(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの異なる周波数帯域で動作する、直接変換方式の送信機及び受信機を有する装置であって、
第１の周波数帯域が第１の送信範囲と第１の受信範囲とを有し、さらに、第２の周波数帯域が第２の送信範囲と第２の受信範囲とを有し、
前記受信機が受信信号をベースバンド信号と混合するための少なくとも１つのＲＸミクサを有し、
前記送信機が搬送周波数でベースバンド信号を送信信号と混合するための少なくとも１つのＴＸミクサを有し、
該装置がシンセサイザ手段（２４０）を有し、
第１の受信周波数帯域で受信された信号（ＲＸＣ１）をベースバンド信号（ＲＸＢ１）と混合するためにＲＸミクサ用として、第１の同相ＲＸ混合信号（ＲＸＭ１Ｉ）と第１の９０°の位相差ＲＸ混合信号（ＲＸＭ１Ｑ）とを生成するための第１の周波数分周手段（２３１）がシンセサイザ手段の出力と接続され、
第１の送信周波数帯域の搬送周波数で第１のベースバンドＴＸ信号を第１のＴＸ信号と混合するためにＴＸミクサ（２６２、２６３）用として、第１の同相ＴＸ混合信号（ＴＸＭ１Ｉ）と第１の９０°の位相差ＴＸ混合信号（ＴＸＭ１Ｑ）とを生成するための第２の周波数分周手段（２６１）が前記シンセサイザ手段の出力と接続されるように構成される、
装置において、
第２の受信周波数帯域で受信した信号を第２のベースバンドＲＸ信号（ＲＸＢ２）と混合するために、前記シンセサイザ手段の出力信号（ＲＸＳ）から第２の同相ＲＸ混合信号（ＲＸＭ２Ｉ）と第２の９０°の位相差ＲＸ混合信号（ＲＸＭ２Ｑ）を生成するための、前記シンセサイザ手段の出力と接続した第３の周波数分周手段（２１１）と、
第２のベースバンドＴＸ信号（ＴＸＢ２）を第２の送信周波数帯域の搬送周波数で第２の信号（ＴＸＣ２）と混合するために、前記シンセサイザ手段の出力信号（ＴＸＳ）から第２の同相ＴＸ混合信号（ＴＸＭ２Ｉ）と第２の９０°の位相差ＴＸ混合信号（ＴＸＭ２Ｑ）とを生成するための、前記シンセサイザ手段の出力と接続した第４の周波数分周手段（２６１）と、
をさらに有し、
前記周波数分周手段（２１１，２３１，２６１，２８１）は、前記９０°の位相差を、前記受信信号や前記送信信号に対してではなく、前記混合信号に対して作るように構成され（段落００２２，００２５）；
前記シンセサイザ手段（２４０）の出力信号の周波数は、前記第１及び第２の受信及び送信周波数帯域よりも高くなるように設定され（段落００１５，００２２，００２５）；
前記シンセサイザ手段（２４０）は、
・  出力周波数信号を生成するための、電圧制御発振器（２４１）と、
・  前記シンセサイザの出力周波数が選択された周波数チャネルに対応するように前記出力周波数を設定するべく、前記発振器によって生成された信号周波数を分周する分周器（２４８）と、
・  前記分周器（２４８）から受信した信号と、基準発振器から得た信号との間の位相差に基づいて制御信号を生成する位相比較器（２４３）と、
を備え；
所定のチャネル周波数に対応する除数がシンセサイザ制御信号に与えられ（００３３）、前記シンセサイザ手段（２４０）における位相比較周波数は、前記チャネルの周波数間距離の倍数である（００３３）；
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記第１の受信周波数帯域で動作する、
ベースバンド複素信号の同相成分（Ｉ−ＲＸ１）を生成するための第１のＲＸミクサ（２３６）と、
ベースバンド複素信号の直交成分（Ｑ−ＲＸ１）を生成するための第２のＲＸミクサ（２３３）と、
前記第１の送信周波数帯域で動作する、
ベースバンド複素信号の同相成分を前記搬送周波数と混合するための第１のＴＸミクサ（２８２）と、
ベースバンド複素信号の直交成分を前記搬送周波数と混合するための第２のＴＸミクサ（２８３）と、を有することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、
前記第１の送信周波数帯域で前記搬送周波数信号成分を加え合すための第１の加算器（２８６）を有することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の装置において、
第２の受信周波数で動作する、
前記ベースバンド複素信号の同相成分（Ｉ−ＲＸ１）を生成するための第３のＲＸミクサ（２１６）と、
前記ベースバンド複素信号の直交成分（Ｑ−ＲＸ１）を生成するための第４のＲＸミクサ（２１３）と、
前記第２の送信周波数帯域で動作する、
前記ベースバンド複素信号の同相成分を前記搬送周波数と混合するための第４のＴＸミクサ（２６２）と、
前記ベースバンド複素信号の直交成分を前記搬送周波数と混合するための第４のＴＸミクサ（２６３）と、を有することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項２に記載の装置において、
前記第２の送信周波数帯域で前記搬送周波数信号成分を加え合わすための第２の加算器（２６６）を有することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の装置において、
前記第１および第２の周波数分周手段（２３１、２８１）が４分周する分周器であり、さらに、前記第３および第４の周波数分周手段（２１１、２１６）が２分周する分周器であることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の装置において、
前記第１の周波数分周手段（２３１）と前記第２の周波数分周手段（２８１）とが同じ周波数分周手段であり、さらに、前記第３の周波数分周手段（２１１）と前記第４の周波数分周手段（２６１）とが同じ周波数分周手段であることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の装置において、
前記シンセサイザ手段（２４０）が、
位相ロックループの応答設定を行うためのループフィルタ（２４５）を有することを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、
前記装置が第３の受信周波数帯域を有し、
前記シンセサイザが、前記第２および第３の送信周波数帯域に対応するように、前記シンセサイザの出力周波数を変更する手段（２４８）を有することを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、
前記第２および第３の受信周波数帯域について、搬送周波数信号を処理するための共通の処理セクション（２０６、２０８、２１０、２１３、２１６）を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置において、
前記第２および第３の送信周波数帯域について、搬送周波数信号を処理するための共通の信号処理セクション（２６２、２６３、２６６、２６８、２７０、２７２）を有することを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の装置において、
ＧＳＭタイプのシステムに使用することを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の装置において、
ＵＭＴＳタイプのシステムのような第３世代システムに使用することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の目的は、少なくとも２つの周波数帯域でＲＦ信号を送受信する送受信装置である。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムが発達し非常に急速に拡大している。そのため、多くの異なる規格のシステムが構築されてきた。また、現在、多くの地域で構築されつつある。このため、２つ以上のシステムで使用可能な移動局が必要とされている。そのような例として、周波数帯域900MHz、1800MHz、1900MHzで動作するＧＳＭタイプ(移動通信用広域システム)のデジタルシステムを挙げることができる。これらの周波数帯の中で、周波数1800MHzと1900MHzのシステムは、ＤＣＳおよびＰＣＮシステムとも呼ばれる。これらのシステムは異なる周波数帯域で動作するが、その他の点についてはその仕様に密接な関連がある。送信機/受信機(送受信装置)を実現する際の１つの問題として、すべての周波数帯域についてどのようにして送信機回路と受信機回路を別個に設けないで済むようにするかという問題がある。
【０００３】
欧州特許出願公開第653851の開示によって知られる送受信装置によれば、１つの局部発振器を用いて、両方の動作周波数帯域で動作する同じ中間周波数を使用できるように、低い動作周波数帯域と高い動作周波数帯域の間で１つの周波数を選択できるようになっている。しかし、上記中間周波数段階に起因して、この送受信装置はその構成が極めて複雑となり、構成要素の数が多くなるために装置の製造コストが高くなるという欠点がある。
【０００４】
また、直接変換受信装置すなわちゼロ中間周波数受信装置では、無線周波数信号は中間周波数なしでベースバンドへ直接変換される。中間周波数段階が不要なので、受信機は少数の構成要素しか必要とせず、したがって、移動局のような多くの用途に好適である。実際の構成による解決策については特に欧州特許出願公開第0594894に更に詳細な記載がある。
【０００５】
図1は、従来の移動局中の送受信装置の一例を示すブロック図である。この図では受信機はいわゆる直接変換受信装置である。アンテナにより受信されたＲＦ信号は、回路のＤＣＳ部か、ＧＳＭ部のいずれかとスイッチ104によって接続する。ＤＣＳ周波数帯域の信号を受信すると、この受信信号はＤＣＳ部で帯域通過フィルタ106、ＬＮＡ(低雑音増幅器)108、帯域通過フィルタ110へ出力される。次いで、ブロック112によってこの信号から互いに９０°の位相差を持つ成分が生成される。この同相成分Ｉと直交成分Ｑはさらにスイッチ114及び134を介して、それぞれミクサ116及び136へ出力される。
【０００６】
ミクサへの混合信号は、受信搬送周波数に対応する周波数を持つシンセサイザ140から得られる。このようにして、得られた混合処理の結果、ベースバンド複素信号の同相成分と直交成分が生じる。このベースバンド信号はさらにＡＧＳ(自動的利得制御)137及び電圧差補正ブロック138へ出力される。次いで、この信号は、受信信号(ＲＸ信号)用ベースバンド処理ユニットブロック139でさらに処理される。
【０００７】
ＧＳＭ信号が受信されると、スイッチ104によって受信信号はＧＳＭ部へ送られる。ＧＳＭ部には、同様に、直列に接続された帯域通過フィルタ126、低雑音増幅器128、帯域通過フィルタ130が含まれる。次いで、信号は同じ位相でミクサ116及び136へ出力される。この時、スイッチ115及び135は、ブロック111で２分周される周波数を持つ混合周波数としてシンセサイザからの信号を選択する。ブロック111で、ミクサ116と136との相互の位相差が９０°の２つの信号が形成される。このように、混合処理に必要な９０°の位相差は、受信信号に対してではなく、混合信号に対して設けられる。このミクサから得られたベースバンド複素信号は、ＲＸ信号である受信ベースバンド信号用処理ユニット139へ入力される。
【０００８】
従来から知られているように、シンセサイザ140はＰＬＬ(位相ロックループ)を有し、このＰＬＬはＶＣＯ(電圧制御発振器)141を有する。このＶＣＯの出力信号は増幅器146により増幅され出力信号が生成される。発振器141から出力される信号の周波数は分周器142で整数Ｙで分周され、その結果得られた信号は位相比較器143に入力される。同様に、基準発振器158により発生した信号は、第２の分周器144で周波数が整数Ｘで分周されたのち、位相比較器143に入力される。位相比較器143は、前記２つの入力信号の位相差に比例する信号を出力し、それによって出力信号がＬＰＦ(低域フィルタ)145へ出力され、この濾波された信号は電圧制御発振器141をさらに制御する。上述の位相ロックループは従来から知られているように、基準周波数部から位相比較器へ到来する周波数に対してシンセサイザの出力周波数をロックするように動作する。出力周波数は除数Ｙを変化させることにより制御される。
【０００９】
送信機セクションでは、複合ベースバンド送信信号(ＴＸ信号)はＴＸ信号処理ユニット160で処理され、このユニットから信号中の複合成分がミクサ162と182へ送られ、そこで、入力信号を混合信号と混合することにより搬送周波数信号が生成される。送信時にＤＣＳ周波数を用いる場合、スイッチ111と161とによってシンセサイザ140の出力信号が混合信号として選択される。このようにして得られたＤＣＳ信号は帯域通過フィルタ168、増幅器170、帯域通過フィルタ172へ出力される。生成されたＲＦ信号はスイッチ180によりアンテナ102へさらに出力される。
【００１０】
送信がＧＳＭ周波数帯域にある場合、シンセサイザ140からの出力信号の周波数を分周器161で２分周することにより混合信号が生成され、そこから第１のＴＸミクサ162及び第２のＴＸミクサ182について互いに９０°の位相差を持つ２つの混合信号が得られる。搬送周波数の信号はスイッチ164と184とによりＧＳＭ部へ出力され、そこでミクサ162と182から得られた同相成分と直交成分が加え合わされる(ブロック186)。次いで、ブロック188、190、192で濾波と増幅が行われる。生成されたＲＦ信号はスイッチ180によりアンテナ102へ出力される。このように、ＧＳＭ周波数で、混合信号で９０°の位相差が形成されるのであって、混合処理の結果として得られる搬送周波数の信号で位相差が形成されるのではない。
【００１１】
上述の制御可能ブロックによって制御信号は処理ユニットから受信される(図1には図示せず)。該処理ユニットの中には例えばマイクロプロセッサ及び／又はＤＳＰ(デジタル信号プロセッサ)を含むことができる。さらに移動局は処理ユニットと、ユーザーインターフェース手段と関連する記憶装置とを有し、該ユーザーインターフェース手段はディスプレイ、キーパッド、マイクおよびスピーカを有する。これらは図1には示されていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図1に示された装置に関連する問題点は十分な精度の位相を得る必要があるという点である。すなわち、Ｉ成分とＱ成分間の位相差の精度要件は、ほぼ２、３°の大きさである。一方、位相精度の制御は、互いにかけ離れた２つの周波数帯域での動作によって複雑になる。従来型のＲＣ移相器の位相差は周波数と構成要素の温度に特に依存するので、周波数帯域全体にわたって、また、すべての動作条件で十分な精度の位相を達成することは困難である。さらに、ＶＣＯの出力周波数はＲＸ/ＴＸ混合周波数と同じなのでシンセサイザの位相精度は高い周波数帯域では低くなる。
【００１３】
さらに、周知の送受信装置は２つの周波数帯域でしか動作を行わない。しかし、異なる周波数帯域で動作するシステムの数が増加するにつれて、３つ以上の周波数帯域でも動作する送受信装置を設けることが望ましい。従来技術ではこの目的を達成するための解決策は何ら提示されていない。
本発明の目的は少なくとも２つの周波数帯域で動作する送受信装置を実現する単純な装置を創り出し、従来技術による装置と関連して以上示した問題点を回避することができるようにすることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの着想は、直接変換に基づく送受信装置を使用するというものであり、その場合、送受信装置が異なる周波数帯域で動作するとき、混合周波数は同じシンセサイザの補助によって生成される。好適にはこの着想は、互いにかけ離れた周波数帯域で送受信装置が動作するとき、シンセサイザの出力信号が異なる除数で分周されて混合周波数を生成するように実現されることが望ましい。互いに近接した周波数帯域で動作するとき、シンセサイザのフィードバックで用いられる除数は好適に変化する。このようにして互いに近接したいくつかの動作周波数帯域を持つ送受信装置を実現することが可能となる。
【００１５】
本発明によって、シンセサイザ周波数の分周と関連して互いに９０°の位相差を持つ２つの混合信号を生成することが可能となる。これによって信号ラインにＲＣ移相器を設けることが不要となり、また、得られる位相精度が良好なものとなり、この精度は周波数に依存しなくなる。
本発明によるこの装置ではシンセサイザが高周波数で動作するので、広帯域で動作する位相比較器及び／又はループフィルタで、より高い周波数を使用することが可能となる。これに因ってシンセサイザの設定時間は短くなる。さらに、高い動作周波数に起因して周波数分解能が高くなり、それによって互いに近接した周波数のチャネルに合わせてシンセサイザの制御を行うことができるようになる。さらに本発明による送受信装置は、回路を容易に集積することができるので、製造コストの低い単純な送受信装置として実現することができる。
【００１６】
本発明の送信機／受信機は、少なくとも２つの異なる周波数帯域で動作する直接変換送信機/受信機であって、第１の周波数帯域が第１の送信範囲と第１の受信範囲とを有し、さらに、第２の周波数帯域が第２の送信範囲と第２の受信範囲とを有し、それによって、受信機が受信信号をベースバンド信号と混合するための少なくとも１つのＲＸミクサを有し、送信機が、搬送周波数でベースバンド信号を送信信号と混合するための少なくとも１つのＴＸミクサを有し、送信機/受信機がシンセサイザ手段を有し、第１の受信周波数帯域で受信された信号をベースバンド信号と混合するためにＲＸミクサ用として、第１の同相ＲＸ混合信号と第１の９０°の位相差ＲＸ混合信号とを生成するための第１の周波数分周手段がシンセサイザ手段の出力と接続され、第１の送信周波数帯域で搬送周波数で第１のベースバンドＴＸ信号を第１のＴＸ信号と混合するためにＴＸミクサ用として、第１の同相ＴＸ混合信号と第１の９０°の位相差ＴＸ混合信号とを生成するための第２の周波数分周手段がシンセサイザ手段の出力と接続されるように成される直接変換送信機/受信機において、第２の受信周波数帯域で受信した信号を第２のベースバンドＲＸ信号と混合するために、シンセサイザ手段の出力信号から第２の同相ＲＸ混合信号と第２の９０°の位相差ＲＸ混合信号を生成するための、シンセサイザ手段の出力と接続した第３の周波数分周手段と、第２のベースバンドＴＸ信号を第２の送信周波数帯域で搬送周波数で第２の信号と混合するために、シンセサイザ手段の出力信号から第２の同相ＴＸ混合信号と第２の９０°の位相差ＴＸ混合信号とを生成するための、シンセサイザ手段の出力と接続した第４の周波数分周手段と、をさらに有することを特徴とする。
本発明の構成は従属クレームに提示される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照しながらより詳細に以下本発明について説明する。
図1については従来技術の説明と関連してすでに説明した。以下、図2を参照して本発明による送信機/受信機について説明する。最後に、図3〜図5を参照して、本発明による送受信装置において位相差信号の生成を実現することが可能な方法について説明する。
【００１８】
図2は本発明による送受信装置をブロック図で図示するものである。図2に図示の送受信装置は３つの周波数帯域で動作する。これらは、900MHzの周波数帯域で動作するＧＳＭ900システム、1800MHzの周波数帯域で動作するＧＳＭ1800システムおよび1900MHzの周波数帯域で動作するＧＳＭ1900システムである。これらのシステムで使用される端末装置の受信周波数と送信周波数を以下の表に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
図2の受信機は２つのＲＦ受信部を有し、該受信部のうち第１の受信部は900MHzの周波数帯域で使用され、第２の受信部は1800MHzと1900MHzの周波数帯域で使用される。アンテナ202によって受信されたＲＦ信号は、受信された周波数帯域に応じてスイッチ204により受信部へ送られる。この時、低い周波数帯域の受信部の帯域通過フィルタ226と230の通過帯域は約925〜960MHzであり、高い周波数帯域の受信部の帯域フィルタ206と210の通過帯域は約1805〜1990MHzである。これに応じて、低い周波数帯域の送信機の帯域フィルタ286と292の通過帯域は約880〜915MHzであり、高い周波数帯域の送信機の帯域フィルタ266と272の通過帯域は約1710〜1910MHzである。
【００２１】
双方の受信部とも帯域フィルタの間に低雑音増幅器208と228とを備えている。高い周波数帯域の搬送周波数で濾波され増幅された受信信号は同じ位相でミクサ213と216へ出力される。低い周波数帯域の搬送周波数で濾波され増幅された受信信号は同じ位相でミクサ233と236へ出力される。このようにして搬送周波数部分は双方の高い周波数帯域について好適に共通のものとなる。
【００２２】
低い周波数帯域の混合信号は、分周器231でシンセサイザ出力信号を４分周することによりシンセサイザ出力信号から得られる。分周器231によって、混合処理に必要な同相混合信号ＲＸＭ１Ｉと９０°の位相差混合信号ＲＸＭ１Ｑとが生成される。高い周波数帯域の混合信号は、分周器211でこの周波数を２分周することによりシンセサイザ出力信号から得られる。分周器211によって、混合処理に必要な同相混合信号ＲＸＭ２Ｉと９０°の位相差混合信号ＲＸＭ２Ｑとが生成される。このように、混合処理に必要な９０°の位相差は、受信信号に対してではなく、混合信号に対して設けられる。
ミクサから得られるベースバンド複素信号Ｉ−ＲＸ、Ｑ−ＲＸはＡＧＳブロック(自動的利得制御)237及び電圧差の補正ブロック238へさらに出力される。次いでこの信号は、受信されたＲＸ信号のベースバンド処理ユニットブロック239でさらに処理される。
【００２３】
シンセサイザ240は以下のように動作する。シンセサイザは電圧制御発振器ＶＣＯ241を有し、ＶＣＯの出力信号は増幅器246によって増幅され、出力信号ＲＸ、ＴＸが生成される。発振器241によって出力された信号の周波数は分周器ブロック248でＰで分周される。数Ｐは好適には整数であることが望ましいが分数などであってもよい。この結果生じる信号は位相比較器243へ出力され、そこで信号の位相は、基準発振器258によって生成された信号の位相と比較される。必要な場合、位相比較を行う前に、例えば制御された分周器を用いて基準発振器の出力の周波数信号を分周してもよい。位相比較器によって、前記２つの入力信号の位相差に比例する信号が生成され、それによって出力信号が低域フィルタ245へ出力され、この濾波された信号によってさらに電圧制御発振器241が制御される。
【００２４】
送信機セクションでは、ベースバンド複素信号又はＴＸ信号がＴＸ信号用処理ユニット260で生成され、該ユニットによって複素信号成分Ｉ−ＴＸとＱ−ＴＸが生成される。この複素信号はミクサ262、263へ出力され、これらのミクサによって高い周波数帯域の搬送周波数信号が生成される。同様に、この複素信号はミクサ282及び283へ送られ、これらのミクサによって低い周波数帯域の搬送周波数信号が生成される。
【００２５】
低い周波数帯域の混合信号は、分周器281でこの周波数を４分周することによりシンセサイザの出力信号から得られる。この分周器によって、混合処理に必要な同相混合信号ＴＸＭ１Ｉと９０°の位相差混合信号ＴＸＭ１Ｑとが生成される。高い周波数帯域の混合信号は、分周器261でこの周波数を２分周することによりシンセサイザの出力信号から得られる。分周器261によって、混合処理に必要な同相混合信号ＴＸＭ２Ｉと９０°の位相差混合信号ＴＸＭ２Ｑとが生成される。このように、混合処理に必要な９０°の位相差は、送信信号に対してではなく、混合信号に対して設けられる。
【００２６】
低い周波数帯域を使用する場合、ミクサ282と283とから得られる同相成分と直交成分はブロック286で加え合わされ、次いでこの信号は帯域通過フィルタ288、増幅器290、帯域通過フィルタ292へ出力される。生成されたＲＦ信号はさらにスイッチ280によって送信用アンテナ202へ出力される。
高い周波数帯域のミクサ262と263とから得られた同相成分と直交成分はブロック266で加え合わされ、この信号は帯域通過フィルタ268、増幅器270、および帯域通過フィルタ272へ出力される。生成されたＲＦ信号はさらにスイッチ280を介して送信用アンテナ202へ出力される。このようにして搬送周波数セクションは好適に高い周波数帯域の双方に共通のものとなる。
【００２７】
ここで注意すべきことは、同じ周波数分周器を用いて受信及び送信の混合信号を生成することができるという点である。この場合、異なる位相を持つ周波数分周器の出力は、例えば制御可能スイッチを用いて、受信中に受信機のＲＸミクサ、又は、送信中に送信機のＴＸミクサと接続することができる。この時、これらのスイッチは受信タイム・スロット中は第１の状態にあり、送信タイム・スロット中は第２の状態にある信号で制御される。１つの分周器を使用する場合の別の選択として、送信中および受信中の双方で、分周器から送信機と受信機双方のミクサへ信号を送るという選択肢がある。この場合信号は電力分割器のような分周器手段の補助により前記ミクサを分岐することができる。
【００２８】
さらにここで注意すべきことは、２または４で分周する図示の分周器の代わりに、シンセサイザによって生成された信号からＲＸとＴＸ混合周波数を生成する他の分周器を用いることも可能であるという点である。このように周波数分周機能は、使用する動作周波数帯域ならびにシンセサイザの出力信号の周波数に応じて、２または４による分周以外の他のものであってもよい。
【００２９】
さらに、低い周波数帯域と高い周波数帯域について共通のミクサを用いることが可能であり、それによってスイッチ手段を用いてミクサへ出力される混合信号が選択されるという点に留意しなければならない。ミクサと接続した信号部の選択を行うためにさらなるスイッチ手段が必要となる。この解決策の利点として必要なミクサの数が少なくなるという利点が挙げられるものの、その一方でミクサが要求する動作周波数帯域が広くなるという欠点がある。
【００３０】
切換えスイッチ204、205、225、280は２値信号ＢＣ(帯域制御)によって最も適切に制御される。第１のレベルの制御信号では切換えスイッチは低い周波数帯域の高周波回路が使用される位置にあり、第２のレベルの制御信号では切換えスイッチは高い周波数帯域の高周波回路が使用される位置にある。第１と第２のレベルの制御信号ＢＣの値は特に切換えスイッチの構成に依存する。
【００３１】
切換えスイッチ204、205、225、280の代わりに、高周波信号のパスの選択を行うための他の周知の方法を利用することも可能である。例えば切換えスイッチをそれ自体周知のマッチング手段と置き換えてもよい。この場合、第１の周波数帯域を使用しているとき、第２の周波数帯域の高周波回路が第１の周波数帯域の信号に対して高いインピーダンスを示す。同様に、第２の周波数帯域を使用しているとき、第１の周波数帯域の高周波回路は第２の周波数帯域の信号に対して高いインピーダンスを示す。この時、異なる周波数帯域の高周波回路が互いの動作を妨げることはない。
【００３２】
切換えスイッチを制御する信号ＢＣは、マイクロプロセッサのような処理装置を好適に有する移動局の処理ブロック(図示せず)で最も適切に生成される。この処理ブロックによって、例えばユーザーがキーパッドを介して入力するシステム再選択命令に基づいて信号が生成される。このシステム再選択はメニューなどに基づくものであってもよく、それによって、ディスプレイに示されるメニューの中からキーを押して選ぶことにより所望のシステムが選択される。次いで、この処理ブロックによって選択されたシステムに対応する制御信号ＢＣが生成される。またこのシステム再選択命令は移動通信システムを介して到来するものであってもよく、その場合移動局は別のシステムによって送信されたデータを受信する。この受信データにはシステム再選択命令を含むことができ、この選択命令に基づいて処理ブロックはシステムの変更を行う。制御プログラムは、該処理ブロックと関連する記憶装置であって、EPROMまたはEEPROMメモリを有する記憶装置に保存される。それによってこの制御プログラムは受信データをモニターし、データ中にシステム再選択命令を検出したとき、処理ブロックへ命令を出力しその再選択命令に従う状態に制御信号ＢＣを設定する。
【００３３】
さらにこの処理ブロックによってシンセサイザ制御信号が生成される。このシンセサイザ制御信号と共に所定のチャネル周波数に対応する除数が周波数シンセサイザ240の分周器(図2)へ与えられる。次いで、シンセサイザの分周器248によって、電圧制御発振器ＶＣＯ(258)の周波数から位相比較器243用の位相比較周波数が生成される。例えばＧＳＭシステムでは、チャネル間の距離は200kHzであり、ＶＣＯ周波数がＲＸ/ＴＸ混合周波数の倍数である場合、位相比較周波数として200kHzまたは200kHzの倍数の周波数が使用される。
信号部を選択する１つの可能な方法として、未使用の信号部から動作電圧のスイッチを切る方法がある。これは送信機と受信機の双方で適用することができる。この選択肢の利点として、実際の選択スイッチを必ずしも必要とするわけではないということが挙げられる。
【００３４】
入力周波数を４分周し、ブロック231及び281の構成(図2)で低い周波数帯域の混合信号を生成するために使用できる移相器が図3に示されている。この回路は、４分周する２つの分周器301及び302を有し、これによって入力信号は第１の分周器301の非反転入力および第２の分周器302の反転入力へ出力される。この回路によって、入力信号の周波数の４分の１であり、互いに９０°の位相差を持つ周波数の出力信号が周知の方法で生成される。
【００３５】
図4は入力周波数を４分周し、ブロック231及び281の構成で低い周波数帯域の混合信号を生成するために使用できる別の移相器を図示する。この回路は３つの分周器を有し、この分周器の中の第１の分周器403は入力信号周波数を２で分周する。第１の分周器403の出力は２つの分周器404及び405と接続し、それによって第１の分周器の入力信号は第２の分周器404の非反転入力および第３の分周器405の反転入力へ出力される。この構成によって、入力信号の周波数の４分の１であり、互いに９０°の位相差を持つ周波数を備えた出力信号が周知の方法で生成される。
【００３６】
図5は、入力周波数を２分周し、ブロック211と261の構成で高い周波数帯域の混合信号を生成するために使用できる移相器を図示する。この回路は２つの分周器501と502を有し、入力信号は、第１の分周器501の非反転入力と第２の分周器502の反転入力へ出力される。この構成によって、入力信号の周波数の２分の１であり、互いに９０°の位相差を持つ周波数の出力信号が周知の方法で生成される。
【００３７】
同相部と直角位相部のミクサ262及び263(高い周波数帯域)またはミクサ282及び283(低い周波数帯域)は、図2に図示のブロック図では別々のミクサとして示されているが実際には同一の回路に集積することができ、それによって、２つのＧＳＭ周波数帯送信信号を従来のギルバート・セル(Gilbert Cell)型のミクサ中の共通のコレクタ抵抗で２つのＧＳＭ送信信号を加え合わせることが可能となる。この場合コレクタ抵抗は加算器266、286として機能する。
【００３８】
また、ミクサによる処理後の信号を低い周波数帯域または高い周波数帯域の信号部と接続するスイッチ回路でこの信号を加え合わせる処理を行うことが可能である。１つの好ましい方法として並列に接続されたトランジスタ段階の利用によりスイッチ回路を実現する方法がある。その場合、たとえば、信号を通過させたいトランジスタ段階に電源電圧を供給するようにスイッチングを行なうとともに、通過させたくないトランジスタ段階への電源電圧供給をオフにすることにより信号の選択を行なう。これらの同じトランジスタ段階を利用して信号を加えあわせることができる。
【００３９】
第３の方法は、ミクサおよびＧＳＭ／ＤＣＳ選択スイッチよりあとの送信回路列に接続されている独立の加算器を用いて加え合わせ処理を行なう図2に図示の方法である。
【００４０】
本発明によるこの装置によって混合信号の間で非常に正確な９０°の位相差を設けることが可能となる。これは、位相差が分周器回路211、231、261、281で生成されるという理由によるものであり、さらに、送受信信号部に移相器は不要となる。
本発明による装置ではシンセサイザが高周波数で動作するので、広帯域で動作するループフィルタの使用が可能である。したがって周波数の設定時間が短くなり、さらに、高い基準周波数を用いることが可能となる。
【００４１】
本発明の装置の回路の集積回路化を容易に実施することができるため、本発明によると、単純でかつ低い製造コストの送受信装置を実現することができる。本発明の装置の回路では中間周波数が使用されないので、該回路は中間周波数干渉を引き起こさず、外部からの中間周波数干渉による妨害を受けない。したがって本発明の装置を干渉から守る必要が少なくなる。
【００４２】
以上、本発明による解決策を示す実施例をいくつか示した。言うまでもなく、例えば実施の態様の細部および使用範囲を変更することにより、本発明の発明原理を請求項の範囲内で修正することができる。本発明の装置を前記ＧＳＭおよびＰＣＮシステムであるＤＣＳ以外の通信システムにも適用し得ることに特に注目すべきである。同様に、明細書中に示した動作周波数は単なる例に過ぎず、本発明の実施例はそれらの動作周波数に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の直接変換に基づく送受信装置のブロック図。
【図２】本発明による送受信装置のブロック図。
【図３】低い周波数帯域の位相差信号を生成するための装置の回路図。
【図４】低い周波数帯域の位相差信号を生成するための装置の回路図。
【図５】高い周波数帯域の位相差信号を生成するための装置の回路図。
【符号の説明】
２１１  第３の周波数分周手段
２１３  第４のミクサ
２１６  第３のミクサ
２３１  第１の分周器
２３３  第２のＲＸミクサ
２３６  第１のＲＸミクサ
２４０  シンセサイザ手段
２４１  電圧制御発振器(ＶＣＯ)
２４３  位相比較器
２４５  低域フィルタ(ＬＰＦ)
２４８  シンセサイザ用周波数分周手段
２６１  第２の周波数分周手段
２６２  ＴＸミクサ
２６３  ＴＸミクサ
２６６  第２の加算器
２８２  第１のＴＸミクサ
２８３  第２のＴＸミクサ
２８６  第１の加算器
【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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