专利名称：调整发送/接收信号增益的发送/接收设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种发送设备和调整要被发送的信号增益的方法，以及调整接收信号增益的一种接收设备和方法，更具体地说，本发明适用于如蜂窝电话等的移动无线通信系统。
一般地，在这种移动无线通信系统中，经过相互连接的无线信道在移动终端与基地站之间进行通信。在这样的移动无线通信系统中，由于该移动终端与该基站之间的通信距离在变化和传输信道衰落的影响等，该信号电平总是在改变。
由于这个原因，移动站具有如放大器和衰减器的一个增益调整电路，以便该增益调整电路在所接收的信号中缓冲起伏的电平部分，因此解调器被提供了具有调整为恒定电平的接收信号。该移动终端的发送侧也具有把要被发送的信号调至所需信号电平的一个增益调整电路，以便向基站提供恒定的信号电平。
在这种方式中，移动终端一般具有用于发送和接收二者的任何增益调整电路，以便避免电平起伏的影响。结果，对于增益调整电路所要求的增益调整宽度这个系统与其它系统是不同的。
如果一个系统所要求的增益调整宽度遍布在80至90[dB]的范围内，从技术的观点来看，仅用一个增益调整电路来实现是非常困难的，这是由于器件的隔离和动态范围的原因。即使在技术上是可能的，而考虑到制造费用，这也几乎是不能实现的。
为了避免这个问题，一般如
图1所示的，把移动终端的发射机电路1中用于发送的增益调整电路分为多个部分。例如，如果整个系统要求80[dB]的增益调整，则80[dB]的电平变化必须在发射天线2上实现。因此，由中频(IF)调整50[dB]，以及由射频[RF]调整剩余的30[dB]。
更具体地说，从输入端3送入的具有恒定电平的IF信号S1经IF信号线4输入到一个第一可变增益放大器5，IF信号S1在其中被调整50[dB]宽度的增益。接着IF信号S1被输入到混频器6，中频信号S1在其中利用本地信号S2的频率进行变换，以便转变为RF信号S3。RF信号S3在通过用于去除不必要的频率成分的带通滤波器(BPF)7之后被输入给第二可变增益放大器8，RF信号S3在那里被调整30[dB]宽度的增益。最后，增益调整的RF信号S3由功率放大器9进行恒定信号放大(例如约20[dB])，然后经RF信号线10被输入到用于去除不必要的频率成分的带通滤波器11。具有已去除了不必要成分的RF信号S3最后被加到发送天线2，作为具有所要求功率的待发送的信号。
在如上所述的发射机电路1中，由于增益调整被分成两级，所以从输入端(3)至输出端(2)的信号电平变化可以被限制在最大50[dB]。另外，由于这导致了在各单元连接点的最大和最小信号电平之间的较小的差别，所以各单元的动态范围可减小。结果，发射机电路1能够作为整体提供一个宽的动态范围，而限制了各单元的动态范围。
作为近些年的另一种趋势，移动无线通信系统随着通信信道数量的增加已利用了较宽的频带。因此在这种情况下，如果如图1所示的带通滤波器7，11是由单个的单元构成的，这会引起不便，例如滤波器的体积很大，在通带产生大的电损耗(换句话说，所要求的特性不能满足)等等。
为了避免这些不便，一般地，宽频带带通滤波器的通带被分成多个范围，以便与单个带通滤波器相同的功能由多个滤波器单元实现。例如，如图2所示(其中相应于图1的部分被指定了相同的参考标号)，在发射机电路20中，带通滤波器7，11的各通带被分成了两部分，以便由两个滤波器单元实现单个的通带。
更具体的说，带通滤波器7包括具有相互不同通带的两个带通滤波器21，22，以及用于转换这些滤波器的开关23，24。所要求的特性能够根据RF信号S3的频率，通过开关23、24的变化而获得。带通滤波器11也包括具有相互不同通带的两个带通滤波器25，26，以及用于转换这些滤波器的开关27，28。所要求的特性能够根据RF信号S3的频率，通过开关27、28的变化而获得。用这种方式，能够实现各自具有较小体积和较小损耗的带通滤波器7，11，即便开关23，24和27，28的体积及损耗作为负面评价。尺寸及功率消耗的减少也能在作为整体的发射机电路20中被实现。
另一方面，为了避免上述关于接收的问题，移动终端中的接收机电路30一般具有如图3所示的分为多个部分的一个增益调整电路。例如，如果接收的信号在系统的接收天线上有80[dB]的电平起伏，则接收机电路30就需要调整至少80[dB]的增益，以使在信号输出端32的信号电平恒定。因此，在接收机电路30中，由中频(IF)调整50[dB]并且剩下的30[bB]由射频(RF)调整。
由接收天线31接收的具有80[dB]电平起伏的RF信号S5从带通滤波器33通过，以去除不必要的频率成分，并接着经RF信号线34输入到第一可变增益放大器35。第一可变增益放大器35根据信号电平把30[dB]宽度的增益调整加给RF信号S5。这样，从第一可变增益放大器35输出的RF信号S5将具有30[dB]的电平起伏。在不必要的频率成分被带通滤波器36除去之后，该RF信号S5被输入到混频器37，在那里它用本地信号S6进行频率变换，而被转变为IF信号S7。
IF信号S7被输入到带通滤波器38，由混频器37产生的非线性失真以及干扰波的频率成分被去除，然后被输入到第二可变增益放大器39。第二可变增益放大器39把50[dB]宽的增益调整加给输入的IF信号S7，以使IF信号S7的信号电平恒定。用这种方式，信号输出终端32就具有了其电平恒定的IF信号。
在如上所述的接收电路30中，由于增益调整被分为两级，从输入端(31)到输出端(32)的信号电平变化就能够被限制在最大50[dB]。另外，由于这导致了在各单元连接点的最大和最小信号电平之间的差别较小，所以各单元的动态范围可被减小。结果，接收机电路30能够作为整体提供一个宽的动态范围，而限制了各单元的动态范围。
在这些年中，作为另一种活动，移动无线通信随着通信信道数量的增加趋向于利用较宽的频带。因此，在这种情况下，如果如图3所示的带通滤波器33，36由单个的单元构成，则会引起不便，例如滤波器的体积很大，在通带产生大的电损耗(换句话说，所要求的特性不能被满足)等等。
为了避免这些不便，一般地，宽带带通滤波器的通带被分成多个范围，以便由多个滤波器单元实现单个的带通滤波器。例如，如图4所示的，其中相应于图3的部分被指定了相同的参考标号，接收机电路40具有由两个滤波器单元实现的单个带通滤波器，用于把一个通带分成两部分。
更具体的说，带通滤波器33包括具有相互不同通带的两个带通滤波器41和42，以及用于转换这些滤波器的开关43，44。所要求的特性能够根据RF信号S5的频率，通过开关43，44的变化而获得。带通滤波器36也包括具有相互不同通带的两个带通滤波器45，46以及用于转换这些滤波器的开关47，48。所要求的特性能够根据RF信号S5的频率，通过开关47，48的变化而获得。这样，能够实现各自具有较小体积和较小损耗的带通滤波器33，36，即便开关43，44和47，48的体积及损耗作为负面评价。另外，尺寸及功率消耗的减少也能在作为整体的接收机电路40中实现。
上述的发射机电路1，20存在的问题是，可变增益放大器5，8及功率放大器9必须一直提供电源用于增益调整，以致电力被无用地消耗。
特别是由于功率放大器9是射频级的放大器，如果低电平信号输入给它，其功率增加效率一般地趋于较大地降低。因此，即使可变增益放大器8进行增益调整，也担心功率放大器9会进一步地无用地消耗电力。
如果在发射机电路1，20中这样无用地消耗电力，则以电池驱动的移动终端中的通信可利用的时间将被缩短，因此引出一个严重的问题。
同样，如上所述的接收机电路30，40存在的问题是，可变增益放大器35，39必须一直提供电源用于增益调整，以致电力被无用地消耗。如果在接收机电路30，40中这样无用消耗电力，则待机时间和通信可利用时间在以电池驱动的移动终端中将被缩短，因此引出一个严重的问题。
还是在接收机电路30，40中，如果干扰波出现在带通滤波器33的接收信号(S5)中，可变增益放大器35或混频器37可能由于干扰波的电平被饱合，这可能导致抑制所接收的信号而使接收灵敏度大大降低。
综上所述，本发明的目的是要提供一种调整被发送的信号增益的发送设备和方法，它们能抑制不必要的功耗，以及提供一种调整所接收信号增益的接收设备和方法，它们能抑制无用的功耗。
本发明上述和其它目的已经通过提供的具有增益改变装置的发射机设备而实现。该增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端、并通过信号放大装置具有相互不同的增益的多条信号线；以及信号线控制装置，用于通过把控制信号加给第一和第二信号线选择装置的控制端，去控制在第一和第二信号线选择装置中连接关系的转换，其中信号线控制装置从多条信号线中选择一条最佳的信号线，以完成对要发送信号的增益调整，该信号被加至第一信号线选择装置的输入端。由此可见，各信号放大装置的功耗可以根据其增益值被优化，并且信号线未被选择的信号放大装置被阻止操作，因而能够抑制不必要的功耗。
另外，根据本发明，第二信号线选择装置由包括平行二线的方向耦合器构成。增益改变装置的信号线选择装置由一个方向耦合器构成，以便减少信号线选择装置产生的插入损耗。
进一步，根据本发明，构成第二信号线选择装置的方向耦合器的第二线被连接到预定的信号电平检测装置。最靠近输出侧的信号线选择装置由一个方向耦合器构成，并且该方向耦合器的第二线被连接到预定的信号线选择装置，以便信号电平检测装置采集出现在第二线上的信号电压值，并能容易地检测到最后要输出的发送信号电平。因此，该信号线选择装置在信号电平检测中和信号电平提取装置一样被使用，以便进一步简化结构。
另外，根据本发明，发送设备中包含的增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端、并通过信号放大装置具有相互不同的增益的多条第一信号线；用于把第三信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第一信号线选择装置的多个输入端、利用滤波器装置具有相互不同的带通特性的多条第二信号线；以及信号线控制装置，用于通过把控制信号加给第一，第二和第三信号线选择装置的控制端去控制在第一，第二和第三信号线选择装置中连接关系的转换，其中信号线控制装置从第一和第二信号线中选择一条最佳信号线，以完成对要发送信号的增益调整，该信号被加至第三信号线选择装置的输入端，并转换一个通带。由此可见，由于能防止未被选择的信号线的信号放大装置的操作，所以能够抑制不必要的功耗，同时也能转换带通特性。
另外，根据本发明，发送设备中包含的增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端、并且利用信号放大装置具有互相不同的增益的多条第一信号线；用于把第二信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第三信号线选择装置的多个输入端、并且利用滤波器装置具有互相不同的带通特性的多条第二信号线；以及信号线控制装置，通过把控制信号加给第一，第二和第三信号线选择装置的控制端去控制在第一，第二和第三信号线选择装置中的连接关系的转换，其中信号线控制装置从第一和第二信号线中选择一条最佳信号线，以完成对要被发送信号的增益调整，该信号被加至第一信号线选择装置的输入端，并转换一个通带。以这种方式，由于能阻止未被选择的信号线的信号放大装置的操作，所以能够抑制不必要的功耗，同时也能转换通带特性。
进一步，根据本发明，发送设备包含的增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端、并且利用信号放大装置具有不同的增益的多条第一信号线；用于把第三信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第一信号线选择装置的多个输入端、并且利用滤波器装置具有相互不同的通带特性的多条第二信号线；用于把第二信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第四信号线选择装置的多个输入端、并且利用滤波器装置具有相互不同的通带特性的多条第三信号线；以及信号线控制装置，通过把控制信号加给第一，第二，第三和第四信号线选择装置的控制端去控制第一，第二，第三和第四信号线选择装置中的连接关系的转换，其中信号线控制装置从第一，第二和第三信号线中选择一条最佳信号线，以完成对要发送信号的增益调整，该信号被加至第三信号线选择装置的输入端，并转换一个通带。由此可见，由于能阻止未被选择的信号线的信号放大装置的工作，所以能够抑制不必要的功耗，同时也能转换通带特性。
另外，根据本发明，相互具有不同增益的多条信号线预先装备了信号放大装置。然后，在信号线输出侧所要求的发送信号电平被检查并且在信号线输入侧的发送信号电平也被检查，以便根据计算的在两个电平间的电平差去确定要选择哪条信号线。根据确定的结果适当地选择信号线，以便对要被发送的信号进行适当的增益调整。因此，可阻止未被选择的信号线的信号放大装置工作，并抑制不必要的功耗。
进一步，本发明上述和其它目的已通过提供的具有增益改变装置的接收机设备实现。该增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端、并利用信号放大装置具有相互不同的增益的多条信号线；以及信号线控制装置，通过把控制信号加给第一和第二信号线选择装置的控制端，去控制在第一和第二信号选择装置中的连接关系的转换，其中信号线控制装置从多条信号线中选择一条最佳的信号线，以完成对要发送信号的增益调整，该信号被加至第一信号线选择装置的输入端。以这种方式，各信号放大装置的功耗可以根据其增益值被优化，并且信号线未被选择的信号放大装置被阻止工作，因此能抑制不必要的功耗。另外，如果所接收的信号具有足够的电平，则选择具有低增益的信号线，以便即使在接收频带中出现干扰波，该信号放大装置也能防止饱和，以防止抑制所接收的信号，这样使它能避免由于干扰波而降低接收灵敏度。
另外，根据本发明，第一信号线选择装置由包括平行二线的方向耦合器构成。增益改变装置的信号线选择装置由一个方向耦合器构成，以便减小信号线选择装置产生的插入损耗。
进一步，根据本发明，构成第一信号线选择装置的方向耦合器的第二线被连接到预定的信号电平检测装置。最靠近输出侧的信号线选择装置由一个方向耦合器构成，并且该方向耦合器的第二线被连接到预定的信号电平检测装置，以便信号电平检测装置采集出现在第二线上的信号电压值，并能容易地检测到被输入的接收信号电平。因此，该信号线选择装置和信号电平提取装置一起用在信号电平检测中，以便进一步简化结构。
另外，根据本发明，接收设备中包含的增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端、并且利用信号放大装置具有相互不同的增益的多条第一信号线；用于把第三信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第一信号线选择装置的多个输入端、并且利用滤波器装置具有相互不同的带通特性的多条第二信号线；以及信号线控制装置，通过把控制信号加给第一，第二和第三信号线选择装置的控制端去控制在第一，第二和第三信号线选择装置中的连接关系的转换，其中信号线控制装置从第一和第二信号线中选择一条最佳信号线，以完成对加在第三信号线选择装置输入端的接收信号的增益调整，并转换一个通带。以这种方式，由于能防止未被选择的信号线的信号放大装置的工作，所以能抑制不必要的功耗。同时，带通特性也能被转换。
另外，根据本发明，接收设备中包含的增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端、并且利用信号放大装置具有不同的增益的多条第一信号线；用于把第二信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第三信号线选择装置的多个输入端、并且利用滤波器装置具有互相不同的带通特性的多条第二信号线；以及信号线控制装置，通过把控制信号加给第一，第二和第三信号线选择装置的控制端去控制在第一，第二和第三信号线选择装置中的连接关系的转换，其中信号线控制装置从第一和第二信号线中选择一条最佳信号线，以完成对加在第一信号线选择装置输入端的接收信号的增益调整，并转换一个通带。以这种方式，由于能阻止未被选择的信号线的信号放大装置的工作，所以能够抑制不必要的功耗。同时也能转换通带特性。
进一步，根据本发明，接收设备中包含的增益改变装置包括用于把第一信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第二信号线选择装置的多个输入端并且利用信号放大装置具有不同的增益的多条第一信号线，用于把第三信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第一信号线选择装置的多个输入端的、并且利用滤波器装置具有相互不同的通带特性多条第二信号线；用于把第二信号线选择装置的多个输出端逐个地连接到第四信号线选择装置的多个输入端的、并且利用滤波器装置具有相互不同的通带特性多条第三信号线；以及信号线控制装置，通过把控制信号加给第一，第二，第三和第四信号线选择装置的控制端去控制第一，第二，第三和第四信号线选择装置中的连接关系的转换，其中信号线控制装置从第一，第二和第三信号线中选择一条最佳信号线，以完成对加在第三信号线选择装置输入端的接收信号的调整，并转换一个通带。由此可见，由于能阻止未被选择的信号线的信号放大装置的工作，所以能够抑制不必要的功耗。同时也能转换通带特性。
另外，根据本发明，各自具有不同增益的多条信号线预先装备了信号放大装置。然后，加到该信号线输入侧的接收信号电平被检查。根据检查的信号电平适当地选择一条信号线，输出所要求信号电平的接收信号到信号线的输出侧，以便完成对所接收信号的最佳增益调整。因此，未被选择的信号线的信号放大装置能被阻止工作，不必要的功耗能够被抑制。
本发明的特性，原理及使用在结合附图阅读的同时，由下面的详细描述而变的更为清楚，其附图中相同的部分指定了同样的参考标号或字符。
在附图中图1是表示普通发射机电路的方框图；图2是表示具有把一个带通滤波器分成几部分的普通发射机电路的方框3是表示普通接收机电路的方框图；图4是表示具有把一个带通滤波器分成几部分的普通接收机电路的方框5是表示用于说明本发明原理的发射机电路的增益改变装置的方框图；图6是表示在增益控制装置中信号线控制装置控制过程的流程图；图7是表示根据本发明第一实施例的发射机电路的方框图；图8是表示根据本发明第一实施例的信号线控制电路控制过程的流程图；图9是表示根据本发明第二实施例的发射机电路的方框图；图10是表示根据本发明第二实施例的信号线控制电路控制过程的流程图；图11是表示根据本发明第三实施例的发射机电路的方框图；图12是说明方向耦合器工作的方框图；图13是表示按照本发明第三实施例的发射机电路动态范围例子的特性曲线图；图14是表示用于说明在普通情况下动态范围比较的动态范围例子的特性曲线图；图15是用于说明在第一实施例中动态范围比较的动态范围例子的特性曲线图；图16是表示根据本发明第四实施例的发射机电路的方框图；图17是表示用于说明本发明原理的接收机电路的增益改变装置的方框图；图18是表示在增益改变装置中信号线控制装置控制过程的流程图；图19是表示根据本发明第五实施例的接收机电路的方框图；图20是表示根据本发明第五实施例的信号线控制电路控制过程的流程图；图21是表示根据本发明第六实施例的接收机电路的方框图；图22是表示根据第六实施例的信号线控制电路控制过程流程图；图23是表示根据第七实施例的接收机电路的方框图；和图24是表示根据第八实施例的接收机电路的方框图。
下面将参照附图描述本发明的这些优选实施例。
(1)发射机电路
(1-1)第一实施例首先，参照图5描述发射机电路的原理。在应用于本发明的发射机电路中，如图5所示的增益改变装置50被用于完成增益的调整，同时又抑制不必要的功率消耗。
该增益改变装置50一般包括各自具有多个输入和输出端的第一和第二信号线选择装置51，52；具有不同增益的多条信号线53至56，用于在第一和第二信号线选择装置51，52之间进行连接；以及信号线控制装置，用于控制第一和第二信号线选择装置51，52的选择操作。
首先，第一信号线选择装置51至少具有一个输入端58，多个输出端59以及一个控制端60，并且被构成使其能响应由控制端60所加的控制信号S10转换在输入端58和输出端59之间的连接关系。
第二信号线选择装置52又有多个输入端61和至少一个输出端62，以及一个控制端63，并且被构成使其能响应由控制端63所加的控制信号S11转换在输入端61和输出端62之间的连接关系。
信号线选择装置51的输出端59通过相互具有不同增益的信号线53至56被连接到信号线选择装置52的输入端61。在这种配置中，相互具有不同增益的信号放大装置64至67分别插在信号线53至56中，以便各信号线具有不同的增益。
控制第一和第二信号线选择装置51，52选择操作的信号线控制装置57根据输出到输出端62的信号电平决定要选择的一条信号线(53至56)，并且根据决定的结果输出控制信号S10，S11去控制信号线选择装置51，52的选择操作。
更具体地说，在这种情况下，信号线控制装置57执行如图6所示的控制过程。该控制过程首先在步骤SP1开始，控制装置57在步骤SP2读出作为被输出到输出端62的信号电平的发送功率数据。接着在步骤SP3，控制装置57读出加给输入端58的输入信号的信号电平数据。接着在步骤SP4，控制装置57计算在两个读出数据之间的电平差，并根据算出的电平差确定要选择哪条信号线。接着在步骤SP5，控制装置57根据确定的结果输出控制信号S10，S11，因此转换信号线选择装置51，52的选择操作去选择一条最佳信号线。在完成这一处理之后，信号线控制装置57进至步骤SP7去终止该处理。
这样，增益改变装置50根据要输出的信号电平把信号线53至56转换到输出端62，完成整个发射机电路的增益调整。在这种情况下，由于信号放大装置64至67具有固定的增益值，所以增益改变装置50进行单个的增益调整。因此，增益改变装置50能够根据各增益值维持各信号放大装置64至67的最佳功耗，并且还能关闭安排在未被选择的信号线中的信号放大装置，这样使得它能抑制不必要的功耗。
顺便说说，多条信号线53至56中的至少一条可以用没有信号放大装置的纯粹传输通路代替，或者在多条信号线53至56的至少一条中插入一个衰耗器代替一个信号放大装置。这样，可产生大的多的增益差。而且在这种情况下，由于衰耗器和传输通路基本是无源单元，因此不耗费电力，不必要的功耗就能被进一步地抑制。
这里，如上所述的实际组合有增益改变装置50的发射机电路被示于图7中，其中相应于图1的部分被指定了相同的标号。在发射机电路70中，增益改变电路71相应于前面的增益改变装置50。增益改变电路71执行RF频段的增益调整。
总的来说，该增益改变电路71包括信号线转换开关72，73；通过信号线转换开关72，73的转换而具有不同增益的信号线74，75；以及用于控制信号线转换开关72，73的转换操作的信号线控制电路76。换句话说，信号线转换开关72，73相应于前面的信号线选择装置51，52，信号线74，75相应于前面的信号线53至56，以及信号线控制电路76相应于前面的信号线控制装置57。
就增益改变电路71来说，两条信号线之一的信号线74由一条没有放大器的传输通路构成。而其它信号线75具有用于放大电功率，例如20[dB]的放大器77。顺便说说，在信号线75中安排的放大器77消耗的电功率根据增益值被优化。
信号线控制电路76输出控制信号S10，S11去转换信号线转换开关72，73，因而选择两条信号线74，75中的一条。在这种情况下，信号线控制电路76在发送天线端检查需要的信号电平，以确定RF信号S3是否需要功率放大。当需要功率放大时，信号线控制电路76选择信号线75，以及当不需要功率放大时，选择信号线74。作为参考，当信号线74被选择时，由信号线控制电路76关闭放大器77。
由此看来，该增益改变电路71转换信号线(74，75)去完成增益调整。在这种情况下，增益改变电路71可以采用两个增益状态一个是当信号线74被选择时的0[dB]状态，而另一个是当信号线75被选择时的20dB状态。这很明显，RF级的增益调整是不连续的。因此，在发射机电路70中，由于IF级具有能够连续增益调整的可变增益放大器5，所以连续的增益调整由可变增益放大器5进行，以补偿RF级的不连续增益调整。换句话说，发射机电路70通过两个单元产生最终所要求的增益，增益可变电路71进行不连续的增益调整和可变增益放大器5进行的连续增益调整。
下面将参照图8所示的流程图具体地说明信号线控制电路76的控制过程。首先，控制过程开始于步骤SP10，并且在步骤SP11，控制电路76读出作为在发送天线端所要求电平信息的发送功率数据″A″。接着在步骤SP12，控制电路76读出用于转换信号线的参考电平″B″。在这种情况下，参考电平代替RF信号S3的信号电平被读出，这是因为只有两条要转换的线路，以便仅通过确定所要求的发送功率是否超过参考电平便知道应选择哪条信号线。
接着在步骤SP13，读出的发送功率数据″A″与参考电平″B″进行比较。结果，当发送功率数据″A″较小时，控制过程进至步骤SP14，而当发送功率数据″A″较大时，控制过程进至步骤SP15。
在步骤SP14，信号控制电路76控制信号线转换开关72，73去选择仅由传输通路构成的一条信号线74。另一方面，在步骤SP15，信号线控制电路76控制信号线转换开关72，73去选择具有预定增益的信号线75，并接通产生增益的放大器77。
在完成步骤SP14或步骤SP15的处理之后，控制过程进至下一个步骤SP16，在那里可变增益放大器5的增益被调整，以调整整个发射机电路70的增益。这导致发送天线2被加上已被放大到所要求功率电平的RF信号S3。换句话说，满足了在发送天线端所要求的信号电平。在完成步骤SP16之后，控制过程进至步骤SP17以终止处理。
对于前面的配置，在增益改变电路71的情况下，增益调整通过转换由安排了具有不同增益的两条信号线74，75完成。具体地说，检查在发送天线端所要求的信号电平，并且在需要功率放大时选择具有放大器77的信号线75，而在不需要功率放大时选择没有放大器的仅由传输通路构成的信号线74。在这种情况下，只有在选择了信号线75时放大器77才工作。因此，放大器不需要象以前那样一直工作，使它有可能抑制不必要的功耗。另外，通过使用如上所述的由增益改变电路17改变增益的发射机电路70，可以延长移动终端电池的寿命，因而可以产生较长的通信可利用时间。
顺便说说，由于增益改变电路71通过转换具有不同增益的两条信号线74，75来进行增益调整，结果的增益是不连续的。由于这个原因，发射机电路70利用了安排在IF级的可变增益放大器5来补偿不连续的增益变化，以提供整个所需的增益变化。通过这种用增益改变电路71和可变增益放大器5两者进行功率调整，在发射机电路70中各单元的动态范围也能减少。
进一步，当低电平信号被输入时，RF级的功率放大器趋向于使功率增加效率差。即使由IF级的增益改变放大器进行增益调整，功率也可以由RF级的功率放大器无益地消耗。因此，在这个实施例中，放大器77仅在必要时工作，以便减少无益的功耗。
按照前面的配置，该增益调整通过转换只由传输通路构成的没有放大器的信号线74和具有放大器77的信号线75来实现。并且放大器77仅在选择了信号线75时才工作，以便该放大器不必象以前那样总是工作，因而使得它有可能抑制不必要的功耗。
(1-2)第二实施例图9表示根据本发明第二实施例的发射机电路79，其中相应于图2中的那些部分被指定了相同的标号。在前面的第一实施例已描述了增益仅通过增益改变电路75被转换的情况，而这个实施例通过增益改变电路转换带通滤波器及增益。
该增益改变装置80一般包括信号线转换开关81，82和83，84；具有不同增益的两条信号线85，86；具有不同通带的带通滤波器21，21和25，26；以及用于控制信号线转换开关81，82和83，84的转换操作的信号线控制电路87。
信号线转换开关81包括由连接成环形的四个开关81A至81D构成的一个环形开关，其中四个连接交点的两个相对的交点被用作输入端，而其余的两个交点作为输出端，以便输入端和输出端能通过一个单独的开关连接。在这种情况下，两个输入端分别连接到带通滤波器21，22，而两个输出端分别连接到信号线85，86。这样，信号线转换开关81在带通滤波器21，22和信号线85，86间转换连接。
同样，信号线转换开关82也包括由连接成环形的四个开关82A至82D构成的一个环形开关，其中四个连接交点的两个相对的交点用作输入端，而其余的两个交点作为输出端，以便输入端和输出端能通过一个单元的开关连接。在这种情况下，两个输入端分别连接到信号线85，86，而两个输出端分别连接到带通滤波器25，26。这样，信号线转换开关82在信号线85，86和带通滤波器25，26之间转换连接。
接着，信号线转换开关83是用于转换加给RF信号S3的滤波器的一个开关，并把带通滤波器21，21之一连接到混频器6。信号线转换开关84也是一个开关，用于把由带通滤波器25或带通滤波器26限制了带宽的RF信号S3提供给发送天线2，并把带通滤波器25，26之一连接到发送天线2。
还是在这个实施例中，两条信号线之一的信号线85仅由传输通路构成，而无放大器，而另一信号线86被构成为通过放大器88进行如20[dB]的功率放大。顺便说说，还是在这个实施例中，安排在信号线86中的放大器的功耗根据增益值被优化。
带通滤波器21，22是具有相互不同通带的滤波器，以便这两个滤波器覆盖RF信号S3的整个带宽。同时，带通滤波器25，26是具有相互不同通带的滤波器，以便这两个滤波器覆盖RF信号S3的整个带宽。通过这样划分通带，较小体积及较小损耗的带通滤波器也能在发射机电路79中实现。
信号线控制电路87输出控制信号S20，S21去转换信号线转换开关81，82，并且还输出控制信号S22，S23去转换信号线转换开关83，84。在这种情况下，信号线控制电路87检查在发送天线端所需的信号电平，以确定RF信号S3是否需要功率放大。信号线控制电路87在需要功率放大时选择信号线86，并且在不需要功率放大时选择信号线85。作为参考，在信号线85被选择时，放大器88由信号线控制电路87关闭。
信号线控制电路87还检查RF信号S3使用的频率，以确定应选择哪个带通滤波器，并根据确定的结果转换信号线转换开关81至84。
顺便说说，还是在这个实施例中，由于增益调整通过选择一条信号线(85，86)完成，所以结果的增益调整在RF级是不连续的。由于这一原因，在发射机电路79中，中频级的可变增益放大器5连续地调整增益，以补偿在RF级的不连续的增益调整。
现在将参照图10的流程图具体地说明信号线控制电路87的控制过程。首先，控制过程始于步骤SP20，并且在步骤SP21，控制电路76读出作为在发送天线端所要求电平信息的发送功率数据″A″，并且在下一步骤SP22读出用于转换信号线的参考电平″B″。接着在步骤SP23，控制电路87读出RF信号S3使用的频率″f″，并且在步骤SP24读出用于转换带通滤波器的参考频率″fo″。
接着在步骤SP25，把读出的发送功率数据″A″与参考电平″B″进行比较。结果，控制过程在发送功率数据″A″较小时进至步骤SP26，在发送功率数据″A″较大时进至步骤SP27。
在步骤SP26，读出的使用频率″f″与参考频率″fo″进行比较。结果，控制过程在所用频率″f″较低时进至步骤SP28，在所用频率″f″较高时进至步骤SP29。
当控制过程进至步骤SP28时，信号线控制电路87把信号线转换开关83转换到带通滤波器21侧，把信号线转换开关84转换到带通滤波器25侧，并接通信号线转换开关81的开关81A和信号线转换开关28的开关82A。这样，RF信号S3依次经过带通滤波器21，信号线85和带通滤波器25加到发送天线2。
另一方面，当控制过程进至步骤SP29时，信号线控制电路87把信号线转换开关83转换到带通滤波器22侧，把信号线转换开关84转换到带通滤波器26侧，并接通信号线转换开关81的开关81B和信号线转换开关82的开关82D。这样，RF信号S3依次经过带通滤波器22，信号线85和带通滤波器26加到天线2。
当控制过程进至步骤SP27时，把读出的所使用频率″f″与参考频率″fo″以同样的方式进行比较。结果，控制过程在所用频率″f″较低时进至步骤SP30，在所用频率″f″较高时进至步骤SP31。
当控制过程进至步骤SP30时，信号线控制电路87转换信号线转换开关83到带通滤波器21侧，转换信号线转换开关84到带通滤波器25侧，接通信号线转换开关81的开关81D和信号线转换开关82的开关82B，并接通放大器88。这样，RF信号S3依次经过带通滤波器21，信号线86和带通滤波器25加到发送天线2。
另一方面，当控制过程进至步骤SP31时，信号线控制电路81转换信号线转换开关83到带通滤波器22侧，转换信号线转换开关84到带通滤波器26侧，接通信号线转换开关81的开关81C，接通信号线转换开关82的开关82C，并接通放大器88。这样RF信号S3依次经过带通滤波器22，信号线86和带通滤波26加到发送天线2。
在完成如上所述的步骤SP28，SP29，SP30或SP31的处理之后，可变增益放大器5的增益被调到了符合整个发射机电路79的增益。在完成步骤SP32的处理之后，控制过程进至步骤SP33以终止该处理。
在这个实施例中利用前面的配置，带通滤波器与通过增益改变电路80完成的增益调整一起被转换。在这种情况下，信号线控制电路87控制在增益改变电路80中的信号线转换开关81至84的开关状态，同时完成增益调整和带通滤波器的转换。
顺便说说，在这个实施例中，在具有不同通带特性的两条信号线(即具有带通滤波器21的信号线和具有带通滤波22的信号线)之一与具有不同增益的两个信号线85，86之一之间通过含有环形开关的信号线转换开关81被转换。
当该连接通过如上所述的具有环形开关的信号线转换开关81转换时，在信号线转换开关81中产生的插入损耗可减少。这是因为，在环形开关中，信号线通过接通四个开关81A至81D中的一个开关被转换，以便在信号线中仅插入了一个开关。一般地，为了在输入侧两条线之一与输出侧两条线之一间转换连接，经常通过两个开关的组合来完成转换。因此在这种情况下，在信号线中插入两个开关，而导致较大的插入损耗。另一方面，如这一实施例的情况使用环形开关时，仅有一个开关被插入信号线，以致能够减少插入损耗。
还是在这个实施例中，在具有不同增益的两条信号线85，86之一与具有不同通带特性的两条信号线(即具有带通滤波器25的信号线和具有带通滤波器26的信号线)之间的连接通过含有一个环形开关的信号线转换开关82转换。由于同样的原因，在这部分中的插入损耗也可减少。
顺便说说，还是在这个实施例中，由于放大器88只在选择了信号线86时才工作，所以无用的功耗能够被抑制。另外，整个增益调整是通过增益改变电路80和可变增益放大器5这二者进行的，而各单元的动态范围能够减小。
按照前面的配置，由于各自包含环形开关的信号线转换开关81，82被用于转换信号线，所以在具有不同通带特性的信号线之一与具有不同增益的信号线85、86的连接能够同时转换，而又具有较低的插入损耗。
(1-3)第三实施例在图11中，标号90表示作为一个整体的根据第三实施例的发射机电路。在这个发射机电路90的情况下，增益改变电路91被用于抑制不必要的功耗和完成增益调整。
首先，从输入端3送来的具有恒定电平的IF信号S1经IF信号线4输入到一个可变增益放大器5，IF信号S1在那里被调整50[dB]宽的增益。例如，在可变增益放大器5中，由特定控制装置输出的数字增益控制信号被转变成被提供的模拟信号，以便控制所需的增益值。
通过可变增益放大器5调整到所需值的IF信号S1接着被输入到混频器6，IF信号S1在那里利用本地信号S2进行频率变换，转变为具有高频的RF信号S3。在通过用于完成预定信号处理的RF驱动电路92之后，RF信号S3被输入到增益改变电路91。该RF驱动电路92由带通滤波器，缓冲放大器等组成，并去除由混频器6变频的RF信号S3中的不必要的频率成分。在RF信号S3被加到增益改变电路91时RF驱动电路92进一步进行阻抗调整等。
在RF信号S3需要放大时，增益改变电路91允许RF信号S3通过具有特定增益值的信号线，并且在RF信号S3不需要放大时仅仅通过传输通路。因此，RF信号S3被调整增益到在天线端要求的所需信号电平。按上述增益调整的RF信号S3最后被加到辐射的发送天线2。
增益改变电路91一般包括信号线改变转换开关93，94；通过信号线转换开关93，94的转换而具有不同增益的信号线95，96；和用于控制信号线转换开关93的开关操作的信号线控制电路97。
在增益改变电路91的情况下，两条信号线中的一条信号线96仅由传输通路构成，而没有放大器，而另一条信号线95被这样构成以致于能由放大器(PA)98进行如10[dB]的功率放大。另外，信号线95提供的放大器98的功耗根据该增益值被优化。
信号线转换开关93包括一个由半导体开关构成的开关，其中，RF驱动电路92连接到输入端以及信号线95，96分别连接到两个输出端。信号线转换开关93转换RF信号S3的通过路由到两条信号线95，96之一。
另一方面，该信号线转换开关94是由包括平行二线(94A，94B)的方向耦合器构成的一个开关，并且通过信号线95或信号线96把RF信号S3输出到发送天线2。更具体地说，在信号线转换开关94中，信号线95被连接到第一线94A的一端，而发送天线2被连接到另一端，以便通过信号线95的RF信号S3经第一线94A被加给发送天线2。信号线96还被连接到第二线94B的一端，而具有与第二线94B的阻抗相同值的电阻R1被连接到另一端，以便通过信号线96的RF信号S3经过加给发送天线2的平行二线的线间耦合由第一线94A采集。
信号线控制电路97输出一个控制信号25给信号线转换开关93，以根据在发送天线端所需的信号电平控制信号线转换开关93的连接关系。更具体地说，信号线控制电路97检查在发送天线端的需要的信号电平，以确定RF信号S3是否需要功率放大。信号线控制电路97在需要功率放大时把信号线转换开关93转换到信号线95，在不需要功率放大时把信号线转换到信号线96。作为参考，在信号线96被选择时，由于不需要功率放大，所以在信号线95提供的放大器88通过信号线控制电路97被关闭。
下面将参照图12描述构成信号线转换开关94的方向耦合器。如图12所示，方向耦合器100一般由平行的两条线(100A，100B)构成，它通过分别连接与线100A，100B的特性阻抗(Zo)相同的阻抗的负载RA至RD到四个终端(101A至101D)的操作来实现。
例如，当行波″a″通过线100A时，通过平行二线的线间耦合在相对于行波″a″反方向的线100B上出现信号波″b″。这时，信号波″b″的信号电平是取决于平行二线的耦合损耗的信号电平。反之，当行波″b″通过线100B时，信号波a同样通过线间耦合在相对于行波″b″的反方向的线100A上出现。
作为参考，如果连接到线100A或线100B的负载RA至RD与线路的阻抗特性不符，则由于阻抗失匹而在线端产生反射波，并且通过线间耦合反射波还出现在另一条线上。例如，当不同于特性阻抗Zo的阻抗负载RD被连接到端子101D时，行波″a″的反射波″c″出现在线100A上，并且在这种情况下，在相反方向具有取决于耦合损耗的信号电平的信号波″d″通过线间耦合也出现在线100B上。
这样，方向耦合器100是一个具有四个端的方向性的无源单元并在各端子间具有可逆的关系。
按照这个实施例的增益改变电路91使用这个方向耦合器100去构成信号线转换开关94，以便通过信号线95或信号线96输出RF信号S3到发送天线2。
对于前面的配置，在增益改变电路91的情况下，增益调整通过转换安排了具有不同增益的两条信号线95，96实现的。具体地说，检查在发送天线端所需的信号电平，并且具有放大器98的信号线95在需要功率放大时被选择，而仅由传输通路构成没有放大器的信号线96在不需要功率放大时被选择。在这种情况下，放大器98仅在选择了信号线95时才工作。这样，该放大器不必象以前那样总是工作，使它能够抑制不必要的功耗。因此，通过使用如上所述的由增益改变电路91调整增益的发射机电路90，移动终端的电池寿命能够延长，并且因此能产生较长的通信可利用时间。
顺便说说，由于增益改变电路91通过转换具有不同增益的两条信号线95，96进行增益调整，所以得到的增益调整是不连续的。由于这个原因，发射机电路90利用在IF级安排的可变增益放大器5补偿不连续的增益变化，以作为整体提供一个所需的增益改变。通过这种用增益改变电路91和可变增益放大器5两者进行的增益调整，在发射机电路90中各单元的动态范围也能减小。
图13表示在由上述发射机电路90构成一个移动终端的情况下动态范围的一个例子。作为参考，图14表示在由普通的单个可变增益放大器进行增益调整的情况下动态范围的一个例子，和图15表示在由如第一实施例的增益改变电路71和可变增益放大器5二者实现增益调整的情况下动态范围的一个例子。值得注意的是，图中″MOD″表示调制器，″PAD″表示衰减器，″AGC1″表示可变增益放大器，″BPF″表示带通滤波器，″MIXER″表示混频器，″RFD″表示RF驱动电路，″PA″表示放大器，″DUP″表示双工电路，以及″AGC2″表示增益改变电路。
如图13所示，在IF级的可变增益放大器AGC1中进行50[dB]宽的增益调整，和在RF级的增益改变电路AGC2中进行25[dB]宽的增益调整的情况下，为了把该增益调整分为两级，从可变增益放大器到RF驱动电路的各单元具有50[dB]的动态范围是足够的。反之，如图14所示，在普通的可变增益放大器中用80[dB]宽进行增益调整的情况下，从可变增益放大器到RF驱动电路的各单元需要80[dB]的动态范围。通过用这种方式划分增益调整，各单元的动态范围可被减小。
而且，如图14所示，在由普通的可变增益放大器进行80[dB]宽的增益调整的情况下，在前级需要具有大衰减量的一个衰减器，以便整个地降低电平曲线。因此在常规情况下，带外信号电平由于严重的噪声因素而变高，产生了不方便。所以，如图13所示，如果增益分配被分开，在可变增益放大器前级提供衰减器的衰减量，则能防止上述问题。
另外，从图15已很清楚了，还是在第一实施例中，对于动态范围或带外信号电平的问题已通过同样的方法改善。
进一步，从图13与图15的比较已可知道，在这个实施例中，在增益改变电路91不放大信号时方向耦合器(即选择信号线96时)使电平下降了约15[dB]。因此，如果用前面的电路补偿，将不会产生特别的问题。
进一步，在这个实施例中，半导体开关不用作增益改变电路91输出侧的信号线转换开关94，但使用了方向耦合器，以便减少信号线转换开关94产生的插入损耗。更具体地说，在半导体开关的情况下插入损耗约为0.6[dB]，在方向耦合器的情况下插入损耗约为0.1[dB]。该插入损耗能减少这两个值的差(约0.5[dB]＝10％)。
另外，在这个实施例中，方向耦合器被用作信号线转换开关94，因此增益改变电路91的尺寸能够缩小，并且发射机电路90的整个尺寸也能减小。具体地说，由于RF信号S3的高电功率通过，在放大器(PA)98的输出侧提供的半导体开关具有大的处理能力。结果，内部罩(mask)在使它做成IC时变大，并且在目前外包装一般为4.0×4.0mm。因此，在方向耦合器的情况下，没有RF信号S3的信号电平的影响，以及它的尺寸一般为3.2×1.6mm。由于这个原因，方向耦合器被用于减小电路的尺寸。
对于上述配置，通过转换纯传输通路而没有放大器的信号线96和具有放大器98的信号线95完成增益调整，以便放大器89仅在信号线95被选择时才工作。因此象传统放大器那样放大器不断地工作是不必要的，以致能够抑制不必要的功耗。
进一步，该方向耦合器被用作在增益改变电路91输出侧提供的信号线转换开关94，以便减小增益改变电路91的尺寸及减小插入损耗。
(1-4)第四实施例在图16中，其相应于图11的那些部分被指定了相同的标号。标号105表示根据第四实施例的整个发射机电路。在这个实施例中，增益改变电路106被用作转换各自具有不同增益的信号线及完成RF信号S3的增益调整。
该增益改变电路一般包括信号线转换开关107，108；两个具有不同增益的信号线109，110；以及用于控制信号线转换开关107，108转换操作的信号线控制电路111。
在增益改变电路106的情况下，两条信号线中的一条信号线110由纯粹的没有放大器的传输通路构成，而另一条信号线109用放大器(PA)112构成进行增益放大。另外，在信号线109处提供的放大器112的功耗根据增益值被优化。
信号线转换开关107由组合了两个半导体开关107A，107B的四端开关构成。一个半导体开关107A在信号线109和RF驱动电路92之间转换连接，而另一个半导体开关107B在信号线110和RF驱动电路92之间转换连接。另外，在信号线110未连接到RF驱动电路92时，半导体开关107把信号线110连接到电阻R2。
另一方面，信号线转换开关108由类似于第三实施例的平行二线(108A，108B)构成的方向耦合器构成，以及通过信号线109或信号线110输出RF信号S3到发送天线2。更具体地说，在信号线转换开关108中，信号线109被连接到第一线108A的一端，而发送天线2被连接到另一端，以便通过信号线109的RF信号S3经过第一线108A被加到发送天线2。信号线110还连接到第二线108B的一端，而具有与连接到另一端的第二线108B的特性阻抗相同值的电阻R3被连接到另一端，以便通过信号线110的RF信号S3通过加到发送天线2的平行二线的线间耦合由第一线108A拾取。
信号线控制电路111根据发送天线端所要求的信号电平输出控制信号S26给信号线转换开关107，以控制信号线转换开关107的连接关系。更具体地说，信号线控制电路111检查在发送天线端需要的信号电平，以确定RF信号S3是否需要功率放大。信号线控制电路111在需要功率放大时接通信号线转换开关107的半导体开关107A及转换半导体开关107B到电阻R2侧，并且在不需要功率放大时关断信号线转换开关107的半导体开关107A，及转换半导体开关107到RF驱动电路92侧。因此，如果需要功率放大，在经过信号线109放大之后从RF驱动电路92输出的RF信号S3被加到发送天线2，而如果不需要功率放大，该RF信号S3经无放大的信号线110被加到发送天线2。这样，就完成了增益调整。作为参考，当信号线110作为RF信号S3的通过路由被选择时，信号线109的放大器112由信号线控制电路111关断。
在信号线转换开关108的第二条线108B与电阻R3之间的连接交点经过一个二极管D1连接到信号线选择电路113，以便出现在第二条线108B上的信号电压值能在信号电平检测电路113中被接受。信号电平检测电路113是用于检测由发送天线2提供的RF信号S3的信号电平的电路，并根据在第二线108B出现的信号电压值检测RF信号S3的信号电平。
例如，当RF信号S3经信号线109被加到发送天线2时，取决于RF信号S3的一个信号就通过方向耦合器的线间耦合出现在线108B上。信号电平检测电路113检查这个信号的电压值，以便确定经过信号线109并被加到发送天线2上的RF信号S3的信号电平。另外，线路108B的另一端经半导体开关107B连接到具有与线路108的特性阻抗相同值的电阻R2，以便线路108B进行阻抗匹配。因此，线路108B能采集稳定状态的信号。当发送天线2的发射信号成分在线路108B中被采集到时，连接于线路108B的电阻R2提取该信号成分，并仅检测从发送天线2辐射信号的电平。
进一步，当RF信号S3经过线110加给发送天线2时，由于RF信号S3通过108B线，所以RF信号S3自然地出现在线路108B上。信号电平检测电路113检查该信号的电压值，以便检测通过信号线110并加给发送天线2的RF信号S3的信号电平。
顺便说说，出现在第二线108B上的信号电压值不是总等于发送天线端RF信号S3的信号电平，这是因为方向耦合器的耦合损耗。但是，由于耦合损耗是恒定的，如果偏移给予了该电压值，则信号电平检测电路113能够容易而且正确地检测RF信号S3的信号电平。
这个信号电平检测电路113还检查RF信号S3的信号电平，以防止由于放大器112的自激振荡和误操作的检测使发送功率偏离要求的值。特别是在码分多址(CDMA)方法的蜂窝系统中，发送功率被严格地控制。因此，需要通过提供信号电平检测电路113检测发送功率。
对于前述的配置，在这个实施例中，具有增益改变电路106提供的不同增益的两条信号线109，110被转换以进行增益调整。具体地说，在发送天线端要求的信号电平被检查，如果需要功率放大，则选择具有放大器112的信号线109，而如果不需要功率放大，则选择纯粹传输通路而没有放大器的信号线110。这时，放大器112仅在选择了信号线109时才工作。因此，不需要象传统放大器那样不断地工作，以便抑制不必要的功耗。如果使用通过如上所述的增益改变电路106进行增益调整的发射机电路105，则移动终端电池的寿命可延长，因此能产生较长的通信可利用时间。
该方向耦合器还可用作在增益改变电路106输出侧的信号线转换开关108，以便象第三实施例一样，出现在信号线转换开关108上的插入损耗可比使用半导体开关的情况减小。
另外，在增益改变电路106中，构成信号线转换开关108的方向耦合器的线108B的一端经二极管D1连接到信号电平检测电路113。在该增益改变电路106中，信号线转换开关107被转换，经信号线109和方向耦合器的线108A提供RF信号S3给发送天线2时，取决于RF信号S3的信号就出现在方向耦合器的线108B上。当信号线转换开关107被转换，依次经信号线110、方向耦合器的线108B和线108A提供RF信号S3给发送天线2时，RF信号S3自然地出现在线108B上。因此，线108B的一端被连接到如上所述的信号电平检测电路113，以便信号电平检测电路113能够接受出现在线108B上的信号电压值，以及在发送天线端的RF信号S3的信号电平能够根据该电压值被检测。
这样，构成信号线转换开关108的方向耦合器的线108被连接到信号电平检测电路113，以便信号线转换开关108也能共同用作检测RF信号S3信号电平的信号提取装置。因此，不必提供另外的信号提取装置，并且RF信号S3的信号电平能以简单的结构被检测。
对于前述的配置，该增益调整通过在仅包含传输通路而无放大器的信号线110与具有放大器112的信号线109之间的转换实现，以致放大器112只在选择了信号线109时才工作。因此，放大器不需要象以前那样不断地工作，从而抑制了不必要的功耗。
进一步，该方向耦合器被用作在增益改变电路106的输出侧提供的信号线转换开关108，以便信号线109，110能以低插入损耗被转换。
另外，构成信号线转换开关108的方向耦合器的第二线108B被连接到信号电平检测电路113，以便信号线转换开关108也能共同用作检测RF信号S3信号电平的信号提取装置。因此，RF信号S3的信号电平能用简单的结构被检测。
(2)接收机电路(2-1)第五实施例首先将参照图17描述接收机电路的原理。应用本发明的接收机电路利用如图17所示的增益改变装置120进行增益调整，同时抑制不必要的功耗以及避免由于失真波降低接收灵敏度。
该增益改变装置120一般包括各自具有多个输入和输出端的第一和第二信号线选择装置121，122；用于在第一和第二信号线选择装置121，122之间连接的、具有不同增益的多条信号线123至126；以及用于控制第一和第二信号线选择装置121，122的选择操作的信号线控制装置127。
首先，第一信号线选择装置121至少具有一个或多个输入端128，多个输出端129，和控制端130，并被构成能响应加于控制端130的控制信号S30转换在输入端128与输出端129之间连接关系。
第二信号线选择装置122又具有多个输入端131，至少一个或多个输出端132，和一个控制端133，并被构成能响应加于控制端133的控制信号S11转换在输入端131与输出端132之间的连接关系。
信号线选择装置121的输出端129通过相互具有不同增益的信号线123至126连接到信号线选择装置122的输入端131。在这种配置中，相互具有不同增益的信号放大装置134至137分别插在信号线123至126中，以使各信号线具有不同的增益。
控制第一和第二信号线选择装置121，122的选择操作的信号线控制装置127根据加至输入端128的信号电平确定要选择的信号线(123至126)，并根据确定的结果输出控制信号S30，S31去控制信号线选择装置121，122的选择操作。
更具体地说，在这种情况下，信号线控制装置127执行如图18所示的控制过程。该控制过程首先开始于步骤SP40，并且在步骤SP41，控制装置127控制信号线选择装置121，122设置信号线123至126中的一条适当的信号线。接着在步骤SP42，控制装置127从一个预定的存贮装置中读出由设置的信号线具有的增益值″G″。接着在步骤SP43，控制装置127测量通过设置的信号线在输出端132输出的输出信号的电平″C″。接着在步骤SP44，控制装置127根据测量的信号电平″C″和增益值″G″计算加于输入端128的输入信号的电平″D″。接着在步骤SP45，控制装置127根据输入信号的信号电平″B″从信号线123至126中选择出一条合适的信号线。换句话说，为了把输入信号调整到在输出端132所要求的电平，选择出最适合的一条信号线。接着，控制装置在步骤SP41设置所选的信号线，接着重复前面的处理。
这样，增益改变装置120根据加于输入端128的信号电平转换信号线123至126，以实现对于整个接收机的增益调整，因此以恒定的信号电平提供给输出端。在这种情况下，由于信号放大装置134至137具有固定的增益值，所以增益改变装置120进行不连续的增益调整。但是，增益改变装置120能根据各增益值维持各信号放大装置134至137的最佳功耗，并且还能关断安排在未被选择的信号线中的信号放大装置，这样使它能够抑制不必要的耗率消耗。
又由于增益改变装置120中的各信号放大装置134至137能被设置为具有相互不同的饱和电平，所以由于饱和而降低接收灵敏度可以通过适当地转换具有不同饱和电平的信号线来避免，即使在接收频段内出现很强的干扰波，因此使它能改善干扰波抑制特性。
顺便说说，多条信号线123至126中的至少一条或多条可以用没有信号放大装置的纯粹传输通路来替代，或者至少在多条信号线123至126中的一条或多条中插入一个衰减器代替信号放大装置。这样，能产生较大的增益差，因此对于干扰波电平的各单元的饱和电平能给出较大的范围，并且因此干扰波抑制特性被进一步改善。还是在这种情况下，由于衰减器和传输通路基本上是无源单元，因此不消耗电能，无必要的功耗能够被进一步地抑制。
这里，实际上组合了增益改变装置120的接收机电路被示于图19中，其中相同于图3的部分指定了相同的标号。在接收机电路140中，增益改变电路141相应于前面的增益改变电路120。该增益改变电路141进行RF频段的增益调整。
该增益改变电路141一般包括信号线转换开关142，143；通过信号线转换开关142，143的转换而具有不同增益的信号线144，145；和用于控制信号线转换开关142，143的转换操作的信号线控制电路146。换句话说，信号线转换开关142，143响应前面的信号线选择装置121，122，信号线144，145响应前面的信号线123，126，以及信号线控制电路146响应前面的信号线控制装置127。
在这个增益改变电路中，两条信号线之一的信号线144由没有放大器的纯粹传输通路构成，而另一条信号线145具有用于放大电功率例如20[dB]的一个放大器147。顺便说说，由安排于信号线145的放大器147消耗的电力根据增益值被优化，并且其饱和电平也被优化。
信号线控制电路146输出控制信号S30，S31去转换信号线转换开关142，143，因此选择两条信号线144，145中的一条。在这种情况下，信号线控制电路146检查在接收天线端需要的信号电平，以确定RF信号S5是否需要功率放大。在信号线控制电路146需要功率放大时选择信号线145，在不需要功率放大时选择信号线144。这样，功率放大在RF信号S5的信号电平低时由放大器147完成，而在信号电平足够高时没有进行功率放大。
由此看来，增益改变电路141转换信号线(144，145)实现增益调整。在这种情况下，增益改变电路141可以采用两种增益状态一种是在选择信号线144时的0[dB]状态，另一种是在选择信号线145时的20[dB]状态。可以看出，在RF级的增益调整是不连续的。因此，在接收机电路40的IF级提供了能够连续增益调整的可变增益放大器39，以便通过可变增益放大器39进行连续的增益调整，以补偿RF级的不连续的增益调整。换句话说，接收机电路140通过两个单元产生了最终所需的增益；即进行不连续增益调整的增益改变电路141和进行连续增益调整的可变增益放大器39。
现在参照图20的流程图具体地描述信号线控制电路146的控制过程。首先，在步骤SP50开始控制过程，而在步骤SP51，控制电路146控制信号线转换开关142、143设定信号线145在这两条信号线之外，并且接通安排在信号线145中的放大器147。接着，在步骤SP52，控制电路146从预定的存储装置中读出信号线145具有的增益值″G1″(特别是在这种情况下读出放大器147的增益值)。接着，在步骤SP53，控制电路146调节可变增益放大器39，使在输出端32输出的信号电平达到预定值″C″。接着，在步骤SP54，控制电路146读出调节的可变增益放大器39的增益值″G2″。接着，在步骤SP55，控制电路146根据信号电平″C″计算接收的RF信号S5的信号电平″D″、信号线145的增益值″G1″和可变增益放大器39的增益值″G2″。具体地讲，信号电平″D″是从信号电平″C″中减去信号线145的增益值″G1″和可变增益放大器39的增益值″G2″进行计算的。
接着，在步骤SP56，控制电路146读出基准信号电平″R″，从预定的存储装置转换信号线。然后，在下一个步骤SP57，读出的基准信号电平″R″与前面计算的RF信号S5的信号电平″D″比较。结果，如果RF信号S5的信号电平″D″较高，控制过程进到步骤SP58，控制信号线转换开关142、143设定信号线144并且关断放大器147，因为不要求功率放大。随后，控制过程返回到步骤SP52重复该处理。另一方面，如果RF信号S5的信号电平″D″较低，因为要求功率放大，所以控制过程立即返回到步骤SP51以重复该处理。顺便说说，当信号线144被设定时，在步骤SP53再次调节可变增益放大器39，在输出端32提供需要的信号电平值。
以这种方式，信号线控制电路146计算RF信号S5的信号电平″D″并且根据计算的信号电平″D″选择适合的信号线，以便对RF信号S5进行增益调节，在输出端32提供需要的信号电平。
利用前述配置，通过转换安排在增益改变化电路141中具有不同增益的两条信号线144、145进行增益调节。具体地讲，检查接收的RF信号S5的信号电平，检测具有放大器147的信号线145是否要求功率放大，同时检测由没有放大器的纯粹传输通路构成的信号线144是否不要求功率放大。在这种情况下，放大器147只在选择了信号线145时才工作。因此，不像以前那样放大器总是工作，使得它能够抑制不必要的功率消耗。因此，使用接收器电路140，如前所述的该电路通过增益改变电路141调节增益，移动终端的电池寿命可延长，因此备用时间和通信可用的时间可以较长。
另外，在给定的增益改变电路141中，如果RF信号S5具有足够的信号电平，则选择由纯粹传输通路构成的信号线144，因而不进行功率放大。这样，即使在接收频段存在强的干扰波，该干扰波不会使放大器147饱和，因此避免了由于饱和对接收信号的抑制。以这种方式，如果使用增益改变电路141，可以避免由于干扰波引起的接收灵敏度降低。
顺便说说，由于增益变化电路141通过转换具有不同增益的两条信号线144、145进行增益调节，达到的增益调节是不连续的。因此，接收器电路140利用安排在IF级的可变增益放大器39补偿不连续的增益变化，以便作为一个整体提供需要的增益变化。通过以增益改变电路141和可变增益放大器39进行整个增益调节，在接收器电路140中每个单元的动态范围可减少。
根据前述的配置，通过转换由纯粹的传输通路构成的而没有放大器147的信号线144和具有放大器147的信号线145进行增益调节，而且放大器147只在信号线145被选择时才工作，所以该放大器不必如以前那样总是工作，因此使得它能够抑制不必要的功率消耗。
而且，根据前述的配置，由于在RF信号S5具有足够的信号电平时选择由纯粹传输通路构成的信号线144，可以防止由于干扰波引起的对接收信号的限制，因此使得它能够避免由于该干扰波引起的接收灵敏度的降低。
(2-2)第六实施例根据第六实施例的接收器电路149示于图21，其中相应于图4中的部件以相同的标号表示。虽然前述第一实施例已对仅仅通过增益改变电路141转换增益的情况进行了描述，而这个实施例通过增益变化电路转换带通滤波器以及增益。
一般地，增益变化电路150包括信号线转换开关151、152和153、154；具有不同增益的两条信号线155、156；具有不同通带的带通滤波器41、42、和45以及用于控制信号线转换开关151、152和153、154的转换操作的信号线控制电路157。
信号线转换开关151包括以环型连接的四个开关151A至151D构成的一个环型开关，其中四个连接交叉点的相对两交叉点被用作所述的输入端，而其余两交叉点被用作为输出端，以便通过单个开关可连接一个输入端和一个输出端。在这种情况下，这两个输入端分别连接到带通滤波器41、42，而这两个输出端分别连接到信号线155、156。因此，信号线转换开关151转换带通滤波器41、42和信号线155、156之间的连接。
同样，信号线转换开关152也包括以环型连接的四个开关152A至152D构成的一个环型开关，其中四个连接交叉点的相对的两个交叉点被用作所述的输入端，而其余两个交叉点被用作为输出端，以便通过单个开关可连接一个输入端和一个输出端。在这种情况下，这两个输入端分别连接到信号线155、156，而这两个输出端分别连接到带通滤波器45、46。因此，信号线转换开关152转换信号线155、156和带通滤波器45、46之间的连接。
信号线转换开关153是用于转换应用于由接收天线31接收的RF信号S5的滤波器的一个开关，它将带通滤波器41、42之连接一到接收天线31。而且，信号线转换开关154是用于给混频器37提供由带通滤波器45或带通滤波器46限定带宽的RF信号S5的一个开关，它将带通滤波器45、46之一连接到混频器37。
而且在这个实施例中，两条信号线之一的信号线155构成一个没有放大器的纯粹传输通路，而另一条信号线156被配置用于例如由放大器158执行20dB的功率放大。顺便说说，也是在这个实施例中，安排在信号线156中的放大器158的功率消耗根据该增益值被优化了，而且也优化了其饱和电平。
带通滤波器41、42是彼此具有不同通带的滤波器，所以这两个滤波器覆盖了RF信号S5的整个带宽。类似地，带通滤波器45、46是彼此具有不同通带的滤波器，所以这两个滤波器覆盖了RF信号S5的整个带宽。提供这样划分通带，也在接收器电路149中实现较小体积和较小衰耗的带通滤波器。
信号线控制电路157输出控制信号S40、41以转换信号线转换开关151、152，而且还输出控制信号S42、S43以转换信号线转换开关153、154。在这种情况下，信号线控制电路157检查接收的RF信号S5的信号电平以便确定RF信号S5是否要求功率放大。当要求功率放大时信号线控制电路157选择信号线156，而当不要求功率放大时选择信号线155。作为参考，当选择信号线155时，放大器158被信号线控制电路157关断。
而且，信号线控制电路157检查RF信号S5所使用的频率，确定应该选择哪一个带通滤波器，并且根据确定的结果转换信号线转换开关151至154。
顺便说说，也是在这个实施例中，由于增益调节是通过选择一条信号线进行的，在RF级得到的增益调节是不连续的。为此，在接收器电路149中，在IF级的可变增益放大器39连续地调节该增益以补偿在RF级的不连续增益调节。
在这里，将参照图22所示的流程图具体地叙述信号线控制电路157的控制过程。首先，控制过程在步骤SP60开始，在步骤SP61控制电路157检查接收的RF信号S5的使用频率″F″。接着，在步骤SP62，控制电路157从预定的存储装置中读出用于转换带通滤波器的基准频率″Fc″。接着，在步骤SP63，RF信号S5的使用频率″F″与基准频率″Fc″比较。结果，如果使用的频率较低，控制过程进到步骤SP64，而如果使用的频率″F″较高则进到步骤SP65。
在步骤SP64，控制电路157输出一个控制信号S42以转换信号线转换开关153到带通滤波器41侧，并且输出控制信号S43以转换信号线转换开关154到带通滤波器45侧。用另一种方式来说，具有较低通带的带通滤波器41、45被选择。而且在步骤SP64，控制电路157输出控制信号S40以接通信号线转换开关151的开关151D，和输出控制信号S41以接通信号线转换开关152的开关152B。控制电路157还操作放大器158设定信号线156。
接着，在步骤SP66，控制电路157从预定的存储装置中读出信号线156具有的增益值″G1″。接着，在步骤SP67，控制电路157调节可变增益放大器39，使在输出端32输出的信号电平达到期望值″C″。接着，在步骤SP68，控制电路157读出调节的可变增益放大器39的增益值″G2″。接着，在步骤SP69，控制电路157从信号电平″C″计算接收的RF信号S5的信号电平″D″、信号线156的增益值″G1″和可变增益放大器39的增益值″G2″。具体地讲，信号电平″D″是从信号电平″C″减去信号线156的增益值″G1″和可变增益放大器39的增益值″G2″进行计算的。
接着，在步骤SP70，控制电路157读出基准信号电平″R″，从预定的存储装置转换信号线。然后，在下一个步骤SP71，读出的基准信号电平″R″与前面计算的RF信号S5的信号电平″D″比较。结果，如果RF信号S5的信号电平″D″较高，由于不要求功率放大，控制电路157输出控制信号S40、S41，关断开关151A、152A以便设定信号线155并且关断放大器158。随后，控制过程返回到步骤SP52重复该处理。另一方面，如果RF信号S5的信号电平″D″较低，控制过程返回到步骤SP66以重复该处理。顺便说说，当信号线144被设定时，在步骤SP53再次调节可变增益放大器39，在输出端32提供需要的信号电平值。另一方面，如果RF信号S5的信号电平″D″较低，因为要求功率放大，控制过程立即返回到步骤SP64以重复该处理。顺便说说，当信号线155被设定时，在步骤SP67再次调节可变增益放大器39，在输出端32提供需要的信号电平值。
另一方面，在步骤SP65，控制电路157输出一个控制信号S42以转换信号线转换开关153到带通滤波器42侧，并且输出控制信号S43以转换信号线转换开关154到带通滤波器46侧。用另一种方式来说，具有较高通带的带通滤波器42、46被选择。而且在步骤SP65，控制电路157输出控制信号S40以接通信号线转换开关151的开关151C，和输出控制信号S41以接通信号线转换开关152的开关152C，和操作放大器158设定信号线156。
接着，在步骤SP73，控制电路157从预定的存储装置中读出信号线156具有的增益值″G1″。接着，在步骤SP74，控制电路157调节可变增益放大器39，使在输出端32输出的信号电平达到希望值″C″。接着，在步骤SP75，控制电路157读出调节的可变增益放大器39的增益值″G2″。接着，在步骤SP76，控制电路157从信号电平″C″计算接收的RF信号S5的信号电平″D″、信号线156的增益值″G1″和可变增益放大器39的增益值″G2″。具体地讲，信号电平″D″是从信号电平″C″减去信号线156的增益值″G1″和可变增益放大器39的增益值″G2″进行计算的。
接着，在步骤SP77，控制电路157读出基准信号电平″R″，用于从预定的存储装置转换信号线。然后，在下一个步骤SP78，读同的基准信号电平″R″与前面计算的RF信号S5的信号电平″D″比较。结果，如果RF信号S5的信号电平″D″较高，控制过程进到步骤SP79，由于不要求功率放大，控制电路157输出控制信号S40、S41，关断开关151B、151D以便设定信号线155并且关断放大器158。随后，控制过程返回到步骤SP73重复该处理。另一方面，如果RF信号S5的信号电平″D″较低，由于要求功率放大，控制过程立即返回到步骤SP65以重复该处理，当信号线155被设定时，在步骤SP74再次调节可变增益放大器39，在输出端32提供需要的信号电平值。
如上所述，信号线控制电路157根据RF信号S5所用的频率转换带通滤波器(41、42、45、46)，并且根据RF信号S5的信号电平″D″选择一条合适的信号线对RF信号S5进行增益调节，因此在输出端32提供需要的信号电平。
利用前述配置，在这个实施例中，带通滤波器与增益调节一起由增益改变电路150转换。在这种情况下，信号线控制电路157控制转换增益变化电路中的信号线转换开关151至154的状态，以便同时执行增益调节和带通滤波器的转换。
顺便说说，在这个实施例中，具有不同通带特性的两信号线(即，具有带通滤波器41的信号线和具有带通滤波器42的信号线)之一和具有不同增益的两信号155、156之一之间的连接由包括一个环型开关的信号线转换开关151转换。
如上所述，当该连接由信号线转换开关151转换时，可以减少在信号线转换开关151中出现的插入损耗。这是因为在环型开关中，信号线是通过接通四个开关151A至151D之一转换的，所以只有一个开关插入在该信号线中。一般地，为了转换在输入侧的两条线路之一和在输出侧的两条线路之一之间的连接，通常的情况是由两个开关的组合进行转换的。但是在这种情况下，两个开关插入在一条线路中，产生较大的插入损耗。另一方面，如在本实施例的情况下，当使用一个环型开关时，只有一个开关插入一条线路中，所以插入损耗可以减少。
也是在这个实施例中，具有不同增益的两信号线155、156之一和具有不同通带特性的两信号线(即，具有带通滤波器45的信号线和具有带通滤波器46的信号线)之一之间的连接由包括一个环型开关的信号线转换开关152转换。由于类似的原因，在这个部分中也可减少插入衰耗。
顺便说说，也是在这个实施例中，由于放大器158只在信号线156被选择时才工作，无作的功率消耗可被抑制。而且，当RF信号S5具有足够的信号电平时选择纯粹传输通路构成的信号线，所以即使在接收频带中存在干扰波，也可防止放大器158饱和，使它能够避免由于干扰波引起的接收灵敏度的降低。另外，在这个实施例中，由于整个增益调节是由增益改变电路150和可变增益放大器39进行的，每个单元的动态范围可减少。
根据前述的配置，由于各包括一个环型开关的信号线转换开关151、152被用于转换信号线，具有不同通带特性的信号线之一和具有不同增益的信号线155、156之一之间的连接可以较低的插入损耗同时被转换。
(2-3)第七实施例在图23中，号码160整体地表示根据第七实施例的接收器电路。在接收器电路160的情况下，增益变化电路161用于抑制不需要的功率消耗和进行增益调节。
首先，由接收天线31接收的、具有电平波动RF信号S5被输入到增益变化电路161。如果RF信号S5需要放大，增益变化电路161允许RF信号S5通过具有特定增益值的信号线，而如果RF信号S5不需要放大，则允许通过纯粹传输通路。因此，调节增益使RF信号S5到需要的信号电平。
接着由增益变化电路161进行增益调节的RF信号S5被输入到RF驱动器电路162，在其中RF信号S5经受预定的信号处理，并且输入到混频器37。RF驱动器电路162由带通滤波器、缓冲放大器等组成，当RF信号S5加到混频器37时，从RF信号S5中除去不必要的频率分量，并且进行阻抗调节。
混频器37使用本机信号S6频率变换RF信号为具有低频的IF信号S7。IF信号S7被输入到可变增益放大器39，在其中对增益最后调节到需要的值，并且输出到输出端32。
一般地，增益变化电路161包括信号线转换开关163、164；具有不同增益的、由信号线转换开关163、164转换的信号线165、166；和用于控制信号线转换开关163、164的转换操作的信号线控制电路167。
在增益变化电路161的情况下，两信号线的一条信号线166由没有放大器的纯粹传输通路构成，而另一条信号线165被配置由放大器168执行功率放大。
信号线转换开关163是由包括平行的两条线路(163A、163B)的一个定向耦合器构成的，并且输出由接收天线31接收的RF信号S5到信号线165、166。更具体地讲，在信号线转换开关163中，接收天线31连接到第一条线163A的一端，而信号线165的放大器168连接到另一端，所以在接收天线31接收的RF信号S5通过第一条线163A被加到信号线165。而且，信号线166连接到第二条线163B的一端。而具有与第二条线163B的特性阻抗相同值的电阻R10被连接到另一端，所以RF信号S5由第二条线163B通过平行的两条线路的线路间的耦合被接收，提供给信号线166。
另一方面，信号线转换开关164是半导体开关构成的一个开关，它提供通过信号线165或166的RF信号S5到RF驱动器电路162。
信号线控制电路167输出控制信号S50到信号线转换开关164，转换信号线转换开关164的连接关系，因此选择两条信号线165、166之一。更具体地讲，信号线控制电路167检查在发生天线端的信号电平，确定RF信号S5是否要求功率放大。当要求功率放大时，信号线控制电路167选择信号线165，而当不要求功率放大时选择信号线166。因此，当RF信号S5的信号电平是低的时候，由信号线165的放大器168进行功率放大，而当该信号电平足够高时，不执行功率放大。当选择信号线166时，信号线165的放大器168由信号线控制电路167关断。
顺便说说，也是在这个实施例中，由于通过选择两条信号线(165、166)进行增益调节，所以在RF级得到增益调节是不连续的。为此，接收器电路160在IF级连续地调节可变增益放大器39的增益以补偿在RF级的不连续增益调节。
利用前述配置，在增益改变电路161的情况下，增益调节是通过检查接收的RF信号S5的信号电平和在要求功率放大时选择具有放大器168的信号线165，而在不要求功率放大时选择没有放大器的纯粹传输通路构成的信号线166进行的。在这时，只在选择了信号线165时放大器168才工作。这样，该放大器不必如以前那样一直工作，使它能够抑制不必要的功率消耗。因此，使用接收器电路160，如前所述那样由增益改变电路161调节增益，移动终端的电池寿命看来延长，因此通信可用的时间可以更长。
而且，在增益改变电路161中，由于在RF信号S5具有足够的信号电平时，不选择纯粹传输通路的信号线166执行增益放大，即使在接收频带内存在强的干扰波，放大器168不会由于干扰波而饱和，而且可避免由于饱和引起接收信号的抑制。因此，增益改变电路161用于避免由于干扰波引起的接收灵敏度的降低。
而且，在增益改变电路161中，半导体开关不用作信号线转换开关163，而是使用一个方向耦合器，以便减少在信号线转换开关163产生的插入损耗。更具体地讲，在半导体开关的情况下插入衰耗为约0.6dB，而在方向耦合器的情况下插入损耗约为0.1dB。插入损耗可减少这两个值之间的差(0.5dB约＝10％)。
利用上述配置，增益调节由纯粹传输通路而没有放大器的信号线166和具有放大器168的信号线165进行，所以放大器168只在选择了信号线165时才工作。因此，不必如以前那样恒定地操作该放大器，因此可以抑制不必要的功率消耗。
而且，定向耦合器用作信号线转换开关163，以便减少增益改变电路161中的插入损耗。
(2-4)第八实施例在图24中，相应于图23的部分约相同的符号表示，标号170整体地表示根据第八实施例的接收器电路。而且在这个实施例中，增益改变电路171用于转换各具有不同增益和执行RF信号S5的增益调节的信号线。
一般地，增益改变电路171包括信号线转换开关172、173；具有不同增益的两条信号线174、175；和用于控制转换信号线转换开关173的操作的信号线控制电路176。
在增益改变电路171的情况下，两条信号线的一条信号线175由没有放大器的纯粹传输通路构成的，而另一条信号线174被配置使用放大器(PA)177执行功率放大。另外，在信号线174提供的放大器177的功率消耗根据该增益值进行优化。
信号线转换开关172是由包括平行的两条线路(172A、172B)的一个方向耦合器构成的，类似于第七实施例，并且输出由接收天线31接收的RF信号S5到信号线174、175。更具体地讲，在信号线转换开关172中，接收天线31连接到第一条线172A的一端，而信号线174的放大器177连接到另一端，所以由接收天线31接收的RF信号S5通过第一条线172A被加到信号线174。而且，信号线175连接到第二条线172B的一端，而具有与第二条线172B的特性阻抗相同值的电阻R11被连接到另一端，所以RF信号S5由第二条线172B通过平行的两条线的线间的耦合被接收，提供给信号线175。
另一方面，信号线转换开关173是由一个四端开关构成的，在其中两个半导体开关173A、173B相组合。一个半导体开关173A转换信号线174和RF驱动器电路162之间的连接，另一个半导体开关173B转换信号线175和RF驱动器电路162之间的连接。另外，在信号线175不接到RF驱动器电路162时，半导体开关173B连接信号线175到电阻R12。
信号线控制电路176输出控制信号S51到信号线转换开关173，控制信号线转换开关173的连接关系。更具体地讲，信号线控制电路176检查在接收天线的信号电平，确定RF信号S5是否要求功率放大。在要求功率放大时信号线控制电路176选择信号线174，而在不要求功率放大时选择信号线175。因此，在RF信号S5是低时由信号线174的放大器177进行功率放大，而在信号电平足够高时不进行功率放大。作为参考，在选择了信号线175时，信号线174的放大器177被信号线控制电路176关断。
信号线转换开关172的第二条线172B的一端经过二极管D2接到信号电平检测电路178，出现在第二条线172B上的信号的电压值可在信号电平检测电路178接收。信号电平检测电路178是用于检测在接收天线31接收的RF信号S5的信号电平的电路，并且根据出现在第二条线172B上的信号的电压值检测RF信号S5的信号电平。
例如，当RF信号S5经过信号线174和半导体开关173A加到RF驱动器电路162时，取决于该RF信号S5的一个信号通过定向耦合器的线间耦合出现在线路172B。信号电平检测电路178检查该信号的电压值，以便检测接收的RF信号S5的信号电平。另外，在这时，线路172B的一端经过半导体开关173B接到电阻R12，该电阻具有与线路172B的特性阻抗相同的值，所以线路172B进行了阻抗匹配。因此，线路172B可接收具有恒定状态的信号。
而且，当RF信号S5经过线路175和半导体开关173B加到R动器电路162时，RF信号S5通过在线路172B上的线间耦合被拾取，因此加到RF驱动器电路162。因此，RF信号S5自然地出现在线路172B。信号电平检测电路178检查该信号的电压值，以便检测接收的RF信号S5的信号电平。
顺便说说，由于该定向耦合器的耦合衰耗，出现在第二条线172B上的电压值不是总是等于在接收天线端的RF信号S5的信号电平。但是，由于该耦合衰耗是恒定的，如果该电压值的偏移给定，信号电平检测电路178可以容易地和正确地检测RF信号S5的信号电平。
以这种方式，由信号电平检测电路178检测的RF信号S5的信号电平的信息被提供给信号线控制电路176。因此，如前所述的，信号线控制电路176可根据RF信号S5的信号电平控制信号线转换开关173的转换操作。
利用前述装置，在增益改变电路171中，RF信号S5的信号电平被检查，如果要求功率放大，则选择具有放大器177的信号线174，而如果不要求功率放大，则选择没有放大器的纯粹传输通路的信号线175，以便进行增益调节。在这时，只在选择了信号线174时该放大器才工作。因此，不必如常规的那样恒定地操作该放大器，以便抑制不必要的功率消耗。如果使用上述的增益改变电路171执行增益调节的接收器电路170，则移动终端的电池寿命可延长，因此通信可用的时间可更长。
而且，在增益改变电路171中，类似于第七实施例，由于在RF信号S5的信号电平足够时选择信号线175不执行功率放大，即使在接收频段中存在强的分布波，放大器177不会由于该干扰波而饱和，所以避免了由于饱和引起的接收信号的抑制。因此，使用增益电路171可避免由于干扰波引起的接收灵敏度的降低。
而且，在增益改变电路171中，类似于第七实施例，半导体开关不用作信号线转换开关172，而是使用该方向耦合器，以便减少在信号线转换开关172产生的插入损耗。
而且，形成信号线转换开关172的定向耦合器的第二条线172B经过二极管D2接到信号电平检测电路178，所以信号电平检测电路178可接收出现在第二条线172B的信号，以便检查该电压值，而且RF信号S5的信号电平可以容易地检测。因此，在增益改变电路171中，信号线转换开关172也可共同用作信号提取装置，该信号提取装置用于检测RF信号S5的信号电平。因此，不必提供额外的信号提取装置，而且RF信号S5的信号电平可以以简单的结构进行检测。
利用前述配置，通过没有放大器的纯粹传输通路的信号线175和具有放大器177的信号线174之间的转换执行增益调节，所以只在选择信号线174时放大器177才工作。因此，该放大器不必如以前那样恒定地操作以抑制不必要的功率消耗。
而且，方向耦合器被用作在增益改变电路171的输出侧的信号线转换开关172，所以信号线174、175可以低插入损耗地转换。
而且，构成信号线转换开关172的方向耦合器的第二条线172B接到信号电平检测电路178，所以信号线转换开关172也可共同用作用于检测RF信号S5的信号电平的信号提取装置。因此，RF信号S5的信号电平可以简单的结构进行检测。
(3)其他的实施例前述的第一、第二、第三和第四实施例已经叙述了放大器77、88、98或112用于改变信号线的增益和简单的传输通路相组合以便改变信号线的增益的情况。但是，本发明不限于此，而且衰耗器可用于改变信号线的增益。在这种情况下，由于衰耗器本身不消耗电功率，从抑制不必要的功率消耗的观点，可产生大得多的效果。
而且，前述的第一、第二、第三和第四实施例已经叙述了增益变化电路71、80、91或106被用于对RF频带中的信号(即RF信号S3)执行增益调节的情况。但是，本发明不限于此，增益改变电路71、80、91或106可用于对在IF频带中的信号(即IF信号S1)执行增益调节。作为参考，考虑该组合，有两种情况一种情况，在混频器的前级和后级提供增益变化电路71、80、91或106，对第一和第二频率的信号执行增益调节；和一种情况，在混频器的前级或后级的任一级提供增益改变电路71、80、91或106，使用增益改变电路71、80、91或106，对第一频率的信号进行增益调节，和使用可变增益放大器对第二频率的信号进行增益调节。
而且，前述的第一、第二、第三和第四实施例已经叙述了简单地提供具有不同增益的多条信号线的情况。但是，本发明不限于此，在信号线中可安排延迟单元，以便均衡信号线之间的信号延迟的差。以这种方式，信号延迟差也可在增益变化电路中同时均衡。
而且，前述第二实施例已经叙述了在增益改变电路80的输入侧和输出侧都提供具有带通滤波器的信号线和信号线转换开关的情况。但是，本发明不限于此，在增益变化电路的输入侧或输出侧的任意一侧可提供具有带通滤波器的信号线和信号线转换开关。另外，在这个配置中，在最接近增益变化电路的输出侧的地方的信号线转换开关可以由方向耦合器构成，采用第三和第四实施例。
而且，前述第三和第四实施例已经叙述了定向耦合器用作在最接近增益变化电路91、106的输出侧的信号线转换开关94、108的情况。但是，本发明不只限于此，方向耦合器可用作在第一和第二实施例中最接近增益变化电路71、80的输出侧的信号线转换开关73、84。因此，在信号线转换开关73、84产生的插入损耗可被减少，而且信号线转换开关73、84可与信号提取装置一起共同用在信号电平检测中。
而且，前述第五、第六、第七和第八实施例已经叙述了放大器147、158、168或177被用于改变信号线的增益和简单的传输通路被组合用于改变信号线的增益的情况。但是，本发明不仅限于此，衰耗器可用于改变信号线的增益。在这种情况下，由于接收单元的衰耗器本身不消耗电功率，从抑制不必要的功率消耗的观点，可产生大得多的效果。
而且，前述第五、第六、第七和第八实施例已经叙述了增益改变电路141、150、161或171被用于对RF频带中的信号(即RF信号S5)进行增益调节的情况。但是，本发明不仅限于此，增益改变电路141、150、161或171被用于对IF频带中的信号(即IF信号S7)进行增益调节，作为参考，考虑该组合，有两种情况一种情况，在混频器的前级和后级提供增益变化电路141、150、161或171，对第一和第二频率的信号执行增益调节；和一种情况，在混频器的前级或后级的任一级提供增益改变电路141、150、161或171，使用增益改变电路71、80、91或106，对第一频率的信号进行增益调节，和使用可变增益放大器对第二频率的信号进行增益调节。
而且，前述的第五、第六、第七和第八实施例已经叙述了简单地提供具有不同增益的多条信号线的情况。但是，本发明不限于此，在信号线中可安排延迟单元，以便均衡信号线之间的信号延迟的差。以这种方式，信号延迟差也可在增益变化电路中同时均衡。
而且，前述第六实施例已经叙述了在增益改变电路150的输入侧和输出侧都提供具有带通滤波器的信号线和信号线转换开关的情况。但是，本发明不仅限于此，在增益改变电路的输入侧或输出侧的任一侧可提供具有带通滤波器的信号线和信号线转换开关。另外，在这个配置中，在最接近增益变化电路的输出侧的地方的信号线转换开关可方向耦合器构成，采用第七和八实施例。
而且，前述第七和第八实施例已经叙述了方向耦合器用作在最接近增益改变电路161、171的输出侧的信号线转换开关163、172的情况。但是，本发明不只限于此，方向耦合器可用作在第五和第六实施例中最接近增益变化电路141、150的输出侧的信号线转换开关142、153。因此，在信号线转换开关142、153产生的插入损耗可被减少，而且信号线转换开关142、153可与信号提取装置一起共同用在信号电平检测中。
根据如上所述的本发明，通过信号放大装置从具有不同增益的多条信号线中选择一条合适的信号线，对加到输入端的传输信号进行增益调节。因此，每个信号放大装置的功率消耗根据该增益值被优化了，在不被选择的信号线上的信号放大装置的操作可被停止，以便抑制不必要的功率消耗。
而且，根据本发明，通过信号放大装置从具有不同增益的多条信号线中选择一条合适的信号线，对加到输入端的接收信号进行增益调节。因此，每个信号放大装置的功率消耗可根据该增益值进行优化，在不被选择的信号线上的信号放大装置的操作可被停止，以便抑制不必要的功率消耗。而且，由于在该接收的信号具有足够的信号电平时选择具有低增益的信号路径，即使在接收频带内存在强的干扰波，可预先避免由于该干扰波引起的信号放大装置的饱和，以避免抑制接收的信号，因此使它能够避免由于该干扰波引起的接收灵敏度的降低。
虽然已结合本发明的优选实施例叙述了，但是对于本领域的技术人员是显而易见的各种改变和修改的目的是在所附的权利要求书覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有的改变和修改。
权利要求
1.一种接收设备，包括用来调节接收信号增益的增益改变装置，其中，所述增益改变装置包括一种定向耦合器，由第一和第二平行线路所组成，并包括至少一个输入端和多个输出端，用于转换所述至少一个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；信号线选择装置，包括多个输入端、至少一个输出端和一个控制端，用于转换所述多个输入端和所述至少一个输出端之间的连接关系；多条信号线，逐个地连接所述定向耦合器的所述多个输出端到所述信号线选择装置的所述多个输入端，该多条信号线具有通过信号放大装置所提供的彼此不同增益，其中该多条信号线的至少其中之一是没有信号放大装置的传输通路；以及信号线控制装置，通过将控制信号加到信号线选择装置的控制端控制在信号线选择装置中的转换连接；所述信号线控制装置从所述多条信号线中选择一条最佳信号线，对提供给定向耦合器的所述至少一个输入端的接收信号执行增益调节。
2.根据权利要求1的接收设备，其特征在于所述多条信号线中至少一条信号线是没有信号放大装置的传输通路。
3.根据权利要求2的接收设备，其特征在于所述多条信号线的每条线装备一个延迟单元，用于均衡信号线路之间的信号延迟差。
4.根据权利要求2的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号具有第一频率信号时利用所述增益改变装置对接收信号的增益进行调节，和当接收信号通过混频器变换为第二频率信号时利用预定的可变增益放大器对接收信号的增益进行调节。
5.根据权利要求2的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号利用混频器进行频率变换时，第一增益改变装置被安排在所述混频器之前的一级，第二增益改变装置被安排在所述混频器之后的一级，以便分别地对第一频率的接收信号和第二频率的接收信号进行增益调节。
6.根据权利要求2的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号利用混频器进行频率变换时，第一增益改变装置被安排在所述混频器之前的一级，第二增益改变装置则被安排在所述混频器之后的一级，以便分别地对第一频率的接收信号和第二频率的接收信号进行增益调节；第二增益改变装置的多条信号线内的至少一条信号线是一条具有用来对第二频率的接收信号执行增益调节的衰耗器的信号线。
7.根据权利要求1的接收设备，其特征在于多条信号线中的至少一条信号线是一条具有用来改变该信号线增益的衰耗器的信号线。
8.根据权利要求7的接收设备，其特征在于所述多条信号线的每条信号线装备一个延迟单元，用于均衡信号线之间的信号延迟差。
9.根据权利要求2的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号具有第一频率信号时利用，所述增益改变装置对接收信号的增益进行调节，和当接收信号通过混频器变换为第二频率信号时，利用预定的可变增益放大器对接收信号的增益进行调节。
10.根据权利要求7的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号利用混频器进行频率变换时，第一增益改变装置被安排在所述混频器之前的一级，第二增益改变装置则被安排在所述混频器之后的一级，以便分别地对第一频率的接收信号和第二频率的接收信号进行增益调节。
11.根据权利要求1的接收设备，其特征在于所述多条信号线的每条信号线装备一个延迟单元，用于均衡信号线路之间的信号延迟差。
12.根据权利要求1的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号具有第一频率信号时，利用所述增益改变装置对接收信号的增益进行调节，和当接收信号通过混频器变换为第二频率信号时，利用预定的可变增益放大器对接收信号的增益进行调节。
13.根据权利要求1的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号利用混频器进行频率变换时，第一增益改变装置被安排在所述混频器之前的一级和第二增益改变装置被安排在所述混频器之后的一级，以便分别地对第一频率的接收信号和第二频率的接收信号进行增益调节。
14.根据权利要求1的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号利用混频器进行频率变换时，第一增益改变装置被安排在所述混频器之前的一级和第二增益改变装置被安排在所述混频器之后的一级，以便分别地对第一频率的接收信号和第二频率的接收信号进行增益调节；以及所述第二增益改变装置的所述多条信号线中至少一条信号线是没有信号放大装置的传输通路。
15.根据权利要求1的接收设备，其特征在于还包括用来变换接收信号频率的混频器，其中，当所述接收的信号利用混频器进行频率变换时，第一增益改变装置被安排在所述混频器之前的一级和第二增益改变装置被安排在所述混频器之后的一级，以便分别地对属于第一频率的接收信号和对属于第二频率的接收信号进行增益调节；以及所述第二增益改变装置的多条信号线中的至少一条信号线是一条具有用来对第二频率的接收信号执行增益调节的衰耗器的信号线。
16.一种包括增益改变装置的接收设备，使用所述增益改变装置调节接收信号的增益，其中所述增益改变装置包括第一信号线选择装置，包括多个输入端、多个输出端和一个控制端，用于转换所述多个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；第二信号线选择装置，包括多个输入端、至少一个输出端和一个控制端，用于转换所述输入端和所述输出端之间的连接关系；一个定向耦合器，由第一和第二平行线路所组成，并包括至少一个输入端和多个输出端，用于转换所述至少一个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；多条第一信号线，逐个地连接所述第一信号线选择装置的所述多个输出端到所述第二信号线选择装置的所述多个输入端，所述多条第一信号线通过信号放大装置彼此具有不同的增益；多条第二信号线，逐个地连接所述定向耦合器的所述多个输出端到所述第一信号线选择装置的所述多个输入端，所述多条第二信号线通过滤波装置彼此具有不同的通带特性；以及信号线控制装置，通过将控制信号分别地加到所述第一信号线选择装置和第二信号线选择装置的所述控制端而控制在所述第一信号线选择装置和第二信号线选择装置各自的转换连接关系，其中，所述信号线控制装置从所述多条第一信号线和多条第二信号线中选择一条最佳信号线，对接收的信号执行增益调节和转换通带，该信号被提供给所述第三信号线选择装置的所述至少一个输入端。
17.根据权利要求16的接收设备，其特征在于所述多条第一信号线中至少一条信号线是没有信号放大装置的传输通路。
18.根据权利要求16的接收设备，其特征在于多条第一信号线内的至少一条信号线是一条具有用来改变该信号线增益的衰耗器的信号线。
19.根据权利要求16的接收设备，其特征在于第一信号线选择装置包括一个由环型连接的四个开关构成的环型开关，其中有两个输入端和两个输出端，从而四个开关中的相对两个开关被指定为所述第一信号线选择装置的多个输入端，而四个开关中的其余两个开关被指定为第一信号线选择装置的多个输出端。
20.根据权利要求16的接收设备，其特征在于延迟元件被装备在多条第一信号线和多条第二信号线中，用于均衡信号线之间的信号延迟差。
21.一种包括增益改变装置的接收设备，使用所述增益改变装置调节接收信号的增益，其中所述增益改变装置包括一个定向耦合，由第一和第二平行线路所组成，并包括至少一个输入端和多个输出端，用于转换所述至少一个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；第一信号线选择装置，包括多个输入端、多个输出端和一个控制端，用于转换所述多个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；第二信号线选择装置，包括多个输入端、至少一个输出端和一个控制端，用于转换所述多个输入端和所述至少一个输出端之间的连接关系；多条第一信号线，逐个地连接所述定向耦合器的所述多个输出端到所述第一信号线选择装置的所述多个输入端，所述多条第一信号线通过信号放大装置彼此具有不同的增益；多条第二信号线，逐个地连接所述第一信号线选择装置的所述多个输出端到所述第二信号线选择装置的所述多个输入端，所述多条第二信号线通过滤波装置彼此具有不同的通带特性；以及信号线控制装置，通过将控制信号分别地加到所述第一信号线选择装置和第二信号线选择装置的所述控制端而控制所述第一信号线选择装置和第二信号线选择装置各自的转换连接关系，其中，所述信号线控制装置从所述多条第一信号线和多条第二信号线中选择一条最佳信号线，对接收的信号执行增益调节和转换通带，该信号被提供给所述第第一信号线选择装置的所述至少一个输入端。
22.根据权利要求21的接收设备，其特征在于所述多条第一信号线中至少一条信号线是没有信号放大装置的传输通路。
23.根据权利要求21的接收设备，其特征在于多条第一信号线内的至少一条信号线是一条具有用来改变该信号线增益的衰耗器的信号线。
24.根据权利要求21的接收设备，其特征在于第一信号线选择装置包括一个由环型连接的四个开关构成的环型开关，其中有两个输入端和两个输出端，从而四个开关中的相对两个开关被指定为所述第一信号线选择装置的多个输入端，而四个开关中的其余两个开关被指定为第一信号线选择装置中的多个输出端。
25.根据权利要求21的接收设备，其特征在于延迟元件被装备在多条第一信号线和多条第二信号线中，用于均衡信号线路之间的信号延迟差。
26.一种包括增益改变装置的接收设备，使用所述增益改变装置调节接收信号的增益，其中所述增益改变装置包括第一信号线选择装置，包括多个输入端、多个输出端和一个控制端，用于转换所述多个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；第二信号线选择装置，包括多个输入端、多个输出端和一个控制端，用于转换所述多个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；一个定向耦合器，由第一和第二平行线路所组成，并包括至少一个输入端和多个输出端，用于转换所述至少一个输入端和所述多个输出端之间的连接关系；第三信号线选择装置，包括多个输入端、至少一个输出端和一个控制端，用于转换所述多个输入端和所述至少一个输出端之间的连接关系；多条第一信号线，逐个地连接所述第一信号线选择装置的所述多个输出端到所述第二信号线选择装置的所述多个输入端，和所述多条第一信号线通过信号放大装置彼此具有不同的增益；多条第二信号线，逐个地连接所述定向耦合器的所述多个输出端到所述第一信号线选择装置的所述多个输入端，和所述多条第二信号线通过第一滤波装置彼此具有不同的通带特性；多条第三信号线，逐个地连接所述第二信号线选择装置的所述多条第三信号线，逐个地连接所述第二信号线选择装置的所述多个输出端到所述第三信号线选择装置的所述多个输入端，和所述多条第三信号线通过第二滤波装置彼此具有不同的通带特性；以及信号线控制装置，通过将控制信号加到所述第一信号线选择装置、第二信号线选择装置和第三信号线选择装置的所述控制端而控制在所述第一信号线选择装置、第二信号线选择装置和第三信号线选择装置中的每个装置的转换连接关系，其中，所述信号线控制装置从所述多条第一信号线、多条第二信号线和多条第三信号线当中选择一条最佳信号线，对接收的信号执行增益调节和转换通带，该信号被提供给所述定向耦合器的所述至少一个输入端。
27.根据权利要求26的接收设备，其特征在于所述多条第一信号线中至少一条信号线是没有信号放大装置的传输通路。
28.根据权利要求26的接收设备，其特征在于多条第一信号线内的至少一条信号线是一条具有用来改变所述至少一条信号线增益的衰耗器的信号线。
29.根据权利要求26的接收设备，其特征在于第一信号线选择装置和第二信号线选择装置各自包括一个由环型连接的四个开关构成的环型开关，其中有两个输入端和两个输出端，从而四个开关中的相对两个开关被指定为多个输入端，而四个开关中的其余两个开关被指定为多个输出端。
30.根据权利要求26的接收设备，其特征在于延迟元件被装备在多条第一信号线、多条第二信号线和多条第三信号线中，用于均衡信号线路之间的信号延迟差。
全文摘要
一种发送设备可抑制不必要的功率消耗。从多条信号线(53－56)中选择最佳信号线,这些信号线通过信号放大装置彼此具有不同的增益,以便对待发送的、加到一个输入端(58)的信号执行增益调节,根据一个增益值优化每个信号放大装置的功率消耗,和停止在不被选择的信号线上的信号放大装置的操作。
文档编号H03G1/00GK1389986SQ01145189
公开日2003年1月8日 申请日期1996年8月31日 优先权日1995年8月31日
发明者吉泽淳, 山浦智也, 下茂纪雄 申请人:索尼公司