[发明专利]调整发送/接收信号增益的发送/接收设备和方法

说明书

本发明涉及一种发送设备和调整要被发送的信号增益的方法，以及调整接收信号增益的一种接收设备和方法，更具体地说，本发明适用于如蜂窝电话等的移动无线通信系统。

一般地，在这种移动无线通信系统中，经过相互连接的无线信道在移动终端与基地站之间进行通信。在这样的移动无线通信系统中，由于该移动终端与该基站之间的通信距离在变化和传输信道衰落的影响等，该信号电平总是在改变。

由于这个原因，移动站具有如放大器和衰减器的一个增益调整电路，以便该增益调整电路在所接收的信号中缓冲起伏的电平部分，因此解调器被提供了具有调整为恒定电平的接收信号。该移动终端的发送侧也具有把要被发送的信号调至所需信号电平的一个增益调整电路，以便向基站提供恒定的信号电平。

在这种方式中，移动终端一般具有用于发送和接收二者的任何增益调整电路，以便避免电平起伏的影响。结果，对于增益调整电路所要求的增益调整宽度这个系统与其它系统是不同的。

如果一个系统所要求的增益调整宽度遍布在80至90[dB]的范围内，从技术的观点来看，仅用一个增益调整电路来实现是非常困难的，这是由于器件的隔离和动态范围的原因。即使在技术上是可能的，而考虑到制造费用，这也几乎是不能实现的。

为了避免这个问题，一般如图1所示的，把移动终端的发射机电路1中用于发送的增益调整电路分为多个部分。例如，如果整个系统要求80[dB]的增益调整，则80[dB]的电平变化必须在发射天线2上实现。因此，由中频(IF)调整50[dB]，以及由射频[RF]调整剩余的30[dB]。

更具体地说，从输入端3送入的具有恒定电平的IF信号S1经IF信号线4输入到一个第一可变增益放大器5，IF信号S1在其中被调整50[dB]宽度的增益。接着IF信号S1被输入到混频器6，中频信号S1在其中利用本地信号S2的频率进行变换，以便转变为RF信号S3。RF信号S3在通过用于去除不必要的频率成分的带通滤波器(BPF)7之后被输入给第二可变增益放大器8，RF信号S3在那里被调整30[dB]宽度的增益。最后，增益调整的RF信号S3由功率放大器9进行恒定信号放大(例如约20[dB])，然后经RF信号线10被输入到用于去除不必要的频率成分的带通滤波器11。具有已去除了不必要成分的RF信号S3最后被加到发送天线2，作为具有所要求功率的待发送的信号。

在如上所述的发射机电路1中，由于增益调整被分成两级，所以从输入端(3)至输出端(2)的信号电平变化可以被限制在最大50[dB]。另外，由于这导致了在各单元连接点的最大和最小信号电平之间的较小的差别，所以各单元的动态范围可减小。结果，发射机电路1能够作为整体提供一个宽的动态范围，而限制了各单元的动态范围。

作为近些年的另一种趋势，移动无线通信系统随着通信信道数量的增加已利用了较宽的频带。因此在这种情况下，如果如图1所示的带通滤波器7，11是由单个的单元构成的，这会引起不便，例如滤波器的体积很大，在通带产生大的电损耗(换句话说，所要求的特性不能满足)等等。

为了避免这些不便，一般地，宽频带带通滤波器的通带被分成多个范围，以便与单个带通滤波器相同的功能由多个滤波器单元实现。例如，如图2所示(其中相应于图1的部分被指定了相同的参考标号)，在发射机电路20中，带通滤波器7，11的各通带被分成了两部分，以便由两个滤波器单元实现单个的通带。

更具体的说，带通滤波器7包括具有相互不同通带的两个带通滤波器21，22，以及用于转换这些滤波器的开关23，24。所要求的特性能够根据RF信号S3的频率，通过开关23、24的变化而获得。带通滤波器11也包括具有相互不同通带的两个带通滤波器25，26，以及用于转换这些滤波器的开关27，28。所要求的特性能够根据RF信号S3的频率，通过开关27、28的变化而获得。用这种方式，能够实现各自具有较小体积和较小损耗的带通滤波器7，11，即便开关23，24和27，28的体积及损耗作为负面评价。尺寸及功率消耗的减少也能在作为整体的发射机电路20中被实现。

另一方面，为了避免上述关于接收的问题，移动终端中的接收机电路30一般具有如图3所示的分为多个部分的一个增益调整电路。例如，如果接收的信号在系统的接收天线上有80[dB]的电平起伏，则接收机电路30就需要调整至少80[dB]的增益，以使在信号输出端32的信号电平恒定。因此，在接收机电路30中，由中频(IF)调整50[dB]并且剩下的30[bB]由射频(RF)调整。