信号传输系统和设备、基准信号发送和接收设备的制作方法

文档序号:7686954阅读:162来源:国知局
专利名称:信号传输系统和设备、基准信号发送和接收设备的制作方法
技术领域
本公开涉及信号传输系统、信号处理设备、电子设备、基准信号发送设备、基准信号接收设备和信号传输方法。更具体地,本公开涉及使用基准信号(基准时钟)进行信号处理的机制。例如,本公开涉及当在多个无线电通信设备之间进行通信时对于局部(local) 振荡信号的应对。
背景技术
在电子设备中存在使用基准信号(基准时钟)进行信号处理的情况。在此情况下, 当多个电路功能部分需要基准信号时,存在如何将基准信号提供至每个位置(将基准信号提供至每个电路功能部分)的问题。例如,当需要晶体振荡器等生成的作为用于数字电路的时钟的基准信号或者用于合成器的基准的多个芯片(半导体集成电路)在电子设备内是必要的时候,考虑向每个芯片提供振荡器。然而,在此情况下,出现多个振荡信号之间的干扰,由此针对噪声的措施是必要的。当共享基准信号并且将基准信号发送至每个位置时,消除了干扰,由此排除了对于针对噪声的措施的需要。然而,在此情况下,用于共享基准信号和将基准信号发送至每个位置的导线变得是必要的,存在对于由于反射等引起的信号失真的影响的增大的担心, 并且在基准信号的电平增大时还出现了乱真辐射的问题。例如,作为用于在以彼此相对短 (例如,在几厘米至几十厘米内)的距离安置的电子设备之间或电子设备内实现高速信号传输的方法,LVDS(低电压差分信号传输)是已知的,并且考虑通过应用LVDS发送基准信号。然而,当基准信号的频率增大时,LVDS由于信号失真、乱真辐射等问题而达到极限。另外,当在通信领域中进行使用同步检测的通信时,发送设备和接收设备(也统称为发送接收器)的各自局部振荡频率必须彼此同步。对于此同步,可以基于公共基准信号生成局部振荡信号。在此情况下,尽管局部振荡频率彼此同步,但是如上所述,用于共享基准信号和将该基准信号发送至发送设备与接收设备的导线变得是必要的,并且在基准信号的电平增大时还出现辐射的问题。作为另一方法,可以在使用彼此不同步的局部振荡信号的同时通过接收到的基带信号实现同步。然而,该方法增大了电路规模和功耗。另外,日本专利特开No. 2003-244016 (下文称为专利文献1)提出了这样的系统 在该系统中,发送毫米波波段中的局部振荡信号,并且在该系统中,在使用每个通信芯片接收到的公共局部振荡信号将中频段信号提升至毫米波波段之后进行发送和接收。然而,此机制是被限制到使用中频段信号的通信的系统,并且用于生成和处理中频段信号的信号处理电路是必要的。另外,由于共享局部振荡信号自身,因此可以将一个类型的频率用作局部振荡信号。

发明内容
在多个电路功能部分需要基准信号的情况下,期望在解决干扰、噪声、信号失真、乱真辐射、可用频率等问题的同时将基准信号供给每个位置的方法。然而,在实际情形下未满足该期望。本公开鉴于上面的情形而做出。第一期望提供可以在解决干扰和噪声的问题的同时将基准信号供给每个位置的机制。另外,第二期望提供可以在解决信号失真和乱真辐射的问题的同时将基准信号供给每个位置的机制。进一步,第三期望提供使得多个频率能够用作基准信号的机制。顺便提及,优选地,期望提供可以同时满足上述三种期望的任意组合的机制。另外,优选地,期望提供可以适当地设定基于该基准信号处理的处理后的信号以及要在后级侧使用的基准信号的各自电平的机制。根据下面描述的本公开实施例的信号传输系统包括基准信号传输系统、无线电传输系统和通信系统。下面描述的信号处理设备包括通信设备。该通信设备包括发送设备、 接收设备以及发送设备和接收设备相互组合的发送接收设备。下面描述的信号传输方法包括基准信号发送方法、无线电传输方法和通信方法。根据本公开的实施例,存在一种信号传输系统,其包括第一信号处理部分,其配置为基于基准信号进行信号处理;高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;低频基准信号生成部分,其配置为从所述高频基准信号生成部分接收所述高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步;以及第二信号处理部分,其配置为基于所述低频基准信号生成部分生成的所述低频基准信号进行信号处理。根据本公开的另一实施例,存在一种基准信号发送设备,包含高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步。根据本公开的又一个实施例,存在一种信号处理设备,包含第一信号处理部分,其配置为基于基准信号进行信号处理;高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;以及低频基准信号生成部分,其配置为从所述高频基准信号生成部分接收所述高频基准信号,并生成相比于所述基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的所述高频基准信号同步。根据本公开的又一个实施例,存在一种基准信号接收设备,包含低频基准信号生成部分,其配置为接收与第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号同步的并相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步。根据本公开的一实施例,存在一种信号处理设备,包含低频基准信号生成部分,其配置为接收与第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号同步的并且相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步;以及第二信号处理部分,其配置为基于所述低频基准信号生成部分生成的所述低频基准信号进行信号处理。根据本公开的一实施例,存在一种电子设备,包含第一信号处理部分,其配置为基于基准信号进行信号处理;高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;低频基准信号生成部分,其配置为从所述高频基准信号生成部分接收所述高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步;以及第二信号处理部分,其配置为基于所述低频基准信号生成部分生成的所述低频基准信号进行信号处理。根据本公开的一实施例,存在一种信号传输方法,包含生成和发送相比于第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;以及接收所述高频基准信号,并且生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的所述高频基准信号同步。通过内插高频基准信号和低频基准信号,可以将与第一信号处理部分使用的第一基准信号相同步的低频基准信号发送至每个位置。以倍数或分频比设定低频基准信号的频率就足够了。由于这些设定值具有自由度,因此在使得第一信号处理部分使用的第一基准信号和第二信号处理部分使用的低频基准信号彼此同步的同时,第一信号处理部分和第二信号处理部分可分别使用多个频率。可以通过无线电或有线的方式发送高频基准信号。然而,当通过无线电方式发送高频基准信号时,可以解决信号失真和乱真辐射的问题。第一信号处理部分基于第一基准信号进行信号处理。第二信号处理部分基于低频基准信号进行信号处理。例如,在应用于通信处理的情况下,发送设备将第一基准信号设定为用于调制的载波信号并将该载波信号用于调制处理,而接收设备将低频基准信号设定为用于解调的载波信号,并且将该载波信号用于解调处理。发送与第一基准信号同步的高频基准信号,并且接收到高频基准信号的一侧生成与高频基准信号同步的低频基准信号。第二信号处理部分基于低频基准信号进行信号处理。由于低频基准信号不仅与高频基准信号同步,而且与第一基准信号同步,因此第二信号处理部分可以实现与第一基准信号同步的信号处理。由于基于与第一基准信号同步的高频基准信号生成低频基准信号,因此消除了对于每个芯片具有诸如晶体振荡器之类的基准信号生成部分的需要。在应用于通信处理的情况下,当与调制信号一起发送相比于作为用于调制的载波信号的第一基准信号具有更高频率的高频基准信号时,可以相互单独地设定调制信号和高频基准信号的各自电平以便适于各自的信号。根据本公开的一种方式,可以将与第一信号处理部分使用的基准信号同步的高频基准信号发送至每个位置,并且解决干扰和噪声的问题。另外,第一信号处理部分基于第一基准信号处理的处理后的信号和所述高频基准信号(其与第一基准信号同步,并相比于第一基准信号具有更高的频率)的各自电平可以相互单独地设定,以适合于各自的信号。根据本公开的另一方式,当通过无线电发送高频基准信号时,信号失真和乱真辐射的问题可以得到解决。根据本公开的另一方式,可以使得第一信号处理部分使用的基准信号与第二信号处理部分使用的低频基准信号的频率为多个频率。


图1是说明根据本实施例的基准信号传输系统的总体概要的辅助图;图2是说明基准信号传输系统的基本配置(第一示例)的辅助图;图3是说明基准信号传输系统的基本配置(第二示例)的辅助图;图4是说明根据第一实施例的无线电传输系统的调制功能部分和解调功能部分的辅助图;图5是说明根据第二实施例的无线电传输系统的调制功能部分和解调功能部分的辅助图;图6A和6B是说明第一比较示例的辅助图;图7A和7B是说明第二比较示例的辅助图;图8是说明第三比较示例的辅助图;图9A到9C是说明第四比较示例的辅助图;图IOA和IOB是说明电子设备的第一示例的辅助图;图IlA到IlC是说明电子设备的第二示例的辅助图;图12A到12C是说明电子设备的第三示例的辅助图;图13是说明无线电传输系统的第一应用示例的辅助图;图14是说明无线电传输系统的第二应用示例的辅助图;图15是说明无线电传输系统的第三应用示例的辅助图;图16是说明无线电传输系统的第三应用示例的辅助图;图17是说明无线电传输系统的第三应用示例的辅助图;图18是说明无线电传输系统的第四应用示例的辅助图;图19是说明无线电传输系统的第四应用示例的辅助图;图20是说明相位不确定性的辅助图;以及图21是说明相位校正部分的配置的示例的辅助图。
具体实施例方式下文参照附图详细描述本公开的优选实施例。当以形式区分每个功能元件时,通
过将诸如A、B.......之类的大写字母参考符号附于功能元件来描述该功能元件。当在不
具体区分地描述每个功能元件时,参考符号将予以省略。对于附图同样如此。将按照下列顺序进行描述。1.通信系统总体概要2.基准信号传输系统
3.无线电传输系统第一实施例、第二实施例和小结4.第一实施例的小结5.通信系统第二实施例6.与比较示例的比较7.对于电子设备的应用示例(第一到第三示例)8.对于无线电传输系统的应用示例(应用的第一到第四示例)9.相位不确定性以及针对相位不确定性的措施〈通信系统总体概要〉图1是说明根据本实施例的基准信号传输系统的总体概要的辅助图。根据本实施例的基准信号传输系统3是应用于通信系统8的示例。通信系统8包括无线电传输系统1 (信号传输系统),其包括多个通信设备2, 用于通过无线电发送传输目标信号;以及基准信号传输系统3。通信设备2具有通信芯片 8000。通信芯片8000可具有稍后描述的发送芯片8001 (TX)和接收芯片8002 (RX)中的一个或两者,或者可以在准备用于双向通信的一个芯片内提供发送芯片8001和接收芯片8002 两者的功能。基准信号传输系统3包括基准信号发送设备5,其用于通过无线电发送要由通信设备2使用的基准信号(在此示例中,载波信号和局部振荡信号);以及基准信号接收设备 7。提供基准信号发送设备5,以便并入在一个通信设备2中。在图1的示例中,基准信号发送设备5并入在五个通信设备2_1到2_5中的一个通信设备2_1中。具有并入在其之中的基准信号发送设备5的一个通信设备2不必须具有基准信号接收设备7。作为优选方式,如图1所示,通信芯片8000和基准信号发送设备5或基准信号接收设备7并入在通信设备2 中。在这种情况下假设每个通信设备2的信号传输所使用的载波频率的波段与基准信号发送设备5和每个基准信号接收设备7之间的基准信号的传输所使用的载波频率的波段均是毫米波波段。在图1所示的示例中,在一个电子设备的外壳内安放了五个通信设备2_1到2_5、 一个基准信号发送设备5和四个基准信号接收设备7_2到7_5。然而,所安装的通信设备2 的数目和所安装的基准信号接收设备7的数目不限于四个或五个,并且这些设备安放在一个电子设备的外壳内不是绝对必要的。在图1的示例中,通过将注意力关注于同一毫米波波段中频率的使用,由各通信设备2、基准信号发送设备5和基准信号接收设备7共享一个天线。然而,这不是绝对必要的。例如,当如在各通信设备2之间使用相比于毫米波波段更低频率的波段并在基准信号发送设备5和基准信号接收设备7之间使用毫米波波段的情况下那样,通信设备2使用的通信波段不同于基准信号发送设备5和基准信号接收设备7使用的通信波段时,期望彼此分立地使用适合于各个通信波段的天线。在图1的示例中,通信芯片8000、基准信号发送设备5和基准信号接收设备7示出为各个分立的功能部分。然而,作为优选方式,期望将通信芯片8000配置为包括基准信号发送设备5和基准信号接收设备7的功能部分。〈基准信号传输系统〉
图2和图3是说明基准信号传输系统3的基本配置的辅助图。作为包括第一信号处理部分的第一电子设备的示例的第一通信设备2包括用于生成源基准信号JO和多倍基准信号Jl的基准信号发送设备5。在此情况下,第一示例中的基准信号传输系统3A是将源基准信号JO用作多倍基准信号Jl自身并且将对源基准信号JO分频所获得的信号用作用于第一信号处理部分的信号处理的基准信号Jx的配置。多倍基准信号Jl是与第一信号处理部分使用的基准信号Jx 同步的并且相比于基准信号Jx具有更高频率的高频基准信号的示例。在此情况下,基准信号发送设备5A包括具有多倍基准信号生成部分的功能的源基准信号生成部分5100A、放大部分5300和天线MOO。源基准信号生成部分5100A生成作为毫米波波段中频率的时序信号的源基准信号J0。作为示例,源基准信号生成部分5100A可采用与稍后描述的多倍基准信号生成部分 5200的配置类似的配置。这基于这样的事实不容易通过晶体振荡器(XTAL)等直接生成毫米波波段中频率的源基准信号J0。分频基准信号生成部分5110将毫米波波段中频率的源基准信号JO分频为可用于信号处理的频段中的时序信号。放大部分5300对源基准信号生成部分5100A输出的作为多倍基准信号Jl自身的源基准信号JO进行放大,并且将多倍基准信号Jl提供给连接至天线MOO的传输线耦合部分 5310。第一示例中的基准信号发送设备5A用作基准信号发送器,其将源基准信号生成部分5100A生成的源基准信号JO用作多倍基准信号J1,并且其使用小尺寸的天线MOO发送多倍基准信号Jl。图3所示的第二示例中的基准信号传输系统:3B是将源基准信号JO用作用于第一信号处理部分的信号处理的基准信号Jx并且将源基准信号JO倍增至多倍基准信号Jl的配置。在此情况下,基准信号发送设备5B包括源基准信号生成部分5100B、多倍基准信号生成部分5200、放大部分5300和天线MOO。源基准信号生成部分5100B生成源基准信号J0。例如,源基准信号生成部分5100B 通过晶体振荡器(XTAL)等生成频率fck的源基准信号J0。多倍基准信号生成部分5200通过将源基准信号JO的频率倍增至毫米波波段中的频率(即,将源基准信号JO转换至毫米波波段中的多倍基准信号Jl)以生成毫米波波段中的时序信号。多倍基准信号Jl是高频基准信号的示例。多倍基准信号生成部分5200是高频基准信号生成部分的示例,该高频基准信号生成部分用于基于源基准信号生成部分5100 中生成的源基准信号JO来生成相比于源基准信号JO的频率具有更高频率的高频基准信号 (多倍基准信号J1)。多倍基准信号生成部分5200能够生成与源基准信号JO (基准信号Jx自身)同步的并且相比于源基准信号JO具有更高频率的高频基准信号(多倍基准信号Jl)就足够了。 多倍基准信号生成部分5200可以采用各种电路配置。然而,多倍基准信号生成部分5200 例如适当地由PLL (phase-locked loop,锁相环)或DLL (Delay-Locked Loop,延迟锁定环) 形成。多倍基准信号生成部分5200可以用源基准信号JO调制载波信号,从而通过与稍后描述的调制功能部分8300的配置类似的配置生成作为所谓的未调制载波的多倍基准信号 Jl。将通过假设多倍基准信号生成部分5200具有PLL配置来进行下面的描述。
PLL配置的多倍基准信号生成部分5200包括振荡部分5210 (OSC)、分频部分 5220 (DIV 反馈分频器)、相位和频率比较部分5230 (PFD)和环路滤波器部分5250。振荡部分5210能够生成毫米波波段中的高频信号就足够了。信号压控振荡电路 (VC0 压控振荡器)和流控振荡电路(CC0 流控振荡器)中的任何一个例如均可以用作振荡部分5210。分频部分5220被提供用于实现倍增功能。分频部分5220将振荡部分5210输出的输出振荡信号Vout (=多倍基准信号Jl)的振荡频率R)sc分频至1/ η,从而获得作为比较时钟信号的示例的分频振荡信号Voutl。n是PLL倍数(也称为分频比),其为1或更大的正整数,并且期望使其可变,使得作为PLL输出时钟的多倍基准信号Jl的频率可以改变。相位和频率比较部分5230将从源基准信号生成部分5100提供的源基准信号 JO (外部基准时钟)的相位和频率与来自分频部分5220的分频振荡信号Voutl相互比较, 并且生成作为指示作为比较结果的相位差和频率差的误差信号的比较结果信号Vcp。相位和频率比较部分5230的输出级具有作为示例的电荷泵部分。电荷泵部分根据比较结果信号Vcp输入或输出驱动电流(称为电荷泵电流Icp)。电荷泵部分例如包括 电荷泵,其用于输入或输出电荷泵电流Icp ;以及可变电流值类型的电流源,其用于向电荷泵提供偏置电流Icpbias。环路滤波器部分5250是用于对经由电荷泵部分从相位和频率比较部分5230输出的比较信号进行平滑的平滑部分的示例。环路滤波器部分5250例如包括作为滤波器电路的低通滤波器LPF。环路滤波器部分5250通过滤波器电路对电荷泵部分生成的电荷泵电流Icp进行积分,并且生成用于控制振荡部分5210的振荡频率R)sc的环路滤波器输出信号 Sip。环路滤波器部分5250具有对应于振荡部分5210的其输出级,以使得被适配为振荡部分5210。例如,当振荡部分5210由流控振荡电路形成时,环路滤波器部分5250具体地在滤波器电路的后级提供有电压-电流转换部分,以便为电流输出型。当振荡部分5210由压控振荡电路形成时,环路滤波器部分5250为电压输出型就足够了,不一定要在滤波器电路的后级提供电压-电流转换部分。放大部分5300将频率转换之后的毫米波波段中的多倍基准信号Jl进行放大,并且将放大的多倍基准信号Jl提供给连接至天线MOO的传输线耦合部分5310。第二示例中的基准信号发送设备5B用作基准信号发送器,其提供源基准信号生成部分5100B中生成的源基准信号JO作为要由第一信号处理部分使用的基准信号Jx,其中所述第一信号处理部分通过在多倍基准信号生成部分5200中倍增源基准信号JO而将源基准信号JO转换为在毫米波波段中的多倍基准信号J1,并且使用小尺寸的天线MOO发送多倍基准信号Jl。在第一示例和第二示例的每一个中,基准信号接收设备7(CW-RX)包括天线7100、 放大部分7200、多倍基准信号再现部分7300和基准信号再现部分7400 (DIV)。毫米波波段中的多倍基准信号Jl (该信号由天线7100接收)经由传输线耦合部分7210提供至放大部分7200。放大部分7200对毫米波波段中的多倍基准信号Jl进行放大,并且将放大的多倍基准信号Jl提供至多倍基准信号再现部分7300。多倍基准信号再现部分7300提取就频率和相位而言与发送侧的多倍基准信号Jl完全一致(即,与多倍基准信号Jl频率同步并且相位同步)的多倍基准信号J3,并且将多倍基准信号J3提供至基准信号再现部分7400。顺便提及,“就频率和相位而言与发送侧的多倍基准信号Jl完全一致”不是绝对必要的。实现至少相位同步就足够了,并且多倍基准信号J3的频率在某些情况下可以不同于多倍基准信号Jl的频率。多倍基准信号再现部分7300可以是各种配置。然而,例如,多倍基准信号再现部分7300可以采用这样的系统其生成与未调制载波等同的多倍基准信号Jl相一致的线谱, 将该线谱输入至谐振电路或注入锁定分频器(ILD)电路,并且再现具有多倍基准信号Jl的频率的整数分之一(1/ξ_1)的信号。图2和3表示使用注入锁定系统的情况。可以通过将注入锁定系统用作用于对多倍基准信号Jl进行分频的部分来形成简单和低功耗的电路。基准信号再现部分7400将多倍基准信号再现部分7300再现的多倍基准信号J3 的频率分频至1/ I _2,并且将结果作为基准信号REFCLK提供至通信设备2。ξ _2是倍数 (也称为分频比),并且期望使其可变以便能够改变基准信号REFCLK的频率。通过多倍基准信号再现部分7300的ξ _1与基准信号再现部分7400的1/ ξ —2的组合,将多倍基准信号Jl分频至1/ ξ。在图2和3中,将该“1/ ξ ”统一写入基准信号再现部分7400。基准信号REFCLK是低频基准信号的示例。基准信号再现部分7400是用于生成相比于多倍基准信号生成部分5200中生成的高频基准信号(多倍基准信号Jl)具有更低频率的低频基准信号(基准信号REFCLK)的低频基准信号生成部分的示例。在本示例中,也可以认为多倍基准信号再现部分7300和基准信号再现部分7400形成低频基准信号生成部分。当多倍基准信号再现部分7300中生成的多倍基准信号J3可用作基准信号REFCLK时,不必提供基准信号再现部分7400,并且多倍基准信号再现部分7300独自地形成低频基准信号生成部分。每个通信设备2使用的基准信号REFCLK的频率不必相同,确定倍数ξ以便获得每个通信设备2所需要的频率就足够了。使得接收侧的倍数ξ与发送侧的倍数ξ —致不是绝对必要的,并且对应于各个通信设备2的基准信号接收设备7每一个均可具有不同的值。这种构成的基准信号接收设备7用作基准信号接收器,其通过小尺寸的天线7100 接收毫米波波段中的多倍基准信号J1,并且其通过对多倍基准信号再现部分7300中再现的多倍基准信号J3进行分频以利用基准信号再现部分7400再现基准信号REFCLK。由这种基准信号发送设备5和这种基准信号接收设备7形成的基准信号传输系统 3是使得可以通过无线电发送频率同步的基准信号的系统。在此示例中,使得基准信号作为多倍基准信号Jl是公共的,并且将多倍基准信号 Jl发送至每个位置。由此消除了干扰,并且不需要针对噪声的措施。另外,在此示例中,由于通过无线电将多倍基准信号Jl发送至每个位置,因此电导线是不必要的,并且可以在解决信号失真和乱真辐射的问题的同时将多倍基准信号JI提供至每个位置。进一步,在此示例中,可以基于多倍基准信号J3准备每个位置所需要的频率的基准信号REFCLK。由此,可以使得可用作基准信号的频率对应于每个第二信号处理部分(例如,通信设备2)。在此示例中,在基准信号接收设备7 —侧提供用于将多倍基准信号J3的频率分频至l/ξ的功能部分。然而,可以在基准信号接收设备7 —侧没有提供该功能部分的情况下, 在第二信号处理部分一侧提供相同的功能部分。另外,可在基准信号接收设备7中提供基准信号再现部分7400,并且可以在第二信号处理部分一侧提供用于实现另一倍数ξ的功能部分。〈无线电传输系统〉[第一实施例]图4是说明根据第一实施例的无线电传输系统IA的调制功能部分和解调功能部分的辅助图。需要作为基准信号Jx的示例的载波信号Lo_TX的发送芯片SOOl(TX)和需要作为基准信号REFCLK的示例的载波信号Lo_RX的接收芯片8002 (RX)形成无线电传输系统 IA (通信系统)的基准。发送芯片8001具有调制功能部分8300A和放大部分8117。接收芯片8002具有放大部分82 、解调功能部分8400A、滤波器处理部分8410和缓冲器部分 8418。[调制功能部分]作为传输对象的信号(基带信号例如,12比特图像信号)经信号生成部分(未在图中示出)转换为高速串行数据序列,然后提供至调制功能部分8300A。调制功能部分 8300A是用于基于基准信号REFCLK (低频基准信号)进行信号处理的信号处理部分的示例。 调制功能部分8300A将来自并串转换部分的信号设定为调制信号,并且根据预定的调制系统(modulation system)将该信号调制为毫米波波段中的信号。调制功能部分8300A可以根据调制系统采用各种电路配置。例如,当调制系统调制幅值时,调制功能部分8300A采用包括两输入型混频部分8302 (混频电路或乘法器)和发送侧局部振荡部分8304A的配置就足够了。根据第一实施例的无线电传输系统IA采用 ASK系统(单轴调制系统)。通过使用第一示例中的基准信号发送设备5A或第二示例中的基准信号发送设备 5B形成发送侧局部振荡部分8304A (第一载波信号生成部分)。发送侧局部振荡部分8304A 将用于调制的作为基准信号Jx的示例的载波信号Lo_TX(调制载波信号)提供至混频部分 8302。图4表示采用第一示例中的基准信号发送设备5A的情况。混频部分8302(第一频率转换部分)将毫米波波段中的载波信号Lo_TX(该载波信号Lo_TX由发送侧局部振荡部分8304A生成)乘以来自并串转换部分的信号,从而生成毫米波波段中的传输信号(调制的信号),并且将传输信号提供给放大部分8117。传输信号由放大部分8117放大,并且作为毫米波波段中的无线电信号Sm从天线8136辐射。从基准信号发送设备5输出的多倍基准信号Jl由放大部分5300放大,并作为调制信号从同一天线8136辐射。多倍基准信号Jl可以在不使用同一天线8136的情况下作为调制信号从分立天线MOO辐射。用于数据传输的放大部分8117和用于高频基准信号(多倍基准信号Jl)的传输的放大部分5300可以由一个放大部分实现。然而,在此情况下,可能需要具有非常宽波段的放大器电路。另一方面,可以通过如上面所示示例中那样提供分立的放大部分来使用适用于各个波段的放大器电路。[解调功能部分]解调功能部分8400是第二信号处理部分的示例,用于基于与发送侧频率同步的低频基准信号,对由作为第一信号处理部分的示例的调制功能部分8300所处理的处理后的信号(调制信号)进行解调信号处理。
在对应于发送侧的调制系统的范围中,解调功能部分8400A可以采用各种电路配置。然而,在此情况下,将针对解调功能部分8400A采用ASK系统作为调制幅值的系统的情况进行描述,以便对应于调制功能部分8300A的以上描述。解调功能部分8400A是用于基于基准信号REFCLK (低频基准信号)进行信号处理的信号处理部分的示例。解调功能部分8400A包括两输入型混频部分8402 (混频电路或乘法器)和接收侧局部振荡部分8404A。解调功能部分8400A根据天线8236接收到的接收信号,通过所谓的同步检测系统进行信号解调。在同步检测系统中,由与混频电路8402分立的接收侧局部振荡部分8404A再现载波(carrier wave),并且使用再现的载波进行解调。 在使用同步检测的通信中,用于发送和接收的载波信号必须彼此频率同步和相位同步。在图4所示的示例中,滤波器处理部分8410和缓冲器部分8418提供在混频电路 8402的后级。滤波器处理部分8410例如包括低通滤波器(LPF)。滤波器处理部分8410移除多倍输出中所包括的谐波分量。缓冲器部分8418进行与图4中未示出的后级电路(信号生成部分和信号再现部分)的接口的功能。后级电路例如包括时钟再现部分(⑶R:Clock Data Recovery (时钟数据恢复))和串并转换部分。天线8236接收到的接收信号输入至要在幅值上受到调节的可变增益型和低噪声型的放大部分82 (LNA),然后提供给解调功能部分8400A。在幅值上受到调节的接收信号输入至混频电路8402,并且多倍信号通过混频电路8402中的同步检测生成,然后提供至滤波器处理部分8410。通过在滤波器处理部分8410的低通滤波器中移除分频电路8402生成的倍增信号的高频分量,生成从发送侧发送的输入信号的波形(基带信号)。基带信号经由缓冲器部分8418提供至时钟再现部分(未在图4中示出)。时钟再现部分基于基带信号再现采样时钟,利用再现的采用时钟对基带信号进行采样,从而生成接收数据序列。生成的接收数据序列提供至串行转换部分(未在图4中示出),从而再现并行信号(例如,12比特图像信号)。时钟再现系统包括各种系统。然而,例如采用码元同步系统。通过使用基准信号接收设备7形成接收侧局部振荡部分8404A。接收侧局部振荡部分8404A将基准信号接收设备7中再现的基准信号REFCLK作为用于解调的载波信号(再现的载波信号Lo_RX)提供至混频电路8402。用于数据传输的放大部分82M和用于高频基准信号(多倍基准信号Jl)的传输的放大部分7200可以通过一个放大部分实现。然而,在此情况下,具有非常宽的波段的放大器电路是必要的。另一方面,可以如上面所示示例中那样通过提供分立的放大部分以使用适应于各个波段的放大器电路。[第二实施例]图5是说明根据第二实施例的无线电传输系统IB的调制功能部分和解调功能部分的辅助图。与根据第一实施例的无线电传输系统IA的差别在于,采用QPSK系统(双轴调制系统)代替ASK系统(单轴调制系统)。下面的描述针对与第一实施例的差别进行。调制功能部分8300B包括用于调制I轴分量的信号IN_I的混频部分8302_1、用于调制Q轴分量的信号IN_Q的混频部分8302_Q、使用基准信号发送设备5A的发送侧局部振荡部分8304B、以及调制信号合成部分8303,以便形成正交调制电路。
发送侧局部振荡部分8304B具有移相器8363,其用于将从基准信号发送设备5A输出的基准信号Jx的相位平移90度(π /2)。混频部分8302_1提供有从基准信号发送设备5 输出的作为载波信号LoI_TX的基准信号Jx。混频部分8302_Q提供有从基准信号发送设备 5输出的作为在移相器8363中平移了 ^!力之后的载波信号!^⑷^^的基准信号办。毫米波波段中的传输信号(调制信号)(该信号已经分别在混频部分8302_1和混频部分8302_ Q中调制)提供至调制信号合成部分8303。调制信号合成部分8303合成I轴分量和Q轴分量的各个调制信号,并且将结果提供至放大部分8117。解调功能部分8400B包括用于解调I轴分量的混频电路8402_1、用于解调Q轴分量的混频电路8402_Q以及用于将从基准信号接收设备7输出的基准信号REFCLK的相位平移90度(π/幻的移相器8463,以便形成正交检测电路。混频电路8402_1提供有从基准信号接收设备7输出的作为载波信号LoI_RX的基准信号REFCLK。混频电路8402_Q提供有从基准信号接收设备7输出的作为在移相器8463中平移了 π /2之后的载波信号LoQ_RX 的基准信号REFCLK。在混频电路8402_1的后级依次提供用于I轴分量的滤波器处理部分 8410_1和缓冲器部分8418_1。在混频电路8402_Q的后级依次提供用于Q轴分量的滤波器处理部分8410_Q和缓冲器部分8418_Q。[无线电传输系统的小结]在根据第一实施例和第二实施例的每一个无线电传输系统1中,发送芯片8001具有基准信号发送设备5A,其包括高频基准信号生成部分,用于生成作为局部振荡信号由调制功能部分8300(第一信号处理部分)使用的第一基准信号Jx (载波信号Lo_TX、LoI_TX 和LoQ_TX)以及具有基准信号Jx的频率的整数倍的多倍基准信号Jl (高频基准信号)。作为发送器的发送芯片8001使用作为局部振荡信号的基准信号Jx进行调制,并且与调制信号一起发送多倍基准信号Jl (其具有为用于局部振荡信号的频率的整数倍的频率)。在根据第一实施例和第二实施例的每一个无线电传输系统1中,接收芯片8002具有基准信号接收设备7,其用于通过对接收到的多倍基准信号Jl进行分频而生成与发送侧频率同步的低频基准信号(多倍基准信号J3或基准信号REFCLK)。作为接收器的接收芯片 8002接收多倍基准信号Jl和调制信号,并且基于与发送侧频率同步的低频基准信号(该低频基准信号通过对多倍基准信号Jl进行分频而生成),通过使用局部振荡信号在解调功能部分8400中进行解调。在根据本实施例的无线电传输系统1中,通过对具有接收侧的基准信号Jx的频率的整数倍的多倍基准信号Jl (其发送自基准信号发送设备幻进行分频以生成基准信号 REFCLK。由此,在可以接收具有基准信号Jx的频率的整数倍的多倍基准信号Jl的范围内, 可以再现频率同步的基准信号REFCLK,并且每个芯片无需具有诸如晶体振荡器之类的基准信号生成部分。除了图中所示的组成元件以外的用于实现频率同步的特别机制是不要求的。可以进行基于同步检测的通信,并且可以实现系统和电路简化。由于无需使用多个晶体振荡器, 因而可以抑制干扰。可以在解决干扰、噪声、信号失真、乱真辐射、可用频率等问题的同时将基准信号提供至每个位置,并且适当地设定基于该基准信号处理的经处理信号以及后级侧使用的基准信号的各个各自电平。当将如毫米波波段中那样非常高的频率用于多倍基准信号Jl时,可以通过用于发送和接收的小尺寸天线进行提供。由于通过无线电发送多倍基准信号J1,因此可以减少芯片之间的导线。具有多倍基准信号Jl的频率的整数分之一的载波信号可用于发送侧和接收侧两者的通信,并且可以在各个通信设备2中生成这些载波信号。由此,通过使得各个发送接收对的倍数彼此不同,使得多个频段中的通信是可能的。可以将多个频率用作用于各个发送接收对的载波信号。由于需要用于发送多倍基准信号Jl (其具有基准信号Jx的频率的整数倍)的基准信号发送设备5和用于通过对多倍基准信号Jl分频以再现基准信号REFCLK的基准信号接收设备7,因此增大了电路规模。然而,当将基准信号发送设备5和基准信号接收设备7 应用于设备内的信号传输或者设备之间的信号传输时,基准信号发送设备5和基准信号接收设备7形成在设备内的多个点之间的传输或者各个设备的多个点之间的传输中有用的机制。多倍基准信号Jl的频率的整数分之一可用于发送侧和接收侧两者的载波信号 (基准信号Jx和基准信号REFCLK)。然而,1/2分频器例如可以通过使用触发器容易地产生正交局部振荡信号。由此,通过提供2的倍数的频率关系,使得可以容易地进行基于正交调制的通信。调制信号和多倍基准信号Jl的频率处于整数倍的关系。由此,即使调制信号和多倍基准信号Jl被合成然后予以发送和接收时,也可以用一个系统的天线配置无线电传输系统。当将在窄输入频率范围中工作的注入锁定分频器(ILD)用作接收侧的分频器时, 分频器可以进行频率选择,因此使得可以在不使用用于频率选择的滤波器的情况下容易地进行使用多个信道的通信。〈与比较示例的比较〉[第一比较示例]图6A和6B是说明第一比较示例的辅助图。在第一比较示例中,将注意力关注于 “提供基准信号的方法”。需要基准信号REFCLK的多个芯片6100布置在电子设备6000内。在图6A所示的第一比较示例中,每个芯片6100包括作为用于生成基准信号 REFCLK(其用作数字电路的时钟或者合成器的基准)的功能部分的、与源基准信号生成部分5100类似的源基准信号生成部分。源基准信号生成部分例如通过晶体振荡器(XTAL)等生成频率fck的基准信号REFCLK。即使要使得各基准信号REFCLK的频率在各个芯片6100中彼此相等的时候,由于各个位置的晶体振荡器中存在变化,因而也不可能使得基准信号REFCLK的频率彼此完全相等。另外,由于每一个晶体振荡器与其它晶体振荡器独立地工作,因此未实现同步。在此情况下,出现多个基准信号REFCLK之间的干扰,由此针对噪声的措施是必要的。还认为如图6B所示的第一比较示例中那样,晶体振荡器(XTAL)连接至芯片6100 之一,在一个位置生成基准信号REFCLK,并且将该基准信号REFCLK提供至其它的芯片 6100。在此情况下,由于共享基准信号REFCLK,因此不会出现频率偏移或相位同步的问题, 干扰得到消除,并且不需要针对噪声的措施。然而,需要用于共享基准信号REFCLK的导线, 并且当基准信号REFCLK的电平增大时出现乱真辐射的问题。
[第二比较示例]图7A和7B是说明第二比较示例的辅助图。在第二比较示例中,将注意力关注于 “通信系统”。第二比较示例的基本配置与图4所示的本实施例的配置类似。图7A中所示的第二比较示例与本实施例的配置的相同之处在于基于公共的基准信号REFCLK生成载波信号Lo_TX和载波信号Lo_RX,并且载波信号可以相互同步(在频率和相位两者上)。然而,需要用于共享基准信号REFCLK的导线,并且当基准信号REFCLK 的电平增大时出现乱真辐射的问题。当如图7B中所示的第二比较示例中那样使用彼此不同步的分立的基准信号 REFCLK时,必须在缓冲器部分8418的后级提供同步电路8419以通过解调的基带信号实现同步,由此电路规模和功耗增大。[第三比较示例]图8是说明第三比较示例的辅助图。第三比较示例也是将注意力关注于“通信系统”的比较示例,并且对应于专利文献1中所描述的示例。第三比较示例与图4所示的本实施例的配置的类似之处在于使用了载波信号发送设备6。然而,在第三比较示例中,毫米波波段中的载波信号(局部振荡信号)从载波信号发送设备6发送至每个通信芯片6300,并且在使用每个通信芯片6300接收到的公共载波信号将输入中频信号提升至毫米波波段之后,每个通信芯片6300进行发送和接收。第三比较示例是被限制到使用中频信号的通信的系统,并且用于生成和处理中频信号的信号处理电路是必要的。由于共享载波信号自身,因此可以将一种类别的频率用作载波信号。[第四比较示例]图9A到9C是说明第四比较示例的辅助图。第四比较示例也是将注意力关注于“通信系统”的比较示例。第四比较示例是这样的系统其与调制信号一起发送局部振荡信号, 将局部振荡信号注入锁定至接收侧的局部振荡器,再现该局部振荡信号,并且进行通信。第四比较示例与图4和5所示的本实施例的配置的类似之处在于由接收侧的注入锁定系统再现局部振荡信号。然而,差别在于尽管第四比较示例与调制信号一起发送用于调制的载波信号自身,但是根据本实施例的无线电传输系统1与调制信号一起发送具有用于调制的载波信号的频率的整数倍的多倍基准信号Jl (其具有与基准信号Jx相同的频率)。在此情况下,当接收侧的注入锁定系统再现局部振荡信号时,锁定范围根据用于注入锁定的载波信号的量值而改变。为了获得宽的锁定范围,载波信号必须具有某个高电平。由此,如图9B所示,所发送的用于注入锁定的局部振荡信号必须相比于信号分量 (调制信号)具有更高的电平。在第四比较示例中,在相对关系上,将可以发送的调制信号抑制到低电平,并且发送距离缩短。另一方面,在根据本实施例的无线电传输系统1中,可以将调制信号和多倍基准信号JI的各自电平单独地设置为各自的最佳值,并且可以将多倍基准信号JI用作用于注入锁定的信号。可以将对于调制信号的“最佳”状态认为是获得极好的接受质量的状态,如, 获得最低误差率的状态。另一方面,例如可以将对于调制信号的“最佳”状态认为是容易地实现注入锁定的状态。如图9C中所示,相比于第四比较示例,可以将调制信号波段中的局部振荡信号分量抑制至低电平,调制信号的电平可以相对升高,并且传输距离可以延长。
<对于电子设备的应用示例>[第一示例]图IOA和IOB是说明根据本实施例的机制应用到的电子设备的第一示例的辅助图。该第一示例是在一个电子设备的外壳内通过无线电进行信号传输的情况下的应用示例。在此应用示例中,电子设备是包括固态成像器件的成像设备。这种类别的成像设备例如作为数字相机、摄像机(可携式摄像机)或计算机设备的相机(摄像头)而分布至市场。第一示例具有这样的系统配置在该系统配置中,第一通信设备(对应于通信设备2)安装在具有安装在其上的控制电路、图像处理电路等的主板上,并且第二通信设备 (对应于通信设备幻安装在具有安装在其上的固态成像器件的成像板(相机板)。通过假设在毫米波波段中以无线电方式发送多倍基准信号Jl并且在毫米波波段中以无线电方式发送数据进行以下描述。成像板502和主板602布置在成像设备500的外壳590内。固态成像器件505 安装在成像板502上。例如,固态成像器件505对应于与其驱动部分(水平驱动器和垂直驱动器)一起安装在成像板502上的CCD (Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或者 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)传感器。用作第一通信设备的半导体芯片103安装在主板602上,用作第二通信设备的半导体芯片203安装在成像板502上。尽管未在图10A和图10B中示出,但是在成像板502 上不仅安装了固态成像器件505,而且安装了外围电路(如,成像驱动部分等),并且在主板 602上安装了图像处理引擎(engine)、运算部分、各种传感器等。半导体芯片103和半导体芯片203中的每一个均并入了基准信号发送设备5的功能,而且并入了基准信号接收设备7的功能。进一步,半导体芯片103和半导体芯片203中的每一个均并入了与发送芯片8001和接收芯片8002的功能等同的功能。通过并入发送芯片8001和接收芯片8002两者的功能,可以应对双向通信。这些要点对于稍后描述的其它应用示例也同样如此。固态成像器件505和成像驱动部分对应于第一通信设备一侧的LSI功能部分的应用功能部分。LSI功能部分与发送侧的信号生成部分连接,并进一步经由传输线耦合部分与天线236连接。信号生成部分和传输线耦合部分安放在与固态成像器件505分离的半导体芯片203内,并安装在成像板502上。图像处理引擎、运算部分、各种传感器等对应于第二通信设备一侧的LSI功能部分的应用功能部分,并安放用于处理固态成像器件505获得的成像信号的图像处理部分。 LSI功能部分与接收侧的信号生成部分连接,并进一步经由传输线耦合部分与天线136连接。信号生成部分和传输线耦合部分安放在与图像处理引擎分离的半导体芯片103内,并安装在主板602上。发送侧的信号生成部分例如包括多路复用处理部分、并串转换部分、调制部分、频率转换部分和放大部分。接收侧的信号生成部分例如包括放大部分、频率转换部分、解调部分、串并转换部分和简化处理部分。这些要点对于稍后描述的其它应用示例也同样如此。通过在天线136和天线236之间进行无线电通信,在天线之间经由无线电信号传输线9将固态成像器件505获得的图像信号传送至主板602。可以将系统配置为使得能够进行双向通信。在此情况下,例如,在天线之间将基准时钟和用于控制固态成像器件505的各种控制信号经由无线电信号传输线9发送至成像板502。在图10和图IOB的每一个中,提供了两个系统的无线电信号传输线9。在图10和图IOB的每一个中,一条无线电信号传输线9用于载波频率fll上的数据传输以及以对应于载波频率fll的频率Π0的多倍基准信号Jla的传输,而另一条用于载波频率f21上的数据传输以及以对应于载波频率f21的频率f20的多倍基准信号Jlb的传输。频率flO与载波频率Π1处于倍数关系(而且同步)。频率f20与载波频率f21处于倍数关系(而且同步)。在图IOA中,自由空间传输线9B用作无线电信号传输线9,并且载波频率fll的系统(自由空间传输线9B_1)和载波频率f21的系统(自由空间传输线9B_2)在频率上彼此以防止干扰的这种程度彼此分离。在图IOB中,具有外围由屏蔽材料MZ围绕且内部空腔的结构的空腔波导管9L用作无线电信号传输线9,并且即使在载波频率fll的系统(空腔波导管9L_1)和载波频率f21的系统(空腔波导管9L_2)具有同一频率的时候也防止了干扰。[第二示例]图IlA到IlC是说明根据本实施例的机制应用到的电子设备的第二示例的辅助图。该第二示例是在多个电子设备彼此集成在一起的状态下在该多个电子设备之间通过无线电进行信号传输的情况下的应用示例。根据本实施例的机制尤其适用于当一个电子设备装载在另一个电子设备中的时候的两个电子设备之间的信号传输。顺便提及,假设在毫米波波段中以无线电方式发送多倍基准信号JI并且在毫米波波段中以无线电方式发送数据进行以下描述。例如存在这样的系统在该系统中,以所谓的IC卡或存储卡为代表的、包括中央处理单元(CPU)、非易失性存储设备(例如,闪存)等的卡型信息处理设备可加载至主单元侧的电子设备(可与主单元侧的电子设备拆离)。下文也将作为一个(第一)电子设备的示例的卡型信息处理设备称为“卡型设备”。下文也将主单元侧的另一(第二)电子设备简称为电子设备。图IlA示出存储卡201B的结构(平面透视和剖面透视)的示例。图IlB示出电子设备IOlB的结构(平面透视和剖面透视)的示例。图IlC示出当将存储卡201B插入电子设备IOlB的槽结构4(具体地,开口 192)时的结构(剖面结构)的示例。槽结构4具有配置以使得可以将存储卡201B(存储卡201B的外壳四0)从开口 192插入电子设备IOlB的外壳190以及将其从电子设备IOlB的外壳190拆卸,并可固定至电子设备IOlB的外壳190。接收侧的连接器180提供在与槽结构4中的存储卡201B的端子接触的位置中。连接器端子(连接器引脚)对于要通过无线电发送的信号而言不是必要的。如图IlA所示,存储卡201B的外壳290具有圆柱凹下形配置四8(空腔)。如图 IlB中所示,电子设备IOlB的外壳190具有圆柱凸起形配置198 (突起)。存储卡201B在板202的一个表面上具有半导体芯片203,并且天线236形成于板202的一个表面上。外壳 290在与天线236相同的表面上具有凹下形配置四8。凹下形配置四8的一部分由包括允许无线电信号传输的介电材料的介电树脂形成。用于在外壳四0的确定位置连接至电子设备IOlB的连接端子280布置在板202一侧的外壳四0的确定位置上。存储卡201B在其部分包括用于低速和低容量信号以及用于电源的现有端子结构。如图IlA中的虚线所示,用于毫米波的信号传输可应用到的对象的端子被移除。如图IlB所示,电子设备IOlB在板102的开口部分192 —侧的表面上具有半导体芯片103,并且天线136形成在板102的一个表面上。存储卡201B插入到的以及存储卡 201B从其拆离的开口部分192形成为外壳190中的槽结构4。在外壳190中形成具有毫米波限制结构(波导管结构)的凸起形配置198,以便当存储卡201B插入开口 192的时候在与凹下形配置四8的位置对应的部分中构成介电传输线9A。如图IlC所示,槽结构4的外壳190具有机械结构以使得当将存储卡201B从开口部分192插入槽结构4的外壳190时,凸起形配置198(介电传输线9A)和凹下形配置298 以凸起和凹下的形式开始彼此接触。当凸起和凹下结构彼此适配时,天线136和天线236 彼此对向,并且介电传输线9A作为无线电信号传输线9布置在天线136和天线236之间。 尽管存储卡201B的外壳四0内插在介电传输线9A和天线236之间,但是一部分凹下形配置四8的材料是介电材料,由此不会对毫米波波段中的无线电传输产生显著影响。[第三示例]图12A到12C是说明根据本实施例的机制应用到的电子设备的第三示例的辅助图。无线电传输系统1包括作为第一电子设备的示例的便携型图像再现设备201K,并包括作为其上要安装图像再现设备201K的第二(主单元侧)电子设备的示例的图像获得设备 101K。图像获得设备IOlK具有其上要安装图像再现设备201K的、作为外壳190的一部分的安装底座涨。顺便提及,如第二实施例中那样的槽结构4可用于取代安装底座涨。第三示例与第二示例的相同之处在于,当将一个电子设备安装在另一个电子设备中的时候在两个电子设备之间通过无线电进行信号传输。通过将注意力关注于与第二示例的差别来进行下面的描述。图像获得设备IOlK具有基本上的长方体形状(盒形),并且不能再认为是卡型。 图像获得设备101K例如获得运动图形数据就足够了。数字记录再现设备或地面电视接收器例如对应于图像获得设备101K。图像再现设备201K包括作为应用功能部分的用于存储从图像获得设备101K—侧发送的运动图像数据的存储设备、以及用于从该存储设备读取运动图像数据并在显示部分(例如,液晶显示设备或有机EL显示设备)上再现运动图像的功能部分。根据结构的视角,认为用图像再现设备201K替换存储卡201B并用图像获得设备IOlK替代电子设备IOlB就足够了。如第二示例(图IlA到11C)中那样,例如,半导体芯片103安放在外壳190内的安装底座涨的下面,并且天线136提供在外壳190内的安装底座涨下面的某个位置处。在外壳190的一部分(该部分与天线136对向)中用介电材料形成作为无线电信号传输线9 的介电传输线9A。如第二实施例(图IlA到11C)中那样,例如,半导体芯片203安放在图像再现设备201K (其安装在安装底座涨上)的外壳四0内,并且天线236提供在外壳四0 内的某个位置上。在外壳四0的一部分(该部分与天线236对向)中用介电材料形成无线电信号传输线9 (介电传输线9A)。这些要点与上面的第二示例的那些要点类似。第三示例采用壁表面对接(wall surface butting)系统而不是适配结构的构思。 当图像再现设备201K被置于使得对接安装底座涨的边角IOla时,天线136和天线236彼此对向。由此,可以确保消除位置偏移的影响。这种构成使得可以在将图像再现设备201K 安装(装载)在安装底座涨上的时候对图像再现设备201K的无线电信号传输进行对准。 尽管外壳190和外壳四0内插在天线136和天线36之间,但是外壳190和外壳290是介电材料,由此不会在很大程度上影响毫米波波段中的无线电传输。<对于无线电传输系统的应用示例>下面描述根据本实施例的无线电传输系统1的其它应用示例。将针对将第一示例中的基准信号发送设备5A用作基准信号发送设备5的情况进行以下描述。然而,也可以将第二示例中的基准信号发送设备5B用作基准信号发送设备5。[第一应用示例]图13是说明根据本实施例的无线电传输系统1的第一应用示例的辅助图。在第一应用示例中,在一个电子设备的外壳内或者多个电子设备之间,以毫米波波段在用CMOS 工艺形成的半导体芯片103A和半导体芯片203A之间进行信号传输。第一通信设备100A —侧的外壳190A和第二通信设备200A —侧的外壳^OA的外部形状不限于立方体(长方体),而是可以为球体、圆柱、半圆柱或椭圆柱。在一个外壳内的信号传输的情况下,半导体芯片103A和半导体芯片203A例如安装在同一个板上就足够了。可替代地,认为第一通信设备100A —侧的外壳190A和第二通信设备200A —侧的外壳
彼此集成在一起就足够了。在包括第一通信设备100A的电子设备安装在包括第二通信设备200A的第二通信设备上的状态下的电子设备之间的信号传输的情况下,认为第一通信设备100A —侧的外壳190A和第二通信设备200A —侧的外壳^OA在图13中虚线的部分上彼此接触就足够了。外壳190A和^OA例如对应于数字记录再现设备、地面电视接收器、相机、硬盘设备、游戏机、计算机、无线电通信设备等的外(外部)壳。例如,在无线电传输系统1中,为了发送期望具有高速特性和高容量特性的信号 (如,电影视频、计算机图像等),将该信号在载波频率fll为30GHZ到300GHz的毫米波波段中转换为传输信号Sout_l,并且通过无线电信号传输线9_1发送该传输信号Sout_l。采用根据本实施例的基准信号传输系统3,并且也通过无线电信号传输线9_1发送频率f 10为 30GHz到300GHz的毫米波波段中的多倍基准信号J1。假设频率flO和fll以多倍基准信号Jl和调制信号Sout彼此不干扰的这种程度彼此分离。无线电信号传输线9_1由外壳190A和^OA内部的自由空间(free space)、在外壳190A和内部构造的介电传输线和波导管形成。波导管包括槽线和/或微波传输带线。无线电信号传输线9_1可以是任何传输线,只要无线电信号传输线9_1可以发送毫米波波段中的多倍基准信号Jl和传输信号Sout_l即可。外壳190A和内部填充的介电材料自身也形成无线电信号传输线9_1。由于毫米波可以容易地被屏蔽并且不容易泄漏到外面,因此可以使用具有低稳定性的载波频率flO和fll的载波信号。这也导致半导体芯片103和203之间的传播通道的设计自由度的增大。例如,当使用介电材料一起设计用于密封半导体芯片103和203的密封材料(封装)结构以及传播通道时,相比于自由空间中的无线电信号传输,可以进行多倍基准信号和数据的更可靠并且极好的无线电传输。例如,可以通过使得外壳190A和^OA的内部为自由空间以在天线136A和236A之间形成自由空间传输线,或者可以将外壳190A和的整个内部填充有诸如树脂构件之类的介电材料。在这些情况下,为了防止毫米波波段中的多倍基准信号Jl和传输信号 Sout_l泄漏到外面,期望外壳190A和^OA例如是由金属片围绕的具有六个外表面的屏蔽外壳以及其内部涂有树脂构件的外壳。另外,外壳190A和可以是由树脂构件围绕的具有六个外表面的外壳以及其内部用金属构件屏蔽的外壳。在任何情况下,相比于注入锁定系统未应用于多倍基准信号J3的再现的情况,在注入锁定系统应用于多倍基准信号J3 的再现的情况下,往往会使得传输幅值更大。由此,对于这点,期望考虑屏蔽措施。优选地,通过在使得外壳190A和^OA的内部为自由空间的同时在天线136A和 236A之间形成介电传输线、空腔波导管、波导管结构等,做出了具有在限制传输线中的无线电信号的同时发送毫米波波段中的无线电信号的结构的毫米波限制结构(波导管结构)。 毫米波限制结构使得能够在不受到外壳190A和中的反射的情况下,在天线136A和 236A之间可靠地发送毫米波波段中的信号。另外,由于可以在被限制在无线电信号传输线 9_1中的状态下将天线136A发射的无线电信号(传输信号Sout_l)发送至天线236A—侧, 因此可以降低(消除)浪费,由此可以降低传输功率。即使在将注入锁定系统应用于多倍基准信号J3的再现的情况下,也可以使得传输功率非常小,因此电磁干扰(EMI)不会产生到外面。由此,可以省略外壳190A和^OA的金属屏蔽结构。半导体芯片103和半导体芯片203之一(图13中的半导体芯片103)并入了第一示例中的基准信号发送设备5A的功能部分,而另一个(图13中的半导体芯片203)并入了基准信号接收设备7的功能部分。半导体芯片103包括调制功能部分8300 (混频部分8302 和发送侧局部振荡部分8304)、放大部分8117以及基准信号发送设备5A的功能部分。放大部分8117连接至形成传输线耦合部分的一部分的天线136A。半导体芯片103将传输目标信号SIN_1转换(调制)到无线电信号并从天线136A发射传输信号Sout_l,并且将基准信号发送设备5A输出的多倍基准信号Jl从同一天线136A发送。半导体芯片203包括放大部分82M、解调功能部分8400 (混频部分8402和接收侧局部振荡部分8404)、低通滤波器8412和基准信号接收设备7的功能部分。放大部分82M 连接至形成传输线耦合部分的一部分的天线236A。半导体芯片203从天线236A接收到的接收信号Sin_l (其对应于Sout_l)解调传输目标信号S0UT_1 (其对应于SIN_1)。半导体芯片203从半导体芯片103的基准信号发送设备5A接收多倍基准信号Jl,再现基准信号 REFCLK,并且将基准信号REFCLK作为用于再现的载波信号提供至混频电路8402。[第二应用示例]图14是说明根据本实施例的无线电传输系统1的第二应用示例的辅助图。在第二应用示例中,在一个电子设备的外壳内或者多个电子设备之间,以毫米波波段在由CMOS 工艺形成的三个半导体芯片10;3B、203B_1和203B_2之间通过无线电发送数据和基准信号。应用根据本实施例的基准信号传输系统3,并且也通过无线电信号传输线9_2发送频率fio为30GHz到300GHz的毫米波波段中的多倍基准信号Jl。半导体芯片10 并入了基准信号发送设备5A的功能部分,半导体芯片203B_1和203B_2并入了基准信号接收设备7的功能部分。与第一应用示例的差别在于,在一向二(one-to-two)的基础上进行信号传输。一般地,从发送侧的一个半导体芯片10 向接收侧的两个半导体芯片203B_1和203B_2进行广播(同时)通信。尽管图14在接收侧示出两个半导体芯片,然而可存在三个或更多个半导体芯片。顺便提及,所使用的载波频率f21处于30GHz到300GHz的毫米波波段。期望设定频率关系以使得多倍基准信号Jl的频率f20也处于30GHz到300GHz的毫米波波段。在第二应用示例中,通过在发送侧的半导体芯片1(X3B和接收侧的半导体芯片 203B_1与203B_2之间形成一向二传输通道的无线电信号传输线9_2来实现广播通信。此时,为了使得调制和解调处理所需要的载波信号同步,经由无线电信号传输线9_2从基准信号发送设备5A向半导体芯片203B_1和203B_2发送多倍基准信号Jl。每个位置上的基准信号接收设备7再现基准信号REFCLK,并且基于该基准信号REFCLK生成载波信号。[第三应用示例]图15到17是说明根据本实施例的无线电传输系统1的第三应用示例的辅助图。 第三应用示例具有这样的配置N(N是2或更大的正整数)个发送部分安置在发送侧,M(M 是2或更大的正整数)个接收部分安置在接收侧,并且发送部分和接收部分的组合使用各个分立的载波频率进行传输。即,进行使用多个载波频率发送不同信号的分频多路复用传输。针对使用载波频率Π1和f21的两个系统的通信进行以下描述。图15和图16所示的第三应用示例是这样的示例在该示例中,发送侧和接收侧中的每一个均使用分立的天线,并且在该示例中,通过将前面的第一应用示例与前面的第二应用示例加以组合以构造无线电传输系统1。第三应用示例是这样的形式其中可以为发送侧和接收侧中的任一个选择每个半导体芯片,并且其中基本上对于每个半导体芯片的布局位置没有限制。另一方面,图17所示的第三应用示例是发送侧和接收侧中的每一个均使用公共天线的情况。在图15和16所示的第三应用示例中,采用第一应用示例的配置的部分所使用的载波频率Π1处于30GHz到300GHz的毫米波波段中,而采用第二应用示例的配置的部分所使用的载波频率f21也处于30GHz到300GHz的毫米波波段中。期望设置频率关系以使得多倍基准信号Jl的频率flO和f20也处于30GHz到300GHz的毫米波波段中。假定载波频率fll和f21以调制信号彼此不干扰的这种程度彼此分离。进一步,假设频率fl0、f20、fll 和f21以多倍基准信号Jl和调制信号Sout彼此不干扰的这种程度彼此分离。在图15和16所示的第三应用示例中,用于发送和接收的天线通过单个无线电信号传输线9_3相互耦合。在功能上,由用于采用第一应用示例的配置的部分的无线电信号传输线9_1形成第一通信信道,由用于采用第二应用示例的配置的部分的无线电信号传输线9_2形成第二通信信道。由于单个无线电信号传输线9_3的原因,例如无线电信号传输线9_1的载波频率fll的无线电波可以发送无线电信号传输线9_2 —侧,并且无线电信号传输线9_2的载波频率f21的无线电波可以发送至无线电信号传输线9_1 一侧。在采用第一应用示例的配置的部分中,使用载波频率fll经由无线电信号传输线 9_1在半导体芯片103和203之间以毫米波波段进行信号传输。在采用第二应用示例的配置的部分中,使用载波频率f21 (兴fll)经由无线电信号传输线9_2在半导体芯片1(X3B和半导体芯片203B_1与203B_2之间以毫米波波段进行广播通信。即,一到一传输系统和一到二传输系统在第三应用示例中相互混合。在此情况下,基准信号发送设备5A并入至发送侧的半导体芯片103,并且基准信号接收设备7并入至接收侧的半导体芯片203。由此,通过为不同的通信信道设置不同的载波频率Π1和f21,可以在不受到干扰影响的情况下实现各通信信道上的各自信号传输。例如,如图15的虚线所示,假设在半导体芯片203B_1正接收载波频率f21的传输信号Sout_2(=接收信号Sin_2)并进行同步检测的同时,载波频率fll的传输信号Sout_l 也抵达半导体芯片203B_1。即使在半导体芯片203B_1在以载波频率f21进行同步检测的同时接收载波频率Π1的调制信号的时候,半导体芯片203B_1也不受到载波频率Π1的分量的干扰的影响。另外,如图15中的虚线所示,假设在半导体芯片203A正接收载波频率fll的传输信号Sout_l (=接收信号Sin_l)并进行同步检测的同时,载波频率f21的传输信号Sout_2 也抵达半导体芯片203A。即使在半导体芯片203A在以载波频率fll进行同步检测的同时接收载波频率f21的调制信号的时候,半导体芯片203A也不受到载波频率f21的分量的干扰的影响。图17所示的第三应用示例是这样的形式其中N个发送侧信号生成部分110安放在一个(发送侧)半导体芯片103中,M个接收侧信号生成部分220安放在另一(接收侧) 半导体芯片203中,并且应用频分多路复用以使得能够在同一方向上从每一个发送侧信号生成部分110到每一个接收侧信号生成部分220进行同步信号传输。例如,第一和第二发送侧信号生成部分110_1和110_2安置在第一通信设备100C 中,而第一、第二和第三接收侧信号生成部分220_1、220_2和220_3安置在第二通信设备 200C中。假设第一发送侧信号生成部分110_1和第一接收侧信号生成部分220_1的组合使用第一载波频率Π1,并且假设第二发送侧信号生成部分110_2和第二与第三接收侧信号生成部分220_2与220_3的组合使用第二载波频率f21 (兴fll)。载波频率fll和f21的无线电信号(该无线电信号在相应的发送侧信号生成部分 110_1和110_2中生成)通过作为多路复用处理部分113的示例的耦合器集成到一个系统中,然后经由传输线耦合部分的天线136在无线电信号传输线9中予以发送。接收侧的天线236接收通过无线电信号传输线9所发送的无线电信号,通过作为简化处理部分228的示例的分配器将该无线电信号分离为用于三个系统的无线电信号,并且将无线电信号提供给相应的接收侧信号生成部分220_1、220_2和220_3。如图15和16中所示的第三应用示例中那样,图17中所示的第三应用示例可以在不引起任何干扰问题的情况下实现使用两个载波频率fll和f21在同一方向上发送不同信号的频分多路复用传输。[第四应用示例]图18和图19是说明根据本实施例的无线电传输系统1的第四应用示例的辅助图。第四应用示例具有这样的配置相等数量的发送部分与接收部分布置在半导体芯片配对的每一个内以用于双向通信,并且发送部分和接收部分的组合使用相应的分离载波频率以进行全双工双向通信。为了简化描述,将针对两个系统的通信进行以下描述,其中载波频率Π1用于一个通信并且载波频率f21用于在与所述一个通信的方向相反的方向上的通
fn °载波频率fll处于30GHz到300GHz的毫米波波段中。载波频率f21也处于30GHz 到300GHz的毫米波波段中。然而,假设载波频率fll和f21以调制信号相互不干扰的这种程度彼此分离。进一步,采用根据本实施例的基准信号传输系统3,并且通过无线电信号传输线9_4发送频率Π0和f20的多倍基准信号Jl。期望设置频率关系以使得多倍基准信号 Jl的频率flO和f20也处于30GHz到300GHz的毫米波波段中。频率flO、f20、fll和f21 以多倍基准信号Jl和调制信号Sout相互不干扰的这种程度彼此分离。在此情况下,基准信号发送设备5A并入至半导体芯片103和203,而基准信号接收设备7也并入至半导体芯片103和203。由此,通过为不同通信信道设置不同的载波频率 fll和f21,可以在不受到干扰影响的情况下实现通信信道上的各自信号传输。在图18所示的第四应用示例中,发送侧和接收侧中的每一个均使用分离的天线。 另一方面,在图19所示的第四应用示例中,用于双向通信的每一个半导体芯片使用公共的天线。在图18所示的第四应用示例中,用于两个系统的发送和接收的天线通过单条信号传输线9_4相互耦合。在功能上,由无线电信号传输线9_1形成第一通信信道,由无线电信号传输线9_2形成用于在与第一通信信道的方向相反的方向上进行通信的第二通信信道。由于单条无线电信号传输线9_4的原因,例如可以将无线电信号传输线9_1的载波频率fll的无线电波发送到无线电信号传输线9_2 —侧,并且可以将无线电信号传输线9_2 的载波频率f21的无线电波发送到无线电信号传输线9_1 一侧。例如,第一通信设备100D的半导体芯片103D配备有发送侧信号生成部分110和接收侧信号生成部分120,并且第二通信设备200D的半导体芯片203D配备有发送侧信号生成部分210和接收侧信号生成部分220。发送侧信号生成部分110包括调制功能部分8300(混频部分8302和发送侧局部振荡部分8304)和放大部分8117。放大部分8117连接至形成传输线耦合部分的一部分的天线136_1。半导体芯片103D(发送侧信号生成部分110)将传输目标信号SIN_1转换(调制)到无线电信号,并且从天线136_1发出传输信号Sout_l。接收侧信号生成部分220包括放大部分82M、解调功能部分8400 (混频电路8402 和接收侧局部振荡部分8404)以及低通滤波器8412。放大部分82M连接至形成传输线耦合部分的一部分的天线236_2。半导体芯片203D(接收侧信号生成部分220)从天线236_2 接收到接收信号Sin_l (其对应于Sout_l)重建(解调)传输目标信号S0UT_1 (其对应于 SIN_1)。即,半导体芯片103D和203D经由无线电信号传输线9_4(无线电信号传输线9_4 的无线电信号传输线9_1)在天线136_1和236_2之间以毫米波波段进行信号传输。发送侧信号生成部分210包括调制功能部分8300 (混频部分8302和发送侧局部振荡部分8304)和放大部分8117。放大部分8117连接至形成传输线耦合部分的一部分的天线136_2。半导体芯片203D(发送侧信号生成部分210)将传输目标信号SIN_2转换(解调)到无线电信号,并且从天线136_2发出传输信号Sout_2。接收侧信号生成部分120包括放大部分82M、解调功能部分8400 (混频电路8402 和接收侧局部振荡部分8404)和低通滤波器8412。放大部分82M连接至形成传输线耦合部分的一部分的天线236_1。半导体芯片103D(接收侧信号生成部分120)从天线236_1 接收到接收信号Sin_2(其对应于SoutJ)重建(解调)传输目标信号S0UT_2(其对应于 SIN_2)。即,半导体芯片103D和203D经由无线电信号传输线9_4(无线电信号传输线9_4 的无线电信号传输线9_幻在天线136_2和236_1之间以毫米波波段进行信号传输。为了使得能够进行全双工双向传输,分立的频率作为基准载波信号分配给用于进行信号传输的发送部分和接收部分的不同组合。发送侧信号生成部分110和接收侧信号生成部分220的组合使用第一载波频率Π1。发送侧信号生成部分210和接收侧信号生成部分120的组合使用第二载波频率f21 (兴fll)。多倍基准信号Jl接收自基准信号发送设备5A,并且基准信号REFCLK被生成且用作用于解调的载波信号。然而,通过为不同通信信道设置不同的载波频率Π1和f21,可以在不受到干扰影响的情况下实现全双工双向传输。<相位不确定性和针对相位不确定性的措施>图20和图21是说明相位不确定性和针对相位不确定性的措施的辅助图。下面将基准信号Jx表示为基准信号REFCLK_TX。在本实施例中,基准信号接收设备7通过将多倍基准信号Jl分频至1/ ξ以再现基准信号REFCLK。由此,即使在提供给每个位置(本实施例中的每个通信设备幻的基准信号REFCLK的频率相同(实现了频率同步)并且基准信号REFCLK的相位被锁定(实现了相位同步)的时候,也可能出现提供至每个位置的基准信号REFCLK的相位不相同的现象(该现象将称为相位不确定性)。即使在使用基准信号REFCLK的功能部分仅需要实现频率同步和相位同步的系统中存在相位不确定性的时候,也不会呈现出问题。另一方面,由于接收侧(解调功能部分8400)使用同步检测进行解调,因此相位不确定性在前面的实施例中所描述的无线电传输系统1中可能是个问题。这点将在下面加以描述。[相位不确定性]图20示出作为高频基准信号的示例的多倍基准信号Jl和提供至每个通信设备 2的基准信号REFCLK之间的关系以及相位不确定性的关系。通过假定基准信号再现部分 7400与多倍基准信号Jl的上升沿同步地进行分频操作而在图20中示出了这些关系。在本实施例中,被提供为对应于每个通信设备2的基准信号接收设备7通过将多倍基准信号Jl分频至多倍基准信号Jl的频率的1/ I倍以再现要由对应的通信设备2使用的基准信号REFCLK。即,基准信号接收设备7根据与基准信号REFCLK_TX频率同步且相位同步的高频多倍基准信号Jl生成多倍基准信号Jl的频率的1/ I倍的低频的基准信号 REFCLK。由此,存在ξ种相位获得方法。不存在要选取各方法中的哪一个的信息。因此, 在用于每个通信设备2的基准信号REFCLK中出现相位不确定性的问题。为了简便,在图20中,将用于基准信号REFCLK_TX的发送侧的倍数ξ _ΤΧ和接收侧的倍数都设置在“2”。由于基准信号再现部分7400生成多倍基准信号J3的频率的1/2倍的基准信号REFCLK,因此存在两种相位获得方法,并且不存在关于要选取两个方法中哪一个的信息。由此,针对发送侧的基准信号REFCLK_TX在接收侧生成基准信号 REFCLK_1(零度的相位差Δ)和基准信号REFCLK_2(180度的相位差Δ)中的一个。因此, 出现相位不确定性的问题。在调制系统是诸如ASK、BPSK之类的单轴调制系统的情况下,分别在发送侧和接收侧使用的载波信号的相位需要相互一致。由此,依据倍数ε的设定,可以在解调功能部分8400通过同步检测进行解调处理的同时产生影响。在调制系统是诸如QPSK、QAM之类的双轴调制系统的情况下,分别在发送侧和接收侧的I轴和Q轴使用的载波信号的相位需要相互一致。由此,不仅在接收侧使用的载波信号的相位的不确定性而且在发送侧使用的载波信号的相位的不确定性都可能是个问题。
为了消除相位不确定性的影响,期望提供这样的相位不确定性对策功能部分其抑制用于第一信号处理的一个第二高频基准信号的相位与用于对应于第一信号处理的第二信号处理的另一第二高频基准信号的相位的不一致性所伴随(attendant)的效应。对于相位不确定性对策功能部分,例如考虑关于要选择哪个相位的发送信息并基于该信息选择适当的相位、将倍数ε的设定值设置为防止相位不确定性成为问题的值、或者提供相位校正部分。相位不确定性通常在使用前面实施例中描述的同步检测的通信系统中成为问题, 并且期望提供相位不确定性对策功能部分作为针对相位不确定性的措施。然而,相位不确定性对策功能部分的应用不限于此。在任何情况下,当需要消除用于第一信号处理的一个第二高频基准信号的相位与用于对应于第一信号处理的第二信号处理的另一第二高频基准信号的相位的不一致性所导致的效应时,可以应用上述的相位不确定性对策功能部分。[针对相位不确定性的对策电路]对于作为相位不确定性对策功能部分的示例的相位校正部分的配置,考虑这样的第一方法在解调输出的后级(例如,滤波器处理部分8410)提供电平检测部分,并且基于电平检测部分检测到的解调输出电平控制接收侧局部振荡部分8404 (确切地,形成接收侧局部振荡部分8404的基准信号接收设备7:对于以下同样如此),以改变接收侧局部振荡部分8404的输出信号(至混频电路8402的载波信号)的相位。第一方法是直接控制解调载波信号的相位自身的系统。在诸如QPSK系统之类的使用I轴和Q轴的双轴调制系统的情况下,将第一方法应用于相应轴的分量就足够了。另外,即使在诸如ASK系统、BPSK系统之类的单轴调制系统的情况下,也考虑这样的第二方法将正交检测系统应用于解调功能部分8400,并且在解调功能部分8400的后级提供相位转动部分和电平检测部分,以使得使用正交检测输出(I和Q)在相位转动部分中转动输出信号的相位,并且基于相位转动部分的输出电平控制相位转动部分以改变转动量。在诸如ASK系统、BPSK系统之类的单轴调制系统的情况下,将电平检测和相位转动仅应用于I轴分量就足够了。另一方面,在诸如QPSK系统之类的双轴调制系统的情况下,通过改变和合成I信号和Q信号的电平以进行相位校正。容易地使得第二方法作为数字信号, 并且在I信号和Q信号的AD转换之后在数字电路中应用相位校正。第一方法具有更简单的电路配置。然而,在第一方法中,由于高频电路进行相位改变,因而校正控制是困难的。另一方面,在第二方法中,由于基带电路进行相位改变,因而校正控制是容易的。以下针对在QPSK系统的情况下采用的第二方法进行具体描述。图21是说明作为针对相位不确定性的措施所提供的相位校正部分8700的辅助图。接收芯片8002采用用于解调功能部分8400(参见图5)的正交检测系统,并在正交检测电路的后级具有相位校正部分8700。相位校正部分8700具有相位转动部分8702,其用于使用用以正交检测的滤波器处理部分8410_1和8410_Q的输出(I和Q)进行相位转动处理;以及电平检测部分8704, 其用于检测相位转动部分8702的输出信号的幅值电平。 相位转动部分8702具有第一增益调节部分8722,其用于针对I轴分量的信号I进行增益调节;第二增益调节部分87M,其用于针对Q轴分量的信号Q进行增益调节;以及信号合成部分8732,其用于合成各个增益调节部分8722和87M的输出信号。信号合成部分8732的输出信号I’是I轴分量的最终调制信号。增益调节针对I轴分量调节相位转动量 α。通常,在第一增益调节部分8722的增益固定(增益=1)的同时,仅通过第二增益调节部分87Μ —侧的增益调节(增益=kl)来调节相位转动量α就足够了。例如,如图21所示,信号合成部分8732通过将第一增益调节部分8722输出的信号I与第二增益调节部分 8724输出的信号“kl · Q”加在一起以生成输出信号I,。另外,相位转动部分8702具有第三增益调节部分87 ,其用于对Q轴分量的信号Q进行增益调节;第四增益调节部分87 ,其用于对I轴分量的信号I进行增益调节;以及信号合成部分8736,其用于合成各个增益调节部分87 和87 的输出信号。信号合成部分8736的输出信号Q’是Q轴分量的最后解调信号。增益调节针对Q轴分量调节相位转动量β。通常,在第三增益调节部分87 的增益固定(增益=1)的同时,仅通过第四增益调节部分87 —侧的增益调节(增益=k2 _k2(考虑相位))来调节相位转动量β就足够了。例如,如图21所示,信号合成部分8736通过从第三增益调节部分87 输出的信号Q中减去第四增益调节部分87 输出的信号“_k2 · I”以生成输出信号Q’。可以使用电平检测部分8704的输入仅是用于I轴分量的信号合成部分8732的输出信号I’的第一配置示例、电平检测部分8704的输入仅是用于Q轴分量的信号合成部分 8736的输出信号Q’的第二配置示例、以及电平检测部分8704的输入是用于I轴分量的信号合成部分8732的输出信号I’与用于Q轴分量的信号合成部分8736的输出信号Q’两者的第三配置示例中的任何一个。相比于仅使用I和Q之一的情况下,当使用I和Q两者时, 电路规模更大,但是调节精度得到改善。图21示出使用I和Q两者的第三配置示例。电平检测部分8704具有第一电平检测部分8742,其用于检测信号合成部分8732的输出信号I’的电平;第二电平检测部分 8744,其用于检测信号合成部分8736的输出信号Q’的电平;以及信号合成部分8746,其用于通过合成第一电平检测部分8742和第二电平检测部分8744的各自输出信号以生成转动控制信号ROT。信号合成部分8746通过从第一电平检测部分8742输出的电平信号DET_I 中减去第二电平检测部分8744输出的电平信号DET_Q以生成转动控制信号ROT。在任何情况下,期望发送已知模式以用于调节。例如,在仅I和Q中的一个(第一配置示例和第二配置示例)的情况下,期望已知的模式仅是对应分量的信号,而在I和Q两者(第三配置示例)的情况下,期望已知的模式仅是一个分量的信号(仅I分量的信号或仅Q分量的信号)。例如,在图21所示的电平检测部分8704使用I和Q两者的配置的情况下,在针对相位校正的增益调节时,将BPSK信号输入至解调功能部分8400,使用正交检测输出(I和 Q)在相位转动部分8702中转动来自解调功能部分8400的输出信号的相位,并且在电平检测部分8704中检测相位转动部分8702的输出(I’分量和Q’分量)。电平检测部分8704 基于检测到幅值电平控制相位转动部分8702以改变转动量。例如,电平检测部分8704调节相位转动部分8702中的第二增益调节部分87M与第四增益调节部分87 的增益,以使得将I’分量和Q’分量之间的电平差最小化。尽管未示出,期望采用第一方法(其控制接收侧局部振荡部分8404以改变作为接收侧局部振荡部分8404的输出的再现载波信号Lo_RX (至混频电路8402的载波信号)的相位)的情况下对于电平检测部分8704的控制的方法按照如下那样。首先,可以使用电平检测部分8704的输入仅是用于I轴分量的滤波器处理部分8410_1的输出信号I的第一配置示例、电平检测部分8704的输入仅是用于Q轴分量的滤波器处理部分8410_Q的输出信号Q的第二配置示例、以及电平检测部分8704的输入是用于I轴分量的滤波器处理部分 8410_1的输出信号I与用于Q轴分量的滤波器处理部分8410_Q的输出信号Q两者的第三配置示例中的任何一个。相比于仅使用I和Q之一的情况下,当使用I和Q两者时,电路规模更大,但是调节精度得到改善。在仅使用I和Q之一的第一配置示例和第二配置示例的情况下,相位校正部分 8700控制接收侧局部振荡部分8404(其例如由图4中所示的PLL形成),以便使得对于按照用以调节的已知模式发送的分量而言,在电平检测部分8704中检测到的幅值电平最大。在使用I和Q两者的第三配置示例的情况下,在使得在电平检测部分8704中检测到的、对于按照已知模式发送的一个分量(例如,I分量)的幅值电平尽可能高、并且使得在电平检测部分8704中检测到的、用于未按照该已知模式发送的另一个分量(例如,Q分量)的幅值电平尽可能低的同时,相位校正部分8700期望地在两个分量之间达到平衡。可替代地,在将注意力仅关注于按照已知模式发送的一个分量(例如,I分量)的情况下,相位校正部分8700可以进行调节以便使得在电平检测部分8704中检测到幅值电平最大化, 或者在将注意力仅关注于未按照已知模式发送的另一个分量(例如,Q分量)的情况下,相位校正部分8700可以进行调节以便使得在电平检测部分8704中检测到幅值电平最小化。尽管上面已经使用本公开的实施例对其进行了描述,但是本公开的技术范围不限于前面实施例中所描述的范围。可以在不脱离此公开的精神的情况下将各种变化或改进添加至前面的实施例,并且通过添加这些变化或改进所获得的形式也包括在本公开的技术范围中。另外,前面的实施例不限制权利要求的公开,并且并不是实施例中所述特征的所有组合对于公开的解决办法都一定是绝对必要的。前面的实施例包括各种阶段的公开,并且可以通过适当地将多个公开的构成必要条件加以组合来提取各种公开。即使在从实施例中公开的所有构成必要条件中省略一些构成必要条件的时候,只要获得效果,就可以将从这些构成必要条件的省略中得到的构成提取为公开。例如,在前面的实施例中,已经示出了通信处理中的调制处理和解调处理作为使用了基准信号Jx和基准信号REFCLK的信号处理的示例。然而,基准信号Jx和基准信号 REFCLK可用于通信以外的应用。例如,根据本实施例的机制可用作数字电路的时钟或者合成器的基准。在上面的实施例中,已经示出了通过无线电在毫米波波段中发送多倍基准信号Jl 的示例。然而,可以在低于毫米波波段的频段中设定多倍基准信号Jl的频率,然后可以通过有线的方式发送多倍基准信号J1。在“低于毫米波波段的频段”中设定多倍基准信号J1, 以便避免信号失真和乱真辐射的问题。在前面的实施例中,已经示出了接收侧的通信设备2通过同步检测进行解调处理的示例。然而,在ASK系统(幅值调制系统)的情况下,可以通过包络检测或平方律检测进行解调处理。在此情况下,存在的优点在于相位不确定性不会成为问题。在前面的实施例中,已经示出了在通信设备2之间以毫米波波段将基准信号传输系统3应用于设备(外壳)内或设备间信号传输(数据传输)的示例。然而,通信设备2之间的通信不限于毫米波波段中的通信,而是可以使用更低频率的传输波段。另外,基准信号传输系统3不限于对于外壳内传输和设备间传输的应用,而是可应用于普通通信的领域。
本公开包含与2010年6月7日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-130275中公开的主题有关的主题,其全部内容通过引用的方式合并在此。
权利要求
1.一种信号传输系统,包含第一信号处理部分,其配置为基于基准信号进行信号处理;高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;低频基准信号生成部分,其配置为从所述高频基准信号生成部分接收所述高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步;以及第二信号处理部分,其配置为基于所述低频基准信号生成部分生成的所述低频基准信号进行信号处理。
2.如权利要求1所述的信号传输系统,其中,由第一信号处理部分处理的处理后的信号与所述高频基准信号一起输出,并且所述第二信号处理部分对由所述第一信号处理部分处理的处理后的信号进行信号处理。
3.如权利要求1所述的信号传输系统,还包含用于通过无线电发送所述高频基准信号的功能部分。
4.如权利要求3所述的信号传输系统,其中,所述第一信号处理部分基于所述基准信号进行调制处理,并且所述第二信号处理部分基于由所述高频基准信号生成部分生成的所述高频基准信号, 对由所述第一信号处理部分处理的调制信号进行解调处理。
5.如权利要求1所述的信号传输系统,还包含相位不确定性对策功能部分,其用于抑制由所述第一信号处理部分使用的所述基准信号的相位与由所述第二信号处理部分使用的所述低频基准信号的相位的不一致所伴随着的影响。
6.如权利要求1所述的信号传输系统,其中,所述第一信号处理部分、所述高频基准信号生成部分、所述低频基准信号生成部分和所述第二信号处理部分安放在同一电子设备的外壳内,并且在所述外壳内形成无线电信号传输线,其用于使得能够通过无线电在所述高频基准信号生成部分和所述低频基准信号生成部分之间进行传输。
7.如权利要求1所述的信号传输系统,其中,所述第一信号处理部分和所述高频基准信号生成部分安放在第一电子设备的外壳内,所述低频基准信号生成部分和所述第二信号处理部分安放在第二电子设备的外壳内,并且当所述第一电子设备和所述第二电子设备布置在确定位置的时候,在所述第一电子设备内的所述高频基准信号生成部分与所述第二电子设备内的所述低频基准信号生成部分之间形成用于使得能够通过无线电进行传输的无线电信号传输线。
8.一种基准信号发送设备,包含高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同止少ο
9.一种信号处理设备,包含第一信号处理部分,其配置为基于基准信号进行信号处理;高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;以及低频基准信号生成部分,其配置为从所述高频基准信号生成部分接收所述高频基准信号,并生成相比于所述基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的所述高频基准信号同步。
10.一种基准信号接收设备,包含低频基准信号生成部分,其配置为接收与第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号同步的并相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步。
11.如权利要求10所述的基准信号接收设备,其中,所述低频基准信号生成部分通过注入锁定生成具有所述高频基准信号的频率的整数分之一的信号。
12.如权利要求11所述的基准信号接收设备,其中,所述低频基准信号生成部分进一步将通过注入锁定生成的并具有所述高频基准信号的频率的整数分之一的信号的频率转换为通过注入锁定生成的并具有所述高频基准信号的频率的整数分之一的信号的频率的整数分之一。
13.一种信号处理设备,包含低频基准信号生成部分,其配置为接收与第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号同步的并且相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步;以及第二信号处理部分,其配置为基于所述低频基准信号生成部分生成的所述低频基准信号进行信号处理。
14.一种电子设备,包含第一信号处理部分,其配置为基于基准信号进行信号处理;高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;低频基准信号生成部分,其配置为从所述高频基准信号生成部分接收所述高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步;以及第二信号处理部分,其配置为基于所述低频基准信号生成部分生成的所述低频基准信号进行信号处理。
15.一种信号传输方法,包含生成和发送相比于第一信号处理部分的信号处理中使用的基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;以及接收所述高频基准信号,并且生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的所述高频基准信号同步。
16.如权利要求15所述的信号传输方法,其中,所述第一信号处理部分基于所述基准信号进行信号处理,并且第二信号处理部分基于所述低频基准信号进行信号处理。
全文摘要
在此公开一种信号传输系统,包含第一信号处理部分,其配置为基于基准信号进行信号处理;高频基准信号生成部分,其配置为生成和发送相比于所述基准信号具有更高频率的高频基准信号,以使得高频基准信号与所述基准信号同步;低频基准信号生成部分,其配置为从所述高频基准信号生成部分接收所述高频基准信号,并生成相比于所述高频基准信号具有更低频率的低频基准信号,以使得低频基准信号与接收到的高频基准信号同步;以及第二信号处理部分,其配置为基于所述低频基准信号生成部分生成的所述低频基准信号进行信号处理。
文档编号H04J3/06GK102332960SQ20111015107
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者竹内秀伦 申请人:索尼公司
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