(57)【要約】本発明の無線トランシーバは、帯域外妨害波を動的に除去する同調可能な狭帯域ＬＮＡを含む。この同調可能な狭帯域ＬＮＡは、広い周波数帯域にわたって動作可能にすることができる。ループバック較正手順を用いて同調可能な狭帯域ＬＮＡを制御して、関係する帯域上でほぼ平坦なゲイン特性を生成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機及び受信機を含むトランシーバを用いて広周波数帯域内の通信信号を受信する方法であって、前記受信機が周波数同調可能な狭帯域増幅器を含む通信信号の受信方法において、
前記送信機から前記受信機へのループバック経路を確立するステップと；
前記ループバック経路を用いて、前記広周波数帯域内の少なくとも２つの異なる副帯域内で前記増幅器を較正するステップと；
１回目に、前記増幅器に第１の増幅器設定を適用して、第１の前記副帯域内の通信信号を受信するステップと；
２回目に、前記増幅器に第２の増幅器設定を適用して、第２の前記副帯域内の通信信号を受信するステップと
を具えていることを特徴とする通信信号の受信方法。
【請求項２】
前記較正するステップが、プロセス変動及び温度変動の少なくとも一方を補償することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記増幅器が、所望の受信帯域外の妨害波を大幅に除去する周波数応答を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
広周波数帯域内の通信信号を受信する無線トランシーバにおいて、
周波数同調可能な狭帯域増幅器を含む受信機、及び送信機と；
前記送信機から前記受信機へのループバック経路を確立する手段と；
前記ループバック経路を用いて、前記広周波数帯域内の少なくとも２つの異なる副帯域内で前記増幅器を較正する手段と；
１回目に、前記増幅器に第１の増幅器設定を適用して、第１の前記副帯域内の通信信号を受信し、２回目に、前記増幅器に第２の増幅器設定を適用して、第２の前記副帯域内の通信信号を受信する手段と
を具えていることを特徴とする無線トランシーバ。
【請求項５】
前記較正する手段が、プロセス変動及び温度変動の少なくとも一方を補償することを特徴とする請求項４に記載の無線トランシーバ。
【請求項６】
前記増幅器が、所望の受信帯域外の妨害波を大幅に除去する周波数応答を有することを特徴とする請求項４に記載の無線トランシーバ。
【請求項７】
広周波数帯域内の通信信号を受信する無線トランシーバにおいて、
周波数同調可能な狭帯域増幅器を含む受信機、及び送信機と；
前記送信機から前記受信機へのループバック経路を確立するための結合回路と；
前記ループバック経路を用いて、前記広周波数帯域内の少なくとも２つの異なる副帯域内で前記増幅器を較正して、前記２つの異なる副帯域毎に増幅器設定を得るための較正回路と；
１回目に、前記増幅器に第１の前記増幅器設定を適用して、第１の前記副帯域内の通信信号を受信し、２回目に、前記増幅器に第２の前記増幅器設定を適用して、第２の前記副帯域内の通信信号を受信するための制御回路と
を具えていることを特徴とする無線トランシーバ。
【請求項８】
前記較正回路が、プロセス変動及び温度変動の少なくとも一方を補償することを特徴とする請求項８に記載の無線トランシーバ。
【請求項９】
前記増幅器が、所望の受信帯域外の妨害波を大幅に除去する周波数応答を有することを特徴とする請求項８に記載の無線トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
現在、多くの無線システムが、広帯域ＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）を受信機チェーン内に用いている。無線システムはますます広い周波数範囲で動作するようになり、IEEE802.11aについては、動作周波数は4.9GHzから6.0GHzまでであり、ＵＷＢについては、動作の帯域は数GHzをカバーする。受信機チェーンの初段（アンテナの後で、フロントエンド・フィルタがあればその前）であるＬＮＡは、動作の全帯域にわたって十分高いゲイン（利得）及び低いノイズ特性を提供する必要がある。
【背景技術】
【０００２】
IEEE802.11a/g用のもののような従来の半二重無線トランシーバ（あるいは他の半二重無線システム）は、図１に示すアーキテクチャ、即ち：ベースバンド部１１０（ディジタルシグナルプロセッサ及びＡ／Ｄ、Ｄ／Ａのようなアナログ機能（ブロック１１１）を含む）及びＲＦ部１２０（送信経路（パス）１２１、受信経路１２３、Ｔx／Ｒx（送信／受信）スイッチ及びＲＦフィルタを含むフロントエンド１２５）を有する。
【０００３】
受信帯域の始点及び終点をＦbegin及びＦendで定義すれば、受信帯域幅はＢＷRX＝Ｆend−Ｆbeginである。無線システムは、ＦbeginからＦendまでの周波数範囲内のあらゆる信号を受信することができなければならない。このことが、今日の受信機経路内のＬＮＡを、図２に示すように受信帯域全体にわたって可能な限り平坦な高いゲインを有するように設計する理由である。不都合なことに、ＬＮＡは実際には、Ｆbegin以下またはＦend以上の妨害波を無視できないゲインで増幅している。これらの妨害波の増幅を回避するために、（ＬＮＡブロックの前にある）フロントエンドは通常、図２に示すように、Ｆbegin以下またはＦend以上の妨害波を急峻に減衰させるフィルタを含む。
【０００４】
なお、受信帯域内の動作チャンネルの数は次式によって定義され：
Ｎch＝(ＢＷRX)／(ＢＷCH)
ここに、ＢＷCHは図３に示すように１チャンネルの帯域幅である。
【０００５】
【非特許文献１】”A 2.5dB NF direct-conversion receiver front-end for HiperLAN2/IEEE802.11a”
【０００６】
次の参考文献が現在技術状況を代表するものである：
[1] ”A 2.5dB NF direct-conversion receiver front-end for HiperLAN2/IEEE802.11a”, Paola Rossi, Antonio Liscidini, Massimo Brandolini, Francesco Svelto, ISSCC 2004 conference.
【発明の開示】
【０００７】
本発明の無線トランシーバは同調可能な狭帯域ＬＮＡを含み、この狭帯域ＬＮＡはあらゆる帯域外妨害波を動的に除去する。
【０００８】
本発明は、以下の図面を参照した実施例の説明から十分理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図４に、本発明の無線トランシーバのブロック図を示す。
【００１０】
この無線システムは、同調可能な狭帯域ＬＮＡ４２９、Ｔx−Ｒx結合素子４２７、及びＬＮＡチューナを制御するベースバンド・プロセッサ４１１から来るチューナ制御信号４２８を含む。（要素４１０、４２０、４２１、４２３及び４２５は、図１に関して前に説明したのと同様の要素に対応する）。同調可能な狭帯域ＬＮＡ４２９は、例えば参考文献１のIEEEの論文におけるように設計することができる。この同調可能ＬＮＡの周波数応答は図５に示すようにすることができる。
【００１１】
同調可能ＬＮＡの応答は、受信帯域全体をカバーするように設計すべきである。しかし、特別に同調される周波数Ｆtunedについては、同調されたＬＮＡの応答は次式の帯域幅ＢＷtnned_ＬＮＡを示すように設計すべきである：
ＢＷCH＜ＢＷtnned_ＬＮＡ＜ＢＷRX
【００１２】
ＬＮＡの同調範囲は、チッププロセス及び温度のあらゆる変動を補償するために受信帯域幅ＢＷRX以上をカバーすべきである。
【００１３】
Ｔx−Ｒx結合素子は、例えば図６に示すような２つの方向性結合器で構成することができる。
【００１４】
Ｔx−Ｒx結合素子は、無線トランシーバが半田付けされるＰＣＢ（プリント回路基板）上にマイクロストリップ線で設計することもできる。
【００１５】
プロセス変動があるため、同調可能ＬＮＡは較正しなければならない。この較正を実行するために、トランシーバはＲＦループバックが可能であるべきである（このことは、IEEE 802.11a/b/gシステムの場合のようにシステム自体はＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割双方向）のみでも、トランシーバが同時に送信及び受信することができるべきであることを意味する）。較正後には、トランシーバが自機の送信信号をダウンコンバートして、図７に示すように、公称の信号スイング（振れ幅）を受信機のベースバンド出力において得ることができ、最大の帯域外除去をＬＮＡにおいて得ることができるべきである（このことは、送信周波数と受信周波数とが同一であるＴＤＤシステムを仮定する）。図７では、要素７１０、７１１、７２０、７２１、７２３、７２５、７２７及び７２８は、図４に関して前に説明したのと同様の要素に対応する。
【００１６】
この較正は、システムを強化した際に、しかし（必要ならば）トランシーバが経験し得る大きな温度変動に応答して実行することができる（このことは、トランシーバが温度センサを有するべきであることを暗に意味し、今日の大部分の無線システムは温度センサを有する）。
【００１７】
次の較正手順を用いてＬＮＡチューナを適切に調整することができる：
【００１８】
ステップ＃１：
送信チェーン、受信チェーン、Ｔx−Ｒx結合素子をオン状態にし、フロントエンド内のアンテナスイッチング素子をオフ状態にする。
【００１９】
ステップ＃２：
送信周波数＝受信周波数＝ＣＨ＃１（受信動作帯域の第１チャンネル、図３参照）に設定する。
【００２０】
ステップ＃３：
送信電力を、受信チェーンによって十分増幅することのできる低電力に設定して、（Ｔx−Ｒx結合素子を通った後に）振幅Ａbb＿ＲＸなる公称のベースバンド復調信号を得る。
【００２１】
ステップ＃４：
ＬＮＡチューナの周波数Ｆiを、最低周波数Ｆtuner_minから最高周波数Ｆtuner_maxまで掃引して（図５参照）、ベースバンド受信振幅Ａbb＿ＲＸを測定する。
【００２２】
ステップ＃５：
ベースバンド受信振幅Ａbb＿ＲＸを最大にするチューナ周波数Ｆiの指標ｉを見出す。見出した指標をｉＣＨ＿＃１（チャンネルＣＨ＃１についての指標ｉ）と称する。
【００２３】
ステップ＃６：
受信動作帯域の他のすべてのチャンネル（図３参照）について、ステップ＃２〜ステップ＃５を繰り返す。
【００２４】
ステップ＃７：
例えば図８に示すルックアップテーブル（ＬＵＴ：早見表）をベースバンドメモリーに保存する。
【００２５】
ステップ＃８：
較正された受信機は、通常動作中に、ステップ＃７で規定したＬＵＴを使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】代表的な半二重無線トランシーバのブロック図である。
【図２】無線システムにおける代表的なＬＮＡ及びフロントエンド・フィルタの応答を示す波形図である。
【図３】受信機の帯域チャンネルの定義を示す図である。
【図４】本発明の好適な実施例による無線システムのブロック図である。
【図５】図４の同調可能ＬＮＡの周波数応答を示す波形図である。
【図６】Ｔｘ−Ｒｘ結合素子の例を示す図である。
【図７】図４のトランシーバのブロック図であり、ループバックモード中の動作を例示する。
【図８】図４のトランシーバにおけるＬＮＡ制御信号値を決定するために使用するルックアップテーブルの例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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