(57)【要約】プログラム可能なＩＦバンド幅は固定バンド幅フィルタを使用して送信機および受信機において達成される。最低２つのＩＦ周波数が使用される。望ましいＩＦバンド幅より大きいあるいは等しい固定バンド幅フィルタは各ＩＦにおいて使用される。局部発振器（ＬＯ）は望ましい信号を固定ＩＦフィルタの１つのバンドエッジにオフセットされる周波数に変換する周波数に同調される。第１のミキサおよびＬＯは望ましい信号を第１のＩＦフィルタの１端部に再配置する。第２のミキサおよびＬＯはフィルタされた信号を第２のＩＦフィルタの反対の端部に再配置する。望ましいバンド幅は第１のＩＦフィルタの最も近いバンドエッジから望ましい信号の周波数オフセットと第２のＩＦフィルタの最も近いバンドエッジから望ましい信号の周波数オフセットとの合計として得られる。【選択図】図３
2004537907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力および出力を有する第１の周波数変換段と、
入力および出力を有する第１の中間周波数（ＩＦ）フィルタと、
入力および出力を有する第２の周波数変換段と、
第２の周波数変換段の出力に結合された入力を有する第２のＩＦフィルタとを具備し、
第１のＩＦフィルタの入力は、第１の周波数変換段の出力に結合され、第１のＩＦフィルタは第１の信号バンド幅を設定し、
第２の周波数変換段の入力は第１のＩＦフィルタの出力に結合され、
第２のＩＦフィルタは第２の信号バンド幅を設定し、全ＩＦバンド幅は第１の信号バンド幅および第２の信号バンド幅の合計に等しいプログラム可能なバンド幅装置。
【請求項２】
第１の周波数変換段は第１の入力と、第２の入力と、および出力とを有する第１のミキサと、第１のミキサの第２の入力に結合された力を有する第１の局部発振器（ＬＯ）を含んでおり、
第１のミキサの第１の入力は第１の周波数変換段の入力であり、第１のミキサの出力は第１の周波数変換段の出力である請求項１記載の装置。
【請求項３】
第１の信号バンド幅だけのＩＦフィルタの第１のバンドエッジからオフセットされている所望の第1のＩＦ中心周波数に入力周波数を変換する第１のＬＯ出力周波数を生成するためにプログラムされる請求項２記載の装置。
【請求項４】
第２の周波数変換段は第１の入力、第２の入力、および出力を有する第２のミキサと、第２のミキサの第２の入力に結合された出力を有する第２の局部発振器（ＬＯ）を含んでおり、
第２のミキサの第１の入力は第２の周波数変換段の入力であり、第２のミキサの出力は第２の周波数変換段の出力である請求項３記載の装置。
【請求項５】
第２の信号バンド幅だけ第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジからオフセットされている望ましい第２のＩＦ中心周波数に第1のＩＦ中心周波数を周波数変換する出力周波数を生成するプログラムされる請求項４記載の装置。
【請求項６】
第１のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは第１のＩＦカットオフ周波数において、望ましい第１のＩＦ中心周波数より大きい請求項５記載の装置。
【請求項７】
第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは望ましい第２のＩＦ中心周波数より小さい第２のＩＦカットオフ周波数である請求項６記載の装置。
【請求項８】
第２の周波数変換はスペクトル的に保存する周波数変換である請求項７記載の装置。
【請求項９】
第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは望ましい第２のＩＦ中心周波数より大きい第２のＩＦカットオフ周波数である請求項６記載の装置。
【請求項１０】
第２の周波数変換はスペクトル的に反転した周波数変換である請求項９記載の装置。
【請求項１１】
第１のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは望ましい第２のＩＦ中心周波数より低い第１のＩＦカットオフ周波数である請求項５記載の装置。
【請求項１２】
第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは望ましい第２のＩＦ中心周波数より低い第２のＩＦカットオフ周波数である請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
第１および第２のＩＦフィルタのバンド幅は固定周波数バンド幅であり、各フィルタのバンド幅は全ＩＦバンド幅より大きい請求項１記載の装置。
【請求項１４】
第１のＩＦフィルタはバンドパス、低域通過、および高域通過フィルタとして構成される請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
第２のＩＦフィルタはバンドパス、低域通過、および高域通過フィルタとして構成される請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
第１のバンド幅は本質的に第２のバンド幅と等しい請求項１３記載の装置。
【請求項１７】
第１の周波数変換段および第２の周波数変換段は周波数上方変換を実行する請求項１の装置。
【請求項１８】
第１の周波数変換段および第１の周波数変換段は周波数下方変換を実行する請求項１の装置。
【請求項１９】
入力信号を所望の第１のＩＦ中心周波数を有する第１のＩＦ信号に周波数変換し、
全ＩＦバンドより大きい固定周波数バンド幅を有する第１のＩＦフィルタにおいて第１のＩＦ信号を濾波し、第１のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは本質的に全ＩＦバンド幅の半分だけ所望の第１ＩのＩＦの中心周波数からオフセットされており、
濾波された第１のＩＦ信号を望ましい第２のＩＦ中心周波数を有する第２のＩＦ信号に周波数変換し、
全ＩＦバンド幅より大きい固定周波数バンド幅を有する第２のＩＦフィルタにおいて第２のＩＦ信号を濾波し、第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは本質的に全ＩＦバンド幅の半分だけ所望の第２の中心周波数からオフセットされているＩＦバンド幅をプログラムする方法。
【請求項２０】
第１のＩＦフィルタバンドエッジは所望の第１のＩＦ中心周波数より大きく、第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジは第２のＩＦ中心周波数より小さい請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子通信に関し、特に、中間周波数（ＩＦ）フィルタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子通信装置は複数のチャンネルに関して周波数ダイバーシティを行うためにＲＦ搬送周波数を望ましい信号で変調する。複数のチャンネル間の相互作用を最小にして単一リンクを横切った同時に伝送される場合がある。リンクは単一ワイヤ、多重ワイヤ、同軸線、無線リンク、光ファイバ、あるいは他の既知の通信リンクである。
【０００３】
送信機において、ベースバンド信号は望ましい送信周波数に上方変換される。一方、受信機において、受信信号はベースバンド信号に下方変換される。送信機の上方変換と受信機の下方変換はしばしば、単一変換よりも複数のステージで実行される。
【０００４】
多数の通信装置は受信機および送信機の二重変換構造設計を利用する。図１は無線電話で使用された場合のような無線トランシ−バ−のブロック図を示す。トランシ−バ−が図１で示されるが、構成素子部分が送信機あるいは受信機機能のみ実行するために分離される場合がある。同様に無線トランシ−バ−が図１に示されるが、ワイヤライン装置がアンテナを除去し、またはアンテナをワイヤライン接続に結合することによって形成される場合てもよい。
【０００５】
アンテナ10は入ってくる電波に無線装置100 をインターフェースするために使用される。アンテナ10が送信機から信号を放送する場合があった。アンテナ10で無線装置100 に結合された入ってくる電波は次に送受切換器20に結合される。送受切換器20は入ってくる受信バンド信号をフィルタ処理するが、送信機および受信機に同じアンテナを使用する場合には受信路から伝送パワーを電気的に分離するために使用されてもよい。送受切換器20は受信バンドの外側の信号を同時に排除するながら、低雑音増幅器（ＬＮＡ）22への受信経路において信号を結合する。理想的には送受切換器20は受信バンド信号を妨害しないように送信バンドの全信号を拒否する。しかし、送受切換器20の実際の構成は送信バンドの信号の制限された排除のみを行う。
【０００６】
送受切換器20に続くＬＮＡ22は受信信号を増幅するために使用される。ＬＮＡ22はまた受信機の雑音指数の主要な原因の１つである可能性がある。ＬＮＡ22の雑音指数は受信機の雑音指数に直接付加され、次の段の雑音指数はＬＮＡ22の利得に比例して減少される。したがってＬＮＡ22は一般的に受信バンドの最小雑音指数を提供するように選択され、次の段から雑音指数の影響を最小化するのに十分な利得に受信信号を増幅する。ＤＣ電力要求および装置の第３のオーダー遮断点のような設計要求が競合し、多数の設計制約との妥協するＬＮＡ22利得を選択させる。ＲＦフィルタ24はさらに受信バンドの外側の信号をさらに排除するよう使用される。送受切換器20はＲＦフィルタ24が従来のフィルタリングを補うように受信バンドの外側の信号を十分に排除可能ではない可能性がある。ＲＦフィルタ24は前段より後段に、受信機の雑音指数に対するフィルタの影響を減少するために第１のＬＮＡ22ステージが使用される。ＲＦフィルタ24の出力は第２のＬＮＡ26に結合される。第２のＬＮＡ26はさらに受信されたＲＦ信号を増幅するために使用される。第２のＬＮＡ26段は第３のオーダー遮断拘束を満足させながら一般的には十分な利得が単一ＬＮＡステージに達成できない場合に使用される。第２のＬＮＡ26からの出力信号はＲＦミキサ30の入力に結合される。
【０００７】
ＲＦミキサ30は信号を中間周波数（ＩＦ）に下方変換するために増幅された受信信号を局所的に生成された周波数信号と混合する。ＲＦミキサ30のＩＦ出力は信号レベルを典型的に増加するためにＩＦ増幅器32に結合される。ＩＦ増幅器32は制限された周波数応答を有し、ＲＦミキサ30から出力である上方変換された信号を増幅しない。ＩＦ増幅器32の出力はＩＦフィルタ34に結合される。
【０００８】
ＩＦフィルタ34は単一受信チャンネルからのＩＦを瀘波する。ＩＦフィルタ34は一般的にＲＦフィルタ24よりもはるかに狭い周波数応答を有する。ＩＦフィルタ32はＲＦミキサ30が一般的にＲＦチャンネルの周波数に関係なく同じＩＦに望ましいＲＦチャンネルを下方変換するのではるかに狭いバンド幅を有することができる。対照的にＲＦフィルタ24は受信バンドの任意のチャンネルは通信リンクに割当てられるよう全受信バンドを通過しなければならない。ＩＦフィルタ34の出力は受信自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器36を結合される。ＡＧＣ増幅器36は次に続くステージに対して受信信号を一定の幅を維持する。ＡＧＣ増幅器36の利得は増幅器の出力の振幅を検出する制御ループ（示されていない）を用いて変化される。ＡＧＣ増幅器36からの出力はＩＦミキサ40に結合される。
【０００９】
ＩＦミキサ40はＩＦ信号をベースバンド信号に下方変換する。ＩＦミキサ40に関連して使用された局部発振器（ＬＯ）は第１のＬＯ150 から明確に分離されることができる。ＩＦミキサ40のベースバンド出力はベースバンドプロセッサ102 に結合される。ベースバンドプロセッサ102 のブロックはベースバンド信号について行われた次に続く処理を表している。次に続く処理の例には、デスプレッド、デインタ−リ−ブ、エラ−補正、フィルタリングおよび増幅を含むがそれに限定されない。受信された情報は適切な目的地へ導かれる。情報は無線装置内で使用されてもよく、ディスプレイ、高声器またはデータポートのようなユーザインターフェイスに導かれてもよい。
【００１０】
同じベースバンドプロセッサ102 は捕足送信機に使用されることができる。送信された情報はベースバンドプロセッサ102 への入力であり、例えばインタ−リ−ブ、拡散、符号化であってもよい。処理された信号は送信ＩＦミキサ110 に結合され、ベースバンド信号は送信ＩＦへ上方変換される。送信ＩＦミキサ110 に関連して使用された送信ＬＯ112 は第１のＬＯ150 および受信ＩＦＬＯ42から分離して生成される。
【００１１】
ＩＦミキサ110 から上方変換された送信ＩＦ信号出力は送信ＡＧＣ増幅器114 へ結合される。送信ＡＧＣ増幅器114 は送信ＩＦ信号の振幅を制御するために使用される。ＩＦ信号の振幅制御は全ての後続する増幅器段の線計領域内に信号が維持されることを確実にするために必要とされる。ＡＧＣ増幅器114 の出力は望ましくないミキサおよび増幅器の生成物を排除するように送信ＩＦフィルタ116 に結合される。濾波された出力は送信ＲＦミキサ120 に結合される。送信ＲＦミキサ120 は送信ＩＦを目的の送信ＲＦ周波数に上方変換する。
【００１２】
送信ＲＦミキサ120 からの上方変換されたＲＦ出力は第１の送信ＲＦフィルタ122 へ結合される。第１の送信ＲＦフィルタ122 は望ましくないミキサの生成物を排除するために使用される。第１の送信ＲＦフィルタ122 の出力は駆動増幅器124 に結合される。駆動増幅器124 は信号を次に続く電力増幅器128 によって望ましいレベルに増幅する。信号が電力増幅器128 に供給される前に、信号は第２の送信ＲＦフィルタ126 で濾波される。第２の送信ＲＦフィルタ126 はさらにミキサの生成物を排除し、また駆動増幅器124 によって生成されたバンドの生成物を排除する。駆動増幅器126 によって生成されたバンド生成物は増幅器を非線形動作範囲へ駆動することによって生成された高調波生成物である可能性がある。第２の送信ＲＦフィルタ128 からの出力は高電力増幅器128 へ結合される。高電力増幅器128 は送信信号を受信者への通信リンクを確実にする十分な電力レベルへ増幅するために使用される。高電力増幅器128 の出力はアイソレータ130 へ結合される。
【００１３】
アイソレータ130 は高電力増幅器128 の出力を保護するために使用される。高電力増幅器128 からの信号はアイソレータ130 の出力に入射する信号が最小の損失でアイソレータ130 を通過することが可能であり、アイソレータ130 の入力において良好に減衰される。したがってアイソレータ130 は高電力増幅器128 の出力に良好なインピーダンス整合を提供し、増幅器を次の段のインピ−ダンス不整合による反射された信号から保護する。アイソレータ130 の出力は送信信号を単一アンテナ10へ結合するために送受切換器20に結合され、同時に受信経路から送信信号を排除する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ベースバンドプロセッサ102 は多重フォーマットを有する信号を処理することが可能である。電気通信産業連合（ＴＩＡ）／電子工学産業連合（ＥＩＡ）IS-95-B,二重モードスプレッドスペクトルシステムのための移動局−基地局互換性基準はデジタル符号分割多元アクセスおよびアナログモードにおいて動作可能でなければならない。多重通信モードを動作するのに関連した１つの問題は異なるモードの異なるＩＦバンド幅要求である。IS-95-B の明細において、アナログチャンネルは３０ＫＨｚで動作し、一方ＣＤＭＡチャンネルは１．２３ＫＨｚバンドで動作する。異なるＩＦバンド幅は多重ＩＦフィルタ、特に特定モードに割当てられたＩＦフィルタを使用して適応される。スイッチング回路は適切なＩＦフィルタを対応する動作モードの信号路に切換えなければならない。しかしながら、多重動作モードの多重ＩＦバンド幅に適応する多重ＩＦフィルタおよびスイッチング回路は理想ではない。ＩＦフィルタが各動作モードに対して必要とされ、付加的なモードは付加的なＩＦフィルタを必要とする。必要なのは多重フィルタ構造を必要とせずに多重ＩＦバンド幅に適応可能であるプログラム可能なＩＦバンド幅である。単一の構造が多重動作モードによって必要とされる多重ＩＦバンド幅と適応できなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は固定バンド幅ＩＦフィルタを使用したプログラムＩＦバンド幅を提供する新しく改良された方法および装置を提供する。
【００１６】
１つの実施形態において、２つの周波数変換が使用され、各周波数変換に続いて固定バンド幅ＩＦフィルタを使用する。第１の周波数変換の第１の局部発振器（ＬＯ）は望ましい信号の中心周波数が第１のＩＦフィルタの１つのバンドエッジに近い周波数に変換されるように同調される。中心周波数と一番近いバンドエッジとの間隔が望ましいＩＦバンド幅の半分であるように選択される。次に第２の周波数変換に使用された第２のＬＯは中心周波数と第２のＩＦフィルタの一番近いバンドエッジの間の間隔が望ましいＩＦバンド幅の半分に等しいように同調される。第２のＬＯは、第２のＩＦフィルタが第１のＩＦフィルタによって濾波されない信号を排除するように同調される場合に、結果として望ましいバンド幅を有する同調可能なＩＦフィルタが得られる。
【００１７】
第１の実施例において、第１のＬＯは中心周波数より高い周波数が第１のＩＦフィルタを使用して減衰されるよう望ましい信号を中心周波数に変換する。第2のＬＯは、中心周波数より下の周波数が第2のＩＦフィルタを使用して減衰されるような中心周波数に所望の信号を変換する。その結果２つのＩＦフィルタバンドエッジに関して望ましい信号の配置の結果であるＩＦバンド幅が得られる。
【００１８】
第１および第２のＩＦフィルタはバンドパスフィルタ、低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、あるいはバンドパスと、低域通過フィルタと、高域通過フィルタとの任意の組合わせであってもよい。望ましい信号はバンドパスフィルタが使用された場合、上部あるいは下部のバンドエッジの方へオフセットされてもよい。望ましい信号は高域通過フィルタあるいは低域通過フィルタのいずれかが使用された場合にバンドエッジの方向へオフセットしなければならない。高域通過フィルタが中心周波数より高い周波数のみが使用された場合には減衰される。同様に低域通過フィルタだけが望ましい中心周波数より低い周波数で使用された場合には減衰される。用語中心周波数より高いおよびより低いとは周波数変換がスペクトルの反転を生成する可能性があるから、特定の周波数スペクトルに関係している。
【００１９】
入力信号は第１のＩＦフィルタが望ましいＩＦ信号の第１のバンド幅を設定する第１のＩＦに周波数変換される。第１のＩＦフィルタからの信号出力は第２のＩＦフィルタが望ましいＩＦ信号の第２のバンド幅を設定する第２のＩＦに周波数変換される。望ましいＩＦ信号の第１のバンド幅は望ましいＩＦ中心周波数より高い周波数を示す上部のバンド幅になる可能性がある。同様に望ましいＩＦ信号の第２のバンド幅は望ましいＩＦ中心周波数より低い周波数を示す下部バンド幅である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２は周波数変換装置200 として構成されたミキサ204 およびＬＯ202 のブロック図を示す。周波数変換装置200 は信号を上方変換あるいは下方変換するために使用されることができる。信号はミキサ204 の第１のポートの入力され、ＬＯ信号はミキサ204 の第２のポートに入力される。ミキサ204 は入力信号およびＬＯ202 の周波数の和および差の周波数成分を有する信号を出力する。入力信号と関連したＬＯ202 の周波数の配置は出力信号が周波数上方変換あるいは周波数下方変換であるかを決定する。
【００２１】
例示的な上方変換を示すスペクトルは210 および220 において示される。
【００２２】
例示的な入力信号214 はＬＯの周波数212に関して比較的低周波数において中心にある。入力信号214 は周波数変換のスペクトル反転の可能性を示す非対称性信号として示されている。入力信号214 の実際の周波数の特性は周波数変換に影響を及ぼさない。周波数変換の上方変換された出力は220 に示されている。入力信号のレプリカはＬＯ周波数の上の信号226およびＬＯ周波数の下の信号224  に変換される。上方変換された差成分224 は入力信号214 のスペクトルの反転されたレプリカである。
【００２３】
例示的なスペクトル図230 および240 はＬＯ周波数232 が入力信号234 の周波数の下である周波数下方変換実行の周波数スペクトルを示す。スペクトル図230 はＬＯ周波数232 に比較的近い入力信号234 を示す。スペクトル図240 は差周波数成分のみを保ち和周波数成分をフィルタで除去することによって達成された周波数下方変換のスペクトルを示す。別の下方変換は実質上差はミキサから周波数成分出力のみである単側波帯（ＳＳＢ）ミキサを使用して達成される。ＬＯ構成は結果的にスペクトルの下方変換を保存する。
【００２４】
スペクトル図250 および260 はＬＯ周波数252 が入力信号254 の周波数の上方である周波数下方変換の実行の周波数スペクトルを示す。周波数下方変換された出力のスペクトルはスペクトル図260 に示される。スペクトル図240 のように、スペクトル図260 は周波数成分の和をフィルタで除去し、またはＳＳＢミキサの利用によって達成される差周波数成分264 のみを示す。しかしながら、周波数成分264 は入力信号254 のスペクトル的に反転されることを注意することが重要である。
【００２５】
このように、スペクトル図210乃至260 は周波数変換が上方変換あるいは下方変換信号に使用可能であり、結果的な出力スペクトルは保存可能であり、あるいは、スペクトル的に入力信号スペクトルを反転可能である。
【００２６】
図３は固定バンド幅フィルタを使用して実行されたプログラム可能なバンド幅フィルタの第１の実施例のブロック図を示す。プログラム可能なＩＦバンド幅装置300 は２つの周波数変換段および２つのフィルタ段を使用する。受信機の入力信号はフィルタされベースバンドに下方変換されたＲＦあるいはＩＦ信号を表す。送信機の入力信号はフィルタされ放送されるＩＦあるいはＲＦ信号に上方変換されるベースバンド信号を表す。ブロック図および図2のスペクトルから示され、入力信号およびＬＯ信号の周波数に応じた上方変換あるいは下方変換として形成されることができる。入力信号342 の例示的なスペクトルはスペクトル図340 に示される。入力信号スペクトル342 は周波数変換のスペクトル特性を容易に示す簡単な非対称で示されている。バンド幅、振幅、および入力信号のスペクトルの形状はプログラム可能なバンド幅ＩＦの動作を制限しない。
【００２７】
入力信号340 は第１の周波数変換段階の入力に適用される。プログラム可能なＩＦバンド幅装置300 は周波数変換段としてＬＯ駆動ミキサを使用する。別の周波数変換段は乗算器、除算器、およびサンプリング周波数変換器を含んで使用される。入力信号は第１のミキサ302 の第１の入力に供給される。第１の入力は信号を下方変換するために使用されるミキサの場合のＲＦポートと通常呼ばれる。第１の入力は信号を上方変換するために使用されるミキサの場合のＩＦポートに通常呼ばれる。第１のＬＯ304 からの出力信号はＬＯポートと通常呼ばれる第１のミキサ304 の第２の入力に供給される。第１のＬＯ304 は、ＬＯ周波数が外部の制御装置（示されていない）を使用して制御され、あるいはプログラムされるように同調できる。第１のミキサ302 からの周波数変換された出力は第１のフィルタ310 に結合される。第１のフィルタ310 は望ましいＩＦバンド幅と等しいあるいは大きいバンド幅を有さなければならない。図３に示されるように、第１のフィルタ310 はスペクトル図350 に示される形状354 を有するバンドパスフィルタとして示される。周波数変換された入力信号352の周波数スペクトルは第１のＩＦフィルタ354 のスペクトル上に重ね書きとして示される。第１のＬＯは第１のＩＦ信号の望ましい中心周波数が第１のフィルタ310 の第１のバンドエッジの方へオフセットされる。ＩＦ信号の望ましい中心周波数は周波数を入力信号の中心周波数に変換される必要はない。これは望ましいＩＦ中心周波数が実際にプログラム可能なＩＦフィルタ段の後に測定された中心周波数になるように望ましいＩＦ中心周波数の上および下の信号を選択的に減衰するからである。
【００２８】
スペクトル図350 は第１のフィルタ310 の第１のバンドエッジとしてより低いバンドエッジを示し、望ましいＩＦ中心周波数はより低いフィルタバンドエッジの方へオフセットする。第１のＬＯは望ましいＩＦ中心周波数が望ましいＩＦバンド幅の半分と等しい周波数だけ第１のフィルタ310 からオフセットされるよう同調される。フィルタされたＩＦ信号は第２の周波数変換装置に結合される。
【００２９】
プログラム可能なＩＦバンド幅装置300 の第２の周波数変換装置は第２のミキサ322 および第２のＬＯ324 で構成される。第２の周波数変換装置の出力は第２のＩＦフィルタ330 に結合される。第１のＩＦフィルタ310 ど同様に第２のＩＦフィルタ330 は望ましいＩＦバンド幅と等しいか、あるいはそれより大きいバンド幅を有する。しかしながら２つのＩＦフィルタのバンド幅は同じである必要はない。第２のＬＯ324 は周波数変換されたＩＦ信号に所望の中心周波数が第２のフィルタ330 の第１のバンドエッジの方へオフセットされるよう同調される。スペクトル図360 はバンドパスフィルタである第２のフィルタ364 の形状を示す。第２のフィルタ330 の第１のバンドエッジはバンドパスフィルタの上部バンドエッジに選択され、第２のＬＯ324 は周波数変換された信号の望ましい中心周波数が上部バンドエッジの方へオフセットされるよう同調される。周波数オフセットは望ましいＩＦバンド幅の周波数の半分に等しいように選択される。したがって、第１のフィルタ310 は望ましい信号のバンド幅の半分の形状であり、第２のフィルタ330 はバンド幅の補足的な半分をフィルタする。結果的なＩＦ信号372 はスペクトル図370 に示されている。
【００３０】
周波数変換段は望ましい信号を任意の中間周波数に変換するよう構成されることができる。信号はベースバンドに変換され、それは０のＩＦに対応する。
【００３１】
図３のスペクトルプロットから認められるように、第１および第２のフィルタの第１のバンドエッジは結果的に得られるＩＦ信号の変化を生じないのでそれぞれ上部バンドエッジおよび下部バンドエッジとして選択される。さらに、以下示されるように、フィルタの任意の組合わせおよび第１のバンドエッジの任意の組合わせが所望のＩＦ信号のバンド幅を変化させることなく実行される。
【００３２】
第１の実施例の特定の構成は１０００ＭＨｚを中心とする望ましい信号成分および２ＭＨｚの望ましいＩＦバンド幅を有する入力信号を有する。プログラム可能なＩＦバンド幅装置300 は第１および第２の周波数変換段に下方変換を使用するよう構成される。第１のＬＯは第１のフィルタ310 の下部バンドエッジのわずか上方に第１のＩＦの望ましい信号の中心周波数が位置するよう同調される。第１のフィルタ310 が２００ＭＨｚを中心とするバンドパスフィルタであり、中心周波数の周囲に±５ＭＨｚのバンド幅を有する場合、第１のＬＯは８０４ＭＨｚの周波数に同調される。望ましいＩＦ中心周波数は第１のフィルタの第１のバンドエッジから離れて１ＭＨｚ、あるいは望ましいＩＦバンド幅の半分の間隔を有する。したがって、第１のＩＦフィルタ310 のバンド幅は２ＭＨｚの望ましいＩＦバンド幅より大きいが、１９５ＭＨｚより低い周波数成分を濾波する。
【００３３】
第２の周波数変換は望ましい信号を下方変換し、下方変換された信号を第２のフィルタに結合する。第２のフィルタが±５ＭＨｚのバンド幅で、中心周波数７０ＭＨｚのバンドパスフィルタである。第２のＬＯは１２２ＭＨｚの周波数に同調される。したがって、望ましい第２のＩＦの中心周波数は７４ＭＨｚに下方変換され、第２のＩＦフィルタの上部バンドエッジは７５ＭＨｚの上の周波数成分を減衰させる。ＩＦバンド幅は結果的には２ＭＨｚであり、それぞれ２ＭＨｚより大きいバンド幅を有するフィルタを使用して達成される。１０ＭＨｚのＩＦフィルタの選択ＬＯ周波数のみを変化することによって１０ＭＨｚまでの任意のＩＦバンド幅を有する装置を可能にする。固定されたバンド幅ＩＦフィルタのみを使用してプログラム可能なＩＦバンド幅を可能にする。
【００３４】
最大の達成可能なＩＦバンド幅はＩＦ周波数およびフィルタバンド幅の選択によって制限される。バンドパスフィルタのＱは最小達成可能なＩＦバンド幅を制限する。上記提供された例はほぼ２００ＭＨｚの最小ＩＦバンド幅を有する。
【００３５】
バンドパスフィルタはバンドパス構成によって提供されたフィルタ次数の利点によりＩＦフィルタのために使用される。しかしながら、低域通過フィルタおよび高域通過フィルタもまたＩＦフィルタとして使用される。図３に示されるプログラム可能なＩＦバンドパス装置はスペクトル的に保存周波数変換を使用するが、これは、必要ではない。
【００３６】
図４は２つの周波数変換装置、単一の高域通過フィルタ410および単一の低域通過フィルタ430 を使用して構成されたプログラム可能なＩＦバンド幅装置400 の第２の実施例を示す。入力信号は第１のＬＯ404 によって駆動された第１のミキサ402 に供給される。第１のＬＯ404 は望ましいＩＦ中心周波数が望ましいＩＦバンド幅の半分だけ第１のＩＦフィルタ410 の第１のバンドエッジからオフセットされるように同調される。第１のＩＦフィルタ410 は第１のバンドエッジがただ１つのフィルタバンドエッジであるように高域通過フィルタである。フィルタはスペクトル図450 に示されるように高域通過フィルタ410のカットオフ周波数の下の周波数を排除する。高域通過フィルタ454 の周波数応答特性はスペクトル図450 の第１のＩＦ信号452 に周波数変換されたスペクトル上に重ねて示されている。高域通過フィルタ410の出力は第２のＬＯ424 によって駆動される第２のミキサ422 の入力に結合される。第２のＬＯ424 は下方変換された出力信号の望ましいＩＦ中心周波数が望ましいＩＦバンド幅の半分だけ第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジからオフセットされるように同調される。第２のＩＦフィルタ430は第２の実施例の低域通過フィルタであり、それ故第１のバンドエッジは低域通過カット周波数である。第２のＬＯ424は望ましい第２のＩＦ中心周波数が望ましいＩＦバンド幅の半分だけ低域通過カットオフ周波数からオフセットされる。第２のＩＦフィルタ464の周波数応答特性と共にフィルタされたＩＦ信号462のスペクトルはスペクトル図460に示される。望ましいＩＦバンド幅を有する結果的に得られたフィルタされた信号472はスペクトル図470に示されている。
【００３７】
当業者は第１および第２のフィルタの位置が対応するＬＯ周波数に同調するために適切に変化させることにより交換可能であることを認識する。さらに、バンドパス構造は第１および第２のフィルタの一方あるいは両方について置換される。
【００３８】
図５は２つの周波数変換および２つの低域通過フィルタ510 および530 を使用して構成されるプログラム可能なＩＦバンド幅装置500 の第３の実施例を示す。入力信号は第１のミキサ502 の第１の入力に結合される。第１のＬＯ504 の出力は第１のミキサ502 の第２の入力に結合される。第1のミキサ502の出力は第1のＩＦフィルタ510の入力に結合される。第１のＬＯ504 は望ましい第１のＩＦ中心周波数が望ましいＩＦバンド幅の半分だけ第１のフィルタ510 の第１のバンドエッジからオフセットされるよう同調される。第３の実施例において、第１のＩＦフィルタ510 は低域通過カットオフ周波数と等しい第１のバンドエッジを有する低域通過フィルタである。第１のＩＦフィルタ510 の出力は第２のミキサ522 の第１の入力に結合される。第２のＬＯ524 の出力は第２のミキサ524 の第２の入力に結合される。第２のＬＯ522 の出力は第２のＩＦフィルタ530 に結合される。第３の実施例において、第２のＩＦフィルタ530 は低域通過フィルタである。第２のＬＯ524 は望ましい第２のＩＦ中心周波数は望ましいＩＦバンド幅の半分だけ第２のＩＦフィルタ530 の第１のバンドエッジからオフセットされるよう同調される。しかしながら第１のＩＦフィルタ510 および第２のＩＦフィルタ530 は低域通過フィルタである。第1のＩＦフィルタ510は望ましいＩＦバンド幅の第1のバンドエッジを設定するために使用され、第２のＩＦフィルタ530は所望のＩＦバンド幅の第２のバンドエッジを設定しなければならない。スペクトルの反転は第１のＩＦフィルタ510 および第２のＩＦフィルタ530 の第1のバンドエッジが両方上部あるいは下部カットオフ周波数である場合に必要とされる。第３の実施例において、第２の周波数変換はスペクトル反転周波数変換として構成される。
【００３９】
例示的な入力信号スペクトル542 はスペクトル図540 に示される。スペクトル図550 は第１のＩＦ552 に下方変換された後の入力信号および第１のＩＦフィルタ応答特性554 を示している。第１のＩＦフィルタ510 は低域通過カットオフ周波数より高い信号を減衰する。スペクトル図560 は第２のＩＦ562 に下方変換された後の第１のＩＦフィルタの出力および第２のＩＦフィルタ周波数応答特性564 を示している。第２の周波数変換が下方変換された信号の以前に濾波されていない半分が第２のＩＦフィルタ530 によってフィルタされていないので結果スペクトル反転が生じる。第２のＩＦフィルタ530 は低域通過カットオフ周波数より高い周波数を減衰し、望ましいＩＦバンド幅を有する結果のフィルタされた信号572 はスペクトル図570 に示されている。
【００４０】
第３の実施例のＩＦフィルタは変化せずにバンドパスフィルタに置き換えられる。さらに、ＩＦフィルタはＬＯ周波数に適切な変化を高域通過フィルタとして構成される。
【００４１】
このように上記に示される実施例はプログラム可能なＩＦバンド幅が２つの周波数変換段階および２つのフィルタ段によって構成され、各フィルタ段がバンドパス、低域通過フィルタ、高域通過フィルタであり、その場合に構成される方法を示している。各実施例が単一ブロックとしてＩＦフィルタを示しているが、実際のフィルタは単一フィルタ部分、多重の継続されたフィルタ部分、あるいは多重の継続されたフィルタとして構成されることができる。実施例は全く信号増幅を示していないが、当業者が信号増幅に必要とされてもよいことを認識するであろう。信号増幅はプログラム可能なＩＦバンド幅装置の動作に影響しない。
【００４２】
図６は固定バンド幅フィルタを使用してＩＦバンド幅をプログラムする方法のフロ−チャ−トを示す。最初は入力信号は602 で受信される。第１のＬＯ周波数は受信信号の周波数および第１のＩＦフィルタの周波数バンド幅に基づいてプログラムされる（ステップ604 ）。第1のＬＯの周波数を所望のＲＦ中心周波数を第1のＩＦ606に周波数変換するようにプログラムされ、それにおいて所望の第1のＩＦ中心周波数は第1のＩＦフィルタの第1のバンドエッジから所望のＩＦバンド幅の半分に等しい距離オフセットされる。第１のＬＯ周波数は入力信号のＩＦの複製をスペクトル的に保存するか、スペクトル的に反転するようにプログラムされる。変換された入力信号周波数は第１のＩＦフィルタ610 中で濾波される。第１のバンド幅は第１のＩＦフィルタによって設定される。第１のバンド幅は望ましいＩＦ信号の上部あるいは下部のバンド幅であり、望ましいＩＦバンド幅の半分のバンド幅を有する。
【００４３】
フローチャートは次に第１および第２のＩＦフィルタ両方が上部あるいは下部のバンドエッジをフィルタするよう構成されるかどうかをチェックする（ステップ620）。スペクトル反転は第１および第２のＩＦフィルタが望ましい信号の反対のバンドエッジを排除するかどうかを必要としない。第２のＬＯは周波数変換をスペクトル的に保存するために適切な周波数にプログラムされる（ステップ622）。第２のＬＯは周波数変換に続く望ましい第２のＩＦ中心周波数が望ましいＩＦバンド幅の半分に等しい量を第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジからオフセットするよう同調される。第１のＩＦ信号は第２のＩＦに周波数変換される（ステップ626）。
【００４４】
しかしながら、第１のＩＦフィルタおよび第２のＩＦフィルタが同じバンドエッジを排除する場合、スペクトル的に周波数変換に反転したものが必要になる。第２のＬＯの周波数は周波数変換624 にスペクトル的に反転した周波数変換が生じる第１のＩＦフィルタ出力信号の側に同調される（ステップ624）。第２のＬＯは望ましい第２のＩＦ中心周波数は望ましいＩＦバンド幅の半分に等しい量だけ第２のＩＦフィルタの第１のバンドエッジからオフセットされるように周波数が第１のＩＦフィルタの出力を変換する周波数に同調される。第１のＩＦフィルタの出力が第２のＬＯを使用して変換された周波数である（ステップ628）。
【００４５】
周波数変換の出力を、保存するかあるいはスペクトル的に反転するかは第２のＩＦフィルタ630 においてフィルタ濾波される。第２のＩＦフィルタは望ましいＩＦ信号の第２のバンド幅を設定する。望ましいＩＦ信号の第２のバンド幅は望ましいＩＦバンド幅の半分に等しくおよび第１のＩＦフィルタを使用して設定された第１のバンド幅と常に反対側である。１例として第１のＩＦフィルタが上部バンド幅を設定する場合は第２のＩＦフィルタは下部ＩＦバンド幅を設定する。したがって全ＩＦバンド幅は常に第１のバンド幅と第２のバンド幅との合計であり、望ましいＩＦバンド幅と常に等しい。
【００４６】
スペクトル保存またはスペクトル反転のいずれかの使用により、各フィルタはバンドパス、低域通過、または高域通過のいずれでも使用することができる。第１のＩＦフィルタの構成は第２のＩＦフィルタの構成を制限せず、第２のＬＯ周波数のプログラミングを拘束するのみである。
【００４７】
プログラム可能なＩＦバンド幅は周波数プログラム可能なＬＯおよび固定バンド幅フィルタを使用して達成され、各フィルタは望ましいＩＦバンド幅より大きいもしくは等しいバンド幅を有する。
【００４８】
好ましい実施例の前述の詳細な説明は本発明を製造あるいは使用を当業者に可能にする。これらの実施例の様々な変形は当業者には明白であり、ここに定義された一般的な原理は発明能力を使用せずに別の実施例に適用される。したがって本発明はここに記載された原理および新しい特徴にしたがって最も広い技術的範囲内にしたがい、ここに示された実施例に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】無線通信トランシ−バのブロック図。
【図２】ミキサ−を使用した周波数変換のブロック図および対応するスペクトル図。
【図３】プログラム可能なＩＦバンド幅フィルタの実施例のブロック図および対応するスペクトル図。
【図４】プログラム可能なＩＦバンド幅フィルタの別の実施例のブロック図および対応するスペクトル図。
【図５】プログラム可能なＩＦバンド幅フィルタの別の実施例のブロック図および対応するスペクトル図。
【図６】可変ＩＦバンド幅フィルタをプログラミングする方法のフロ−チャ−ト。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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