專利名稱：改良型雙轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種無線電收發(fā)系統(tǒng)，尤指一種應(yīng)用于數(shù)字無線電話的改良型雙轉(zhuǎn)換式(dual conversion)無線電收發(fā)系統(tǒng)。
目前在數(shù)字無線電話(digital cordless telephone)的無線電收發(fā)系統(tǒng)中最常使用的系統(tǒng)有單轉(zhuǎn)換式(single conversion)和雙轉(zhuǎn)換式(dual conversion)系統(tǒng)兩種，這兩種系統(tǒng)各有它們的優(yōu)點和缺點。

圖1為一傳統(tǒng)單轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)10的系統(tǒng)方塊圖。系統(tǒng)10包含有天線101用來接收與發(fā)射無線電信號，前級電路102用來匹配天線阻抗與射頻放大器111間的輸入阻抗以提高接收效率并選擇所欲接收的頻率以及濾除噪聲與干擾信號，開關(guān)103用來根據(jù)信號線151的輸出來切換信號發(fā)射與接收的途徑。天線101所收到的射頻信號會經(jīng)由前級電路102、開關(guān)103而進入射頻放大器111進行放大，經(jīng)過放大后的信號經(jīng)由前級濾波器112濾波后會經(jīng)由混頻器113與本地振蕩器140混頻而得到中頻信號。中頻濾波器114會將混頻器113所產(chǎn)生的不需要用到的頻率濾掉，過濾后得的信號再經(jīng)由中頻放大器115進行放大并經(jīng)解調(diào)器120解調(diào)而產(chǎn)生基頻信號。解調(diào)器120為一般常用的四相解調(diào)器(quadraturedemodulator)，它是由乘法器121與移相器(phase shifter)123所構(gòu)成的回路和一個串聯(lián)于其后的濾波器122所組成。本地振蕩器140是由一壓控振蕩器(VCO-voltage controlled oscillator)141以及一鎖相回路(PLL-phase lockedloop)142組成。鎖相回路142是用來穩(wěn)定頻率并根據(jù)信號線152的輸出來產(chǎn)生發(fā)射或接收所需要的頻率。信號線151和152是同步動作用來控制信號的發(fā)射與接收，這兩條信號線都是電連于一由微處理機(未顯示)所組成的控制單位用來控制系統(tǒng)10的操作。高頻的發(fā)射信號則由需要被輸出的基頻信號直接調(diào)制壓控振蕩器141而得，再經(jīng)由發(fā)射濾波器132濾波以及功率放大器131放大后，進入開關(guān)103、前級電路102以及天線101而發(fā)射出去。
單轉(zhuǎn)換式系統(tǒng)10的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，可以節(jié)省耗電量及降低電路的復(fù)雜度。但是由于高頻的發(fā)射信號是由基頻信號直接調(diào)制壓控振蕩器141而得，如果發(fā)射信號與壓控振蕩器141的隔離不佳，極易造成發(fā)射信號的寄生發(fā)射(spurious emission)。而且，由于發(fā)射與接收共用一個本地振蕩器140，因此本地振蕩器140除了必需提供信號調(diào)制的功能外，同時還需要能夠快速的切換發(fā)射與接收頻率，其制作上十分不易。此外，由于射頻信號只經(jīng)過單次降頻，因此解調(diào)器120必需在較高頻率的中頻(110MHz)來完成信號解調(diào)動作，這種高頻解調(diào)器價格很貴而且品質(zhì)的要求也很高，在制造上比較難而且解調(diào)的效果也比較差。
圖2為一傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)20的系統(tǒng)方塊圖，接收信號經(jīng)由天線201、前級電路202、開關(guān)203而進入射頻放大器211進行放大，然后再經(jīng)由前級濾波器212進行濾波后，即經(jīng)由第一混頻器213與第一本地振蕩器240的輸出混頻而得到第一中頻信號(110MHz)。開關(guān)203用來根據(jù)信號線235的輸出來切換信號發(fā)射與接收的途徑。第一中頻濾波器214會將混頻器213所產(chǎn)生的不需要用到的頻率濾掉，第一中頻信號經(jīng)由第一中頻濾波器214的濾波以及第一中頻放大器215的放大后進入第二混頻器216與第二本地振蕩器250的輸出(103MHz)混頻而得到第二中頻信號(7MHz)。第二中頻濾波器217會將第二混頻器216所產(chǎn)生的不需要用到的頻率濾掉，第二中頻信號經(jīng)由第二中頻濾波器217濾波以及第二中頻放大器218放大后進入解調(diào)器220解調(diào)成為基頻信號。解調(diào)器220是由乘法器221與移相器(phase shifter)223所構(gòu)成的回路以及一串聯(lián)于其后的濾波器222所組成。第一本地振蕩器240是由一個壓控振蕩器241以及鎖相回路242所構(gòu)成的回路所組成，鎖相回路242是用來穩(wěn)定頻率并根據(jù)信號線237的輸出來提供通訊頻率選擇的功能。第二本地振蕩器250是由一個壓控振蕩器251以及鎖相回路252所組成，鎖相回路252是用來穩(wěn)定頻率并根據(jù)信號線236的輸出提供發(fā)射接收頻率切換的功能。中頻(110MHz)的發(fā)射信號是由需要被輸出的基頻信號直接調(diào)制壓控振蕩器251而得，經(jīng)由混頻器233與第一本地振蕩器240的輸出混頻后升頻成高頻的發(fā)射信號，再經(jīng)發(fā)射濾波器232將混頻器233所產(chǎn)生的不需要用到的頻率濾掉以及功率放大器231放大后，經(jīng)由開關(guān)203、前級電路202、天線201而發(fā)射。信號線235、236、237是同步動作用來控制信號的發(fā)射與接收，這三條信號線都是電連于一由微處理機(未顯示)所組成的控制單元用來控制系統(tǒng)20的操作。
接收信號經(jīng)過二次降頻后再進入解調(diào)器220解調(diào)，可在各級中頻提供雙重的濾波與放大功能，因此能對接收信號做比較好的處理，而且在較低頻率(7MHz)對接收信號做解調(diào)動作的解調(diào)器在制造上比較容易制作而且產(chǎn)生的效果也比較好。發(fā)射信號則先經(jīng)由一個較低頻率的壓控振蕩器251作調(diào)制，再經(jīng)由混頻器233與第一本地振蕩器240混頻后升頻而得。發(fā)射與接收的頻率則是由低頻的第二本地振蕩器來切換。如此不但可以減低發(fā)射信號的寄生干擾，而且在低頻作調(diào)制與快速頻率切換的動作也較為容易。但是此一系統(tǒng)的缺點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且成本較高。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種應(yīng)用于數(shù)字無線電話的改良型雙轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)以減低制作成本并提高接收品質(zhì)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即提供一種改良型雙轉(zhuǎn)換式無線電接收系統(tǒng)其包含有一天線收發(fā)單元；一射頻放大器，用來放大接收信號；一前級濾波器，用來濾除接收信號內(nèi)的鏡像頻率與噪聲；一第一本地振蕩器，用來分別對接收信號與發(fā)射信號作降頻及升頻，并且進行收、發(fā)頻率的切換；一第一混頻器，用來將經(jīng)由所述前級濾波器處理過的接收信號與第一本地振蕩器的輸出混頻而產(chǎn)生第一中頻信號；一第一中頻濾波器，用來對所述第一中頻信號濾波；一第一中頻放大器，用來對濾波后的第一中頻信號進行放大；一第二本地振蕩器，用來將欲發(fā)射的基頻信號調(diào)制成為發(fā)射信號，以及對所述第一中頻信號做第二次降頻；一第二混頻器，用來將經(jīng)過所述第一中頻放大器放大后的第一中頻信號與第二本地振蕩器的輸出混頻而產(chǎn)生第二中頻信號；一第二中頻濾波器，用來對第二中頻信號濾波；一第二中頻放大器，用來對濾波后的第二中頻信號放大；一解調(diào)器，用來將該第二中頻信號解調(diào)成基頻信號；一第三混頻器，用來將所述第二本地振蕩器所產(chǎn)生的發(fā)射信號與所述第一本地振蕩器的信號混頻；一發(fā)射濾波器，用來對混頻后的發(fā)射信號濾波；以及一功率放大器，用來對濾波后的發(fā)射信號放大；其特征在于所述第二本地振蕩器由一壓控晶體振蕩器和自動頻率控制電路組成，用來將所述基頻信號調(diào)制成為發(fā)射信號以及對所述第一中頻信號做第二次降頻。
以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖簡要說明圖1為一傳統(tǒng)單轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖。
圖2為一傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖。
圖3為本發(fā)明改良型雙轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖。
請參考圖3，圖3為本發(fā)明改良式雙轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)30的系統(tǒng)方塊圖。系統(tǒng)30包含有一天線301用來接收與發(fā)射信號，一前級電路302用來匹配天線阻抗與射頻放大器311的輸入阻抗以提高接收效率并選擇所欲接收的頻率以及濾除噪聲與干擾信號，開關(guān)303用來根據(jù)信號線335的輸出來切換信號發(fā)射與接收的途徑。射頻放大器311用來放大接收信號。射頻放大器311另外附有一自動增益控制(AGC-automatic gain control)電路354用來根據(jù)信號線355的輸出來增加前級的接收范圍。前級濾波器312是用來濾除鏡像頻率(image frequency)與噪聲。第一本地振蕩器340是由壓控振蕩器341與鎖相回路342組成，它是用來根據(jù)信號線336的輸出提供發(fā)射、接收頻率的切換以及提供通訊頻率選擇的功能，它的輸出將會被用來對接收與發(fā)射信號做降頻與升頻的處理。信號線335、336同步動作用來控制信號的發(fā)射與接收，這兩條信號線以及信號線355都是電連于一由微處理機(未顯示)所組成的控制單元用來控制系統(tǒng)30的操作。第一混頻器313是用來將經(jīng)前級濾波器312處理過的接收信號與第一本地振蕩器340的輸出混頻而得到第一中頻信號。第一中頻濾波器314是用來對第一中頻信號濾波將混頻器313所產(chǎn)生的不需要用到的頻率濾掉，第一中頻放大器315對濾波后的第一中頻信號加以放大，第二本地振蕩器350是用來調(diào)制基頻信號并且對第一中頻信號進行第二次降頻。第二混頻器316將經(jīng)過第一中頻放大器315放大后的第一中頻信號與第二本地振蕩器350的輸出混頻而產(chǎn)生第二中頻信號，第二中頻濾波器317是用來對第二中頻信號濾波將第二混頻器316所產(chǎn)生的不需要用到的頻率濾掉，第二中頻放大器318則是用來將濾波后的第二中頻信號放大，然后再由四相解調(diào)器(quadrature demodulator)320來將第二中頻信號解調(diào)成基頻信號。解調(diào)器320是由乘法器321、濾波器322、以及移相器323所組成。
第二本地振蕩器350是利周一個由壓控晶體振蕩器(VCXO-voltagecontrol crystal oscillator)351與自動頻率控制(AFC-automatic frequencycontrol)電路352所構(gòu)成的回路所組成，它是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鎖相回路以降低成本。發(fā)射信號是由需要被輸出的調(diào)制信號直接調(diào)制壓控晶體振蕩器351而得，再經(jīng)由第三混頻器333與第一本地振蕩器340的輸出混頻后升頻至發(fā)射信號的頻率，再經(jīng)發(fā)射濾波器332將第三混頻器333所產(chǎn)生的不需要用到的頻率濾掉以及功率放大器331放大后，經(jīng)由開關(guān)303、前級電路302、天線301而發(fā)射。系統(tǒng)30的收發(fā)頻率切換與頻道選擇完全是由第一本地振蕩器340來控制，由于它不需要同時負責產(chǎn)生發(fā)射調(diào)制信號，因此比較容易做快速收發(fā)頻率的切換動作，而且可以大幅地減低制作與設(shè)計的困難度。
權(quán)利要求
1.一種改良型雙轉(zhuǎn)換式無線電收發(fā)系統(tǒng)，用來接收及發(fā)送無線電信號，其包含有天線收發(fā)單元；一射頻放大器，用來放大接收信號；一前級濾波器，用來濾除接收信號內(nèi)的鏡像頻率與噪聲；一第一本地振蕩器，用來分別對接收信號與發(fā)射信號作降頻及升頻，并且進行收、發(fā)頻率的切換；一第一混頻器，用來將經(jīng)由所述前級濾波器處理過的接收信號與第一本地振蕩器的輸出混頻而產(chǎn)生第一中頻信號；一第一中頻濾波器，用來對所述第一中頻信號濾波；一第一中頻放大器，用來對濾波后的第一中頻信號進行放大；一第二本地振蕩器，用來將欲發(fā)射的基頻信號調(diào)制成為發(fā)射信號，以及對所述第一中頻信號做第二次降頻；一第二混頻器，用來將經(jīng)過所述第一中頻放大器放大后的第一中頻信號與第二本地振蕩器的輸出混頻而產(chǎn)生第二中頻信號；一第二中頻濾波器，用來對第二中頻信號濾波；一第二中頻放大器，用來對濾波后的第二中頻信號放大；一解調(diào)器，用來將該第二中頻信號解調(diào)成基頻信號；一第三混頻器，用來將所述第二本地振蕩器所產(chǎn)生的發(fā)射信號與所述第一本地振蕩器的信號混頻；一發(fā)射濾波器，用來對混頻后的發(fā)射信號濾波；以及一功率放大器，用來對濾波后的發(fā)射信號放大；其特征在于所述第二本地振蕩器由一壓控晶體振蕩器和自動頻率控制電路組成，用來將所述基頻信號調(diào)制成為發(fā)射信號以及對所述第一中頻信號做第二次降頻。
2.如權(quán)利要求1所述的無線電收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述射頻放大器另外附有一自動增益控制電路，用來增加其信號接收的范圍。
3.如權(quán)利要求1所述的無線電收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述第一本地振蕩器由一壓控振蕩器以及一鎖相回路組成。
4.如權(quán)利要求1所述的無線電收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述解調(diào)器為一四相解調(diào)器。
5.如權(quán)利要求4所述的無線電收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述四相解調(diào)器由一乘法器與一移相器組成的回路及一串聯(lián)于其后的濾波器組成。
6.如權(quán)利要求1所述的無線電收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述天線收發(fā)單元包含一天線，用來接收和發(fā)射無線電信號。
7.如權(quán)利要求1所述的無線電收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述天線收發(fā)單元包含有一轉(zhuǎn)換開關(guān)，用來切換信號接收與發(fā)射的途徑。
8.如權(quán)利要求1所述的無線電收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于所述天線收發(fā)單元還包括一前級電路，用來匹配所述天線的阻抗與所述射頻放大器的輸入阻抗，選擇接收頻率，濾除噪音及干擾。
全文摘要
本發(fā)明為一應(yīng)用于數(shù)字無線電話的改良型雙轉(zhuǎn)換式射頻收發(fā)系統(tǒng),包含一具有自動增益控制的接收射頻放大器以增加接收器的動態(tài)范圍,一具有自動頻率控制的壓控晶體振蕩器用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鎖相回路振蕩器當做第二本地振蕩器來產(chǎn)生調(diào)制信號以減低成本,一高頻鎖相回路振蕩器,一解調(diào)器,一開關(guān),多個混頻器以及多個濾波器與放大器,其電路成本降低,信號品質(zhì)提高。
文檔編號H04B1/40GK1173083SQ9610930
公開日1998年2月11日 申請日期1996年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月6日
發(fā)明者何榮祥 申請人:明碁電腦股份有限公司