CN2602550Y - 无线信号收发器 - Google Patents

Abstract

一种无线信号收发器，包括一晶体振荡器、一锁相环、一功率放大器、一电流控制器以及一解调器。晶体振荡器所产生的载波信号，经过锁相环FSK调变之后产生输出信号，透过功率放大器放大其功率之后由发射天线发送至远方。电流控制器则与功率放大器相连接，是利用数位信号“1”或“0”对功率放大器做on/off的切换，本调变的方式称为OOK调变方式，以控制功率放大器的输出电流。

Description

无线信号收发器

技术领域

本实用新型是一种无线信号收发器，特别是指一种同时具有频率位移键(FSK)以及二进位形式的调变(OOK)功能的无线信号收发器。

发明背景

无线通信为一种利用无线电波将信号由发送端传送至接收端，由于无线电波具有传输速度快、传递范围广等优点，因此无线通信的应用已日益普及，相关的发展更加快速。其主要的基本架构包括设于发送端的发射器及设于接收端的接收器；发送端是利用发射器将信号编码、调变与放大，并透过无线电波将信号传送至接收器，再以接收器对信号进行解码、解调与放大，最后再由接收端将信号还原输出。

图1为习知技术的无线信号收发器方块图；收发器10为一种同时兼备信号发射与接收功能的通信装置，包括一晶体振荡器11(XTAL oscillator)，本振荡器与一参考电路12连接，利用参考电路12在晶体两侧施加正负电压，以产生谐振频率的载波信号；一锁相环13(phase-lockedloop，简称PLL)，能接收晶体振荡器11的载波信号，并分别与输入线14a及输入线14b相连接，其中输入线14a为频道选择线可提供锁相环13两种不同频率的频道切换，而输入线14b为资料输入线可以数位方式将资料输入至锁相环13，使其能依据资料输入线的数位资料对载波信号进行频率位移键(FSK)的调变，并产生一输出讯号；一功率放大器15(powe amplifier，简称PA)，是与锁相环13的输出端相连接，其可以放大输出信号的功率并透过一发射天线16将其发送至远方。收发器10并包括一接收天线17、一低杂讯放大器18(low noise amplifier，简称LNA)、一混波器19、一滤波器20及一解调器21(demodulation)，接收天线17在接收到远方发射器(或收发器)发送的信号后，必须先透过低杂讯放大器18、混波器19、滤波器20的处理，最后再以解调器21将信号解调，转换成原信号之后输出。一般而言，收发器为了提高信号传输的距离与效率，通常都不会直接以原信号进行传输，而会将原信号转换成另外一种适合传输介质的波形后再进行传输，这样的波形转换称为“调变”；同样地，收发器对于所接收到的信号，也必须透过“解调”之后才能够将调变后的信号转换成原信号。目前常用的信号调变技术主要包括二进位形式的调变(on-off keying，简称OOK)、振幅依移键(amplitude shift keying，简称ASK)、频率位移键(frequency shift keying，简称FSK)、相位移键(phase shift keying，简称PSK)等，信号的调变与解调必须是相对的，即信号在传输的过程中若采用某种技术进行调变，其在解调时也必须是采用相同的技术才能够将信号还原。

由于习知技术的收发器是以频率位移键(FSK)的调变技术进行信号传输，因此在接收端的接收器(或收发器)也必须是以频率位移键(FSK)的技术进行信号解调；若接收端的接收器(或收发器)采用二进位形式的调变技术(OOK)，将无法对习知技术的收发器发射的信号进行解调，因为习知技术的发射器所发射的信号是以频率位移键(FSK)进行调变。这对于使用者或是收发器制造商而言都会造成极大的困扰，例如目前有很多汽车防盗器(或是铁卷门)的设计都是以无线信号的传输来设定功能，其中在汽车内部的防盗器是设有无线信号接收器(或收发器)，而在车主的身上则设有无线信号收发器，由于目前大部份防盗器的接收器(或收发器)对于信号解调仍以二进位形式的调变(OOK)为主，因此使得车主身上的收发器也必须以二进位形式的调变技术(OOK)的技术进行调变。

但目前以频率位移键(FSK)的技术对信号进行调变与解调已有逐渐取代二进位形式的调变技术(OOK)的趋势，因此目前汽车防盗器内部的接收器(收发器)有可能是以频率位移键(FSK)进行信号解调，也有可能是以二进位形式的调变技术(OOK)进行信号解调，而车主身上的收发器为了能够与汽车防盗器内部的接收器(收发器)配合，也必须分别针对具有FSK与OOK信号调变功能的规格进行设计，这对于制造商与使用者而言将造成相当大的困扰，因此，相关业者莫不致力于无线通信的研发，期望能够设计出一种兼具OOK与FSK信号调变功能的收发器，以解决因此造成的不便与困扰。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种无线信号收发器，兼具OOK与FSK信号调变的功能。

本实用新型的无线信号收发器至少包括一晶体振荡器、一锁相环、一功率放大器、一发射天线以及一电流控制器。晶体振荡器是与一参考电路相连接，并藉由参考电路提供的正负电压施加于晶体的两侧，以产生具有谐振频率的载波信号；锁相环可接收晶体振荡器的载波信号，并分别与频道选择线可提供锁相环在两种不同频率之间进行频道切换，及资料输入线可将资料以数位方式输入至锁相环相连接，而锁相环则是依据资料输入线的数位资料对载波信号进行频率位移键(FSK)的调变，并产生一输出讯号。

功率放大器与锁相环的输出端相连接，能将锁相环调变后的输出信号的功率放大，并透过发射天线发送至远方；电流控制器是与功率放大器相连接，其可以是一可变电阻并藉由电阻的改变功率放大器的电流大小，使输出信号在发送时的振幅改变以产生振幅位移键(ASK)调变的效果。收发器还包括一接收天线、一低杂讯放大器、一混波器、一滤波器以及一解调器，接收天线可接收远方发射器(或收发器)所发送的信号，再透过低杂讯放大器、混波器。滤波器的处理，最后再以解调器对信号进行解调后输出。

一种无线信号收发器，其中至少包括：

一晶体振荡器，可产生一载波信号；

一锁相环，可接收该晶体振荡器所产生的载波信号，并经过频率位移键(FSK)调变之后产生一输出信号；

一功率放大器，是连接至该锁相环的输出端，可放大该输出信号的功率，并透过一发射天线将该输出信号发送至远方；以及

一电流控制器，是与该功率放大器连接，其是藉由控制该功率放大器的电流以改变输出信号的振幅，使输出信号在发送时可以产生二进位形式的调变(OOK)效果。

所述的无线信号收发器，其中该晶体振荡器是在晶体的两侧加上正负电压，使得该晶体振荡器可以产生具有谐振频率的载波信号。

所述的无线信号收发器，其中该锁相环是与一频道选择线相连接，该频道选择线可提供两种不同频率的频道，使得该锁相环的输出信号可以在其所提供的两种频道中进行频率选择切换。

所述的无线信号收发器，其中该锁相环是与一资料输入线相连接，该资料输入线可以对该锁相环输入数位资料，使其依据所输入的数位资料进行频率位移键的调变。

所述的无线信号收发器，其中该锁相环是利用一压控振荡器(VCO)以电压控制方式将频率锁定，使输出信号不会因为发生相位变动或偏移现象。

所述的无线信号收发器，其中该功率放大器更与一收发控制结点相连接，该结点可以对该功率放大器发送数位控制信号，并将该功率放大器切换至传送模式或是接收模式之下。

所述的无线信号收发器，其中该电流控制器是为一可变电阻。

所述的无线信号收发器，其中该电流控制器是为一开关。

所述的无线信号收发器，其中该收发器更包括一接收天线，该接收天线可以接收由远方的发射器所发送的信号。

所述的无线信号收发器，其中该信号必须经过低杂讯放大器、混波器以及滤波器的处理之后，再以解调器对该信号进行解调输出。

本实用新型主要是利用锁相环对载波信号进行调变，使得输出信号可以产生FSK调变的波形，又由于本实用新型的功率放大器更具有一电流控制器，其具有控制功率放大器的电流大小的功能，可改变输出信号的振幅大小，使信号可以产生具有OOK调变的波形输出。由于本实用新型所揭露的无线信号收发器同时具有OOK与FSK调变的功能，可分别应用于OOK或是FSK技术进行解调的接收器(或收发器)，与习知技术相较，本实用新型的收发器的应用范围较广、市场的竞争力更高。

附图说明

图1为习知技术的无线通信收发器的方块图；

图2为本实用新型的无线通信收发器的方块图。

图式的图号说明：

10      收发器             11    晶体振荡器

12      参考电路           13    锁相环

14a、14b输入线             15    功率放大器

16      发射天线           17    接收天线

18      低杂讯放大器       19    混波器

20      滤波器             21    解调器

22      功率控制器

30      收发器             31    晶体振荡器

32      参考电路           33    锁相环

34a、34b输入线             35    压控振荡器

36      功率放大器         37    电流控制器

38      发射天线           39    接收天线

40      低杂讯放大器       41    混波器

42      滤波器             43    解调器

44      收发控制结点

具体实施方式

图2为本实用新型的无线通信收发器方块图，本实用新型的收发器30包括一晶体振荡器31，是与一参考电路32相连接，并利用其所提供的正负电压施加于晶体的两侧，所使用的晶体可以是具有压电效应(piezoelectric effect)的石英，晶体经过外加电压之后将产生一具有谐振频率的载波信号；一锁相环33，是与晶体振荡器31的输出端相连接，能接收晶体振荡器31所输入的载波信号，以及输入线34a、34b所输入的信号资料，其中输入线34a是为频道选择线，能提供锁相环3 3两种不同频率的频道选择并进行切换，而输入线34b则是资料输入线，其是以数位方式将资料输入至锁相环33，使其依据所输入的数位资料对载波信号进行频率位移键(FSK)的调变，并产生一输出讯号；为了避免输出信号会产生相位变动或偏移现象，锁相环33是利用一压控振荡器35(voltagecontrolled oscillator，简称VCO)以电压控制方式将输出信号的频率锁定；一功率放大器36，是与锁相环33的输出端相连接，能将输出信号的功率放大并透过发射天线38发送至远方。

本实用新型的特征在于利用一电流控制器37控制功率放大器36的电流，并藉由调整功率放大器36的电流来达到改变功率的效果，因此输出信号在发送时将因为振幅发生变化而产生二进位形式的调变技术(OOK)的效果。其中电流控制器37可以是一可变电阻，利用其电阻可调的特性控制电流的输出值，使得功率放大器36的功率放大值改变，造成输出信号的振幅改变以达到OOK调变的效果。此外，电流控制器37也可以是一开关，用以控制功率放大器36的电流输出，因此，若开关为开启状态，经由软体控制后产生数位信号，此输出信号将可以产生具有振幅的波形输出，反之，若开关为关闭状态，输出信号将因为没有电流而无法输出具有振幅的波形，同样地也可以达到OOK调变的效果。

此外，本实用新型的收发器30更包括一接收天线39、一低杂讯放大器40、一混波器41、一滤波器42以及一解调器43，接收天线39可接收远方发射器(或收发器)所发送的信号，再透过低杂讯放大器40、混波器41、滤波器42的处理，最后再以解调器43将信号解调还原之后再将其输出。其中本实用新型的解调器43其解调技术必须与所接收的信号的调变方式相配合，如此才能够将接收到的信号顺利地解调并还原，又功率放大器36更与一收发控制结点44相连接，该结点44可以对功率放大器36发送数位控制信号，以便将功率放大器36切换至传送模式或是接收模式之下，其中收发器30必须是在传送模式之下才可以发射信号，并在接收模式之下接收信号。

综上所述，本实用新型的收发器可以藉由锁相环对载波信号进行调变，使得输出信号可以产生FSK调变的波形；也可以藉由电流控制器控制功率放大器的电流输出，以改变输出信号的振幅，使得输出信号可以产生OOK调变的波形。因此本实用新型所揭露的无线信号收发器将同时兼具有OOK与FSK调变的功能，可分别应用于以OOK或是FSK技术进行解调的接收器(或收发器)，相较于习知技术，本实用新型的收发器应用范围较广，在市场上将更具有竞争力。

当然，以上所述仅为本实用新型的无线信号收发器的较佳实例之一，其并非仅局限于本实用新型的实施范围，任何熟习本项技术者在不违背本实用新型的精神所做的修改均应属于本实用新型的范围，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所述的专利申请范围做为依据。

Claims (10)

1、一种无线信号收发器，其特征在于至少包括：

一晶体振荡器，可产生一载波信号；

一锁相环，可接收该晶体振荡器所产生的载波信号，并经过频率位移键(FSK)调变之后产生一输出信号；

一功率放大器，是连接至该锁相环的输出端，可放大该输出信号的功率，并透过一发射天线将该输出信号发送至远方；以及

一电流控制器，是与该功率放大器连接，其是藉由控制该功率放大器的电流以改变输出信号的振幅，使输出信号在发送时可以产生二进位形式的调变(OOK)效果。

2、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该晶体振荡器是在晶体的两侧加上正负电压，使得该晶体振荡器可以产生具有谐振频率的载波信号。

3、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该锁相环是与一频道选择线相连接，该频道选择线可提供两种不同频率的频道，使得该锁相环的输出信号可以在其所提供的两种频道中进行频率选择切换。

4、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该锁相环是与一资料输入线相连接，该资料输入线可以对该锁相环输入数位资料，使其依据所输入的数位资料进行频率位移键的调变。

5、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该锁相环是利用一压控振荡器(VCO)以电压控制方式将频率锁定，使输出信号不会因为发生相位变动或偏移现象。

6、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该功率放大器更与一收发控制结点相连接，该结点可以对该功率放大器发送数位控制信号，并将该功率放大器切换至传送模式或是接收模式之下。

7、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该电流控制器是为一可变电阻。

8、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该电流控制器是为一开关。

9、如权利要求1项所述的无线信号收发器，其特征在于该收发器更包括一接收天线，该接收天线可以接收由远方的发射器所发送的信号。

10、如权利要求1所述的无线信号收发器，其特征在于该信号必须经过低杂讯放大器、混波器以及滤波器的处理之后，再以解调器对该信号进行解调输出。

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