专利名称：无线电发送和接收设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及按权利要求1前序部分的一种无线电发送和接收设备尤其是移动无线电终端设备。
在按GSM标准工作的移动无线电终端设备上，按标准不允许持续同时的发送和接收作业。因此可以用一个共同的发送和接收天线运行这些设备，而不存在由于发送信号的接收机输入端过调制的现实危险。
在按未来的UMTS标准所概念设计的移动无线电终端设备上的情况是不同的。在具有所谓的完全双工作业的这样的设备上，在发送和接收作业之间的时间上的交叉将是允许的，并且在作业中也会产生的。在这些设备上所以-像通常在具有发送和接收作业之间时间上交叉的发送和接收设备上那样-，为了避免过调制，或甚至避免接收机输入端通过发送信号高功率的破坏，在发送机和接收机之间的有效去耦是必要的。
按当今技术水准通过一种所谓的双工作业滤波器，或一种双工作业机来解决此问题。基本上在此涉及两种极端陡峭边沿的优质的带通滤波器。在发送方面一个发送滤波器负责抑制发送机噪声和可能的寄生辐射。在接收方面接收滤波器保证很高的接收机选择性。另可选择地也可以将所提及的双工作业机实施为一种带阻滤波器双工作业机，在此带阻滤波器双工作业机上，发送滤波器是具有接收带中零位的一种带阻滤波器，而接收滤波器是具有发送带中零位的一种带阻滤波器。
所提及滤波器的实施由于它们的专门特性实际上是无法一体化的，并且因此与向越来越小而轻的移动无线电终端设备的趋势相对立。此外它们是成本昂贵的，并且从在此领域中的，总在继续进展的成本下降的角度来看也是成问题的。
因此本发明基于这种任务，提供具有改善的发送机接收机去耦的一种无线电发送和接收设备，这种无线电发送和接收设备尤其以减小的位置需求和成本花费来满足这种功能的要求。
通过具有权利要求1特征的一种无线电发送和接收设备来解决此任务。
本发明包含这种主要的思路，即在以频分复用工作的无线电发送和接收设备上，在很大程度上通过施加在接收机输入端上的发送信号部分的补偿来实现必要的发送机接收机去耦。这一点使得舍弃极端陡峭边沿的，和不能以半导体工艺技术制备的发送与接收滤波器成为可能，以及最后使得集成地和因而节省位置与成本有利地实施去耦设备成为可能。
补偿元件尤其是与发送带带通滤波器和接收带带通滤波器并联的-它们俩者由于安排了补偿元件而不必满足极端的要求-，并且与接收部分的接收前置放大器或接收混频器的输入端相连接。
补偿元件尤其包括用于分开地调节要处理信号的相位和振幅的设备，以至于它提供在相位和振幅方面适合于清除串扰着发送信号部分的一种输出信号。
可以如此程度地固定补偿-也就是要么按一个频率或一个信道，要么按多个频率或多个信道，其中然后给每个信道分配一组补偿参数，并且在信道转换时也进行补偿参数组之间的转接。在这里对于补偿参数可以理解为一个相位旋转角和一个振幅值。这种具有固定调节的参数的，也标志为″静态″的实施是可以特别简单和成本有利地实现的。
具有适应性调节的补偿元件的一种实施却是可以较灵活地与不同使用条件适配的，并且在实践中因此从当今的观点看是优先的。用一种这样的实施也可以补偿天线适配中的，例如通过天线与导电物体或人体的接触或相近邻而可能出现的变化。适应性调节从在接收机输入端上的电压测量出发，其中如此来改变补偿元件中的相位和振幅，以至于使这个所测量的电压最小化。从概念上可以将用于补偿元件适应性控制所需要的设备归纳在概念″补偿控制单元″之下。除此测量装置之外-此测量装置此外也可以实施为功率测量装置-，以一种优先设计的这种补偿控制单元包括，用于将输入端信号ZF-转换到一个固有中间频率上的设备(在利用反正含有在接收部分中的前置放大器和混频器的条件下)，连接在后面的一个简单的带通滤波器，和连接在此带通滤波器之后的一个简单的AM接收部分。
AM接收部分的输出信号则代表适应性调节的输入量。为了达到调节的高灵敏度，所提及的带通滤波器以有利的方式窄带地调谐到接收频率上的。
以一种节省位置的和成本有利的设计，也就是尤其以硅工艺技术中的高集成(LSI或VLSI)电路的形式，将补偿元件集成到发送和接收设备的HF部件中。
此外在从属权利要求中，以及从借助图的优先实施例的以下说明中得出本发明的优点和合理性。由这些图所展示的
图1为以功能方框电路图形式的，本发明一个第一实施形式的示意图，图2为用于阐述源于图1补偿元件控制的示意图，图3为以功能方框电路图形式的，本发明一个第二实施形式的示意图，图4为以功能方框电路图形式的，本发明一个第三实施形式的示意图，和图5为以功能方框电路图形式的，本发明一个第四实施形式的示意图。
图1中以草图方式展示了在移动无线电终端设备1的与本发明实施的关联中为主要的部件，和这些部件的互相作用。在输出方面经过发送带带通滤波器5将在接收方面接收发送信号的发送终端级(终端级)3与联合发送和接收天线7的一个连接点7a相连接。将一个接收带带通滤波器11连接到天线7的连接点7a和接收前置放大器9的输入端之间，在接收前置放大器9的输出端上提供一种预先放大的接收信号。发送带带通滤波器5和接收带带通滤波器11的导通特性曲线(导通曲线)相互间具有按移动无线电系统预先规定的一个频率间距；按GSM标准(此GSM标准此外规定了在接收和发送作业之间的时间双工作业)此间距例如为45 MHz。这两个带通滤波器5、11共同形成一个双工作业滤波器，在与所建议方案的关联中却对此双工作业滤波器提出了，比在常规无线电移动双工作业滤波器上的较低的要求，并且这种双工作业滤波器因此是能够以集成的硅工艺技术实施的。
通过在发送终端级3的输出端和接收前置放大器9的输入端之间安排补偿元件13，使得这一点成为可能。用指向图1中补偿元件13的箭头″补偿元件的控制″在一般意义上标志了，补偿元件13在正常情况下没有固定调节的，不可变的补偿特性，而是取决于预先规定的输入量-大致取决于一种频率或信道分配，和/或取决于在此装置中所采集的一个测量值-可控制的(详情请参阅后面所述的)。
图1中展示了，以一种优先设计的按图1的补偿元件13具有一个相位补偿元件13.1和一个与此补偿元件13.1串联的振幅补偿元件13.2，其中两个补偿元件13.1，13.2分别接收一个专门的控制信号″相位特性控制″或″放大或衰减控制″，并且鉴于它们的传递特性曲线通过各自的控制信号调节两个补偿元件13.1，13.2。
图3是按图1的移动无线电终端设备1的一种其它的示图，其中在这里随同表示了用于控制补偿元件13的一个补偿控制单元15，这种补偿控制单元15获得发送和接收作业的附加信息作为输入信号。补偿控制单元15可以具有一个以检查表方式构造的存储器，在此存储器中存储了补偿元件13的，在预先规定的发送/接收频率或发送/接收信道，和合适的相位角值副/振幅特性值副之间的分配。如果移动无线电终端设备只有发送和接收作业的一种可能的频率状态或信道状态的话，则相应地只安排一个单一的值副。以一种特别灵活设计的补偿控制单元15可以附加地处理标志着系统现实状态的信息；对此请参阅后面的阐述。
图4中展示了一个相对于图1已修改的移动无线电终端设备1’，在此移动无线电终端设备1’上控制单元接收和处理在接收放大器9的输入端上所采集的附加信号。在采集点9a之后连接了一个测量放大器17和一个整流器单元19，在这些测量放大器17和整流器单元19中获得补偿控制单元15的，代表施加在接收前置放大器9输入端上电压的附加输入信号。在这里如此设计补偿控制单元15，以至于通过相位和振幅的合适调节(如上面所述那样，基于一个独立于频率的预先规定的值副)使此电压最小化。
图5中展示了移动无线电终端设备1”的一个相对于图4已修改的设计，除了图3中展示的载有像那里的相同相关号的，和这里不再次说明的部件之外，此移动无线电终端设备1”在接收前置放大器的输出端方面具有一个简单的″第二接收机″21。此第二接收机21与已修改的补偿控制单元15”的控制输入端相连接。
用第二接收机21窄带地采集输入信号的振幅，于是也可以采集和补偿串扰功率的很小的值。第二接收机21包括在其中进行将施加在接收前置放大器9上的接收信号的中间频率转换到频率f(vco)上的一个混频器21.1，连接在此混频器21.1之后用于在中间频率f(iftx)上实施简单滤波的一个带通滤波器21.2，和连接在带通滤波器21.2之后的一个AM接收机21.3/21.4。在接收信号路径中在混频器21.1之后连接了在一个第二中间频率f(iftx)上滤波的一个简单的其它带通滤波器23。
以工艺技术上以及在成本和使用价值观点下有利的方式，可以以硅工艺技术一体化地实施所建议的设计。在图5中所展示的设计上，用反正存在于接收部分中的混频器和前置放大器可以实现AM接收机的混频器21.1和前置放大器21.3，以至于在这方面不必作出附加的硬件花费。
本发明的实施不局限于上述的实例，而是以其发展位于符合专业的活动范围中的变型也是可能的。
权利要求
1.无线电发送和接收设备，尤其是移动无线电终端设备(1；1’；1”)具有一个发送终端级(3)、一个接收部分(9)、共同分配给发送终端级和接收部分的一个发送/接收天线(7)，连接在发送终端级输出端和天线接头(7a)之间的一个发送带带通滤波器(5)，以及连接在天线接头和接收部分输入端之间的一个接收带带通滤波器(11)，其特征在于，连接在发送终端级输出端和接收部分输入端之间的、用于补偿串扰到接收部分上的发送信号部分的一个补偿元件(13)。
2.按权利要求1的无线电发送和接收设备，其特征在于，将并联于发送带带通滤波器(5)和接收带带通滤波器(11)的补偿元件(13)，与接收前置放大器(9)的或接收部分接收混频器的输入端相连接。
3.按权利要求1或2的无线电发送和接收设备，其特征在于，补偿元件(13)具有用于可变地调节输出信号的相位和振幅的设备。
4.按以上权利要求之一的无线电发送和接收设备，其特征在于，固定地按至少一个预先规定的相位和振幅特性来平衡补偿元件(13)。
5.按权利要求1至3之一的无线电发送和接收设备，其特征在于，给补偿元件(13)分配了用于取决于接收部分(9)输入端上的输入电压或输入功率，适应地调节补偿特性曲线，尤其是调节输出信号的相位和振幅的一个补偿控制单元(15)。
6.按权利要求5的无线电发送和接收设备，其特征在于与补偿控制单元(15)连接的、用于测量接收部分(9)输入电压的一个电压测量装置(17；19；21)。
7.按权利要求6的无线电发送和接收设备，其特征在于，电压测量装置(21)包括，用于将接收部分(9)的输入信号作ZF转换的设备(21.1)，连接在这些设备之后的一个带通滤波器(21.2)，和与带通滤波器(21.2)输出端连接的、其输出端用来调节补偿特性曲线的一个AM接收部分(21.3/21.4)。
8.按权利要求7的无线电发送和接收设备，其特征在于，将用于实现高灵敏度的带通滤波器(21.2)窄带地调谐到接收频率上。
9.按以上权利要求之一的无线电发送和接收设备，其特征在于，将补偿元件(13)集成到发送终端级(3)或接收部分(9)的HF部件中。
10.按以上权利要求之一的无线电发送和接收设备，其特征在于，以高集成的硅工艺技术实施补偿元件(13)。
全文摘要
无线电发送和接收设备(1),尤其是移动无线电终端设备具有一个发送终端级(3),一个接收部分(9),共同分配给发送终端级和接收部分的一个发送/接收天线(7),一个发送带带通滤波器(5),以及一个接收带带通滤波器(11),具有连接在发送终端级输出端和接收部分输入端之间的,用于补偿串扰到接收部分上的发送信号部分的一个补偿元件(13)。
文档编号H04B1/40GK1364346SQ00810729
公开日2002年8月14日 申请日期2000年7月19日 优先权日1999年7月22日
发明者L·霍夫曼 申请人:西门子公司