TW435000B - System and method for frequency up-conversion - Google Patents

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TW435000B
TW435000B TW088118183A TW88118183A TW435000B TW 435000 B TW435000 B TW 435000B TW 088118183 A TW088118183 A TW 088118183A TW 88118183 A TW88118183 A TW 88118183A TW 435000 B TW435000 B TW 435000B
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David F Sorrells
Michael J Bultman
Robert W Cook
Richard C Looke
Jr Charley D Moses
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Description

A7 B7 將資 波訊 於資 調變 訊號 ’其 ，其 相互 合） 五、發明說明（ 本發明有關一種電磁訊號之頻率向上轉換 相關技術 現今的通訊系統利用如傳送及接收元件’以從源位置 訊傳送至目的地。爲了達成此傳送’資訊被轉換成載 號的形式並加以傳送。一般而言，載波訊號的頻率大 訊訊號的頻寬。將資訊轉換成載波訊號的方法稱之爲 〇 三種泛用的調變方法包括：調頻（F Μ )，其中反應 中的調變資訊來變換載波的頻率：相位調變（Ρ Μ ) 中反應輸入的資訊來變換載波的相位；調幅（A Μ ) 中隨著資訊來變換載波的振幅。並且，這些調變方法 結合地使用（如，AM與FM結合’且AM與ΡΜ結 請 先 閱 讀 背 面 意 事 項 再 填 f裝 本 · 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？衣 發明總結 本發明有關將訊號由低頻向上轉換成高頻的方法及系 統，以及其裝置 在一實施例中，本發明使β —穩定’低頻訊戚以產生 高頻訊號，其頻率及相位可作爲穩定的参考° 在另-實施例中，本發明作爲一傳送器。在此實施例 中，本發明接收一基頻訊號，並傳送出較高頻的調變訊號 本發明的方法及系統依據所使用的調變程序。就—些 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNSM4規格（21〇 X 297公釐） -4 ~ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 在 3 5 〇。〇 省 Α7 Β7 五、發明說明（2 ) 使用頻率調變（F.M)或相位調變（PM)的實施例而言 ，以資訊訊號調變振盪訊號以產生一調變的中間訊號。若 需要的話，此調變的中間訊號被 ''整形〃 ’以提供最佳的 脈寬週期比=接著’此整形後的訊號被用來控制—開關’ 使其依整形訊號的頻率及脈寬而開閉。藉由此開關操作， 產生一具有多諧頻的訊號，每一諧波被調變成與調變的中 間訊號一致。藉由此濾波的作用’選取理想的諧波並加以 傳送。 對於一些使用調幅（A Μ )的實施例而言’開關由非 調變（如果需要的話’可加以整形）的振邊訊號來控制。 在一變換的實施例中，資訊訊號與偏壓訊號結合 '以產生 一參考訊號，並做閘處理。此閘處理後的多諧波訊號具有 正比於振盪頻率的基頻’且其振幅與參考訊號的振幅成正 比。多諧頻訊號的每一諧波亦具有正比於參考訊號的振幅 ，而達到所需的調幅。一如上述F M/ ρ Μ的實施例，藉 由適當的濾波，可選取理想的諧波並加以傳送。_ 以下將參考伴隨的圖示，對本發明進一步的特徵、優 點、結構及不同實施例的操作做詳細的描述。參考號碼的 最左位數對應到圖號。 圖示的簡單說明 圖1顯示一調頻（FM)傳送器的電路； 圖2Α，2Β及2C顯不圖1中FM電路之數位資訊 訊號的波形。 本紙張尺度適用中舀國家槔準（CNS)A4規格（210»c297公发） -5- -------------裝·-------訂·--------- (請先閱讀背面之浼意事項再填名本頁) Ο Α7 Β7 五、發明說明（3 ) 圖3顯示一相位調變（ρ Μ )器。 圖4 A ’ 4B及4C顯示圖3中PM電路之數位資訊 訊號的波形。 圖5顯示一調幅（AM)傳送器的電路； 圖6A ' 6B及6C顯示圖5中AM電路之數位資訊 訊號的波形。 圖7顯示一內相位/四分之一相位調變傳送器（ / Q 〃 ）。 mm：
請 先 閒 讀 背 面 經濟部智慧財產局員工消費合作枉印製 圖 8 A，8 B' 訊訊號的波形。 圖9顯示依據本發明之傳送器的高階流程圖。 圖1 0顯示依據本發明之傳送器的高階方塊程圖。 圖1 1顯示本發明第一實施例（如F μ模式）之操作 流程圖。 圖1 2顯示本發明第一實施例（如f Μ模式）之結構 方塊圖。 圖1 3顯示本發明第一實施例（如ΡΜ模式）之操作 流程圖^ ， 圖1 4顯示本發明第二實施例（如P Μ模式）之結構 方塊圖= 圖1 5顯示本發明第三實施例（如A Μ模式）之操作 流程圖^ 圖1 6顯示本發明第三實施例（如AM模式）之結構 万塊圖= 示圖7中Ϊ /Q電路之數位資 t 事 項 再 填 f裝 本 . 頁 訂 線 本紙張&度遡用中國國家標革（CNS)A4規格（210 X 297公楚） -6 - Α7 Β7
435 0 0 CH 五、發明說明（4 ) 圖1 7顯示本發明第四實施例（如"I / Q '模式） 之操作流程圖。 圖1 8顯示本發明第四實施例（如模式） 之結構方塊圖。 圖1 9 A— 1 9 I顯示高階電路圖中，多個點上的波 形（在頻率平移輸入實施例中的頻率調變模式）。 圖20A，20B，20C顯示圖1之FM電路中’ 一類比資訊訊號的波形。 圖21A，2 1B ，2 1C顯示圖3之PM電路中， 類比資訊訊號的波形 請 先 閱 讀 背 ir 之 注 意 事 項 再 填 4裝 本 頁 圖
A
2 2 B C顯示圖5之AM電路中 一類比資訊訊號的波形 圖2 3顯示電壓控制振盪器（VCO)的實例。 圖2 4顯示本地振盪器（L ◦)的實例。 圖2 5顯示相位平移器的實例。 圖2 6顯示相位調變器的實例。 圖2 7顯示相加放大器的實例。 圖2 8A — 2 8 C顯示FM及PM模式的開關模組。 圖2 9 A — 2 9 C顯示圖2 8 A — 2 8 C之開關模組 的實例，其中開關爲G a A s電晶體。 0A - 3 0 C顯示一設計例，可確保FM及 模式中G a A s場效電晶體的對稱性。 圖3 1A — 3 1 C顯不A Μ模式之開關模組的實例。 圖3 2Α-3 2 C顯示圖3 1Α-3 1 C的模組，其 本紙張尺度適用今國國家櫟準（CNS)A4規格（210x297公釐） 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 圖 -7- 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印裂 A35Q0。，_^__ 五、發明說明（5 ) 中開關爲GaAs.場效電晶體。 圖3 3 A - 3 3 C顯不一設計例’以確保AM模式中 G a A s場效電晶體的對稱性。 圖3 4顯示一加總器的實例。 圖3 5顯示一濾波器的實例。 圖3 6展示計算w Q ;"的代表性頻譜。 圖3 7 A及3 7 B表示濾波電路的代表例。 圖3 8顯示傳送模組的實例。 圖3 9 A顯示使用數位邏輯裝置之第一脈衝成形電路 ，其作爲自振盪器的方波輸入。 圖3 9丑’3 9(：及39〇顯示圖3 9六電路之相關 波形。 圖4 Ο A顯示使用數位邏輯裝置之第二脈衝成形電路 ，其作爲自振逯器的方波輸入。 圖40B，40C，40D顯示圖4〇A電路之相關 波形^ 圖4 1顯示脈波成形電路的第三例，其作爲任何自振 攝器之輸入。 圖 42A ’ 42B ，42C ，42D 及 42E 顯示圖 4 1電路之相關波形。 圖4 3顯示依據本發明圖4 1之單元的內部電路。 圖44 A — 44G顯示高階電路圖中，多個點上的波 形〔操作於脈波平移調整實施例中的脈波調變模式），強 調了前三個諧波的待性。 本级張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） I I -----I-------I--i I 訂I 1 I I ---'5^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8 - 4 3δ〇〇 0 ^ A7 ___ B7 五、發明說明（6 ) -I -----1-----I I · I I (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 圖4 5 A — 4 5 F顯示高階電路圖中，多個點上的波 形（操作於脈波平移調整實施例中的調幅模式），強調了 前三個諧波的特性。 圖4 6顯示諧波增強模組的實例。 圖4 7顯示振幅模組的實例》 圖4 8 A及4 8 B顯示線性放大器的實例。 圖4 9顯示典型的外差式接收器。 圖5 0顯示在典型具有全雙工模式之外差式接收器的 收發器電路中，依據本發明一實施例的傳送器。 圖51A，5 IB，51C ’ 51D顯示在具有半雙 工模式之外差式接收器’並使用一般振盪器的收發器電路 中，依據本發明一實施例的傳送器。 圖5 2顯不依據一實施例，使用通用頻率下降轉換技 術的接收器。 -線 圖5 3顯示本發明的傳送器。 經濟部智婪財產局員工消費合作社印袈 圖54A ’ 54B ’ 54C顯示在具有通用頻率下降 接收器，並操作於FM，PM調變之半雙工模式的收發器 電路中，依據本發明的傳送器。 圖5 5顯示在具有通用頻率下降接收器，並操作於a Μ調變之半雙工模式的收發器電路中，依據本發明的傳送 器。 圖5 6顯示在具有通用頻率下降接收器，並操作於全 雙二模式的收發器電路中’依據本發明的傳送器。 圖5 7 Α — 5 7 C顯示本發明的傳送器，其使用於頻 不紙掁尺度過用肀國囵家標準（CIN’S>A4規格（21〇χ 297公餐 -9 50 0 CN A7 ；_ _ B7 五、發明說明（7 ) 率調變，相位調變，及振幅調變的實例中’且具有脈波成形 電路及放大器模組。 圖5 8顯示0 . 0 1脈寬對週期比之諧波振幅。 圖5 9顯示0 . 0 5 5 6脈寬對週期比之諧波振幅。 圖6 0顯示六個脈寬對週期比下，前5 0個諧波之相 對振幅表。 圖6 1顯示六個脈寬對週期比下，前2 5個諧波之相 對振幅表，其中第一至第十個諧波被最佳化。 圖6 2顯示本發明變換實施例的結構方塊圖（如， A Μ與P Μ結合的模式）。 圖6 3顯示圖6 2實施例之資訊訊號〜Α 〃的波形。 圖6 4顯示圖6 2實施例之振盪訊號的波形。 圖6 5顯示圖6 2實施例之相位調變訊號的波形。 圖6 6顯示圖6 2實施例之脈波整形調變訊號的波形 0 圖6 7顯示圖6 2實施例之參考訊號的波形。 圖6 8顯示圖6 2實施例之多諧波訊號的波形。 圖6 9顯示圖6 2實施例中，圖6 8之基諧波訊號的 波形。 圖7 0顯示圖6 2實施例中，圖6 8之第二諧波訊號 的波形。 圖71A及71B顯示假象（aliasmg )模組的實例。 圖7 1 C — 7 1 G顯示圖7 1A及7 1 B電路中多個 點的波形。 本纸張尺度適用中园囹家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） --------------裝—— (請先閱ίϊ背面之注意事項再填寫本頁) 訂： -線 經濟部智窆«產局員工消費合作祍印^ -10- 4 35 0 Ο (Η A7 B7 五、發明說明（8 ) 圖7 2Α顯示依據本發明分割器的方塊圖。 圖7 2 Β爲依據本發明分割器之更詳細的方塊圖。 圖7 2 C及7 2D爲圖7 2 Α及7 2 Β之分割器的相 關波形。 圖7 2 E依據本發明具有分割器之I /Q電路的方塊 圖。 圖72F — 72 J爲圖72A的相關波形。 圖7 3爲依據本發明之開關模組的方塊圖。 圖7 4A爲圖7 3之方塊圖的實例。 圖7 4B — 7 4Q圖7 4A的相關波形。 圖7 5 A爲圖7 3之方塊圖的另一實例》 圖7 5 B — 7 5Q爲圖7 5A的相關波形。 圖7 6六爲本發明之1\/103尸£1'的實施例。 圖76B爲本發明之MOSFET的實施例。 圖76 C爲本發明之MOSFET的實施例。 圖77A爲圖73之方塊圖的另一實例。 圖77B—77Q爲圖73的相關波彤》 圖7 8顯示本發明的實例，其中在振盪訊號之每一週 期中產生多個隙縫。 圖7 9多隙縫產生模組。 圖8 0顯示每週期包含一至五個脈波之脈波串的波形 〇 圖8 1顯示每週其一脈波的頻譜。 圖8 2顯不每週其二脈波的頻譜。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2KX97公釐） --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· · 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ' 43500 暖_^_ 五、發明說明（9 ) 圖8 3顯示每.週其三脈波的頻譜。 圖8 4顯示每週其四脈波的頻譜。 圖8 5顯示每週其五脈波的頻譜。 圖8 6顯示在期望輸出頻率下，輸出頻譜的振幅。 圖8 7顯示雙-極脈波的電路圖。 圖8 8使用雙-極脈波的頻譜。 圖8 9顯示雙-極脈波流。 圖9 0顯示用以產生雙-極脈波流的原始脈波流。 圖9 1 A - D依據本發明實施例的開關模組。 圖9 2 A - D顯示隙縫產生器的實施例。 圖9 2 E顯示依據本發明實施例的振盪器。 圖9 3顯示依據本發明一實施例，具有選擇性能量轉 換模組的能量轉換系統。 圖9 4顯示依據本發明一實施例，具有輸入及輸出阻 抗匹配的假象（a 1〗a s 1 n g )模組。 圖95A顯示脈波產生器的例子。 圖9 5 B及9 5 C顯示圖9 5A之脈波產生器的相關 波形。 · 圖9 6顯示依據本發明一實施例，具有開關的能量產 生模組及相關的儲存模組。 圖9 了 A - B顯示依據本名的能量轉換系統。 圖9 8 A顯示依據本發明一實施例之能量轉換訊號模 組。 圖9 8 B顯示依據本發明一實施例，狀態機器操作的 本纸狀·^適用中S®家標準（C]S：S)A·!規格（210* 297公爱） -------------^衣--------訂--------線 (請先閱ts背面之注意事項再填-"本頁) -12- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4ί 3 5 Ο Ο 0 ^ , a? --------Β7______ 五、發明說明（ίο ) 流程圖。 圖9 8 C顯示能量轉換訊號模組。 圖9 9的簡圖顯示依據本發明一實施例，使用 1〇1，1从1^2時脈’9 151^1'12至5^1?12之向下 轉換的電路圖。 圖1 0 0顯示依據本發明—實施例，圖9 9電路的模 擬波形。 圖1 0 1的簡圖顯示依據本發明—實施例，使用 i 〇 1MHz時脈，9 1 5MHZ至5MHz之向下轉換 的電路圖。 圖I 0 2顯示依據本發明一實施例，圖1 〇 1電路的 模擬波形。 圖1 0 3的簡圖顯示依據本發明一實施例，使用 丄〇1 · 5MHz時脈，9 15MHz至5MHz之向下 轉換的電路圖。 圖1 0 4顯示依據本發明一實施例，圖1 〇 3電路的 模擬波形。 _ 1 0 5爲圖9 9之電路的簡圖，其連接至依據本發 明’於5 0 ◦ K包率下，變換於9 1 3及9 1 7 Μ Η z之 F S Κ 源。 圖1 0 6 Α顯示依據本發明之能量轉換系統。 圖1 0 6 B — C顯示圖1 〇 6A之實例的時序圖。 圖1 0 7顯示依據本發明一實施例，帶通網路的實例 ^__ 本纸張尺度適用中囷國家標革（Cis'S)A4規格（210 X 297公复） • 1 —ΙΪΙ·裝 *----1 I I 訂 *--I--It - '靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 經濟部智¾財產局員工消費合作钍印製 ^ 4350 0 五、發明說明（11 ) 圖1 0 8顯示依據本發明一實施例，帶通網路的實例 t- 圖1 0 9顯示本發明一實施例^ 圖1 1 0 A顯示依據本發明—實施例，即時隙縫控制 電路。 圖1 1 0 Β顯示依據本發明一實施例，即時隙縫控制 之時脈訊號的時序圖。 圖1 1 0 C顯示依據本發明一實施例，即時隙縫控制 之選擇性致能訊號的時序圖。 圖1 1 0 D顯示依據本發明—實施例+，即時隙縫控制 之反相時脈訊號的時序圖。 圖1 1 0 Ε顯示依據本發明一實施例，即時隙縫控制 之延遲時脈訊號的時序圖。 圖1 1 0 F顯示依據本發明一實施例，包括具有即時 控制隙縫之脈衝的能量轉換電路圖。 ' 圖111顯示本發明一實施例。 圖1 1 2顯示本發明一實施例。 圖1 1 3顯示本發明一實施例。 圖1 1 4顯示本發明二實施例。 圖1 1 5 Α顯示圖1 1 1之實施例的時序圖。 圖1 1 5 B顯示圖1 1 2之實施例的時序圖。 圖1 1 6 A顯示圖1 1 3之實施例的時序圖。 圖1 1 6B顯示圖1 1 3之實施例的時序圖。 圖1 1 7 A顯示本發明一實施例。 本呔張尺度適用中固舀家標準（CNS>A4規格（210 χ 297公发） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) -14- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - :35 Ο 0 Od Α7 ______ Β7 五、發明說明（I2) 圖1 1 7 β顯示依據本發明，用以判斷電荷轉換的方 程式。 圖1 1 7 C顯示依據本發明電容充電與隙縫間的關係 〇 圖1 1 7 D顯示依據本發明電容充電與隙縫間的關係 〇 圖1 1 7 Ε顯示依據本發明電源充電的關係式。 圖1 1 7 F顯示依據本發明的插入損失方程式。 符號說明 10 0 調頻電路 10 2 資訊訊號 1 0 4 放大器 1〇6 電壓控制Υ辰盪器 1 0 8 調頻訊號 1 1 0 倍頻器 1 1 2 天線 114 滹波器 116 放大器 2 0 2 振盪訊號 300 相位調變電路 3 0 2 資訊訊號 304 放大器 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210*297公楚） — — — — — — 一一 —---------I f I 訂 - - -------'5^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4350 Ο 〇 l 37五、發明說明（13) 3 0 6 相位調變器 3 0 8 振盪訊號 3 10 本地振盪器 3 1 2 相位調變訊號 3 14 倍頻器 3 16 天線 3 1 8 濾波器 3 2 0 放大器 5 0 0 調幅電路 5 0 2 資訊訊號 5 0 4 放大器 5 0 6 本地振盪器 5 10 倍頻器 5 12 調幅訊號 5 14 倍頻器 5 16 天線 5 18 濾波器 5 2 0 放大器 7 0 2 資訊訊號 7 0 4 資訊訊號 7 0 6 本地振盪器 7 10 振盪訊號 7 1 2 9 0°相位平移振盪訊號 7 1 4及了 1 6 放大器 (請先閉讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張又度適用中®國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -16- * 35 0 0 Α7 _ Β7_ 五、發明說明（Μ) 7 1 8及7 2 0 相位調變器 7 2 2 相位調變〃訊號 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 2 4 相位調變'' Q 〃訊號 726 相加器 7 2 8 相位調變I / Q訊號 730 倍頻器 7 3 2 天線 734 濾波器 736 濾波器 738 放大器 1000 傳送器 1 0 0 2 資訊訊號 1004 接收模組 1 0 0 6 諧波產生及展開模組 1008 傳送模組 10 10 調變的訊號 10 12 電磁訊號 1014 傳送的訊號 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" 1 2 0 0 調頻傳送器 1 2 0 2 資訊訊號 1 2 0 4 電壓控制振盪器（V C 0 ) 1 2 1 0 調頻訊號 12 14 開關模組 12 16 多諧波訊號 本纸張尺度通用中S國家標準（CNS)A4規格（2〗0 χ 297公釐） -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 350 0 0 ^ a? __B7_ 五、發明說明（I5) 1218 濾波器 1 2 2 0 期望的諧波 1222 傳送模組 1400 PM傳送器 1 4 0 2 資訊訊號 1 4 0 4 相位調變器 1 4 0 4 相位調變器 1 4 0 6 本地振盪器 1 4 0 8 相位調變訊號 14 10 開關模組 1412 多諧波訊號 1414 濾波器 14 16 期望的諧波 14 18 傳送模組 1600 AM傳送器 1 6 0 2 資訊訊號 1604 偏壓訊號 1 6 0 6 相加模組 · 16 10 本地振盪器 16 14 開關模組 1618 濾波器 1 6 2 2 傳送模組- 18 0.0 內相位/四分之一相位調變傳送器 1 8 0 2 資訊訊號 本紙張尺度適用tS因家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18- 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 ^-50 0 0^. A7 _ B7_ 五、發明說明（16) 1806 本地振盪器 1810 相位平移器 1 8 0 4' 1816 相位調變器 18 14 資訊訊號 1 8 2 2及1 8 2 8 開關模組 1832 相加器 1836 濾波器 1 8 4 0 傳送模組 1 9 0 2 資訊訊號 1904 振盪訊號 1 9 0 6 調變訊號 1 9 0 8 方波訊號 1910 方週波 19 12 A訊號的諧波 19 14 B訊號的諧波 19 16 訊號A及B的諧波
19 18 濾波的訊號A及B 1912a，1914a 基頻 19 12b' 1914b 第三諧波 1 9 1 2 c ，1 9 1 4 c 第五諧波 2 0 0 2 資訊訊號 2 0 0 4 調頻訊號 2 10 2 資訊訊號 2 10 4 相位調變訊號 本纸張尺度適用中®國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -19- d 35〇 〇 A7 '_ B7 五、發明說明（I7) 2 2 0 2 資訊訊.號 2204 調幅訊號 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 3 0 2 資訊訊號 2 3 0 4 電壓控制振盪器 2306 調頻振盪訊號 2402 本地振盪器 2 4 0 4 振盪訊號 2 5 0 2 內相位振盪訊號 2504 相位平移器 2506 四分之一相位振盪訊號 2602 資訊訊號 2 6 0 6 相位調變器 2 6 0 8 相位調變振盪訊號 2702 資訊訊號 2 7 0 4 偏壓訊號 2 7 0 6 相加模組 2 7 0 8 參考訊號 2 8 0 2 開關模組 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" 2 8 0 4 調變振盪訊號 2 8 0 6 偏壓訊號 2 8 18 第二訊號 3 10 2 開關模組 3 10 4 振盪訊號 3 10 6 參考訊號 本紙張尺度適用中囹國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -20- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .350 0 a? _ B7 五、發明說明（ΐδ) 1 1 4 多 諧 波 訊 號 1 1 8 第 二 訊 號 4 0 2 相 加 □ □ 益 4 0 4 多 諧 波 V». I ft 訊 號 4 0 6 多 諧 波 从 Q 〃 訊 g走 4 0 8 多 諧 波 I / Q 訊 Pr^ 5 0 2 多 諧 波 訊 號 5 0 4 i慮 波 CTCJ 益 5 0 6 期 望 its 頻 率 的 多 諧 波 訊 號 6 0 2 期 望 itS 頻 率 6 0 4 頻 帶 8 0 2 期 望 頻 率 的 諧 波 訊 號 8 0 4 傳 送 模 組 8 0 6 傳 送 訊 號 3902〜3906 波形 4002〜4006 波彤 4 3 10 輸 入 訊 號 4 3 12 輸 出 訊 號 4 4 0 2 資 訊 訊 號 4 4 0 4 載 波 訊 號 4 4 0 6 相 位 =田 m 變 訊號 4 4 0 8 多 諧 波 訊 號 4 4 10 基 本 諧 波 4 4 12 第二諧波 ----------------訂·ι------丨 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度述用中S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 21 4 3500 五、發明說明（I9) A7 4 4 1 4 第 二 諧 波 4 5 〇 2 資 訊 訊 號 4 5 0 4 載 波 訊 號 4 5 0 6 相 位 調 變 訊 號 4 5 1 2 第 二 諧 波 4 δ 1 4 /τ-ι*»- 弟 — 諧 波 4 6 0 2 脈 波 成 形 電 路 4 6 0 4 連 週 波 4 6 0 6 脈 波 串 列 4 7 0 2 放 大 模 組 4 ί 0 4 需 放 大 之 訊 Di* Wi --------------裝--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4706 放大訊號 4932 解碼器 5 0 0 1 接收模組 5002 振盪訊號 5 0 0 3 傳送器模組 5 0 0 4 F Μ / PM資訊訊號 5 0 10 訊號取樣器 5 0 1 2 開關模組 5 0 14 高Q値濾波器 5018 傳送模組 5020 雙工器 5030 AM資訊訊號 5112 諧波增強模組 訂* * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中S國家標準（CNS)A4規格（210x 297公g ) -22- 435 0 0 〇.^ B7 五、發明說明（2〇) 5 12 0 資訊訊.號 5 12 2 相位調變器 (請先閱讀背面之汰音；事項再填寫本頁) 5 12 4 諧波增強模組 5 12 6 開關模組 5 12 8 偏壓訊號 5 13 0 相加模組 5 1 3 .6 開關模組 5142 放大器 5150 傳送模組 5 14 6 放大器模組 5 2 0 8 脈波成形器 5218 解碼器 5 3 0 2 資訊訊號 5 3 0 4 資訊訊號 5 3 0 6 振盪訊號 5308 偏壓/參考訊號 5310 脈波成形器 5 3 2 0 高Q値濾波器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 3 2 4 傳送模組 5 4 2 2 偏壓訊號 5 4 2 6 高Q値濾波器 5432 傳送訊號 5 4 3 6 振盪訊號 5438 脈波成形器 本紙張尺度適用中囷固家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印於 五、發明說明（a ) 5 4 5 0 資訊訊號 5 4 5 6 相位調變器 5 5 0 4 相加模組 5506 參考訊號 5604 雙工器 5608 放大器 5610 濾波器 5612 解碼器 5 6 2 2 脈波成形器 5 6 3 0 振盪訊號 5 6 3 2 脈波成形器 5640 高Q値濾波器 5644 傳送模組 5646 偏壓/參考訊號 5648 FM/PM資訊訊號 5650 AM資訊訊號 5702 資訊訊號 5 7 1 6 偏壓訊號 · 5 7 2 0 振盪控制產生器（V C 0 ) 5722 脈波成形電路 5 7 2 4 開關 5726 高Q値濾波器 5 7 2 8 放大器模組 5 7 3 0 傳送器模組 A7 B7 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公坌） -24- ! 4 35 0 Ο 0·^? Α7 _ Β7_ 五、發明說明（22 ) 5 7 3 4 本地振盪器（L〇） (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁> 5 7 3 6 相位調變器 5740 相加模組 6 2 0 2 資訊訊號 6 2 0 4 資訊訊號 6206 參考訊號 6 2 0 8 相位調變訊號 6 2 10 相位成形P Μ訊號 6212 多諧波訊號 6216 振盪訊號 6 4 0 0 假象模組 6404 輸入訊號 6 4 0 6 控制訊號 6412 向下轉換輸出訊號 7200 分割器電路 7 2 16 本地振盪器訊號 7 2 18 反相的本地振盪器訊號 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 2 2 0 非反相的本地振盪器訊號 7 2 2 2 I頻道振盪訊號 7224 Q頻道振盪訊號 7 6 0 0 金氧半場效電晶體 7602 閘極 7608 源極區 I 6 1 2 汲極區 本纸張尺度適用中S國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公釐） -25- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印說 4 35 0 Ο 0·^ 五、發明說明（23) 7 6 1 6 金 氧 半 場 效 電 晶 7 6 2 0 源 極 區 7 6 2 2 汲 極 7 6 2 8 閘 極 墊 7 6 3 〇 閘 極 延 伸 部 位 7 6 3 2 閘 極 墊 延 伸 部 位 7 8 0 6 多 隙 縫 產 生 模 組 7 8 1 2 脈 波 產 生 器 9 1 0 5 開 關 模 組 9 10 7 開關模組 9 10 9 開關模組 9 111 開關模組 9224 輸入訊號 9226 脈波 9228 反相器 9230 振盪器 9302 能量轉換模組 9303 EM訊號 9 3 0 5 能量轉換模組 9306 反饋訊號 9307 向下轉換訊號 9 3 0 9 能量轉換訊號 9504 雙輸出訊號 9506 輸入振盪訊號 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中囹0家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" 4 350 0 〇 ' t> at __B7 五、發明說明（24 ) 9508 反相器 9701 轉換模組 9704 輸入EM訊號 9708 儲存電容 9 7 10 能量轉換訊號 9712 負載 9804 狀態機 9 8 0 4 狀態機' 9808 電壓控制振盪器VCO 9 8 10 脈波產生器 9 8 12 參考電壓 9814 積分器 9816 整流器 9820 脈波產生器 _ 9822 盪訊器 9870 脈波產生器 10702 旁通網路 1 0 7 0 4 開關模組 10804 電容 1 1 0 0 2 即時隙縫控制系統 1 1 0 0 4 R C 網路 11006 反相器 110 10 可選致能 11012 電壓可變電容 --------訂 —-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -27- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印袅 4 35 0 Ο 0-1 五、發明說明（25 ) 1 1 0 1 4 輸 入 畤 脈 1 1 0 1 6 脈 波 輸 出 1 1 0 1 8 脈 波 1 1 0 2 0 隙 縫 1 1 0 2 4 延 遲 時 脈 1 1 0 2 8 放 大 器 1 1 7 0 6 電 容 器 1 1 7 0 8 控 制 訊 Drfe 1 1 7 1 0 脈 波 較 佳 實 施 例的描 述 目錄 1 技術 2 發明槪要 2 . I調變技術的探討 2.2電路圖及波形的實例 2.2 . 1調頻 2.2.2相位調變 2.2 . 3 g周幅 2.2.4內相位/四分之一相位調變 2.3發明特徵 3頻率向上轉換 3 .1高階描述 3 . 1 . 1操作描述 裝--------訂---------綠 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -28- -A7 -A7 經濟部智慧財產局員工消費合作.社印？衣 ___B7__ 五、發明說明（20 ) 3.1,2結構描述 3.2實施例 3.2.1第一實施例：調頻(FM)模式 3.2.1.1操作性描述 3.2.1.2結構性描述 3.2.2第二實施例：相位調變（PM)模式 3.2.2.1操作性描述 3.2.2.2結構性描述 3.2.3第三實施例：調幅（AM)模式 3.2.3.1操作性描述 3.2.3.2結構性描述 3.2.4第四實施例：內相位/四分之一相位調變（、I/Q ") 模式 3.2.4.1操作性描述 3.2.4.2結構性描述 3.2,5其他實施例 3.2.5.1結合的調變技術 3.2實施的系統及方法 3.3.1電壓控制振盪器（FM模式） 3.3 .1.1操作性描述 3.3.1.2結構性描述 3.3.2本地振盪器（ΡΜ,ΑΜ，及、I/Q 〃模式） 3.3.2.1操作性描述 3.3.2.2結構性描述 本纸張尺度適用中舀國家標準（CNS)A4規格（210*297公髮） 裝---------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -29- 經-部智慧对產局員工消費合作枉印制衣 五、發明說明（27 ) 3.3.3相位平移器（PM模式） 3.3.3.1操作性描述 3.3.3.2結構性描述 3.3.4相位調變（PM及M/Q"模式） 3.3.4.1操作性描述 3 .3.4.2結構性描述 3.3.5相加模式（A Μ模式） 3.3.5.1操作性描述 3.3.5.2結構性描述 3.3.6開關模式（FM,PM及Μ/Q 〃模式） 3J.6.1操作性描述 3.3.6.2結構性描述 3.3.7開關模式（AM模式） 3.3.7.!操作性描述 3.3.7.2結構性描述 3.3.8相加器I/Q 〃模式） 3.3.S.1操作性描述 3.3.8.2結構性描述 · 3.3.9 濾波器（FM，PM，AM 及 M/Q"模式） 3.3,9.1操作性描述 3 . 3.9.2結構性描述 3.3.10 傳送模組（FM，PM,AM& 'I/(K 模式） 3.3 .1 0.1操作性描述 3.3.10.2結構性描述 (請先閱讀背面之王意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中囤园家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -30- 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 435 0 0 04 A7 ___B7_ 五、發明說明（28) 3 .3 .1 1其他模式 4.諧波強化 4.1高階描述 4.1.1操作性描述 4 .1 . 2結構性描述 4.2實施例 4.2.1第一實施例：當方波供給諧波增強模式，以在每 週期產生一脈衝 4.2.1.1操作性描述 4.2 . 1 . 2結構性描述 4.2.2第二實施例：當方波供給諧波增強模式，以在每 週期產生二脈衝 4.2.2. 1操作性描述 4.2.2.2結構性描述 4.2.3第三實施例：當任何波形供給諧波增強模式 4.2.3 , 1操作性描述 4.2.3.2結構性描述 4.2 Μ其他實施例 4. 3實例 4.3.1第一數位邏輯電路 4.3.2第—數位邏輯電路 4.3.3類比電路 4.3.4其他實例 . I . - -----*---1^ ---- 1---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中囷國家標準（CNSM4規格（210 * 297公釐） -31 - 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印- 1 435 0 Ο 〇4 A7 _____ B7 五、發明說明（29 ) 4.3.4.1多隙縫 5.放大器模組 5.1高階描述 5 ,1.1操作性描述 5.1.2結構性描述 5.2實施例 5.2 .1線性放大器 5.2.1.1操作性描述 5.2.1.2選擇性描述 5.2.2其他實施例 5.3實例 5.3.1線性放大器 5.3.1.1操作性描述 5.3.1.2結構性描述 5.3.2其他實施例 6.接收/傳送器系統 6.1高階描述 6.2實施例及實行例 6.2.：[第一實施例：依據本發明使用於具有超外差 式接收器之電路的傳送器。 6.2.2第二實施例：依據本發明，在半雙工.模式中，與 通甩頻率向下轉換器一同使用的傳送器 -------------裝--------訂---------0 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 本適用中國固家標準（CNS)A4規袼（210 ：< 297公t ) -32- 經濟部智慧財產局員Η消費合作钍印- ^ 4 35 0 Ο 0 ¾ at ____Β7___一 五、發明說明（) 6.2.3第三實施例：依據本發明，在全雙工模式中，與 通用頻率向下轉換器一同使用的傳送器 6.2.4另一實施例及實行 6.3使用通用頻率傳送模組之向下轉換器的綜合描述 6.3.丨選擇的能量轉換訊號模組 6.3.2使向下轉換訊號平順化 6.3.3阻抗匹配 6.3.4槽及共振結構 6.3.5電荷及電源轉換觀念 6.3.6不可忽略之隙縫寬/時期的最佳化及調整 6.3,6.1改變輸入及輸出阻抗 6.3.6.2即時隙縫控制 6.3.7加入旁通網路 6.3.S利用回饋改善能量轉換訊號 6.3.9其他實施 6.3.10能量轉換向下轉換器之例 7.依據本發明之實施例來設計傳送器 7 .1傳送訊號的頻率 7.2傳送訊號的特性 7.3調變規劃 7.4資訊訊號的特性 7 . 5震盪訊號的特性 I --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國园家標準（CNS)A4規格（210 * 297公坌） -33- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 > / 〇Ο Ο 〇·^6 , Α7 1 ；____Β7____ 五、發明說明（V ) 7.5, 1震盪訊號的頻率 7 .5.2派波流的派寬 7.6派波成形電路的設計 7.7開關的選擇 7.7.1開關結構的最佳化 7.7.2 CMOS中的相位D2D-分割器 7.8濾波器的設計 7.9放大器的選擇 7 .1 0傳送模組的設計 1 技術 此應用中所使用的多種詞彙均描述於此節中。此節中 的每一描述僅是爲了提供敘述上的便利性，而並未成爲任 何的限制。依據此處的整體技術，熟悉相關技術之人士將 可淸楚的理解這些詞彙的意義。 調幅（A Μ ): —種調變技術，其中載波訊號的振幅 爲資訊訊號的函數而可加以改變。載波訊號的頻率一般維 持常數=A Μ的次組合是指作爲數位通訊基礎之 ''頻率變 換調整〃，其中載波訊號的振幅在離散狀態間變換，而非 如類比資訊的連續變換。 類比訊號：一種訊號’其資訊爲連續的，且代表時變 的物理事件或物理量。藉由改變至少一種訊號的特性，如 振幅 '頻率，或相位或任何結合來傳送資訊內容。 基帶訊號：任何一般的資訊訊號，可用於傳送及/或 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 本纸張尺度適用中國囷家標準（CNS)/V1規格（210x 297公爱） -34- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" ^3500 a7 __B7__ 五、發明說明（32 ) 接收。其指在任何傳送前，產生於資訊源的資訊訊號。（ 參照至調變基帶訊號），並指在傳送後由接收器所使用的 訊號。 載波訊號：一種可載送資訊的訊號。一般而言，電磁 訊號可透過所謂的調變程序來變換。載波訊號的頻率稱之 爲載頻。一通訊系統可在不同的載頻下，具有多種載波。 控制開關：使開關開及關。開關可爲機械，電力，電 子，光學等，或爲這些開關的結合。一般而言，其由電力 及電子輸入來控制。如果開關由電子訊號所控制，其不同 於連接至兩端子的訊號。 解調變基帶訊號：於傳送後接收器所使用的基帶訊號 。一般而言，其已由載波訊號向下轉換，並被解調變。解 調變後的基帶訊號應在頻率、振幅及資訊方面極接近於資 訊訊號。（亦即，調變基帶訊號）。 解調變：自載波或中間頻率訊號移除資訊的程序。 數位訊號：一種訊號，其包含的資訊爲離散狀態，且 相反於可連續變換的訊號。 直接向下轉換：一種向下轉換技術，其中被接收的訊 號直接自原本的傳送頻率向下轉換至基帶頻率，而不具中 介頻率，如果可以的話，並做調變。 驅動一開關：相同於控制開關。 調頻（FM):—種調變技術’其中載波訊號的頻率 變換，一如資訊訊號的函數° F Μ的次組合是指作爲數位 通訊基礎之'''頻率變換調整〃，其中載波訊號的頻率在離 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填-g本頁) 張尺度適用中因國家標準（CNS)A·!規格（210 X 297公:釐) _ 35 - A7 1 4 35〇q w 五、發明說明（33) 散狀態間變換，而非如類比資訊的連續變換。 諧波：諧波爲一頻率或頻調，且爲基礎頻率及頻調的 整數倍。換句話說，如果週期的波形具有一基礎頻率w f "(亦稱爲第一諧波），則其諧波頻率將爲t η X f 〃 ，η 爲1 ，2，3，4等。對應至η = 2的諧波爲第二諧波， 對應至η = 3的諧波爲第三諧波》 內相位（"1〃 ）訊號：由振盪器所產生的訊號。其 相位並未平移，且通常由正弦波所表示，以和AQ”訊號 所區別。％ I 〃訊號可以任何方式調變。當> I 〃訊號與 '' Q 〃訊號結合時，產生所謂的/ Q 〃訊號。 內相位/四分之一相位（，I / Q 〃 ）訊號：、I " 訊號與WQ 〃訊號相加而成的訊號。一般而言，〃及 '' Q 〃訊號皆已作相位調變1然亦可使用如A Μ等其他的調 變方式。 I/Q 訊號用以在同一傳送載波上1傳送分 離的資訊流。調變的a I #訊號及調變的.WQ 〃訊號爲具 有同頻率的載波訊號。當兩訊號結合時，結合的"I 〃訊號亦爲具有相同頻率的載波訊號。 資訊訊號：包含傳送資訊的訊·號。此處，資訊訊號是 指訊號源的基帶訊號。當欲以資訊訊號調變一載波時，其 亦稱爲w調變基帶訊號〃。其可爲聲音或資料，類比或數 位，或任何其他訊號及結合訊號。 中間頻率（I F )訊號：頻率介於基帶訊號之頻率及 傳送Μ號之頻率間的訊號。 調變：改變一訊號的一個或多個物理特性，以表示傳 f 裝--------訂---------緯 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消贄合作社印製 本紙張尺度適用中國舀家標準（CNS〉A4規格（21〇x 297公餐） -36- ο 0 0 0 04 A7 B7 經濟郃智慧財產局員工消費合作.吐印製 五、發明說明（34) 送的資訊。三個最常見的調變技術爲調頻、相位調變.及 調幅。此外亦有此三種技術的變化，次組合及結合》 操作一開關：相同於控制開關。 相位調變（P Μ ): —種調變技術，其中載波訊號的 頻率平移（亦即’變換），而爲資訊訊號的函數。pm的 次組合是指作爲數位通訊基礎之 ''相位變換調整〃，其中 載波訊號的相位在離散狀態間變換，而非如類比資訊的連 續變換。 四分之一相位（w Q 〃 ）訊號：與內相位（") 訊號不同相的訊號。相位的平移量隨特定的應用來預設， 然而在一般的實施中，〃訊號與，1〃訊號的相位差 爲9 0。。因此，如果〃訊號爲正弦波 > 貝丨」〃訊號 爲餘弦波。當合倂來討論時，，I #訊號與，Q 〃訊號具 有相同的頻率。 頻譜：頻譜表示一連續的頻率範圍，在此範圍內，電 磁波具有相同的特性。此波可在任何通訊媒體中傳播不 論是自然的或人工的’包括空氣、太空、電線、電纜、液 體、導波器、微細線，光纖等。電磁頻譜包括所有大於零 Η 2的頻率。 分諧頻：分諧頻爲一種頻率或頻調，其爲參考基頻或 基調的分數。亦即’分諧頻是將基.頻除以一整數而獲得。 例如，如果周波具有頻率' f # ’ （亦稱爲基頻或第—分 諧頻），則此分諧頻具有w ί / n 〃的頻率，η爲1、2 、3 、4等。對應至η二2的分諧頻是指第二分諧頻。尉 本紙張尺 37 I I I I I I I I----- -----t 1 訂 *----II-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *
經濟部智慧財產局員工消費合作社印S 1 4 35 0 0 0 ^ Α7 ____Β7__ 五、發明說明（35 ) 應至η = 3的分諧頻是指第三分諧頻等。分諧頻本身亦具 有諧頻，第η分諧頻的第η個諧頻將與原本的周波具有相 同的頻率。例如’第二分谐頻（具有''f/S 的頻¥) ，可具有整數倍的諧頻（如桌一自皆頻/ 3 ’弟二 諧頻、3xf/3〃等）。原訊號之第三分諧頻的第二s皆頻 (亦即，，3χί/3〃 ）具有與原訊號相同的頻率。 觸發一開關：相同於控制一開關 向上轉換：一種實施頻率轉換的程序'其中最終的頻 率高初始頻率。 2 發明槪要 本發明有關一種頻率向上轉換的系統及方法’及其應 用。 在一實施例中，本發明的頻率向上轉換器是作爲相位 比較器與頻率比較較器中的穩定頻率源。本發明的此實施 例經由一穩定、低頻的本地振盪器，一開關及一據波器來 達成此目的。由於其將頻率向上轉換，本發明可以較低的 低頻振盪器成本，來產生穩定、高頻的訊號。 在第二實施例中，頻奉向上轉換器被用來作爲傳送電 磁訊號的系統或方法。 依據此處的討論，可理解在相關技術中有其他不同的 實施例，可將本發明應用至不同的方面，且這些變換的實 施例仍落在本發明的範圍中= 爲了淸楚的說明，以下討論不同的調變例。然而，應 本纸張尺度適用中國國家標準（CN:S)A4規格（210χ 297公楚） -38- ---------------------訂---------線 {請先閱讀背面之注音事項再填冩本頁) 垣濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ' A： _Β7 五、發明說明（) 了解本發明並不限於這些例子。熟悉相關技術之人可依據 此處的內容理解到本發明可使用其他的調變技術。 並且|爲了淸楚的說明，依據本發明的頻率向上轉換 將在以下傳送器的說明內容中加以描述。然而，本發明並 不限於這些實施例。以下的等效、擴張、變換將可依據此 處的說明，使熟悉相關技術之人淸楚地明瞭。此等效、擴 張、變換等皆落在本發明的範圍內。 2 . 1調變技術的探討 可將資訊加入傳送之電磁訊號的技術稱之爲調變技術 。這些爲熟相關技術之人所熟知的技術，包括調頻（F Μ )，相位調變（Ρ Μ )，調幅（A Μ )，四分之一相位平 移變換（QPSK) '頻率平移變換（FSK) >相位平 移變換（P S Κ )，振幅·平移變換（ASK)等，及此等 的結合，但不限於此等技術。至少三種此等調變技術， 合>並指具有離散輸入訊號的電路（如數位輸入訊號）《 僅爲了說明的目的，以下所有的電路及技術皆指電磁 廣播媒體。然而，本發明並不限於這些實施例。熟悉相關 技術之人將理解，這些電路及技術可用於所有的傳送媒體 ώ (如’空中廣播，點對點電纜等）。 2 . 2電路圖及波形的實例 2-2-1 調頻 ---------裝--------訂---------綠 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國0家標準（CMS)A·!規格 (210 X 297公釐） -39- A7 B7 4 35 0 0 0·^ 五、發明說明（37 ) 圖1描述調頻（FM)電路1 〇〇的—例，且圖2A ，2B及2C以及圖2 0A ’ 20B及2 0C描述FM電 路1 0 0中多個點的波形例。在FM系統中，載波訊號， 如振盪訊號2 0 2 (圖2 B及圖2 0 B )的頻率變換以顯 示通訊的資料’如圖2 A的資訊訊號1 〇 2及圖2 〇A的 資訊訊號2002。在圖20 A中，資訊訊號2002爲 連續訊號（如類比訊號），且在圖2 A中，資訊訊號 1 0 2爲離散訊號（如數位訊號）。在離散資訊訊號 1 〇 2中，FM電路1 0 0對應於頻率平移變換系統（ F S K )，其爲FM系統的次系統。 調頻電路1 0 0自資訊源接收資訊訊號1 〇 2， 2002。資訊訊號102 ，2002可由選擇的放大器 1 0 4放大，並由選擇的濾波器1 1 4加以濾波，此外輸 入的電壓驅動一電壓控制振盪器（VOC) 1 06。在 V 0 C 106中，產生振盪訊號202 C參考圖2B及 圖20B) °VOC 106的目的在於隨著輸入電壓， 如資訊訊號102，2002，變換振盪訊號1〇2的頻 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 1 i裝 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 時 2 ο 一—_ 號 訊 訊 資 位 數 爲 UJL 號 訊 訊 資 當 C 率 號時 訊 2 變 ο 調 ο 是 2 出號 Ξια 的位 6 類 ο 爲 1 號 只 ==0 C 3 ο 資 V 0 8 ο
C ο V ’輸 的 C 6 2 ο 圖 1 口 $ C 如 2 例 圖 C 如率 C頻 4 的 ο 低 ο 較 2 於 號位 訊是 變 4 調 ο 是 ο 出 2 及 Ν 8 Η ο Μ 1 ο 號 5 訊於 變介 調般 頻 倍 ο器 1大 1放 器的 頻擇 倍選 的且 擇’ 選 ) 可 Ζ 由 Η 並 G , 8 Nly 間 1 之， Z Η Μ ο ο I-1 至 z Η Μ 〇 ο 9 如 -40- 本纸張尺度適用中國a家標準（CNS)A4規格（210x 297公餐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^350 0 04 A7 ____—---------B7________ 五、發明說明（38) 1 1 6將其放大其振幅。接著，可選之倍頻器1 1 〇及/ 或放大器116的輸出由天線i12傳送出去。 2-2-2 相位調變 圖3相位調變（PM)電路3 0 〇的例子’且圖4a ,4B及4C ，以及圖2lA，21B及21C顯示Pm 電路3 0 0中多個點的波形。在PM系統中，載波，如本 地振盪器（LO)之輸出308 (圖4B及圖21B)的 相位改變以表示通訊的資料，如圖4 A的資訊訊號3 〇 2 ，及圖2 1 A的資訊訊號2 102。在圖2 1A中’資訊 訊號3 0 2爲連續的訊號（如類比訊號），且在圖4 A中 ，資訊訊號2 10 2爲離散的訊號（如數位訊號）。在離 散之資訊訊號3 0 2的情況下，P Μ電路是指相位平移調 整系統（PSK)。此爲典型的實施方式’且爲ΡΜ系統 的次組合。 相位調變電路3 0 0自資訊源（未顯示）.接收資訊訊 號302 ，2102。資訊訊號302 ’ 2102可由選 擇的放大器3 0 4加以放大並由選擇的濾波器3 1 8濾波 ，旦經過調變器306來調變。本地振盪器310 (LO )的輸出3 0 8供給至相位調變器3 0 6。L 0輸出 3 0 8顯示於圖4 β及圖2 1 Β中。本地振盪器，如本地 振盪器3 1 0輸出預定頻率’預定振幅的電磁波。 當資訊訊號爲離散的資訊訊號3 0 2時，相位調變器 306的輸出爲相位調變訊號312 (圖4C)，當資訊 . 裝--------訂---------綠 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本纸5長尺度適用中舀國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公爱） -41 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" ^35 0 0 0^ A7 _：__B7 五、發明說明（39 ) 訊號爲類比資訊訊號2 1 0 2時，相位調變器3 0 6的輸 出爲相位調變訊號2 1 0 4 (圖2 1 C )>相位調變器 3 0 6的目的是用以隨著資訊訊號3 0 2及2 1 0 2値' 來改變LO輸出308的相位。亦即，在PSK模式中， 如果LO輸出3 0 8爲正弦波，且資訊訊號3 0 2自二位 元的高位準變換至低位準時，L ◦輸出3 0 8的相位可自 0相位的正弦波變換至1 8 0度的正弦波《此相位變換的 結果可爲圖4 C中的相位調變訊號，其可具有與L 0輸出 3 0 8相同的相位，但在此例中亦可相差1 8 0度。對於 一 PSK系統1比較圖4A，4B及4C可看出代表資訊 .訊號3 0 2之相位調變訊號3 1 2的相位變化。在圖 2 1 A之類比資訊訊號2 1 0 2的情形中，圖2 1 B之 LO輸出3 0 8的相位隨著資訊訊號2 1 0 2的相位連續 的變化。亦即，當資訊訊號2 1 0 2自增加至"X + δχ"，圖 21C 的 PM 訊號 2104 由 s in (cot) 的訊號變換至sin (ωί+0)，其中0爲資訊訊號 2 1 0 2中對應至δ X的變化。對於類比pm系統，比較圖 21Α，21Β 及 21C 的波形 2Γ02，308 及 2 1 0 4，可看出代表資訊訊號2 1 0 1之相位調變訊號 •2 1 0 4的相位變化。 相位調變器306將資訊訊號302，2102及 L0輸出308調變後，相位調變訊號312 ，2104 可通遇一可選擇的倍頻器3 1 4及放大器3 2 0。選擇之 倍頻器3 1 4的目的在於將相位調變訊號3 1 2的頻率自 ---------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） -42- A7 B7
5 350Q 五、發明說明（4〇) 較低的頻率（如5 OMH Z至1 ο ΟΜΗ z )增加至期望 的廣播頻率（如900MHz ，1 . 8GHz)。選擇放 大器320將相位調變訊號3 1 2 ，2 1 04之訊號強度 增強至一期望的位準，以便由天線3 1 6加以傳送。 2 . 2 . 3調幅 圖5顯示調幅電路5 0 0的例子’且圖6A，6 B及 6匸以及圖2 2八，2 28及2 2<：顯示八^/[電路5 00 中多個點的波形。在A Μ系統中，載波訊號，如本地振盪 器（LO)之訊號508 (圖6Β及圖22Β)的振幅改 變以表示通訊的資料。如圖6 Α的資訊訊號5 0 2 ^及圖 2 2 A的資訊訊號2 2 0 2。在圖2 2 A中，資訊訊號 2 2 0 2爲連纘的訊號（如類比訊號），且在圖6 A中， 資訊訊號5 0 2爲離散的訊號（如數位訊號）。在離散之 資訊訊號5 0 2的情況下，A Μ電路是指振幅平移調整系 統（A S Κ )。其爲A Μ系統的次組合。 調幅電路5 0 0自資訊源（未顯示）接收資訊訊號 502 ，2202 。資訊訊號502 ，2202可由選擇 的放大器5 0 4加以放大並由選擇的濾波器5 1 8濾波。 調幅電路5 0 0亦包括一本地振盪器（L Ο ) 5 0 6 ，其 具有LO輸出508。資訊訊號502，2202及LO 輸出5 08接著由倍頻器5 1 0倍頻。倍頻器5 1 0的目 的是使L ◦輸出5 0 8的振幅隨著資訊訊號5 0 2 ’ 2 2 0 2的振幅而改變。當資訊訊號爲數位資訊訊號 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 畜 再 填 * *1裝 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 本紐、張尺度適用中國Θ家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g ) -43- H 4 35 0 0 A7 ________B7___ 五、發明說明（41 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 502時，倍頻器510的輸出爲調幅訊號512 (圖 6 C )，當資訊訊號爲類比資訊訊號2 2 0 2時，倍頻器 510的輸出爲調幅訊號2204 (圖22C)。調幅訊 號512 ，2204可通過一可選擇的倍頻器514，其 中AM訊號5 1 2 ’ 2204的頻率自較低的頻率（如 5 〇MH z至1 〇 ΟΜΗ z )增加至期望的廣播頻率（如 900MHz ’ 1 . 8GHz)。選擇放大器520將 AM訊號5 1 2 ’ 2 2 0 4之訊號強度增強至一期望的位 準’以便由天線5 1 6加以傳送。 經濟部智慧財彦局員工消費合作社印製
2 · 2 . 4內相位/四分之一相位調變 圖7顯示內相位/四分之一相位調變（"I/Q") 電路700的一例，且圖8A , 8B ，8C ，8D及8E 顯示"I/Q 〃調變電路700中多個點的波形。在此技 術中，頻寬的效率增加，且分離、不同相位的資訊訊號可 同時傳送於載波上。亦即，圖8 A的第一資訊訊號7 0 2 可調變至圖8B的內相位（）振盪訊號710，且 圖8 C的第二資訊訊號7 0 4可調變至圖8 D的四分之一 相位（〜Q ")振盪訊號7 1 2。 。I 〃調變訊號與，Q "調變訊號結合，並接著傳送結合後的調變訊號、' I / Q "2在典型的使用例中，兩個資訊訊號皆爲數位訊號，且 兩者痤過相位調變成爲及〃振盪訊號》相關技 衛中的—個技巧爲，，I / Q 〃模式可與類比訊號’類比 與數位結合訊號，及其他的調變技術與結合一起實施。 本紙乐又度適用中园國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -44- ^3500 0-^ A7 B7 五、發明說明（42 ) 此1 I / Q 〃調變系統使用兩個PM電路以增加頻寬 效率。如前所述，在PM電路中，振盪訊號，如710 ( 或712)(圖8B或8D)的相位改變以表示通訊的資 料’如資訊訊號7 0 2 (或704)。爲了理解及顯示上 的方便，此處的討論將描述1 I / Q 〃模式更一般化的使 用情形’亦即’具有數位資訊訊號及在兩個振盪訊號上作 相位調變。因此，兩個訊號流作P Μ次組合的相位平移變 換（P S Κ ) 。 WI/Q#調變電路700自第一資訊源接收資訊訊 號7 0 2 (未顯示）’並自第二資訊源接收資訊訊號 704 (未顯示）。資訊訊號例702，704顯示於圖 8A，8C中。資訊訊號702及704可由選擇的放大 器7 1 4及7 1 6放大’並由選擇的濾波器7 3 4及 7 3 6加以濾波。其接著過相位調變器7 18及720。 且振盪訊號710及712供給至相位調變器718及 72 0。振盪訊號7 1 0由本地振盪器706所產生，並 顯示於圖8 B中，而振盪訊號7 1 2爲本地振盪器7 0 6 的相位平移輸出。本地振盪器如7 0 6在預定的頻率及振 幅下輸出一電磁波。 相位調變器7 1 8的輸出爲相位調變訊號7 2 2，其 在圖8 E中的波形以點線表示。類似地，相位調變器 7 2 0的輸出爲相位調變訊號7.2 4，此訊號在圖8 E中 的波形以實線表示。相位調變器7 1 8及7 2 0對振盪訊 號7 1 0及7 1 2所產生的效果是改變其相位。如上所述 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 '5裝 本· 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ 本紙張又度適闬中國國家標準（CN7S)/M規格（21〇x 297公釐） -45 - Α7 4?aE0Q〇4 0力 五、發明說明（43) ，此處的系統爲P S K系統，且因此，相位調變器7 1 8 及7 2 0以一離散量平移振盪訊號7 1 0及7 1 2的相位 ，此離散量爲資訊訊號7 〇 2及7 0 4的函數。 爲了簡化說明及圖示，圖8 B中的振盪器7 1 0爲正 弦波’且參照至'I/Q"電路700中的訊號。 振盪器7 0 6的輸出通過相位平移器7 0 8後，如此處平 移- π/2的量，振盪訊號7 1 2變成圖8D中的於弦波， 並參照至WI/Q 〃電路中的〃訊號。在次地，爲了 簡化顯示，圖中的相位調變器7 1 8及7 2 0將振盪訊號 了 1 0及7 1 2分別平移1 80度。此顯示於圖8 E中。 相加器7 2 6將調變的訊號7 2 2及7 2 4相加。相加器 7 2 6的輸出爲調變訊號7 2 2及7 2 4的算數和，且爲 —'M/Q 〃訊號728。〔爲了使圖8E的顯示較易明 瞭，結合的訊號並未顯示。然而，熟悉相關技術之人應可 理解兩個相同頻率之正弦波的和亦具有相同的頻率）^ > I / Q 〃訊號7 2 8可接著通過選擇的倍頻器 730及選擇的放大器738 ，其中倍頻器730將"I /Q"訊號7 1 8的頻率從較低的頻率（如5 0MHz至 1 〇 0 Μ Η z )增加至期望的廣播位準（如9 〇 0 Μ Η z 1 · 8 G Μ Η 2 )，而放大器738將、1/〇 〃訊號 7 2 8的訊號強度增加至期望的天線廣播位準。 2 · 3發明特徵 由以上的說明可以明顯的看出，通訊系統包含多個頻 -------------裝--------訂---------綠 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 本纸張尺度適用中國g家標準（Cis，s)A4規格（21〇χ 297公釐） -46- 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印袈 _____B7__ 五、發明說明（44 ) 率。其中，資訊訊號的頻率較低。本地振盪器（電壓控制 振盪器或其他類型的振盪器）的頻率高於資訊訊號的頻率 ，然而爲了有效的傳輸，其頻率不可過高。第三個頻率爲 傳送訊號的頻率，其大於等於振盪器的頻率。此頻率爲上 述電路中，通過選擇之倍頻器及放大器後的頻率。 一般而言1在通訊系統之傳輸系統中，將資訊訊號的 頻率向上轉換至廣播頻率至少需要濾波器，放大器，及倍 頻器。這些元件不僅在採購及操作上均需成本。 本發明提供一更有效的方法來產生傳送的調變載波’ 可使用低功率，且須很少的元件。以下的描述將使這些額 外的優點更爲淸楚。 3 頻率向上轉換 本發明有關一種頻率向上轉換的系統及方法，及其應 用。在一實施例中，本發明的頻率向上轉換方法可利用穩 定，低頻的振盪器來產生穩定的高頻訊號’例如可用於相 位比較器或頻率比較器的參考訊號。在另一實施例中，本 發明的頻率向上轉換技術應用至傳送器。因此，本發明亦 有關一種傳送器。依據此處的討論，熟悉相關技術之人應 可理解，其他的變換實施例及應用亦可使用到本發明的頻 率向上轉換，且這些變換的實施例及應用亦落在本發明的 範圍中。 爲了說明起見，以下以傳送器說明依據本發明頻率向 上轉換技術。然而，由前述的章節可知本發明不限於此實 I ------------ I ------^ ·1ΙΙΙ — — —» {請先閱讀背面之注音〗事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中固國家標準（CIS；S)A4規格（21〇 X 297公餐） -47- α A7 B7 瘦濟部智«^產局員工消費合作钍印製 五、發明說明（45) 施例。 以下的章節說明有關傳送器及頻率向上轉換的技術。 同時，亦說明達成這些方法的構造例。應可理解本發明不 限於上述的特別實施例°熟悉相關技術之人可依據此處的 技術內容了解以下的等效’變換，擴張及衍生等。這些等 效，變換，擴張及衍生均落在本發明的範圍中。 3 . 1 ft階描述 此節描述依據本發明之向上轉換技術及傳送訊號的高 階描述。尤其，傳送訊號之頻率向上轉換的操作程序以高 階的形式來加以說明。操作程序通常由流程圖來表示。此 處的流程圖僅供說明之用’而不作任何的限制。特別是， 使用流程圖不應被解釋成本發明僅爲數位或離散的操作。 依據此處的技術，熟悉相關技術之人將明瞭，本發明可藉 由離散操作，連續操作或此等的結合來達.成。再者，流程 圖的控制流程將可使熟悉相關技術之人淸楚的了解到其他 的操作控制流程亦落於本發明的精神及範圍之下。 此外，達成此程序的結構性實施亦以高階的方式來描 述。此結構性的描述在此僅用以聞明，而不成爲任何的限 制。尤其，可使用任一數量的結構性實施來達成此節所述 的程序，其中的一種描述於此節中。依據此處的內容，熟 悉相關技術之人將可淸楚的了解此結構性實施的細節。 3 . 1 . 1操作描述 度適用中S國家標羋（CNS)A4規格（210: 297公爱） -48 碕 先 閱 f 面 意 事 項 再 填 ，，裝 本 · 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^35 0 Ο Α7 __Β7 五、發明說明（46) 圖9的流程圖9 0 0顯示依據本發明一實施例之頻率 向上轉換的操作方法。本發明有關圖9中的頻率向上轉換 亦技術及傳送訊號。流程圖9 0 0中所產生之訊號的代表 波形描述於圖1 9中。爲了描述本發明的高階操作’需說 明數位資訊訊號的調頻。本發明並不限於這些實施例。熟 悉相關技術之人應可理解以可使用其他的調變模式° 在步驟902中，資訊訊號1902 (圖19Α)由 -訊號源所產生。此資訊訊號可以是類比訊號，數位訊號 及其任一結合，或是任何欲傳送之基頻訊號。如以下的描 述，資訊訊號1902是用來調變一中間訊號1904。 據此|此處的資訊訊號1 9 0 2亦稱爲調變基帶訊號。在 圖1 9Α的例子中，資訊訊號1 9 0 2爲數位訊號。然而 ，本發明並不限於此實施例。如上所述，資訊訊號可以是 類比，數位或其任一結合。 步驟904中產生一振盪訊號19 04 (圖19Β) 。步驟9 0 6中，振盪訊號1 9 0 4被調變’，，且此調變爲 資訊訊號1 9 0 .2的函數。步驟9 0 6產生一調變的振盪 訊號1 9 0 6 (圖1 9 C )，並稱之爲調變的中間訊號。 如上所述，圖9的流程圖中，資訊訊號1 9 〇 2是數位訊 號。然而，資訊訊號丨9 0 2亦可爲類比或任何類比數位 結合訊號.並且，圖1 9中的例子使用調變技術中的頻率 平移調整（F S Κ )技術。替代的，亦可使用任何調變技 銜（illFM，AM，PM，ASK，PSK等或此等的任 一結合）。圖9之流程圖的其他步驟9 0 8 — 9 1 2以相 本纸張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -49- II 1 I I ! I . I I ---" I I -----ϊ I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ________B7____ 五、發明說明（47 ) 同的方式操作，且無論使用何種調變技術，資訊訊號 1 9 〇 2爲數位，類比等或此等的任一結合。 步驟9 0 8中，調變訊號1 9 0 6產生多諧頻訊號 1908(圖19D)。訊號1908具有連續，週期重 複的波形。在一實施例中，訊號1 9 0 8的波形爲矩形， 且在圖1 9 E中爲一展開的波形。熟悉相關技術之人應可 明瞭’數學上的限制使得理想的矩形波無達成，且本發明 亦不需達到理想的矩形波。然而，爲了便於討論，此處將 使用到A矩形波〃，且是指實質的矩形波，其包括了一般 所指的方波及脈波。如果在數學上或技術上可實現理想之 矩形波的話，則其亦落於本發明的範圍內。 連續的周波（如波形1 9 0 8 )包括一系列特定振幅 及相位的正弦波，其頻率爲波形之重複頻率的整數倍（波 形的重複頻率是指周波每秒重複的次數）。訊號1 9 0 8 之部分波形顯示於圖1 9 E的展開波形1 9 1 0 »波形 1 9 1 0的前三個正弦成分（圖1 9E)描述於圖1 9F 中的波形1912a ，b及c及圖19G中的波形 1914a ，b及c。（在圖19F及19G的例子中， 三個正弦成分個別地顯示。實際上，這些波形及其他未顯 示的正弦成分同時產生，如圖1 9 Η所示）。在圖1 9 Η 中，沒形同時顯示，但並未以相加的形式表現。如果波形 1 9 1 2及1 9 1 4以相加的形式表示，其將具有無限多 個正弦或分，相同於圖1 9 Ε的週期波形1 9 1. 0。爲了 簡化摇述，僅顯示無限個正弦成分中的前三個成分）。這 --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中园园家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -50- A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印哭 _ B7 r------- 玉、發明說明（48 ) 些正弦波稱之爲諧波，並可由圖示或數學的方式表示》每 一諧波（波形1912a ，b及c及1914a ，b及c )具有相同的資訊內容，一如於波形1 9 1 〇 (其具有對 應於波形1 9 0 8同一部份的資訊）。據此，波形 丄9 〇 8的資訊內容可自其任一諧波獲得。因爲諧波的頻 率爲訊號1 9 0 8之重複頻率的整數倍，並具有相同於訊 號l· 9 0 8的資訊，每一諧波表示訊號1 9 0 8之一頻率 向上轉換。一些諧波位於期望的頻率上（如期望的.傳送頻 率）。這些諧波稱之爲期望的諧波"。依據本發明，期 -望的諧波具有足夠的振幅以達成所需的程序（如傳送）。 其他諧波並不位於期望的頻率上。這些諧波稱之爲 '' 非期 望的諧波〃。 在步驟9 1 0中1任一不期望之訊號1908連續周 波的諧波皆被濾除（例如，不位於期望傳送頻率上的諧波 )。在圖19的例子中，第—及第二啬波，（圖19F之波 形19]_23'1)及圖19〇之波形1914.3，13)爲 不期望的諧波。在步驟9 1 2中，其餘的諧波，圖1 9中 的第三諧波（圖1 9 F之波形1 9 1 2 c及圖1 9 G之波 形1 9i4c)被傳送。此由圖19 I的波形1918來 描述。在圖1 9的例子中’僅顯示三個諧波，且較低的兩 個被濾除，而留下第三諧波。在實際的情形中，有無限個 諧波’且濾波操作可將不期望的.諧波濾除，這些不期望的 諧波包括頻率低於或高於期望諧波的諧波。 氏度適用中囷舀家標準規格（21〇x 297公发） _ ^^1 —I- - H ^^1 I » II ^1. 丨 ^^1 ««^1 ^^1 vf 訂---------綠 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4350〇q4j 五、發明說明（49) 3 . 1 . 2結構描述 圖1 0顯示依據本發明一實例，向上轉換系統的方塊 圖。此向上轉換系統的實施例在圖中爲傳送器1 〇 〇 ◦。 傳送器1 0 0 0包括接收模組1 〇 〇 4，諧波產生及展開 模組1 0 0 6 ’及接收資訊訊號1 〇 〇 2並輸出傳送訊號 1 0 1 4的傳送模組。 較佳的，接收模組1 0 〇 4，諧波產生及展開模組 1 0 0 6及傳送模組1 〇 〇 8以操作流程圖9 0 0中的方 式處理資訊訊號。換句話說，傳送器1 〇 〇 〇是實施流程 圖9 0 0之步驟的結構性實施例。然而，應了解，本發明 的範圍及精神包括其他實施流程圖9 0 0的結構性實施例 。依據此處的討論，熟悉相關技術之人應可了解這些其他 特定的結構性實施例。 以下參考圖9 0 0將描述傳送器1 0 0 0的操作情形 。在步驟9 0 2中，來自資訊源的資訊訊號1 0 ◦ 2 (如 圖1 9A所示）通過接收模組1〇〇4。在步驟904中 ，產生振盪訊號（如圖1 9 B所示），且於步驟9 0 6中 ’其被調變而產生調變訊號1 0 1 0 « (圖1 9 C顯示調 頻的例子）=振盪訊號可利用任何調變技術來調變，以下 描述其中的一些例子。在步驟9 0 8中，諧波產生及展開 模組（H G E Μ )產生一連續、周波的多諧波.訊號（圖 1 9 D顯示調頻的例子）。此波形爲矩形波，如方波或脈 波〔雖然，本發明並不限於這些實施例），並包括多個正 弦波，其頻率爲基頻的整數倍。可利用富利葉級數分析來 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 ， 裝 本 . 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中因國家標準（CNS)A4規格（2〗0* 297公釐） -52- ? 43500Q.4 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 ____B7____五、發明說明（5〇) 決定每一諧波的振幅。（如圖19F及圖19G者）。在 步驟910中，HGEM 1〇〇6中的濾波器910將 不期望的頻率（諧波）濾除，並輸出期望頻率（如圖I ) 的電磁訊號1 0 1 2。在步驟9 1 2中，EM訊號 1 0 1 2通過傳送模組i 〇 〇 8，而備妥以進行傳送。傳 送模組1 0 0 8接著輸出傳送訊號1 〇丨4。 3 . 2實施例 此節顯示多個有關上述方法及結構的實施例。這些實 施例是供說明之用’而非加以限制。本發明不限於這些實 施例。依據此處的技術，熟悉相關技術之人應可了解不同 的變換實施例（包括等效，擴張，變化及衍生等）。 3 2 . 1第一實施例：調頻（FM)模式 在此實施例中，接收一資訊訊號，且調變訊號的頻率 爲資訊訊號的函數。 3 · 2 . 1 · 1 操作性描述 圖1 1的流程圖顯示依據本發明，調頻模式下傳送器 的操作方法。如前所述，圖1 9中的代表波形說明F Μ模 式之傳送器的操作情形》 在步驟1 1 0 2中，資訊源以任一程序或方法產生資 訊訊號1 9 0 2 (圖1 9 A )。（由於資訊訊號1 9〇2 用以調變訊號，因此其爲基帶訊號，又稱爲調變基帶訊號 1 9 0 2 )。資訊訊號1 9 0 2可以是類比，數位或任一 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * 本紙張尺度用中國國家標準（CNS)A4規格（210* 297公g ) -53- 經濟部智慧时產局員Η消費合作社印- A7 _______B7 五、發明說明（引） 此等的結合。圖.L 9中的訊號說明一數位訊號，其中資訊 由訊號中的離散狀態來表示。熟悉相關技術之人可以明瞭 ，本發明亦可用於類比資訊訊號’其中資訊由連續的變化 訊號所表示。在步驟1 1 0 4中1資訊訊號1 9 0 2調變 一振盪訊號1904 (圖19B)。此調變結果爲方塊 1106所示的調變訊號1906 (圖19G)。調變的 訊號1 9 0 6具有隨資訊訊號1 9 0 2變化的頻率，且爲 調頻訊號。 在步驟1 1 0 8中，產生具有連續周波的多諧波訊號 ，且顯示在圖19D中的矩形波形1908。矩形波形 1 9 0 8是利用調變的訊號1 9 0 6所產生。熟悉相關技 術之人應知，數學上的限制使得理想的矩形波無達成，且 本發明亦不需達到理想的矩形波。再次如上所述的，爲了 便於討論，此處將使用到 '"矩形波# ’且是指實質的矩形 波°類似地1 方波〃是指實質方形的波形，而本發明亦 不需達到理想的方波。矩形波1 9 0 8的一部份顯示於圖 1 9 E中的周波1 9 1 0展開。波形1 9 1 0的第一部份 以''訊號A 〃表示，且代表a高位準"的資訊訊號 1 9 0 2 ，波形1 9 1 0的第二部份以π訊號B 〃表示， 且代表％低位準"的資訊訊號1 9 0 2。應理解此轉換僅 供說明之用，且可使用其他的轉換。 如上所述’連續的周波，如流程圓1 1 0 0之方塊 1 1 1 0中所指的矩形波1 9 0 8具有正弦成分（諧波） ，其頻率爲基礎波形之基頻的整數倍（亦即，富利葉成分 I I I I I — — — If— . I — II------- -----*5^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -54- 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 Α7 ^ C 〇C__Β7 五、發明說明（52) 頻率）。這些周波19 10的諧波個別以展開的方式|顯 示於圖1 9 F及圖1 9 G中。由於此例中’波形1 9 1 0 (波形1 9 0 8 )爲方波’因此僅顯示奇數諧波’如第一’ 第：，第五及第七等。如圖1 9所示，如果具形波 1 9 08具有基頻丨1 (第一諧波）’第三諧波將具有頻率 3·ί !，第五諧波將具有頻率5·ί !等。訊號Α的第一’ 第三及第五諧波顯示於圖1 9 F中的1 9 1 2 a ’ 1912b及1912c ，且訊號B的第一 ’第三及第五 諧波顯示於圖19G中的1914a ，1914b及 1 9 1 4 c 。實際上，這些諧波（以及較高階的諧波）同 時產生，如圖1 9 Η的波形1 9 1 6。如果圖1 9 Η的所 有諧波成分與較高的諧波相加（第七及第九諧波等），相 加後的波形會相同於波形1 9 1 ◦。 在步驟1 1 1 2中，波形1 9 1 6中的不期望頻率被 濾除。在圖1 9的例子中，第一及第三諧波被移除，且如 方塊1 1 1 4所示，其餘的波形1 9 1 8 (亦即，波形 19 12c及19 14c)是位於期望的電磁頻率下。雖 然並未顯示，較高的諧波亦被移除（如第七，第九等）。 E Μ訊號（留下的波形1 9 1 8)在步驟1 1 1 6中 備妥’並在步驟1 1 i 8中傳送。 3 _ 2 · 1 · 2結構描述 圖1 2顯示依據本發明一實施例之傳送器的方塊圖。 此傳送器的實施例在圖中爲調頻傳送器1 2 0 0。調頻傳 -------------裝--------訂---------絲 (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中®國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -55- 經濟部智慧財產局員1消費合作、社印製 i 4S5 0 0 0-*1 Α7 _____Β7_____五、發明說明（53 ) 送器1 200包括電壓控制振盪器（VCO) 1 204， 開關模組1 2 1 4，濾波器1 2 1 8，及接收資訊訊號 1 2 0 2並輸出傳送訊號1 2 2 4的傳送模組1 2 2 2。 元件的操作結構描述如下’ v c 0描述於以下的章節3 . 3 . 1 - 3 · 3 · 1 · 2 ;示例的開關模組描述於章節3 • 3 . 6 — 3 · 3 . 6 · 2:濾波器描述於章節3 . 3 . 9一3 · 3 . 9 . 2:且傳送模組描述於章節3 . 3 . 10-3.3.10.2。 較佳的，電壓控制振盪器1 2 0 4，開關模組 1 2 1 4 ，濾波器1 2 1 8及傳送模組1 2 2 2以操作流 程圖1 1 00中的方式來處理資訊。換句話說，調頻傳送 器1 2 0 0爲結構性的實施例，以實施流程圖1 1 〇 〇的 操作步驟。然而’應理解，本發明的範圍及精神包括其他 實施流程圖1 1 0 0的結構性實施例。依據此處的討論， 熟悉相關技術之人應可了解這些其他特定的結構性實施例0 以下參考圖1 1 0 0將描述傳送器1 2 0 0的操作情 形。在步驟1 102中’來自資訊源的資訊訊號1202 〔如圖1 9 A所示）通過電壓控制振盪器1 2 0 4。在步驟 1 1 0 4中’產生振盪訊號（如圖1 9 B所示），並加以 調變，而產生調頻訊號1 2 1 0 (如圖1 9 C所示）。在 步驟1 1 0 8中’開關模組1 2 1 4產生具有連續週期波 形的諧頻訊號1 2 1 6 (如圖1 9 D所示）。此波彩較佳 的是矩彩波’如方波或脈波（雖然本發明並不限於此實施 ---------------------訂 *-------- (請先閱讀背面之注急事項再填1本頁) 本紙張尺度適用中國因家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 -56- 經濟部智慧財產局員Η消費合作.τ£印裂 ^ 〇 〇 〇4 A? --_ 五、發明說明（54) 例），並包括多個正弦波，其頻率爲波形基頻的整數倍。 這些正弦波爲基本波形的諧较，且富利葉分析將可決定每 一諧波的振幅（如圖1 9 F及1 9 G所示）。在步驟 1 1 1 2中’濾波器1 2 1 §將不期望的頻率濾除，並輸 出具由期望頻率（如圖1 9 I所示）的電磁（em)訊號 1 220。在步驟1 116中，EM訊號1 220通過傳 送模組1 2 2 2 (可選擇的），並備妥以備傳送。在步驟 1 1 18中，傳送模組1222輸出傳送訊號122.4。 3 ‘ 2 . 2第二實施例：相位調變（p Μ )模式 在此實施例中，接收一資訊訊號，並傳送一調變訊號 ，其相位爲資訊訊號的函數。 3 . 2 · 2 · 1 操作性描述 圖1 3的流程圖顯示’相位調變（ρ Μ )模式下傳送 器的操作方法。圖4 4中的代表波形說明ρ Μ模式之傳送 器的操作情形。 在步驟1 3 0 2中’資訊源產生資訊訊號4 4 0 2 ( 圖4 4 A )。資訊訊號4 4 0 2可以是類比，數位或任一 此等的結合。圖4 4中的訊號描述一數位資訊訊號，其中 資訊由訊號中的離散狀態來表示。熟悉相關技術之人可以 明瞭，本發明亦可用於類比資訊訊號，其中資訊由連續的 &化6?1或所表不。在步驟1 3 0 4中，產生一振盪訊號 4404 ’且在步驟1 306中’資訊訊號4402將振 本紙張尺度適用中國國家標準（C!\，S)A4規格（210 X 297公坌） -57- — li — 1 — JI I I [ ---* I-------^ — — — — — — III (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 4 3500 (Η _____Β7__ 五、發明說明（55 ) 盪訊號4404 (.圖44C)調變’而產生方塊1 308 中的調變訊號4406 (圖44C)。此調變訊號 4 4 0 6的相位隨著資訊訊號4 4 〇 2而改變。 在步驟1 3 1 0中，利用調變訊號44 0 6產生具有 連續周波的多諧波訊號4 4 0 8。多諧波訊號4 4 0 8爲 實質的矩形波。熟悉相關技術之人應知•數學上的限制使 得理想的矩形波無達成，且本發明亦不需達到理想的矩形 波。再次如上所述的，爲了便於討論，此處將使用到w矩 形波〃，且是指實質的矩形波。類似地， ''方波〃是指實 質方形的波形，而本發明亦不需達到理想的方波。如前所 述，連續的周波1如方塊1 3 1 2中的多諧波訊號 4 4 0 8具有正弦成分（諧波），其頻率爲基礎波形之基 頻的整數倍（亦即，富利葉成分頻率）。前三個諧波顯示 於圖44E * 44F及44G中。實際上，有無限個諧波 。在步驟1314中’不期望頻率被濾除，如方塊 1 3 1 6中所示’其餘的頻率則是位於期望的.e Μ輸出。 在一例中’第一諧波4 4 1 0 ’第二諧波4 4 1 2以及第 四’第五諧波等可被移除，並留下第三諧波及期望的ΕΜ 訊號，如方塊1 3 1 6中所示。 £ -Μ訊號在步驟1 3 1 8中備妥，並在步驟1 3 2 0 中傳送。 3 . 2 . 2 . 2結構描述 圖1 4顯示依據本發明一實施例之傳送器的方塊圖。 -------------裝--------訂---------綠 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經-部智慧財產局員工消費合作社印- 本纸張尺度適用中因固家標準（CNS)A4規格（210 X 29?公爱） -58- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*11衣 ^ Ο 0 〇S ^ α7 _____ Β7________ 五、發明說明（56 ) 此傳送器的實施例在圖中爲ΡΜ傳送器1 4 0 0。ΡΜ傳 送器1 4 0 〇包括本地振逢器1 4 0 6，相位調變器 1 4 〇 4 ，開關模組1 4 1 0 ，濾波器1 4 1 4 ，及接收 資訊訊號1 4 0 2並輸出傳送訊號1 4 2 0的傳送模組 1 4 1 8。元件的操作結構描述如下：相位調變器描述於 以下的章節3 _ 3 . 4 — 3 · 3 . 4 . 2:示例的本地振 盪器描述於章節3 _ 3 . 2 — 3 . 3 . 2 . 2 ;開關模組 描述於章節3 · 3 _ δ - 3 . 3 . 6 · 2;濾波器描述於 章節3 ，3 . 9-3 · 3 · 9 · 2:且傳送模組描述於章 節 3-3.10- 3.3. 10·2° 較佳的，本地振邊器1 4 0 6 ，相位調變器1 4 〇 4 ，開關模組1 4 1 0，濾波器1 4 1 4及傳送模組 1 4 1 8以操作流程圖1 3 0 0中的方式來處理資訊。換 句話說，Ρ Μ傳送器1 4 0 0爲結構性的實施例，以實施 流程圖1 3 0 0的操作步驟。然而，應理，解，本發明的範 ’圍及精神包括其他實施流程圖1 3 0 0的結構性實施例° 依據此處的討論，熟悉相關技術之人應可了解這些其他胃 定的結構性實施例。 以下參考圖1300將描述傳送器1400的操作胃 形。在步驟1 3 0 2中，來自資訊源的資訊訊號1 4 〇 2 (如圖4 4 Α所示）通過相位調變器1 4 0 4。在步驟 1 3 0 4中，自本地振盪器1 40 6產生振盪訊號（％® 44B所示），並加以調變，而產生調變訊號14〇8( 如圖4 4 (:所示）。在步驟1 3 1 ◦中，開關模組 -------------裝·-------訂---------線 (請先閱讀背面之沈4事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g ) -59^ 'ά 35^ ^ Α7 ______Β7____ 五、發明說明（57 ) 1 4 1 〇產生具有連續週期波形的多諧頻訊號1 4 1 2 ( 如圖4 4 D所示）。此波形較佳的是矩形波，如方波或脈 波（雖然本發明並不限於此實施例），並包括多個正弦波 ，其頻率爲波形基頻的整數倍。這些正弦波爲基本波形的 諧波，且富利葉分析將可決定每一諧波的振幅（如圖 44E，44F及44G所示之前三的諧波）。在步驟 1 3 1 4中，濾波器1 4 1 4將不期望的頻率（第一諧波 4 4 1 0 ’第二諧波4 4 1 2 ，第四，閉五諧波等）濾除 ，並輸出具有期望頻率的電磁（EM)訊號1 4 1 6。在 步驟]_ 3 1 8中，E Μ訊號.1 4 1 6通過傳送模組 1418 (可選擇的），並備妥以備傳送。在步驟 1 3 2 0中，傳送模組1 4 1 8輸出傳送訊號1 42 0。 -------------裝--------訂· (請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印发 3 . 2 3第三實施例：調幅（A Μ )模式 在此實施例中’接收一資訊訊號，並傳送一調變訊號 '其振幅爲資訊訊號的函數。 3.2.3.1 操作性描述， 圖1 5的流程圖顯示，調幅（a Μ )模式下傳送器的 操作方法。圖4 5中的代表波形說明A Μ模式之傳送器的 操作情形。 在步驟1 502中，資訊源產生資訊訊號45〇2 ( 圖4 5 A ) s資訊訊號4 5 0 2可以是類比，數位或任一 此等的結合》圖4 5中的訊號描述一數位資訊訊號，其中 -60- 本紙張尺度適用中國囿家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐了 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 r /4 Q 0 ^1 Λ„ A/ ___B7____ 五、發明說明（58) 資訊由訊號中的離散狀態來表示》熟悉相關技術之人可以 明瞭，本發明亦可用於類比資訊訊號，其中資訊由連續的 變化訊號所表示。在步驟1 5 0 4中，產生一、參考〃訊 號，如方塊1 5 0 6中所示，具有資訊訊號函數之振幅。 在本發明一實施例中，結合資訊訊號4 5 ◦ 2與偏壓訊號 而產生參考訊號。在本發明的另一實施例中，參考訊號僅 包括資訊訊號4 5 0 2。熟悉相關技術之人應可理解參考 訊號隨著資訊訊號而改變= 在步驟1508中，產生振盪訊號4504 (圖 45B) ’且在步驟151 ◦中，參考訊號4502經過 —頻率的閘處理，此頻率爲振盪訊號4 5 0 5的函數。閘 處理後的參考訊號爲具有連續周波的多諧波訊號4 5 〇 6 (圖45C) ’並產生於步驟1512中》此多諧波訊號 4 5 0 6爲實質的矩形波，並其基頻相同於經閘處理之參 考訊號（資訊訊號4 5 0 2 )的頻率。熟悉相關技術之人 應知’數學上的限制使得理想的矩形波無達成，且本發明 亦不需達到理想的矩形波。再次如上所述的，爲了便於討 論’此處將使用到”矩形波〃，且是指實質的矩形波。類 似地’ '、方波"是指實質方形的波形，而本發明亦不需達 到理想的方波。 如前所述’多諧波訊號4 5 0 6 ，如方塊1 5 1 4中 的矩形波具有正弦成分（諧波），其頻率爲基礎波形之基 頻的整數倍（亦即’富利葉成分頻率）。前三個諧波顯示 於圖4 5D ，45E及45F中。實際上，有無限個諧波 本纸張尺度適用中國a家標準（CNS)A4規格（210 x 297公笼） -------------*------1 訂- -------I {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) η 35 ^ ^ Α„ _ Β7 五、發明說明（59) --------------裝--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
。在步驟1 5 1 6中，不期望頻率被濾除，如方塊 1 5 1 8中所示，其餘的頻率則是位於期望的EM輸出。 在一例中’第一諧波4510，第二諧波4512以及第 四’第五諧波等可被移除，並留下第三諧波及期望的EM 訊號，如方塊1 5 1 8中所示。 EM訊號在步驟1 5 2 0中備妥，並在步驟1 5 2 2 中傳送。 3. 2. 3.2結構性描述 圖1 6顯示依據本發明一實施例之傳送器的方塊圖。 此傳送器的實施例在圖中爲A Μ傳送器1 6 0 0。A Μ傳 送器1 6 0 0包括本地振盪器1 6 1 0，相加模組 1 6 0 6 ，開關模組1 6 1 4 ，濾波器1 6 1 8 ，及接收 .線. 資訊訊號1 6 0 2並輸出傳送訊號1 6 2 4的傳送模組 1 6 2 2 °元件的操作結構描述如下：示例的本地振盪器 描述於章節3 · 3 . 2 - 3 · 3 . 2 . 2 :開關模組描述 於章節3 . 3 . 7 - 3 . 3 . 7 . 2:濾波器描述於章節 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 . 3 . 9 — 3 · 3 . 9 . 2:且傳送模組描述於章節3 .3.10-3. 3. 10 .2。 較佳的本地振盪器1 6 1 0 ，開關模組1 6 1 4， 濾波器1 6 1 8及傳送模組1 6 2 2以操作流程圖 1 5 0 0中的方式來處理資訊。換句話說，AM傳送器 1 6 0 0爲結構性的實施例，以實施流程圖1 5 .0 0的操 作步驟。然而，應理解，本發明的範圍及精神包括其他實 -62- 本纸張尺度過用中S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） A7 B7 五、發明說明（60 ) 施流程圖1 5 0 0的結構性實施例。依據此處的討論，熟 悉相關技術之人應可了解這些其他特定的結構性實施例。 以下參考圖1 5 0 0將描述傳送器1 6 0 0的操作情 形。在步驟1 502中，來自資訊源的資訊訊號1 602 (如圖4 5A所示）通過相加模組1 6 0 6 ，並因而產生參 考訊號1 6 0 8。在步驟1 5 0 8中，自本地振盪器 1610產生振盪訊號1612(如圖45B所示），且 在步驟1 5 1 0中、開關模組1 6 1 4依作爲振盪訊.號 1 6 1 6函數的傳輸率，閘閉過參考電壓。閘閉後的訊號 爲連續周波的多諧波訊號1616 (如圖45C所示）。 此波形較佳的是矩形波，如方波或脈波（雖然本發明並不 限於此實施例）’並包括多個正弦波，其頻率爲波形基頻 的整數倍。這些正弦波爲基本波形的諧波，且富利葉分析 將可決定每一諧波的振幅_(如圖4 5 D，4 5 E及4 5 F 所示之前三的諧波）。 當施加調幅時，矩形波1 6 1 6之脈波的振幅隨著參 考訊號1 6 0 8而改變。結果爲，此脈波之振幅的變化對 所有諧波的絕對振幅具有成正比的影響。換句話說’ A Μ 被嵌入每一諧波的上端。在步驟1 5 1 6中，濾波器 1618將不期望的頻率（第一諧波4510 ，第二諧波 4 5 1 2 ，第四’閉£諧波等）濾除，並輸出具有期望頻 率的電磁（ΕΜ)訊號1 6 2 0 .(如圖4 5 F的第三諧波 在步驟1 5 20中，ΕΜ訊號1 6 20通過傳送模組 先 閱 背 面 之 注 意 事 項 再 填 -寫裝 本衣 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS)A4規格（21〇χ297公釐） -63-
A350Q A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（61 ) 1622(可選擇的），並備妥以備傳送。在步驟 1 522中，傳送模組1622輸出傳送訊號1624。 此處A Μ實施例的描述顯示經過閛閉的資訊訊號，並 因而對多諧波訊號實施調幅。然而，熟悉相關技術之人應 可理解，資訊訊號可在多諧波訊號上作調變，或在電路之 任一點上，於濾波之諧波上作調變。 3 . 2 · 4第四實施例：內相位/四分之一相位調變 (、' I / Q 〃 ）模式 內相位/四分之一相位調變（I / Q ")爲相位言周 變（Ρ Μ )模組實施例的特定次組合。由於、I / q 〃極 爲普遍’因而此處以分離的實施例來加以描述。然而，由 於其爲ΡΜ的特定次組合’ ΡΜ的特徵亦可應用至、、：[/ Q "。 在此實施例中，接收兩個資訊訊號。內相位訊號（、 I 〃）被調變’使得其相位隨著資訊訊號而改變，且四分 之一相位訊號（、Q 〃）被調變，使得其相位隨著資訊訊 號而改變。兩個相位訊號結合，以產生1 I / Q"調變訊 號，並加以傳送》 3.24.1 操作性描述 圖1 7的流程圖顯示，內相位/四分之一相位 Q 〃模式下傳送器的操作方法。在步驟1 7 0 2中 資訊源產生第一資訊訊號。此資訊訊號可以是類比 第〜數位 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填.!裝 頁 訂 綠 本紙張尺度適用中因國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） * 64 - Α7 Β7 μ 五、發明說明（62) 或任一此等的結合。在步驟1 7 1 0中，產生內相位振盪 訊號（參照至' 1 〃訊號），且在步驟1 7 0 4中，以訊 號由第一資訊訊號所調變。此產生方塊1 7 0 6中的"I "調變訊號，其中〜I #調變訊號的相位隨著第一資訊訊 號而改變。
在步驟1 7 1 4中，產生第二資訊訊號。此資訊訊號 可以是類比’數位或任一此等的結合，且不同於第一資訊 訊號=在步驟1 7 1 2中’產生於步驟1 7 1 0中之I 〃振盪訊號的相位平移，產生四分之一相位振盪訊號（參 照至'' Q *訊號）。在步驟1 7 1 6中，"Q 〃訊號由第 二資訊訊號所調變。此產生方塊1 7 1 8中的"Q 〃調變 訊號，其中* Q "調變訊號的相位隨著第二資訊訊號而改 變。 在步驟1 708中，利用調變訊號產生具有連 續周波的、I 〃訊號，且在步驟1 7 2 0中，利用' Q " 調變訊號產生具有連續周波的' Q 〃訊號。在步驟 1 7 2 2中，'' Ϊ 〃周波與、Q 〃周波結合，以產生所謂 的WI/Q 〃周波，如方塊1 724中所示。如前述，連 續周波，如方塊1 7 2 4中所指的，I / Q 〃矩形波，具 有正弦成分（諧波），其頻率爲基礎波形之基頻的整數倍 (亦即，富利葉成分頻率）。在步驟1 7 2 6中，不期望的 頻率被濾除，如方塊1 7 2 8中所示，其餘的頻率則是位 於期望的ΕΜ輸出。 ΕΜ訊號在步驟1 7 3 0中備妥，並在步驟χ 7 3 2 請 先 閲 讀 背 面 之 注 t 事 項 再 f * -f裝 本 . 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印s MMft尺度適用中國國家標準（cn,s>a4規格（21〇 x 297公釐 -65 Ο Δ„ Άί ___Β7______ 五、發明說明（63 ) 中傳送。 (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) * 3.2.4.2結構描述 圖1 8顯示依據本發明一實施例之傳送器的方塊圖。 此傳送器的實施例在圖中爲^ I /Q#傳送器1 8 0 0。 I / Q#傳送器1 8 0 0包括本地振盪器1 80 6，相位 平移器181 ◦，兩個相位調變器1804及1814 ， 兩個開關模組1 8 2 2及1 8 2 8 ，相加器1 8 3 2 ,濾 波器1 836 ，及傳送模組1 840。 "I/Q"傳送器 接收兩個資訊訊號1 8 0 2及1 8 1 4 ，並輸出傳送的訊 號i 4 2 0。元件的操作結構描述如下：相位調變器描述 於以下的章節3 . 3 4 — 3 . 3 . 4 · 2 ;示例的本地 振盪器描述於章節3 . 3 _ 2 — 3 . 3 2 . 2:示例的 相位平移器描述於章節3，3 · 3-3 . 3 . 3 . 2;開 關模組描述於章節3 . 3 6 — 3 . 3 · . 6 _ 2 ;示例的 相位平移器描述於章節3 . 3 . 3_3 . 3 . 3 . 2;相 加器描述於章節3 · 3 . 8 — 3 3 . 8 2;且傳送模 組描述於章節3 . 3 . 1 0 — 3 . 3 . 1 0. 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 較佳的’本地振盪器1 8 0 6 ，相位平移器1 8 1 0 ’相位調變器1 8 0 4及1 8 1 6 ，開關模組1 8 2 2及 1828 ’相加器1832 ’濾波器1836及傳送模組 1 8 4 0以操作流程圖1 7 0 〇中的方式來處理資訊。換 句話說’ 傳送器1800爲結構性的實施例， 以實施流程圖1 7 0 〇的操作步驟。然而，應理解，本發 -66 - 本紙張尺度適用令囷國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公笼） A7 B7 435000# 五、發明說明（Μ) 明的範圍及精神包括其他實施流程圖1 7 0 0的結構性實 施例。依據此處的討論，熟悉相關技術之人應可了解這些 其他特定的結構性實施例。 以下參考圖1 7 0 0將描述傳送器1 8 0 0的操作情 形。在步驟1 7 0 2中，來自資訊源的第一資訊訊號 1 8 0 2 (未顯不）通過第一相位調變器1 8 0 4。在步 驟1 7 1 0中，自本地振盪器1 806產生"1〃振盪訊 號1808，且在步驟1704中，藉由第一資訊訊號 1 802在第一相位調變器1 804中，將"I"振盪訊 號1 808調變，而產生"1〃調變訊號1820。在步 驟1 7 0 8中，第一開關模組1 8 2 2產生具有連續周波 的多諧波'' I 〃訊號1 8 2 4 = 在步驟1 7 1 4中，來自資訊源的第二資訊訊號 1 8 1 4 C未顯示）通過第二相位調變器1 8 1 6。在步 驟1 7 1 2中，相位平移器1 8 1 0平移振盪訊號 1 8 08的相位，以產生"Q 〃振盪訊號1 8 2 6。在步 驟1716中，藉由第二資訊訊號1814，在第二相位 調變器1816中，將"CK振盪訊號1812調變，而 產生調變訊號1 826。在步驟1720中，第二 開關摸組1 8 2 8產生具有連續周波的多諧波w Q "訊號 1 8 3 〇 »多諧波訊號"I ' 1 8 2 4與多諧波訊號Q， 1 8 3 〇較佳的是矩形波，如方波或脈波（雖然本發明並 不限於此實施例），並包括多個正弦波，其頻率爲波形基 頻的整數倍。這些正弦波爲基本波形的諧波，且富利葉分 請 先 閱 讀 背 £r 之 注 意 事 項 再 填 ， f裝 本 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度過用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐> -67- 35㈣〇.脅 A7 -----B7__ 五、發明說明（65〉 析將可決定每一諧.波的振幅 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 在步驟1 7 2 2中，相加器丄8 3 2將多諧波訊號， 1與多諧波訊號"Q 〃結合以產多諧波訊號〜I / Q々 1834。在步驟1726中，濾波器丄836將不期望 的頻率濾除，並輸出具有期望頻率的、、I / Q 〃電磁（ EM)訊號1838。在步驟173〇中，，I/Q" EM訊號1838通過傳送模組184〇(可選擇的）’ 並備妥以備傳送。在步驟1 7 3 2中，傳送模組1 8 4 0 輸出傳送訊號1842。 熟悉相關技術之人應可明瞭，在變換.的實施例中，多 諧波訊號"I 〃 1 8 2 4與多諧波訊號π Q 〃丄8 3 〇可 在相加之則進行滴'波操作’進—步的，在另一變換的實施 例中，可在通過開關模組前將、I 〃調變訊號丄8 2 〇與 ，Q "調變訊號相加以產生，I / q 〃調變訊號。 3 · 2 _ 5其他實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之向上轉換技術（用於傳送器）的其他實施例 可爲多種調變技術的次組合或結合，並可包括在向上轉換 程序中調變一個或多個資訊訊號。 3 · 2 · 5 . 1 結合的調變技術 依據此處的揭露，熟悉相關技術之人應可明白，調變 技術的結合包括四分之一振幅調變（q A Μ )，以及將兩 個形式的調變嵌入向上轉換的訊號上》 -68- 本纸張尺度適用中S國家標準（CI\'S)A4規格（21〇χ 297公发） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 a 3 ^ 0 a? ____B7 五、發明說明（66 ) 圖6 2顯示結合兩個調變技術的電路。此例使用結合 有PM調變的AM調變技術。圖6 3 _ 7 0的波形說明結 合有類比調幅資訊訊號、B 〃 6 2 0 4之相位調變數位資 訊訊號6202。相位調變器1404接收振盪訊 號6216 (圖64)及資訊訊號6202 (圖 63)，藉此產生相位調變訊號6208 (圖65)。爲 了說明起見’此處的資訊訊號爲數位訊號’且利用相位調 變將振盪訊號的枏位平移1 8 0度。熟悉相關技術之人應 可明白，資訊訊號可以是類比訊號（雖然一般爲數位訊號 )，並可使用不同於180度的相位調變。圖62顯示接 收相位調變訊號6 2 0 8 ’並輸出脈波的PM訊號 6 2 1 0 (圖6 6 )的脈波成形器6 2 1 6 。脈波成形器 爲可選用的，且是依據相位調變器1 4 0 4的選擇與設計 來選用。資訊訊號'' B 〃 6 3 0 4及偏壓訊號1 6 0 4 ( 如果需要的話）由相加模組1 6 0 6結合.，以產生參考訊 號6 206 (圖6 7)。脈波的PM訊號6 2.10通過開 關模組1 4 1 0 ，1 6 1 4，並閘閉參考訊號6 2 0 6 ， 以產生多諧波訊號6 2 1 2 (圖6 8 ) ^多諧波訊號 6 2 1 2的振幅隨著參考訊號6 2 0 2而變動，且多諧波 訊號6 2 1 2的週期及脈波寬實質的相同於脈波pm訊號 6 2 1 〇。圖6 9及7 0僅顯示多諧波訊號6 2 1 2的基 礎與第二諧波。實際上，可有無限個諧波，然而爲了說明 起見’第一及第二諧波便足以說明多諧波訊號6 2 1 2中 的相位調變及調幅亦出現在每一諧波中。濾波器1 4 1 4 本纸張尺度適用中园國家標準（CN'S)A4規格（210 X 297公釐） -69- --------裝--------訂---------緯 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 435ϋδ〇! Α7 ._Β7__五、發明說明（67) ，1 6 1 8將移除不期望的頻率，且期望的諧波6 2 1 4 通過傳送模組1 4 1 8，1 6 2 2，以備妥來傳送。 上述的實施例是用來描述之用。這些實施例並不限制 本發明。依據此處的內容，熟悉相關技術之人將可明瞭與 此處描述者稍有不同之變換實施例。此變換實施例包括， 但不限於，結合有"I / Q w模式的調變技術。此變換實 施例落在本發明的範圍內。 3 . 3實施的系統及方法 此節說明有關·上述方法，結f及/‘或實施例的操作性 及結構性實例。這些元件及方法是用來說明之用，而非加 以限制。本發明並不限於此處所述之特定的元件或方法例 。依據此處的技術，熟悉相關技術之人應可明瞭相關的變 換（包括等效，擴張，變化及衍生等）。這些變換落於本 發明的範圍及精神中。 3.3.1 電壓控制振盪器（FM模式） 如上所述，本發明的調頻模式實施例使用電壓控制振 盪器（VCO)。如圖12中的VCO 1 204。本發 明支持多種VC◦的實施例。示例的VCO 2304( 圖2 3 )描述如下。然而，應理解，這些例子僅供說明之 用。本發明並不限於這些實施例。 3 3 . 1 . 1 操作性描述 ---------------裝--------訂·-------'線 (請先閱讀背面之沈意事項再填冩本頁) 本紙張尺度適用中园0家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g ) -70- A7 435000^ ______B7_____ 五、發明說明（68) 接收資訊訊號2 3 0 2並產生頻率隨著資訊訊號 2 3 〇 2而變化的振盪訊號2 3 0 6。振盪訊號2 3 0 6 並指調頻中間訊號2 3 0 6。資訊訊號2 3 0 2可爲類比 或數位或兩者的結合，並可條件式的確保在理想的範圍內 ϋ 當資訊訊號爲數位訊號時2 3 0 2 ，振盪訊號 2 3 0 6可在離散的頻率中變換。例如，在二進位系統中 ’第一頻率對應至數位的 '、高位準〃，且第二頻率對應至 數位的 ''低位準〃 ·。依據慣例，頻率可對應至、高位筚" .或MS位準〃。此操作是指頻率平移調整（FSK)，其 爲F Μ的次組合。如果資訊訊號2 3 0 2爲類比訊號，振 盪訊號的頻率將會隨著類比訊號而變化，且不限於上述 F S Κ的次組合。 振盪訊號2 3 0 6爲調頻訊號，其可爲正弦波，矩形 波，三角波，脈波或任何其他的連續周波。如所述者，熟 悉抵關技術之人應知，數學上的限制使得理想的矩形波無 達成1且本發明亦不需達到理想的矩形波。再次如上所述 的，爲了便於討論， ''矩形波〃將指實質的矩形波，、方 波〃將指實質的方波，、三角波〃將指實質的三角波，且 脈波將指實質的脈衝波|而在本發明中，並不需達到理想 的方波•三角波或脈波。 3 · 3 . 1 . 2 結構性描述 熟悉相關技術之人對電壓控制振盪器2 3 0 4的設計 -71 - 本纸沃又度通用中國國家櫺準（CNS)A4規格（210* 297公爱> B7 五、發明說明（69 ) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) - 及使用應相當熟悉。VOC 2 3 0 4可由分離的元件來 製造，或者可從、離架〃上買到。VCO 2304自訊 號源接收資訊訊號2 3 0 2。資訊訊號2 3 0 2是位於基 帶上，且一般是位於指定電壓範圍內的電子訊號。如果資 訊是數位的，電壓將位於離散的位準。如果資訊爲類比的 ，電壓將在最高及最低位準間變化。V C 0 2 3 0 4利 用資訊訊號2 3 0 2的電壓以使調變的振盪訊號2 3 0 6 輸出。由於資訊訊號2 3 0 2爲基帶訊號，且被用以調變 振盪訊號，因而資訊訊號可指爲調變中的基帶訊號 .2 3 0 2 ° 振盪訊號2 3 0 6的頻率隨著調變中之基帶訊號 2 3 0 2的電壓而改變。如果調變中的基帶訊號2 3 0 2 代表數位訊號，振盪訊號的頻率將爲於離散的位準。如果 另一方面，調變中的基帶訊號2 3 0 2代表類比訊號，振 盪訊號的頻率將在其較高及較低的頻率間.變化。振盪訊號 ^ 2306可以是正弦波，矩形波，三角波，脈波或任何其 他的連續周波。 調頻的振盪訊號2 3 0 6可接著被用來驅動開關模組 2 8 0 2° 3.3.2 本地振盪器（PM，AM，及^I/Q ''模式） 如上所述，本發明的相位調變及調幅模式的實施例使 用一本地振盪器。且內相位/四分之一相位調變模式（， ______ ___ 本紙張又度適用中S國家標準（CNS)A4規格（210x 297公芨) " A7 .4 350 0 B7__ 五、發明說明（7〇) I / Q 〃）的實施例亦然《例如，圖1 4中的本地振盪器 1406 ’圖16中的本地振盪器1610 ，及圖18中 的本地振盪器1 8 0 6。本發明支持多個本地振盪器的實 施例。以下描述本地振盪器2 4 0 2的示例實施例。然而 ，應了解這些例子僅作說明之用。本發明並不限於這些實 施例。 3-3-2,1 操作性描述 產生一振盪訊號2404。可選擇訊號2404的頻 率，但一般不視爲*可變的〃。亦即，頻率可由特定實例 的特定値來選擇，但其一般不隨著資訊訊號2 3 0 2而改 變。（亦即，調變基帶訊號）。 振盪訊號2 4 0 4 —般爲正弦波，但其亦可是矩形波 ’脈波，或任何其他的連續周波。如上所述，熟悉相關技 術之人應知，數學上的限制使得理想的矩形波無達成，且 本發明亦不需達到理想的矩形波。再次如上所述的，爲了 便於討論，w矩形波"將指實質的矩形波，、方波〃將指· 實質的方波，w三角波A將指實質的三角波，且脈波將指 實質的脈衝波，而在本發明中，並不需達到理想的方波， 三角波或脈波。 3.3.2.2 結構性描述 熟悉相關技術之人對本地振盪器2 4 0 2的設計及使 用應相當熟悉。本地振盪器2 4 0 2可由分離的元件來製 本紙張尺度適用中S园家標準（CNTS)vVi規格（210 X 297公爱） -------------裝--------訂--------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印說 -73- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 4 350 0 Ol A7 ____ B7 _ 五、發明說明（π ) 造’或者可從〜離架〃上買到。本地振盪器2402 —般 設定爲輸出特定的頻率。依據電路的設計，輸出可以是， 固定的〃或w可選擇的〃。如果是固定的，輸出被視爲實 質固定的頻率而無法改變。如果輸出頻率可選擇，電路的 設計將允許控制訊號施加至本地振盪器2 4 0 2 ，以針對 不同的應用來改變頻率。然而，本地振盪器的輸出頻率不 視爲 ''可變的〃 ’且爲資訊訊號2 3 0 2的函數，如調變-中的基帶訊號2 3 0 2。（如果期望使振盪器的輸出頻率 隨著資訊訊號改變’ V C 0是較佳的選擇）。振盪訊號 2 4 0 4 —般爲正弦波’但亦可爲矩形波，三角波，脈波 或任何其他的連續周波。 本地振盪器2 4 0 2的輸出可以是其他電路元件的輸 入，如相位調變器2 6 0 6 ，相位平移電路2 5 0 4 ，開 關模組3 1 0 2等》 3-3.3 相位平移器（、I/Q 〃模式） 如上所述，本發明的之內相位/四分之一相位調變（ '' I / Q 〃）使用相位調變器。如圖1 8中的相位平移器 1 8 1 0 。本發明支持多種相位平移器的實施例。相位平 移器2 5 0 4 (圖2 5 )的一例描述如下。本發明並不限 於這些實施例。此處所描述的內容是針對9 〇度相位平移 器。然而’ 9 0度相位平移器是用以說明之用，熟悉相關 技術之人應了解在不偏離本發明範圍的情況下，可使用其 他的相位平移器。 本紙張尺度刺中關家辟（CNS)A4規格（210 X 297公g ) -74- 裝---------訂---------絲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 _____Β7___ 五、發明說明（72 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3-3.3-1 操作性描述 接收 ''內相位〃振盪訊號2 5 0 2 ，並輸出"四分之— 相位〃振盪訊號2 5 0 6。如果內相位（* I 〃 ）訊號是 指一正弦波’則四分之一相位q 〃）訊號2 5 0 6是 指餘弦波（亦即，* Q 〃訊號2 5 0 6與"I 〃訊號 2 5 0 2的相位相差9 0度）。然而，其亦可爲矩形波， 三角波’脈波，或任何其他的連續周波。如上所述·，熟悉 相關技術之人應知，數學上的限制使得理想的矩形波無達 成’且本發明亦不需達到理想的矩形波。再次如上所述的 ’爲了便於討論’ π矩形波〃將指實質的矩形波，γ方波 〃將指實質的方波’ ''三角波〃將指實質的三角波，且脈 波將指實質的脈衝波，而在本發明中，並不需達到理想的 方波，三角波或脈波。·因而，在不考慮波形的形況下，、、 Q"訊號2 5 0 6與、I"訊號相差四分.之一個週期。' I 〃及"Q 〃訊號2 5 0 2及2 5 0 6的頻率賓質上相等 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印糾衣 此處的討論中，更普遍的實施例將是指兩個分離9 〇 度的中間訊號。此並不限於本發明。熟悉相關技術之人應 明瞭’此處及應用至本發明之A I / q 〃實施例的技術亦 可應用至更奇異的實施例，其中中間訊號的平移量不爲 9 0度，且其中可有多於兩個的中間頻率。 3.3-3.2 結構性描述 本纸張尺度適用中國S家標準（CNS)；^規格（210x 297公爱） -75- 〇| A7 B7 五、發明說明（73 ) 熟悉相關技術.之人對相位平移器2 5 Ο 4的設計及使 甩應相當熟悉。相位平移器2 5 0 4可由分離的元件來製 造，或者可從"離架"上買到《相位平移器從任一數量的 訊號源接收'^內相位〃振盪訊號2 5 0 2 ，如V C 0振盪 器2 304 ’或本地振盪器2402，並輸出四分之一相 位（''Q〃 ）振盪訊號2506 ，其頻率及波形與輸入的 "I〃訊號2502相同，然而，相位相差了90度。WI 〃訊號與WQ 〃訊號2502及2506 —般爲正弦波， 然而，其亦可爲矩形波，三角波，脈波，或任何其他的連 續周波。在不考慮波形的形況下，"Q 〃訊號2 5 0 6與 '' I 〃訊號2 5 0 2相差四分之一個週期。a I 〃訊號與" Q〃訊號2502及2506皆可調變。 相位平移器2 5 0 4的輸出可用作相位調變器 2 6 0 6的輸入。 請 先 閱 讀 面 之 注 意 事 項 再 填 ， f裝 本 · 頁 絲 經濟部智慧財產局員、Η消費合作社印製 3-3.4 相位調變（ΡΜ及^I/Q 〃模式） 如上所述，包括本發明之內相位/四分之一相位調變 ("I / Q 〃 ）模式的相位調變（P Μ )模式實施例，使用 一相位調.變器。如圖1 4中的相位調變器1 404及圖 18中的相位調變器1804及1816。本發明支持多 種相位調變器的實施例。相位調變器2 6 0 6 (圖2 6 ) 的一例描述如下。然而，這些實施例僅供說明之用，本發 明並不限於這些實施例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） -76 - A7 B7 五、發明說明（74 ) 3 · 3 . 4 . 1 操作性描述 接收資訊訊號2 6 0 2及振盪訊號2 6 0 4，並輸出 相位隨著資訊訊號而變化的相位調變振盪訊號2 6 0 8。 資訊訊號2 6 0 2可以是類比或數位，或是條件式的，以 確保其位於期望的範圍內。振盪訊號2 6 0 4可以爲正弦 波，矩形波，三角波，脈波，或任何其他的連續周波。如 上所述，熟悉相關技術之人應知，數學上的限制使得理想 的矩形波無達成，且本發明亦不需達到理想的矩形波。再 次如上所述的，爲了便於·討論，矩形波〃將指實質的矩 形波’ '' 方波〃將指實質的方波，w三角波"將指實質的 三角波，且脈波將指實質的脈衝波，而在本發明中，並不 需達到理想的方波，三角波或脈波。調變的震盪訊號 2 6 0 8亦指調變的中間訊號2 6 0 8。 當資訊訊號2 6 0 2爲數位訊號時，調變的中間訊號 2 6 0 8將在離散値間平移，第一相位（如s i η ( ω t + θ 〇 )所代表的訊號）對應至數位之$高^位準.，而第二相 位〔如s 1 η (ωΐ+θ〇 + δ)所代表的訊號，其中δ代表 相位的平移量）對應至數位的4低"位準。相位可依據習 慣而對應至A高〃位準及π低〃位準。此操作即爲相位平 移調整〔P S Κ )，其爲Ρ Μ的次組合。 如果資訊訊號2 6 0 2爲類比訊號，調變之中間訊號 2 6 0 8的相位將隨資訊訊號2 6 0 2而改變，且不限於 上述之PSK的次組合。 調變的中間訊號2 6 0 8爲相位變訊號，其可爲正弦 請 先 閱 η 背 面 之 注 意 事 項 再 填 · -寫裝 頁 訂 綠 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐〉 •77- A7 43^0 0 -----B7 _ 五、發明說明（75) 波’矩形波’脈波’或任何其他的連續周波，並與振盪訊 號2604具有實質相同的週期。 3-3.4.2 結構性描述 .熟悉相關技術之人對相位調變器2 6 0 6的設計及使 用應相當熟悉。相位調變器2 6 0 6可由分離的元件來製 造’或者可從*離架〃上買到。相位調變器從一訊號源接 收資訊訊號2 6 0 2 ，並自本地振盪器2 4 0 2或相位平 移器2504接收振盪訊號2604。資訊訊號2602 位於基帶上I並產生具有指定電壓範圍的電子訊號。如果 資訊訊號爲數位的，電壓將位於離散的位準。如果資訊爲 類比的，電壓將在最低及最高位準間，隨著資訊訊號 2 6 0 2連續的變化。相位調變器2 6 0 6使用資訊訊號 2602的電壓，來調變振盪訊號2604，並輸出調變 的中間訊號2 6 0 8。由於資訊訊號2 6 0. 2爲基帶訊號 ，且用以調變振盪訊號，其可以爲調變中的基帶訊號 2 6 0 4 ° 調變的中間訊號2 6 0 8爲振盪訊號，其相位隨著調 變由的基帶訊號2 6 0 2而變化。如果調變中的基帶訊號 2 6 0 2代表數位訊號，調變中的基帶訊號2 6 0 8將平 移一離散量（如，調變中的基帶訊號將在s i n (cot + Θ n )及s 1 n ( ω t卞Θ 〇 + δ )間平移一δ的量）。如果另 一力面 '調變中的基帶訊號2 6 0 2代表類比訊號’調變 之基帶訊號2 6 0 8的相位將隨著資訊訊號2 6 0 2在其 --------------裝·-------訂--------I (請先閱讀背面之注意事項再填冩本頁) - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國家標準（CNS)A4規格（21CM297公釐） -78- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 m侧0邊 A7 ________B7 五、發明說明（76 ) 最高及最低的界限間連續的平移。在一實施例中，調變之 中間訊號2608的上、下限可表示爲s ί n (c〇t + θ〇)及s in (ωΐ+θο+δ)。再另一實施例中，相位 平移的範圍可小於π。調變之中間訊號2 6 0 8可以爲正弦 波，矩形波，三角波，脈波，或任何其他的連續周波。 相位調變的中間訊號2 6 0 8可接這用來驅動開關模 組 2. 8 0 2。 3.3.5 相加模組（A Μ模式） 如上所述，本發明之調幅模式（A Μ )的實施例使用 以相加模組。如圖1 6中的相加模組1 6 0 6。本發明支 持多種相加模組的實施例。相加模組2 7 0 6 (圖2 7 ) 的一例描述如下。然而 > 這些實施例僅供說明之用，本發 明並不限於這些實施例。當爲調幅時，亦可使用w I /Q 〃模式。相加模組2 7 0 6不需使用所有的調幅實施例。 3 · 3 · 5 · 1 操作性描述 接收資訊訊號2702及偏壓訊號2704，並輸出 參考訊號。資訊訊號2 7 0 2可以是類比或數位，或是條 件式的，以確保其位於期望的範圍內而不致破壞任何電路 元件。偏壓訊號一般爲直流（D C )訊號。 當資訊訊號2 7 0 2爲數位訊號時，參考訊號 2 6 0 8將在離散値間平移，第一値對應至數位之"高〃 1’立準，而第二値對應至數位的a低"位準。兩値可依據習 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） -79- 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印焚 Α7 ____ Β7____ 五、發明說明（77 ) 慣而對應至"高〃位準及"低〃位準。此操作即爲振幅平 移調整（ASK)，其爲AM的次組合。 如果資訊訊號2 7 0 2爲類比訊號，參考訊號 2 7 0 8將在最高與最低値間線性地變化，此最大與最低 値對應至資訊訊號2 7 0 2的上，下限。此外，參可訊號 2 7 0 8的極値範圍可依慣例，對應至資訊訊號的上，下 限。 參考訊號2 7 0 8爲數位或類比訊號，且與資訊訊號 2 7 0 2成正比。 3-3.5.2 結構性描述 熟悉相關技術之人對相加模組2 7 0 6的設計及使用 應相當熟悉。相加模組2 7 0 6可由分離的元件來製造， 或者可從 '' 離架"上買到。相加模組從一訊號源接收資訊 訊號2 7 0 2。相加訊號2 7 0 2位於基帶上，且一般爲 位於指定電壓範圍內的電子訊號。如果資訊訊號爲數位的 -資訊訊號2 7 0 2是位於兩個離散的位準。如果資訊訊 變 並出使如不 的 ，輸是，可 續壓的的解 2 連電 6 目了 ο 間的 ο 的應 7 準. 2 7 6Λ2 位 ο 2 ο 之號 高 7 組 7 術訊 最 2 模 2 技訊 及 號加組關資 低訊相模相， 最 訊。加悉時 在資合相熟圍 將. 用結。。範 號 使 4 8 準的 訊 6 ο ο 位望 訊 ο 7 7 的期 資 7 2 2 望於 ， 2 號號期位 號 組訊訊於已 訊 模壓考爲號 比 加偏參泰訊 類相與爲訊訊 爲。 其之考資 號化 將稱參果 -80- 本纸張尺度適用中國因家標準（CN’S)A4規格（21〇χ 297公釐） 435000' κι B7 五、發明說明（78 ) 須與偏壓訊號2 7 0 4相加而直接使用。資訊訊號 2 7 2 0是一偏壓訊號，但一般在AM實施例中，其不直 接用來調變振盪訊號。如果資訊訊號2 7 0 2代表數位資 訊，參考訊號2 7 0 8的振幅位於離散的位準。另一方面 ，如果資訊訊號2 7 0 2代表類比訊號，參考訊號的振幅 在較高與較低之極限間連續的變化。參考訊號2 7 0 8的 振幅與資訊訊號2 7 0 2成正比’然而，正參考訊號不需 代表正資訊訊號2 +7 0 2。 參考訊號2 7 0 8通過開關模組3 1 0 2的第一輸入 3 1 0 8。在一實施例中’電阻連接於相加模組2 7 ◦ 6 (或實施例中的資訊訊號源，其中未使用相加放大器）之輸 出與開關模組3 1 0 2之開關3 1 1 6間。 開·關模式（FM，ΡΜ及
/ Q 請 先 閲 讀 背 Sj 之 注 4 事 項 再 填 ί裳 頁 訂 模式 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述，本發明之調頻（FM)，相位調變（ΡΜ )模式及內相位/四分之一相位調變模式（、I / Q ") 實施例使用一開關組成，如開關模組2 8 0 2 (圖2 8 A —2 8C)"在一例中，開關模組2 8 0 2爲圖12之開 關模組 4 圖 4之開關模組1 4 1 0 ，圖1 8之 開關模組1 8 2 2及1 8 2 8中的一元件。本發明支持多 種開關模組的實施例。然而，這些實施例僅供說明之用， 本發明並不限於這些實施例。開關模組2 8 0 2及其在 FM ’ PM及'^I/Q"模式中的操作與其在AM模式下 線 -81 - 本纸張尺度適用中家標準（CN：S)A4規格（210x 297公釐） 經濟郭智慧財產局員工消費合作钍印製 Α7 Β7 五、發明說明（79 ) 的操作相同，如以下地3. 3 .7—3.3·7·2節所 述者。 3 . 3 · 6 . 1 操作性描述 施加一調變的振盪訊號2 8 0 4以閘閉一偏壓訊號 2 8 0 6 ，並產生具有多諧波2 8 1 4的訊號。偏壓訊號 一般是固定電壓。調變的震盪訊號可以是調頻，相位調變 ，或任何其他的調變形式。在一實施例中，如振幅平移調 整模式，調變的振盪訊號2 8 0 4亦可爲調幅訊號。調變 的振盪訊號2 8 0 4可以是正弦波，矩形波，三角波，脈 波，或任何其他的連續周波。在較佳實施例中，調變的振 盪訊號2 8 0 4爲矩形波。如上所述，熟悉相關技術之人 應知 > 數學上的限制使得理想的矩形波無達成，且本發明 亦不需達到理想的矩形波。再次如上所述的，爲了便於討 論，"矩形波〃將指實質的矩形波，w方波"將指實質的 方波，。三角波〃將指實質的三角波，且脈波將指實質的 脈衝波 > 而在本發明中，並不需達到理想的方波，三角波 或脈波。 多諧波訊號2 8 1 4 ，以下稱多諧波訊號2 8 1 4， 铥連續的周波，且與調變的振盪訊號2 8 0 4相同。亦即 ’如果調變的振盪訊號2 8 0 4爲調頻訊號，多諧波訊號 2 8 1 4亦爲調頻訊號，且當調變的振盪訊號2 8 0 4爲 相位調變訊號，多諧波訊號2 8 1 4將爲相位調變訊號。 (在…實施例中，多諧波訊號2 8 1 4爲矩形波）。如上所 -----------------------訂---------綠 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公发） -82-
4 35 0 0 CN Β7 五、發明說明（8〇)
<請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 述，連續的周波，如矩形波，具有頻率爲基本波形（富利 葉成分頻率）基頻整數倍的正弦成分。亦即，多諧波訊號 2 8 1 4由頻率爲其基頻整數倍之正弦波所構成。 3.3.6.2 結構性描述 本發明一實施例的開關模組，包括第一輸入2 8 0 8 ，第二輸入28 10 ，控制輸入282 ◦，輸出2822 及開關2 8 1 6。偏壓訊號2 8 0 6被施加至開關模組 2 8 ◦ 2的第一輸入。一般而言，偏壓訊號2 8 0 6爲固 定電壓|且在一實施例中，在偏壓訊號2 8 ◦ 6與開關 2 8 1 6間放置一電阻2 8 2 4。一般而言，開關模組 2 8 0 2的第二輸出2 8 1 0位於電性接地2 8 1 2。然 而，熟悉相關技術之人應了解，變換的實施例中，假設第 二訊號不同於偏壓訊號2 8 0 6 ，第二輸出2 8 1 0可不 位於電性接地2 8 1 2，而是將第二訊號.2 8 1 8電性接 地； 調變的振盪訊號2 8 0 4連接至開關模組2 8 0 2的 控制輸入2804。調變的震盪訊號2804可以是調頻 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 或相位調變（在一些實施例中，其可爲調頻，如開/關調 整，但此非一般的情形，並描述於此）。調變的振盪訊號 2 8 0 4可以是正弦波，矩形波，三角波，脈波，或任何 其他的連續周波。在較佳實施例中，調變的振盪訊號 2 8 0 4爲矩形波。 描述於3·3.6.1節中的多諧波訊號2814出 -83- 本纸張尺度過用中國囷家標* (CNSM4規格（210x 297公：s ) Α7 Β7 五、發明說明（ 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 -寫 本 頁 現在開關模組2 8 0 2的輸出端2 8 2 2 °多諧波訊號 2814 ，爲連續的周波，且與調變的振盪訊號2804 相同。亦即，如果調變的振盪訊號2 8 0 4爲調頻訊號’ 多諧波訊號2 8 1 4亦爲調頻訊號’且當調變的振盪訊號 2 8 0 4爲相位調變訊號，多諧波訊號2 8 1 4將爲相位 調變訊號。在一實施例中，多諧波訊號2 8 1 4爲矩形波 。如上所述，連續的周波，如矩形波，具有頻率爲基本波 形（富利葉成分頻率）基頻整數倍的正弦成分。亦即’多 諧波訊號2 8 1 4由頻率爲其基頻整數倍之正弦波所構成 。每一正弦波，亦相同於由其導出的連續周波（亦即’調 變的振盪訊號2 8 0 4 )。 搜濟部智慧財產局員工消費合作社印" 開關模組2 8 0 2的操作情形如下。當開關2 8 1 6 是"開〃時，開關模組2 8 0 2之輸出2 8 2 2的電壓位 準與偏壓訊號2 8 9 6相同。因此，由於多諧波訊號 2 8 1 4直接連接至開關模組2 8 0 2的輸出2 8 2 2， 多諧波訊號2 8 1 4的振幅與偏壓訊號2 8 0 .6的振幅相 同。當調變的振盪訊號2 8 0 4使開關^關〃時，開關模 組2802的輸出2822連接至·開關模組2 8 0 2的第 二輸出2 8 1 0 (如本發明實施例中的地線），且多諧波 訊號2 8 1 4的振幅與第二輸入2 8 1 0的電位相同。（ 如當第二輸出2 8 1 0連接至接地2 8 1 2時，電位爲0 伏）。當調變的振盪訊號2 8 0 4使開關再次ν開啓"時 ’多諧波訊號2 8 1 4的振幅再次與偏壓訊號2 8 0 6者 相同。因此，多諧波訊號2 8 1 4的振幅爲兩個訊號位準 -84- 本紙張尺度適用由國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 附件ΙΑ ‘·第 88 U 8 I 83 號專利申請案 中文說明書修正頁 民國89年11月呈
五、發明說明（82) <请先《讀背*之注意事項再填寫本頁> ，亦即偏壓訊號2 8 0 6或接地2 8 1、_ *且其頻率·"與調 變之振盪訊號2 8 0 4的頻率相同，調變之振遵訊號 2 8 04使得開關％開*>與，關<> 。多諧波訊號2814 被調變而與調變之振盪訊號2 8 0 4實質的相同《熟悉相 關技術之人應了解，多種開關設計皆可滿足上述本發明的 範圍及精神》 在一實施例中，開關2 8 1 6爲半導贈裝置，如二極 體環。在另一實施例中，開關爲電晶體*如場效電晶體（ F E T ) 。FET爲鎵砷的實施例中，開關模組可設計如 經濟部智慧財產局興工消費合作社印製 圖2 9A - 2 9 C者，其中調變的訊號2 8 0 4連接至鎵 砷F ET的閘極，偏壓訊號2 8 0 6經過偏壓電阻 2824連接至鎵砷FET2901的汲極2906·( 在圖2 9 C之變換的賁施例中，第二訊號2 8 1 8可連接 至鎵砷FET 2901的汲極2906)。由於鎵砷 F Ε Τ 的汲極與源極可以互換，偏壓訊號可施加至源極 2904或汲極2906。如果在鎵砷FET中可有源汲 一汲極的非對稱性，開關模組可設計如圖3 0 A — 3 0 C 所示，其中鎵砷FET3002與3004相互連接，其 中第一鎵砷F Ε T 3 0 0 2的源極連接至第二鎵砷 F Ε T 3004的汲極3012，且第一鎵砷 FET 3002的汲極3006連接至第二鎵砷 F Ε T 3004的源極3008 ^此設計將平衡所有的 非對稱性。 此設計的變換實施例將包括* dwell電容器其中電 本紙張尺度適用t國國家標準（CNSJA4規格（210 * 297公* > -85- A7 ^ 3500 〇4 __B7___ 五、發明說明（83 ) 容的一側連接至開關的第二輸入。此設計的目的是用來增 加脈波的隙縫，且不實質地增加其寬度。熟悉相關技術之 人將了解其他的開關設計及實施例。 開關模組2 8 0 2的輸出2 8 2 2 ，亦即，多諧波訊 號2 8 1 4可通過一 FM汲PM模式的濾波器，或通過" I / Q "模式的濾波器。 3-3.7 開關模式（A Μ模式） 如上所述，.本發明之調幅模式的實施例利用開關模組 3 1 0 2的開關組件（圖3 1 A — 3 1 C )。在一例中， 開關模組3 1 0 2爲圖1 6之開關模組1 6 1 4的一元件 。開關模組3 1 0 2的例子描述如下。然而，應了解這些 例子僅供說明，且本發明不限於這些實施例。開關模組 3 1 02及其AM模式的操作與前述3 . 3 . 6 - 3 . 3 .6 . 2節所述之FM，PM， 模式的實施例 相同。 3 · 3 · 7 · 1 操作性描述 施加一振盪訊號3 1 0' 4以閘閉一參考訊號3 1 0 6 ’並產生具有多諧波的訊號3 1 1 4。參考訊號3 1 0 6 爲資訊訊號2 7 0 2的函式，且可爲資訊訊號2 7 0 2與 偏壓訊號2 7 0 4的和，或可爲資訊訊號2 7 0 4本身。 在A Μ模式中，振盪訊號3 1 〇 4 —般不作調變，但亦可 實施調變。 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填名本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度这用t因國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -86- A7 435^0 〇 ______B7_____ 五、發明說明（84 ) 振盪訊號3 1 0 4可以是正弦波，矩形波，三角波， 脈波，或任何其他的連續周波。在較佳實施例中，振盪訊 號爲矩形波。如上所述，熟悉相關技術之人應知，數學上 的限制使得理想的矩形波無達成’且本發明亦不需達到理 想的矩形波。再次如上所述的’爲了便於討論，"矩形波 "將指實質的矩形波’ w方波〃將指實質的方波：A三角 波"將指實質的三角波1且脈波將指實質的脈衝波，而在 本發明中，並不需達到理想的方波，三角波或脈波。. 多諧波訊號3 1 1 4，以下稱多諧波訊號3 1 1 4， 爲連續的周波，其振幅爲參考訊號的函式。亦即，其爲 A Μ訊號。在一實施例中，在一實施例中1多諧波訊號 2 8 1 4爲矩形波。如上所述，連續的周波，如矩形波， 具有頻率爲基本波形（富利葉成分頻率）基頻整數倍的正 弦成分。因此，多諧波訊號3 1 1 4由頻率爲其基頻整數 倍之正弦波所構成。 熟悉相關技術之人將理解存在有變換的實施例，其中 可同時利.用結合的模組（如，Ρ Μ及A S Κ，F Μ及A Μ 等）。在這些變換的實施例中，振盪訊號3104可被調 變。熟悉相關技術之人應了解這些變換的實施例，因而在 此不作描述。 3-3.T.2 結構性描述 本發明的開關模組包括第一輸入3 1 0 8，第二輸入 3 1 1 ◦’控制輸入2820 ，輸出3122及開關 裝--------訂---------線 {請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作祆印製 本紙張尺度適用中困因家標準（CN-S)A4規格（210 x 297公爱） -87- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 5 0 Q Ο ^ A7 -^___B7____ 五、發明說明（85) 3 1 l 6。參考訊號3 1 〇 6被施加至開關模組3 1 Ο 2 的第一輸入3 1 0 8。一般而言，參考訊號3 1 0 6爲資 訊訊號2 7 0 2的函式，且可爲資訊訊號2 7 0 2與偏壓 訊號2 7 0 4的和，或可爲資訊訊號2 7 0 4本身。 且在一實施例中，在參考訊號3 1 0 6與開關 3 1 1 6間放置一電阻3 1 2 4。一般而言，開關模組 3 1 〇 2的第二輸出3 1 1 0位於電性接地3 1 1 2。然 而，熟悉相關技術之人應了解，變換的實施例中，第二輸 出2 8 1 0可不位於電性接地2 8 1 2，而是將第二訊號 2 8 1 8電性接地。在一變換的實施例中，參考訊號 3 1 〇 6的反相値連接至開關模組3 1 0 2的第二輸入 3 110» 振盪訊號3 1 0 4連接至開關模組3 1 0 2的控制輸 入3 1 0 4。一般而言，在AM模式中，震盪訊號 3 1 〇 4不被調變，然而’熟悉相關技術之人應了解，亦 存在有調頻及相位調變訊號。振盪訊號3 1 〇 .4可以是正 弦波，矩形波，三角波，脈波，或任何其他的連續周波。 在較佳實施例中’振盪訊號3 1 0 4爲矩形波。 描述於33 ·7.1節中的多諧波訊號3114出 現在開關模組2 3 1 2的輸出端3 1 2 2。多諧波訊號 3 1 1 4 ，爲連请的周波，其振幅爲參考訊號振幅的函數 =在一實施例中’多諧波訊號3 1 1 4爲矩形波。如上所 述，連續的周波’如矩形波，具有頻率爲基本波形（富利 葉哎分頻率）基頻整數倍的正弦成分。亦即，多諧波訊號 本纸張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） ----------------裝--------訂---------絲 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -88- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 435Q0 A7 ----- - B7_____ 五、發明說明（8ό) 3 1 1 4由頻率爲其基頻整數倍之正弦波所構成。且如前 所述 '連續周波之諧波的相對振幅一般爲矩形波脈寬對基 頻週期之比的函數’且可藉由對周波進行富利葉分析來決 定。當周波的振幅改變時，如本發明的AM模式，周波振 幅的改變正比的影響到諧波振幅的絕對値。換句話說， A Μ嵌入每一諧波的頂部。 開關模組3 1 0 2的描述如下。當開關3 1 1 6是* W 日^ ’多諧波訊號3 1 1 4的振幅相同於參考訊號 3 106的振幅。當振盪訊號3104使開關、關"時， 開關模組3 1 0 2的輸出3 1 2 2連接至開關模組 3 1 0 2的第二輸出3 1 1 〇 (如本發明實施例中的地線 3 112)，且多諧波訊號3 1 1 4的振幅與第二輸入 3 1 1 0的振幅相同。（如當第二輸出3 1 1 0連接至接 地3 1 1 2時，電壓爲0伏）。振盪訊號3 1 04使開關 3 1 1 6再次*開啓"時，多諧波訊號31 1 4的振幅再 次與參考訊號3 1 0 6者相同。因此，多諧波訊號 3 1 1 4的振幅爲兩個訊號位準，亦即參考訊號3 1 〇 6 或接地3 1 1 2 ，且其頻率與振盪訊號3 1 0 4的頻率相 同，振盪訊號3 1 0 4使得開關、開#與、關〃。在一變 換的實施例中，第二輸入3 1 1 〇連接至第二訊號 3 1 1 8，多諧波訊號3 1 1 4在參考訊號3 1 0 6與第 二訊號3 1 1 8間變化。熟悉相關技術之人應了解，多種 開關設計皆可滿足上述本發明的範圍及精神。 在一實施例中’開關3 1 1 6爲半導體裝置，如二極 中囤國家標準（CNS)AJ規格（210 X 297公餐） --------^--------I (請先閱讀背面之注t事項再填冩本頁) -89- 35 0 0 0·^ A7 B7 丨年"月p 修正丨 以二士 五、發明說明（87) <锖先閲讀背面之注意事項再填寫本I> 體環。在另一實施例中，開關爲電晶體*如場效電晶體（ F E T ) eFET爲鎵砷的實施例中，開關模組可設計如 圖3 2A — 3 2 C者，其中振盪訊號3 1 0 4連接至鎵砷 FET的閘極3202，參考訊號3106連接至源極 3204，且接地連接至汲極3206。（在一實施例中 ，選取接地3 1 1 2的値等於開關模組3 1 0 2的第二輸 入 3 1 1 0 ) 0 由 於鎵砷 F E T的汲極與源極可以互 換 t 參 考 訊 號 3 1 0 6 可施加 至源極3 1 0 4或汲極3 1 0 6 9 如 果 在 鎵 砷 F E T中可 有源汲-汲極的非對稱性， 開 關 模組可 設 計如 圖 3 3 A - 3 3 C所示，其中鎵砷 F E T 3 3 0 2 與3 3 0 4相互連接，且第一鎵砷 F E T 3 3 0 2 的源極 3 3 1 0連接至第二鎵砷 F E 丁 3 3 0 4 的汲極 3 3 1 2，且第一鎵砷 F E T 3 3 0 2 的汲極 3 3 0 6連接至第二鎵砷 F E T 3 3 0 4 的源極 3 3 0 8。此設計將平衡所 有 的 非對稱性。 經濟部智慧財產局具X消费合作社印製 此設計的變換賁施例將包括* dwell電容器^ ，其中電 容的一側連接至開關的第一输入’且另一側連接至開關的 第二輸入此設計的目的是用來增加脈波的隙縫，且不實 質地增加其寬度β熟悉相關技術之人將了解其他的開關設 計及實施例。 開關模組3102的输出3122 ’亦即，多諧波訊 號3 1 1 4可通過一AM模式的濂波器3 5 0 4。 本纸張尺度適用中囲國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公* ) -90- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -^5 0 0 ' A7 -____BT^________ 五、發明說明（88 ) 3.3.8 相加器（"M/Q 〃模式） 如上所述，內相位/四分之一相位調變（ )模式的實施例使用一相加器。如圖1 8中的相加器 1 8 3 2。本發明支持多個相加器的實施例。相加器 3402的一例描述如下（圖34)。然而，應了解這些 例子僅供說明。且本發明並不限於這些例子。 3 . 3 - 8 . 1 操作性描述 結合〃調變訊號3404與調變訊號 3406而產生"I/Q"調變訊號3408。一般而言 ’ 〃與WQ〃調變訊號3404與3406皆爲多諧 波訊號，分別爲多諧波訊號w I 〃 3 4 0 4與多諧波訊號 "Q # 3406。類似地，>I/Q"調變訊號3408爲 多諧波訊號，且稱爲多諧波w I / Q #訊號。在一實施例 中，熟悉相關技術之人應了解，數學上的.限制使得正確， 完美的波形無法達成，且本發明亦無須達到理想的波形。 在一典型的實施例中，多諧波訊號”1〃 3404及 多諧波訊號WQ〃 3 4 0 6爲相位調變訊號’一如多諧波 訊號> I / Q 〃 3 4 0 8。熟悉相關技術之人應了解，調 變技術，如'M / Q 〃訊號的調幅，亦可使用於& i / Q #模式中，而不偏離本發明的範圍及精神° 如前所述，連續周波，如多諧波"I / Q "訊號 3 4 0 8 ，具有頻率爲基本波形（富利葉成分頻率）基頻 整數倍的正弦成分。因此，多諧波訊號3 4 0 8由頻率爲 ---------------------^---------絲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度通用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公餐） -9卜 經-部智慧財產局負工消費合作.吐^-*'!^ 4 35 Ο 0 0 ^ a? ___Β7 ______五、發明說明（89 ) 其基頻整數倍之正弦波所構成。這些正弦訊號亦被調變’ 而相同於由其導出的連續周波。亦即，在此實施例中’對 正弦訊號進行相位調變 '且包括自"I #調變訊號與"Q 〃調變訊號的資訊訊號。 3.3.8.2 結構性描述 熟悉相關技術之人對相加器3 4 0 2的設計及使用應 相當熟悉。相加器3 4 0 2可由分離的元件來製造’或者 可從 ''離架〃上買到。相加器接收*1 〃訊號3 4 0 4與 ” Q #訊號3 4 0 6 ，且將兩訊號結合以產生' I / Q 〃訊 號3 4 0 8。再一較佳實施例中，多諧波訊號w I 〃 3 4 0 4與多諧波訊號"Q 〃 3 4 0 6皆爲相位調變訊號 。當多諧波訊號'' I 〃 3 4 0 4與多諧波訊號"Q # 3 4 0 6皆爲相位調變訊號時，多諧波訊號〜I / Q #亦 爲相位調變訊號。 如上所述，連續周波，如多諧波"I / Q '訊號 3 4 0 8 ，具有頻率爲基本波形（富利葉成分頻率）基頻 整數倍的正弦成分。因此，多諧波訊號3 4 0 8由頻率爲 其基頻整數倍之正弦波所_成。這些"I /Q 〃正弦訊號 亦被調變’而相同於由其導出的連續周波。（如，多諧波 w I / Q 〃訊號 3 4 0 8 )。 相加器3 4 0 2的輸出接著通過一濾波器3 5 0 4。 3.3.9 減波器（FM’ PM’AM及 *1 ---------------------訂·-------|综 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張&度適用中國國家標準（CN’S)A4規格（210 X 297公釐） -92- 35 0 0 0-4 A7 B7 經-部智慧財產局員工消費合作社印*'1衣 五、發明說明（9〇) / Q 〃模式） 如上所述，本發明所有調變模式的實施例使用一濾波 器。如圖12中的濾波器1218，圖14中的濾波器 1414 ，圖16中的濾波器1618 ’圖18中的濾波 器1 8 3 .6。本發明支持多個濾波器的實施例。濾波器 3 504的一例描述如下（圖35)。然而，應了解這些 例子僅供說明。且本發明並不限於這些例子。 3 . 3 . 9 . 1 操作性描述 接收具有多諧波訊號3 5 0 2的調變訊號。稱之爲多 諧波訊號3 5 0 2。如上所述，連續周波，如多諧波訊號 3 5 0 2 ，具有頻率爲基本波形（富利葉成分頻率）基頻 整數倍的正弦成分。在本發明一實施例中，不期望的頻率 被濾除，並輸出期望的頻率3 5 0 2。在變換的實施例中 ，輸出多個多諧波訊號。3.3.9.2 結構性描述 熟悉相關技術之人對濾波器3 5 0 4的設計及使周應 相當熟悉。濾波器3 5 0 4可由分離的元件來製造，或者 可從 ''離架"上買到。濾波器自F Μ，p Μ及A Μ模式中 的開關模組2 8 0 2或3 1 0 2 ，以及，ι / q 〃模式中 的相加器3 4 0 2接收多諧波訊.號3 5 0 2。多諧波訊號 3 5 0 2爲連續的周波。其包括頻率爲基本多諧波訊號 3 5 0 2之基頻整數倍的正弦成分。據波器3 5 0 4將具 (請先閱讀背面之注意事項再填1本頁) 本纸張尺度违用中國國家標準（CNSM4規格（210x297公餐） -93- ^35〇 Ο 0 a? ________Β7___ 五、發明說明（) 有不期望頻率之正弦波移除。留下具有期望頻率的訊號 3506，並稱之爲期望的輸出訊號3506。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了達成此結果’依據本發明一實施例，需要濾波器 3 5 0 4以濾除多諧波訊號3 5 0 2中不期望的諧波。 〃用以表示期望之輸出訊號3 5 0 6的中心頻率 對半功率頻寬的比値。參考圖36 ，期望的頻率3602 爲9 0 0ΜΗ2。濾波器3 5 04用以確保僅傳送該頻率 的能量。因此，半功率的頻寬3604 (所諝"3dB下 降〃點）應僅可能的窄。頻寬3 6 0 4之頻率3 6 0 2比 定義爲'' Q 〃 。如圖3 6所示，如果3 d B下降"點爲 加減1 5MHz ，Q値將爲900/( 1 5 + 1 5)或 3 0。藉由適當地選取任一特定頻率的元素，可達到2 0 或3 0階的Q s 。 爲了減縮廣播頻率’依據應用的環境，Q値愈高愈佳 。濾波器3 5 0 4的目的是將多諧波訊號中的不期望頻率 濾除。此電路可消除期望頻率3 5 0 6 (如9 .0 0 Μ Η z 經濟郤智慧財產局員工消費合作社印製 的諧波）外的所有其他頻率。參考圖3 7 Α及3 7 Β，顯 不濾波器的一例。熟悉相關技術之人應了解，存在有多種 滤波器，其可使期望的頻率通過並濾除不期望的頻率。 圖3 7 Α說明具有並聯之電容與電感的電路，並分流 至接地。在圖3 7 B中，電容與電感串聯，且類似於圖 3 7 A的並聯電路連接至電容與電感間，並分流至接地。 期望頻率3 5 0 6下的調變訊號可接著通過傳送模組 3 8 0 4 c fk尺^迖用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公坌) Τ〇Δ~. ~ 4 35Q Ο (Ν 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ Β7 五、發明說明（92) 3-3-10 傳送模組（FM，PM，AM及 v I / Q 〃模式） 如上所述，本發明調變模式的實施例，較佳的是使用 一傳送模組。如，參考圖12的傳送模組1222 ，圖 1 4的傳送模組1 4 1 8，圖1 6的傳送模組1 6 2 2 2 ，圖1 8的傳送模組Ί 8 4 0。傳送模組爲可選擇的，且 其他的實施例可不包括傳送模組。本發明支持多種傳送模 組的實施例。傳送模組3 8 0 4的實施例描述如下（圖 3 8)。然而’應了解，這些例子僅供說明之用。本發明 並不限於這些實施例= 3.3.10.1 操作性描述 接收期望頻率3 8 0 2下的調變訊號，並傳送於期望 的媒體上|如，廣播或點對點電纜。 3.3-10.2 結構性描述 傳送模組3 8 0 4接收期望EM頻率3 8 0 2下的訊 5¾ =如果欲以廣播傳送’訊虚可通過~可選的天線介面， 並經天線來廣播。如果想以點對點電纜傳送訊號至另一點 ，訊號可經由一可選的線驅動器，並經由電纜傳送。熟悉 相關技術之人應了解，可使用其他的傳送媒體。 3.3.11 其他模式 上述的實施是供說明之用。這些實例並不限制本發明 本紙張瓦度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -95- --------------裝--------訂. (請先閒讀背面之注意事項再填4本頁) 蛵濟邹智慧財產局員工消費合作社印製 4 3500 A7 ____ B7 _ 五、發明說明（<?3) 。亦可利用其他的實施，且涵蓋於本發明的範圍內，如系 統及單元的軟體，軟/硬體，及韌體。依據此處的內容， 熟悉相關技術之將了解與上述說明稍稍不同的其他實施例 。此變換的實例落於本發明的範圍及精神中。 4 諧波強化 4 . 1高階描述 此節（包括次節）提供諧波強化的高階描述。特別是 ，脈波成形以高階的形式描述。’並且，達成此程序的實施 構造亦以高階的形式描述。此處的構造實施僅供說明之用 ，而不作限制。尤其，使用此節中任一構造的實施皆可達 成此節所述的程序。依據此處的內容，熟悉相關技術之人 將可了解此構造實施的細節。 本發明的一些實施例包括諧波強化，但其他的實施例 並未包括。 4 . 1 . 1操作性描述 爲了更淸楚的了解諧波的產生·及取得，以及將波形成 形來增強諧波的目的以下提供應用於本發明的富利葉分析
C 富利葉 Baron Jean B. Fourier(1768· 1830)的發現連續 周波包括多個正弦成.分，稱之爲諧波。更重要的，這些成 分的頻率爲原始波形頻率（稱爲基本頻率）的整數倍^這 些組或波形的振幅依據原始波形的形狀。熟悉相關技術之 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)A·!規格（210 X 297公釐） •裝--------訂---------緯 (請先閒讀背面之沒意事項再填寫本頁) ______ - -96- 4 3 5 0 0 0 -> A7 ______B7_____ 五、發明說明（94 ) 人應已熟知富利葉分析的推倒及證明。 一連續周波的最基本波形爲正弦波。其具有一基頻諧 波。此亦稱爲第一諧波。由於僅具有一個成分，諧波的振 幅相同於原始波形的振幅，亦即，正弦波形本身。因此， 正弦波並非 ' 多諧波〃。 脈衝鏈是周波的另一極端的例子。在數學上，其具有 零頻寬。脈衝鏈的數學分析顯示存在有脈衝基頻之所有倍 頻的諧波。亦即，如果脈衝的頻率爲F i，則諧波的頻率爲 1*F,，2_F,，3，F,，4*Fi，等。分析亦顯示，在 此特例中，所有諧波的振幅均相同。此實屬真正的*多諧 波''波形，但在目前的技術上無法真正的實現。 更典型的波形爲矩形波，其爲一串脈波。每一脈波具 有寬度（脈寬τ )，且波形中的脈波序列具有一週期（頻率 的倒數'' Τ 〃 ，亦即，Τ = 1 / F r，其中"F，爲矩形 波的基頻）。一種矩形波的形式爲方波，.其中訊號之第一 狀態（高）與第二狀態（低）的時間相同。亦即，脈寬對 適期的比（τ / T )爲0 . 5。其他形式的矩形波一般稱爲 ''脈波〃，且τ / Τ < 0 . 5 (亦即，訊號、高〃的時間小 於訊號'ν低Α的時間）。數學分析顯示，存在有基頻之所 有倍頻的諧波。因此，矩形波的頻率爲F r，則第一諧波的 頻率爲1 · F :，第二諧波的頻率爲2 · F ,，第三諧波的頻 率爲3 · F >，等。此外一些諧波的振幅爲零。在方波的情 形中，π零（null )點〃爲偶數諧波。對於其他的τ / T値 - 零（null )點"可由數學方程式來決定。矩形波之諧 (請先閱讀背面之注s-i項再填寫本頁) • ------- I -----I I I I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中囡國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 X 297公釐） -97-
.jOO A7 _______B7_____ 五、發明說明（95 ) 波振幅的一般方程式如下： 振幅（第 η 諧波）= A,, = {[ A”i“] [(2/π)/η] sin[n，7i· (τ/Τ)]) 式 1 圖6 0的表6 〇 〇 〇顯示矩形波之第五十諧波的振幅 ，此矩形波具有六個不同的τ/Τ比。t/丁比爲〇.5 ( 方波）>〇-10，0.〇5，〇.〇1及〇.〇〇5。 (熟悉相關技術之人應了解，爲了作數學上的比較， A !。s e被設爲1 )。由此限制的實施例可看出，脈寬對 週期比是決定諧波相對振幅時極重要的一項因子。並注意 ’對於τ / T = 〇 . 5的情形，上述的關係同樣滿足（亦即 ’谨顚示奇數諧波）=當τ / Τ愈小，（亦即，脈波趨近於 脈衝），諧波的振幅變得w平坦〃。亦即，諧波之相對振 幅的變化極小。依據此處的內容，熟悉相關技術之人應知 如何對所需的應用選取期望的脈寬。數學上及經驗上亦顯 示，如果調變具有連續周波的訊號1此調變亦出現在原始 波形的所有諧波上。 由上述的說明可看出，在確保期望的輸出頻率具有足 夠的振幅以省去濾波及非必要之放大方面，諧波脈寬爲相 當重要的因子。 確保期望之諧波具有足夠振幅的另一因子在於開關模 組28〇2與3102中的開關2816及3116 (圖 2 8 A及3 1 A )如何反應使開關'^關"及a開〃的控制 訊號。（亦即，圖2 8中的調變振盪訊號2 8 0 4及圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I · I I I I — I— — — — — It — — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" 本纸張尺度適用中國囤家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） -98- 經-部智慧財產局員工消費合作社印制衣 4 350 0 0 * a? __B7____ 五、發明說明（96 ) 3 1中的調變振盪訊號3104)。一般而言，開關具有 兩個臨界値。當開關爲常開時，第一臨界値爲使開關關閉 的電壓。第二臨界値則爲使開關再次開啓的電壓。此處的 討論中，當控制訊號爲w高位準"時，開關爲關閉的，且 當控制訊號爲 ''低位準〃時，開關爲開啓的。熟悉相關技 術之人應知亦可使用相反的情形。一般而言，這些電壓並 不相同，但也有可能相同。另一因子是一但施加臨界電壓 時，開關對控制輸入的反應有多快。目標則是使開關關及 開，使得偏壓/參考訊號^俐落的"鬧閉。亦即，較佳的 ，通過此開關的阻抗必須自高阻抗（開狀態的開關）變換 至泜阻抗（關狀態的開關），且在即短的時間內切回，使 得輸出訊號爲實質的矩形訊號。 本發明傳送器之實施例的目的在於將資訊訊號上的資 訊傳送。亦即，資訊被調變在傳送訊號上。在F Μ及P Μ 模式中，爲了達成此目的，資訊訊號被用來調變振盪訊號 2 8 0 4。振盪訊號2 8 0 4接著使開關2 8 .1 6開及關 =被調變於振盪訊號2 8 0 4上的資訊並需忠實的重現在 自開關所輸出的訊號上（亦即，多諧波訊號2 8 1 4 ) 。· 爲了使其經常的發生，在本發明的實施例中，開關 2 8 1 6最好能俐落的關及開，使得多諧波訊號從偏壓/ 參考訊號2 8 0 6 (或3 1 0 6 )快速地變換至接地 2 8 1 2 (或變換實施例中的第二訊號位準）。需要此快 速的升降時間，以使多諧波訊號2 8 1 4成爲”多諧波的 〃。（.在A Μ模式中’振盪訊號3 1 0 4並未調變，但能 -- n H ϋ - H - *1 - 1 . * I H ] I n i « n n ! _1 ϋ n n I Jo. {請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） -99- 50 0 A7 B7 五、發明說明（97) 需'"俐落的切換')。 爲了使開關28 1 6俐落的切換，振盪訊號2804 亦需爲俐落的。如果振盪訊號2 8 〇 4爲正弦波，當到達 臨界電壓時’開關將開及關，然而多諧波訊號2 8 1 4的 脈寬可能無法夠小，以多諧波訊號2 8 1 4之期望諧波的 振幅夠高' 以在無濾波及非必要之放大的情彤下傳送。並 且’在開關28 1 6爲鎵砷FET290 1的實施例中， 如果連接至鎵砷F E 丁2 9 0 1之閘極2 9 0 2的振盪訊 號爲正弦波’鎵砷F E T 2 9 0 1將無法俐落的開關，而 較近似放大器而非開關。（其將在振盪訊號上升並落於臨 界電壓下時實施，但將不會、短路〃）。爲了利用鎵砷 F E T的功效來在高頻下進行開關'連接至閘極2 9 〇 2 的振盪訊號2 8 0 4較佳的是具有快速的上升及下降時間 =亦即，其較佳的爲矩形波，且其脈寬對週期比最好與多 諧波訊號2 8 1 4之脈寬對週期比相同。 如上所述，如果調變具有連續周波的訊號.，其調變發 生於原始波形的每一諧波上。因此，在FM及PM模式中 ’當資訊調變於振盪訊號2 8 0 4上時，且振盪訊號用來 使開關2 8 1 6開及關，自開關模組2 8 0 2輸出的多諧 波訊號2 8 1 4將亦被調變。如果振盪訊號2 8 0 4爲俐 落變換的，開關2 8 1 6將俐落的開及關。多諧波訊號 2 8 1 4將爲多諧波訊號，且多諧波訊號2 8 1 4的每~ 諧波將具有調變的資訊。 由於振盪訊號2 8 0 4需爲俐落變換的，一些實施例 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂---------ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -100- 4 3500 0 *^ 經濟部智慧財產局員工消費合作.社印Μ A7 B7 五、發明說明（98) 中將需要諧波強化。諧波強化亦可稱爲 > 脈波成形〃，由 於其目的是將振盪訊號2 8 0 4修成一列具有期望脈寬的 脈波。如果振盪訊號爲正弦波’諧波強化將使正弦訊號成 爲具有期望脈寬/週期比的矩形波（或實質的矩形波）。 如果振盪訊號已是方波或脈波，諧波強化將使其具有期望 的脈寬/週期比。此將確保調變的資訊訊號可有效的在開 關上傳送。 諧波強化的第三目的描述如下。然而，依據此處的內 容，熟悉相關技術之人應可明瞭其他的實施例。 4 . 1 . 2結構性描述 振盪訊號2 8 0 4的形狀使得開關2 8 1 6進行開及 關。振盪訊號2 8 0 4的形狀及開關2 8 1 6的選擇將決 定開關2 8 1 6的開關速度，以及其維持在開狀態與維持 在關狀態的時間比。此接著將決定多諧波訊號2 8 1 4的 "俐落性〃。（亦即 > 多諧波訊號2 8 1 4爲實質的矩形波 ，梯形波或三角波）。如上所述，爲了確保期望的諧波具 有期望的振幅，振盪訊號2 8 0 4的形狀需最佳化。 諧波強化模組（Η E Μ ) 4 6 0 2 (圖4 6 )亦稱爲 ''脈波成形器〃。其將3 . 3 · 6 ~ 3 . 3 . 6 . 2及3 . 3 · 7 - 3 · 3 7 ‘ 2節中，用以驅動開關模組 2 8 0 2及3 1 0 2的振盪訊號2 8 0 4及3 1 0 4成形 。諧波強化模組4 6 0 2將連續的周波4 6 0 4轉換成脈 波列4 6 0 6。脈波列4 6 0 6將具有週期，T 〃 ，此週 本紙張尺度逹用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公坌） -101 - n ! .^1 .^1 H、 I n n ϋ I I 一-。，· 1 fi 1 n ϋ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _____ , _
4 35 0 0 CM Α7 _______Β7______ 五、發明說明（99) 期由連纘周波4 6 0 4的頻率及諧波強化模組 4 6 0 2中，脈波成形電路的設計所決定6並且，每一脈 波將具有脈寬'^ τ 〃 ，脈寬、τ "由脈波成形電路的設計所 決定。脈波流的週期，Τ 〃決定開關關閉的頻率，且脈波 的脈寬〜τ 〃決定開關維持在關閉狀態的時間。 在 3. 3.6-3. 3.6.2(3. 3.7-3. 3 . 7 . 2)所述的實施例中，當開關2816 (或 3116)開啓時’多諧波訊號2814 (或3114) 的振幅將與偏壓訊號2 8 0 6 (或參考訊號3 1 0 6 )的 振幅相同。當開關2816 (或3116)關閉時，多諧 波訊號2 8 1 4 (或3 1 1 4 )的振幅將與開關模組 2802 (或3102)之第二輸入2810 (或 31 10)的訊號2812或2818 (或3112或 3 1 1 8 )電位相同=因此，當驅動開關模組2 8 0 2 ( 或3102)的振盪訊號2804 (或3104)爲矩形 時，多諧波訊號2814 (或3114)的頻率及脈寬將 與驅動開關模組2 8 0 2 (或3 1 0 2 )之成形振盪訊號 2804 (或3104)者相同。當振盪訊號2804 ( 或3 1 0 4 )爲矩形波時|上述的情形爲真。熟悉相關技 術之人應知， '' 矩形波〃可爲所有實質爲矩形的波形，包 括方波及脈波。 將訊號成形的目的是控制開關2 8 1 6 (或3 1 1 6 )的關閉時間。如上所述，多諧波訊號2 8 1 4 (或 3 1 1 4 )具有實質的矩形波形。控制多諧波訊號 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝--------訂--------- 今 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*]农 本纸張又度適用中國E家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -102-
4 350 0 0 J A7 _ B7 五、發明說明（i〇q> 2 8 1 4 (或3 1. 1 4.)的脈寬/週期比可使多諧波訊號 2 8 1 4 (或_3 1 1 4 )的形狀最佳化，使得在諧波的相 對振幅下，可在無須放大及濾波的情形下取得期望的諧波 〇 4 . 2實施例 此節描述有關上述方法及構造的多種實施例。這些實 施例描述於此，以供說明之用，且不作限制。本發明並不 限於這些實施例。依據此處的內容，，熟悉相關技術之人將 明瞭變換的實施例（包括等效，擴張，變換及衍生等）^ 本發明包括欲涵蓋此等變換的實施例。 4.2.1 第一實施例：當方波供給諧波強化模式 ，以在每週期產生一脈衝 4 · 2 . 1 · 1操作性描述 依據此實施例，接收連續的周波4 6 0 4 .，並輸出一 列脈波4 6 0 6。連續的周波4 6 0 4可以式方波或任何 其他的連續周波’其自”數位低〃變換成〜數位高〃。連 續周波4 6 0 4的每一週期產生一脈波。在此處的描述中 ，連續的周波4 6 0 4爲方波，但熟悉相關技術之人應知 ，藉由此實施例’其他的波形亦可 ''成形〃爲波形 4 6 0 6° 4 . 2 . 1 · 2結構性描述 本紙張尺度通用中1國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t · I---I — I 訂 -- ---I —. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -103-
4 35 0 Ο (N Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 Β7_____五、發明說明（1〇1) 在諧波強化模組4 6 0 2的第一實施例中，其後稱爲 脈波成形電路4 6 0 2 ’脈波成形電路4 6 0 2接收一方 波的連續周波。脈波成形電路4 6 0 2較佳的包括數位邏 輯裝置，其使輸出的脈波列4 6 0 6在連續周波之每一脈 波時間上具有一脈波，且τ/ Τ比小於0 · 5。 4.2.2 第二實施例：當方波供給諧波強化模式 -以在每週期產生二脈衝 4 · 2 . 2 · 1操作性描述 在此實施例中，接收連續的周波4 6 0 4，並輸出一 列脈波4 6 0 6。且此實施例中，連續的周波4 6 0 4的 每一週期具有兩個脈波°連續的周波4 6 0 4可以式方波 或任何其他的連續周波，其自ν數位低"變換成、數位高 "=在此處的描述中，連續的周波4604爲方波，但熟 悉相關技術之人應知’藉由此實施例，其他的波形亦可* 成形"爲波形4 6 0 6。 4 . 2 . 2 . 2結構性描述 在諧波強化模組4 6 0 2的第二實施例中，脈波成形 電路4 6 0 2接收一方波的連續周波4 6 0 4。脈波成形 電路4 6 0 2較佳的包括數位邏輯裝置，其使輸出的脈波 列4 6 0 6在連續周波之每一脈波時間上具有兩個脈波， 且τ / 丁比小於〇 . 5 。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 本紙5¾尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公爱） -104- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ' o Q Q 滅 a7 、_B7_______五、發明說明（102) 4.2.3 第三實施例：當任何波形供給諧波強化模式 4 . 2 .+ 3 , 1操作性描述 在此實施例中，接收任一波形的連續周波4 6 0 4， 並輸出脈波列4 6 0 6。 4 . 2 . 3 . 2結構性描述 在脈波成形電路4 6 0 2的第三實施例中，脈波成形 電路4 6 0 2接收任一形狀的連續周波4 6 0 4。脈波成 形電路4 6 0 2最好包括一序列的階段，每一階段將波形 成形，直到其成爲具有小於0，5之τ/ T比的實質脈波 4 6 0 6 列。 4.2.4 其他實施例 上述的實施例是供說明之用。這些實施例不用來限制 本發明。依據此處的內容，熟悉相關技術.之冬將可明了稍 微不同的實施例。這些實施例落於本發明的範圍及精神中 c 4.3 實例 此節說明有關上述方法，結構及/或實施例的操作性. 及結構性實例。這些元件及方法是用來說明之用，而非加 以限制。本發明並不限於此處所述之特定的元件或方法例 。依據此處的技術，熟悉相關技術之人應可明瞭相關的變 換（包括等效，擴張，變化及衍生等）。這些變換落於本 {請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) -111 — — — — · I I I I I Ί---1½ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公爱） -105- 經濟部智慧財產局員1消費合作社印製 dOO A7 ______B7______五、發明說明（103) 發明的範圍及精神.中》 4.3.1 第一數位邏輯電路 描述於4.2.1—4·21·2節中的第一實施 例描述於圖3 9中。尤其，圖3 9 A中的電路爲使用數位 邏輯裝置之脈波成形電路4 6 0 2的典型電路。且圖 3 9 B - 3 9 D中，顯示電路中三個節點上的表示波形。 在此實施例中，脈波成形器3 9 0 0使用反相器3 9 1 0 及A N D閘3 9 1 2來產生脈波列。反相器，如反相器 3 9 i 0變換輸入的正負號，且當所有的輸入訊號爲〜數 位高位準〃時，A N D閘，如A N D閘3 9 1 2輸出"數 位高位準# 。脈波成形器3 9 0 0的輸入爲波形3 9 0 2 ’且爲了說明起見，此處以方波來顯示。反相器3 9 0 4 的輸出爲波形，其亦爲方波。然而，由於反相器3 9 1 0 的電路，在施加輸入與對應之輸出側的正負變換間存在有 時間延遲。如果波形3 9 0 2 —開始爲a低".，由於波形 3904已被反相器3 9 1 0反相1因此波形3904將 爲 ''高〃。當波形3 9 0 2切換成 '、高〃時，A N D閘 3 9 1 2將立刻看到兩個v高〃訊號，因此使得輸出波形 3906變''高〃。當反相器3910將其輸出〔波形 3 9 0 2 )反相，並使波形3 9 0 4變'^低〃 ，A N D閘 3 9 1 2將只看到一個a高〃訊號，且輸出波形將變成" 低Λ 。因此，僅當兩個波形3 9 0 2及3 9 0 4皆爲高時 ，輸出波形3 9 0 6將爲ν'高"，且此時間爲反相器 (請先闇讀背面之注意事項再填寫本頁) I ------- — II * - ------- 本纸張尺度適用中1國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -106- 435〇0 〇.^r A7 經-部智砮財產局員工消費合作社印^ ___B7______ 五、發明說明（1〇4 39 10的延遲時間。據此，如圖39B — 39D所示1 脈波成形器3 9 0 0接收一方波，並產生每方波週期具有 一脈波的脈波列。 4.3.2 第二數位邏輯電路 描述於4.2. 2—42·22節中的第二實施 例描述於圖4 0中。尤其，圖4 0 A中的電路爲使用數位 邏輯裝置之脈波成形電路4 6 0 2的典型電路。且圖 40B - 40D中，顯示電路中三個節點上的表示波形。 在.此實施例中，脈波成形器4 0 0 0使用反相器4 0 1 0 及N〇r (X n〇R)閘4012。當兩個輸入皆爲'高 〃或兩個輸入皆爲Μ氏"時，X N 0 R，如X N 0 R閘 4012輸出數位、高# 。因此，一開始反相器4010 的輸出將爲 '、高〃狀態。且因此，X Ν 0 R閘4 0 1 2將 看到一個 ''高〃輸入及一個"低〃輸入，且其輸出波形將 成爲*低〃。當波形4 0 0 2變爲、、高"時，X Ν Ο R閘 4〇 1 2將具有兩個〜高〃輸入，直到波形4004切換 成 ' 低〃。由於其看到兩個"高〃輸入，因此其輸出波形 4006將變爲γ高〃。當波形4002變爲"低#時， X Ν 0 R閘4 0 1 2將再次看到一個、高〃輸入（波形 4 〇 0 2 )及一個Μ氏1(1輸入（4 ◦ 0 4 )。當波形 4〇〇2切回'''低"時，X NOR閘40 12將看到兩個 ''低〃輸入，因此其輸出將變爲、高"。由於反相器 4 〇 1 〇的時間延遲，波形4 0 0 4將變換成”高'’且 (請先閱讀背面之泛意事項再填寫本頁) ----- I I I ·丨 I 1 I I 丨 I · 本好、張K度適用中國國家標準（Cis：S)A4蜆格（210 X 297公釐） ^ 107- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4咖0〇(#. A7 B7 五、發明說明（10¾ X N 0 R閘4 0 1 2將再次看到一個a高'輸入（波形 4004)及一個 ''低"輸入（4002)。因此波形 4006將再次切回、低〃 5據此，如圖40B—40D 所示’脈波成形器4 0 0 0接收一方波，並產生每方波週 期具有兩個脈波的脈波列。 4.3.3 類比電路 4.2.3_4·2.3.2節所描述的第三實施例 將描述於圖4 1中。尤其，圖4 1中的電路爲典型的脈波 或形電路4602 ，其中輸入訊號4102爲正弦波。輸 入訊號4 1 0 2供應至第一電路元件4 1 0 4，其接著供 給至第二輸入，第三輸入等。一般而言，三個電路元件 4 1 0 4在供給電容4 1 0 6前，漸增的產生成形訊號 4120 ，4122及4124。電容4106的輸出經 由電阻4 1 0 8分流至接地4 1 1 0 ，並供給至四個電路 元件4 1 0 4。輸出訊號4 1 2 6爲脈波的輸出，且其頻 率爲輸出訊號4 1 0 2之頻率的函式。 電路元件4 1 0 4的例子顯示於圖4 3中。電路 4 104包括輸入43 10 ，輸出4312，四個 FET s 4302 ’兩個二極體4304，及一個電阻 4 3 1 0。熟悉相關技術之人應知，在不偏離本發明範圍 的情況下，亦可使用其他派波成形電路的設計。 4.3.4 其他實例 -----I-----.t--------訂---------f . {請先閱讀背&之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通用中國囷家標準（CMS)；y規格（210 X 297公釐） -108 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印則衣 湖 o CM A7 _____B7_ 五、發明說明（106) 上述的實施例是供說明之用。這些實施例不用來限制 本發明。依據此處的內容，熟悉相關技術之人將可明了稍 微不同的實施例。這些實施例落於本發明的範圍及精神中 4.3.4,1 多隙縫 在本發明變換的實施例中，使用多個脈波以自開關模 組產生多個隙縫。可以多種不同的技術來產生多個脈波。 使用多隙縫的目的是由於其在輸出波形之諧波振幅方面具 有最佳化的效應。 參考圖7 8，可看到本地振盪器7 8 0 2產生一振盪 訊號78 10。爲了便於說明，振盪訊號7810通過一 脈波成形器7 8 1 2以產生一脈被列7 8 0 4。脈波列 7 8 0 4通過多隙縫產生模組7 8 0 6。多隙縫產生模組 7 8 0 6的輸出爲多個脈波7 8 0 8列。 在圖7 9中，多隙縫產生模組7 8 0 6接收脈波列 7 8 0 4。脈波列7 8 0 4接著通過一個或多個延遲器 7904 (1)。圖79說明輸出第一延遲脈波列 7906 (a)的第一延遲7904器（a)。除了延遲 —期望的時間外，第一延遲脈波列7 9 0 6 ( a )與脈波 列7 8 0 4類似。脈波列7 8 0 4與第一延遲脈波列 7906 (a)接著通過一"NOR"閘，其輸出一複脈 波列7 8 0 8 ’複脈波列7 8 0 8在脈波列7 8 0 4與第 一延遲脈波列7 9 0 6 ( a )的每一脈波時點上均具有脈 本紙張尺度適用中國舀家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -109- ^------- --------^ · I --------^ I ί锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 435000 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作.社印製 五、發明說明（10?) 、-皮。類似地，其他.的延遲器’如延遲器7 9 0 4 ( η )亦 .將波列7 8 0 4延遲一期望的時間’以產生第11個延遲的 脈波列7 8 0 9 ( η )。當、Ν 0 R #閘7 9 0 4結合脈 波列7804及第—至第η個延遲脈波列7809 (a) —7809 (η)時’產生複脈波列7808 ’其在脈波 列7 8 〇 4的每—週期上具有η + 1個脈波。 圖8 0說明在脈波列7 8 0 4的每一週期上具有一脈 波的脈波鏈8 〇 〇 2。類似地’脈波鏈8 0 0 4在脈波列 7 8 〇 4的每一週期上具有兩個脈波；脈波鏈8 〇 〇 6在 踱；皮列7 8 0 4的每一週期上具有三個脈波：脈波鏈 8 〇 0 8在脈波列7 8 0 4的每一週期上具有四個脈波； 脈波鏈8 0 1 0在脈波列7 8 0 4的每一週期上具有五個 臉波：在此例中’期望的輸出頻率爲9 〇 〇 Μ Η ζ ’且脈 :安列的頻率爲1 8 0 Μ Η ζ 。因此，第五個諧波爲期望的 言皆波，且脈波列7 8 0 4的最佳脈寬爲脈.波列7 8 0 4之 週期的五分之一。在此例中，每一增加的脈波自前導脈波 偏移一脈寬週期，且具有與脈波列7 8 0 4之脈波相同的 脈寬； 圖8 1至8 5說明每週期使用多個隙縫的優點。在圖 8 1中’每週其使用單一脈波（亦即脈波鏈8 0 0 2 )之 9 0 0 Μ Η ζ的諧波由頻譜8 1 0 2所顯示。在圖8 ’每週其使用兩個脈波（亦即脈波鏈8 0 ◦ 4 )之 9 〇 〇 Μ Η ζ的諧波由頻譜8 2 0 2所顯示。在圖8 ’每週其使用兩個脈波（亦即脈波鏈8 0 0 6 )之 中 中 (請先閱讀背面之达意事項再填寫本頁>
» i I n ^OJ* n n n I ^用中國國家標準（CNS)A>i規格（210 X 297公釐 110 35 0 Q 〇.y A7 ______B7_ 五、發明說明（l〇句 9 00MHz的諧波由頻譜8.3 〇2所顯示。在圖84中 ，每週其使用兩個脈波（亦即脈波鏈8 0 0 8 )之 9 00MHz的諧波由頻譜8402所顯示。在圖85中 ，每週其使用兩個脈波（亦即脈波鏈8 〇 1 〇 )之 9 Q 0 ΜΗ z的諧波由頻譜8 5 0 2所顯示。圖8 6顯示 這五個頻譜 8102 ，8202 ，8302 ，8402 及 8 5 0 2的相對振幅。可看出，隨著每週期的脈波數，期 望之諧波的振幅增加，而不期望之諧波的振幅減少。在設 計傳送器時，振幅的增加將爲另一考量。 圖8 7中的電路8 7 0 2爲提昇輸出訊號之諧波量的 變換實施例。圖9 0中的脈波列經過相位平移及反相，且 結合兩個脈波列以產生雙-極（b 1 - ρ ο 1 a r )脈波列。（圖 8 9 )。雙極脈波列的效應示抑制偶數諧波，並增加奇數 諧波的振幅。此輸出顯示於圖8 8中。 5 放大器模組 5 . 1高階描述 此節依據本發明，提供放大器的高階描述。尤其，放 大器以高階的方式來描述。並且，達成訊號放大的實施構 造亦以高階的方式描述。此處的構造實施僅供說明之用， 而不作限制。尤其，使用此節中任一構造的實施皆可達成 此節所述的程序。依據此處的內容，熟悉相關技術之人將 可了解此構造實施的細節。 本纸張尺度適闬中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） (請先閱讀背&之注意事項再填寫本頁) -------I · I I I I----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -111 - 為 A7 ____B7___ 五、發明說明（1〇9) 5 · 1 . 1操作性描述 請 先 Μ 讀 t 面 之 注 意 事 項 再 填 -寫 本 頁 即使本發明希望不使用到放大器，在一些情形中，當 本發明用於傳送器時，於傳送前對調變的訊號加以放大將 更爲理想。在本發明另一實施例中，使用爲頻率或相位比 較器的穩定訊號源時，將具有期望頻率的訊號放大亦較爲 理想。 此需求的理由如下。第一，偏壓/參考訊號過低而無 法支持期望的應用。第二，由於期望之輸出頻率較用以控 制開關之振盪訊號的頻率高出很多=第三，多諧波訊號的 波肜使得期望諧波的振幅過低。 在第一個情形中，已知偏壓/參考訊號的振幅決定了 自開關電路輸出之多諧波訊號的振幅。（參考3 . 3 . 6 —3. 3. 6. 2 及 3.3.7 — 3.3.7.2)。進 一步的，多諧波訊號的振幅直接引響每一諧波訊號的振幅 。（參考4 . 1節） 經-部智慧財產局員工消費合作社印製 在第二例中，如果振盪訊號的頻率較向上轉換器之期 望輸出頻率爲低，將需要高諧波。例如^如果振盪訊號爲 60MHz ，且期望的輸出頻率爲900MHz ，將需要 第十五個諧波。當τ/ T爲〇 · 1時，由圖6 0中的表 6 0 0 0中可看出 > 第十五個諧波的振幅（A ! 5 )爲 0 . 0 2 4，其爲第一諧波振幅的2 1 . 5 % ( A ! 5 = 0.197)。在一些情況下，其振幅可能不足所需，因 此必須加以放大。 在第三個例子中，當多諧波訊號的波形不夠 '俐落” -112- 本紙5長叉度適用中囤國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） Λ Α7 Β7 五、發明說明（110) 諧波時，需要對輸出 波時，且振盪訊號爲 0MHz ，而三角波 形。上述的波形與第 明顯的不足，且經由 4 0 5 )的 0 . 4 % 波的振幅大於矩形波 諧波，三角波的振幅
請 先 閱 面 之 注 意 事 項 再 填 ， -寫裝 .本衣 頁I 以對期望之應用提供具有足夠振幅的 進行放大。例如當多諧波訊號爲三角 60MHz ，期望的輸出頻率爲90 之第十五個諧波爲0 . 0 0 1 8的情 十五個諧波爲0 . 1之矩形波相較， 計算，其爲三角波之第一振幅（〇 · 。因此，在此例中，三角波之第一諧 第一諧波的振幅，然而，在第十五個 遠小於矩形波的値0 . 1。 需要放大的另一理由是，濾波器的電路元件使得輸出 以放大。一種方式是 訊號的振幅維持較高 放大。此處的例子僅 相關技術之人應知將 I I 訂 訊號衰減，而設計者欲將其加以補償1 期望的輸出訊號可以多種方式加 將偏壓/參考訊號放大以確保多諧波 的位準。第二，是將多諧波訊號本身 ί共說明之用。而不限制本發明。熟悉 期望之輸出訊號放大的其他技術。 短濟部智慧財產局員工消賢合作社印製 5.1.2 結構性描述 在一實施例中，使用線性放大器來將偏壓/參考訊號 放大。在另一實施例中，線性放大器用以放大多諧波訊號 :且在一實施例中’線性放大器用來放大期望的輸出訊號 1於其他的實施例中’包括使用非線性放大器的情形，應 £ ώ熟悉相關技術之人所悉知。 -113- 經濟部智慧財產局員工消賢合作社印製 〇 0 0 A7 ____B7 _ 五、發明說明（ill) 5 · 2 實例 •此節說明有關上述方法，結構及/或實施例的操作性 及結構性實例。這些元件及方法是用來說明之用1而非加 以限制。本發明並不限於此處所述之特定的元件或方法例 。依據此處的技術，熟悉相關技術之人應可明瞭相關的變 換（包括等效，擴張，變化及衍生等）。這些變換落於本 發明的範圍及精神中。 5.2.1 線性放大器 此處所述的線性放大器是指包括固態電子裝置，並在 一點或多點上插於電路中的線性放大器。熟悉相關技術之 人應知其他適用於本發明的線性放大器。如圖4 7所示， 放大器模組4 7 0 2接收需放大的訊號4 7 0 4，並輸出 放大的訊號4 7 0 6。熟悉相關技術之人應知，在不偏離 本發明之範圍及精神的情況下，可利用多種.不同的實施例 5 . 2 - 1 · 1 操作性描述 所述輸出訊號可由多種方式來加以放大。除了上述的 技術外1此節中所述的技術是利用振盪訊號的脈波成形來 強化多諧波訊號的形狀。 5 . 2 1 2 選擇性描述 在一實施例中，線性放大器置放於偏壓/參考訊號與 本紙張尺度遶用中固固家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -114- I I--I I I I I I - , ----- - ---^^.11111111^ (請先閱璜背面之注意事項再填寫本頁) Η 5 0 0 0 ^ Α7 Β7 經浩部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（112) 開關模組間。此將增加偏壓/參考訊號的放大，且將提高 自開關模組輸出之多諧波訊號的振幅。其引響不僅是增加 多諧波訊號的振幅，亦會提高所有諧波訊號的振幅。此實 施例的一些電位限制爲：放大的偏壓/參考訊號會超過， 開關電路中開關的電壓設計限制：自開關電路輸出的多諧 波訊號會具有超過濾波器之電壓限制的振幅；及/或當需 放大一寬頻訊號時，可能會發生不期望的失真。 第二實施例在開關模組與濾波器間利用一線性放大器 =此將提高多諧波訊號的振幅。在變換的實施例中，調整 放大器，使其僅放大期望的頻率。因此，其同時作爲放大 器及濾波器。此實施例的電位限制爲：當放大諧波訊號以 將特定的諧波提高至期望的位準時，整個波形亦放大。例 郎1當脈波的振幅（A p u i s ,)爲〇 · 1 ，且要將第十五 個諧波自0 . 0 4 2 4伏增加至0 . 5伏時，多諧波訊號 中，每一脈波的振幅將自1 · 0增加至1 1 . 8伏。此將 超過濾波器的電壓設計限制。 放大模組的第三實施例將線性放大器置放於濾波器及 傳送模組間。此將僅提高期望諧波的振幅，而非整個多諧 波訊號的振幅= 其他的實施例，如使用非線性放大器，已爲熟悉相關 技術之人所悉知，因此此處不作說明。 5-2-2 其他實施例 上述的實施例是供說明之用。這些實施例不用來限制 ----------- .--------^4---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度述用中國國家標準（CKS〉A4規格（210 X 297公复〉 -115- 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 i ,135 0 0 0 4 A7 ____B7_____ 五、發明說明（113) 本發明。依據此處的內容，熟悉相關技術之人將可明了稍 微不同的實施例。這些實施例落於本發明的範圍及精神中 〇 5.3 實例 此節說明有關上述方法，結構及/或實施例的操作性 及結構性實例。這些元件及方法是用來說明之用，而非加 以限制。本發明並不限於此處所述之特定的元件或方法例 ‘依據此處的技術，熟悉相關技術之人應可明瞭相關的變 換（包括等效，擴張，變化及衍生等）。這些變換落於本 發明的範圍及精神中。 5 · 3 . 1線性放大器 雖然以下的描述是將放大器置放於濾波器後，在不偏 離本發明的情況下，放大器亦可置放於濾波器之前。 5.3.1. 1 操作性描述 依據本發明的實施例，線性放大器接收位於第一振幅 的第一訊號，並輸出位於第二振幅的第二訊號，其中第二 訊號與第一訊號成正比。放大器的目標是使嵌於第一訊號 中的資訊亦嵌於第二訊號中。一般而言，資訊訊號中亦有 些失真。 在較佳實施例中，第二訊號的振幅高於第一訊號的振 幅’然而，亦有些實施例，其中期望第二訊號的振幅小於 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -116- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - I------- [ ^ ----------"! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .4350 0 0^ A7 _B7______ 五、發明說明（ 第一訊號的振幅。（亦即，第一訊號將被衰減）。 5 .3 ·1. 2 結構性描述 熟悉相關技術之人已熟知線性放大器的設計及使用。 線性放大器可由分離的元件來設計及製造，或可由w離架 "上獲得。 圖4 8顯示放大器的例子。在圖4 8 A的電路圖中， 在一寬頻帶放大器中使用六個電晶體。在圖4 8 B之更基 本的電路中，放大器包括一電晶體，四個電阻，及一個電 容=熟悉相關技術之人應知可使用多種變換的實施例。 5.3.2 其他實施例 上述的實施例是供說明之用。這些實施例不用來限制 本發明=依據此處的內容’熟悉相關技術之人將可明了稍 微不同的實施例。這些實施例落於本發明的範圍及精神中 6 接收/傳送器系統 本節是說明將電磁訊號向上轉換的系統及方法。在— 實施例中’本發明作爲一高頻參考訊號的訊號源。在第二 實施例中·本發明爲一傳送器。 此節描述第三實施例。在第三實施例中，本發明的傳 送器用於接收器/傳送器的通訊系統中。此第三實施例亦 指通訊系統實施例’且結合接收器/傳送器的的電路稱爲 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公;g ) {請先閲讀背面之d意事項再填寫本頁) 裝*---I---訂--------人 -117- d35 0 0 A7 B7
M濟部智慧財產局員Μ消f合作社印製 五、發明說明（11S) 收發器。通訊系統具有多種實施例。 以下的章節描述有關接收器/傳送器的系統及方法。 應了解本發明不限於特定的實施例β依據此處的技術，熟 悉相關技術之人應可明瞭相關的變換（包括等效，擴張， 變化及衍生等）。這些變換落於本發明的範圍及精神中。 6 . 1高階描述 此節提供依據本發明，接收器/傳送器系統的高階描 述。此處所述的實施是供說明之用，而非加以限制。尤其 ，可使用多種功能性及結構性的實施，且其中的一些賁施 描述於本節中。依據此處的內容，熟悉相關技術之人將明 瞭此功能性及結構性實施的內容。 依搛本發明的第一實施例之收發器，傳送器具有超外 差式接收器。在此實施例中，傳送器及接收器可在全雙工 模式或半雙工模式下操作。在全雙工模式中，收發器可同 時傳送及接收。在半雙工模式中，收發器可傳送亦可接收 ，但無法同時進行傳送及接收。以下將同時討論全雙工及 半雙工的實施例。 收發器的第二實施例是用作本發明的傳送器，並與作 爲接收器之通用頻率向下轉換器一起使用。在此實施例中 |收發器用於半雙工模式。 收發器的第三實施例是用作本發明的傳送器，並與作 爲接收器之通用頻率向下轉換器一起使用。在此寶施例中 ，收發器用於全雙工模式。 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS>A4規格（210 * 297公 ^--- ---I--ίΊ·裝---！ I 訂， I I i --^ (請先«讀背面之注意事項A填寫本頁) -118> 50 0 〇- A7 B7 五、發明說明（Πό) 收發器的實施.例描述於下 6.2 實施例及實行例 此節說明有關上述方法，結構及/或實施例的操作性 及結構性實例。這些元件及方法是用來說明之用’而非加 以限制=本發明並不限於此處所述之特定的元件或方法例 。依據此處的技術，熟悉相關技術之人應可明瞭相關的變 換（包括等效，擴張，變化及衍生等）。這些變換落於本 發明的範圍及精神中。 6.2.1 第一實施例：依據本發明使用於具有超 外差式接收器之電路的傳送器= 圖4 9顯示典型的超外差式接收器。天線4 9 0 4接 收訊號4902 。一般而言，訊號4902爲設頻訊號， 其通過濾波器4 9 1 0及放大器4 9 0 8。濾波器 4 9 1 0將期望頻率範圍外的其他部分濾除，且放大器 4 9 0 8確保足夠的訊號強度以進行進一步的處理。放大 器4908的輸出爲訊號4911。 本地振盪器4 9 1 9產生一振還訊號4 9 1 6 ’且混 合器4 9 1 2將振盪訊號4 9 1 6與訊號4 9 1 1結合。 混合器4 9 1 2的輸出爲訊號4 9 3 4，其由放大器 4 9 1 8加以放大，並由濾波器4 9 2 0濾波。放大器 4 9 1 8的目標是確保足夠的訊號強度以進行進一步的處 理，且濾波器4 9 2 0的目標是將不期望的頻率移除° 本紙張尺度適用.中國國家標準（CNS)A4規格（21C X 297公复）
請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 •香裝 本 . 頁 I I 訂 經-部智慧財產局員工消費合作社^製 -119- ^50 〇 O f A7 ___B7_____ 五、發明說明（117) f請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 第二本地振盪器4 9 2 9產生第二振盪訊號4 9 2 6 .且混合器4 9 2 2將振盪訊號4 9 2 6與放大/濾波@ 訊號4 9 3 4結合。混合器4 9 2 2的輸出爲訊號 4 9 3 6 =同樣地，放大器49 1 8及應波器49 2〇§| 保訊號4 9 3 6位於期望的頻率及振幅。 訊號4 9 3 4是指第一中間頻率訊號（I F )，且訊 號49 36是指第二（I F)訊號。因此，本地振盪器 4 9 1 4及混合器4 9 i 2的結合可稱爲第一I F階段， 且本地振盪器4 9 2 4及混合器4 9 2 2的結合可稱爲第 二I F階段。 圖49的電路例子如下。訊號可爲900MHz。振 盪訊號4 9 1 6可位於8 3 0 Μ Η 2 ，其可使第一階段的 IF訊號4934具有70ΜΗ2的頻率。如果第二振盪 訊號4 9 2 6的頻率位於5 9 Μ Η ζ ，第二I F訊號 4 9 3 6,將爲1 1ΜΗ ζ 。此頻率爲典型的第二I F頻率 c 其他的超外差式接收器亦可使用於本發明收發器的實 施例中。並且，上述的頻率例供說明之用，而不作任何的 經濟部智«財產局員工消費合作社印製 限制。 圖5 0顯示在具有超外差式接收器的收發器電路中， 依據本發明的傳送器=據此，圖5 0說明本發明收發器電 路的一例。收發器包括接收模組5 0 0 1 ，其可使用任一 種超外差式接收器，且已加以描述。收發器亦包括傳送器 模耝5 0 0 3，其將描述如下。 本紙張尺度適用中固固家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） -120- 435000
經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1^ 五、發明說明（118) 在FM及PM.模式中，資訊訊號5 〇 〇 4調變一中間 訊號以產生振盪訊號5〇〇2。振盪訊號5002由訊號 成形器5 0 1 〇所成形，並產生脈波列5 〇 〇 8。（參考 有關前述多諧波強化的優點）。脈波列5 0 0 8驅動開關 模組5012 °在FIvI/pm模式中’偏壓/參考訊號 5 0 0 8由開關模組5 〇 1 2所接收。開關模組5 〇 1 2 的輸出爲多諧波訊號5 〇 2 2。多諧波訊號5 0 2 2包括 多個正弦成分，並通過高、、Q値 ''濾波器，而將期望輸出 頻率外的頻率滴除。放大器5 0 1 6將期望的輸出頻率放 大’並通過一傳送模組5 〇 1 8而輸出一傳送訊號 5026 ，傳送訊號5026再通過一雙工器5020。 雙工器5 0 2 0的目的是使允許單一天線同時用來傳送及 接收。接收之訊號4 9 〇 2及傳送訊號5 0 2 6的結合即 爲雙工訊號5028。 在A Μ模式中，應用相同於圖5 0的電路：除了（ 1 〕以資訊訊號5030代替資訊訊號5004; (2)偏 壓/參考訊號5 0 0 6爲資訊訊號5 0 3 0的函式；且（ 3 )振盪訊號5 0 0 2不作調變。 此描述是針對收發器的雙工模式，其中通_訊系統的傳 送部位與接收部位是分離的電路=以下描述半雙工模式的 實施例。 收發器可有變換的實施例。例如，5 1 Α至5 1 D 描述收發器的實施例，其中可能是就成本或其他方面的考 量，電路中的振盪器由傳送器及接收器所共用。爲了達成 本纸張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱埭背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------' 4 350 0 0- A7 B7 經濟部智慧蚵產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1ΐς) 此實施例，在選取振盪器的頻率時必須作一權衡。在圖 51 Α中，本地振盪器5104產生振盪訊號5106， 其與訊號4 9 1 1混合以產生第一 I F訊號5 1 0 8。本 地振盪器5 i 1 0產生第二振盪訊號5 1 1 2 ，其與第一 I F訊號5 1 08混合以產生第二I F訊號5 1 1 4。就 此處的例子而言，振盪訊號5 1 0 6及5 1 1 2的頻率將 分別低於振盪訊號4 9 1 1及第一I F訊號5 1 0 8的頻 率。（熟悉相關技術之人應知，由於混合器4 9 1 2及 4 9 2 2產生由其接收之訊號的和及差，振盪頻率可高於 訊號的頻率）。 如前例所述，典型的第二I F頻率爲1 1MHz。由 於第二I F頻率通過用以解調變並解碼訊號的解碼器，因 而此I F頻率的的選擇彈性較第一 I F頻率之選擇彈性爲 小-—般而言，解調變器及解碼器是設計用以在預定的頻 率下，如1 1MHz接收訊號。當在此情形下，第一 I F 訊號5 1 〇 8與第二振盪訊號5 1 1 2的結合必須產生具 有第二I F頻率1 1MHz之第二I F訊號《如前所述， 止U列中，接收的訊號49〇2是900MHz 。爲了達成 1 iMHz的第二I F訊號頻率，振盪訊號49 1 6及 4926的頻率設爲8 30MHz及59MHz 。在設定 ?辰邊訊號5 1 0 6及5 1 1 2的頻率前，傳送訊號的期望 頻:率必須先加以決定。若傳送訊號的期望頻率亦爲9 〇 〇 Μ Η 0 •則使本發明之開關開及閉的振盪訊號必須具有 Μ Η ζ之w次諧頻、的頻率。亦即，其必須爲將 規恪（210>=297公釐） -122- 請 先 閱 it,5 面
意 事 項 再 填i裝 頁I 訂 丨 3 5 Ο Ο ο ,) Α7 ______Β7________ 五、發明說明（Ί20) 9 0 ΟΜΗ ζ除上一整數所得的商。（換句話說，9 0 0 Μ Η z必須爲用以驅動開關之振盪訊號的一個諧頻）。下 表爲9 0 ΟΜΗ ζ的一些次諧頻。 次諧頻 頻率 第·- 900MHz 第二 450MHz 第三 300MHz 第四 225MHz 第五 180MHz 第十 90MHz 第十五 60MHz 如前述，在圖4 9及5 0中，第二振盪訊號4 9 2 6 的頻率爲5 9MH ζ。注意，第十五次諧波的頻率爲 6 0 ΜΗ ζ 。如果圖5 1之振盪訊號5 1.1 2的頻率設爲 6 0 Μ Η ζ ，其亦可用來操作圖5 1 B之開關模組 5 1 2 6中的開關及圖5 1 C之開關模組5 1 3 6中的開 關。如果是上述的情形，第一 I F訊號的頻率會是 7 1MHz (而非前例單一接收器之70 M Hz)： 第一 I F訊號頻率=第二I F訊號頻率+第二振盪訊 號頻率 =1 1ΜΗζ + 60ΜΗζ =7 1 Μ Η ζ 第訊號5 10 6的頻率可由第一 IF訊號頻率與接 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂----------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度連用中國®家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） -123- A7 4 350 0 __________B7_ 五、發明說明（I2】） 收訊號4 9 ο 2的頻率所決定。在此例中，接收訊號的頻 率爲900MHz ，且第一 IF訊號頻率爲71MHz。 因此1第一振盪訊號的頻率必須爲8 2 9 Μ Η z : 第一振盪頻率二接收訊號的頻率-第一IF訊號頻滓 -900ΜΗζ-7 1ΜΗζ =8 2 9 Μ Η ζ 因此，振盪訊號5 1 0 6及5 1 1 2的頻率分別爲829 Μ Η ζ 及 6 ◦ Μ Η ζ。 在圖5 1 Β中，顯示PM實施例。第二振盪訊號 5 1 1 2通過一相位調變器5 1 2 2，且由資訊訊號 5 1 2 0加以調變以產生PM訊號5 1 3 2。PM訊號 5 1 3 2通過一諧波強化模組5 1 2 4以產生一脈波列 5 1 3 3。脈波列5 1 3 3亦爲相位調變的訊號，且使開 關模組5 1 2 6的開關開及關。並且，偏壓訊號5 1 2 8 進入開關模組5 1 2 6 。開關模組5 1 2. 6的輸出爲多諧 波訊號5 1 3 4。 在圖5 1 C中，顯示AM實施例。第二振邊訊號 5 1 1 2直接進入諧波強化模組5 1 2 4 ，以產生一脈波 列5 1 3 8。脈波列5 1 3 8 (在此實施例中非調變）接 著進入開關模組5 1 3 6 ，並使開關開及關。且進入的開 關模組5 1 3 6爲參考訊號5 1 4 0。參考訊號是由相加 模組5 1 3 0結合資訊訊號5 1 2 0及偏壓訊號5 1 2 8 來產生。熟悉相關技術之人應知，資訊訊號5 1 2 0可不 結合偏壓訊號5 1 2 8來作爲參考訊號。開關模組 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公发> (請先閱讀背面之注¾事項再填寫本頁) --------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消賁合作社印製 -124- A7 B7 4 35 0 0 0-^ 五、發明說明（ 5 2 3 6的輸出爲多諧波訊號5 1 3 4。 本發明的範圍包括FM實施例，其中接收器電路的振 盪器是用作傳送器電路之振盪訊號源。在上述討論的實施 例中，F Μ實施例需要一電壓控制振盪器（V C 0 )而非 簡單的本地振盪器。依據此處的討論，熟悉相關技術之人 應知，一電路設計中V C 0是用來代替接收器電路中的本 地振盪器。 在圖51D，多諧波訊號5134被濾波器5142 所濾波，其移除期望輸出頻率5 1 4 8外的所有頻率。期 望之輸出頻率5 1 4 8被放大器模組5 1 4 6放大，且通 過傳送模組5 1 5 0。傳送器模組5 1 5 0的輸出爲傳送 訊號5 1 44。傳送訊號5 1 44接著通過傳送的天線 4 9 0 4。 熟悉相關技術之人應了解，有多種結合的振盪器頻率 ，階段，及電路的結合可符合本發明的範圍。因此，此處 的描述是供說明之用，而非加以限制。
請 先 Μ 讀 背 之 注 t- 事 項 再 填 ， .ί裝 頁I
I 1 I I 訂 _ I I 經濟部智慧时產局員工消賢合作枉印製 例 施 實 器 換 專 -ΙΤΙ 第向 率 2 頻 .用 2 通 * rid、 6 中 式 模Η 發 本 據 依 的 用 使 同 雙 半 在 ， 器 明送 «經 於 ο 示 2 顯 2 子-.0 例號 的訊 器Μ 收 Ε 接 。 之中 術節 技 3 換. 轉 6 I 下下開 向以至 率於通 頻述4 用描 ο 通並2 用 ， 5 使中器 2 容 5 電 關 開 ° 端1 第 的 ο _—I 2 5 地 2 接 2 至 5 接號 連訊 端盪 - 振 另生 的產 ο 6 ί—- -MU 2 2 5 δ 口吝 盪形 振成 地波 本脈 。 過 2 通 1 其 本纸張尺度適用办國囡家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公发） -125- A7
」obC. 0 CM ______B7_ 五、發明說明（12¾ 5208 ，並產生脈波列5230。振盪器5206的選 用及脈波成形器5 2 0 8的設計控制了脈波列5 2 3 0的 頻率及脈寬。脈波列5 2 3 0控制開關5 2 1 0的開及關 。藉由開關5 2 1 0的開及關，產生向下轉換的訊號 5 2 2 2。向下轉換的訊號5 2 2 2通過放大器5 2 1 4 及濾波器5216 ，並產生濾波訊號5224。在較佳實 施例中，濾波的訊號5 2 2 4是位於基帶上，且解碼器 5 2 1 8僅需在輸出基帶訊號前，將數位轉換成類比或移 除加密的部分。接著是通用頻率向下轉換接收器，此接收 器操作於直接向下轉換模式中，並於此模式內接收Ε Μ訊 號5220 ，且將其向下轉換成基帶訊號5226 ，而不 需丨F或解調變器。在變換的實施例中，濾波的訊號 5 2 2 4可以位於''偏移〃的頻率上。亦即，類似於上述 超外差式接收器中的第二I F訊號，其可位於中間頻率上 °在此例中，解碼器5 2 1 8可用以解調變濾波的訊號， 使其輸出一基帶訊號。 使用本發明之傳送器的例子顯示於圖5 3中。在FM 及Ρ Μ模式的實施例中，資訊訊號5 3 0 2調變一振邊訊 號5 3 0 6 ，其通過一脈波成形電路5 3 1 〇以輸出—脈 波列5 3 1 1 。脈波列5 3 1 1控制開關5 3 1 2的開及 關。開關5 3 1 2的一端連接至接地5 3 1 4，且開關 5 3 1 2的第二端經由電阻5 3 3 0連接至偏壓/參考訊 號5 3 0 8。在FM及ΡΜ模式中’偏壓/參考訊號 5 3 0 8較佳的是非變換訊號’通常簡稱爲偏壓訊號。在 ---------II * — — — — — ·1!11111* ^, i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧时產局員1消費合作社印製 本纸張义度遇用中國國家標準（C!\'S)A4規格（210 X 297公Μ > -126- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〇〇 Ο -ί Α7 一 _Β7_ 五、發明說明（U4) AM模式中，振盪訊號5 3 0 6未調變，且偏壓/參考訊 號是資訊訊號5 3 0 4的函式。在一實施例中，資訊訊號 5304結合偏壓訊號以產生參考訊號5308。在變換 的實施例中，使用資訊訊號5 3 0 4而不結合偏壓訊號。 一般而言，在A Μ模式中，此偏壓/參考訊號是指參考訊 號，以和用於F Μ及Ρ Μ摸式中的偏壓訊號有所區別。開 關5 3 1 2的輸出爲多諧波訊號5 3 1 6 ，其通過一 ％高 Q w濾波器，以移除存在於多諧波訊號5 3 1 6之諧波成 分中的不期望頻率。放大器模組5 3 2 2將期望的頻率 5 3 2 0放大，並通過傳送器模組5 3 2 4而輸出傳送訊 號5 3 2 6。在此實施例中，天線5 3 2 8輸出傳送訊號
C 對於FM及PM調變模式，圖54A，54B， 5 4 C顯示依據本發明一實施例，結合本發明之傳送器及 通用頻率向下轉換接收器，並操作於半雙工模式中的實例 。亦即，收發器可傳送並接收，但無法同時進行。其使用 單一天線5402 ，單一振盪器5444/5454 (依 操傳送器是否位於F Μ或P Μ調變模式），單一脈波成形 器5 4 3 8及單一開關5 4 2 0來進行傳送及接收。在接 收功能方面， '、接收器/傳送器# ( R / Τ )開關 5406 ’ 5408 及 5446/5452 (FM 或 ΡΜ )皆可由（R )設計而置於接收部位。_天線5 4 0 2接收 Ε Μ訊號5404並將其通過電容5407。在FM調變 模式中，電壓控制振盪器（V C ◦) 5 4 4 4產生振盪訊 本纸張疋度適用中國围家標準（CNS)A4規格（210 X 297公发） <請先閱續背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·-------—,) -127- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 435 0 0 〇4 A7 _____B7_______ 五、發明說明（12¾ 號5 4 3 6。由於收發器實施收發功能，開關5 4 4 6將 輸出連接至VCO 5444及接地5448。因此， V C 0 5 4 4 4將操作成簡單的振盪器。在PM調變模 式中’振盪訊號5 4 3 6由本地振盪器5 4 5 4產生，且 通過一相位調變器5 4 5 6。移於收發器較佳的是實施接 收功能’開關5 4 5 2連接至接地5 4 4 8，且無至相位 調變器的輸出。因此，本地振盪器5 4 5 4其相位調變器 5 4 5 6操作爲簡單的振盪器。依據此處的內容，熟悉相 關技術之人應知有多種實施，其中可產生振盪訊號 5436以控制開關5420。 振盪訊號5 4 3 6由脈波成形器5 4 3 8成形，以產 生脈波列5 4 4 0 »脈波列5 4 4 0使開關5 4 2 0開及 關。開關5 4 2 0的開關結果產生向下轉換訊號5 4 0 9 :向下轉換訊號5 4 0 9被放大及濾波以產生濾波訊號 5 4 1 3。在一實施例中，濾波訊號5 4 1 3位於基頻帶 上’且經由向下轉換而解調變。因此，除了將數位轉換成 類It或將濾波訊號5 4 1 3解密外，可不需解碼器 5 4 1 4。在變換的實施例中，濾波訊號5 4 1 3是位於 偏移'’的頻率t因而需要解碼器5 4丨4以調變濾波的訊 號並產生解調變基頻帶訊號。 當收發器實施傳送功能時，r / T開關5 4 0 6 ， 54〇8 ，及 5446/5452 (FM 或 PM)位爲於 (τ )位置。在F Μ模式中，開關5 4 4 6將資訊訊號 3459連接至VCO 5444 ，以產生頻率調變振盪 本好、張尺度適用中固因家標準（Ch'S)A4規格（210 X 297公餐） -128- {請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) I I------II ^ · I I I — — 11· A7 B7
4 3500 CH 五、發明說明（ 訊號5 4 3 6。在PM模式中，開關5 4 5 2將資訊訊號 5 4 5 0連接至相位調變器5 4 5 6 ’以產生相位調變的 請 先 Μ 謂 之 意 事 項 再 填 -寫 本 頁 振盪訊號5 4 3 6。振盪訊號5 4 3 6通過脈波成形器 5 4 3 8，以產生脈波列5 4 4 0，其接著使開關 5 4 2 0開及關。開關5 4 2 0的一端連接至接地 5442，且另一端經由開關R/T5408及電阻 5 4 2 3連接至偏壓訊號5 4 2 2，並產生多諧波訊號 5424 ，其通過&高Q 〃濾波器5 4. 26而移除多諧波 訊號5 4 5 2之諧頻成分中的不期望頻率。放大器模組 5 4 3 0將期望的頻率5 4 2 8放大，並通過傳送器模組 5 4 3 2而輸出傳送訊號5 4 3 4。在此實施例中，由於 收發器實施傳送功能，R / ΊΓ開關5 4 0 6將傳送訊號連 接至天線5 4 0 2。 在AM調變模式中，圖5 5顯示傳送器操作於半雙工 模式中的實例。與上述F Μ及P Μ調變模式的區別在於振 盪訊號5 4 3 6是由本地振盪器5 5 0 2所產生，且開關 5 4 2 0經由R/T開關及電阻5 4 2 3連接至參考訊號 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" 5 5 0 6。當相加模組5 5 0 4結合資訊訊號5 4 5 0及 偏壓訊號5422時，產生參考訊號5506 。熟悉相關 技術之人應知資訊訊號5 4 5 0可無須與偏壓訊號 5422結合，而作爲參考訊號55〇6 ，並直接連接至 開關5 4 2 0 (經由R / 丁開關及電阻5 4 2 3 ) » 2.3 第三實施例：依據本發明，在全雙 -129- 本紙5民尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇>< 297公釐） Α7
4 3500 0 J ______Β7___ 五、發明說明（12乃 工模式中’與通用頻率向下轉換器一同使用的傳送器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 全雙工模式與半雙工模式不同之處在於收發器可同時 送及接收。參考圖5 6 ，爲了達成此目的，收發器最好使 用分離的電路。雙工器5604用於收發器中，以允許傳 送及接收功能共用天線5 6 0 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接收的功能實施如下=天線5 6 0 2接收E Μ訊號 5 6 0 6並將其經過電容器5 6 0 7而至開關5 6 2 6的 一端。開關5626的另一端連接至接地5628 ，，且由 本地振盪器5 6 2 0及脈波成形器5 6 2 2所產生的脈波 列5 6 2 4驅動開關。開關5 6 2 6的開及關產生一向下 轉換的訊號5 6 1 4。向下轉換的訊號5 6 1 4經過放大 器5 6 0 8及濾波器5 6 1 0以產生濾波訊號56 1 6 。 濾垵訊號5 4 1 6可以位於基頻帶上且被解調變，或是位 於''偏移〃的頻率上。如果濾波訊號5 4 1 6位於w偏移 "的頻率上，解碼器5 6 1 2將其解調變，以產生調變的 基頻帶訊號5 6 1 8。在較佳實施例中，然而，濾波訊號 5 4 1 6將爲解調變的基頻帶訊號，且除了將數位轉換成 類比或將濾波訊號5 6 1 6解密外，可不需解碼器 5 6 1 2。此收發器之接收器部位可獨立於收發器之傳送 器部位而操作》 傳送功能的實施如下：在F Μ及P Μ調變模式中，資 訊訊號5 6 4 8調變振盪訊號5 6 3 0。在A Μ調變模式 中’振盪訊號5 6 3 0未調變。脈波成形器5 6 3 2將振 盪訊號成形，並產生脈波列5 6 3 4，其接著使開關 本紙張尺度適用中1國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公莛） -130- 經濟部智«財產局員工消費合作社印.裂 Ο Ο Ο at _______Β7_ 五、發明說明（I28) 5 6 3 6開及關。開關5 6 3 6的一端連接至接地 5 6 3 8 1且另一端經由電阻5 6 4 7連接至偏壓/參考 訊號5 6 4 6。在F Μ及ΡΜ調變模式中，偏壓/參考訊 號5646是指偏壓訊號5646，且爲非變化的。在 A Μ調變模式中，資訊訊號5 6 5 0可結合偏壓訊號 5650 ，以產生參考訊號5646 。參考訊號5646 爲資訊訊號5 6 5 0的函式。熟悉相關技術之人應知，資 訊訊號5 6 5 0可無須與偏壓訊號結合，而作爲參考訊號 5646。產生一多諧波訊號5652，且由'^高（3 〃濾 波器5 6 4 2濾波，因而產生期望的訊號5 6 5 4。期望 的訊號5 6 5 4由放大器5 6 4 2放大，並通過傳送模組 5644。傳送模組5644的輸出爲傳送訊號5 6 56 Μ專送訳號5656通過雙工器5604 ，並接著由天線 5 6 0 2傳送。此收發器的傳送部位可與收發器之接收部 位獨立地操作.。 因此，如上所述，圖5 6之本發明的收發器實施例可 在所有的調變模式中，實施全雙工通訊。 6.2.4 其他實施例及實行 依據此處的討論 > 熟悉相關技術之人將明瞭接收器/ 傳送器的其他實施例。 上述的實施例是供說明之用。這些實施例不用來限制 $胃明。依據此處的內容，熟悉相關技術之人將可明了稍 ^不同的實施例。這些實施例落於本發明的範圍及精神中 (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) I I I 1II1 ---------.
Q 5 Ο Ο (Η Β7 1、發明說明（ (請先閱績背面之沒意事項再填寫木頁》 6.3 使用通用頻率傳送模組之向下轉換器的綜合 描述 以下的討論描述使用通用頻率傳送模組之向下轉換。 ® 7 1描述用於向下轉換之假象模組6 4 0 0 ，其利用通 用頻率轉換（U FT)模組6 4 02 ，此通用頻率轉換（ I： FT)模組6 4 02將EM輸入訊號6 404向下轉換 。在特定的實施例中，假象模組6 4 0 0包括開關 6 4 〇 8及電容器6 4 1 0。電路的電子校對是彈性的《 亦郎，再一實例中，與輸入訊號6 4 0 4及電容器 64 10串聯的開關6408旁通至接地。（雖然在不同 的模式中，接地亦可爲其他的形式）。在第二實例中（圖 7 1 B ) ’與輸入訊號6 4 0 4及開關6 4 0 8串聯的電 谷器6 4 1 0旁通至接地。（雖然在不同的模式中，接地 亦可爲其他的形式）。具有U F T模組6 4 0 2之假象模 -濟部智慧財產局員工消費合作社印絮 組6 4 0 0可簡易的更改以利用假象頻率，向下轉換多樣 的電磁訊號’此假象的頻率低於E Μ輸入訊號的6 4 ◦ 4 的頻率。 在一實例中，假象模組6 4Q0將輸入訊號64〇4 向下轉換至中間訊號（I F )。在另一實施例中，假象模 組6 4 0 0將輸入訊號6 4 0 4向下轉換至調變的基頻帶 訊號。且在另一實施例中，輸入訊號6 4 〇 4爲調頻訊號 (F Μ ) ’且假象模組6 4 0 〇將其向下轉換至非ρ Μ訊號 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A·!規格（2m X 297公釐） -132- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 -U 5 Ο 0 0-^ Α7 ___Β7_____ 五、發明說明（⑶） ，如相位調變訊號（Ρ Μ )或調幅訊號（A Μ )。上述的 每一實例描述如下。 在一實施例中，控制訊號6 4 0 6包括脈波鏈，其在 假象率下重複，並等於或小於輸入訊號6 4 0 4的兩倍頻 率。在此實施例中，控制訊號6 4 0 6是指一假象訊號， 由於其低於輸入訊號6 4 0 4之頻率的奈氏（Nyquist )率 。較佳的，控制訊號6 4 0 6的頻率遠低於輸入訊號的頻 率 ^ 圖7 1中的脈波鏈6 4 1 8控制開關6 4 0 8 ，以將 貝有控制訊號6 4 0 4的輸入訊號假象化，而產生向下轉 換的輸出訊號6 4 1 2。更特定的，在一實施例中，開關 在圖7 1 E之每一脈波6 4 2 0的第一緣關閉，且在每一 脈波的第二緣開啓。當開關6 4 0 8關閉時，輸入訊號 6 4 0 4與電容器6 4 1 0耦合，且電荷自輸入訊號轉移 至電容器6 4 1 0。在連續的脈波形成向下轉換輸出訊號 6 4 1 2時，便將電荷儲存。 圖7 1 C _ 7 1 G顯示波形例。 圖7 1 C類比調幅（A Μ )載波訊號6 4 1 4 ，其爲 輸入訊號6 4 0 4的一例。爲了明起見，在圖7 1 D中， 類比A Μ載波訊號部分6 4 1 6 ，描述在大時間比例上， 類比A Μ載波訊號6 4 1 4的一部份。類比A Μ載波部位 6416描述自ί〇至ti之類比A Μ載·波訊號6 4 1 4。 圖7 1 Ε描述假象訊號6 4 1 8的一例，其爲控制訊 號6 4 0 6的一例。假象訊號6 4 1 8的時間比例與類比 本紙張尺度適用中國g家標準（CNS)A4規格（210χ 297公.餐） -133- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------—訂.1-------^ B7 ^3500 0·^ 五、發明說明（13〗） A Μ載波訊號部分6 4 1 6幾乎一致。在圖7 1 E的例子 中，假象訊號6 4 1 8包括脈波鏈6 4 2 0 ’其具有趨近 於零而可忽略的隙縫（如下所述’本發明並不限於此實施 例）=.熟悉相關技術之人應知脈波隙縫亦指脈波寬。脈波 6 4 2 0在假象訊號6 4 1 8之脈波重複率或假象率下重 複。假象率的決定如下。 如上所述，脈波鍵6 4 2 0 (如Μ 號6 4 0 6 ) 控制開關，並以假象訊號的假象率’來使類比Α Μ載波訊 號6 4 1 6假象化。（亦即’輸入訊號）。特定的，在此 實施例中，開關6 4 0 8在每一脈波的第—緣關閉’且在 每一脈波的第二緣開啓。當開關6 4 0 8關閉時’訊號 6404與電容器6410耦合。隨著脈波轉換的電荷在 此稱爲下-取樣（u n d e 1. - s a m ρ 1 e )。下-取樣6 4 2 2形成 向下取樣的訊號部分6 4 2 4 (圖7 1 F ) ’其對應至類 比A Μ載波訊號部分6 4 1 6 (圖7 1 D )及脈波鏈 6420 (圖71Ε) 。A Μ載波訊號之連續下取樣過程 中所儲存的電荷形成向下轉換訊號6 4 2 4 (圖7 ]_ F) .其爲向下轉換輸出訊號6 4 1 2 (圖7 1 Α及7 1 Β) 的一例。在圖7 1 G中，解調變基頻帶訊號6 4 2 6代表 經過壓縮時間比例的濾波後，所得的解調變基頻帶訊號 6426 。如上所述，向下轉換訊號6424具有與AM 載波訊號6 4 1 4相同的 ''振幅包線'^因此’圖7 1 C -了 1 G描述A Μ載波訊號64 1 4的向下轉換。 圖7 1 C — 7 1 G中所描述的波形僅供說明之用而非 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I -------—訂--------I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度通用中®®家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公釐） -134- 5 Ο Ο Ο 11 Α7 _ Β7__ 五、發明說明（ΐ32) 限制。 控制訊號的假象率決定是否將輸入訊號向下轉換成 I F訊號，調變的基頻帶訊號’或自FM訊號向下轉換成 A Μ訊號。一般而言，輸入訊號6404 ’控制訊號 6 4 0 6之假象率，及向下轉換之輸出訊號6 4 1 2間的 關係顯示如下： (輸入訊號64 04的頻率）= η·(控制訊號的頻率）士 (向下轉換之輸出訊號64 12的頻率） 對於此處的內容，僅描述> + "的情況。η値代表輸入訊 號 6 4 0 4 (如 η = 0 . 5 ，1 ，2 ’ 3 .........)的諧波 及次諧波。 當控制訊號6 4 0 6的假象率自輸入訊號6 4 0 4的 頻率偏移，或自其諧波或次諧波的頻率偏移，輸入訊號向 下轉換至I F訊號。此是由於下取樣脈波出現於輸入訊號 6 4 0 4之接續週期的不同相位。結果，下取樣形成一低 頻振盪圖樣。如果輸入訊號6 4 0 4包括低頻變化，如振 幅，頻率，相位等，或任一結合，有關下取樣的儲存電荷 反應於低頻變化，而使向下轉換I F訊號具有類似的變化 =例如，爲了將9 0 1 Μ Η ζ的輸入訊號向下轉換至 1 -Μ Η 2的I F訊號，控制訊號6 4 0 4的頻率將計算如 下： (Fr eqjnpcL-FreqifVi^Freqwiur。] (901ΜΗζ-1ΜΗζ)/η = 900/η π = 〇 - 5 ，1 ，2 ，3 ，4等，控制訊號6406的頻 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---1 I I I I ------iil. 經濟部智琶財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS)A彳規格（2]0 X 297公S ) -135- 經-部智慧財產局員工消費合作社印裂 在 3 5 0 Q Οat ___B7_；_ 五、發明說明（l33) 率將實質的相同於.1 . 8GHz ，900MHz ， 450MHz，300MHz ’ 225MHz 等。 變換地，當控制訊號6 4 0 6的假象率實質地相同於 輸入訊號6 4 0 4的頻率，或相同於其諧波或次諧波的頻 率，輸入訊號6 4 0 4直接向下轉換至調變的機頻帶訊號 。此是由於，若無調變，下取樣脈波出現於輸入訊號 6 4 0 4之接續週期的相同點上。如果輸入訊號6 4 0 4 包括低頻變化，如振幅，頻率，相位等，或任一結合，有 關下取樣的儲存電荷反應於低頻變化 > 而使調變的基頻帶 訊號具有類似的變化。例如，爲了將9 0 1 Μ Η z的輸入 訊號向下轉換至調變的基頻帶訊號（如零I F )，控制訊 號6 4 0 4的頻率將計算如下： (Freq,-Freq!F)/n = Freq…,,。丨 (900MHz-0MHz)/n = 900/n n = 〇 . 5 ，1 ，2 ’ 3，4等，控制訊號6406的頻 率將實質的相同於1 . 8GHz ，9 00MHz ， 450MH2，3OOMH2，225MHz 等。 變換地’爲了將一輸入F Μ訊號向下轉換至非F Μ訊 號’ FM頻寬中的一頻率必須向下轉換至基頻帶（亦即， 零IF) ^例如，爲了將一頻率平移調整訊號（FSK) 向下轉換至相位平移調整（P S K )訊號（P Μ的次組合 )，F S Κ訊號之較低頻率f】及較高頻率F 2間的中間頻 率（亦即，〔（Fi + Fsj/g〕）向下轉換至零IF。 例如’爲了將具有8 9 9MH 2之F i頻率及9 0 1 ΜΗ z 1^— ^^1 I a^i n 4 n HI n 111 I - -- I -- (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]〇χ 297公餐） -136- A7 B7 五、發明說明（1M) 之？2頻率的F SK訊號向下轉換至P SK訊號，控制訊號 6 4 0 4的假象率將計算如下： 輸入頻率=(Ρ; + Κ)/2 = (899ΜΗζ + 901ΜΗζ)/2 = 900/η 向下轉換訊號的頻率=Ο (亦即，基頻帶） (Fre q I n p l I ~ F r e q I f ) / η = F r e q c。iM i。i (900MHz-OMHz)/n = 900/n n = 〇 . 5 ，1 ，2 ，3 ，4等，控制訊號6406的頻 率將實質的相同於i . 8GHz ，900MHz ， 4.5 0 MHz ，3〇0MHz ，225MHz 等。向下轉 換P SK訊號的頻率實質相同於較低頻率F:及較高頻率 F 2差的一半。 在另一例子中，爲了將一 F SK訊號向下轉換至振幅 平移調整（ASK)訊號，（AM的次組合），FSK的 較低頻率F】及較高頻率F2向下轉換至零I F。例如，爲 了將具有900 MHz之F]頻率及90lMH_z之F2頻 率的F SK訊號向下轉換至A SK訊號，控制訊號 6 4 0 4的假象率將計算如下： (900MHz-0MHz)/n = 900MHz/n，或 (9 0 1 Μ Η ζ - 0 Μ H z) / η = 9 0 1 Μ Η z / η 對於前述9 0 0 Μ Η ζ / η的例子，且η二〇 . 5 ，1 ， 2 、3 ，4等，控制訊號6406的頻率應實質的相同於 1 . 8GHz，900 MHz，450MHz， 300MHz ，225 M Hz等口向下轉換AM訊號的頻 本紙張尺度適用中舀园家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公g ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
. tt tf n ] 一 —OJ [ n i f i I ft I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 137 - Α7
4 35 0 Ο (N Β7________ 五、發明說明（l35) 率實質相同於較低頻率？！及較高頻率f2&5差（亦即， 1 Μ Η z )。 {請先閱讀背面之;i意事項再填罵本頁> 在一實施例中’控制訊號6 4 0 6的脈波具有趨近於 零’且可忽略的隙縫。此使得UFT模組6 4 0 2成爲高 輸入阻抗的裝置。當期望輸入訊號存在小干擾時，此配置 是有用的。 在另一實施例中’控制訊號6 4 0 6的脈波具有無法 忽略的隙縫。此使得U F Τ模組6 4 〇 2之低輸入阻抗裝 置實質的與輸入訊號之訊號源的阻抗匹配。此亦改善由輸 入訊號6 4 0 4至向下轉換輸出訊號6 4 1 2的能量轉換 ’以及υ F Τ模組6 4 0 2之訊號對雜訊（s / η )比的 效率= 當控制訊號6 4 0 4的脈波具有無法忽略的隙縫時， 假象模組6 4 0 0是指能量轉換模組或閘閉轉換模組。以 下描述用以產生控制訊號6 4 0 6並使其最佳化，以及在 能量轉換模組中，用以改善能量轉換及/或訊號對雜訊比 之示例系統及方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6-3.1 選擇的能量轉換訊號模組 圖9 3描述一能量轉換系統9 3 0 1 ，其包括一可選 擇的能量轉換訊號模組9 3 0 2，其可實施多種功能的任 一功能或其結合，包括但不限於產生一能量轉換訊號 9 3 0 9。 在一實施例中，可選的能量轉換模組9 3 0 2包括隙 -138- 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210x 297公爱） Λ 3 5 0 〇 〇 · Α7 _____Β7 五、發明說明（136) 縫產生器1其一例描述如圖9 2 C中的隙縫產生器 922◦。隙縫產生器9220由一輸入訊號9224產 生一不可忽略的隙縫脈波9226。輸入訊號9 2’ 24可 爲任一形式的周期訊號，包括但不限於正弦，方波，鋸齒 波等’以下描述用以產生輸入訊號9 2 2 4的系統。' 脈波9 2 2 6的脈寬或隙縫是由透過隙縫產生器 9 2 2 0之分支的延遲來決定。一般而言，當期望的脈寬 增加時’符合隙縫產生器9 2 2 0之需求的困難度便減少 。換句話說’爲了產生給定E Μ輸入頻率之不可忽略的隙 縫脈波，用於示例隙縫產生器9 2 2 0所需之元件的反應 時間’不需如具有相同Ε Μ輸入之頻率下取樣系統者同樣 的快^ 隙縫產生器9 2 2 0中的示例邏輯電路及其實施僅供 說明之甩’而不作限制，實際應用的邏輯電路可具有不同 的形式。示例的隙縫產生器9 2 2 0包括一可選的反相器 ，其提供與此處其他例子的極性一致性。 隙縫產生器9 2 2 0的實施顯示於圖9 2D。隙縫產 生邏輯的其他例子顯示於圖9 2Α及9 2 Β。圖9 2Α顯 示上升緣脈波產生器9 2 4 0 ，其在輸入訊號9 2 2 4的 上升緣處產生派波9 2 2 6 ε圖9 2 Β顯示下降緣脈波產 生器9 2 5 0 ，其在輸入訊號9 2 2 4的下降緣處產生派 波 9 2 2 6。 _ 在一實施例中，輸入訊號9 2 2 4由可選的能量轉換 訊號模組9 3 0 2 ’於外部所產生’如圖9 3所示。變換 本纸if、尺度適用中固因家標準（CNS) A4規格（210 X 297公复） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . - in [ - - --*-rei· «I n n I n ϋ ϋ I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -139- 350 0 0·— A7 一 B7 i、發明說明（ 地’輸入訊號9 2. .2 4由可選的能量轉換訊號模組 9 3 〇 2於內部所產生。輸入訊號9 2 2 4可由振盪器所 產生，如圖92E中的振盪器9230。振盪器9230 Μ位於可選之能量轉換訊號模組9 3 0 2的內部或位於其 外部。另外，振盪器9 2 3 〇可位於能量轉換系統 9 3 〇 1外，且振盪器9 2 3 0的輸出可以是任何的周波 〇 由能量轉換系統9 3 0 1所實施的向下轉換形式是依 據能量轉換訊號9 3 0 9的假象率，其由脈波9 2 2 6的 頻至所決定。而脈波9 2 2 6的頻率則是由輸入訊號 9224的頻率所決定。 例如，當輸入訊號9 2 2 4的頻率實質的相同於ΕΜ 訊號9 3 0 3之諧頻及次諧頻，Ε Μ訊號9 3 0 3直接向 下轉換至基頻帶（如，當ΕΜ訊號爲AM訊號或ΡΜ訊號 時）’或自F Μ訊號向下轉換至非f Μ訊號。當輸入訊號 9 2 2 4的頻率實質地相同於差頻的諧頻及次諧頻，ΕΜ 訊號9 3 0 3向下轉換至中間頻率。 可選的能量轉換模組9 3 0 2可以硬體，軟體，韌體 或其等的任一結合來實施。 6-3-2 使向下轉換訊號平順化 参考圖7 1 A ’若需要的話，向下轉換訊號9 3 〇 2 可由濾波來加以平順化。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---— 丨---訂·-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'·'^ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)AJ規格（210 X 297公笼） -140- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 _Β7 __ 五、發明說明（〗38) 6 . 3 -. 3 阻抗匹配 參考圖7 1 A及7 1 B，能量轉換模組6 4 ◦ 0具有 由下列所定義的輸入及輸出阻抗：（1 )開關模組K I力率 週期（亦即，U F T模組6 4 0 2 ) ’ （ 2 )儲存模組（ 如，電容6 4 1 0 )在期望頻率下的阻抗（如’在EM® 入時，中間/基頻帶頻率）。 在一較佳實施例中，首先，使隙縫寬近於向下轉換之 E Μ訊號的半週期，此隙縫寬（”如閉合時間可被減 少。當隙縫寬減少時，能量轉換模組之輸入及輸出處的特 1生S抗增加。變換地，當隙縫寬自向下轉換之E Μ訊號的 半週期增加時，能量轉換模組的阻抗減少。 決定能量轉換模組之特性輸入阻抗的一個步驟是直接 量測其値=在一實施例中，能量轉換模組的特性輸入阻抗 爲3 0 0歐姆。可使用一阻抗匹配電路以有效地與輸入 Ε Μ訊號耦.合，輸入的Ε Μ訊號具有訊號源阻抗5 0歐姆 ，並且能量轉換模組的阻抗爲3 0 0歐姆。可利用多種方 法來匹配這些阻抗，包括直接提供所需的阻抗，或使用以 下的阻抗匹配電路。 參考圖9 4 ’ 一阻抗匹配的假象模組9 4 0 2包括輸 入阻抗匹配模組9 4 0 6 ，假象模阻9 4 0 4 ，及輸出阻 抗匹配模組9 4 0 8。舉例而言’圖9 4顯示使用R F輸 入訊號9 4 1 4的特定實施例。假設，阻抗9 4 1 2爲較 低的阻抗’ 5 0歐姆，且輸入阻抗將近3 0 0歐姆，輸入 阻抗匹配模組9 4 0 6的初始規劃可如圖9 6所示，且包 本纸張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — ' I I I t---訂.I I I I--- I . -141 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印如在 0 ^ A7 __B7__ 五、發明說明（ 括電感9 6 0 6及電容9 6 0 8。當從低阻抗至高阻抗時 ，電感9 6 0 6及電容9 6 0 8的規劃是可行的。電感 9 6 0 6及電容9 6 0 8構成"L網路〃匹配濾波器。熟 悉相關技術之人應對電感9 6 0 6及電容9 6 0 8的計算 相當熟悉。 可在考量期望的輸出頻率下’使輸出特性阻抗達成批 配。決定能量轉換模組之特性輸出阻抗的一個步驟是直接 量測其値。在輸入E Μ頻率下’平衡儲存模組的極低阻抗 ，則儲存模組應具有期望輸出頻率下的阻抗’此阻抗大於 或等於用以驅動的負載阻抗。（例如，在一實施例中’ 1 Μ Η ζ輸出頻率之儲存模組的阻抗爲2 Κ歐姆，且被驅 動的期望負載阻抗爲50歐姆）。此外，阻抗匹配的另一 優點是濾除不期望的訊號，其亦可利用相同的元件來達成 c 在一實施例中，能量轉換模組的特性輸出阻抗爲2 k 歐姆=可利闬一阻抗匹配電路將具有如2 k歐姆之輸出阻 抗的向下轉換訊號有效地與如5 0歐姆的負載進行匹配。 可以多種方式來匹配這些阻抗，包括直接提供所需的負載 阻抗，或利用下述的阻抗批配電路。 當從高阻抗至低阻抗時，可規劃電感9 6 1 4及電容 9616 ，如圖96所示。電感9614及電容9616 構成w L網路〃匹配濾波器。熟悉相關技術之人應對電感 9 6 1 4及電容9 6 1 6的計算相當熟悉= 依據本發明’輸入阻抗批配模組9 4 0 6及輸出阻抗 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复）
n n I Hr ^1· n 一OJ. n n It n n (璜先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ I -142- ----B7 五、發明說明（140) 批配模組9 4 0 8的規劃是進行阻抗匹配的第一步。在一 些情況下’可依據不同的設計規格及考量將初始設計最佳 化= 當使用其他可選之最佳化結構及/或元件時，若欲符 合其自身的原始規格時’應考量其能量轉換模組之特性阻 抗的效應。 6.3.4 槽及共振結構 可使用共振槽及其他的共振結構來進一步地將本發明 之.能量轉換器最佳化。例如，當開關開啓時，在輸入頻率 周圍產生共振的共振結搆可用來儲存來自輸入訊號的能量 =共振槽及其他的共振結構可包括但不限於表面音波濾波 器（S A W ) ’介電共振器，雙工器，電容，電感等。 圖1 0 6 A顯示一實施例。圖1 〇 1及圖1 ◦ 9顯示 另外的兩個實施例。依據此處的內容，熟悉相關技術之人 將了解變換的實施。此外，這些變換的實施落於本發明的 範圍中。且這些實施具有串聯及並聯共振電路的優點。 圖1 0 6 A描述不同實施的並聯槽電路。第一並聯或 槽電路（槽1)包括電容1 0638及電感1 0620。 第二並聯或槽電路（槽2 )包括電容1 0 6 3 4及電感 1 0 6 3 6。 熟悉相關技術之人應了解並聯槽電路具有： 低於共振頻率時，具有低阻抗； 高於共振頻率時，具有低阻抗； 本纸張尺度適用中囷囷家標準（CI\：S)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱ti背面之注意事項再填寫本頁) r --------訂·--------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -143- 4 3500 〇 *- at B7 五、發明說明（Ml) 位於或接近於.共振頻率時，具有高阻抗； 在圖1 0 6 A的例子中，第一及第二共振電路在接近 9 2 ΟΜΗ z處共振。位於且近於共振頻率時，這些電路 的阻抗較高。因此，在圖1 Ο 6A的電路中’兩個槽電路 對於9 5 ΟΜΗ z的輸入頻率而言’具有較高的阻抗’同 時，對於期望的輸出範圍具有較低的阻抗° 能量轉換訊號1 0 6 4 2控制—開關1 〇 6 1 4。當 能量轉換訊號1 0 6 4 2控制開關1 〇 6 1 4的開閉時’ 高頻訊號部分將通過槽1及槽2。然而，系統所產生的低 頻訊號部分（此實施例中爲5 Ο Μ Η z )將以小的衰減供 通過槽1及槽2。槽1及槽2的作用進一步的分離相同節 點上的輸入及輸出訊號，因而產生更穩定的輸出及輸入阻 抗：電容器1 0 6 1 8及1 0 6 40用以儲存介於能量轉 換器脈波間的5 0 Μ Η ζ輸出訊號能量。 如圖所示，將電感10610及儲存電容1 0 6 1 2 串聯時，可進一步的使能量轉換的效應最佳化。在示例中 ，此電路的串聯共振頻率近於1 G Η ζ 。此電路增加系統 的能量轉換特性。較佳的是維持較小的電感1 〇 6 1 0及 電容1 0 6 1 2的阻抗比，使得在操作時，主要的能量將 轉換至儲存電容1 0 6 1 2中。輸出訊號Α及Β分別顯示 於圖1 0 6 B及1 0 6 C。 在圖1 06 A中，電路元件10604及10606 形成輸入阻抗匹配。電路元件1 0 6 3 2及1 0 6 3 0形 成與5 0歐姆之電阻1 〇 6 2 8的輸出阻抗匹配。電路元 (請先閱讀背面之>£意事項再填寫本頁) 裝---- 訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度遇用中圈函家標準（CNSM4規格（210 X 297公芨） -144- 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印" ：Z5〇〇 A7 ____B7____ 五、發明說明（I42) 件1 0 6 2 2及1. 0 6 2 4形成與5 0歐姆之電阻 1 ◦ 6 2 6的第二輸出阻抗匹配。在此實施例中，電容 1 0 608及1 0 6 1 2作爲儲存電容。電壓源 1 ◦ 6 4 6及電阻1 0 6 0 2產生具有5 0歐姆輸出阻抗 之9 5 ΟΜΗ z的訊號’其作爲電路的輸入。電路元件 1 0 6 1 6包括1 5 ΟΜΗ z的震盪器及脈波產生器，用 以產生能量轉換訊號。 圖1 0 1說明一單端—對—單端系統1 ◦ 1 1 2中的 分流槽電路1 0 1 1 0。類似地，圖1 0 9說明系統 1 0 9 1 2中的分流槽電路1 0 9 1 0。分流槽電路 1 0 1 1 0及1 0 9 1 0將驅動源阻抗降低，如此可提生 暫態響應。分流槽電路1 0 1 1 0及1 0 9 1 〇可儲存來 自輸入訊號的能量，並提供低驅動源阻抗以透過關閉之開 關的隙縫來轉換能量。開關隙縫的暫態響應中，除了輸入 頻率外，一大部分的頻率高於輸入頻率。（亦即高於輸入 頻率的部分亦可有效的通過隙縫）。由於可經由開關的暫 態頻率響應來轉換能量，因此共振電路或結構，如分流槽 電路101 10及10910具有此一優點。（亦即，共 振槽中的電容在隙縫的暫態期間，作爲低的驅動源阻抗） 以上所述的槽及共振結構是供說明之用，而非加以限 制。亦可使用變換的配置。上述之不同的共振槽及結構可 結合的使甩或獨立使用。 本紙張尺度適用中S國家標準（CNTS)A4規格（210 X 297公釐> .^5 - ^1» fi II ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ttn ^^1 n n am i > ^^1 n ^^1 >t ^^1 ^^1 i -^-6,· (請先閱讀背面之;is事項再填寫本頁) - 4 35 Ο 0 0 ^ A1 ____Β7____ 五、發明說明（143) 6.3.5 電荷及功率轉換觀念 參考圖1 1 7A — F說明電荷轉換的觀念。圖 1 1 7A中，電路1 1 702包括開關S及具有電容値" C 〃的電容器1 1 7 0 6。開關S由控制訊號1 1 7 0 8 所控制，其包括具有'' T 〃隙縫的脈波1 1 7 1 0。 在圖i i 7B中，式1 3 a說明電容器1 1 706上 的電荷〜Q 〃 ，其正比於跨過電容器的電壓"V " ’其中 Q =電荷（庫倫） C =電容（法拉） V =電壓（伏待） 電壓'' V 〃表示於式1 3 b中，且 A =輸入訊號振幅 式1 3 a可重寫成式1 3 c 。式1 4 a中電荷的時變量爲 、、Δ q ( t ) 〃 ，並可重寫成式1 4 b。利用式1 5中的三 句函數，式14b成爲式16 ，並且可重寫成式17 ° 式1 7中的正弦項僅爲隙縫、、T 〃的函式。因此，當 '' T 〃等於π的奇數倍時（亦即，π，3 π，5 π .........) ’ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Δ q ( t )"具有最大値。因此，當隙縫"T 〃爲輸入正 弦波的π値或1 8 0度時，電容1 1 7 0 6中的電荷會有最 大的變化量。相反的，當"丁 "等於2 π ，4 π ’ 6 π…… …時，將轉換最少的電荷。 圖1 17C中，式18，19及20藉由積分式 13a解出，並繪出電容器11706之電 本纸張尺度適用中國國家標準（C!\'S)A4規格（210 X 297公g ) -146- ^350 0 0 ^ A7 _ B7_______ 五、發明說明（1艸 荷對時間圖形，其中電荷與輸入正弦波％ s i n ( t ) 〃 繪於同一軸上。當隙縫"T 〃値減小，且接近於一脈衝時 ，電容器、0"之電荷"Q (t)^及s in (t)間的 相位趨近於零。此一現象顯示於圖117D中，其中當輸 入電壓最大時，出現最大的脈衝電荷轉換於。如圖所示， 當"T 〃値減小時，極少的電荷被轉換。 圖1 1 7 E中的式2 1 _ 2 6說明功率/電荷間的關 係，其中功率正比於電荷，且轉換的電荷與插入損失成反 比s 插入損失的槪念顯示於圖1 1 7 F中。一般而言’被 動元件的雜訊性質在數値上相同於元件的插入損失。變換 地，任何元件的雜訊性質不可小於其插入損失。插入損失 可由式27或28來表示。 由上述的討論，當隙縫％丁 〃增加時’更多的電荷自 輸入訊號轉換至電容1 1 7 0 6 ，其增加了由輸入至輸出 的功率轉換。由於相對的調幅及相位資訊保持於傳送的功 率中，因此無須在輸出側精確地再生輸入電壓。 6.3.6 不可忽略之隙縫寬/時期的最佳化及調整 6.3.6. 1 改變輸入及輸出阻抗 在本發明的實施例中，能量轉換訊號（亦即’圖 7 1 Α中的控制訊號6 4 0 4 )是用來改變自Ε Μ訊號 6 4 0 4側所視之輸入阻抗，以改變驅動一負載的輸出阻 抗=此實施例的例子使用一閘閉轉換模組9 7 0 1 ’且顯 本纸張尺度遶用中國囷家標準（CNS)A4規格mo X 297公餐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I --------訂·----------r 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1农 AM 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印 3 5 Ο Ο 〇 a? —_Β7___ 五、發明說明（ 示於圖9 7中。下述的方法並不限於閘閉的轉換模組 9 7 0 1。 在圖9 7中，當開關9 706關閉時’電路的阻抗實 質地相同於儲存模組，如儲存電容9 7 0 8的阻抗’此儲 存電容9 7 0 8與負載9 7 1 2的阻抗並聯。當開關 9 7 0 6開啓時，點9 7 1 4的阻抗變得無限大。從而， 當開關9 7 0 6關閉時，藉由變化開關9 7 0 6的開閉時 間比，點9 7 1 4的平均阻抗可自儲存模組的阻抗變化至 最高的阻抗。開關9 7 0 6由能量轉換訊號9 7 1 0所控 制。因此，藉由控制能量轉換訊號的隙縫寬及假象率，點 9 7 1 4的阻抗可加以變化。 參考圖9 5Α描述變換圖9 7Α之能量轉換訊號的方 法|其中，電路9502接收輸入振盪訊號9506 ，並 輸出雙輸出訊號9 504的脈波鏈。電路9502可用以 產生能量轉換訊號9 7 1 〇。圖9 5 C顯示示例的波形 9 5 0 4。 藉由反相器9 5 0 8變換訊號的延遲，雙輸出訊號 9 5 0 4中的脈波寬可加以變化。當反相器9 5 0 8增加 訊號延遲時，脈波寬便增加。在反相器9 5 0 8的輸出端 加入R / C低通網路，則反相器所傳遞的訊號便產生延遲 ’熟悉相關技術之人應知其他用以變換反相器9 5 0 8之 訊號延遲的裝置。 6-3.6.2 即時隙縫控制 本紙張尺度適用中國國家標準（〇STS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> •裝·-------訂---------_ -148- A7
丨 4 35 0 0 CM ____B7__ 五、發明說明（M6) 在一實施例中，即時地對隙縫寬/期間進行調整。例 如，參考圖1 1 0B — F的時序圖’使用一時脈訊號 1 1 〇 1 4 (圖1 1 0B)來產能量轉換訊號1 1〇1 6 (圖11 〇F)，其包括具有變換隙縫1 1022的量轉換 脈波1 1 0 1 8。在一實例中’時脈訊號1 1 0 1 4被反 相，如反相的時脈訊號1 1 〇 2 2 (圖1 1 0 D )。時脈 訊號1 1014亦被延遲’如延遲的時脈訊號1 1024 (圖1 1 0E)=反相的訊號1 1 0 2 2及延遲的訊號 1 1 0 2 4接著由AND閘1 1 0 0 8結合而產生能量轉 換訊號1 1 0 1 6 ’當延遲的時脈訊號1 1 〇 2 4及反相 的時脈訊號1 1 0 2 2皆爲"高"時，其爲、高"—能量 轉換訊號1 1 〇 1 8。施加至延遲時脈訊號1 1 〇 2 4的 延遲量，決定了可變隙縫的寬度及期間。藉由即時地變化 延遲量，隙縫可即時地加以調整。 在變換的例子中’反相的時脆訊號1 1 〇 2 2相對於 時脈訊號1 1 0 1 4加以延遲，接著由a n D閘 1 1 0 ◦ 8加以結合。變換地’時脈訊號1 } 〇 1 4被延 遲並反相。最後，A N D閘1 1 〇 〇 8將其結果與時脈訊 號1 1 ◦ 1 4結合。 圖1 1 0 A描述即時隙縫控制系統1 1 〇 〇 2的例子 ’其可用以即時地調整隙縫。即時隙縫控制系統 1 1 002包括RC電路1 1 〇〇 4 ，其包括電壓可變電 *谷1 1 0 1 2及電阻1 1 0 2 6 °即時隙縫控制系統 1 1 0 0 2亦包括反相器1 1 〇 〇 6及a N D聞 ㈣尺&適用中酬家標準（CKS)A4規格（210 X 297公髮） ---- -149 - I ' . I i 1 i I I I I ' I t —--I 1 elllllllliv .1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經一;-部智慧財產局員Η消費合作社印製 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ______B7 __ 五、發明說明（M7) 1 1 008。可選地，AND閘1 100β包括一可選的 能量輸入i 1 〇 1 〇，用以致能/去能A N D閘 1 1 008。即時隙縫控制系統1 1002可包括放大器 1 1 0 2 8° 參考圖1 1 0B-F >描述即時隙縫控制系統 1 1 0 0 2的操作情形。即時隙縫控制系統1 1 0 0 2接 收時脈訊號1 1 0 1 4 ，並將時脈訊號1 1 〇 1 4供應至 反相器1 1006及RC電路11〇〇4。反相器 1 1 006輸出反相的時脈訊號1 1022，並輸至 A X D閘1 1 〇 〇 8。R C電路1 1 〇 〇 4將時脈訊號 1 1 〇 1 4延遲，並輸出延遲的時脈訊號1 1 0 2 4。延 遲主要由電壓可變電容器1 1 〇 1 2來決定。一般而言， 當電容減少時，延遲亦減少。 延遲的時脈訊號1 1 0 2 4在抵至A N D閘 11008前>由可選的放大器11028加以放大。例 如’ RC電路1 1 〇 〇 4的RC常數會將訊號衰減至 A X D閘1 1 〇 〇 8的零界値以下，因而最好是作放大。 AND閘1 1〇08結合延遲的時脈訊號1 1 024 ’反相的時脈訊號1 1 0 2 2，及可選的致能訊號 1 1 0 1 0，以產生能量轉換訊號1 1 〇 1 6。藉由變換 電壓可變電容器的1 1 0 1 2可即時地調整隙縫 1 1 0 2 0。 在一實施例中，隙縫1 1 〇 2 0被控制以達到最佳化 的功率轉換。例如，在—實施例中，控制隙縫1 1 〇 2 0 本纸張尺度遞用中舀國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公复） ，150- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·-------- 43500 0 ^ at Β7 五、發明說明（ 以作最大的能量轉換。變換地，隙縫1 1 0 2 0被控制以 變換增益（如自動增益控制A G C )。在此實施例中，減 少隙縫1 1 0 2 0可減小功率的轉換- 由揭露的內容可以看出，有多種隙縫電路可加以改良 ，如圖2 9 A -D所示的電路。隙縫的改良及選取可在設 計的等級下加以進行，以維持電路中的固定値1而或在變 換的實施例中，可動態地調整以補償位址及不同的設計目 標，如接收位於不同操作頻率下的R F訊號，以增強效能 ，$口 900 ^1Hz及l . 8GHz 。 6.3.7 加入旁通網路 在本發明的一實施例中，加入旁通網路以增進能量轉 換模組的效能。此一旁通網路可視爲綜合的隙縫加寬機構 。旁通網路的元件的需求是使開關模組在開閉時有較低的 阻抗=(亦即，大於接收E Μ訊號的頻率.），並作爲高阻 抗與輸入Ε Μ訊號間的過渡。 由於此網路（可簡單的由電容或串聯的共振電感-電 容所構成）的成形作用，輸入訊號連接至開關模組相對側 的時間延長。典型的實施例爲網路的串聯共振頻率大於輸 入頻率。此成形作用改善了輸入訊號的轉換效應，而若僅 考慮能量轉換訊號的隙縫時，能量轉換訊號之最佳化的頻 率較低。 例如，參考圖1 〇 7 ，旁通網路1 0 7 〇 2 (此例中 爲1 0 7 1 2 )旁通過開關模組1 0 7 0 4。在此實施例 本纸張尺度这用中國國家標準（CNS)Ai規格（210 * 297公坌） (請先閱琦背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ^1 1 n -i-r--«J· n I * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -151 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印刻衣 Α7 _ Β7 五、發明說明（149) 中’當選取低於最佳隙縫寬之寬度以作爲能量轉換訊號的 輸入頻率時，旁通網路模組1 〇 7 0 2增加能量轉換模組 的效能。旁通網路1 〇 7 0 2可具有不同於圖1 〇 7的配 置；此變換顯示於圖1 03中。類似地，圖1 〇8描述旁 通網路楔組1 〇 8 0 2的另一例，其中包括一電容 1〇δ〇4 = 以下將討論最小隙縫的效應及旁通網路所帶來的優點 。首先，在圖111中’初始電路具有550ps的隙縫 ，對5 〇歐姆負載的頂點_對—頂點輸出（V p p )爲 2 · 8 m V ρ ρ ，如圖1 1 5 A所示。圖112中，將隙 縫改變成2 7 0 P s會將5 0歐姆負載的頂點—對—頂點 輸出（V p p )減小成2 . 5 V ρ ρ。爲了補償此—損失 ’可力Π入一旁通網路 '圖1 1 3提供一特定的實施。加入 旁通網路的結杲使3 . 2 V p p可施加至5 0歐姆的負載 ’如圖1 1 6 A所示。圖1 1 3中，具有旁通網路的電路 '調整闺圍電路的三個値’以補償旁通網路及窄化隙縫所 造成的阻抗改變。圖1 1 4在電路中加入這些改變，但無 旁通網路時，仍不會帶來圖1 1 3具有旁通網路的效應。 圖1 1 6 B顯示使用圖1 1 4之電路的結果，其中僅 1 · 8 8 V p p可施加至5 0歐姆的負載。 6.3.8 利用回饋改善能量轉換訊號 圖9 3顯示系統9 3 0 1的實施例’其利用向下轉換 訊號9 3 0 7作爲回饋，以控制能量轉換模組的不同特徵 (锖先閱讀背面之主音：>事項再填寫本頁) -裝---- 訂-------- 本紙張反度適用中囡國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） -152- 經濟部智慧財產局員Η消費合作钍印製 d3 5〇 〇 〇 J A7 _ B7 五、發明說明（150) ’來改良向下轉換訊號9 3 0 7。 一般而言，向下轉換訊號9 3 0 7的振幅爲頻率， E Μ訊號9 3 0 3間的相位差及能量轉換訊號9 3 0 9的 函數。此可利用圖9 8Α中的邏輯來達成。圖9 8Α的電 路可包括可選的能量轉換模組9 3 0 2。依據此處的內容 ’熟悉相關技術之人將了解其他變換的實施。在此實施例 中，以狀態機作爲例子。 在圖9 8 Α的例子中，狀態機9 8 0 4讀取類比-數 位轉換器，A/D 9802，並控制數位一類比轉換器 D A C 9 8 0 6。在一實施例中，狀態機9 8 ◦ 4包括 兩個記憶位置，前一位置及目前位置，以儲存並重新呼叫 讀取A / D 9 8 0 2的結果。在一實施例中，狀態機 9 8 0 4至少使用一個記億旗標。 D A C 9 8 0 6控制電壓控制振盪器’ V C 0 9808，的一個輸入。VCO 9808控制 脈沒產生器9 8 1 0的頻率輸入，其在一實施例中，相同 於圖9 2 C中的脈波產生器。脈波產生器9 8 1 0產生能 量轉換訊號9 3 0 9。 在一實施例中，狀態機9 8 0 4依據圖9 8 B之狀態 機9 8 1 9的流程圖來操作。此操作結果是用以改善能量 轉換訊號及E Μ訊號9 3 0 3間的頻率及相位關係，以將 向下轉換訊號9 3 0 7的振幅維持在最佳値。 向下轉換訊號9 3 0 7的振幅可隨著能量轉換訊號 9 3 0 9的振幅而變化。在一實施例中’開關模組 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I --------訂·-------- 本轶張尺度远用中园國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -153-
4 350 Ο 0 J Α7 I_________Β7_____ 五、發明說明（κι) 9 1 1 1爲FET ’如圖9 1A所示，其中閘極9 1 04 接收能量轉換訊號9 1 1 3 ，能量轉換訊號9 1 1 3的振 幅可決定F ET的"〇 n 、電阻，其影響向下轉換訊號 9 1 1 5的振幅。如圖9 8 C所示，可選的能量轉換模組 9 3 0 2可爲類比電路，其致能自動增益控制的功能。依 據此處的內容’熟悉相關技術之人應了解變換的實施。這 些變換的實施落於本發明的精神及範圍中。 6-3.9 其他實施 上述的實施是供說明之用。這些實施並不限制本發明 :ί衣據此處的內容，熟悉相關技術之人應了解與此處稍有 +「司的變換實施。這些變換的實施落於本發明的精神及範 圍中= 6-3.10 能量轉換向下轉換器之例 以下的實施是供說明之闬。本發明並不限於這些實施
C 圖9 9的簡圖顯示，使用1 〇 1 · 1 Μ Η Ζ時脈， 9 1 5MHz至5MHz之向下轉換的電路圖ε 圖1 0 0顯示圖9 9電路的模擬波形。波形9 9 0 2 輸入至電路中，且顯示出因關閉開關所造成的失真。波形 9 9 0 4在儲存單元以非濾波的形式輪出。而波形 9 9 0 6爲不同時間單位上之向下轉換器的阻抗匹配輸出 (請先閱讀背面之注意事項再填骂本頁) • ---------· ----- I I . 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 本紙張尺度远用中固國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公望） -154 - 玉 435〇〇0 、發明說明（152) 圖1 〇 1顯示，使用1 〇 1MHz時脈， ,A2至5MHz之向下轉換的電路圖。此電路具 9 1 ΰ_•客貞外的攢電路，用以改良轉換效率。 ◦ 2顯示圖1 〇 1電路的模擬波形。波形 圖 〇 2輸入至電路中，且顯示出因關閉開關所造成的 失 波形1 0 1 0 4在儲存單元以非濾波的形式輸出 異 而波形 〇 1 0 6爲阻抗匹配電路之後的向下轉換器輸出 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ ^ϋ - -I 一-0JI .^1 n a^i < _1〇3的簡圖顯示，使用101.5MHz時脈， ζ至5ΜΗ ζ之向下轉換的電路圖。此電路具 0 胃胃通電路，用以改良轉換效率。 〇 4顯示圖1 0 3電路的模擬波形。波形 3 (3 2輸入至電路中，且顯示出因關閉開關所造成的 t 7皮形1 0 3 0 4在儲存單元以非濾波的形式輸出。 Q 3 〇 6爲阻抗匹配電路之後的向下轉換器輸出 圖 失真 商茳形 0 5爲圖9 9之電路的簡圖，其連接至於
率下1變換於9 1 3及9 1 7MHz之F SK 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 ^彳衣_本發明之實施例來設計傳送器 丨 此節提供一程序的高階描述’用以設計依據本發明的 傳送器設計。此處所述的技術亦可應用至任一應用之頻率 向上轉換器的設計。此處的描述供說明之用，而非加以限 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Ϊ〉 -155- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 4 350 0 O '1 a； ----- B7 五、發明說明（153) 制。依據此處的內容，熟悉相關技術之人將明瞭這些變換 (包括等效’擴張，變換及衍生等）。這些變換落於本發明 的精神及範圍中，且本發明可涵括這些變換。 此處的討論描述依據本發明一實施例，用以設計一傳 送器的程序。操作於FM實施例，且作爲本發明之傳送器 的例子顯示於圖5 7 A中。類似地，圖5 7 B描述操作於 P Μ實施例之本發明的傳送器，圖5 7 C描述操作於A Μ 實施例之本發明的傳送器。這些電路已由先前的圖加以顯 示，此處提出以便於討論。本發明的、I / Q 〃實施例爲 Ρ Μ實施例的次組合，由於其設計與ρ μ實施例相當類似 ’因此將不由分離的圖來說明。 依據應用及實施，一些設計考量無法施行。例如，且 不加限制，在一些情形下，不需將脈波寬最佳化，或包括 一放大器= 7.1傳送訊號的頻率 設計程序的第一步是判斷期望傳送訊號5 7 1 4的頻 率，其一般是由使周傳送器的應用來決定。本發明所提出 的傳送器可在所有的電磁頻譜（Ε Μ )下使用。此處的例 子將針對9 OOMHz至9 5 ΟΜΗζ範圍的傳送器。熟 悉相關技術之人應認知 '此處的分析將使用於任何頻率及 任何範圍中。 7 . 2 傳送訊號的特性 — — If I I I I— i 1 I I I I I I «111— — — — —^. I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 本纸張尺度適用中固國家標準（CNS)/U規格（210 X 297公t > -156- 435000 Α7 Β7 五、發明說明（154) —旦知道傳途訊號5 γ丨4的頻率，必可決定訊號的 特性。這些特性包括，但不限於傳送器是否操作於固定頻 率或操作於一頻率範圍中，且若操作於一頻率範圍中’亦 不限制這些頻率是否爲連續頻率或針對某些離散的，頻道 "β如果頻率爲離散的頻道，必須確定頻道的間隔。例如 ，操作於此頻率範圍內的無線電話可操作於間隔 5 Ο Κ Η ζ的離散頻道下。亦即，如果無線電話操作於 9 0 5 Μ Η ζ至9 1 5 Μ Η ζ的範圍，頻道將爲 905. 0〇〇 ’905.050，905，1〇〇，… .......9 1 4 · 9 0 〇，9 1 4 . 9 5 0 及 9 1 4 5.0 0 0。 7.3 調變規劃[ 必須確認的另一特性爲使用的期望調變規劃。如2 . 1 — 2 . 2 4節所述，這些調變化包括F Μ，Ρ Μ， A Μ等，及其任何結合及次組，如ρ μ的次組."I / Q " =當決定期望之傳送訊號5 7 1 4的頻率時，調變規劃便 可決定。 7.4 資訊訊號的特性 資訊訊號5 7 0 2的特.性亦爲設計傳送器電路的一項 因子。尤其，資訊訊號5 7 0 2的頻率決定了振盪訊號 5704，5738，5744 (分別爲 FM，PM及 A Μ模式）的最小頻率。 <請先閱讀背面之江意事項再填寫本頁} *壯衣*--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） -157- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 1 4 3 5 Q Q Q 1 Α7 _____Β7 五、發明說明（I·55) 7.5 震盪訊號的特性 振盪訊號5704，5738 ，5744的期望頻率 亦爲期望傳送訊號5 7 1 4之頻率及特性的函數。此外， 期望傳送訊號5 7 1 4的頻率及特性是決定脈波串列 5706之脈波寬的—項因子。振盪訊號5704， 5 7 3 8，5 7 4 4的頻率實質地相同於脈波串列 5706的頻率。（一例外是，當脈波成形電路5722 增加振盪訊號5704 ，5738 ，5744的頻率，類 似於4 · 3 . 2節所述者）。亦須知脈波串列5 7 0 6的 頻苤及脈波寬實質地相同於多諧頻訊號5 7 0 8的頻率及 脈波寬^ 7.5.1 震盪訊號的頻率 振盪訊號5 7 0 4 ，5 7 3 8 ，5 7 4 4的頻率必須 爲期望傳送訊號5 7 1 4的次諧頻。次諧頻爲將基頻除以 一數而獲得商數部分，在此例中，是將期望傳送訊號 5 7 1 4的頻率除上一整數。當描述特定訊號的頻率時， 通常將此參考至一特定値。熟悉相關技術之人應知，此參 考至訊號的一般中間頻率，且實際的頻率可依據電路所使 用的期望調變技術，而在此一般中間頻率的上下作變動。 如此處所述的一例，如果期望傳送訊號的頻率爲 9 1 0 Μ Η z ，且闬於F Μ模式，例如，調變的頻率範圍 爲4 0 Κ Η ζ ，實際的訊號頻率將依據傳送的訊號而有 本紙張尺度適用中®國家標準（CN'S)A4規格（21〇χ 297公釐） -158- -----------I --------訂·-------I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 4 35 〇 0 0 J a： 一 B7 五、發明說明（15句 ±2 〇KH z的變動。亦即1.期望傳送訊號的頻率將落於 909 98 0 MHz 及 910 . 020MHz 間。 9 1 〇 . 000MHz訊號的前十個諧頻爲： 諧波 頻率 第一 9 1 0.000MHz 第二 455,000 第三 303.3 33. 第四 227.500 第五 1 82.000 第六 1 5 1.666... 第七 1 30.000 第八 113.750 第九 101.111 ......... 第十 91.000 振盪訊.號5 7 04，57 3 8，5 7.44可位於這些 頻率中的任一頻率上，若期望的話，可位於較低的次諧頻 。對於此處的討論，將選取第九諧波。熟悉相關技術之人 應知’此處的應用無關於所選的諧頻。因此，振盪訊號 5704 ’ 5738，5744之一般中間頻率將爲 1 0 1 · 1 1 1MHz。在FM模式中，期望傳送訊號 57 14的頻率爲 9 10.000±0.020^1112，且 振盪訊號5 7 0 4的頻率將在：t〇 . 0 0 2 2 2MH z作變 動=(亦即，自101. 10889 M Hz至 101 11333 MHz)。振邊訊號57 04的頻率 本纸張叉度適用中固囤家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂·--------, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -159- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 350 0 0 ^ at B7 五、發明說明（〗57) 及頻率靈敏度將驅動振盪控制產生器（v c 0 ) 5 7 2 0 的選擇或設計。 另一頻率考量爲期望傳送訊號的整體頻率範圍。亦即 ，如果傳送器用於上述無線電話的例子’且在 9 〇 5MH z及9 1 5MH z間的所有頻道上傳送，將需 VCO 5720 (FM模式）或本地振盪器（L0) 5 7 3 4 (PM及AM模式）以產生 100·5556MHz至1〇1·6667MHz的振 盪頻率（亦即，9 1 〇 土 5MHz的第九諧頻）。在一些 應用中，如細胞手機’頻率將依據整個細胞系統的通訊協 定而變化（如，自一細胞至另一鄰近的細胞）。在另一應 用中，如警察無線電，頻率將依據使用者的頻道切換而改
變 L 在一些應用中，相同傳送器的不同模式將以不同的頻 率傳送，但每一頻率將只傳送單一頻率。此應用的例子可 包括遙控玩具車，其中每一遙控車在其頻率下操作，爲了 區隔同一區域中所使用的遙控車，這些遙控玩具車可在多 個頻率下操作。因此，V c ◦ 5 7 2 0或 L 0 5 7 3 4的設計是可在一組頻率下作調整，但使用 者通常無法調整頻率。 熟悉相關技術之.人應知，在選擇及設計振盪器（ vc〇 572 ◦或L05734)時，可考量多種標準 1包括期望傳送訊號5 7 1 4的一般中間頻率，期望調變 規劃所造成的頻率靈敏度，期望傳送訊號5 7 1 4的所有 i I I i I I -----I — i 訂·-------- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通用中固®家標準（CNS)A4規格（210x297公t ) - 160 4 3 5 0 0 〇 . < a? B7 五、發明說明（158) 頻率範圍，及每一特定應用的調整需求。另一重要的標準 是決定使用的次諧頻’但不同於上列的標準，此一標準是 依據期望的應用’且在選用次諧頻時有許多彈性。 7.5.2 派波流的派寬 —旦選取振盪訊號5704 ，5738 ，5744的 頻率，必須決定脈波流5 7 0 6的脈波寬。在上述的例子 中，選擇第九個諧波來作爲振還訊號5 7 0 4 ，5 7 3 8 ，5 7 4 4的頻率。換句話說，期望傳送訊號的頻率將爲 振盪訊號5704，5738 ’ 5744的第九的諧頻。 選擇脈波寬的一種方法是針對振盪訊號5 7 0 4， 5738 ，5744的頻率，並選擇脈波寬，同時觀察其 在電路中的操作。當多諧波訊號5 7 0 8具有均勻振幅> 且脈波寬對週期比爲〇 . 1的情形’第九諧波的振幅將爲 0 · 02 19。再次爹考表6 000及圖58 ，第九諧波 的振幅高於第十諧渡的振幅’但小於第八諧波之振幅的一 半。由於第九諧波具有一定的振幅，此脈寬對週期比可用 於適當的濾波操作。一般而言’可選取不同的比率以找出 提供較高振幅的比率。 參考4 . 1 . 1節的1 ，可看出任一諧波的相對振幅 是諧波數及基頻脈波相對週期比的函數。應用公式的變換 計算，對任一諧波’可產生較高振幅之脈波寬對週期比的 計算如下： 由式1 ，其中A r.爲第η個諧波的振幅， 本纸張尺度適用中國國家標準（CJS’SM4規格（210 * 297公t ) (請先閱讀背面之注忽事項再填寫本頁) --------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -161 - 4350 0 〇 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（159) Αη = [Αρϋί.,：][(2/π)/η]5ίη[η·π· (τ/Τ)] 式 2 如果脈波的振幅A P u ! s e設爲單位振幅（如1 )，式子成 爲 Αη= [(2/π)/η]5ΐη[η·π· (τ/Τ)] 式 3 由此式可看出，對於任一 η値，諧波的振幅A η爲脈波對週 期比τ/Τ的函數。爲了決定給定η値的最大An値，作 A 對τ / 丁的一階微分。如下式 δ(Α〇/δ(τ/Τ) = δ( [2/(η·π)]5ίη[η·π.(τ/Τ)] }/ δ(τ/Τ) 式 4 =[2/( η·π)] δ[5ΐη[η·π· (τ/Τ)]]/ δ(τ/Τ) 式 5 二[2/( η·π)] cos[n，7i· (τ/Τ)] 式 6 由不同的計算，當一皆微分爲Ο時，可決定達到最大値的 變數値= δ(Αη)/ δ(τ/Τ) = 〇 式—7 [2/( η·π)] cos[n*K· (τ/Τ)]=0 式 8 cos[n«n· (τ/Τ)]=0 式 9 由_=角函數的計算， η·π· (τ/Τ)二 π/2 (或 3π/2,5π/2 等） 式 10 τ/Τ= (π/2)/ (η·π) 式 1 1 τ/Τ= 1/(2·η)(或 3/ (2·η)，5/ (2·η)等）式 12 熟悉相關技術之人將了解上述的微分。由式1 2 ，如果脈 本纸張尺度適用中國因家標準（CNS〉A4規格（21〇χ 297公釐） -162- I-----I --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟部智«?財產局員工消費合作社印製 4 350 0 04 A7 B7 五、發明說明（16〇) 波對週期比等於1 ./( 2 · η )’諧波的振幅將最佳化。在 第九諧波的情形中’式1 2產生1 /( 2 · η )或 0 . 0 5 5 6的脈波寬對週期比。對於此第九諧波的振幅 ，圖6 1的表6 10 0顯不其爲0 · 0 7 9 6。此爲前述 0 . 1脈波寬對週期比的改良。表6 1 0 0亦顯示此脈波 寬對週期比的第九諧波具有任一第九諧波的最大振幅，此 支持上述微分的結果。0 . 〇 5 5 6之脈波寬對週期比的 頻譜顯示於圖5 9中。（其他的脈波寬對週期比 '如3/ (2 · η ) ，5 / ( 2·η )等將具有小於等於此振幅的振幅 )「- 此爲決定期望脈波寬對週期比的方法。熟悉相關技術 之人應知，亦可應甩其他的技術來選擇脈波寬對週期比。 7.6 派波成形電路的設計 -旦決定振盪訊號5704，5738 ，5744的 期望頻率及脈波寬，便可設計脈波成形電路5 7 2 2。參 考第4 一 4 · 3 · 4節，脈波成形電路5722不但可產 生具有期望脈波寬的脈波，其亦可使脈波串列5 7 0 6的 頻率高於振盪訊號5704 ，5738 ，5744的頻率 。脈波寬對週期比應用至多諧波訊號5 7 0 8之脈波寬對 週期比，而非振盪訊號5704 ，5738 ，5 744之 脈波寬對週期比，且多諧波訊號5 7 0 ^之脈波寬對週期 比鏡射脈波串列5 7 0 6的頻率及脈波寬。因此，若在選 ^ v C 〇 5720或LO 5734時’可選擇具有低 ---------- I •抹良· I I I ] I _ _ \—-. 0¾^-^-° (請先閱ίϊ背面之注意事項再填寫本頁) —A L又度遇用中國固家標準（CNS)A4堤格（210 X 297公餐） ^ 163 Α7 Β7 五、發明說明（161) 於所選諧頻的振盪器，則脈波成形電路5 7 2 2可用來增 加頻率。回到先前的例子，如果脈波成形電路5 7 2 2被 設計成針對脈波成形而非倍頻，如4 . 2 . 2 - 4 · 2 · 2.2節的討論內容（如圖40八一40〇所示），振盪 訊號5704，5738，5744的頻率可爲 50 . 556MHz 而非 101 . 1 11MHz。當針對 方波輸入的特定例，熟悉相關技術之人應了解類似的技術 可應用於非_矩形波的例子（如正弦波）。利用脈波成形電 路來倍頻可在設計及選擇較低頻率之振盪器（ L 0 5734或VCO 5720)上具有優點》 應了解脈波成形電路5 7 2 2是非必要的。如果 L 0 5734或VCO 5720的選取使得振盪訊號 5704，5738，5744爲實質的矩形波*且此矩 形波具有適當的脈波寬對週期比，則可消除脈波成形電路 5 7 2 2的需求。 7.7 開關的選擇 以下討論開關5724的選取。圖57A，57B及 57C中的開關爲GaAs EFT。然而，其可爲任一 技術的開關裝置，可足夠例落地開閉以適應脈波串列 5706的頻率及脈波寬。 7.7-1 開關結構的最佳化 不同尺寸的開關 本紙張尺度適用♦ a a家標準<CNS)A4規格<210 X 297公釐） (清先《讀背面之注意事項典填寫本頁)
1 V a 經濟部智慧財產局興X.消费合作钍印製 -164- 435 0 0 a； B7 五、發明說明（162) (諳先閱汴背面之注意事項再填窵本頁) 在一實施例中，此處討論的開關模組可爲一組並聯操 作的開關，而成爲訊號開關。開關組可爲電晶體，如場效 電晶體（E F T )，雙極電晶體，或任一適當的電路開關 裝置。開關組可包括一型的開關或不同開關的組合。 例如，圖7 3顯示開關模組7 3 0 0。在圖7 3中， 開關模組顯示爲一組F E 丁 s 7 3 0 2 a — η » F E T s 7 3 Ο 2 a — η可爲任一形式的開關，但不限 於 iMOSFET> JFET，GaAs fET 等。每一 開關F E T s 7 3 〇 2 a — η包括閘極7 3 0 4 a - η ，源極7 3 Ο 6 a — η，及汲極7 3 ◦ 8 a - η。一組 FETs 7302a-n並聯地操作。閘極7304a -η相互耦合。每一閘極7 3 0 4 a - η接收控制訊號 2 804，3 104以控制源極7306 a — η及汲極 7 3 0 8 a - η間的開關動作。一般而言，每一 FETs 7 302a — η的對應源極7306a - η及 汲極7 3 0 8 a — η是可互換的。ε FT s的各數並無限 制。任一限制可依據特殊的應用，且* a 一 n 〃的表示並 無任何限制的意義。 在一實施例中’ FETs 7302a - η具有類似 的特性。在另一實施例中，一個或多個 FETs 7302a — η具有具有與其他FETS不同 的特性。例如，F E T s 7 3 0 2 a — η可具有不同的 尺寸=在C Μ 0 S中’一般而言，開關的尺寸較大時（指 閘極下方的面積較大），使開關開啓的時間愈長。較長的 本绛張尺度適用中园國家標準（CNS)A4規格（2丨0^297公釐） AC. 4 3500 0* ^ at _______—___ B7 五、發明說明（163) i請先閱讀背fc之注咅？事項再填寫本頁) 開啓時間部分是由於較高的閘極對通 道電容，此電容存 在於大型的開關中。較小之C Μ ◦ S開關的開起時間短， 但具有較高的通道電阻。相較於較小的CM〇 S開關，較 大的CM〇 S開關具有較低的通道電阻。不同開關尺寸的 不同通道特性提供設計所有開關模組結構上的彈性。藉由 小開關與大開關的結合 > 可定製所有開關結構的通道導電 性，以滿足給定的需求。 在一實施例中，FETs 7302a— η爲具有不 同 大 小 的C Μ 〇 S 開 關。例如， F E T s 7 3 0 2 a的 尺 寸 可 小於 F Ε Τ S 7 3 0 2 b — r 1的尺寸。 F Ε 丁 S 7 3 0 2 a的尺寸可 大於 F Ε Τ S 7 3 0 2 a的尺寸而 小於 F Ε Τ S 7 3 0 2 c的尺寸。 F E T S 7 3 0 2 c -- η 的 尺 寸相 互 間 亦 可 有所不同。 例如 ，可使用 逐 漸 增 大的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 開關尺寸。藉由改變F E T s 7 3 0 2 . a - η的相對尺 寸，開關模組的開啓特性曲線可相對地變化。例如，開關 模組的開啓特性曲線可加以調整，而更接近於理想的開關 。變換地，開關模組可被調整以產生特定形狀的導電曲線
C 藉由規劃FETs 7302a — η ，使其中的一個 或多個較小，則其快速的開啓特性將可全面地改善開關模 組的開啓特性曲線。由於較小的開關具有較低的閘極通道 電容，其可較大開關更迅速地開啓。 藉由規劃FETs 7302a — η ，使其中的一個 本纸張尺度適用中國國家標芈（CNS)AO見楼（2!〇x 297公釐） -166- 4 350 0 0 1 A7 ----B7____ 五、發明說明（1M) 或多個較大’則其較低的通道電阻亦可全面地改善開關模 組的開啓特性。由於較大的開關具有較低的通道電容，即 使與較小的開關結合，其可使整體的開關結構具有較低的 通道電組。此改良開關驅動大範圍負載的能力。據此，調 整開關相對於其他開關的能力，可使整體的開關操作近於 理想的模式’或達到應用的特性要求，而或平衡不同特定 目標間的權衡，並且此處的內容將使熟悉相關技術之人明 瞭此部份的技術。 應知所述的開關模組，圖7 3中的一組開關 FETs 7302a— η ，僅供說明之用。任何具有開 關能力的裝置皆可用於實施此開關模組。且熟悉相關技術 之人可依據此處的內容而明瞭。 減少整個開關面積 藉由減少整個開關面積亦可改進電路的性能。如上所 述 '較小的開關（亦即，介於源極及汲極區域間，閘極下 的面積較小）具有較低的閘極對通道電容。較低的閘極對 通道電容允許較低之電路對雜訊突波敏感度。圖7 4 Α說 明開關模組的實施例，其具有大的開關面積。圖7 4 Α的 開關摸組包括二十個F E T s 7 4 0 2 — 7 4 4 0 °如 圖所示，FETs 7402 — 7440具有相同的尺寸 (W d 〃及、、1 n g 〃參數相同）。輸入源7 4 4 6產生 輸入E Μ輸入訊號。脈波產生電路7 4 4 8產生 FETs 7402-7440的能量轉換訊號。電容 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) t裝--------訂---------.. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） -167 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印則衣 4 350 0 0- A7 B7 五、發明說明（165) C1爲由FETs 7402 — 7440所取樣之輸入訊 號的儲存元件。圖7 4 C顯示具有2 ΟΜΗ z之假象率的 能量轉換訊號。能量轉換訊號包括能量轉換脈波鏈’其具 有不可乎略的隙縫。能量轉換脈波以假象率重複。圖 7 4 D描述影響的EM接收訊.號’其顯示圖7 4 A之點 7 4 4 2上，於假象率下的能量換影響°圖7 4 E描述圖 7 4 A之點7 4 4 4上的下向轉換訊號’其由向下轉換程 序所產生= 圖74F說明接收之1.01MHz EM訊號的頻 譜=圖了 4 G說明接收之能量轉換訊號的頻譜。圖7 4H 說明在圖7 4 A之點7 4 4 2上’接收之EM訊號的頻譜 =圖74 I說明圖74 A之點7444上，向下轉換訊號 的頻譜。 圖7 4 J — 7 4M分別進一步說明接收之 1 . 〇 1 G Η z EM訊號1接收之能量轉換訊號，受影 響之接收EM訊號於圖7 4A之點7 4 4 4上的頻譜’且 是針對以1〇〇GHz爲中心之窄頻寬的範圍。如圖 74L所述，在圖74A之點7442上’受影響之接收 EM訊號在1 0GHz的頻率上存在有噪音突波。此噪 音突波可由電路發出，並在1 〇 GH Z處對附近的接收 器造成千擾。 圖7 4 N - 7 4 Q分別說明接收之 1,01GHz EM訊號，接收之能量轉換訊號，受影 響之接收ε Μ訊號於圖7 4 A之點7 4 4 2上的頻譜’並 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂·--------, 本紙張尺度適用中园國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -168- 4 3500 0 J _ A7 _ . —___ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*!办 五、發明說明（166) . 說明向下轉換訊號在圖7 4A之點7 4 4 4上的頻譜，且 是針對中心近於1 0 . ΟΜΗζ的窄頻寬範圍。尤其，圖 7 4 Q近於5 m V的訊號在1 〇 μ Η ζ處向下轉換。 圖7 5 Α描述開關模組的變換實施例，其中具有十四 個FETs 7502 — 7528 ，而非圖74A中之二 十個 FETs 7402 — 744 ◦。此外，FETs 具 有不同的尺寸。（FETs間的一些wWd"及ng "參數不同）。 圖7 5 B — 7 5 Q爲有關圖7 5 A之開關模組的波形 例，對應至圖7 4 B — 7 4 Q中的類似設計波形。如圖 7 5 L所示，較低位準的嗓音突波存在於1 . 〇 g Η z ， 而非圖7 4 L的頻率。此與較低之電路輻射有關。此外， 如圖7 5 Q所示，在1 . 0 G Η ζ處達到較低的噪音突波 位準，而不損.失轉換上的效率。此由圖75Q中，於 · ]0 Μ Η ζ向下轉換之近5 m V的訊號所表示。藉由減少 開關的數量（減少整體開關的面積），並減少開關-對-開關偏壓的面積，可降低電路的寄生電容。尤其，此可降 低整體的閘極對通道電容，形成較低振幅的噪音突波，並 減少不期望的電路輻射。 應了解上述圖7 4 A — 7 4Q及7 5 A — 7 5 Q的開 關僅供說明之用。任何具有開關能力的裝置皆可用於開關 模組中，且熟悉相關技術之人應可由此處的內容加以理解 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國固家標準（CN'S>.M規格（210 X 297公复） -169- 4350 〇 〇 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（〗67) 消除電何的射入 在實施例中所討論的開關模組包括並聯的一組開關， 在一些例子中’其可減少電荷射入的效應。一般希望能將 電荷射入降低=以降低不期望的電路輻射。在一實施例中 ，不期望的電荷注入效應可藉由使用η -通道 MOSFETs 及 ρ -通道 MOSFETs 來降低。η — 通道MOSFET s及ρ —通道MOSFETs皆有電荷 射入問題然而’由於極性的訊號施加至其個別的閘極以 開閉開關，產生的電荷亦爲相反極性。因而，n 一通道 MO S F ET s及ρ—通道MOS F ET s可成爲一對以 消除電荷的射入。因此，在一實..施例中，開關模組可包括 η —通道 MOSFETs 及 ρ -通道MOSFETs ，其 中各數加以設計，以使不期望之電荷射入效應最小化。 圖7 7 A顯不開關模組的變換實施例，此例中具有十 四個η —通道FETs 7702-7728及十二個ρ —通道FETs 7730 — 7752 ，而非如圖74A 中之十二個FETs 7402 - 7440。η —通道 M〇S FET s及ρ —通道MOSFET s以互補的型態 加以配置=此外，F E T s具有不同的尺寸。（f E T s 間的一些'' W d 〃及'' 1 n g 〃參數不同）。 圖7 7 B - 7 7 Q爲有關圖7 7 A之開關模組的波形 例，對應至圖7 4 B - 7 4 Q中的類似設計波形。如圖 7 7 L所示，較低位準的噪音突波存在於1 . 〇 G Η z ， 而非圖7 4 L的頻率。此與較低之電路輻射有關。此外， (¾先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝--------訂-------- 本纸5長尺度適用中國國家標準（〇\’5)如規格（210* 297公呈） 435000 Α7 ___ Β7 五、發明說明（】68) 如圖7 7 Q所示，在1 . 0 G Η z處達到較低的噪音突波 位準，而不損失轉換上的效率。此由圖75Q中，於 1 ΟΜΗ ζ向下轉換之近5m V的訊號所表示。此電壓實 質地相同於圖7 4 A之電路的向下轉換位準。藉由以補償 的規劃形式來配置開關，可助於減少電荷的射入，且藉由 調整開關-對-開關偏壓的開關面積，可減少電荷射入的 影響。尤其可形成較低振幅的噪音突波，並減少不期望的 電路輻射。 應了解上述圖7 7 A — 7 7 Q的F E 丁 s僅供說明之 用=任何具有開關能力的裝置皆可用於開關模組中，且熟 悉相關技術之人應可由此處的內容加以理解。 重疊電容 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 製造半導體電路，如MO S F ET s的製程具有一些 限制=在一些例子中，這些製程限制使得電路無法達到期 望的功能=例如，製作不理想的Μ 0 S F E T s會有寄生 電容的問題，且在某些情況下，會使周圍的電路發出輻射 。製作愈近於理想的電路，愈可減小不理想的電路操作問 題。 圖7 6 Α描述η -通道增強模式的 MOSFET 7600 ，其具有理想的區。 MOSFET 7600包括一閘極7602 ，通道區 7604 ，源極接觸76〇6 ，源極區7608 ，汲極接 觸7610 ，汲極區7612 ，及絕緣區7614。源極 本纸張尺度適用中國國家標準（Ci\TS〉A4規格<210 X 297公爱） -171 - 4 3500 〇 ; A7 B7 經濟部智«.財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（169) 區7 6 0 8及汲極.區7612由通道區7604 的p型 材料分離。源極區7 6 0 8及汲極區7 6 1 2爲π 4*材料 。η -材料一般是藉由離子植入或擴散製程植入通道區 7604 的Ρ型材料中。絕緣體7614使橋接ρ型材 料的閘極7 6 0 2絕緣。絕緣體7 6 1 4 —般包括金屬一 氧化絕緣體。MOSFET 7600之源極區7608 及汲極區7 6 1 2的通道電流是由閘極7 6 0 2的電壓所 控制。 Μ 0 S F Ε Τ 7600的操作討論如下。當施加正 電荷至閘極7 6 0 2時，通道區7 6 ◦ 4之Ρ型材料中的 電子技吸引至絕緣體7 6 1 4的下部，而形成源極與汲極 間近表面處的連接，所謂的通道。閘極接觸7 6 0 6與源 極區7 6 0 8間的電壓愈大（正向），跨過區域間的電阻 愈小： 在圖76Α中，源極區7608及汲極區7612具 有η 一區，其由離子植入製程形成理想的矩形區。圖 7 6 Β描述具有不理想η +區之η通道增強模式 MOSFET 7616的跨越區。源極區7608及汲 極區7 6 1 2是由離子植入製程所形成之不規則形的區域 。由於離子植入/擴散製程的不確定性，在特殊的應用中 ’源極區7 6 0 8及汲極區7 6 1 2不呈規則的矩形，如 圖7 6 Α所示。圖7 6 Β顯示形成非規則區之源極區 7 6 0 8及汲極區7 6 1 2的例子。由於這些製程的不確 定性' 源極區7 6 0 8及汲極區7 6 1 2的不確定性亦可 (讀先閱讀背面之注帝>事項再填寫本頁) I --------訂·--------. 本紙張尺度適用中0國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） -172- 4 350 0 〇 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7_____五、發明說明（170) 進一步擴散至通道區7 6 1 8的P型區’而延伸於閘極 7602之下。源極區7608及汲極區76 1 2的延伸 形成源極重.疊7 6 2 4及汲極重疊7 6 2 6 °源極重疊 7 6 2 4及汲極重疊7 6 2 6進一步的描述於圖7 6 C中 。圖76C描述MOSFET 7616的頂層配置。源 極重疊7 6 2 4及汲極重疊7 6 2 6會在源極區7 6 2 0 及閘極區7 6 0 2間形成不期望的寄生電容。這些不期望 的寄生電容會干擾電路的功能。例如’寄生電容會產生由 電路輻射所造成的雜訊突波，而造成不期望的電磁干擾° .如圖76C所示，MOSFET 7616可包括閘 極墊7 6 2 8。閘極7 6 0 2可包括閘極延伸部位 了 6 3 0及閘極墊延伸部位7 6 3 2。閘極延伸部位 7 6 3 0是閘極中未使用的部位，且應金屬植入製程的工 差限制而有所需要。閘極墊延伸部位7 6 3 2爲閘極 7 6 0 2的一部份，甩以耦合閘極7 6 0 2及閘極墊 7 6 2 8。閘極墊7 6 2 8的接觸需求需要閘極墊延伸部 位具有非零的長度’以將接觸與源極區7 6 2 0及汲極區 7 6 2 2間的區域分離。此避免閘極7 6 0 2與源極區 7 6 2 0及汲極區7 6 2 2間的通道短路（此區中的絕緣 體7 6 14非常的薄）。不期望的寄生電容會形成於閛極 延伸部位7 630及基底間（FET 76 16製造於基 底上）1以及閘極墊延伸部位7 6 3 2及基底間。據此， 此實施例可處理離子植入/擴散製程的不確定性。熟悉相 關技術之人應了解 '爲了減少寄生電容，應如何減少閘極 (請先閱績背面之注音？事項再填寫本頁) --------訂 ---------_ 本紙張尺度:¾用中國國家標準（CI\TS)A4規格（210 * 297公笼） -173- A7 435000 _____B7___ 五、發明說明（ 延伸部位7 6 3 0.及閘極蟄延伸部位7 6 3. 2。 應了解’ η -通道增強模式MO S F Ε Τ的描述僅供 舉例之用。本發明可應用至耗盡模式的M〇 S F E T s以 及其他形式的電晶體。 7.7.2 CMOS中的相位D2D —分割器 圖7 2 A描述實施於CMOS之分割電路7 2 00的 實施例。此實施是供示例之用，而非限制。在一實施例中 ’分割器7 2 0 0用以將本地振盪器（L 0 )訊號分割成 兩個相位差爲9 0度的振盪訊號。第一振盪訊號稱之爲I 通道振盪訊號。第二振盪訊號稱之爲Q通道振盪訊號。Q 通道振盪訊號延遲I通道振盪訊號將近9 0度。分割器電 路7200包括第一I通道反相器7202 ，第二I通道 反相器7204 ，第三i通道反相器7206 ，第一 Q通 道反相器7208 ，第二Q通道反相器7 2 10，I通道 flip— flop 7212 及 Q通道 flip-ί 1 ο p 7 2 14。 圖7 2 F - J之示例的波形用以描述有關分割器 7 2 0 0的訊號=圖7 2 F — J中的波形反應透過分割器 7200的元件而產生的理想延遲。LO訊號7216顯 示於圖7 2 F中。第一，第二及第三I通道反相器 7202，7204 1 7206 將 L0 訊號 7216 反相 三次’並輸出反相的L0訊號7218 ，如圖72G所示 =第一及第二Q通道反相器7208 ，7210將1^〇訊 (請先閱璜背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210* 297公餐） -174- A7 435000 _____B7 五、發明說明（W2) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'私 號 7 2 1 6 反 相 丨兩 次 ，並輸出非反相的L 0訊號7 2 2 0 ， 如 圖 7 2 Η 所 示 〇 經由第一，第二及第 三I通道 反相 器 7 2 0 2 1 7 2 0 4 ，7206所產生的 延遲實質 的相 同 於 經 由 弟 一 及 第二 Q 通道反相器7 2 0 8 >721 0所 產 生 的 延 遲 1 使 得 反 相 的LO訊號7218 與非反相 的L 0 訊 號 7 2 2 0 有 將 近 1 8 0度的相位差。 反相器的 操作 特 性 可 加 以 調 整 j 以 達 到適當的延遲量，此 爲熟悉關 技術 之 人 所 悉 知 者 C I 通 道 f 1 I P -flop 7212輸出反相的 L 〇 訊 號 7 2 1 8 〇 Q通道 f 1 1 P f 1 0 P 7 2 1 4輸出非反相的L0訊號 γ 2 2 0 0 在 巨 » · 刖 的 實施例中，I通道 f 1 1 P — f 1 0 P 7 2 1 2及Q通道f 1 i ρ - f 1 0 P 7 2 1 4 爲邊緣觸發型。因此， I通道 f 1 i P — f 1 0 P 7 2 1 2及Q通道f lip — 1 0 P 7 2 1 4 的輸·出頻率爲輸入訊 號之頻率 的一 半 c 此 外 熟 悉 相 關 技 術之人應知，由於至 I通道ί 1 i P f 1 0 P 7 2 1 2及Q通道ί 1 1 P — ： 1 0 P 7 2 1 4 的輸入將近有1 8 0 度的相位 差， 其 輸 出 結 果 有 9 0 度 的相位差。I通道ί 1 ί ρ - f 1 0 P 7 2 1 2 及Q通道ί 1 i Ρ — f 1 0 P 7 2 1 4 顯示於圖7 2 I中 Q通道振 盪訊 號 7 2 2 4 延 遲 I 通 道 振盪訊號7 2 2 2將近9 0度’ 圖 7 2 I 及 7 2 J 顯 示 兩者的比較情形。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂------------- 本纸張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（2】0 x 297公釐） -175- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4： 3 5 〇 Ο、 Α7 ___Β7____五、發明說明（〗73) 圖2 8 Β描述圖7 2分割器電路之更詳細的實施例。 圖7 2 Β之電路區塊與圖7 2Α之電路區塊近似者，以相 同的標號來代表。圖7 2 C — D顯示有關圖7 2 Β分割器 電路7 2 0 0的波形例°圖7 2 C顯示I通道振盪訊號 7222。圖72D顯示Q通道振盪訊號7224。由圖 了 2 C及圖7 2 D的比較可以看出，Q通道振盪訊號 7 2 2 4延遲I通道振盪訊號7 2 2 2將近9 0度。 應了解圖7 2 Α及7 2 Β之分割器電路7 2 0 0僅供 說明之用。分割器電路7 2 0 0可包括邏不同形式的輯輯 及半導體裝置，熟悉相關技術之人應可由此處的內容理解 此一事實。 7.8 濾波器的設計 濾波器5 7 2 6的設計是由期望傳送訊號5 7 1 4的 頻率及頻率範圍所決定。如3 · 3 . 9 — 3 . 3 . 9 . 2 節的討論’ '' Q 〃用以描述濾波器的輸出中心頻率對a 3 ci B下降〃點之頻寬比。在設計濾波器時，選取使用的次 諧頻是一項因素之一。亦即，如果期望傳送訊號的頻率爲 9 1 Ο Μ Η z ，但期望的次諧頻爲第五次諧頻，則第五次 諧頻的頻率將爲18 · 2000MHz 。此表示，濾波器 所視的頻率將爲1 8 . 2 0 〇 Μ Η z 。因此，，Q 〃値必 須夠高’以使鄰近頻率的資訊可以通過。對濾波器之、Q 〃値得其他考量是其必須夠緊，以不允許使用到期望頻率 的整個範圍= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNTS)A4規格（210 X 297公t )" -176- 4350 0 0 A7 __B7_____ 五、發明說明（1付） 7.9 放大器的選擇 如果訊號不夠大而無法傳送或需要一些下游應用，將 需要放大器模組5 7 2 8。當共振訊號的振幅過小時，會 發生此情形。且當濾波器5 7 2 6已使訊號衰減時，亦會 發生此情形。 7.10 傳送模組的設計 傳送器模組5 7 3 0可確保濾波器5 7 2 6及放大器 模組5 7 2 8的輸出可加以傳送。當傳送器用於廣播EM 訊號1傳送模組匹配放大器模組5 7 2 8及天線5 7 3 2 之輸入訊號的阻抗。此技術爲熟悉相關技術之人所悉知。 如果訊號在點-對-點線上傳送，如電話線（或光纖電纜 )’傳送模組5 7 3 0可爲線驅動器（或光纖應用中之電 子—對-光學轉換器）。 (請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) --------訂· ---I--- I . 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印裂 -177* 本紙張尺度適用中0國家標準（C!\:S)A4規格（210 * 297公爱）

Claims (1)

  1. 435 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印則衣 六、申請專利範圍 1 種用於頻率向上轉換之裝置，包括： 接收振盪訊號及偏壓訊號的開關模組，其中該振盪訊 號使該開關模組閘閉該偏壓訊號，因而產生具有多個諧波 的週期訊號：及 耦合至該開關模組的濾波器，以隔離該多個諧波中的 至少一諧波。 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該偏壓訊號 爲資訊訊號的函數，且其中該週期訊號的振幅爲該偏壓訊 號的函數。 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該振盪訊號 爲調變的振盪訊號，該週期訊號被調變而實質地相同於該 調變的振盪訊號，且每一該諧波被調變而實質地相同於該 週期訊號- 4 .如申請專利範圍第3項之裝置，其中該調變的振 盪訊號爲調頻振盪訊號。 5 .如申請專利範圍第3項之裝置，其中該調變的振 盪訊號爲相位調變振盪訊號。 6 .如申請專利範圍第3項之裝置，其中該調變的振 盪訊號是第一資訊訊號的函數，該偏壓訊號是第二資訊訊 號的函數 > 且該週期訊號的振幅爲該偏壓訊號的函數。 7 _ —種用於通訊的裝置，包括： 第一開關模組，其接收第一振盪訊號，其中該第一振 盪訊號控制該第一開關模組的閘閉，以產生具有第一多個 諧波之第一週期訊號； I I I I I —I * — — — — — ^ *|||||||<^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公发） -178- 經茗部智慧財產局員工消費合作、社印則衣 4 350 0 〇 ' B8 C8 DS 六、申請專利範圍 第二開關模袒，其接收第二振盪訊號，其中該第二振 盪訊號控制該第二開關模組的閘閉，以產生具有第二多個 諧波之第二週期訊號； 耦合至該第一開關模組及該第二開關模組的相加器’ 該相加器接收並結合該第一及第二週期訊號，並輸出具有 結合之多諧波的結合週期訊號；及 耦合至該相加器的濾波器•該濾波器用以隔離該結合 之多個諧波中的至少一諧波。 8 .如申請專利範圍第7項之裝置，其中該第一振盪 訊號及該第二振盪訊號具有相同的頻率，且相位相差9〇 度= 9 .如申請專利範圍第7項之裝置，其中 該第一振盪訊號爲第一調變振盪訊號，且該第二振盪 訊號爲第二調變振盪訊號： 該第一週期訊號被調變而實質地相同於該第一調變振 盪訊號，且其中每一該第一多個諧波被調變而實質地相同 於該第一週期訊號：及 該第二週期訊號被調變而實質地相同於該第二調變振 盪訊號，且其中每一該第二多個諧波被調變而實質地相同 於該第二週期訊號。 1 0 ·如申請專利範圍第7項之裝置，其中 該第一開關模組閘閉第一偏壓訊號，該第一偏壓訊號 爲第一資訊訊號的函數，且其中該第一週期訊號的振幅爲 該第一偏壓訊號的函數，且 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -179- I. , I----I I 訂 -------,—'4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1衣 435000. % D8 六、申請專利範圍 該第二開關模組閘閉第二偏壓訊號，孽第二偏壓訊號 爲第二資訊訊號的函數，且其中該第二週期訊號的振幅爲 該第二偏壓訊號的函數。 i 1 ,如申請專利範圍第1 0項之裝置，其中該第一 資訊訊號爲第一數位資訊訊號，該第二資訊訊號爲第二數 位資訊訊號，該第一數位資訊訊號包括多個離散的狀態， 且該第二數位資訊訊號包括多個離散的狀態。 12.—種通訊方法，包括步驟： (1) 在具有第一頻率的振盪訊號上調變一資訊訊號，以 產生調變的載波訊號； (2) 閘閉偏壓訊號，以產生具有多個諧波的振盪訊號， 該週期訊號被調變而實質地相同於該調變的載波訊號，該 多個譜波之至少一諧波爲期望頻率下的期望諧波。 1 3，如申請專利範圍第1 2項之方法，包括步驟： (3 )隔離該期望的諧波。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項之方法，包括： 以該調變之載波訊號閘閉偏壓訊號^ 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之方法，進一步包括 成形該調變的載波訊號，以產生脈波串列，且步驟（ 2 )包括 以該脈波串列閘閉偏壓訊號。 1 6 _ —種通訊方法，包括步驟： (1 )閘閉參考訊號以產生具有多個諧波的週期訊號 本紙張尺度適用中國國家標準（〇\TS)A4規格（210 X 297公釐） -180- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------^ 4350 0 0 8888 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 ’該參考訊號爲資訊訊號的函數，該週期訊號具有爲該參 考訊號之函數的振，且該多個諧波中的至少一諧波爲期 望頻率下的期望諧波； (2)輸出該週期訊號。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之方法，包括： (3)隔離該期望的諧波與該週期訊號。 1 8 .如申請專利範圍第1 6項之方法，其中步驟（ 1 )包括： 以振盪訊號閘閉參考訊號。 1 9 ‘如申請專利範圍第1 6項之方法，其中步驟（ 1 )包括： 成形振盪訊號以產生脈波串列，及 以該脈波串列閘閉參考訊號。 20 . —種用於通訊的裝置，包括： 傳送次系統，該傳送次系統包括 接收資訊訊號並輸出調變之振盪訊號的調變器， 輸出包括多個諧波之多諧波訊號的開關，該開關由控 制訊號所控制，該控制訊號爲該調變的振盪訊號I該開關 具有連接至第一電位之偏壓訊號的第一輸入，及連接至第 二電位的第二輸入> 接收該多諧波訊號並自該多個諧波訊號輸出一個或多 個理想諧波訊號的濾波器；及 接收次系統。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項之裝置，其中該接收 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} --------訂---------· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 435000 g D8 六、申請專利範圍 次系統爲通用頻率向下轉換器。 2 2 .如申請專利範圍第2 0項之裝置，其中該傳送 波 脈 的 列 串 波 脈 之 變 周 -l=w 出 輸 並 ¥ 訊 盪 :振 括之 包變 步調 一 該 進收 統接 系 次 號 訊 制 控 該 爲 πυ 歹 串 波 脈 之 變 調 及該 ， 中 器其 形 成 -[I 1 n I I— I I —J I t 1 n It {請先閱讀背面之注意事項弄填寫本頁) 訂---------ΐ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公发） -182-
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