TW496059B - Radio frequency transceiver system for digital communication - Google Patents
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Description
496059 A7 B7 五、發明説明(1 發明背景 I. 發明領域 本發明係關於無線通訊。更特別的是,本發明 係關於射頻收發器系統,其用以將射頻信號與用 於無線通訊之數位數據機耦合起來。 II. 有關技術之敘述 無線電話系統經由用戶單元與基地台之使用而 提供電話服務,該用戶單元及基地台使用射頻 (R F)信號而相互通訊。用戶單元提供一個介面給 一個叫作”用戶π之個人,使之能與基地台聯絡, 而且該基地台提供一介面給該用戶單元,俾使之 能與一呼叫處理中心聯絡。細胞無線電話系統併 合散置於既定區域之多數基地台之使用,藉此允 許該用戶單元以高度機動性的方式被運用。用戶 單元常相似於具有天線之小型電話手機;而且在 正常情形下,於操作時,由用戶攜帶以便於以完 全機動的方式打電話和接收電話。 數位無線電話系統以各種特殊方式處理和發送 與通訊對話或電話呼叫有關之資料,以便使用比 類比無線電話系統更有效率的可用的RF頻帶寬 度。為完.成此項處理,用於數位無線電話系統之 用戶單元包括數據機,以轉換語音及數據資訊於 類比和數位信號格式之間,而且該用戶單元尚包 含一 RF發收系統,而此系統包括天線和RF信號處 理電路。該數據機配置成可適當地解調由收發器 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)
裝 气 496059 A7 B7 五、發明説明(2 ) - 系統所提供之信號,該等信號在某一分貝(dB)水 準範圍内,該等水準對應於離基地台之距離的範 圍,而用戶單元可在該範圍内運作。 劃碼多向存取(CDMA)數位無線通訊系統為習知 技術,此系統經由使用展頻碼而將用於通信之RF 信號處理成擴展頻譜波形,以一步增加該系統之 RF頻寬效率。在有些CDMA數位無線通信系統 内,送出之信號強度大體上以嚴格的控制方式加 以改變,以減少不同用戶單元所產生之RF信號間 之干擾。如此,允許在既定的RF頻寬量上實施最 大量的通信對話。為了達到此種大量的功率變 化,功率限制工作會被執行,以確保收發器系統 不致因負荷過大而損壞。此種功率限制之實施被 敘述於美國專利申請案號0 8/2 03,151中,該申請 案之發明名稱為’’在無線電話系統中之反向連接、 發送功率修正和限制”,該申請案於1 9 9 3年3月3日 申請並讓與給本發明之受讓人。功率限制功能和 功率控制功能需要的是:數據機和RF收發器系統 經由控制信號而相互耦合,因為二者於決定送出 RF信號之強度上擔任一部分工作。 用於數位無線電話系統並組合成用戶單元之收 發器系統和數據機一般在工作時保持彼此接近。 之所以這樣做,主要是使用戶單元能保持體型 小,以達成機動性;這一直是無線電話系統的主 要優點。然而其他優點也由小型化配置來提供。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐)
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496059 A7 B7 五、發明説明 ( 3 ) - 很 不 錯 的 藉 由 保 持 組 成 用 戶單元 之 系 統 間 連 接 長 度 短 小 可 使 得 用 戶 單 元 對環境 變 化 之 靈 敏 度 降 低 〇 如 此 可 減 少 此 等 環 境 的參數 影 響 用 戶 單 元 性 能 之 顧 慮 〇 另 一 優 點 為 收發器 系 統 内 之 信 號 處 理 電 路 位 於 極 接 近 天 線 之 位置。 如 此 允 許 進 入 信 號 或 接 收 信 號 (Rx) 由 天 線接收 後 被 處 理 , 而 只 有 一 點 點 信 號 損 失 和 雜 訊 介入0 最 後 1 保 持 用 戶 單 元 小 型 化 可 便 於 數 據 機 和收發 器 系 統 間 之 控 制 信 號 之 交 換 〇 如 此 允 許 二 系統於 執 行 不 同 功 能 時 能 不 相 互 合 作 而 該 等 功 f能包括 •與 _ J: •述 CDMA 無 線 電 話 系 統 有 關 之 功 率 限 制功能 0 而 5 用 戶 單 元 之 小 型 化 配置未 必 可 提 供 用 以 執 行 無 線 通 訊 之 RF信 號 之 最 佳發送 和 接 收 〇 這 是 因 為 用 戶 單 元 在 使 用 時 通 常 位於接 近 用 戶 處 和 用 戶 常 位 於 不 利 於 接 收 和 發 送 RF信號 之 位 置 此 種 位 置 包 括 在 建 築 物 内 或 在 山 後。然 而 j 因 為 上 述 用 戶 單 元 之 小 型 化 配 置 產 生 的各種 有 利 條 件 包 括 機 動 性 所 以 此 種 次 佳 收 發器系 統 之 位 置 可 以 容 忍 的 〇 蚨 而 在 有 些 無 線遠距 通 訊 系 統 中 機 動 性 不 是 主 要 的 考 量 因 素 。此種 系 統 敘 述 於 與 本 案 相 同 皆 在 中 請 中 之 美 國 專利申請案號 中 此 中 請 案 的. 發 明名稱為n 用 於 無 線 本 地 環 路 之 集 中 式 用 戶 系 .統, 此案於1 995 年 1 月 3 1 曰 中 請 並 讓 與 給 本 發 明 之 受 讓人。 田 與 以 前 的 無 線 話 系 統 比 較 由 於 允 -6 許 多數用 戶 使 用 組 共 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
線 496059 A7 B7 五、發明説明< 4 ) - 同 數 據 機 和 收 發 器 系 統 所 以 集 中 式 用 戶 系 統 可 提 供 較 低 成 本 的 無 線 電 話 服 務 0 在 較 佳 之 實 施 例 中 用 於 用 戶 系 統 内 之 數 據 機 係 相 同 或 相 似 於 習 知 的 行 動 用 戶 單 元 所 以 集 中 式 用 戶 系 統 之 開 發 費 用 得 以 降 低 〇 當 使 用 時 J 集 中 式 用 戶 系 統 係 置 於 一 固 定 位 置 距 離 基 地 台 之 範 圍 比 習 知 用 戶 單 元 的 距 離 大 〇 這 是 因 為 集 中 式 用 戶 單 元 打 算 提 供 廉 價 的 非 機 動 性 的 電 話 服 務 於 以 下 二 區 域 : 有 行 動 電 話 服 務 的 和 沒 有 該 服- 務 的 區 域 , 以 及 因 此 有 基 地 台 在 附 近 或 不 在 附 近 的 區 域 〇 在 較 佳 之 實 施 例 中 5 集 中 式 用 戶 系 統 具 有 CDMA 無 線 電 話 系 統 技 術 〇 因 為 在 使 用 時 , 集 中 式月 】戶系統 不 是 可 移 動 的 所 以 就 不 需 要 如 習 知 行 動 用 戶 單 元 那 樣 被 小 型 化 〇 所 以 藉 由 將 天 線 放 置 於 遠 離 具 有 改 良 的 RF 信 號 發 送 和 接 收 能 力 位 置 處 之 用 戶 集 中 式 用 戶 系 統 之 接 收 情 況 就 可 被 改 進 〇 恢 而 為 了 使 此 種 配 置 於 數 位 無 線 環 境 中 正 常 工 作 吾 人 希 望 小 型 化 系 統 中 所 提 供 各 種 的 有 利 條 件 也 能 提 供 給 此 種 .小 型 .化 次 佳 的 配 置 〇 此 等 有 利 條 件 包 括 在 收 發 器 系 統 和 數 據 機 系 統 之 間 簡 化 的 控 制 信 號 交 換 RF信 號 處 理 電 路 配 置 於 靠 近 收 發 器 系 統 内 之 天 線 處 以 及 在 不 同 1的環境條件下工 作 之 能 力 〇 所 以 吾 人 想 要 的 一 種 可 提 供 此 等 有 利 條 件 同 時 也 允 許 天 線 之 最 佳 位 置 之 收 發 器 系 統 〇 而 且 因 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 496059
A7 B7 五、發明説明( ) - 為 集 中 式 用 戶 系 統利用 標準 行 動 用 戶 單 元 之 數 位 數 據 機 於 較 佳 之 實施例 中以 降 低 成 本 ’ 但 使 用 時 可 位 於 距 離' 基 地 台較遠 處, 所 以 吾 人 希 望 收 發 器 系 統 能 調 整 Rx信 號強度 於原 本 使 數 據 機 工 作 的 分 貝 水 準 範 圍 内 以便數 據機 信 號 的 處 理 可 正 常 地 進 行 〇 發明總結 基 於 上 列 所 述 ,本文 揭示 一 種 用 於 無 線 電 話 集 中 式 用 戶 系 統 中 之收發 器系 統 y 該 收 發 器 系 統 允 許 天 線 置 於 具 有 最佳接 收情 況 之 位 置 以 及 可 搞 合 現 有 或 最 少 修 改 _的數位數據機 〇 收 發 器 系 統 包 括 • 天 線 天 線 介面系 統, 以 及 由 同 轴 電 纜 分 開 的 數 據 機 介 面 系 統。天 線置 於 具 有 最 佳 接 收 情 況 之 位 置 如 建 :築 t物之頂上和接: 近 於 天 線 介 面 系 統 〇 同 軸 電 纜 將 天線介 面系 統 搞 合 於 置 於 建 築 物 内 之 數 據 機 介 面 系統, 以使 它 易 被 存 取 以 提 供 服 務 和 配 置 以 致 於它可 耦合 於 集 中 式 用 戶 系 統 之 其 餘 部 份 〇 為 了 允 許 多 個 被設計 成用 於 現 有 行 動 用 戶 單 元 之 數 據 機 能 用 於 解調由 天線 接 收 之 RF信 號 數 據 機 介 面 系 統 包 括 一個二 狀態 可 變 衰 減 器 和 衰 減 暫 存 器 該 暫 存 器 配置成 以下 兩 種 型 式 之 •-- : 當 集 中 式 用 戶 系 統 位 於接近 基地 台 時 5 降 低 進 入 信 號 強 度 9 以 及 當 集 中式用 戶單 元 在 較 遠 位 置 時 無 衰 減 地 使 進 入 信 號通過 〇 一一 -8- 旦 集 中 式 用 戶 系 統 設 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 496059 A7 B7 五、發明説明 ( 6 ) - 置 於 適 當 位 置 而 當 環 境 條 件 改 變 時 5 信 號 損 失 檢 測 系 統 訂 出 在 提 供 給 數 據 機 之 前 的 丨丨接 收 丨丨(Rx) 信 號 和 提 供 給 天 線 之 前 的 發 送 (Tx)信 號 的 信 號 損 失 量 〇 信 號 損 失 檢 測 系 統 包 括 : 一 位 於 數 據 機 介 面 系 統 内 之 檢 測 器 5 該 檢 測 器 用 以 接 收 白 天 線 介 面 系 統 經 同 軸 電 纜 發 送 的 振 盪 信 號 y 以 及 一 由 該 檢 測 器 控 制 之 衰 減 器 〇 在 信 號 損 失 檢 測 系 統 内 之 差 動 積 分 器 決 定 振 盪 信 號 和 參 考 值 間 之 差 異 5 所 以 Rx和 T X信號遭受之損失可保. 持 怪 定 或 被 正 常 化 〇 而 且 DC 電 力 1 數 據 機 介 面 系 統 經 同 轴 電 纜 發 送 至 天 線 介 面 系 統 以 使 得 天 線 介 面 系 統 容 易 安 裝 和 定 位 而 僅 需 考 慮 最 佳 接 收 情 況 而 不 否. 可 取 得 電 力 〇 藉 由 納 入 一 個 最 大 功 率 限 制 系 統 5 天 線 介 面 系 統 允 許 多 數 數 據 機 用 單 一 功 率 放 大 電 路 產 生 信 號 而 該 限 制 系 統 偵 測 何 時 已 產 生 之 信 號 超 過 發 送 功 率 放 大 器 能 力 , 並 且 發 送 警 告 信 號 至 數 據 機 介 面 系 統 以 作 為 回 應 使 得 數 據 機 介 面 系 統 可 通 知 集 中 式 用 戶 系‘ 统- 之: 其1 涂部分 〇 圖式簡述 當 結 合 諸 圖 式 本 發 明 之 特 徵 5 目 的 和 優 點 就 可 白 下 述 說 明 而 變 為 明 顯 5 其 中 相 同 參 考 符 號 所 指 者 皆 相 同 其 中 : 圖 1係 按照 ,本 •發 明 之 實 施 例 配 置 的 細 胞 式 電 話 系 統 圖 9 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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A7 -_____ B7 五、發明説明(^^7 """ 圖2係按照本發明所述實施例配置之集 系統之方塊圖; 圖3係按照本發明所述實施例配置之天 統和天線之方塊圖;和 圖4係按照本發明所述實施例配置之數 系統方塊圖。 較佳實施例之詳述 本文描述一種用以提供射頻介面於集 系統之方法和裝置。以下將描述本發明 向近接數位細胞式電話系統相關之部分 白此項技藝之人士而言,明顯的就是本 施於以下各種基於無線電無線通訊系統 單或夕數基地台進行數位或類比調制 用基於衛星之閘道器者。而且,當同軸 下列說明時,其他基於有線發送之媒體 以使用。在各種其他例子中,某些信號 減,以達或所要的分貝水準。吾人將可 此等信號之可變放大可用以提供相似結 在下列說明中,各種習知系統和介面以 提供。如此敘述方式在避免本發明之揭 澀不明。 圖1係按照本發明之實施例配置之細胞 統方塊圖。基地收發器台102發送和接收 信號使之與遠方通訊單元1〇〇和1丨2通訊 之實施例中,此等RF信號的調制是按照 -10 - 本紙張尺度適用巾®國家標準(CNS) A4規格(21GX297公爱) 中式用戶 線介面系 據機介面 中式用戶 與劃碼多 。對於熟 發明可實 中:使用 者,或使 電纜用於 明顯也可 被可變衰 瞭解的是 果。又, 方塊形式 示變得晦 式電話系 射頻(RF) 。在較佳 CDMA 擴 496059 A7 ________ B7 1、發明説明(8~) ' "" ~~^ 展頻譜技術,該技術說明於··美國專利第 4,901,3 07(簡稱為,307)號中,其發明名稱為,,使用 衛星或地面轉發器之擴展頻譜多向近接通訊系統 ’’;也在美國專利第5,1〇3,459(簡稱為,459)號中, 其發明名稱為'’在CDMA細胞式電話系統中用以產 生信號波形之系統和方法”,此專利讓與給 QUALCOMM™公司;以及在電訊工業協會 (Telec〇mmunicati〇n Industry Ass〇ciati〇n (地址: 200 1 Pennsylvania Avenue, Suite 800? Washington DC 20006)之規格書18_95(其名稱為,,用於雙模式 寬波帶擴展頻譜細胞系統之行動台_基地台相容標 準π)中。此外,基地收發器台i 〇2與基地台控制器 (BSC) 1〇4以下各種方式之一相連接:微波鏈接, 基於地面的有線連接,光纖電纜,或其上各種連 接方式之任一組合。BSC 1〇4經由行動交換中心 (MSC) 105與公用電話交換網路(psTN) 1〇6連接, 因此允许各種通訊對話或電話呼叫於基地收發器 台102,基地收發器台u〇,和其他基台收發器台 1 0 8之間傳送。 以與基地收發器台1〇2相同之方式,基地收發器 口 110與BSC 104連接,而且該基地收發器台11〇 經由上述’459和,3 07專利和規格書1^95調制的11卩 仏號與遠方通訊單元112和集中式用戶系統(css) 1 1 3通訊。在c s s i j 3内,用戶單元i i 6⑴到 116(5 0)轉合於css控制器丨14,該控制器與基地 -11 - 本紙張尺度適财國規格㈣χ挪公爱)-
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線 B7 五、發明説明(9 ) 收發器台1 1 0執行介面功处。 力旎。以與標準電話相同 方式,用戶單元116(1)列11以4^、|?]十 )到116(50)用來啟動和接收 電話呼叫,並且可植基认·炉淮括 +丄 丞於· 準線,在有些例中. 為脈波碼調制的電話機,或其他具有一微;器和 喇队的電話機。當CSS控制器i 14直接地耦合於用 戶單元1 1 6時,用於交拖咨却扶、 人蠛貝訊之替代万法被設計 成包括基於無線電波通訊之簡化形式。此外,除 了所示50個單元外,其他數量的用戶單元116也 可耦合於C S S控制器1 1 4。- 圖2係按照本發明實施例配置之圖丨中之〔s s控 制器1 14的方塊圖。天線介面系統27〇經天線25〇 發送和接收擴展頻譜所調制的RF信號使之往來於 圖1之基地收發器台1 1 〇。接收的信號經同軸電纜 25 1和數據機介面系統252,供給包括數據機262( 1 ) 到2 62( 1 6)的數據機組。發送的信號由數據機組 2 6 0產生,並&由數據機介面系統2 5 2和同轴電繞 251發送至天線介面系統27〇,其供給信號給天線 2 5 0。多工器系統2 6 6將用戶線2 5 6 ( 1 )到2 5 6 ( 5 0)镇 合至數據機組260之數據機262(1)到262(16)。控 制系_統2 5 4接收和提供資訊至數據機組2 6 〇,並且 使用儲存於記憶次系統253中之資訊來控制多工 器系統2 6 6。控制系統2 5 4和數據機2 6 2以及多工 器系統2 6 6之運作和配置係敘述於上述與本案同 時在申請中之申請案(名稱:”用於無線本地環路 之集中式用戶系統”)中。當使用1 6個數據機時, -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 496059
不同數!<數據機與本發明之運作是相符的。 圖3係按照本發明之實施例配置的天線介面系統 2 70灸万塊圖。雙工器3 02耦合於··低雜音放大器 3〇4之輸入、耦合器3〇5之輸出、天線25〇。雙工 器3 12耦合於低雜音放大器3〇4之輸出和可變=減 态3 13之輸出以及同軸電纜251。_發送功率放大器 3 06置於镇合器3〇5、和可變衰減器313之間。檢測 、”工由輕合器305摘合至發送功率放大器306 义輸出並輕合至差動積分器3 09之輸入,該積分 态有一施加於另一輸入之參考電壓。差動積分器 3 09 4輸出施加於可變衰減器313之控制輸入和至 低喪、振盟器3 1 6。電感器3 2 2連择低頻振簠器3工6 和電力分配系統3 00至同軸電纜251。經電容器 321,電阻器329和低通濾波器33〇,高頻振盪器 325可耦合於同軸電纜251。功率放大器3〇6和低 雜音放大器3 04可由一連串放大器和置於信號通 路内多個位置之濾波器電路形成;但為便於繪圖 起見’故只以單一的系統表示。 在運作時,由天線250接收之接收(Rx)信號會送 至雙_工器302,其引導載波信號至低雜音放大器 3 04 Λ低雜音放大器3〇4以某數量來放大相當微弱 之Rx載波信號至大於被數據機262之一所適當解 調之分貝水準範圍,其中該放大量至少是由同軸 電境251和其他中間電路所導入之最大預期信號 損失量一樣\。放大的Rx載波信號然後經雙工器 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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線 A7 -- ^^_____ B7 五、發日明(η )〜一~ ; : " 312和同軸電纜251發送至數據機介面系統252(請 見圖2)。經同軸電纜251自數據機介面系統發送之 送出•’或•’發送’’(Τ X)信號被雙工器引導至可變衰 減器3 1 3,其將該信號送至功率放大器3 〇6。於功 率放大器3 0 6輸出處產生之最終放大信號經由耦 合器305和雙工器302傳送至天線25 0,而該最終 放大信號自該天線發送至圖1之基地收發器台 1 1 0 〇 檢測器307接收來自耦合器3〇5之信號,而此信 大致上與功率放大器3〇6輸出處的Τχ載波信號成 正比’而且檢測器3 〇 7確認施加於差動積分器3 〇 9 <成比例的DC電壓。當偏好使用在檢測器3〇7之 輸入和輸出處之兩信號間之正比關係時,用以指 不功率放大器3 0 6所產生之功率的其他關係也可 加以使用,.這對熟習此項技藝人士而言是明顯 的差動積分器3 〇 9根據來自檢測器3 〇 7之D c電壓 入參考私壓間之差異來產生另一 D c電壓信號。如 果來自檢測器3 07之電壓小於參考電壓,自差動 積分器3 09來之第二DC電壓被置於第一水準,其 在較佳足實施例中為丨丨伏特,雖然任何其他電壓 杈準可谷易取代之。一旦來自檢測器3〇7之dc電 (超過炫參考電壓,來自差動積分器之電 i開始減y ,而其減少量與來自檢測器3 〇 7之D C 電壓與參考電壓間之差異成正比。一旦再一次使 用系統輸入和輸出間之正比關係,在此情形時, -14- A7 B7
使用差動積分器3 09比較好’但是對於能提供相 似結果的差動積分器3 09之輸入和輸出間之其他 關係則未必' 如此;這對熟習此項技藝人士而古, 將是明顯的。 藉由將來自雙工器3 12之發送信號衰減,可變衰 減器3 1 3就可回應此由差動積分器維持之電壓降 低、。此項衰減之增加是與由差動積分器3〇9所定 之電壓降低量成比例、。此外’當來自差動積分器 3 09之DC電壓低於11伏特時,低頻振盪器316開始 產生一低頻信號,此低頻信號經電感器322和同 軸電纜251發送至數據機介面系統252。此低頻信 號形成功率警告信號’而此警告信號由數據機介 面系統252和控制系統254使用,以執行更多功率 制功能、。各種執行此項反饋迴路之替代方法, 而不使用來自差動積分器3 09之DC電壓降以便增 加由可變衰減器3 1 3所導入之衰減量增加,對於 一習此項技藝之人士而言’將是明顯的。因此, 來自功率放大器306之輸出信號功率保持在預定 的最大值,可防止功率放大器產生之輸出功率水 準超_過此預定值。 高頻振盪器3 2 5恆定地產生一信號損失檢測信 號,其頻率接近用以載送各種電話呼叫和通訊對 話之Rx和Tx信號的頻率。在此較佳之實施例中, 此頻率應足夠接近Rx和Τχ信號以使頻率損失檢測 信號所遭受之信號損失相似於Rx和Tx信號在經由 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 496059 A7 ----- B7___ 五、發明説明(13 ) 同軸電纜251發送時所受之損失。然而,使用信 5虎抽失檢測信號之頻率不接近Τχ* Rx信號頻率也 符合本發明之運作。此外,此種信號損失檢測信 號之強度被嚴格地控制,以致經由同軸電纜傳送 所X ^損失量可被量出。信號損失檢測信號經由 低通滤波器330 ’電容器321和電阻器329傳送至 同轴電、境2 5 1 ’由此通過信號而至數據機介面系 統2 5 2 °電力分配系統3 0 0接收經由同軸電纜2 5 1 傳來之數據機介面系統252之dc電壓,並且分配 電力至組成天線介面系統27〇之其他系統,為便 於製圖起見’其連接未示出。 圖4係按照本發明實施例配置之數據機介面系統 2 5 2之方塊圖。來自圖3之天線介面系統2 7 0經放 大之Rx信號通過同軸電纜251經過電容器352而至 可變衰減器3 5 0。然後,來自衰減器3 5 〇之信號通 過韓合器355、衰減器354、雙工器3 5 6,而至低 雜音放大器3 5 8 °低雜音放大器3 5 8放大信號並將 之提供給分離器360,其可將放大的信號分為四 個信號’俾提供給四個數據機系統(未示出),每 一系..統各有四個數據機,此等數據機構成數據機 組2 6 0之十六個數據機。自組成圖2之數據機組 2 6 0之四個數據機系統之丁 χ信號由加法器加以組 合並通過將之放大的功率放大器364、耦合器 355、衷減器350。然後,最終之Τχ信號通過電容 器3 5 2和同軸電纜2 5 1至天線介面系統2 7 0。功率 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 發明説明 產生系統3 80經電感器3 82耦合至同軸電纜251。 ▼通濾波器3 6 6接收來自耦合器3 5 5之信號,此 仏號與衰減器3 5 0之輸出信號成比例,該濾波器 ’慮出大部份雜音和由圖3之高頻振盪器3 2 5產生之 不正常信號頻率。如此使來自高頻振盪器3 2 5之 ^號通過檢測器3 6 8,其產生一對應的DC電壓, 此電壓施加於差動積分器3 70之輸入。根據來自 檢》則器3 6 8之電壓和加於可變衰減器3 5 〇之另一輸 之參考電壓之差’差動積分器370產生一 DC電 ^ 來自差動積分器370之信號使可變衰減器350 降低來自天線介面系統270之載波信號之強度, 以使同軸電纜2 5 1所帶來之損失可被正常化,而 且該信號就可置於可容易地和正常地由數據機組 260之一數據機262解調之分貝範圍内。參考電壓 施加至差動積分器3 70,使得當同軸電纜2 5 1導致 之信號損失增加時,由可變衰減器3 5 0引入之衰 減就會被減少,藉此決定出信號往返於天線介面 卡片和數據機介面卡片之間時所導致信號損失 量。在較佳實施例中,信號損失量被設定成同轴 電纜25 1的預期最大損失量,而該電纜只以次佳 的配置及條件安放。如此允許施加於數據機之作 號強度保持恆定,而不管同軸電纜2 5 1長度之變 化和工作環境和溫度之變化。功率產生系統3 8〇 經同軸電纜2 5 1和電感器3 8 2提供直流電給天線介 面系統2 7 0。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
裝 訂
低頻信號經電感器377和電容器3 78發送後, 通濾波器372會允許由圖3之低頻振堡器316產生 之低頻信號.抵達檢測器374。當檢測器3 74接收此 低頻仏號’它會產生一功率警告信號加於圖2之 控制、系統254。根據有關圖i之集中式用戶系統離 圖1之基地收發器台之距離,UHF調整暫存器3% 會開啟或關閉衰減器3 54。如果,,集中式用戶系統 ,,(css)位於接近基地收發器台之處,則暫存器被 設定成開啟衰減器3 54,使得由雙工器3 5 6所接收 之k號強度降低。如果c S S位於距離基地收發器 台1 1 0相當遠的距離,UHF調整暫存器3 7 6被設定 成關閉衰減器3 5 4 ’使得施加於雙工器3 5 6之信號 強度不降低。如此集中式用戶系統就可獲得用以 接收和發送信號之增大的動態範圍,也因此增加 了其與基台收發器台110正常作用的距離範圍。 來自圖2之數據機組260和圖4之加法器3 62之發送 載波#號也經過衷減器354和350發送,該等衰減 器354和350有助於確保接收和發送載波信號之分 貝水準間之差異保持在預定的範圍内,而該範圍 在較佳之實施例中是由I S - 9 5規範所規定。然而, 可想像的是,如果想要的話,Tx載波信號也可繞 過(by pass)衰減器354。 藉由一種經過同軸電境而將天線搞合至集中式 用戶系統的收發器系統,一種具有改良的發送和 接收能力的集中式用戶系統就可實現。這是因為 -18- 國家標準(CMS) A4規格(210X297公釐) 496059 A7 B7 五、發明説明< 16 ) - 當 此 種 收 發 器 系 統 併 入 集 中 式 用 戶 系 統 時 5 天 線 就 可 置 於 一 遙 遠 位 置 而 在 此 位 置 5 用 於 通 訊 之 RF信 號 更 易 於 發 送 和 接 收 5 同 時 用 戶 單 元 可 接 近 用 戶 〇 這 種 白 行 調 整 信 號 損 失 之 控 制 能 力 , 使 得 利 用 同 軸 電 纜 連 接 天 線 至 集 中 式 用 戶 系 統 之 能 力 成 為 可 能 而 此 種 控 制 能 力 經 由 能 產 生 南 頻 信 號 的 天 線 介 面 系 統 所 提 供 的 該 高 頻 信 號 經 同 軸 電 纜 和 數 據 機 介 面 系 統 傳 送 的 〇 該 數 據 機 介 面 系 統 根 據 高 頻 信 號 所 遭 受 之 損 失 量 來 調 整 載 波 信 號 之 衰 減 量 〇 如 此 允 許 信 號 損 失 正 常 化 之 步 驟 實 施 於 : 各 種 電 纜 長 度 和 配 置 和 包 括 溫 度 等 之 各 種 環 境 條 件, 如 此 使 得 應 用 於 數 據 機 之 信 號 的 分 貝 水 準 在 所 要 的 範 圍 内 〇 將 天 線 放 置 於 最 佳 位 置 之 能 力 可 用 以 下 方 式 加 以 提 昇 利 用 同 軸 電 纜 白 數 據 機 介 面 系 統 傳 輸 電 力 至 天 線 介 面 系 統 藉 以 免 除 需 裝 設 該 收 發 器 系 統: 於接近’ 電源之需要 〇 -此 外 ,於 數 據 機 介 面 系 統 内 使 用 UHF 調 整 暫 存 器 會 增 加 離 基 地 台 之 距 離 範 圍 ; 在 此 範 圍 内 , 藉 由 允 許 數 據 機 介 面 系 統 配 置 成 可 進 行 額 外 的 信 號 衰 減— 就 可 使 用 習 知 的 標 準 數 位 數 據 機 〇 如 此 允 許 習 知 的 數 位 數 據 機 用 於 集 中 式 用 戶 系 統 内 5 藉 以 降 低 集 中 式 用 戶 系 統 之 開 發 和 實 施 費 用 〇 將 功 率 輸 出 檢 測 電 路 置 於 天 線 介 面 系 統 中 並 使 該 系 統 經 同 軸 電 纜 發 送 低 頻 信 號 給 數 據 機 系 統 就 可 提 供 功 率 控 制 和 限 制 功 能 於 收 發 器 系 統 内 〇 此 種 功 率 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 496059 A7 B7 五、發明説明(17 ) 之集中 而此等 以執行 人所要 和通訊 發器系 對於熟 列提供 來限制 控制和限制功能允許含有上述收發器系統 式用戶系統使用CDMA數位細胞數據機, 數據機如上所述必須大大地改變功率輸出 電話呼叫。CDMA數位細胞式數據機是吾 的,因為它提供了改良的頻帶寬度利用率 品質。 因此,用於與數位細胞數據機相連之收 統已予說明了。本發明之各種替代實施例 習此項技藝之人士而言,將是顯明的。上 之例示性實施例僅為了解說,而不應以之 本發明之範圍。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 496059 A B c D 六、申請專利範圍 . 1 . 一種無線電話收發器系統,包括: 一天線,用於接收射頻信號; 一天線介面系統,其耦合於該天線,以便處 理該射頻信號; 一同軸電纜,具有第一端和第二端,其中該 第一端耦合於該天線介面系統;以及 一數據機介面系統,耦合於該同軸電纜之第 二端,以便處理該等射頻信號。 2.如申請專利範圍第1項之無線電話收發器系 統,其中該天線介面系統包括: 一低雜音放大器,用於放大該等射頻信號, 而只引入最小之雜音。 3 .如申請專利範圍第2項之無線電話收發器系 統,其中該天線介面系統更包括: 一第一振盪產生電路,其耦合於該同軸電 纜,以便將第一振盪信號引入該同軸電纜。 4.如申請專利範圍第2項之無線電話收發器系 統,其中該天線介面系統更包括: 一功率放大器,其耦合於該天線,用於產生 送出之射頻信號; 一可變衰減器,其耦合於該功率放大器,以 便衰減該送出之射頻信號; 一功率輸出檢測電路,其用於控制該可變衰 減器,以及當該功率放大器產生一信號且其功 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 496059 A B c D 六、申請專利範圍 率水準大於預定水準時,用於產生一衰減信 號;以及 一第二振盪產生電路,用於產生第二振盪信 號以回應該衰減信號。 5. 如申請專利範圍第4項之無線電話收發器系 統’其中該數據機介面系統包括: 一第二可變衰減器,其耦合於該同軸電纜, 以便正常化經由該同軸電纜發送之該等射頻信 號所受之損失;和 一功率損失檢測電路,用於根據該第一振盪 信號來決定信號之損失量,以及調整該第二可 變衰減器以作為回應。 6. 如申請專利範圍第5項之無線電話收發器系 統,其中該數據機介面系統更包括: 一 D C電源,其耦合於該同軸電纜,以便傳送 D C電力至該天線介面系統。 7. 如申請專利範圍第6項之無線電話收發器系 統,其中該數據機介面系統尚包括一功率警告 感知器,其用於檢測該第二振盪信號和產生功 率警告信號以作為回應。 8 ·如申請專利範圍第7項之無線電話收發器系 統,其中該天線介面系統尚包括一電力分配電 路,用於經該同軸電纜自該數據機介面系統接 收該DC電力和分配該DC電力。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)496059 A B c D 申請專利範圍 9. 如申請專利範圍第2項之無線電話收發器系 統,其中該天線介面系統和該天線係設置於具 有改良之射頻接收能力和彼此相互靠近之位 置。 10. 如申請專利範圍第2項之無線電話收發器系 統,其中該數據機介面系統尚包括: 一第三可變衰減器,其接收該等射頻信號; 和 一調整暫存器,用於控制該第三可變衰減 器。 11. 一種無線電話收發器系統,包括: 用於接收和發送無線電波信號之裝置; 第一裝置,用於處理該等無線電波信號並使 該等信號處於可發送狀況; 一具有第一端和第二端之導電電纜,其中該 第一端耦合於該第一裝置以進行處理;和 第二裝置,用於處理該等無線電波信號並耦 合於該導電電纜之第二端,以便使該等無線電 波信號處於可發送狀況。 12. 如申請專利範圍第1 1項之無線電話收發器系 統,其中該用於處理的第一裝置包括: 放大裝置,用於放大該等無線電波信號而只 引入最小雜音。 13·如申請專利範圍第1 2項之無線電話收發器系 23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 496059 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 統,其中該用於處理的第一裝置更包括: 引入裝置,用於將該第一振盪信號引入該導 電電纜。 14如申請專利範圍第1 3項之無線電話收發器系 統,其中該用於處理之第一裝置更包括: 功率放大器裝置,耦合於該用於接收之裝 置,以便產生送出的射頻信號; 可變衰減器裝置,其耦合於該功率放大器裝 置,以便衰減該送出的射頻信號; 一功率輸出檢測裝置,其耦合於該可變衰減 器裝置,以便當該功率放大器裝置產生一信號 且該信號之功率水準大於預定水準時,產生一 衰減信號;以及 一第二振盪產生裝置,用於產生第二振盪信 號以回應該衰減信號。 15. 如申請專利範圍第1 4項之無線電話收發器系 統,其中用於處理的該第二裝置包括: 第二衰減器裝置,其耦合於該導電電纜,以 便正常化經該導電電纜發送之該等射頻信號所 受之損失;和 決定裝置,用根據該第一振盪信號來決定信 號損失量並調整該第二衰減器裝置以作為回 應。 16. 如申請專利範圍第1 5項之無線電話收發器系 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 496059 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 . 統,其中用於處理的該第二裝置更包括: 傳送裝置,用於傳送電力至耦合於該導電電 繞之該天線介面系統。 17. 如申請專利範圍第1 6項之無線電話收發器系 統,其中用於處理的該第二裝置更包括: 檢測裝置,用於檢測該第二振盪信號和產生 功率警告信號以作為回應。 18. 如申請專利範圍第1 7項-之無線電話收發器系 統,其中用於處理的該第一裝置更包括: 接收裝置,用於自該第二處理裝置經該導電 電纜接收該電力並分配該電力至該放大裝置和 該用於產生的裝置。 19. 如申請專利範圍第1 2項之無線電話收發器系 統,其中該接收裝置和該用於處理的第一裝置 皆裝設於具有改良的射頻信號接收能力和彼此 -相互靠近的位置。 20. 如申請專利範圍第1 9項之無線電話收發器系 統,其中用於處理的該第二裝置更包括: 一第三可變衰減裝置,其接收該射頻信號; 和 一儲存裝置,其用於控制該第三可變衰減裝 置。 21. —種用於接收射頻信號之方法,包括之步驟 為: -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 496059 8 8 8 8 A B c D 々、申請專利範圍 . • (a)使用天線接收該射頻信號; (b) 使用低雜音放大器來放大該射頻信號; (c) 經由一導電電纜來傳送該射頻信號和第 一振盪信號; (d) 決定由該同軸電纜所引入之信號損失 量;以及 (e) 根據該信號損失量來衰減該射頻信號。 22·如申請專利範圍第2 1項之方法,更包括以下步 驟· 使用功率放大器產生一輸出信號;以及 當該功率放大器產生一信號且該信號之功率 水準大於預定之水準時,產生一第二振盪信 號。 23.如申請專利範圍第22項之方法,其中步驟(d)包 括以下步驟: 在經該同軸電纜發送後,接收該第一振盪信 號;以及 根據該第一振盪信號被接收後之強度來決定 信號損失量。 24·如申請專利範圍第23項之方法,更包括以下步 驟: 自該數據機系統經該導電電纜來傳送電力至 該天線介面系統。 25·如申請專利範圍第22項之方法,更包括以下步 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 496059 8 8 8 8 A BCD 々、申請專利範圍 · 驟: . 儲存可指示所要的衰減量之資訊;以及 按照該儲存的資訊,以一固定的方式來衰減 該射頻信號。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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