[发明专利]可降低噪声的射频信号接收和/或发射设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种可降低噪音的低功率射频信号接收和/或发射设备。在该设备中执行双重频率转换以降低所接收的射频信号的频率或增加要发射的基带信号的频率。为此，所述设备包括连接到射频信号接收或发射天线的带通滤波器、至少一个用于放大所接收的或所发射的信号的低噪声放大器、以及用于利用由振荡级和分频单元生成的高频信号来执行双重频率转换的第一和第二混频单元。 

背景技术

用于将所接收的射频信号降低成基带频率的双重频率转换通常是必要的。这避免了在射频信号被接收或发射时的单一频率转换的情况下所出现的一些干扰问题。 

美国专利申请No.2005/0017887公开了这种射频信号接收和发射设备，该设备能够执行双重频率转换以将用单个天线接收的射频信号的频率降低至基带频率。执行双重频率转换也用于在基带信号的基础上生成要由同一天线发射的射频信号。 

对于单一频率转换，由振荡级生成且被提供给混频单元的高频信号必须具有与射频信号的频率基本上相同的频率。可能产生具有射频信号频率的谐波频率的干扰信号。由于混频器的隔离是有限的，因此在具有射频信号接收模式的天线的方向中会发生高频信号的反向干扰辐射。与射频信号频率相等的频率的这个反辐射因而没有被输入带通滤波器过滤掉。此外，在发射模式中，以与来自振荡级的高频信号频率相等的频率而生成射频信 号会影响该振荡级。由于来自所发射的射频信号的辐射，振荡级的压控振荡器可能生成频率比期望值还高的高频信号。 

在射频信号接收/发射设备中的频率转换期间观测到噪声问题，其一方面与放大器和混频单元有关，另一方面与频率转换期间的镜像频率有关。这个镜像频率可能会干扰有用数据信号而移除特别在高频至低频转换期间捕获到的射频信号。在混频单元输出处的镜像频率信号增益通常大于有用数据信号增益，这会使得对包含于所捕获射频信号中的信息的处理变得复杂。 

为了特别在所捕获射频信号的频率转换期间减少噪声部分，已经提出了射频信号接收和/或发射设备的几个实施例。对此，可以参考国际专利申请No.03009483，其描述了这种用于使用两个滤波天线来接收和发射其频率可等于2GHz和5GHz的射频信号。在双重频率转换操作期间，实现混频单元之一的指定结构以移除被转换信号的镜像频率。设置压控振荡器以生成其频率在2至5GHz之间的第一高频信号，以使得第一次频率转换之后的中间频率信号接近于1.5GHz。 

在国际专利申请号03/009483中提到的这个解决方案使得用于移除或衰减镜像频率干扰信号的射频信号接收和/或发射设备的结构变得相当复杂。第一高频信号的频率仅被确定在要捕获或发射的两个射频信号的频率之间。这种类型的射频信号接收和发射设备消耗大量的电能。因此，它不适用于由电池或蓄电池供电的小型便携式设备。 

如之前的文件一样，日本专利No.05-244032公开了一种双频带射频信号通信设备。为了接收射频信号，该设备包括第一带通滤波器(810至826MHz)和第二带通滤波器(1501至1513MHz)，它们连接到同一个接收天线以滤掉其频率在第一滤波器的频带内或第二滤波器的频带内的射频信号。第一混频单元使用其频率接近于被第一或第二带通滤波器过滤的信号的频率间的平均值的第一高频信号来对被接收且被过滤的射频信号执行第一频率转换。以这种方式，中间信号的频率接近于344MHz。

日本专利No.05-244032中提出的这个解决方案也使得这种使用几个带通滤波器的通信设备的结构相当复杂。该设备没有提供用于减小与镜像频率有关的噪声的解决方案。与被接收且被过滤的射频信号混合的第一高频信号的频率值被选择成第一混频器输出处的中间信号的频率总是相同的。因此，没有仅仅为减少与镜像频率有关的噪声而提供特定的手段。此外，这种类型的通信设备使用大量的电能，因此不适合于由电池或蓄电池供电的小型便携式设备。 

发明内容

本发明的主要目的因而是提供一种用于容易地减少主要与被转换信号的镜像频率有关的噪声的、设计较为简单的低功率射频信号接收和/或发射设备，以克服上述现有技术缺陷。此外，必须能够将这个构造简单的设备的尽可能多的部件集成为单个集成电路以节约空间。 

本发明因而涉及一种上述的低功率射频信号接收和/或发射设备，其特征在于，振荡级被配置成生成第一高频信号，该第一高频信号的频率在带通滤波器的频带之外并且比所接收的射频信号的频率要高一因子M/N，该因子在1至2之间，其中N和M是大于1的整数并且M大于N并小于2N。