CN1083645C - 多频带移动单元通信设备 - Google Patents

Abstract

揭示的一种多频带移动单元通信设备包括：天线接收N种调制方法调制的M个无线电波信号的L个频带；频率合成器产生本地振荡信号；中频信号产生电路使用此信号产生M个中频信号；开关电路从这些信号中选择性地输出N个中频信号；N个滤波器对这些信号滤波，并输出N个经滤波的中频信号；响应于开关控制信号的开关电路选择性地从这些信号中输出一个中频信号；正交解调器对此一个中频信号进行正交解调，并输出基带信号。

Description

多频带移动单元通信设备

本发明涉及多频带移动单元通信设备。

众所周知一种通过基站和网络与第三用户进行通信的移动单元通信设备。

在暂时公开号为第6-132849号日本专利申请中揭示了无线电装置和便携式电话机这样一种移动单元通信设备。图3是该已有技术移动单元通信设备的方框图。在此已有技术的移动单元通信设备中，使用了较少的本地振荡器。为了分别通过不同的频率提供发射和接收，本地振荡器11能直接或间接地用于产生基波或其倍频波振荡，本地振荡器6通常用于发射和接收。

本发明的目的是提供一种改进的多频带移动单元通信设备。

依据本发明，提供了第一多频带移动单元通信设备，它包括：天线，用于接收用N种调制方法调制的M个无线电波信号的L个频带，L、M和N是自然数，M＞L，M＞N，N≥L，N≥2；频率合成器，用于产生本地振荡信号；中频信号产生电路，用于使用本地振荡信号产生M个中频信号，由于频率合成器产生本地振荡信号，从而M个中频信号具有相同的中频；开关电路，用于从M个中频信号中选择性地输出分别用N种调制方法调制的N个中频信号；以及N个滤波器，用于分别对来自开关电路的N个中频信号进行滤波，并输出N个经滤波的中频信号。

第一多频带移动单元通信设备还可包括响应于外部开关控制信号的开关，用于选择性地从N个经滤波的中频信号中输出一个中频信号；以及正交解调器，用于对N个经滤波的中频信号中的一个中频信号进行正交解调，并输出基带信号。

依据本发明，提供了第二多频带移动单元通信设备，它包括：天线，用于接收用N种调制方法调制的M个无线电波信号的L个频带，L、M和N是自然数，M＞L，M＞N，N≥L，N≥2；频率合成器，用于产生本地振荡信号；中频信号产生电路，用于使用本地振荡信号产生M个中频信号，由于频率合成器产生本地振荡信号，从而M个中频信号具有相同的中频；开关电路，用于从M个中频信号中选择性地输出分别用N种调制方法调制的N个中频信号；N个滤波器，用于分别对来自开关电路的N个中频信号进行滤波，并输出N个经滤波的中频信号；以及响应于外部开关控制信号的开关，用于选择性地从N个经滤波的中频信号中输出一个中频信号；以及正交解调器，用于对N个经滤波的中频信号中的一个中频信号进行正交解调，并输出基带信号。

依据本发明，提供了第三多频带移动单元通信设备，它包括：天线，用于接收用N种调制方法调制的无线电波信号的频带，至少两个无线电波信号是用同一调制方法调制的，N是大于一的自然数；频率合成器，用于产生本地振荡信号；中频信号产生装置，用于使用本地振荡信号从无线电波信号中产生中频信号，频率合成器产生本地振荡信号，从而中频信号具有相同的中频；开关电路，用于从中频信号中选择性地输出分别用N种调制方法调制的N个中频信号，从而中频信号之一是从所选择的至少两个无线电波信号中产生的；以及N个滤波器，用于分别对来自开关电路的N个中频信号的输出进行滤波，并输出N个经滤波的中频信号。

依据本发明，提供了第四多频带移动单元通信设备，它包括：天线，用于接收至少在第一和第二频带内的多个无线电波信号，用第一或第二调制方法来调制第一频带内的信号，用第二调制方法来调制第二频带内的信号；频率合成器，用于产生本地振荡信号；中频产生装置，连接到接收本地振荡信号和第一和第二频带内的多个信号，并从以第一调制方法调制的第一频带内的信号中产生第一中频信号，从以第二调制方法调制的第一频带内的信号中产生第二中频信号，以及从以第二调制方法调制的第二频带内的信号中产生第三中频信号；第一、第二和第三中频信号具有同一频率；第一滤波器，用于对第一中频信号进行滤波；第二滤波器，用于对第二和第三中频信号进行滤波；以及开关装置，用于在天线接收到以第二调制方法调制的处于第一和第二频带之一的信号时，把第二和第三中频信号之一提供给第二滤波器。

从以下详细描述并结合附图，可使本发明目的和特征变得明显起来，其中：

图1是第一实施例的多频带移动单元通信设备的方框图；

图2是第二实施例的多频带移动单元通信设备的方框图；以及

图3是已有技术移动单元通信设备的方框图。

在所有的图中，相同或相似的元件或部分用相同的标号表示。

以下将描述本发明的第一实施例。

图1是第一实施例的多频带移动单元通信设备的方框图。

第一实施例的多频带移动单元通信设备在移动单元通信系统X中通过通信方法α使用无线电频带A进行操作，在移动单元通信系统Y中通过通信方法β使用无线电频带A进行操作，以及在移动单元通信系统Z中通过通信方法β使用无线电频带B进行操作。

第一实施例的多频带移动单元通信设备包括发射部分、接收部分、用于发射部分和接收部分之间提供隔离的双工器2和3，以及用于发射和接收无线电波信号的天线1。

发射部分包括：低通滤波器14和15，用于除去发射I和Q信号中不需要的分量；正交解调器13，用于以来自响应于频率控制信号53的频率合成器34的本地振荡信号对低通滤波器14和15发射的I和Q信号进行正交解调；可变增益放大器12，用于放大正交解调器13的输出而其增益是受控制的；低通滤波器11，用于除去可变增益放大器12的输出中不需要的分量；发射混频器10，用于使用来自频率合成器18的振荡信号，把来自低通滤波器11的发射信号上变换到第一或第二高频发射信号；可变增益放大器9，用于放大来自混频器10的高频发射信号而其增益是受控制的；功率放大器6和7；开关8，用于把第一高频发射信号输出到功率放大器6或把第二高频发射信号输出到功率放大器7；以及隔离器4和5，用于把双工器2和3与功率放大器6和7相互隔离。

双工器2和3同时提供发射和接收操作。天线1发射来自双工器2或3的发射信号TRDX、TRDY、TRDZ中任一个信号，并接收无线电波信号RRDX、RRDY和/或RRDZ。来自天线1的接收信号被提供给双工器2和3。

接收部分包括低噪声放大器19，用于放大来自双工器2的接收无线电波信号RRDX或RRDY；低噪声放大器20，用于放大来自双工器3的接收无线电波信号RRDZ；接收混频器21，用于把来自频率合成器18的本地振荡信号与来自低噪声放大器19的输出信号相混合，以产生相应于接收无线电波信号RRDX的中频信号IFX；接收混频器22，用于把来自频率合成器18的本地振荡信号与来自低噪声放大器19的输出信号相混合，以产生相应于接收无线电波信号RRDY的中频信号IFY；接收混频器23，用于把来自频率合成器18的本地振荡信号与来自低噪声放大器20的输出信号相混合，以产生相应于接收无线电波信号RRDZ的中频信号IFZ；中频开关36，用于输出中频信号IFY或IFZ；带通滤波器24和25，用于分别除去中频信号IFX和中频开关36的输出(IFY或IFZ)中不需要的分量；中频开关26，用于输出带通滤波器24或25的输出；可变增益放大器27，用于放大中频开关26的输出而其增益是受控制的；频率合成器35，用于产生本地振荡信号；正交解调电路28，用于以来自频率合成器35的本地振荡信号对可变增益放大器27的输出进行正交解调，并输出I和Q基带信号；带通滤波器29和30，用于除去I和Q基带信号中不需要的分量。来自正交解调器28的I或Q基带信号也用于频率调制接收。即，来自正交解调器28的Q基带信号被提供给带通滤波器38和限幅放大器39，带通滤波器38对此Q基带信号进行FM调制，限幅放大器39限制来自带通滤波器38的FM信号的幅度。

在此多频带移动单元通信设备中，都使用同一中频滤波器25来接收经过同一调制方法β但具有不同频带A和B的无线电波信号。即，提供的中频滤波器25用于从经过同一调制方法α的接收无线电波信号RRDY或RRDZ中产生中频信号。换句话说，中频滤波器24和25的数目相应于接收信号调制方法α和β的数目。频率合成器18产生本地振荡信号，即控制本地振荡频率，使得来自接收混频器21、22和23的中频信号具有相同的频率。响应于开关控制信号A/B的中频开关36在接收到接收无线电波信号RRDY时输出来自接收混频器22的相应于移动单元通信系统Y的中频信号，在接收到接收无线电波信号RRDZ时输出来自接收混频器23的相应于移动单元通信系统Z的中频信号。响应于开关控制信号α/β的中频开关26在接收到接收无线电波信号RRDX时输出来自接收混频器22的相应于使用调制方法α的移动单元通信系统X的中频信号，以及来自接收混频器23的经过调制方法β的中频信号。

来自输入端子16和17的I和Q发射基带信号被正交解调器13进行调制，被发射混频器10进行向上变频，被可变增益放大器9进行增益调节，以及经由高频开关8提供给功率放大器6和7。尤其是，功率放大器6用于向使用同一频带A的移动单元通信系统X和Y发射发射信号，功率放大器7用于向使用频带B的移动单元通信系统Z发射发射信号。天线1把来自功率放大器6或7的发射信号经由隔离器4或5以及双工器2或3发射到基站。

另一方面，由天线1接收一部分或所有的接收信号RRDX、RRDY和RRDZ。接收信号RRDX和RRDY通过双工器2提供给低噪声放大器19，来自天线1的接收信号RRDZ则通过双工器3提供给低噪声放大器20。低噪声放大器19具有相应于频带A的频率特性，低噪声放大器20具有相应于频带B的频率特性。接收混频器21到23把分别来自低噪声放大器19和20的接收信号RRDX、RRDY和RRDZ变换成每个频率和每种调制方法的中频信号。

频率合成器18产生本地振荡信号18a，即控制本地振荡频率，从而来自接收混频器21、22和23的中频信号具有相同的频率。接收混频器21用于接收来自移动单元通信系统X的接收无线电波信号RRDX，接收混频器22用于接收来自移动单元通信系统Y的接收无线电波信号RRDY，混频器23用于接收来自移动单元通信系统Z的接收无线电波信号RRDZ。

依据调制方法的数目提供中频滤波器24和25。具体说，中频滤波器24相应于使用调制方法α的移动单元通信系统X，中频滤波器25相应于使用调制方法β的移动单元通信系统Y或Z。

中频开关36在此移动单元通信设备接收到来自移动单元通信系统Y的接收无线电波信号RRDY时输出接收混频器22的输出，在此移动单元通信设备接收到来自移动单元通信系统Z的接收无线电波信号RRDZ时输出接收混频器23的输出。

中频开关26在移动单元通信系统的调制方法为α时选中中频滤波器24的输出，在移动单元通信系统的调制方法为β时选中中频滤波器25的输出。中频开关26的输出被可变增益放大器27进行增益调节，然后被正交解调器28转换成I和Q调制信号。

如果接收到的信号是FM信号，则把正交解调器28用作接收第二混频器，以把该信号转换成第二FM中频信号，来自正交解调器28的Q信号被用于FM信号的带通滤波器38和限幅放大器39进行调制，并被输出作为FM中频信号。在此情况下，第二本地振荡器35具有合成器的结构，以进行I和Q调制和FM中频调制。

在此移动单元通信设备中，假定：

使用无线电频带A和通信方法α的移动单元通信系统X中的发射和接收中央频率分别为835MHz和880MHz；

使用无线电频带A和通信方法β的移动单元通信系统Y中的发射和接收中央频率分别为835MHz和880MHz；以及

使用无线电频带B和通信方法β的移动单元通信系统Z中的发射和接收中央频率分别为1880MHz和1960MHz。

按表1所示提供的关于相应的各个无线电波频带、接收中频fIF和用于发射的本地振荡频率fmod与第一本地振荡器18的中央频率fL1的频率关系，使各个系统间的中频相等。

实际上，电压控制的振荡器34的振荡频率是fmod的两倍，因为正交解调器13包括一1/2分频器。此外，假定调制方法α是诸如FM调制方法的窄频带调制方法，通信方法β是诸如扩展频谱通信方法的宽频带调制方法。

表1

	通信方法	FRQ频带	fL1(MHz)	fIF(MHz)	fmod(MHz)
						移动通信系统X	α	A	1090	210	255
移动通信系统Y	β	A	1090	210	255
						移动通信系统Z	β	B	1750	210	130

然后，以下关系提供了相等的接收中频。

ftxX＝fL1(X)-fmod(X)＝ftxY

frxX＝fl1(X)-fIF(X)＝frxY

ftxZ＝fL1(Z)+fmod(Z)

frxZ＝fL1(Z)+fIF(Z)

                     -----(1)

此频率关系是一个例子，它足以确定fL1和fmod，从而ftx＝fL1±fmod，frx＝fL1±fIF，fIF在各个通信方法中变得相同。

如上所述，第一实施例的多频带移动单元通信设备包括：天线1，用于接收用N种调制方法调制的M个无线电波信号的L个频带，L、M和N是自然数，M＞L，M＞N，N≥L，N≥2；频率合成器18，用于产生本地振荡信号；包括低噪声放大器19和20以及接收混频器21到23的中频信号产生电路51，用于使用本地振荡信号18a产生M个中频信号，由于频率合成器18产生本地振荡信号18a，使得M个中频信号具有相同的中频；由接收混频器21和中频滤波器24之间的连线21a以及中频开关36的开关组成的电路52，用于从M个中频信号中选择性地输出用N种调制方法调制的N个中频信号；N个滤波器24和25，用于对来自开关电路52的N个中频信号进行滤波，并分别输出N个经滤波的中频信号；以及响应于开关控制信号α/β的开关26，用于选择性地从N个经滤波的中频信号中输出一个中频信号；以及正交解调器28，用于对N个经滤波的中频信号中的一个中频信号进行正交解调，并输出基带信号。

如上所述，接收到的不同频带的信号被转换成具有同一中频的中频信号。此外，由同一中频滤波器25对用同一种方法调制的接收到信号的不同频带进行滤波。

将描述第二实施例。

图2是第二实施例的多频带移动单元通信设备的方框图。

第二实施例的多频带移动单元通信设备具有与第一实施例基本上相同的结构。这两个实施例的不同在于以FM调制器33替换带通滤波器38和限幅器39，以及用具有固定本地振荡频率的本地振荡器37替换频率合成器35。

FM调制器33包括微分器33a，用于对混频器28a的输出的输出即I信号进行微分；以及分频器33b，用于按混频器28b的输出即Q信号分频微分器33a的输出，以输出频率调制的基带信号。

微分器33a对混频器28a的输出即I信号进行微分。分频器33b以Q信号分频微分器33a的输出的输出，并输出频率调制的基带信号。

在此实施例中，虽然调制方法改变，但可用于正交解调器28的基准信号是固定的。

Claims (9)

1.一种多频带移动单元通信设备，其特征在于包括：

天线，用于接收用N种调制方法调制的M个无线电波信号的L个频带，L、M和N是自然数，M＞L，M＞N，N≥L，N≥2；

频率合成器，用于产生本地振荡信号；

中频信号产生电路，用于使用所述本地振荡信号产生M个中频信号，所述频率合成器产生所述本地振荡信号，从而所述M个中频信号具有相同的中频；

开关电路，用于从所述M个中频信号中选择性地输出分别用所述N种调制方法调制的N个中频信号；以及

N个滤波器，用于分别对来自所述开关电路的N个中频信号的输出进行滤波，并输出N个经滤波的中频信号。

2.如权利要求1所述的多频带移动单元通信设备，其特征在于还包括响应于外部开关控制信号的开关，用于选择性地从所述N个经滤波的中频信号中输出一个中频信号；以及正交解调器，用于对所述N个经滤波的中频信号中的所述一个中频信号进行正交解调，并输出基带信号。

3.一种多频带移动单元通信设备，其特征在于包括：

天线，用于接收用N种调制方法调制的M个无线电波信号的L个频带，L、M和N是自然数，M＞L，M＞N，N≥L，N≥2；

频率合成器，用于产生本地振荡信号；

中频信号产生电路，用于使用所述本地振荡信号产生M个中频信号，所述频率合成器产生所述本地振荡信号，从而所述M个中频信号具有相同的中频；

开关电路，用于从所述M个中频信号中选择性地输出分别用所述N种调制方法调制的N个中频信号；

N个滤波器，用于分别对来自所述开关电路的N个中频信号的输出进行滤波，并输出N个经滤波的中频信号；

响应于外部开关控制信号的开关，用于选择性地从所述N个经滤波的中频信号中输出一个中频信号；以及

正交解调器，用于对所述N个经滤波的中频信号中的所述一个中频信号进行正交解调，并输出基带信号。

4.如权利要求3所述的多频带移动单元通信设备，其特征在于通常使用所述正交解调器对由所述N种调制方法产生的信号进行解调。

5.一种多频带移动单元通信设备，其特征在于包括：

天线，用于接收用N种调制方法调制的无线电波信号的频带，至少两个无线电波信号是用同一调制方法调制的，N是大于一的自然数；

频率合成器，用于产生本地振荡信号；

中频信号产生装置，用于使用所述本地振荡信号从所述无线电波信号中产生中频信号，所述频率合成器产生所述本地振荡信号，从而所述中频信号具有相同的中频；

开关电路，用于从所述中频信号中选择性地输出分别用所述N种调制方法调制的N个中频信号，从而所述中频信号之一是从所选择的所述至少两个无线电波信号中产生的；以及

N个滤波器，用于分别对来自所述开关电路的N个中频信号的输出进行滤波，并输出N个经滤波的中频信号。

6.如权利要求5所述的多频带移动单元通信设备，其特征在于还包括响应于表示所述N种方法中的一种方法的开关控制信号的开关，用于依据所述N种方法中的所述一种方法选择性地从所述N个经滤波的中频信号中输出一个中频信号；以及正交解调器，用于对所述N个经滤波的中频信号中的所述一个中频信号进行正交解调，并输出基带信号，其中通常使用所述正交解调器对用所述N种方法所调制的信号进行解调。

7.如权利要求3所述的多频带移动单元通信设备，其特征在于所述开关控制信号表示所述N种方法中的一种方法，所述开关依据所述N种方法中的所述一种方法选择性地从所述N个经滤波的中频信号中输出一个中频信号。

8.一种多频带移动单元通信设备，其特征在于包括：

天线，用于接收至少在第一和第二频带内的多个无线电波信号，用第一或第二调制方法来调制所述第一频带内的所述信号，用第二调制方法来调制所述第二频带内的所述信号；

频率合成器，用于产生本地振荡信号；

中频产生装置，连接到接收所述本地振荡信号和所述第一和第二频带内的所述多个信号，并从以所述第一调制方法调制的所述第一频带内的信号中产生第一中频信号，从以所述第二调制方法调制的所述第一频带内的信号中产生第二中频信号，以及从以所述第二调制方法调制的所述第二频带内的信号中产生第三中频信号；所述第一、第二和第三中频信号具有同一频率；

第一滤波器，用于对所述第一中频信号进行滤波；

第二滤波器，用于对所述第二和第三中频信号进行滤波；以及

开关装置，用于在所述天线接收到以所述第二调制方法调制的处于所述第一和第二频带之一的信号时，把所述第二和第三中频信号之一提供给所述第二滤波器。

9.如权利要求8所述的多频带移动单元通信设备，其特征在于第二开关装置，用于接收来自所述第一和第二滤波器的信号，并把来自所述第一或所述第二滤波器的信号加到一基带解调装置。