发明名称 整合多无线电射频模式于一统合型收发器架构之方法及其装置
摘要 本发明之一较佳实施例提供一方法,整合多无线电射频模式于一统合型收发器架构,以及此架构之装置。依据本发明之此实施例,为符合应用通讯系统之规格需求,所有通讯元件的操作区间皆对应挑选,并设计一机制以调整共通元件的操作参数。因此,一通讯装置,可运作于多通讯系统,仅需一射频模组。一终端使用者可方便携带一单一、简单的无线装置,连结多种通讯系统。
申请公布号 TWI224438 申请公布日期 2004.11.21
申请号 TW092115817 申请日期 2003.06.11
申请人 集程通讯科技股份有限公司 发明人 程瑞曦;林宗亮
分类号 H04B7/00 主分类号 H04B7/00
代理机构 代理人 刘育志 台北市中山区长安东路二段一一八之五号九楼
主权项 1.一种整合多无线电射频模式于一统合式收发器架构之方法,有一收发器可运作于多通讯模式,该方法之步骤包括:使用一传输器以传输讯号;使用一接收器以接收讯号;过滤该传输讯号和该接收讯号,及隔绝和压低该传输讯号和该接收讯号的频带外讯号强度;由该多无线电射频模式中挑选出一运作射频模式;依照该挑选之运作射频模式,由该多通讯模式中选择一运作通讯模式,藉以操作该收发器;及依照该挑选之运作射频模式,程式化设定该收发器,藉以控制该传输器和该接收器;及依照该挑选之运作射频模式,选择该传输器和该接收器之运作元件之参数。2.如申请专利范围第1项所述之方法,更包括将该接收讯号转换为I通道讯号和Q通道的基频讯号,其中该I通道基频讯号为同相位讯号,而Q通道基频讯号为垂直相位讯号。3.如申请专利范围第2项所述之方法,更包括该基频讯号之相位锁定步骤。4.如申请专利范围第2项所述之方法,更包括控制该基频讯号之频率。5.如申请专利范围第2项所述之方法,更包括选择该基频讯号之I通道和Q通道的通道频宽;并且,分别消除该基频讯号在I通道和Q通道的重叠讯号,而该重叠讯号是频率高于Nyquist取样频率的讯号。6.如申请专利范围第5项所述之方法,更包括控制该基频讯号之I通道和Q通道之一可调增益値,避免降低频带内讯号之增益値。7.如申请专利范围第2项所述之方法,更包括将I通道和Q通道上该基频讯号转为数位讯号,得以在一基频系统中进行数位讯号处理。8.如申请专利范围第1项所述之方法,选择该传输器和该接收器之运作元件之参数,更包括该挑选之通讯模式之一跳频速率,并程式化设定之。9.如申请专利范围第2项所述之方法,选择该传输器和该接收器之运作元件之参数,更包括为该基频讯号之I通道和Q通道的区域震荡器,设定一区域震荡器趋稳时间,其数値依照该挑选之通讯模式之一跳频速率。10.如申请专利范围第1项所述之方法,更包括该传输器与接收器间的切换运作。11.如申请专利范围第10项所述之方法,更包括为该切换运作挑选一最短切换时间。12.如申请专利范围第1项所述之方法,更包括将该传输讯号转换为基频讯号,而该基频讯号以I通道讯号和Q通道讯号组合之。13.如申请专利范围第12项所述之方法,更包括分别在I通道和Q通道上重建该基频讯号。14.如申请专利范围第13项所述之方法,更包括调整该基频讯号在时间轴上之一讯号波形,其中讯号调整包括该讯号波形之讯号上升时间与下降时间,以及讯号过激与讯号下激。15.如申请专利范围第12项所述之方法,更包括控制该基频讯号在I通道和Q通道的通道频宽;并且,消去该基频讯号在I通道和Q通道的通道外讯号。16.如申请专利范围第12项所述之方法,更包括分别将I通道和Q通道之该基频讯号升频为射频讯号。17.如申请专利范围第16项所述之方法,更包括将升频后之I通道讯号和Q通道讯号合并为一射频讯号。18.如申请专利范围第17项所述之方法,更包括控制该基频讯号转为射频讯号后之一可调增益値。19.如申请专利范围第1项所述之方法,选择该传输器和该接收器之运作元件之参数,更包括维持该挑选之通讯模式之一传输输出功率値。20.如申请专利范围第19项所述之方法,更包括:使用带通滤波器,过滤该升频后之基频讯号;及放大该过滤后之基频讯号之功率。21.如申请专利范围第20项所述之方法,更包括:量测该放大后基频讯号之射频功率値;转换该射频功率値成为一直流电压値;及监视该直流电压値,藉以控制传输功率値。22.一种统合性收发器架构,有一收发器可运作于多种通讯模式,该架构包括:多无线电射频系统模式,其中,运作射频模式是由该多无线电运作系统模式中择一;一传输器,用以传送传输讯号;一接收器,用以接收讯号;一带通率波器,负责隔绝和压低该传输讯号与该接收讯号之频带外讯号;一基频系统,依照该挑选之运作射频模式,程式化设定该收发器,藉以控制该传输器和接收器;并且,程式化设定该传输器和该接收器之元件的参数,藉以操作该收发器之讯号收送;及一通讯模式选择器,依照该挑选之运作射频模式,由该多通讯模式中挑选一运作通讯模式,藉以操作该收发器。23.如申请专利范围第22项所述之架构,其中该接收器更包括一混合器,负责将该接收讯号降频转换为一基频讯号,而该基频讯号由I通道讯号和Q通道讯号所组成之。24.如申请专利范围第22项所述之架构,其中该接收器更包括一相位转移器,负责将该基频讯号分隔为I通道讯号和Q通道讯号。25.如申请专利范围第22项所述之架构,其中该接收器更包括一锁相回路,负责该基频讯号之相位锁定。26.如申请专利范围第22项所述之架构,其中该接收器更包括一频率合成器,负责控制该基频讯号之频率。27.如申请专利范围第22项所述之架构,其中该接收器更包括一可调频宽式低通滤波器,可除去重叠讯号,而该重叠讯号是I通道和Q通道中频率高于Nyquist取样频率之讯号。28.如申请专利范围第23项所述之架构,其中该接收器更包括一自动增益控制,负责控制I通道和Q通道中该基频讯号的一可调增益値。29.如申请专利范围第28项所述之架构,其中该接收器更包括一类比/数位转换器,负责将I通道和Q通道中该基频讯号转换为数位讯号,以在一基频系统中进行数位讯号运算。30.如申请专利范围第29项所述之架构,其中该接收器更包括一可调增益式放大器,可放大I通道和Q通道中该基频讯号之强度。31.如申请专利范围第30项所述之架构,其中该接收器更包括一区域震荡器,依照该挑选之通讯模式的跳频速率,设定I通道和Q通道中的区域震荡器趋稳时间。32.如申请专利范围第22项所述之架构,其中该传输器更包括另一个混合器,可将该传输讯号转换为基频讯号,而该基频讯号以I通道讯号和Q通道讯号所组成之。33.如申请专利范围第32项所述之架构,其中该传输器更包括另一个可调频宽式低通滤波器,可重建该基频讯号之I通道讯号和Q通道讯号,并消去其中的通道外讯号。34.如申请专利范围第33项所述之架构,其中该传输器更包括一基频放大器,可放大I通道和Q通道中该基频讯号之强度。35.如申请专利范围第34项所述之架构,其中该传输器更包括一同相位混合器和一垂直向为混合器,可分别升频I通道和Q通道中该基频讯号,使其成为射频讯号。36.如申请专利范围第35项所述之架构,更包括另一个相位转移器,可分隔该基频讯号之I通道讯号和Q通道讯号。37.如申请专利范围第35项所述之架构,其中该传输器更包括一射频讯号结合器,可将该升频后之I通道讯号和Q通道讯号结合为一射频讯号。38.如申请专利范围第35项所述之架构,其中该传输器更包括另一个可调增益式放大器,可控制该升频后之基频讯号的可调增益値。39.如申请专利范围第35项所述之架构,其中该传输器更包括:另一个带通滤波器,可过滤该升频后之基频讯号;及一功率放大器,可放大该过滤后之基频讯号。40.如申请专利范围第39项所述之架构,更包括:一功率侦测器,可侦测该放大后基频讯号之射频功率値,并将该射频功率値转换为一直流电压値;及一功率监测器,可监测该放大后基频讯号之输出功率之直流电压値。41.如申请专利范围第40项所述之架构,更包括另一个类比/数位转换器,将该放大后基频讯号之功率输出値转为数位数値。42.一通讯装置,整合多无线电射频模式于一统合型收发器,其中该多无线电射频模式依照多通讯模式之通讯标准,并符合该多通讯模式之射频规格;该通讯装置包括:一基频系统,负责讯号处理;一介面装置,连接该基频系统;一天线;一带通滤波器,连接该天线;一切换器,管理该天线进出之射频接收讯号或射频传输讯号;其中,当该基频系统处于传输模式时,该射频传输讯号流过该切换器;当该基频系统处于接收模式时,该射频接收讯号流过该切换器;一射频收发器,位于该天线及该介面装置间,其中该射频收发器更包含:一接收器,包含一第一级放大器和滤波器,降频转换器,一第二级放大器和滤波器,其运作依照挑选之运作射频模式的需求;一传输器,包含一第一级放大器和滤波器,升频转换器,一第二级放大器和滤波器,其运作依照挑选之运作射频模式的需求。43.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中该带通滤波器在该接收模式时,消除该射频接收讯号之频带外讯号;在该传输模式时,消除该射频传输讯号之频带外讯号。44.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中该接收器更包含一低杂讯放大器,可放大该接收讯号,不会等量增强杂讯强度。45.如申请专利范围第44项所述之通讯装置,其中该低杂讯放大器更包含一多增益调整模式,依照该接收讯号之强度范围値,选择一增益调整模式;其中,该讯号强度范围値与增益调整模式之对照表格,由一自动增益控制演算法所决定,并储存于基频系统中。46.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中该接收器更包含:一同相位混合器和一垂直相位混合器,此二混合器平行并列,将该接收讯号降频,转换为I通道和Q通道的基频讯号;一同相位可调频宽式低通滤波器和一垂直相位可调频宽式低通滤波器,分别过滤I通道和Q通道的该基频讯号;及一可调增益式放大器;其中,接收讯号经过混合器降频后,经过滤波器处理,送至放大器调整增益値后,输出讯号再送至基频系统。47.如申请专利范围第46项所述之通讯装置,其中可调频宽式低通滤波器之截止频率,依照挑选之通讯模式之通道频宽的规格而变动,藉以隔绝重叠讯号,而该重叠讯号是接收讯号之通道外讯号;并且,避免频带内讯号之增益衰减,而频带内讯号之增益値由基频系统所控制之。48.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中该传输器更包括一同相位可调频宽式低通滤波器,和一垂直相位可调频宽式低通滤波器;由该基频系统接收类比基频讯号,该二滤波器分别过滤I通道和Q通道的基频讯号,并除去该基频讯号之通道外讯号,其中该可调频宽式低通滤波器之截止频率可依照该基频系统中不同通道频宽规格而变动。49.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中该传输器更包括一同相位基频放大器,和一垂直相位基频放大器,分别放大I通道和Q通道的基频讯号,其操作频宽依照该挑选之通讯模式的规格,可避免频带内讯号衰减。50.如申请专利范围第49项所述之通讯装置,其中该传输器更包括一同相位混合器,和一垂直相位混合器;此二混合器分别将I通道和Q通道的基频讯号升频,转换为射频讯号。51.如申请专利范围第50项所述之通讯装置,其中该传输器更包括一射频讯号结合器,将该升频后之同相位讯号和该垂直相位讯号组合为一射频讯号。52.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中更包括一可调增益式放大器,和一功率放大器。53.如申请专利范围第52项所述之通讯装置,其中该可调增益式放大器为输出功率控制提供一可调增益値;该基频系统产生一讯号,送至该可调增益式放大器,藉以控制该放大器之增益値。54.如申请专利范围第52项所述之通讯装置,更包含一带通滤波器;该带通滤波器是一和谐波压抑滤波器,可除去由该可调式增益放大器输入之讯号的谐波讯号。55.如申请专利范围第50项所述之通讯装置,其中更包含一相位转移器和一频率合成器,负责为该同相位混合器和该垂直相位混合器提供一操作频率。56.如申请专利范围第55项所述之通讯装置,其中该频率合成器更包含一输入除法记数器和一参考除法记数器,藉由查询一频率与记数器数値比値之对应表格,调整该合成器之输出频率,提供该同相位混合器和该垂直相位混合器操作之用;该对应表格储存于该基频系统。57.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中更包括一区域震荡器,可产生一区域震荡讯号,藉以降频转换该接收讯号,以及升频转换该传输讯号,并且依照挑选之通讯模式的跳频频率,设定一区域震荡器趋稳时间。58.如申请专利范围第42项所述之通讯装置,其中该接收器更包括一同相位混合器和一垂直相位混合器,分别负责转换该接收讯号成为I通道和Q通道的基频讯号。59.如申请专利范围第58项所述之通讯装置,其中更接收器包括一自动增益控制,用以控制该I通道和Q通道的基频讯号之一可调增益値。图式简单说明:第1图绘示一传统多套射频模组之功能架构图;第2图绘示依照本发明,一收发器架构之各功能模组方块图;以及第3图绘示依照本发明,一较佳实施例之一多模收发器架构。
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