專利名稱：雙波段25信道無繩電話系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主題一般地說與無繩電話系統(tǒng)有關(guān)，而具體地說，涉及25信道無繩信道系統(tǒng)。
在美國，聯(lián)幫通信委員會(FCC)就近分配了寬到足以容納25無繩電話信道的帶寬。
從10到25信道的增加有利于用戶，較多的可用信道意味著與在同一信道上由鄰居接入的其他電話通信干擾的機(jī)會就較少。但是，25信道的分配導(dǎo)致現(xiàn)代無繩電話所需要的帶寬增加。所增加的帶寬，如下面將說明的那樣，使得噪聲增加到不能接受的電平。
無繩電話系統(tǒng)將聯(lián)幫通信委員會(FCC)所分配的25信道帶寬劃分為兩個各別的波段，以便得到改進(jìn)的噪聲特性。在手機(jī)中的接收電路的“前端”(即，輸入調(diào)諧電路)，和在按照本發(fā)明的無繩電話機(jī)的基站中的發(fā)送電路被調(diào)諧到每一波段的中心頻率，并且接收機(jī)由PLL調(diào)諧到所選擇的波段內(nèi)的特定的頻率上。


圖1用圖解的形式表示按照本主題發(fā)明的無繩電話手機(jī)的部分。
圖2用圖解的形式表示按照本主題發(fā)明的無繩電話基站的部分。
25信道無繩電話在許多方面與通?？傻玫降?0信道無繩電話相似。在美國的聯(lián)幫通信委員會(FCC)增加分配給無繩電話的頻譜，因?yàn)?5信道系統(tǒng)要求比10信道系統(tǒng)有較寬的帶寬。
當(dāng)然，分配給基站的發(fā)射機(jī)頻率是手機(jī)的接收頻率，并示于表1如下。
表1
和上述不同，基站的接收頻率(即，手機(jī)的發(fā)射頻率)的帶寬只有1.23MHz(49.99-48.76MHz)，因?yàn)樾录拥?5信道是與現(xiàn)有的10信道連接的。
最后所得到的1.23MHz帶寬是相當(dāng)窄的，足以避免引起噪聲問題。然而，基站發(fā)射機(jī)頻率有3.25MHz帶寬(46.97-43.72MHz)，這是相當(dāng)寬的，足以產(chǎn)生與噪聲有關(guān)的問題。
在手機(jī)中，情況完全相反，接收機(jī)比發(fā)射機(jī)有較大的帶寬，因?yàn)樾录拥?5信道不與現(xiàn)有的10信道連接。于是，手機(jī)要求不同的解決方案，以便遵守例如靈敏度之類的FCC條件。值得注意的是，10信道無繩電話擁有基站發(fā)射機(jī)的360KHz帶寬(46.97-46.61MHz)，和手機(jī)發(fā)射機(jī)器320KHz帶寬(49.94-49.67MHz)。相反，在25信道無繩電話中，基站發(fā)射機(jī)和手機(jī)接收機(jī)要求3.25MHz帶寬。
本發(fā)明主題針對的問題是，對提供25信道服務(wù)所必要的增加帶寬條件引起噪聲的增加，解釋如下。
人們可以利用下面的方程式(方程式1)計算噪聲電壓(e)，假設(shè)在17℃溫度下50歐姆的匹配負(fù)載，和300KHz的近似10信道電話帶寬。
(方程式1) e＝(R×K×T×B)＾這里R＝標(biāo)準(zhǔn)50歐姆系統(tǒng)阻抗K＝常系數(shù)1.38E-23T＝以K度表示的溫度(即，290°K)B＝以Hz表示的帶寬(即，近似300KHz)在方程式1中應(yīng)用以上數(shù)值得到
e＝(50×1.38E-23×290×3E5)＾0.5e＝0.245μv(微伏)對要求3.25MHz帶寬的25信道電話進(jìn)行同樣計算得到e＝(50×1.38E-23×290×3.25E6)＾0.5e＝0.806μv(微伏)最后得到的0.806μv噪聲值相當(dāng)于10.34dB噪聲，高于現(xiàn)今由許多公司，例如Thomson Consumer Electronics，Inc.Indianapolis，Indiana，制造的10信道電話中所產(chǎn)生的噪聲。
所以，要完成的任務(wù)在于，在向用戶連續(xù)提供25信道的服務(wù)期間，降低由FCC命令的帶寬的增加所引起的升高的噪聲電壓。
在這里應(yīng)承認(rèn)，通過提供將25信道劃分為兩個波段，其中每一波段只要求總帶寬的一部分，的波段轉(zhuǎn)換前端，就能實(shí)現(xiàn)降低噪聲電平和提供25信道服務(wù)給用戶的雙目標(biāo)。在這樣的系統(tǒng)中，包含15信道的第一波段能占有從43.72MHz到44.48MHz的頻率范圍(如表1最左行所示)，包含其余10信道的第二波段能占有46.61MHz到46.97MHz的頻率范圍(如表1最右行所示)。
前端(即，輸入調(diào)諧電路)調(diào)諧到兩個各自大概處于每一波段中心的頻率的一個上。該中心頻率是由幾何而不是算術(shù)平均計算出的，因?yàn)閹缀沃行母玫胤从沉藢?shí)際性能。于是，低波段的中心頻率如方程式2所示計算如下。
(方程式2) FC(低)＝(f1×f2)＾0.5＝(43.72×44.48)＾0.5＝44.1MHz同樣地，高波段的中心頻率如所示計算如下。
FC(高)＝(f1×f2)＾0.5＝(46.61×46.97)＾0.5＝46.79MHz根據(jù)要選擇的哪一波段，由控制器選出適合的相應(yīng)頻率。
圖1畫出了按照主題發(fā)明的手機(jī)接收電路的部分。在圖1中，RF信號由天線接收并經(jīng)由電感器Lin和電容器CIN所組成的串聯(lián)LC電路，耦合到雙工器110的ANT輸入端。雙工器110將來自發(fā)射機(jī)電路(未畫出)的RF信號耦合到天線，并將來自天線的RF信號耦合到手機(jī)接收電路的前端。該前端由包括變壓器TF1和其內(nèi)部20pf(微微法)調(diào)諧電容的并聯(lián)諧振電路，和放大晶體管Q1組成。轉(zhuǎn)接電源RxB+由電阻型濾波器C1，R1，和C2濾波，并加到變壓器TF1的原邊繞組的抽頭上。RF信號從變壓器TF1的副邊耦合到位于RF和IF處理器120內(nèi)的混頻器M1。在那里，RF信號與本機(jī)振蕩器OSC產(chǎn)生的信號混頻，并用所公知的方式對所得到的產(chǎn)物作進(jìn)一步處理和解調(diào)。
前端波段轉(zhuǎn)換電路，(參上)，包括開關(guān)晶體管Q2和Q3，電容器C3，基極電流限制電阻R3和R4，集電極電阻R2，和并聯(lián)RC(電阻—電容)網(wǎng)絡(luò)R5，C4，其工作過程如下。當(dāng)選擇高波段時，晶體管Q2不導(dǎo)電(即，“斷”)。TF1是設(shè)定于578.5nH(毫微亨)，與其內(nèi)部20pf電容器諧到上述46.79MHz中心頻率上的可變電感器，當(dāng)希望選擇低波段時，控制器130將控制信號加到基極電阻R3和R4的連接點(diǎn)上，使開關(guān)晶體管Q2和Q3導(dǎo)電。晶體管Q2的導(dǎo)電將電容器C3跨接于變壓器TF1的原繞組的部分上，由此將諧振頻率降低到約44.10MHz的低波段的中心頻率上。
電感L1和電容C5構(gòu)成將本機(jī)振蕩器OSC調(diào)諧到在高波段內(nèi)工作的振諧電路。當(dāng)希望選擇低波段時，控制器130將控制電壓加到基極電阻R3和R4的連接點(diǎn)上，使開關(guān)晶體管Q2和Q3導(dǎo)電。晶體管Q3的導(dǎo)電將電容C4加到振蕩器調(diào)諧電路上，允許振蕩器OSC覆蓋整個25信道振蕩頻率。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到如圖2中所示的基站的發(fā)射機(jī)電路，應(yīng)該注意，所畫出的只是發(fā)射機(jī)輸出放大器220的部分，而其余(未畫出)的部分是眾所周知的。在工作中，要發(fā)射的RF信號在放器220中放大，并經(jīng)耦合電容C201加到雙工器210上，其后經(jīng)串聯(lián)LC電路Lin加到天線上。
如下面將要說明的那樣，當(dāng)開關(guān)晶體管Q202不導(dǎo)電(即，“斷”)時，由L201，C202，C203，和C201所組成的并聯(lián)諧振電路調(diào)諧到46.79MHz的中心頻率上，而當(dāng)開關(guān)晶體管Q202導(dǎo)電(即，通)時，則調(diào)諧到44.1MHz中心頻率上。
Q201是末級發(fā)射機(jī)晶體管放大器。其集電極負(fù)載是由L201，C201和C202組成的高波段的調(diào)諧電路。對于低波段，靠經(jīng)由在控制器230的控制輸出端(C)上產(chǎn)生的高電平信號接通開關(guān)晶體管Q202的方法，與C202并聯(lián)加上C203。C202最好有39pf的值，并與串聯(lián)連接的201(18pf)和到雙工器210的內(nèi)部的470pf電容并聯(lián)連接。這種配置產(chǎn)生56.33pf的總電容。該總的56.33pf電容與電感L201(設(shè)于205mH的額定值)調(diào)諧，呈現(xiàn)46.835MHz的并聯(lián)諧振頻率(對于實(shí)際應(yīng)用，它相當(dāng)接近高波段的46.97MHz中心頻率)。當(dāng)希望調(diào)諧到低波段時，(例如，為響應(yīng)近于波段邊緣的更換信道命令)控制器230經(jīng)Q202接通，這將C203(ppf)并聯(lián)到前面所計算的電容值上，產(chǎn)生新的63.33pf的總值。此新電容值與電感器L201(205nH)調(diào)諧，在44.17MHz(對于所有實(shí)際應(yīng)用來說，足以接近44.MHz的所希望的低波段中心頻率)處，呈現(xiàn)新諧振。由于寄生電容，元件值和導(dǎo)線長度，實(shí)際值可能略微不同。
雖然以上依據(jù)25無繩電話信道討論了圖1和2中所示的實(shí)施方式，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，本主題發(fā)明的原理，如果希望的話，能應(yīng)用于更大數(shù)的無繩電話信道上。
在這里所采用的術(shù)語“控制器”是用來包括微計算機(jī)，微處理器，和專用的常規(guī)邏輯，并且全被認(rèn)為處于下面的權(quán)利要求的范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種無繩電話設(shè)備，包括手機(jī)裝置，用于經(jīng)過在手機(jī)天線上所耦合的RF信號，在給定的信道數(shù)上，與基站裝置進(jìn)行通信，所述手機(jī)有手機(jī)控制器(130)；基站裝置，用于經(jīng)過在基站天線上耦合的RF信號，在所述給定的信道數(shù)上，與所述手機(jī)裝置進(jìn)行通信，和用于與外部電話網(wǎng)進(jìn)行通信。所述基站裝置有基站控制器裝置(230)；所述手機(jī)裝置和所述基站裝置包含用于在第一范圍和在第二范圍內(nèi)進(jìn)行通信的通信電路，和用于在所述第一范圍內(nèi)通信的信道配置要求比在所述第二范圍內(nèi)更大的帶寬；其特征在于為了降低噪聲，在所述第一范圍內(nèi)所采用的所述通信電路包括，用于將所述通信電路選擇地調(diào)諧到第一頻率波段的第一中心頻率，或者第二頻率波段的第二中心頻率的波段轉(zhuǎn)換裝置(100，200)。
2.權(quán)利要求1的無繩電話系統(tǒng)，其特征在于所述波段轉(zhuǎn)換裝置(100，200)包括用于改變與天線裝置耦合的第一調(diào)諧電路的諧振頻率的第一電容裝置(C3，C203)，和用于選擇地將所述電容裝置與所述調(diào)諧電路連接的第一開關(guān)裝置(Q2，Q202)。
3.權(quán)利要求2的無繩電話系統(tǒng)，其特征在于所述手機(jī)裝置包括用于在所選擇的所述第一和第二頻率波段的一個內(nèi)選擇信道的振蕩器裝置(OSC)，并且所述波段轉(zhuǎn)換裝置(100)進(jìn)一步包括用于改變與所述振蕩器裝置耦合的第二調(diào)諧電路(C5，L1)的諧振頻率的第二電容(C4)，和用于選擇地將所述電容裝置(C4)與所述第二調(diào)諧電路(C5，L1)連接的第二開關(guān)裝置(Q3)。
全文摘要
一個無繩電話系統(tǒng)將聯(lián)邦通信委員會(FCC)所分配的25信道帶寬劃分為兩個波段，以便得到改善了的噪聲性能。前端(TF1)調(diào)諧到每一波段的中心頻率上，并且經(jīng)由PLL(OSC，M1)實(shí)現(xiàn)接收機(jī)對特定信道頻率的調(diào)諧。
文檔編號H03J5/00GK1147186SQ9610892
公開日1997年4月9日 申請日期1996年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月28日
發(fā)明者M·阿普拉茨, M·J·邦切克, S·H·金, H·C·賴 申請人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司