专利名称：多频带接收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及接收器，更特别地，涉及多频带接收器。
很多已知的各种通信装置均工作于多频带。例如，已经有工作在900MHz全球移动通信系统(GSM)标准和工作在欧洲1.8GHz数字蜂窝标准(DCS)标准的无线电话。另外，在美国这样的国家，已经有工作于800MHz和1.9GHz频带的双频通信装置。
在这样的通信装置中，接收器必须能够对接收器频带以外的信号提供足够高的衰减。另外，还必须对每一个频带来说有独立的信号路径。因为频带相隔是如此的远，以致于可以使用一个简单的天线共用器就能够分隔频带中的接收信号。可以通过使用多个滤波器来实现足够的衰减。但是，当频带的数目增加时，所有滤波器的尺寸和费用需求就会增加，这是不利的。
所以，需要性价比很好的方法来实现可以工作在多频带的接收器，并且需要这样一个实现方式，以能够在较小的电路板上和较小的机壳中容纳更多数目的频带。
图1是示例说明一个无线通信装置的框图中的一个电路原理图。
图2是一个3通带的一个示例。
图3是示例说明用于图2中3通带的一个接收器的一个电路原理图。
图4是示例说明用于图2中3通带的一个替代接收器的一个电路原理图。
图5是示例说明用于图2中3通带的另一个替代接收器的一个电路原理图。
图6是示例说明用于图2中3通带的另一个替代接收器的一个电路原理图。
图7是示例说明用于图2中3通带的另一个替代接收器的一个电路原理图。
一个多频带接收器接收至少两个相互很近但是不相邻的两个频带。第一带通滤波器通过第一频带内的信号。第二带通滤波器通过第二频带内的信号。第一和第二滤波器中的每一个滤波器均将第一和第二频带之间的信号衰减到至少一第一电平，以使在第一和第二频率之间的频率范围内提供选择性，以避免这些频带之间的信号被这个通信装置进行进一步的处理。连接到第一和第二滤波器的第三滤波器通过第一和第二频率内的信号，并且衰减那些频率比第一和第二滤波器中通带频率较高的滤波器的通带频率还高的信号，和衰减那些频率比第一和第二滤波器中通带频率较低的滤波器的通带频率还低的信号。
一个无线通信装置100包括一个接收器102和一个发送器104。这个发送器和这个接收器经过一个天线106与其它装置进行通信。由天线检测出来的信号在接收器102中被滤波和被解调。接收器的输出被提供到一个控制器108。这个控制器108可以用一个微处理器，一个微控制器，一个数字信号处理器，逻辑装置，或者这些装置的组合来实现。
这个控制器将信号输出到发送器104，以经过天线106与一个远程装置(没有显示)进行通信。从这个远程装置接收的、并且用于经过一个扬声器110进行输出的信号在音频电路112中被处理。麦克风114输入到这个音频电路的信号被经过这个发送器进行通信。
这个控制器108还产生用于标识这个被接收信号频带的一个参考信号，并且还向振荡器116提供一个参考信号。振荡器116产生一个信号，以将这个被接收的信号解调到一个中频信号，如该领域中众所周知的。
接收器102优选能够接收频带fband1，fband2，和fband3内的信号。频带fband1是GSM的900MHz频带，fband2是DCS的1.8GHz频带，和fband3是PCS的1.9GHz频带。这个通信装置优选工作于所有这3个频带中。但是，本发明将能应用到任何多频带接收器中，其中两个频带相互靠近，但是仍然需要对其通带进行隔离。换句话说，在每一个频带之间的频率范围必须被衰减到一预定数量，以符合这些装置的规范/标准。
参考图3，图3公开了接收器中的一个滤波器和解调电路。连接到天线106的一个开关302根据这个通信装置100的工作模式或者工作频带，将信号从天线106输出到滤波器304，306，和308中的一个滤波器。这样，这个开关根据这个装置所工作的3个频率中的一个，连接这些滤波器中的一个滤波器。可以使用合适的开关来实现这个开关，例如利用PIN二极管和/或者GaAs FETs的开关。特别地，当这个通信装置工作在使用Fband1的一个模式中时，天线106连接到滤波器308。当这个通信装置工作在使用Fband2的一个模式中时，天线106经过开关302连接到滤波器306。类似地，当这个通信装置工作在使用Fband3的一个模式中时，天线106经过开关302连接到滤波器304。
在所描述的示例中，滤波器308的频带离频带304和306很远很远，而滤波器304和306的频带是靠近的，尽管它们的频率不直接相邻。滤波器304，306，和308是带通滤波器，并且可以使用任何分别能够通过约60MHz，75MHz，和35MHz带宽的滤波器类型来实现。滤波器304，306，和308在它们通带边缘的20MHz内能够提供选择性。
滤波器308将一个信号输出到放大器312对这个接收信号进行放大。然后，放大器312的输出被输入到能够对接收信号进行附加滤波的滤波器316。滤波器308在放大器312将信号进行放大以前，将靠近通带的信号衰减到一个所希望的电平。滤波器316提供附加的衰减，以确保远离所需通带的频率被足够衰减，以符合所应用的性能规范/标准。滤波器316可以用任何合适的、具有35MHz通带宽度的滤波器类型来实现。滤波器316不对很靠近其通带的信号提供衰减。典型地，它不提供衰减，直到它距通带边缘大于20MHz，而小于50MHz。
从滤波器306输出的信号在放大器311中被放大，并且被输入到一个开关314。类似的，在放大器310进行放大以前，滤波器304去掉频带3外的信号。放大器310的输出被输入到开关314。开关314也是与模式相关的，这样放大器310和311中一个放大器的输出被输入到一个滤波器318。滤波器318的通带比滤波器304和306的组合带宽稍微宽一点，这样fband2和fband3中的信号将均可以被滤波器318通过，但是这些频带以外的信号，更特别地，在频带3的高端频率上面的信号和在频带2的低端频率下面的信号将被衰减。滤波器318将对fband2和fband3提供附加滤波，这样这些频带外的信号被衰减到规范所要求的理想程度。滤波器316和318的输出被输入到产生一个中频信号的解调器320。中频信号被输入到能够去除复用器320产生的噪声的一个滤波器322。
当接收器工作在Fband2或者Fband3时，本发明允许使用单个滤波器318来提供接收器通带进一步需要的必需衰减。一单个滤波器的使用消除了要提供两个滤波器的需求，由此减少了接收器的成本，而没有严重降低其性能。应注意的是，需要滤波器304和306来衰减fband2的高频F2H和fband3的低频F3L之间的信号。另外，在标准和性能规范中所规定的特定工作模式期间，两个滤波器(或者是滤波器304加滤波器318，或者是滤波器306加滤波器318)的和提供远离接收器通带的信号的衰减。
开关302和314提供通过滤波器304和放大器310的信号路径和通过滤波器306与放大器311的信号路径之间的隔离。
根据一个替代的实施方式，开关302可以被开关402和一个双工器404替代，如图4所显示的。复用器404的输出被输出到一个滤波器308和滤波器306。在滤波器308的通带内的信号被双工器输出，并且与滤波器306隔离。类似地，在滤波器306所需通带内的信号被输出到滤波器306，并且被与滤波器308隔离。开关402被用于隔离频带2和频带3的通带中的信号，因为双工器不能够完全地执行这个功能。这样，当这个装置处于传递滤波器308或者306的频带中的信号的模式中时，开关402将来自天线106的信号传递到双工器404。当这个装置处于使用滤波器304的通带进行工作的模式中时，开关402将滤波器304连接到天线106。
滤波器304和306可以通过隔离放大器304和306的一个开关405连接起来。开关405的输出被输入到对输入到其上的信号进行放大的放大器406。放大器406的输出被输入到一个滤波器318，这个滤波器318提供附加的滤波来给滤波器2和3的通带外的信号提供必需的衰减，而通过频带304和滤波器306的通带内的信号，却不会产生很大的衰减。滤波器318和316的输出被输入到产生一个中频信号以进行进一步处理的复用器320。滤波器322去除由复用器320产生的噪声。
参考图5，开关502被用于将滤波器308的频带内的信号与滤波器304和306的频带内的信号隔离开。从开关502输出的、滤波器304和306的通带内的信号将首先在滤波器318中被滤波，这对在上频带F3H上面的信号和在下频带F2L下面的信号提供衰减，但是通过fband2和fband3内的信号。根据工作的模式，开关504将滤波器318的输出或者传递到滤波器304，或者传递到滤波器306。开关314将滤波器304的输出或者将滤波器306的输出连接到放大器406。放大器406被连接到复用器320，复用器320将来自滤波器316或者放大器406的信号解调成一个中频信号。滤波器322去除由复用器320所产生的噪声。
根据另一个替代实施方式，如图6所显示的，开关504连接到放大器310和311，放大器310和311反过来又连接到相应的滤波器304和306。在滤波器304通带内的信号将被放大器310所放大，并且被从滤波器304直接输入到复用器320。类似地，在滤波器306通带内的信号将被放大器311所放大，并且被滤波器306所滤波，以仅传递频带2内的频带，并且在复用器320中被共用。
图7示例说明了基本上与图3的实施方式类似的一个实施方式，除了使用一个双工放大器电路702外。双工放大器702对来自控制器108的模式控制信号作出响应，以选择放大器310，311中的一个放大器，放大器的输出被直接输入到滤波器308。
可以看出，所公开的多频带滤波器和复用电路可以减少有效地提供根据所需规范的多频带操作所需的部件。这样，可以用一个更小的空间和较低的成本来提供电路。在需要以一个可能最小的体积来制造装置的情形下，节省空间是特别重要的。
尽管在上面的描述和图中已经描述和示例说明了本发明，应理解，这个描述仅仅是示例，并且该领域的技术人员可以进行很多修改和变化，而不会偏离本发明的精神和范围。尽管本发明在便携式无线装置，例如蜂窝无线电话中可以找到应用，本发明可以应用到任何采用多频带的装置中，包括其它类型的电话设备。本发明应仅由下述权利要求书来限定。
权利要求
1.一个多频带接收器，其中至少两个频带靠近但是不相邻，包括一第一频带滤波器，用于通过第一频带中的信号；一第二带通滤波器，用于通过第二频带中的信号，并且其中第一和第二滤波器中每一个滤波器将第一和第二频带之间的信号衰减到至少一第一电平，以在第一和第二频率之间的频率范围内提供选择性，从而避免这些频率之间的信号被通信装置进行进一步的处理；和一第三滤波器，连接到第一和第二滤波器，第三滤波器通过第一和第二频带内的信号，并且衰减频率比第一和第二滤波器中通带频率较高的滤波器的通带频率还高的信号，和衰减频率比第一和第二滤波器中通带频率较低的滤波器的通带频率还低的信号。
2.如权利要求1的多频带接收器，进一步包括至少在第一滤波器和第三滤波器之间的一个放大器。
3.如权利要求2的多频带接收器，进一步包括一个开关，所述开关具有连接到第一滤波器的一个输出的第一输入和连接到第二滤波器的一个输出的第二输入，这个开关选择性地将第一和第二滤波器中的一个滤波器连接到第三滤波器。
4.如权利要求2的多频带接收器，进一步包括连接在第一滤波器和第三滤波器之间的一第二放大器。
5.如权利要求4的多频带接收器，进一步包括连接到第一放大器，第二放大器，和第三滤波器的一个开关，所述开关选择性地将第一和第二放大器中的一个放大器连接到第三滤波器。
6.如权利要求1的多频带接收器，进一步包括一个开关，所述开关具有用于接收一个接收器信号的、并且用于将这个接收器信号输出到第一和第二滤波器的一个输入。
7.如权利要求6的多频带接收器，进一步包括用于通过第三频带内的信号的第四滤波器，第三频带远离第一和第二频带，第四滤波器连接到这个开关。
8.如权利要求7的多频带接收器，进一步包括一个复用器，这个复用器被连接成用于接收在一个输入端被第三滤波器传递的信号，和用于接收在另一个输入端被第四滤波器传递的信号。
9.如权利要求8的多频带接收器，进一步包括连接在这个开关的一个输出和第二和第四滤波器之间的一个双工器，所述第一滤波器被连接到这个开关。
10.如权利要求1的多频带接收器，其中所述第三滤波器被连接到第一和第二滤波器前面的一个天线，第一和第二滤波器中至少一个滤波器的输出被连接到一个复用器。
全文摘要
一个多频带接收器(102)接收至少两个很靠近、但是不相邻的频带。一第一频带滤波器(304)通过在第一频带内的信号。一第二带通滤波器(306)通过在第二频带内的信号。第一和第二滤波器中的每一个滤波器将第一和第二频带之间的信号衰减到至少一第一电平,以在第一和第二频率之间的频率范围内提供选择性,从而避免这些频率之间的信号被通信装置进行进一步的处理。一第三滤波器(322),连接到第一和第二滤波器,第三滤波器通过第一和第二频带内的信号,并且衰减频率比第一和第二滤波器中通带频率较高的滤波器的通带还高的信号,和衰减频率比第一和第二滤波器中通带频率较低的滤波器的通带还低的信号。
文档编号H03D7/00GK1264963SQ0010239
公开日2000年8月30日 申请日期2000年2月22日 优先权日1999年2月22日
发明者戴维·S·贝克汉姆, 戴维·Z·丁, 弗兰克·斯库塔, 罗伯特·M·约汉逊 申请人:摩托罗拉公司