SE507527C2 - Flerbandsmottagare som genererar en mellanfrekvens som är gemensam för de olika frekvensbanden, och förfarande för densamma - Google Patents

Description

15 20 25 507_9“527 syntetisator och en referenskristall. Vid blandning mellan LO- frekvensen och den filtrerade och förstärkta signalen kan i en heterodyn mottagare skillnadsfrekvensen mellan de båda frekvenserna utväljas. Ytterligare en nerblandning till en andra utföras innan mellanfrekvens kan slutlig demodulation av signalen till den önskade basbandssignalen sker.

Det blir mer och mer vanligt att det finns mer än ett radiokommunikationssystem som arbetar inom ett geografiskt omrâde. De olika radiokommunikationssystemen utnyttjar dà helt separata frekvensband. Det vore då önskvärt att en mottagare i en mobilstation kunde klara av att mottaga signaler från mer än ett frekvensband.

Det är även önskvärt att en mobilstation som förflyttar sig mellan ett geografiskt område som täcks av ett första radiokommunikationssystem till ett geografiskt område som täcks av ett andra radiokommunikationssystem vilket utnyttjar ett annat frekvensband än det första systemet, klarar av att mottaga signaler fràn bàda frekvensbanden.

Ett sätt att utforma en flerbandsmottagare som kan mottaga radiosignaler från två olika frekvensband är att använda två helt separata enkelbandsmottagare. Den ena mottagaren nwttager radiosignaler på det undre frekvensbandet av de två frekvensbanden och den andra mottagaren mottager radiosignaler pá det övre frekvensbandet. Ett omkopplingsorgan ansluter de respektive mottagarna till en antenn beroende pà vilket frekvensband som mottagits.

En nackdel med ovanstående konstruktion är att en sàdan flerbandsmottagare blir utrymmeskrävande i en mobiltelefon.

Ytterligare en nackdel är att en sådan flerbandsmottagare blir 10 15 20 25 507 527 dyr att tillverka dubblerade. eftersom alla komponenter måste vara Ett annat sätt att utforma en flerbandsmottagare beskrivs i den publicerade europeiska patentansökan EP 0678974. Vissa delar i en heterodyn mottagare àteranvänds här vid znottagning' på två olika frekvensband. Den beskrivna dubbelbandsmottagaren utnyttjar tvà olika oscillatorer som har en gemensam syntetisator. Den ena oscillatorn används för att generera en första mellanfrekvens för det övre frekvensbandet och den andra för att generera samma första mellanfrekvens för det undre frekvensbandet. Detta medför att de två LO-frekvenserna som genereras fràn respektive oscillator mäste väljas så att frekvensen efter den första blandaren, det vill säga den första mellanfrekvensen, antar samma värde för båda frekvensbanden.

Eftersom samma första mellanfrekvens genereras för de olika frekvensbanden kommer den fortsatta behandlingen av signalerna fram till dess att en basbandssignal erhållits att vara densamma, oavsett vilket frekvensband som mottagits.

I patentskriften US 4972455 och i den publicerade patentansökningen EP 0541305 beskrivs en flerbandsmottagare som kan växla mellan att mottaga frekvenser från tvà olika frekvensband. En oscillator används för att generera en första mellanfrekvens. Den första mellanfrekvensen skiljer sig åt för de olika frekvensbanden, varför olika filter används för de olika mellanfrekvenserna i mellanfrekvenssektionen av mottagaren.

En nackdel med dessa mottagare är att man måste växla mellan olika filter i nwttagaren beroende på vilket frekvensband som mottages. 10 l5 20 25 50% 527 I patentskriften US 5457734 beskrivs ett radiokommunikationssystem vars basstationer klarar av att betjäna tvà olika grupper av mobila stationer som arbetar inom två skilda frekvensband. En frekvenskonverterare konverterar nedlänkssignaler från den första abonnentgruppen till frekvensbandet för den andra abonnentgruppen. Upplänkssignaler från den andra abonnentgruppen konverteras till frekvensbandet för den första abonnentgruppen.

I den publicerade patentansökan EP 0631400 beskrivs en homodyn flerbandssändtagare vars mottagardel kan mottaga signaler frán två separata frekvensband, dels fràn ett satellitsystem och dels fràn ett landmobilt system. En signal i det undre frekvensbandet av de tvà banden behandlas som i en vanlig homodyn mottagare, det vill säga den konverteras direkt till basbandet. Detta àstadkoms genom att blanda signalen med en LO-frekvens som genereras av eni spänningsstyrd oscillator. LO-frekvensen är' i samma storleksordning som frekvensen hos signalen i. det undre frekvensbandet. En signal i det övre frekvensbandet av de tvà frekvensbanden konverteras väsentligen till det undre frekvensbandet genom blandning med en konverteringsfrekvens.

Konverteringsfrekvensen genereras genom att LO-frekvensen fràn den spänningsstyrda oscillatorn divideras med ett lämpligt heltal. Därefter demoduleras signalen på samma sätt som en signal i det undre frekvensbandet.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritning. 10 15 20 25 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning angriper ett problem hur en flerbandsmottagare innefattad i en mobiltelefon ska konstrueras på ett enkelt och kostnadseffektivt sätt.

Ytterligare ett problem är hur flerbandsmottagaren ska utformas så att sä fà komponenter som möjligt utnyttjas, varvid den blir så kompakt som möjligt.

Problemen löses genom att en flerbandsmottagare konstrueras så att den endast utnyttjar en oscillator för att generera samma mellanfrekvens för mottagna radiosignaler vilka ligger i minst två olika frekvensband. Radiosignaler fràn ett första frekvensband konverteras väsentligen till ett andra frekvensband, varefter samma oscillator utnyttjas av bàda frekvensbanden för att generera en första mellanfrekvens för frekvenser i det andra frekvensbandet och/eller för frekvenser väsentligen i det andra frekvensbandet.

Mer i detalj löses problemen genom att utforma en flerbandsmottagare som innefattar minst en konverterande mottagardel och en heterodyn mottagardel. Den heterodyna mottagardelen och den konverterande mottagardelen utnyttjar LO- frekvenser genererade av samma oscillator.

Radiosignaler i ett första frekvensband mottages av en antenn som ansluts till den konverterande mottagardelen. Genom blandning med. en LO-frekvens från oscillatorn konverteras en frekvensband dä till till ett lika mottagen radiosignal andra frekvensbanden är eller stora, väsentligen frekvensområdet för det andra frekvensbandet dä frekvensbanden har olika bandbredd. Den konverterande mottagardelen ansluts 507 527 l0 15 20 25 ån? 527 till den heterodyna mottagardelen. Den konverterade radiosignalen blandas i den heterodyna mottagardelen, till en första mellanfrekvens. Vid blandningen blandas den konverterade frekvensen med samma LO-frekvens som utnyttjades vid blandningen i den konverterande mottagardelen.

Dá frekvenser i det andra frekvensbandet mottages av antennen förbikopplas den konverterande mottagardelen, varvid antennen ansluts till den heterodyna mottagardelen. En mottagen radiosignal blandas av den heterodyna mottagardelen med en LO- frekvens, genererad av oscillatorn, till samma första mellanfrekvens som genereras för mottagna radiosignaler i det frekvensbandet. anordnade för andra Omkopplingsorgan är anslutning av antennen till en av mottagardelarna och för anslutning av mottagardelarna till varandra, beroende pà vilket frekvensband den mottagna radiosignalen ligger i. De av oscillatorn genererade LO-frekvenserna är lika med eller ungefär lika med avståndet i frekvens mellan frekvensbanden.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade figurer.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar ett schematiskt blockschema över en. heterodyn enkelbandsmottagare enligt känd teknik.

Figur 2 visar ett schematiskt blockschema över ett första utföringsexempel av en flerbandsmottagare för mottagning av signaler frán tvà skilda frekvensband enligt uppfinningen. 10 15 20 25 w 507 527 Figur 3 visar ett schematiskt blockschema över ett andra utföringsexempel av en flerbandsmottagare för mottagning av signaler fràn tvà skilda frekvensband enligt uppfinningen.

Figur 4 visar en tabell över värden pà LO-frekvenser och mellanfrekvenser för olika kombinationer av radiokommunikationssystem.

Figur 5 visar ett schematiskt blockshema över ett tredje utföringsexempel av en flerbandsmottagare för mottagning av signaler fràn tre olika frekvensband enligt uppfinningen.

Figur 6 visar ett schematiskt blockshema över ett fjärde utföringsexempel av en flerbandsmottagare för mottagning av signaler fràn tre olika frekvensband enligt uppfinningen.

FÖREDRAGNA UTFöRINGs Fommn I figur 1 visas ett schematiskt blockschema över en del av en heterodyn enkelbandsmottagare enligt känd teknik. En radiosignal, eller en radiofrekvens fgp mottages av en antenn ANT och passerar därefter ett bandpassfilter BP som är anpassat till det aktuella frekvensbandet. Den filtrerade signalen förstärks av en förstärkare, till exempel en làgbrusförstärkare LNA, i syfte att minska brusnivàn. Därefter blandas den förstärkta signalen med en lokaloscillatorfrekvens eller kortare uttryckt en LO-frekvens fL0 som genereras av en oscillator VCO, till exempel en spänningsstyrd oscillator. LO-frekvensen genereras på känt sätt av oscillatorn VCO med hjälp av en referensfrekvens fR från en referenskristall REF och en syntetisator SYNT. Syntetisatorn och oscillatorn är på känt sätt sammankopplade i en faslàst slinga vilket till (Phase locked loop). indikeras i figuren med en pil frán syntetisatorn 10 15 20 25 5117 527 oscillatorn och en pil från oscillatorn till syntetisatorn. Vid blandningen kan skillnadsfrekvensen fa?-fm, (i det fall att fM>fw) mellan LO-frekvensen och radiosignalen utnyttjas, varvid en första mellanfrekvens fïm erhålls.

Den första, mellanfrekvensen fnu kan i sin tur pá känt sätt blandas ner ytterligare till en andra mellanfrekvens innan den slutliga demoduleringen till sker. från en önskad basbandssignal Referensfrekvensen referenskristallen kan exempelvis multipliceras med en faktor och utnyttjas av ytterligare en blandare som genererar den andra mellanfrekvensen. Detta visas dock inte i figuren.

En sà kallad spegelfrekvens fnmæ kan pá känt sätt ge upphov till interferens med mellanfrekvensen efter blandaren.

Spegelfrekvensen är den frekvens som är lika med skillnaden mellan LO-frekvensen och mellanfrekvensen fm, det vill säga: (i det fall att LO-frekvensen är större än fimage = fLO "fIFI mellanfrekvensen). Om spegelfrekvensen inte befinner sig inom bandbredden för det aktuella frekvensbandet är den redan eliminerad av bandpassfiltret BP före blandaren MIX. I annat fall måste spegelfrekvensen fnaw borttagas före blandaren MIX.

Detta kan åstadkommas pá känt sätt antingen genom att ett särskilt spegelborttagande filter (“image rejection filter”) anordnas före blandaren och/eller genom att blandaren är en så kallad spegelborttagande blandare (“image rejection mixer”).

Nedan beskrivs olika utföringsformer av en flerbandsmottagare enligt uppfinningen. I samtliga fall antages att spegelborttagande blandare eller spegelborttagande filter utnyttjas i de fall då spegelfrekvensen måste borttagas. 10 15 20 25 30 507 527 I figur 2 visas ett schematiskt blockschema över en första uppfinningsenlig utföringsform av en flerbandsmottagare som kan mottaga signaler fràn tvâ separata frekvensband. Mottagaren innefattar en antenn ANT, en heterodyn mottagardel R2, en konverterande mottagardel R1, samt ett organ LO för generering av LO-frekvenser. Den konverterande mottagardelen Rl konverterar signaler i ett övre frekvensband FBU av de två frekvensbanden till ett undre frekvensband FBL eller väsentligen till det undre frekvensbandet, vilket förklaras mer i detalj nedan.

Den heterodyna mottagardelen R2 blandar ner en signal från det undre frekvensbandet FBL eller från området kring det undre frekvensbandet till en första mellanfrekvens fIm. Organet LO för generering av LO-frekvenser innefattar en oscillator VCO som i föreliggande fall är en spänningsstyrd oscillator, en syntetisator SYNT och en referenskristall REF, vilka arbetar pà samma sätt som beskrivits ovan i samband med figur 1.

I det följande beskrivs ett första utföringsexempel av uppfinningen då de tvâ frekvensbanden antages ha samma frekvensbredd. Antennen ANT mottager en högfrekvent radiosignal flw fràn det övre frekvensbandet FBU av de båda frekvensbanden från det eller undre frekvensbandet FEL. Mottagningen i respektive frekvensband sker vid skilda tidpunkter.

Om det antages att en av antennen ANT mottagen radiosignal fRF ligger i det övre frekvensbandet FBU ansluts antennen ANT via en första omkopplare Sl till den konverterande mottagardelen R1 som i sin tur via ett andra omkopplare S2 ansluts till den heterodyna mottagardelen R2. Om en mottagen radiosignal istället ligger i det undre av de två frekvensbanden FBL förbikopplas den konverterande mottagardelen R1. Antennen ANT ansluts då via den första omkopplaren S1 direkt till den heterodyna mottagardelen 10 15 20 25 30 507 3527 10 R2. En radiosignal från det övre frekvensbandet kommer således först passera den konverterande mottagardelen, i vilken den konverteras till en signal i det undre frekvensbandet. Därefter fortsätter signalbehandlingen i den heterodyna mottagardelen på samma sätt som för en mottagen radiosignal i det undre frekvensbandet. Omkopplarna kan enligt känd teknik innefatta kombinationer av PIN-dioder och så kallade remsledningar (“striplines”).

Det är även möjligt att utforma flerbandsmottagaren med endast en första omkopplare S1, varvid den konverterande mottagardelen hela tiden är ansluten till den heterodyna mottagardelen. I figur 2 visas omkopplarna i det läge de intar när den mottagna radiosignalen ligger 5. det undre frekvensbandet. Det fall då radiosignalen är i det övre frekvensbandet indikeras i figuren med en streckad linje i omkopplarna.

Om det först antages att en radiosignal fm- som ligger i det övre frekvensbandet FBU mottages av antennen ANT kommer radiosignalen att passera via den första omkopplaren S1 till den konverterande mottagardelen R1. Detta àskàdliggörs i figur 2 med en pil frán den första omkopplaren till den konverterande mottagardelen. Den konverterande mottagardelen innefattar ett bandpassfilter BPl anpassat till det övre frekvensbandet FBU, en förstärkare LNAI, i föreliggande fall en làgbrusförstärkare, och en blandare MIXl. I blandaren blandas den filtrerade och förstärkta signalen med en LO-frekvens flß. LO-frekvensen genereras pà känt sätt av organet LO för generering av' LO- frekvenser.

Enligt uppfinningen ska radiosignaler i det övre frekvensbandet FBU, genom blandning med en LO-frekvens, konverteras till signaler i det undre frekvensbandet FBL. Detta medför att LO- 10 15 20 25 507 527 ll frekvensen fM,màste vara lika med frekvensskillnaden mellan de bàda frekvensbanden.

Den konverterade signalen passerar därefter genom den andra omkopplaren S2 till den heterodyna mottagardelen R2. Den heterodyna mottagardelen R2 innefattar ett bandpassfilter BP2 anpassat till det undre frekvensbandet PBL, en förstärkare, till exempel en làgbrusförstärkare LNA2 och en blandare MIX2.

I blandaren MIX2 i den heterodyna mottagardelen R2 blandas den konverterade signalen med samma LO-frekvens som utnyttjades i den första blandaren MIXl i den konverterande mottagardelen Rl.

Härigenonl erhålls en första. mellanfrekvens fnu som kan 'vara skillnadsfrekvensen mellan den konverterade signalen och LD- frekvensen fm, Om det nu istället antages att en radiosignal fn; i det undre frekvensbandet FBL mottages avi antennen. ANT förbikopplas den konverterande mottagardelen Rl. Detta innebär att radiosignalen via den första omkopplaren S1, och via den andra omkopplaren S2 passerar direkt till den heterodyna mottagardelen Rl. Detta àskàdliggörs i figur 2 med en pil fràn den första omkopplaren S1 till den andra omkopplaren S2. Radiosignalen. passerar då det tidigare nämnda bandpassfiltret BP2 och lágbrusförstärkaren LNA2 .

Den inkommande signalen blandas därefter i den andra blandaren MIX2 med en LO-frekvens fiß som genererats av organet LO för generering av LO-frekvenser. LO-frekvensen är vald sà att samma första mellanfrekvens ful erhålls som för radiosignaler mottagna i det övre frekvensbandet FBU.

Organet LO för generering av LO-frekvenser kan generera LO- frekvenser inom ett frekvensintervall. Ju mindre detta frekvensintervall är desto mindre störd av brus blir LO- 10 15 20 25 5071-1527 12 frekvensen. För att en signal i det övre frekvensbandet FBU ska kunna konverteras till det undre frekvensbandet FBL :måste organet LO för generering av LO-frekvenser generera LO- frekvenser som är lika stora som frekvensskillnaden mellan det övre och det undre frekvensbandet.

En signal i det undre frekvensbandet F&,passerar alltså samma komponenter som finns i en heterodyn enkelbandsmottagare. En signal i det övre frekvensbandet passerar först den konverterande mottagardelen Rl där den mottagna signalen konverteras till en signal i det undre frekvensbandet FBL.

Därefter passerar den konverterade signalen samma komponenter i den heterodyna mottagardelen R2 som en signal i det undre frekvensbandet. LO-frekvenserna väljs så att samma första mellanfrekvens genereras för signalerna i det övre och det undre frekvensbandet.

Eftersom olika radiokommunikationssystem ofta «utnyttjar olika breda frekvensband uppkommer situationen att ett av de två mottagna frekvensbanden är bredare än det andra. Frekvensbanden kan alltså ha olika bandbredd, varvid det inte finns någon fix frekvensskillnad mellan frekvensbanden. I kombinationerna av de tidigare nämnda radiokommunikationssystemen, såsom GSM/DCS1800, GSM/PCSl900, AMPS/AMPSl900 är det övre frekvensbandet av de två frekvensbanden bredare än det undre frekvensbandet.

I det följande beskrivs flerbandsmottagaren enligt utföringsformen son1 visas i figur' 2 för fallet då det övre frekvensbandet är bredare än det undre frekvensbandet, såsom för de ovan nämnda kombinationerna av telekommunikationssystem.

En radiosignal i det övre frekvensbandet mottages av antennen ANT och genomgår samma signalbehandling i den konverterande 10 15 20 25 507 527 13 mottagardelen R1 som beskrivits i fallet med lika breda frekvensband. I den första blandaren MIX1 i den konverterande mottagardelen R1 blandas i föreliggande fall den filtrerade och förstärkta signalen med en LO-frekvens. Eftersom ingen fix frekvensskillnad finns mellan frekvensbanden är den genererade lika med eller lika med LO-frekvensen ungefär väsentligen frekvensskillnaden mellan de båda frekvensbanden.

Frekvensskillnaden mellan de båda banden kan här till exempel representeras av skillnadsfrekvensen mellan mittfrekvenserna i respektive frekvensband. Signalerna i. det övre frekvensbandet FBU konverteras därmed till ett frekvensområde som kan 'vara bredare eller något förskjutet i förhållande till det undre frekvensbandet FBL, beroende på hur stor bandbreddsskillnaden är mellan frekvensbanden. De konverterade signalerna hamnar dock väsentligen inom frekvensområdet för det undre frekvensbandet PBL .

Den konverterade signalen passerar via den andra omkopplaren S2 till den heterodyna mottagardelen R2. Eftersom den konverterade signalen kan ligga i ett frekvensområde som är något bredare än det undre frekvensbandet, eller förskjutet i förhållande till detta, måste passbandet hos bandpassfiltret BP2 i den heterodyna mottagardelen i föreliggande fall vara motsvarande mycket bredare än det undre frekvensbandet. Passbandet i bandpassfiltret BP2 i den heterodyna mottagardelen R2 måste därmed vara minst lika brett som det undre frekvensbandet FBL, men i föreliggande fall bredare.

Eftersom passbandet hos bandpassfiltret BP2 i den heterodyna mottagardelen R2 i föregående exempel är något bredare än det undre frekvensbandet bör dess kanter vara mycket skarpa. Detta 10 15 20 25 sovïszv 14 kan vara ett problem i vissa tillämpningar, till exempel för GSM/Pcs.

Figur 3 visar en alternativ utföringsform av en flerbandsmottagare som kan mottaga signaler från ett övre och ett undre frekvensband FBU, FEL, varvid det övre frekvensbandet antages vara bredare än det undre frekvensbandet. Beteckningarna pà de olika komponenterna är desamma som i figur 2.

Bandpassfiltret BP2 i den heterodyna mottagardelen R2, enligt figur 2, är i. föreliggande exempel borttaget. Istället är ett bandpassfilter BP2' anordnat nællan den första och den andra omkopplaren S1 och S2. Detta bandpassfilters BP2' passband är anpassat efter bandbredden pá det undre frekvensbandet FBL och behöver då brett andra inte ha sä passband som det bandpassfiltret BP2 i figur 2.

Denna lösning ställer högre krav pà bandpassfiltret BPl och blandaren MIX1 i den konverterande mottagardelen Rl, så att inga oönskade frekvenser läcker genom blandaren MIX1 in till den heterodyna mottagardelen R2. För att förhindra detta kan ytterligare ett bandpassfilter som undertrycker oönskade frekvenser placeras direkt efter blandaren MIX1 i den konverterande mottagardelen. Detta visas dock inte i figuren.

I figur 4 visas en tabell med en sammanställning över några olika kombinationer av radiokommunikationssystem, GSM/DCSl800, GSM/PCSl900 och AMPS/AMPS1900, som utnyttjar två separata frekvensband. Det övre frekvensbandet är i samtliga fall bredare än det undre. I tabellen visas de övre och de undre frekvensbanden FBU och. FBL, exempel pá LO-frekvenser fu, för respektive frekvensband FBU och PBL, samt de konverterade frekvensband FBU som signaler i det övre frekvensbandet 10 15 20 25 507 527 15 konverteras till. De därigenom erhållna mellanfrekvenserna fIm visas i den högra kolumnen. tabellen för Ett exempel enligt kombinationen GSM/DCS18OO kommer att förklaras närmare. Det övre frekvensbandet FBU är i föreliggande exempel nedlänksbandet hos DCS1800-systemet och bandbredden är 1805-1880 MHz.

Det undre frekvensbandet är nedlänksbandet hos GSM-systemet och bandbredden är 935-960 MHz.

Om det antages att den lägsta frekvensen, i det övre 1805 MHz, frekvensbandet FBU mottages och den önskade mellanfrekvensen fnï efter de tvà blandningarna i blandarna MIX1 och MIX2 ska att vara 867 MHz. blandas vara 71 MHz kommer LO-frekvensen fm Den mottagna frekvensen kommer då först att med LO- frekvensen och konverteras till 938 MHz innan den blandas ner med samma LO-frekvens till den första mellanfrekvensen.

Om det antages att den lägsta frekvensen, 935 MHz, i det undre frekvensbandet PBL mottages och samma mellanfrekvens í§F1 pà 71 MHz ska erhållas måste LO-frekvensen vara 864 MHz.

Om det antages att den högsta frekvensen, 1880 MHz, i det övre frekvensbandet FBU mottages måste LO-frekvensen fL° vara 904,5 MHz, varvid den konverterande frekvensen är 975,5 MHz. Den konverterade frekvensen ligger då strax utanför det undre frekvensbandet som slutar vid 960 MHz.

Frekvensskillnaden mellan de frekvenser som är lägst i respektive frekvensband är 870 MHz och frekvensskillnaden mellan de tvâ frekvenser som är högst i respektive band är 920 MHz. Intervallen för LO-frekvenserna för det övre frekvensbandet är i intervallet 867-904.5 MHz och LO- frekvenserna för det undre frekvensbandet är i intervallet 864- 889 MHz. LO-frekvenserna är därmed ungefär lika med skillnaden 10 15 20 25 507 527 16 i frekvens mellan de báda frekvensbanden. Signaler i det övre frekvensbandet konverteras till det konverterade frekvensområdet FBm 938-975,5 MHz och det undre frekvensbandet FBL är 935-960 MHz, varvid det konverterande frekvensbandet inte ligger helt inom det undre frekvensbandet, men väsentligen i frekvensområdet för det undre frekvensbandet.

Figur 5 visar en alternativ utföringsform av uppfinningen där flerbandsmottagaren klarar av att mottaga signaler pà ett första, ett andra och ett tredje frekvensband FBI, FB, och FB, Det tredje frekvensbandet ligger mellan det första och det andra frekvensbandet och kallas därför mellanband. Det första frekvensbandet FBI är i föreliggande fall det översta bandet av de tre banden och det andra frekvensbandet FB, är det understa av banden. Det antages att frekvensavstándet mellan det första frekvensbandet och mellanbandet är lika stort eller väsentligen lika stort som frekvensavstàndet mellan mellanbandet och det andra frekvensbandet.

Flerbandsmottagaren innefattar i föreliggande fall en antenn ANT, en första konverterande mottagardel Rll, en andra konverterande mottagardel Rl och en heterodyn mottagardel R2, samt ett organ LO för generering av LO-frekvenser, vilket organ utnyttjas av alla tre mottagardelarna.

Den andra konverterande mottagardelen R1 och den heterodyna mottagardelen R2 motsvarar dubbelbandsmottagaren som beskrevs i samband med figur 2. Hänvisningsbeteckningarna på komponenterna i den andra konverterande delen Rl och den heterodyna delen R2 är samma som i figur 2. Till dubbelbandsmottagaren har alltså tillfogats ytterligare en konverterande mottagardel Rll. 10 15 20 25 30 -- 507 527 17 Om frekvensbanden är lika breda, sásom beskrevs i samband med figur 2, konverteras i. den första konverterande mottagardelen Rll det första frekvensbandet FBI till mellanbandet FB3. I annat fall konverteras det första frekvensbandet väsentligen till frekvensområdet för mellanbandet. Den fortsatta signalbehandlingen i. den andra konverterande mottagardelen Rl och den heterodyna mottagardelen R2 år därefter samma som beskrevs i samband med figur 2.

Antennen ANT ansluts via en första omkopplare S1 antingen till den första konverterande mottagardelen R11 eller till den andra konverterande mottagardelen Rl eller till den heterodyna mottagardelen R2. Den första konverterande mottagardelen Rll är via en andra omkopplare S2 ansluten till den andra konverterande mottagardelen Rl. Den andra konverterande mottagardelen är via en tredje omkopplare S3 ansluten till den tredje konverterande mottagardelen R2. I figur 5 visas omkopplarna i läge för mottagning av signaler fràn det första frekvensbandet.

Respektive mottagardel innefattar ett bandpassfilter BPll, BPl, BP2 en làgbrusförstärkare LNAI1, LNA1, LNA2 och en blandare MIXll, MIXI, MIX2. Respektive blandare är ansluten till organet LO för generering av LO-frekvenser.

Om det antages att en radiosignal fRF i det första frekvensbandet FBI mottages av antennen ANT ansluts antennen via den första omkopplaren S1 till den första konverterande mottagardelen Rll. Detta àskádliggörs i figur 5 med en pil från den första till den omkopplaren S1 första konverterande mottagardelen Rll. Radiosignalen passerar då ett bandpassfilter BPll för det första frekvensområdet FB1, en làgbrusförstärkare LNA11 och en blandare MIXll. I blandaren blandas signalen med en LO-frekvens fL0 genererad av oscillatorn VCO. LO-frekvensen är 10 15 20 25 30 50% 527 18 lika med frekvensskillnaden mellan det första frekvensbandet FB1 och mellanbandet FB,, respektive mellanbandet FB3 och det andra frekvensbandet FB2, eller om frekvensbanden är olika breda ungefär lika med dessa frekvensskillnader. Härvid konverteras signalen i det första frekvensbandet FB1 till eller väsentligen till mellanbandet FB3.

Den konverterade signalen passerar via den andra omkopplaren S2 till den andra konverterande mottagardelen R1. Denna innefattar ett bandpassfilter BPl, en lágbrusförstärkare LNA1 och en blandare MIX1. Blandaren blandar den konverterade signalen med samma LO-frekvens som användes i den första konverterande mottagardelen Rll, varvid en andra konverterad signal erhålles.

Den andra konverterade signalen hamnar i eller väsentligen i det andra frekvensbandet FB2.

Den andra konverterade signalen passerar sedan, via den tredje omkopplaren S3 till den heterodyna mottagardelen R2. Den andra konverterade signalen passerar ett bandpassfilter BP2, en lágbrusförstärkare LNA2 och ytterligare en blandare MIX2. Den andra konverterade signalen blandas med samma LO-frekvens som tidigare, varvid en första mellanfrekvens fnï genereras.

Om det i stället antages att en radiosignal fu-i mellanbandet FB; mottages, förbikopplas den första konverterande mottagardelen Rll. Antennen ANT ansluts då direkt till den andra konverterande mottagardelen R1 via den första omkopplaren S1 och den andra omkopplaren S2. Detta åskàdliggörs i figur 5 med en pil frán den första omkopplaren S1 till den andra omkopplaren S2. Den mottagna signalen konverteras till eller väsentligen till det andra frekvensbandet FB2. Därefter konverteras signalen av den heterodyna till första mottagardelen R1 samma mellanfrekvens fnï som ovan. 10 15 20 25 30 507 527 19 Om det istället antages att en radiosignal fa; i. det andra frekvensbandet FB2 mottages av flerbandsmottagaren förbikopplas de båda konverterande mottagardelarna R11, R1. Antennen ANT ansluts då via den första omkopplaren S1 och via den tredje omkopplaren S3 direkt till den heterodyna mottagardelen R2.

Detta àskàdliggörs i figur 5 med en pil från den första omkopplaren S1 till den tredje omkopplaren S3. Signalen konverteras då till samma första nællanfrekvens fnï som ovan, efter att först ha bandpassfiltrerats och förstärkts.

I enlighet med det utföringsexempel sonx visas i figur' 3 kan bandpassfiltret BP2 i den heterodyna mottagardelen R2 istället placeras före den heterodyna mottagardelen, mellan det första och den tredje omkopplaren S1, S3. Pá samma sätt kan bandpassfiltret BPl i den andra konverterande mottagardelen R1 placeras före den konverterande mottagardelen, mellan den första och den andra omkopplaren S1, S2.

I figur 6 visas ytterligare en utföringsform av uppfinningen där tre separata frekvensband mottages. I föreliggande fall är avståndet mellan det första frekvensbandet och mellanbandet väsentligen mindre än avståndet mellan mellanbandet och det andra frekvensbandet. Som àskàdliggörande exempel kan kombinationen av GSM/DCS1800/PCS1900 studeras. Frekvensavstàndet mellan det översta, eller första, frekvensbandet (PCS1900:1930- 1990) och det näst översta, eller nællanbandet (DCS1800:l805- 1880 MHz) är ca 120 MHz. Avståndet mellan mellanbandet och det understa, eller andra, frekvensbandet (GSM:935-960 MHz) är ca 900 MHz. Även i detta fall innefattar mottagaren en antenn ANT, en första R11 och en andra R1 konverterande mottagardel, en heterodyn mottagardel R2 och ett organ LO för generering av LO-frekvenser. 10 15 20 25 30 50? 527 20 Samma beteckningar som i figur 5 används i figur 6. Den andra konverterande mottagardelen R1 konverterar signaler som ligger i ett frekvensomràde som minst täcker mellanbandet FB3väsentligen till det andra frekvensbandet FB2. Den heterodyna mottagardelen R2 genererar en första mellanfrekvens flm genom blandning av en signal inom ett frekvensomràde som minst täcker det andra frekvensbandet FB2 med en LO-frekvens fu,genererad pà samma sätt som beskrivits tidigare.

Den första konverterande mottagardelen Rll konverterar en radiosignal i det första frekvensbandet FBI väsentligen till frekvensområdet för mellanbandet FBB. Detta sker, såsom tidigare, genom blandning av signalen med en LO-frekvens, vilken LO-frekvens är väsentligen lika med skillnadsfrekvensen mellan det första frekvensbandet och mellanbandet. LO-frekvensen kan i föreliggande fall inte antaga samma värde som LO-frekvensen som utnyttjas av den andra konverterande mottagardelen R1 och den heterodyna mottagardelen R2. Den referensfrekvens fn som genereras i referenskristallen REF kan i föreliggande fall i en multiplikator MULT multipliceras med en faktor N till en lämplig användas i den första konverterande LO-frekvens och mottagardelen Rll.

I samtliga ovan beskrivna utföringsformer av uppfinningen har det understa frekvensbandet behandlats j. den heterodyna mottagardelen. De övre frekvensbanden har konverterats väsentligen till det understa frekvensbandet.

Det är naturligtvis möjligt att i stället konvertera signaler i det understa frekvensbandet till det översta frekvensbandet och låta det översta frekvensbandet mottagas av den heterodyna mottagardelen. I sådana fall måste summafrekvensen av' en LO- frekvens och den mottagna signalen utväljas vid konverteringen 10 507 527 21 av en signal i det understa frekvensbandet till en signal i det översta frekvensbandet. Detta medför dock att radiosignaler i det understa frekvensbandet konverteras till det övre frekvensbandet, varefter en mellanfrekvens genereras. Detta kan vara mindre önskvärt om syftet med att generera en mellanfrekvens är att den mottagna radiosignalen önskas nedkonverteras till en lägre frekvens.

Det inses även att LO-frekvenserna som genereras av organet för generering av LO-frekvenser även kan utnyttjas av en sändardel i en kombinerad sändare/mottagare i sändningsläge. Man kan då antingen ha en direkt-modulerad oscillator eller en sändarblandare.

Claims (22)

10 15 20 25 30 sbv 527 22 PATENTKRAV

1. Flerbandsmottagare för mottagning av radiosignaler frán minst ett första frekvensband (FBU, FB1, FBJ) och ett andra frekvensband (PBL, FB2), innefattande: en antenn (ANT) för mottagning av radiosignaler (fRQ i nämnda frekvensband; ett organ (LO) för generering av lokaloscillatorfrekvenser (fufl: en heterodyn mottagardel (R2), innefattande en blandare (MIX2) som blandar inkommande signaler med lokaloscillatorfrekvenser (fw), varvid en första mellanfrekvens (flm) genereras, k ä n n e t e c k n a d av att (LO) för (fL0) nämnda organ generering av lokaloscillatorfrekvenser innefattar endast en oscillator (VCO); nämnda heterodyna mottagardel (R2) mottager signaler inom ett frekvensomràde som xninst täcker det andra frekvensbandet (FBL); samt att flerbandsmottagaren vidare innefattar: minst en konverterande mottagardel (Rl, Rll) för konvertering av signaler i det första frekvensbandet (FBU, FBU FB3) till ett frekvensomràde väsentligen i frekvensområdet för det andra frekvensbandet (PBL, FB2), vilken innefattar en (MIXl, MIXll) vilken blandar signaler i det första (fL¿ generering av blandare frekvensbandet med lokaloscillatorfrekvenser som genereras av nämnda organ (LO) för lokaloscillatorfrekvenser; omkopplingsorgan (S1,S2,S3) för anslutning av antennen (ANT) till någon av den konverterande (Rl,Rll) och den heterodyna (R2) mottagardelen, samt för anslutning av den 10 15 20 25 507 527 23 konverterande mottagardelen (R1,R11) till den heterodyna mottagardelen (R2), i beroende av vilket frekvensband radiosignalerna som mottages av antennen (ANT) ligger i, varvid samma första mellanfrekvens (fn¶) genereras för mottagna radiosignaler (fRQ frän nämnda minst första frekvensband (FBQ och andra frekvensband (FBL).

2. Flerbandsmottagare enligt krav 1, varvid nämnda oscillator (VCO) är en spänningsstyrd oscillator.

3. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1 och 2, varvid nämnda organ (LO) för generering av LO-frekvenser vidare innefattar en syntetisator (SYNT) och en referenskristall (REF).

4. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1-3, varvid nämnda första frekvensband (FBU,FB1,FB3) och andra frekvensband (FBL,FB2) har samma bandbredd.

5. Flerbandsmottagare enligt nàgot av krav 1-3, varvid nämnda första frekvensband (FBU,FB1,FB,) och andra frekvensband (FBL,FB2) har olika bandbredd.

6. Flerbandsmottagare enligt krav 4, varvid nämnda organ (LO) för generering av lokaloscillatorfrekvenser genererar frekvenser som är lika med skillnaden i frekvens mellan nämnda frekvensband.

7. Flerbandsmottagare enligt krav 5, varvid nämnda organ (LO) för generering av lokaloscillatorfrekvenser genererar frekvenser som är väsentligen lika med skillnaden i frekvens mellan frekvensbanden.

8. Flerbandsmottagare enligt nágot av krav 1-7, varvid nämnda heterodyna mottagardel (R2) vidare innefattar ett bandpassfilter 10 15 20 25 5oå*527 24 (BP2) anpassat för ett frekvensomràde som minst täcker det andra frekvensbandet (FEL, FB,), samt förstärkarorgan (LNA2).

9. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1-7, varvid ett bandpassfilter (BP2') för bandpassfiltrering av frekvenser i det andra frekvensbandet (PBL, FB2) är placerat mellan antennen (ANT) och den heterodyna mottagardelen (R2).

10. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1-9, varvid nämnda konverterande mottagardel (R11,R1) vidare innefattar bandpassfilter (BP11,BP1) för det första frekvensbandet (FBU,FB1,FB3) och förstärkarorgan (LNA11,LNA1).

11. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1-10, varvid nämnda omkopplingsorgan innefattar omkopplare (S1) för att ansluta antennen (ANT) till den heterodyna mottagardelen (R2) då den mottagna radiosignalen ligger i det andra frekvensbandet (PBL, FB2) och för att ansluta antennen (ANT) till den konverterande mottagardelen (R1) då den mottagna radiosignalen ligger i det första frekvensbandet (FBW FBl, FB,); samt omkopplare (S2) för att ansluta antennen (ANT) till den heterodyna mottagardelen (R2) då den mottagna radiosignalen ligger i det andra frekvensbandet (FBL, FB2) och för att ansluta den konverterande mottagardelen (R1,R11) till den heterodyna mottagardelen (R2) då den mottagna radiosignalen ligger i det första frekvensbandet (FBU, FBI, FBQ;

12. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1-11, varvid endast ett första frekvensband (FBQ och ett andra frekvensband (FBQ kan mottagas av antennen (ANT). 10 15 20 25 30 " 507 527 25

13. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1-11, varvid ett första frekvensband (FBI), ett andra frekvensband (FB2) och ett mellanband (FBI) kan mottagas av antennen (ANT), varvid mellanbandet ligger mellan det första och det andra frekvensbandet, varvid flerbandsmottagaren innefattar en första och en andra konverterande mottagardel (R1,R11), varvid den första konverterande mottagardelen (R11) konverterar radiosignaler i det första frekvensbandet (FBI) väsentligen till frekvensområdet för mellanbandet (FBQ genom blandning i en första blandare (MIX11) med lokaloscillatorfrekvenser (fuQ; och varvid den andra konverterande mottagardelen (R1) konverterar signaler som ligger i ett frekvensomráde som minst täcker mellanbandet (FBI) till frekvenser väsentligen i området för det andra frekvensbandet (FBI) genom blandning av signalen med lokaloscillatorfrekvenser (fL0); och varvid den heterodyna mottagardelen (R2) genererar en första mellanfrekvens (fIH) genom blandning av signaler som ligger i ett frekvensomráde som minst täcker det andra frekvensbandet (FBI) med lokaloscillatorfrekvenser (fL@, vilka lokaloscillatorfrekvenser genereras av organet (LO) för generering av lokaloscillatorfrekvenser.

14. Flerbandsmottagare enligt krav 13, varvid frekvensskillnaden mellarx det första frekvensbandet (FBI) och nællanbandet (FBQ och mellan mellanbandet (FBI) och det andra frekvensbandet lika (FBQ är väsentligen stort, varvid samtliga lokaloscillatorfrekvenser (fI0) är väsentligen lika med frekvensskillnaden mellan nämnda frekvensband och varvid lokaloscillatorfrekvenserna genereras av oscillatorn (VCO).

15. Flerbandsmottagare enligt krav 13, varvid frekvensskillnaden mellan det första frekvensbandet (FBI) och mellanbandet (FB3) är 10 15 20 25 5017 527 26 och det skild fràn frekvensskillnaden mellan mellanbandet (FBQ andra frekvensbandet (FB2), varvid den lokaloscillatorfrekvens som är lägst genereras av referenskristallen (REF) och varvid den lokaloscillatorfrekvens som är högst genereras av oscillatorn (VCO).

16. Flerbandsmottagare enligt något av krav 1-15, varvid det första frekvensbandet är det översta frekvensbandet.

17. Flerbandsmottagare enligt något av' krav 1-15, varvid det första frekvensbandet är det understa frekvensbandet.

18. Förfarande för mottagning av radiosignaler från minst ett och ett andra frekvensband (fm) (LO) för generering av lokaloscillatorfrekvenser, första frekvensband (FBU) (PBL), varvid lokaloscillatorfrekvenser genererade av ett organ innefattande en enda oscillator (VCO), utnyttjas för att generera en första mellanfrekvens (fin) som är gemensam för de olika frekvensbanden, vilket förfarande innefattar: konvertering av en signal fràn det första frekvensbandet (FBU, FBI, FB3) väsentligen till frekvensområdet för det andra frekvensbandet (PBL, FB2); samt generering av en första mellanfrekvens (flm) ett frekvensomràde soul minst täcker' det andra frekvensbandet för signaler i (FBL,FB2), vilken första mellanfrekvens antar samma värde oavsett vilket frekvensband som mottagits.

19. Förfarande enligt krav 18, varvid den genererade lokaloscillatorfrekvensen (fmfl är lika med eller väsentligen lika med skillnadsfrekvensen mellan det första (FBU, FB1, FB3)och det andra frekvensbandet (PBL, FBQ 10 15 20 25 30 507 527 27

20. Förfarande enligt något av krav 18 och 19, varvid endast ett första frekvensband (FBU) och ett andra frekvensband (FBQ mottages, varvid nämnda konvertering av en frekvens från det första frekvensbandet (FBU, FB1, FB3) väsentligen frekvensområdet för det andra frekvensbandet innefattar: (FBL,FB2) bandpassfiltrering av inkommande radiosignal (fRF); samt förstärkning av den bandpassfiltrerade signalen; blandning av den bandpassfiltrerade och förstärkta signalen med en lokaloscillatorfrekvens (fug som är väsentligen lika med frekvensavståndet mellan det första och det andra frekvensbandet, varvid signalen konverteras till en frekvens väsentligen i det andra frekvensbandet (FBQ.

21. Förfarande enligt något av krav 18-20, varvid ett första frekvensband (FB1), ett mellanband (FB3) och ett andra frekvensband (FB2) mottages, varvid nämnda konvertering av en signal från det första frekvensbandet väsentligen till frekvensområdet för det andra frekvensbandet (FB2) innefattar: konvertering av signaler från det första frekvensbandet (FBI) väsentligen till mellanbandet (FB3), samt konvertering av signaler inom ett frekvensområde som minst täcker mellanbandet (FB3) väsentligen till det andra frekvensbandet (FBQ.

22. Förfarande enligt något av krav 18-21, varvid genereringen (fzpl) bandpassfiltrering av en signal i ett frekvensområdet som av en första mellanfrekvens innefattar: minst täcker det andra frekvensbandet (FBL, FBQ; förstärkning av den bandpassfiltrerade signalen; samt blandning av den bandpassfiltrerade och förstärkta signalen med en lokaloscillatorfrekvens (fug, varvid en första mellanfrekvens (fxn) genereras.