FI86014C - Foerfarande och koppling foer att daempa felaotergivning i en mottagare av en radiotelefon. - Google Patents

Description

5 1 86014

Menetelmä ja kytkentä harhatoiston vaimentamiseksi radiopuhelimen vastaanottimessa - Förfarande och koppling för att dämpa felätergivning i en mottagare av en radiotelefon

Keksinnön kohteena on menetelmä, jonka avulla voidaan vaimentaa harhatoiston aiheuttava signaalitaajuus radiopuhelimen vastaanottimessa, jossa vastaanotettu signaali vahvistetaan, suodatetaan ja viedään sekoittajaan siirrettäväksi 10 välitaajuudelle. Keksintö koskee myös menetelmän toteuttavaa kytkentää.

Tavallisesti radiopuhelimissa tuodaan vastaanotettu radiosignaali antennilta duplekseriin, josta se viedään vastaan-15 otinosan etupään ensimmäisen vahvistimen ja kiinteän kais-tanpäästösuodattimen kautta ensimmäiselle sekoittajalle, jossa se sekoitetaan paikallisoskillaattoritaajuuteen ja sekoitustuloksista suodatetaan välitaajuus. Komponenttikus-tannussyistä ja rakenteen yksinkertaisuuden vuoksi olisi 20 edullista valita matala välitaajuus, mutta tällöin sekoitti-men epäideaalisuuden synnyttämä harhatoisto aiheuttaa ongelmia. Harhatoisto syntyy siten, että jos radiopuhelimen vastaanottimen ensimmäinen välitaajuus on pienempi kuin ; . kaksi kertaa vastaanottokaistan leveys, syntyy sekoittimessa ··· · 25 harhatoisto, jota ei voi suodattaa pois kiinteillä vastaan ottimen etupään suodattimi11a. Harhatoiston synnyttävä signaali on taajuudeltaan välitaajuuden puolikkaan verran vastaanotettavaa signaalia suurempi, kun paikallisoskillaat-tori-injektio on yläpuolinen. Ongelma tulee esiin nimenomaan 30 vastaanottokaistan alapäässä. Tällöin, kun vastaanotin kuuntelee vastaanottokaistan alapäässä, syntyvät harhatois-totaajuudet vastaanottokaistan yläpäähän, jossa etupään suodattamilla ei ole vaimennusta. Esimerkiksi NMT-puhelimes-sa vastaanottokaista on 25 MHz ja jos välitaajuus on pienem-35 pi kuin 2*25 MHz, eli 50 MHz, syntyy harhatoistosignaalien tasojen ollessa suuria haitallisia harhatoistoja, joiden taajuus on vastaanottokaistan yläpäässä. Kun vastaanotettava signaalitaajuus on vastaanottotaajuuskaistan yläpäässä, 2 86014 siirtyy harhatoistotaajuus vastaanottokaistan ulkopuolelle, jolloin sekoitinta edeltävät kiinteät suodattimet pystyvät poistamaan ne. Näin ollen ongelmat syntyvät nimenomaan vastaanottokaistan rf-signaalin ollessa kaistan ala-alueel-5 la.

Näitä harhatoistoja voidaan vähentää luonnollisesti käyttämällä riittävän suurta välitaajuutta. Voidaan myös poistaa harhatoistoja käyttämällä jänniteohjattua kaistanpäästö-10 suodatinta tai parantamalla sekoittimen ominaisuuksia ja ylipäänsä mitoittamalla käytetyt komponentit erittäin huolella. Jos harhatoiston synnyttävien signaalien taso on hyvin matala, ei välttämättä mitään erikoistoimenpiteitä tarvita. Kuitenkin tietyissä radiopuhelinjärjestelmissä on 15 puhelimelta vaadittava harhatoistovaimennus niin suuri, ettei vastaanotinta saada toimimaan vaadittujen spesifikaa-tioden mukaisesti ilman erillistä menetelmää harhatoiston vaimentamiseksi.

20 Tämä keksintö esittää menetelmän, jolla harhatoiston aiheuttavaa taajuutta voidaan vaimentaa myös silloin, kun väli-taajuus on pieni ilman, että jouduttaisiin ryhtymään niihin toimenpiteisiin, joita tähän asti tunnetulla tekniikalla on käytetty.

25

Menetelmälle on tunnusomaista, että ennen sekoittajaa on kytketty rf-signaalitien ja maan väliin jänniteohjattu imu-suodatin, joka ohjataan vaimentamaan taajuuskaistan yläalu-eella esiintyvää harhatoiston aiheuttavaa signaalia.

30

Keksinnön mukaiselle kytkennälle on tunnusomaista se, mitä on sanottu vaatimuksessa 4.

Imusuodatin on suodatin, joka päästää kaikki taajuudet 35 lukuunottamatta yhtä hyvin kapeata taajuuskaistaa. Sen taajuusvaste on lähes vakio kautta koko taajuusalueen kapeata kaistaa lukuunottamatta, jossa valmennus on suuri. Tällaiseen imusuodattimen ominaisuuteen perustuu tässä 3 86014 esitetty menetelmä. Menetelmässä käytetään ohjattavaa imusuodatinta, joka ohjataan vaimentamaan harhatoiston aiheuttavaa signaalia silloin, kun vastaanotetaan radiotaajuussig-naalia vastaanottokaistan alapäässä, jolloin harhatoiston 5 aiheuttaman signaalin taajuus on vastaanottokaistan yläpäässä. Kun vastaanottotaajuus on kaistan yläpäässä, kykenevät vastaanottimen etupään suodattimet vaimentamaan harhatoiston, joten imusuodatinta ei tarvitse välttämättä pitää kytkettynä, joskin se voidaan pitää kytkettynä.

10

Keksinnön mukaista menetelmää ja erästä kytkentää sen toteuttamiseksi selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa kuva 1 esittää menetelmän periaatetta, jossa harhatoistoa 15 aiheuttavat taajuudet poistetaan imusuodattimella, kuva 2 esittää mitattuja kiinteän suodattimen vasteita sekä yläkanavilla että alakanavilla käytettäessä keksinnön mukaista imusuodatinta.

20 Kuvassa 1 viitenumerolla 1 viitataan antennivahvistimen jälkeen kytkettyyn suodattimeen, josta rf-signaali viedään edelleen ensimmäiseen sekoittajaan (ei esitetty), jossa se siirretään välitaajuudelle (IF). Kuten edellä on jo esitetty • ” syntyy sekoittajassa silloin, kun vastaanotettava signaali ; 25 on vastaanottokaistan alapäässä, ja kun välitaaj uus on pienempi kuin kaksi kertaa vastaanottokaistan leveys, sekoi-: tustuloksena myös harhatoistosignaali, jonka synnyttävä taajuus on toimintataajuusalueen sisäpuolella (IF/2 tulo-taajuuden yläpuolella) ja jota siksi eivät kiinteät sekoi-30 tinta edeltävät suodattimet pysty poistamaan. Keksinnön mukaisesti kytketään rx-suodattimen 1 jälkeen imusuodatin 2. Suodatin kytketään suodattimen 1 ja piirin maan väliin. Imusuodatin 1 koostuu helix-resonaattorista 3 ja erilliskom-ponenteista: vastuksesta Rl, kondensaattoreista Cl, C2, 35 kelasta LI ja kapasitanssidiodista (varaktorista) Dl. Imu-suodattimen helix-resonaattorin keskitaajuus asetetaan tunnetulla tavalla halutuksi resonaattorissa olevan säätö-ruuvin avulla. Resonaattorin resonanssitaajuus on riippuvat- 4 86014 nen kapasitanssidiodin Dl ja kondensaattorin Cl sarjakytken-nästä. Tästä johtuu, että kapasitanssidiodin jännitteellä voidaan ohjata imusuodatinpiirin 2 estotaajuutta. Vastus Rl erottaa ohjaus jännitteen Vqj^j resonanssipiiristä. Sopi-5 valla kelan LI arvolla piiri on rinnakkaisresonanssissa imutaajuutta alemmalla taajuudella, jolloin vaimennus RFout/RFin on pieni. Kun vastaanotettavan signaalin taajuus on pieni, eli se on vastaanottokaistan alapäässä, ohjataan imusuodatin 2 vaimentamaan taajuuskaistan yläalueella esiin-10 tyvää harhatoiston aiheuttavaa signaalia. Imusuodattimen ohjausjännite Vq^j voi olla jatkuva, jolloin ohjausjännitettä muutetaan jokaisella vastaanottokanavalla niin, että imutaajuus kasvaa jokaisen kanavan vaihdon yhteydessä, tai se voi olla kaksitilainen, jolloin se kytketään 1-tilaan 15 (esim. 5 V) ja 0-tilaan (esim. 1 V) riippuen vastaanotetun radiosignaalin taajuudesta.

Keksinnön mukaisen kytkennän mitattu taajuusvaste on esitetty kuvassa 2. Kuvaajan vaaka-akselilla on taajuus 10 MHz/-20 ruutu ja pystyakselilla vaimennus 5 dB/ruutu. Viitenumerolla a merkitty kuvaaja on kiinteän suodattimen 1 taajuusvaste ilman imusuodatinta 2 ja viitenumerolla b merkitty kuvaaja kuvaa taajuusvastetta, kun keksinnön mukainen jänniteohjattu imusuodatin on kytketty kiinteän suodattimen 1 rinnalle 25 alakanavilla ohjausjännitteen VQhj ollessa 2 V. Kuvaajassa c on imusuodattimen ohjausjännite ollut 5 V ja imusuodatin on kytketty yläkanavilla. Jänniteohjatun imusuodattimen avulla voidaan saada noin 10 dB vaimennus harhatoiston aiheuttavalle taajuudelle, jolloin itse harhatoistovaimennus 30 paranee noin 20 dB. Kuvasta voidaan selvästi nähdä, että esimerkiksi käyrän b mukaan vaimennus kasvaa suuresti verrattuna kuvaajaan a. Jos vastaanottotaajuus on esim. 940 MHz, vaimenee siitä 15 MHz:n päässä oleva harhatoistoja aiheuttava taajuus noin 18 dB, joka riittää täyttämään 35 ahtaatkin spesifikaatiot. Käyristä voidaan myös havaita, että jänniteohjatulla imusuodattimella saadaan vaimennusta lisää myös yläpuoliselle estokaistalle, ts. yli 960 MHz:n taajuuksille. Lisävaimennusta voidaan tarvita, jos vastaan- 5 86014 ottojärjestelmä on sellainen, että paikallisoskillaattori-injektio on yläpuolinen eli välitaajuus on paikallisoskil-laattoritaajuus miinus rf-taajuus.

5 Edellä esitetyllä tavalla voidaan poistaa alhaisen välitaa-juuden käytön aiheuttamat harhatoisto-ongelmat. Alhainen välitaajuus tekee mahdollliseksi halvempien vastaanotin-komponenttien käytön ja yksinkertaistaa piirirakennetta. Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa monella 10 muullakin tavalla kuin on esitetty edellä. Resonaattorina voidaan käyttää mikroliuska- tai koaksiaaliresonaattoria. Erilliskomponenttien kytkentä voi olla myös erilainen. Olennaista on se, että resonaattori on jänniteohjattu. Jänniteohjaus voidaan ottaa esim. puhelimen logiikkapiiristä 15 sopivalla tavalla.

Claims (6)

6 86014

1. Menetelmä harhatoiston aiheuttavan radiotaajuisen signaalin vaimentamiseksi radiopuhelimen vastaanottaessa, jossa vastaanotettu rf-signaali vahvistetaan, suodatetaan 5 kiinteässä suodattimessa (1) ja viedään sekoittajaan siirrettäväksi välitaajuudelle, tunnettu siitä, että ennen sekoittajaa kytketään rf-signaalitien ja maan väliin ohjaus-jännitteellä (Vohj) ohjattava imusuodatin (2), jota ohjataan vaimentamaan vastaanottotaajuuskaistan yläalueella esiinty-10 vää harhatoiston aiheuttavaa radiotaajuista signaalia ja että ohjausjännitettä (V0hj) muutetaan siirryttäessä suu-rempitaajuuksiseen vastaanottokanavaan niin, että imutaajuus kasvaa jokaisen kanavan vaihdon yhteydessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjausjännite (Vq^j) voi saada kaksi vastaanotetun radiosignaalin taajuudesta riippuvaa tilaa, joista toinen on 1 (esim. 5 V) ja toinen 0 (esim. 1 V).

3. Kytkentä harhatoiston aiheuttavan radiotaajuisen sig naalin vaimentamiseksi radiopuhelimen vastaanottimessa, jossa vastaanotettu rf-signaali vahvistetaan, suodatetaan • kiinteässä suodattimessa (1) ja viedään sekoittajaan siir rettäväksi välitaajuudelle ja jossa ennen sekoittajaa on 25 rf-signaalitien ja kytkennän maan väliin kytketty imusuoda-: tin, tunnettu siitä, että imusuodatin on resonaattori (3), jonka resonanssitaajuutta voidaan säätää ohjausjännitteellä (vohj)' jonka arvo muuttuu vastaanottokanavan muuttuessa V * siten, että vastaanottokanavan taajuuden kasvaessa resonaat- 30 torin resonanssitaajuus kasvaa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että resonaattorin (3) toisen liittimen ja maan ·'·' väliin on kytketty kapasitiivinen elin (Cl, Dl), jonka 35 kapasitanssia voidaan muuttaa ohjaus jännitteellä (V0hj). 7 86014

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että kapasitiiviseen elimeen kuuluu kapasitanssidiodi (Dl). 5

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että rf-signaalitien ja resonaattorin (3) väliin on kytketty induktiivinen elin (LI), jonka avulla kytkentä on rinnakkaisresonanssissa imutaajuutta alemmalla taajuudella.