JPH09232992A - トランシーバのrfデュプレクサバイパス方法 - Google Patents
トランシーバのrfデュプレクサバイパス方法Info
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- JPH09232992A JPH09232992A JP9010770A JP1077097A JPH09232992A JP H09232992 A JPH09232992 A JP H09232992A JP 9010770 A JP9010770 A JP 9010770A JP 1077097 A JP1077097 A JP 1077097A JP H09232992 A JPH09232992 A JP H09232992A
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
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- H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
- H04B1/52—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Transceivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は無線トランシーバ、特に、無線トラ
ンシーバ使用に際し効率的なRF切り換え手法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 本件発明のRF切り換え装置は、RF電
力増幅器、アンテナ、受信機回路、デュプレクサフィル
タおよび直流電圧源を含むトランシーバとともに使用さ
れ、デュプレクサフィルタは、受信機回路への接続に適
応させる第1ポートと、RF電力増幅器への接続に適応
させる第2ポートと、アンテナへの接続に適応させる第
3ポートとを有し、RF電力増幅器を第2スイッチかデ
ュプレクサフィルタの第2ポートかのいずれかへ接続す
る第1スイッチと、アンテナを第1スイッチかデュプレ
クサフィルタの第3ポートかのいずれかへ接続する第2
スイッチを含む。
ンシーバ使用に際し効率的なRF切り換え手法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 本件発明のRF切り換え装置は、RF電
力増幅器、アンテナ、受信機回路、デュプレクサフィル
タおよび直流電圧源を含むトランシーバとともに使用さ
れ、デュプレクサフィルタは、受信機回路への接続に適
応させる第1ポートと、RF電力増幅器への接続に適応
させる第2ポートと、アンテナへの接続に適応させる第
3ポートとを有し、RF電力増幅器を第2スイッチかデ
ュプレクサフィルタの第2ポートかのいずれかへ接続す
る第1スイッチと、アンテナを第1スイッチかデュプレ
クサフィルタの第3ポートかのいずれかへ接続する第2
スイッチを含む。
Description
【0001】
【発明の分野】本発明は概ね、無線トランシーバ、特
に、無線トランシーバの使用のための効率的なRF切り
換え手法に関する。
に、無線トランシーバの使用のための効率的なRF切り
換え手法に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、携帯セルラ電話サービスのため
に設計された既存のトランシーバのRF回路の一部のハ
ードウェアのブロック図である。周波数シンセサイザ1
01は、プロセッサ103の制御下で、所望の周波数の
分数調波で、または、ある場合には所望の周波数でRF
信号を生成する。シンセサイザ101が分数調波を生成
する場合には、一つまたは複数の周波数逓倍ステージ1
05を使用して所望の周波数で信号を生成する。しか
し、シンセサイザ101が所望の周波数で信号を直接生
成する場合、周波数逓倍ステージ105は必要でない。
シンセサイザ101と周波数逓倍ステージ105は、低
レベル増幅器107によって増幅される比較的低電力の
RF信号を生成する。低レベル増幅器107の出力は、
電力増幅器109に接続される。
に設計された既存のトランシーバのRF回路の一部のハ
ードウェアのブロック図である。周波数シンセサイザ1
01は、プロセッサ103の制御下で、所望の周波数の
分数調波で、または、ある場合には所望の周波数でRF
信号を生成する。シンセサイザ101が分数調波を生成
する場合には、一つまたは複数の周波数逓倍ステージ1
05を使用して所望の周波数で信号を生成する。しか
し、シンセサイザ101が所望の周波数で信号を直接生
成する場合、周波数逓倍ステージ105は必要でない。
シンセサイザ101と周波数逓倍ステージ105は、低
レベル増幅器107によって増幅される比較的低電力の
RF信号を生成する。低レベル増幅器107の出力は、
電力増幅器109に接続される。
【0003】電力増幅器109は直流電圧供給入力11
2を持ち、直流電圧供給入力112は電力増幅器109
で発生されるRF出力電力の量を制御し、かつ電力増幅
器109のスイッチをオン・オフするために使用され
る。低レベル増幅器107も、制御された直流電圧供給
入力118を持ち、低レベル増幅器107で発生された
RF電力の量を制御し、および/または固定された電圧
供給入力124を持ち、低レベル増幅器107に比較的
一定の電圧を提供する。直流電圧供給入力112と11
8は、電圧源111の制御された電圧出力ライン116
に接続される。制御された電圧出力ライン116の電圧
はプロセッサ103で決定される。プロセッサ103
は、制御された出力電圧ライン116のために適当な電
圧を選択して、電力増幅器109で所望のRF電力の量
を出力させるようにする。電圧源111は固定された電
圧出力ライン114を持ち、電圧出力ライン114は周
波数シンセサイザ101と周波数逓倍ステージ105に
直流電力を供給するために使用される。図1のハードウ
ェア構成は、制御された電圧出力ライン116と固定さ
れた電圧出力ライン114とに接続された低レベル増幅
器107を示すが、先行技術の設計の中には、低レベル
増幅器107が、固定された電圧出力ライン114だけ
に、または制御された電圧出力ライン116だけに接続
されるものがある。
2を持ち、直流電圧供給入力112は電力増幅器109
で発生されるRF出力電力の量を制御し、かつ電力増幅
器109のスイッチをオン・オフするために使用され
る。低レベル増幅器107も、制御された直流電圧供給
入力118を持ち、低レベル増幅器107で発生された
RF電力の量を制御し、および/または固定された電圧
供給入力124を持ち、低レベル増幅器107に比較的
一定の電圧を提供する。直流電圧供給入力112と11
8は、電圧源111の制御された電圧出力ライン116
に接続される。制御された電圧出力ライン116の電圧
はプロセッサ103で決定される。プロセッサ103
は、制御された出力電圧ライン116のために適当な電
圧を選択して、電力増幅器109で所望のRF電力の量
を出力させるようにする。電圧源111は固定された電
圧出力ライン114を持ち、電圧出力ライン114は周
波数シンセサイザ101と周波数逓倍ステージ105に
直流電力を供給するために使用される。図1のハードウ
ェア構成は、制御された電圧出力ライン116と固定さ
れた電圧出力ライン114とに接続された低レベル増幅
器107を示すが、先行技術の設計の中には、低レベル
増幅器107が、固定された電圧出力ライン114だけ
に、または制御された電圧出力ライン116だけに接続
されるものがある。
【0004】電力増幅器109のRF出力は、第2ポー
ト117と第3ポート119を持つ24dB方向性カプ
ラ113の第1ポート115に供給される。実質的に第
1ポート115に付随するRF電力のすべては第2ポー
ト117に接続され、実質的に第2ポート117に付随
するRF電力のすべては第1ポート115に接続され
る。しかし、第1ポート115から第2ポート117に
進むRF電力の一部分と、第2ポート117から第1ポ
ート115に進むRF電力の一部分は、第3ポート11
9でサンプリングされる。第3ポート119での電力
は、第1ポート115および/または第2ポート117
に付随する電力よりも24dB小さい。したがって、第
3ポート119はサンプリング・ポートとして概念化で
きる。50オーム負荷抵抗器120は、第3ポート11
9の一端とグランドの間に直列に接続される。
ト117と第3ポート119を持つ24dB方向性カプ
ラ113の第1ポート115に供給される。実質的に第
1ポート115に付随するRF電力のすべては第2ポー
ト117に接続され、実質的に第2ポート117に付随
するRF電力のすべては第1ポート115に接続され
る。しかし、第1ポート115から第2ポート117に
進むRF電力の一部分と、第2ポート117から第1ポ
ート115に進むRF電力の一部分は、第3ポート11
9でサンプリングされる。第3ポート119での電力
は、第1ポート115および/または第2ポート117
に付随する電力よりも24dB小さい。したがって、第
3ポート119はサンプリング・ポートとして概念化で
きる。50オーム負荷抵抗器120は、第3ポート11
9の一端とグランドの間に直列に接続される。
【0005】第2ポート117は、デュプレクサフィル
タ123の送信ポート121に接続される。デュプレク
サフィルタ123は、例えば低雑音の増幅器127を含
むセルラ電話の受信機回路に接続される受信ポート12
5を持つ。受信ポート125に加えて、デュプレクサフ
ィルタ123は、セルラ電話のアンテナ131に接続さ
れるアンテナ・ポート129を持つ。デュプレクサフィ
ルタ123はアンテナ131を送信アンテナと受信アン
テナの両方として機能させると同時に、低雑音の増幅器
127を電力増幅器109から分離することを可能にす
る。
タ123の送信ポート121に接続される。デュプレク
サフィルタ123は、例えば低雑音の増幅器127を含
むセルラ電話の受信機回路に接続される受信ポート12
5を持つ。受信ポート125に加えて、デュプレクサフ
ィルタ123は、セルラ電話のアンテナ131に接続さ
れるアンテナ・ポート129を持つ。デュプレクサフィ
ルタ123はアンテナ131を送信アンテナと受信アン
テナの両方として機能させると同時に、低雑音の増幅器
127を電力増幅器109から分離することを可能にす
る。
【0006】方向性カプラ113の第3ポート119で
のRF信号は、これらの信号が増幅される信号サンプリ
ングRF増幅器133に接続される。増幅された信号は
信号検出器135に供給され、信号検出器135は、信
号サンプリング増幅器133の出力でのRF信号の強さ
に比例して、信号を帰還直流電圧137に変換する。こ
のように、信号サンプリングRF増幅器133と信号検
出器135は、方向性カプラ113の第1と第2のポー
ト115、117のそれぞれへ、又はそれぞれから進む
RF信号の相対レベルを検出する。信号検出器135で
生成された帰還直流電圧137はプロセッサ103に供
給され、プロセッサ103はこの情報を電力増幅器10
9で現在発生される電力の出力を決定するために使用す
る。プロセッサ103は、低レベル増幅器および電力増
幅器109、又はそれらのいずれか一方によって使用さ
れる制御された電圧出力ライン116上の直流電圧を制
御して、所望の電力レベルのRF信号が電力増幅器10
9の出力で発生されるようにする。
のRF信号は、これらの信号が増幅される信号サンプリ
ングRF増幅器133に接続される。増幅された信号は
信号検出器135に供給され、信号検出器135は、信
号サンプリング増幅器133の出力でのRF信号の強さ
に比例して、信号を帰還直流電圧137に変換する。こ
のように、信号サンプリングRF増幅器133と信号検
出器135は、方向性カプラ113の第1と第2のポー
ト115、117のそれぞれへ、又はそれぞれから進む
RF信号の相対レベルを検出する。信号検出器135で
生成された帰還直流電圧137はプロセッサ103に供
給され、プロセッサ103はこの情報を電力増幅器10
9で現在発生される電力の出力を決定するために使用す
る。プロセッサ103は、低レベル増幅器および電力増
幅器109、又はそれらのいずれか一方によって使用さ
れる制御された電圧出力ライン116上の直流電圧を制
御して、所望の電力レベルのRF信号が電力増幅器10
9の出力で発生されるようにする。
【0007】セルラ電話システムでは、電力増幅器10
9のRF出力電力はプロセッサ103で制御される。こ
のように、所定のセルラ電話は合理的な品質の通信を提
供するのに十分な電力レベルを使用し、同時に他のセル
ラ電話への妨害を避けている。プロセッサは、検出器1
35で生成された帰還直流電圧137を使用することに
よって電力増幅器109のRF出力電力を制御する。
9のRF出力電力はプロセッサ103で制御される。こ
のように、所定のセルラ電話は合理的な品質の通信を提
供するのに十分な電力レベルを使用し、同時に他のセル
ラ電話への妨害を避けている。プロセッサは、検出器1
35で生成された帰還直流電圧137を使用することに
よって電力増幅器109のRF出力電力を制御する。
【0008】図2Aは、この増幅器が図1の回路構成で
電圧源111の6.0ボルト電池で使用されるときの電
力増幅器109の増幅器直線性を示すグラフである。図
2Bは、この増幅器が図1の回路構成で電圧源111の
4.8ボルト電池で使用されるときの電力増幅器109
の増幅器直線性を示すグラフである。ここで、「直線
性」という用語は、電力増幅器109のRF入力信号と
RF出力信号の間に直線的な関係があることとして規定
される。
電圧源111の6.0ボルト電池で使用されるときの電
力増幅器109の増幅器直線性を示すグラフである。図
2Bは、この増幅器が図1の回路構成で電圧源111の
4.8ボルト電池で使用されるときの電力増幅器109
の増幅器直線性を示すグラフである。ここで、「直線
性」という用語は、電力増幅器109のRF入力信号と
RF出力信号の間に直線的な関係があることとして規定
される。
【0009】増幅器直線性を測定するための一つの手法
は、3次相互変調積を検査することである。電力増幅器
109は、周波数の接近した、そして実質的に振幅の等
しい2つの入力テスト信号を備えている。図2Aと図2
Bの例では、第1入力テスト信号が周波数835.00
0MHz、第2入力テスト信号が周波数(835.00
0MHzの+30kHz)、つまり835.030MH
zである。図2Aと図2Bのプロットは電力増幅器10
9のRF出力を検査するものである。電力増幅器109
が完全に直線性があれば、出力は第1入力テスト信号8
35.000MHzの高振幅のものと、第2入力テスト
信号835.030MHzでの高振幅のものとを含むだ
けである。しかし、現実のRF増幅器はすべて非直線性
をいくらか示し、相互変調積に関して和と差との産物の
形で電力増幅器109の出力に現れる。
は、3次相互変調積を検査することである。電力増幅器
109は、周波数の接近した、そして実質的に振幅の等
しい2つの入力テスト信号を備えている。図2Aと図2
Bの例では、第1入力テスト信号が周波数835.00
0MHz、第2入力テスト信号が周波数(835.00
0MHzの+30kHz)、つまり835.030MH
zである。図2Aと図2Bのプロットは電力増幅器10
9のRF出力を検査するものである。電力増幅器109
が完全に直線性があれば、出力は第1入力テスト信号8
35.000MHzの高振幅のものと、第2入力テスト
信号835.030MHzでの高振幅のものとを含むだ
けである。しかし、現実のRF増幅器はすべて非直線性
をいくらか示し、相互変調積に関して和と差との産物の
形で電力増幅器109の出力に現れる。
【0010】本事例の中では、関心事の和と差との産物
は3次積として知られ、周波数(835.000MHz
−30kHz)、つまり834.970MHzと、(8
35.030MHz+30kHz)、つまり835.0
60MHzである。この3次積の振幅は、増幅された8
35.000MHzのテスト信号の振幅と電力増幅器1
09の出力で比較される(別法として、3次積の振幅
を、増幅された835.030MHzのテスト信号の振
幅と電力増幅器109の出力で比較できること、また
は、3次積の振幅を、増幅された835.000MHz
と835.030MHzの平均振幅と比較できることに
注意のこと。)。電力増幅器109の直線性は、電力増
幅器109の出力での増幅された835.000MHz
のテスト信号の振幅と、電力増幅器109の出力での3
次積の振幅との間の差に直接比例している。
は3次積として知られ、周波数(835.000MHz
−30kHz)、つまり834.970MHzと、(8
35.030MHz+30kHz)、つまり835.0
60MHzである。この3次積の振幅は、増幅された8
35.000MHzのテスト信号の振幅と電力増幅器1
09の出力で比較される(別法として、3次積の振幅
を、増幅された835.030MHzのテスト信号の振
幅と電力増幅器109の出力で比較できること、また
は、3次積の振幅を、増幅された835.000MHz
と835.030MHzの平均振幅と比較できることに
注意のこと。)。電力増幅器109の直線性は、電力増
幅器109の出力での増幅された835.000MHz
のテスト信号の振幅と、電力増幅器109の出力での3
次積の振幅との間の差に直接比例している。
【0011】セルラ電話の関係では、電力増幅器109
の出力で3次相互変調積がテスト信号の振幅より約28
dB低いとき、容認できるレベルの増幅器直線性が提供
される。図2Aを参照すると、第1テスト信号の振幅
は、835.000MHzの周波数で、電力増幅器10
9の出力で28.0dBmである。第2テスト信号も、
835.030MHzの周波数で、28.0dBmの振
幅である。835.060MHzでの3次相互変調積は
この各々の28.0dBm信号より28dB低い。2
8.0dBm信号の一つまたは両方が搬送波として定義
される場合、835.060MHzでの3次相互変調積
は搬送波より28dB低い、つまり−28dBcであ
る。また、834.070MHzでの相互変調積も−2
8dBcである。したがって、図2Aを参照すると、図
1の先行技術の構成は、電圧源111が6.0ボルトで
あるとき合理的な増幅器直線性を提供する。
の出力で3次相互変調積がテスト信号の振幅より約28
dB低いとき、容認できるレベルの増幅器直線性が提供
される。図2Aを参照すると、第1テスト信号の振幅
は、835.000MHzの周波数で、電力増幅器10
9の出力で28.0dBmである。第2テスト信号も、
835.030MHzの周波数で、28.0dBmの振
幅である。835.060MHzでの3次相互変調積は
この各々の28.0dBm信号より28dB低い。2
8.0dBm信号の一つまたは両方が搬送波として定義
される場合、835.060MHzでの3次相互変調積
は搬送波より28dB低い、つまり−28dBcであ
る。また、834.070MHzでの相互変調積も−2
8dBcである。したがって、図2Aを参照すると、図
1の先行技術の構成は、電圧源111が6.0ボルトで
あるとき合理的な増幅器直線性を提供する。
【0012】図2Bは、電圧源111が4.8ボルトで
あるときの図1の回路構成での増幅器直線性を調査す
る。3次相互変調積は容認できる−28dBcにあるけ
れども、電力増幅器の出力でのテスト信号はもはや+2
8.0dBmでなく、約2dB落ちて+26dBmであ
ることに注意のこと。この低い出力電力は、6.0ボル
ト電源(図2A)の代わりに電圧源111の4.8ボル
ト電源(図2B)を使用した結果である。図2Bの2つ
の−26dBm出力信号は、29dBmの振幅を持つ単
一信号出力に実効的に対応することに注意のこと。
あるときの図1の回路構成での増幅器直線性を調査す
る。3次相互変調積は容認できる−28dBcにあるけ
れども、電力増幅器の出力でのテスト信号はもはや+2
8.0dBmでなく、約2dB落ちて+26dBmであ
ることに注意のこと。この低い出力電力は、6.0ボル
ト電源(図2A)の代わりに電圧源111の4.8ボル
ト電源(図2B)を使用した結果である。図2Bの2つ
の−26dBm出力信号は、29dBmの振幅を持つ単
一信号出力に実効的に対応することに注意のこと。
【0013】実際には、電力増幅器109は、第1と第
2のテスト信号ではなく単一入力信号を供給される。し
たがって、通常の動作条件下で、電力増幅器109の出
力は図2Aと図2Bに示された信号ではなく単一の出力
信号を含む。電力増幅器109にかかる要求に関して、
29dBmの単一出力信号は、各々が26dBmの振幅
を持つ2つの出力信号に等価であるということに注意の
こと。
2のテスト信号ではなく単一入力信号を供給される。し
たがって、通常の動作条件下で、電力増幅器109の出
力は図2Aと図2Bに示された信号ではなく単一の出力
信号を含む。電力増幅器109にかかる要求に関して、
29dBmの単一出力信号は、各々が26dBmの振幅
を持つ2つの出力信号に等価であるということに注意の
こと。
【0014】実際には、29dBmは、電圧源111に
4.8ボルトの低電圧供給を使用したとき電力増幅器1
09の出力で得られる最大RF電力である。図1のデュ
プレクサフィルタ123がこの29dBmの電力を約3
dBだけ減らすので、約26dBmの電力だけがアンテ
ナ131に届く。あいにく、26dBmはセルラ電話の
動作環境での使用には電力が不十分である。4.8ボル
トの電圧源111が使用されるとき、図1の先行技術の
構成はRF電力の供給が十分ではない。
4.8ボルトの低電圧供給を使用したとき電力増幅器1
09の出力で得られる最大RF電力である。図1のデュ
プレクサフィルタ123がこの29dBmの電力を約3
dBだけ減らすので、約26dBmの電力だけがアンテ
ナ131に届く。あいにく、26dBmはセルラ電話の
動作環境での使用には電力が不十分である。4.8ボル
トの電圧源111が使用されるとき、図1の先行技術の
構成はRF電力の供給が十分ではない。
【0015】利用しやすさのために、できるだけ軽くて
物理的な寸法の比較的小さな携帯セルラ電話を提供する
ことが望ましい。この目的のため、セルラ電話の6ボル
トの直流電池供給の1セルを除去して、たとえば4.8
ボルトの電池を使用してセルラ電話をパワーアップする
ことが非常に望ましい。4.8ボルト電池を使用したセ
ルラ電話は、従来の6ボルトの電池を使用したセルラ電
話よりかなり小さくて軽い。
物理的な寸法の比較的小さな携帯セルラ電話を提供する
ことが望ましい。この目的のため、セルラ電話の6ボル
トの直流電池供給の1セルを除去して、たとえば4.8
ボルトの電池を使用してセルラ電話をパワーアップする
ことが非常に望ましい。4.8ボルト電池を使用したセ
ルラ電話は、従来の6ボルトの電池を使用したセルラ電
話よりかなり小さくて軽い。
【0016】
【発明の概要】改善されたRF切り換え手法は、RF電
力増幅器、アンテナ、受信機回路、デュプレクサフィル
タおよび直流電圧源を含むトランシーバとともに動作す
る。デュプレクサフィルタは、受信機回路への接続に適
応する第1ポート、RF電力増幅器への接続に適応する
第2ポートおよびアンテナへの接続に適応する第3ポー
トを持つ。
力増幅器、アンテナ、受信機回路、デュプレクサフィル
タおよび直流電圧源を含むトランシーバとともに動作す
る。デュプレクサフィルタは、受信機回路への接続に適
応する第1ポート、RF電力増幅器への接続に適応する
第2ポートおよびアンテナへの接続に適応する第3ポー
トを持つ。
【0017】改善されたRF切り換え手法は、第1スイ
ッチ、第2スイッチおよび6.0ボルト未満の直流電圧
源によって特徴づけられる。第1スイッチは、RF電力
増幅器に接続されていて、RF電力増幅器をアンテナと
デュプレクサフィルタの第2ポートとの中の一つに接続
する。第2スイッチは、アンテナに接続されていて、ア
ンテナを電力増幅器とデュプレクサフィルタの第3ポー
トとの中の一つに接続する。送信専用動作の間、第1ス
イッチはRF電力増幅器をアンテナに接続する。受信専
用動作の間、および送受信動作の間、第1スイッチはR
F電力増幅器をデュプレクサフィルタの第2ポートに接
続し、第2スイッチはアンテナをデュプレクサフィルタ
の第3ポートに接続する。アンテナに提供される所定量
のRF電力に関して、第1スイッチと第2スイッチは、
先行技術設計と比べて電力増幅器のRF電力出力を削減
することができる。このように、RF増幅器は先行技術
設計より電流消費が少なく、したがって熱の発生も少な
くなり稼働時間が長くなる。
ッチ、第2スイッチおよび6.0ボルト未満の直流電圧
源によって特徴づけられる。第1スイッチは、RF電力
増幅器に接続されていて、RF電力増幅器をアンテナと
デュプレクサフィルタの第2ポートとの中の一つに接続
する。第2スイッチは、アンテナに接続されていて、ア
ンテナを電力増幅器とデュプレクサフィルタの第3ポー
トとの中の一つに接続する。送信専用動作の間、第1ス
イッチはRF電力増幅器をアンテナに接続する。受信専
用動作の間、および送受信動作の間、第1スイッチはR
F電力増幅器をデュプレクサフィルタの第2ポートに接
続し、第2スイッチはアンテナをデュプレクサフィルタ
の第3ポートに接続する。アンテナに提供される所定量
のRF電力に関して、第1スイッチと第2スイッチは、
先行技術設計と比べて電力増幅器のRF電力出力を削減
することができる。このように、RF増幅器は先行技術
設計より電流消費が少なく、したがって熱の発生も少な
くなり稼働時間が長くなる。
【0018】
【発明の詳細な記述】図3は、ここに開示する第1の実
施例に従って設計された、事例的なトランシーバのハー
ドウェア構成を示すブロック図である。トランシーバ
は、携帯セルラ電話のトランシーバを表すが限定はしな
い。トランシーバは、周波数シンセサイザ101、プロ
セッサ103、オプションの周波数逓倍ステージ10
5、低レベル増幅器107、電力増幅器109、24d
B方向性カプラ113、デュプレクサフィルタ123、
低雑音の増幅器127、アンテナ131、信号サンプリ
ングRF増幅器133および信号検出器135を利用す
る。前述の構成要素の構造と機能は、以前に図1の中で
説明したのと同様である。
施例に従って設計された、事例的なトランシーバのハー
ドウェア構成を示すブロック図である。トランシーバ
は、携帯セルラ電話のトランシーバを表すが限定はしな
い。トランシーバは、周波数シンセサイザ101、プロ
セッサ103、オプションの周波数逓倍ステージ10
5、低レベル増幅器107、電力増幅器109、24d
B方向性カプラ113、デュプレクサフィルタ123、
低雑音の増幅器127、アンテナ131、信号サンプリ
ングRF増幅器133および信号検出器135を利用す
る。前述の構成要素の構造と機能は、以前に図1の中で
説明したのと同様である。
【0019】図3の構成が図1と異なるのは、第1スイ
ッチ311と第2スイッチ313が図3にはあるが図1
にはないことである。第1スイッチ311は、共有接点
319と接点323の中のいずれか一つと接触させるポ
ール321を持つ。第2スイッチ313は、共有接点3
19と接点317の中のいずれか一つと接触させるポー
ル315を持つ。共有接点319は、第1スイッチ31
1と第2スイッチ313の間で共有されることに注意の
こと。
ッチ311と第2スイッチ313が図3にはあるが図1
にはないことである。第1スイッチ311は、共有接点
319と接点323の中のいずれか一つと接触させるポ
ール321を持つ。第2スイッチ313は、共有接点3
19と接点317の中のいずれか一つと接触させるポー
ル315を持つ。共有接点319は、第1スイッチ31
1と第2スイッチ313の間で共有されることに注意の
こと。
【0020】図1のアンテナ131がデュプレクサ12
3のアンテナ・ポート129に直接接続されるのに対し
て、図3のアンテナ131は第2スイッチ313のポー
ル315に接続される。さらに、図1の24dB方向性
カプラ113の第2ポート117がデュプレクサフィル
タの送信ポート121に直接接続されるのに対して、図
3の24dB方向性カプラ113の第2ポート117は
第1スイッチ311のポール321に接続される。図3
のアンテナ・ポート129は第2スイッチ313の接点
317に接続され、図3の送信ポート121は第1スイ
ッチ311の接点323に接続される。さらに、図3の
電圧源311が6.0ボルト未満である点に注意のこ
と。図1の電圧源111は6.0ボルトである。
3のアンテナ・ポート129に直接接続されるのに対し
て、図3のアンテナ131は第2スイッチ313のポー
ル315に接続される。さらに、図1の24dB方向性
カプラ113の第2ポート117がデュプレクサフィル
タの送信ポート121に直接接続されるのに対して、図
3の24dB方向性カプラ113の第2ポート117は
第1スイッチ311のポール321に接続される。図3
のアンテナ・ポート129は第2スイッチ313の接点
317に接続され、図3の送信ポート121は第1スイ
ッチ311の接点323に接続される。さらに、図3の
電圧源311が6.0ボルト未満である点に注意のこ
と。図1の電圧源111は6.0ボルトである。
【0021】図3のトランシーバが送信専用モードで使
用されるとき、周波数シンセサイザ101、周波数逓倍
ステージ105、低レベル増幅器107および電力増幅
器109はすべて起動されるようにする。しかし、低レ
ベル増幅器127を含む受信回路は起動される必要がな
く、プロセッサ103は第1スイッチ311を第1切り
換え位置へ、第2スイッチ313を第1切り換え位置へ
切り換える。第1スイッチ311の第1切り換え位置に
従って、ポール321は共有接点319とRF接続さ
れ、ポール321は接点323と実質的にRF接続され
ない。第2スイッチ313の第1切り換え位置に従っ
て、ポール315は共有接点319とRF接続され、ポ
ール315は接点317と実質的にRF接続されない。
用されるとき、周波数シンセサイザ101、周波数逓倍
ステージ105、低レベル増幅器107および電力増幅
器109はすべて起動されるようにする。しかし、低レ
ベル増幅器127を含む受信回路は起動される必要がな
く、プロセッサ103は第1スイッチ311を第1切り
換え位置へ、第2スイッチ313を第1切り換え位置へ
切り換える。第1スイッチ311の第1切り換え位置に
従って、ポール321は共有接点319とRF接続さ
れ、ポール321は接点323と実質的にRF接続され
ない。第2スイッチ313の第1切り換え位置に従っ
て、ポール315は共有接点319とRF接続され、ポ
ール315は接点317と実質的にRF接続されない。
【0022】図3のトランシーバが受信専用モードおよ
び送受信モード、又はこれらのいずれか一方で使用され
る場合、周波数シンセサイザ101、周波数逓倍ステー
ジ105、低レベル増幅器107および電力増幅器10
9は起動されてもされなくてもよい。しかし、低レベル
増幅器127を含む受信回路は起動させられて、プロセ
ッサ103は第1スイッチ311を第2切り換え位置
へ、第2スイッチ313を第2切り換え位置へ切り換え
る。第1スイッチ311の第2切り換え位置に従って、
ポール321は接点323とRF接続され、ポール32
1は共有接点319と実質的にRF接続されない。第2
スイッチ313の第2切り換え位置に従って、ポール3
15は接点317とRF接続され、ポール315は共有
接点319と実質的にRF接続されない。
び送受信モード、又はこれらのいずれか一方で使用され
る場合、周波数シンセサイザ101、周波数逓倍ステー
ジ105、低レベル増幅器107および電力増幅器10
9は起動されてもされなくてもよい。しかし、低レベル
増幅器127を含む受信回路は起動させられて、プロセ
ッサ103は第1スイッチ311を第2切り換え位置
へ、第2スイッチ313を第2切り換え位置へ切り換え
る。第1スイッチ311の第2切り換え位置に従って、
ポール321は接点323とRF接続され、ポール32
1は共有接点319と実質的にRF接続されない。第2
スイッチ313の第2切り換え位置に従って、ポール3
15は接点317とRF接続され、ポール315は共有
接点319と実質的にRF接続されない。
【0023】送信専用モードでは、電力増幅器109か
らのRFエネルギーは、24dB方向性カプラ113、
第1スイッチ311および第2スイッチ313を通して
アンテナ131まで進む。24dB方向性カプラ113
は約0.2dBのRF減衰を提供して、第1スイッチ3
11と第2スイッチ313は各々約0.4dBのRF減
衰を提供する。したがって、電力増幅器109とアンテ
ナ131の間の全減衰量は、(0.2dB+0.4dB
+0.4dB)、つまり1.0dBである。したがっ
て、所定の電力量(つまり、XdB)をアンテナ131
に供給しなければならない場合には、電力増幅器109
は、電力増幅器109とアンテナ131の間の減衰を克
服するように、余分の1.0dBのRF電力を(XdB
に加えて)提供する必要がある。言い換えると、電力増
幅器109は、方向性カプラ113、第1スイッチ31
1および第2スイッチ313のような回路素子の減衰を
克服するために(X+1.0)dBの電力を生成する必
要がある。たとえば、セルラ電話での使用のためのトラ
ンシーバがアンテナ131で27.8dBmのRF電力
を発生することを要求される場合には、電力増幅器10
9は、(27.8の+1.0)=28.8dBmの電力
を提供するように装備しなければならない。
らのRFエネルギーは、24dB方向性カプラ113、
第1スイッチ311および第2スイッチ313を通して
アンテナ131まで進む。24dB方向性カプラ113
は約0.2dBのRF減衰を提供して、第1スイッチ3
11と第2スイッチ313は各々約0.4dBのRF減
衰を提供する。したがって、電力増幅器109とアンテ
ナ131の間の全減衰量は、(0.2dB+0.4dB
+0.4dB)、つまり1.0dBである。したがっ
て、所定の電力量(つまり、XdB)をアンテナ131
に供給しなければならない場合には、電力増幅器109
は、電力増幅器109とアンテナ131の間の減衰を克
服するように、余分の1.0dBのRF電力を(XdB
に加えて)提供する必要がある。言い換えると、電力増
幅器109は、方向性カプラ113、第1スイッチ31
1および第2スイッチ313のような回路素子の減衰を
克服するために(X+1.0)dBの電力を生成する必
要がある。たとえば、セルラ電話での使用のためのトラ
ンシーバがアンテナ131で27.8dBmのRF電力
を発生することを要求される場合には、電力増幅器10
9は、(27.8の+1.0)=28.8dBmの電力
を提供するように装備しなければならない。
【0024】図1の先行技術の回路構成で使用されたよ
うに、電力増幅器109のための要件を検討する。前の
例の場合のように、セルラ電話トランシーバがアンテナ
131で27.8dBmの電力を発生することを要求さ
れると想定する。送信モードでは、電力増幅器109か
らのRFエネルギーは、24dB方向性カプラ113を
通して、デュプレクサフィルタ123を通して、アンテ
ナ131まで進む。24dB方向性カプラ113は約
0.2dBのRF減衰を提供して、デュプレクサは約
3.0dBのRF減衰を提供する。したがって、電力増
幅器109とアンテナ131の間の全減衰量は、(0.
2dB+3.0dB)、つまり3.2dBである。所定
の電力量(つまり、XdB)がアンテナ131に供給さ
れなければならない場合には、図1の構成で使用された
電力増幅器109は、電力増幅器109とアンテナ13
1の間の減衰を克服するために余分な3.2dBのRF
電力を(XdBに加えて)提供する必要がある。言い換
えると、図1の電力増幅器109は、方向性カプラ11
3とデュプレクサフィルタ123のような回路素子の減
衰を克服するために(X+3.2)dBの電力を生成す
る必要がある。アンテナ131で27.8dBmのRF
電力を提供するためには、図3の構成で28.8dBm
の電力と比べて、図1の電力増幅器109は(27.8
+3.2)=31.0dBmの電力を提供するように装
備されなければならない。
うに、電力増幅器109のための要件を検討する。前の
例の場合のように、セルラ電話トランシーバがアンテナ
131で27.8dBmの電力を発生することを要求さ
れると想定する。送信モードでは、電力増幅器109か
らのRFエネルギーは、24dB方向性カプラ113を
通して、デュプレクサフィルタ123を通して、アンテ
ナ131まで進む。24dB方向性カプラ113は約
0.2dBのRF減衰を提供して、デュプレクサは約
3.0dBのRF減衰を提供する。したがって、電力増
幅器109とアンテナ131の間の全減衰量は、(0.
2dB+3.0dB)、つまり3.2dBである。所定
の電力量(つまり、XdB)がアンテナ131に供給さ
れなければならない場合には、図1の構成で使用された
電力増幅器109は、電力増幅器109とアンテナ13
1の間の減衰を克服するために余分な3.2dBのRF
電力を(XdBに加えて)提供する必要がある。言い換
えると、図1の電力増幅器109は、方向性カプラ11
3とデュプレクサフィルタ123のような回路素子の減
衰を克服するために(X+3.2)dBの電力を生成す
る必要がある。アンテナ131で27.8dBmのRF
電力を提供するためには、図3の構成で28.8dBm
の電力と比べて、図1の電力増幅器109は(27.8
+3.2)=31.0dBmの電力を提供するように装
備されなければならない。
【0025】送信専用動作の間、デュプレクサフィルタ
の比較的高い損失を克服することに加えて、図3の回路
構成は他の利点も提供する。図1の構成では31.0d
Bmの電力を生成するために追加の回路利得が要求され
るが、この追加の回路利得は図3の構成では必要とされ
ない。そのような追加の回路利得は、たとえば、制御さ
れた電圧出力ライン116上で電圧を上げることによっ
て、低レベル増幅器107の利得を増やすことによっ
て、および/または電力増幅器109へのRFドライブ
を増やすことによって、実現される。
の比較的高い損失を克服することに加えて、図3の回路
構成は他の利点も提供する。図1の構成では31.0d
Bmの電力を生成するために追加の回路利得が要求され
るが、この追加の回路利得は図3の構成では必要とされ
ない。そのような追加の回路利得は、たとえば、制御さ
れた電圧出力ライン116上で電圧を上げることによっ
て、低レベル増幅器107の利得を増やすことによっ
て、および/または電力増幅器109へのRFドライブ
を増やすことによって、実現される。
【0026】図3の回路構成は図1より小さな利得しか
必要としないので、図1の電圧源111より低い電圧を
提供する図3の電圧源311を使用することが可能であ
る。実際に、図1の回路で電圧に最も敏感な構成要素は
電力増幅器109である。電圧源111は、電力増幅器
109が必要な31.0dBmのRF出力電力を発生す
るのを可能にするために少くとも6.0ボルトでなけれ
ばならず、それによって27.8dBmがアンテナ13
1で利用できることを保証する。たとえ図1の残りの構
成要素が、電圧源111がたとえば4.8ボルトに引き
下げられたられた場合に適切に機能するとしても、電力
増幅器109の要件が図1のトランシーバでの4.8ボ
ルトの電圧源111の使用を完全に排除する。
必要としないので、図1の電圧源111より低い電圧を
提供する図3の電圧源311を使用することが可能であ
る。実際に、図1の回路で電圧に最も敏感な構成要素は
電力増幅器109である。電圧源111は、電力増幅器
109が必要な31.0dBmのRF出力電力を発生す
るのを可能にするために少くとも6.0ボルトでなけれ
ばならず、それによって27.8dBmがアンテナ13
1で利用できることを保証する。たとえ図1の残りの構
成要素が、電圧源111がたとえば4.8ボルトに引き
下げられたられた場合に適切に機能するとしても、電力
増幅器109の要件が図1のトランシーバでの4.8ボ
ルトの電圧源111の使用を完全に排除する。
【0027】図3の回路構成の電力増幅器109は、ア
ンテナ131で27.8dBmを保証するために28.
8dBmの出力電力を発生することが要求されるだけで
ある。電力増幅器109は28.8dBmの電力を4.
8ボルトの電圧源311から簡単に発生することができ
て、6.0ボルトの電源は必要でない。このように、従
来の6.0ボルトの電池パックから1.2ボルトのセル
を一つ削除することができ、残りのセルが電圧源311
(図3)として使用され、それによって軽くて小さいト
ランシーバを提供できる。そのようなトランシーバは、
たとえばセルラ電話、警察無線、またはPCS(個人通
信サービス)装置のような携帯用途に特に役立つ。
ンテナ131で27.8dBmを保証するために28.
8dBmの出力電力を発生することが要求されるだけで
ある。電力増幅器109は28.8dBmの電力を4.
8ボルトの電圧源311から簡単に発生することができ
て、6.0ボルトの電源は必要でない。このように、従
来の6.0ボルトの電池パックから1.2ボルトのセル
を一つ削除することができ、残りのセルが電圧源311
(図3)として使用され、それによって軽くて小さいト
ランシーバを提供できる。そのようなトランシーバは、
たとえばセルラ電話、警察無線、またはPCS(個人通
信サービス)装置のような携帯用途に特に役立つ。
【0028】6.0ボルトの電圧源111を使用する
と、図1の先行技術構成は容認できる増幅器直線性を実
現することができて、たとえ電力増幅器109の電流消
費が理想よりはいくぶん高くても、31.0dBmの必
要出力電力を生成することができる(図2Aを参照)。
しかし、電圧源111が6.0から4.8ボルトに削減
される場合、図1の構成は不適当な増幅器直線性を示し
(図2Bを参照)、31.0dBmの必要出力電力を実
現することができない。したがって、図1の電力供給電
圧を6.0ボルトから4.8ボルトへ単に変えるだけで
は容認できる回路性能を期待することはできない。むし
ろ、容認できる性能が増幅器直線性と電力出力の領域で
得られる場合は、図1の回路に変更を追加しなければな
らない。
と、図1の先行技術構成は容認できる増幅器直線性を実
現することができて、たとえ電力増幅器109の電流消
費が理想よりはいくぶん高くても、31.0dBmの必
要出力電力を生成することができる(図2Aを参照)。
しかし、電圧源111が6.0から4.8ボルトに削減
される場合、図1の構成は不適当な増幅器直線性を示し
(図2Bを参照)、31.0dBmの必要出力電力を実
現することができない。したがって、図1の電力供給電
圧を6.0ボルトから4.8ボルトへ単に変えるだけで
は容認できる回路性能を期待することはできない。むし
ろ、容認できる性能が増幅器直線性と電力出力の領域で
得られる場合は、図1の回路に変更を追加しなければな
らない。
【0029】図3の回路構成が有利な理由は、先に述べ
たように、図1の構成よりも2.2dB小さな利得しか
必要としないことである。必要利得のこの低減により、
4.8ボルト電池のような低電圧電池の電圧源311の
使用が可能となる。しかし、電圧源311への低電圧の
使用は他の利点も提供する。図1の回路は、図3の構成
より2.2dB大きな利得を必要とするとして概念化で
きる。しかし、図3と比べて、図1の回路で必要な追加
利得を達成する方法にかかわりなく、図1の電力増幅器
109の性能が悪影響を受けることがある。電力増幅器
109のRF電力出力が増加するにつれて、望ましくな
い相互変調積の出力が増大する。たとえば、電力増幅器
109(図1と図3)のRF電力出力を3dBだけ減ら
せる場合、望ましくない3次相互変調積の振幅は6dB
のオーダーで、また5次相互変調積の振幅を10dBも
減少させる。したがって、図3の回路構成は、図1の構
成より2.2dB少ない増幅器電力しか必要とせず、相
互変調性能を大幅に改善する。
たように、図1の構成よりも2.2dB小さな利得しか
必要としないことである。必要利得のこの低減により、
4.8ボルト電池のような低電圧電池の電圧源311の
使用が可能となる。しかし、電圧源311への低電圧の
使用は他の利点も提供する。図1の回路は、図3の構成
より2.2dB大きな利得を必要とするとして概念化で
きる。しかし、図3と比べて、図1の回路で必要な追加
利得を達成する方法にかかわりなく、図1の電力増幅器
109の性能が悪影響を受けることがある。電力増幅器
109のRF電力出力が増加するにつれて、望ましくな
い相互変調積の出力が増大する。たとえば、電力増幅器
109(図1と図3)のRF電力出力を3dBだけ減ら
せる場合、望ましくない3次相互変調積の振幅は6dB
のオーダーで、また5次相互変調積の振幅を10dBも
減少させる。したがって、図3の回路構成は、図1の構
成より2.2dB少ない増幅器電力しか必要とせず、相
互変調性能を大幅に改善する。
【0030】図5を参照すると、図3の構成で使用され
るか、または図4の構成で使用されて、4.8ボルトの
直流の電圧源311を供給される、RF電力増幅器の増
幅器直線性を示す。第1テスト信号は835.000M
Hzの周波数での電力増幅器109への入力であり、第
2テスト信号は835.030MHzの周波数での電力
増幅器109への入力である。第1と第2のテスト信号
は電力増幅器109の入力で実質的に同じ振幅を持つ。
図5のプロットは電力増幅器109の出力を示す。第1
と第2のテスト信号は、各々25.8dBmの振幅を持
ち、これは28.8dBmの振幅を持つ単一周波数信号
に対応する。単一周波数の28.8dBm信号は、アン
テナ131(図3と図4)で十分な出力電力(27.8
dBm)になる。3次相互変調積は28dBcにあり、
電力増幅器109が十分に直線的に動作していることを
示す。
るか、または図4の構成で使用されて、4.8ボルトの
直流の電圧源311を供給される、RF電力増幅器の増
幅器直線性を示す。第1テスト信号は835.000M
Hzの周波数での電力増幅器109への入力であり、第
2テスト信号は835.030MHzの周波数での電力
増幅器109への入力である。第1と第2のテスト信号
は電力増幅器109の入力で実質的に同じ振幅を持つ。
図5のプロットは電力増幅器109の出力を示す。第1
と第2のテスト信号は、各々25.8dBmの振幅を持
ち、これは28.8dBmの振幅を持つ単一周波数信号
に対応する。単一周波数の28.8dBm信号は、アン
テナ131(図3と図4)で十分な出力電力(27.8
dBm)になる。3次相互変調積は28dBcにあり、
電力増幅器109が十分に直線的に動作していることを
示す。
【0031】図4は、ここに開示する第2の実施例に従
って設計したトランシーバのハードウェア構成を示すブ
ロック図である。図3の構成のように、図4のトランシ
ーバは、周波数シンセサイザ101、プロセッサ10
3、オプションの周波数逓倍ステージ105、低レベル
増幅器107、電力増幅器109、24dB方向性カプ
ラ113、デュプレクサフィルタ123、低雑音の増幅
器127、アンテナ131、信号サンプリングRF増幅
器および信号検出器135を利用する。前述の構成要素
の構造と機能は、以前に図1と図3の中で説明したのと
同様である。
って設計したトランシーバのハードウェア構成を示すブ
ロック図である。図3の構成のように、図4のトランシ
ーバは、周波数シンセサイザ101、プロセッサ10
3、オプションの周波数逓倍ステージ105、低レベル
増幅器107、電力増幅器109、24dB方向性カプ
ラ113、デュプレクサフィルタ123、低雑音の増幅
器127、アンテナ131、信号サンプリングRF増幅
器および信号検出器135を利用する。前述の構成要素
の構造と機能は、以前に図1と図3の中で説明したのと
同様である。
【0032】図4の構成が図3と異なるのは、図3の第
1スイッチ311と第2スイッチ313が共有接点11
9を持つことである。図4は第1スイッチ411と第2
スイッチ413を示すが、第1スイッチ411と第2ス
イッチ413は共有接点を持たない。むしろ、第1スイ
ッチ411はポール421を持ち、これが第1接点42
2と第2接点423のいずれか一つと接触させられる。
第2スイッチ413はポール415を持ち、これが第1
接点419と第2接点425のいずれか一つと接触させ
られる。第1スイッチ411の第1接点422は、第2
スイッチ413の第1接点419に接続される。
1スイッチ311と第2スイッチ313が共有接点11
9を持つことである。図4は第1スイッチ411と第2
スイッチ413を示すが、第1スイッチ411と第2ス
イッチ413は共有接点を持たない。むしろ、第1スイ
ッチ411はポール421を持ち、これが第1接点42
2と第2接点423のいずれか一つと接触させられる。
第2スイッチ413はポール415を持ち、これが第1
接点419と第2接点425のいずれか一つと接触させ
られる。第1スイッチ411の第1接点422は、第2
スイッチ413の第1接点419に接続される。
【0033】図4のアンテナ131は第2スイッチ41
3のポール415に接続されて、24dB方向性カプラ
113の第2ポート117は第1スイッチ411のポー
ル421に接続される。アンテナ・ポート129は第2
スイッチ413の第2接点425に接続されて、送信ポ
ート121は第1スイッチ411の第2接点423に接
続される。図1の電圧源111が6.0ボルトであるの
に対して、図4の電圧源311は6.0ボルト未満であ
り、図3と同様である。
3のポール415に接続されて、24dB方向性カプラ
113の第2ポート117は第1スイッチ411のポー
ル421に接続される。アンテナ・ポート129は第2
スイッチ413の第2接点425に接続されて、送信ポ
ート121は第1スイッチ411の第2接点423に接
続される。図1の電圧源111が6.0ボルトであるの
に対して、図4の電圧源311は6.0ボルト未満であ
り、図3と同様である。
【0034】図4のトランシーバが、送信専用モードで
使用されるとき、周波数シンセサイザ101、周波数逓
倍ステージ105、低レベル増幅器107および電力増
幅器109がすべて起動されるようにする。しかし、低
レベル増幅器127を含む受信回路は起動される必要が
なく、プロセッサ103は第1スイッチ411を第1切
り換え位置へ、第2スイッチ413を第1切り換え位置
へ切り換える。第1スイッチ411の第1切り換え位置
に従って、ポール421は第1接点422とRF接続さ
れ、ポール421は第2接点423と実質的にRF接続
されない。第2スイッチ413の第1切り換え位置に従
って、ポール415は第1接点419とRF接続され、
ポール415は第2接点415と実質的にRF接続され
ない。
使用されるとき、周波数シンセサイザ101、周波数逓
倍ステージ105、低レベル増幅器107および電力増
幅器109がすべて起動されるようにする。しかし、低
レベル増幅器127を含む受信回路は起動される必要が
なく、プロセッサ103は第1スイッチ411を第1切
り換え位置へ、第2スイッチ413を第1切り換え位置
へ切り換える。第1スイッチ411の第1切り換え位置
に従って、ポール421は第1接点422とRF接続さ
れ、ポール421は第2接点423と実質的にRF接続
されない。第2スイッチ413の第1切り換え位置に従
って、ポール415は第1接点419とRF接続され、
ポール415は第2接点415と実質的にRF接続され
ない。
【0035】図4のトランシーバが受信専用のモードお
よび送受信モード、又はこれらのいずれか一方で使用さ
れる場合、周波数シンセサイザ101、周波数逓倍ステ
ージ105、低レベル増幅器107および電力増幅器1
09は起動されてもされなくてもよい。しかし、低レベ
ル増幅器127を含む受信回路は起動させられて、プロ
セッサ103は第1スイッチ411を第2切り換え位置
へ、第2スイッチ413を第2切り換えへ位置へ切り換
える。第1スイッチ411の第2切り換え位置に従っ
て、ポール421は接点423とRF接続され、ポール
421は第1接点422と実質的にRF接続されない。
第2スイッチ413の第2切り換え位置に従って、ポー
ル415は接点425とRF接続され、ポール415は
第1接点419と実質的にRF接続されない。
よび送受信モード、又はこれらのいずれか一方で使用さ
れる場合、周波数シンセサイザ101、周波数逓倍ステ
ージ105、低レベル増幅器107および電力増幅器1
09は起動されてもされなくてもよい。しかし、低レベ
ル増幅器127を含む受信回路は起動させられて、プロ
セッサ103は第1スイッチ411を第2切り換え位置
へ、第2スイッチ413を第2切り換えへ位置へ切り換
える。第1スイッチ411の第2切り換え位置に従っ
て、ポール421は接点423とRF接続され、ポール
421は第1接点422と実質的にRF接続されない。
第2スイッチ413の第2切り換え位置に従って、ポー
ル415は接点425とRF接続され、ポール415は
第1接点419と実質的にRF接続されない。
【0036】送信専用モードでは、電力増幅器109か
らのRFエネルギーは、24dB方向性カプラ113、
第1スイッチ411、50オームライン412および第
2スイッチ413を通してアンテナ131まで進む。2
4dB方向性カプラ113は、約0.2dBのRF減衰
を提供して、第1スイッチ411と第2スイッチ413
は、各々約0.4dBのRF減衰を提供して、50オー
ムラインは約0.1dBの減衰を提供する。したがっ
て、電力増幅器109とアンテナ131の間の全減衰量
は(0.2dB+0.4dB+0.1dB+0.4d
B)、つまり1.1dBとなる。したがって、所定の電
力量(つまり、XdB)をアンテナ131に供給しなけ
ればならない場合には、電力増幅器109は、電力増幅
器109とアンテナ131の間の減衰を克服するよう
に、余分の1.1dBのRF電力を(XdBに加えて)
提供する必要がある。言い換えると、電力増幅器109
は、方向性カプラ113、第1スイッチ411、50オ
ームライン412および第2スイッチ413のような回
路素子の減衰を克服するために(X+1.1)dBの電
力を生成する必要がある。たとえば、携帯セルラ電話の
使用のためのトランシーバがアンテナ131で27.8
dBmのRF電力を発生することを要求される場合に
は、電力増幅器109は、(27.8の+1.1)=2
8.9dBmの出力電力を提供するように装備しなけれ
ばならない。以前に説明したように、アンテナ131で
27.8dBmの電力を実現するために、図1の構成は
電力増幅器109の出力で31.0dBmのRF電力を
必要とする。したがって、図4の構成は図1の構成より
も2.1dBの改善を提供する。
らのRFエネルギーは、24dB方向性カプラ113、
第1スイッチ411、50オームライン412および第
2スイッチ413を通してアンテナ131まで進む。2
4dB方向性カプラ113は、約0.2dBのRF減衰
を提供して、第1スイッチ411と第2スイッチ413
は、各々約0.4dBのRF減衰を提供して、50オー
ムラインは約0.1dBの減衰を提供する。したがっ
て、電力増幅器109とアンテナ131の間の全減衰量
は(0.2dB+0.4dB+0.1dB+0.4d
B)、つまり1.1dBとなる。したがって、所定の電
力量(つまり、XdB)をアンテナ131に供給しなけ
ればならない場合には、電力増幅器109は、電力増幅
器109とアンテナ131の間の減衰を克服するよう
に、余分の1.1dBのRF電力を(XdBに加えて)
提供する必要がある。言い換えると、電力増幅器109
は、方向性カプラ113、第1スイッチ411、50オ
ームライン412および第2スイッチ413のような回
路素子の減衰を克服するために(X+1.1)dBの電
力を生成する必要がある。たとえば、携帯セルラ電話の
使用のためのトランシーバがアンテナ131で27.8
dBmのRF電力を発生することを要求される場合に
は、電力増幅器109は、(27.8の+1.1)=2
8.9dBmの出力電力を提供するように装備しなけれ
ばならない。以前に説明したように、アンテナ131で
27.8dBmの電力を実現するために、図1の構成は
電力増幅器109の出力で31.0dBmのRF電力を
必要とする。したがって、図4の構成は図1の構成より
も2.1dBの改善を提供する。
【0037】送信専用動作の間、デュプレクサフィルタ
の比較的高い損失を克服することに加えて、図4の回路
構成は、すでに図3と関連して説明した他の利点を提供
する。さらに、図3と図4の構成は、送信の間に熱の生
成が少なく、それによって温度が上がらず信頼性の高い
動作になる。図3と図4の回路の熱消費の要件は図1の
それと比べて減少されており、より軽いトランシーバが
得られる。そのようなトランシーバは、セルラ電話、警
察無線、個人通信システム(PCS)装置のような携帯
用途に有効に使用される。
の比較的高い損失を克服することに加えて、図4の回路
構成は、すでに図3と関連して説明した他の利点を提供
する。さらに、図3と図4の構成は、送信の間に熱の生
成が少なく、それによって温度が上がらず信頼性の高い
動作になる。図3と図4の回路の熱消費の要件は図1の
それと比べて減少されており、より軽いトランシーバが
得られる。そのようなトランシーバは、セルラ電話、警
察無線、個人通信システム(PCS)装置のような携帯
用途に有効に使用される。
【0038】図3と図4の回路は、時分割多元接続(T
DMA)セルラシステムの中でよく機能する。技術に熟
練した者にIS−54として公知のTDMA規格に従っ
て、セルラ電話は、セルラ電話に割り当てられるタイム
スロットの一部の間、信号を送信するが受信しないこと
を要求される。この送信専用のタイムスロットの間、図
3と図4の第1スイッチ(311、411)と第2スイ
ッチ(313、413)はそれぞれ第1位置に置かれ
て、前記の利点を提供する。セルラ電話が受信だけ、ま
たは受信と送信を要求されるとき、スイッチ311、3
13、411および413は第2位置に置かれる。
DMA)セルラシステムの中でよく機能する。技術に熟
練した者にIS−54として公知のTDMA規格に従っ
て、セルラ電話は、セルラ電話に割り当てられるタイム
スロットの一部の間、信号を送信するが受信しないこと
を要求される。この送信専用のタイムスロットの間、図
3と図4の第1スイッチ(311、411)と第2スイ
ッチ(313、413)はそれぞれ第1位置に置かれ
て、前記の利点を提供する。セルラ電話が受信だけ、ま
たは受信と送信を要求されるとき、スイッチ311、3
13、411および413は第2位置に置かれる。
【0039】スイッチ311、313、411および4
13は、図示の目的のためにポールと接点を持つものと
して説明される。説明したポールと接点は、典型的な機
械的スイッチの実際の物理的なポールと接点であっても
よいが、これは必須ではないことに注意のこと。たとえ
ば、PINダイオード、ホットキャリヤー・ダイオード
および/またはRFスイッチング・トランジスタを、図
3と図4で示したスイッチ311、313、411およ
び413のいずれかの実現のために実際に使用してもよ
い。スイッチ311、313、411および413を実
現するために使用した実際の構造にかかわりなく、スイ
ッチは比較的低い挿入損失を持つように設計しなければ
ならない。900MHzで0.4dBオーダーの挿入損
失を持つ、この目的のための従来の機械的スイッチを作
ることは難しくない。
13は、図示の目的のためにポールと接点を持つものと
して説明される。説明したポールと接点は、典型的な機
械的スイッチの実際の物理的なポールと接点であっても
よいが、これは必須ではないことに注意のこと。たとえ
ば、PINダイオード、ホットキャリヤー・ダイオード
および/またはRFスイッチング・トランジスタを、図
3と図4で示したスイッチ311、313、411およ
び413のいずれかの実現のために実際に使用してもよ
い。スイッチ311、313、411および413を実
現するために使用した実際の構造にかかわりなく、スイ
ッチは比較的低い挿入損失を持つように設計しなければ
ならない。900MHzで0.4dBオーダーの挿入損
失を持つ、この目的のための従来の機械的スイッチを作
ることは難しくない。
【図1】携帯セルラ電話サービスに対して設計された先
行技術のトランシーバのハードウェア構成を示すブロッ
ク図である。
行技術のトランシーバのハードウェア構成を示すブロッ
ク図である。
【図2A】図1の回路構成で使用される、6.0ボルト
の直流電圧源によって供給されるRF電力増幅器の、増
幅器直線性を示すグラフである。
の直流電圧源によって供給されるRF電力増幅器の、増
幅器直線性を示すグラフである。
【図2B】図1の回路構成で使用される、4.8ボルト
の直流電圧源によって供給されるRF電力増幅器の、増
幅器直線性を示すグラフである。
の直流電圧源によって供給されるRF電力増幅器の、増
幅器直線性を示すグラフである。
【図3】ここに開示する第1の実施例に従って設計され
た、事例的なトランシーバのハードウェア構成を示すブ
ロック図である。
た、事例的なトランシーバのハードウェア構成を示すブ
ロック図である。
【図4】ここに開示する第2の実施例に従って設計され
た、事例的なトランシーバのハードウェア構成を示すブ
ロック図である。
た、事例的なトランシーバのハードウェア構成を示すブ
ロック図である。
【図5】図3、または図4の回路構成で使用される、
4.8ボルトの直流電圧源によって供給されるRF電力
増幅器の、増幅器直線性を示すグラフである。
4.8ボルトの直流電圧源によって供給されるRF電力
増幅器の、増幅器直線性を示すグラフである。
101 周波数シンセサイザ 103 プロセッサ 105 周波数逓倍ステージ 107 低レベル増幅器 109 電力増幅器 111 電圧源 112 直流電圧供給入力 113 24dB方向性カプラ 114 固定された電圧出力ライン 115 第1ポート 116 制御された電圧出力ライン 117 第2ポート 118 直流電圧供給入力 119 第3ポート 120 50オーム負荷抵抗器 121 送信ポート 123 デュプレクサフィルタ 124 固定された電圧供給入力 125 受信ポート 127 低雑音の増幅器 129 アンテナ・ポート 131 アンテナ 133 信号サンプリングRF増幅器 135 信号検出器 137 帰還直流電圧 311 電圧源 311 第1スイッチ 313 第2スイッチ 315 ポール 317 接点 319 共有接点 321 ポール 323 接点 411 第1スイッチ 412 50オームライン 413 第2スイッチ415 ポール 419 第1接点 421 ポール 422 第1接点 423 第2接点 425 第2接点
Claims (10)
- 【請求項1】 RF電力増幅器、アンテナ、受信機回
路、デュプレクサフィルタおよび直流電圧源を含むトラ
ンシーバとともに使用されるRF切り換え装置であっ
て、 該デュプレクサフィルタが、受信機回路への接続に適応
させる第1ポートと、RF電力増幅器への接続に適応さ
せる第2ポートと、アンテナへの接続に適応させる第3
ポートとを有する、RF切り換え装置において、該RF
切り換え装置が、 (a)RF電力増幅器を、第2スイッチかデュプレクサ
フィルタの第2ポートかのいずれかへ接続する第1スイ
ッチと、 (b)アンテナを、第1スイッチかデュプレクサフィル
タの第3ポートかのいずれかへ接続する第2スイッチを
含むことを特徴とする、RF切り換え装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のRF切り換え装置にお
いてさらに、6.0ボルト未満の直流電圧源から構成さ
れることを特徴とするRF切り換え装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載のRF切り換え装置にお
いてさらに、トランシーバの送信専用動作の間、RF電
力増幅器を第2スイッチに接続する第1スイッチと、 トランシーバの送信専用動作の間、第1スイッチをアン
テナに接続する第2スイッチとを含むことを特徴とする
RF切り換え装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載のRF切り換え装置にお
いてさらに、トランシーバの受信専用動作の間、および
トランシーバの送受信動作の間、RF電力増幅器をデュ
プレクサフィルタの第2ポートに接続する第1スイッチ
と、そして、 トランシーバ受信専用動作の間、およびトランシーバ送
受信動作の間、アンテナをデュプレクサフィルタの第3
ポートに接続する第2スイッチとを含むことを特徴とす
るRF切り換え装置。 - 【請求項5】 RF電力増幅器、アンテナ、受信機回
路、デュプレクサフィルタおよび直流電圧源を含むトラ
ンシーバを使用するためのRF切り換え方法であって、 受信機回路への接続に適応させる第1ポートと、RF電
力増幅器への接続に適応させる第2ポートと、アンテナ
への接続に適応させる第3ポートとを持つデュプレクサ
フィルタにおいて、 (a)RF電力増幅器を第2スイッチとデュプレクサフ
ィルタの第2ポートとの中のいずれか一つへ接続するた
めの第1スイッチを提供するステップと、 (b)アンテナを第1スイッチとデュプレクサフィルタ
の第3ポートとの中のいずれか一つへ接続するために第
2スイッチを提供するステップと、から構成されること
を特徴とする、RF切り換え方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載のRF切り換え方法にお
いてさらに、6.0ボルト未満の直流電圧源を提供する
ステップから構成されることを特徴とするRF切り換え
方法。 - 【請求項7】 請求項5に記載のRF切り換え方法にお
いてさらに、トランシーバの送信専用動作の間、第1ス
イッチがRF電力増幅器を第2スイッチに接続するステ
ップから構成されることを特徴とするRF切り換え方
法。 - 【請求項8】 請求項5に記載のRF切り換え方法にお
いてさらに、トランシーバの送信専用動作の間、第2ス
イッチが第1スイッチをアンテナに接続するステップか
ら構成されることを特徴とするRF切り換え方法。 - 【請求項9】 請求項5に記載のRF切り換え方法にお
いてさらに、 (c)トランシーバの送信専用動作の間、第1スイッチ
がRF電力増幅器を第2スイッチに接続するステップ
と、 (d)トランシーバの送信専用動作の間、第2スイッチ
が第1スイッチをアンテナに接続するステップとを含む
ことを特徴とするRF切り換え方法。 - 【請求項10】 請求項5に記載のRF切り換え装置に
おいてさらに、 (e)トランシーバの受信専用動作の間、およびトラン
シーバの送受信動作の間、第1スイッチがRF電力増幅
器をデュプレクサフィルタの第2ポートに接続するステ
ップと、 (f)トランシーバ受信専用動作の間、およびトランシ
ーバ送受信動作の間、第2スイッチがアンテナをデュプ
レクサフィルタの第3ポートに接続するステップを含む
ことを特徴とするRF切り換え方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/592,823 US5689817A (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | RF duplexer bypassing techniques for transceivers |
US08/592823 | 1996-01-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09232992A true JPH09232992A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=24372206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9010770A Pending JPH09232992A (ja) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | トランシーバのrfデュプレクサバイパス方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5689817A (ja) |
JP (1) | JPH09232992A (ja) |
KR (1) | KR970060722A (ja) |
CA (1) | CA2192497C (ja) |
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
US7269156B2 (en) | 2004-02-18 | 2007-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-frequency circuit device |
US7706835B2 (en) | 2004-02-27 | 2010-04-27 | Panasonic Corporation | High-frequency circuit device |
TWI383700B (zh) * | 2003-11-24 | 2013-01-21 | Dj Wireless Llc | 用於無線資料通訊之混合式通訊系統及方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09200021A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | 集積回路 |
US5915212A (en) * | 1996-08-29 | 1999-06-22 | Ericsson Inc. | System and method for achieving extended radio coverage and additional capacity using extended frequency bands |
US5974302A (en) * | 1997-03-24 | 1999-10-26 | Lucent Technologies Inc. | Dual band cellular/PCS transceiver |
JP3389886B2 (ja) * | 1999-06-09 | 2003-03-24 | 株式会社村田製作所 | 高周波回路装置及び通信機装置 |
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US6567653B1 (en) * | 2000-04-12 | 2003-05-20 | Ericsson Inc. | Dual-mode communications transmitter |
EP1985181A3 (en) * | 2000-06-06 | 2013-01-23 | Dow Corning Corporation | Preservative compositions for wood products |
US7250830B2 (en) * | 2004-12-30 | 2007-07-31 | M/A Com Inc. | Dual band full duplex mobile radio |
US9699516B2 (en) | 2014-01-21 | 2017-07-04 | Commscope, Inc. Of North Carolina | Signal amplifiers that support MoCA communications at both active and passive output ports |
US10141956B2 (en) | 2014-12-16 | 2018-11-27 | Eagantu, Ltd. | Device for bi-directional and multi-band RF communication over single resonant transmission line and method of its realization |
US10681479B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-06-09 | Cassia Networks Inc. | Methods, devices and systems for bluetooth audio transmission |
US10178494B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-01-08 | Cassia Networks Inc. | Bluetooth transparent relay |
US10225098B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-03-05 | Cassia Networks Inc. | Methods, devices and systems for supporting wireless communication |
US9769594B2 (en) | 2015-01-30 | 2017-09-19 | Cassia Networks Inc. | Methods, devices and systems for increasing wireless communication range |
WO2016123208A1 (en) | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Cassia Networks Inc. | Methods, devices and systems for increasing wireless communication range |
WO2020167700A1 (en) | 2019-02-11 | 2020-08-20 | Commscope Technologies Llc | Catv device with resistive signal distribution network |
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---|---|---|---|---|
JPH0779299B2 (ja) * | 1986-08-30 | 1995-08-23 | 日本電気株式会社 | 携帯無線機 |
US4982442A (en) * | 1989-04-25 | 1991-01-01 | Motorola, Inc. | Low cost antenna switch using relays configured in a transmit/receive arrangement |
-
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- 1996-01-26 US US08/592,823 patent/US5689817A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-10 CA CA002192497A patent/CA2192497C/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-21 KR KR1019970001552A patent/KR970060722A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-01-24 JP JP9010770A patent/JPH09232992A/ja active Pending
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US7706835B2 (en) | 2004-02-27 | 2010-04-27 | Panasonic Corporation | High-frequency circuit device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970060722A (ko) | 1997-08-12 |
US5689817A (en) | 1997-11-18 |
CA2192497A1 (en) | 1997-07-27 |
CA2192497C (en) | 1999-09-14 |
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