TWI535223B - 應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機 - Google Patents

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何文浩
張勝凱
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Description

應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機
本發明是有關於一種通訊發射機，特別是有關於一種應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機。
近年來，人們愈來愈常使用無線通訊系統進行資料的傳輸，其係利用發射機將資料調變載至特定頻段上以傳送至接收機，再由接收機經解調後還原資料。然而，由於此特定頻段多為高頻之頻段，因此習知之發射機多會於高頻段實現頻率合成，且多半僅適用於單通道通訊或粗略之多通道通訊。
習知之發射機架構可大致分為下述三種：
(1)具有混合器(mixer)及鎖相迴路(phase-lock loop,PLL)之發射機，其係將所欲傳送之資料透過混合器載至頻率合成器處理後之頻率上，再經由功率發大器將資料傳送出去。其中，此發射機所使用之頻率合成器會使用鎖相迴路，且其整體架構會因為使用鎖相迴路而具有非常高之功耗。
(2)具有閉迴路(closed-loop)濾波器之發射機，其係將資料先通過三角積分調變器處理後，直接於頻率合成器中進行調變載至特定頻率上，再經由功率發大器將資料傳送出去。由於此發射機係直接於頻率合成器中將資料進 行調變載至特定頻率上，因此其本身必然存在有迴路濾波器而限制了資料傳輸率(data rate)。
(3)具有注入鎖定振盪器(injection-locked oscillator)之發射機，其係直接用頻率放大到所欲之頻帶上，並藉由調整電壓控制振盪器(voltage controlled oscillator,VCO)中之電容之電容值，將資料載至不同之頻率上，但是其因用電容值進行調整，因此頻率選擇之解析度會較低。
有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機，藉由使用三角積分調變器來達到高解析度的多通道通訊，並且利用分數型注入鎖定取代傳統迴路濾波器的使用以消除三角積分調變器所產生的高頻雜訊，藉以達到可於低頻段實現頻率合成以降低功耗，並可提升資料傳輸率之目的。
為達上述目的，本發明提供一種應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機，至少包含：固定頻率產生裝置，提供具有固定頻率之定頻訊號；頻率合成裝置，電性連接固定頻率產生裝置，此頻率合成裝置依時序進行多次之接收定頻訊號之動作，並各別將定頻訊號之固定頻率除以對應之除數以產生複數個初始頻率訊號；以及注入鎖定裝置，電性連接頻率合成裝置，其中頻率合成裝置將產生之此些初始頻率訊號依時序注入至注入鎖定裝置，以使得注入鎖定裝置產生具有鎖定頻率之鎖頻訊號，且注入鎖定裝置過濾掉頻率合成裝置所產生之高頻雜訊，其中本發明之超低功耗發射機利用此鎖頻訊號以得到高頻發射訊號。
其中，頻率合成裝置可包含：小數訊號提供裝置，提供小數訊號；除數提供裝置，電性連接小數訊號提供裝置以接收小數訊號，且除數提供裝置依據接收到之小數訊號而依序產生該些除數，其中部分之該些除數係相同的；以及除頻裝置，電性連接固定頻率產生裝置、除數提供裝置及注入鎖定裝置，除頻裝置依序接收定頻訊號及對應之除數以產生該些初始頻率訊號，其中注入鎖定裝置所產生之鎖頻訊號之鎖定頻率係相關於頻率合成裝置中之小數訊號。
其中，本發明之超低功耗發射機更可包含檢測元件檢測固定頻率產生裝置之參數，並將此參數提供給小數訊號提供裝置，而小數訊號提供裝置可依據此參數調整所提供之小數訊號。
其中，本發明之超低功耗發射機更可包含資料載入裝置電性連接小數訊號提供裝置，以提供資料值給小數訊號提供裝置，而小數訊號提供裝置依據接收到之資料值之不同而提供不同之小數訊號，使得注入鎖定裝置產生出具有不同之鎖定頻率之鎖頻訊號，藉以將不同之資料值載於不同之頻率上以實現多通道(multi-channel)之頻率鍵移(frequency shift keying,FSK)調變發射機。
其中，除數提供裝置可具有相互電性連接之雜訊整形(noise-shaping)三角積分調變器(delta-sigma modulator,DSM)及雜訊消除電路，此雜訊整形三角積分調變器接收小數訊號以產生除數及量化誤差雜訊，而雜訊消除電路將量化誤差雜訊移至高頻率以產生高頻雜訊。其中，注入鎖定裝置於進行鎖住鎖頻訊號之鎖定頻率之動作時，同時濾除雜訊整形三角積分調變器所產生之高頻雜訊，藉以無須額外之濾波器需求。
其中，本發明之超低功耗發射機可更包含倍頻裝置電性連接注入鎖定裝置，此倍頻裝置倍頻接收到之鎖頻訊號之鎖定頻率以產生高頻發射訊號。
其中，本發明之超低功耗發射機可更包含資料載入裝置接收高頻發射訊號，此資料載入裝置依據所欲傳送之資料值而調整高頻發射訊號之振幅或相位，以實現振幅調變(amplitude shift keying,ASK)發射機或實現相位調變(phase shift keying,PSK)發射機。
其中，固定頻率產生裝置可例如為晶體振盪器或微機電系統振盪器，並可利用檢測元件檢測固定頻率產生裝置之參數、將此參數提供給小數訊號提供裝置以及小數訊號提供裝置依據此參數調整所提供之小數訊號，校正因製程、工作電壓、溫度變異所造成的頻率飄移。
其中，注入鎖定裝置可由複數個環形振盪器所組成。
其中，本發明之超低功耗發射機可更包含脈波產生裝置電性連接於頻率合成裝置及注入鎖定裝置之間，此脈波產生裝置調整頻率合成裝置所輸出之初始頻率訊號之輸出工作週期。
因此，依本發明之應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機，可具有一或多個下述優點：
(1)藉由頻率合成裝置依時序各別將一定頻訊號之固定頻率除以對應之除數以產生多個頻率訊號，並利用控制輸入以控制除數而指定特定通道來達成多通道通訊之目的，進而提升資料傳輸率。
(2)藉由先利用頻率合成裝置進行上述動作再進行倍頻，藉以可於低頻段實現準確頻率控制，並搭配不同倍率之倍頻技術以滿足高頻之通訊頻帶，因此可適用於頻率鍵移通訊發射機，且由於在低頻段進行頻率合成，因此可降低功耗。
(3)藉由注入鎖定裝置電性連接頻率合成裝置，以使得注入鎖定裝置於進行鎖住鎖頻訊號之鎖定頻率之動作時，同時濾除頻率合成裝置中之三角積分調變器所產生之高頻雜訊，藉以無須額外之濾波器需求。
100‧‧‧固定頻率產生裝置
200‧‧‧頻率合成裝置
210‧‧‧小數訊號提供裝置
220‧‧‧除數提供裝置
221‧‧‧雜訊整形三角積分調變器
222‧‧‧雜訊消除電路
230‧‧‧除頻裝置
300‧‧‧注入鎖定裝置
310、320、330‧‧‧環形振盪器
400‧‧‧倍頻裝置
510、520‧‧‧資料載入裝置
600‧‧‧脈波產生裝置
700‧‧‧發射元件
800‧‧‧檢測元件
第1圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機之系統方塊圖。
第2圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之除數提供裝置之第一實施例之示意圖。
第3圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之除數提供裝置之第二實施例之示意圖。
第4圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之注入鎖定裝置之實施例示意圖。
第5圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之脈波產生裝置之實施電路示意圖。
第6圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之注入鎖定裝置之第一實施電路示意圖。
第7圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之注入鎖定裝置之第二實施電路示意圖。
第8圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之倍頻裝置之環形振盪器組合之示意圖。
第9圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之倍頻裝置之實施電路示意圖。
請參閱第1圖，第1圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機之系統方塊圖。如第1圖所示，本發明之應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機至少包含固定頻率產生裝置100、頻率合成裝置200以及注入鎖定裝置300。其中，固定頻率產生裝置100提供具有固定頻率之定頻訊號，頻率合成裝置200電性連接固定頻率產生裝置100，並依一時序進行多次之接收定頻訊號之動作，且各別將定頻訊號之固定頻率除以對應之除數以產生複數個初始頻率訊號。其中，固定頻率產生裝置100可例如為晶體振盪器、微機電系統振盪器或其他可定期提供具有固定頻率之定頻訊號。舉例來說，固定頻率產生裝置100可每隔一固定時間即提供具有相同之固定頻率之定頻訊號給頻率合成裝置200，亦即於具有相同時間間隔之多個時間點(第一時間點、第二時間點、第三時間點...)上各別提供具有相同之固定頻率之定頻訊號給頻率合成裝置200。
而頻率合成裝置220可例如包含小數提供裝置210、除數提供裝置220及除頻裝置230，其中小數訊號提供裝置210提供小數訊號，而除數提供裝置220電性連接小數訊號提供裝置210並接收小數訊號，之後除數提供裝置220再依據接收到之小數訊號，例如利用給定之除法機制而依序產生多個除數，其中部分之此些除數可為相同的，亦即此些除數可部分相同且部分不同。舉例來說，請接續參閱第2圖及第3圖，第2圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之除數提供裝置之第一實施例之示意圖，第3圖係為本發明之多通道頻 率鍵移通訊的超低功耗發射機中之除數提供裝置之第二實施例之示意圖，其中第一實施例及第二實施例之差別在於，第一實施例係使用一階(1st order)之三角積分調變器，而第二實施例則是使用三階(3rd order)之雜訊整形(Multi-stAge noise-Shaping,MASH)三角積分調變器。
如第1圖至第3圖所示，小數訊號提供裝置210可每隔一固定時間即提供小數訊號X[n]給除數提供裝置220，而除數提供裝置220再依據此小數訊號X[n]及預先設定好之處理機制(於第2圖之實施例中係為“x+y”，但本發明並不局限於此)，提供訊號carry給除法器(於第2圖之實施例中係為“2/3除法器，但本發明並不局限於此)，使得除法器可於每個時間點輸出相同或不同之除數。舉例來說，2/3除法器可持續接收固定之時序訊號Clkin，且當訊號carry進位時將輸出時序訊號Clkout之除模(divide moduli)調整為3，而當訊號carry未進位時將輸出時序訊號Clkout之除模調整為2，而小數訊號X[n]可例如為0.2(但本發明並不局限於此，例如可依據實際需求提供0.3、0.4或其他之小數訊號X[n]，且可於不同之時間區段提供不同之小數訊號以於不同之時間區段代表不同之傳輸資料)，因此除數提供裝置220於第一、二、三、四個時間點上經由處理機制可各別得到0.2、0.4、0.6、0.8，由於並未進位，因此2/3除法器於第一、二、三、四個時間點上之輸出時序訊號Clkout之除模為2；而當於第五個時間點上，經由處理機制得到1，由於取得進位，因此2/3除法器於第五個時間點上之輸出時序訊號Clkout之除模為3，並完成一個循環(cycle)，以此類推，除數提供裝置220可於每一個時間點上均取得一除數。
然而，由於三角積分調變器會由於循環以及不同之除模而產生了不必要之量化誤差雜訊，因此本發明之除數提供裝置220之第二實施例使用多階 之雜訊整形三角積分調變器221搭配雜訊消除電路222，藉以隨機化循環及將量化誤差雜訊移至較高之頻率以變成高頻雜訊。舉例來說，於第二實施例中，除數提供裝置220具有相互電性連接之雜訊整形三角積分調變器221及雜訊消除電路222，其中雜訊整形三角積分調變器接收小數訊號X[z](於此為方便起見，將時域上之小數訊號X[n]轉換為頻域上之小數訊號X[z])，且由於為三階之雜訊整形三角積分調變器221(亦即由三個相互串接之一階三角積分調變器所組成)，因此產生三個中間訊號V1[z]、V2[z]及V3[z]，其中此三個中間訊號V1[z]、V2[z]及V3[z]包含了除數及量化誤差雜訊。而雜訊消除電路222則對此三個中間訊號V1[z]、V2[z]及V3[z]進行時間位移及相加之動作而得到輸出之除數訊號V[z]，其中經由本發明之除數提供裝置220之第二實施例可得到除數訊號V[z]、小數訊號X[z]及量化誤差雜訊E3[z]之相對關係為V[z]=X[z]+(1-z-1)3E3[z]，因此可知雜訊消除電路222可將量化誤差雜訊E3[z]移至高頻率以產生高頻雜訊(例如為(1-z-1)3E3[z])。其中，由多個相互串接之一階三角積分調變器所組成之雜訊整形三角積分調變器亦較為穩定，且可使用簡單的累積器及暫存器以組合出來，因此可使用數位設計以避免不匹配之問題。
而除頻裝置230電性連接固定頻率裝置100、除數提供裝置220及注入鎖定裝置300，且依序接收定頻訊號及除數以產生初始頻率訊號。舉例來說，固定頻率裝置100於一時序點提供具有固定頻率之定頻訊號給除頻裝置230，且於此時序點上除數提供裝置220亦提供一除數給除頻裝置230，使得除頻裝置230可於此時序點上將接收到之定頻訊號之固定頻率除以接收到之除數，並產生此時序點之初始頻率訊號給注入鎖定裝置300且通知除數提供裝置220進入下一時序點。而於此下一時序點上，固定頻率裝置100亦會再次提供定頻訊號給 除頻裝置230，其中此次之定頻訊號之頻率係相同於前一時序點提供給除頻裝置230之定頻訊號之頻率。且於此下一時序點上，除數提供裝置220亦會提供另一除數給除頻裝置230，其中此次提供之除數可相同或不同於前一時序點上所提供之除數。因此，於此下一時序點上，除頻裝置230再次將接收到之定頻訊號之固定頻率除以接收到之除數，並產生對應之初始頻率訊號給注入鎖定裝置300。以此類推，除頻裝置230可於每一時序點均提供一對應之初始頻率訊號給注入鎖定裝置300。其中，除數提供裝置220可例如以位元資料之形式提供除數給除頻裝置230。
此外，本發明之超低功耗發射機可更包含檢測元件800電性連接小數訊號提供裝置210，並檢測固定頻率產生裝置100之參數，例如檢測固定頻率產生裝置100之溫度、壓力、電壓或其他之製程或裝置參數。之後，小數訊號提供裝置210再將檢測到之參數提供給小數訊號提供裝置210，而小數訊號提供裝置210再依據接收到之參數調整提供給除數提供裝置220之小數訊號，藉以使得本發明之超低功耗發射機可依據固定頻率產生裝置100之實際狀況調整或微調小數訊號，以降低發射訊號受到固定頻率產生裝置100之實際狀況而影響到資料正確率之可能性。其中檢測元件800可例如為溫度檢測器、壓力檢測器或其他可檢測製程或裝置參數之檢測器。
而注入鎖定裝置300電性連接頻率合成裝置200，且頻率合成裝置200依時序將產生之初始頻率訊號注入至注入鎖定裝置300，以使得注入鎖定裝置300產生具有鎖定頻率之鎖頻訊號，並同時過濾掉頻率合成裝置200所產生之高頻雜訊，而本發明之超低功耗發射機再利用此鎖頻訊號產生並得到高頻發射訊號，其中鎖頻訊號之鎖定頻率係相關於小數訊號提供裝置210所提供之小數訊 號。舉例來說，除頻裝置230可於一時間區段中之每一時序點均將對應於當下之時序點之初始頻率訊號注入至注入鎖定裝置300，使得注入鎖定裝置300可於此一時間區段中依據此些注入之初始頻率訊號，產生對應於此時間區段之鎖頻訊號，並同時藉由此機制濾除掉雜訊消除電路222將量化誤差雜訊E3[z]移至高頻率而產生之高頻雜訊。也就是說，本發明可透過注入鎖定裝置300，於鎖住合成頻率之同時，濾除掉頻率合成裝置200所產生之高頻雜訊，而無須額外之濾波器需求。
其中，注入鎖定裝置300可例如由複數個環形振盪器(ring oscillator)相互電性連接所組成。舉例來說，請接續參閱第4圖，第4圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之注入鎖定裝置之實施例示意圖。如第1圖至第4圖所示，注入鎖定裝置300可例如由環形振盪器310、環形振盪器320及環形振盪器330相互串接所組成，但本發明並不局限於此，注入鎖定裝置300中之環形振盪器之個數可對應於三角積分調變器之階層數。其中，本發明藉由環形振盪器310及環形振盪器320逐步濾除掉頻率合成裝置200所產生之高頻雜訊，且同時逐步地依據初始頻率訊號鎖住合成訊號之頻率fo，之後再利用環形振盪器330作為次諧波注入鎖定(sub-harmonic injection locking)將合成訊號之頻率鎖定為原本之三倍頻3fo。其中，環形振盪器可例如判斷每一時序點所收到之初始頻率訊號是否引發其振盪條件，若“是”，則環形振盪器中之電感電容共振腔(LC tank)就會進行位移並產生相位以抵消訊號間的相位變化，使得產生位移所對應之頻率逐步地鎖住為合成訊號之頻率fo或三倍頻3fo。因此，本發明確實可無須額外之濾波器需求即可於鎖住合成頻率之同時，濾除掉頻率合成裝置200所產生之高頻雜訊。
其中，本發明可例如更包含脈波產生裝置600電性連接於頻率合成裝置200及注入鎖定裝置300之間，並調整初始頻率訊號之輸出工作週期，藉以使得注入鎖定裝置300可得到較佳之注入效率。舉例來說，請參閱第5圖至第7圖，第5圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之脈波產生裝置之實施電路示意圖，第6圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之注入鎖定裝置之第一實施電路示意圖，第7圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之注入鎖定裝置之第二實施電路示意圖。如第1圖至第7圖所示，脈波產生裝置600可將接收到之初始頻率訊號各別通過一正向電路及一訊號反轉電路，以各別得到訊號vpu及vpup(例如第5圖之電路所示，但不應局限於此)，藉以使得初始頻率訊號之工作週期(duty cycle)為50%，再將此訊號vpu及vpup輸入至注入鎖定裝置300(例如第6圖及第7圖之電路所示，但不應局限於此)，由於訊號vpu及vpup之相位相差180度，因此注入每個節點的電流量Iinj係為相同的，以使得注入鎖定裝置300可得到較佳之注入效率。其中，注入鎖定裝置300之電路更可利用上下電流源控制且中間為開關之交叉耦合對以提升濾波器之特性，且可藉由控制電流以改變訊號之頻率(電路如第7圖所示)。
此外，本發明之超低功耗發射機更可包含資料載入裝置510電性連接小數訊號提供裝置210，並提供一資料值給小數訊號提供裝置210，而小數訊號提供裝置210依據此接收到之資料值之不同，而提供不同之小數訊號給除數提供裝置220，使得注入鎖定裝置300產生出不同鎖定頻率之鎖頻訊號以代表著不同之資料值，藉以可將不同之資料值載於不同之頻率上以實現多通道(multi-channel)之頻率鍵移(frequency shift keying,FSK)調變發射機。
舉例來說，資料載入裝置510可依序提供一組資料值給小數訊號提供裝置210，此組資料值可例如包含位元“0”及位元“1”，而當小數訊號提供裝置210收到位元“0”時，就提供第一小數訊號給除數提供裝置220；且當小數訊號提供裝置210收到位元“1”時，就提供第二小數訊號給除數提供裝置220，其中第一小數訊號不同於第二小數訊號，藉以使得注入鎖定裝置300產生出不同鎖定頻率之鎖頻訊號以各別對應於此組資料值中之位元“0”及位元“1”。此外，資料載入裝置510可依序提供另一組資料值給小數訊號提供裝置210，此組資料值可例如包含位元“0”及位元“1”，而當小數訊號提供裝置210收到此另一組資料值之位元“0”時，就提供第三小數訊號給除數提供裝置220；且當小數訊號提供裝置210收到此另一組資料值之位元“1”時，就提供第四小數訊號給除數提供裝置220，其中第一小數訊號至第四小數訊號係彼此各不相同，藉以使得注入鎖定裝置300產生出不同鎖定頻率之鎖頻訊號以各別對應於此另一組資料值中之位元“0”及位元“1”。因此，本發明可將不同之資料值載於不同之頻率上以實現多通道(multi-channel)之頻率鍵移(frequency shift keying,FSK)調變發射機。但是本發明不應局限於此，本發明亦可將多個位元組合一起以作為一位元組，而注入鎖定裝置300產生之鎖頻訊號之鎖定頻率則對應於此位元組，藉以實現其他之多通道(multi-channel)之頻率鍵移(frequency shift keying,FSK)調變發射機。
另外，本發明更可包含倍頻裝置400電性連接注入鎖定裝置300，且倍頻接收到之鎖頻訊號之鎖定頻率以產生高頻發射訊號。其中，請接續參閱第8圖及第9圖，第8圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之倍頻裝置之環形振盪器組合之示意圖，第9圖係為本發明之多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機中之倍頻裝置之實施電路示意圖。如第1圖至第9圖所示，倍 頻裝置400可例如由複數個環形濾波器彼此串接並首尾相接而組成，藉以將接收到之鎖頻訊號之鎖定頻率調整至所欲傳送之載波頻率上。舉例來說，倍頻裝置400可例如由9個環形濾波器彼此串接並首尾相接而組成，因此可將鎖頻訊號之鎖定頻率乘上9倍，以使得輸出之高頻發射訊號之頻率可藉於433.3百萬赫茲至434.5百萬赫茲之間。其中於第9圖之電路中，L代表著電桿，C2代表著電容，而A1-A9則代表著二極體元件，其中環形濾波器之等效電路可視為二個二極體元件相互串接，使得此9個環形濾波器各別輸出1個輸出訊號，且每一輸出訊號彼此間可具有一特定之時間延遲，且二輸出訊號之間可具有部分重疊，當其中部分之輸出訊號重疊時，則電壓Vout會產生壓降，由於9個環形濾波器會於一時間周期內產生9次之電壓Vout壓降，因此等效於倍頻裝置400所產生之高頻發射訊號之頻率為鎖頻訊號之鎖定頻率之九倍。當然，本發明不應局限於此，本發明可依據實際需求使用不同之倍頻裝置之架構以將高頻發射訊號之頻率調整至可傳送之頻帶間。
因此，本發明之超低功耗發射機可藉由頻率合成裝置200依時序各別將一定頻訊號之固定頻率除以對應之除數以產生多個頻率訊號，並利用控制輸入以控制除數而指定特定通道來達成多通道通訊之目的，進而提升資料傳輸率。此外，本發明之超低功耗發射機亦可藉由先利用頻率合成裝置200及注入鎖定裝置300產生具有鎖定頻率之鎖頻訊號再對此鎖頻訊號進行倍頻，藉以可於低頻段實現準確頻率控制，並搭配不同倍率之倍頻技術以滿足高頻之通訊頻帶，因此可適用於頻率鍵移通訊發射機，且由於在低頻段進行頻率合成，因此可降低功耗。
另外，本發明之超低功耗發射機更包含發射元件700電性連接倍頻裝置400，並將接收到之高頻發射訊號發射出去。其中，發射元件700可例如為天線或其他可將訊號發射出去之發射件。除此之外，本發明之超低功耗發射機更可包含資料載入裝置520電性連接倍頻裝置400及發射元件700，並依據一所欲傳送之資料值，調整接收到之高頻發射訊號之振福或相位，並將調整後之高頻發射訊號傳送至發射元件700，藉以實現振幅調變(amplitude shift keying,ASK)發射機或實現相位調變(phase shift keying,PSK)發射機。其中，本發明可藉由資料載入裝置510及資料載入裝置520之組合，藉以將資料值載入於高頻發射訊號之頻率、振幅、相位或其組合中，以實現組合式調變發射機。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
100‧‧‧固定頻率產生裝置
200‧‧‧頻率合成裝置
210‧‧‧小數訊號提供裝置
220‧‧‧除數提供裝置
230‧‧‧除頻裝置
300‧‧‧注入鎖定裝置
400‧‧‧倍頻裝置
510、520‧‧‧資料載入裝置
600‧‧‧脈波產生裝置
700‧‧‧發射元件
800‧‧‧檢測元件

Claims (10)

  1. 一種應用於多通道頻率鍵移通訊的超低功耗發射機，至少包含：一固定頻率產生裝置，提供具有一固定頻率之一定頻訊號；一頻率合成裝置，電性連接該固定頻率產生裝置，該頻率合成裝置依一時序進行多次之接收該定頻訊號之動作，並各別將該定頻訊號之該固定頻率除以對應之一除數以產生複數個初始頻率訊號；以及一注入鎖定裝置，電性連接該頻率合成裝置，其中該頻率合成裝置依該時序將該些初始頻率訊號注入至該注入鎖定裝置，以使得該注入鎖定裝置產生具有一鎖定頻率之一鎖頻訊號，且該注入鎖定裝置過濾掉該頻率合成裝置所產生之一高頻雜訊，其中該超低功耗發射機利用該鎖頻訊號以得到一高頻發射訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之超低功耗發射機，其中該頻率合成裝置包含：一小數訊號提供裝置，提供一小數訊號；一除數提供裝置，電性連接該小數訊號提供裝置以接收該小數訊號，該除數提供裝置依據該小數訊號而依序產生該些除數，其中部分之該些除數係相同的；以及一除頻裝置，電性連接該固定頻率產生裝置、該除數提供裝置及該注入鎖定裝置，該除頻裝置依序接收該定頻訊號及該除數以產生該些初始頻率訊號，其中該鎖頻訊號之該鎖定頻率係相關於該小數訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之超低功耗發射機，更包含一檢測元件檢測該固定頻率產生裝置之一參數，並將該參數提供給該小數訊號提供裝置，該小數訊號提供裝置依據該參數調整該小數訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之超低功耗發射機，其中該固定頻率產生裝置係一晶體振盪器或一微機電系統振盪器，並利用該檢測元件檢測到之該參數，使得小數訊號提供裝置依據該參數調整該小數訊號，校正因製程、工作電壓、溫度變異所造成之頻率飄移。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之超低功耗發射機，更包含一資料載入裝置電性連接該小數訊號提供裝置，以提供一資料值給該小數訊號提供裝置，其中該小數訊號提供裝置依據該資料值而提供不同之該小數訊號，使得該注入鎖定裝置產生出具有不同之該鎖定頻率之該鎖頻訊號。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之超低功耗發射機，其中該除數提供裝置具有相互電性連接之一雜訊整形三角積分調變器及一雜訊消除電路，該雜訊整形三角積分調變器接收該小數訊號以產生該除數及一量化誤差雜訊，該雜訊消除電路將該量化誤差雜訊移至一高頻率以產生該高頻雜訊，其中該注入鎖定裝置鎖住該鎖頻訊號之該鎖定頻率，同時濾除該雜訊整形三角積分調變器所產生之該高頻雜訊。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之超低功耗發射機，更包含一倍頻裝置電性連接該注入鎖定裝置，該倍頻裝置倍頻該鎖頻訊號之該鎖定頻率以產生該高頻發射訊號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之超低功耗發射機，更包含一資料載入裝置接收該高頻發射訊號，該資料載入裝置依據一資料值調整該高頻發射訊號之一振幅或一相位，以實現一振幅調變發射機或實現一相位調變發射機。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之超低功耗發射機，其中該注入鎖定裝置係由複數個環形振盪器所組成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之超低功耗發射機，更包含一脈波產生裝置電性連接於該頻率合成裝置及該注入鎖定裝置之間，該脈波產生裝置調整該些初始頻率訊號之一輸出工作週期。
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