(57)【要約】  第１の周波数にセットされた第１の局部発振器を有する第１のトランシーバーと第２の周波数にセットされた第２の局部発振器を有する第２のトランシーバーとの間の通信の方法が開示されている。その方法は、第１のトランシーバーから第２のトランシーバーに第１の周波数で第１の信号を送信すること、第２のトランシーバーから第１のトランシーバーに第２の周波数で第２の信号を送信すること、および第１のトランシーバーで第２の信号を受信することを含んでいる。その方法は、第１の信号の送信中、第１の信号の受信中、第２の信号の送信中、および第２の信号の受信中に、第１の周波数で第１の局部発振器を維持することと第２の周波数で第２の局部発信器を維持することをさらに含んでいる。【選択図】図２
2008545346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路ノードで局部発振器周波数を有する第１の信号を生成する局部発振器（ＬＯ）と、
第２の回路ノードから生じる所望の無線周波数（ＲＦ）を有する第２の信号を受信し、前記第１の回路ノードから生じる第３の信号を受信し、第１のミキサー出力を生成する第１のミキサーと、
前記第２の信号を受信し、前記第１の回路ノードから生じる第４の信号を受信し、第２のミキサー出力を生成する第２のミキサーと、
前記第１のミキサー出力から生じる第５の信号を受信し、前記第２のミキサー出力から生じる第６の信号を受信し、中間周波数（ＩＦ）信号を生成するコンバータ回路と、
前記第１の回路ノードと前記第１のミキサーとの間に接続された第１の位置と、前記第１の回路ノードと前記第２のミキサーとの間に接続された第２の位置と、前記第２の回路ノードと前記第１のミキサーとの間に接続された第３の位置と、前記第２の回路ノードと前記第２のミキサーとの間に接続された第４の位置と、前記第１のミキサー出力と前記コンバータ回路との間に接続された第５の位置と、前記第２のミキサー出力と前記コンバータ回路との間に接続された第６の位置とからなる群から選択される位置に配置されている選択可能なインバータと、
を含むことを特徴とする受信器回路。
【請求項２】
前記選択可能なインバータは、前記第５の位置と前記第６の位置とからなる群から選択される位置に配置されている請求項１に記載の受信器回路。
【請求項３】
前記受信器回路は、アジルである請求項１に記載の受信器回路。
【請求項４】
前記選択可能なインバータは、外部制御信号に応じて、当該選択可能なインバータの入力または該入力の反転したバージョンのいずれか一方を出力として選択的に供給する請求項３に記載の受信器回路。
【請求項５】
前記選択可能なインバータは、前記外部制御信号に応じて、前記受信器回路を高周波数側注入モードまたは低周波数側注入モードのいずれか一方のモードにする請求項４に記載の受信器回路。
【請求項６】
前記所望の周波数のイメージ周波数を拒否するよう構成されている請求項５に記載の受信器回路。
【請求項７】
前記コンバータ回路は、加算器と、複合帯域通過フィルターとからなる群から選択される請求項４に記載の受信器回路。
【請求項８】
局部発振器周波数の信号を生成する局部発信器（ＬＯ）の出力と第１のミキサーの第１の入力との間の第１の信号路と、
前記局部発振器の出力と第２のミキサーの第１の入力との間の第２の信号路と、
所望の無線周波数（ＲＦ）信号を有する入力信号を分ける第１の回路ノードと前記第１のミキサーの第２の入力との間の第３の信号路と、
前記第１の回路ノードと前記第２のミキサーの第２の入力との間の第４の信号路と、
前記第１のミキサーの出力とコンバータ回路との間の第５の信号路と、
前記第２のミキサーの出力と前記コンバータ回路との間の第６の信号路と、
前記受信器回路に機敏さを供給するように構成された選択可能なインバータと、を含み、
前記コンバータ回路は、前記第５の信号路と前記第６の信号路上の入力に基づいて、中間周波数（ＩＦ）出力を発生するようになっており、
前記選択可能なインバータは、前記第１の信号路、前記第２の信号路、前記第３の信号路、前記第４の信号路、前記第５の信号路および前記第６の信号路からなる群から選択される信号路の１つに配置されていることを特徴とする受信器回路。
【請求項９】
前記選択可能なインバータは、前記第１の信号路、前記第２の信号路、前記第３の信号路、前記第４の信号路、前記第５の信号路および前記第６の信号路からなる群から選択される前記信号路に沿って送られる信号を反転することによって、前記受信器回路を高周波数側注入モードと低周波数側注入モードとの間でスイッチするよう構成されている請求項８に記載の受信器回路。
【請求項１０】
前記選択可能なインバータは、前記第５の信号路および前記第６の信号路からなる群から選択される１つの信号路に配置されている請求項９に記載の受信器回路。
【請求項１１】
前記受信器回路は、前記所望のＲＦ信号のイメージ周波数を拒否するように構成されている請求項９に記載の受信器回路。
【請求項１２】
前記選択可能なインバータは、外部制御信号に応じて、前記信号路に沿って送られる前記信号を反転するように構成されている請求項９に記載の受信器回路。
【請求項１３】
前記コンバータ回路は、加算器および複合帯域通過フィルターからなる群から選択される請求項８に記載の受信器回路。
【請求項１４】
第１の周波数にセットされた第１の局部発信器を有する第１のトランシーバーと、第２の周波数にセットされた第２の局部発信器を有する第２のトランシーバーとの間の通信方法であって、
前記第１のトランシーバーから前記第２のトランシーバーに前記第１の周波数で第１の信号を送信する工程と、
前記第２のトランシーバーで前記第１の信号を受信する工程と、
前記第２のトランシーバーから前記第１のトランシーバーに前記第２の周波数で第２の信号を送信する工程と、
前記第１のトランシーバーで前記第２の信号を受信する工程と、
前記第１の信号を送信する工程中、前記第１の信号を受信する工程中、前記第２の信号を送信する工程中および前記第２の信号を受信する工程中、前記第１の周波数で前記第１の局部発信器を、前記第２の周波数で前記第２の局部発信器を維持する工程とを含むことを特徴とする前記通信方法。
【請求項１５】
前記第１の信号を送信するのに先立って、前記第１のトランシーバーおよび前記第２のトランシーバーのどちらが第１の注入モードを実行するような構成に維持され、前記第１のトランシーバーおよび前記第２のトランシーバーのどちらが第１の注入モードと反対の第２の注入モードを実行するような構成に変更されることを決めるために、前記第１のトランシーバーと前記第２のトランシーバーとの間でネゴシエーションをする工程をさらに含む請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記第１の注入モードおよび前記第２の注入モードの一方は高周波数側注入モードであり、前記第１の注入モードおよび前記第２の注入モードの他方は低周波数側注入モードであり、前記第２の信号は前記第１の信号の受信の確認として送信される請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記第２の注入モードを実行するための構成に前記第１のトランシーバーおよび前記第２のトランシーバーの一方を変更する工程をさらに含む請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記第２の注入モードを実行するための構成に前記第１のトランシーバーおよび前記第２のトランシーバーの一方を変更する工程は、前記第１のトランシーバーおよび前記第２のトランシーバーの一方の内部にある信号を反転させる工程を含む請求項１７に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記第２の周波数のイメージ周波数を拒否するように前記第１のトランシーバーを構成する工程をさらに含む請求項１５に記載の通信方法。
【請求項２０】
前記第１の周波数のイメージ周波数を拒否するように前記第２のトランシーバーを構成する工程をさらに含む請求項１９に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の参照】
【０００１】
本願は、２００５年６月３０日に出願されたアメリカ仮特許出願第60/696,229に基づくものである。このアメリカ仮特許出願第60/696,229は、その番号を引用することにより、その開示内容全体が本願に組み込まれたものとされる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、電子回路、特にワイヤレス通信の回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線受信器において、選択度(“selectivity”)は複数の周波数チャンネルを用いるシステムにとって重要なスペックである（例えば、２．４ＧＨｚの産業、科学、医療用機器（ＩＳＭ）に割り当てられた帯域）。選択度とは、不要なチャンネル周波数（Ｆｕ：“Frequency undesired”）を有する多数の信号の存在下で、所望のチャンネル周波数（Ｆｄ：“Frequency desired”）を受信するための能力である。これは、多くの会話がなされている部屋の中で、ある会話を聞く人に似ている。
【０００４】
Ｆｕを拒否する（およびＦｄのみ“聞く”）方法の一つは、帯域通過フィルター（ＢＰＦ）で成し遂げられる。ＢＰＦは、Ｆｄのみが無線回路によるさらなる処理のためにＢＰＦを通過することを許容する。受信ＲＦ周波数（この場合では２．４ＧＨｚ）でＢＰＦを設計することはとても困難で高価である。
【０００５】
たとえば、チャンネル周波数に１ＭＨｚの間隔があいていると、ＢＰＦ帯域幅は他のチャンネルを拒否するために約１ＭＨｚでなければならない。これは、無線周波数（ＲＦ）ＢＰＦ（２．４ＧＨｚ／１ＭＨｚ）にとって、２，４００のＱを必要とする。しかし、１０ＭＨｚ（１０ＭＨｚ／１ＭＨｚ）の中間周波数（ＩＦ）を有するＢＰＦでは、Ｑは１０だけでよい。２，４００のＱを有するＲＦ ＢＰＦを設計することは、困難であり、高価である。したがって、ＩＦを生成し、そのＩＦでフィルタリングを実行する必要性がある。
【０００６】
多くの低ＩＦトランシーバーにおいて、送信器は局部発振器（ＬＯ）と同じ周波数上にある。しかし、受信器はそうではない。受信器側ＬＯは、送信器側ＬＯと比較して、ＩＦ周波数に等しい増分周波数(frequency increment)だけ周波数を変えなければならない。局部発信器が１つだけあるとすると、周波数合成器の位相ロックループ（ＰＬＬ）が再ロックされる必要がある。
【０００７】
無線器設計における従来の技術は、周波数変換を実行するためにミキサーを使用している（例えば、２つの周波数（Ｆ１＋Ｆ２）を逓倍して、これらの周波数（Ｆｏｕｔ）の和と差＝Ｍ＊Ｆ１＋／−Ｎ＊Ｆ２（ＭまたはＮ＝１、２、３・・・）＝Ｆ１＋Ｆ２、Ｆ１−Ｆ２、２＊Ｆ１＋／−Ｆ２、２＊Ｆ２＋／−Ｆ１、３＊Ｆ１＋／−２＊Ｆ２等を求める）。
【０００８】
簡単なケースは、ユーザーが受信ＲＦ信号（たとえば、ＦＲＦ＝２．４０２ＧＨｚ）をＩＦ（たとえば、１ＭＨｚ）に変換したいという場合である。これは、ＦＲＦをＦＬＯ＝２．４０１ＧＨｚの局部発振器（ＬＯ）の周波数と混合することによって成し遂げられる。ＦＲＦはＦＬＯより１ＭＨｚ大きい。また、ＦＲＦ＝２．４００ＧＨｚ（ＬＯより１ＭＨｚ小さい。）も、１ＭＨｚ（実際には、−１ＭＨｚ。これは、スペクトル変換で＋１ＭＨｚとして記述される）の差周波数（“difference frequency”）を生成する。したがって、２．４００ＧＨｚは、２．４０１ＧＨｚのＦＬＯと１ＭＨｚのＩＦにおけるＦＲＦ＝２．４０２ＧＨｚの“イメージ周波数”（ＦＩｍａｇｅ）である。
【０００９】
周波数変換のためのミキサーを用いる無線器は、イメージ周波数からの妨害の影響を受けやすい。従来の技術には、この影響を未然に防ぐことができるイメージキャンセルミキサー（“image canceling mixer”）を使用したものがある。たとえば、２ＭＨｚのＩＦとＦＬＯ＝２．４０１ＧＨｚ（不変）の場合、ＦＲＦ＝２．４０３ＧＨｚおよびＦＩｍａｇｅ＝２．３９９ＧＨｚである。ＦＲＦとＦＩｍａｇｅの役割は、どのＲＦ信号が受信したい周波数なのかによって、逆にすることができる。他の方法として、イメージを有さない、ゼロＩＦレシーバーを使うことができる。
【００１０】
ＰＬＬを再ロックするこの従来の必要条件の図が図１に示される。図１は従来技術による２つのトランシーバーの間の通信の方法を示すブロック図である。
【００１１】
図１に関し、第１のトランシーバーの動作は、点線の左側に示される。一方、第２のトランシーバーの動作は、点線の右側に示される。第１のトランシーバーと第２のトランシーバーの両方とも、１つのＬＯだけを備えている。第１のトランシーバーと第２のトランシーバーの送信器は、常にそれらのＬＯの周波数で送信する。
【００１２】
はじめに、第１のトランシーバーは、第２のトランシーバーに２４０２ＭＨｚで送信する（図１の左上図から右上図）。第２のトランシーバーの受信器は、２４０２ＭＨｚで受信するようにセットされるが、第２のトランシーバーのＬＯは、受信した信号を１ＭＨzのＩＦにダウンコンバートする混合動作を実行するために、２４０３ＭＨｚにセットされる。
【００１３】
第１のトランシーバーは、第２のトランシーバーから第１のトランシーバーからの信号が受信されたことの確認を受信することを期待している。第１のトランシーバーは、第２のトランシーバーから２４０３ＭＨｚの信号を受信することを期待している。そのため、第１のトランシーバーと第２のトランシーバーとは、第１のトランシーバーが第２のトランシーバーに送信した後、それぞれのＬＯの周波数を変えなければならない。
【００１４】
すなわち、第２のトランシーバーは、第１のトランシーバーに送信するために、２４０３ＭＨｚから２４０２ＭＨｚにそのＬＯの周波数を変えなければならない。同様に、第１のトランシーバーは、第２のトランシーバーから受信した信号を１ＭＨｚのＩＦにダウンコンバートする混合動作を実行するために、２４０２ＭＨｚから２４０３ＭＨｚにそのＬＯの周波数を変えなければならない。
【００１５】
上述したような従来の技術によれば、データバースト（“data burst”）が送られるたびに、第１のトランシーバーと第２のトランシーバーの両方のＬＯ周波数の少なくとも一つを変えなければならない。しかしながら、ＰＬＬは瞬時に新しい周波数にセットできないため、ＬＯ周波数を変えることはかなりの時間を必要とする。ＰＬＬにとって、新しいＬＯ周波数で安定化するためには常に時間を必要とする。ＬＯ周波数が変る毎にＰＬＬの再ロックをすることは、データ配信の待ち時間を意味する。ＰＬＬの再ロックに必要とされる付加的な時間は、第１のトランシーバーと第２のトランシーバーが各データバーストのために長時間電力を供給されなければならず、それは電流消費とバッテリー寿命に悪影響を与えるということを意味している。
【００１６】
もう一つの従来の解決法は、２つの独立したＬＯ、すなわち１つの受信用ＬＯと、１つの送信用ＬＯを有することである。しかしながら、この従来の解決法は、電力消費とチップエリアをより必要とするので、それもまた好ましくない。また、２つの発信器の間の可能な相互作用（「プリング」“pulling”）のため、設計が難しい。
【発明の開示】
【発明の解決しようとする課題】
【００１７】
そのため、低電流消費でＰＬＬロック時間を早くすることが求められている。低電力ＰＬＬは、バッテリー駆動のアプリケーションで求められている。そして、ロック時間を早くすることは、ショートバーストでデータを送信／受信する場合や、長い低電力遊休時間および／またはＰＬＬロック時間がデータパケットを送信／受信するのにかかる時間の重要な部分である場合にも求められている。
【００１８】
本発明の実施形態は、これらのおよび関連する技術の他の不都合を解決するためのものである。
【発明の詳細な説明】
【００１９】
以下において、低ＩＦトランシーバーにおいて速く変換することができる高周波数側注入／低周波数側注入（high/low side injection）が可能な改良された方法と回路について、本発明の実施形態に従って説明する。本発明の実施形態は、受信器のイメージ周波数を利用することによって従来の解決方法を改良している。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、ヘテロダイン式受信器は中間周波数（ＩＦ）を用いており、当該中間周波数において信号を検波する（復調する）。多くの現代の一体型受信器(integrated receivers)において、ＩＦは典型的には１〜３ＭＨｚである。そして、それは“低ＩＦ”と呼ばれることがある。なぜなら、ＩＦ周波数は、ほぼ当該システムのチャンネルスペースのオーダー上にあるからである。そのため、“低ＩＦ”の語は、何らかの特定の周波数範囲に適用されるとして解釈されるべきではない。
【００２１】
たとえば、２．４ＧＨｚ帯域の装置において、１ＭＨｚのＩＦを使用し、（ある実施形態では）低ＩＦ受信器は２４０３ＭＨｚに調節されたＬＯを有するとする。この局部発信器ＬＯの周波数はミキサーの中に注入され、その出力として、ＬＯとＲＦ入力に基づく和周波数と差周波数(the sum and difference frequencies)を生成する。
【００２２】
上記仮の例において、２．４０２ＧＨｚで受信されたＲＦ信号は１ＭＨｚのＩＦ（すなわち、２４０３ＭＨｚ−２４０２ＭＨｚ）に混合(mixed down)され、検波される。しかしながら、２．４０４ＧＨｚで受信するＲＦ信号も、−１ＭＨｚのＩＦ（すなわち、２４０３ＭＨｚ−２４０４ＭＨｚ）に混合(mixed down)され、検波される。これは、受信する２つの異なるＲＦ信号のどちらか一方が所望のチャンネル周波数Ｆｄを有する場合、２つの異なる状態を作り出すことを意味する。
【００２３】
高周波数側注入（high-side injection situation）を行う状態は、ＬＯ周波数が所望のＲＦ周波数を上回っている状態である。この場合、所望のＲＦチャンネル周波数Ｆｄは２４０２ＭＨｚであり、ＬＯ周波数は２４０３ＭＨｚであり、不要な周波数Ｆｕ（すなわち、イメージ周波数）は２４０４ＭＨｚである（この場合、もしＲＦ入力が２４０４ＭＨｚ（すなわち、２４０３ＭＨｚ−２４０４ＭＨｚ）であったなら、ミキサーの出力は−１ＭＨｚである）。高周波数側注入は、ＬＯ周波数が所望のＲＦ周波数を上回っているという事実を意味する。
【００２４】
低周波数側注入（low-side injection situation）を行う状態は、ＬＯ周波数が所望のＲＦ周波数を下回っている状態である。この場合、所望のＲＦチャンネル周波数Ｆｄは２４０４ＭＨｚであり、ＬＯ周波数は２４０３ＭＨｚであり、不要な周波数Ｆｕ（またはイメージ周波数）は２４０２ＭＨｚである。低周波数側注入は、ＬＯ周波数が所望のＲＦ周波数を下回っているという事実を意味する。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態による高周波数側注入、低周波数側注入を選択可能な方法を示す図である。図３は、本発明の実施形態による高周波数側注入、低周波数側注入を選択可能な改良された方法を示すフローチャートである。
【００２６】
図２に関し、マスタートランシーバーの動作は、点線の左側に示される。一方、スレーブトランシーバーの動作は、点線の右側に示される。マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの両方は、それぞれ、１つのＬＯだけを備えている。マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの送信器は、常にそれらのＬＯ周波数で送信する。
【００２７】
マスターユニットにおいて、ＬＯは２４０２ＭＨｚにセットされており、スレーブユニットは、その周波数で受信するようにセットされるべきである。スレーブユニットのＬＯは２４０３ＭＨｚにセットされており、受信するＲＦ信号は１ＭＨｚのＩＦにダウンコンバートされる。スレーブユニットの受信器は、高周波数側のイメージ周波数を拒否するように構成され、低周波数側の信号のみを受信する。オリジナルのＲＦスペクトルと比較すると、スレーブ装置で受信したスペクトルは、１ＭＨｚのＩＦで変換される。ＦＳＫ変調の場合において、そのデータはインバータによって簡単に処理されるように変換される。
【００２８】
スレーブユニットにおいて、ＬＯは２４０３ＭＨｚにセットされており、マスターユニットはその周波数で受信するようにセットされるべきである。上述したように、マスターユニットのＬＯは２４０２ＭＨｚにセットされており、マスターユニットも受信した信号を１ＭＨｚにダウンコンバートする。しかしながら、マスターユニットの受信器は、高周波数側信号を受信することのみを望むので、低周波数側イメージ周波数を拒否するように構成されている。
【００２９】
したがって、図２に示すように、マスターユニットは、低周波数側注入を実行するように構成されている。一方、スレーブユニットは、高周波数側注入を実行するよう構成されている。これは、第１のトランシーバーと第２のトランシーバーの両方が高周波数側注入を実行するよう構成されている図１に示される従来の解決法と対照的である。同様に、第１のトランシーバーと第２のトランシーバーの両方が低周波数側注入を実行するよう構成されていることも従来通りである。
【００３０】
この方法を使用して接続すると、マスター装置とスレーブ装置は、それらの一方がそのデフォルト注入状態（同じＬＯ周波数を維持する）のままであり、他方がその注入モード（異なるＬＯ周波数にスイッチする）を変えるかを決定するためにネゴシエートする（取り決める）。言い換えれば、マスター装置とスレーブ装置の一方は、低周波数側注入にセットされ、マスター装置とスレーブ装置のもう一方は、高周波数側注入にセットされる。
【００３１】
この開示の目的のため、マスターとスレーブの語は、次のことのみを示す。すなわち、マスター装置は、マスター装置とスレーブ装置の一方がデフォルト注入状態のままであり、他方がその注入モードとＬＯ周波数を変えるかを決定するためにマスター装置とスレーブ装置の間でネゴシエーションを実行する装置である。いくつかの状況では、マスター装置とスレーブ装置はすでに適切な状態で構成されているので（すなわち、マスターユニットまたはスレーブユニットの一方が高周波数側注入を実行し、他方が低周波数側注入を実行するので）、ネゴシエーションの結果、マスター装置とスレーブ装置との間で変更を必要としない場合がある。
【００３２】
本発明の別の実施形態において、ネゴシエーションプロセスは完全に省略されてもよい。たとえば、これは、一緒に使用される２つの装置のうちの一方の装置が高周波数側注入を実行し、他方の装置が低周波数側注入を実行するように事前設定された状態で、工場から出荷される場合などである。そのような２つの装置の例としては、例えば、ワイヤレスキーボードとＵＳＢドングル(USB Dongle)などが挙げられる。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態において、いずれかのユニットはマスターユニットまたはスレーブユニットであるので、各装置は高周波数側注入モードと低周波数側注入モードとの間の切換をすることができる。本発明の上述した実施形態によれば、改良された解決法は、マスター装置とスレーブ装置のそれぞれにおけるＬＯ周波数を受信モードと送信モードの両方で同じ周波数のままにすることができる。
【００３４】
図３は、図２に示される高周波数側／低周波数側注入を選択できる改良された方法をさらに示すフローチャートである。図３のフローチャートは、その方法における典型的なプロセスを示す。しかし、その方法におけるすべてのプロセスを示すことは必ずしも必要ではない。さらに、図３に示す典型的なプロセスのすべては本発明の実施形態に必ずしも必要ではない。すなわち、発明性のある特徴は、図３に示す典型的なプロセスのわずか一つに存在すればよい。
【００３５】
図３に示すように、本発明の実施形態によれば、ネゴシエーションはプロセス３１０でマスタートランシーバーとスレーブトランシーバーとの間で生じる。このネゴシエーションプロセス３１０は、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの一方がデフォルト注入状態（同じＬＯ周波数を維持する）のままであり、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの他方がその注入モード（異なるＬＯ周波数を変換する）を変えるということを決定するためにある。
【００３６】
図３に示すように、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーとの間のネゴシエーションプロセスは、任意なものである。たとえば、他の実施形態によれば、一緒に使用される予定である２つのトランシーバーは、一方のトランシーバーが高周波数側注入を実行し、他方のトランシーバーが低周波数側注入を実行するように事前設定されていてもよい。そのような２つのトランシーバーの例として、例えば、ワイヤレスキーボードとＵＳＢドングルなどが挙げられる。そのような状況において、ネゴシエーションは必要とされないだろう。
【００３７】
プロセス３２０において、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの一方の注入モードがネゴシエーションプロセス３１０の結果に基づいて変えられる。そのような変更を行った結果、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーを、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの一方が高周波数側注入のために構成され、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの他方が低周波数側注入のために構成されることになる。
【００３８】
図３に示すように、プロセス３２０も任意である。たとえば、プロセス３１０の結果は、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの一方が高周波数側注入のために構成され、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの他方が低周波数側注入のために構成されるように、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーが既に構成されていることを判定するという場合であってもよい。そのような状況においては、マスタートランシーバーとスレーブトランシーバーの一方の構成を変えることは必ずしも必要ではない。
【００３９】
プロセス３３０において、マスタートランシーバーからスレーブトランシーバーへの送信が生じる。この送信の時、マスタートランシーバーのＬＯはＦＬＯ(Ｍ)＝ＸＨｚの周波数を有し、スレーブトランシーバーのＬＯはＦＬＯ（Ｓ）＝ＹＨｚの周波数を有している。マスタートランシーバーから送信された信号もＸＨｚである。もし、Ｙ＞Ｘであれば、スレーブトランシーバーは高周波数側注入を実行する。しかしながら、もしＹ＜Ｘであれば、スレーブトランシーバーは低周波数側注入を実行する。図２に示す実施例にとって、ＦＬＯ（Ｍ）＝２４０２ＭＨｚであり、ＦＬＯ（Ｓ）＝２４０３ＭＨｚであるため、高周波数側注入がスレーブ装置によって実行される。
【００４０】
プロセス３４０において、スレーブトランシーバーからマスタートランシーバーへの送信が生じる。プロセス３３０とプロセス３４０との間において、マスタートランシーバーのＬＯはＦＬＯ（Ｍ）＝ＸＨｚの周波数に維持され、一方、スレーブトランシーバーのＬＯはＦＬＯ（Ｓ）＝ＹＨｚの周波数に維持される。スレーブトランシーバーから送信された信号もＹＨｚである。もし、Ｘ＞Ｙであれば、マスタートランシーバーは高周波数側注入を実行する。しかしながら、もしＸ＜Ｙであれば、マスタートランシーバーは低周波数側注入を実行する。図２に示す実施例にとって、ＦＬＯ（Ｍ）＝２４０２ＭＨｚであり、ＦＬＯ（Ｓ）＝２４０３ＭＨｚであるため、低周波数側注入がマスター装置によって実行される。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態による受信器回路４００を示すブロック図である。
【００４２】
図４に示すように、受信器回路４００はアンテナ４１０からの入力と、アンテナからの入力に接続された入力と出力を有する低ノイズ増幅器４２０とを含んでいる。
【００４３】
受信器回路４００は、直交ミキサー(quadrature mixer)４３０と、同相ミキサー(in-phase mixer)４４０をさらに含んでいる。そして、それらはいずれも、低ノイズ増幅器４２０の出力に接続されている。
【００４４】
受信器回路４００は、出力が同相ミキサー４４０に直接接続された局部発振器ＬＯ４５０をさらに含んでいる。
【００４５】
受信器回路４００は、第１の直角位相シフトブロック(first quadrature phase shift block)４６０をさらに含んでいる。この第１の直角位相シフトブロックは、直交ミキサー４３０に入力としてＬＯ４５０の出力を供給する前に、ＬＯ４５０の出力を１／４波長（π／２）位相シフトする。
【００４６】
受信器回路４００は、直交ミキサー４３０の出力に接続された第２の直交位相シフトブロック４７０をさらに含んでいる。そして、直交ミキサー４３０の出力を１／４波長（π／２）位相シフトする。
【００４７】
受信器回路４００は、選択可能なインバータ４９０をさらに含んでいる。この選択可能なインバータ４９０の入力は、同相ミキサー４４０の出力と外部制御信号ＥＸＴを含んでいる。選択可能なインバータ４９０は、外部制御信号ＥＸＴの状態に応じて、同相ミキサー４４０の出力かあるいは同相ミキサー４４０の出力を反転したバージョン(inverted version)のいずれかをその出力として生成するよう構成されている。
【００４８】
受信器回路４００は、加算器４８０をさらに含んでいる。加算器４８０は、第２の直交位相シフトブロック４７０の出力と選択可能なインバータ４９０の出力に対して加算機能を実行し、それによって中間周波数ＩＦ出力を生成する。
【００４９】
図５は、本発明の他の実施形態による受信器回路５００を示すブロック図である。
【００５０】
図５に関し、受信器回路５００は、アンテナ５１０からの入力と、アンテナからの入力に接続される入力と出力とを有する低ノイズ増幅器５２０とを含んでいる。
【００５１】
受信器回路５００は、直交ミキサー５３０と同相ミキサー５４０をさらに含んでいる。そして、それらはいずれも、低ノイズ増幅器５２０の出力に接続されている。
【００５２】
受信器回路５００は、出力が同相ミキサー５４０に直接接続された局部発振器ＬＯ５５０をさらに含んでいる。
【００５３】
受信器回路５００は、第１の直角位相シフトブロック５６０をさらに含んでいる。そして、直交ミキサー５３０に入力としてＬＯ５５０の出力を供給する前に、１／４波長（π／２）ＬＯ５５０の出力を位相シフトする。
【００５４】
受信器回路５００は、選択可能なインバータ５７０をさらに含んでいる。この選択可能なインバータ５７０の入力は、同相ミキサー５４０の出力と外部制御信号ＥＸＴを含んでいる。この選択可能なインバータ５７０は、外部制御信号ＥＸＴの状態に応じて、同相ミキサー５４０の出力かあるいは同相ミキサーの出力を反転したバージョン(inverted version)のいずれかをその出力として生成するよう構成されている。
【００５５】
受信器回路５００は、同相ミキサー５４０の出力と直交ミキサー５３０の出力に接続された複合帯域通過フィルター（ＣＢＰＦ）５８０をさらに含んでいる。この複合ＢＰＦ５８０は、中間周波数同相出力（ＩＦ Ｉ）と、中間周波数直交出力（ＩＦ Ｑ）とを含んでいる。ＩＦ ＩとＩＦ Ｑ出力において、イメージ周波数は、複合ＢＰＦ（ＣＢＰＦ）５８０によって拒否される。
【００５６】
図４、５に示される本発明の実施形態には低ノイズ増幅器４２０、５２０が含まれているが、別の実施形態では低ノイズ増幅器を備えていなくてもよい。たとえば、もし（増幅率やノイズ形状などのような）全体的システムの必要条件が低ノイズ増幅器を使用しないで成し遂げられるのであれば、ある実施形態ではアンテナ出力をイメージ拒否構造の入力に直接接続することができる。
【００５７】
図４、５の受信器回路４００、５００の両方はアジル（“agile”）である。ここでは、開示の目的のために、アジルという語は、ユーザーがこれらの受信器回路を低周波数側イメージまたは高周波数側イメージのいずれかを拒否するように構成してもよいという事実に言及している。
【００５８】
ユーザーは、図４、５に示される受信器回路では、ミキサーや位相器のいくつかのポートにおける信号の１つを簡単に反転でき、そして反対サイドは拒否されるということで、これ（上記受信器回路の構成）を成し遂げてもよい。すなわち、ミキサーまたは位相器のいずれか一方の信号の１つの極性を変えることで、ＬＯより高い周波数のＲＦ信号を拒否し、他のＲＦ信号を通過させることを受信器回路４００、５００にさせることができる。あるいは、ＬＯより低いＲＦ信号を拒否し、他のＲＦ信号を通過させることを受信器回路４００、５００にさせることができる。換言すれば、受信器回路４００、５００は、高周波数側注入または低周波数側注入のいずれかを実行するように構成することができる。
【００５９】
受信器回路４００、５００のアジリティ(agility)は、外部制御信号ＥＸＴによって制御される選択可能なインバータ４９０と５７０の存在によって与えられる。外部制御信号ＥＸＴの状態によって、選択可能なインバータ４９０、５７０は、選択可能なインバータに対する非外部入力と同じかあるいは選択可能なインバータに対する非外部入力の反転されたバージョンのいずれかの出力を生成する。
【００６０】
受信器回路４００、５００内の選択可能なインバータ４９０、５７０の図示された位置は典型的なものである。より低い周波数で信号を変換することは通常は簡単であるので、本発明の好ましい実施形態によれば、信号がＩＦにダウンコンバートされた後、信号はいずれか一方のミキサーの出力で反転させられる。この状態は図４、５に示される。
【００６１】
また、受信器回路４００において、選択可能なインバータ４９０は、回路ノードＡと加算器４８０との間、または回路ノードＢと加算器４８０との間の信号路のいずれかの位置にあってもよい。同様に、受信器回路５００において、選択可能なインバータ５７０は、回路ノードＡとＣＢＰＦ５８０との間、または回路ノードＢとＣＢＰＦ５８０との間の信号路のいずれかの位置にあってもよい。
【００６２】
図６は、本発明の実施形態の使用に適する選択可能なインバータ６００を示す回路図である。特に、図４と図５の選択可能なインバータ４９０と５７０は選択可能なインバータ６００によって示される構造を有していてもよい。
【００６３】
選択可能なインバータ６００はインバータ６１０と、外部制御信号ＥＸＴによって制御される２つの位置をとるスイッチ６２０とを含んでいる。外部制御信号ＥＸＴの状態によって、選択可能なインバータ６００は入力ＩＮに現れる信号または入力ＩＮに現れる信号の反転されたバージョンのいずれかを出力ＯＵＴに生成する。
【００６４】
図６の選択可能なインバータ６００の構造はとてもシンプルである。そのため、当業者は明らかに選択可能なインバータの出力に入力信号または入力信号の反転されたバージョンのいずれかを選択的に供給する同等の機能を実行する多くの他の同等な回路または構造を構築することができる。
【００６５】
本発明の別の実施形態において、受信器回路４００、５００は差分信号(differential signals)を用いて実施されてもよい。その場合、差分信号のペア(differential pair)は、真の信号と当該真の信号の相補信号との両方を含んでいる。たとえば、ＵＳＢ信号は差分信号である。この場合、選択可能なインバータ４９０と５７０の機能は、外部制御信号ＥＸＴの状態に応じて相補信号と真の信号とを選択的にスイッチすることである。これは、差動スイッチ(differential switch)または他の同等な回路で簡単に達成できるであろう。そして、これらの特別な回路のさらなる説明は本発明の理解に必要とされない。
【００６６】
上述した本発明の実施形態において、受信器回路４００、５００の図示された構成は、それらの回路に、不要な信号を自動的に拒否することができる能力を与える。すなわち、その回路はイメージ周波数の拒否を実行することができる。
【００６７】
しかしながら、本発明の他の実施形態による別の回路では、イメージ周波数の拒否を実行することに必要とされる構成要素を含んでいなくてもよい。たとえば、あり得ないかもしれないが、イメージ周波数（混信:“interference”）が生じない環境であってもよいことが考えられる。この場合は、イメージ周波数の拒否を実行する必要はないであろう。しかしながら、本発明の実施形態によれば、２つのトランシーバー間の通信の方法は、上述したように、少なくとも、ＬＯ周波数を変えるのに必要な待ち時間(latency)をなくすという点で依然として実益がある。
【００６８】
本発明の別の実施形態において、本発明の改良された解決法は、他のヘテロダインシステムに用いることができる。その場合、マスターとスレーブは最終的なＩＦによって分離される。すなわち、受信器における多重変換とすることができる。加えて、本発明の改良された解決法は、あるＩＦ周波数に用いることができる。この明細書の中に使用されているように、“低ＩＦ”の語は相対的な語であるが、特別な周波数範囲に適用するように解釈されるべきではない。
【００６９】
本発明の実施形態によれば、重要な効果の一つは、受信モードから送信モードに切り替えるとき、周波数合成器位相ロックループ（ＰＬＬ）を再ロックする必要性がなくなるということである。これは、装置が長い間データパケットを送信／受信し続ける状態でいる必要がないので、データ配信の待ち時間とバッテリー寿命を改善する。
【００７０】
加えて、本発明の実施形態によれば、高周波数側注入モードから低周波数側注入モードに切り替えることがとても簡単である。上述したように、イメージ拒否回路構造の内部にある信号は、簡単に反転される。
【００７１】
もう一つの重要な効果は、本発明の実施形態が低中間周波数（ＩＦ）を使用するトランシーバーにおいて、受信モードから送信モードに高速ターンアラウンド(fast turn around)を可能とすることである。本発明の実施形態によれば、ＬＯまたは周波数合成器は、送信と受信で同じ周波数のままである。その結果、ＰＬＬロック時間は前記モードが変ったことの影響を受けない。
【００７２】
本発明の実施形態は、この開示に記載されているプロセスに加えて他の様々なプロセス（バリエーション）、あるいはこの開示に記載されているプロセスおよびこの開示に記載されているプロセス以外のシーケンスの改良を実行するのに適している。本発明の様々な実施形態によれば、この開示に記載されているプロセスは、処理装置や他の電気的部品、電子的部品によって実行されてもよい。たとえば、コンピューターで使用可能な媒体に含まれるコードを含むコンピューターで読み取り可能かつコンピューターで実行可能なものが挙げられる。
【００７３】
明瞭にするために、広く知られているが本発明に関連しない本発明の実施形態と本発明の実施形態の設計および製造方法の詳細の多くの部分は、この開示から省略されている。
【００７４】
以上の詳細な説明中における「１つの実施形態」または「ある実施形態」という語は、実施形態と関連して記載されている特別な特徴、構造、性質が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味するということを理解すべきである。したがって、この説明の種々の部分で「ある実施形態」または「１つの実施形態」または「別の実施形態」という語が２回以上用いられていても、それらは必ずしも同じ実施形態にすべて関連する必要はないことに留意されたし。さらに、特別な特徴、構造または性質は、本発明の１または２以上の実施形態において、適切に組み合わされてもよい。
【００７５】
同様に、本発明の典型的な実施形態の前記説明において、本発明の種々の特徴は、１または２以上の種々の発明的な特徴の理解の助けとなる開示を簡素化する目的のために、１つの実施形態、その図またはその説明を適宜組み合わせていることを理解されたし。しかしながら、この開示の方法は、クレームに係る発明が各クレームに明確に記載されている以上の特徴を含むという意図であると解釈するべきではない。
【００７６】
むしろ、クレームに記載されるように、発明的な特徴は先に開示された実施形態のすべての特徴にあるということにある。したがって、クレームは、各クレームがそれ自体で本発明の個々の実施形態に基づくものとして、詳細な説明の中に明確に組み込まれている。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】従来技術による２つのトランシーバー間の通信方法を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による高周波数側注入／低周波数側注入を選択可能な方法を示す図である。
【図３】図２に示す高周波数側注入／低周波数側注入を選択可能な改良された方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による受信器回路を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の実施形態による受信器回路を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態の使用に好適な選択可能なインバータを示す回路図である。
【図１】
2008545346.tif 000003
【図２】
2008545346.tif 000004
【図３】
2008545346.tif 000005
【図４】
2008545346.tif 000006
【図５】
2008545346.tif 000007
【図６】
2008545346.tif 000008
【国際調査報告】
2008545346.tif 000009
2008545346.tif 000010