DE60213167T2

DE60213167T2 - Sende-Empfänger-Eingangsschaltung

Info

Publication number: DE60213167T2
Application number: DE60213167T
Authority: DE
Inventors: Jan Roelof Westra; St. Rudy J. Van de Plassche; Chi-Huang Lin
Original assignee: Broadcom Corp
Current assignee: Broadcom Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: US8447242B2; US7027790B2; EP1283601A3; EP1283601A2; US20030032394A1; US20060183434A1; US20120058736A1; US8081932B2; DE60213167D1; ATE333721T1; EP1283601B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Front-End-Schaltung für einen Transceiver, und genauer ein Transceiver-Front-End mit geringer Leistung, das ohne Notwendigkeit von Pufferverstärkern auf einem einzelnen Substrat ausgeführt werden kann.
Elektronische Kommunikationssysteme beinhalten Sender- und Empfängerschaltungen. In vielen Kommunikationssystemen sind Sender und Empfänger in jedem Knoten des Systems vorhanden und sind häufig miteinander kombiniert, um einen sogenannten Transceiver zu bilden.
Ein Transceiver-Front-End ist eine Schaltung, die eine Schnittstelle zwischen einem Übertragungsmedium und sowohl dem Empfänger als auch dem Sender eines Transceivers bildet. Beispielhafte Übertragungsmedien umfassen ein Kabel, einen Lichtwellenleiter, eine Antenne usw.
Es gibt typischerweise zwei Eingangssignale an das Transceiver-Front-End, nämlich ein Empfangssignal und ein Sendesignal. Das Empfangseingangssignal kommt von dem Übertragungsmedium und ist für den Empfängerabschnitt des Transceivers bestimmt. Das Sendeeingangssignal kommt von dem Sender und ist dazu bestimmt, aus dem Transceiver in ein Übertragungsmedium auszutreten. Daher ist das Transceiver-Front-End notwendigerweise eine Dreiport-Vorrichtung, wobei ein erster Port mit dem Übertragungsmedium verbunden ist, ein zweiter Port mit dem Empfänger verbunden ist, und ein dritter Port mit dem Sender verbunden ist. Es ist wichtig, dass der Empfängerport ausreichend von dem Senderport isoliert ist, so dass das Sendesignal nicht an den Empfänger eingegeben wird.
Ein herkömmliches Transceiver-Front-End besitzt einige bekannte Beschränkungen. Beispielsweise weist ein typisches Front-End einen oder mehr Pufferverstärker auf, um eine Verstärkung und/oder Isolation zwischen Front-End-Komponenten zur Verfügung zu stellen. Jeder Pufferverstärker verbraucht Leistung und erzeugt unerwünschte Wärme, die aus dem Substrat abgeführt werden soll. Ferner ist es häufig wünschenswert, mehrere Transceiver auf einem einzelnen Substrat zu integrieren, um die Integration zu erhöhen. Wenn mehrere Transceiver auf einem einzelnen Substrat integriert sind, ist es von entscheidender Wichtigkeit, jeden Transceiver mit möglichst geringer Leistung auszulegen, um die Notwendigkeit eines Gebläses oder einer Wärmesenke auf dem Chip zu vermeiden.
Ferner sind Pufferverstärker aktive Vorrichtungen, die zusätzliches Rauschen erzeugen, das die Gesamtrauschzahl eines Systems verschlechtern kann. An dem Front-End ist das zusätzliche Rauschen insbesondere für die Gesamtrauschzahl eines Systems schädlich.
Ferner ist es noch nötig, dass die Pufferverstärker einen ausreichenden dynamischen Bereich besitzen, um mit Eingangssignalen umgehen zu können, die weit variierende Amplituden besitzen, um eine Signalverzerrung zu verhindern. Die Anforderung des dynamischen Bereichs kann den Entwurf des Pufferverstärkers und den Entwurf des Transceiver-Front-Ends verkomplizieren. Genauer gesagt wird eine höhere Leistung benötigt, um die Signalverzerrung einzuschränken.
Zusammengefasst spart das Weglassen von Pufferverstärkern nicht nur Leistung, Wärmesenken, Gebläse und Chipfläche, sondern mildert auch die Anforderungen der anderen Schaltungen in der Kette bezüglich Rauschen und Verzerrung. Ein bevorzugtes Transceiver-Front-End würde aus den genannten Gründen so wenig Pufferverstärker wie möglich verwenden.
Was benötigt wird, ist ein skalierbares Transceiver-Front-End, das die Verringerung oder Weglassung von Pufferverstärkern ermöglicht, was in einer Signalverarbeitung resultiert, die nahe bei Null Leistung verwendet und sehr geringe Verzerrung und Rauschen aufweist.
US-A-4 246 582 betrifft einen Transceiver gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
US-A-6 163 579 betrifft einen Breitbandmodem-Gabelübertrager, der ein Breitbandmodem mit einer konventionellen Telefonleitung koppelt.
EP 0 691 753 betrifft eine Hybridschaltung zum Koppeln eines Sendesignals von einem Empfangspfad mit einem bidirektionalen Pfad (Telefonleitung) und zum Koppeln eines empfangenen Signals von dem bidirektionalen Pfad mit einem Empfangspfad, wobei das Sendesignal unterdrückt ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Transceiver-Front-End zur Verfügung zu stellen, das die Verringerung des Leistungsverbrauchs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das Transceiver-Front-End nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung ist ein Transceiver-Front-End mit einer Hybridschaltung, einem Hochpassfilter und einer Verstärkungsstufe, welches die Verringerung oder das vollständige Weglassen von Pufferverstärkern ermöglicht. Pufferverstärker können weggelassen werden, weil die Hybridschaltung und/oder das Hochpassfilter so ausgelegt sind, dass sie ohne Verlust in der Leistungsfähigkeit direkt miteinander verbunden werden können. Ferner sind auch das Hochpassfilter und/oder die Verstärkungsstufe so ausgelegt, dass sie direkt miteinander verbunden werden können.
Die Hybridschaltung weist drei Ports auf einen ersten Port, der mit einem Übertragungsmedium verbunden ist, einen zweiten Port, der mit einem Sender verbunden ist, und einen dritten, der mit dem Hochpassfilter verbunden ist, wobei das Hochpassfilter den Beginn einer Empfängerkette darstellt. Die Hybridschaltung weist bei einer Ausführungsform einen Reihenwiderstand auf, der größer als der Widerstand des Übertragungsmediums, aber bedeutend geringer als die Eingangsimpedanz der Empfängerkette ist. Die Hybridschaltung weist auch zwei Stromquellen auf eine Sendesignalstromquelle und eine Replikstromquelle. Die Sendestromquelle empfängt digitale Sendedaten und konvertiert sie in einen analogen Strom für die Übertragung über das Übertragungsmedium. Die Replikstromquelle repliziert den Sendesignalstrom so, dass der Sendesignalstrom an dem dritten Port gelöscht wird, wodurch verhindert wird, dass das Sendesignal an die Empfängerkette eingegeben wird. Bei der Erfindung ist der Hybridreihenwiderstand so gewählt, dass die Amplitude des Replikstroms um einen Skalierungsfaktor relativ zu einer entsprechenden Amplitude des Sendesignals skaliert werden kann. Bei der Erfindung ist jede Stromquelle ein Digital-Analog-Wandler (DAC). Die vorliegend beschriebene Hybridschaltung isoliert im Wesentlichen den dritten Port von den Sendedaten, ungeachtet der Eingangsimpedanz des Hochpassfilters.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Hochpassfilter eine abstimmbare Eckfrequenz und weist einen Reihenkondensator und einen Widerstand auf. Die abstimmbare Eckfrequenz kann unter Verwendung eines variablen Widerstandes abgestimmt werden, und der variable Widerstand kann durch einen oder mehrere Widerstände in Reihe erstellt werden, wobei jeder Widerstand in Reihe mit einem durch ein individuelles Steuersignal gesteuerten Schalter geschaltet ist. Die abstimmbare Eckfrequenz kann durch Wählen der zu schließenden Schalter abgestimmt werden. Bei einer Differentialkonfiguration kann jeder Schalter mit einer virtuellen Masse verbunden sein, damit er das Empfangssignal nicht stört. Als Alternative kann bei einer Eintaktkonfiguration jeder Schalter mit einer wirklichen Masse verbunden sein.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstärkungsstufe programmierbar und besitzt eine im Wesentlichen konstante Eingangsimpedanz über Frequenz und Dämpfung. Die programmierbare Verstärkungsstufe weist eine Widerstandsleiter mit mehreren Abgriffpunkten auf, wobei jeder Abgriffpunkt einen entsprechenden Schalter aufweist, der mit dem Ausgang der programmierbaren Verstärkungsstufe verbunden ist. Die Dämpfung wird durch Ändern davon, welcher Schalter mit dem Ausgang der programmierbaren Verstärkungsstufe verbunden ist, variiert. Die Dämpfung erhöht sich umso mehr, je länger man das Signal durch die Widerstandsleiter laufen lässt, bevor es abgegriffen wird. Die Verstärkungsstufe weist auch einen oder mehr parallele Widerstände auf, die von der Widerstandsleiter aus an eine virtuelle Masse angeschlossen sind. Die parallelen Widerstände stellen annähernd logarithmische Schritte bei der Dämpfung zur Verfügung. Das Verhältnis zwischen den Reihenwiderständen und den parallelen Widerständen entlang der Widerstandsleiter bestimmt die Größe der Dämpfungsschritte. Beispielsweise wird bei einer Ausführungsform das Verhältnis so bestimmt, dass die Dämpfung in Schritten von 0,25 dB eingestellt wird.
Das Weglassen von Pufferverstärkern ermöglicht eine völlig passive Signalverarbeitung von einem Eingang in das Transceiver-Front-End bis zu der ersten Stufe des Empfängers unter Verwendung einer Leistung von nahezu Null. Ferner beseitigt ein passives Transceiver-Front-End die Notwendigkeit einer externen Leistungsquelle und erzeugt daher keine überschüssige Wärme, die durch eine Wärmesenke oder einen Ventilator abgeführt werden müsste. Weiter noch fügt eine passive Signalverarbeitung weniger Verzerrung und Rauschen zu dem Empfangssignal hinzu als eine aktive Signalverarbeitung.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie der Aufbau und der Betrieb verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ausführlicher beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugsziffern identische oder in ihrer Funktion ähnliche Elemente. Zusätzlich identifiziert die am weitesten links stehende Stelle(n) einer Bezugsziffer die Zeichnung, in der die Bezugsziffer das erste Mal auftritt. Es zeigt:
1 eine beispielhafte Kommunikationsumgebung mit einem Transceiver-Front-End;
2 ein herkömmliches Transceiver-Front-End innerhalb einer Kommunikationsumgebung;
3 ein Transceiver-Front-End;
4 eine Hybridschaltung;
5 eine Hybridschaltung, die D/A-Wandler für eine Signallöschung gemäß der Erfindung verwendet;
6 ein Hochpassfilter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
7 ein abstimmbares Hochpassfilter, das variable Widerstände verwendet, gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
8 ein abstimmbares Hochpassfilter, das einen festen Widerstand wie auch variable Widerstände verwendet, gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
9 eine Verstärkungsstufe gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
10 ein Transceiver-Front-End gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1. Beispielhafte Transceiveranwendung
Vor einer ausführlichen Beschreibung der Erfindung ist es von Nutzen, eine beispielhafte Kommunikationsumgebung für die Erfindung zu beschreiben. Das erfindungsgemäße Front-End ist nicht auf die vorliegend beschriebene Kommunikationsumgebung beschränkt, da die Transceiver-Front-End-Schaltung auf andere Kommunikation- und Nichtkommunikationsanwendungen anwendbar ist, wie für den Fachmann auf den betreffenden Gebieten auf der Grundlage der vorliegend gegebenen Erörterungen ersichtlich sein dürfte.
1 veranschaulicht eine Kommunikationsumgebung 112 mit einem Übertragungsmedium 101 und einem Transceiver 100. Der Transceiver 100 weist mindestens einen Sender 102, einen Empfänger 103 und ein Transceiver-Front-End 104 auf. Das Übertragungsmedium 101 überträgt Kommunikationssignale (z.B. Stimme und/oder Daten) an den und von dem Transceiver 100. Beispielhafte Typen für die Übertragungsmedien 101 umfassen ein Kabel, einen Lichtwellenleiter, öffentliche Luftwege, oder jegliches andere Medium, das Kommunikationssignale tragen kann. Der Betrieb des Transceivers 100 wird ferner wie folgt beschrieben.
Für die Datenübertragung über das Medium 101 werden Sendedaten 109 von dem Sender 102 empfangen und für die Übertragung über das Medium 101 verarbeitet. Beispielsweise kann der Sender 102 die Sendedaten 109 modulieren, um ein Sendesignal 107 zu erzeugen, das an das Transceiver-Front-End 104 ausgegeben wird. Das Transceiver-Front-End 104 leitet dann ein Sendesignal 106 an das Medium 101 weiter für die Übertragung, wobei das Sendesignal 106 eine Repräsentation des Sendesignals 107 ist. Bevorzugt ist das Sendesignal 106 gegenüber dem Sendesignal 107 wenig verändert.
Während des Empfangs wird ein Empfangssignal 105 von dem Transceiver-Front-End 104 empfangen und an den Empfänger 103 als ein Empfangssignal 108 weiter geleitet. Bevorzugt ist das Empfangssignal 108 gegenüber dem Empfangssignal 105 wenig verändert. Der Empfänger 103 verarbeitet das Empfangssignal 108, um ein Datenausgangssignal 110 zu erzeugen, das weiter nach Wunsch verarbeitet werden kann.
Auf der Grundlage der oben stehenden Erörterung ist es ersichtlich, dass das Transceiver-Front-End 104 als Schnittstelle zwischen dem Übertragungsmedium 101 und dem Sender 102 sowie zwischen dem Übertragungsmedium 101 und dem Empfänger 103 dient. Ein Zweck des Transceiver-Front-Ends 104 ist es, zwischen dem Empfangssignal 105 und dem Sendesignal 107 zu unterscheiden, um es nicht zuzulassen, dass das Sendesignal 107 in den Empfänger 103 eintritt. Stattdessen soll das Sendesignal 107 nur an das Transceiver-Front-End 104 austreten (als das Sendesignal 106) und in das Übertragungsmedium 101 eintreten. Dies verhindert, dass durch das Sendesignal 107 der Empfänger 103 gesättigt oder ansonsten das Datenausgangssignal 110 verzerrt wird.
2. Herkömmliches Transceiver Front-End
2 veranschaulicht ein herkömmliches Transceiver-Front-End 200. Ein herkömmliches Transceiver-Front-End 200 weist eine Hybridschaltung 201, einen ersten Pufferverstärker 202, ein Hochpassfilter 203, einen zweiten Pufferverstärker 204 und eine programmierbare Verstärkungsstufe 205 (auch als programmierbarer Verstärker, programmierbarer Verstärkungsdämpfer oder PGA bekannt) auf.
Die Hybridschaltung 201 empfängt das Empfangssignal 105 von dem Übertragungsmedium 101 und das Sendesignal 107 von dem Sender 102. Die Hybridschaltung 201 verhindert, dass das Sendesignal 107 in den Puffer 202 eintritt, um zu verhindern, dass das Sendesignal 107 letztendlich in den Empfänger 103 eintritt. Das ausgegebene Sendesignal 106 wird von der Hybridschaltung 201 durch einen Port in der Hybridschaltung 201 an das bidirektionale Übertragungsmedium 101 weiter geleitet. Bevorzugt ist das Sendesignal 106 gegenüber dem Sendesignal 107, das von dem Sender 102 empfangen wird, wenig verändert. Das ausgegebene Empfangssignal 206 wird von der Hybridschaltung 201 durch einen anderen Port in der Hybridschaltung 201 an den ersten Puffer 202 weiter geleitet. Bevorzugt ist das ausgegebene Empfangssignal 206 gegenüber dem Empfangssignal 105 wenig verändert.
Der erste Puffer 202 empfängt das Empfangssignal 206 von der Hybridschaltung 201 und verstärkt das Empfangssignal 206, um ein Empfangssignal 207 zu erzeugen. Der erste Pufferverstärker 202 gibt das verstärkte Empfangssignal 207 an den Eingang des Hochpassfilters 203 aus.
Das Hochpassfilter 203 empfängt das verstärkte Empfangssignal 207 von dem ersten Puffer 202. Das Hochpassfilter 203 entfernt niederfrequente Signale unterhalb einer Grenz- (oder Eck-) Frequenz. Diese unerwünschten niederfrequenten Signale sind Außerbandsignale und tragen keine nützlichen Informationen, könnten aber ansonsten den Rest des Empfängers 215 sättigen, wenn diese niederfrequenten Signale nicht ausreichend unterdrückt würden. Das Hochpassfilter 203 gibt das gefilterte Empfangssignal 208 an den Eingang des zweiten Puffers 204 aus.
Der zweite Puffer 204 empfängt das gefilterte Empfangssignal 208 von dem Hochpassfilter 203 und verstärkt das Signal 208, um ein verstärktes Empfangssignal 209 zu erzeugen. Der zweite Pufferverstärker 204 gibt das verstärkte Empfangssignal 209 an den Eingang der programmierbaren Verstärkungsstufe 205 aus.
Die programmierbare Verstärkungsstufe 205 empfängt das verstärkte Empfangssignal 209 von dem zweiten Puffer 204. Die programmierbare Verstärkungsstufe 205 verstärkt oder dämpft das verstärkte Empfangssignal 209, so dass das Signal skaliert wird, um zu dem dynamischen Bereich der nachfolgenden Signalverarbeitungsblöcke des Empfängers 103 zu passen. Die programmierbare Verstärkungsstufe 205 gibt das Empfangssignal 108 an den Eingang des Empfängers 103 aus.
Zusätzlich zu einer Signalverstärkung stellen die Pufferverstärker 202 und 204 auch eine Isolation zwischen den übrigen Komponenten in dem Front-End 200 zur Verfügung. Beispielsweise isoliert der Puffer 202 die Eingangsimpedanz des Hochpassfilters 203 von dem Empfängerausgang 206 der Hybridschaltung 201. Ohne diese Isolation könnte die Fähigkeit der herkömmlichen Hybridschaltung 201, das Sendesignal 107 von dem Empfangssignal 206 zu isolieren, kompromittiert werden. Ferner kann eine unzureichende Isolation auch eine wesentliche Dämpfung des Empfangssignals verursachen. Desgleichen isoliert der Puffer 204 die Eingangsimpedanz der programmierbaren Verstärkungsstufe 205 von dem Hochpassfilter 203. Die Isolation des PGA verhindert, dass die Eingangsimpedanz der programmierbaren Verstärkungsstufe 205 die Grenz- (oder Eck-) Frequenz des Hochpassfilters 203 verändert.
Der Empfänger 103 empfängt das Eingangssignal 108 an einer Verstärker (bzw. einer Abtast-Halte-Schaltung) 210. Der Verstärker 210 verstärkt das Eingangssignal 108 und gibt ein verstärktes Signal 213 an einen A/D-Wandler 211 aus. Der A/D-Wandler 211 konvertiert das analoge verstärkte Signal 213 in ein Digitalsignal 214. Das Digitalsignal 214 wird dann von dem Ausgang des A/D-Wandlers 211 an den Eingang eines Digitalsignalprozessors (DSP) 212 weiter geleitet. Der Digitalsignalprozessor 212 führt verschiedene Verarbeitungsfunktionen an dem Digitalsignal 214 durch, um einen Datenausgang 110 zu erzeugen. Die von dem DSP 212 durchgeführten Verarbeitungsfunktionen sind bekannt und können beispielsweise digitales Filtern, Demodulation, Fehlerüberprüfung und -korrektur usw. umfassen. Der Daten ausgang 110 kann ferner durch nachfolgende Komponenten (nicht gezeigt) weiter verarbeitet werden.
Wie oben beschrieben ist, weisen in einem Transceiver verwendete Pufferverstärker, auch wenn sie für ihre Pufferungsfunktion nützlich sind, einige Nachteile auf. Beispielsweise verbraucht jeder Pufferverstärker Leistung und Chipfläche, und erzeugt Wärme, die durch eine Wärmesenke oder einen Ventilator abgeleitet werden sollte. Ferner fügt jeder Pufferverstärker dem Signal Rauschen und Verzerrung hinzu. Daher spart das Weglassen von Pufferverstärkern nicht nur Leistung, Wärmesenken, Gebläse und Chipfläche, sondern mildert auch die Anforderungen der anderen Schaltungen in der Empfängerkette hinsichtlich Rauschen und Verzerrung. Die vorliegende Erfindung bewirkt dies mit einer völlig passiven Front-End-Schaltung ohne Puffer, mit geringer Leistung, wenig Rauschen, und einer geringen Verzerrung.
3. Beschreibung des Transceiver-Front-Ends
3 veranschaulicht ein Transceiver-Front-End 300. Das Transceiver-Front-End 300 weist eine Hybridschaltung 301, ein Hochpassfilter 302 und eine Verstärkungsstufe 303 auf. Wie bei dem in 2 gezeigten herkömmlichen Transceiver gibt es drei Ports in dem Front-End 300. Nämlich, ein erster Port 307 ist mit dem Übertragungsmedium 101 verbunden, ein zweiter Port 309 ist mit dem Sender 102 verbunden, und ein dritter Port 308 ist mit dem Empfänger 103 verbunden. Der erste und der zweite Port 307 und 309 sind gemäß der Darstellung mit der Hybridschaltung 301 verbunden, und der dritte Port ist gemäß der Darstellung ein Ausgang der Verstärkungsstufe 303.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Figuren als Differentialschaltungen gezeigt. Obgleich Differentialsysteme die bevorzugte Ausführung sind, können alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als Eintaktsysteme ausgeführt werden.
Während des Betriebs des Transceivers 300 empfängt die Hybridschaltung 301 das Empfangssignal 105 von dem Übertragungsmedium 101 und empfängt auch das Sendesignal 107 von dem Sender 102. Die Hybridschaltung 301 leitet das Sendesignal 106 direkt an das Übertragungsmedium 101 weiter, wobei das Sendesignal 106 eine dem Sendesignal 107 sehr ähnliche Repräsentation ist. Bevorzugt ist das Sendesignal 106 gegenüber dem Sendesignal 107 wenig verändert. Die Hybridschaltung 301 verhindert ein Eintreten des Sendesignals 107 in das Hochpassfilter 302, um zu verhindern, dass das Sendesignal 107 letztendlich in den Empfänger 103 eintritt, was zu einer unerwünschten Signalverzerrung führen könnte. Die Hybridschaltung 301 leitet ein Empfangssignal 304, das eine Repräsentation des Empfangssignals 105 ist, direkt an das Hochpassfilter 302 weiter. Bevorzugt ist das Empfangssignal 304 gegenüber dem Empfangssignal 105 wenig verändert.
Das Hochpassfilter 302 empfängt das Empfangssignal 304 und filtert das Empfangssignal 304, um niederfrequente Komponenten unterhalb der Grenz- (bzw. Eck-) Frequenz des Hochpassfilters 302 zu entfernen. Diese unerwünschten niederfrequenten Signale sind Außerbandsignale und tragen keine nützlichen Informationen, könnten aber ansonsten eine Verzerrung in dem Empfangssignal hervorrufen, falls die niederfrequente Energie nicht ausreichend unterdrückt wird. Das Hochpassfilter 302 gibt das gefilterte Empfangssignal 305 direkt an den Eingang der programmierbaren Verstärkungsstufe 303 aus.
Die programmierbare Verstärkungsstufe 303 kann entweder aktiv oder passiv sein, wobei die letztere Ausführungsform ein programmierbarer Dämpfer ist. Die programmierbare Verstärkungsstufe 303 verstärkt oder dämpft das gefilterte Empfangssignal 305 so, dass das Empfangssignal 108 skaliert ist, um zu dem dynamischen Bereich der nachfolgenden Signalverarbeitungsblöcke des Empfängers 103 zu passen. Die programmierbare Verstärkungsstufe 303 gibt das Empfangssignal 108 direkt an den Eingang des Empfängers 103 aus.
Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Front-End 200 ist das Front-End 300 so konfiguriert, dass die Hybridschaltung 301 direkt mit dem Hochpassfilter 302 verbunden ist. Ferner ist das Hochpassfilter 302 direkt mit der Verstärkungsstufe 303 in dem Front-End 300 verbunden. Dies ist möglich, weil die Komponenten in dem Transceiver-Front-End 300 so ausgelegt sind, dass keine Pufferverstärker zwischen den Komponenten notwendig sind. Mit anderen Worten ist die Hybridschaltung 301 so ausgelegt, dass kein Pufferverstärker notwendig ist, um die Hybridschaltung 301 von dem Hochpassfilter 302 zu isolieren. Ferner sind keine Pufferverstärker notwendig, um die Verstärkungsstufe 303 von dem Hochpassfilter 302 zu isolieren.
Die Abwesenheit von Pufferverstärkern in dem Front-End 300 bedeutet, dass die Empfangskette des Front-Ends 300 eine völlig passive Vorrichtung sein kann, wenn die Verstärkungsstufe als eine passive gewählt wird. Dies resultiert in einer Anzahl von Vorteilen. Insbesondere benötigt das Front-End 300 keine externe Leistungszufuhr, weshalb es auch keine Vorrichtungen für die Wärmeableitung erfordert. Insofern kann das Transceiver-Front-End 300 auf einem einzelnen Substrat mehrfach repliziert und integriert werden, ohne eine Wärmesenke, einen Ventilator, oder eine andere Wärmeableitungsvorrichtung zu erfordern.
4. Die Hybridschaltung
4 veranschaulicht eine Hybridschaltung 400. Die Hybridschaltung 400 weist eine Replikschaltung 402 und Serienwiderstände 403a, b auf. 4 veranschaulicht ferner die repräsentativen Widerstände, die mit der Hybridschaltung 400 verbunden sind. Beispielsweise repräsentieren die Widerstände 409a, b den charakteristischen Widerstand des Mediums 101. Die Widerstände 410a, b repräsentieren die Eingangsimpedanz am Port 406a, b, wobei es sich um die Eingangsimpedanz des Hochpassfilters 302 handelt. Schließlich veranschaulicht 4 auch den Sender 102 mit einem Sendesignalgenerator 401, der mit dem Port 307a, b gekoppelt ist.
Es wird angemerkt, dass 4 (wie auch 3, und 5–9) für einen Differentialbetrieb konfiguriert sind. Folglich steht die Bezeichnung a, b bei den Bezugsziffern für positive und negative Komponenten in Bezug auf den Differentialbetrieb. Im Nachfolgenden wird die Bezeichnung a, b aus Gründen der Kürze nicht allgemein erörtert. Ferner wird es für den Fachmann ersichtlich sein, dass die Erfindung nicht auf Differentialkonfigurationen beschränkt ist und unter Verwendung von Eintaktkonfigurationen ausgeführt werden könnte.
Wie oben bereits erörtert wurde, ist es eine Funktion der Hybridschaltung 301 (und somit der Hybridschaltung 400), die Sendedaten 107 von dem Hochpassfilter 302 und letztlich von dem Empfänger 103 zu isolieren. Wie nachfolgend ausführlich beschrieben ist, bewirkt die Hybridschaltung 400 dies, indem sie das Sendesignal repliziert und das replizierte Sendesignal dazu verwendet, das Sendesignal am Empfangsausgangsport der Hybridschaltung 400 zu löschen. Der Betrieb der Hybridschaltung 400 wird im Nachfolgenden in weiterem Detail beschrieben.
Der Sendesignalgenerator 401 empfängt die Sendedaten 109, die über das Medium 101 zu übertragende Informationen tragen. Der Sendesignalgenerator 401 konvertiert die Sendedaten 109 in einen Strom 407 (auch in 4 als I_t gezeigt), der das Sendesignal 107 gemäß der Darstellung in 1 repräsentiert. Der Strom 407 wird über den Port 307 angelegt, der mit dem Medium 101 verbunden ist. Ein erster Abschnitt 412 des Stroms 407 fließt aus dem Port 307, um das Sendesignal 106 zu erzeugen, das über das Medium 101 übertragen wird. Ein zweiter Abschnitt 414 des Stroms 407 fließt zu dem Empfängerport 406 durch die Widerstände 403, wobei der Widerstand 403 so bemessen sein kann, dass der Strom 412 größer als der Strom 414 ist. Mit anderen Worten, der Grossteil des Stroms 407 fließt aus dem Port 307 zu dem Medium 101 und nicht zu dem Port 406. Die Replikstromquelle 402 erzeugt einen Replikstrom 408 (auch in 4 gezeigt als I_n), der den Stromabschnitt 414 an dem Port 406 löscht, um ein Eintreten des Stroms 414 in das Hochpassfilter 302 zu verhindern. Genauer gesagt ist das dem Replikstrom 408 zugeordnete Signal um 180° phasenverschoben und besitzt eine Amplitude, die relativ zu dem Sendesignalstrom 407 so skaliert ist, dass der Strom 414 an dem Port 406 gelöscht wird. Nur eine skalierte Version wird benötigt, um den Strom 414 zu löschen, weil der Grossteil des Stroms 407 aus dem Port 307 zu dem Medium 101 fließt.
Die Verwendung eines skalierten Stroms 408 für die Sendesignallöschung senkt den Leistungsverbrauch im Vergleich mit einer nicht-skalierten Konfiguration. Mit anderen Worten ist es wünschenswert, dass der Sendesignalstrom 407 ein starkes Signal ist und dass der löschende Replikstrom 408 ein relativ schwaches Signal ist, weil der Replikstrom 408 nicht über das Medium 101 übertragen wird und daher nicht zur Sendesignalleistung beiträgt.
Das Verhältnis zwischen dem Widerstand 409 des Übertragungsmediums 101 (auch in 4 als R_c gezeigt) und dem Reihenwiderstand 403 (auch in 4 als R_s gezeigt) ermöglicht es, dass die skalierte Stromversion erfolgreich verwendet wird, um das Sendesignal an dem Port 406 zu löschen. Die Löschung des Sendesignals an dem Hybridausgangsport 406 ist vollständig, wenn gemäß der folgenden Gleichung:
wobei

R_c: der charakteristische Widerstand 409 des Übertragungsmediums 101 ist;
R_s: der Reihenwiderstand 403 der Hybridschaltung 400 ist.

Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, dass die Löschung des Sendesignals 107 nicht von dem Absolutwert der Empfängereingangsimpedanz (d.h. dem Widerstand R_r 410), sondern nur von dem Verhältnis zwischen dem Kabelwiderstand R_c und dem Reihenwiderstand R_s der Hybridschaltung 400 abhängt. Daher beeinträchtigt eine niedrige Empfängereingangsimpedanz nur die Empfängerverstärkung des Front-Ends 300, aber nicht die Löschung des Sendesignals in der Hybridschaltung 301 (bzw. 401).
Für den Empfang wird in 4 das Empfangssignal 105 an dem Port 307 empfangen und durch den Reihenwiderstand 403 an den Empfangsausgangsport 406 weiter geleitet, um das Empfangssignal 304 zu erzeugen. Die Amplitude des Empfangssignals 304 (in 4 als V_r,in gezeigt) an dem Hybridport 406 kann gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet werden als:
wobei

R_c: der charakteristische Widerstand 409 des Übertragungsmediums 101 ist;
R_r: der charakteristische Widerstand 410 am Eingang des Hochpassfilters 302 ist;
R_S: der Reihenwiderstand 403 der Hybridschaltung 400 ist; und
V_r: die Amplitude des Signals ist, das die Quelle für das Empfangssignal 105 darstellt.

Unter Bezugnahme auf Gleichung 2 kann die Übertragung (Verstärkung) des Hybrideingangssignals 105 zu dem Hybridausgangssignal 304 nahe Eins sein (d.h. keine Verstärkung), solange R_c und R_S im Vergleich mit R_r schwach sind. Das Verhältnis zwischen den Widerständen ist ideal, wenn R_S höher als R_c und R_r wesentlich höher als R_S ist. Selbst wenn R_r nicht hoch ist, beeinträchtigt gemäß Gleichung 1 jedoch eine niedrige Eingangsimpedanz an dem Hybridport 406 (R_r) nur die Verstärkung des Transceiver-Front-End und nicht die Löschung des Sendesignals in der Hybridschal tung 400. Die Verstärkungsstufe 303 (3) kann, falls erforderlich, die etwas geringere Verstärkung korrigieren.
5 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Hybridschaltung 500. Sie ist im Wesentlichen die gleiche Schaltung wie die in 4 dargestellte, jedoch sind der Sendesignalgenerator 401 und die Replikstromquelle 402 jeweils D/A-Wandler (DAC), die von dem gleichen Sendedatensignal 107 gesteuert werden. Genauer gesagt ist der Sendesignalgenerator 401 ein Übertragungs-DAC 501, der den Übertragungsstrom 407 auf der Grundlage der Sendedaten 107 erzeugt. Die Replikschaltung 402 ist ein Replik-DAC 502, der den Replikanalogstrom 408 erzeugt, wobei der Analogausgang 408 um ca. 180° von dem Sendesignalstrom 407 phasenverschoben ist, um den Strom 407 an dem Port 406 zu löschen. Wie oben erörtert wurde, wird die Amplitude des Stroms 408 so bestimmt, dass sie relativ zu der Amplitude des Stroms 407 skaliert ist.
Der Gesamteffekt der Verwendung entweder der Hybridschaltungen 400 oder 500 ist die Erzeugung einer Umgebung, in der die Hybridschaltung relativ unempfindlich gegen die Eingangsimpedanz 410 (4) des Hochpassfilters 302 (3) ist, so dass auf die Verwendung eines ersten Puffers (202 in 2) gleich nach der Hybridschaltung verzichtet werden kann.
Zusätzlich zu der Ausführungsform in 5 könnten der Sendesignalgenerator 401 und der Replikstromgenerator 402 ein jeglicher Typ einer digital gesteuerten Signalquelle sein, einschließlich einer digital gesteuerten Stromquelle oder einer digital gesteuerten Spannungsquelle. Zusätzlich könnten der Sendesignalgenerator 401 und der Repliksignalgenerator 402 auch eine analog gesteuerte Signalquelle, wie etwa eine analog gesteuerte Stromquelle oder eine analog gesteuerte Spannungsquelle sein.
5. Das Hochpassfilter
6 veranschaulicht ein Hochpassfilter 600, bei dem es sich um eine Ausführungsform des Hochpassfilters 302 handelt. Das Hochpassfilter 600 weist einen Kondensator 601 auf, der in Serie mit einem Widerstand 602 verbunden ist. Die Eck- (bzw. Grenz-) Frequenz des Hochpassfilters 600 ist bestimmt durch die folgende Gleichung: fc =1/(2·πRC) Gleichung (3)
Auf der Grundlage der Gleichung 3 kann die Eckfrequenz f_c des Hochpassfilters 600 durch Ändern der Werte entweder des Reihenkondensators 601 oder des Widerstandes 602 abgestimmt werden.
7 veranschaulicht eine andere Ausführungsform 700 des Hochpassfilters 302, bei der der Widerstand 602 durch einen variablen Widerstand 706 ersetzt ist. Der Widerstand 706 weist ein oder mehr Paare von Widerständen 703-1 bis 703-n auf. Beispielsweise weist das Widerstandpaar 703-1 die Widerstände 703-1a und 703-1b auf. Das Widerstandpaar 703-2 weist die Widerstände 703-2a und 703-2b auf. Jedes Widerstandpaar 703 ist parallel mit den anderen Widerstandpaaren 703 angeordnet. Beispielsweise ist das Widerstandpaar 703-1 parallel mit dem Widerstandpaar 703-2 angeordnet. Ferner kann jedes Widerstandpaar 703 unter Verwendung von Schaltern wie etwa MOS-Transistoren 701 zu dem variablen Widerstand 706 zugeschaltet oder abgeschaltet werden, um die Hochpass-Eckfrequenz feiner abzustimmen. Die Schalter 701 werden gemäß der Darstellung jeweils von einem entsprechenden Steuersignal 702 gesteuert. Um die Hochpass-Eckfrequenz einzustellen, werden Widerstandpaare 703 durch Steuern der Schalter 701 mit dem geeigneten Steuersignal 702 hinzugefügt oder abgezogen. Beispielsweise wenn ein Paar von Widerständen 703 auf den variablen Widerstand 706 aufgeschaltet wird, wird der effektive Widerstand an dem Hochpassfilter-Ausgangsport 604 niedriger, und daher wird die Hochpass-Eckfrequenz höher. Ein eleganter Aspekt dieser Ausführungsform ist es, dass die Schalter 701 zu einer virtuellen Masse 705 verbunden sind, die kein Signal leitet, um nicht zur Verzerrung des Systems hinzuzufügen.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Hochpassfilters, die unter 800 in 8 gezeigt ist, kann es wünschenswert sein, einen festen Widerstand 801 parallel zu den schaltbaren Widerständen von 7 vorzusehen, um die Hochpass-Eckfrequenz zu erhöhen, was eine größere Flexibilität des Entwurfs ermöglicht.
6. Die Verstärkungsstufe
9 veranschaulicht eine programmierbare Verstärkungsstufe 900, bei der es sich um eine Ausführungsform der Verstärkungsstufe 303 in 3 handelt. Die programmierbare Verstärkungsstufe 900 weist eine Widerstandsleiter 902 mit mehreren Abgriffpunkten 904 auf, die von der Widerstandsleiter aus an die Ausgangsports 308 abgreifen. Zusätzlich weist die programmierbare Verstärkungsstufe 900 auch mehrere Widerstände 906-1 bis 906-n auf, die periodisch entlang der Widerstandsleiter 902 angeordnet sind und eine Verbindung von der Widerstandsleiter 902 zu der virtuellen Masse 704 herstellen. Die Widerstände 906 stellen annähernd logarithmische Schritte bei der Dämpfung zur Verfügung, im Gegensatz zu der linearen Beziehung, die sich ohne die Widerstände 906 einstellen würde. Mit anderen Worten, die Widerstände 906 ermöglichen es, dass die Dämpfung annähernd linear in db variiert wird, was absolut betrachtet logarithmisch ist. Der dB-Schritt der Dämpfung wird durch das Verhältnis zwischen dem Reihenwiderstand 902, zwischen den Abgriffpunkten 904, und dem parallelen Widerstand 906 bestimmt. Beispielsweise ist bei einer Ausführungsform das Widerstandverhältnis so eingestellt, dass die Dämpfung in Schritten von 0,25 dB variiert wird.
Während des Betriebs liegt das Empfangssignal 305 direkt an dem Port 604 an, der mit der Widerstandsleiter 902 verbindet. Das Signal 305 wird durch die Widerstandsleiter 902 gedämpft, bis es von mindestens einem geschlossenen Schalter 904 an den Ausgangsport 308 abgegriffen wird, um das Ausgangsempfangssignal 108 zu erzeugen. Je länger das Signal 305 durch die Widerstandsleiter 902 läuft, desto stärker ist das Ausgangssignal 108 gedämpft. Die Dämpfung wird durch Ändern des Schalters 904 abgestimmt, der geschlossen ist, wobei die Dämpfung gemäß der oben stehenden Erörterung logarithmisch abgestuft ist.
Da die programmierbare Verstärkungsstufe 900 direkt mit dem Ausgang des Hochpassfilters 302 verbunden ist, ist die Eingangsimpedanz der Verstärkungsstufe 900 parallel mit dem Widerstand des Hochpassfilters 302 und wirkt sich auf die Hochpass-Eckfrequenz f_c des Hochpassfilters 302 aus. Daher ist es wünschenswert, dass die Eingangsimpedanz der Verstärkungsstufe 900 über Frequenz und über Dämpfungsschritte im Wesentlichen konstant ist. Die Verstärkungsstufe 900 stellt die gewünschte konstante Eingangsimpedanz zur Verfügung, weil die Eingangsimpedanz im Wesentlichen von den Widerständen 902 und 906 bestimmt wird, ungeachtet dessen, welcher Schalter 904 geschlossen ist. Mit anderen Worten, die Eingangsimpedanz der programmierbaren Verstärkungsstufe 900 ist im Wesentlichen konstant über Frequenz und über verschiedene Dämpfungseinstellungen. Diese konstante Eingangsimpedanz der programmierbaren Verstärkungsstufe 900 mildert die Notwendigkeit eines Pufferverstärkers zwischen dem Hochpassfilter und der programmierbaren Verstärkungsstufe 900. Ferner kann die konstante Eingangsimpedanz der programmierbaren Verstärkungsstufe 900 verwendet werden, um die parallelen Widerstände 602, 703, oder 801 in den Hochpassfiltern 600, 700 bzw. 800 zu ersetzen (oder zu verstärken). Bei einer Ausführungsform bestimmt die Eingangsimpedanz der programmierbaren Verstärkungsstufe 900 im Wesentlichen die Eckfrequenz des Hochpassfilters 700, und die Widerstände 703 werden hinzuaddiert (oder abgezogen), um die Eckfrequenz weiter abzustimmen.
Die programmierbare Verstärkungsstufe 900 ist als eine passive Vorrichtung veranschaulicht. Dies ist bevorzugt für Konfigurationen mit niedriger Leistung, da eine passive Vorrichtung keine Leistungszufuhr benötigt und daher keine überschüssige Wärme erzeugt, welche die Ableitung von Wärme erfordern würde. Ferner fügt eine passive Vorrichtung nicht zu der Verzerrung des Empfangssignals hinzu, wie es bei einer aktiven Vorrichtung der Fall wäre. Bei alternativen Ausführungsform jedoch wird eine aktive programmierbare Verstärkungsstufe verwendet, um eine tatsächliche Signalverstärkung (im Gegensatz zu einer Dämpfung) zu erzeugen, wie für Fachleute verständlich sein dürfte.
gemäß der Beschreibung ist die Verstärkungsstufe 900 programmierbar. Es kann jedoch eine konstante Verstärkungsstufe verwendet werden. Eine konstante Verstärkungsstufe kann konfiguriert werden, indem ein Schalter 904 permanent geschlossen und nicht mehr geändert wird.
7. Zusammenfassung
Die vorliegend beschriebene Erfindung ist ein Transceiver-Front-End, das aus einer Hybridschaltung, einem Hochpassfilter und einer Verstärkungsstufe besteht, die direkt miteinander verbunden sind, was die Verringerung oder Weglassung von Pufferverstärkern möglich macht. Dies ermöglicht eine völlig passive Signalverarbeitung von einem Eingang des Transceiver-Front-End zu der ersten Stufe des Empfängers unter Verwendung von nahezu Null Leistung. Zusätzlich besitzt das Transceiver-Front-End, da es nur aus passiven Vorrichtungen besteht, eine sehr niedrige Rauschzahl und eine sehr geringe Verzerrung. 10 veranschaulicht eine Ausführungsform 1000 des erfindungsgemäßen Transceiver-Front-End unter Verwendung eines Beispiels für jedes vorliegend beschriebene Schaltungselement. Unter Bezugnahme auf 10 ist die Hybridschaltung 500 ohne einen dazwischen geschalteten Pufferverstärker direkt mit dem Hochpassfilter 800 verbunden. Ferner ist das Hochpassfilter 800 ohne einen dazwischen geschalteten Pufferverstärker direkt mit der programmierbaren Verstärkungsstufe 900 verbunden.
8. Andere Anwendungen
Das vorliegend beschriebene erfindungsgemäße Transceiver-Front-End wurde unter Bezugnahme auf eine Kommunikationsumgebung beschrieben. Die Transceiver Front-End-Schaltung selbst ist jedoch nicht auf Kommunikationssysteme beschränkt und auf andere Nichtkommunikationsanwendungen anwendbar, die von einem Entwurf mit geringer Leistung, geringem Rauschen und geringer Verzerrung bei der Verarbeitung von elektronischen Signalen profitieren würden. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Transceiver-Front-End auf diese Nichtkommunikationsanwendungen ist für den Fachmann auf diesem Gebiet auf der Grundlage der vorliegend gegebenen Erörterungen ersichtlich und liegt innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.

Claims

Transceiver-Front-End (300), welches aufweist: eine Hybridschaltung (301) mit einem ersten Port (307), der mit einem Übertragungsmedium (101) verbindbar ist, einem zweiten Port (309), der mit einer sendeseitigen Quelle (102) verbindbar ist, und einem dritten Port (304); ein Hochpassfilter (302) mit einem Eingang, der unmittelbar mit dem dritten Port (304) der Hybridschaltung (301) verbunden ist; und eine Verstärkungsstufe (303) mit einem Eingang, der mit einem Ausgang des Hochpassfilters (302) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Transceiver-Front-End (300) ferner aufweist: einen ersten D/A-Wandler DAC (501), der zum Empfangen von digitalen Sendedaten von der sendeseitigen Quelle (102) ausgelegt ist und einen Analogausgang aufweist, der über die Hybridschaltung mit dem ersten Port (307) der Hybridschaltung (301) verbunden ist; und wobei die Hybridschaltung (301) einen zweiten D/A-Wandler DAC (502) aufweist, der zum Empfangen der digitalen Sendedaten von der sendeseitigen Quelle (102) ausgelegt ist und einen Analogausgang aufweist, der mit dem dritten Port (302) der Hybridschaltung (301) verbunden ist, sowie einen Reihenwiderstand, der zwischen den ersten Port (307) der Hybridschaltung (301) und den dritten Port (302) der Hybridschaltung (301) geschaltet ist, wobei der Analogausgang des zweiten DAC (502) bezogen auf den Analogausgang des ersten DAC (501) um ca. 180° phasenverschoben ist, und der Analogausgang des zweiten DAC (502) eine Amplitude besitzt, die relativ zu einer entsprechenden Amplitude für den Analogausgang des ersten DAC (501) um einen Skalierungsfaktor skaliert ist.
Transceiver-Front-End (300) nach Anspruch 1, wobei der Eingang der Verstärkungsstufe (303) unmittelbar mit dem Ausgang des Hochpassfilters (302) verbunden ist.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reihenwiderstand größer als ein charakteristischer Widerstand des Übertragungsmediums (101) ist.
Transceiver-Front-End nach Anspruch 3, wobei der Reihenwiderstand größer als ein charakteristischer Widerstand des Übertragungsmediums (101) ist.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Skalierungsfaktor Rc/(Rc + Rs)ist, wobei Rc ein charakteristischer Widerstand des Übertragungsmediums (101) ist, und Rs ein Reihenwiderstand der Hybridschaltung (301) ist.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hochpassfilter (302) eine abstimmbare Eckfrequenz besitzt.
Transceiver-Front-End (300) nach Anspruch 6, wobei das Hochpassfilter (302) einen veränderbaren Widerstand aufweist, der die abstimmbare Eckfrequenz bestimmt.
Transceiver-Front-End (300) nach Anspruch 7, wobei der veränderbare Widerstand aufweist: einen ersten Widerstand; und einen zweiten Widerstand, der in Reihe mit einem Schalter verbunden ist, wobei der zweite Widerstand und der Schalter parallel mit dem ersten Widerstand angeordnet sind, wobei die abstimmbare Eckfrequenz durch Schließen des Schalters eingestellt wird.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eines der Hybridschaltung (301), des Hochpassfilters (302) und der Verstärkungsstufe (303) differentiell ist.
Transceiver-Front-End (300) nach Anspruch 9, wobei jede der Hybridschaltung (301), des Hochpassfilters (302) und der Verstärkungsstufe (303) differentiell sind.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verstärkungsstufe (303) eine konstante Eingangsimpedanz besitzt.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verstärkungsstufe (303) eine programmierbare Verstärkungsstufe ist.
Transceiver-Front-End (300) nach Anspruch 12, wobei eine Verstärkung der programmierbaren Verstärkungsstufe gemäß einem Steuersignal in logarithmischen Schritten abstimmbar ist.
Transceiver-Front-End (300) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die programmierbare Verstärkungsstufe aufweist: eine Widerstandsleiter mit mehreren Abgriffpunkten, wobei jeder Abgriffpunkt einen entsprechenden Schalter aufweist, der mit einem Ausgang der programmierbaren Verstärkungsstufe verbunden ist; und einen oder mehre parallele Widerstände, die von der Widerstandsleiter aus an eine virtuelle Masse angeschlossen sind.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hybridschaltung (301), das Hochpassfilter (302) und die Verstärkungsstufe (303) passiv sind.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Port (304) der Hybridschaltung (301) trotz Variationen der Eingangsimpedanz des Hochpassfilters im Wesentlichen von der sendeseitigen Quelle (102) isoliert ist.
Transceiver-Front-End (300) zumindest nach Anspruch 1, wobei die differentielle Hybridschaltung aufweist: einen Reihenwiderstand zwischen dem ersten Port (307) und dem dritten Port (304); und wobei der Analogausgang des zweiten DAC (502) den Analogausgang von dem ersten DAC (501) an dem dritten Port der Hybridschaltung aufhebt.
Transceiver-Front-End (300) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, wobei das Hochpassfilter (302) aufweist: einen Reihenkondensator; und einen veränderbaren Widerstand, der in Serie mit dem Reihenkondensator verbunden ist, wobei eine Eckfrequenz des Hochpassfilters (302) durch Einstellen des veränderbaren Widerstandes abgestimmt wird.