把注意力转到同一线路板内的多个调制电路和解调电路使用各自不同载波频率进行的同时通信时,将控制信息S702发送给每个通信设备710是使用印刷布线的有线传输。有线传输可以使设备配置比无线电传输更紧凑。
当通过无线电发送控制信息S702时,将控制信息S702使用的通信频带设置成不使用用于通信设备710与通信设备810之间的正常调制信号的无线电通信的载波频率的频带(该频带是,例如,毫米波段或从低于毫米波段的厘米波段到高于毫米波段的亚毫米波段的频带)。例如,控制信息S702最好通过红外通信或激光通信来发送。这是为了可靠地保证控制信息S702的无线电发送不妨碍正常调制信号的无线电发送。
按照第二实施例,在发送方控制载波频率的频率控制块702进行适当频率分配,从而可以最佳地控制设备内传输。虽然可以在初始设置的时候进行频率分配,但第二实施例具有能够在设备正在使用的时候动态地在发送方设置载波频率的优点。
例如,可以在该组通信设备710_1和通信设备810_1、该组通信设备710_2和通信设备810_2、和该组通信设备710_3和通信设备810_3已经在三个频带(三个载波频率F_1,F_2,和F_3)中进行操作的状态下新加入用于该组通信设备710_4和通信设备810_4的一个频带(载波频率F_4)。另外,通过不改变用于接收的载波频率地在三个载波频率F_1,F_2,和F_3当中分别选择通信设备710_1、通信设备710_2、和通信设备710_3使用的载波频率,可以改变发送和接收组。
另外,尽管未图中示出,但也可以由每个通信设备810向频率控制块702通告指示是否出现由互调失真引起的干扰的信息,并且可以根据该信息进行控制,以便改变用在干扰台一侧的载波频率。即使不改变受通信干涉影响的用在受干扰台一侧的载波频率,也可以防止由互调失真引起的通信干涉。第二实施例在频率安排未得到适当设置的情况下或作为防范四阶或更高阶的互调失真分量引起的通信干涉的措施是有效的。例如,虽然当在室外无线电通信中出现由互调失真引起的通信干涉时,可以改变用在受干扰台一侧的载波频率,但受干扰台不能进行控制以便改变用在干扰台一侧的载波频率,这与第二实施例极不相同。
[第三实施例]
图14A和14B是有助于说明第三实施例的图。图14A示出了通信设备和频率控制块的安排的图像。图14B示出了通信设备的详细配置以及通信设备与频率控制块之间的连接关系的示例。
与第一实施例相反,第三实施例与第二实施例的相似之处在于可以动态控制载波频率的形式。与第二实施例的不同之处在于,在第三实施例中也将控制信息发送给接收方。在下文中将描述与第一实施例和第二实施例的不同之处。
将包括在发送方和接收方的每一方控制三个载波频率F_1,F_2,和F_3的频率控制块704以及三组通信设备710和通信设备810的信号传输装置1C容纳在电子设备751内的电路板701上。另外,如有需要,配备辅助使用的发送和接收组。图14A和14B示出了配备利用载波频率F_4进行调制和解调的一组通信设备710_4和通信设备810_4作为辅助使用的发送和接收组的示例。
将控制每个载波频率F_(是1,2,3,和4之一)的包括有关频率分配的控制信息的控制信息S704从频率控制块704供应给每个通信设备710。另外,将控制每个载波频率F_(是1,2,3,和4之一)的包括有关频率分配的控制信息的控制信息S804从频率控制块704供应给每个通信设备810。顺便说一下,除了有关频率分配的控制信息之外的其它控制信息也可以从频率控制块704供应给每个通信设备710和每个通信设备810。将控制信息S704发送给每个通信设备710和将控制信息S804发送给每个通信设备810可以通过电线或可以通过无线电(例如,红外线)。但是,在这种情况下,将控制信息S704发送给每个通信设备710和将控制信息S804发送给每个通信设备810是使用印刷布线的有线传输。
按照第三实施例,在发送方和接收方控制载波频率的频率控制块704进行适当频率分配,从而可以最佳地控制设备内传输。虽然可以在初始设置的时候进行频率分配,但第三实施例不仅具有能够在设备正在使用的时候动态地在发送方设置载波频率的优点,而且具有能够动态地在接收方设置载波频率和控制接收器的操作的优点。例如,通过在三个载波频率F_1,F_2,和F_3当中分别选择通信设备810_1、通信设备810_2、和通信设备810_3使用的载波频率,可以改变发送和接收组。因为可以改变发送方和接收方两者的载波频率,所以改变自由度比只在发送方和接收方的一方改变载波频率的配置中要高。
[第二实施例或第三实施例的修改示例]
尽管未示出,但作为第二或第三实施例的一个修改示例,可以采用通过将控制信息只发送给接收方可以动态地控制用于接收的载波频率的配置。在这种情况下,可以通过改变用于接收的载波频率而不是改变用于发送的载波频率地改变发送和接收组。
[第四实施例]
图15A和15B是有助于说明第四实施例的图。图15A示出了通信设备的安排的图。图15B示出了通信设备的详细配置的示例。图16A和16B是有助于说明第四实施例的修改示例的图。图16A示出了通信设备的安排的图像。图16B示出了通信设备的详细配置的示例。
与第二实施例和第三实施例相反,第四实施例以及第四实施例的修改示例是通信设备配有控制载波频率的频率控制块的功能的形式。也就是说,与第二实施例和第三实施例的不同之处在于,通过无线电发送包括频率分配信息的控制信号。图15A和15B代表第二实施例的修改示例,在该示例中只改变发送方的载波频率。但是,与第三实施例一样,可以采用改变发送方和接收方两者的载波频率的配置,或可以采用只改变接收方的载波频率的配置。在下文中将描述与第二实施例的不同之处。
如图图15A和16A所示,将包括四个电路板,也就是说,电路板701_1、电路板701_2、电路板701_3、和电路板701_4的信号传输装置1D容纳在电子设备751内。电路板701_1配有具有发送器的功能的通信设备721(类似于通信设备710_1)和频率控制块702(或频率控制块704)。电路板701_2配有具有发送器和接收器的功能的通信设备722和通信设备724和具有接收器的功能的通信设备810_3。电路板701_3配有具有发送器和接收器的功能的通信设备723和具有接收器的功能的通信设备810_2。电路板701_4配有具有接收器的功能的通信设备810_4。载波频率F_2和载波频率F_3的频带用于电路板701_2与电路板701_3之间的相互发送和接收,从而可以在电路板之间控制双向信号传输。
如图15B和16B所示,通信设备722包括具有接收器的功能的通信设备810_12和具有发送器的功能的通信设备710_2。通信设备810_12通过解调控制信号S706控制通信设备710_2的载波频率F_2。通信设备723包括具有接收器的功能的通信设备810_13和具有发送器的功能的通信设备710_3。通信设备810_13通过解调控制信号S707控制通信设备710_3的载波频率F_3。通信设备724包括具有接收器的功能的通信设备810_14和具有发送器的功能的通信设备710_4。通信设备810_14通过解调控制信号S708控制通信设备710_4的载波频率F_4。存在三组作为发送控制信息S705的发送和接收对,该三组是一对通信设备721的通信设备710_1和通信设备722的通信设备810_12、一对通信设备721的通信设备710_1和通信设备723的通信设备810_13、和一对通信设备721的通信设备710_1和通信设备724的通信设备810_14。在三组的发送和接收对中共享通信设备710_1。
当通过无线电将控制信息S705发送给通信设备810_12、通信设备810_13、和通信设备810_14时,将控制信息S705使用的通信频带设置成与用于通信设备710与通信设备810之间的无线电通信的载波频率的频带相同(该频带是,例如,毫米波段或从低于毫米波段的厘米波段到高于毫米波段的亚毫米波段的频带)。例如,在通信设备721与通信设备810_12,810_13,和810_14之间利用载波频率F_1进行无线电通信。通信设备721中载波频率F_1的发送方本机振荡部分714对包括频率分配信息的控制信号S705加以调制,并通过无线电波从发送天线718发射控制信号S705。例如,假设执行频率控制块702或频率控制块704的功能的通信设备721是诸如CPU等的能够软件执行程序的设备,则可以动态地进行适当频率分配。当在通过无线电的设备内信号传输或设备间信号传输(也就是说,在同一区域内通过无线电的信号传输)中多组调制电路和解调电路使用各自不同载波频率进行同时通信时,可以将载波频率控制在最佳位置上。
在包括载波频率F_1的通信设备810_12和载波频率F_2的通信设备710_2的通信设备722中,基于载波频率F_1的调制信号被接收天线818接收,然后被通信设备810_12接收,并且解调控制信号S706。将控制信号S706供应给通信设备710_2,从而控制通信设备710_2的载波频率F_2等。让要调制的信号S721在载波频率F_2的通信设备710_2中得到调制,然后通过无线电波从发送天线718发射出去。这个无线电波被接收天线818接收,然后被通信设备810_12接收,并且在解调部分中解调调制信号S821。
在包括载波频率F_1的通信设备810_13和载波频率F_3的通信设备710_3的通信设备723中,基于载波频率F_1的调制信号被接收天线818接收,然后被通信设备810_13接收,并且解调控制信号S707。将控制信号S707供应给通信设备710_3,从而控制通信设备710_3的载波频率F_3等。让要调制的信号S731在载波频率F_3的通信设备710_3中得到调制,然后通过无线电波从发送天线718发射出去。这个无线电波被接收天线818接收,然后被通信设备810_13接收,并且在解调部分中解调调制信号S831。
在包括载波频率F_1的通信设备810_14和载波频率F_4的通信设备710_4的通信设备724中,基于载波频率F_1的调制信号被接收天线818接收,然后被通信设备810_14接收,并且解调控制信号S708。将控制信号S708供应给通信设备710_4,从而控制通信设备710_4的载波频率F_4等。让要调制的信号S741在载波频率F_4的通信设备710_4中得到调制,然后通过无线电波从发送天线718发射出去。这个无线电波被接收天线818接收,然后被通信设备810_14接收,并且在解调部分中解调调制信号S841。
因此,第四实施例通过经由无线电发送控制载波频率的频率控制信号,可以产生与第二实施例的那些类似的效果,并且,甚至在像在物理上彼此分开的线路板之间进行传输的情况那样的情况下,也可以控制频率分配。例如,尽管频率分配也可以在初始设置的时候设置,但当在已经进行无线电通信的操作的状态下新加入一个频带时,可以在设置载波频率F_1的适当频率安排的同时,通过无线电动态地控制其它载波频率F_2到F_4的频率分配。
例如,在图15A和15B中所示的模式中,载波频率F_1只用于控制信号S705的无线电传输,并且在正在进行使用载波频率F_2的通信设备710_2与通信设备810_2之间的信号传输和使用载波频率F_3的通信设备710_3与通信设备810_3之间的信号传输的状态下,新开辟了使用载波频率F_4的通信设备710_4与通信设备810_4之间的信号传输。
另一方面,在图16A和16B中所示的修改示例中,除了图15A和15B中所示的模式之外,载波频率F_1具有总接收带宽Bw1地不仅用于发送控制信号S705,而且用于发送调制信号S711。也就是说,通信设备721用于正常调制信号的发送和控制信号的发送两者。图16B示出了所有通信设备722、通信设备723、和通信设备724输出与调制信号S711相对应的解调信号S811。但是,这不是关键。只要让通信设备722、通信设备723、和通信设备724的唯一一个对应于通信设备721就可以了。在这个修改示例中,在正在进行使用载波频率F_1的通信设备710(类似于通信设备710_1)与通信设备810_1之间的信号传输、使用载波频率F_2的通信设备710_2与通信设备810_2之间的信号传输、和使用载波频率F_3的通信设备710_3与通信设备810_3之间的信号传输的状态下,可以新开辟使用载波频率F_4的通信设备710_4与通信设备810_4之间的信号传输。
尽管未示出,但当像第三实施例那样,在接收方也配备了用于载波频率F_1的频带的接收器(通信设备810)时,也可以控制接收器的操作,并且可以通过无线电控制像第三实施例那样的频率分配。
此外,在载波频率F_2和载波频率F_3的频带用于电路板701_2与电路板701_3之间的相互发送和接收,从而控制电路板之间的双向信号传输的情况下,可以类似地通过无线电控制频率分配。
[第五实施例]
图17A和17B是有助于说明第五实施例的图。图17A示出了通信设备的安排的图像。图17B示出了通信设备的详细配置的示例。
在第五实施例中,在多个电子设备之间进行在无线电传输方面与第四实施例相似的动作。图17A和17B代表只改变发送方的载波频率的配置。但是,与第三实施例一样,可以采用改变发送方和接收方两者的载波频率的配置,或可以采用只改变接收方的载波频率的配置。
例如,如图17A所示,将包括两个电路板,即,电路板701_1和电路板701_2的信号传输装置1E_1容纳在第一电子设备752内。将包括两个电路板,即,电路板701_3和电路板701_4的信号传输装置1E_2容纳在第二电子设备753内。信号传输装置1E_1和信号传输装置1E_2形成整个信号传输装置1E。第五实施例在别的方面都与第四实施例相似。
顺便说一下,图17B中的虚线代表与第四实施例的修正示例一样,通信设备721用于正常调制信号(调制信号S711)的发送和控制信号S705的发送两者。
每个发送和接收组包括发送方的通信设备710(通信部分:发送单元)和接收方的通信设备810(通信部分:接收单元),通信设备710和通信设备810容纳在各自不同电子设备的机壳内。当电子设备752和电子设备753被布置在预定位置上,从而相互整合时,在两个电子设备内的通信部分(发送单元和接收单元)之间形成无线电信号传输线,从而达到与第四实施例相似的状态。因此,与第四实施例一样,可以通过经由无线电发送控制载波频率的频率控制信号控制频率分配。
[第一至第五实施例的修改示例]
上面的描述是在一个通信设备包括调制部分和解调部分之一的假设下作出的。但是,本技术不局限于此。例如,上面的第一至第五实施例的概念也可以类似地应用于在一组通信设备中配备多组调制部分和解调部分,以及进行多载波传输(例如,OFDM传输)的情况。简言之,与调制部分和解调部分的每一个配备(布置)在通信设备或电子设备中的位置无关,上面的第一至第五实施例的概念也可以类似地应用于配备多组调制部分和解调部分,以及由调制部分和解调部分组成的组使用各自不同频率的载波信号的情况。
[第六实施例]
第六实施例代表将上述的每个实施例中的载波频率的频率安排(频率分配)应用于电子设备的情况。下文将示出三种典型情况。
[第一示例]
图18A~18C和图19A~19C是有助于说明按照第六实施例的电子设备的第一示例的图。第一示例是在一个电子设备的机壳内通过无线电进行信号传输的情况下的应用示例。在这个应用示例中,电子设备是包括固体成像器件的成像设备。这种类型的存储设备作为,例如,数字照相机、摄像机(便携式摄像机)、或计算机设备的摄像机(网络摄像机)出现在市场上。
第一示例具有将第一通信设备安装在含有安装在上面的控制电路、图像处理电路等的主板上,而将第二通信设备安装在含有安装在上面的固体成像器件的成像板(照相机板)上的设备配置。
将成像板502和主板602布置在存储设备500的机壳590内。将固态成像器件505安装在成像板502上。例如,固态成像器件505对应于安装在包括其驱动部分(水平驱动器和垂直驱动器)的成像板502上的CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。
将半导体芯片103安装在主板602上,将半导体芯片203安装在成像板502上。尽管图18A~19C中未示出,但不仅固态成像器件505而且像成像驱动部分等那样的外围电路也安装在成像板502上,而图像处理引擎605、操作部分、各自传感器等安装在主板602上。
半导体芯片103和半导体芯片203的每一个都并入了与发送芯片和接收芯片等效的功能。通过并入发送芯片和接收芯片两者的功能,可以为双向通信作好准备。
固态成像器件505和成像驱动部分对应于第一通信设备一方的LSI功能块的应用功能部分。LSI功能块与发送方的信号生成块连接,并且进一步经由传输线耦合块与天线236(发送点)连接。将信号生成块和传输线耦合块容纳在与固态成像器件505分开的半导体芯片203中,并安装在成像板502上。
图像处理引擎605、操作部分、各种传感器等对应于第二通信设备一方的LSI功能块的应用功能部分,并且容纳了处理固态成像器件505获得的成像信号的图像处理部分。LSI功能块与接收方的信号生成块连接,并且进一步经由传输线耦合块与天线136(接收点)连接。将信号生成块和传输线耦合块容纳在与图像处理引擎605分开的半导体芯片103中,并安装在主板602上。
发送方的信号生成块包括,例如,多路复用处理部分、并行-串行转换部分、调制部分、频率转换部分、和放大部分。接收方的信号生成块包括,例如,放大部分、频率转换部分、解调部分、串行-并行转换部分、和简化处理部分。这些方面也适用于后面所述的其它应用情况。
通过在天线136与天线236之间进行无线电通信,经由天线之间的无线电信号传输线9将固态成像器件505获得的图像信号发送给主板602。电子设备可以配置成为双向通信作好准备。在这种情况下,例如,经由天线之间的无线电信号传输线9将基准时钟和控制固态成像器件505的各种控制信号发送给成像板502。
在图18A和19A的每一个中,配备了两种系统的无线电信号传输线9。在图18A~18C中,无线电信号传输线9是自由空间传输线9B。在图19A~19C中,无线电信号传输线9是空心波导9L。在每种系统内存在三组的发送和接收对,并且采用,例如,频分多路复用系统。
只要使空心波导9L具有其外围被屏蔽材料围住和内部是空心的结构就可以了。例如,空心波导9L具有其外围被作为屏蔽材料的一个示例的导体MZ围住和内部是空心的结构。例如,将导体MZ的外壳安装在主板602上以便围住天线136。将成像板502一方的天线236的移动中心布置在与天线136相对的位置上。因为异体MZ的内部是空心的,所以无需使用介电材料,因此可以容易地低成本形成无线电信号传输线9。
每种系统的基本操作类似于一种系统的操作。但是,例如,在图18A的自由空间传输线9B的情况下,系统之间的距离(信道之间的距离:在本例中对应于发送方的两个天线之间的距离)越短,各自系统的无线电信号传输线9彼此就越接近。当每种系统使用相同载波频率进行同时通信时,接收方的干涉可能成为一个问题。当难以调整发送方的天线(天线阵)的排列、发送方的天线的电磁波输出的强度、接收方的天线的排列等,以及由于信道之间的短距离,难以避免电磁波传输线之间的干涉时,利用不同频带的频分多路复用系统也适用于自由空间传输线9B_1和自由空间传输线9B_2。
具体地说,如图18B所示,将载波频率F_11用在天线136_11与天线236_11之间,将载波频率F_12用在天线136_12与天线236_12之间,以及将载波频率F_13用在天线136_13与天线236_13之间。将载波频率F_21用在天线136_21与天线236_21之间,将载波频率F_22用在天线136_22与天线236_22之间,以及将载波频率F_23用在天线136_23与天线236_23之间。
使用了六个载波频率。在这种情况下,如图18C所示,采取上述六频带频率安排确定方法。从而,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
另外,如图19A所示,可以将电磁波屏蔽物(导体MZ:金属等)放置在两条毫米波信号传输线之间。在这种情况下,空心波导9L_1内的三组应用频分多路复用系统,以及空心波导9L_2内的三组也应用频分多路复用系统。但是,在空心波导9L_1和空心波导9L_2中可以使用相同载波频率。
具体地说,如图19B所示,将载波频率F_1用在天线136_11与天线236_11之间,将载波频率F_2用在天线136_12与天线236_12之间,以及将载波频率F_3用在天线136_13与天线236_13之间。将载波频率F_1用在天线136_21与天线236_21之间,将载波频率F_2用在天线136_22与天线236_22之间,以及将载波频率F_3用在天线136_23与天线236_23之间。
这里使用了三个载波频率。在这种情况下,如图19C所示,采取上述三频带频率安排确定方法。从而,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
[第二示例]
图20A,20B,和20C是有助于说明按照第六实施例的电子设备的第二示例的图。第二示例是在电子设备相互整合的状态下在多个电子设备之间通过无线电进行信号传输的情况下的应用示例。第二示例是尤其适用于将一个电子设备装入另一个电子设备中时两个电子设备之间的信号传输的应用示例。
存在,例如,以包括中央处理单元(CPU)、非易失性存储设备(例如,闪速存储器)等的所谓IC卡或存储卡为代表的卡式信息处理设备,卡式信息处理设备可装入主单元方的电子设备中(从中可取出)。作为一个(第一)电子设备的示例的卡式信息处理设备在下文中也称为“卡式设备”。主单元方的另一个(第二)电子设备在下文中也简称为电子设备。
图20A示出了存储卡201B的结构(平面透视和剖面透视)的示例。图20B示出了电子设备101B的结构(平面透视和剖面透视)的示例。图20C示出了将存储卡201B插入电子设备101B的插槽结构4(尤其开口192)中时的结构(剖面透视)的示例。
插槽结构4具有可以从开口192将存储卡201B(存储器201B的外皮290)插入电子设备101B的机壳中和从电子设备101B的机壳中移走,以及可以固定在电子设备101B的机壳190上的配置。将接收方的连接器180设置在与插槽结构4中的存储卡201B的端子接触的位置上。对于通过无线电发送的信号,连接器端子(连接器引脚)是不必要的。
如图20A所示,存储器201B的外皮290具有圆柱形凹陷形状配置298(空的)。如图20B所示,电子设备101B的机壳190具有圆柱形凸起形状配置198(凸出的)。存储卡201B在板202的一个表面上含有多个半导体芯片203(在图20A中,三个半导体芯片203),并且含有在板202的一个表面上形成的多个天线236(在图20A中,三个天线236)(总共三个天线236)。外皮290在与每个天线236相同的表面中具有凹陷形状配置298。凹陷形状配置298的部分由包括允许无线电信号传输的介电材料的介电树脂形成。
在外皮290的预定位置上与电子设备101B连接的连接端280被布置在板202的一侧上的外皮290的预定位置上。存储卡201B部分包括过去用于低速和小容量信号和用于电源的端子结构。如图20A的虚线所指,除去可以应用通过毫米波的信号传输的对象的端子。
如图20B所示,电子设备101B在板102的开口192一侧的表面上含有多个半导体芯片103(在图20B中,三个半导体芯片103),并且含有在板102的一个表面上形成的多个天线136(在图20B中,三个天线136)(总共三个天线136)。在机壳190中形成插入和移去存储卡201B的开口192作为插槽结构4。在机壳190中形成具有毫米波限制结构(波导结构)的凸起形状配置198,以便构成当存储卡201B插入开口192中与凹陷形状配置298的位置相对应的部分中的介电传输线9A。
如图20C所示,插槽结构4的外壳190具有当存储卡201B从开口192插入插槽结构4的外壳中时,凸起形状配置198(介电传输线9A)和凹陷形状配置298以凸起和凹陷的形式相互接触的机械结构。当凸起和凹陷相互匹配时,多个天线136(在图20B中,三个天线)分别与多个天线236(在图20A中,三个天线)相对,并且介电传输线9A被布置成天线136与天线236之间的无线电信号传输线9。从而可以采用频分多路复用系统,并且在相互对应的天线136与天线236之间通过无线电进行信号传输。尽管存储卡201B的外皮290介于介电传输线9A与天线236之间,但凹陷形状配置298的部分的材料是介电材料,因此不会对毫米波段中的无线电传输产生显著影响。
顺便说一下,这里使用了三个载波频率。在这种情况下,采用上述三频带频率安排确定方法。从而,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
[第三示例]
图21A,21B,和21C是有助于说明按照第六实施例的电子设备的第三示例的图。信号传输装置1包括作为第一电子设备的示例的便携式图像再现设备201K,以及包括将图像再现设备201K安装在上面的作为第二(主单元方)电子设备的示例的图像获取设备101K。图像获取设备101K含有作为机壳的一部分的将图像再现设备201K安装在上面的安装基座5K。顺便说一下,像第二示例中那样的插槽结构4可以用来取代安装基座5K。第三示例与第二示例的相同之处在于,当将一个电子设备安装在另一个电子设备中时,在两个电子设备之间通过无线电进行信号传输。下文的描述是把注意力转到与第二示例的不同之处上作出的。
图像获取设备101K基本上具有长方体(盒状)的形状,可以不再认为是卡式的。只要使图像获取设备101K获取,例如,运动图像数据就可以了。例如,数字记录和再现设备或地面电视接收器对应于图像获取设备101K。作为应用功能部分,图像再现设备201K包括存储从图像获取设备101K一方发送的运动图像数据的存储设备、和从存储设备中读取运动图像数据和在显示部分(例如,液晶显示设备或有机EL显示设备)上再现运动图像的功能部分。从结构的角度只要考虑用图像再现设备201K取代存储卡201B和用图像获取设备101K取代电子设备101B就可以了。
与第二示例(图20A~20C)中一样,例如,将多个半导体芯片103(在图21A~21C中,三个半导体芯片103)容纳在机壳190内的安装基座5K的下部中,将多个天线136(例如,三个天线136)设置在机壳190内的安装基座5K的下部中的某个位置上。在机壳190与天线136相对的部分中通过介电材料形成介电传输线9A作为无线电信号传输线9。与第二示例(图20A~20C)中一样,例如,将多个半导体芯片203(在图21A~21C中,三个半导体芯片203)容纳在安装在安装基座5K上的图像再现设备201K的机壳290内,将天线236设置成与每个半导体芯片203相对(总共三个天线236)。在机壳290与天线236相对的部分中通过介电材料形成无线电信号传输线9(介电传输线9A)。这些方面都与上文的第二示例类似。
第三示例采用壁面对接系统,而不是匹配结构的概念。当图像再现设备201K被放置成紧靠在安装基座5K的角101a上时,多个天线136(在图21A~21C中,三个天线136)分别与多个相应天线236(在图21A~21C中,三个天线236)相对,介电传输线9A被布置成天线136与天线236之间的无线电信号传输线9。因此,可以稳当地消除位移的影响。这样的构造使得可以在将图像再现设备201K安装(装载)在安装基座5K上的时候为图像再现设备201K的无线电信号传输进行对准,以及在相互对应的天线136和天线236之间采用频分多路复用系统地通过无线电进行信号传输。尽管外皮190和机壳290介于天线136与天线236之间,但外皮190和机壳290是介电材料,因此不会很大影响毫米波段中的无线电传输。
顺便说一下,这里使用了三个载波频率。在这种情况下,采用上述三频带频率安排确定方法。从而,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
[与可比示例的比较]
图22A,22B,21C和22D以及图23A和23B是有助于说明与可比示例的比较的图。图22A~22D是示出多种调制电路和解调电路使用各自不同载波频率进行同时通信时(例如,应用频分多路复用系统时)的基本频率安排的图。图23A和23B是有助于说明防止调制失真的按照可比示例的系统的图。
当该组调制电路和解调电路使用各自不同载波频率在同一区域中进行同时通信时,因电路构件的非线性而出现的N阶互调失真引起的干涉成为一个问题。尤其在可用频率附近出现三阶互调失真分量,它具有比四阶和更高阶的分量高的电平。因此,难以避免干涉,三阶互调失真分量成为通信干涉的原因。为了防止这个问题,选择最佳载波频率至关重要。
例如,放大器通过放大因子放大输入信号,输出放大信号。此时,当存在不同频率的两个输入信号时,各自输入信号的振幅被乘以增益,并且在理想化的情况下输出(其中输入和输出相互成正比关系,不包括非线性分量)。但是,实际上,放大器的输入和输出相互之间是大致正比关系,而不是完全正比关系,包括非线性分量。在这样的情况下,当将多个不同频率的信号输入放大器中时,在输出中会出现未存在于输入中的频率的信号。这被称为调制失真(IMD:互调失真)。调制失真分量的频率是不规则的,而是通过如下等式定义。
±m×f1±n×f2,其中m和n=0,1,2,3,...。
通过|m|+|n|(m和n的绝对值)的组合表示的频率的调制失真被称为N阶(N=|m|+|n|)调制失真。例如,m=±1和n=±1的调制失真被称为二阶失真,m=±1和n=±2以及m=±2和n=±1的调制失真被称为三阶失真。一阶失真对应于输入信号本身的频率,因此排除在外。因此,存在二阶、三阶、四阶、...的调制失真。因为m和n无限连续,所以存在无限个调制失真。但是,实际上,调制失真随着阶数越来越高而衰减。因此,通常只要考虑高达大约三阶或四阶的调制失真就可以了。
另外,按照出现调制失真的现象将调制失真分类成“交叉调制失真”和“互调失真”。本实施例采取了防范两种调制失真的“互调失真”的措施。“交叉调制失真”是当存在强频率台(干扰台)和干涉台输出调幅波时,本台接收的信号经受与干涉台的调幅相同的调制的现象。
另一方面,“互调失真”是与本台完全无关的两种电波引起的干涉。也就是说,“互调失真”是当存在除了本台之外的其它两个强频率台时(该情况可以是两个频率都强的情况和只有一个频率特强的情况的任一种),以及当两个台之间频率差(交叉调制产物)与接收频率或中间频率一致时,该频率差被接收成干扰波的现象。因此,当本台的接收频率偏离两个干扰台之间的频率差时,就不会发生干扰。当把注意力转到这一点上时,本实施例以适当频率安排设置每个载波频率,以便不会受因像放大器、混频部分等那样的电路的非线性而出现的调制失真引起的干涉影响。
为了实现“双向通信”,在像无线电波传输信道那样的无线电信号传输线是一种系统(一根芯),例如,应用时分多路复用(TDD:时分双工)的半双式系统的单芯双向传输的情况下,应用频分多路复用(FDD:频分双工)等。
但是,在时分双工的情况下,通过时分进行发送和接收的分离,因此不能实现同时进行从第一通信设备到第二通信设备的信号传输和从第二通信设备到第一通信设备的信号传输的“双向通信的同时性(单芯同时双向通信)”。单芯同时双向通信是通过频分多路复用实现的。频分多路复用不仅用于为一组通信设备之间的双向同时通信作准备,而且用于各自信号传输。例如,频分多路复用也用于在在多个通信设备之间进行单向通信或双向通信的情况、一组通信设备含有多组调制电路和解调电路,以及进行如OFDM传输所代表的、作为降低码元速率的方法之一的多载波传输的情况等下实现多路复用传输(多个信道的形式)。
如图22A所示,基于频分多路复用的双向通信将不同频率用于发送和接收,因此使无线电信号传输的发送接收带宽加宽。另外,为了通过频分多路复用实现多路复用传输(多个信道的形式),如图22B所示,利用分立载波频率F_进行调制(进行到各自不同频带的转换),并且沿着相同方向或相反方向发送使用这些分立载波频率的无线电波。在这种情况下,当将不同频率用于各自通信系统(通信信道)时,如图22C和图22D所示,保证了更宽的传输接收带宽。在图22D~22B中所示的频率安排的示例中,以大致相等的频率间隔安排频带F_(所谓的通信信道),使得彼此相邻的通信信道之间的三阶互调失真具有与相邻信道相同的频率,因此引起干涉。
“交叉调制失真”和“互调失真”的每一种可以通过不允许必要频带以外的无线电波输入高频放大器中来防止。可替代的是,交叉调制失真和互调失真的每一种可以通过改善放大器、混频部分等的线性(出现交叉调制和失真互调失真的每一种的最突出原因)来防止。也就是说,出现交叉调制失真和互调失真的每一种的最突出原因是电路的非线性运算,因此将电路设计成尽可能多地工作在线性区中的方法是有效的。
例如,使用毫米波的设备内传输能够低功耗高数据速率地进行数据传输,因此有希望成为未来的应用。但是,在一个设备内不仅需要一组传输而且需要多种频率组合的传输。当接收到彼此相邻的多种频率的信号,以及放大器或混频部分线性性能差时,在接收频带内会出现三阶失真,极大地降低了接收质量。
因此,如图23A所示,例如,将具有高度选择性的限带滤波器(BPF:带通滤波器)加入接收电路的输入部分中,以便只允许希望接收的频带通过,而衰减掉相邻频率分量。这引起了部件的成本增加,并且当限带滤波器不能包括在半导体集成电路中时,使线路板面积增大。另外,因为限带滤波器一般只对固定频率起作用,所以在改变相应频率的时候难以使用限带滤波器,必须为要使用的每个频带准备限带滤波器,因此使管理多种部件的成本增加。另外,当带通滤波器具有低度选择性,需要提高电路的线性性能,因此,恐怕使功耗增大,以及由于芯片尺寸增大而使成本增加。
另外,作为在扩频和窄带调制组合的情况下放宽接收器性能的方法,日本特开专利第Sho 55-38777号提出了将窄带调制的频率布置在扩频调制的接收频带fc的整数倍的位置上的方法。但是,当使用多个窄带调制时,在扩频调制的频带内会出现多个窄带调制的三阶失真,不可能适用于多个扩频调制。
另一方面,按照本实施例的方法将每个载波频率设置在不受调制失真引起的干涉影响的适当频率位置上。因此,可以不使用具有高度选择性的限带滤波器地放宽接收器的放大器、混频部分(混合器)等的线性性能,并且可以实现成本降低、功耗降低、和电路规模缩小等。
<通信处理系统:修正示例>
图24和图25代表有助于从功能配置方面说明按照本实施例的信号传输装置的信号接口的修改配置。在该修改配置中,将固定参数设置应用于上文的实施例(包括示例)。在下文中将描述图1中所示的基本配置的修正示例。
首先对图24中所示的第一修正配置加以描述。第一通信设备100含有在线路板102上的第一设置值处理块7100,第一设置值处理块7100包括第一设置值确定部分7110、第一设置值存储部分7130、和第一操作控制部分7150。第一设置值确定部分7110确定规定半导体芯片103的每个功能部分的操作(也就是说,第一通信设备100的整个操作)的“信号处理的设置值”(变量或参数)。与配备多组调制电路和解调电路,以及这些组使用各自不同频率的载波信号通过无线电(尤其无线电波)进行同时信号传输有关的“信号处理的设置值”对应于用于调制的载波频率和用于解调的载波频率。确定设置值的过程可以在,例如,产品出厂的时候执行。第一设置值存储部分7130存储第一设置值确定部分7110确定的设置值。第一操作控制部分7150使半导体芯片103的每个功能部分(在本例中,调制部分115、频率转换部分116、放大部分117等)根据从第一设置值存储部分7130中读取的设置值工作。
在图24中所示的示例中,将第一设置值处理块7100配备在线路板102上。但是,第一设置值处理块7100不局限于此。尽管未示出,但第一设置值处理块7100也可以安装在与安装半导体芯片103的线路板102分开的线路板上。另外,虽然在图24中所示的示例中,将第一设置值处理块7100配备在半导体芯片103的外部,但第一设置值处理块7100也可以包括在半导体芯片103中。在这种情况下,将第一设置值处理块7100安装在与安装作为控制对象的每个功能部分(调制部分115、频率转换部分116、放大部分117等)的线路板102相同的线路板102上(未示出)。
第二通信设备200含有在线路板202上的第二设置值处理块7200,第二设置值处理块7200包括第二设置值确定部分7210、第二设置值存储部分7230、和第二操作控制部分7250。第二设置值确定部分7210确定规定半导体芯片203的每个功能部分的操作(也就是说,第二通信设备200的整个操作)的设置值(变量或参数)。确定设置值的过程可以在,例如,产品出厂的时候执行。第二设置值存储部分7230存储第二设置值确定部分7210确定的设置值。第二操作控制部分7250使半导体芯片203的每个功能部分(在本例中,放大部分224、频率转换部分225、解调部分226等)根据从第二设置值存储部分7230中读取的设置值工作。
在图24中所示的示例中,将第二设置值处理块7200配备在线路板202上。但是,第二设置值处理块7200不局限于此。尽管未示出,但第二设置值处理块7200也可以安装在与安装半导体芯片203的线路板202分开的线路板上。另外,虽然在图24中所示的示例中,将第二设置值处理块7200配备在半导体芯片203的外部,但第二设置值处理块7200也可以包括在半导体芯片203中。在这种情况下,将第二设置值处理块7200安装在与安装作为控制对象的每个功能部分(放大部分224、频率转换部分225、解调部分226)的线路板202相同的线路板202上(未示出)。
接着对图25中所示的第二修改配置加以描述。在第二修改配置中,存储在设备的外部确定的设置值。下文中的描述将针对与第一修正配置的不同之处作出。第二修正配置含有取代第一设置值确定部分7110的第一输入-输出接口部分7170、并且含有取代第二设置值确定部分7210的第二输入-输出接口部分7270。第一输入-输出接口部分7170和第二输入-输出接口部分7270每一个都是从外部接收设置值的设置值接收部分的示例。
第一输入-输出接口部分7170执行第一设置值存储部分7130与外部之间的接口的功能。第一输入-输出接口部分7170将外部供应的设置值存储在第一设置值存储部分7130中,读取存储在第一设置值存储部分7130中的设置值以及将设置值输出到外部。第二输入-输出接口部分7270执行第二设置值存储部分7230与外部之间的接口的功能。第二输入-输出接口部分7270将外部供应的设置值存储在第二设置值存储部分7230中,读取存储在第二设置值存储部分7230中的设置值以及将设置值输出到外部。
在第二修改配置的情况下,取代在第一设置值处理块7100和第二设置值处理块7200中确定设置值,在外部确定设置值。例如,可以从实际设备的设计参数和状态中确定设置值,或可以根据对设备的实际操作测试确定设置值。另外,在任一种情况下,都可以确定每个设备公用的设置值,来取代为每个设备确定各自设置值。从设计参数中确定设置值的情况基本上对应于确定每个设备公用的设置值的情况。根据对标准设备的实际操作测试确定设置值的情况也对应于确定每个设备公用的设置值的情况。
本申请包含与在2010年10月18日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-233695中公开的主题有关的主题,特此通过引用并入其全部内容。
本领域的普通技术人员应该明白,视设计要求和其它因素而定,可以作出各种各样的修改、组合、分组合和变更,它们都在所附权利要求书或其等效物的范围之内。
Claims (20)
1.一种信号传输装置,包含:
配置成调制传输对象信号的多个调制部分;以及
配置成解调所述调制部分调制的调制信号的多个解调部分,
其中,将各组调制部分和解调部分使用的作为相互不同的频率的每个载波频率设置成根据彼此相邻的两个载波频率生成的三阶互调失真分量的频率不出现在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内。
2.如权利要求1所述的信号传输装置,
其中,在通过发送所述调制部分调制的调制信号作为无线电信号,以及接收无线电信号并将该无线电信号输入所述解调部分来进行信号传输中,将各组调制部分和解调部分使用的作为相互不同的频率的每个载波频率设置成基于各自载波频率的调制信号的各自接收频带不相互重叠。
3.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
将彼此相邻的三个载波频率设置成满足:
第一条件:设第一频率差是彼此相邻的三个载波频率的最低载波频率与中间载波频率之差,并设第二频率差是彼此相邻的三个载波频率的最高载波频率与中间载波频率之差,则基于低频侧的载波频率的调制信号在高频侧的接收带宽,与基于高频侧的载波频率的调制信号在低频侧的接收带宽,之和小于所述第一频率差和所述第二频率差的较小频率差,所述低频侧的载波频率限定所述第一频率差和所述第二频率差的较小频率差,所述高频侧的载波频率限定所述第一频率差和所述第二频率差的较小频率差;
当所述第一频率差小于所述第二频率差时,第二条件:所述第一频率差与所述第二频率差之差大于基于所述最低载波频率的调制信号在低频侧的接收带宽和基于所述最高载波频率的调制信号在低频侧的接收带宽的较大接收带宽;以及
当所述第一频率差大于所述第二频率差时,第三条件:所述第一频率差与所述第二频率差之差大于基于所述最低载波频率的调制信号在高频侧的接收带宽和基于所述最高载波频率的调制信号在高频侧的接收带宽的较大接收带宽。
4.如权利要求3所述的信号传输装置,其中,
使用四个或更多个载波频率;以及
将所述四个或更多个载波频率的彼此相邻的三个载波频率的每种组合的每个载波频率设置成:
满足所述第一条件;以及
当所述第一频率差小于所述第二频率差时,满足所述第二条件,和当所述第一频率差大于所述第二频率差时,满足所述第三条件。
5.如权利要求3所述的信号传输装置,其中,
使用四个或更多个载波频率;以及
将所述四个或更多个载波频率的彼此相邻的三个载波频率的每种组合的每个载波频率设置成:
在基于比三个载波频率的所述最低载波频率低的频率侧上的载波频率的调制信号的接收频带内不存在在比所述最低载波频率低的频率侧上生成的互调波,所述互调波是根据三个载波频率的所述最低载波频率和所述中间载波频率生成的互调波之一;以及
在基于比三个载波频率的所述最高载波频率高的频率侧上的载波频率的调制信号的接收频带内不存在在比所述最高载波频率高的频率侧上生成的互调波,所述互调波是根据三个载波频率的所述最高载波频率和所述中间载波频率生成的互调波之一。
6.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
发送与接收之间的传输特性是已知的;以及
所述信号传输装置包括:
配置成根据设置值进行预定信号处理的信号处理部分;以及
配置成将预定信号处理的设置值输入所述信号处理部分中的设置值处理部分。
7.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,将所有调制部分和解调部分布置在一个电路板上。
8.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
将所有调制部分和解调部分布置在一个电路板上;以及
所述信号传输装置包括配置成改变各自调制部分用于发送的载波频率的控制部分。
9.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
将所有调制部分和解调部分布置在一个电路板上;以及
所述信号传输装置包括配置成改变各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。
10.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
将所有调制部分和解调部分布置在一个电路板上;以及
所述信号传输装置包括配置成改变各自调制部分用于发送的载波频率和各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。
11.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
使调制部分和解调部分分散在多个电路板上;以及
所述信号传输装置包括配置成改变各自调制部分用于发送的载波频率的控制部分。
12.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
使调制部分和解调部分分散在多个电路板上;以及
所述信号传输装置包括配置成改变各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。
13.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,
使调制部分和解调部分分散在多个电路板上;以及
所述信号传输装置包括配置成改变各自调制部分用于发送的载波频率和各自解调部分用于接收的载波频率的控制部分。
14.如权利要求10所述的信号传输装置,其中,通过电线将改变载波频率的控制信号从控制部分发送到调制部分或解调部分。
15.如权利要求10所述的信号传输装置,其中,通过无线电将改变载波频率的控制信号从控制部分发送到调制部分或解调部分。
16.如权利要求15所述的信号传输装置,其中,所述控制部分将改变载波频率的控制信号的无线电信号使用的频带设置在传输对象信号的无线电信号使用的频带之外。
17.如权利要求15所述的信号传输装置,其中,
所述控制部分将改变载波频率的控制信号的无线电信号使用的频带设置到传输对象信号的无线电信号使用的频带;以及
所述控制部分将包括控制信号的无线电信号的载波频率的每个载波频率设置成根据彼此相邻的两个载波频率生成的互调失真分量的频率不出现在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内。
18.一种电子设备,包含:
配置成调制传输对象信号的多个调制部分;以及
配置成解调所述调制部分调制的调制信号的多个解调部分,
所述多个调制部分和所述多个解调部分被布置在一个机壳内;
其中,将各组调制部分和解调部分使用的作为相互不同的频率的每个载波频率设置成根据彼此相邻的两个载波频率生成的三阶互调失真分量的频率不出现在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内。
19.一种电子设备,包含:
第一电子设备,其至少包括配置成调制传输对象信号的调制部分和配置成解调所述调制部分调制的调制信号的解调部分的多个部分,所述多个部分被布置在所述第一电子设备的一个机壳内;
第二电子设备,其包括与所述第一电子设备的每个调制部分相对应的解调部分和与所述第一电子设备的每个解调部分相对应的调制部分,与所述第一电子设备的每个调制部分相对应的所述解调部分和与所述第一电子设备的每个解调部分相对应的所述调制部分每一个都被布置在所述第二电子设备的一个机壳内;以及
允许发送所述调制部分调制的调制信号作为无线电信号的无线电信号传输线,所述无线电信号传输线是在所述第一电子设备和所述第二电子设备被布置在确定位置上的时候形成的,
其中,将各组调制部分和解调部分使用的作为相互不同的频率的每个载波频率设置成根据彼此相邻的两个载波频率生成的三阶互调失真分量的频率不出现在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内。
20.一种信号传输方法,包含:
安排配置成调制传输对象信号的多个调制部分和配置成解调所述调制部分调制的调制信号的多个解调部分;以及
将各组调制部分和解调部分使用的作为相互不同的频率的每个载波频率设置成根据彼此相邻的两个载波频率生成的三阶互调失真分量的频率不出现在基于每个其它载波频率的调制信号的任何接收频带内。
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120711 |