专利名称：微波信号收发装置的谐波调变/降频组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微波信号收发装置的谐波调变/降频组件。
(2)背景技术图1、2分别是台湾公告第314291号『微波调频图像传送接收装置』新型专利的发射电路部分方块图及接收电路部分方块图。由图1可知，发射电路1中具有一接收图像信号的图像处理电路11、一接收声音信号的声音处理电路12、一连接于该处理电路11、12的输出端的振荡/调变器13、一连接于振荡/调变器13输出端的功率放大器14，及一连接于功率放大器14输出端的第一滤波器15，该处理电路11、12于输入至振荡/调变器13前相加，直接以振荡/调变器13作调频调变，产生主频信号及第二谐波以上的信号，再以功率放大器14予以放大，最后以第一滤波器15将所述的谐波信号滤除，以主频信号作为发射传送信号。另外，由图2可知，接收电路2中具有一接收天线20、可将接收天线接收的信号放大的低杂信放大器21、一将假象信号滤除的第二滤波器22、一混波器23及一振荡器24，借由该混波器23将第二滤波器22输出的接收信号与振荡器24振荡产生的主频信号相混，形成中频信号输出。
上面所述发射电路1以振荡/调变器13作调频调变，再以第一滤波器15滤掉谐波信号，以具有较大功率的主频信号传送，是目前一般发射装置常用的方式，同样地，现在普遍用于接收装置的降频技术也如上面所述，是利用混波器23将第二滤波器22输出的接收信号与振荡器24产生的主频信号相混，形成中频信号，然而，这样的作法在成本的考虑上，会使该发射电路1只限用在将信号转变成2.4+ΔfGHz微波信号，以在2.4GHz ISM频带传输，相对地该接收电路2也只用于接收在2.4GHz ISM频带传输的微波信号，若要以较高频的5.8GHz ISM频带传输，则发射电路1中的振荡/调变器13以及接收电路2中的振荡器24，均必须为6.8GHz振荡器，始可振荡产生5.8+ΔfGHz主频信号，但是此种5.8GHz振荡器相当昂贵，成本也相对提高，无产业上的利用性。
上述一般影音发射电路1、接收电路2因成本的考虑，无法提高传送信号的频率，而蓝芽无线传输的传输信号及微波炉等均是以2.4GHz ISM频带传输，所以影音收发装置于传送的过程极易受到干扰，且2.4GHz ISM传输频带所具有的频宽只有83.5MHz，在同一个处所无法同时使用4个频道传输，更因每一传输频道小，邻接间隔小，容易造成相邻频道干扰的问题。
因此，如何以低成本硬件架构将影音信号调变成较高频率的微波信号，得以在5.8GHz ISM频带传送信号，避免于2.4GHz ISM频带传送所产生的传输频宽小、传送过程信号干扰等问题，一直是业界研发的重点之一。
(3)发明内容本发明的一目的在于提供一种微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，可以较低成本的硬件架构将影音信号调变成较高频率微波信号传送，以避免传送过程受其他信号干扰并增加传输品质；可以较低成本的硬件架构将所接收的较高频率微波信号转变成中频信号，并消除邻频道干扰问题。
本发明的微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，该谐波调变组件是设置于微波信号发射装置中，将影音调变信号转换成高频微波信号，以可利用天线发送出，该谐波降频组件是设置于可接收高频微波信号的微波信号接收装置中，以将所接收的微波信号转变成中频信号，其特点是，该谐波调变组件包括有一谐波调变子电路，将影音调变信号调频调变，而产生一主频信号及其谐波信号，该谐波信号是包括有一预定谐波及多个杂信谐波；一功率放大器，连接该谐波调变子电路的输出端，以将主频信号及谐波信号放大；一滤波电路，连接于该功率放大器的输出端，滤除主频及杂信杂信谐波，只让预定谐波通过，使预定谐波的谐波信号作为发射传送的高频微波信号；该谐波降频组件包括有一混波电路，具有一输入端接收高频微波信号的混波器，及一连接于混波器另一输入端的本地振荡器，利用混波器将高频微波信号与本地振荡器产生的指定谐波的谐波信号混波后，产生有中频信号；一滤波电路，连接于混波电路的输出端，滤除中频信号以外的信号，只让中频信号通过；一增益放大器，连接于该滤波电路的输出端，将中频以高增益放大输出至微波信号接收装置中的其他电路。
本发明利用微波信号发射装置的谐波调变组件中的谐波调变子电路，将微波信号发射装置所形成的影音调变信号调频调变，而产生一主频信号及其包括有一预定谐波与多个杂信谐波的谐波信号，再以功率放大器将主频信号及谐波信号放大后，借由只让预定谐波的谐波信号通过的滤波电路，滤除主频及预定谐波以外的杂信谐波，使预定谐波信号作为发射传送的高频微波信号，以可使用低成本的组件将影音信号调变成较一般传输频率高的微波信号，避免传送的过程中受其他信号的干扰，并可增加传输的品质。
另外，微波信号接收装置的谐波降频组件，利用混波器将高频微波信号与本地振荡器产生的一指定谐波混波后，产生有中频信号，再经过只让中频信号通过的滤波器，滤除中频信号以外的信号，最后以增益放大器进行高增益的放大，增强中频信号的强度输出至接收装置中的其他电路，也可达到以低成本的组件将所接收的较一般传输频率高的微波信号，转变成中频信号，同时消除邻频道的干扰问题。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是台湾公告第314291号『微波调频图像传送接收装置』新型专利的发射电路部分方块图。
图2是台湾公告第314291号『微波调频图像传送接收装置』新型专利的接收电路部分方块图。
图3是本发明一较佳实施例的微波信号发射装置的谐波调变组件的方块图，说明本发明设于微波信号发射装置中的动作过程。
图4是本发明一较佳实施例的微波信号接收装置的谐波降频组件的方块图，说明本发明设于微波信号接收装置中的动作过程。
(5)
具体实施例方式
由图3显示可知本发明谐波调变组件设置于影音微波发射装置中的态样，该谐波调变组件是设置于一般影音微波发射装置中一连接于图像处理电路41与声音处理电路42输出端的相加电路40与一功率放大器32之间，用以将由相加电路输出的影音调变信号转换成5.8+ΔfGHz微波信号后输出至功率放大器，最后利用发射天线发射出，以在5.8GHz ISM频带传输。为方便说明起见，以下的实施例说明均以5.8GHz微波信号代表可在5.8GHz ISM频带传输的5.8+ΔfGHz微波信号，并以2.4GHz微波信号代表可在2.4GHz ISM频带传输的2.4+ΔfGHz微波信号，同理2.9GHz微波信号代表2.9+ΔfGHz微波信号，其中，Δf是频率调变的偏移量变化。
图3中所示一般的影音微波信号发射装置4，是由图像处理电路41接收图像信号，进行预强调和放大，并以声音处理电路42接收声音信号，进行预强调和调频方式调变在6.0MHz及6.5MHz的副载波上，再由相加电路40在调变信号进入谐波调变组件前先将图像处理电路41与声音处理电路42的输出相加，而形成影音调变信号输入本发明的组件3中，以进行信号的调频调变。
本发明的谐波调变组件3包括有一可接收所述的影音调变信号的谐波调变子电路31、一连接于谐波调变子电路31输出端的功率放大器32，及一连接于功率放大器32的输出端的带通滤波器33。
谐波调变子电路具有一3GHz压控振荡器(VCO)311，及一与压控振荡器311连接的锁相回路(PLL)312，以锁相回路312输出的控制电压控制压控振荡器311的振荡频率，使影音调变信号稳定地被调频成2.9GHz主频信号，并同时伴随产生与主频信号成整数倍的5.8GHz第二谐波信号，与更高频率的第三谐波信号等谐波信号，其中第二谐波是本实施例所欲运用的预定谐波，而其他高次的谐波信号则相对成为不需要的杂信谐波。
将上述所产生的主频信号及谐波信号均输入该功率放大器32，将该信号放大并输出至带通滤波器33。
带通滤波器33滤掉由功率放大器32输出的主频信号及第二谐波以外的杂信谐波，只让5.8GHz第二谐波信号通过至该影音发射装置的功率放大器43，所以本发明不需利用高成本的5.8GHz高频振荡器，即可将影音信号调频调变成5.8GHz微波信号，具有产业上的利用价值。
经上述的过程所产生的5.8GHz微波信号，再经由影音微波信号发射装置的功率放大器43，及一与该功率放大器43的输出端连接的滤波器44，将5.8GHz微波信号放大，并滤除杂信后，最后利用与该滤波器44连接的发射天线45，将5.8GHz微波信号发射传送出，使信号传输过程不易受其他信号干扰，且因为5.8GHz ISM频带是在5725MHz~5825MHz的频率范围内传输，频宽有100MHz，较2.4GHz频带更具有较宽的频宽，另外，在同一个处所同时使用4个频道的传输，增加传输的品质。
另外，如图4所示，本发明设置于影音微波信号接收装置6中的谐波降频组件5，是连接于一般影音微波信号接收装置6中带通滤波器62与可变增益放大器67之间，以将带通滤波器62输出的5.8GHz微波信号转变成中频信号输出至可变增益放大器67。
图4中显示，一般影音微波信号接收装置6中接设于本发明的谐波降频组件5的前端是有一可接收5.8GHz ISM频带的微波信号的接收天线60、一与接收天线60连接的低杂信放大器61，将接收信号予以放大、一连接于低杂信放大器61的输出端的带通滤波器62，以将假象信号滤除，避免假象信号干扰，本发明的组件5即可接收过滤后的5.8GHz微波信号，进行转换频率的动作。
影音微波信号接收装置的谐波降频组件5包括有一连接于所述的带通滤波器62的输出端的混波电路51、一连接于混波电路51的输出端的中频带通滤波器52，及一连接于中频带通滤波器52的输出端的增益放大器53。
混波电路51具有一谐波混波器511及一为压控振荡器的本地振荡器512，及一锁相回路连接于本地振荡器512的输出端及锁相回路513输出信号端连接至本地振荡器512，该谐波混波器511的一输入端是连接影音微波接收信号装置6的带通滤波器62的输出端，而另一输入端是与本地振荡器512的输出端连接。借由锁相回路513锁定于一频率，使本地振荡器512稳定地振荡产生一频率范围界于2.6GHz至2.8GHz间的主频信号，及与主频信号成整数倍界于5.2Hz至5.6GHz间的第二谐波信号及其以上的谐波信号输入谐波混波器511，由谐波混波器511先滤掉所述的主频信号，并将分别由二输入端接收的5.8GHz微波信号与本地振荡器512所产生的第二谐波信号相混，而得一479.5MHz中频信号输出。
因该谐波混波器511的输出不但有中频信号，也存在有其他信号，如5.8GHz微波信号、其他谐波信号，以及5.8GHz微波信号与其他谐波信号相混而成等信号，所以谐波混波器511的输出端所接的滤波电路52为一中频带通滤波器，滤除中频信号以外的信号，只让中频信号通过，至该增益放大器53。
增益放大器53使中频信号经该放大器53放大后，形成高增益放大的中频信号输出至影音接收装置6的其他电路，在此所述的其他电路是一般影音接收装置6的可变增益放大器67及其输出端连接至表面声波滤波器(SAWFilter)63的输入端、一连接于表面声波滤波器63的输出端的放大器64、一连接于放大器64的输出端的解调器65，及一连接于解调器65与可变增益放大器67间的自动增益控制66，由于上述的其他电路均是设于一般影音接收装置中的电路，将中频信号经滤波、放大及解调成基频信号，其过程不再详细说明。
借由5.8Ghz ISM宽频带的传输，使相邻频道间的邻接间隔较大，使得位于接收端的微波信号接收装置利用带通滤波器即可非常容易地将其他频道的信号滤除，从而消除邻频道干扰的问题。
归纳所述，本发明微波信号收发装置的谐波调变组件及谐波降频组件借由将主频信号及不需要的杂信谐波滤除的技术手段，并配合将第二谐波放大，而增加第二谐波的功率，得以第二谐波作为传输的信号波，即可以低成本的硬件架构将影音信号调变成较高频率微波信号传送，避免传送过程受其他信号干扰并增加传输品质，并可接收较高频率的微波信号转变成中频信号，并消除邻频道干扰问题。
另外，本发明除了以上面所述的较佳实施例的方式进行具体实施之外，也可视使用上的需要，以其他谐波作为谐波调变组件的预定谐波以及谐波降频组件的指定谐波。例如，在谐波调变组件中以不同于3GHz的其他振荡频率的振荡器，将影音调变信号调频成其他频率的主频信号及其第二谐波、第三谐波…等谐波信号经放大后，再以带通滤波器将主频及不需要的谐波信号(即视为杂信谐波)滤除，只让频率为5.8GHz的第N谐波的谐波信号通过，也可同样地将影音信号调变成5.8GHz微波信号。另外，在微波信号接收装置中的谐波降频组件可使其他振荡频率的本地振荡器振荡产生主频信号及其第二谐波、第三谐波…等谐波信号，以谐波混波器滤掉主频信号，并使谐波混波器将接收的5.8GHz微波信号与本地振荡器所产生的频率界于5.2Hz至5.6GHz间的第N谐波信号相混，获得一479.5MHz中频信号输出。
另外，也可利用本发明的技术手段运用于其他频带的信号收发，在微波信号发射装置中的谐波调变组件，以其振荡谐波信号中具有传送所需频率的预定谐波的振荡器，再以一滤波器将该振荡器所振荡产生的主频信号及预定谐波以外的谐波信号滤除，中间配合功率放大器的放大，即可将影音信号调频成所需的频率传送。于微波信号接收装置的谐波调变组件中，则以可振荡出具有指定谐波的本地振荡器，振荡产生主频信号及其第二谐波、第三谐波…等谐波信号，以谐波混波器滤掉主频信号，并使谐波混波器将接收的发射装置传送出的微波信号与本地振荡器所产生第N谐波的指定谐波信号相混，最后获得一479.5MHz中频信号输出。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，该谐波调变组件是设置于微波信号发射装置中，将影音调变信号转换成高频微波信号，以可利用天线发送出，该谐波降频组件是设置于可接收高频微波信号的微波信号接收装置中，以将所接收的微波信号转变成中频信号，其特征在于该谐波调变组件包括有一谐波调变子电路，将影音调变信号调频调变，而产生一主频信号及其谐波信号，该谐波信号是包括有一预定谐波及多个杂信谐波；一功率放大器，连接该谐波调变子电路的输出端，以将主频信号及谐波信号放大；一滤波电路，连接于该功率放大器的输出端，滤除主频及杂信杂信谐波，只让预定谐波通过，使预定谐波的谐波信号作为发射传送的高频微波信号；该谐波降频组件包括有一混波电路，具有一输入端接收高频微波信号的混波器，及一连接于混波器另一输入端的本地振荡器，利用混波器将高频微波信号与本地振荡器产生的指定谐波的谐波信号混波后，产生有中频信号；一滤波电路，连接于混波电路的输出端，滤除中频信号以外的信号，只让中频信号通过；一增益放大器，连接于该滤波电路的输出端，将中频以高增益放大输出至微波信号接收装置中的其他电路。
2.如权利要求1所述的微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，其特征在于该谐波调变子电路为一压控振荡器。
3.如权利要求2所述的微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，其特征在于该谐波调变子电路还具有一与压控振荡器连接的锁相回路，以确保该压控振荡器所产生信号频率的稳定性。
4.如权利要求1所述的微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，其特征在于滤波电路为一连接于所述功率放大器的输出端的带通滤波器。
5.如权利要求1所述的微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，其特8征在于该混波电路还具有一连接于混波器与本地振荡器间的锁相回路，以确保本地振荡器所产生信号频率的稳定性。
6.如权利要求1或5所述的微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，其特征在于该本地振荡器为压控振荡器。
7.如权利要求1或5所述的微波信号接收装置的谐波调变/降频组件，其特征在于该混波器为谐波混波器，用于先将本地振荡器所产生的主频信号及谐波信号中的杂信谐波滤掉，再以本地振荡器产生的指定谐波的谐波信号与高频微波信号进行混波。
全文摘要
一种微波信号收发装置的谐波调变/降频组件，谐波调变组件主要是由一谐波调变子电路，将影音调变信号调变，产生一主频信号及其谐波信号，再将该信号放大后，以一滤波电路滤出谐波信号中的一预定谐波作为发射传送的高频微波信号，谐波降频组件包含一将微波信号接收装置所接收的高频微波信号与一指定谐波混波输出一中频信号的混波电路、一滤除中频信号以外的信号的滤波电路，及一将中频信号放大输出的增益放大器。
文档编号H04N5/44GK1464752SQ0214126
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月26日 优先权日2002年6月26日
发明者马伟, 梁忠敏 申请人:中兴电工机械股份有限公司