Устройство беспроводной связи

Устройство беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее изобретение относится к устройствам беспроводной связи, например мобильным информационным терминалам, обладающим функциями беспроводной передачи и приема и используемым в системах беспроводной связи, например системе беспроводной телефонии, PHS (Системе персональных переносных телефонов), WLAN (Беспроводной локальной сети) и так далее.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0002]

Традиционно известны системы беспроводной связи, например система беспроводной телефонной связи, в которой речевые сигналы и другие данные передаются между базовым блоком и телефонной трубкой. Предложено составлять входной модуль для устройства беспроводной связи, используемого в такой системе беспроводной связи, так, что входной модуль включает в себя схему передачи, подключенную к усилителю мощности (PA), схему приема, подключенную к малошумящему усилителю (LNA), и модуль переключения антенны (ASM), который переключает соединение между антенной и схемами передачи/приема на основе разделения времени (см., например, JP2002-290257A). В устройстве беспроводной связи, оборудованном таким входным модулем, можно выполнять передачу и прием по существу одновременно путем воздействия на модуль переключения антенны с высокой скоростью.

[0003]

Однако модуль переключения антенны может потреблять в работе несколько десятков процентов электрической энергии, и поэтому предприняты попытки, чтобы разрешить выполнять передачу и прием без использования модуля переключения антенны, чтобы посредством этого сократить энергопотребление и/или количество составных частей, чтобы снизить стоимость. Например, раскрыта технология, в которой выход усилителя мощности отключается от линии источника питания и заземления во время приема сигнала, чтобы привести выход усилителя мощности в высокоимпедансное состояние (JP2007-028459A), технология, в которой первая линия фазового сдвига предоставляется между усилителем мощности и антенной, а вторая линия фазового сдвига предоставляется между антенной и малошумящим усилителем, так что импеданс усилителя мощности, наблюдаемый от антенны, приводится в по существу открытое состояние, когда выключается энергоснабжение усилителя мощности, и импеданс малошумящего усилителя, наблюдаемый от антенны, приводится в по существу открытое состояние, когда выключается энергоснабжение малошумящего усилителя (JP2004-343517A), и технология, в которой схема фазового сдвига, образованная из фильтра нижних частот, используется для регулировки угла фазового сдвига, чтобы сдвинуть импеданс усилителя, когда усилитель не работает, из по существу короткозамкнутого состояния в по существу открытое состояние (JP2010-057204A).

[0004]

Однако в структуре, раскрытой в JP2007-028459A, хотя модуль переключения антенны отсутствует, вместо модуля переключения антенны добавляется переключатель для отключения выхода усилителя мощности от линии источника питания.

[0005]

Кроме того, в структуре, раскрытой в JP2007-028459A, выход усилителя мощности приводится в высокоимпедансное состояние во время приема сигнала. Однако имеется схема преобразования импеданса передачи, предусмотренная между антенной и усилителем мощности, а поэтому сигнал, принятый антенной во время приема сигнала, может идти в схему преобразования импеданса передачи. Таким образом, раскрытая в JP2007-028459A структура всего лишь приводит выход усилителя мощности в высокоимпедансное состояние и не приводит импеданс схемы передачи (здесь - схемы преобразования импеданса передачи), наблюдаемый от антенны, в высокоимпедансное состояние.

[0006]

Следовательно, существуют проблемы, такие как увеличение энергопотребления из-за работы переключателя, увеличение количества составных частей и/или масштаба схемы из-за наличия переключателя и ухудшение производительности при приеме сигнала.

[0007]

В JP2004-343517A описывается, что добавление линий фазового сдвига может вызвать сдвиг усилителя мощности в высокоимпедансное состояние для полосы приема, когда выключается энергоснабжение усилителя мощности, и вызвать сдвиг малошумящего усилителя в высокоимпедансное состояние для полосы передачи, когда выключается энергоснабжение малошумящего усилителя. Однако в соответствии с технологией, раскрытой в JP2004-343517A, такого результата можно добиться только тогда, когда выполняется определенное предварительное условие. А именно, необходимо, чтобы усилитель мощности и малошумящий усилитель показывали импеданс, состоящий из по существу чистой реактивной составляющей, и коэффициент отражения, больший либо равный 0,8 для полос приема и передачи, соответственно, когда их энергоснабжение выключается. Таким образом, раскрытая в JP2004-343517A технология имеет проблему в части универсальности в том, что ограничиваются усилители мощности и малошумящие усилители, к которым применима эта технология.

[0008]

Кроме того, в JP2010-057204A описывается, что схема фазового сдвига может использоваться для регулировки угла фазового сдвига у импеданса усилителя, когда усилитель не работает, чтобы сдвинуть импеданс из короткозамкнутого состояния в открытое состояние. Однако аналогично технологии, раскрытой в JP2004-343517A, раскрытая в JP2010-057204A технология также имеет проблему в универсальности, поскольку ограничиваются усилители мощности и малошумящие усилители, которые можно привести в высокоимпедансное состояние путем простого регулирования угла фазового сдвига.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009]

Устройство беспроводной связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя: первый усилитель, который усиливает сигнал передачи; схему передачи, которая обрабатывает сигнал передачи, усиленный первым усилителем; антенну, которая передает сигнал передачи, обработанный схемой передачи; и блок управления, который поочередно активирует и деактивирует первый усилитель, причем, при условии, что импеданс, наблюдаемый от антенны в направлении схемы передачи, когда первый усилитель активируется блоком управления, обозначается ZonT, и импеданс, наблюдаемый от антенны в направлении схемы передачи, когда первый усилитель деактивируется блоком управления, обозначается ZoffT, схема передачи включает в себя: первую схему согласования импедансов, которая сдвигает ZonT и ZoffT так, что ZonT совпадает с импедансом антенны, и увеличивается абсолютное значение коэффициента Γ отражения по напряжению, соответствующего ZoffT; и первую схему регулировки фазы, которая дополнительно сдвигает ZoffT в высокоимпедансное состояние. Такая структура предоставляет устройство беспроводной связи, которое дает возможность исключить модуль переключения антенны.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010]

Теперь настоящее изобретение описывается ниже в виде предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1a - общий вид в перспективе базового блока в системе беспроводной связи в соответствии с первым вариантом осуществления, а фиг. 1b - общий вид в перспективе телефонной трубки в системе беспроводной связи;

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая общую структуру базового блока в системе беспроводной связи;

Фиг. 3 - блок-схема, показывающая общую структуру телефонной трубки в системе беспроводной связи;

Фиг. 4 - блок-схема, показывающая общую структуру модуля усилителя, предоставленного в блоке обработки сигналов и блоке радиосвязи;

Фиг. 5 - схема, показывающая конкретную структуру схемы передачи и схемы приема;

Фиг. 6 - поясняющая схема, показывающая схему передачи и схему приема, реализованные на плате;

Фиг. 7 - поясняющая схема, показывающая фактические измерения (размеры) схемы передачи и схемы приема на той плате;

Фиг. 8 - поясняющая схема, показывающая блок обработки сигналов и периферийную схему, реализованную на плате;

Фиг. 9a - 9d - поясняющие схемы, показывающие структуру для экранирования схемы передачи и схемы приема, а фиг. 9e - поясняющая схема, показывающая многослойную плату;

Фиг. 10a - блок-схема, показывающая структуру первой схемы регулировки фазы, а фиг. 10b - поясняющая эквивалентная схема первой схемы регулировки фазы;

Фиг. 11a - поясняющая схема диаграммы импедансов, фиг. 11b - поясняющая схема диаграммы полных проводимостей, а фиг. 11c - поясняющая схема диаграммы иммитансов;

Фиг. 12a и 12b - поясняющие схемы, показывающие траекторию импеданса (полной проводимости) на диаграмме иммитансов, когда меняется некоторый параметр (параметры) элемента (элементов), образующего высокочастотную схему;

Фиг. 13a-13c - поясняющие схемы, показывающие траекторию импеданса (полной проводимости) на диаграмме иммитансов, когда меняется некоторый параметр (параметры) элемента (элементов), образующего высокочастотную схему;

Фиг. 14 - блок-схема, схематически показывающая схему передачи;

Фиг. 15 - поясняющая схема, показывающая измеренный импеданс на выходе у PA, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 16 - поясняющая схема для объяснения изменения в импедансе, вызванного линиями LI1, LI2 передачи, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 17 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе выхода первой схемы согласования импедансов, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 18 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе выхода первого симметрирующего устройства, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 19 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе выхода первой схемы регулировки фазы, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 20a - поясняющая схема, показывающая состояние импеданса, наблюдаемого от антенны, когда активируется PA, а фиг. 20b - поясняющая схема, показывающая состояние импеданса, наблюдаемого от антенны, когда активируется LNA;

Фиг. 21a - поясняющая схема для объяснения высокоимпедансного состояния на диаграмме Вольперта-Смита, фиг. 21b - поясняющая схема, показывающая протекание тока в высокоимпедансном состоянии, а фиг. 21c показывает эквивалентную схему состояния, показанного на фиг. 21b;

Фиг. 22 - график, показывающий соотношение между входным импедансом схемы приема и суммарными потерями, когда активируется PA и деактивируется LNA;

Фиг. 23 - блок-схема, показывающая общую структуру модуля усилителя и блока беспроводной связи, предоставленных в блоке обработки сигналов;

Фиг. 24 - схема, показывающая конкретную структуру схемы передачи и схемы приема;

Фиг. 25 - поясняющая схема для объяснения целевых диапазонов для согласования импедансов и разделения импедансов;

Фиг. 26 - поясняющая схема, показывающая измеренный импеданс на выходе (TX1 на фиг. 24) у PA, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 27 - поясняющая схема для объяснения изменения в импедансе, вызванного линией LN1 передачи (TX2 на фиг. 24), когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 28 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе выхода (TX3 на фиг. 24) первой схемы согласования импедансов, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 29 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе выхода (TX4 на фиг. 24) первой схемы регулировки фазы, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 30 - поясняющая схема, показывающая измеренный импеданс на входе (RX1 на фиг. 24) у LNA, когда LNA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 31 - поясняющая схема для объяснения изменения в импедансе, вызванного конденсатором C11 (RX2 на фиг. 24), когда LNA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 32 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе входа (RX3 на фиг. 24) второй схемы согласования импедансов, когда LNA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 33 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе входа (RX4 на фиг. 24) второй схемы регулировки фазы, когда LNA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 34 - блок-схема, показывающая структуру схемы передачи в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг. 35 - поясняющая схема, показывающая измеренный импеданс на выходе (CX1 на фиг. 34) у PA, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 36 - поясняющая схема для объяснения изменения в импедансе, вызванного линией LN10 передачи (CX2 на фиг. 34), когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается);

Фиг. 37 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе выхода (CX3 на фиг. 34) первой схемы сдвига импеданса, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается); и

Фиг. 38 - поясняющая схема, показывающая изменение в импедансе выхода (CX4 на фиг. 34) первой схемы согласования импедансов, когда PA активируется (включается) и деактивируется (выключается).

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0011]

(ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ)

Ниже первый вариант осуществления настоящего изобретения будет описываться со ссылкой на фиг. 1-22.

[0012]

Сначала со ссылкой на фиг. 1a и фиг. 1b будет приведено объяснение базового блока 100 и телефонной трубки 200 в системе беспроводной связи в соответствии с первым вариантом осуществления.

[0013]

В первом варианте осуществления будет выполнено объяснение, в котором в качестве примера взята система цифровой беспроводной телефонии, в основном соответствующая DECT (Цифровая усовершенствованная беспроводная связь). DECT является стандартом систем цифровой беспроводной телефонии, учрежденным в 2011 г., частотным диапазоном с полосой 1,9 ГГц (от 1895616 кГц до 1902528 кГц) и TDMA (множественный доступ с временным разделением каналов)-WB в качестве способа связи. Считается, что DECT может уменьшить сбои связи, вызванные интерференцией радиоволн с другими устройствами, а частота 1,9 ГГц, используемая в DECT, не интерферирует с беспроводной LAN или микроволновой печью, и поэтому DECT может поддерживать качество связи факсимильного аппарата, телефона или т.п. Кроме того, DECT известен как способ связи, который делает возможным широкополосную речевую связь/передачу данных, при которой состояние использования частотных каналов все время отслеживается, чтобы устройство само могло выбирать оптимальный канал, при помощи чего частоты можно эффективно использовать.

[0014]

Нужно отметить, что характерная структура описанного позже блока 12 беспроводной связи может быть применима не только к устройствам беспроводной связи DECT-типа, но также и к устройствам беспроводной связи другого типа. Например, структура может быть применима к различным устройствам беспроводной связи GSM-типа (Глобальная система мобильной связи, зарегистрированный товарный знак), которая используется во всем мире, причем такие устройства могут включать в себя мобильные телефоны, смартфоны, телефоны PHS, устройства WLAN, мобильные информационные терминалы (которые могут иметь тип планшета) или т.п. Такая структура также может быть применима к автомобильным телефонам, мобильным телефонам или т.п. DCS-типа (Цифровая сотовая система).

[0015]

Со ссылкой на фиг. 1a, когда пользователь делает телефонный вызов с использованием базового блока 100, пользователь ищет или вводит номер телефона вызываемого абонента с использованием блока 6 отображения и/или функционального блока 7 в базовом блоке 100 способом, аналогичным использованию обычного стационарного телефона. Как только устанавливается соединение, речевые данные можно передавать между базовым блоком 100 и другим подключенным к нему телефоном посредством телефонной линии общего пользования (проводной линии), не показанной на чертежах. Базовый блок 100 оснащается микрофоном 8 и динамиком 9, чтобы пользователь мог разговаривать с абонентом на другой стороне в так называемом состоянии “свободных рук”.

[0016]

Со ссылкой на фиг. 1b пользователь может использовать телефонную трубку 200 для передачи и приема речевых данных через базовый блок 100. При использовании телефонной трубки 200 пользователь также вводит или иным образом задает номер телефона вызываемого абонента с использованием блока 14 отображения и/или функционального блока 15 в телефонной трубке 200. Телефонная трубка 200 оснащается микрофоном 16 для захвата речи, которую нужно передать, динамиком 17 выходного звукового сигнала для выведения речи, восстановленной из сигнала приема, и динамиком 18 звонка.

[0017]

Базовый блок 100 имеет антенну 5 (антенна базового блока) и передает и принимает цифровые речевые данные, наложенные на несущую, имеющую предварительно определенную частоту, к антенне 13 (антенна телефонной трубки) и от нее, предусмотренной в телефонной трубке 200. Таким образом, может выполняться беспроводная связь между базовым блоком 100 и телефонной трубкой 200.

[0018]

Со ссылкой на фиг. 2, в дополнение к вышеописанному блоку 6 отображения, функциональному блоку 7, микрофону 8 и динамику 9, которые служат в качестве интерфейса пользователя, базовый блок 100 включает в себя интерфейс 1 телефонной линии, служащий в качестве внешнего интерфейса, и базовый блок 100 подключается к телефонной линии общего пользования по интерфейсу 1 телефонной линии. Кроме того, базовый блок 100 снабжается запоминающим устройством 3, которое может быть реализовано в виде флэш-памяти или т.п., для хранения, например, часто вызываемых номеров телефонов. Когда базовый блок 100 используется в качестве автоответчика, запоминающее устройство 3 может использоваться для хранения речевых данных, переданных от другой стороны линии, после того, как данные оцифрованы.

[0019]

Базовый блок 100 дополнительно включает в себя блок 10 обработки сигналов, а блок 10 обработки сигналов включает в себя аналоговый мультиплексор 10a, кодек 10b, блок 10f CPU, блок 10d кодирования/декодирования, процессор 10e TDD/TDMA, процессор 10c цифровой обработки речи (блок обработки речевых сигналов), установленный на блоке 10f CPU, и модуль 30 усилителя. Ниже будет приведено описание структурных элементов блока 10 обработки сигналов.

[0020]

Аналоговый мультиплексор 10a выбирает один из входных/выходных каналов, соответствующих звуковому сигналу, введенному по интерфейсу 1 телефонной линии, звуковому сигналу, принятому микрофоном 8, и звуковому сигналу, выведенному в динамик 9, соответственно, причем каждый из звуковых сигналов является аналоговым сигналом.

[0021]

Кодек 10b является так называемым аудиокодеком и образуется, в частности, из цифро-аналогового преобразователя и аналогово-цифрового преобразователя, выполняющих преобразование между цифровыми и аналоговыми сигналами. Аналоговый звуковой сигнал, введенный в базовый блок 100 кодеком 10b по интерфейсу 1 телефонной линии, и аналоговый звуковой сигнал, полученный микрофоном 8, преобразуются в цифровые звуковые сигналы. С другой стороны, цифровой звуковой сигнал, обработанный в цифровой форме процессором 10c цифровой обработки речи, который будет описываться позже, преобразуется кодеком 10b в аналоговый звуковой сигнал, который выводится из динамика 9.

[0022]

Хотя и не показано на чертежах, блок 10f CPU включает в себя CPU (центральный процессор), EEPROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство), хранящее управляющую программу, RAM (постоянное запоминающее устройство), служащее в качестве рабочего запоминающего устройства, и шину, соединяющую эти составные элементы, и управляет общей работой базового блока 100. Кроме того, блок CPU 10f включает в себя процессор 10c цифровой обработки речи, который обрабатывает звуковые сигналы. Процессор 10c цифровой обработки речи выполняет подавление шумов/эха, улучшение определенных звуковых частот, шифрование/дешифрование и т.п. над цифровым звуковым сигналом, полученным путем аналогово-цифрового преобразования, выполненного кодеком 10b, и/или цифровым звуковым сигналом, декодированным описанным позже блоком 10d кодирования/декодирования. Нужно отметить, что эти обработки звуковых сигналов часто выполняются как процессы фильтрации, включающие в себя быструю свертку, и может использоваться DSP (цифровой процессор сигналов) или т.п., специально спроектированный для выполнения этих обработок сигналов. Конечно, не показанный на чертежах CPU и процессор 10c цифровой обработки речи могут быть реализованы в одном процессоре. Кроме того, весь блок 10 обработки сигналов может быть реализован как один DSP.

[0023]

Блок 10d кодирования/декодирования кодирует цифровой сигнал, включенный в выходной сигнал от процессора 10c цифровой обработки речи, который нужно сообщить (передать) по беспроводной связи через антенну 5, и декодирует сигнал (который уже оцифрован в этом варианте осуществления), принятый через антенну 5. Блок 10d кодирования/декодирования может заимствовать, например, методики ADPCM (адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция). В соответствии с методиками ADPCM можно уменьшить объем данных без ухудшения качества звука путем оцифровки (или квантования) разности между выборкой, о которой идет речь, и непосредственно предыдущей выборкой с переменным размером шага квантования. Считается, что данные, которые требовали бы 16 разрядов/выборок при кодировании в соответствии с простой методикой PCM (импульсно-кодовая модуляция), можно сжать почти до 12 разрядов с использованием методики ADPCM без ущерба качеству звука. Это повышает эффективность передачи данных.

[0024]

Процессор 10e TDD/TDMA (дуплекс с временным разделением/множественный доступ с временным разделением каналов) разделяет несущую частоту, используемую для передачи, на единицы, известные как временные интервалы, чтобы можно было выполнять несколько передач на одной и той же частоте (множественный доступ с временным разделением каналов). Таким образом, передача и прием могут выполняться в очень коротком периоде времени путем совместного использования одной и той же частоты, и поэтому передача и прием могут казаться выполняемыми по существу одновременно. Кроме того, TDMA может использоваться совместно с FDMA (множественный доступ с разделением каналов по частоте) для распределения полос частот (или каналов), чтобы посредством этого предоставить большое количество каналов, избегая при этом помех между частотами. Процессор 10e TDD/TDMA периодически переключается между передачей и приемом в коротком периоде времени, как описано выше, и а точнее, процессор 10e TDD/TDMA служит в качестве блока управления, который поочередно и исключительно выполняет включение (активацию) и выключение (деактивацию) усилителя 31 мощности (первый усилитель, в дальнейшем называемый “PA”), который усиливает сигнал передачи, и малошумящего усилителя 36 (второй усилитель, в дальнейшем называемый “LNA”), который усиливает сигнал приема, причем PA 31 и LNA 36 предоставляются в блоке 12 беспроводной связи (см. фиг. 4). Активация и деактивация могут достигаться, например, путем управления энергоснабжением PA 31 и LNA 36 или путем управления вентильной схемой, предоставленной во входном каскаде или выходном каскаде каждого усилителя. Таким образом, управление проводится так, что когда PA 31 включен, LNA 36 всегда выключен, а когда LNA 36 включен, PA 31 всегда выключен. Это управление поочередной и исключительной активацией/деактивацией выполняется периодически с частотой, например, около 100 Гц или 200 Гц.

[0025]

Нужно отметить, что процессор 10e TDD/TDMA включает в себя цифро-аналоговый преобразователь и аналогово-цифровой преобразователь, не показанные на чертежах. Процессор 10e TDD/TDMA с помощью цифро-аналогового преобразователя преобразует цифровой сигнал (сигнал передачи), введенный из процессора 10c цифровой обработки речи через блок 10d кодирования/декодирования, в аналоговый сигнал и выводит аналоговый сигнал в модуль 30 усилителя, и с помощью аналогово-цифрового преобразователя преобразует аналоговый сигнал (сигнал приема), введенный из LNA 36 в блок 12 беспроводной связи через модуль 30 усилителя, в цифровой сигнал и выводит цифровой сигнал в блок 10d кодирования/декодирования. Таким образом, между процессором 10e TDD/TDMA и блоком 12 беспроводной связи предоставляется интерфейс аналогового сигнала, включающий в себя модуль 30 усилителя.

[0026]

Блок 12 беспроводной связи включает в себя схему 37 передачи (см. фиг. 4), через которую сигнал передачи (аналоговый сигнал), выведенный из модуля 30 усилителя, передается антенне 5 для излучения, и схему 38 приема (см. фиг. 4), через которую сигнал приема (аналоговый сигнал), принятый антенной 5, передается процессору 10e TDD/TDMA. Структура модуля 30 усилителя, а также схемы 37 передачи и схемы 38 приема, включенных в блок 12 беспроводной связи, подробно будут описываться позже.

[0027]

Со ссылкой на фиг. 3, телефонная трубка 200 включает в себя блок 14 отображения, функциональный блок 15, микрофон 16, динамик 17 выходного звукового сигнала, запоминающее устройство 11, динамик 18 звонка, антенну 13, блок 10 обработки сигналов и блок 12 беспроводной связи, как описано выше.

[0028]

Телефонная трубка 200 в целом проектируется компактной по размеру, чтобы быть портативной, но ее базовые функции по существу такие же, как у базового блока 100, описанного выше со ссылкой на фиг. 2. А именно, структура и функция блока 10 обработки сигналов и блока 12 беспроводной связи в телефонной трубке 200 по существу такие же, как у блока 10 обработки сигналов и блока 12 беспроводной связи в базовом блоке 100, описанном выше (по этой причине используются одинаковые номера ссылок). Поэтому подробное описание этих составных частей телефонной трубки 200 будет пропущено. Однако, когда в нижеследующем описании приводится объяснение фактической структуры платы, для удобства объяснения преимущественно ссылаются на телефонную трубку 200, имеющую меньший размер, чем базовый блок 100.

[0029]

Со ссылкой на фиг. 4 блок 12 беспроводной связи образуется из схемы 37 передачи и схемы 38 приема, и схема 37 передачи и схема 38 приема электрически соединяются друг с другом в точке 39 соединения, которая подключается к антенне 13. Нужно отметить, что “электрически подключенный” здесь не обязательно означает, что нет никакого элемента между выходом схемы 37 передачи и входом схемы 38 приема. Как будет описываться позже, структура, в которой выход схемы 37 передачи и вход схемы 38 приема соединяются друг с другом через конденсатор, удовлетворяет условию “электрически подключенные”. Причина в том, что хотя конденсатор, предоставленный между выводами схемы, имеет функцию блокирования постоянного тока, конденсатор может пропускать сигналы высоких частот, которые используются в DECT.

[0030]

Модуль 30 усилителя образуется из PA 31 (первый усилитель) и LNA 36 (второй усилитель). PA 31 является усилителем мощности и имеет вход TX, подключенный к процессору 10e TDD/TDMA в блоке 10 обработки сигналов, так что в него вводится сигнал передачи (аналоговый сигнал), выведенный из процессора 10e TDD/TDMA. LNA 36 является малошумящим усилителем и принимает и усиливает сигнал приема (аналоговый сигнал), выведенный из схемы 38 приема. Выход Rx у LNA 36 подключается к процессору 10e TDD/TDMA, так что процессор 10e TDD/TDMA принимает усиленный сигнал приема (аналоговый сигнал). Нужно отметить, что модуль 30 усилителя преимущественно образован из аналоговой схемы, а блок 10 обработки сигналов конфигурируется в виде так называемой смешанной цифро-аналоговой микросхемы.

[0031]

Кроме того, процессор 10e TDD/TDMA выводит в модуль 30 усилителя управляющий сигнал, не показанный на чертежах, чтобы управлять активацией (включением) и деактивацией (выключением) PA 31 и LNA 36. Нужно отметить, что деактивированное состояние может достигаться не только путем отключения энергоснабжения всего PA 31, но также путем отключения энергоснабжения части PA 31, блокирования сигналов к внутренней схеме PA 31, блокирования входных/выходных сигналов вентильной схемой и т.п.

[0032]

Схема 37 передачи образуется из первой схемы 32 согласования импедансов и первой схемы 33 регулировки фазы. Первая схема 32 согласования импедансов функционирует для согласования импеданса между выходом схемы 37 передачи и антенной 13, когда PA 31 находится в активированном состоянии, и для создания рассогласования импеданса между схемой 37 передачи и антенной 13, когда PA 31 находится в деактивированном состоянии.

[0033]

Первая схема 33 регулировки фазы вызывает вращение импеданса схемы 37 передачи на стороне точки 39 соединения на описанной позже диаграмме иммитансов (диаграмме Вольперта-Смита) на заданный угол независимо от того, активируется или деактивируется PA 31, так что состояние согласованного импеданса сохраняется, когда активируется PA 31, и импеданс сдвигается в высокий импеданс, достаточный для достижения высокоимпедансного состояния, когда деактивируется PA 31.

[0034]

Схема 38 приема образуется из второй схемы 35 согласования импедансов и второй схемы 34 регулировки фазы. Функции второй схемы 35 согласования импедансов и второй схемы 34 регулировки фазы в основном такие же, как у соответствующих схем в схеме 37 передачи, описанной выше. А именно, вторая схема 35 согласования импедансов функционирует для согласования импеданса между антенной 13 и схемой 38 приема, когда LNA 36 находится в активированном состоянии, и для создания рассогласования импеданса между антенной 13 и схемой 38 приема, когда LNA 36 находится в деактивированном состоянии.

[0035]

Вторая схема 34 регулировки фазы вызывает вращение импеданса схемы 38 приема на стороне точки 39 соединения на диаграмме иммитансов (диаграмме Вольперта-Смита) на заданный угол независимо от того, активируется или деактивируется LNA 36, так что состояние согласованного импеданса сохраняется, когда активируется LNA 36, и импеданс сдвигается в высокий импеданс, достаточный для достижения высокоимпедансного состояния, когда деактивируется LNA 36.

[0036]

А именно, при условии, что точка в 50 Ом (соответствует точке в 1 Ом (один) в нормализованном импедансе и в дальнейшем будет называться “точкой R50”) задается на горизонтальной линии, разделяющей окружности на диаграмме Вольперта-Смита, которая является комплексной плоскостью, на верхнюю и нижнюю половины (горизонтальная линия представляет активную составляющую сопротивления и в дальнейшем будет называться “действительной осью”), первая схема 32 согласования импедансов вызывает перемещение импеданса выхода у схемы 37 передачи в положение в окрестности точки R50, когда PA 31 находится в активированном состоянии, и вызывает перемещение выходного импеданса схемы 37 передачи в положение, значительно удаленное от точки R50, когда PA 31 находится в деактивированном состоянии.

[0037]

Первая схема 33 регулировки фазы вызывает вращение импеданса на выходе схемы 37 передачи (то есть в точке 39 соединения) по окружности, имеющей точку R50 в качестве центра. В частности, первая схема 33 регулировки фазы включает в себя элемент, который вызывает фазовый сдвиг в сигнале передачи, посредством этого вызывая вращение импеданса. Здесь нужно отметить, что поскольку первая схема 33 регулировки фазы вызывает вращение импеданса по окружности, имеющей точку R50 в качестве центра, на заданный угол независимо от того, активируется или деактивируется PA 31, импеданс остается в согласованном состоянии, когда активируется PA 31, даже после вращения (поскольку импеданс находится в окрестности точки R50). С другой стороны, когда деактивируется PA 31, импеданс можно значительно изменить путем вращения и можно сдвинуть в высокий импеданс путем регулировки угла поворота (то есть величины фазового сдвига сигнала передачи).

[0038]

Нужно отметить, что первая схема 32 согласования импедансов и первая схема 33 регулировки фазы в схеме 37 передачи и вторая схема 35 согласования импедансов и вторая схема 34 регулировки фазы в схеме 38 приема являются характерными структурными элементами в первом варианте осуществления. Подробное объяснение работы этих структурных элементов будет приведено позже со ссылкой на диаграмму Вольперта-Смита.

[0039]

Со ссылкой на фиг. 5 часть, заштрихованная косыми линиями, идущими из верхнего правого угла в нижний левый, представляет линию передачи или катушку индуктивности, а часть, заштрихованная косыми линиями, идущими из левого верхнего угла в нижний правый, представляет конденсатор, тогда как тонкие линии в схеме 37 передачи и схеме 38 приема являются фиктивными линиями, указывающими только отношение соединения между структурными элементами, и не имеют физической длины и ширины. Таким образом, каждая из схемы 37 передачи и схемы 38 приема включает в себя по меньшей мере катушку (катушки) индуктивности и конденсатор (конденсаторы) в качестве схемных элементов.

[0040]

Кроме того, “W” на фиг. 7 указывает ширину рисунка соединений, составляющего схему, и аналогичным образом “L” указывает длину рисунка соединений. Число, следующее за “W” или “L”, представляет фактическую ширину или длину на типовой плате, и единицей для него является [мм].

[0041]

В нижеследующем описании плата, на который реализуются схема 37 передачи и схема 38 приема, будет называться первой платой 59a, а плата, на который реализуется блок 10 обработки сигналов, будет называться четвертой платой 59d.

[0042]

Различные конденсаторы, которые будут описываться ниже, составлены рисунками соединений (медная фольга), образованными на первой плате 59a, и рисунками заземления, образованными на второй плате 59b и третьей плате 59c, которые совместно с первой платой 59a составляют многослойную плату (см. фиг. 9e). А именно, стеклотекстолит, который является основным материалом этих плат, создает изолирующие слои конденсаторов. Один конец каждого конденсатора подключается к связанной схеме так, что конденсатор соединяется со связанной схемой параллельно, тогда как другой конец каждого конденсатора является по сути рисунками заземления и, соответственно, заземляется. Нужно отметить, что емкость каждого конденсатора может меняться путем изменения расстояния между рисунком на первой плате 59a и рисунком на второй плате 59b и/или третьей плате 59c (то есть путем изменения толщины платы).

[0043]

Фиг. 8 показывает рисунки соединений на четвертой плате 59d, на которых блок 10 обработки сигналов, реализованный на четвертой плате 59d, указывается пунктирной линией, идущей по ее внешней границе, а конденсатор 46 отсечки постоянного тока представляется черным закрашенным прямоугольником.

[0044]

Ниже со ссылкой на фиг. 5-9 будет приведено подробное объяснение структуры схемы 37 передачи и схемы 38 приема в первом варианте осуществления и их периферийной структуры.

[0045]

Как показано на фиг. 6, первая схема 32 согласования импедансов (за исключением части линий передачи), первая схема 33 регулировки фазы и первое симметрирующее устройство 40, образующие схему 37 передачи, и вторая схема 35 согласования импедансов (за исключением части линий передачи), вторая схема 34 регулировки фазы и второе симметрирующее устройство 41, образующие схему 38 приема, образуются только из рисунков соединений на первой плате 59a.

[0046]

Кроме того, как показано на фиг. 8, линии передачи, образующие часть первой схемы 32 согласования импедансов и второй схемы 35 согласования импедансов, образуются только из рисунков соединений на четвертой плате 59d (подробное описание будет предоставлено позже).

[0047]

Таким образом, не используется никакой дискретный электронный элемент, и это может значительно уменьшить стоимость. Нужно отметить, что на фиг. 6 заштрихованная часть, обозначенная GP, представляет рисунок заземления. Таким образом, схема 37 передачи и схема 38 приема также окружаются рисунком GP заземления на той же плате.

[0048]

Кроме того, как показано на фиг. 9e, первая плата 59a является одним из слоев, составляющих многослойную плату. В первом варианте осуществления используется многослойная плата, включающая в себя четыре слоя, и четвертая плата 59d, вторая плата 59b, первая плата 59a и третья плата 59c размещаются сверху вниз в этом порядке, причем общая толщина задается около 1 мм. Из четырех плат самая верхняя четвертая плата 59d содержит реализованный на ней блок 10 обработки сигналов, так что блок 10 обработки сигналов включает в себя модуль 30 усилителя (не показан на чертежах).

[0049]

Ссылаясь на фиг. 9b и 9d, на второй плате 59b и третьей плате 59c “GP” также указывает рисунок заземления, как и на первой пла