JPH10256938A - トランシーバ - Google Patents

トランシーバ

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JPH10256938A
JPH10256938A JP10030208A JP3020898A JPH10256938A JP H10256938 A JPH10256938 A JP H10256938A JP 10030208 A JP10030208 A JP 10030208A JP 3020898 A JP3020898 A JP 3020898A JP H10256938 A JPH10256938 A JP H10256938A
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JP
Japan
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signal
oscillator
transceiver
frequency
intermediate
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Pending
Application number
JP10030208A
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English (en)
Inventor
Thomas L Grisell
Dieter Scherer
ディーター・シェーラー
トーマス・エル・グリセル
Original Assignee
Hewlett Packard Co <Hp>
ヒューレット・パッカード・カンパニー
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Filing date
Publication date
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Priority to US08/800,311 priority patent/US5844939A/en
Application filed by Hewlett Packard Co <Hp>, ヒューレット・パッカード・カンパニー filed Critical Hewlett Packard Co <Hp>
Publication of JPH10256938A publication Critical patent/JPH10256938A/ja
Application status is Pending legal-status Critical

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/403Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • HELECTRICITY
    • H03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/16Multiple-frequency-changing
    • H03D7/161Multiple-frequency-changing all the frequency changers being connected in cascade
    • H03D7/163Multiple-frequency-changing all the frequency changers being connected in cascade the local oscillations of at least two of the frequency changers being derived from a single oscillator

Abstract

(57)【要約】 【課題】 LMDSトランシーバなどに用いられる高周
波数の局部発振器を位相ロックする装置を低コストで実
現する。 【解決手段】 本発明によるLMDSトランシーバは、
トランシーバ発振器32の出力を基準信号源42の信号
に位相ロックするために、該発振器出力を中間送信発振
器38の出力信号と混合して中間位相検出信号を発生す
るトランシーバ駆動ミクサ44を備える。位相ロック・
ループ・チップ48は、中間位相検出信号及び基準信号
を受信してトランシーバ発振器を基準信号源に位相ロッ
クする。中間送信発振器を利用してトランシーバ発振器
の周波数をダウンコンバートするので、トランシーバ発
振器の位相ロックに安価なPLLチップを利用すること
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローカル・マルチ
ポイント・ディストリビューション・サービス(LMD
S:Local Multipoint Distribution Service)システ
ムの加入者ユニット内のトランシーバに関するものであ
る。とりわけ、本発明は、加入者ユニット内において局
部発振器を安定した低周波基準発振器に位相ロックする
ための安価な装置及び方法に関するものである。

【0002】

【従来の技術】ローカル・マルチポイント・ディストリ
ビューション・サービス(以下、LMDSと称する)
は、無線情報アクセスシステムである。無線情報システ
ムは、必要とするインフラストラクチャが少ないので、
有線システムよりも安価であって、より迅速な実施が可
能である場合が多い。

【0003】LMDSシステムは、各セルの範囲が約0.
5km2〜2km2にわたる、多数のセルを含むマイクロセルラ
構成によるものである。各セルには、多くの加入者ユニ
ットにサービスを行うベース・ステーションが含まれて
いる。多数の加入者ユニットがLMDSシステムをサポ
ートしている必要がある。加入者ユニットは、消費者に
販売されており、許容可能な性能レベルを維持しなが
ら、単純かつ安価に製造されなければならない。

【0004】図1には、ベース・ステーション・トラン
シーバ2と加入者ユニット・トランシーバ4が示されて
いる。一般に、ベース・ステーション2には、第1のベ
ース・ミクサ8の第1の入力にベース局部発振器信号を
供給するベース局部発振器6が含まれている。被変調送
信信号は、第1のベース・ミクサ8の第2の入力に結合
される。被変調送信信号は、第1のベース・ミクサ8の
第2の入力に結合される。第1のベース・ミクサ8は、
被変調送信信号とベース局部発振器信号を混合して、被
変調送信信号の周波数をアップコンバート(upconver
t)する。周波数をアップコンバートされた被変調信号
は、第1のベース・アンテナ10を介して加入者ユニッ
トに伝送される。加入者ユニット4は、第1の加入者ア
ンテナ12を介してベース・ステーション2から被変調
信号を受信する。加入者ユニットには、受信した被変調
信号の周波数をダウンコンバート(downconvert)する
ため、第1の加入者ミクサ16に結合された加入者局部
発振器14が含まれている。周波数をダウンコンバート
されたこの被変調信号が復調できるようになる。

【0005】被変調信号は、加入者ユニット4からベー
ス・ステーション2にも伝送される。加入者ユニット局
部発振器14は、加入者被変調信号の周波数をアップコ
ンバートして、第2の加入者アンテナ20を介してベー
ス・ステーション2に伝送するため、第2の加入者ミク
サ18に結合されている。ベース・ステーション2は、
第2のベース・アンテナ22を介して加入者ユニット4
から加入者被変調信号を受信する。ベース局部発振器6
は、受信した加入者被変調信号の周波数をダウンコンバ
ートするため、第2のベース・ミクサ24にも結合され
ている。周波数をダウンコンバートされたこの被変調信
号が復調できるようになる。

【0006】加入者ユニット4は、ベース・ステーショ
ン2から高周波(27.5GHz〜28.35GHz)デジタル被変調
信号を受信する。加入者ユニットは、受信したこの高周
波信号の周波数を加入者のモデムで復調可能な中間周波
数(950MHz〜1800MHz)にダウンコンバートする。

【0007】加入者ユニット4は、加入者モデムから低
周波(400MHz〜700MHz)デジタル被変調信号も受信す
る。加入者ユニット4は、低周波被変調信号の周波数を
送信周波数(31GHz〜31.3GHz)にアップコンバートす
る。

【0008】受信及び送信信号の完全性は、局部発振器
信号の周波数不安定性及び位相ノイズによって影響を受
ける可能性がある。被変調信号のアップコンバート及び
ダウンコンバートによって、局部発振器信号のノイズ及
び周波数不安定性が被変調信号に影響を与える。最適な
性能にとっては、局部発振器信号のノイズ及び周波数不
安定性の影響を最小限の抑えなければならない。一般
に、局部発振器信号を発生する発振器は、誘電体共振発
振器(DRO:Dielectric Resonance Oscillator)で
ある。

【0009】局部発振器の周波数安定性及び位相ノイズ
は、局部発振器を安定した低周波基準信号に位相ロック
することによって改善することが可能である。局部発振
器の位相ロックは、局部発振器が極めて高い周波数で動
作しなければならないので、複雑で、コストが高くつい
てしまう。

【0010】位相ノイズ及び周波数摂動は、ベース・ス
テーションと加入者ユニットの間の被変調信号の伝送中
に、被変調信号に影響を与える可能性もある。これらの
摂動は、伝送される信号が、ベース・ステーションと加
入者ユニットの間の、経路長が時間とともに変化する複
数伝送経路を辿る場合に生じる可能性がある。摂動は、
複数経路に伝送信号の散乱が含まれる場合に悪化する。

【0011】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、シス
テム内の局部発振器が安定した低周波基準信号に位相ロ
ックされる、LMDSシステムを提供することにある。
本発明のもう1つの目的は、安価であって、必要とする
電子部品点数が最小限で済む、局部発振器を基準信号に
位相ロックするための装置を提供することにある。本発
明のさらにもう1つの目的は、基準信号によって、ベー
ス・ステーションと加入者ユニット間における被変調信
号の送信中に生じる位相摂動を補償できるようにするこ
とにある。

【0012】

【課題を解決するための手段】本発明には、LMDS加
入者ユニット内の局部発振器を安定低周波基準信号に位
相ロックするための安価な装置及び方法が含まれる。本
発明によるLMDSシステムにはさらに、LMDSシス
テム内のベース・ステーションと加入者ユニットの間で
伝送される被変調信号に加えられる位相摂動を補償する
ための装置及び方法が含まれる。

【0013】本発明の第1の実施態様には、LMDSト
ランシーバが含まれている。該トランシーバには、トラ
ンシーバ発振器と受信ミクサが含まれている。トランシ
ーバ発振器は、トランシーバ駆動信号を発生する。受信
ミクサは、受信した被変調信号とトランシーバ駆動信号
の高調波を混合して、中間周波受信信号を発生する。中
間周波受信信号を復調するために、復調器がトランシー
バに接続されている。トランシーバには、さらに、中間
送信発振器、中間送信ミクサ、及び、最終段送信ミクサ
が含まれている。中間送信発振器は、中間送信発振器信
号を発生する。中間送信ミクサは、送信被変調信号を中
間送信発振器信号の高調波と混合して、中間送信信号を
発生する。最終段送信ミクサは、中間送信信号をトラン
シーバ駆動信号の高調波と混合して、出力送信信号を発
生する。中間送信発振器は、基準信号源が発生する安定
低周波基準信号に位相ロックされる。トランシーバ発振
器を安定低周波基準信号に位相ロックするために、この
実施態様にはさらに、トランシーバ駆動信号を中間送信
発振器信号の高調波と混合して中間位相検出信号を発生
するトランシーバ駆動ミクサが含まれている。最後に、
位相ロック・ループ・チップは、中間位相検出信号及び
安定低周波基準信号を受信して、トランシーバ発振器を
基準信号源に位相ロックする。中間送信発振器は、送信
被変調信号を許容可能な周波数へアップコンバートする
ために必要とされる。これによって、送信信号の十分な
フィルタリングが可能になる。本実施態様では、中間送
信発振器を利用して、トランシーバ発振器の周波数がダ
ウンコンバートされる。周波数のダウンコンバートによ
って、トランシーバ発振器の位相ロックに、安価な位相
ロック・ループ・チップを利用することが可能になる。

【0014】本発明の第2の実施態様は、中間位相検出
信号及びトランシーバ駆動信号が第1の実施態様とは別
様に発生する点を除けば、第1の実施態様と同様であ
る。トランシーバ発振器は、トランシーバ発振器信号を
発生する。トランシーバ駆動ミクサは、トランシーバ発
振器信号を中間送信発振器信号の高調波と混合して、ト
ランシーバ駆動信号及び中間位相検出信号を発生する。
第1の実施態様と同様、位相ロック・ループ・チップ
は、中間位相検出信号及び安定低周波基準信号を受信し
て、トランシーバ発振器を基準信号源に位相ロックす
る。

【0015】本発明の第3の実施態様は、第1の実施態
様と同様である。しかし、トランシーバ駆動信号は、中
間送信発振器が発生する第1の中間発振器信号の高調波
と中間周波数発振器が発生する第2の中間送信発振器信
号の高調波を混合することによって発生する。中間送信
発振器と中間周波数発振器は、両方とも、安定低周波基
準信号に対して位相ロックされる。この実施態様では、
トランシーバ発振器または位相ロック・ループ・チップ
は不要である。

【0016】本発明の第4の実施態様には、LMDSシ
ステムが含まれる。該LMDSシステムには、ベース・
ステーション送信器と加入者ユニットが含まれている。
該ベース・ステーション送信器には、変調された信号を
発生するための回路要素が含まれている。ベース・ステ
ーションには、さらに、第1の基準信号を発生する第1
の基準発振器と、二重パイロット・トーンを被変調信号
に結合するための回路要素も含まれており、二重パイロ
ット・トーンは、それぞれ、第1の基準信号に位相ロッ
クされ、二重パイロット・トーン間の周波数差は、第1
の基準信号の周波数の倍数または約数である。加入者ユ
ニットには、局部発振器信号を発生する局部発振器と、
局部発振器信号と被変調信号を混合し、中間周波被変調
信号を発生するミクサが含まれている。基準フィルタ
が、中間周波被変調信号にフィルタリングを施し、中間
基準信号を発生するが、この中間基準信号には、二重パ
イロット・トーンが含まれている。加入者ユニットに
は、二重パイロット・トーン間の周波数差を検出するこ
とによって第2の基準信号を発生するための回路要素が
含まれている。位相ロック・ループ・チップは、中間基
準信号内のパイロット・トーンの一方と第2の基準信号
との位相差に比例した誤差信号を発生し、局部発振器の
周波数を同調させて、誤差信号を最小限にとどめる。

【0017】

【実施例】例証のため図面に示されるように、本発明は
低コストLMDSトランシーバにおいて実施されて、誘
電体共振発振器(DRO)の安定低周波基準発振器信号
への位相ロックを可能にするものである。DROは、送
信される被変調信号の周波数をアップコンバートし、復
調される受信信号の周波数をダウンコンバートするため
の局部発振器として用いられる。低周波基準発振器信号
は、LMDSベース・ステーションからLMDS加入者
ユニットに単一または二重パイロット・トーンとして伝
送される被変調信号に結合することが可能である。

【0018】図2には、本発明によるLMDS加入者ト
ランシーバ・ユニットの実施態様が示されている。該L
MDS加入者トランシーバ・ユニットには、受信アンテ
ナ112及び送信アンテナ120が含まれている。受信
アンテナ112は、LMDSベース・ステーションから
伝送される被変調信号をLMDS加入者ユニットに結合
する。受信された被変調信号は、受信ミクサ30のRF
入力に結合される。トランシーバ発振器32は、受信ミ
クサ30のLO入力に結合されるトランシーバ駆動信号
を発生する。受信ミクサ30は、受信被変調信号をトラ
ンシーバ駆動信号の高調波と混合して、中間周波(I
F)受信信号を発生する。このIF受信信号には、受信
被変調信号にのった変調情報が、ただし、はるかに低い
搬送波周波数で含まれている。IF受信信号は、ダイプ
レクサ36を介して加入者モデム37に結合される。加
入者モデム37は、IF受信信号の被変調情報を復調す
る。

【0019】ベース・ステーションから加入者ユニット
に伝送される被変調信号の周波数は、米国連邦通信委員
会(FCC)によって設定された伝送周波数割当によっ
て指定されている。LMDSの場合、FCCは、伝送周
波数を約27.5GHz〜28.35GHzに設定した。加入者モデム
37は、一般に、デジタル・サテライト・システム(Di
gital Satellite System)に用いられるものと同様のセ
ット・トップ・ボックス(set top box)である。セッ
ト・トップ・ボックスは、IF出力信号が950MHz〜1800
MHzであることを必要とする。図2に示す本発明の実施
態様には、トランシーバ発振器32と受信ミクサ30の
間に周波数3倍器39が含まれている。ミクサのLO入
力は、約26.55GHzが望ましい。従って、周波数3倍器3
9を駆動するトランシーバ駆動信号は、約8.85GHzの周
波数でなければならない。

【0020】LMDS加入者トランシーバはまた、被変
調信号をLMDSベース・ステーションに伝送する。ダ
イプレクサ36は、加入者モデム37から被変調信号を
受信する。被変調信号の周波数は、DAVIC(Digita
l Audio-Visual InteractiveCouncil)によって開発さ
れた規格に基づくものである。DAVICでは、被変調
信号の周波数範囲を400MHz〜700MHzに設定している。被
変調信号は、中間送信ミクサ34に結合される。中間送
信ミクサ34は、被変調信号を、中間送信発振器38が
発生する中間送信発振器信号の高調波と混合する。中間
送信ミクサ34の混合プロセスによって、中間送信信号
が発生する。中間送信信号は、最終段送信ミクサ40に
結合される。最終段送信ミクサ40は、中間送信信号を
トランシーバ駆動信号の高調波と混合して、中間送信信
号を高い周波数に変換することにより、出力送信信号を
生じさせる。出力送信信号は、送信アンテナ120によ
ってベース・ステーションに結合される。

【0021】加入者ユニットからベース・ステーション
に伝送される信号の周波数は、FCCによって約31.0GH
z〜31.3GHzに指定されている。前述のように、トランシ
ーバ駆動信号は、約8.85GHzでなければならないし、被
変調信号は、400MHz〜700MHzでなければならない。図2
に示す実施態様には、トランシーバ発振器32と最終段
送信ミクサ40の間に配置された第2の周波数3倍器4
1が含まれている。従って、中間送信信号は、4.45GHz
〜4.75GHzでなければならない。代替案として、周波数
3倍器39の出力が、最終段送信ミクサ40に結合され
る。図2の実施態様には、中間送信発振器38と中間送
信ミクサ34の間に接続された第1の周波数逓倍器45
も含まれている。従って、中間送信信号は、約2025MHz
でなければならない。

【0022】中間送信発振器38は、安定信号源42に
よって発生する安定低周波基準信号に位相ロックされ
る。2025MHzの周波数で動作可能な市販の位相ロック発
振器が利用可能である。例えば、VariL SPLL-442位相ロ
ック発振器は2025MHzで動作する。

【0023】最適な性能を得るため、トランシーバ発振
器32は、安定した基準信号に位相ロックしなければな
らない。発振器を位相ロックするための集積回路は市販
されているが、これらの集積回路は、トランシーバ駆動
信号の周波数成分ほどの高い周波数では動作しない。従
って、トランシーバ駆動信号の周波数を分割するか低い
周波数に変換することにより、安価な位相ロック集積回
路チップを用いて、トランシーバ発振器32を基準信号
源42に位相ロックできるようにしなければならない。

【0024】トランシーバ駆動ミクサ44は、トランシ
ーバ発振器32によって発生したトランシーバ駆動信号
を、中間送信発振器38によって発生する中間送信発振
器信号の高調波と混合して、中間位相検出信号を発生す
る。図2に示す実施態様の場合、トランシーバ駆動ミク
サ44は、中間送信発振器信号の奇数調波がトランシー
バ駆動信号と混合される高調波ミクサである。一般に、
中間送信信号の第3または第5高調波がトランシーバ駆
動信号に混合される。トランシーバ駆動信号と第5高調
波を混合すると、 2.025GHz × 5 - 8.85GHz = 1.275GHz の周波数を備えた中間位相検出信号を発生する。中間位
相検出信号は、中間位相検出信号にフィルタリングを施
すフィルタ46に結合される。

【0025】代替案では、トランシーバ駆動ミクサ44
は高調波ミクサではなく、中間送信信号は、トランシー
バ駆動ミクサ44に結合される前に、周波数が4倍にさ
れる。中間送信信号の周波数の4倍化は、第1の周波数
逓倍器45の出力とトランシーバ駆動ミクサ44の間に
周波数2倍器を結合することによって実施可能である。
トランシーバ駆動信号と中間送信信号の4倍の周波数を
混合することによって、 8.85GHz - 2.025GHz × 2 × 2 = 0.750GHz の周波数を備えた中間位相検出信号が発生する。再び、
中間位相検出信号は、中間位相検出信号にフィルタリン
グを施すフィルタ46に結合される。

【0026】位相ロック・ループ(PLL)集積回路チ
ップ48は、中間位相検出信号を受信する。PLLチッ
プ48はまた、安定低周波基準信号を受信する。PLL
チップ48は、中間位相検出信号の周波数を分割して、
安定低周波基準信号と同じ周波数にする。PLLチップ
48は、周波数を分割された中間位相検出信号の位相と
安定低周波基準信号の位相の位相差を表した誤差信号を
発生する。誤差信号はトランシーバ発振器32に結合さ
れ、これによって、トランシーバ発振器26が同調させ
られて、誤差信号が最小限に抑えられる。すなわち、P
LLチップ48によって発生した誤差信号によって、ト
ランシーバ発振器の周波数が同調させられて上昇または
下降し、中間位相検出信号と安定低周波基準信号の位相
差が最小限に抑えられる。このようにして、トランシー
バ発振器32は、安定信号源42に位相ロックされる。

【0027】図3には、本発明のLMDS加入者トラン
シーバのもう1つの実施態様が示されている。この実施
態様には、トランシーバ発振器32を位相ロックするた
めのもう1つの構成が含まれている。

【0028】トランシーバ発振器32は、トランシーバ
駆動ミクサ44に結合されるトランシーバ発振器信号を
発生する。トランシーバ駆動ミクサ44は、周波数逓倍
器45の出力とトランシーバ発振器信号を混合して、ト
ランシーバ駆動信号及び中間位相検出信号を発生する。
第1の帯域フィルタ53は、トランシーバ駆動信号を通
過させる。第2のフィルタ54は、中間位相検出信号を
通過させる。PLLチップ48は、トランシーバ発振器
32の周波数を同調させて、トランシーバ発振器を安定
信号源42に対して位相ロックする。

【0029】図3に示す実施態様の場合、トランシーバ
発振器32は4.8GHzで動作する。中間送信発振器38は
2025MHzで動作する。第1の帯域フィルタ53の出力に
おけるトランシーバ駆動信号は8.85GHzの周波数でサイ
クルする。第2のフィルタ54における中間位相検出信
号は750MHzの周波数でサイクルする。中間位相検出信号
は周波数が十分に低いので、PLLチップ48を用い
て、トランシーバ発振器32を位相ロックすることが可
能である。

【0030】図4には、本発明のもう1つの実施態様が
示されている。この実施態様には、第2の周波数逓倍器
58と中間周波数発振器56が含まれている。中間周波
数発振器56は、基準信号源42が発生する安定低周波
基準信号に位相ロックされる。中間送信発振器38と同
様に中間周波数発振器56は市販されているものであ
る。例えば、VariL SPLL-443位相ロック発振器は、2400
MHzで動作可能である。中間周波数発振器56は、第2
の中間送信発振器信号を発生する。第2の中間送信発振
器信号は、第2の周波数逓倍器58によって2倍化され
る。第1の周波数逓倍器45と第2の周波数逓倍器58
の出力が、トランシーバ駆動ミクサ44に結合される。
トランシーバ駆動ミクサ44は、第1の周波数逓倍器4
5の出力における信号の周波数と第2の周波数逓倍器5
8の出力における信号の周波数加算を行い、トランシー
バ駆動信号を発生する。

【0031】図4に示す本発明の実施態様には、2025MH
zの周波数で動作する中間送信発振器38と、2400MHzの
周波数で動作する中間周波数発振器56が含まれてい
る。中間送信発振器38と中間周波数発振器56は、両
方とも、基準信号源42に位相ロックされている。

【0032】ベース・ステーションと加入者ユニットの
間で伝送される信号は、ベース・ステーションと加入者
ユニットの間で転送される情報に関して符号化された被
変調信号である。多くのタイプの複雑な変調フォーマッ
トは、被変調信号が最小限のエラーで復調されるように
するため、安定した搬送波信号を必要とする。一般に、
安定した搬送波信号は、トランシーバの局部発振器を温
度補償水晶発振器に位相ロックすることによって得られ
る。しかし、動作温度範囲にわたって周波数安定性が5
ppm未満である温度補償水晶発振器は高価である。

【0033】前述のように、被変調信号を高い周波数
に、または低い周波数に変換すると、局部発振器の位相
ノイズが被変調信号に伝達される。さらに、被変調信号
の伝送中にも、位相ノイズが被変調信号に加えられる。

【0034】図5には、本発明のもう1つの実施態様が
示されている。この実施態様には、ベース・ステーショ
ン・トランシーバ2に配置された第2の低周波基準発振
器64が含まれている。ベース・ステーション・トラン
シーバ2には、さらに、パイロット信号発生器62が含
まれている。該パイロット信号発生器62は、第2の低
周波基準発振器64によって発生する基準信号に位相ロ
ックされるパイロット信号を発生する。パイロット信号
は、被変調信号の周波数がアップコンバートされて加入
者ユニットに伝送される前に、ベース・ステーション2
内において被変調信号に結合される。

【0035】加入者ユニット4は、ベース・ステーショ
ン2から被変調信号及びパイロット信号を受信する。加
入者ユニット4には、受信ミクサ66及び局部発振器6
8が含まれている。被変調信号及びパイロット信号は、
局部発振器信号と混合され、被変調信号及びパイロット
信号の周波数がダウンコンバートされることによって、
中間周波数被変調信号が発生する。帯域フィルタ70
は、受信ミクサ66の出力に結合されて、中間周波数被
変調信号にフィルタリングを施す。帯域フィルタ70の
通過帯域は、パイロット信号の周波数に中心がくるよう
になっている。PLLチップ48は、パイロット信号と
基準発振器42の位相差に比例した誤差信号を発生す
る。誤差信号によって、局部発振器68が同調させられ
て、誤差信号が最小限に抑えられる。

【0036】前述のように、被変調信号は、ベース・ス
テーションから加入者ユニットへ伝送される間に、位相
摂動が加えられる。パイロット信号は、被変調信号と共
に伝送される。従って、被変調信号に加えられる位相摂
動は全て、パイロット信号にも加えられる。PLLチッ
プ42がパイロット信号と基準信号の位相差を検出する
ことによって、局部発振器を同調させる誤差信号を発生
するので、この位相摂動は、局部発振器信号にも加えら
れる。この摂動を局部発振器が負担するので、被変調信
号の位相摂動は約60分の1に低減する。

【0037】図6には、本発明のもう1つの実施態様が
示されている。この実施態様には、2つのパイロット信
号を発生するパイロット信号発生器が含まれている。2
つのパイロット信号は、第2の低周波基準発振器64に
位相ロックされる。2つのパイロット信号は、被変調信
号の周波数がアップコンバートされて加入者ユニット4
に伝送される前に、ベース・ステーション2内において
被変調信号に結合される。2つのパイロット・トーンの
周波数差は、第2の低周波基準発振器64の周波数の倍
数または約数である。

【0038】加入者ユニット4は、ベース・ステーショ
ン2から被変調信号と2つのパイロット信号を受信す
る。被変調信号及び2つのパイロット信号を局部発振器
信号と混合して、被変調信号及び2つのパイロット信号
の周波数をダウンコンバートすることによって、中間周
波数被変調信号が発生する。帯域フィルタ70は、この
中間周波数被変調信号を受信する。帯域フィルタ70の
通過帯域の中心は、2つのパイロット信号が帯域フィル
タ70を通過できるように設定される。

【0039】帯域フィルタの出力は、基準回復回路72
に結合される。基準回復回路72は、2つのパイロット
信号間の周波数差を検出することによって基準信号を発
生する。ダイオードのような非線形素子を含む基準回復
回路要素は、2つのパイロット信号の周波数間の差に等
しい周波数の基準信号を発生する。

【0040】PLLチップ48は、基準回復回路72に
よって発生する基準信号と2つのパイロット信号の一方
との位相差に比例する誤差信号を発生する。基準信号の
位相は、ベース・ステーションと加入者ユニットの間に
おける被変調信号の伝送は影響されない。パイロット信
号は両方とも、信号伝送中に同じ位相摂動を被る。従っ
て、2つのパイロット信号の位相差及び周波数の差は一
定のままである。しかし、誤差信号は、基準信号とパイ
ロット信号の一方との位相差に比例する。従って、誤差
信号の振幅は、伝送中におけるパイロット信号の位相摂
動によって影響される。局部発振器68はこの誤差信号
によって同調される。

【0041】前述のように、ベース・ステーション及び
加入者ユニット内の局部発振器は、被変調信号に位相ノ
イズ劣化を負わせる。この位相ノイズ劣化は、パイロッ
ト・トーンにも加えらえる。従って、この劣化も誤差信
号の振幅に影響され、補正される。

【0042】加入者ユニットの局部発振器68は、第2
の低周波基準発振器64に対して位相がコヒーレントで
ある。一般に、ベース・ステーション内における局部発
振器は、第2の低周波基準発振器64に対して位相ロッ
クされる。従って、ベース・ステーション2内の局部発
振器と加入者ユニット4内の局部発振器は、両方とも、
位相がコヒーレントである。

【0043】〔実施態様〕なお、本発明の実施態様の例
を以下に示す。

【0044】〔実施態様1〕安定低周波基準信号を発生
するための基準信号源と、トランシーバ駆動信号を発生
するトランシーバ発振器と、受信した被変調信号を前記
トランシーバ駆動信号の高調波と混合して、中間周波受
信信号を発生する受信ミクサと、前記安定低周波基準信
号に位相ロックされて、中間送信発振器信号を発生する
中間送信発振器と、送信する被変調信号を前記中間送信
発振器信号の高調波と混合して、中間送信信号を発生す
る中間送信ミクサと、前記中間送信信号を前記トランシ
ーバ駆動信号の高調波と混合して、出力送信信号を発生
する最終段送信ミクサと、前記トランシーバ駆動信号を
前記中間送信発振器信号の高調波と混合して、中間位相
検出信号を発生するトランシーバ駆動ミクサと、前記中
間位相検出信号を前記安定低周波基準信号に位相ロック
するための手段とを設けて成るLMDSトランシーバ。

【0045】〔実施態様2〕前記中間位相検出信号を前
記安定低周波基準信号に位相ロックするための前記手段
は、前記中間位相検出信号と前記安定低周波基準信号の
位相差に比例した誤差信号を発生する位相検出器と、ト
ランシーバ発振器を同調させて、前記誤差信号を最小限
に抑制するための手段とを含むことを特徴とする実施態
様1に記載のLMDSトランシーバ。

【0046】〔実施態様3〕前記基準信号源は、中間周
波受信信号から二重パイロット・トーンを回復するため
の手段を含むことと、前記二重パイロット・トーン間の
周波数差によって、前記安定低周波基準信号の周波数が
決まることを特徴とする実施態様1または実施態様2に
記載のトランシーバ。

【0047】〔実施態様4〕安定低周波基準信号を発生
する基準信号源と、前記安定低周波基準信号に位相ロッ
クされて、中間送信発振器信号を発生する中間送信発振
器と、トランシーバ発振器信号を発生するトランシーバ
発振器と、前記トランシーバ発振器信号を前記中間送信
発振器信号の高調波と混合して、トランシーバ駆動信号
と中間位相検出信号を発生するトランシーバ駆動ミクサ
と、送信する被変調信号を前記中間送信発振器信号の高
調波と混合して、中間送信信号を発生する中間送信ミク
サと、前記中間送信信号を前記トランシーバ駆動信号の
高調波と混合して、出力送信信号を発生する最終段送信
ミクサと、受信信号を前記トランシーバ駆動信号の高調
波と混合して、中間周波受信信号を発生する受信ミクサ
と、前記中間位相検出信号を前記安定低周波基準信号源
に位相ロックするための手段とを設けて成るLMDSト
ランシーバ。

【0048】〔実施態様5〕前記中間位相検出信号を前
記安定低周波基準信号に位相ロックするための前記手段
は、前記中間位相検出信号と前記安定低周波基準信号の
間の位相差に比例した誤差信号を発生する位相検出器
と、トランシーバ発振器を同調させて、誤差信号を最小
限に抑制するための手段とを含むことを特徴とする実施
態様4に記載のトランシーバ。

【0049】〔実施態様6〕前記基準信号源は、中間周
波受信信号から二重パイロット・トーンを回復するため
の手段を含むことと、前記二重パイロット・トーン間の
周波数差によって、前記安定低周波基準信号の周波数が
決まることを特徴とする実施態様4または実施態様5に
記載のトランシーバ。

【0050】〔実施態様7〕安定低周波基準信号を発生
する基準信号源42と、前記安定低周波基準信号に位相
ロックされて、第1の中間発振器信号を発生する中間送
信発振器38と、前記安定低周波基準信号に位相ロック
されて、第2の中間発振器信号を発生する中間周波発振
器56と、前記第1の中間送信発振器信号の高調波と第
2の中間送信発振器信号の高調波を混合して、トランシ
ーバ駆動信号を発生するトランシーバ駆動ミクサ44
と、送信する被変調信号を前記第1の中間発振器信号の
高調波と混合して、中間送信信号を発生する中間送信ミ
クサ34と、前記中間送信信号を前記トランシーバ駆動
信号の高調波と混合して、出力送信信号を発生する最終
段送信ミクサ40と、受信信号を前記トランシーバ駆動
信号の高調波と混合して、中間周波受信信号を発生する
受信ミクサ30とを設けて成るLMDSトランシーバ。

【0051】〔実施態様8〕前記基準信号源42が、前
記中間周波受信信号から二重パイロット・トーンを回復
するための手段を含むことと、前記二重パイロット・ト
ーン間の周波数差によって、安定低周波基準信号の周波
数が決まることを特徴とする実施態様7に記載のトラン
シーバ。

【0052】〔実施態様9〕変調された信号を発生する
手段と、第1の基準信号を発生する第1の基準発振器
と、二重パイロット・トーンを前記変調された信号に結
合するための手段とを含んでおり、前記二重パイロット
・トーンがそれぞれ、第1の基準信号に位相ロックされ
ており、前記二重パイロット・トーン間の周波数差が、
第1の基準信号の周波数の倍数である、ベース・ステー
ション送信器と、局部発振器信号を発生する局部発振器
と、前記局部発振器信号と前記変調された信号を混合し
て、中間周波被変調信号を発生するための手段と、前記
中間周波被変調信号にフィルタリングを施して、前記二
重パイロット・トーンを含む中間基準信号を発生するた
めの基準フィルタと、前記二重パイロット・トーン間の
周波数差を検出することによって第2の基準信号を発生
するための手段と、前記中間基準信号内のパイロット・
トーンの一方と前記第2の基準信号との位相差に比例す
る誤差信号を発生するための手段と、前記局部発振器の
周波数を同調させて、誤差信号を最小限に抑制するため
の手段とを含む加入者ユニットとを設けて成るLMDS
システム。

【0053】本発明の特定の実施態様に関して解説し、
例示してきたが、本発明は、こうして解説及び例示され
た部品の特定の形態または構成に限定されるものではな
い。本発明は、請求項によってのみ制限される。

【0054】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、LMDSトランシーバなどに用いられる高周波数
の局部発振器の位相ロックを行う装置を、少ない部品点
数で低コストで実現することができる。さらに、本発明
による構成によれば、ベース・ステーションと加入者ユ
ニット間の通信における変調信号に生じる位相ノイズや
周波数変動も基準信号によって補償できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図1】先行技術によるLMDSシステムのブロック図
である。

【図2】本発明の実施態様のブロック図である。

【図3】本発明のもう1つの実施態様のブロック図であ
る。

【図4】本発明のもう1つの実施態様のブロック図であ
る。

【図5】ベース・ステーションから伝送される信号内に
含まれる単一パイロット・トーン基準を示すLMDSブ
ロック図である。

【図6】ベース・ステーションから伝送される信号内に
含まれる二重パイロット・トーン基準を示すLMDSブ
ロック図である。

【符号の説明】

2 ベース・ステーション・トランシーバ 26 トランシーバ発振器 30 受信ミクサ 32 トランジスタ発振器 34 中間送信ミクサ 36 ダイプレクサ 37 加入者モデム 38 中間送信発振器 39 周波数3倍器 40 最終段送信ミクサ 42 基準信号源 44 トランジスタ駆動ミクサ 45 第1の周波数逓倍器 46 フィルタ 48 PLLチップ 53 第1の帯域フィルタ 54 第2のフィルタ 56 中間周波数発振器 58 第2の周波数逓倍器 62 パイロット信号発生器 64 第2の低周波基準発振器 66 受信ミクサ 68 局部発振器 70 帯域フィルタ 72 基準回復回路 112 受信アンテナ 120 送信アンテナ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】安定低周波基準信号を発生するための基準
    信号源と、 トランシーバ駆動信号を発生するトランシーバ発振器
    と、 受信した被変調信号を前記トランシーバ駆動信号の高調
    波と混合して、中間周波受信信号を発生する受信ミクサ
    と、 前記安定低周波基準信号に位相ロックされて、中間送信
    発振器信号を発生する中間送信発振器と、 送信する被変調信号を前記中間送信発振器信号の高調波
    と混合して、中間送信信号を発生する中間送信ミクサ
    と、 前記中間送信信号を前記トランシーバ駆動信号の高調波
    と混合して、出力送信信号を発生する最終段送信ミクサ
    と、 前記トランシーバ駆動信号を前記中間送信発振器信号の
    高調波と混合して、中間位相検出信号を発生するトラン
    シーバ駆動ミクサと、 前記中間位相検出信号を前記安定低周波基準信号に位相
    ロックするための手段とを設けて成るトランシーバ。
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