TWI408907B - 操作於複數不同頻帶之發射裝置及相關的方法 - Google Patents

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    • H03L2207/12—Indirect frequency synthesis using a mixer in the phase-locked loop

Description

操作於複數不同頻帶之發射裝置及相關的方法
本發明係關於一種可操作於複數個不同頻帶之傳輸機制，尤指一種可操作於複數個不同頻帶之發射裝置及其相關的方法。
一般而言，習知可操作於複數頻帶的發射裝置係使用偏移鎖相迴路來減輕雜訊的干擾，以取代表面聲波濾波器的運作。然而，習知的偏移鎖相迴路內所包括的除頻器為了因應該發射裝置操作於不同頻帶的狀況，其所使用的除數係隨該發射裝置操作於不同頻帶而不同，但由於除數隨著不同頻帶而改變，習知發射裝置的整體電路設計難度也隨之提高，製造成本亦大幅地增加。舉例來說，當一除頻器所使用的除數隨著發射裝置操作於不同頻帶而改變時，其他相關的電路時亦需要能夠操作於不同的頻帶下；比方說，偏移鎖相迴路中的偏移混頻器、濾波器等等必需能夠操作於不同的頻帶下，如此整體的電路設計難度勢必會較高。此外，除頻器的除數改變亦會導致中頻頻率的變動，如此勢必需要增加多組的類比基頻電路來處理相關的訊號。
因此，為了解決習知技術之電路設計困難度及製造成本過高的問題，本發明之目的之一在於提供一種可操作於複數個不同頻帶之發射裝置及其相關方法‧且該發射裝置內的除頻器所使用之至少一除數或多個除數係為固定值，因此可解決上述的問題。
根據本發明之實施例，其係揭露一種操作於複數個不同頻帶的發射裝置，該發射裝置包含有一調變器、一中頻濾波器、一偏移鎖相迴路，其中調變器係用以根據一中頻頻率與至少一基頻訊號以產生一調變訊號，中頻濾波器係耦接於調變器並用以對該調變訊號進行中頻濾波以產生一中頻訊號，以及偏移鎖相迴路係耦接於中頻濾波器並包含複數個除頻器，偏移鎖相迴路係用以根據該中頻訊號產生具有一預定發射頻率之一發射訊號，其中該複數個除頻器的各除數係為定值。
根據本發明之實施例，其係揭露一種使用在可操作於複數個不同頻帶之發射裝置的方法。該方法包含有：根據一中頻頻率與至少一基頻訊號，產生一調變訊號；對該調變訊號進行中頻濾波以產生一中頻訊號；根據該中頻訊號進行一偏移鎖相迴路操作以產生具有一預定發射頻率之一發射訊號，其中該偏移鎖相迴路操作所包括之複數除頻操作的各除數係為定值。
再者，本發明之實施例的一優勢在於，發射裝置內之偏移鎖相迴路所包括之至少一或多個除頻器之用於除頻運算的除數係為固定值，因此，整體的電路設計困難度可大幅地降低，且製造成本亦大幅地下降。
請參照第1圖，第1圖是本發明第一實施例之發射裝置100的示意圖。發射裝置100係可操作於複數個不同頻帶(例如一第一頻帶與一第二頻帶)並包含有一除頻器105、一正交調變器(quadrature modulator)110、一中頻濾波器(intermediate frequency(IF)filter)115、一偏移鎖相迴路(offset phase locked loop,OPLL)120與除頻器125a、125b，其中第一頻帶例如是GSM頻帶，而第二頻帶例如是DCS頻帶，GSM頻帶係指符合一全球行動通訊系統(Global System for Mobile communication system,GSM)之規範的頻帶，而DCS頻帶係指符合一全數位式通訊系統(Digital Communication System,DCS)的頻帶。正交調變器110耦接至除頻器105與中頻濾波器115，並用以根據該中頻頻率fIF 與兩基頻訊號S1 、S2 產生一調變訊號Smod ，該中頻頻率fIF (在本實施例中係120MHz)係由除頻器105根據一除數P105 對具有一預定射頻頻率之射頻振盪訊號SRF 進行除頻所產生，其中除數P105 係相關於該複數個不同頻帶且為定值，而射頻振盪訊號SRF 係來自於接收端的一射頻振盪器RFVCO，而為因應發射裝置100操作於不同頻帶，該射頻振盪器RFVCO可產生一預定頻率範圍的訊號。中頻濾波器115係對該調變訊號Smod 進行中頻訊號的濾波以產生一中頻訊號SIF 。實質上，實現中頻濾波器115的方式可使用一低通濾波器來濾除高頻部分的諧波(harmonic)，並使其轉角頻率落於所產生之中頻訊號SIF 的頻率附近。偏移鎖相迴路120則包含一相位頻率偵測器(phase frequency detector,PFD)1205、一迴路濾波器1210、一可控制振盪器1215、除頻器1220與1225、一偏移混頻器(offset mixer)1230、一濾波器1235以及一除頻電路1240。其中該偏移鎖相迴路120係可產生類似對所通過之訊號進行帶通濾波的效果，因此可使中頻訊號SIF 之外的雜訊被濾除，所以發射裝置100本身不需要另外搭配或包含一表面聲波濾波器(SAW filter)。此外，相位頻率偵測器1205係對中頻訊號SIF 與回授訊號SFB 進行相位比較以產生一相位差訊號Sd ，而可控制振盪器1215係根據相位差訊號Sd 產生具有一預定發射頻率的發射訊號STX 。由於中頻訊號SIF 經由可控制振盪器1215的處理將會輸出/產生高頻的發射訊號STX (例如具有3.6GHz的高頻頻率)，所以，對於GSM頻帶與DCS頻帶來說，需分別搭配具有不同除數P125a 、P125b 的除頻器125a與125b來分別得到中心頻率為900MHz左右之頻帶的訊號以及中心頻率為1.8GHz左右之頻帶的訊號，其中除數P125a 係為定值4，而除數P125b 係為定值2。等效來說，除頻器1220與1225、偏移混波器1230、濾波器1235及除頻電路1240係組成一回授訊號產生電路，該回授訊號產生電路耦接於可控制振盪器1215與相位頻率偵測器1205，並用以於發射裝置100操作於複數個不同頻帶下選擇性地對發射訊號STX 進行除頻以產生回授訊號SFB 。
具體來說，除頻器1220係耦接於可控制振盪器1215的輸出端，根據除數P1220 (在本實施例係設計為2)對發射訊號STX 進行除頻以產生一除頻後發射訊號STX ’，而除頻器1225係根據除數P1225 (在本實施例係設計為2)對具有該預定射頻接收頻率的射頻振盪訊號SRF 進行除頻以產生一除頻後射頻振盪訊號SRF ’，而偏移混頻器1230係對除頻後發射訊號STX ’與該除頻後接收訊號SRF ’進行混頻以產生一混頻訊號Smix 。偏移鎖相迴路120內之除頻器1220與1225的除數P1220 、P1225 係相關於該複數個不同頻帶且其值皆設計為定值2，且上述的除數P125a 、P125b 、P1220 、P1225 也皆為固定值，因此，整體的電路設計將較易於實現，製造成本也較低。另外，濾波器1235(係以低通濾波器實現之)係對偏移混頻器1230所輸出之混頻訊號Smix 進行濾波，以將混頻後的高頻諧波雜訊濾除來產生一濾波後混頻訊號Smix ’，而濾波器1235之頻率響應的轉角頻率係取決於偏移混頻器1230所輸出之混頻訊號Smix 的頻率。之後，除頻電路1240再根據發射裝置100所操作的複數個不同頻帶選擇性地對濾波後的混頻訊號Smix ’進行除頻以產生回授訊號SFB 。更詳細地說，所謂選擇性地進行除頻係指，當發射裝置100操作於第一頻帶(即GSM頻帶)時，除頻電路1240係根據一除數(在本實施例中該除數係為2)來對上述的濾波後混頻訊號Smix ’進行除頻以得到除頻後的混頻訊號Sdiv 來作為回授訊號SFB ，並將回授訊號SFB 輸出至相位頻率偵測器1205；而當發射裝置100操作於第二頻帶(即DCS頻帶)時，除頻電路1240係直接輸出訊號Smix ’來作為該回授訊號SFB ，並輸出至相位頻率偵測器1205，而不針對上述的濾波後混頻訊號Smix ’進行除頻。由於除頻電路1240之前的濾波器1235係用以將混頻後的高頻諧波雜訊濾除，所以，等效上亦可視為除頻電路1240係選擇性地對混頻訊號Smix 進行除頻來產生回授訊號SFB ，又或者，濾波器1235係為一非必要(optional)的元件，換言之，在另一實施例中可不包含濾波器1235，而除頻電路1240係直接對混頻訊號Smix 進行選擇性的除頻來產生回授訊號SFB 。實作上，本實施例的除頻電路1240包括有第一訊號路徑P1 、第二訊號路徑P2 與一開關元件SW1 。第一訊號路徑P1 如第1圖所示係具有一除頻器12405，除頻器12405係使用除數P12405 (在本實施例中除數P12405 係為2)對濾波後的混頻訊號Smix ’進行除頻來產生該除頻後的混頻訊號Sdiv 。而第二訊號路徑P2 則係直接將該濾波後的混頻訊號Smix ’傳送至開關元件SW1 ，開關元件SW1 則耦接於第一、第二訊號路徑P1 、P2 ，用以根據發射裝置100所操作的不同的頻帶，選擇第一、第二訊號路徑P1 、P2 所輸出之訊號的其中之一作為開關元件SW1的輸出訊號(即該回授訊號SFB )。舉例來說，當發射裝置100操作於GSM頻帶時，開關元件SW1 係於GSM頻帶下耦接第一訊號路徑P1 至相位頻率偵測器1205，以輸出該除頻後混頻訊號Sdiv 作為回授訊號SFB ；而當發射裝置100操作於DCS頻帶下，開關元件SW1 係耦接第二訊號路徑P2 至相位頻率偵測器1205，以輸出濾波後之該混頻訊號Smix ’作為回授訊號SFB 。
藉由上述除頻電路1240的設計，以發射裝置100操作於DCS頻帶的例子來說，除頻器1220所輸出的訊號具有1.8GHz的頻率(倘若發射訊號具有3.6GHz的頻率)，此時接收端的射頻振盪器RFVCO係產生具有頻率為3840MHz(3.6GHz+240MHz)或是3360MHz(3.6GHz-240MHz)的訊號，因此，除頻器1225係對具有頻率為3840MHz或是3360MHz的訊號進行除數P1225 (2)的除頻運算，而產生具有頻率為1920MHz或是1680MHz的訊號。接著，偏移混波器1230對上述除頻器1220的輸出訊號(其頻率為1800MHz)與除頻器1225的輸出訊號進行混頻，將會產生具有頻率為120MHz的混頻訊號Smix 。而當操作於DCS頻帶時，濾波器1235之頻率響應的轉角頻率係120MHz，並用以濾除混頻訊號Smix 的高頻雜訊部分。除頻電路1240則使第二訊號路徑P2 與相位頻率偵測器1205耦接，以輸出濾波後之該混頻訊號Smix ’作為回授訊號SFB 。由於當操作於DCS頻帶時，回授訊號SFB 的頻率係為120MHz，因此，中頻濾波器115之頻率響應的轉角頻率係位於120MHz。
另外，當發射裝置100操作於GSM頻帶時，為使中頻濾波器115之頻率響應的轉角頻率仍位於120MHz，以減少中頻濾波器115的電路設計複雜度，接收端的射頻振盪器RFVCO係改成產生具有頻率為4080MHz(3.6GHz+480MHz)或是3120MHz(3.6GHz-480MHz)的訊號，因此，除頻器1225係對具有頻率為4080MHz或3120MHz的訊號進行除數P1225 (2)的除頻運算，而產生具有頻率為2040MHz或1560MHz的訊號。接著，偏移混波器1230對上述除頻器1220的輸出訊號(其頻率為1800MHz)與除頻器1225的輸出訊號進行混頻，因此，混頻訊號Smix 此時的頻率係為240MHz，而濾波器1235之頻率響應的轉角頻率係位於240MHz以濾除混頻訊號Smix 的高頻雜訊部分，除頻電路1240則使第一訊號路徑P1 與相位頻率偵測器1205耦接。因此，回授訊號SFB 將會是除頻器12405對濾波後之該混頻訊號進行除頻(除數係為定值2)後所得到的訊號(具有頻率為120MHz)。由於對於相位頻率偵測器1205來說，無論發射裝置100操作於DCS頻帶或GSM頻帶，其所接收之中頻濾波器115的輸出訊號與除頻電路1240的輸出訊號皆具有頻率120MHz，所以相位頻率偵測器1205將可正常操作，且中頻濾波器115的設計實質上係不隨發射裝置100操作於GSM頻帶或DCS頻帶而變。
值得注意的是，本實施例中之除數P1220 、P1225 的值係與除數P125b 相同(皆為2)。當操作於GSM頻帶時，由於偏移鎖相迴路120的整體回授路徑係對可控制振盪器1215所產生的高頻發射訊號STX 進行兩次除頻(除數皆為2)，則最後除頻器125a所產生之GSM頻帶的訊號，其頻率範圍與頻帶寬度皆符合GSM頻帶的規範，因此，發射裝置100可正常地操作於GSM頻帶而不會產生任何問題。此外，當操作在GSM頻帶時，前述接收端之射頻振盪器所產生之訊號的頻率是4080MHz或3120MHz，而可控制振盪器1215所產生之訊號的頻率是3600MHz，亦即，第一實施例的電路設計可更進一步地分隔開接收端之該射頻振盪器RFVCO與可控制振盪器1215分別產生的頻率訊號，以避免頻率間的相互干擾。另外，無論發射裝置100係操作於GSM頻帶或DCS頻帶，除頻器105的除數亦係為定值。
此外，在其他實施例中，除頻電路1240中之開關元件SW1 的位置亦可改成置放於濾波器1235與第一、第二訊號路徑P1 、P2 之間，亦即利用開關元件SW1 來決定將濾波後之混頻訊號傳輸至第一訊號路徑P1 或第二訊號路徑P2 。此種實施變化亦可達成對混頻訊號Smix 進行選擇性除頻處理的目的，因此亦屬於本發明的範疇。再者，在其他實施例中，亦可使用其他形式的調變器來取代正交調變器110的運作，換言之，本發明並不限於只能使用正交調變器來實作；此外，隨著所使用之調變器的不同，本發明亦可只參考中頻頻率fIF 與一基頻訊號(S1 或S2 )來進行訊號調變，亦即，本發明係根據中頻頻率fIF 與至少一基頻訊號產生調變訊號Smod 。
請參照第2圖，第2圖是本發明第二實施例之發射裝置200的示意圖。發射裝置200包含有數位前端電路203、除頻器205、正交調變器210、中頻濾波器215、偏移鎖相迴路220與除頻器125a、125b，其中數位前端電路203係接收至少一基頻訊號(本實施例中係接收兩基頻訊號S1 、S2 ，然因其他實施例中可使用不同調變器來取代正交調變器210，故因應所使用的調變器類型而可接收一基頻訊號或多個基頻訊號)，並根據發射裝置200所操作之該複數個不同頻帶來選擇性地調整基頻訊號S1 、S2 的頻譜大小，其詳細操作描述於後。除頻器205、正交調變器210與除頻器125a、125b的操作與功能係類似於第1圖所示之第一實施例的相對應元件，在此不另贅述；需注意的是，中頻濾波器215之頻率響應的轉角頻率在本實施例中係設計為60MHz，而非如第1圖所示之中頻濾波器115的轉角頻率(亦即120MHz)；換言之，此時中頻訊號SIF 的頻率係60MHz。偏移鎖相迴路220包括有相位頻率偵測器2205、迴路濾波器2210、可控制振盪器2215、除頻器2220與2225、偏移混頻器2230與濾波器2235，其中相位頻率偵測器2205、迴路濾波器2210、可控制振盪器2215、偏移混頻器2230與濾波器2235的操作與功能係類似於前述第1圖所示之實施例中的相對應元件，在此則不另贅述。
此外，第二實施例與第一實施例的差別在於，除頻器2220與2225的除數係係相關於該複數個不同頻帶且為定值4(對應於GSM頻帶所需要的除數)，並非是定值2(對應於DCS頻帶所需要的除數)，接收端之射頻振盪器RFVCO係固定產生頻率為3840MHz(3.6GHz+240MHz)或是3360MHz(3.6GHz-240MHz)的訊號，因此，除頻器2225所產生之訊號的頻率將是960MHz或840MHz，再加上除頻器2220對高頻發射訊號(頻率為3.6GHz)進行除頻(除數係為4)後將產生頻率為900MHz的訊號除頻後發射訊號STX ’(落於GSM頻帶)。如此，偏移混頻器2230將輸出頻率為60MHz的混頻訊號Smix2 ，該混頻訊號Smix2 在經由濾波器2235的低頻濾波後將輸出一回授訊號SFB2 至相位頻率偵測器2205。因此，對於發射裝置操作於GSM頻帶，由於偏移鎖相迴路220的迴路路徑係對高頻發射訊號進行除數為4(固定值)的除頻，所以，除頻器125a所輸出之訊號的頻率與頻帶寬度皆符合GSM通訊系統的規範。因此，當發射裝置200操作於GSM頻帶時，數位前端電路203維持基頻訊號S1 、S2 的訊號頻譜大小不變，亦即，並未調整基頻訊號S1 、S2 的訊號頻譜大小。然而，當發射裝置200操作於DCS頻帶時，為了使除頻器125b所輸出之訊號的頻率與頻帶寬度符合DCS通訊系統的規範，數位前端電路203會調整基頻訊號S1 、S2 的訊號頻譜大小，以將基頻訊號S1 、S2 的訊號頻譜大小預先縮小一半，使得最後除頻器125b之輸出訊號的訊號頻譜能夠符合DCS通訊系統的規範以避免訊號發生失真。此種設計的優點在於，電路設計相對簡單明瞭，以及接收端之射頻振盪器RFVCO不需另外產生額外頻率範圍外的訊號，亦即，不需另外增加射頻振盪器RFVCO的可調範圍(tuning range)。數位前端電路203縮小基頻訊號(S1 或S2 )之頻譜大小的方式是藉由調整其調變參數(modulating index)，例如，以GMSK調變來說，可將其調變參數由原先的數值(0.5)調整為0.25，其中調變參數為0.5係表示每一資料間隔(data interval)的最大相位變化量是，而調變參數為0.25係表示每一資料間隔的最大相位變化量是；然此並非本發明的限制，其他調變方式或是不同調變參數之數值調整亦落入本發明的範疇。
此外，在另一實施例中，亦可改成利用類比式電路設計來預先縮小訊號的頻譜。請參照第3圖，第3圖是本發明第三實施例之發射裝置300的示意圖。發射裝置300包含有除頻器305、除頻電路307、正交調變器310、中頻濾波器315、除頻電路317、偏移鎖相迴路320與除頻器125a、125b。其中，除頻器305係根據除數P305 對具有一預定射頻接收頻率的射頻振盪訊號SRF 進行除頻以產生一除頻後射頻訊號SRF ”，除數P305 在本實施例中係設定為32。除頻電路307係根據發射裝置300所操作之該複數個不同頻帶，選擇性地對該除頻後射頻訊號SRF ”進行除頻來產生一中頻頻率fIF 。正交調變器310係耦接於除頻電路307並根據中頻頻率fIF 與基頻訊號S1 、S2 以產生一調變訊號Smod 。中頻濾波器315則耦接於正交調變器310並用以對調變訊號Smod 進行中頻濾波以產生一中頻訊號SIF (第一中頻訊號)。除頻電路317則耦接於中頻濾波器315並用以根據發射裝置300所操作之該複數個不同頻帶選擇性地對中頻訊號SIF 進行除頻以產生一處理後的中頻訊號SIF ’(第二中頻訊號)。而偏移鎖相迴路320係耦接於除頻電路317並用以根據該處理後的中頻訊號SIF ’產生具有一預定發射頻率之一發射訊號STX 。此外，除頻器125a、125b的操作與功能係相同於第1圖所示之相對應的元件，在此不另贅述。
詳細而言，除頻電路307包含有一訊號路徑P3 、訊號路徑P4 與開關元件SW2 ，該第一、第二訊號路徑皆耦接於除頻器305與開關元件SW1之間，訊號路徑P3 具有一除頻器3071(如第3圖所示)，該除頻器3071係根據除數P3071 來對該除頻後之射頻訊號SRF ”進行除頻以產生訊號Sdiv1 ，除數P3071 在本實施例中係設計為2，而訊號路徑P4 則直接傳輸該除頻後之射頻訊號SRF ”至後端的開關元件SW2 。此外，除頻電路317係具有訊號路徑P5 、訊號路徑P6 與開關元件SW3 ，其中訊號路徑P5 、P6 係耦接於中頻濾波器315與偏移鎖相迴路320的相位頻率偵測器3205之間，且該訊號路徑P6 係具有除頻器3171，該除頻器3171係根據除數P3171 來對中頻訊號SIF 進行除頻以產生一訊號Sdiv2 ，除數P3171 在本實施例中係係相關於該複數個不同頻帶且設計為定值2，而該訊號路徑P5 則直接將中頻訊號SIF 傳輸至後端的開關元件SW3 。偏移鎖相迴路320則包括有相位頻率偵測器3205、迴路濾波器3210、可控制振盪器3215、除頻器3220與3225、偏移混頻器3230與濾波器3235，其中偏移鎖相迴路320內的電路元件之操作與功能係類似於前述第2圖所示之偏移鎖相迴路220內的相對應電路元件，在此不另贅述。
當發射裝置300操作於一第一頻帶(例如GSM頻帶)時，該開關元件SW2 係耦接除頻電路307的訊號路徑P3 至正交調變器310，以使訊號Sdiv1 的頻率作為中頻頻率fIF ，而開關元件SW3 則耦接除頻電路317的訊號路徑P5 至相位頻率偵測器3205，直接輸出中頻訊號SIF 作為訊號SIF ’，並將訊號SIF ’傳送至相位頻率偵測器3205。反之，當發射裝置300操作於一第二頻帶(例如DCS頻帶)時，開關元件SW2 係耦接除頻電路307之訊號路徑P4 至正交調變器310，以使除頻器305所產生的除頻後之射頻訊號SRF ”的頻率將直接作為中頻頻率fIF ，而開關元件SW3 則耦接除頻電路317之訊號路徑P6 至相位頻率偵測器3205，以便將訊號路徑P6 上之除頻器3171對中頻訊號SIF 進行除頻後的結果作為訊號SIF ’，並將訊號SIF ’傳送至相位頻率偵測器3205。換言之，本發明之第三實施例係在正交調變器310的中頻載波來源端與輸出端增加選擇性的除頻元件，以根據發射裝置300所操作的不同頻帶來對頻率訊號進行選擇性的除頻。
因此，當操作於GSM頻帶時，若接收端之射頻振盪器RFVCO所產生的射頻振盪訊號SRF 具有3840MHz的頻率，則除頻器305與除頻電路307的運作將對該射頻振盪訊號SRF 進行參數為64的除頻，故所產生的訊號Sdiv1 之頻率係為60MHz。換言之，中頻頻率fIF 係為60MHz，而中頻濾波器315之頻率響應的轉角頻率係位在60MHz以用以濾除其他高頻的雜訊成分來產生中頻訊號SIF ，而因為此時開關元件SW3 係使除頻電路317的訊號路徑P5 耦接於中頻濾波器315與相位頻率偵測器3205之間。所以，該訊號路徑P5 會直接將中頻訊號SIF 傳輸至相位頻率偵測器3205，而不會另外對中頻訊號SIF 執行任一除頻運算。反之，當操作於DCS頻帶時，若接收端之射頻振盪器RFVCO所產生的射頻振盪訊號SRF 具有3840MHz的頻率，則除頻器305的運作將對該射頻振盪訊號SRF 進行參數為32的除頻，而除頻電路307則不對該射頻振盪訊號進行任一的除頻運算，故最後除頻電路307所輸出的訊號之頻率係為120MHz。換言之，中頻頻率fIF 係為120MHz，而中頻濾波器315之頻率響應的轉角頻率係位在120MHz以用以濾除其他高頻的雜訊成分來產生中頻訊號SIF ，而因為此時開關元件SW2係使除頻電路317的訊號路徑P6 耦接於中頻濾波器315與相位頻率偵測器3205之間。所以， 該訊號路徑P6 上的除頻器3171會對中頻訊號SIF 進行除數為P3171 的除頻，其中除數P3171 中本實施例中係設計為2，所以除頻電路317最後所輸出之訊號的頻率仍為60MHz，故無論在操作於GSM頻帶或DCS頻帶，本實施例中的相位頻率偵測器3205只需單純地處理某一頻率(亦即60MHz)的訊號，且其內含之除頻器3220與3225的除數亦係為固定值(在本實施例中係設計為4)，因此，相對來說，偏移鎖相迴路320的電路設計係較簡單而更易於實現。此外，除頻器305、3071與3171的除數亦係設計為固定值，所以，整體的電路設計也相對較容易實現。
需注意的是，以上所有實施例之除頻器的除數數值及中頻訊號的頻率係只用於解釋本發明之操作精神，而非本發明的限制，其他除數數值或頻率範圍所延伸出的實施變化亦適用於本發明。此外，上述實施例所提及的各頻率值亦只是本發明的應用方式之一，而非本發明的限制，換言之，其他頻率值的應用亦為本發明的範疇。
最後，請參照第4~6圖，為使讀者輕易了解本發明之實施例的運作流程，於第4~6圖中係分別繪示第1~3圖所示之實施例中發射裝置的操作流程；倘若大體上可達到相同的結果，並不需要一定照第4~6圖所示之流程中的步驟順序來進行，且第4~6圖所示之步驟不一定要連續進行，亦即其他步驟亦可插入其中；第4圖的詳細步驟說明則描述於下： 步驟400：根據中頻頻率fIF 及基頻訊號S1 、S2 的至少其一來產生調變訊號Smod ；步驟405：對調變訊號Smod 進行中頻濾波以產生中頻訊號SIF ；步驟410：對中頻訊號SIF 與回授訊號SFB 進行相位比較以產生相位差訊號Sd ；步驟415：根據相位差訊號Sd 產生具有預定發射頻率的發射訊號STX ；步驟420：根據一第一除數對該發射訊號STX 進行除頻以產生一除頻後發射訊號STX ’；步驟425：根據一第二除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號SRF 進行除頻以產生一除頻後射頻振盪訊號SRF ’；步驟430：對該除頻後發射訊號STX ’與該除頻後接收訊號SRF ’進行混頻以產生一混頻訊號Smix ；以及步驟435：根據所操作的不同頻帶來對混頻訊號Smix ’進行選擇性的除頻以產生回授訊號SFB 。
第5圖的詳細步驟說明係描述於下：步驟500：根據所操作之不同頻帶的狀況’選擇性地調整基頻訊號S1 、S2 的頻譜大小；步驟505：根據一中頻頻率fIF 與基頻訊號S1 、S2 以產生一調變訊號Smod ；步驟510：對調變訊號Smod 進行中頻濾波以產生一中頻訊號SIF ；以及步驟515：執行一偏移鎖相迴路操作以根據中頻訊號SIF 產生具有一預定發射頻率之一發射訊號STX ，其中該偏移鎖相迴路操作所包括之至少一除頻操作的除數係為定值。
第6圖的詳細步驟說明係描述於下：步驟600：根據第一除數對具有預定射頻接收頻率的射頻振盪訊號SRF 進行除頻以產生第一除頻後射頻訊號SRF ”；步驟605：根據所操作之不同頻帶的狀況，選擇性地對除頻後射頻訊號SRF ”進行除頻來產生中頻頻率fIF ；步驟610：根據中頻頻率fIF 與基頻訊號S1 、S2 來產生調變訊號Smod ；步驟615：對調變訊號Smod 進行中頻濾波以產生中頻訊號SIF ；步驟620：根據所操作之不同頻帶的狀況，選擇性對中頻訊號SIF 進行除頻以產生處理後的中頻訊號SIF ’；以及步驟625：根據處理後的中頻訊號SIF ’產生具有預定發射頻率的發射訊號STX 。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、200、300‧‧‧發射裝置
105、125a、125b、205、305、1220、1225、3071、3171、12405‧‧‧除頻器
110、210、310‧‧‧正交調變器
115、215、315‧‧‧中頻濾波器
120、220、320‧‧‧偏移鎖相迴路
203‧‧‧數位前端電路
1205、2205、3205‧‧‧相位頻率偵測器
1210、2210、3210‧‧‧迴路濾波器
1215、2215、3215‧‧‧可控制振盪器
1230、2230、3230‧‧‧偏移混頻器
1235、2235、3235‧‧‧濾波器
307、317、1240‧‧‧除頻電路
第1圖是本發明第一實施例之發射裝置的電路架構示意圖。
第2圖是本發明第二實施例之發射裝置的電路架構示意圖。
第3圖是本發明第三實施例之發射裝置的電路架構示意圖。
第4圖是第1圖所示之發射裝置的操作流程圖。
第5圖是第2圖所示之發射裝置的操作流程圖。
第6圖是第3圖所示之發射裝置的操作流程圖。
100．．．發射裝置
105、125a、125b、1220、1225、12405．．．除頻器
110．．．正交調變器
115．．．中頻濾波器
120．．．偏移鎖相迴路
1205．．．相位頻率偵測器
1210．．．迴路濾波器
1215．．．可控制振盪器
1230．．．偏移混頻器
1235．．．濾波器
1240．．．除頻電路

Claims (39)

  1. 一種操作於複數個不同頻帶之發射裝置，包含有：一調變器，用以根據一中頻頻率與至少一基頻訊號產生一調變訊號；一中頻濾波器，耦接於該調變器，用以對該調變訊號進行中頻濾波以產生一中頻訊號(intermediate frequency(IF)signal)；以及一偏移鎖相迴路，耦接於該中頻濾波器，包含複數個除頻器，用以根據該中頻訊號產生具有一預定發射頻率之一發射訊號，其中該複數個除頻器的各除數係為定值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發射裝置，其中該複數個不同頻帶包含一第一頻帶與一第二頻帶，該第一頻帶係符合一全球行動通訊系統(Global System for Mobile communication system,GSM)之規範的頻帶，以及該第二頻帶係符合一全數位式通訊系統(Digital Communication System,DCS)的頻帶。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發射裝置，其中該偏移鎖相迴路包含有：一相位頻率偵測器，用以對該中頻訊號與一回授訊號進行相位比較以產生一相位差訊號；一可控制振盪器，耦接於該相位頻率偵測器，用以根據該相 位差訊號產生具有一預定發射頻率之一發射訊號；以及一回授訊號產生電路，耦接於該可控制振盪器與該相位頻率偵測器，用以於該複數個不同頻帶下選擇性地對該發射訊號進行除頻以產生該回授訊號至該相位頻率偵測器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發射裝置，其中該回授訊號產生電路包含有：該複數個除頻器，包含一第一除頻器，耦接於該可控制振盪器之一輸出端，用以根據一第一除數對該發射訊號進行除頻以產生一除頻後發射訊號；以及一第二除頻器，用以根據一第二除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號進行除頻以產生一除頻後射頻振盪訊號；一偏移混頻器(offset mixer)，耦接於該第一、第二除頻器，用以對該除頻後發射訊號與該除頻後接收訊號進行混頻以產生一混頻訊號；以及一除頻電路，耦接於該偏移混頻器與該相位頻率偵測器，於該複數個不同頻帶下選擇性地對該混頻訊號進行除頻以產生該回授訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發射裝置，其中該第一除數係等於該第二除數。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之發射裝置，其中該第一除頻器之該 第一除數和該第二除頻器之該第二除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發射裝置，另包含有：一第三除頻器，耦接於該射頻振盪訊號與該調變器，根據一第三除數對該射頻振盪訊號進行除頻以產生該中頻頻率，其中第三除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之發射裝置，其中該除頻電路包含有：一第一訊號路徑，具有一除頻器，該除頻器使用一第三除數對該混頻訊號進行除頻以產生一除頻後混頻訊號；一第二訊號路徑，用以傳輸該混頻訊號；以及一開關元件，耦接於該第一、第二訊號路徑，用以於一第一頻帶下耦接該第一訊號路徑至該相位頻率偵測器以輸出該除頻後混頻訊號作為該回授訊號，及於一第二頻帶下耦接該第二訊號路徑至該相位頻率偵測器以輸出該混頻訊號作為該回授訊號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發射裝置，另包含有：一前端電路，耦接於該調變器之前，用以接收至少一基頻訊號，並根據該複數個不同頻帶，選擇性調整該至少一基頻訊號之頻譜大小。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發射裝置，其中該偏移鎖相迴路包含有：一相位頻率偵測器，用以對該中頻訊號與一回授訊號進行相位比較以產生一相位差訊號；一可控制振盪器，耦接於該相位頻率偵測器，用以根據該相位差訊號產生具有一預定發射頻率之一發射訊號；該複數個除頻器，包含一第一除頻器，耦接於該可控制振盪器之一輸出端，用以根據一第一除數對該發射訊號進行除頻以產生一除頻後發射訊號；以及一第二除頻器，用以根據一第二除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號進行除頻以產生一除頻後射頻振盪訊號；一偏移混頻器，耦接於該複數個除頻器，用以對該除頻後發射訊號與該除頻後接收訊號進行混頻以產生一混頻訊號；以及一濾波器，耦接於該偏移混頻器，用以對該混頻訊號進行濾波以產生一濾波後混頻訊號以作為該回授訊號；以及其中，該第一除數係等於該第二除數，以及該第一、第二除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之發射裝置，另包含有：一第三除頻器，耦接於該射頻振盪訊號與該調變器，用以根據一第三除數對該射頻振盪訊號進行除頻以產生該中頻頻率，其中第三除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之發射裝置，其中該複數個不同頻帶包含一第一頻帶與一第二頻帶，且該除頻後發射訊號的頻率係落於該第一頻帶；以及，該前端電路於該第一頻帶下維持該至少一基頻訊號之頻譜大小不變，及於該第二頻帶下調整該至少一基頻訊號之頻譜大小。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之發射裝置，其中該複數個不同頻帶包含一第一頻帶與一第二頻帶，該第一頻帶係符合一全球行動通訊系統之規範的頻帶，以及該第二頻帶係符合一全數位式通訊系統的頻帶。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之發射裝置，其中該前端電路係根據該複數個不同頻帶，選擇性調整一調變參數(modulation index)，以調整該至少一基頻訊號之頻譜大小。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之發射裝置，另包含有：一第一除頻器，用以根據一第一除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號進行除頻以產生一第一除頻後射頻訊號；一第一除頻電路，耦接於該第一除頻器與該調變器之間，用以根據該複數個不同頻帶，選擇性地對該第一除頻後射頻訊號進行除頻以產生一中頻頻率； 一第二除頻電路，耦接於該中頻濾波器與該偏移鎖相迴路之間，用以根據該複數個不同頻帶選擇性地進行除頻；其中該中頻濾波器係對該調變訊號進行中頻濾波以產生一第一中頻訊號，該第二除頻電路接著根據該複數個不同頻帶，選擇性地對該第一中頻訊號進行除頻以產生一第二中頻訊號，以及該偏移鎖相迴路接著根據該第二中頻訊號產生該發射訊號。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之發射裝置，其中該複數個不同頻帶包含一第一頻帶與一第二頻帶，該第一頻帶係符合一全球行動通訊系統之規範的頻帶，以及該第二頻帶係符合一全數位式通訊系統的頻帶。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之發射裝置，其中該第一除頻電路包含有：一第一訊號路徑，耦接於該第一除頻器，該第一訊號路徑具有一第二除頻器，該第二除頻器根據一第二除數對該第一除頻後射頻訊號進行除頻以產生一第一訊號；一第二訊號路徑，耦接於該第一除頻器，用以傳輸該第一除頻後射頻訊號；以及一開關元件，耦接於該第一、第二訊號路徑，用以於一第一頻帶下耦接該第一訊號路徑至該調變器，以使該第一訊號之頻率作為該中頻頻率，及於一第二頻帶下耦接該第二訊號路徑至該調變器，以使該第一除頻後射頻訊號之頻率作為 該中頻頻率。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之發射裝置，其中該第一除頻器之該除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之發射裝置，其中該第二除頻電路包含有：一第一訊號路徑，耦接於該中頻濾波器，用以傳輸該第一中頻訊號；一第二訊號路徑，耦接於該中頻濾波器，該第二訊號路徑具有一第二除頻器，該第二除頻器根據一第二除數對該第一中頻訊號進行除頻以產生一第一訊號；以及一開關元件，耦接於該第一、第二訊號路徑，用以於一第一頻帶下耦接該第一訊號路徑至該偏移鎖相迴路以輸出該第一中頻訊號作為該第二中頻訊號，及於一第二頻帶下耦接該第二訊號路徑至該偏移鎖相迴路以輸出該第一訊號作為該第二中頻訊號。
  20. 一種使用於可操作於複數不同頻帶之一發射裝置的偏移鎖相迴路，包含有：一相位頻率偵測器，用以對一中頻訊號與一回授訊號進行相位比較以產生一相位差訊號；一可控制振盪器，耦接於該相位頻率偵測器，用以根據該相 位差訊號產生具有一預定發射頻率之一發射訊號；一第一除頻器，耦接於該可控制振盪器之一輸出端，用以根據一第一除數對該發射訊號進行除頻以產生一除頻後發射訊號；一第二除頻器，用以根據一第二除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號進行除頻以產生一除頻後射頻振盪訊號；一偏移混頻器，耦接於該第一、第二除頻器，用以對該除頻後發射訊號與該除頻後接收訊號進行混頻以產生一混頻訊號；以及一除頻電路，耦接於該偏移混頻器與該相位頻率偵測器，用以於該複數個不同頻帶下選擇性地對該混頻訊號進行除頻以產生該回授訊號至該相位頻率偵測器。
  21. 一種使用於可操作於複數個不同頻帶之發射裝置的方法，包含有：根據一中頻頻率與至少一基頻訊號，產生一調變訊號；對該調變訊號進行中頻濾波以產生一中頻訊號；以及根據該中頻訊號進行一偏移鎖相迴路操作以產生具有一預定發射頻率之一發射訊號，其中該偏移鎖相迴路操作所包括之複數除頻操作的各除數係為定值。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該複數個不同頻帶包 含一第一頻帶與一第二頻帶，該第一頻帶係符合一全球行動通訊系統之規範的頻帶，以及該第二頻帶係符合一全數位式通訊系統的頻帶。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中進行該偏移鎖相迴路操作之步驟包含有：使用一相位頻率偵測器對該中頻訊號與一回授訊號進行相位比較以產生一相位差訊號；使用一可控制振盪器以根據該相位差訊號產生具有一預定發射頻率之一發射訊號；以及根據該複數個不同頻帶，選擇性地對該發射訊號進行除頻以產生該回授訊號。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中選擇性地對該發射訊號進行除頻以產生該回授訊號之步驟包含有：使用一第一除頻器以根據一第一除數對該發射訊號進行除頻以產生一除頻後發射訊號；使用一第二除頻器以根據一第二除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號進行除頻以產生一除頻後射頻振盪訊號；對該除頻後發射訊號與該除頻後接收訊號進行混頻以產生一混頻訊號；以及根據該複數個不同頻帶，選擇性地對該混頻訊號進行除頻以 產生該回授訊號。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該第一除數係等於該第二除數。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該第一除頻器之該第一除數和該第二除頻器之該第二除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之方法，另包含有：使用一第三除頻器以根據一第三除數對該射頻振盪訊號進行除頻以產生該中頻頻率；其中，該第三除頻器之該除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  28. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中選擇性地對該混頻訊號進行除頻以產生該回授訊號之步驟包含有：提供具有一除頻器之一第一訊號路徑，並以該除頻器根據一第三除數對該混頻訊號進行除頻以產生一除頻後混頻訊號；提供用以傳輸該混頻訊號之一第二訊號路徑；於一第一頻帶下，耦接該第一訊號路徑至該相位頻率偵測器以輸出該除頻後混頻訊號作為該回授訊號；以及於一第二頻帶下，耦接該第二訊號路徑至該相位頻率偵測器以 輸出該混頻訊號作為該回授訊號。
  29. 如申請專利範圍第21項所述之方法，另包含有：在產生該調變訊號之前，根據該複數個不同頻帶，選擇性調整至少一基頻訊號之頻譜大小。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中執行該偏移鎖相迴路操作之步驟包含有：使用一相位頻率偵測器對該中頻訊號與一回授訊號進行相位比較以產生一相位差訊號；使用一可控制振盪器以根據該相位差訊號產生具有一預定發射頻率之一發射訊號；根據一第一除數對該發射訊號進行除頻以產生一除頻後發射訊號；根據一第二除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號進行除頻以產生一除頻後射頻振盪訊號；對該除頻後發射訊號與該除頻後接收訊號進行混頻以產生一混頻訊號；以及對該混頻訊號進行濾波以產生一濾波後混頻訊號作為該回授訊號；其中，該第一除數係等於該第二除數，該第一、第二除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值，以及對該調變訊號進行中頻濾波以產生該中頻訊號之步驟係執行於於該複數個不 同頻帶下一固定的中心頻率。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之方法，另包含有：根據一第三除數對該射頻振盪訊號進行除頻以產生該中頻頻率；其中，該第三除數係相關於該複數個不同頻帶且係為定值。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該複數個不同頻帶包含一第一頻帶與一第二頻帶，且根據該第一除數對該發射訊號之該預定發射頻率進行除頻所得到的頻率係落於該第一頻帶；以及選擇性調整至少該基頻訊號之頻譜大小的步驟包含有：於該第一頻帶下，維持該至少一基頻訊號之頻譜大小；以及於該第二頻帶下，調整該至少一基頻訊號之頻譜大小。
  33. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該複數個不同頻帶包含一第一頻帶與一第二頻帶，該第一頻帶係符合一全球行動通訊系統之規範的頻帶，以及該第二頻帶係符合一全數位式通訊系統的頻帶。
  34. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中選擇性調整該至少一基頻訊號之頻譜大小的步驟包含有：根據該複數個不同頻帶，選擇性調整一調變參數，以調整該至少一基頻訊號之頻譜大小。
  35. 如申請專利範圍第21項所述之方法，包含有：根據一第一除數對具有一預定射頻接收頻率之一射頻振盪訊號進行除頻以產生一第一除頻後射頻訊號；根據該複數個不同頻帶，選擇性地對該第一除頻後射頻訊號進行除頻以產生該中頻頻率；以及在產生該中頻訊號後，根據該複數不同頻帶，選擇性地對該中頻訊號進行除頻；其中對該調變訊號進行中頻濾波所產生之該中頻訊號係一第一中頻訊號；選擇性地對該中頻訊號進行除頻之步驟係包含根據該複數不同頻帶，選擇性地對該第一中頻訊號進行除頻以產生一第二中頻訊號；以及進行該偏移鎖相迴路操作係包含使用該偏移鎖相迴路操作以根據該第二中頻訊號產生該發射訊號。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之方法，其中該複數個不同頻帶包含一第一頻帶與一第二頻帶，該第一頻帶係符合一全球行動通訊系統之規範的頻帶，以及該第二頻帶係符合一全數位式通訊系統的頻帶。
  37. 如申請專利範圍第35項所述之方法，其中選擇性地對該第一除頻後射頻訊號進行除頻以產生該中頻頻率之步驟包含有：提供具有一第二除頻器一第一訊號路徑，並以該第二除頻器根據一第二除數對該第一除頻後射頻訊號進行除頻以產生一 第一訊號；提供一第二訊號路徑，並經由該第二訊號路徑傳輸該第一除頻後射頻訊號；於一第一頻帶下，耦接該第一訊號路徑至該調變器，以使該第一訊號之頻率作為該中頻頻率；以及於一第二頻帶下，耦接該第二訊號路徑至該調變器，以使該第一除頻後射頻訊號之頻率作為該中頻頻率。
  38. 如申請專利範圍第35項所述之方法，其中，於該複數個不同頻帶下，該第一除數係為定值。
  39. 如申請專利範圍第35項所述之方法，其中選擇性地對該第一中頻訊號進行除頻以產生該第二中頻訊號之步驟包含有：提供一第一訊號路徑，並經由該第一訊號路徑傳輸該第一中頻訊號；提供具有一第二除頻器之一第二訊號路徑，並以該第二除頻器根據一第二除數對該第一中頻訊號進行除頻以產生一第一訊號；於一第一頻帶下，耦接該第一訊號路徑至該偏移鎖相迴路，以輸出該第一中頻訊號作為該第二中頻訊號；以及於一第二頻帶下，耦接該第二訊號路徑至該偏移鎖相迴路，以輸出該第一訊號作為該第二中頻訊號。
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