[发明专利]无线发送装置、无线接收装置、无线通信系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线发送装置、无线接收装置、无线通信系统和无线通信方法，其可应用于用于在每个装置的外壳中快速发送毫米波段的信号的毫米波发送系统，其中用于携带电影图像、计算机图像等的载波频率为30GHz到300GHz。

背景技术

随着信息(如电影图像、计算机图像等)的容量在近年来已经显著增长，对于高速和大容量数字通信(不管有线或无线)的需要已经大大增加。在这种高速、大容量数字通信中，用于以高速发送例如毫米波的调制信号的装置的使用已经增加。这种高速信号发送装置期望发送例如毫米波的高速调制信号到接收侧而不引起错误。

用于发送毫米波的高速无线调制信号的无线通信系统例如由无线发送装置和无线接收装置构成。无线发送装置具有发送基带处理块和无线发送块。发送基带处理块处理从上面的数字数据处理块进入的数字信号以生成基带信号。无线发送块具有本地振荡器，并且将由发送基带处理块生成的基带信号与由本地振荡器生成的本地振荡信号叠加，以便生成无线调制信号。

无线接收装置具有无线接收块和接收基带处理块。无线接收块具有本地振荡器，并且将从发送侧接收的无线调制信号与从本地振荡器输出的本地振荡信号叠加，以便生成基带信号。接收基带处理块输出通过处理从无线接收块进入的基带信号而获得的数字信号到上面的数字数据处理块。结果，大容量的数字信号可以以高速从发送侧通信到接收侧。

无线发送装置和无线接收装置的每个的本地振荡信号的本地振荡频率由例如每个装置内的压控振荡器(VCO)生成。该配置不允许发送侧和接收侧两者生成具有完全相同的本地振荡频率的本地振荡信号。因此，在无线发送装置和无线接收装置之间的每个本地振荡信号的本地振荡频率中导致差。为了解决该问题，期望频率稳定性优秀并且相位噪声低的本地振荡器。此外，为了校正本地振荡频率之间的差，使用PLL(锁相环)电路。

存在这样的注入锁定方法，其中在上述发送侧和接收侧相等地牵引(pull)本地振荡信号的本地振荡频率。如已知的，该注入锁定技术将具有本地振荡频率的本地振荡信号从无线发送装置注入无线接收装置，从而提供发送侧和接收侧之间的本地振荡频率锁定。

对于这种用于发送和接收毫米波的通信装置，″A Study of LockingPhenomena in Oscillators″(1)(ROBERT ADLER，从PROCEEDINGS OF THEIRE的1946年6月版本再版的文章，以下称为非专利文献1)和″A Study ofInjection Locking and Pulling-in Oscillators″(2)(Behzad Razavi，IEEEJOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS，VOL.39，NO.9，2004年9月，以下称为非专利文献2)公开了基于毫米波固体振荡器的多重(multiple)锁定的新的注入锁定方法。该毫米波固体振荡器具有DC偏置电路、同轴电路和振荡器，并且使用多重锁定用于注入锁定。在多重锁定中，作为主振荡频率的整数约数的信号从外部注入以稳定振荡波。

此时，使用DRS(DC偏置RF分离)电路。在DRS中，注入信号从与DC偏置电路分离的同轴电路提供到振荡器，并且该注入信号与振荡元件周围生成的电磁场耦合。如上所述配置毫米波固体振荡器可以将稳定的信号注入振荡器，并且简化注入电路。

关于该类型的基于注入锁定的无线通信系统，日本专利公开No.2001-053640(第4页，图2)(以下称为专利文献1)公开了一种无线通信装置和无线通信方法。该无线通信装置具有无线发送器和无线接收器。该无线接收器具有频带滤波器和注入锁定型振荡器。在接收侧将无线发送的信号下转换到中频频带时，无线发送器将输入信号调制到中频频带，并且将得到的中频频带调制信号上转换到无线频带。无线发送器将上转换中使用的本地振荡信号与无线频带调制信号一起无线发送到接收侧。

无线接收器从无线发送器接收由本地振荡信号和无线频带调制信号构成的无线接收信号，并且生成通过将本地振荡信号分量乘以该无线频带调制信号分量而获得的乘法分量。通过该乘法分量的生成，无线接收器将接收信号下转换到中频频带，以便解调通过该下转换获得的中频频带调制信号。

在上述处理完成时，频带滤波器从由本地振荡信号和无线频带调制信号构成的无线接收信号(或合成信号)中提取非调制载波信号(或本地振荡信号)。安排注入锁定型振荡器，以便再现通过频带滤波器提取的非调制载波信号。如上所述配置无线通信装置允许与发送器上安装的本地振荡器相同的本地振荡器的安装，使得接收器的配置可以简化，并且接收器的制造成本可以降低。