JP2009536795A - ノイズリダクションを持つ無線周波数信号の受信及び／又は送信用の装置 - Google Patents

Abstract

無線周波数信号の受信及び／又は送信用の装置は、無線周波数信号を捕捉するか、あるいは送信するアンテナ（８）、バンドパスフィルタ（９）、フィルタリングされた信号を増幅する少なくとも１つの低ノイズ増幅器（１１）、第１の高周波信号（Ｓ_VCO）を発生させる発振段（１）、上記第１の高周波信号の周波数をＭ（ここで、Ｍは１よりも大きい整数である）で分周して、第２の高周波信号（Ｓ_D）を発生させる少なくとも１つの周波数分周器（１４）、フィルタリングされ、かつ増幅された無線周波数信号（Ｓ_R）を、上記第１の高周波信号（Ｓ_VCO）と混合する少なくとも１つの第１のミクサユニット（１２）、及び、上記第１のミクサユニットにより供給された中間信号を、上記第２の高周波信号と混合して、ベースバンド信号（Ｉ_R，Ｑ_R）を作り出す少なくとも１つの第２のミクサユニット（１３）を含む。周波数が、上記バンドパスフィルタの周波数帯外にあって、かつ、１と２の間の係数Ｍ／Ｎ（ここで、Ｎは１よりも大きい整数である）だけ受信した無線周波数信号の周波数より高い周波数である第１の高周波信号（Ｓ_VCO）を発生させるように発振段（１）が構成されている。

Description

本発明は、ノイズリダクションを持つ無線周波数信号の受信及び／又は送信用の小電力装置に関する。この装置では、受信した無線周波数信号の周波数を下げるか、あるいは、送信されるベースバンド信号の周波数を上げるために、デュアル周波数コンバージョン（dual frequency conversion）が実行される。こうするために、この装置は、無線周波数信号の受信又は送信用のアンテナに接続されたバンドパスフィルタ、受信信号又は送信信号を増幅するための少なくとも１つの低ノイズ増幅器、及び発生した高周波信号を用いて発振段と分周器要素によりデュアル周波数コンバージョンを実行する第１のミクサユニットと第２のミクサユニットを含む。

この受信した無線周波数信号をベースバンド周波数まで下げるデュアル周波数コンバージョンが、一般的に必要である。これは、無線周波数信号を受信又は送信するときに、シングル周波数コンバージョン（single frequency conversion）の場合のいくつかの障害の問題を回避する。

米国特許出願第２００５／００１７８８７号は、デュアル周波数コンバージョンを実行して、一本のアンテナを用いて受信された無線周波数信号の周波数をベースバンド周波数まで下げることのできるまさに上記の無線周波数信号の受信及び送信用の装置を開示している。デュアル周波数コンバージョンはまた、同一アンテナにより送信される無線周波数信号を、ベースバンド信号に基づいて発生させるためにも実行される。

シングル周波数コンバージョンでは、上記発振段により発生して、上記ミクサユニットに供給される高周波信号は、その無線周波数信号の周波数にほぼ等しい周波数を持たなければならない。これらの無線周波数信号の周波数に、高調波周波数の障害信号が生じることがある。このミクサユニットの分離が制限されるから、これらの高周波信号の逆障害放射（reverse disturbance radiation）が、無線周波数信号の受信モードにおいてアンテナの方向に発生することがある。したがって、この無線周波数信号の周波数に等しい周波数の上記逆障害放射は、入力バンドパスフィルタでもフィルタリングされない。さらに、送信モードにおいて、上記発振段からの高周波信号に相当する周波数で生じる無線周波数信号が、この発振段に影響を及ぼしかねない。これらの送信無線周波数信号からの放射のために、発振段の電圧制御発振器は、所望の値よりも高い周波数の高周波信号を発生させがちである。

無線周波数信号の受信／送信装置での周波数変換中に、ノイズの問題が認められ、その問題が、一方では上記の増幅器及びミクサユニットと結びついており、また、他方では周波数変換中のイメージ周波数と結びついている。このイメージ周波数は、特に高周波数から低周波数への変換中に、有効なデータ信号を妨害して、それらの有効なデータ信号を、捕捉された無線周波数信号から除去しがちである。このミクサユニットの出力部におけるイメージ周波数信号のゲインは、一般に、上記の有効なデータ信号のゲインよりも大きく、これは、捕捉された無線周波数信号に含まれる情報の処理を複雑にすることがある。

特に、捕捉された無線周波数信号の周波数変換中にノイズの一部を低減させるために、無線周波数信号の受信及び／又は送信用の装置のいくつかの実施形態が、以前にすでに提案されている。この点に関しては、周波数が２ＧＨｚと５ＧＨｚに等しい無線周波数信号を、２つのフィルタ・アンテナを使用して受信し送信するこの種の装置を開示している国際特許出願第０３／００９４８３号を引用できる。デュアル周波数コンバージョンの動作中に、上記ミクサユニットの１つに対して特定のアークテクチュアを実装して、これらの変換された信号のイメージ周波数を除去する。電圧制御発振器は、周波数が２ＧＨｚ〜５ＧＨｚである第１の高周波信号を発生させて、第１の周波数変換後に、その中間周波数信号が１．５ＧＨｚに近づくように構成されている。

国際特許出願第０３／００９４８３号に提案されるこのソリューションは、イメージ周波数の障害信号を除去するか、あるいは減衰させるために、この種の無線周波数信号の受信及び／又は送信用の装置の構造をさらに複雑にする。第１の高周波信号の周波数は、捕捉又は送信される２つの無線周波数信号の周波数の範囲内にだけあるように決められる。この種の無線周波数信号の受信及び／又は送信用の装置は、多量の電気エネルギーを消費する。その結果、この装置は、電池、すなわち電気エネルギー蓄積装置から給電される小型携帯用機器には適合できない。

前の特許文書と同様に、特開平０５−２４４０３２号公報は、デュアルバンド周波数を持つ無線周波数信号の通信装置を開示している。無線周波数信号を受信するために、この装置は、第１のバンドパスフィルタ（８１０ＭＨｚ〜８２６ＭＨｚ）と第２のバンドパスフィルタ（１５０１ＭＨｚ〜１５１３ＭＨｚ）を含む。これらのバンドパスフィルタは、周波数が第１のバンドパスフィルタの周波数帯内にあるか、あるいは第２のバンドパスフィルタの周波数帯内にある無線周波数信号をフィルタリングするために、同一の受信アンテナに接続されている。これらの受信され、かつフィルタリングされた無線周波数信号の第１の周波数変換は、第１のバンドパスフィルタ又は第２のバンドパスフィルタでフィルタリングされた信号の周波数間の平均値に周波数が近いような第１の高周波信号を用いて、第１のミクサユニットによって実行される。このようにして、これらの中間信号の周波数は、３４４ＭＨｚに近い値のものである。

特開平０５−２４４０３２号公報において提案されるソリューションはまた、特にいくつかのバンドパスフィルタを使用することで、この通信装置の構造を非常に複雑にしている。この通信装置は、そのイメージ周波数と結びついているノイズを低減させるソリューションをまったくもたらさない。これらの受信され、かつフィルタリングされた無線周波数信号と混合される第１の高周波信号の周波数値を選択するだけで、第１のミクサの出力部の中間信号の周波数がつねに同一となるようにする。その結果、このイメージ周波数と結びついているノイズを単に低減させるだけの特定の手段はまったく与えられない。さらに、この種の通信装置は、多量の電気エネルギーを使い、したがって、電池、すなわち電気エネルギー蓄積装置から給電される小型携帯用機器には適合できない。

したがって、本発明の主目的は、従来技術の前述の欠点を克服するために、主として上記変換信号のイメージ周波数と結びついているノイズを容易に低減させる単純設計の無線周波数信号の受信及び／又は送信用の小電力装置を提供することである。さらに、スペースを節約するために、この単純構造の装置の要素をできる限り多く単一の集積回路に組み入れることができなければならない。

それゆえ、本発明は、発振段が第１の高周波信号を発生させるように構成されており、その周波数は、上記バンドパスフィルタの周波数帯外にあって、かつ、受信した無線周波数信号の周波数より１と２の間である係数Ｍ／Ｎ（ここで、Ｎは１よりも大きい整数である）だけ高い周波数であることを特徴とする前述の無線周波数信号の受信及び／又は送信用の小電力装置にかかわる。

本発明による無線周波数信号の受信及び／又は送信用の小電力装置の一利点は、周波数が、受信した無線周波数信号の周波数により決まった係数だけ高い周波数である第１の高周波信号を発生させることにより、第１のミクサユニットの入力部におけるイメージ周波数により発生するノイズの大幅な低減が得られるという事実にある。このようにして、後の復調動作を容易ならしめるために、これらの有効な信号への障害を少なくする。

好ましくは、第１の高周波信号の周波数は、捕捉された無線周波数信号の周波数に４／３の係数だけ高い周波数である。したがって、第１の周波数変換後、得られた中間信号は、無線周波数信号の周波数の値の１／３の周波数を持っている。このことは、第１の高周波信号の周波数に対して、周波数が４で分周される第２の高周波信号を用いれば、第２の周波数変換を容易に実行できることを意味している。したがって、２つの周波数変換動作の後で、ベースバンド信号、すなわちキャリア周波数が０に近いものが得られ、それにより、単純構造が用いられ、しかも、このイメージ周波数と結びついているノイズも大幅に低減される。

有利には、無線周波数信号の受信及び／又は送信用の小電力装置の構造は、特定のシールドをまったく用いないで、部品の数を減らして実現される。この小電力装置の大部分は、例えば０．２５μｍのＣＭＯＳ技術で作られた単一の集積回路に容易に組み入れることができる。その結果、上記バンドパスフィルタと、上記発振段用の水晶振動子を除き、他の要素のすべてが、この集積回路に組み入れられる。しかしながら、第１のミクサユニットの前にある組み入れられた低ノイズ増幅器は、このイメージ周波数の原因の１つであるから、したがって、上記発振段が、無線周波数信号の周波数よりも高い周波数にて高周波信号を発生させることは得策である。

この無線周波数信号の受信及び／又は送信用の小電力装置の目的、利点、特徴は、以下の図面で示される実施形態の下記説明を読めば、さらに明らかになろう。

以下の説明において、この技術分野の当業者にはよく知られている無線周波数信号を受信及び／又は送信する小電力装置の要素は、簡略化したやり方でのみ関係づけられている。この小電力装置は、例えば電気通信システムにおける携帯電話など、様々な用途に使用されるか、あるいは、ナビゲーション操作用にＧＰＳタイプの信号を受信するためにも、使用されるであろう。

図１は、本発明による無線周波数信号の受信及び／又は送信用の装置を、簡略化したやり方で示しており、特に、捕捉されるか、あるいは送信された信号への周波数変換動作用のための入力段を例示している。上記装置は、まず第１に、無線周波数信号を受信又は送信するアンテナ８と、低ノイズ増幅器（図示されてない）が先行するバンドパスフィルタ９とを含む。バンドパスフィルタ９は、選択ＳＡＷ（表面弾性波）型のバンドパスフィルタである。バンドパスフィルタ９は、スイッチ要素１０に直結されており、スイッチ要素１０を制御して、図１に示されるように、この装置を無線周波数信号の受信モードに切り替えるか、あるいは、無線周波数信号Ｓ_T送信モードに切り替えることができる。

無線周波数信号を受信するために、この装置はまた、スイッチ要素１０の後に、バンドパスフィルタ９でフィルタリングされた無線周波数信号を増幅する低ノイズ増幅器ＬＮＡ１１と、第１の周波数変換動作を実行する第１のミクサユニット１２とを含む。フィルタリングされ、かつ増幅された信号Ｓ_Rは、第１のミクサユニット１２において、発振段１により発生した第１の高周波信号Ｓ_VCOと混合される。こうして第１のミクサユニット１２で作り出された中間信号Ｓ_INRは、主として、フィルタリングされた無線周波数信号Ｓ_Rのキャリア周波数と、第１の高周波信号Ｓ_VCOの周波数との差に周波数が等しい信号である。

もちろん、本発明により、第１のミクサユニット１２の入力部において、一部、低ノイズ増幅器１１に起因するイメージ周波数に関するノイズを低減させるために、発振段１は、フィルタリングされ、かつ増幅された無線周波数信号Ｓ_Rのキャリア周波数よりＭ／Ｎの係数だけ高い周波数となるように周波数が決められている第１の高周波信号Ｓ_VCOを発生させるように構成されている。ＮとＭは整数であり、その場合、係数Ｍ／Ｎが１と２の間となるように、ＭがＮよりも大きいが、ただし２Ｎよりも小さい。数値Ｍは、好ましくは２の倍数である。第１の高周波信号の周波数はまた、入力バンドパスフィルタ９の周波数範囲外になければならない。これは、ミクサユニット１２では分離が限られているから、受信モードにおいて、入力バンドパスフィルタ９とアンテナを通した高周波信号放射がないようにしている。

この装置の好ましい実施形態により、発振段１は、フィルタリングされ、かつ増幅された信号Ｓ_Rの周波数の４／３に周波数がほぼ等しい第１の高周波信号を発生させるように構成されている。このようにして、第２の周波数変換動作では、第１の高周波信号に基づいて、単純設計のマスタースレーブ分周器１４、例えば４の分周器を用いて、第２の高周波同相・直交信号Ｓ_Dを発生させることが可能である。

図２は、第１のミクサユニットの入力部においてイメージ周波数に関係したノイズの影響を少なくするために、受信した無線周波数信号の周波数よりも高い周波数にて第１の高周波信号を発生させるという利点を充分に示している。本発明により、この第１のミクサユニットの入力部において、一部低ノイズ増幅器に起因するイメージ周波数の値は、これらの第１の高周波信号の周波数が受信した無線周波数信号の周波数の４／３に固定されているときに、これらの受信した無線周波数信号の周波数ｆ_Rの５／３である。しかしながら、これらの第１の高周波信号の周波数が、従来のように、受信した無線周波数信号の周波数の２／３に固定されているときには、この第１のミクサユニットの出力部におけるイメージ周波数の値は、これらの受信した無線周波数信号の周波数ｆ_Rの１／３である。その結果、本発明により、これらのイメージ周波数信号のゲインとノイズレベルは、捕捉された無線周波数信号の周波数よりも周波数が低い第１の高周波信号を用いる従来のソリューションのものよりもさらに小さいことに留意されよう。

従来のソリューションでは、このイメージ周波数に関する有害ノイズは、４．５ｄＢ程度であるが、しかるに、本発明により、この有害ノイズはほんの１．５ｄＢにすぎない。したがって、低ノイズ増幅器により増幅された有効な信号に対して、この有害ノイズに３ｄＢという大幅な低減が得られる。これは、これらの有効な信号に対してノイズを最小限に抑えることが非常に重要である小電力装置において、かなりの強みである。この装置のアーキテクチャがどうであれ、無線周波数信号の受信中に、ノイズを０．５ｄＢでさえ減らすことは、もはや困難である。さらに、部品の数を減らしても、本発明による小電力装置は、捕捉された無線周波数信号に含まれるデータを容易に復調できる。したがって、この小電力装置は、腕時計又は携帯電話などの小型サイズの機器に適合できる。

１と２の間の係数だけ無線周波数信号の周波数より高い周波数である第１の高周波信号用の周波数を選択すると、周波数変換中に高調波周波数が発生しなくなることにも留意されたい。

図１を参照すると、この装置の発振段１は、第１の高周波信号Ｓ_VCOを発生させるために、主として、電圧制御発振器ＶＣＯ６を備えた周波数シンセサイザーを含む。この発振段１はさらに、水晶振動子２を備えた基準発振器ユニット３、基準発振器ユニット３の基準信号の周波数を、電圧制御発振器ＶＣＯ６からの信号の周波数（分周器７において、係数ｎで分周される）と比較する位相周波数検出器４も含む。位相周波数検出器４から出た制御信号は、ローパスフィルタ５でフィルタリングされて、上記位相周波数検出器４に供給された信号の比較に応じて、電圧制御発振器６用の制御電圧を生じさせる。

基準発振器ユニット３からの基準信号の周波数は、８ＭＨｚ程度である一方、第１の高周波信号の周波数は、１．２ＧＨｚ程度である。この高周波は、６００ＭＨｚ程度の従来の周波数と比べて、この装置の電力消費を最小限高めるにすぎない。この装置は、バンドパスフィルタ９で定められる周波数範囲に応じて、キャリア周波数が９００ＭＨｚに近い無線周波数信号を捕捉できる。

この装置はさらに、中間信号Ｓ_INRの第２の周波数変換動作を実行する第２のミクサユニット１３も含む。この第２のミクサユニット１３は、それぞれ同相と直交位相の第２の高周波信号を、中間信号Ｓ_INRにそれぞれ混合する２つのミクサ（図示されてない）から成っている。第２のミクサユニット１３の上記２つのミクサにより作り出された信号は、中間信号Ｓ_INRの周波数と、第２の高周波信号Ｓ_Dの周波数との差に周波数が等しい信号である。本発明の好ましい実施形態において、第２の高周波信号の周波数が、上記中間信号のキャリア周波数にほぼ等しいので、２つの出力信号、すなわち同相信号Ｉ_Rと直交信号Ｑ_Rは、キャリア周波数が０に近いベースバンド信号である。

もちろん、サンプリングされ、かつ定量化された出力信号（Ｉ_RとＱ_R）を供給するために、第２のミクサユニット１３の出力部には制御利得増幅器（controlled gain amplifier）が設けられ、その後に、アナログ／デジタル変換器が設けられてもよい。

無線周波数信号を送信するために、この装置はまた、第１の周波数変換動作を実行して、ベースバンド信号（Ｉ_TとＱ_T）の周波数を上げる第３のミクサユニット１５を含んでもよい。この第３のミクサユニット１５は、第２の高周波同相・直交信号Ｓ_Dをそれぞれ、ベースバンド信号（Ｉ_TとＱ_T）と混合するために、下記の図３に示されるように、後に加算器が続く２つのミクサから成っている。中間送信信号Ｓ_INTは、周波数が第２の高周波同相・直交信号Ｓ_Dの周波数に一致する第３のミクサユニット１５の加算器の出力部から供給される。これらの中間送信信号の周波数は、好ましくは、送信される無線周波数信号Ｓ_Tの周波数の１／３に等しい。

この装置はさらに、発振段１により発生した第１の高周波信号Ｓ_VCOを用いて、中間送信信号Ｓ_INTの周波数を高める第４のミクサユニット１６も含む。第４のミクサユニット１６は無線周波数信号を供給し、また、それらの信号が電力増幅器（パワーアンプ）１７により増幅される。増幅された無線周波数信号Ｓ_Tは、スイッチ要素１０とバンドパスフィルタ９を通って、アンテナ８により送信される。

図３は、無線周波数信号Ｓ_Tを送信するこの装置の一部の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は、この装置が送信モードにある場合に、図１を参照して述べられたものとほぼ同等である。

無線周波数信号を送信するために、この装置は、第１の周波数変換動作を実行する第３のミクサユニット１５を含む。この第１の周波数変換動作は、送信されるデータ信号Ｉ_Tとデータ信号Ｑ_Tの周波数を高める。これらの周波数はベースバンドの周波数であり、すなわち、キャリア周波数が０に近いものである。この第３のミクサユニット１５は、第１のミクサ１５ａ、第２のミクサ１５ｂ、及び、第１のミクサ１５ａと第２のミクサ１５ｂから出た信号を加算する加算器１５ｃから成っている。

この第１の周波数変換動作では、第２の高周波同相信号Ｓ_Iと第２の高周波直交信号Ｓ_Qを供給するために、第１の高周波信号Ｓ_VCOの周波数は、第１の２分周器１４ａと第２のマスタースレーブ２分周器１４ｂにより４で分周されなければならない。第１のミクサ１５ａは、同相信号Ｉ_Tを、第２の高周波同相信号Ｓ_Iと混合する一方、第２のミクサ１５ｂは、直交信号Ｑ_Tを、第２の高周波直交信号Ｓ_Qと混合する。第１のミクサ１５ａと第２のミクサ１５ｂから出た信号は、加算器１５ｃにおいて加算されて、これらの第２の高周波信号の周波数に相当する周波数にて、中間送信信号Ｓ_INTを供給する。

第２の周波数変換動作は、中間信号Ｓ_INTと第１の高周波信号Ｓ_VCOを受け取る第４のミクサユニット１６を用いて実行される。この第４のミクサユニット１６からの有効な出力無線周波数信号のキャリア周波数は、本発明により、これらの第１の高周波信号の周波数より３／４だけ低い周波数である。ミクサユニット１６の出力部において、これらの無線周波数信号の周波数の５／３の値である第４の障害信号のイメージ周波数は、ローパスフィルタ１８で容易にフィルタリングされる。したがって、これらのフィルタリングされた信号は、この装置のアンテナで送信できる無線周波数信号Ｓ_Tを供給するために、電力増幅器１７で、まったく障害信号なしに増幅できる。ローパスフィルタ１８がなければ、障害信号は、これらの有効な信号と同じやり方で増幅され、それにより、電力増幅器１７中でエネルギーが無駄使いされる。

図４は、無線周波数信号Ｓ_Tを送信するこの装置の一部の第３の実施形態を示している。

無線周波数信号を送信するために、この装置は、第１の周波数変換動作を実行する第３のミクサユニット１５を含む。この第１の周波数変換動作は、送信されるデータ信号Ｉ_Tとデータ信号Ｑ_Tの周波数を高める。これらの周波数はベースバンドの周波数であり、すなわち、キャリア周波数が０に近いものである。この第３のミクサユニット１５は、第１のミクサ１５ａと第２のミクサ１５ｂから成っている。

この第１の周波数変換動作では、第１の高周波信号Ｓ_VCOの周波数は、第２の実施形態については、４で分周されなければならない。こうするために、この分周は、第３の高周波同相信号Ｓ_Iと第３の高周波直交信号Ｓ_Qを供給する第１のマスタースレーブ２分周器１４ａと、それに続き、第１のマスタースレーブ２分周器１４ａから、これらの分周された同相信号を受け取る第２のマスタースレーブ２分周器１４ｂとで行われる。したがって、第２のマスタースレーブ２分周器１４ｂは、第２の高周波同相信号Ｓ_Iと第２の高周波直交信号Ｓ_Qを供給する。第１のミクサ１５ａは、同相信号Ｉ_Tを、第２の高周波同相信号Ｓ_Iと混合して、第１の中間送信同相信号Ｓ_INT1を供給する。第２のミクサ１５ｂは、直交信号Ｑ_Tを、第２の高周波直交信号Ｓ_Qと混合して、第２の中間送信直交信号Ｓ_INT2を供給する。したがって、第１の中間送信同相信号Ｓ_INT1と第２の中間送信直交信号Ｓ_INT2の周波数は、これらの第２の高周波信号の周波数に相当する。

第２の周波数変換動作は、第４のミクサユニット１９を用いて行われる。この第４のミクサユニット１９は、第１のミクサ１９ａ、第２のミクサ１９ｂ、及び、第１のミクサ１９ａと第２のミクサ１９ｂによって供給された信号を加算する加算器１９ｃを含む。第１のミクサ１９ａは、中間同相信号Ｓ_INT1を第３の高周波同相信号Ｓ_I’と混合し、第２のミクサ１９ｂは、中間直交信号Ｓ_INT2を第３の高周波直交信号Ｓ_Q’と混合する。第４のミクサユニット１９から出た信号は無線周波数信号であって、これらの無線周波数信号が最終的に電力増幅器１７で増幅されて、それらの増幅された無線周波数信号Ｓ_Tを、この装置のアンテナで送信できるようにしている。

無線周波数信号を送信する装置の一部のこの第３の実施形態では、ＳＳＢ（単側波帯変調）タイプのデュアル周波数コンバージョン変調を実行できることに留意されたい。この場合に、第４のミクサユニット１９の出力部に、フィルタリングされるイメージ周波数がないとすれば、上記の構造から、電力増幅器１７の前に、イメージ周波数用のフィルタが省かれる。これら２つの周波数変換を正確に実行するために、第１の分周器１４ａと第２の分周器１４ｂで周波数を分周しなければならない第１の高周波信号Ｓ_VCOを供給することも得策である。しかしながら、第３の高周波同相信号と第３の高周波直交信号を直接に供給して、第４のミクサユニット１９の中で混合する発振器を提供することは困難であろう。

いま述べた説明から、ノイズリダクションを持って無線周波数信号を受信及び／又は送信する小電力装置の複数の変形例は、併記の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲から逸脱しなければ、当業者で案出できる。捕捉される無線周波数信号の中心周波数を検出すれば、その発振段を校正して、第１の高周波信号を発生させることができるであろう。電力増幅器１７と上記２つのミクサユニットによって形成されるアセンブリは、無線周波数信号の受信と送信の両方に対して利用できよう。

本発明による無線周波数信号の受信及び／又は送信用の装置の第１の実施形態を示す。 発振段により発生する第１の高周波信号の周波数の関数として、イメージ周波数での障害信号レベルを示す第１のミクサユニットの出力部における増幅され、かつ変換された信号のゲイン及びノイズの２つのグラフを示す。 本発明により無線周波数信号を送信する装置の一部の第２の実施形態を示す。 本発明により無線周波数信号を送信する装置の一部の第３の実施形態を示す。

Claims (8)

1. 装置のアンテナ（８）により捕捉されるか、あるいは送信される無線周波数信号をフィルタリングするバンドパスフィルタ（９）と、
   前記バンドパスフィルタによりフィルタリングされた信号を増幅する少なくとも１つの低ノイズ増幅器（１１）と、
   第１の高周波信号（Ｓ_VCO）を発生させる発振段（１）と、
   第２の高周波信号（Ｓ_D）を発生させるために、前記第１の信号の周波数をＭ（Ｍは１よりも大きい整数）で分周する少なくとも１つの周波数分周器（１４）と、
   フィルタリングされ、かつ増幅された無線周波数信号（Ｓ_R）を、前記第１の高周波信号（Ｓ_VCO）と混合して、前記無線周波数信号のキャリア周波数と前記第１の信号の周波数との差に周波数が等しい中間信号（Ｓ_INR）を作り出す少なくとも１つの第１のミクサユニット（１２）と、
   前記第１のミクサユニットにより供給された前記中間信号を前記第２の高周波信号と混合して、前記中間信号の周波数と、前記第２の高周波信号の周波数との差に周波数が等しい出力信号（Ｉ_R，Ｑ_R）を作り出す少なくとも１つの第２のミクサユニット（１３）と、
   を含み、
   周波数が、前記バンドパスフィルタの周波数帯外にあって、かつ、１と２の間の係数Ｍ／Ｎ（ここで、Ｎは１よりも大きいが、ただし、Ｍよりも小さい整数である）だけ前記受信した無線周波数信号の周波数より高い周波数である第１の高周波信号（Ｓ_VCO）を発生させて、これらの変換された信号のイメージ周波数に結びついているノイズを低減させるように前記発振段（１）が構成されていることを特徴とする、無線周波数信号の受信及び／又は送信用の小電力装置。
2. 前記第１の高周波信号の周波数が、係数Ｍ／Ｎ（ここで、Ｍは２の倍数であって、好ましくは４に等しく、Ｎは好ましくは３に等しく係数を４／３に等しくする）だけ、前記受信した無線周波数信号の周波数より高い周波数であり、かつ前記周波数分周器（１４）が４分周器であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記周波数分周器（１４）が、第２の高周波同相信号（Ｓ_I）と第２の高周波直交信号（Ｓ_Q）を発生させるマスタースレーブ・タイプのものであり、かつ、前記第２のミクサユニット（１３）が、前記中間信号（Ｓ_INR）を前記第２の高周波同相信号と混合して、同相ベースバンド出力信号（Ｉ_R）を供給する第１のミクサと、前記中間信号（Ｓ_INR）を前記第２の高周波直交信号と混合して、直交ベースバンド出力信号（Ｑ_R）を供給する第２のミクサとを含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の装置。
4. 前記発振段（１）が、水晶振動子（２）を備えた基準発振器ユニット（３）と、前記基準発振器ユニット（３）からの基準信号の周波数を、電圧制御発振器（６）からの信号の周波数（発振用の分周器（７）において、係数ｎで分周される）と比較する位相周波数検出器（４）と、前記位相周波数検出器（４）に供給された信号の比較に応じて、前記電圧制御発振器（６）用の制御電圧を生じさせて、前記電圧制御発振器が前記第１の高周波信号を発生させるようにするローパスフィルタ（５）とを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の装置。
5. 前記発振段が、装置のアンテナ（８）により捕捉された無線周波数信号の周波数の検出に基づいて、第１の高周波信号を発生させるように構成されている請求項４に記載の装置。
6. 前記バンドパスフィルタ（９）と前記低ノイズ増幅器（１１）との間にスイッチ要素（１１）を含み、それにより、装置が、同一アンテナ（８）を使って、ＲＦ受信モードに切り替えられるか、あるいは、ＲＦ送信モードに切り替えられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の装置。
7. 無線周波数信号を送信するために、同相ベースバンド・データ信号（Ｉ_T）を前記第２の高周波同相信号（Ｓ_I）と混合する第１のミクサ（１５ａ）、直交ベースバンド・データ信号（Ｑ_T）を前記第２の高周波直交信号（Ｓ_Q）と混合する第２のミクサ（１５ｂ）、及び、前記第１のミクサ（１５ａ）からの出力信号と前記第２のミクサ（１５ｂ）からの出力信号を加算して中間送信信号（Ｓ_INT）を提供する加算器（１５ｃ）を含む第３のミクサユニット（１５）を含み、かつ、前記中間送信信号（Ｓ_INT）を前記第１の高周波信号（Ｓ_VCO）と混合して無線周波数信号を供給する第４のミクサユニット（１６）を含み、さらに、前記無線周波数信号がローパスフィルタ（１８）によりフィルタリングされ、かつ第２の電力増幅器（１７）により増幅されて、装置のアンテナにより送信されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の装置。
8. 無線周波数信号を送信するために、同相ベースバンド・データ信号（Ｉ_T）を前記第２の高周波同相信号（Ｓ_I）と混合して、中間同相信号（Ｓ_INT1）を供給する第１のミクサ（１５ａ）と、直交ベースバンド・データ信号（Ｑ_T）を前記第２の高周波直交信号（Ｓ_Q）と混合して、中間直交信号（Ｓ_INT2）を供給する第２のミクサ（１５ｂ）とを含む第３のミクサユニット（１５）を含み、かつ、前記周波数分周器が、第３の高周波同相信号（Ｓ_I’）と第３の高周波直交信号（Ｓ_Q’）を供給するための前記第１の高周波信号用の第１のマスタースレーブ２分周器（１４ａ）と、前記第２の高周波同相信号と前記第２の高周波直交信号を供給するための第２のマスタースレーブ２分周器（１４ｂ）とを含み、さらに、前記中間同相信号（Ｓ_INT1）を前記第３の高周波同相信号（Ｓ_I’）と混合する第１のミクサ（１９ａ）、前記中間直交信号（Ｓ_INT2）を前記第３の高周波直交信号（Ｓ_Q’）と混合する第２のミクサ（１９ｂ）、及び、第２の電力増幅器（１７）で増幅され、かつ装置のアンテナを介して送信される無線周波数信号を供給するために、前記第４のミクサユニットの前記第１のミクサ（１９ａ）と前記第２のミクサ（１９ｂ）からの出力信号を加算する加算器（１９ｃ）を含む第４のミクサユニット（１９）を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の装置。

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