DE69933922T2 - Sendeschaltung für ein Hochfrequenzsignal - Google Patents

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Description

  • BEREICH DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sendeschaltung und auf ein Funktelefongerät mit einer Sendeschaltung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Sendeschaltungen werden zur Zeit nebst anderen möglichen Applikationen, in Funktelefongeräten verwendet, in denen eine Signalverarbeitungsschaltung der Sendeschaltung ein digitales Eingangssignal liefert in Bezug auf die Übertragung über eine Antenne. Bei bekannten Sendeschaltungen wird das digitale Eingangssignal in ein erstes und ein zweites digitales Eingangssignal in Phasenquadratur gegenüber einander aufgeteilt. Dieses erste und zweite Eingangssignal werden einer Digital/Analogumwandlung und einer als IQ-Modulation bezeichneten Modulation ausgesetzt, wobei diese Signale mit zwei Phasenquadratursignalen vermischt werden, die von einem Oszillator herrühren und eine Zwischenfrequenz haben, und sie werden danach zum Bildes eines Ausgangssignals wieder kombiniert.
  • Eine Sendeschaltung ist aus dem Dokument "vector pulse-desity modulation" von Yamaji T, "electronics letters", Heft 30, Nr. 2, 29. September 1994, Seite 1652/1653 bekannt. Dieses Dokument beschreibt einen Modulator mit einem Sigma/Delta-Modul, das Quadraturphasensignale empfängt, die für Daten repräsentativ sind und das einem Multiplexer ein Steuersignal liefert. Der Multiplexer hat drei Eingänge, die drei Oszillatorsignale empfangen, die um 2π/3 verschoben sind, und einen Ausgang, der den Ausgang des Modulators bildet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist mit den nachfolgenden Erwägungen gekoppelt:
    Die IQ Modulation macht es notwendig, analoge Mischer zu verwenden, die wesentlichen Beschränkungen in Bezug auf Linearität ausgesetzt sind und sich folglich aufwendig herstellen lassen. Weiterhin fordert die Digital/Analogumwandlung des ersten und des zweiten Signals zwei Digital-Analog-Wandler, die ebenfalls eine komplexe Struktur aufweisen und weiterhin einen Rauschanteil in die umgewandelten Signale einführen, und zwar wegen einer Abtastung, die zum Umwandeln notwendig ist. Auf diese Weise muss zwischen die Digital-Analog-Wandler und die analogen Mischer eine Filteranordnung eingefügt werden, was die Komplexität und die Herstellungskosten des ersten Frequenzwandlers weiter steigert. Zum Schluss muss zwischen den ersten und den zweiten Frequenzwandler eine andere Filteranordnung eingefügt werden, damit unerwünschte Signale eliminiert werden, die das Produkt von Streumodulationen sind, die durch die analogen Mischer in das Ausgangssignal des ersten Frequenzwandlers eingeführt werden.
  • Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile dadurch zu überwinden, dass eine Sendeschaltung vorgeschlagen wird, in der die Struktur des ersten Frequenzwandlers wesentlich vereinfacht wird und weniger unerwünschte Signale erzeugt als bei bekannten Strukturen.
  • Die Sendeschaltung nach der vorliegenden Erfindung ist in dem bei dieser Beschreibung beiliegenden Anspruch 1 definiert.
  • In dieser Sendeschaltung kann ein Modulator ein Eingangssignal in der digitalen Form verwenden und die Digital-Analog-Wandler sind nutzlos. Der Verzicht auf diese Wandler ermöglicht es, dass die Rauschanteile, die von dem Modulator erzeugt werden reduziert werden und macht Filteranordnungen, die bei der bekannten Sendeschaltung verwendet werden, überflüssig, was auf entsprechende Weise die Komplexität der Sendeschaltung nach der vorliegenden Erfindung reduziert. Weiterhin wird nachstehend dargelegt, dass eine Aufteilung des Eingangssignals in ein erstes und ein zweites Eingangssignal, die zueinander in Phasenquadratur stehen, notwendig zur Verwirklichung der IQ Modulation in bekannten Sendeschaltungen, bei bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vermieden werden kann, was weiterhin die Möglichkeit bietet, die Struktur der Sendeschaltung zu vereinfachen.
  • Dies zeigt durchaus die große Einfachheit, die der Modulator aufweisen kann, und zwar dank der vorliegenden Erfindung. Entsprechend dem Operationsprinzip des Delta/Sigma-Moduls, dem Fachmann durchaus bekannt und beschrieben in der Veröffentlichung: "Delta/Sigma Converters" von Messers, Norsworthy, Schreier und Temes, erzeugt das Delta/Sigma-Modul ein Signal, das zwischen zwei Werten –1 und +1 mit einer Abtastfrequenz, die höher ist als die des Eingangssignals schwingt. Abhängig von dem Wert, der von dem Ausgangssignal des Delta/Sigma-Moduls angenommen wird, schaltet ein Multi plexer abwechselnd zu dem Ausgang des Modulators ein erstes oder ein zweites Oszillatorsignal, die beide eine Zwischenfrequenz haben, die aber zueinander in Gegenphase sind, da sie zusammen ein differentielles Ausgangssignal eines Oszillators bilden. Der Modulator führt auf diese Weise einfach eine Phasenmodulation des Ausgangssignals des ersten Oszillators durch und liefert ein Ausgangssignal, das als Frequenz die Zwischenfrequenz hat und eine Phase, die für die des Eingangssignals repräsentativ ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben die Delta/Sigma-Module eine einstellbare Verstärkung.
  • Eine derartige Ausführungsform ermöglicht es, die Verstärkung der ganzen Sendeschaltung zu beeinflussen und folglich die Verstärkung des oben genannten Frequenzwandlers zu beeinflussen, wodurch der Entwurf und die Betriebsart desselben vereinfacht werden können.
  • Wenn die vorliegende Erfindung in allen Typen von Anordnungen zur Übertragung von Funksignalen angewandt werden kann, ist die Anwendung derselben besonders vorteilhaft in Funktelefongeräten. Die vorliegende Erfindung bezieht sich folglich auch auf ein Funktelefongerät mit einer Signalverarbeitungseinheit und einer Antenne zum Senden eines HF-Signals. Das Funktelefongerät umfasst weiterhin eine Sendeschaltung, wie oben beschrieben, zum Empfangen eines Eingangssignals von der Signalverarbeitungseinheit und zum Liefern des HF-Signals zu der Antenne.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Funktionsdiagramm, das eine Sendeschaltung beschreibt,
  • 2 ein Fresneldiagramm, as die Aufteilung eines Eingangssignals beschreibt,
  • 3 ein Funktionsdiagramm, das ein Delta/Sigma-Modul beschreibt,
  • 4 ein Zeitdiagramm, das die Entwicklung des Eingangs- und Ausgangssignals eines derartigen Delta/Sigma-Moduls beschreibt,
  • 5 ein Funktionsdiagramm, das eine Sendeschaltung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt, und
  • 6 ein Funktionsdiagramm, das eine Sendeschaltung nach der vorliegenden Erfindung beschreibt.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt schematisch einen Signalsender, beispielsweise ein Funktelefon, mit einer Sendeschaltung. Diese Schaltungsanordnung hat zur Aufgabe, von einer Signalverarbeitungseinheit PU ein digitales Eingangssignal IN zu empfangen und einer Antenne ANT ein HF-Signal zu liefern. Die Sendeschaltung umfasst:
    • – einen ersten Frequenzwandler FC1 mit vier Eingängen, die als Bezugseingänge bezeichnet werden, zum Empfangen, von einem ersten Oszillator OSC1, zweier differentieller Signale (0; 180) und (90; 270), die eine Zwischenfrequenz haben, und mit einem einzigen Ausgang zum Liefern eines Ausgangssignals, das als Frequenz die Zwischenfrequenz hat und eine Phase, die für die des Eingangssignals repräsentativ ist, und
    • – einen zweiten Frequenzwandler FC2 mit einem Ausgang, der den Ausgang der Sendeschaltung bildet und vorgesehen ist zum Liefern des HF-Signals, herrührend von einer Umwandlung der Frequenz des Ausgangssignals des ersten Frequenzwandlers FC1 in eine abstimmbare Frequenz.
  • Wie hier beschrieben, wird mit Hilfe eines quadratischen Moduls IQM das digitale Eingangssignal IN in ein erstes und ein zweites Eingangssignal INI und INQ aufgeteilt, die eine Quadraturphase haben und repräsentativ sind für Daten, die von dem digitalen Eingangssignal getragen werden. Der erste Frequenzwandler FC1 umfasst ein erstes Delta/Sigma-Modul SDI, das einen Ausgang hat zum Liefern eines ersten Steuersignals MI, von dem ein Hauptwert dem Wert des ersten Eingangssignals INI entspricht. Der erste Frequenzwandler FC1 umfasst weiterhin ein zweites Delta/Sigma-Modul SDQ, das einen Ausgang hat zum Liefern eines zweiten Steuersignals MQ, von dem ein Hauptwert dem Wert des zweiten Eingangssignals INQ entspricht. Der erste Frequenzwandler FC1 umfasst zum Schluss einen Multiplexer MUX, der vier Signaleingänge hat, welche die vier Bezugseingänge des ersten Frequenzwandlers FC1 bilden und dazu vorgesehen sind, die zwei Differenzsignale (0; 180) und (90; 270) zu empfangen, die von einem ersten Oszillator OSC1 herrühren, und zwar über ein anderes quadratisches Modul QM. Der Multiplexer MUX hat weiterhin einen ersten und einen zweiten Eingang, die mit Ausgängen des ersten und zweiten Delta/Sigma-Moduls verbunden sind, und einen Signalausgang, der den Ausgang des ersten Frequenzwandlers FC1 bildet. Jedes Delta/Sigma-Modul SDI und SDQ erzeugt ein Signal, das zwischen zwei Werten –1 und +1 mit einer Abtastfrequenz schwingt, die höher ist als die des Eingangssignals INI oder INQ. Abhängig von dem Wertepaar, vorausgesetzt durch das Steuersignalpaar (MI; MQ) schaltet der Multiplexer abwechselnd zu dem Ausgang des ersten Frequenzwandlers FC1 eines der Signale (0, 90, 180, 270), die er an den Bezugseingängen erhält, die alle die Zwischenfrequenz haben, wobei zwei aufeinander folgende Signale miteinander in Phasenquadratur sind, da sie paarweise verschiedene Signale in Phasenquadratur bilden, herrührend von dem ersten Oszillator OSC1. Der erste Frequenzwandler FC1 führt dann auf einfache Art und Weise die Phasenmodulation des Ausgangssignals des ersten Oszillators OSC1 durch und liefert ein Ausgangssignal, das eine Zwischenfrequenz hat und eine Phase, die für die des Eingangssignals IN repräsentativ ist.
  • Wenn eine Wahl gemacht worden ist, das Eingangssignal IN in zwei Anteile INI und INQ aufzuteilen, kann auch vorgestellt werden, nur ein einziges Delta/Sigma-Modul zu verwenden, das unmittelbar das Eingangssignal IN empfängt, während der Multiplexer MUX auf diese Weise nur zwei Signaleingänge hat, welche die zwei einzigen Eingänge des ersten Frequenzwandlers FC1 bilden und dazu vorgesehen sind, nur ein einziges differentielles Signal (0; 180) zu empfangen, das von dem ersten Oszillator OSC1 herrührt. Die Struktur des ersten Frequenzwandlers FC1 und folglich die der ganzen Sendeschaltung wird auf diese Art und Weise vereinfacht, aber die Auflösung der Phasenmodulation, die von dem ersten Frequenzwandler FC1 durchgeführt wird, wird um die hälfte reduziert.
  • In 1 wird der zweite Frequenzwandler FC2 durch eine phasenverriegelte Schleife gebildet, die einen Phasendetektor PD aufweist, von dem ein erster Eingang mit dem Ausgang des ersten Frequenzwandlers FC1 verbunden ist, und der einen zweiten Eingang hat, sowie einen Ausgang, vorgesehen zum Liefern eines Signals. Das repräsentativ ist für eine Phasendifferenz zwischen Signalen, die an dem ersten und an dem zweiten Eingang vorhanden sind. Die phasenverriegelte Schleife umfasst weiterhin einen zweiten Oszillator OSC2, der einen abstimmbaren Eingang hat, der mit dem Ausgang des Phasendetektors PD verbunden ist, und einen Ausgang, der den Ausgang des zweiten Frequenzwandlers FC2 bildet. Ein Tiefpassfilter LPFF wird zwischen den Phasendetektor PD und den zweiten Oszillator OSC2 eingefügt. Die phasenverriegelte Schleife umfasst zum Schluss einen Mischer MIX, der einen ersten Eingang hat, der mit dem Ausgang des zweiten Oszillators OSC2 verbunden ist, einen zweiten Eingang, der mit einem Ausgang eines dritten Oszillators OSC3 verbunden ist, und einen Ausgang, der mit dem zweiten Eingang des Phasendetektors PD verbunden Informationssignal.
  • Andere Beispiel auf Basis eines Mischers können zur Konstruktion des zweiten Frequenzwandlers FC2 vorgestellt werden. Aber der zweite Frequenzwandler FC2, der in 2 beschrieben wird, ist vorteilhaft in dem Sinne, dass die phasenverriegelte Schleife ein HF-Signal erzeugt, das eine außergewöhnliche spektrale Reinheit hat. Weiterhin kann die Frequenz des Ausgangssignals der Sendeschaltung durch Modifikation der Frequenz des Ausgangssignals des dritten Oszillators OSC3 abgestimmt werden. Nichtsdestoweniger sind eine Anzahl Beschränkungen das Ergebnis der oben beschriebenen Struktur: erstens die Differenz zwischen den Frequenzen der Ausgangssignale des zweiten und des dritten Oszillators OSC2 und OSC3 muss dem Wert der Zwischenfrequenz entsprechen und der Wert der Verstärkung der phasenverriegelten Schleife soll derart sein, dass dieser die Stabilität der genannten Schleife nicht in Gefahr bringt. In der nachfolgenden Beschreibung wird dargelegt, dass die vorliegende Erfindung durchaus imstande ist, diese Beschränkungen auszugleichen.
  • 2 ist ein Fresneldiagramm, dessen Achsen I und Q einen Kreis unterstützen, der die Entwicklung eines Vektors beschreibt, der das Eingangssignal IN der oben beschriebenen Sendeschaltung darstellt. Entsprechend diesem Fresneldiagramm kann die Aufteilung des Eingangssignals IK in zwei Signale INNI und INQ in Phasenquadratur zueinander als die Projektion des Vektors IN auf die Achsen I und Q interpretiert werden. Die Signale INI und INQ sind der Kosinus bzw. der Sinus des Winkels β, der die Phase des Eingangssignals IN darstellt.
  • 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform des Delta/Sigma-Moduls SDI. Die Basisstruktur eines derartigen Delta/Sigma-Moduls DSI ist dem Fachmann bekannt und umfasst einen Subtrahierer SUB zum Empfangen des Eingangssignals des Delta/Sigma-Moduls an einem ersten Eingang, einen Integrator INT zum Integrieren des Ausgangssignals des Subtrahierers SUB, und einen Quantisierer QUANT um an einem Ausgang ein Signal zu liefern, gleich –1 oder +1 als eine Funktion des Wertes des Ausgangssignals des Integrators INT. Der Ausgang des QUANT bildet den Ausgang des Delta/Sigma-Moduls und ist weiterhin mit einem zweiten Eingang des Subtrahierers SUB verbunden. Eine derartige Struktur wird meistens als eine Struktur der ersten Ordnung bezeichnet. Bei anderen Ausführungsformen kann zum Verwirklichen des Delta/Sigma- Moduls eine Struktur der N. Ordnung gewählt werden, gebildet durch N verschachtelte Strukturen der ersten Ordnung. In 3 umfasst das Delta/Sigma-Modul ein Modul A, dessen Verstärkung variabel ist. Dieses Modul A ermöglicht es, dass die Verstärkung der ganzen Sendeschaltung beeinflusst wird und folglich die Verstärkung des zweiten Frequenzwandlers, was es wieder ermöglicht, dass dadurch der Entwurf und die Betriebsart vereinfacht werden können. Tatsächlich wenn unter bestimmten Betriebsumständen die Verstärkung der phasenverriegelten Schleife, die den zweiten Frequenzwandler bildet, beispielsweise genügend hoch wird um die Stabilität der genannten Schleife in Gefahr zu bringen. Wird es ausreichen, die Verstärkung der variablen Verstärkungsmodule A in den Delta/Sigma-Modulen zu verringern um die genannte Stabilität zu gewährleisten. Diese Möglichkeit macht die Beschränkungen, denen die Oszillatoren in der Sendeschaltung ausgesetzt sind, wesentlich flexibler, wobei diese Beschränkungen in bestimmter Fällen ein Hindernis bilden zur Verwirklichung der genannten Oszillatoren in integrierter Form.
  • 4 beschreibt in Firm eines Zeitdiagramms die Entwicklung aufgetragen gegenüber der Zeit des Ausgangssignals MI des oben beschriebenen Delta/Sigma-Moduls. Zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung ist der dargestellte Fall, derjenige , der in 2 dargestellt ist, wobei INI = cos β = 0,5 ist und das Delta/Sigma-Modul A mit variabler Verstärkung als Folger arbeitet mit einer Verstärkung gleich 1. Das Delta/Sigma-Modul SDI erzeugt ein Signal MI, das zwischen zwei Werten –1 und +1 schwingt mit einer Abtastfrequenz, die höher ist als die des Eingangssignals INI, wobei der Hauptwert des Ausgangssignals MI dem Wert des Eingangssignals INI entspricht. Da das zweite Delta/Sigma-Modul SDQ eine Struktur hat, die der oben beschriebenen Struktur entspricht, aber vorgesehen zum Empfangen eines Eingangssignals INQ, das zu dem Eingangssignal INI des ersten Delta/Sigma-Moduls SDQ in Phasenquadratur ist, dürfte es einleuchten, dass das Signalpaar (MI, MQ, das von dem Multiplexer MUX an den zwei Selektionseingängen empfangen wird, die mit den Ausgängen des ersten und des zweiten Delta/Sigma-Moduls SDI bzw. SDQ verbunden sind, abwechselnd jede der vier möglichen Kombinationen der Zustände –1 und +1 präsentieren werden. Der Multiplexer wird auf diese Weise abwechselnd jedes der Signale (0, 90, 180, 270) an den Bezugseingängen präsentieren. Der erste Frequenzwandler FC1 wird auf diese Art und Weise eine Phasenmodulation des Ausgangssignals des ersten Oszillators OSC1 als eine Funktion der Phase β des Eingangssignals IN durchführen.
  • 5 zeigt schematisch einen Signalsender, beispielsweise ein Funktelefon mit einer Sendeschaltung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insofern möglich sind Elemente dieser Sendeschaltung und die der oben beschriebenen Sendeschaltung durch dieselben Bezugszeichen angegeben und werden folglich an dieser Stelle nicht näher beschrieben. In dieser besonderen Ausführungsform umfasst der erste Frequenzwandler FC1 ein einziges Delta/Sigma-Modul zum Liefern eines Zwischensignals INT, von dem ein Mittelwert dem Wert des Eingangssignals IN entspricht. Der erste Frequenzwandler FC1 umfasst weiterhin ein Modul, das als quadratisches Modul IQM bezeichnet wird zum Aufteilen des Zwischensignals INT in ein erstes und ein zweites Steuersignals MI und MQ, deren Phasen miteinander in Quadratur sind und Daten darstellen, die von dem Eingangssignals IN getragen werden. Der Multiplexer MUX hat vier Signaleingänge, die vier Bezugseingänge des ersten Frequenzwandlers FC1 bilden und vorgesehen sind zum Empfangen zweier differentieller Signale (0; 180) und (90; 270) in Phasenquadratur zueinander, herrührend von dem ersten Oszillator OSC1, einen ersten und einen zweiten Steuereingang zum Empfangen des ersten und des zweiten Steuersignals MI bzw. MQ, und einen Signalausgang, der den Ausgang des ersten Frequenzwandlers FC1 bildet. Bei bestimmten Ausführungsformen könnte das quadratische Modul IQM sogar innerhalb des Delta/Sigma-Moduls SD verwirklicht werden.
  • Diese Variante ist vorteilhaft, und zwar wegen der Tatsache, dass das erste und das zweite Steuersignal MI und MQ korreliert sind. Auf diese Weise wird die Störung, erzeugt durch die Modulation, durchgeführt durch den ersten Frequenzwandler FC1 nur mit einer Phasenquantisierung gekoppelt und ist unabhängig von einer Amplitudenquantisierung. Dies bedeutet, dass es möglich ist, einen Begrenzer LIM an dem Ausgang des ersten Frequenzwandlers FC1 zu verwenden, wobei dieser Begrenzer LIM dazu vorgesehen ist, das Ausgangssignal des ersten Frequenzwandlers in ein Rechtecksignal zu transformieren, und zwar dadurch, dass dieses Signal einer großen Verstärkung ausgesetzt wird, was eine systematische Spitzenbegrenzung verursacht. Die nützliche Information in dem Ausgangssignal eines derartigen Begrenzers wird auf diese Weise nur durch das Umschalten des Ausgangssignals des Begrenzers dargestellt, und folglich rein digital bleiben. Dies wird es ermöglichen, dass die Struktur des zweiten Frequenzwandlers FC2 wesentlich vereinfacht werden kann. Insbesondere kann der Phasendetektor PD in dieser Variante durch einen einfachen Phase/Frequenzvergleicher gebildet werden, während ein analoger Multiplizierer erforderlich wäre um eine linear Betriebsart beizubehalten, wenn das Signal, das von dem ersten Frequenzwandler herrührt analog war. Der zweite Frequenzwandler FC2 kann auch im Wesentlichen in digitaler Technik entworfen werden, was die Struktur vereinfachen und Kosten verringern wird, während die Leistung verbessert wird.
  • 6 zeigt schematisch einen Signalsender, beispielsweise ein Funktelefon, mit einer Sendeschaltung nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Elemente in dieser Sendeschaltung und die, die bei 1 beschrieben wurden, sind möglichst identisch und werden deswegen an dieser Stelle nicht wieder beschrieben. In dieser speziellen Ausführungsform ist der zweite Frequenzwandler FC2 durch eine phasenverriegelte Schleife gebildet, die einen Phasendetektor PD aufweist, der einen ersten Eingang hat, der mit dem Ausgang des ersten Frequenzwandlers FC1 verbunden ist, einen zweiten Eingang und einen Ausgang, der dazu vorgesehen ist, ein Signal zu liefern, das für eine Phasendifferenz zwischen Signalen an dem ersten und dem zweiten Eingang repräsentativ ist. Die phasenverriegelte Schleife umfasst weiterhin einen zweiten Oszillator OSC2, der einen Abstimmeingang hat, der mit dem Ausgang des Phasendetektors PD verbunden ist, und einen Ausgang, der den Ausgang des zweiten Frequenzwandlers bildet. Ein Tiefpassfilter LPF wird zwischen den Phasendetektor PD und den zweiten Oszillator OSC2 eingefügt. Die phasenverriegelte Schleife umfasst weiterhin einen dritten Oszillator OSC3, von dem ein Ausgang mit dem zweiten Eingang des Phasendetektors PD verbunden ist. Der erste Oszillator OSC1 liefert über ein quadratisches Modul QM, zwei differentielle Signale in Phasenquadratur zueinander, deren Frequenz von derselben Größenordnung ist wie die des Ausgangssignals des zweiten Oszillators OSC2. Die phasenverriegelte Schleife umfasst zum Schluss einen doppelten Mischer (MIX1, MIX2) mit zwei symmetrischen Eingängen, die über das quadratische Modul QM mit dem Ausgang des ersten Oszillators OSC1 verbunden ist. Der doppelte Mischer (MIX1, MIX2) hat einen anderen Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten Oszillators OSC2 verbunden ist, und zwei symmetrische Ausgänge, die mit vier Bezugseingängen des ersten Frequenzwandlers FC1 verbunden sind, und dazu vorgesehen sind, zwei differentielle Signale (0; 180) und (90; 270) in Phasenquadratur und mit der Zwischenfrequenz zueinander zu empfangen.
  • Diese Ausführungsform des zweiten Frequenzwandlers FC2 ist in dem Sinne vorteilhaft, dass die phasenverriegelte Schleife ein Funksignal erzeugt, das eine hervorragende spektrale Reinheit hat. Weiterhin kann die Frequenz des Ausgangssignals der Sen deschaltung durch Modifikation der Frequenz des Ausgangssignals des ersten Oszillators OSC1 abgestimmt werden, weil die Zwischenfrequenz fest liegt und der Differenz zwischen den Frequenzen der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Oszillators OSC1 bzw. OSC2 entspricht.
  • Wenn, in dieser Ausführungsform die Wahl gemacht wird, das Eingangssignal IN in zwei Elemente INI und INQ aufzuteilen, kann auch vorgestellt werden, nur ein einziges Delta/Sigma-Modul zu verwenden, das unmittelbar das Eingangssignal IN empfängt, wobei der Multiplexer MUX auf diese Weise nur zwei Signaleingänge hat, welche die zwei einzigen Bezugseingänge des ersten Frequenzwandlers FC1 bilden, und wobei dieser Multiplexer dazu vorgesehen ist, nur ein einziges differentielles Signal (0. 180) von einem einzigen Mischer MX1 zu empfangen. Die Struktur des ersten Frequenzwandlers FC1 und folglich die der ganzen Sendeschaltung wird auf diese Art und Weise vereinfacht, aber die Auflösung der von dem ersten Frequenzwandler FC1 verwirklichten Phasenmodulation wird um die Hälfte reduziert.
  • Außerdem ist es in einer Variante der anhand der 6 beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, ein einziges Delta/Sigma-Modul zu benutzen, vorgesehen zum Empfangen des Eingangssignals IN von der Signalverarbeitungseinheit PU und das Ausgangssignal eines derartigen Delta/Sigma-Moduls in zwei Steuersignale MI und MQ aufzuteilen, die in Phasenquadratur zueinander sind, wodurch die Möglichkeit geboten wird, zwischen den Ausgang des ersteh Frequenzwandlers und dem Frequenzteiler einen Begrenzer einzufügen, mit den oben genannten Vorteilen.
  • In der hier beschriebenen Ausführungsform sind die Signale, die bei den Bezugseingängen des ersten Frequenzwandlers FC1 eintreffen, bereits moduliert, und zwar wegen des Mixvorgangs, durchgeführt mit Hilfe des Doppelmixers (MX1, MX2). Auf diese Weise ist die Phasenmodulation, verwirklicht durch den ersten Frequenzwandler FC1, obschon sichtbar in dem Ausgangssignal der Sendeschaltung, nicht signifikant sichtbar in dem Ausgangssignal des ersten Frequenzwandlers FC1. Dies berechtigt die Einfügung eines Frequenzteilers DIV/N zwischen den ersten und den zweiten Frequenzwandler FC1 bzw. FC2, was einen zusätzlichen Freiheitsgrad gibt zum Einstellen der Werte der Frequenzen der Ausgangssignale der jeweiligen Oszillatoren in der Sendeschaltung, was den Entwurf und die Betriebsart derselben weiter vereinfacht.
  • Insbesondere braucht die Frequenz des Ausgangssignals des dritten Oszillators OSC3 nicht länger der Zwischenfrequenz zu entsprechen. Auf vorteilhafte Weise kann ein Oszillator, der bereits in einem anderen Teil des (in der Figur nicht dargestellten) Senders vorhanden ist, zum Verwirklichen des dritten Oszillators OSC3 verwendet werden, wie beispielsweise einen Oszillator, dessen Schwingungsfrequenz als Bezugswert für eine phasenverriegelte Schleife verwendet wird, die in einer Empfangsschaltung in der Anordnung vorhanden ist.

Claims (6)

  1. Sendeschaltung mit wenigstens einem Eingang zum Empfangen eines Eingangssignals (IN), das Daten trägt, wobei die Sendeschaltung einen ersten Oszillator (OSC1) und einen Modulator (FC) aufweist, der Folgendes umfasst: – ein Delta/Sigma-Modul (SD) mit einem Eingang zum Empfangen des genannten Eingangssignals (IN) und mit einem Ausgang zum Liefern eines Zwischensignals (INT), von dem ein Mittelwert dem Wert des Eingangssignal (IN) entspricht, – ein quadratisches Modul (IQM) zum Aufteilen des Zwischensignals in ein erstes und ein zweites Steuersignal, deren betreffende Phasen zueinander in Quadratur sind und Daten darstellen, die von dem genannten Eingangssignal befördert werden, und – einen Multiplexer (MUX) mit vier Eingängen zum Empfangen von zwei differenziellen Signalen, die zueinander in Phasenquadratur sind, herrührend von dem genannten ersten Oszillator (OSC1), einen ersten und einen zweiten Steuereingang zum Empfangen des genannten ersten und zweiten Steuersignals von dem quadratischen Modul, und einen Ausgang, der den Ausgang des Modulators (FC1) bildet, zum Liefern eines Ausgangssignals mit einer vorbestimmten Frequenz, die als Zwischenfrequenz bezeichnet wird, und mit einer Phase, die Daten darstellt, die von dem Eingangssignal befördert werden.
  2. Sendeschaltung nach Anspruch 1, wobei diese Schaltungsanordnung Folgendes umfasst: einen Frequenzwandler (FC2), der das genannte Ausgangssignal von dem genannten Modulator empfängt, mit einem Ausgang, der den Ausgang der Sendeschaltung bildet und vorgesehen ist zum Liefern eines Funkfrequenzsignals, herrührend von einer Umwandlung der Frequenz des Ausgangssignals des Modulators (FC1) in eine einstellbare Frequenz.
  3. Sendeschaltung nach Anspruch 2, wobei das Delta/Sigma-Modul (SD) eine einstellbare Verstärkung hat.
  4. Sendeschaltung nach Anspruch 2, wobei der Frequenzwandler (FC2) durch eine phasenverriegelte Schleife gebildet wird, die Folgendes umfasst: – eine Phasendetektor (PD) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Modulators (FC1) verbunden ist, einem zweiten Eingang, und einem Ausgang, vorgesehen zum Liefern eines Signals, das für die Phasendifferenz zwischen Signalen an dem ersten und zweiten Eingang repräsentativ ist, – einen zweiten Oszillator (OSC2) mit einem Abstimmeingang, der mit dem Ausgang des Phasendetektors verbunden ist, und mit einem Ausgang, der den Ausgang des Frequenzwandlers bildet, einen dritten Oszillator (OSC3), und – einen Mischer (MIX) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten Oszillators verbunden ist, mit einem zweiten Eingang, der mit einem Ausgang des genannten dritten Oszillators (OSC3) verbunden ist, und mit einem Ausgang, der mit dem zweiten Eingang des Phasendetektors verbunden ist.
  5. Sendeschaltung nach Anspruch 2, wobei der Frequenzwandler (FC2) durch eine phasenverriegelte Schleife gebildet wird, die Folgendes umfasst: – einen Phasendetektor (PD) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Modulators (FC1) verbunden ist, mit einem zweiten Eingang, und mit einem Ausgang, vorgesehen zum Liefern eines Signals, das für eine Phasendifferenz zwischen Signalen an dem ersten und dem zweiten Eingang repräsentativ ist, – einen zweiten Oszillator (OSC2) mit einem Abstimmeingang, der mit dem Ausgang des Phasendetektors verbunden ist, und mit einem Ausgang, der den Ausgang des Frequenzwandlers bildet, – einen dritten Oszillator (OSC3), von dem ein Ausgang mit dem zweiten Eingang des Phasendetektors verbunden ist, und – einen Mische (MIX1, MIX2), von dem ein erster Eingang mit dem Ausgang des ersten Oszillators (OSC1) verbunden ist, von dem ein zweiter Eingang mit dem Ausgang des zweiten Oszillators verbunden ist, und Ausgänge, welche die genannten zwei Differenzsignale dem genannten Modulator (FC1) zuführen.
  6. Funktelefongerät mit einer Signalverarbeitungseinheit (PU) und einer Antenne (ANT), vorgesehen zum Übertragen eines Funkfrequenzsignals, wobei das Funktelefongerät weiterhin eine Sendeschaltung nach Anspruch 2 aufweist, die derart gekoppelt ist, dass sie das Eingangssignal (IN) von der Signalverarbeitungseinheit empfängt und das Funkfrequenzsignal zu der Antenne liefert.
DE69933922T 1998-12-22 1999-12-13 Sendeschaltung für ein Hochfrequenzsignal Expired - Lifetime DE69933922T2 (de)

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