JPH06500215A - 時間領域２重送受信機のためのトランジェント抑圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 時間領域２重送受信機のための トランジェント抑圧回路 技術分野 この発明は一般的には時間領域２重送受信機（こ関し、力Ａつより特定的にはゼ ロ中間周波（ＩＦ）受信機を使用するものに関する。

発明の背景 時間領域２重送受信機においては、単一の無線周波チャネルによって非常に短い インターノくルにわたり情報を交互に送信および受信することにより実効的に同 時的な情報の送信および受信が達成される。送信データは送信の前書こ２：１に 圧縮されかつ受信データはこれに対応して時間釣書こ２：１に伸長される。何ら かのすぐ気かつ（遅延を避けかつフェーディング効果を最小にするため、送信お よび受信インターバルは第２世代コードレス電話システム（これ（よまた、Ｃｏ ｒｄｌｅｓｓ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ−２、また（よ単にＣＴ−２として知られて いる）の場合のように、１ｍｓのオーダで、非常に短く保たれなければならない 。そのような短い受信インターバルのため、明らかに受信機（よ、合理的なシス テムの効率を維持するために、送信された信号を実質的にただちに復調し始める 必要がある。例えば、受信機がデータを正しく復調し始めるのに０．５ｍｓ必要 とすれば、もし受信インターバルが１．０ｍｓであればたった５０％の効率しか 達成されない。ＣＴ−２システムについては、正しいデータの検出は受信モード に入った後に約１０マイクロセカンド以下で達成されることが要求されている。

従ってこれは受信機に対していくらか厳格な性能要求を課すことが理解できる。

送信モードから受信モードへの切り替えのプロセスにおいて、受信機がかなりの 期間の間適切に受信することを妨げるいくらかのトランジェント乱れ（ｔｒａｎ ｓｉｅｎｔ　ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ）が通常発生する。これらの乱れはゼロ ＩＦ受信機においてはより影響が大きいのが普通であるが、それは通常必要とさ れる長い時定数のためであり、かつゼロＩＦ無線機にはより多くの乱れの電圧源 があるからである。

発明の概要 要約すれば、本発明によれば、無線送受信機は基準波形の発生源に結合され、か つ送信モードと受信モードとを含む。該送受信機は第１のダウンミキサ、該第１ のダウンミキサに結合された第１のローパスフィルタ、および第１の選択結合手 段を具備する。第１のダウンミキサは入力周波数を有する入力信号を受信するよ う結合され、該入力信号を前記基準信号と混合して第１の信号を生成する。該第 １の信号は前記入力周波数よりも実質的に低い周波数を有する。前記第１のロー パスフィルタは第１のダウンミキサに結合されてろ波された第１の信号を生成す る。前記第１の選択結合手段は無線送受信機が受信モードにある時前記第１のダ ウンミキサと前記ローパスフィルタとを結合し、かつ無線送受信機が送信モード にある時前記第１のダウンミキサと前記ローパスフィルタとを切り離し、これに よって実質的にトランジェント乱れを除去する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明を使用することができる知られたゼロＩＦ無線受信機のブロッ ク図である。

第２図は、第１１図の受信機を含みかつ本発明を実施した送受信機のブロック図 である。

第３図は、本発明を実施した他の回路のブロック図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、知られたゼロＩＦ受信機１０のブロック図が示されている 。プリアンプ１２は無線周波（ＲＦ）またはＩＦ入力信号を受信し、該信号を増 幅してダウンミキサ１６および１８に印加する。位相シフト回路１４はローカル 発振器（Ｌ、Ｏ，）波形を受信しかつ該り、０゜波形に応じて同相波形（Ｉ）お よび直角位相波形（Ｑ）を生成する。■およびＱ信号はダウンミキサ１６および １８に印加されて前記入力信号と乗算される。ダウンミキサ１６および１８はＲ ＦまたはＩＦからの信号をベースバンド周波数に変換する。ローパスフィルタ２ ０および２４は該ベースバンド信号をろ波して妨害を除去しかつ受信機１０のノ イズ帯域幅を制限する。ローパスフィルタ２０および２４はカップリング容量２ １および２５を介して一対のアップコンバージョンミキサ２２および２８に結合 される。

アップミキサ２２および２８は次に前記ベースバンド信号をさらに処理しかつ復 調するために都合のよい周波数まで変換する。アップミキサ２２および２８によ って混合するための同相および直角位相基準信号（例えば、１３１．２５ｋＨｚ の周波数を有する）は４分割デバイダ３０および２つの“Ｄ”フリップフロップ ３２および３４を含むネットワークによって与えられる。フリップフロップ３２ の“Ｑ″出力ミキサ２８に印加され、かつフリップフロップ３４の“Ｑ（バー） ”出力はミキサ２２に印加される。

加算器２６はアップミキサ２２によって生成された信号をアップミキサ２８によ って生成された信号と組合わせる。

バンドパスフィルタ３６（例えば、ベースバンドフィルタの帯域幅の２倍よりや や広い公称帯域幅を有する２極フイルタ）は加算器２６によって生成された信号 をろ波し、かつ（この例では）１３１．２７８５ｋＨｚの周波数を有する信号を 生成する。リミッタ３８は復調器４０による復調のため前記フィルタによって生 成された信号を制限する。

ポスト復調フィルタ４２は聴取者に提供する前に前記復調された信号をろ波する 。このシステムは、ここに参照のため導入される、米国特許第４，６５３．１１ ７号および米国特許第４，８３７．８５３号にやや詳細に説明されている。

トランジェント乱れの主な原因はダウンミキサ１６および１８に印加されるロー カル発振器信号の内のいくらかの量が（多分プリアンプ入力を介して）ミキサ１ ６および１８のＲＦ大入力入りかつそれ自身と混合して該ミキサの出力信号の直 流シフトを生じさせることの不可避性によるものである。送信モードにおいては 、増幅器に注入（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）が加えられあるいそれはターンオフし、 プリアンプ１０もまたターンオフする。送信モードから受信モードに移行する遷 移時に発生する、これらの変化のいずれか１つまたはすべてが乱れを生じさせ、 これはベースバンドフィルタ２０および２４を介してアップコンバージョンミキ サ２２および２８への入力における結合容量２１および２５に伝搬する。これら の結合容量に関連する時定数は長いから（１００ｍｓのオーダ）、この点で発生 する何らかの直流シフトは許容できないほど長いトランジェントを発生させる。

また、ベースバンドフィルタへの入力における直流シフトは該フィルタのステッ プ応答によって設定−スバンドにおける直流は前記信号のキャリアと等価である から、送信−受信遷移によって生ずる過渡的な直流シフトはアップコンバージョ ンミキサ２２および２８の出力に一時的に誤ったキャリアを生じさせ、かつその ような誤ったキャリアがおさまるまで前記信号の適切な復調を妨げることになる 。

トランジェント乱れの他の発生源は復調器４０にある。

送信モードにおいては、何らの信号も復調器４０には印加されず、かつ該復調器 の出力は何らかの不確定の状態に向かう傾向が生じ、通常その最大または最小レ ベルに向かう傾向となる。次に信号が受信モードの開始時に復調器４０に印加さ れると、該復調器４０は適切な復調が行われる前に大きな電圧範囲を移動しなけ ればならない。この遷移のために必要な時間は復調器の帯域幅によってかつ使用 される復調器のタイプの特定の性格により設定される。この問題は最適のデータ 検出のために設けられなければならないポスト復調フィルタ４２の過渡応答特性 によって悪化する。

リカバリータイムは従ってさらにほぼ前記ポスト復調フィルタ４２のインパルス 応答に等しい量だけ引き伸ばされる。

送信から受信モードへの遷移の直後に信号の適切な受信を遅延させることがある 他の問題はＡＧＣ（自動利得制御＋）によって引き起こされ、このＡＧＣは受信 機において使用されるアクティブフィルタのために必要なものである。もしＡＧ Ｃ電圧が送信モードにおいて減衰することが可能であれば、受信モードに戻った 時にＡＧＣのアタック時間により適切な受信が遅延するであろう。解決されなけ ればならない他の問題は時間領域２重様式で送信から受信へ切り替える間に適切 なＲ３５Ｉ（受信信号強度表示）の表示を行うことである。本発明はこれらの許 容できない影響を第２図および第３図に示されるいくつかの伝送ゲートスイッチ を付加することにより防止する。

まず、第２図を参照すると、第１図の受信機１０の修正されたものを含む無線送 受信機１００が示されている。受信機１０はベースバンド低域フィルタ２０およ び２４の入力および出力の双方における直列スイッチ８１〜Ｓ４、フィルタ２０ および２４の入力からアナロググランドへのスイッチＳ５およびＳ６、および復 調器４０とポスト復調フィルタ４２との間の８７の追加によって修正されている 。

これらのスイッチ（Ｓ５およびＳ６を除く）は受信モードでは通常閉じている（ ｎｏｒｍａｌｌｙ　ｃｌｏｓｅｄ）。

無線送受信機１００はまた送信／受信スイッチ４８に結合されたアンテナ５２を 含む。該送受信機が送信モードにある時、伝統的な送信機５０力（アンテナ５２ に結合され、かつそれが受信モードにある時、受信機部がアンテナ５２に結合さ れる。スイッチ制御論理回路４４が受信機におけるスイッチＳ１〜Ｓ７の選択的 なオープンまたはクローズを制御する。

送信モードに移る時、前記スイッチは開かれて上に述べた直流シフトがベースバ ンド経路を通って伝搬することを防止する。しかしながら、ベースバンドフィル タはある時間遅延を持っているから、受信期間の終わりにおいて該スイッチのオ ープンを遅延させちょうど今ベースバンド経路に入った何らかの信号を前記フィ ルタおよびアップコンバージョン経路を通って伝搬させるようにすることが必要 である。直列スイッチ（ｓｅｒｉｅｓ　５ｗ１ｔｃｈｅｓ）に加えて、並列スイ ッチ（ｓｈｕｎｔ　ｓｗｉ　ｔｃｈｅｓ）Ｓ５およびＳ６がダウンコンバージョ ンミキサの出力に配設され、該スイッチはミキサの出力を送信モードにおいてア ナロググランドに接続する。これはもしミキサの出力がそれらの最大または最小 電圧レベルにフローティングできれば発生するかもしれない（電流シンクとして 作用する）ミキサ出力回路における長いりカバリ時間を防止する。

復調器４０の出力におけるトランジェント乱れはポスト復調フィルタ４２への入 力に直列伝送ゲートスイッチｓ７を加えることにより最小化される。従って、送 信モードになっている間はフィルタ３６はその通常の静止状態に留まり、かつ受 信モードに入る時フィルタ３６は最大または最小出力状態から移動する必要なし に復調信号出方に応答し始めることができる。

第３図を参照すると、ＡＧＣ制御電圧がどのようにして送信期間の間保持され適 切な受信機ゲインが受信機モードへの戻りに応じてただちに達成されるかを示す ブロック図が示されている。プリアンプ２０２はＲＦまたはＩＦ入力信号を受信 し、それを増幅し、かつ増幅された信号をダウンミキサ（例えば、ダウンミキサ １６および１８のような）に提供する。スイッチＳＩＯが電源電圧（Ｖｃｃ）を プリアンプ２０２の電源端子に選択的に結合しかつ結合解除する。ＡＧＣ容量２ １２がプリアンプ２０２の電源端子とグランドとの間に配設されている。スイッ チＳ８およびＳ９は（受信モードにおいては）通常閉じており、一方Ｓ１０は通 常開いている。送信モードの間は、Ｓ８およびＳ９は開いており、ＡＧＣ容量２ １２にたまたま存在するどのようような制御電圧でも実効的に保持する。Ｓ１０ は送信の間は閉じており、プリアンプ２０２をその最小のゲインモードにしてダ ウンミキサをそうでなければプリアンプを通りかつトランジェントを生じさせる かもしれない有り得る高いレベルのＲＦから分離する。２つのスイッチＳ８およ びＳ９は単一のスイッチの代わりにＡＧＣ容量とともに直列に使用されＡＧＣ検 出器２１０からＡＧＣ容量２１２に流れるリップル電流により生ずるＡＣ電圧が プリアンプのＡＧＣ入力に発生するのを防止する。示された構成では、何らのＡ Ｃ電流もＳ８を通って流れることはなくかつＡＧＣ制御電圧は前記容量（２１２ ）の電圧に等しい。送信モードの間Ｒ８５Ｉフィルタ電圧を保持するために同様 の構成が使用されるが、この場合Ｒ８５Ｉフイルタ容量２１２と直列に単一のス イッチ（Ｓ　１１）がＶｃｃへの任意選択的なスイッチ（Ｓ　１２）とともに使 用できる。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．基準波形の発生減に結合され、かつ送信モードおよび受信モードを含む、無 線送受信機であって、入力周波数を有する入力信号を受信するよう結合され、前 記入力信号を前記基準波形と混合して前記入力周波数より実質的に低い周波数を 有する第１の信号を生成するための第１のダウンミキサ、 前記第１のダウンミキサに結合されろ波された第１の信号を生成するための第１ のローパスフィルタ、そして前記無線送受信機が受信モードにある時前記第１の ダウンミキサと前記ローパスフィルタとを結合し、かつ前記無線送受信機が送信 モードにある時前記第１のダウンキミサと前記ローパスフィルタとを切り離すた めの第１の選択的結合手段、 を具備する無線送受信機。
2. ２．さらに、 前記入力信号および前記基準波形と同じ周波数を有しかつ前記基準波形の位相と 実質的に９０度異なる位相を有する直角位相基準波形を受信するよう結合され、 前記入力信号を前記直角位相基準波形と混合して前記入力周波数よりも実質的に 低い周波数を有する第２の信号を生成するための第２のダウンミキサ、 前記第２のダウンミキサに結合されろ波された第２の信号を生成するための第２ のローパスフィルタ、そして前記無線送受信機が受信モードにある時前記第２の ダウンミキサと前記第２のローパスフィルタとを結合し、かつ前記無線送受信機 が送信モードにある時前記第２のダウンミキサを前記第２のローパスフィルタか ら切り離すための第２の選択的結合手段、 を具備する、請求の範囲第１項に記載の無線送受信機。
3. ３．さらに、 前記第１のローパスフィルタに結合されかつ第２の直角位相基準信号を受信する よう結合され前記ろ波された第１の信号と前記第２の基準信号とを混合するため の第１のアップミキサ、 前記無線送受信機が受信モードにある時前記第１のアップミキサと前記第１のロ ーパスフィルタとを結合し、かつ前記送受信機が送信モードにある時前記第１の アップミキサを前記第１のローバスフィルタから切り離すための第３の選択的結 合手段、 を具備する、請求の範囲第１項に記載の無線送受信機。
4. ４．さらに、 前記第２のローパスフィルタに結合されかつ前記第２の基準波形と同じ周波数を 有しかつ前記第２の基準波形の位相と実質的に９０度異なる位相を有する第２の 直角位相基準波形を受信するよう結合され、前記第２のろ波された信号と前記第 ２の直角位相基準信号とを混合して前記ろ波された第２の信号よりも実質的に高 い周波数を有する第４の信号を生成するための第２のアップミキサ、そして前記 無線送受信機が受信モードにある時前記第２のアップミキサと前記第２のローパ スフィルタとを結合し、かつ前記無線送受信機が送信モードにある時前記第２の アップミキサを前記第２のローパスフィルタから切り離すための第３の選択的結 合手段、 を具備する、請求の範囲第２項に記載の無線送受信機。
5. ５．さらに、 前記送受信機が送信モードにある時前記第１のローパスフィルタの入力をアナロ ググランド電位に結合し、かつ前記送受信機が受信モードにある時前記第１のロ ーパスフィルタの入力をアナロググランド電位と切り離すための第３の選択的結 合手段、そして 前記送受信機が送信モードにある時前記第２のローパスフィルタの入力をアナロ ググランド電位に結合し、かつ前記送受信機が受信モードにある時前記第２のロ ーパスフィルタの入力をアナロググランド電位と切り離すための第４の選択的結 合手段、 を具備する、請求の範囲第２項に記載の無線送受信機。
6. ６．さらに、 前記第１のアップミキサにより生成された信号を前記第２のアップミキサにより 生成された信号と組み合わせるための組み合わせ手段、 前記組み合わせ手段に結合された復調器、前記復調器に結合されたポスト復調フ ィルタ、そして前記送受信機が受信モードにある時前記復調器および前記ポスト 復調フィルタを結合し、かつ前記送受信機が送信モードにある時、前記復調器と 前記ポスト復調フィルタとを切り離すための第３の選択的結合手段、を具備する 、請求の範囲第２項に記載の無線送受信機。
7. ７．基準波形の発生源に結合され、かつ送信モードおよび受信モードを含む、無 線送受信機であって、入力周波数を有する入力信号を受信するよう結合され、前 記入力信号を前記基準波形と混合して前記入力周波数よりも実質的に低い周波数 を有する第１の信号を生成するための第１のダウンミキサ、 前記第１のダウンミキサに結合されろ波された第１の信号を生成するための第１ のローパスフィルタ、そして前記送受信機が送信モードにある時前記第１のロー パスフィルタの入力をアナロググランド電位に結合するための第１の選択的結合 手段、 を具備する無線送受信機。
8. ８．さらに、 前記入力信号および前記基準波形と同じ周波数を有しかつ前記基準波形の位相と 実質的に９０度異なる位相を有する直角位相基準波形を受信するよう結合され、 前記入力信号と前記直角位相基準波形とを混合して前記入力周波数より実質的に 低い周波数を有する第２の信号を生成するための第２のダウンミキサ、 前記第２のダウンミキサに結合されろ波された第２の信号を生成するための第２ のローパスフィルタ、そして前記送受信機が送信モードにある時前記第２のロー パスフィルタの入力をアナロググランド電位と結合するための第２の選択的結合 手段、 を具備する、請求の範囲第７項に記載の無線送受信機。
9. ９．基準波形の発生源に結合され、かつ送信モードおよび受信モードを含む、無 線送受信機であって、入力周波数を有する入力信号を受信するよう結合され、前 記入力信号を前記基準波形と混合して前記入力周波数より実質的に低い周波数を 有する第１の信号を生成するための第１のダウンミキサ、 前記第１のダウンミキサに結合されろ波された第１の信号を生成するための第１ のローパスフィルタ、前記第１のローパスフィルタに結合されかつ第２の直角位 相基準信号を受信するよう結合されて前記ろ波された第１の信号と前記第２の基 準信号とを混合するための第１のアップミキサ、そして 前記無線送受信機が受信モードにある時前記第１のアップミキサと前記第１のロ ーパスフィルタとを結合し、かつ前記無線送受信機が送信モードにある時前記第 １のアップミキサを前記第１のローパスフィルタから分離するための第１の選択 的結合手段、 を具備する、無線送受信機。
10. １０．さらに、 前記入力信号および前記基準波形と同じ周波数を有しかつ前記基準波形の位相と 実質的に９０度異なる位相を有する直角位相基準波形を受信するよう結合され、 前記入力信号を前記直角位相基準波形と混合して前記入力周波数よりも実質的に 低い周波数を有する第２の信号を生成するための第２のダウンミキサ、 前記第２のダウンミキサに結合されろ波された第２の信号を生成するための第２ のローパスフィルタ、そして前記無線送受信機が受信モードにある時前記第２の ダウンミキサと前記第２のローパスフィルタとを結合し、かつ前記無線送受信機 が送信モードにある時前記第２のダウンミキサを前記第２のローパスフィルタか ら切り離すための第２の選択的結合手段、 を具備する、請求の範囲第９項に記載の無線送受信機。