DE102014103359B4

DE102014103359B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von mehreren modulierten Signalen

Info

Publication number: DE102014103359B4
Application number: DE102014103359.0A
Authority: DE
Inventors: Harald Pretl; Patrick Ossmann; Jan Zaleski; Christian Mayer; Krzysztof Dufrene
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: CN104052708B; US20140269993A1; US9054921B2; CN104052708A; DE102014103359A1

Abstract

Verfahren zum Erzeugen eines einzelnen Ausgangssignals, das ein erstes und ein zweites Trägersignal umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen einer Schaltung mit einer Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204), um ein gemeinsames Ausgangssignal bei einer vorgegebenen Frequenz auszugeben; Anwenden einer ersten Frequenzverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal der PLL-Schaltung (204), um ein erstes Trägersignal zu erhalten;
Anwenden einer zweiten Frequenzverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal der PLL-Schaltung (204), um ein zweites Trägersignal zu erhalten, wobei die erste Frequenzverschiebung und die zweite Frequenzverschiebung voneinander verschieden sind;
Modulieren des ersten Trägersignals auf der Grundlage eines ersten I/Q-Eingangssignals, um erstes moduliertes Trägersignal zu erhalten;
Modulieren des zweiten Trägersignals auf der Grundlage eines zweiten I/Q-Eingangssignals, um ein zweites moduliertes Trägersignal zu erhalten;
wobei das erste I/Q-Eingangssignal eine erste In-Phase-Komponente und eine erste Quadratur-Komponente und das zweite I/Q-Eingangssignal eine zweite In-Phase-Komponente und eine zweite Quadratur-Komponente umfasst; und
Kombinieren des ersten und des zweiten modulierten Trägersignals zu dem einzelnen Ausgangssignal.

Description

GEBIET
Es werden Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von mehreren modulierten Signalen, z. B. von mehreren I/Q-modulierten Signalen oder von mehreren polar-modulierten Signalen beschrieben.
HINTERGRUND
Schaltungen zum Erzeugen von mehreren modulierten Signalen arbeiten auf der Basis von mehreren Trägersignalerzeugungsschaltungen, z. B. von mehreren Schaltungen mit Phasenregelschleife n (PLL), um die jeweiligen Trägersignale zu erzeugen, die mit jeweiligen Modulationssignalen moduliert werden können, um die mehreren modulierten Signale zu erhalten.
WO 2010 / 149 822 A1 betrifft eine Lösung für die Zweikanalübertragung in einem Funkkommunikationsgerät. Beide Übertragungssignale, die auf verschiedenen Kanälen übertragen werden sollen, werden zweimal gemischt, indem Oszillatorsignale mit denselben Frequenzen für beide Übertragungssignale verwendet werden, und die Übertragungsschaltung ist so eingerichtet, dass sie die Signale so verarbeitet, dass die Übertragungssignale dennoch auf unterschiedliche Frequenzkanäle hochkonvertiert werden kann.
US 2012 / 0 263 217 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung der Remodulation in einer Übertragungskette. Eine Schaltung zur Erzeugung eines ersten Offsets fügt selektiv einen ersten Frequenzversatz in gleichphasige (I) und quadraturphasige (Q) äquivalenten Basisbandsignalen ein. Eine zweite Schaltung zur Erzeugung eines Offsets führt selektiv eine zweite Frequenzverschiebung in ein Oszillator-Ausgangssignal ein. Die Frequenz des versetzten Oszillator-Ausgangssignals wird durch einen Teiler geteilt, um versetzte lokale Oszillatorsignale zu bilden, die an Aufwärtswandlungsmischer geliefert werden die die versetzten äquivalenten Basisbandsignale auf die Basisbandsignale auf die Offset-Lokaloszillatorsignale modulieren, um ein zusammengesetztes moduliertes Ausgangssignal zu erzeugen. Die erste und zweite Frequenzverschiebung werden so gewählt, dass sich ihre Werte während der Modulation aufheben. Da jedoch der zweite Frequenzversatz die Frequenz des Offset-Ausgangssignal des Offset-Oszillators auf einen Wert verschiebt, der nicht mehr keine Harmonische des zusammengesetzten modulierten Ausgangssignals mehr ist Frequenz ist, wird eine Remodulation verhindert.
DE 10 2008 028 326 A1 betrifft einen Mehrmodus-Modulator umfassend einen ersten Datenweg zum Verarbeiten von In-Phase-Signalen in einem Quadraturmodulationsmodus, einen zweiten Datenweg zum Verarbeiten von Quadratursignalen während des Quadraturmodulationsmodus und einen ersten Multiplexer zum selektiven Schalten von Polaramplitudendaten auf entweder den ersten oder den zweiten Datenweg ansprechend auf ein Auswahlsignal.
Behzas Razavi: RF Transmitter Architectures and Circuits. IN: IEEE 1999 Custom Integrated Circuits Conference, pp. 197-204 betrifft den Entwurf von RF-Sendern für drahtlose Anwendungen. Nach einem Überblick über Modulation mit konstanter und variabler Hüllkurve werden allgemeine Fragen zur Basisband/RF-Schnittstelle und zur Schnittstelle zwischen Leistungsverstärker und Antenne Schnittstelle eingeführt. Anschließend werden verschiedene Senderarchitekturen vorgestellt und das Design von Up-Conversion von Mischern und Verstärkern beschrieben.
Mischer und Leistungsverstärker wird untersucht. Beispiele für den Stand der Technik werden ebenfalls beschrieben. Shahriar Mirabbasi, Ken Martin: Classical and Modern Receiver Architectures. IN: IEEE Communications Magazine, November 2000, pp. 132-139 betrifft klassische und moderne drahtlose Empfängerarchitekturen, die in drahtlosen Breitband-Kommunikationssystemen verwendet werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Konfigurationen, die für die Integration auf einem einzigen Siliziumchip geeignet sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Vor dem Hintergrund des Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, ein Verfahren zum Erzeugen eines einzelnen Ausgangssignals und eine Vorrichtung anzugeben, die jeweils geeignet sind, den Stand der Technik zu bereichern.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Die nebengeordneten Patentansprüche und die Unteransprüche haben jeweils optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.
Ein Verfahren umfasst die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Die Vorrichtung umfasst die Merkmale des Patentanspruchs 3.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt ein Blockdiagramm einer beispielhaften mobilen Kommunikationsvorrichtung;
2 ist eine schematische Darstellung einer Schaltung zum Erzeugen von Mehrträgersignalen unter Verwendung zweier Schaltungen mit Phasenregelschleife n (PLL);
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltung zum Erzeugen eines Mehrträgersignals unter Verwendung einer PLL-Schaltung;
4 zeigt ein Beispiel eines I/Q-Modulators, der auf der Basis einer Schaltung von 3 implementiert ist;
5 zeigt ein Beispiel eines Polar-Modulators, der auf der Basis einer Schaltung von 3 umgesetzt ist;
6 zeigt ein Beispiel einer Frequenzschieberschaltung, die auch den Phasenmodulator, so wie er in einem Polar-Modulator, der in 5 abgebildet ist, verwendet werden kann, umfasst.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt ein Blockdiagramm einer beispielhaften mobilen Kommunikationsvorrichtung 100, die einen digitalen Basisband-Prozessor 102 und ein HF-Front- End 104, das mit dem Basisband-Prozessor 102 und einem Antennenanschluss 106 gekoppelt ist, umfasst. Der Antennenanschluss 106 ist vorgesehen, um eine Verbindung einer Antenne 108 mit der mobilen Kommunikationsvorrichtung 100 zu ermöglichen. Der Basisbandprozessor 102 erzeugt Signale, die über die Antenne 108 gesendet werden sollen und die an das HF-Front-End 104, das eine Sendesignalausgabe für den Antennenanschluss 106 zur Übertragung über die Antenne 108 erzeugt, weitergeleitet werden. Das HF-Front-End 104 kann auch Signale über den Antennen-Anschluss 106 von der Antenne 108 empfangen und liefert entsprechende Signale zum Verarbeiten der empfangenen Signale an den Basisbandprozessor 102. Die Vorrichtung und das Verfahren, die im Folgenden ausführlicher beschrieben
sind, können in dem Basisband-Prozessor 102, z. B. in einem Prozessor, der die Datensignale verarbeitet, um die entsprechenden Eingangssignale für das HF-Front-End 104 zu erzeugen, und/oder in dem HF-Front-End 104, etwa in einem polaren Sender, der verwendet wird, um die Sendesignalausgabe für den Antennenanschluss 106 basierend auf Eingangssignalen, die von dem Basisbandprozessor empfangen werden, zu erzeugen, implementiert werden.
Die mobile Kommunikationsvorrichtung 100 kann eine tragbare mobile Kommunikationsvorrichtung sein und kann dazu konfiguriert sein, eine Sprach- und/oder Datenkommunikation gemäß einem mobilen Kommunikationsstandard mit anderen Kommunikationsvorrichtungen, etwa anderen mobilen Kommunikationsvorrichtungen oder Basisstationen eines mobilen Kommunikationsnetzes, auszuführen. Mobile Kommunikationsvorrichtungen können einen mobilen Handapparat, wie etwa ein Mobiltelefon oder ein Smartphone, einen Tablet-PC, ein Breitbandmodem, ein Laptop, ein Notebook, einen Router, einen Schalter, einen Repeater oder einen PC umfassen. Außerdem kann die mobile Kommunikationsvorrichtung 100 eine Basisstation eines Kommunikationsnetzes sein.
2 ist eine schematische Darstellung einer Schaltung zum Erzeugen von Mehrträgersignalen mittels zweier Phasenregelschleife n (PLL). Die Schaltung von 2 umfasst einen ersten Eingang 200, um ein erstes Signal IN1, auf der Basis dessen ein Trägersignal moduliert werden soll, zu empfangen. Ein zweites Signal IN2, das zur Modulation eines zweiten Trägersignals verwendet wird, kann an einem zweiten Eingang 202 der Schaltung empfangen werden. Die Schaltung umfasst eine erste PLL-Schaltung 204a und eine zweite PLL-Schaltung 204b. Jede PLL-Schaltung 204a, 204b erzeugt jeweils ein Trägersignal C1 und C2 bei den gewünschten Frequenzen. Die Schaltung umfasst ferner eine erste Modulatorschaltung 206 und eine zweite Modulatorschaltung 208. Die erste Modulatorschaltung 206 ist mit dem Eingang 200 und mit der ersten PLL-Schaltung 204a verbunden, um an ihren Eingängen das erste Eingangssignal IN1 und das erste Trägersignal C1 zu empfangen. Die Modulatorschaltung 206 erzeugt basierend auf den empfangenen Signalen ein moduliertes Trägersignal MC1. Die zweite Modulatorschaltung 208 ist zwischen dem zweiten Eingang 202 und der zweiten PLL-Schaltung 204b eingebunden und empfängt an ihren Eingängen das zweite Eingangssignal IN2 und das zweite Trägersignal C2. Die zweite Modulatorschaltung 208 erzeugt basierend auf den empfangenen Signalen ein zweites moduliertes Trägersignal MC2, das von der zweiten Modulatorschaltung 208 ausgegeben wird. Die Schaltung von 2 umfasst ferner einen Kombinator 210, der zwischen die erste und die zweite Modulatorschaltung 206, 208 und einen Ausgang 212 der Schaltung gekoppelt ist. Der Kombinator 210 empfängt an seinen zwei Eingängen die modulierten Trägersignale MC1 und MC2 und kombiniert diese zwei Signale zu einem gemeinsamen Ausgangssignal OUT an dem Ausgang 212 der Schaltung.
Wie aus 2 ersichtlich, werden zum Erzeugen der Mehrträgersignale MC1 und MC2 separate PLL-Schaltungen 204a und 204b verwendet, um die jeweiligen Träger C1 und C2 bei den gewünschten Frequenzen zu erzeugen. Diese PLL-Schaltungen 204a und 204b können aber miteinander interferieren, z. B. kann es Übersprechen zwischen den zwei PLL-Schaltungen 204a und 204b geben, wie schematisch bei 214 in 2 angezeigt. Dieses unerwünschte Übersprechen kann in der Verminderung des Leistungsvermögens und/oder in der Erzeugung von unerwünschten spektralen Emissionen resultieren, so dass es erwünscht ist, Probleme mit Übersprechen beim Erzeugen von Mehrträgersignalen zu vermeiden.
In 2 wird schematisch die Modulation durch die Modulatorschaltungen 206 und 208 gezeigt, ohne irgendwelche Einzelheiten zu der tatsächlichen Implementierung der Modulation, die eine I/Q-Modulation oder eine Polar-Modulation sein kann, anzugeben. In Übereinstimmung mit Beispielen können die Modulatorschaltungen 206 und 208 jeweils Mischerschaltungen umfassen.
Um Übersprechen beim Erzeugen von Mehrträgersignalen zu vermeiden, sind in Übereinstimmung mit Beispielen ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit denen übereinstimmend ein Ausgabesignal einer Trägersignalerzeugungsschaltung, z. B. einer PLL-Schaltung, frequenzverschoben wird, bereitgestellt. Zum Beispiel kann die Trägersignalerzeugungsschaltung eine einzelne oder eine gemeinsame PLL-Schaltung sein, die insofern „einzeln“ oder „gemeinsam“ ist, dass sie die jeweiligen Trägersignale auf der Basis eines einzelnen Ausgabesignals bereitstellt. Das einzelne Ausgabesignal wird bei einer spezifischen Frequenz, die fix sein kann oder dynamisch verändert werden kann, bereitgestellt. Dieses Ausgabesignal wird einem Frequenzverschiebevorgang unterworfen, um das erste Trägersignal und das zweite Trägersignal bei den jeweiligen verschiedenen Frequenzen, die für die zwei Trägersignale, die dann auf eine gewünschte Weise, z. B. durch eine I/Q-Modulation oder eine Polar-Modulation, moduliert werden, erwünscht sind, zu erhalten. Beispiele des Verfahrens und der Vorrichtung können das Ausgabesignal als ein erstes Trägersignal einem ersten Modulator und als ein zweites Trägersignal auf einem zweiten Modulator zuführen, wobei das erste und/oder das zweite Trägersignal frequenzverschoben im Vergleich zu dem ursprünglichen Ausgabesignal oder einem nichtverschobenen Trägersignal, wie es von der Trägersignalerzeugungsschaltung bereitgestellt ist, ist. Alternativ können sowohl das erste als auch das zweite Trägersignal einer Frequenzverschiebung unterworfen werden, wobei die jeweils auf das Ausgabesignal der Trägersignalerzeugungsschaltung angewandten Frequenzverschiebungen verschieden sein können.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltung zum Erzeugen eines Mehrträgersignals mittels einer PLL-Schaltung. In 3 beziehen sich dieselben Bezugszeichen auf Elemente, die bereits mit Bezug auf 2 beschrieben sind, und 3 zeigt das grundlegende Konzept einer Verwendung von nur einer PLL-Schaltung, um zwei Trägersignale bei verschiedenen Frequenzen zu erzeugen. Wie aus 3 ersichtlich ist, statt zwei PLL-Schaltungen wie in 2 gezeigt bereitzustellen, ist nur eine PLL-Schaltung 204 bereitgestellt, um das Trägersignal C auszugeben. Es ist anzumerken, dass in den beschriebenen Beispielen die Trägersignalerzeugungsschaltung eine PLL-Schaltung umfasst, indes ist anzumerken, dass auch andere Ansätze, die im Stand der Technik bekannt sind, angewandt werden können, um ein Ausgabesignal bei einer gewünschten Frequenz zu erzeugen, und dass bei herkömmlichen Ansätzen, die zwei oder mehr solche Schaltungen verwenden, ebenfalls Probleme mit Übersprechen auftreten können, die in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Beispielen vermieden werden, und zwar durch ein Bereitstellen nur einer oder einer einzelnen Trägersignalerzeugungseinheit, z. B. einer PLL-Schaltung 204 wie in 3 dargestellt.
Die Schaltung von 3 umfasst ferner eine erste Frequenzschieber schaltung 216 und eine zweite Frequenzschieberschaltung 218. Die erste Frequenzschieberschaltung 216 ist zwischen der PLL-Schaltung 204 und der ersten Modulatorschaltung 206 angeschlossen, und die zweite Frequenzschieberschaltung 218 ist zwischen der PLL-Schaltung 204 und der zweiten Modulatorschaltung 208 angeschlossen. Die zwei Frequenzschieberschaltungen 216 und 218 empfangen beide das Trägersignal oder nicht-frequenzverschobene Ausgabesignal C der PLL-Schaltung 204 und bewirken eine Frequenzverschiebung in diesem Signal C, um die jeweiligen Trägersignale C1 und C2, die jeweils den Modulatorschaltungen 206, 208 zugeführt werden, zu erhalten. Die weitere Funktionsweise der Schaltung von 3 ist der Schaltung von 2 dadurch ähnlich, dass die Modulatorschaltungen 206 und 208 jeweils auf der Basis der empfangenen Eingangssignale IN1 und IN2 und jeweils auf der Basis der zwei Trägersignale C1 und C2 arbeiten, um die jeweiligen modulierten Trägersignale MC1 und MC2 zu erzeugen, die in dem Beispiel von 3 auch durch den Kombinator 210 zu dem Ausgangssignal OUT, das an dem Schaltungsausgang 212 bereitgestellt ist, kombiniert werden können.
Somit wird in Übereinstimmung mit dem in 3 dargestellten Beispiel ein nicht moduliertes Trägersignal C bei einer gewünschten Frequenz erzeugt. Zum Beispiel kann die Frequenz des Trägersignals C im Wesentlichen in der Mitte eines zusammengefügten Signalbands, das durch die gewünschten Frequenzen der jeweiligen Trägersignale C1 und C2 definiert wird, gewählt sein. Mittels der Frequenzschieberschaltungen 216 und 218 wird eine jeweilige Frequenzverschiebung auf das Trägersignal C angewandt, um es zu den Zielträgerfrequenzen, die sich auf das erste und das zweite Trägersignal C1 und C2 beziehen, zu verschieben. Dann wird, mittels der schematisch dargestellten Modulatorschaltungen 206 und 208, eine Modulation, z. B. eine I/Q-Modulation oder eine Betrags-/Phasen-Modulation, auf der Basis der Eingangssignale IN1 und IN2 ausgeführt, und die modulierten Trägersignale MC1 und MC2 werden ausgegeben. In 3 ist dargestellt, dass die modulierten Trägersignale MC1 und MC2 zu einem einzelnen Ausgabesignal OUT kombiniert werden, um dieses z. B. einer einzelnen Ausgangskette, die einen Leistungsverstärker und eine Antenne umfasst, zuzuführen. Es ist aber anzumerken, dass in Übereinstimmung mit anderen Beispielen die zwei modulierten Trägersignale MC1 und MC2 auch über verschiedene Ausgänge, d. h. ohne kombiniert zu werden, gesendet werden können, um weiter über separate Ausgangsketten, z. B. über separate Ausgangsketten, die verschiedene Leistungsverstärker und verschiedene Antennen umfassen, verarbeitet zu werden. Die Verteilung der Frequenzverschiebungen, die in das Trägersignal C mittels der Frequenzschieberschaltungen 216 und 218 eingebracht werden, kann frei gewählt werden, und in Übereinstimmung mit einem Beispiel kann eine der Verschiebungen auch null sein, d. h. eines der Trägersignale C1 und C2 kann das ursprüngliche Trägersignal C, das durch die PLL-Schaltung 204 ausgegeben wird, sein.
In Übereinstimmung mit den beispielhaften Verfahren und der beispielhaften Vorrichtung, die hier beschrieben sind, werden die oben mit Bezug auf einen herkömmlichen Ansatz erwähnten Nachteile aufgrund des vorhandenen Übersprechens vermieden. Tatsächlich ist kein Übersprechen vorhanden, da nur eine PLL- Schaltung vorliegt, was wiederum in einer verbesserten Signalleistungsfähigkeit resultiert. Diese Verbesserung der Leistungsfähigkeit kann auch verwendet werden, um die Leistungsverstärker-Stromstärke, die für einen Leistungsverstärker in der oben erwähnten Ausgangskette nötig ist, zu reduzieren, so dass ein Stromverbrauch einer Vorrichtung, die die oben beschriebene Schaltung zum Erzeugen eines Mehrträgersignals mit nur einer PLL-Schaltung umfasst, verbessert sein kann. Ferner kann in der Schaltung selbst der Stromverbrauch und der Flächenbedarf durch Verwendung von nur einer oder einer einzelnen PLL-Schaltung oder einer einzelnen Trägersignalerzeugungsschaltung verbessert sein, was besonders wichtig für LTE sein kann, da dabei jede PLL-Schaltung einen sehr großen Frequenzbereich abdecken muss, und daher groß ausfällt, da jede PLL-Schaltung mehrere Oszillatoren benötigen kann, um diesen Bereich abzudecken.
In dem in 3 dargestellten Beispiel werden zwei modulierte Trägersignale MC1 und MC2 auf der Basis einer PLL-Schaltung erzeugt, die ein üblicherweise verwendetes Trägersignal C, auf der Basis dessen die jeweiligen Trägersignale C1 und C2 bei der gewünschten Frequenz erzeugt und moduliert werden, erzeugt. Es ist anzumerken, dass in Übereinstimmung mit anderen Beispielen mehr als zwei modulierte Trägersignale mittels eines einzigen Ausgangssignals C erzeugt werden können. In solchen Beispielen, würde eine weitere Frequenzschieberschaltung und ein weiterer Modulator zum Empfang eines weiteren Trägersignals, das durch ein weiteres Eingangssignal moduliert werden soll und ausgegeben werden soll, bereitgestellt werden.
Die folgenden Beispiele der Schaltung von 3 für die Implementierung eines I/Q-Modulators und eines Polar-Modulators werden beschrieben werden.
4 stellt eine Implementierung eines I/Q-Modulators dar, die den oben beschriebenen Ansatz zum Erzeugen eines Mehrträgersignals mit einer PLL-Schaltung umfasst. Der I/Q-Modulator von 4 dient zum Erzeugen eines Mehrträgersignals basierend auf zwei I/Q-Eingangssignalen, und zwar auf den Eingangssignalen I1/Q1 und I2/Q2. Die Schaltung von 4 umfasst einen ersten Eingang mit einem ersten Anschluss 200a, um die I-Komponente I1 des ersten I/Q-Signals zu empfangen, und einem zweiten Anschluss, um die Q-Komponente Q1 des ersten I/Q-Signals zu empfangen. Das Eingangssignal I1 wird dem Mischer 206a zugeführt, und das Eingangssignal Q1 wird dem Mischer 208a zugeführt. Ferner umfasst die Schaltung einen zweiten Eingang mit einem ersten Anschluss 200b zum Empfangen der I-Komponente I2 des zweiten I/Q-Signals, und einen zweiten Anschluss 202b zum Empfangen der Q-Komponente Q2 des zweiten I/Q-Eingangssignals. Das Eingangssignal I2 wird durch den Mischer 206b empfangen, und das Eingangssignal Q2 wird durch den Mischer 208b empfangen. Ein einzelnes Trägersignal C wird durch die eine PLL-Schaltung 204, die in der Schaltung von 4 bereitgestellt ist, geliefert, und mittels der Frequenzschieberschaltungen 216 und 218 werden die jeweiligen Trägersignale C1 und C2 bereitgestellt. Ferner sind zwischen der ersten Frequenzschieberschaltung 216 und dem Mischer 208a sowie zwischen der zweiten Frequenzschieberschaltung 218 und dem Mischer 208b jeweils 90°-Phasenschieberschaltungen 220 und 222 bereitgestellt. Somit wird das Trägersignal C1 dem Mischer 206a zugeführt, und das Trägersignal mit einer 90°-Phasenverschiebung, die durch den Phasenschieber 220 eingebracht ist, wird dem Mischer 208a zugeführt. In gleicher Weise wird das Signal C2 dem Mischer 206b zugeführt, und die phasenverschobene Version davon wird dem Mischer 208b zugeführt. Die jeweiligen Ausgangssignale von den Mischern 206a, 208a und 206b, 208b werden jeweils an die Kombinatoren 210a und 210b ausgegeben, um die jeweiligen modulierten Träger an den Ausgängen 212a und 212b auszugeben. Es ist anzumerken, dass die Ausgangssignale 212a und 212b zur weiteren Verarbeitung kombiniert werden können oder getrennt gehalten werden können, z. B. um über zwei separate Antennen ausgegeben zu werden.
In der Darstellung des Beispiels von 4 sind die 90°-Phasenschieberschaltungen 220 und 222 zwischen den jeweiligen Frequenzschieberschaltungen und den jeweiligen Modulatoren angeordnet. In einer anderen Schaltungsanordnung kann die Phasenverschiebung aber vor der Frequenzverschiebung eingebracht werden. In solch einer Implementierung würde ein erster Signalpfad von der PLL-Schaltung 204 zu dem Mischer 206a nur eine erste Frequenzschieberschaltung umfassen und ein zweiter, separater Pfad von der PLL-Schaltung 204 zu dem Modulator 208a würde die Phasenschieberschaltung 220 gefolgt von einem weiteren Frequenzschieber, der die gleiche Frequenzverschiebung anbringt wie auf dem ersten Pfad, umfassen, wodurch das Trägersignal C1 bei der gewünschten Frequenz und das Trägersignal C1 bei der gewünschten Frequenz mit einer 90°-Phasenverschiebung erzeugt werden.
5 zeigt ein Beispiel eines Polar-Modulators, der eine Schaltung zum Erzeugen von Mehrträgersignalen mit einer PLL-Schaltung umfasst. Die Schaltung umfasst den ersten Eingang, der einen ersten Eingangsanschluss 200a zum Empfangen der Betragskomponente mag1 des Polar-Signals, und einen zweiten Eingangsanschluss 200b zum Erhalten der Winkelkomponente phi1 des Polar-Signals besitzt. Der zweite Eingang umfasst ebenfalls einen ersten Eingangsanschluss 202a zum Empfangen der Betragskomponente mag2 des zweiten Polar-Signals, und einen zweiten Eingangsanschluss 202b zum Empfangen der Winkelkomponente phi2 des zweiten Polar-Eingangssignals. Die Schaltung umfasst modifizierte Frequenzschieberschaltungen 216', 218', die das nicht modulierte Trägersignal C oder das gemeinsame Trägersignal C von der einzelnen PLL-Schaltung 204, die in der Schaltung von 5 bereitgestellt wird, empfangen und auch die Winkelkomponenten des jeweiligen ersten und zweiten Polar-Eingangssignals von den Anschlüssen 200b und 202b empfangen, wodurch die phasenmodulierten und frequenzverschobenen Trägersignale C1 und C2, die den jeweiligen Mischern 206 und 208 zugeführt werden, die auch die Betragskomponenten mag1 und mag2 der zwei Polar-Eingangssignale von den Anschlüssen 200a und 202a zum Erzeugen der modulierten Trägersignale MC1 und MC2 empfangen, bereitgestellt werden. In der Ausführungsform von 5 umfasst die Schaltung zwei Ausgangsketten 212a und 212b, um die jeweiligen modulierten Trägersignale MC1 und MC2 auszugeben, um diese z. B. über verschiedene Ausgangsketten weiterzuverarbeiten, um diese z. B. über getrennte Antennen zu übertragen. Alternativ können wie in die Ausgangssignale MC1 und MC2 für deren Verarbeitung über eine einzelne Ausgangskette, z. B. für deren Übertragung über eine einzelne Antenne, kombiniert werden.
Die oben beschriebene Frequenzschieberschaltung kann mittels eines Digital-zu-Zeit-Umsetzers, der ein Frequenzeingangssignal zum Bestimmen der Frequenzverschiebung, die auf das Trägersignal C angewandt werden soll, empfängt, implementiert sein. In Übereinstimmung mit Beispielen kann das Frequenzeingangssignal ein statisches Signal sein, es kann aber auch variabel sein, um Fälle, in denen dynamische Frequenzschaltung verwendet wird, zu erlauben. Das Letztere ist im Fall, dass die Aktivierung und/oder die Position von einem oder beiden Trägersignalen sich dynamisch ändert, erwünscht. In solch einem Fall, kann die PLL-Schaltung 204 konstant bei einer festen Frequenz sein.
6 zeigt ein Beispiel der Frequenzschieberschaltung 216', 218', wie sie in einem Polar-Modulator, der in 5 dargestellt ist, verwendet sein kann. Die Frequenzschieberschaltung kann auch einen Phasenmodulator umfassen. Wie ersichtlich ist, empfängt die Schaltung ein Frequenzauswahlsignal FREQ, das dem Integrator 224 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Integrators 224 wird einem Kombinator 226 zugeführt, der die Winkelkomponente des Polar-Signals empfängt und ein phasenverschobenes Frequenzsteuersignal an die DTC-Schaltung 228 ausgibt. Die DTC-Schaltung 228 empfängt die nicht modulierten Trägersignale, z. B. das nicht modulierte lokale Oszillatorsignal, und gibt das modulierte lokale Oszillatorsignal oder das Trägersignal aus. Wenn die Schaltung von 6 in einem I/Q-Modulator, wie beispielsweise in 4 dargestellt, verwendet wird, wird der Kombinierer 226 weggelassen, so dass die DTC-Schaltung 228 basierend auf dem von dem Integrator 224 erhaltenen Ausgangssignal gesteuert wird, um, auf der Basis des einzelnen oder gemeinsamen Trägersignals C, das von der PLL-Schaltung 204 geliefert wird, die frequenzverschobenen Trägersignale C1 oder C2 zu erzeugen.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben worden sind, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einem Merkmal eines Verfahrensschrittes entspricht. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem Verfahrensschritt beschrieben worden sind, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder sämtliche Verfahrensschritte können durch eine oder unter Verwendung einer Hardware-Vorrichtung wie etwa einem Mikroprozessor, einem programmierbaren Computer oder einer elektronischen Schaltung ausgeführt werden. Einige der wichtigsten Verfahrensschritte können durch solch eine Vorrichtung ausgeführt werden.
Das oben Beschriebene ist lediglich eine Veranschaulichung und es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hier beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten für andere Fachleute offensichtlich sein werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung nur durch den Umfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die weiter oben zur Beschreibung und Erläuterung präsentiert sind, beschränkt sein soll.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines einzelnen Ausgangssignals, das ein erstes und ein zweites Trägersignal umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Schaltung mit einer Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204), um ein gemeinsames Ausgangssignal bei einer vorgegebenen Frequenz auszugeben; Anwenden einer ersten Frequenzverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal der PLL-Schaltung (204), um ein erstes Trägersignal zu erhalten; Anwenden einer zweiten Frequenzverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal der PLL-Schaltung (204), um ein zweites Trägersignal zu erhalten, wobei die erste Frequenzverschiebung und die zweite Frequenzverschiebung voneinander verschieden sind; Modulieren des ersten Trägersignals auf der Grundlage eines ersten I/Q-Eingangssignals, um erstes moduliertes Trägersignal zu erhalten; Modulieren des zweiten Trägersignals auf der Grundlage eines zweiten I/Q-Eingangssignals, um ein zweites moduliertes Trägersignal zu erhalten; wobei das erste I/Q-Eingangssignal eine erste In-Phase-Komponente und eine erste Quadratur-Komponente und das zweite I/Q-Eingangssignal eine zweite In-Phase-Komponente und eine zweite Quadratur-Komponente umfasst; und Kombinieren des ersten und des zweiten modulierten Trägersignals zu dem einzelnen Ausgangssignal.
Verfahren zum Erzeugen von mehreren polar-modulierten Signalen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Schaltung mit Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204), um ein gemeinsames Ausgangssignal bei einer vorgegebenen Frequenz auszugeben; Anwenden einer ersten Frequenzverschiebung und eines Winkelsignals eines ersten Polar-Eingangssignals auf das gemeinsame Ausgangssignal der PLL-Schaltung (204), um ein erstes Trägersignal zu erhalten; Anwenden einer zweiten Frequenzverschiebung und eines Winkelsignals eines zweiten Polar-Eingangssignals auf das gemeinsame Ausgangssignal der PLL-Schaltung (204), um ein zweites Trägersignal zu erhalten, wobei die erste Frequenzverschiebung und die zweite Frequenzverschiebung voneinander verschieden sind; und Mischen des ersten und des zweiten Trägersignals und des Betragssignals des ersten und des zweiten Polar-Signals.
Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Trägersignalerzeugungsschaltung (204), die dazu konfiguriert ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen; eine Frequenzschieberschaltung (216, 218)), die mit der Trägersignalerzeugungsschaltung (204) gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, eine Frequenzverschiebung auf das Ausgangssignal der Trägersignalerzeugungsschaltung (204) anzuwenden, um ein erstes Trägersignal (C1) und ein zweites Trägersignal (C2) bei verschiedenen Frequenzen zu erhalten; eine Phasenschieberschaltung (220), die mit der Frequenzschieberschaltung (216, 218) gekoppelt ist, wobei die Phasenschieberschaltung (220) dazu konfiguriert ist, eine Phasenverschiebung auf das erste Trägersignal (C1) anzuwenden, um ein erstes phasenverschobenes Trägersignal zu erhalten und um ferner eine Phasenverschiebung auf das zweite Trägersignal (C2) anzuwenden, um ein zweites phasenverschobenes zu erhalten; eine Modulatorschaltung (206a, 206b, 208a, 208b), die mit der Frequenzschieberschaltung und der Phasenschieberschaltung gekoppelt ist und konfiguriert ist zum: Modulieren des ersten Trägersignals (C1), um ein erstes moduliertes Signal zu erhalten; Modulieren des phasenverschobenen Trägersignals, um ein zweites moduliertes Signal zu erhalten; Modulieren des zweiten Trägersignals (C2), um ein drittes moduliertes Signal zu erhalten; und Modulieren das zweiten phasenverschobenen Trägersignals, um ein viertes moduliertes Signal zu erhalten; einen Kombinator (210a, 210b), der dazu konfiguriert, um: das modulierte erste Trägersignal und das modulierte zweite Trägersignal zu kombinieren, um ein erstes Ausgangssignal zu erhalten; das modulierte dritte und modulierte vierte Signal zu kombinieren, um ein zweites Ausgangssignal zu erhalten; das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal zu kombinieren, um ein einzelnes Ausgangssignal zu erhalten; wobei die Modulatorschaltung einen ersten Modulator (206a, 208a) und einen zweiten Modulator (206b, 208b) umfasst, und wobei der Frequenzschieber einen ersten Frequenzschieber, der zwischen die Trägersignalerzeugungsschaltung und den ersten Modulator (206a, 208a) gekoppelt ist, und einen zweiten Frequenzschieber, der zwischen die Trägersignalerzeugungsschaltung und den zweiten Modulator (206b, 208b)gekoppelt ist, umfasst; und wobei der erste Modulator (206a, 208a) einen ersten In-Phase/Quadratur-Modulator (I/Q-Modulator), der ein erstes I/Q-Eingangssignal empfängt umfassend eine erste In-Phase-Komponente und eine erste Quadratur-Komponente, umfasst und wobei der zweite Modulator (206b, 208b) einen zweiten I/Q-Modulator, der ein zweites I/Q-Eingangssignal empfängt umfassend eine zweite In-Phase-Komponente und eine zweite Quadratur-Komponente, umfasst.
Vorrichtung zum Erzeugen eines einzelnen Ausgangssignals, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen ersten Eingang, der dazu konfiguriert ist, ein erstes Eingangssignal zu empfangen; einen zweiten Eingang, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Eingangssignal zu empfangen; einen dritten Eingang, der dazu konfiguriert ist, ein drittes Eingangssignal zu empfangen; einen vierten Eingang, der dazu konfiguriert ist, ein viertes Eingangssignal zu empfangen; einen ersten Modulator, der mit dem ersten Eingang verbunden ist; einen zweiten Modulator, der mit dem zweiten Eingang verbunden ist; einen dritten Modulator, der mit dem dritten Eingang verbunden ist; einen vierten Modulator, der mit dem vierten Eingang verbunden ist, und eine Schaltung mit Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204), die dazu konfiguriert ist, ein gemeinsames Ausgangssignal bei einer gewünschten Frequenz bereitzustellen; eine erste Frequenzschieberschaltung (216), die mit der Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204) und dem ersten Modulator gekoppelt ist, wobei die erste Frequenzschieberschaltung dazu konfiguriert ist, eine erste Phasenverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal anzuwenden, um ein erstes Trägersignal zu erhalten; eine zweite Frequenzschieberschaltung (218), die mit der Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204) und dem dritten Modulator gekoppelt ist, wobei die zweite Frequenzschieberschaltung dazu konfiguriert ist, eine zweite Phasenverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal anzuwenden, um ein zweites Trägersignal zu erhalten; wobei die erste Phasenverschiebung von der zweiten Phasenverschiebung verschieden ist; eine erste Phasenschieberschaltung (220), die mit der erste Frequenzschieberschaltung (216) und dem zweiten Modulator gekoppelt ist, wobei die erste Phasenschieberschaltung (220) dazu konfiguriert ist, eine 90-Grad-Phasenverschiebung auf das erste Trägersignal anzuwenden, um ein ersten phasenverschobenes Trägersignal zu erhalten; eine zweite Phasenschieberschaltung (222), die mit der zweiten Frequenzschieberschaltung (216) und dem vierten Modulator gekoppelt ist, wobei die zweite Phasenschieberschaltung (222) dazu konfiguriert ist, eine 90-Grad-Phasenverschiebung auf das zweite Trägersignal anzuwenden, um ein zweites phasenverschobenes Trägersignal zu erhalten; wobei der erste Modulator (206a) dazu konfiguriert ist, das erste Trägersignal auf Grundlage des ersten Eingangssignals zu modulieren; wobei der zweite Modulator (208a) dazu konfiguriert ist, das erste phasenverschobene Trägersignal auf Grundlage des zweiten Eingangssignals zu modulieren; wobei der dritte Modulator (206b) dazu konfiguriert ist, das zweite Trägersignal auf Grundlage des dritten Eingangssignals zu modulieren; wobei der vierte Modulator (208b) dazu konfiguriert ist, das zweite phasenverschobene Trägersignal auf Grundlage des zweiten Eingangssignals zu modulieren; wobei das erste Eingangssignal eine In-Phase-Komponente eines ersten I/Q-Eingangssignals ist und wobei das zweite Eingangssignal eine Quadratur-Komponente des ersten I/Q-Eingangssignals ist, und wobei das dritte Eingangssignal eine In-Phase-Komponente eines zweiten I/Q-Eingangssignals ist, und wobei das vierte Eingangssignal eine Quadratur-Komponente des zweiten I/Q-Eingangssignals ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, weiter umfassend einen ersten Kombinator, der mit einem Ausgang des ersten Modulators und mit einem Ausgang des zweiten Modulators verbunden ist, und ausgebildet, ist den Ausgang des ersten und des zweiten Modulators zu kombinieren, um ein erstes Ausgangssignal zu erhalten; einen zweiten Kombinator, der mit einem Ausgang des dritten Modulatorus und mit einem Ausgang des vierten Modulators verbunden ist, und ausgebildet ist, den Ausgang des dritten und des vierten Modulators zu kombinieren, um ein zweites Ausgangssignal zu erhalten.
Mobile Kommunikationsvorrichtung (100) umfassend eine Vorrichtung gemäß dem Vorrichtungsanspruch 3.
Verfahren zum Erzeugen eines einzelnen Ausgangssignals umfassend ein erstes Trägersignal und ein zweites Trägersignal, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204) zum Ausgeben eines gemeinsamen Ausgangssignal mit einer vordefinierten Frequenz; Anwenden einer ersten Frequenzverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal der Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung (204), um ein erstes Trägersignal zu erhalten; Anwenden einer zweiten Frequenzverschiebung auf das gemeinsame Ausgangssignal der Phasenregelschleife (PLL)-Schaltung, um ein zweites Trägersignal zu erhalten; wobei die erste Frequenzverschiebung und die zweite Frequenzverschiebung voneinander verschieden sind; Anwenden einer ersten Phasenverschiebung auf das erste Trägersignal, um ein erstes phasenverschobenes Trägersignal zu erhalten; Anwenden einer zweiten Phasenverschiebung auf das zweite Trägersignal, um ein zweites phasenverschobenes Trägersignal zu erhalten; einen zweiten Eingang, der dazu konfiguriert ist, ein zweites Eingangssignal zu empfangen; Modulation des ersten Trägersignals auf der Grundlage eines ersten I/Q-Eingangssignals, um ein erstes moduliertes Trägersignal zu erhalten; Modulation des ersten phasenverschobenen Trägersignals auf der Grundlage des ersten I/Q-Eingangssignals, um ein zweites moduliertes Trägersignal zu erhalten; Modulation des zweiten Trägersignals auf der Grundlage eines zweiten I/Q-Eingangssignals, um ein drittes moduliertes Trägersignal zu erhalten; Modulation des zweiten phasenverschobenen Trägersignals auf der Grundlage des zweiten I/Q-Eingangssignals, um ein viertes moduliertes Trägersignal zu erhalten; wobei das erste I/Q-Eingangssignal eine erste In-Phase-Komponente und eine erste Quadratur-Komponente und das zweite I/Q-Eingangssignal eine zweite In-Phase-Komponente und eine zweite Quadratur-Komponente umfasst; Kombinieren des ersten und zweiten modulierten Trägersignals, um ein erstes Ausgangssignal zu erhalten; Kombinieren des dritten und vierten modulierten Trägersignals, um ein zweites Ausgangssignal zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die erste Phasenverschiebung eine 90-Grad-Phasenverschiebung und die zweite Phasenverschiebung eine 90-Grad-Phasenverschiebung umfasst.