(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、
局所的発振周波数において局所的発振信号を発生する局所的発振器と、
受信器入力における前記アンテナから第１の無線周波数信号を受信することができ、この第１の無線周波数信号から導かれる信号の周波数と前記局所的発振信号の周波数との差である中間周波数信号を発生するために、前記第１の無線周波数信号から導かれる信号と前記局所的発振信号とを混合する第１の混合器を有し、前記中間周波数信号に依存した出力信号を与える受信器出力を有する受信器と、
送信器入力における入力信号を受信することができ、その入力信号から導かれる信号と送信用の第２の無線周波数信号を発生する局所的発振信号とを混合する第２の混合器を有する送信器と、
前記アンテナへ第２の無線周波数信号を与えるために前記送信器がそのアンテナに結合されている通常構成、および前記受信器入力へ第２の無線周波数信号を与えるために前記送信器がその受信器入力に結合されている試験構成を有するスイッチング部と、
前記送信器入力および前記受信器出力に結合され、前記スイッチング部が試験構成の状態にあるときに、前記受信器が受信不要なイメージ信号を無線周波数試験信号として前記送信器に発生させるために、前記送信器入力へ試験信号を与えることができ、前記無線周波数試験信号に対する前記受信器の応答出力を前記受信器の出力信号から決定することができる信号処理器とを備え、
前記局所的発振器は同相信号および直交信号を発生することができ、
前記第１の混合器は前記第１の無線周波数信号から導かれる前記信号を前記同相信号と混合するように構成され、
前記受信器は、前記第１の無線周波数信号から導かれる前記信号を前記直交信号と混合するように構成された第３の混合器を有し、
前記信号処理器は、前記試験信号に対する前記受信器の応答出力を低減させるために、前記局所的発振器により生成される前記同相信号と前記直交信号との間の位相差を変化させることを特徴とする無線トランシーバ。
【請求項２】
第１および第３の混合器のうち少なくとも一方が、前記試験信号に対する前記受信器の応答出力を低減させるために、前記信号処理器によって調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の無線トランシーバ。
【請求項３】
前記スイッチング部は、前記信号処理器によって動作可能であり、
前記信号処理器は、前記スイッチング部を前記試験構成に設定でき、前記受信器の出力信号から前記無線周波数試験信号に対する前記受信器の応答出力を決定でき、並びに、前記局所的発振器および／または第１および第３の混合器のうち少なくとも一方を、前記試験信号に対する前記受信器の応答出力を低減させるために調整することができる試験モードを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線トランシーバ。
【請求項４】
前記受信器は少なくとも２つの中間周波数ステージを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線トランシーバ。
【請求項５】
前記第２の混合器へ与えられる前記局所的発振信号は前記局所的発振器によって発せられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線トランシーバ。
【請求項６】
前記信号処理器は前記試験信号を発生するためのデジタル合成器を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線トランシーバ。
【請求項７】
前記信号処理器は前記試験信号を発生するための変調器を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線トランシーバ。
【請求項８】
前記試験信号は前記中間周波数の負値であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線トランシーバ。
【請求項９】
前記入力信号から導かれる前記信号が第２の混合器に結合された通常構成および前記入力信号から導かれる前記信号が試験信号として前記受信器の中間周波数部分に結合された試験構成を有する第２のスイッチング部を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の無線トランシーバ。
【請求項１０】
前記信号処理器は、第２のスイッチング部が前記試験構成であるときに、前記試験信号を発生することができ、並びに、前記試験信号に対する前記受信器の少なくとも中間周波数部分の応答出力を前記受信器の出力信号に基づき決定することができることを特徴とする請求項９に記載の無線トランシーバ。
【請求項１１】
アンテナと、
局所的発振周波数において局所的発振信号を発生する局所的発振器と、
受信器入力における前記アンテナから第１の無線周波数信号を受信することができ、この第１の無線周波数信号から導かれる信号の周波数と前記局所的発振信号の周波数との差である中間周波数信号を発生するために、前記第１の無線周波数信号から導かれる信号と前記局所的発振信号とを混合する第１の混合器を有し、前記中間周波数信号に依存した出力信号を与える受信器出力を有する受信器と、
送信器入力における入力信号を受信することができ、その入力信号から導かれる信号と送信用の第２の無線周波数信号を発生する局所的発振信号とを混合する第２の混合器を有する送信器と、
前記アンテナへ第２の無線周波数信号を与えるために前記送信器がそのアンテナに結合されている通常構成、および前記受信器入力へ第２の無線周波数信号を与えるために前記送信器がその受信器入力に結合されている試験構成を有するスイッチング部とを備えた無線トランシーバにおいて、
前記スイッチング部を試験構成に設定し、
前記受信器が受信不要なイメージ信号を無線周波数試験信号として前記送信器に発生させるために前記送信器入力へ試験信号を与え、
前記試験信号に対する前記受信器の応答出力を決定するために前記受信器の出力信号を検出することを具備する無線トランシーバを試験する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、回路の応答試験に係り、特に、無線トランシーバにおけるものではあるが、専用ではない回路の応答試験に関する。
【０００２】
図１は、無線受信器の複雑な部分（IQ）の概略図を示す。受信された無線周波数（RF）信号は１で受信され、増幅器２によって増幅される。３における増幅器の出力は、混合器４および５へ分割される。混合器４は、３における信号を局所的発振周波数ｆＬＯの信号ＬＯＩと混合することによって、６において同相変調（I）信号（in-phase (I) demodulated signal）を発生する。混合器４は、周波数がｆＬＯであるが信号ＬＯＩに対して直交する信号ＬＯＱ、即ち、信号ＬＯＩに対して90度だけ位相がずれている信号ＬＯＱを３における信号と混合することによって、６における直交変調（Ｑ）信号（quadrature (Q) demodulated signal）を発生する。
【０００３】
実際には、信号ＬＯＩおよびＬＯＱが厳密に直交することや、混合器３および４並びにフィルタ８および９の利得や群遅延（group delay）が厳密に等しいことを確認することは困難である。この結果、イメージ応答（image responses）が導入された。際限なくイメージ拒否する実現可能な受信器はない。イメージ周波数を全く回避しようとする試みに代わって、ほとんどの受信器の仕様は、イメージ拒否が達成されるであろう下限を設定している。これによって、一般に、製造ラインにおいて特定の試験装置が必要となり、また、製造ラインにおいて試験を行うのに余分な時間を要してしまう。
【０００４】
製造プロセスにおいて、受信器は、イメージ拒否を最適化するために調節され得る。しかしながら、これによりさらに時間が掛かってしまい、また、これは、実際の使用における受信器のイメージ拒否特性が、例えば、温度の変化のために、製造の間に測定された特性と異なってしまうという事態に対処し得ない。
【０００５】
本発明によれば、アンテナと、局所的発振周波数において局所的発振信号を発生する局所的発振器と、受信器入力におけるアンテナから第１の無線周波数信号を受信することができ、その第１の無線信号から導かれる信号と中間周波数信号を発生するための前記局所的発振信号とを混合する第１の混合器を有し、中間周波数信号に依存した出力信号を与える受信器出力を有する受信器と、送信器入力における入力信号を受信することができ、その入力信号から導かれる信号と送信用の第２の無線周波数信号を発生する局所的発振信号とを混合する第２の混合器を有する送信器と、アンテナへ第２の無線周波数信号を与えるために送信器がそのアンテナに結合されている通常構成、および受信器入力へ第２の無線周波数信号を与えるために送信器がその受信器入力に結合されている試験構成を有するスイッチング部と、送信器入力および受信器出力に結合され、スイッチング部が試験構成の状態にあるときに、局所的発振信号と中間周波数信号との差の周波数の試験信号を送信器に発生させるために、送信器入力へ試験信号を与えることができ、受信器の出力信号から試験信号に対する受信器の応答を決定することができる信号処理器とを備えた無線トランシーバが提供される。
【０００６】
また、本発明は、アンテナと、局所的発振周波数において局所的発振信号を発生する局所的発振器と、受信器入力におけるアンテナから第１の無線周波数信号を受信することができ、その第２の無線信号から導かれる信号と中間周波数信号を発生するための前記局所的発振信号とを混合する第１の混合器を有し、中間周波数信号に依存した出力信号を与える受信器出力を有する受信器と、送信器入力における入力信号を受信することができ、その入力信号から導かれる信号と送信用の第２の無線周波数信号を発生する局所的発振信号とを混合する第２の混合器を有する送信器と、アンテナへ第２の無線周波数信号を与えるために送信器がそのアンテナに結合されている通常構成、および受信器入力へ第２の無線周波数信号を与えるために送信器がその受信器入力に結合されている試験構成を有するスイッチング部とを備えた無線トランシーバを試験する方法であって、スイッチング部を試験構成に設定し、無線周波数試験信号を送信器に発生させるために送信器入力へ試験信号を与え、無線周波数試験信号に対する受信器の応答を決定するために受信器の出力信号を検出する方法を提供する。
【０００７】
受信器は同相（in-phase）および直交(quadrature)チャネルを有し得る。同相および直交チャネルのそれぞれは、局所的発振周波数（local oscillator frequency）における局所的発振器（local oscillator）からの信号を混合するための混合器（その混合器の1つは前記第1の混合器である）を含み得る。それらの混合器の１つは同相信号を適切に混合し、他方の混合器は直交信号を適切に混合する。（局所的発振器においてそれらの信号は個別に発生させてもよいが、）好ましくは、局所的発振器は、同相信号および直交信号のうち他方から一方を発生するように移相器を含む。局所的発振器は、好ましくは、信号処理器によって調整され、同相信号と直交信号との位相差を変更することが最も好ましい。従って、発振器の移相器は、（目下のところ）信号処理器によって最も好適に調整される。
【０００８】
試験信号は、トランシーバにとって受信することが望ましくない周波数、例えば、トランシーバのイメージ周波数であることが好ましい。
【０００９】
信号処理器は、試験信号に対する受信器の応答を低減（最も好ましくは、最小化）するために、局所的発振器を（最も好ましくは、局所的発振器の同相信号と直交信号との間の位相差で）調整することができ、および／または、受信器の混合器の利得を調整することができることが好ましい。即ち、受信器のイメージ拒否を適切に強化（increase）／最大化することが好ましい。前記低減／最小化は、受信器からの信号処理器によって受信された信号に応答して実行されることが好ましい。
【００１０】
受信器の前記混合器および送信器の前記混合器は、局所的発振信号を同じ局所的発振器から受信することが好ましい。信号処理器は、単一の集積回路としても、１つより多くの集積回路としても、または、個別部品からなる回路としても設けられ得る。信号処理器は、試験信号を発生するデジタル合成器（digital synthesiser）および／または試験信号を発生する変調器を含んでいてもよい。試験信号は、変調された信号に合致する。試験信号は、受信器の前記中間周波数の負値（negative）であることが好ましい。
【００１１】
無線トランシーバは、試験信号が第２の混合器に結合された通常構成および試験信号が受信器の中間周波数部分に結合された試験構成を有する第２のスイッチング部を有してもよい。その場合に、信号処理器は、第２のスイッチング部が試験構成の状態にあるときに、試験信号を発生することができ、並びに、試験信号に対する受信器の少なくとも中間周波数部分の応答を受信器の出力信号に基づき決定することができる。
【００１２】
トランシーバは、通常構成と試験構成との間を自動的にスイッチングできることが好ましい。トランシーバは、受信器および／またはトランシーバを有効にする試験構成へ自動的にスイッチングするように適切に構成されてもよく、かつ／若しくは、製造または試験の間にトランシーバに適用された信号に応答するように構成されてもよい。
【００１３】
本発明のさらなる特徴として、試験信号は、中間周波数であってもよく、受信器の中間周波数部分に直接用いられてもよい。
【００１４】
次に、本発明は添付図面に関して実施の形態により記述される。
【００１５】
図２は、無線トランシーバ回路の部分を示す。その回路は、アンテナ１０と、送信されるべき信号および受信された信号のベースバンドまたは中間周波数の処理をするための信号処理ユニット１１とを備える。アンテナと信号処理ユニットとの間には受信チェーン１２および送信チェーン１３があり、それらは送受切換器１４によってアンテナ１０に接続されている。受信チェーン１２は、受信された無線周波数（RF）信号を、信号処理ユニット１１によってさらに処理するためにベースバンドへ下げるように変換し、送信チェーン１３は、信号を、アンテナ１０から送信するためにベースバンドからRFへ上げるように変換する。
【００１６】
受信チェーンは、部分的に詳細に示されており、受信した信号を増幅させる入力増幅器１５を備える。増幅器１５の出力は、混合器１７および１７に分割され、そこで、その出力は、上述のように、さらなるデコード用のI信号およびQ信号を発生するために直交局所的発振信号と混合される。帯域通過フィルタ１８および１９は、I信号およびQ信号のそれぞれをフィルタリングする。
【００１７】
送信チェーンも部分的に詳細に示されている。送信チェーンにおいては、信号処理ユニット１１から導かれ、トランシーバによって送信されるべきI信号およびQ信号は、混合器２０および２１において直交局所的発振信号と混合され、次に、加算ユニット（summation unit）２２において加算（summed）される。次に、その加算信号は、増幅器２３によって増幅され、送受信切換器１４へ、続いて、送信用のアンテナ１０へと通過せられる。
【００１８】
このトランシーバにおいて、増幅器１５の入力が加算ユニット２２の出力へと接続されるように、スイッチ２４が配設されている。同時に、（以下の接続の影響は他の方法でも無効にし得るが、）加算ユニット２２の出力はスイッチ２５によって増幅器１５の入力から切断されかつ増幅器１５の入力はスイッチ２６によって送受信切換器１４から切断される。あるモード（図２におけるAの設定）においては、スイッチ２４から２６は、トランシーバが通常通りに動作することができるように設定され得る。他のモード（図２におけるBの設定）においては、スイッチ２４から２６は、トランシーバが自己試験（self-test）モードで動作することができるように設定され、それによって、受信器のイメージ拒否能力が検査され得る。それらのスイッチは、機械的スイッチでもよく、電気的スイッチ（例えば、トランジスタ）でもよい。スイッチ２４から２６は、自己試験動作が完全に自動的に実行されるように、信号処理ユニット１１の制御のもとで操作され得る。
【００１９】
自己試験動作は、トランシーバのキーパッド２７を用いてコマンドを入力することによって、若しくは、他の方法、例えば、トランシーバの特定用途のスイッチを動作させること、トランシーバのオンへの切換と同時に、または無線で信号処理器１１へ送信されるコマンドによって実行され得る。自己試験モードの実行において、トランシーバの受信器部（receiver limb）が実行され、周波数ｆLO＋ｆIFへ切り替えられる。ここで、ｆLOは局所的発振周波数であり、ｆIFは受信器の中間周波数である。受信器の不完全さのために、周波数ｆLO−ｆIFの弱いイメージ応答が存在してしまう。トランシーバの送信器部（transmit limb）において、信号処理器１１の変調器は、ベースバンドにおける負値の周波数−ｆIFの信号を発生するように設定される。その信号は、周波数ｆLO−ｆIFの信号を発生するために複合混合器２０、２１によって無線周波数へ混合される。送信器の不完全さのために、ｆLO＋ｆIFのイメージ周波数も存在する。スイッチ２４から２６は、送信チェーンの（ｆLO＋ｆIFおよびｆLO−ｆIFの）出力が受信部のRF入力へ通過せられるように設定Bに設定される。ｆLOは、通常局所的発振周波数の範囲内、適切には中間帯域内のいずれに設定してもよい。受信器は通常の方法で出力を発生する。このように、出力は、（周波数ｆLO−ｆIFにおける）送信チェーンからの主たる信号に応答するものであり、（周波数ｆLO＋ｆIFにおける）送信チェーンからのイメージ信号は、受信器のためのオンチャネル（on-channel）にある。
【００２０】
受信器からの出力は、信号処理器１１により通常の方法で検出され、測定される。これは、トランシーバのイメージ拒否の測定値を与える。この結果は、トランシーバのディスプレイ２８に表示され、または、他のユニット、例えば、製造試験ユニットへ無線によって送信され得る。従って、このトランシーバでは、製造中のイメージ拒否の測定が、追加の試験装置を必要とすることなく完全に自動化された方法で行われ得る。
【００２１】
トランシーバは選択された局所的発振周波数ｆLOで動作する発振器２９を用いて局所的発振信号IおよびQを発生し、その出力は局所的発振信号Iを表し、信号Qを形成するために移相器３０によって移相される。移相器によって与えられる移相量は、その調節入力３１へのアナログ信号によって精度良く調整され得る。そのアナログ信号は、信号処理器１１に応答してアナログ−デジタル変換器３２から導かれる。信号Iおよび信号Qの発生は、他の方法、例えば、サーボ増幅器の補助においてもなされ得る。
【００２２】
信号処理器１１は、受信器のイメージ拒否性能を改善するために作用し得る。上述のように、受信器のイメージ拒否性能を測定し、次にイメージ拒否を最適化するために移相器３０を調整するモードに（例えば、製造後、オンへの切り替え時や使用している間定期的に）入ることができる。
【００２３】
上記の方法を実行するために、受信器の中間周波数は、トランシーバの送信部分の変調範囲内にしなければならない。これは、次第に一般的になりつつある、IFがほぼゼロの受信器（near-zero IF receivers）に率直に類似する。
【００２４】
送信器のIF部と受信器のIF部との間の接続を与えること（例えば、スイッチ３３から３６を使用して）も可能である。受信器をさらに最適化するために追加のステップが次に導入され得る。スイッチ３３から３６は、送信器のIF部を受信器のIF部に接続するように設定され得る。次に、信号処理器は、受信器のIF入力へ直接供給される−ｆIFのベースバンド信号を発生する。受信器のフィルタ（例えば、IF複合チャネルフィルタ）が信号処理器１１によって調整可能な場合には、このプロセスの間に受信器回路の出力を監視することによって、信号処理器はRF部分を最適化する前にIF部分を最適に設定することができる。
【００２５】
他の試験方法は、スイッチ３３から３６を試験設定に設定し、信号処理器１１が＋ｆIFの周辺の範囲の周波数を発生することによって実行され得る。これにより、信号処理器は受信器のオンチャネル応答を監視することができ、および、これは組込み型自己試験（built-in self-testing(BIST)）に特に用いられ得る。
【００２６】
本発明は、現請求項のいずれの範囲をも限定することなく、ここで暗に、若しくは明白に開示された総ての特徴またはその特徴の組合せ、若しくは、そのいずれの一般的事項も含み得るという事実に対して出願人は注意を喚起している。当業者にとって、前述の記載に基づいて様々な改変が本発明の範囲内においてなされ得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の受信器回路の図。
【図２】  本発明に従った無線受信器回路の部分の概略図。
【図１】
0004159780.tif 000002
【図２】
0004159780.tif 000003