[发明专利]直接变换接收机和无线电收发两用机

说明书

这个发明涉及一种直接变换接收机，或者更具体地说涉及适用于发射频率和接收频率彼此不同，且发射和接收是同时地完成的通信系统的一种直接变换接收机，以及包含一个上述类型的直接变换接收机的无线电收发两用机(即发射机--接收机)。

在最近几年里，注意力被吸引到应用于W-CDMA(宽带码分多址)系统等等的通信系统的直接变换接收机上，在这种接收机中，通过天线接收到的射频信号被直接变换为基带信号。

下面，以用于一种W-CDMA系统的直接变换接收机为例对其进行描述。但是，在叙述本直接变换接收机前，将首先介绍一下W-CDMA系统自身。

在W-CDMA系统中，发射和接收是同时地完成的，且发射频率和接收频率是彼此不同的。发射载频和接收载频之间的差值被称为载频间隔。按照现行的W-CDMA系统的标准，一个W-CDMA终端设备，即一个无线电收发两用机，具有下面的频率结构：

接收载频fr：

2110MHz到2170MHz

发射载频ft：

1920MHz到1980MHz

载频间隔fs(＝fr－ft)：

190MHz

首先，将描述在W-CDMA系统中用作一个终端设备的无线电设备(即，无线电收发两用机)的通常结构的实例。图1显示一个通常结构的例子，它采用一个单一的超外差系统作为接收机的构成。

在图1所示的无线电收发两用机中，用来分离发射信号和接收信号的天线共用器16被连接到天线1上。低噪声放大器(LNA)2、用来去掉镜像频率信号的带通滤波器3、混频器4、用于中频(IF)的带通滤波器5和可变增益放大器(VGA)6被依次连接到用于接收信号的天线共用器16的输出端，且可变增益放大器6的一个输出被送到正交解调器7。无线电收发两用机包括用来产生一个第一本振信号的第一本地振荡器17和用来产生第二本振信号的第二本地振荡器18。第一本振信号被送到混频器4。

正交解调器7包括用来放大输入给正交解调器7中的输入信号的放大器8，用来接收作为输入的第二本振信号并产生一个同相(I)分量和一个由同相分量做90。(即π/2)变换产生的正交(Q)分量的相位分离电路11，用来把放大器8的输出与相位分离电路11的同相分量相乘的乘法器9，以及用来把放大器8的输出与相位分离电路11的正交分量相乘的乘法器10。这里π当然是圆周的周长与圆周的直径之比。乘法器9的输出被作为接收基带I信号14通过带通滤波器12送到外面。乘法器10的输出被作为接收基带Q信号15通过带通滤波器13送到外面。

同时，在发射部分，正交调制器26、用于中频的可变增益放大器25、用于中频的带通滤波器24、混频器23、用于去掉镜像成分的带通滤波器22和功率放大器(PA)21被依次连接在一起。功率放大器21的输出作为一个发射信号被送到天线共用器16的一个端。发射基带I信号35通过带通滤波器33被送到正交调制器26，并且发射基带Q信号36通过带通滤波34送到正交调制器26。正交调制器26包括用来把由第二本地振荡器18产生的第二本振信号进行2分频以产生一个第三本振信号的分频器31、把接收到的分频器31的输出信号作为其输入信号并产生一个同相(I)分量和一个由同相分量变换90度(π/2)而形成的正交(Q)分量的相位分离电路30、用来把带通滤器33的输出与相位分离电路30产生的同相分量相乘的乘法器29、用来把带通滤波器34的输出和相位分离电路30产生的正交分量相乘的乘法28、以及用来把乘法器28和乘法器29的输出相加并把相加的结果作为正交调制器26的输出加以输出的加法器27。发射基带I信号具有一个峰值分量，其相位与第三本振信号的相位是相同的，且发射基带Q信号具有一个峰值分量，其相位与第三本振信号的相位正交。

在无线电收发两用机中，接收信号是通过天线1接收的，并且由天线共用器16进行分离，从接收信号中去掉发射信号成份。经过分离的接收信号用低噪声放大器2进行放大，并输入到带通滤波器3以去掉镜像成份。镜像成份是一种在频率轴上处于与接收信号关于本振频率相对称的位置的频率成分。镜像成分必须被带通滤波器3充分地去掉，否则，当信号通过混频器4进行下变频变换时，它会泄漏到与信号相同的频带中，已被去掉镜像信号成分的接收信号通过混频器4与第一本振信号进行混频并且下变频以生成一个接收中频信号。

第一本振信号由上述的第一本地振荡器17产生，并且如实例所示，第一本振信号的频率(第一本振频率f_L01)是大体上比发射载频ft低发射载频间隔fs(＝190MHz)。换言之，