專利名稱：低成本高頻裝置，高頻放大方法，無(wú)線通信裝置和移動(dòng)電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用高頻進(jìn)行無(wú)線通信的技術(shù)，特別是涉及放大高頻信號(hào)的高頻電路的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著移動(dòng)電話的迅速推廣，與高頻裝置和高頻電路有關(guān)的技術(shù)顯著地進(jìn)展。這些進(jìn)展是在于逐年提高無(wú)線通信裝置，例如移動(dòng)電話的性能并減小它的尺寸和成本。
此外，由于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)終端和移動(dòng)電話的結(jié)合，進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信的無(wú)線LAN(局域網(wǎng))系統(tǒng)也迅速進(jìn)入廣泛使用。這種無(wú)線LAN是寬帶通信的一種型式，并且當(dāng)前支持使用大約2GHz到5GHz的頻帶進(jìn)行每秒幾百千比特到幾十兆比特的高速數(shù)據(jù)傳輸。這種寬帶通信能夠?qū)Ω叻直媛蔬\(yùn)動(dòng)圖像等進(jìn)行分配。
用于無(wú)線LAN系統(tǒng)中的無(wú)線通信裝置中的高頻電路的結(jié)構(gòu)近似地與移動(dòng)電話中的高頻電路的結(jié)構(gòu)相同。圖1是傳統(tǒng)高頻電路的結(jié)構(gòu)。天線單元5由天線51和52以及天線天關(guān)53組成。這是一種分集結(jié)構(gòu)，它使用高靈敏度的橫向天線。發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)9轉(zhuǎn)換天線單元5使之與發(fā)射電路或接收電路相連。在時(shí)分雙工(TDD)中發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)9是必須有的，時(shí)分雙工一般用在無(wú)線LAN系統(tǒng)中以便對(duì)于發(fā)射和接收兩者使用相同的頻率。用于接收的BPF(帶通濾波器)43減少了通過(guò)天線單元5接收的信號(hào)中的無(wú)用頻帶成分。LNA(低噪聲放大器)12放大輸入信號(hào)、使得放大后的信號(hào)是低噪聲的，并輸出放大后的信號(hào)到下混頻器。PA(功率放大器)11將來(lái)自上混頻器的信號(hào)放大成高電平輸出。BPF41和42分別減少在PA以前和PA以后的無(wú)用頻帶成分。
在“Musen Akusesa Gijutsu(Wireless Access Technologies)”，Journalof IEICE，F(xiàn)ebruary 2001，pp.105-111.中詳述了無(wú)線LAN。此外，在Journalof IEICE，November 2001，pp.775-789和pp.796-802中詳述了天線分集的細(xì)節(jié)，濾波器和發(fā)射/接收單元的結(jié)構(gòu)。
由于存在這樣的情況，即在用于無(wú)線LAN系統(tǒng)中的無(wú)線通信裝置的高頻電路中高功率信號(hào)被輸入到LNA，所以必須使用具有大飽和輸出的放大器以防止由于LNA在非線性區(qū)放大引起的信號(hào)失真。因此，對(duì)于LNA和PA，使用具有近似相同輸出的放大器。
有源元件例如LNA和PA的價(jià)格導(dǎo)致高頻電路的高成本。此外，高輸出放大器的元件尺寸是生產(chǎn)能夠緊湊安裝的電路的一個(gè)障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種用在無(wú)線LAN系統(tǒng)中的低成本無(wú)線通信裝置。此外，第二個(gè)目的是提供一種用在無(wú)線LAN系統(tǒng)中的低成本的緊湊的高頻裝置。另外還有，第三個(gè)目的是提供一種用于無(wú)線高頻系統(tǒng)中的高頻放大方法，所述方法能夠產(chǎn)生低成本的緊湊的高頻電路。最后，第四個(gè)目的是提供一種低成本的緊湊的移動(dòng)電話。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的無(wú)線通信裝置是一種在無(wú)線LAN中使用時(shí)分雙工進(jìn)行通信的無(wú)線通信裝置，它包括調(diào)制/解調(diào)電路，它在發(fā)射期間將基帶信號(hào)調(diào)制為中頻信號(hào)、而在接收期間將中頻信號(hào)解調(diào)為基帶信號(hào)；混頻器電路，它連接到中頻電路和高頻電路，利用超外差方法，在發(fā)射期間把中頻信號(hào)提升為高頻信號(hào)，而在接收期間把高頻信號(hào)降低到中頻信號(hào)；高頻電路，在發(fā)射期間、其輸入端連接到混頻器電路而其輸出端連接到天線電路，在接收期間、所述輸入端連接到天線電路而所述輸出端連接到混頻器電路，并且在發(fā)射和接收期間放大輸入的高頻信號(hào)而輸出結(jié)果放大信號(hào)；以及天線電路，它發(fā)射和接收載波。
按照上述結(jié)構(gòu)，在要求LNA和PA具有近似相同的飽和輸出的無(wú)線LAN中，高頻電路的放大器既可以用于放大接收期間的信號(hào)又可以用于放大發(fā)射期間的信號(hào)。
結(jié)果，因?yàn)椴槐胤謩e提供PA和LNA，所以減少了高頻電路中元件的數(shù)目，因而可以實(shí)現(xiàn)用于無(wú)線LAN系統(tǒng)中的低成本無(wú)線通信裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的高頻裝置是在使用時(shí)分雙工的無(wú)線通信系統(tǒng)中放大待發(fā)射的高頻信號(hào)和接收的高頻信號(hào)的高頻裝置，它包括一個(gè)高頻放大單元；以及開(kāi)關(guān)單元，所述開(kāi)關(guān)單元在發(fā)射期間可以切換到發(fā)射連接狀態(tài)而在接收期間可以切換到接收連接狀態(tài)，其中，在發(fā)射連接狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)單元把高頻放大單元的輸入端連接到上混頻器，上混頻器把中頻信號(hào)提升到高頻信號(hào)并把高頻放大單元的輸出端連接到天線電路，而在接收連接狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)單元把高頻放大單元的輸入端連接到天線電路并把高頻放大電路的輸出端連接到下混頻器，下混頻器把高頻信號(hào)降低到中頻信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，不必分別提供放大由上混頻器提升到高頻的發(fā)射信號(hào)的放大器(PA)和放大由天線電路接收的接收信號(hào)的放大器(LNA)。因此，一個(gè)高頻放大單元既可以用于放大發(fā)射信號(hào)又可以用于放大接收信號(hào)。
因此，可以減少需要許多有源元件的放大器的數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)用于無(wú)線LAN系統(tǒng)的具有緊湊安裝面積的低成本高頻裝置。
此外，開(kāi)關(guān)單元可能包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)在發(fā)射連接狀態(tài)下接收來(lái)自上混頻器的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到高頻放大單元的輸入端、而在接收連接狀態(tài)下接收來(lái)自天線電路的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到高頻放大單元的輸入端；所述第二開(kāi)關(guān)在發(fā)射連接狀態(tài)下接收來(lái)自高頻放大單元的輸出端的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到天線電路、而在接收連接狀態(tài)下接收來(lái)自高頻放大單元的輸出端的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到下混頻器。
按照上述結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)單元把輸入到高頻放大單元的信號(hào)在已經(jīng)由上混頻器提升到高頻信號(hào)的信號(hào)和由天線電路接收的信號(hào)之間轉(zhuǎn)換，并且把由高頻放大單元放大的信號(hào)的輸出目的地在天線電路和下混頻器之間轉(zhuǎn)換。因此，高頻放大單元既可以用于發(fā)射又可以用于接收。
因此，可以減少元件的數(shù)量，因而可以實(shí)現(xiàn)低成本、緊湊的高頻裝置。
此外，最后的高頻放大單元可以設(shè)置在傳輸路徑上，在發(fā)射連接狀態(tài)下經(jīng)過(guò)所述傳輸路徑信號(hào)從第二開(kāi)關(guān)發(fā)送到天線電路，并且所述最后的高頻放大單元可以放大經(jīng)過(guò)所述通路發(fā)送的信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，高頻放大單元和最后的放大單元組成放大發(fā)射信號(hào)的多級(jí)放大器(PA)，作為多級(jí)放大器(PA)的一部分的高頻放大單元也可以作為放大接收信號(hào)的放大器(LNA)。
因此，在要求PA比LNA有較大輸出功率的無(wú)線LAN系統(tǒng)中，總的來(lái)說(shuō)可以減少在放大器中使用的有源元件的數(shù)量，因而可以實(shí)現(xiàn)低成本、緊湊的高頻裝置。
此外，高頻裝置還可以包括一個(gè)設(shè)置當(dāng)處在發(fā)射連接狀態(tài)下信號(hào)經(jīng)過(guò)它從第二開(kāi)關(guān)發(fā)送到天線電路的傳輸路徑和當(dāng)處在接收連接狀態(tài)下信號(hào)經(jīng)過(guò)它從天線電路發(fā)送到第一開(kāi)關(guān)的傳輸路徑的公共部分上的發(fā)射/接收濾波器單元，并且所述發(fā)射/接收濾波器單元能夠衰減經(jīng)所述部分發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，不必分別設(shè)置用于消除在發(fā)射期間來(lái)自輸出到天線電路的發(fā)射信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)的濾波器和消除在接收期間來(lái)自天線電路接收的接收信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)的濾波器。因此，一個(gè)發(fā)射/接收濾波單元既可以用于消除發(fā)射信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)又可以用于消除接收信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)。
因而，可以減少有源元件的數(shù)量和濾波器的數(shù)量，因而可以實(shí)現(xiàn)更低成本、更緊湊的高頻裝置。
此外，高頻裝置還可以包括輸入信號(hào)濾波器單元，它在傳輸路徑上，信號(hào)經(jīng)過(guò)所述傳輸路徑從第一開(kāi)關(guān)被發(fā)送到高頻放大單元，并且所述輸入信號(hào)濾波單元可以衰減經(jīng)所述傳輸路徑發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)；以及輸出信號(hào)濾波器單元，它設(shè)置在傳輸路徑上，信號(hào)經(jīng)過(guò)所述傳輸路徑從高頻放大單元被發(fā)送到第二開(kāi)關(guān)，并且所述輸出信號(hào)濾波器單元能夠衰減經(jīng)所述傳輸路徑發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，利用輸入信號(hào)濾波器，在發(fā)射期間從已經(jīng)由上混頻器提升到高頻的發(fā)射信號(hào)中、在接收期間從由天線電路接收的接收信號(hào)中濾除無(wú)用頻帶成分。此外，利用輸出信號(hào)濾波器，在發(fā)射期間從天線電路發(fā)送的放大的發(fā)射信號(hào)中、在接收期間從輸入到下混頻器用于降低到中頻的放大的接收信號(hào)中濾除無(wú)用頻帶信號(hào)。
此外，高頻放大單元和開(kāi)關(guān)單元可以形成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上。
按照上述結(jié)構(gòu)，高頻裝置可以利用一個(gè)半導(dǎo)體芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，可以減小安裝面積的尺寸，因而可以實(shí)現(xiàn)緊湊的高頻裝置。
此外，天線電路可以具有分集功能。
按照上述結(jié)構(gòu)，可以減少有源元件的數(shù)目，并且可以實(shí)現(xiàn)能夠利用高靈敏度天線接收和發(fā)射信號(hào)的高頻裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的高頻放大方法在采用時(shí)分雙工的無(wú)線通信系統(tǒng)中利用高頻放大裝置放大待發(fā)射和接收的高頻信號(hào)，所述方法包括連接步驟，在所述連接步驟中，在發(fā)射期間，聯(lián)動(dòng)地將高頻放大單元的輸入端連接到把中頻信號(hào)提升到高頻信號(hào)的上混頻器而把高頻放大單元的輸出端連接到天線電路，在接收期間，聯(lián)動(dòng)地將所述高頻放大單元的輸入端連接到天線電路而把所述高頻放大電路的輸出端連接到把高頻信號(hào)降低到中頻信號(hào)的下混頻器；以及放大輸入到高頻裝置的信號(hào)的放大步驟。
按照所述方法，一個(gè)高頻放大單元可以用于在發(fā)射期間放大由上混頻器提升到高頻信號(hào)的發(fā)射信號(hào)并且在接收期間放大由天線接收的接收信號(hào)。
因此，利用所述高頻放大方法，減少了放大器元件的數(shù)量，由此以低成本的緊湊的高頻裝置實(shí)現(xiàn)了高頻無(wú)線通信。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的移動(dòng)電話是在采用時(shí)分雙工的無(wú)線通信系統(tǒng)中執(zhí)行無(wú)線通信的移動(dòng)電話，它包括一個(gè)高頻放大單元；以及開(kāi)關(guān)單元，所述開(kāi)關(guān)單元在發(fā)射期間切換到發(fā)射連接狀態(tài)而在接收期間切換到接收連接狀態(tài)，其中，在發(fā)射連接狀態(tài)，開(kāi)關(guān)單元把高頻放大單元的輸入端連接到把中頻信號(hào)提升到高頻信號(hào)的上混頻器并把高頻放大單元的輸出端連接到天線電路，在接收連接狀態(tài)，開(kāi)關(guān)單元把高頻放大單元的所述輸入端連接到天線電路并把高頻放大電路的所述輸出端連接到把高頻信號(hào)降低到中頻信號(hào)的下混頻器。
按照所述結(jié)構(gòu)，不必分別單獨(dú)設(shè)置用于放大由上混頻器提升到高頻的發(fā)射信號(hào)的放大器(PA)和用于放大由天線電路接收的接收信號(hào)的放大器(LNA)。因此，一個(gè)高頻放大單元可以既用于放大發(fā)射信號(hào)又用于放大接收信號(hào)。
因此，可以減少需要許多有源元件的放大器的數(shù)量，因而可以實(shí)現(xiàn)低成本的緊湊的移動(dòng)電話。
此外，開(kāi)關(guān)單元可以包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)在發(fā)射連接狀態(tài)下接收來(lái)自上混頻器的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到所述高頻放大單元的輸入端并且在接收連接狀態(tài)下接收來(lái)自天線電路的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到高頻放大單元的輸入端，所述第二開(kāi)關(guān)在發(fā)射連接狀態(tài)下接收來(lái)自高頻放大單元的輸出端的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到天線電路并且在接收連接狀態(tài)下接收來(lái)自高頻放大單元的輸出端的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到下混頻器。
按照上述結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)單元把輸入到高頻放大單元的信號(hào)在已經(jīng)由上混頻器提升到高頻信號(hào)的信號(hào)和由天線電路接收的信號(hào)之間切換，并且把由高頻放大單元放大的信號(hào)的輸出目的地在天線電路和下混頻器之間切換。因此，所述高頻放大單元既可以用于發(fā)射又可以用于接收。
因此，減少了元件的數(shù)量，因而可以實(shí)現(xiàn)低成本的緊湊的移動(dòng)電話。
此外，所述移動(dòng)電話還可以包括設(shè)置在傳輸路徑上的最后高頻放大單元，在發(fā)射連接狀態(tài)下信號(hào)通過(guò)所述傳輸路徑從第二開(kāi)關(guān)發(fā)送到天線電路，并且所述最后高頻放大單元可以放大經(jīng)所述傳輸路徑發(fā)送的信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，高頻放大單元和最后放大單元組成放大發(fā)射信號(hào)的多級(jí)放大器(PA)，作為多級(jí)放大器(PA)的一部分的高頻放大單元還可用作用于放大接收信號(hào)的放大器(LNA)。
因此，總體上可以減少用于放大器中的有源元件的數(shù)量，因而可以實(shí)現(xiàn)低成本的緊湊的移動(dòng)電話。
此外，移動(dòng)電話還可以包括設(shè)置在當(dāng)處在發(fā)射狀態(tài)下信號(hào)通過(guò)它從第二開(kāi)關(guān)發(fā)送到天線電路的傳輸路徑和當(dāng)處在接收連接狀態(tài)下信號(hào)通過(guò)它從天線電路發(fā)送到第一開(kāi)關(guān)的傳輸路徑的公共部分上的發(fā)射/接收濾波器單元，所述發(fā)射/接收濾波器單元可以衰減經(jīng)所述公共部分發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，不必分別單獨(dú)設(shè)置用于濾除在發(fā)射期間輸出到天線電路的發(fā)射信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)的濾波器和用于濾除在接收期間由天線電路接收的接收信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)的濾波器。因此，一個(gè)發(fā)射/接收濾波單元既可以用于濾除發(fā)射信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)又可以用于濾除接收信號(hào)中的無(wú)用頻帶信號(hào)。
因此，減少了有源元件的數(shù)目和濾波器的數(shù)目，因而可以實(shí)現(xiàn)更低成本、更緊湊的移動(dòng)電話。


從下面結(jié)合說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例的附圖所進(jìn)行的描述，將明白本發(fā)明的這些和其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
附圖中圖1是表示傳統(tǒng)高頻電路的結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖2示出包括本發(fā)明的無(wú)線通信裝置100的無(wú)線LAN；圖3是表示本發(fā)明的高頻裝置的方塊圖；圖4示出在發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2中使用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)的實(shí)例；圖5示出在本實(shí)施例的第3控制器中用于切換開(kāi)關(guān)2的控制時(shí)序；圖6示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的高頻裝置；圖7示出本發(fā)明的第二實(shí)施例的高頻裝置；圖8示出在發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6中使用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)；圖9示出本發(fā)明的第三實(shí)施例的高頻裝置；
圖10示出本發(fā)明的第四實(shí)施例的高頻裝置；圖11示出本發(fā)明的第五實(shí)施例的高頻裝置；圖12示出在發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8中使用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖2到圖12描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖2表示包括本實(shí)施例的無(wú)線通信裝置100的無(wú)線LAN。圖2所示的無(wú)線LAN由無(wú)線通信裝置100和110以及無(wú)線路由器120組成，它們按照TDD無(wú)線通信連接。
無(wú)線路由器120是連接到有線LAN和無(wú)線LAN的接入點(diǎn)，它具有路由選擇功能。
無(wú)線通信裝置100是所謂無(wú)線LAN接口卡并且用于安裝在PC130中。無(wú)線通信裝置100由通信控制器101、調(diào)制/解調(diào)單元102、混頻器單元103、RF單元104和天線單元105組成。
通信控制器101是一個(gè)功能塊，它通過(guò)遵照IEEE 802.11(電氣和電子工程學(xué)會(huì)802.11)的規(guī)程把時(shí)間軸分成發(fā)射周期和接收周期來(lái)控制調(diào)制/解調(diào)單元102、混頻器單元103和RF單元104中的發(fā)射和接收周期。
調(diào)制/解調(diào)單元102是一個(gè)功能塊，它按照基帶信號(hào)調(diào)制中頻(IF)，并且對(duì)來(lái)自IF信號(hào)的基帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
在發(fā)射期間，調(diào)制/解調(diào)單元102從PC130獲得包括待發(fā)射的數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)，按照所獲得的基帶信號(hào)調(diào)制IF信號(hào)并把結(jié)果信號(hào)輸出到混頻單元103。相反，在接收期間，調(diào)制/解調(diào)單元102對(duì)來(lái)自從混頻單元103獲得的IF信號(hào)的基帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、并把結(jié)果信號(hào)輸出到PC130。
混頻器單元103包括本地振蕩電路、上混頻器和下混頻器，混頻器單元103是一個(gè)功能塊，在IF信號(hào)和無(wú)線電頻率(RF)信號(hào)之間進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。在發(fā)射期間，混頻器單元103把從調(diào)制/解調(diào)器102接收的IF信號(hào)提升到RF信號(hào)、這是通過(guò)在上混頻器中把IF信號(hào)和由本地振蕩電路產(chǎn)生的本地振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻來(lái)實(shí)現(xiàn)的，然后把結(jié)果信號(hào)輸出到RF單元104。相反，在接收期間，通過(guò)在下混頻器中把RF信號(hào)和由本地振蕩電路產(chǎn)生的本地振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，混頻器單元103把從RF單元104接收的RF信號(hào)降低到IF信號(hào)，并把結(jié)果信號(hào)輸出到調(diào)制/解調(diào)單元102。
RF單元014包括放大器和路徑開(kāi)關(guān)，RF單元014是一個(gè)放大輸入的RF信號(hào)的功能塊。在發(fā)射期間，RF單元104的輸入端連接到混頻器單元103，RF單元104的輸出端連接到天線單元105，從而RF單元104放大來(lái)自混頻器單元103的RF信號(hào)并將放大后的RF信號(hào)輸出到天線單元105。相反，在接收期間，輸入端連接到天線單元105，而輸出端連接到混頻器單元103，從而RF單元104放大從天線單元105輸入的RF信號(hào)并把放大后的RF信號(hào)輸出到混頻器單元103。
此外，RF單元104還包括帶通濾波器，消除RF信號(hào)中的無(wú)用頻帶成分。
在發(fā)射期間，天線單元105以無(wú)線電波的形式把從RF單元104接收的RF信號(hào)發(fā)射到無(wú)線路由器120。在接收期間，天線105把按照接收來(lái)自無(wú)線路由器120的無(wú)線電波而感生的RF信號(hào)輸出到RF單元104。
按照上述結(jié)構(gòu)，由PC130輸出的數(shù)據(jù)在依次通過(guò)調(diào)制/解調(diào)單元102、混頻器單元103和RF單元104以后，以電磁波的形式從天線105發(fā)射出去。相反，隨著電磁波而從無(wú)線路由器120接收的信號(hào)，在依次經(jīng)過(guò)天線單元105、RF單元104、混頻器單元103以后，被輸出到PC130并在調(diào)制/解調(diào)單元102中被解調(diào)。
在無(wú)線LAN中，存在這樣的情況，即，高功率信號(hào)被輸入到無(wú)線傳輸裝置的LNA中，因而要求來(lái)自LNA和PA的近似相同的飽和輸出。為此，RF單元104采用以下方法使用內(nèi)部放大器在發(fā)射期間作為PA而在接收期間用作LNA根據(jù)信號(hào)傳輸方向，使其輸入端/和輸出端的連接方向在調(diào)制/解調(diào)單元102和天線單元105之間交換。這樣，利用既作為PA又作為L(zhǎng)NA的放大器，可以減少元件的數(shù)量。
應(yīng)當(dāng)指出，本實(shí)施例中的無(wú)線LAN以基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方式工作，但是也可以代之以以特定方式工作，在所述特定方式中無(wú)線通信裝置100和無(wú)線通信裝置110直接相互連接。
此外，本發(fā)明可以用于無(wú)線LAN接入點(diǎn)的無(wú)線通信單元，例如無(wú)線路由器120。
下面描述用在RF單元104中的高頻裝置，它是本發(fā)明的特征部分。
圖3是顯示本發(fā)明實(shí)施例的高頻裝置的結(jié)構(gòu)的方塊圖。本實(shí)施例的高頻裝置由發(fā)射/接收放大器1、發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2、控制器3和濾波單元4組成。
圖3除了構(gòu)成高頻裝置的功能塊外還示出天線單元5。
發(fā)射/接收放大器1是使用有源元件的多級(jí)放大器，它將接收的信號(hào)線性放大并輸出。應(yīng)當(dāng)指出，在本說(shuō)明書(shū)中輸入/輸出到/從放大器是分別指RF信號(hào)輸入到放大器和RF信號(hào)從放大器輸出。
發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2包括觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)例如繼電器，或無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)例如晶體管，并且在發(fā)射狀態(tài)和接收狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換發(fā)射/接收放大器1的電路的連接。在發(fā)射狀態(tài)下，發(fā)射/接收放大器1的輸入端連接到上混頻器(未示出)，而發(fā)射/接收放大器1的輸出端連接到天線單元5。在接收狀態(tài)下，發(fā)射/接收放大器1的輸出端連接到下混頻器(未示出)，而發(fā)射/接收放大器1的輸入端連接到天線單元5。
圖4示出具有利用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)的發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2的實(shí)例。發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2由內(nèi)部開(kāi)關(guān)21和22組成，內(nèi)部開(kāi)關(guān)21和22是單刀雙擲(SPDT)開(kāi)關(guān)。內(nèi)部開(kāi)關(guān)21和22通過(guò)共用柵極端子23和24而聯(lián)動(dòng)切換。此外，每個(gè)內(nèi)部開(kāi)關(guān)21和22是由兩個(gè)晶體管組成。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)21中，端子21a連接到發(fā)射/接收放大器1的輸入端，端子21b連接到電路的上混頻器一側(cè)，而端子21c連接到電路的天線單元5一側(cè)。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)22中，端子22a連接到發(fā)射/接收放大器1的輸出端，端子22b連接到電路的天線單元5一側(cè)，而端子22c連接到電路的下混頻器一側(cè)。
柵極端子23和24連接到控制器3，在每一個(gè)內(nèi)部開(kāi)關(guān)21和22中，通過(guò)柵極端子上加有柵電壓的那側(cè)的晶體管發(fā)送信號(hào)。
具體地說(shuō)，當(dāng)柵電壓加到柵極端子23的時(shí)候，在內(nèi)部開(kāi)關(guān)21中，在端子21a和端子21b之間電路是導(dǎo)通的，而在端子21a和端子21c之間電路是不導(dǎo)通的。因此，信號(hào)從電路的上混頻器側(cè)發(fā)送到輸入端。此外，在內(nèi)部開(kāi)關(guān)22中，在端子22a和端子22b之間電路是導(dǎo)通的，而在端子22a和端子22c之間電路是不導(dǎo)通的。因此，信號(hào)從發(fā)射/接收放大器1的輸出端發(fā)送到天線單元5。當(dāng)柵電壓加到柵極端子24的時(shí)候，在內(nèi)部開(kāi)關(guān)21中，在端子21a和端子21c之間電路是導(dǎo)通的，而在端子21a和端子21b之間電路是不導(dǎo)通的。因此，信號(hào)從電路的天線單元5側(cè)發(fā)送到發(fā)射/接收放大器1的輸入端。此外，在內(nèi)部開(kāi)關(guān)22中，在端子22a和端子22c之間電路是導(dǎo)通的，而在端子22a和端子22b之間電路是不導(dǎo)通的。因此，信號(hào)從發(fā)射/接收放大器1的輸出端被發(fā)送到電路的下混頻器側(cè)。
應(yīng)當(dāng)指出，可以通過(guò)僅在柵極端子23和柵極端子24之一上施加?xùn)艠O電壓來(lái)確保端子21b和21c之間以及端子22b和22c之間的隔離。
控制器3是功能塊，它按照發(fā)射和接收時(shí)序，通過(guò)切換加到發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2上的控制電壓來(lái)控制發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2的連接狀態(tài)。具體地說(shuō)，控制器3從通信控制器101獲得發(fā)射和接收周期的時(shí)序，所述通信控制器101通過(guò)按照IEEE 802.11所詳細(xì)說(shuō)明的TDD把時(shí)間軸分成發(fā)射周期和接收周期來(lái)控制通信。如圖5所示，在發(fā)射周期中，控制器3施加高柵極電壓到端子23并施加低電壓到端子24，而在接收周期，控制器3施加高柵極電壓到端子24并施加低柵極電壓到柵極23。應(yīng)當(dāng)指出，IEEE 802.11中詳細(xì)說(shuō)明的無(wú)線LAN通信控制是公知的，因此它的詳細(xì)說(shuō)明在這里被省略。
濾波單元4是諸如帶通濾波器的濾波器，它濾除通信路徑上發(fā)射的信號(hào)中的無(wú)用頻帶成分。天線單元5具有分集功能，它包括天線51、天線52、和天線開(kāi)關(guān)53。
下面描述本發(fā)明的高頻裝置的實(shí)施例。
圖6是本發(fā)明的第一實(shí)施例的高頻裝置。第一實(shí)施例的高頻裝置包括發(fā)射/接收放大器13、發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2、BPF 44、BPF45和天線5。
發(fā)射/接收放大器13是使用有源元件的多級(jí)放大器，它線性放大并輸出所接收的信號(hào)。發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2具有如圖4所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在發(fā)射期間，在控制器3的控制下，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2把發(fā)射/接收放大器13的輸入端連接到上混頻器并把發(fā)射/接收放大器13的輸出端連接到天線單元5。另一方面，在接收期間，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2把發(fā)射/接收放大器13的輸入端連接到天線單元5并把發(fā)射/接收放大器13的輸出端連接到下混頻器。BPF44濾除待輸入到發(fā)射/接收放大器13的信號(hào)中的無(wú)用頻帶成分。BPF45濾除通過(guò)發(fā)射/接收放大器13輸出的信號(hào)中的無(wú)用頻帶成分。天線單元5具有分集功能。
按照上述結(jié)構(gòu)，發(fā)射/接收放大器1在發(fā)射期間起PA的作用，在接收期間起LNA作用。因此，可以減少需要許多有源元件的放大器的元件的數(shù)量。
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下面的實(shí)施例中，具有和第一實(shí)施例中相同功能的結(jié)構(gòu)具有相同的標(biāo)號(hào)，并且它們的描述被省略了。
圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施例的高頻裝置。第二實(shí)施例的高頻裝置用于這樣的無(wú)線通信系統(tǒng)中，其中要求通過(guò)PA產(chǎn)生的輸出大于通過(guò)LNA產(chǎn)生的輸出。在第二實(shí)施例的高頻裝置中，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6代替了第一實(shí)施例的發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2，BPF45不存在，而另外包括末級(jí)放大器14和BPF46。
在控制器3的控制下，在發(fā)射期間，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6內(nèi)部聯(lián)動(dòng)切換、把上混頻器連接到發(fā)射/接收放大器13的輸入端、把發(fā)射/接收放大器13的輸出端連接到末級(jí)放大器14的輸入端以及把天線單元5連接到末級(jí)放大器14的輸出端。另一方面，在接收期間，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6使來(lái)自上混頻器的輸入不導(dǎo)通、把發(fā)射/接收放大器13的輸出端連接到下混頻器、把天線5連接到發(fā)射/接收放大器13的輸入端。
圖8示出具有使用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)的發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6的實(shí)例。發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6由內(nèi)部開(kāi)關(guān)61、62和63組成，所述各內(nèi)部開(kāi)關(guān)是SPDT開(kāi)關(guān)、它們通過(guò)共用柵極端子64和65而聯(lián)動(dòng)切換。此外，內(nèi)部開(kāi)關(guān)61、62和63中的每一個(gè)由兩個(gè)晶體管組成。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)61中，端子61a連接到上混頻器，端子61b經(jīng)BPF44連接到發(fā)射/接收放大器13的輸入端，而端子61c接地。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)62中，端子62a連接到發(fā)射/接收放大器13的輸出端，端子62b連接到末級(jí)放大器16的輸入端，而端子62c連接到電路的下混頻器側(cè)。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)63中，端子63a連接到電路的天線單元5側(cè)，端子63b經(jīng)BPF 46連接到末級(jí)放大器14的輸出端，而端子63c經(jīng)BPF44連接到發(fā)射/接收放大器13的輸入端。
應(yīng)當(dāng)指出，在發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6中端子61b和63c通過(guò)傳輸路徑彼此直接連接并從傳輸路徑上直接連接端子61b和端子63c的分支點(diǎn)連接到發(fā)射/接收放大器13的輸入端。
柵極端子64和65連接到控制器3。柵電壓在發(fā)射期間加到柵極端子64，而在接收期間加到柵極端子65，在內(nèi)部開(kāi)關(guān)61、62和63的每一個(gè)中，通過(guò)加有柵電壓的柵極端子的那側(cè)上的晶體管發(fā)射信號(hào)。
具體地說(shuō)，當(dāng)柵電壓加到柵極端子64上時(shí)，在內(nèi)部開(kāi)關(guān)61中，在端子61a和端子61b之間電路導(dǎo)通，而在端子61a和端子61c之間不導(dǎo)通，信號(hào)從電路的上混頻器側(cè)發(fā)送到發(fā)射/接收放大器13的輸入端。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)62中，在端子62a和端子62b之間電路導(dǎo)通，而在端子62a和端子62c之間不導(dǎo)通，信號(hào)從發(fā)射/接收放大器13的輸出端發(fā)送到末級(jí)放大器14的輸入端。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)63中，在63a和63b之間電路導(dǎo)通，而在端子63a和端子63c之間不導(dǎo)通，信號(hào)從末級(jí)放大器14的輸出端發(fā)送到電路的天線單元5側(cè)。當(dāng)柵電壓加到柵極端子65的時(shí)候，在內(nèi)部開(kāi)關(guān)61中，端子61a和端子61c之間的部分是導(dǎo)通的，而端子61a和端子61b之間的部分是不導(dǎo)通的，上混頻器的輸入端接地。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)62中，端子62a和端子62c之間的部分是導(dǎo)通的，而端子62a和端子62b之間的部分是不導(dǎo)通的，信號(hào)從發(fā)射/接收放大器13的輸出端發(fā)送到電路的下混頻器側(cè)。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)63中，端子63a和端子63c之間的部分是導(dǎo)通的，而端子63a和端子63b之間的部分是不導(dǎo)通的，信號(hào)從電路的天線單元5側(cè)發(fā)送到發(fā)射/接收放大器的輸入端。
應(yīng)當(dāng)指出，通過(guò)僅僅把柵電壓加到柵極端子64和柵極端子65之一來(lái)確保端子61b和61c之間、端子62b和62c之間以及端子63b和63c之間的隔離。
此外，端子61b和63c通過(guò)發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6中的傳輸路徑直接連接，不過(guò)當(dāng)端子61b和端子63c之一導(dǎo)電時(shí)，另一個(gè)就不導(dǎo)電。因此，可以確保從所述端子中的任何一個(gè)經(jīng)發(fā)射路經(jīng)上的分支點(diǎn)輸入到發(fā)射/接收放大器13的輸入端的信號(hào)被隔離。
圖7所示末級(jí)放大器14比發(fā)射/接收放大器13更能線性放大高功率信號(hào)。末級(jí)放大器14的輸入端連接到發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)6的端子62b，輸出端連接到BPF46。在發(fā)射期間，末級(jí)放大器14接收已經(jīng)通過(guò)發(fā)射/接收放大器13放大的信號(hào)輸入，進(jìn)一步放大所述信號(hào)，并經(jīng)BPF46把放大后的信號(hào)輸出到天線單元5。BPF46濾除末級(jí)放大器14輸出的信號(hào)中的無(wú)用頻帶成分。
按照上述結(jié)構(gòu)，雖然元件的數(shù)量和在圖1中所示的傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)中的相同，但是，通過(guò)在接收期間把發(fā)射/接收放大器13作為L(zhǎng)NA并且在發(fā)射期間將其作為具有高飽和輸出的多級(jí)PA的一部分，在高頻裝置的放大器中使用的有源元件的總數(shù)減少了，成本也降低了。因此，所述結(jié)構(gòu)不僅可以用來(lái)減少無(wú)線LAN中的成本，而且可以用來(lái)減少其它天線通信系統(tǒng)中例如要求PA比LNA有較大輸出功率的移動(dòng)電話中的高頻裝置的成本。
下面描述第三實(shí)施例的高頻裝置，作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖示出本發(fā)明的第三實(shí)施例的高頻裝置。第三實(shí)施例的高頻裝置適合于這樣的無(wú)線通信系統(tǒng)，在這樣的系統(tǒng)中在發(fā)射期間輸入到發(fā)射/接收放大器13的信號(hào)足夠小，不需要帶通濾波器。在第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，第一實(shí)施例的BPFS44和45不存在，而增加BPF47。
在發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2中，內(nèi)部開(kāi)關(guān)21的端子21c和內(nèi)部開(kāi)關(guān)22的端子22b通過(guò)發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2中的傳輸路徑相連。此外，端子21c和端子22b從連接這兩個(gè)端子的傳輸路徑的分支點(diǎn)上通過(guò)公共傳輸路徑連接到BPF47。
BPF47既用于發(fā)射又用于接收。BPF47的一個(gè)端子連接到連接發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2的端子21c和端子22b的傳輸路徑上的分支點(diǎn)，而另一個(gè)端子連接到天線單元5。
按照上述結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)相比，明顯地減少了用于放大器和濾波器的元件的數(shù)量因而降低了成本。
下面描述第四實(shí)施例的高頻裝置，作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖10示出本發(fā)明的第四實(shí)施例的高頻裝置。第四實(shí)施例的高頻裝置適合于用在這樣的無(wú)線通信系統(tǒng)中，在所述系統(tǒng)中在發(fā)射期間輸入到發(fā)射/接收放大器13的信號(hào)足夠小，不需要帶通濾波器，并且在所述系統(tǒng)中要求PA比LNA有較大的輸出功率。除了第三實(shí)施例的高頻裝置的結(jié)構(gòu)以外第四實(shí)施例的高頻裝置還有末級(jí)放大器14。發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2的端子22b和末級(jí)放大器14的輸入端連接，末級(jí)放大器14的輸出端和發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2的端子21c都連接到BPF47的一個(gè)端子。
按照上述結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)相比，明顯地減少了元件的數(shù)目因而也降低了成本。此外，通過(guò)使用本實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)，不僅在無(wú)線LAN系統(tǒng)中而且在其它無(wú)線通信系統(tǒng)例如要求PA比LNA有較大輸出功率的移動(dòng)電話中，可以實(shí)現(xiàn)元件數(shù)目和成本的顯著降低。
下面描述第五實(shí)施例的高頻裝置，作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖11示出本發(fā)明的第5實(shí)施例的高頻裝置。在圖11中，發(fā)射/接收放大器7是由排列成晶體管陣列的有源元件組成的多級(jí)放大器并包括第一/中間級(jí)放大器71和末級(jí)放大器72。發(fā)射/接收放大器7線性放大并輸出輸入信號(hào)。
發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8由觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)例如繼電器、或無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)例如晶體管組成，在發(fā)射期間，在控制器的控制下，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8這樣切換、以便使發(fā)射/接收放大器7的第一/中間級(jí)放大器71的輸入端與上混頻器連接、使第一/中間級(jí)放大器71的輸出端與末級(jí)放大器72的輸入端連接、以及使末級(jí)放大器72的輸出端與BPF 47連接。相反，在接收期間，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8聯(lián)動(dòng)切換、以便使第一/中間級(jí)放大器71的輸入端連接到BPF47并且使第一/中間級(jí)放大器71的輸出端連接到下混頻器。
應(yīng)當(dāng)指出，在接收期間，發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8可以這樣切換、以便使發(fā)射/接收放大器7的第一/中間級(jí)放大器71的輸出端連接到下混頻器、使第一/中間級(jí)放大器71的輸入端連接到BPF47、以及進(jìn)而把未級(jí)放大器72的輸出端連接到接地端子。這就防止了來(lái)自末級(jí)放大器72的噪聲對(duì)天線單元5的接收信號(hào)產(chǎn)生不利影響。
圖12示出具有使用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)的發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8的實(shí)例。發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8由內(nèi)部開(kāi)關(guān)81、82和83組成，每個(gè)開(kāi)關(guān)包括兩只晶體管。內(nèi)部開(kāi)關(guān)81、82和83通過(guò)共用柵極端子84和柵極端子85而聯(lián)動(dòng)切換。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)81中，端子81a連接到發(fā)射/接收放大器7的第一/中間級(jí)放大器71的輸入端，端子81b連接到上混頻器，而端子81c通過(guò)發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)8中的傳輸路徑直接連接到內(nèi)部開(kāi)關(guān)83的端子83b并進(jìn)而經(jīng)傳輸路徑的分支點(diǎn)連接到BPF47。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)82中，端子82a連接到發(fā)射/接收放大器7的第一/中間級(jí)放大器71的輸出端，端子82b連接到發(fā)射/接收放大器7的末端放大器72的輸入端，而端子82c連接到下混頻器。在內(nèi)部開(kāi)關(guān)83中，端子83a連接到發(fā)射/接收放大器7的末級(jí)放大器72的輸出端，端子82b、如上所述經(jīng)連接端子81c的傳輸路徑上的所述分支點(diǎn)連接到BPF47，而端子83c接地。柵極端子84和85連接控制器3。在發(fā)射期間，柵電壓加到柵極端子84，在接收期間，柵電壓加到柵極端子85。信號(hào)通過(guò)加有柵電壓的那側(cè)上的晶體管發(fā)送。
按照上述結(jié)構(gòu)，在要求PA比LNA有較大輸出功率的高頻裝置中，可以減少使用有源元件的部件的數(shù)目。
應(yīng)當(dāng)指出，在本發(fā)明的實(shí)施例中，給出了由無(wú)觸點(diǎn)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)組成的發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2、6和8的實(shí)例，不過(guò)任何其它型式的開(kāi)關(guān)都可以使用，只要它是一種高絕緣結(jié)構(gòu)。可以使用的開(kāi)關(guān)型式不僅包括無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，例如TET、二極管、雙極晶體管和MOSFET而且也包括機(jī)械開(kāi)關(guān)例如觸點(diǎn)引線(contact lesd)和繼電器。
本發(fā)明的無(wú)線通信裝置不限于這些實(shí)施例中所述的那些。下述的情況也包括在本發(fā)明之中。
(1)本發(fā)明可以是包括實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的操作的高頻放大方法，具體地說(shuō)，所述方法包括如下步驟在發(fā)射期間，把放大器的輸入端連接到電路的上混頻器，把放大器的輸出端連接到電路的天線側(cè)；在接收期間，把放大器的輸入端連接到電路的天線側(cè)，把放大器的輸出端連接到電路的下混頻器；以及放大輸入到放大器的信號(hào)。
(2)在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，可以把天線開(kāi)關(guān)53和發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2、6和8中的任一個(gè)整體地形成在一個(gè)半導(dǎo)體上。此外，當(dāng)需要帶通濾波器的時(shí)候，可以設(shè)置用于從形成在半導(dǎo)體上的電路中取出RF信號(hào)的端子。這樣就實(shí)現(xiàn)了由兩個(gè)有源元件開(kāi)關(guān)單元和放大單元組成的高頻裝置。
此外，天線單元5不具有分集功能以及不具有天線開(kāi)關(guān)53的結(jié)構(gòu)是可能的。
(3)本發(fā)明可以是MMIC(微波單片集成電路)，它是整體形成在半導(dǎo)體上的在各個(gè)實(shí)施例中所述的發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)和放大器。這種結(jié)構(gòu)使得能夠在一個(gè)芯片上形成所述高頻電路的電路結(jié)構(gòu)，因而顯著減小了芯片的安裝面積。
(4)本發(fā)明可以是移動(dòng)電話，在它里面包括有第一到第五實(shí)施例中任何一個(gè)的高頻裝置。
(5)本發(fā)明可以是所述各實(shí)施例和上述(1)至(4)的任意組合。
雖然已經(jīng)通過(guò)實(shí)例并參考附圖全面地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)各種變化和修改是顯而易見(jiàn)的。因此，除非另有說(shuō)明指出這些變化和修改離開(kāi)了本發(fā)明的范圍，它們應(yīng)該被理解為包括在本發(fā)明的范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種利用時(shí)分雙工在無(wú)線LAN中進(jìn)行通信的無(wú)線通信裝置，它包括調(diào)制/解調(diào)電路，在發(fā)射期間，它把基帶信號(hào)調(diào)制到中頻信號(hào)，而在接收期間，把中頻信號(hào)解調(diào)到基帶信號(hào)；混頻器電路，它連接到中頻電路和高頻電路，并且利用超外差方法，在發(fā)射期間把中頻信號(hào)提升到高頻信號(hào)，而在接收期間把高頻信號(hào)下降到中頻信號(hào)；高頻電路，在發(fā)射期間，所述高頻電路的輸入端連接到混頻電路、輸出端連接到天線電路，而在接收期間，所述高頻電路的輸入端連接到所述天線電路、輸出端連接到所述混頻電路，并且在發(fā)射和接收期間，所述高頻電路放大輸入的高頻信號(hào)并輸出結(jié)果放大信號(hào)；以及天線電路，它發(fā)射和接收載波。
2.一種高頻裝置，它在使用時(shí)分雙工的無(wú)線通信系統(tǒng)中放大待發(fā)射的高頻信號(hào)和接收的高頻信號(hào)，它包括一個(gè)高頻放大單元；以及開(kāi)關(guān)單元，它可以在發(fā)射期間切換到發(fā)射連接狀態(tài)而在接收期間切換到接收連接狀態(tài)，其中，在發(fā)射連接狀態(tài)下，所述開(kāi)關(guān)單元把所述高頻放大單元的輸入端連接到把中頻信號(hào)提升到高頻信號(hào)的上混頻器并且把所述高頻放大單元的輸出端連接到天線電路，以及在接收連接狀態(tài)下，所述開(kāi)關(guān)單元把所述高頻放大單元的輸入端連接到所述天線電路，把所述高頻放大電路的輸出端連接到把高頻信號(hào)降低到中頻信號(hào)的下混頻器。
3.如權(quán)利要求2所述的高頻裝置，其特征在于所述開(kāi)關(guān)單元包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，在所述發(fā)射連接狀態(tài)下，所述第一開(kāi)關(guān)接收來(lái)自所述上混頻器的信號(hào)輸入并將所述信號(hào)輸出到所述高頻放大單元的輸入端，而在所述接收連接狀態(tài)下，所述第一開(kāi)關(guān)接收來(lái)自所述天線電路的信號(hào)輸入并將所述信號(hào)輸出到所述高頻放大單元的所述輸入端，以及在所述發(fā)射連接狀態(tài)，所述第二開(kāi)關(guān)接收來(lái)自所述高頻放大單元的所述輸出端的信號(hào)輸入并將所述信號(hào)輸出到所述無(wú)線電路，而在所述接收連接狀態(tài)下，所述第二開(kāi)關(guān)接收來(lái)自所述高頻放大單元的所述輸出端的信號(hào)輸入并將所述信號(hào)輸出到所述下混頻器。
4.如權(quán)利要求3所述的高頻裝置，其特征在于還包括設(shè)置在傳輸路徑上的末級(jí)高頻放大單元，在發(fā)射連接狀態(tài)下信號(hào)從所述第二開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)所述傳輸路徑發(fā)送到所述天線電路，并且所述末級(jí)高頻放大單元可以放大經(jīng)所述路徑發(fā)送的信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的高頻裝置，其特征在于還包括一個(gè)發(fā)射/接收濾波器單元，它設(shè)置在當(dāng)處在所述發(fā)射連接狀態(tài)時(shí)信號(hào)從所述第二開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)它發(fā)送到所述天線電路的傳輸路徑和當(dāng)處在所述接收連接狀態(tài)時(shí)信號(hào)從所述天線電路經(jīng)過(guò)它發(fā)送到所述第一開(kāi)關(guān)的傳輸路徑的公共部分上，并且所述一個(gè)發(fā)射/接收濾波器單元可以衰減經(jīng)所述部分發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)。
6.如權(quán)利要求3所述的高頻裝置，其特征在于還包括設(shè)置在傳輸路徑上的輸入信號(hào)濾波器單元，經(jīng)過(guò)所述傳輸路徑，信號(hào)從所述第一開(kāi)關(guān)發(fā)送到所述高頻放大單元，并且所述輸入信號(hào)濾波器單元可以衰減經(jīng)所述傳輸路徑發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)；以及設(shè)置在傳輸路徑上的輸出信號(hào)濾波器單元，經(jīng)過(guò)所述傳輸路徑，信號(hào)從所述高頻放大單元發(fā)送到所述第二開(kāi)關(guān)，并且所述輸出信號(hào)濾波器單元可以衰減經(jīng)所述傳輸路徑發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)。
7.如權(quán)利要求2所述的高頻裝置，其特征在于所述高頻放大單元和所述開(kāi)關(guān)單元形成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上。
8.如權(quán)利要求3所述的高頻裝置，其特征在于所述高頻放大單元和所述開(kāi)關(guān)單元形成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上。
9.如權(quán)利要求4所述的高頻裝置，其特征在于所述高頻放大單元、所述開(kāi)關(guān)單元和所述末級(jí)高頻放大單元形成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上。
10.如權(quán)利要求2所述的高頻裝置，其特征在于所述天線電路具有分集功能。
11.一種高頻放大方法，所述高頻放大方法在使用時(shí)分雙工的無(wú)線通信系統(tǒng)中利用高頻放大裝置放大待發(fā)送的高頻信號(hào)和所接收的高頻信號(hào)，所述方法包括連接步驟在發(fā)射期間，將高頻放大單元的輸入端聯(lián)動(dòng)連接到把中頻信號(hào)提升到高頻信號(hào)的上混頻器并且將所述高頻放大單元的輸出端聯(lián)動(dòng)連接到天線電路，以及在接收期間，將所述高頻放大單元的所述輸入端聯(lián)動(dòng)連接到所述天線電路并且將所述高頻放大電路的所述輸出端聯(lián)動(dòng)連接到把高頻信號(hào)降低到中頻信號(hào)的下混頻器；以及放大步驟對(duì)輸入到所述高頻裝置的信號(hào)進(jìn)行放大。
12.一種移動(dòng)電話，它在使用時(shí)分雙工的無(wú)線通信系統(tǒng)中執(zhí)行無(wú)線通信，所述移動(dòng)電話包括高頻放大單元；以及開(kāi)關(guān)單元，所述開(kāi)關(guān)單元在發(fā)射期間可以切換到發(fā)射連接狀態(tài)而在接收期間可以切換到接收連接狀態(tài)，其中，在所述發(fā)射連接狀態(tài)下，所述開(kāi)關(guān)單元將所述高頻放大單元的輸入端連接到把中頻信號(hào)提升到高頻信號(hào)的上混頻器并且將所述高頻放大單元的輸出端連接到天線電路；以及在所述接收連接狀態(tài)下，所述開(kāi)關(guān)單元將所述高頻放大單元的所述輸入端連接到所述天線電路并且把所述高頻放大電路的所述輸出端連接到把高頻信號(hào)降低到中頻信號(hào)的下混頻器。
13.如權(quán)利要求12所述的移動(dòng)電話，其特征在于所述開(kāi)關(guān)單元包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，在所述發(fā)射連接狀態(tài)下，所述第一開(kāi)關(guān)接收來(lái)自所述上混頻器的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到所述高頻放大單元的所述輸入端，而在所述接收連接狀態(tài)下，所述第一開(kāi)關(guān)接收所述天線電路的信號(hào)輸入并且把所述信號(hào)輸出到所述高頻放大單元的所述輸入端，以及在所述發(fā)射連接狀態(tài)下，所述第二開(kāi)關(guān)接收來(lái)自所述高頻放大單元的所述輸出端的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到所述天線電路，而在所述接收連接狀態(tài)下，所述第二開(kāi)關(guān)接收來(lái)自所述高頻放大單元的所述輸出端的信號(hào)輸入并把所述信號(hào)輸出到所述下混頻器。
14.如權(quán)利要求13所述的移動(dòng)電話，其特征在于還包括設(shè)置在傳輸路徑上的末級(jí)高頻放大單元，在所述發(fā)射連接狀態(tài)下信號(hào)經(jīng)所述傳輸路徑從所述第二開(kāi)關(guān)發(fā)送到所述天線電路，并且所述末級(jí)高頻放大單元可以放大經(jīng)所述路徑發(fā)送的信號(hào)。
15.如權(quán)利要求13所述的移動(dòng)電話，其特征在于還包括一個(gè)發(fā)射/接收濾波器單元，它設(shè)置在當(dāng)處在所述發(fā)射連接狀態(tài)時(shí)信號(hào)經(jīng)過(guò)它從所述第二開(kāi)關(guān)發(fā)送到所述天線電路的傳輸路徑和當(dāng)處在所述接收連接狀態(tài)時(shí)信號(hào)經(jīng)過(guò)它從所述天線電路發(fā)送到所述第一開(kāi)關(guān)的傳輸路徑的公共部分上，并且所述一個(gè)發(fā)射/接收濾波器單元可以衰減經(jīng)所述部分發(fā)送的信號(hào)中的無(wú)用帶寬信號(hào)。
全文摘要
一種高頻裝置包括放大并輸出輸入信號(hào)的發(fā)射/接收放大器13；以及發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)2，它整體地聯(lián)動(dòng)切換，使得在發(fā)射期間發(fā)射/接收放大器13的輸入端連接到上混頻器，發(fā)射/接收放大器13的輸出端連接到天線單元5，而在接收期間，發(fā)射/接收放大器13的輸出端連接到下混頻器，發(fā)射/接收放大器13的輸入端連接到天線單元5。
文檔編號(hào)H04B1/52GK1497862SQ20031011962
公開(kāi)日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月4日
發(fā)明者太田順道 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社