[发明专利]一种通信系统,通信装置和频率综合器

说明书

本发明涉及在权利要求1前序中所概述的一种频率综合器。

本发明还涉及一种通信系统和通信设备。

J.Crols等在“一种具有高性能低-IF布局的单片900MHz CMOS接收机前端”(IEEE Journal of Solid State Circuits，Vol.30，No.12 1995年12月，pp1483-1492)中描述了实现一种全集成高性能的接收机，包括一个向下变频的RF(射频)频率综合器。且不说在一个包括这样一种频率综合器的通信设备或系统中的若干功能电路的集成度要求，其主要问题之一是该种综合器的过高的功率损耗，而Crols等未加说明。

本发明的一个目的在于提供一种低功耗的频率综合器，却不影响其要求的集成度。

为此，按本发明的频率综合器具有在权利要求1中概述的特征。

在此要指出的是从JP-A-63-84320了解在一频率综合器中包括连接到单个本地振荡器混频器装置的频率倍增器，该混频装置连接到一个频率可变的锁相环的参考晶振锁相环控制并行装置和一第三锁相环。这种已知的微波频段频率综合器并未公开RF混频装置而仅公开一个频率可变锁相环，而另外的并行锁相环被认为提供一个固定的频率，而因此不提供同时的频率选择。

按本发明的频率综合器的优点在于，由于参考频率相对地高，在该参考频率上频段和同时现用信道选择在实际实现该频率综合器方面提供了降低反比于工作频率的功耗的可能性。另外这种综合器原理具有放松VCO噪声要求的固有的可能性，那就是存在例如压控振荡器(VCOs)应用在本地频段和信道装置中的振荡器频谱中的边带噪声。对噪声要求的降低将进一步降低所说已降低了的功耗，这是由于信号对噪声的比越高，遵守此比值的功耗越大。

由于在例如寻呼机，可携电话其它种种中该频率综合器可携的或移动的应用，已增加包含在通信设备中电池的寿命。

按本发明的频率综合器的进一步的优点在于，只要在本地振荡装置中使用I和Q路径对，可以容易地将可应用的准确的宽带90°移相器集成为一比二分配器。该分配器可以是能用在该本机振荡器混频器装置中的锁相环分配器的完整部分。这就免除了在该本机振荡器混频器装置中需要用准确的外部移相器。特别在多频段应用中，该本机振荡器混频器装置可能要求调谐元件。

在按本发明的锁相环的频率综合器的实施例中，实际上使用单独的锁相环。就综合的无线电原理而论，这给出了一种新的结构，即在高频范围，第一锁相环提供第一本地振荡信号，第一锁相环还可以是宽带的，以清除上述VCO的边带噪声，该边带噪声现在可以源于相对有噪声的、从而低功率的、完全集成的第一锁相环。同时在该本地振荡器装置中同该第一本地振荡器信号混频的-第二本地振荡器信号提供频道选择。

按本发明的每一频率综合器的实施例，使用一个频率分配装置，连接在本地振荡器混频装置和两个单独的锁相环之间。有利的结果是该频率分配装置的各自的分频比(实际中为2)将降低每个VCO的边带噪声。特别是对全集成LC振荡器，由于所应用线圈的Q系数增加，高的振频率导致VCO的相对低的功耗。该相对高的VCO频率要求允许集成在较小片面积上的自身小巧的电感。

在一优选实施例中，该频率分配装置通常容易实施成具有可编程频率分配比的集成分配器。当应用于(远程)通信设备和系统中时，例如无线电传输系统，音频和/或视频系统，控制系统，遥测系统，局域网，广域网，无绳或蜂窝寻呼或电话系统，用于移动通信的车辆收发信机，或一移动网的无线电基站中的收发信机，按本发明的频率综合器在实际应用以及其频段和选择值方面提供了大的灵活性。

现在在参考附图的同时进一步说明按本发明的频率综合器及其在各种类型的通信设备和系统中的应用，同时伴随着其附加的优点，其中相同的元件用相同参考号数表示。

图1表示按本发明的频率综合器的一个合理的实施例的详细的电路，这里应用于接收机；

图2表示应用于图1频率综合器的一本地振荡器混频器装置中的混频器的合理的双重正交电路；以及

图3示意地表示具有通信设备的一个(远程)通信系统，该通信设备备有按本发明的一个频率综合器。