DE10107130A1

DE10107130A1 - Abstimmungsloser schmalbandiger Superregenerativempfänger

Info

Publication number: DE10107130A1
Application number: DE2001107130
Authority: DE
Inventors: Quingfeng Tang
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2001-08-23
Also published as: US6904101B1

Abstract

Es wird ein Superregenativempfänger bereitgestellt, der einen Rückkopplungsoszillator, der durch eine Wobbelschaltung gesteuert wird, um die Bandbreite, bei der der Empfänger ein Signal empfangen kann, zu steuern, umfaßt. Eine Löschsteuerschaltung steuert sowohl den Rückkopplungsoszillator als auch die Wobbelschaltung, so daß sie zur gleichen Zeit "einschalten". Die Wobbelschaltung zwingt den Rückkopllungsoszillator als ein Bandpaßfilter mit veränderbarer Mittenfrequenz zu funktionieren, was es dem Empfänger gestattet, sich automatisch auf die tatsächliche Senderfrequenz f¶Tx¶ einzustellen, um den besten Empfang zu liefern. Dies gestattet eine sehr schmale Bandbreite des Empfängers/Filters. Der Empfänger arbeitet als ein Amplitudendetektor als auch als Frequenz- oder Phasendetektor, um es somit zu ermöglichen, daß derselbe Empfänger AM (ASK) Signale und FM oder FSK Signale ohne einen zusätzlichen Frequenzdiskriminator empfangen kann.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Radio frequenzempfänger (RF-Empfänger) und insbesondere auf eine verbesserte Superregenerativempfängeranordnung, die schmal bandige Signale empfangen kann.

STAND DER TECHNIK

Neuerdings werden durch die geringen Herstellungskosten Emp fänger des Superregenerativtyps in Verbindung mit drahtlo sen/RF Sicherheitssystemen und Fernsteuersystemen, wie schlüssellosen Fernsteuerzugangssystemen für Fahrzeuge (RKE), verwendet. Im allgemeinen arbeitet ein Superregenerativemp fänger unter Verwendung eines Oszillationssignaldetektors, der eine bei einer relativ niedrigen Frequenz unterbrochene, das heißt "gelöschte" Oszillation aufweist. Da die Löschope ration und die Frequenz erzwingen, daß die Detektorantwort sehr breit ist, leiden Superregenerativempfänger an der Not wendigkeit, "abgestimmte" Eingangsschaltungen zu benötigen, damit sie mit schmalbandigen Signalen verwendet werden kön nen. Während solche abgestimmten Eingangsschaltungen die De tektorantwort verbessern, leiden solche Empfänger dennoch an einer im allgemeinen schlechten Trennschärfe (breitbandige Eigenschaften), wobei die zusätzliche Ausgabe für die abge stimmten Eingangsschaltungen hinzu kommt.

Somit existiert ein Bedürfnis nach einem Superregenerativemp fänger, der bei schmalbandigen Anwendungen zufriedenstellend arbeitet.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Superregenerativempfänger bereit zu stellen, der mit einem schmalen Frequenzband arbeiten kann, ohne eine Ab stimmeingangsschaltung zu erfordern.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kosteneffektiven Superregenerativempfänger, der bei schmalbandigen Anwendungen arbeiten kann, bereit zu stellen.

Eine nochmals andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung be steht darin, einen Superregenerativempfänger, der AM (ASK)- Signale und FM oder FSK-Signale ohne das Hinzufügen eines Frequenzdiskriminators detektieren kann.

Gemäß diesen und anderen Aufgaben liefert die vorliegende Er findung einen Superregenerativempfänger mit schmaler Band breite, der einen Signaldetektor einschließt, der einen Rück kopplungsoszillator für das Detektieren eines Signals, das auf einer speziellen Sendefrequenz gesendet wurde, eine Löschschaltung, die mit dem Rückkopplungsoszillator für das Unterbrechen der Oszillation des Oszillators bei einer vorbe stimmten Frequenz verbunden ist, und eine Wobbelschaltung, die mit dem Rückkopplungsoszillator und der Löschschaltung verbunden ist, umfaßt. Die Löschschaltung ist ausgelegt, um den Rückkopplungsoszillator und die Wobbelschaltung zyklisch und zusammen an und aus zu schalten, und die Wobbelschaltung steuert den Betrieb des Rückkopplungsoszillators auf eine ge wünschte schmale Bandbreite um die Sendefrequenz herum.

Mit der vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise eine Superregenerativempfängeranordnung bereit gestellt, die keine abgestimmten Eingangsschaltungen erfordert und die AM (Ampli tudeumtastung (ASK)) als auch FM (Frequenzumtastung (FSK)) Signale unter Verwendung desselben Empfängerdetektors demodu lieren kann. Die vorliegende Erfindung verwendet eine lö schungsgesteuerte Wobbelschaltung (quench controlled frequen cy sweeping circuit), um es dem Empfänger zu gestatten, auto matisch eine Verschiebung um eine spezielle Frequenz eines zugehörigen Senders durchzuführen, um die Empfindlichkeit und die Toleranz gegenüber einer Variation der Senderfrequenz insgesamt zu verbessern. Weiterhin wird ein breitbandiges Rauschen wesentlich reduziert.

Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann im Licht der folgenden Beschreibung und der angefügten Zeichnungen deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Zeichnungsfigur zeigt ein Blockdiagramm eines abstim mungslosen schmalbandigen Superregenerativempfängers in Über einstimmung mit der vorliegenden Erfindung.

BESTE ART FÜR DAS AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Die Zeichnungsfigur liefert ein Blockdiagramm für einen ver besserten Superregenerativempfänger 10 in Übereinstimmung mit der Erfindung. Wie gezeigt ist, so ist ein Rückkopplungsos zillator 12 angeordnet, um ein gesendetes Signal 14, bei spielsweise über ein (nicht gezeigte) Antenne, zu empfangen. Eine Wobbelschaltung 16 liefert ein Eingangssignal über ein induktiv-kapazitives Netz 18 an den Rückkopplungsoszillator, um die Bandbreite, mit der der Empfänger ein Signal empfangen kann, zu steuern. Das induktiv-kapazitive Netz ermöglicht es, die Bandbreite durch zu wobbeln, und es ist vorzugsweise so ausgelegt, daß es ein schmales Frequenzband liefert. Die Fre quenzwobbelschaltung kann unter Verwendung eines preisgünsti gen akustischen Oberflächenwellenresonators (SAWR), eines ke ramischen Resonators oder eines LC-Resonators implementiert werden.

Die Frequenz f_c des Rückkopplungsoszillators wird durch eine Löschsteuerschaltung (quench control circuit) 20 unterbro chen. Die Löschsteuerschaltung steuert auch die Frequenz f_s der Wobbelschaltung 16. Im Betrieb betätigt die Löschsteuer schaltung 20 sowohl den Rückkopplungsoszillator als auch die Wobbelschaltung 12 periodisch, so daß sie zur gleichen Zeit "einschalten". Die Wobbelschaltung bewirkt, daß der Empfänger 10 ein vorbestimmtes Frequenzband, das definiert ist, um eine gewünschte Senderfrequenz abzudecken, überstreicht. Ein Aus gangssignal 22 des Empfängers wird sich dann einer maximalen Signalamplitude nähern, wenn die Mittenfrequenz gleich der Senderfrequenz ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung müssen für eine Mittenfre quenz f_c die Wobbelfrequenz f_s, die Pendelfrequenz f_q, die Da tenrate (für eine digitale Modulation) oder eine maximale Ba sisbandfrequenz (für eine analoge Modulation) f_d, und eine Wobbelfrequenzbandbreite BW_s die folgenden Eigenschaften er füllen:
BW_s = 1-3% f_c
f_s = f_q
f_s < 2 f_d und vorzugsweise f_s = 10 f_d; und
f_c » f_s oder f_q

Im Betrieb zwingt die Wobbelschaltung den Rückkopplungsoszil lator wie ein Bandpaßfilter mit veränderbarer Frequenz zu funktionieren. Der Empfänger wird sich somit automatisch auf die tatsächliche Senderfrequenz f_TX abstimmen, um den besten Empfang zu liefern. Die Bandbreite des Filters kann somit sehr schmal sein, da der Einfluß einer Variation der Sender frequenz, wie er beispielsweise durch Variationen der Tempe ratur verursacht wird, minimiert wird.

Somit liefert die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise ohne zusätzliche Kosten einen nicht abgestimmten schmalbandi gen Superregenerativempfänger. Der Empfänger arbeitet als ein Amplitudendetektor als auch als ein Frequenz- oder Phasende tektor. Mit anderen Worten, der Empfänger der vorliegenden Erfindung kann AM (ASK) Signale und FM oder FSK Signale ohne einen zusätzlichen Frequenzdiskriminator detektieren. Zusätz lich führt die Gestaltung zu einer Integration in einem Ein kreischip, womit die Verwendung des Empfängers in einem RKE- System weiter erleichtert wird.

Während Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darge stellt und beschrieben wurden, ist es nicht beabsichtigt, daß diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung darstellen und beschreiben. Die Worte, die in der Beschrei bung verwendet wurden, sind vielmehr Worte zur Beschreibung und nicht zur Eingrenzung der Erfindung, und es wird ver ständlich, daß verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzu weichen.

Claims

1. Schmalbandiger Superregenerativempfänger, umfassend:
einen Signaldetektor, der einen Rückkopplungsoszillator für die Detektion eines Signals, das auf einer speziellen Sendefrequenz gesendet wird, aufweist;
eine Löschschaltung, die mit dem Rückkopplungsoszillator verbunden ist, um die Schwingung des Oszillators an einer vorbestimmten Frequenz zu unterbrechen;
und eine Wobbelschaltung, die mit dem Rückkopplungsos zillator und der Löschschaltung verbunden ist, wobei die Löschschaltung so ausgelegt ist, daß sie den Rückkopplungsos zillator und die Wobbelschaltung zyklisch zusammen an und aus schaltet, und die Wobbelschaltung den Betrieb des Rückkopp lungsoszillators auf eine gewünschte schmale Bandbreite um die Sendefrequenz herum steuert.

2. Empfänger nach Anspruch 1, wobei er für eine Mittenfre quenz f_c, eine Wobbelfrequenz f_s, eine Pendelfrequenz f_q, eine Datenrate oder eine maximale Basisbandfrequenz f_d, und eine Wobbelfrequenzbandbreite BW_s die folgenden Eigenschaften auf weist:
BW_s = 1-3% f_c
f_s = f_q
f_s < 2 f_d und
f_c » f_s oder f_q

3. Empfänger nach Anspruch 2, wobei f_s = 10 f_d ist.

4. Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Wobbelschaltung einen akustischen Oberflächenwellenresonator umfaßt.

5. Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Wobbelschaltung einen Keramikresonator umfaßt.

6. Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Wobbelschaltung einen LC-Resonator umfaßt.