CN1126277C - 无线通信设备及其调整方法 - Google Patents

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Abstract

一个无线通信设备包括一个检测来自一个混频器的中频信号的频率并在检测到的中频基础上调整由一个本振产生的本振频率的控制部分。调整的本振频率提供给混频器以稳定中频频率。

Description

无线通信设备及其调整方法
本发明涉及用于汽车电话、手持电话之类的无线通信设备，以及调整该设备的方法，并且特别是涉及纠正与温度有关的频率的方法。
在便携电话系统中，使用多个信道便于有效地利用频率。举例来说，在AMPS系统中，这是美国的一个模拟系统，其接收频率fRX可表示为：
869.04+0.03×n[MHz]  (这里n＝0～831)而发射频率FTX可表示为：
824.04+0.03×n[MHz]  (这里n＝0～831)。移动终端设备(一个便携电话)需要有这样的功能，即对任意的n均能进行接收和发射。
在这种AMPS系统中，由于各个信道之间的频率间隔窄到只有0.03[MHz]＝30[KHz]，因此发射频率需要高的精确度。在AMPS系统中所需的频率精度为±2.5ppm(-30℃～65℃)。由此得到下面结果：
824.04(MHz)×2.5ppm＝824.04×106×2.5×10-6＝2060.1[Hz]发射频率允许的抖动为824.04±0.0020601[MHz]。
由于需要上面描述的频率精度，所以在移动终端设备中使用了一个PLL频率合成器做为振荡源。当输入一个参考频率fr时，PLL可以输出信号fo＝n×fr/L(这里n和L是任意的自然数，是可编程的)。例如，在AMPS系统中形成了一个发送信号的情况下，假定fr＝14.85[MHz]，L和n的值将是L＝495且n＝27468～28299。在这种情形下，fo与fr有着相同的频率精确度。
结果，参考频率产生源需要具有一定的频率准确度，以便满足发射和接收频率的需要。由于这个原因，在现有技术中，必须使用象TCXO、VCTCXO及DTCXO这样具有高频率精度的器件，但是它们很昂贵。
在TCXO(温度补偿晶体振荡器)中，使用一个晶体做为振荡谐振器，且与温度变化有关的振荡频率精度比只使用一个热敏电阻和一个可变电容(或可变电容二极管)的晶体要改善得多。尽管晶体是一种具有很好的频率精度的器件，但是它的精度在温度范围为-30℃～75℃之间时只有±15ppm。
DTCXD(数字TCXD)是采用单片微机、可变电容、D/A变换器及类似物修正晶体频率的，而且它的频率精度要优于TXCO。另外，VCTCXO(压控TCXO)是带有电压控制端子的TCXO，用以精细调节频率。
有一种通过使用不昂贵的晶体构成参考频率振荡源从而在整个无线接收设备中得到所需的频率精度的方法，例如，在日本专利特许公开号No.149223/1985公报中描述的那种。参考图1，这个现前技术方法将在下面描述。
由天线1接收的接收波fRX送入混频器2，在这里接收信号与接收站本地振荡产生源4产生的本地振荡信号fLO一起进行混频，然后就产生了一个中频fIF。中频fIF接着输入解调器3。这里，当存在一种由fRX＜fLO表示的关系时，就被作为一种下(变频)本地系统，且可建立如下等式：fIF＝fRX-fLO。另一方面，当存在由fLO＞fRX表示的关系时，就被作为一种上(变频)本地系统，且可建立如下等式：fIF＝fLO-fRX。
解调器3输出一种解调的调谐指示输出VD。在FM接收系统的情况下，解调器3一般由一个晶体鉴频器组成。晶体鉴频器具有图2中所示的特性，并且在调谐点(当fIF为预定频率)得到VD＝0[V]。从这里可以看出，采用调谐指示输出VD作为中频频率检测装置是可能的。
接收站本地振荡产生源4产生基于参考频率fr的本地频率fLO。在使用PLL系统或进行倍频的情况下，保持fLO＝n×fr/L的关系，使得fLO与fr具有相同的频率精度。当所加的控制电压Vc保持恒定时，VCXO5的晶体501的频率精度与VCXO5产生的参考频率fr的精度相同，但是参考频率fr要随着控制电压Vc的变化而变化。这种变化的一个例子示于图3，它表示当使用 AT截面晶体(AT cutcrystal)的VCXO5的温度频率特性。
D/A变换器6将来自CPU9的数字量转化为模拟量并将其馈入VCXO5。这个数字量变化时DC电压VC随之变化，可以通过CPU9使参考频率fr随着输入D/A变换器6的数字量增加和/或减少成为可能。
温度检测装置7具有一个热敏电阻701并输出一个对应于温度的电压VT。A/D变换器8将这个DC电压VT转换成输入CPU9的数字量。
CPU9和RAM10检测调谐指示输出VP，控制D/A变换器6并检测A/D变换器8的输出电压VT。RAM10操作于两种模式：调整模式和控制模式。这两种模式通过一个开关或类似物(未表示)进行切换。
在调整模式，CPU9处理作为参考信号的接收信号fRX并控制参考频率使调谐指示输出VD到达一个调谐点。换句话说，如果接收信号fRX是恒定的，当DC电压VT变化时参考频率fr随之变化，接收站本振fLO变化，然后是中频fIF变化且调谐指示输出VD变化，因此CPU9改变进入D/A变换器6的数据使它产生VD＝0的结果。当VD＝0时，中频fIF为预定的频率，且接收站本振fLO和参考频率fr都同时定在预定的频率上。所以，CPU9可以使用接收信号作为参考信号，以便设定变化信号的频率。
如上所述，在无线通信设备中通过使用接收信号fRX作为参考、从而在参考频率产生源中调整振荡频率的方法称作AFC，该方法经常被使用。例如，它用于象NTT系统及N-TACS系统这样的国内便携电话系统中。
在AFC中值得注意的一点是接收站本振fLO的频率精度与参考频率fr相同，而中频fIF的频率精度则比接收站本振fLO差得多。下面是其原因。令参考频率fr的频率误差(或偏差)为Δfr，接收站本振fLO的频率误差将是fLO×Δfr/fr。另外，既然有fIF＝fLO-fRX，可以得到中频fIF的频率误差表示为fLO×Δfr/fr即，fLO和fIF的频率误差是相同的。另一方面，接收站本振fLO的频率精度是Δfr/fr，且中频fIF的频率精度是(fLO/fIF)×(Δfr/fr)。换句话说，中频fIF的频率精度比接收站本振fLO大(fLO/fIF)倍。这里，fLO＞＞fIF，因此，中频fIF的频率精度要显著地比接收站本振fLO差得多。这就意味着参考频率fr的频率精度在检测时可能在中频fIF中扩大。
CPU9从D/A变换器6的输出量及A/D变换器8的输入量得到一个固定值并将该固定值作为一个数据对存放在RAM10中。另外，CPU9在RAM10中存贮在几个适宜温度级别上采集的数据对。
在控制模式中，CPU9以存贮在RAM10中的这些数据对为基础调整温度引起的VCXO5振荡频率的偏离。这就使得VCXO5能在期望的温度范围和频率精度内实现振荡。温度—频率误差特性在图4中表示。
开关11用于在调整模式中对存贮数据对进行定时，并且例如在一个预定温度上打开开关。电池12是RAM10的后备电池。
现有技术的无线通信设备是按上述方法构造的，且如果该设备在制造期间调整在调整模式而在实际领域使用期间处于控制模式，那么在所期望的温度范围和精度内无线设备的频率精度可能会下降。
参考图5，下面将描述调整无线通信设备的常规方法。在图5，参考编号13表示用于调整的一个基站，它产生具有高频率精度的信号fRX，用以将该信号馈入天线14。参考编号15表示在调整模式对存贮数据对计时的开关，它集成了常规设备(图1)中的开关11成为一个开关。参考编号16表示常规无线设备。参考编号18表示一个恒温器或调温器，其中的温度可以自由调节使之升高或降低。在调温器18中安置了几个无线设备16和天线14。基站13处于调温器18之外。
首先，处于调整模式的几个无线设备安置在调温器18中。下一步，调温器18的温度在预定的范围内以预定的间隔进行改变。例如，温度这样设定，即，使之可以在-30℃～80℃范围内以10℃为增量进行改变。在调温器18的温度这样设定之后，就不再做任何事直至调温器中的温度稳定。当温度在调整点温度上变稳定时，开关15被按下，以便存贮这个特定温度的一对数据。
在目前使用模拟系统的便携、无线电话中，执行窄带FM的调制和解调，但是几乎所有这样的电话的接收机的解调电路部分都是采用正交检测系统，而且这个电路部分与其它功能一样都是用IC集成的。更进一步，在很多情况下，鉴频器是用电感(L)和电容(C)构成的，为的是降低成本。如上构造的解调电路不能表现出图2所示的特性。
例如，调谐指示输出与上面提到的解调器的不同在于：
(1)在调谐点它不是变成OV而是一个预定的电压，而且；
(2)它随温度变化。
所以，如果将这样的解调器用于上述的无线通信设备，作为检测中频装置的解调器的调谐指示输出会随温度变化。为了纠正这种变化，调谐指示输出在每个温度点都需要存贮在RAM中，对调整来说非常不方便。
此外，由于在常规无线设备中，调谐指示输出是作为检测中频的设备而工作的，很难限制中频的检测精度，所以不便于确保一个设定的频率精度。
另外，在调整无线设备的现有技术方法中，由于在调整模式中存贮数据对的定时是靠操作开关15实现的，会引起如下问题：
(1)每个无线设备16都需要一个开关11，这就增加了成本；
(2)开关15需要在预定温度上按下，以便在调整模式中存贮数据对；并且
(3)尽管以生产率的角度来看，需要同时调整多个无线设备，但是由于设备16相应的开关11是连接到单个的开关15上的，需要与设备16数目相同的电缆。
本发明用于解决上述问题，且其目的是提供一种能够降低由于温度变化而引起的频率变化、从而实现稳定操作的无线通信设备，且提供一种易调整的无线通信设备，使得可以降低由于温度变化引起的频率变化，以及一种调整该设备的方法。
按照本发明的第一个特性，一个无线通信设备包括一个天线、一个用于将来自天线的接收信号与从外面输入的本振信号进行混频的混频器，以便输出一个中频信号、一个基于中频信号对信号解调的解调器、检测中频信号频率以便输出一个控制信号的控制部分、基于控制部分的控制产生参考信号的一个参考信号产生器，以及一个本振信号产生器，用于基于参考信号产生本振信号输入混频器。
按照第一个特性，混频器将来自天线的接收信号与外面输入的本振信号进行混频，以便输出一个中频信号；解调器以中频信号为基础进行解调；控制部分检测中频信号的频率，输出一个控制信号；参考信号产生器以控制信号为基础产生一个参考信号；以及本振信号产生器以参考信号为基础产生本振信号输入混频器。
按照本发明的第二个特性，无线通信设备进一步包括一个温度检测装置，用于检测内部温度并将温度信号提供给控制部分，在调整模式下，当中频信号的频率下降到预定范围内时，控制部分以数据对的形式存贮输出到参考信号产生器的控制信号和从温度检测装置输出的温度信号，而在控制模式下，控制部分以数据对为基础进行温度校准从而控制参考信号的频率。
按照第二个特性，温度检测装置检测内部温度，并在调整模式下，当中频信号的频率下降到预定范围内时控制部分以数据对的形式存贮用于参考信号产生器的控制信号和从温度检测装置输出的温度信号，而在控制模式下控制部分以数据对为基础进行温度校准从而控制参考信号的频率。
按照本发明的第三个特性，控制部分应设计为当来自解调器的解调信号和预定的信号彼此一致时，输入参考信号产生器的控制信号和温度检测装置产生的温度信号能以数据对的形式存贮。
按照第三个特性，控制部分从解调器接收解调信号并当解调信号和预定的信号彼此一致时以数据对的形式存贮用于参考信号产生器的控制信号和温度检测装置产生的温度信号。
按照本发明的第四个特性，无线通信设备进一步包括一个温度数据存贮装置，温度数据预先存贮在那里，并包括一个温度判决装置，用于将温度数据与温度信号进行比较并输出一个数据对存贮指示信号，通过这个指示信号，当用于参考信号产生器的控制信号和温度检测装置产生的温度信号互相一致时，可以数据对的形式将其存贮起来。
按照第四个特性，温度判决装置将温度数据与温度信号进行比较，并产生一个数据对存贮指示信号，目的是当被比较的温度数据与信号互相一致时可以引起控制部分以数据对的形式存贮用于参考信号产生器的控制信号和来自温度检测装置的温度信号。
按照本发明的第五个特性，控制部分设计为在实用领域内可暂时地处于调整模式，且数据对可为用于参考信号产生器的控制信号和温度检测装置产生的温度信号所重写，被重写的数据对是在调整模式下以从基站接收来的无线信号为基础而得到的。
按照第五个特性，控制部分设计为在实用领域内可暂时地处于调整模式，且控制部分使用用于参考信号产生器的控制信号和温度检测装置产生的温度信号重写数据对，该数据对是在调整模式下针对从基站接收的无线信号而得到的。
按照本发明的第六个特性，当不存在对应于温度信号的数据对时，控制部分通过实施基于存贮数据对的插值处理来进行温度修正。
按照第六个特性，当不存在对应于温度信号的数据对时，控制部分通过实施基于存贮数据对的插值处理来进行温度修正。
按照本发明的第七个特性，调整无线通信设备的方法包括如下这些步骤：将调温器的内部温度增加或减少到一个预定值，判定调温器的内部温度是否达到预定的温度，当达到预定温度时来自置于调温器外的基站的指示令置于调温器内的多个无线通信装置存贮数据对，从基站向多个装置发送信号，并从基站设置调温器的温度。
按照第七个特性，调温器的内部温度被增加或减少到一个预定值，判断内部温度是否达到了预定温度，置于调温器外的基站指示置于调温器内的多个设备存贮一对数据，从基站向多个设备发送信号，且从基站设定调温器的温度。
按照本发明的第八个特性，调整是在比所要求的温度范围宽的温度范围内进行的。
前述的特性和其它特性将与附图相联系在下面的详细描述中进行解释，这里：
图1是常规无线通信设备的一个功能框图；
图2表示常规无线通信设备的解调器的特性；
图3表示用于常规设备的VCXO的特性；
图4表示处于控制模式的常规无线通信设备的特性；
图5是解释常规无线设备调整方法的示意图；
图6是根据本发明的一个实施例的无线通信设备的功能框图；
图7是根据本发明的另一个实施例的无线通信设备的功能框图；
图8是解释示于图7中的设备的调整方法的示意图；
图9表示了示于图7中的设备中使用的数据对的例子；
图10是示于图7中的实施例的基站中进行的处理的流程图；
图11是在第二个实施例中进行的处理的流程图；
图12是根据本发明的另一个无线通信设备的功能框图；
图13是根据本发明的另一个实施例的无线通信设备的功能框图；
图14表示示于图13中的设备的温度检测电路的特性；
图15表示晶体特性随使用年代的变化；
图16表示用于根据本发明的另一个实施例的无线通信设备的一对数据的例子；
图17是表示按照本发明的另一个实施例对设备进行修正之后得到的参考频率—温度特性的示意图；并且
图18表示用于根据本发明的设备中的一个插值数据对的例子。
本发明的第一个实施例将参考图6进行解释。在图6中，无线通信设备包括天线1，用于将来自天线1的接收信号fRX与本振信号fLO进行混频然后产生中频信号fIF的混频器2，用于解调中频信号fIF的解调器3。本振信号fLO由接收站本振源4产生。该设备进一步包括用于将参考信号fr馈入本振源4的VCXO5，用于输出控制电压VC以控制VCXO5产生的参考信号的频率fr的D/A变换器，用于检测设备内的温度并输出温度电压VT的温度检测电路7，以及用于转换温度电压VT的A/D变换器8，该温度电压是个模拟信号，将其转换成数字信号，CPU9从混频器2接收中频信号fIF，并从A/D变换器8接收温度数据，且将数据输入D/A变换器6使D/A变换器6以该数据为基础产生控制电压VC。存贮单元10由CPU9存取，开关11为CPU9提供在调整模式下存贮一对数据的时序。
示于图6的无线通信设备的操作下面将进行描述。混频器2将接收信号fRX与本振信号fLO进行混频并产生中频信号fIF。在下(变频)本地系统的情况下，fIF＝fRX-fLO，在上(变频)本地系统的情况下，fIF＝fLO-fRX。这里，CPU9根据中频信号fIF控制本振频率fLO，使中频保持恒定。
换句话说，CPU9将数字数据输入D/A变换器6，以便产生预定的控制电压VC。基于这个控制电压VC，VCXO5的振荡频率fr进行变化，进一步地本振频率fLO也变化。CPU9监视中频fIF并适当地调整给到D/A变换器6的数字数据，使中频保持恒定。
另外，CPU9以来自A/D变换器8的温度数据为基础进行温度补偿，以使得即使温度改变了中频fIF也可保持恒定。
在根据第一个实施例的无线通信设备中，CPU9通过计算是否相同来监视中频fIF。与之相反，在现有技术中，CPU9监视调谐指示输出VD。所以，按照这个实施例的设备，即使解调器的输出随温度改变而变化，CPU9的频率的控制也不会受到影响。结果，按照第一个实施例，与温度有关的设备的稳定性会显著好转。进一步地，附带而来的，解调电路中的鉴频器由电感和电容组成，而不是由晶体振荡器组成，后者有较好的温度稳定性但较昂贵，因此就有可能降低成本。
另外，如上所述，在进行检测时(fLO＞＞fIF)中频fIF中参考频率fr的频率精度可能会扩大(fLO/fIF)倍。所以，很容易保证CPU9的检测精度。
进一步地，如上所述，由于中频fIF的频率精度比参考频率fr差fLO/fIF倍，可以用参考频率fr作为CPU9的时钟。参考频率fr的精度在几十个ppm量级。另外，在CPU9另外使用一个晶体作为时钟的情况下，多数情况下它的精度最不可能成为问题的关键。例如，如果本振频率fLO＝914.00[MHz]且中频频率fIF＝455[MHz]，fLO/fIF＝2000。在这种情况下，如果参考频率fr偏离1ppm，就意味着中频fIF偏离2000ppm。一般用做CPU9时钟的晶体的精度在100个ppm的量级上。
下一步，将解释第二个实施例，在这CPU9通过接收信息在调整模式中得到一个存贮一对数据的定时，在图6中表示的设备中的开关11被取消了。
图7是按照第二个实施例的无线通信设备的功能框图。图7中所示的无线设备与图6中所示的设备的差别在于前者没有开关11，取代没有这样的开关，解调器3产生的解调输出被输入到CPU9，且CPU9根据这个解调输出在调整模式中执行存贮一对数据的定时，换句话说，也就是根据接收的信息。即，当从解调器3收到一个特定的码时，CPU9在存贮单元10中存贮一对数据，包括控制VCXO5的控制电压和来自温度检测电路7的温度数据。
参考图8，将要描述在调整模式中第二个实施例的设备所使用的调整方法。
在图8中，调温器18中的温度可以自由地增加和/或减少。基站13产生高频率精度的信号fRX并将其馈入天线14。置于调温器18中的多个设备17接收天线14辐射的信号。
基站13从调温器18中接收内部温度信息，通过它可以检测调温器18的内部温度。进一步，基站13可以控制调温器18的内部温度。另外，基站13可以通过使用由调制一个预定码而产生的信号fRX来对调温器18中的多个设备17中的每一个在一个特定的时间上指示一个定时来存贮一对数据。
图9中表示了在这样的一个时间上存贮的一对数据的例子。在图9中，VAD(X)和VDA(X)分别是存贮A/D输入值和D/A输出值的变量。另外，R(X)表示接收信息。
这里，在图8中，令数据对在-30℃～80℃的温度范围内以10℃为增量进行存贮。基站13设定调温器18中的温度，并根据温度信息判断内部温度是否稳定，并且当确定已达到了设定或预定的温度时，基站13发出一个预定的码指示存贮一对数据。
例如，基站13按图10中所示的程序处理，首先，调温器的温度定在80℃。第二，确定调温器的温度是否已达到80℃。当温度达到80℃时，要等待30分钟。然后，基站发出一个包括接收信息R(1)的信号。这个过程对应于70℃，………-30℃重复进行。
同时，无线通信设备的解调器3解调这个码并将其输出到CPU9，使存贮单元10在接收该码时存贮一对数据。
例如，无线设备按图11所示的程序处理。首先，确定是否收到了R(N)。如果收到了，就检测温度。下一步，A/D的输入值存贮在VAD(N)中。再下一步，实现AFC(自动频率控制)处理。进一步，D/A输出值存贮在VDA(N)中。下一步，检查N的值，且如果N＝11，则处理结束。
这里，选择R(N)的值，使R(1)＝R(2)＝…＝R。在这种情况下，处理以某个程序实现，例如，以图9中所示的次序1，2，……11，或是以首先存贮的数据的预定序号，随后的数据将以这样的次序排列。
按照第二个实施例，由于调温器18的温度设定和数据对的存贮指示都是自动进行的，调整就很容易进行了。再者，调整和控制模式之间的切换是使用信号fRX实现的。
进一步说，如图12所示，发射站本振源T和天线电路A可以加到无线通信设备中。在天线电路A中使用一个双工器、一个天线开关和类似物。天线电路A用于分别将发射信号馈到天线及将接收信号馈入混频器。
图12中所示的设备按下列程序调整：
(1)设定调温器的温度在某个温度上并等到温度达到稳定。
(2)基站指示设备开始发射，且该指示以有线或无线的方式发出。
(3)基站检测发射信号的频率并将信息交给设备，发射信号和信息也通过有线或无线通信发送。
(4)设备根据该信息改变VCXO的频率，并再输出一个发射信号，重复执行第(3)项和第(4)项，直到发射频率降到预定范围之内；且
(5)当频率降到预定范围之内时，基站指示设备存贮温度信息和D/A输出信息。
数据对按上述存贮。
下一步，将要描述第三个实施例。
在符合第二个实施例的设备中实现的调整中，从调温器18设定在预定温度直到温度保持在这样一个设定的温度之间需要经过几十分钟到几个小时的时间。例如，考虑在-30℃～80℃的温度范围内以10℃为增量实现调整这样一种情况。假设调温器18的温度在80℃保持稳定，然后温度被重设在70℃。调温器18的温度指示器不久就指示为70℃的温度，但是实际上此时恒温炉内部没有完全冷到这个温度。只有炉中温度检测部分的温度降到了这个温度。整个炉中的内部温度一致地变成70℃需要几十分钟的时间，炉中相应的设备17冷到70℃还要几十分钟的时间。所以，调整的完成需要以几十个小时为量极的一段时间。
按照第三个实施例，为了减少调整所需的时间，例如，在-30℃～80℃的温度范围内要以10℃为增量实现调整，如果得到了所需的频率精度，实际调整应该在-40℃～90℃的温度范围内以略小于10℃的增量根据读取温度指示器来实现。
这是由于下面的原因。当恒温炉的温度指示器显示为90℃，恒温炉内对应的设备的温度预计是等于或高于80℃，而当温度指示器显示-40℃时，同一设备的温度预计是等于或低于-30℃。所以，如果调整在-40℃～90℃的范围内实现，就可能覆盖所需的-30℃～80℃的温度范围。
另外，如果调温器18的温度以略小于10℃的温度间隔进行指示，无线设备17中的实际的温度间隔应小于10℃。所以如果调整以略小于10℃的温度间隔来实现，就可能在所需的10℃温度间隔上进行调整。
下一步，将描述第四个实施例。
在根据第二个实施例的设备中，为了给出在调整模式中存贮一对数据的定时，需要来自炉18外的一个操作。
按照第四个实施例，与第三个实施例中描述的方法不同，用另一种方法降低调整所需的时间，其中相应的无线通信齐备只根据设备中的温度检测装置提供的信息单独为存贮一对数据进行定时。按照这种方法，不需要将恒温炉的温度保持在某个水平上，这就允许当实现调整时炉内的温度可以连续地改变，于是就使显著地降低调整所需的时间成为可能。进一步地，这就排除了必须从外部提供存贮一对数据的定时的必要性，因而改善了调整工作的效率。
图13是根据第四个实施例的无线设备的功能框图，其中实现了上面提到的调整方法。在图13中，参考号码21表示一个温度判决装置，用于将预先存贮在温度数据存贮装置22中的温度数据与A/D变换器8提供的温度数据进行比较，并在判决出比较的温度数据彼此一致时输出数据对存贮指示信号到CPU9。一个天线1、一个混频器2、一个解调器3、一个接收站本振源4、一个VCXO5、一个D/A变换器6、一个温度检测电路7、A/D变换器8、CPU9以及一个存贮单元10与图6所示的那些组成元件相同或对应于这些元件。
下一步，参考图9将对操作进行描述。图13中的温度检测电路7，举例来说，与图1中所示的常规设备中的温度检测电路7有着相同的结构。另外，举例来说，这个温度检测电路7有着图14所示的电压—温度特性。从同一图中可清楚看到，无线设备内部的温度和输出电压值(从A/D变换器8来的数字输出值)是唯一地互相对应的，即，它们在特性曲线100中有着一对一的关系。然后，对应于将要存贮数据对的温度点上的电压值(例如，V1，V2，V3，V4)以数字值的形式预先存贮在温度数据存贮装置22中，且在调整模式中，当温度判决装置21将A/D变换器8的输出数字值与存贮在温度数据存贮装置22中的数字值比较并且当它们互相一致时，就产生一对数据存贮指示信号。按这样的配置，图14中所示的在温度点T1，T2，T3，T4处的数据对可以通过无线设备本身独立地存贮起来。
另外，在fRX被馈入恒温炉内部的情况下，当设在调整模式的无线设备放置在恒温炉中时，调整可以简单地以连续的方式改变恒温炉的温度来进行。
由于热敏电阻701特性的变化，在每个无线设备中存在电压—温度特性的变化，如图14中所示，这就产生了一个问题：在存贮起来以便为存贮数据对定时的数字值V1，V2，V3，V4和该点上的数据对需要存贮的温度T1，T2，T3，T4之间不可能建立一种精确的对应关系。但是，如上面描述的，这个问题可以这样解决：通过将定时存贮数据对的数字值设得很宽很接近，以致这样的变化可忽略不计，并且使调整所需的温度改变范围很宽。
下面，将描述第五个实施例。
用于VCXO的晶体特性有一个老化的问题，即特性随时间而改变。这就意味着晶体的共振频率随时间会变化，通常用标称值或额定值标出来。随时间变化的例子示于图15。在图15中，用虚线表示的曲线表示晶体出厂时的特性，而用实线表示的曲线表示已随时间改变的晶体的特性，它相对于用虚线表示的曲线在正频率误差方向上稍有偏离。这种偏离是老化的结果。图16是一个无线通信设备的一组数据对，该设备的VCXO中的一个组成元件是具有图15所示特性的一个晶体。图16所示的表中的左边一栏表示的A/D输入值是CPU9从A/D变换器8接收的温度数据，右边一栏表示的D/A输入值是对应于控制电压VC的数据，D/A变换器6在这些温度点上将控制电压VC输出到VCXO5。图16表示总共有11对数据。此时，中频信号fIF被VCXO5来的输出电压VC调整到正确的频率。
很容易理解这种改变是由于晶体老化引起的VCXO产生的参考信号频率的偏离。这会接着引起发射频率的改变，以及无线设备的本振频率的改变，它们会影响无线设备的不同性能，是所不期望看到的。
无线设备如上面所描述的，工作在调整和控制模式，并且当它出厂时，用于参考频率产生源的振荡频率的调整数据在调整模式下累积或存储在那里，并且在实用领域(在使用时)，在控制模式下，无线设备基于累积的数据控制参考频率产生源的振荡频率。然而，如上所述，由于增益的影响，无线设备在频率上会有变化，然而，这个问题可以通过在控制模式中在实用领域，当接收场强(fieldstrength)强于预定的等级时，将无线装置置于调整模式，以使用从基站接收的一个信号作为参考重写数据对来解决。这在一个便携电话系统具有测量接收场强的功能时常见。一个便携电话的接收频率的一个标准，换句话说，基站的发射频率通常比便携电话受到更大的限制，将它当作正确的频率是没有问题的。另外，为什么在接收场强强时实现调整的原因是因为频率检测应该安全地进行，还因为当接收场强弱时可能会有噪声导致频率检测的错误。
实用领域中调整的实现将在下面描述。
(1)在一个受老化影响的状态中，在实用领域(当在控制模式时)当一个场强强的好条件出现时，无线装置被置于频率调整模式。假设一个数据对(125，120)在那时得到。在图16中，指定为第6号的一个数据对是(125，125)，并且它们对应于在实用领域中获得的数据对(125，120)。那么，如果指定为第6号的数据被数据对(125，120)重写，它就意味着至少在由第6号数据对覆盖的温度区域中，老化的影响被取消。因此，晶体老化的影响可以在那个无线设备频繁使用的温度上消除。
(2)下一步，假设还有另一对通过一种类似的办法获得的数据对(120，120)。在这种情况下，图16所示的表中没有类似的数据。既然最接近的是指定为第6号的数据，可能有一种办法就是数据(120，120)被第6号数据重写。
在这种情况下，既然可能不顾实际的温度是什么而写一个数据对，那么当无线设备在控制模式时，就可能经常地实现在调整模式中的重写，因此就使得更有效地防止老化的影响成为可能。然而，既然A/D输入值，换句话说，重写前和重写后之间的温度变得彼此不同，就可能有一种情况，在CPU9修正温度时产生一个错误。为了应付这种情况，当进行重写时，在原来的A/D输入值和后重写A/D输入值之间提供一个限制，并且重写一个数据对被指定为仅当两个输入值的不同在一个特定的范围之内时进行(在上面的情况中，重写第6号数据仅当不同位于R5±5之间时允许。
(3)顺便说一下，晶体的老化特性表现为图15中的例子所表现出的一个垂直偏离(频率偏移轴的方向上的偏离)，并且在大多数情况下，偏离的程度在整个温度范围内都是不变的。因此，如果测量到一个单一温度上的一个偏移量，所有其它温度上的偏移量就可以知道。因此，无论在上面的重写方法(1)还是(2)中，获得一个单一温度上的偏移量，并且如果全部的D/A输出值都基于测量的值重写，则随着时间在整个温度范围修正变化是可能的。
例如，可以有如下的方法作为一种通过进行一个AFC设置一个定时重写数据的方法：
(1)在一个便携电话(无线设备)上提供一个定时器功能
定时器检测一个特定时间周期的流逝(例如半年)并且进行AFC以便在场强强时重写数据。另外，场强是通过一种测量一个预定场强的功能(RSSI：接收信号强度指示器)测量的。
(2)AFC在场强强时进行以产生一个新的数据对，并且这个数据对被用来和制造时产生的一组数据对比较，并且仅在D/A输出的差值大时才进行数据重写。
例如，假设原来的A/D值是…，150，170，…，而D/A值是…，100，120，…。在另一方向，假设在实际领域获得的数据是(160，105)。如果进行一个基于原来的数据对组的计算，获得一个数据对(160，110)。因此，数据对之间的差值是5。例如，它设计为如果不同超过这个差值5，就进行重写。
下面，将描述第6个实施例。
无线设备的CPU9必须存储起来用于温度补偿的数据对的个数期望尽可能的小。然而，如果这个数变得太小，温度修正就会变得粗略，结果是不可能进行恰当的修正。例如，如图17所示，如果从一个特定的存储一个数据对的温度到另一个存储另一个数据对的温度的范围内没有进行修正，如图17的点划线所指示的曲线所示，显示温度变化曲线的端点表明它是否可能进行一个好的修正。
为了处理这种情况，如果在一个调整一个某个数据对的温度和一个调整下一个数据对的温度之间引出一个近似值，就可能进行一次精确度很好地修正。
假设A/D输入值和D/A输出值在执行调整的相邻的温度点之间以线性方式变化，那么当进行校准时的A/D输入值和D/A输出值在图8中表示。在图8中，在标为Nos.1和2的数据对之间的A/D输入值和D/A输出值上进行线性近似。此时的频率误差—温度关系用图17中的实线表示。从图17可以看出，频率误差显著地减小了。
另外，在上面的实施例1到6中，虽然描述是以无线设备的接收操作为例而进行的，但是无需指出这些例子也可应用于无线设备的发射操作。
如上面所描述的，根据本发明的第一个特性，由于无线设备包括一个天线，一个混合从天线接收的信号和从外面施加的本振信号以产生中频信号的混频器，一个基于中频信号检测信号的解调器，一个检测中频信号的频率以产生控制信号的控制部分，一个在控制部分的控制下产生一个参考信号的参考信号发生器和一个基于参考信号产生本振信号提供给上述混频器的本振信号发生器，它的优势在于无线装置不受解调器温度变化的影响，因而可以得到高的稳定度。
另外，根据本发明的第二个特性，由于无线设备还包括一个温度检测装置用于检测内部温度并给控制部分提供一个温度信号，在调整模式下，控制部分当中频信号的频率下降到一个预定的范围时将提供给参考信号发生器的控制信号和温度检测装置输出的温度信号作为一个数据对存贮起来，而在控制模式，控制部分在进行基于数据对的温度补偿时控制参考信号的频率，这就有可能进一步地抑制由于温度变化带来的影响。
而且，根据本发明的第三个特性，在无线设备中，因为控制部分构造为当从解调器接收的解调信号和预定的信号一致时将提供给参考信号发生器的控制信号和由温度检测装置产生的温度信号存储为一个数据对，在调整的时候不需要连接到无线设备的电缆，因此无线设备还有调整过程简单的优势。
此外，根据本发明的第四个特性，因为无线设备还包括一个预先存储温度数据的温度数据存储装置和一个温度判决装置，该装置在比较温度数据和温度信号并确定两个信号一致时，输出一个数据对存储指令信号，将提供给参考信号发生器的控制信号和由温度检测装置产生的温度信号作为一对数据存储，不需要外界提供一个数据对存储指令信号，并因此具有使调整过程简化的优势。
另外，根据本发明的第五个特性，在无线设备中，因为控制部分被构造为在实用领域可临时地置于调整模式，并且在其中还被构造为用提供给参考信号发生器的控制信号和温度检测装置产生的温度信号重写数据对，该数据对是在调整模式中针对接收的无线信号从基站被接收来的，这就更有可能减小由于老化的影响。
此外，根据本发明的第六个特性，在无线装置中，由于控制部分被构造为通过在没有对应于温度信号的数据对时，基于存储的数据对做插值处理来进行温度补偿，因而就有可能用一种精确的方法进行温度补偿。
另外，根据本发明的第7个特性，由于调整无线设备的步骤包括以下步骤，升高或降低一个调温器的内部温度到一个预定的值，确定调温器的内部温度是否达到预定的温度，当达到预定温度的时候从置于调温器外的基站发出指令指示调温器内的多个无线设备存贮一对数据，从基站向多个无线设备发射信号并从基站设置调温器的温度，在调整的时候不需要有电缆连接到无线装置，因此它具有调整过程简单的优势。
此外，根据本发明的第8个特性，由于调整在一个比要求的温度范围宽的温度范围上进行，因此有可能减少调整所要求的时间。
在本发明提出的实施例的基础上，对于本领域的一般技术人员，在不脱离本发明的概念下，可以做许多改变和修改是显而易见的。

Claims (7)

1.一种无线通信设备，其特征在于：包括一个天线、一个用于混合一个从所述天线接收的信号和一个从外界提供的本振信号以产生一个中频信号的混频器、一个解调基于所述中频信号的信号的解调器、一个检测所述中频信号频率以输出一个控制信号的控制部分、一个在所述控制部分的控制下产生参考信号的参考信号发生器和一个基于所述参考信号产生的提供给所述混频器的上述本振信号的本振信号发生器，还包括检测内部温度并把温度信号应用于所述的控制部分的温度检测装置，和事先存储温度数据的温度数据存储装置和温度判决装置。
2.如权利要求1的无线通信设备，其特征在于在调整模式，所述的控制部分在所述的中频信号频率下降到一个预定的范围内时，将所述的提供给所述的参考信号发生器的控制信号和所述的由所述的温度检测装置提供的温度信号作为一对数据存储起来，而在控制模式，所述的控制部分在做基于所述的数据对的温度补偿时控制所述参考信号的频率。
3.如权利要求2的无线通信设备，其特征在于所述的控制部分构造为从所述的解调器接收解调的信号并在解调的信号和预定的信号彼此一致时将所述的提供给所述的参考信号发生器的控制信号和所述的由所述温度检测装置提供的温度信号作为一对数据存储起来。
4.如权利要求2的无线通信设备，其特征在于，其中所述温度判决装置，用于比较所述的温度数据和所述的温度信号并在所比较的两个信号彼此吻合时输出一个数据对存储指令信号使所述的提供给所述的参考信号发生器的控制信号和所述的由所述的温度检测装置提供的温度信号作为一对数据存储起来。
5.如权利要求2中的无线通信设备，其特征在于所述的控制部分被构造为在实用领域可临时地置于调整模式，且其中的所述数据对被提供给所述的参考信号产生器的所述的控制信号和从所述的温度检测装置来的所述的温度信号所重写，该数据对是在调整模式以从基站接收来的无线信号为基础而得到的。
6.一种调整如权利要求3的所述的无线通信设备的方法，包括如下步骤：将调温器内部温度升高或减少到一个预定值，确定所述的调温器的内部温度是否到达了所述的预定温度，当达到预定温度时从置于所述的调温器外的一个基站向所述的调温器内的多个无线设备发出存贮一对数据的指令，从所述的基站向所述的多个设备发射信号，并从所述的基站设置所述的调温器的温度。
7.如权利要求6的调整方法，调整在-40°~90°的温度范围内进行。
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