JP4824759B2 - エッジトランシーバ・アーキテクチャ及びこれに関連する方法 - Google Patents

Description

（発明の分野）
本発明の好適例は無線通信に関するものであり、特にこうした通信に使用されるトランシーバ回路に関するものである。

（発明の背景）
トランシーバは、例えば無線装置を含む多くの通信システムにおいて使用されている。トランシーバは、装置における送信動作及び受信動作に共に用いることができる。トランシーバは、ベースバンド・プロセッサ、アンテナ、及びシステムの関係回路の間に結合されることが多い。受信方向では、入力される無線周波数（ＲＦ）信号がトランシーバによって受信され、トランシーバはこれらの信号を、ベースバンド・プロセッサによって処理するためのより低い周波数にダウンコンバートする。送信方向では、入力のベースバンドデータがトランシーバに供給され、トランシーバはこれらのデータを処理して、より高い周波数、例えばＲＦ周波数にアップコンバートする。そしてアップコンバートされたＲＦ信号は電力増幅器（ＰＡ：Power Amplifier、パワーアンプ）に渡され、増幅されてアンテナ経由で送信される。

従って、トランシーバはベースバンド領域とＲＦ領域との間のインタフェースとして作用する。トランシーバが実行する種々のタスクのうちには、ダウンコンバージョン及びアップコンバージョン、変調及び復調、及び関係する他のタスクがある。トランシーバは、これに結合されたベースバンド・プロセッサによって制御されることが多い。一方、トランシーバは電力増幅器に結合され、電力増幅器は適切に調整されたＲＦ信号を発生してアンテナ経由で送信する。送信方向では、トランシーバはＲＦ信号を電力増幅器に供給し、電力増幅器は、所定の変調形式用の利得（ゲイン）及びランプ（信号の傾き）情報に基づいて信号を増幅する。異なる無線通信プロトコルは異なる変調方式を実現する。例えば、グローバルシステム・フォー・モバイル・コミュニケーション（ＧＳＭ：Global System for Mobile Communication、欧州のディジタル携帯電話方式）システムは、音声／データ用のガウスフィルタ最小偏移変調（ＧＭＳＫ：Gaussian Minimum Shift Keying）方式を含む種々の変調方式を実現することができる。さらに、エンハンスト・データレート・フォーＧＳＭエボリューション（ＥＤＧＥ：Enhanced Data Rates for GSM Evolution、ＧＳＭベースのデータ通信システム）のようなＧＳＭへの拡張は、８位相偏移変調（８−ＰＳＫ：Phase Shift Keying）変調方式のような他の変調方式を使用する。

特定の無線プロトコルにおける一部のＰＡはリニア（線形）モードで動作する。他のＰＡは飽和モードで動作することができる。ＧＳＭＫ方式は一般に飽和モードで送信し、飽和モードでは、送信されるデータは、バーストの有用部分の期間中に電力対時間で測定すれば一定振幅でＰＡから出力される。これとは対照的に、８−ＰＳＫ変調は一般にリニアモードを必要とし、リニアモードでは、バーストの有用部分の期間中に電力対時間で測定すれば時間変化する振幅がＰＡから出力される。しかし、ＥＤＧＥ機能を含む特定の無線アーキテクチャは飽和モードのＰＡを８−ＰＳＫ変調に使用しようとする。これらのアーキテクチャでは、一般に極変調と称される技術が一般的に用いられる。極変調アーキテクチャは、分離した振幅経路と位相／周波数経路とを含む。極ループと称される極変調の変形が存在し、ここでは上記分離した振幅経路及び位相／周波数経路が何らかの形で、フィードバックループの一部として存在する。両方の場合（極変調及び極ループ）において、深刻な信号劣化を避けるために、振幅経路が含む回路の遅延は、位相経路を通る遅延に非常に近く一致していなければならない。生産環境では、処理、電源電圧、周波数、出力電力、及び温度におけるすべての変動にわたって遅延を一致させて、基本的に困難な設計及び製造上の挑戦を生み出すべきである。ＰＡの伝達関数が出力電力の範囲にわたって変化すると共に、極ループがそのフィードバックループにより不安定になり、ＰＡに損傷を生じさせ得るか、ハンドセットに着信を欠落させ得る。外部ループフィルタは、ハンドセットのプリント回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）、ＰＡ、及び他の妨害及び雑音（ノイズ）源への不所望な寄生結合を許すことによって較正を複雑にする。

準拠する第２及び第３世代（３Ｇ）移動局用のサード・ジェネレーション・パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ：Third Generation Partnership Project、第３世代移動体通信の標準化団体）仕様は、８−ＰＳＫについては400kHzの周波数オフセットにおける-54dBcの最大スペクトル電力密度を要求する。ハンドセット製造者は一般に、-60dBcを上回らない電力がトランシーバから生成されることを要求する。約30nsの遅延の不整合により、スペクトルはこの仕様にわすかに及ばない。従って、極アーキテクチャにおいて８−ＰＳＫの特徴を実現する挑戦が存在し、そしてより適した無線アーキテクチャの必要性が存在する。

（発明の概要）
本発明の１つの態様は、複数の伝送経路を有する装置を含む。特に、第１伝送経路は、ベースバンドデータを第１動作モードで受信し処理して、共通出力経路経由で出力するためのＲＦ信号を発生するように構成することができる。第２伝送経路は、ベースバンドデータを第２動作モードで受信し処理して、上記共通出力経路経由で出力するための上記ＲＦ信号を発生するように構成することができる。一例として、これらの異なる動作モードはＧＳＭＫモード及び８−ＰＳＫモードに相当し得る。一部の好適例は、上記第１伝送経路の少なくとも一部分を上記第２動作モードにおいて再使用可能にして無変調（非変調）のキャリア（搬送波）信号を上記第２伝送経路に供給する装置内で実現することができる。

種々の好適例において、上記第１伝送経路が、第１ミキサの出力及び第２ミキサのフィードバック信号を受信するように結合された位相検出器を有するオフセット位相ロックループ（位相同期ループ）（ＯＰＬＬ：Offset Phase Locked Loop）を含むことができる。このＯＰＬＬはさらに、上記位相検出器の出力を受信してフィルタ処理するフィルタ、及びこのフィルタの出力に結合され、上記第１動作モードでは変調信号を出力し、上記第２動作モードでは無変調の信号を出力する局部発振器を含むことができる。

本発明のさらに他の態様は、複数の伝送経路を含むシステムに指向したものであり、これらの伝送経路の少なくとも１つは電力増幅器に結合されている。より詳細には、第１伝送経路は、第１ベースバンドデータを受信してＧＭＳＫモードにおけるＧＭＳＫのＲＦ信号を発生するように構成されているのに対し、第２伝送経路は、第２ベースバンドデータを受信して８−ＰＳＫモードにおける８−ＰＳＫのＲＦ信号を発生するように構成されている。第２伝送経路は、８−ＰＳＫ動作モード中には無変調のキャリア信号を第１伝送経路から受信し、さらにＧＭＳＫ動作モード中には、上記ＧＭＳＫのＲＦ信号のバッファとして動作するように動作する。第１伝送経路はＯＰＬＬを含むことができ、第２伝送経路は、第２ベースバンドデータを受信するように結合されたアナログ増幅器、このアナログ増幅器の出力に結合されたフィルタ、及びこのフィルタの出力に結合され、８−ＰＳＫ動作モードにおいて、第２バースバンドデータを第１伝送経路からの無変調のキャリア信号と混合するミキサを含むことができる。

本発明のさらに他の態様は、第１入力ベースバンド信号がトランシーバの第１伝送経路に供給され、第２入力ベースバンド信号がトランシーバの第２伝送経路に供給される方法に指向したものである。第１入力ベースバンド信号は第１無線通信プロトコルのものであり、第２入力ベースバンド信号は第２無線通信プロトコルのものである。第１入力ベースバンド信号を第１伝送経路のＯＰＬＬにおいて処理して第１ＲＦ信号を得ることができ、第２伝送経路において上記ＯＰＬＬの無変調の出力信号を第２入力ベースバンド信号で変調することによって第２ＲＦ信号を発生することができる。

本発明の好適例は適切なハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアで実現することができる。この目的のために、１つの好適例は無線伝送用のシステムにおいて実現することができる。さらに他の好適例は、追加的構成要素を伴うトランシーバのような集積回路を含むシステムを含むことができる。

（実施例の詳細な説明）
本発明の実施例によるトランシーバは、マルチモード無線通信に対応するハンドセットにおいて使用することができる。例えば、実施例によるトランシーバをＧＳＭシステムにおいて使用して、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service：ＧＳＭ方式に基づくパケット通信システム）及びＥＤＧＥ通信方式を含む種々の通信プロトコルのサポートを提供することができる。従って、このトランシーバはＧＭＳＫ変調方式及び８−ＰＳＫ変調方式を共にサポートすることができる。

この目的のために、本発明の実施例によるトランシーバは、複数の伝送経路を含んで種々の変調方式をサポートし、そして複数のプロトコルによる通信を提供することができる。さらに、サイズ及び電力消費の低減を可能にするために、これらの伝送経路の一部分を両方式において再使用して、トランシーバ設計において必要な回路を低減することができる。さらにその上、種々の実施例では、種々の伝送経路の回路は低雑音回路を含んで、いずれの通信プロトコルの性能も劣化させずに、並びに、ハンドセットの受信帯域の近くに位置する周波数の空間波における妨害を生じさせる漏洩を回避して、複数の方式による通信を可能にすることができる。

種々の量の回路を、複数プロトコルの異なる変調方式用に再使用することができる。例えば、一部の具体例では、第１伝送経路のオフセット位相ロックループ（ＯＰＬＬ）を複数の動作モードにおいて再使用することができる。このＯＰＬＬは、ＧＭＳＫモードにおいて入力ベースバンドデータ（例えば同相及び直交（Ｉ／Ｑ）の複合信号）によって変調することができる。こうしたＯＰＬＬ回路は、８−ＰＳＫ動作モードにおける局部発振器（ＬＯ）として再使用することができる。このようにして、ＯＰＬＬの最小雑音の特徴が、ＧＭＳＫ動作モード及び８−ＰＳＫ動作モードの両方において改善された信号対雑音比（ＳＮＲ）を助力することができる。多くの実現において、従来のリニア伝送アーキテクチャとは異なり、送信表面弾性波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）フィルタを必要でなくすることができる。例えば、第２伝送経路のミキサ及びディジタル可変利得（出力）増幅器（ＤＶＧＡ：Digital Variable Gain Amplifier）は２つのモードで使用することができる。８−ＰＳＫ動作モードでは、ミキサ／ＤＶＧＡは、入力ベースバンド信号を所望の送信周波数にアップコンバートするように動作する。このミキサはさらにＧＭＳＫモードでも動作することができ、ＧＭＳＫモードでは、このミキサは実質的に、ＯＰＬＬから受信した変調信号用のバッファとして動作する。この動作モードでは、このミキサはＧＭＳＫ動作モード用の所望の飽和レベルに対応する固定出力電力レベルを提供することができる。

ここで図１を参照しながら説明し、図１に、本発明の実施例によるトランシーバのブロック図を示す。図１に示すように、トランシーバ１１０は、無線装置、例えばセルラ電話ハンドセット、パーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant、個人用携帯情報端末）または他のこうした装置のようなシステム１００において実現することができる。トランシーバ１１０は受信回路及び送信回路を共に含むことができるが、図１の実施例では簡単のため送信回路のみを示している。図１に示すように、トランシーバ１１０はベースバンド・プロセッサ１０に結合されている。従って、ベースバンド通信はトランシーバ１１０とベースバンド・プロセッサ１０との間に発生し得る。トランシーバ１１０はさらに電力増幅器（ＰＡ）１８０に結合され、電力増幅器１８０はアンテナスイッチ１９０に結合され、アンテナスイッチ自体はアンテナ１９５に結合されている。本発明の実施例によれば、トランシーバ１１０は、一具体例では受信及び送信経路、及びこれらの経路用の種々の制御回路を含む単一集積回路（ＩＣ）のトランシーバの形に構成することができる。さらにその上、一部の具体例では、上記伝送経路はダイレクト・アップコンバージョンの送信機とすることができる。

さらに図１を参照すれば、トランシーバ１１０は、ベースバンド・プロセッサ１０からのベースバンド信号の受信し処理してＲＦ出力をＰＡ１８０に供給することを可能にする種々の回路を含む。従って、トランシーバ１１０は、ベースバンド・インタフェース１１５を含んでベースバンド・プロセッサ１０への結合を提供する。ベースバンド・インタフェース１１５はマルチプレクサ（多重器）１２０に結合され、マルチプレクサ１２０は、動作モード（例えばＧＭＳＫモードまたは８−ＰＳＫモード）に応じて異なる経路に出力を供給するように制御される。図１に示すように、ベースバンド・インタフェース１１５は双方向の様式でベースバンド・プロセッサ１０に結合されて、ベースバンドのＩ及びＱ信号の送信及び受信、並びにベースバンド・プロセッサ１０からの入力制御信号（例えばランプ入力（ＲＡＭＰＩＮ）信号）の受信を可能にする。もちろん、トランシーバ１１０の動作を制御するための追加的な制御信号を、ベースバンド・プロセッサ１０からさらに受信することができる。一例として、ベースバンド・プロセッサ１０は、トランシーバ１１０を通過してＰＡ１８０を制御する制御信号を供給することができる。なお、ベースバンド・プロセッサ１０からの入力ランプ信号は、ベースバンド・プロセッサ１０内のランプ・ディジタル−アナログ変換器（ＲＤＡＣ）によって発生されるアナログ信号とすることができる。種々のベースバンド・プロセッサ及び電力増幅器を伴うトランシーバ１１０の使用を提供するために、ランプ値を関連するＰＡに渡す種々の様式を提供するための回路を実現することができ、これについては以下に説明する。

種々の実現では、マルチプレクサ１２０は入力ベースバンド信号を、複数の伝送経路のうち選択したものに供給することができる。従って、図１の実施例は、異なる伝送経路が存在する二重のトランシーバ設計を示す。これらの異なる経路は、異なる動作モードにおいて異なるように制御することができる。例えば上述したように、ＧＭＳＫモードでは、入力Ｉ／Ｑ信号はＯＰＬＬを含む第１伝送経路に供給されるのに対し、８−ＰＳＫモードでは、入力Ｉ／Ｑ信号はミキサ／ＤＶＧＡを含む第２伝送経路に供給される。

ＧＭＳＫモードでは、Ｉ及びＱデータはミキサ１３０を含む第１伝送経路に供給され、ミキサ１３０は、約500MHzの周波数で動作する中間周波数（ＩＦ）ミキサとすることができ、入力信号を周波数シンセサイザ１２５によって供給される周波数と混合するように制御される。周波数シンセサイザイ１２５からミキサ１３０に供給される信号は、入力ベースバンドＩ信号及びＱ入力信号を所望の中間周波数にアップコンバートするために使用される。種々の実現では、周波数シンセサイザ１２５からミキサ１３０に供給されるＩＦ信号を固定値に設定することができる。本明細書で説明した目的のために、こうした信号を固定周波数Ｄで供給することができる。従って、ミキサ１３０の出力は、この中間周波数Ｄの変調信号を供給する。

図１に示すように、上記ＯＰＬＬは位相検出器１４０を含むことができ、位相検出器１４０は、ミキサ１３０からのアップコンバートされた変調信号を受信するように結合されている。図１にさらに示すように、位相検出器１４０はさらに、ミキサ１４５からの出力を受信するように結合されている。ミキサ１４５は周波数シンセサイザ１２５からの他の出力によって制御される。本明細書で説明した目的のために、この出力は周波数Ｃにすることができる。種々の実施例では、Ｃはフィードバックの作用によってミキサ１４５の入力を変化させるように制御可能である。本明細書で説明した目的のために、ミキサ１４５の出力は周波数Ｂにすることができる。

フィードバックは、位相検出器１４０への周波数入力を等化させるように動作する。即ち、位相検出器１４０はＯＰＬＬの他の構成要素と共にＢをＤに等しくする。換言すれば、ＯＰＬＬは次の第１ループ方程式に従って動作する：
Ｂ＝Ｄ[１]

位相検出器１４０の出力はフィルタ１３５に供給される。フィルタ処理された出力は、ミキサ１４５を有するフィードバックループに結合された局部発振器（ＬＯ）１５０に供給される。ミキサ１４５の出力（Ｂ）は、ミキサ１４５への入力、即ちＬＯ１５０の出力Ａと周波数シンセサイザ１２５の出力Ｃとの和／差に等しい。従って、第２ループ方程式は次式に相当する：
Ｂ＝Ａ±Ｃ[２]
これら２つの方程式を組み合わせて、（説明目的で）ＬＯ１５０の出力Ａを得ることができる。詳細には次式のようになる：
Ａ＝Ｄ±Ｃ[３]
従って、周波数シンセサイザ１２５からの周波数Ｃを制御することによって、ＬＯ１５０の出力、即ちＡは所望周波数で発生される変調信号となり、この出力は分周器／直交移相器（位相シフタ）１５２に出力され、直交位相シフタ１５２は複合信号を第２伝送経路のミキサ１６０に供給する。種々の実現では、分周器／移相器１５２は例えば、２での除算または４での除算、あるいは他の整数での除算として構成することができる。

ＯＰＬＬは、非常に低雑音の信号を発生することができるので、ＧＭＳＫ変調方式のような種々の応用で使用するのに適した設計である。この低雑音は部分的にはフィルタ１３５の存在によるものであり、フィルタ１３５は、第１伝送経路内の位相検出器１４０及びミキサ１３０を含む種々の雑音性の構成要素において発生される雑音、並びに回路に固有の他の雑音をフィルタ処理する。ＧＳＭの厳しい雑音要求を考えれば、ＯＰＬＬの使用は適切なＳＮＲを提供し、雑音が他のハンドセットのＧＳＭ受信帯域内に漏洩することを防止する。さらに、ＯＰＬＬを用いて低減された雑音の影響は、電力及びチップ面積をより消費しない設計を可能にする。さらにその上、オフチップ（チップ外の）ＳＡＷフィルタの必要性を回避することができる。即ち、ＯＰＬＬは低雑音の信号を供給するので、ＳＡＷフィルタをシステムに含めることを回避することができる。従ってフィルタ１３５は、トランシーバ１１０のフロントエンド構成要素からの雑音が通過することを防止しつつ、ＧＭＳＫモードにおいて変調信号がＬＯ１５０に渡されることを可能にする。

第２伝送経路のミキサ１６０及びＤＶＧＡ１６５はディジタル可変利得ミキサを形成することができる。即ち、図１の実施例では別個の構成要素として示すが、一部の実施例では、ミキサ１６０とＤＶＧＡ１６５とは統合された回路で実現することができる。なお、図１の実施例では、簡単のため単一のミキサ及びＤＶＧＡを示している。しかし、多くの実現では、複数のミキサ及びＤＶＧＡが存在して、異なる周波数帯域（例えば900MHz及び1800MHz）において出力を供給することができることは明らかである。さらに、こうした異なるＤＶＧＡは、所定周波数帯域用の異なる電力レベルのために独立して利得制御することができる。

ＧＭＳＫ動作モードでは、ミキサ１６０の少なくともいくつかの部分の電源を遮断し、第２伝送経路のベースバンド経路からの単一の入力電流がＤＣ電流として作用し、第１伝送経路のＬＯ１５０からの入力信号が信号変調を提供することができる。従ってＧＭＳＫモードでは、ＬＯ１５０から供給される変調されたＩ／Ｑ信号がミキサ１６０に供給され、ミキサ１６０は実質的に、この変調信号をＤＣベースバンド電流（単一ベースバンド経路とすることができる）と混合するためのバッファとして作用し、出力をＤＶＧＡ１６５に供給する。

従って、ＤＶＧＡ１６５において増幅された信号がトランシーバ１１０外に供給される。トランシーバ１１０はＰＡ１８０に結合することができ、ＰＡ１８０はトランシーバ１１０からＲＦ信号を受信する。さらに、図１に示すように、ＰＡ１８０はトランシーバ１１０から受信した信号によって制御することができる。種々の実施例では、トランシーバ１１０はさらに、ＰＡ１８０を制御するための電力増幅器コントローラ１７０を含む。しかし、トランシーバ１１０を適合させるシステム次第では、ＰＡ１８０の制御はベースバンド・プロセッサ１０から行うか、あるいは他の所望の方法で行うことができる。

さらに図１を参照すれば、トランシーバ１０の第２伝送経路は、第１伝送経路とは異なる動作モードの信号の伝送を可能にする。詳細には、図１に示すように、第２伝送経路はマルチプレクサ１２０からのＩ及びＱデータを、一対のアナログ可変利得増幅器／減衰器（ＡＶＧＡ：Analog Variable Gain Amplifier/Attenuator）１５５ａ及び１５５ｂ（まとめてＡＶＧＡ１５５とする）において受信するように結合されている。ＡＶＧＡ１５５の利得レベル（減衰レベルのこともある）はアナログまたは連続信号で制御することができる。これらの増幅器／減衰器からの出力信号はそれぞれのローパス（低域通過）フィルタ（ＬＰＦ）１５８ａ及び１５８ｂ（まとめてＬＰＦ１５８とする）においてフィルタ処理される。これらの信号は伝送経路内でベースバンド周波数であるので、フィルタ１５８はＬＰＦとすることができる。なお、ＡＶＧＡ１５５ａ及び１５５ｂは、ベースバンド・プロセッサ１０から受信したランプ信号によって制御することができる。種々の実施例では、ベースバンド信号は代わりに、ベースバンド・プロセッサから直接、ＰＡ１８０に供給することができる。従って、トランシーバ１１０を種々の製造者のチップと共に使用することを可能にするために、ＡＶＧＡ１５５ａ及び１５５ｂを可変的に制御して、トランシーバ１１０が配置された特定システムにとって必要な所望の利得／減衰を提供することができる。

第１伝送経路の種々の部分は、その所望の雑音特性により、８−ＰＳＫモード用に再使用することができる。より詳細には、第１伝送経路のいくつかの部分を用いて、８−ＰＳＫモードにおける動作を最小限の追加回路（即ちＡＶＧＡ１５５及びフィルタ１５８）で可能にすることができる。８−ＰＳＫモードでは、第１伝送経路を用いて連続波（ＣＷ：Constant Wave、Continuous Wave）キャリア信号を生成することができる。雑音はまだ懸案事項であるが、８−ＰＳＫモードについての雑音要求はＧＭＳＫモードに比べればやや緩和されている。従って、８−ＰＳＫ伝送を実現するために存在し得る追加回路（従って追加的雑音）は最小量である。８−ＰＳＫモードでは、ミキサ１６０が第２伝送経路からベースバンド電流を受信し、これらのベースバンド電流は、ＬＯ１５０からの無変調の純粋なキャリア信号と混合される。

種々の実施例では、ミキサ１６０は乗算器ベースのミキサではなく転流ミキサとすることができる。このようにして、ミキサを形成するスイッチは比較的低雑音であるので、低減された雑音が実現される。こうした転流ミキサは、入力ベースバンド信号に方形波信号を加えること（即ち、スイッチのスイッチオン及びスイッチオフ）によって動作することができる。８−ＰＳＫモードでは、ミキサ１６０及びＤＶＧＡ１６５をディジタル的に制御して、少なくとも40dBの出力電力制御を提供することができ、さらに、こうした制御を微細なステップ、例えばステップ当たり0.5dBで提供することができる。ミキサ１６０は、所望の利得レベルを達成するように個別に制御可能な複数の回路スライスとして実現することができる。

一部の実現では、任意の伝送経路に所定の定数値を与えて、所望の動作を提供することができる。例えば、ＧＭＳＫモードでは、第２伝送経路にフルスケール及びゼロスケールの信号を、それぞれＩ経路及びＱ経路に沿って供給する。このようにして、ミキサ１６０のＩ部分を有効（イネーブル）にして、第１経路からの変調信号がＤＶＧＡ１６５を通過して、バッファとして動作することができるようにする。同様に、８−ＰＳＫモードでは、複合ミキサ１３０の少なくとも一方のミキサに一定のフルスケール値を与え、これにより、周波数シンセサイザ１２５からの無変調の周波数信号を位相検出器１４０に供給して所望の無変調のキャリア信号を発生することができる。

なお、図１の実施例では第１及び第２伝送経路を含むものとして説明したが、本発明の範囲はこの関係に限定されないことは明らかである。即ち、他の実現では、３つ以上の別個の伝送経路が存在し得る。さらに、複数の動作モードにおいて再使用することのできる回路を含む別個の伝送経路として説明したが、図１のアーキテクチャは、２つの伝送経路によって共用される追加的な共通出力経路を有する２伝送経路のアーキテクチャとして考えることもできる。即ち、ミキサ１６０及びＤＶＧＡ１６５の少なくともいくつかの部分は複数の動作モードで使用され、第１及び第２伝送経路内で処理されたＲＦ信号の伝送を可能にする共通出力経路と考えることができる。図１の実施例ではこの特定の実現で説明してきたが、本発明の範囲はこれに限定されず、他の実施例ではトランシーバが異なる形態をとることができることは明らかである。

異なる実現では、本発明の実施例によるトランシーバはオープン（開）ループまたはクローズド（閉）ループの様式で制御することができる。以下、図２を参照しながら説明し、図２に、ＧＭＳＫ動作モード用のオープンループ実現のブロック図を示す。なお、図２における図１と同一の参照番号は図１と同じ構成要素に対応し、さらに、図２では簡単のため、トランシーバにおける選択した少数の構成要素、及び関係する構成要素のみを示す。図２に示すように、オープンループ構成では、ＰＡ１８０用のアナログ電力レベル信号を、ベースバンド・プロセッサ１０から直接、より詳細にはＲＤＡＣ５から供給することができる。このアナログ電力レベル信号は、動作の要求次第では、ランプ動作を実行するために用いることができる。異なる時刻に、上記電力レベル信号は、ＰＡ１８０用のランプ制御、あるいは有効な電力レベルを提供することができる。図２にさらに示すように、トランシーバ１１０は固定入力信号（即ちフルスケール及びゼロスケール）を、例えば第２伝送経路からミキサ１６０に供給するように制御することができ、その間に入力変調信号が移相器／分周器１５２経由でミキサ１６０に供給される。一実施例では、移相器１５２への入力変調信号は4GHzで供給することができる。ミキサ１６０は変調出力をＤＶＧＡ１６５に供給し、ＤＶＧＡ１６５はレジスタ（Ｒ）１６７内の情報によって制御することができる。この情報はＤＶＧＡ１６５の制御用の公称レベルに対応させることができる。従って、ＤＶＧＡ１６５からのＲＦ出力はＰＡ１８０に供給され、このＲＦ信号は、ベースバンド・プロセッサ１０から受信したアナログ電力レベル信号に従って制御される。なお、このアナログ電力レベル信号はベースバンド・プロセッサ１０からＰＡ１８０に直接供給されるように示しているが、種々の実現において、このアナログ電力レベル信号がトランシーバ１１０を通過することができることは明らかである。

以下、図３を参照しながら説明し、図３に、本発明の実施例によるＧＭＳＫモード用のクローズドループ構成のブロック図を示す。図３に示すように、フィードバック経路は、ＰＡ１８０の出力からトランシーバ１１０に戻るように結合されている。より詳細には、フィードバック経路はレベル検出器１７５を通して結合され、そして増幅器１７８に供給され、ここで、検出したフィードバック情報とアナログ電力レベル信号との差分が増幅される。従ってこの実現では、ＰＡ１８０は増幅器１７８の出力に基づいて制御される。本実施例では、伝送経路は図２に関係して図示し上述した伝送経路と同じである。

同様の方法で、本発明の実施例によるトランシーバは、８−ＰＳＫ動作モードについてはオープンループの様式でもクローズドループの様式でも制御することができる。以下、図４を参照して説明し、図４に、本発明の実施例による８−ＰＳＫ動作モード用のオープンループ構成のブロック図を示す。図４に示すように、８−ＰＳＫ動作モードでは、入力の（即ち、ベースバンド・プロセッサ１０から得られた）Ｉ及びＱデータを、ベースバンド・プロセッサ１０からの入力制御信号によって制御される可変減衰器１５５（図１に示すＡＶＧＡ１５５に相当し得る）において減衰させる。より詳細には、ベースバンド・プロセッサのランプＤＡＣ（ＲＤＡＣ）５がランプ信号を可変減衰器１５５に供給することができる。可変減衰器１５５から、減衰された信号をローパスフィルタ１５８ａ及び１５８ｂを通してミキサ１６０に供給することができ、ここで、これらの信号は入力される無変調（即ち連続波）信号と混合され、この連続波信号は、移相器／分周器１５２からのチャンネル周波数の信号である。ミキサ１６０の出力はＤＶＧＡ１６５に供給され、ＤＶＧＡ１６５はレジスタ１６７によって制御することができる。なお、一部の実現では、ＤＶＧＡ１６５からの出力は高調波フィルタ１８２によってフィルタ処理することができる。図４にさらに示すように、オープンループ構成では、ＰＡ用の公称電圧レベルは、レジスタ（Ｒ）１７２に記憶されＤＡＣ１７３に供給される公称レベルから発生することができ、ＤＡＣ１７３は、ＰＡ１８０の制御を提供するためのアナログ電圧を発生する。

以下、図５を参照しながら説明し、図５に、本発明の実施例による８−ＰＳＫ動作モード用のクローズドループ構成を示す。クローズドループ構成では、ＰＡ１８０の出力からのフィードバック経路がレベル検出器１７５を通して増幅器１７８に結合され、増幅器１７８は、検出したフィードバック信号とベースバンド・プロセッサ１０のランプＤＡＣ５の出力との差分を増幅する。増幅器１７８の出力はサンプル−ホールド（Ｓ／Ｈ）回路１７９に供給され、サンプル−ホールド回路１７９は、ランプアップ（ランプ上昇）後及びランプダウン（ランプ降下）前にフィードバックを無効（ディスエーブル）にするために用いられる。サンプル−ホールド回路１７９の出力は可変減衰器１５５を制御するために用いられる。図２〜５の実施例ではオープンループ及びクローズドループのこれらの特定の実現を示したが、本発明の範囲はこれらの特定の構成に限定されず、本発明の実施例によるトランシーバを制御する他の方法を実現することができることは明らかである。

本発明の実施例によるトランシーバは多くのシステムにおいて実現することができる。一例として、以下、図６を参照しながら説明し、図６にシステムのブロック図を示す。図６に示すように、システム３０５はセルラー電話ハンドセットとすることができるが、本発明の範囲はこれに限定されない。例えば、他の実施例では、このシステムはページャ（ポケットベル）、パーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、または他のこうした装置とすることができる。図に示すように、アンテナ３０２はトランシーバ１０２に結合することができ、トランシーバ１０２は図１のトランシーバ１１０に相当する。トランシーバ１０２はディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）３１０に結合され、ＤＳＰ３１０はベースバンド通信信号の処理を扱うことができる。ＤＳＰ３１０は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサに結合することができ、マイクロプロセッサ３２０は、システム３０５の動作を制御し、さらに、個人情報管理（ＰＩＭ：Personal Information Management）プログラム、電子メール・プログラム、ダウンロードしたゲーム、等のようなアプリケーションプログラムの処理を扱うことができる。マイクロプロセッサ３２０及びＤＳＰ３１０はメモリー３３０にも結合することができる。メモリー３３０は、フラッシュメモリー及びリードオンリーメモリー（ＲＯＭ：Read Only Memory：読出し専用メモリー）のような異なるメモリー構成要素を含むことができるが、本発明の範囲はこれに限定されない。さらに、図６に示すように、ディスプレイ３４０が存在して、通話及びアプリケーションプログラムに関連する情報の表示を提供することができる。以上の説明はシステム３０５の特定構成要素を参照したが、図示して説明した実施例の多数の変更及び変形が可能であるものと考えられる。さらに、トランシーバ１０２及び／またはＤＳＰ３１０は、機械読取り可能な記憶媒体の形の品目を含むことができる（あるいは、こうした品目、例えばメモリー３３０に結合することができる）。上記ソフトウェアプログラムは、トランシーバ１０２の制御を提供することができ、この制御は例えば、複数の通信プロトコルに従う少な
くともいくつかの伝送経路を通るＲＦ信号の伝送の制御であり、例えば、どの伝送経路を選択するかの制御、及び（例えば所定値の入力による）選択した経路（の例えば周波数、利得、タイミング等）及び非選択の経路の制御によるものである。

本発明は限定数の実施例に関して説明してきたが、当業者はこれらの実施例からの変更及び変形を認識する。請求項は、本発明の範囲内に入るすべての変更及び変形をカバーすることを意図している。

本発明の実施例によるトランシーバのブロック図である。 本発明の一実施例によるＧＭＳＫ動作モード用のオープンループ実現のブロック図である。 本発明の実施例によるＧＭＳＫ動作モード用のクローズドループ実現のブロック図である。 本発明の実施例による８−ＰＳＫ動作モード用のオープンループ実現のブロック図である。 本発明の実施例による８−ＰＳＫ動作モード用のクローズドループ実現のブロック図である。 本発明の一実施例によるシステムのブロック図である。

Claims (26)

1. 第１動作モードにおいて、ベースバンドデータを受信し処理して、共通出力経路経由で出力するための無線周波数（ＲＦ）信号を発生する第１伝送経路と；
   第２動作モードにおいて、前記ベースバンドデータを受信し処理して、前記共通出力経路経由で出力するための前記無線周波数（ＲＦ）信号を発生する第２伝送経路と、
   前記第１動作モードにおいて、前記第１伝送経路を選択して前記ベースバンドデータを供給し、前記第２動作モードにおいて、前記第２伝送経路を選択して前記ベースバンドデータを供給するように構成されたマルチプレクサとを具え、
   前記第１動作モードにおける前記ＲＦ信号の発生は、前記第１伝送経路を前記第２伝送経路に結合するミキサにおいて、前記ベースバンドデータを、前記ミキサの１つ以上の回路スライスに結合し、これによりディジタル可変利得増幅器を提供することを含み、
   前記第２動作モードにおける前記ＲＦ信号の発生は、前記ミキサにおいて、前記ベースバンドデータを、前記ミキサの追加的な回路スライスに固定電流密度で結合することによって行う
   ことを特徴とする装置。
2. 前記装置が、前記第２動作モードにおいて前記第１伝送経路の一部分を再使用し、前記第２動作モードにおいて、前記第１伝送経路が無変調のキャリア信号を前記第２伝送経路に供給することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. さらに、前記第１動作モードにおいて、前記ベースバンドデータを受信して、このベースバンドデータを前記第１伝送経路に供給し、前記第１動作モードにおいて、所定値を前記第２伝送経路に供給するマルチプレクサを具えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記第１伝送経路がオフセット位相ロックループ（ＯＰＬＬ）を具え、
   前記オフセット位相ロックループが、
   第１ミキサの出力に結合され、さらに第２ミキサからのフィードバック信号を受信するように結合された位相検出器と；
   前記位相検出器の出力を受信してフィルタ処理するように結合されたフィルタと；
   前記フィルタの出力に結合され、前記第１動作モードでは変調信号を出力し、前記第２動作モードでは無変調信号を出力する局部発振器と；
   前記局部発振器の出力を受信するように結合された前記第２ミキサと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記局部発振器が、前記第１動作モードにおいて、前記第２伝送経路のミキサに前記変調信号を供給するように結合されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記第２伝送経路の前記ミキサが、前記変調信号のバッファとして動作して前記共通出力経路に供給することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記ＯＰＬＬが、前記第２動作モードにおいて、前記第２伝送経路の前記ミキサに前記無変調信号を供給することを特徴とする請求項５に記載の装置。
8. 前記第２伝送経路の前記ミキサが、前記第２動作モードにおいて、前記ベースバンドデータを前記無変調信号と混合することを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記第２伝送経路の前記ミキサが、前記ＲＦ信号の利得を独立に制御可能な複数の回路スライスを有する転流ミキサを具えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
10. 前記第２伝送経路が、
    前記ベースバンドデータを受信するように結合されたアナログ増幅器と；
    前記アナログ増幅器の出力と前記第２伝送経路の前記ミキサとの間に結合されたフィルタと
    を具えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
11. 前記アナログ増幅器の利得が、連続的に制御されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記第２動作モードにおいて、前記ＲＦ信号が振幅及び位相情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
13. 前記第１動作モードがＧＭＳＫ変調方式を含み、前記第２動作モードが８−ＰＳＫ変調方式を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. ＧＭＳＫ動作モードにおいて、第１ベースバンドデータを受信してガウスフィルタ最小偏移変調（ＧＭＳＫ）の無線周波数（ＲＦ）信号を発生する第１伝送経路と；
    ８−ＰＳＫ動作モードにおいて、第２ベースバンドデータを受信し、受信した前記第２ベースバンドデータを、前記第１伝送経路を前記第２伝送経路に結合するミキサの追加的な回路スライスに固定電流密度で結合して８位相偏移変調（８−ＰＳＫ）のＲＦ信号を発生する第２伝送経路であって、前記ＧＭＳＫ動作モードでは、前記ＧＭＳＫのＲＦ信号のバッファとして動作する第２伝送経路と；
    前記第２伝送経路に結合された電力増幅器と
    を具え、
    前記ＧＭＳＫ動作モードにおけるＲＦ信号の発生は、前記第１ベースバンドデータの電流密度を制御すること、及び前記ミキサにおいて、前記第１ベースバンドデータを、前記ミキサの複数の回路スライスの少なくとも１つに結合して、局部発振器の信号と混合することを含む
    ことを特徴とするシステム。
15. 前記第２伝送経路が、ダイレクト・アップコンバージョン送信機を具えていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
16. さらに、前記第１伝送経路及び前記第２伝送経路を含むトランシーバを具え、前記トランシーバはオープンループ構成またはクローズドループ構成で制御可能であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
17. さらに、前記電力増幅器の出力を受信するように結合されたフィードバック経路を具え、前記フィードバック経路がさらに、前記電力増幅器の出力を表現する値と、前記トランシーバに結合されたベースバンド・プロセッサから受信した基準信号との差分を増幅する第２増幅器を具え、前記第２増幅器の出力が前記アナログ増幅器を制御することを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
18. 前記第１伝送経路が、
    第１ミキサの出力に結合され、さらに第２ミキサからのフィードバック信号を受信するように結合された位相検出器と；
    前記位相検出器の出力を受信してフィルタ処理するように結合されたフィルタと；
    前記フィルタの出力に結合され、前記ＧＭＳＫ動作モードでは変調信号を出力し、前記８−ＰＳＫ動作モードでは無変調信号を出力する局部発振器と；
    前記局部発振器の出力を受信するように結合された第２ミキサと
    を具えていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
19. 前記第２伝送経路が、
    前記第２ベースバンドデータを受信するように結合されたアナログ増幅器と；
    前記アナログ増幅器の出力に結合されたフィルタと；
    前記フィルタの出力に結合され、前記８−ＰＳＫ動作モードにおいて、前記第２ベースバンドデータを前記第１伝送経路からの無変調のキャリア信号と混合するミキサと
    を具えていることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
20. 前記アナログ増幅器の利得が連続的に制御されることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
21. さらに、前記第１伝送経路及び前記第２伝送経路を含むトランシーバを具え、前記トランシーバはオープンループ構成またはクローズドループ構成で制御可能であることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
22. さらに、前記電力増幅器の出力を受信するように結合されたフィードバック経路を具え、前記フィードバック経路がさらに、前記電力増幅器の出力を表現する値と、前記トランシーバに結合されたベースバンド・プロセッサから受信した基準信号との差分を増幅する第２増幅器を具え、前記第２増幅器の出力が前記アナログ増幅器を制御することを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
23. 第１無線通信プロトコル用の第１入力ベースバンド信号をトランシーバの第１伝送経路に供給し、前記第１入力ベースバンド信号を前記第１伝送経路のオフセット位相ロックループ（ＯＰＬＬ）において処理して第１無線周波数（ＲＦ）信号を得るステップと；
    第２無線通信プロトコル用の第２入力ベースバンド信号を前記トランシーバの第２伝送経路に供給し、前記ＯＰＬＬの無変調の出力信号を前記第２入力ベースバンド信号で変調して前記第２伝送経路内に第２ＲＦ信号を得るステップとを具え、
    前記第１ＲＦ信号を得るステップは、前記第１入力ベースバンド信号を、前記第１伝送経路を前記第２経路に結合するミキサの複数の回路スライスの少なくとも１つに結合させることによって、前記第１入力ベースバンド信号の電流密度を制御することを含み、
    前記第２ＲＦ信号を得るステップは、前記第２入力ベースバンド信号を、前記ミキサの追加的な回路スライスに固定電流密度で結合することを含む
    ことを特徴とする方法。
24. さらに、前記第２伝送経路内で、前記第１ＲＦ信号をバッファ記憶するステップを具えていることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. さらに、前記第１入力ベースバンド信号を前記第１伝送経路に供給する間に、前記第２伝送経路に固定入力を供給するステップを具えていることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
26. さらに、前記第１伝送経路を、前記トランシーバが配置されたシステムに基づくオープンループモデルまたはクローズドループモデルに従って制御するステップを具えていることを特徴とする請求項２３に記載の方法。

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