發送機及其中使用的rf發送信號處理電路的制作方法
【專利摘要】在RF發送信號的斜坡上升途中，調整RF?IC的內部動作以使RF發送信號的電平上升實質上停止或電平下降。可利用在斜坡上升結束后發送的實際發送數據之前的引導數據中包含的斜坡上升調整數據(Last4symbols)，實現該調整。斜坡上升調整數據和實際發送數據從基帶LSI供給。RF發送信號包括EDGE方式的相位調制成分和振幅調制成分，RF?IC包括相位調制控制環路PM?LP和振幅調制控制環路AM?LP。通過用斜坡信息控制AM?LP中包括的第一可變放大器MVGA的增益來進行RF功率放大器PA1、PA2的斜坡上升。從而，可在RF功率放大器的RF發送信號的斜坡上升時，降低不需要的輻射的電平。
【專利說明】發送機及其中使用的RF發送信號處理電路
[0001]本發明申請是申請日為2008年4月28日、申請號為200810091293.3、發明名稱為“發送機及其中使用的RF發送信號處理電路和發送機的工作方法”的發明申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及發送機和在該發送機使用的RF發送信號處理電路以及發送機的工作方法，尤其涉及在RF功率放大器的RF發送信號的斜坡上升和斜坡下降時，對降低不需要的輻射的電平有益的技術。
【背景技術】
[0003]已知能在移動電話終端那樣的通信終端設備將多個時隙(Time slot)中的各時隙設定為空閑狀態、接收來自基站的信號的接收動作、以及向上述基站發送信號的的發送動作中的任意一種的TDMA方式。TDMA是Time-Division Multiple Access (時分多址聯接方式)的簡稱。作為該TDMA方式之一，已知只使用相位調制的GSM方式或GMSK方式。GSM是 Global System for Mobile Communication 的簡稱。GMSK 是 Gaussian minimum ShiftKeying的簡稱。還已知與該GSM方式或GMSK方式相比,可改善通信數據傳送速度的方式。作為該改善方式，最近，在相位調制的同時使用振幅調制的EDGE方式引人注目。EDGE是Enhanced Data for GSM Evolution、Enhanced Data for GPRS 的簡稱，GPRS 是 GeneralPacket Radio Service 的簡稱。
[0004]作為實現EDGE方式的方法已知極性環路方式，該方式將要發送的發送信號分解為相位成分和振幅成分后，用相位控制環路和振幅控制環路分別進行反饋控制，用放大器合成反饋控制之后的相位成分和振幅成分。
[0005]在以下的非專利文獻I中記載有包括相位控制環路和振幅控制環路、支持EDGE方式的發送功能的極性環路發射機。記載有在移動電話中，功率效率是重要的市場課題，極性環路方式因RF功率放大器在接近飽和的狀態下工作，因此具有功率效率較高的優點。此夕卜，記載有基于該RF功率放大器的飽和工作的極性環路的附加優點是低噪聲特性。
[0006]此外，在以下的非專利文獻2中記載有RF IC與基帶之間的數字接口標準。
[0007]非專利文獻1:Earl McCunejiiHigh-Efficiency, Mult1-Mode, Mult1-BandTerminal Power Amplifiers，，，IEEE microwave magazine, March2005, PP.44 ?55。
[0008]非專利文獻2:Andrew Fogg，“DigRF BASEBAND/RF DIGITAL INTERFACESPECIFICATION，，， Logical, Electrorical and Timing Characteristics EGPRS VersionDigital Interface Working Group Rapporteur Andrew Fogg, TTPCom VersionL 12
[0009]http://146.101.169.51/DigRF Standard Vl12.pdf
[0010](日本平成18年10月5日檢索)
【發明內容】
[0011]本發明人在本發明之前，從事包含與基帶LSI的數字接口，具有可進行GMSK方式和EDGE方式的多模式的發送的發送機(發射機)的RF通信用半導體集成電路(以下稱作RF IC)的開發。
[0012]為了 EDGE方式的振幅調制，需要RF發送信號的振幅控制。用于EDGE方式的振幅調制的控制信息包含在從基帶LSI生成的發送基帶信號中。根據該用于EDGE方式的振幅調制的控制信息，決定由RF IC生成而提供給RF功率放大器(PA)的RF發送信號的振幅。如在開始說明的那樣，在實現EDGE方式的極性環路方式中，在將發送信號分解為相位成分和振幅成分后，用相位調制控制環路(PM LP)和振幅調制控制環路(AM LP)分別進行反饋控制，反饋控制后的相位成分和振幅成分由RF功率放大器(PA)合成。
[0013]此外，在TDMA(分時多址復用)方式中，如在開始說明的那樣，能將多個時隙設定變更為空閑狀態、來自基站的接收動作、向基站的發送動作中的任意一個。特別是在從其他時隙切換為發送動作時隙時，應當以由GMSK標準決定的上升速度增加RF發送信號的信號強度。此時的RF發送信號的信號強度的增加被稱作斜坡上升。當斜坡上升的上升速度比GMSK標準快時，不需要的輻射增大，相鄰信道的功率泄漏比率(ACPR)會增大。相反，從發送動作時隙切換為其他時隙時，應當以由GMSK標準規定的下降速度降低RF發送信號的信號強度。此時的RF發送信號的信號強度的降低被稱作斜坡下降。當斜坡下降的下降速度比GMSK標準的速度大時，不需要的輻射增大，相鄰信道功率泄漏比率(ACPR)會增大。用于該斜坡上升和斜坡下降的斜坡電壓根據自基帶LSI的數字斜坡數據來生成。
[0014]另一方面，也應當與如移動電話終端那樣的通信終端設備和基站的通信距離成比例地控制通信終端設備對基站的RF發送信號的信號強度。斜坡上升上升的結束時刻的RF發送信號的信號強度與通信終端設備和基站的通信距離成比例。從基帶LSI生成的斜坡電壓的斜坡上升的結束時刻的電壓電平與通信距離成比例。此外，響應來自基帶LSI的斜坡電壓的電平的對基站的RF發送信號的信號強度由RF功率放大器(PA)的放大率控制。RF功率放大器(PA)的放大率的控制可由自動功率控制電壓(Vapc)實現。
[0015]此外，如上所述，在實現EDGE方式的極性環路方式中，相位調制控制環路(PM LP)和振幅調制控制環路(AM LP)在各自的環路中包括RF功率放大器(PA)。在GMSK中，RF功率放大器(PA)需要產生數瓦的RF功率，RF功率放大器(PA)使用元件尺寸較大的功率MOS那樣的功率放大晶體管。結果，雖然RF功率放大器(PA)具有較大的非線性和較大的相位延遲，但是通過在上述2個環路中包括RF功率放大器(PA)，從RF功率放大器(PA)生成的RF發送信號的相位信息和振幅信息變得正確。
[0016]而為了 EDGE發送模式下的斜坡上升和斜坡下降，需要響應斜坡電壓或數字斜坡數據來控制振幅調制控制環路(AM LP)中包括的RF功率放大器(PA)的放大率。可是，需要即使振幅調制控制環路(AM LP)中包含的RF功率放大器(PA)的放大率變化，也補償為振幅調制控制環路(AM LP)的反饋信號的電平不變化。技術變得相當復雜，所以參照附圖繼續說明。
[0017]圖1是表示在本發明之前，由本發明人研究的發送機(發射機)的圖。該發送機由基帶LSI (BB)、RF通信用半導體集成電路(RF IC)、功率放大器模塊PAM、模擬前端模塊FEM、收發天線ANT等構成。此外，在基帶LSI (BB)上，經由外部總線連接有應用處理器(AP)、靜態隨機存儲器(SRAM)、閃爍非易失性存儲器(Flash)。在該閃爍非易失性存儲器Flash中存儲有用于基帶LS1、應用處理AP、RF IC的各種控制程序或應用程序。[0018]基帶LSI對RF IC的各種命令、發送數據、各種控制數據被提供給RF IC的數字RF接口 I。此外，雖然未圖示，但是由收發天線ANT接收的RF接收信號經由模擬前端模塊FEM，被提供給RF IC的接收系統，下變頻為模擬基帶接收信號。模擬基帶接收信號由A/D變換器被變換為數字基帶接收信號，經由數字RF接口 I被提供給基帶LSI。
[0019]在來自基帶LSI的發送數字基帶信號也被提供給數字RF接口 I之后，將其提供給數字調制器2。數字調制器2內部的數字調制器核心響應發送數字基帶信號，生成正交發送數字基帶信號TxDB1、Q。數字調制器2內部的2個D/A變換器(DAC)將正交發送數字基帶信號TxDB1、Q變換為正交發送模擬基帶信號TxAB1、Q，分別提供給發送混頻器3的2個混頻器。提供給發送混頻器3的2個混頻器的發送用中間頻率本機載波信號由基于RF電壓控制振蕩器4的振蕩信號的1/N分頻器、1/2分頻器的分頻和基于90°相位移位器5的相位移位來形成。從90°相位移位器5提供給發送混頻器3的2個混頻器的2個發送用中間頻率本機載波信號具有90°的相位差。RF電壓控制振蕩器4的振蕩頻率由RF分數PLL頻率合成器6設定。此外，在RF電壓控制振蕩器4的輸出和1/N分頻器的輸入之間連接有緩沖放大器BF3。從連接在發送混頻器3的2個混頻器的輸出上的加法器的輸出形成基于矢量合成的中間頻率發送信號Vref。該中間頻率發送信號Vref被提供給相位調制控制環路PM LP和振幅調制控制環路AM LP。EDGE發送模式的相位調制控制環路PM LP使從功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PA1、PA2輸出的RF發送信號的相位跟蹤中間頻率發送信號Vref的相位。振幅調制控制環路AM LP使從功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PAl、PA2輸出的RF發送信號的振幅跟蹤中間頻率發送信號Vref的振幅。
[0020]相位調制控制環路PM LP包括由相位比較器H)、低通濾波器LFl、發送用電壓控制振蕩器7、開關SW4、1/2分頻器、緩沖放大器BF2、激勵放大器DR1、DR2、功率放大器模塊PAM構成的饋送電路(feed circuit)。相位調制控制環路PM LP還包含由f禹合器Cpll、Cpl2、衰減器ATTl、ATT2、緩沖放大器BFl、開關SWl、下變頻混頻器DCM、開關SW2、SW3構成的返回電路。由饋送電路和返回電路構成反饋。在EDGE發送模式的情況下，來自功率放大器模塊PAM的RF發送信號的RF成分經由耦合器Cpll、Cpl2、衰減器ATT1、ATT2、緩沖放大器BFl、開關SWl被提供給下變頻混頻器DCM的一個輸入端子。在GMSK發送模式的情況下，發送用電壓控制振蕩器7的輸出、或者來自1/2分頻器的RF成分經由緩沖放大器BF2和開關SWl被提供給下變頻混頻器DCM的一個輸入端子。RF電壓控制振蕩器4的振蕩信號經由2個1/2分頻器和開關SW6被提供給該混頻器的另一個輸入端子。結果，從混頻器DCM的輸出生成相位和頻率與從發送混頻器3提供給相位比較器ro的一個輸入端子的中間頻率發送信號Vref的相位和頻率相同的中間頻率振幅反饋信號。在EDGE發送模式下，來自混頻器DCM的輸出的中間頻率振幅反饋信號經由開關SW2、第一可變放大器MVGA、開關SW3被提供給相位比較器H)的另一個輸入端子。在GMSK發送模式下，來自混頻器DCM的輸出的中間頻率振幅反饋信號經由開關SW2、SW3被提供給相位比較器H)的另一個輸入端子。
[0021]振幅調制控制環路路AM LP包括由振幅比較器AMD、低通濾波器LF2、第二可變放大器IVGA、電壓電流變換器VIC、開關SW5、電平變換器LVC、功率放大器模塊PAM構成的饋送電路。振幅調制控制環路路AM LP還包含由耦合器Cpll、Cpl2、衰減器ATT1、ATT2、緩沖放大器BFl、開關SWl、下變頻混頻器DCM、開關SW2、第一可變放大器MVGA構成的返回電路。由饋送電路和返回電路構成反饋。對下變頻混頻器DCM的一個輸入端子提供來自功率放大器模塊PAM的RF發送信號的RF成分。RF電壓控制振蕩器4的振蕩信號經由2個1/2分頻器和開關SW6被提供給該混頻器DCM的另一個輸入端子。結果，從第一可變放大器MVGA生成振幅與從發送混頻器3提供給振幅比較器AMD的一個輸入端子的中間頻率發送信號Vref的振幅相同的中間頻率振幅反饋信號，并提供給振幅比較器AMD的另一個輸入端子。此外，在GMSK發送模式，經由開關SW5對饋送電路的電平變換器LVC的輸入供給電壓電流變換器VID的輸出。對電壓電流變換器VID的一個輸入端子供給來自斜坡D/A變換器8的模擬斜坡電壓Vramp，對電壓電流變換器VID的另一個輸入端子供給電平變換器LVC的輸出。因此，在GMSK發送模式，提供給功率放大器模塊PAM的電平變換器LVC的輸出與來自斜坡D/A變換器8的模擬斜坡電壓Vramp大致相等。
[0022]EDGE發送模式的相位調制控制環路路PM LP的返回電路和振幅調制控制環路路AM LP的返回電路共享耦合器Cpll、Cpl2、衰減器ATT1、ATT2、緩沖放大器BF1、開關SW1、下變頻混頻器DCM、開關SW2、第一可變放大器MVGA。
[0023]從功率放大器PAl的輸出生成接近0.8GHz的GSM850的RF發送信號TxGSM850和接近0.9GHz的GSM900的RF發送信號TxGSM900。從功率放大器PA2的輸出生成接近1.8GHz的DCS1800的RF發送信號TxDCS1800和接近1.9GHz的PCS1900的RF發送信號TxPCS1900。
[0024]在說明圖1之前，說明為了 EDGE發送模式下的斜坡上升和斜坡下降，需要響應斜坡電壓或數字斜坡數據來控制振幅調制控制環路AM LP中包括的RF功率放大器的放大率。此外，還說明需要即使振幅調制控制環路AM LP中包含的RF功率放大器的放大率變化，也補償為振幅調制控制環路AM LP的反饋信號的電平不變化。
[0025]這2個事項通過與數字斜坡數據成反比例地控制振幅調制控制環路AM LP的返回電路的第一可變放大器MVGA的增益來實現。即為了以斜坡上升增加RF功率放大器輸出的RF發送信號的信號強度而增加數字斜坡數據。于是，振幅調制控制環路AM LP的返回電路的第一可變放大器MVGA的增益下降。可是，從第一可變放大器MVGA的輸出生成、并提供給振幅比較器AMD的另一個輸入端子的反饋信號的電平應當不下降，應維持在從發送混頻器3提供給振幅比較器AMD的一個輸入端子的信號Vref的電平。為此，在與第一可變放大器MVGA的增益下降相反的方向上，以相同的絕對值，增加RF功率放大器的放大率。這樣，可實現EDGE發送模式下的斜坡上升和斜坡下降，可進行EDGE發送模式下的正確的振幅調制。
[0026]與數字斜坡數據成正比例地控制振幅調制控制環路AM LP的饋送電路的第二可變放大器IVGA的增益。結果，即使數字斜坡數據變化，第一可變放大器MVGA的增益和第二可變放大器IVGA的增益的和也大致恒定。結果，減輕振幅調制控制環路AM LP的開環路頻率特性的相位容限因數字斜坡數據的增加而顯著減小的現象。
[0027]而由于RF IC的與基帶LSI之間的數字接口化的普及，兩者之間的發送基帶信號、接收基帶信號、斜坡電壓也從模擬信號變更為數字信號。因此，RF IC的內置D/A變換器將該數字信號變換為模擬信號，并提供給RF IC的內部電路。在數字接口以前的模擬接口的時代，在基帶LSI內部生成的數字斜坡數據由基帶LSI的內置斜坡D/A變換器(Ramp DAC)變換為模擬斜坡電壓。因此，來自基帶LSI的內置斜坡D/A變換器的模擬斜坡電壓經由芯片外部的電路板的布線而被提供給RF 1C。由在RF IC內部設置的線性化電路形成該模擬斜坡電壓，進行第一可變放大器MVGA和第二可變放大器IVGA的增益控制，從而實現連續的增益變化。這樣連續進行增益控制時，在RF功率放大器PAl、PA2的增益變化時不產生開關噪聲。
[0028]而通過數字接口化的普及，用于將數字斜坡數據變換為模擬斜坡電壓的斜坡D/A變換器(Ramp DAC)也與其他D/A變換器、A/D變換器一起從基帶LSI轉移到RF IC的內部。可是，對于用以往的模擬斜坡電壓進行第一可變放大器MVGA和第二可變放大器IVGA的增益控制，需要內置線性化電路，當考慮RF IC的芯片面積、消耗電流時，在成本、性能方面變為不利。因此，第一可變放大器MVGA、第二可變放大器IVGA的增益控制中，不是經由斜坡D/A變換器的模擬斜坡電壓，而是采用使用譯碼數字斜坡數據后的數字控制信號的數字方式增益可變放大器。
[0029]在圖1的發送機的RF IC的GMSK發送模式中，RF IC的內置斜坡D/A變換器8輸出的模擬斜坡電壓Vramp的變化激烈。模擬斜坡電壓Vramp的激烈的變化經由電壓電流變換器VID、開關SW5、電平變換器LVC而被提供給功率放大器模塊PAM。功率放大器模塊PAM的電壓變換器LDO響應模擬斜坡電壓Vramp的激烈的變化，生成具有比較激烈的變化的自動功率控制電壓Vapc。可是，功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PAl、PA2由模擬斜坡電壓連續地控制，所以不會產生RF IC內電路的切換等引起的開關噪聲。結果，在RF功率放大器PA1、PA2中，即使自動功率控制電壓Vapc比較激烈地變化，在GMSK發送模式中，也不會由于RF功率放大器PAl、PA2的增益變化而使RF發送信號的信號強度以GMSK標準的速度以上的速度進行變化。
[0030]圖1的發送機的RF IC的EDGE發送模式下的斜坡控制是與數字斜坡數據成反比例地控制振幅調制控制環路AM LP的返回電路的第一可變放大器MVGA的增益來實現的。即為了以斜坡上升增加RF功率放大器輸出的RF發送信號的信號強度，增加數字斜坡數據。于是，振幅調制控制環路AM LP的返回電路的第一可變放大器MVGA的增益下降。可是，從第一可變放大器MVGA的輸出生成、并提供給振幅比較器AMD的另一個輸入端子的反饋信號的電平應當不下降，應維持在從發送混頻器3提供給振幅比較器AMD的一個輸入端子的信號Vref的電平。為此，在與第一可變放大器MVGA的增益下降相反的方向上，以相同的絕對值，增加RF功率放大器的放大率。在此，將RF IC的芯片面積的縮小和低耗電化作為目的，由根據各自的增益設定而控制為激活和非激活的多個差動放大器構成第一可變放大器MVGA、第二可變放大器IVGA。可是發現由此當以最小增益變化幅度(例如0.2dB)高速切換放大器的增益時，產生開關噪聲，RF發送信號的信號強度以GMSK標準的速度以上的速度進行變化。
[0031]而且，本發明人還發現在EDGE發送模式中，由于其他原因，RF發送信號的信號強度以GMSK標準的速度以上的速度進行變化。
[0032]其原因是RF IC的半導體芯片制造誤差引起的振幅調制控制環路AM LP的返回電路的第一可變放大器MVGA的增益變化的誤差。即原因是由于RF IC的半導體芯片制造誤差，響應數字斜坡數據的變化臺階的振幅調制控制環路AM LP的第一可變放大器MVGA的增
益變化量變得不均一。
[0033]圖2是表示圖1的發送機的RF IC的振幅調制控制環路AM LP的第一可變放大器MVGA的結構的圖。
[0034]第一可變放大器MVGA由級聯連接的第一放大器AMP1、第二放大器AMP2、第三放大器AMP3構成。第一放大器AMPl的增益可變范圍為6?30dB，第二放大器AMP2的增益可變范圍O?26dB，第三放大器AMP3的增益可變范圍_2?OdB。第一放大器AMPl和第二放大器AMP2的增益變化幅度是2dB/臺階，第三放大器AMP3的增益變化幅度是0.2dB/臺階。
[0035]通過將對控制器MVGA Gain Cont輸入的8位數字斜坡數據MVGA_IN[7:0]譯碼，生成設定第一放大器AMP1、第二放大器AMP2、第三放大器AMP3的各增益的3組的數字數據。
[0036]第一組數字數據的13位用于分別激活或非激活構成第一放大器AMPl的13個并列放大器。第二組數字數據的14位用于分別激活或非激活構成第二放大器AMP2的14個并列放大器。第三組數字數據的11位用于分別激活或非激活構成第三放大器AMP3的11個并列放大器。在第三放大器AMP3的輸出連接有用于通過提供給振幅比較器AMD的約80MHz頻率的中間頻率反饋信號來減少高頻波的低通濾波器LPF。
[0037]此外，從數字RF接口 I對控制器MVGA Gain Cont供給26MHz的時鐘信號CLK和用于復位8位數字斜坡數據MVGA_IN[7:0]的復位信號RST。
[0038]圖3是表示響應基于對圖2的控制器MVGA Gain Cont供給的8位數字斜坡數據MVGA_IN[7:0]的變化臺階的第一可變放大器MVGA的增益變化量的圖。
[0039]圖3(A)是表示在RF IC的半導體芯片制造中沒有誤差的理想狀態的圖。在圖3 (A)中，響應基于8位數字斜坡數據MVGA_IN[7:0]的最小變化臺階的第一可變放大器MVGA的增益變化量為0.2dB的均一值。
[0040]而圖3(B)是表示在RF IC的半導體芯片制造中存在誤差的現實狀態的圖。在圖3(B)中，響應基于8位數字斜坡數據MVGA_IN[7:0]引起的最小變化臺階的第一可變放大器MVGA的增益變化量的大部分分布在0.17dB?0.23dB。但是，相當幾處也存在0.25dB的增益變化量的部分，I處成為0.32dB的極大的變化量。
[0041]因此，在圖3(B)那樣的在RF IC半導體芯片制造中存在誤差的現實狀態下，例如假定進行斜坡上升的動作的情況。即使8位數字斜坡數據MVGA_IN[7:0]以最小變化臺階按一定的速度增加，也會產生第一可變放大器MVGA的增益由于誤差而大幅度減少的位置。在該位置上，來自功率放大器的RF發送信號的信號強度以設定增益以上幅度增大。相反在斜坡下降的情況下，即使8位數字斜坡數據MVGA_IN[7:0]以最小變化臺階，以一定的速度減少，也產生由于誤差而第一可變放大器MVGA的增益大幅度增加的位置。在該位置上，來自功率放大器的RF發送信號的信號強度以設定增益以上幅度減小。其結果，不需要的輻射增大，相鄰信道功率泄漏比率(ACPR)增大。
[0042]本發明是以上的是為解決本發明之前的本發明人研究的結果。因此，本發明的目的在于，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡上升時，減少不需要的輻射的電平。此外，本發明的其他目的在于，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡下降時，減少不需要的輻射的電平。
[0043]從本說明書的記述和附圖，本發明的上述和其他目的以及新的特征得到明確。
[0044]簡單說明本申請公開的發明中的代表性技術方案如下。
[0045]即在本發明的代表性發送機中，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡上升途中，調整發送機內部的內部動作以使RF發送信號的電平上升實質上停止或以電平下降。在本發明的其他代表性的發送機中，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡下降途中，調整發送機內部的內部動作以使RF發送信號的電平下降實質上停止或以電平上升。[0046]簡單說明由本申請公開的發明中的代表性技術方案取得的效果如下。
[0047]即在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡上升或斜坡下降時，能減少不需要的輻射的電平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1是表示在本發明之前由本發明人研究的發送機的圖，并且是表示本發明一個實施方式的發送機的圖。
[0049]圖2是表示圖1的發送機的RF IC的振幅調制控制環路的第一可變放大器的結構的圖。
[0050]圖3是表示響應基于提供給圖2的控制器的數字斜坡數據的變化臺階的第一可變放大器的增益變化量的圖。
[0051]圖4是說明圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的EDGE發送模式的動作序列的圖。
[0052]圖5是說明圖4的動作序列的發送數據的有效數據的細節的圖。
[0053]圖6是詳細說明圖4所示的EDGE發送模式的斜坡上升之間的經過設定時間前后的動作序列的圖。
[0054]圖7是說明基于圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的EDGE發送模式的斜坡上升的動作序列的不需要的輻射的降低效果的圖。
[0055]圖8是詳細說明圖4所示的EDGE發送模式的斜坡下降的動作序列的圖。
[0056]圖9是說明基于圖1所示的本發明的一個實施方式的發送機的EDGE發送模式的斜坡下降的動作序列的不需要的輻射的降低效果的圖。
[0057]圖10是說明從GMSK發送模式向EDGE發送模式切換時的動作序列的圖。
[0058]圖11是說明從EDGE發送模式向GMSK發送模式切換時的動作序列的圖。
[0059]圖12是說明從接入脈沖串(Access Burst)的GMSK發送模式向標準脈沖串(Normal Burst)的EDGE發送模式切換時的動作序列的圖。
[0060]圖13是表示進行以往的一般EDGE發送模式的斜坡上升和斜坡下降的發送機的RF發送頻譜和圖1的本發明一個實施方式的發送機的RF發送頻譜的圖。
[0061]圖14是表示極性調制方式的EDGE發送模式所對應的本發明其他實施方式的發送機的圖。
[0062]圖15是表示本發明【具體實施方式】的RF IC的圖。
[0063]圖16是表示安裝了本發明實施方式的RF 1C、基帶LS1、功率放大器模塊、模擬前端模塊、衰減器的移動電話的結構的框圖。
【具體實施方式】
[0064]代表性實施方式
[0065]首先，說明本申請所公開的發明的代表性實施方式的概要。在關于代表性實施方式的概要說明中，附加括號來進行參照的附圖的參照符號不過是例示其標記的構成要素的概念中所包含的部件。
[0066]1.本發明的代表性實施方式的發送機包括:生成提供給天線的RF發送信號的RF功率放大器(PA1、PA2);通過對基帶發送信號進行上變頻來生成提供給上述RF功率放大器的RF發送輸入信號的RF發送信號處理電路(RF IC)。
[0067]在上述RF發送信號的斜坡上升途中，調整上述RF發送信號處理電路內部的內部動作以使上述RF發送信號的電平上升實質上停止或電平下降。
[0068]在適合的方式的發送機中，在上述RF發送信號的斜坡下降途中，調整上述RF發送信號處理電路內部的內部動作以使上述RF發送信號的電平下降實質上停止或電平上升。
[0069]在更適合的方式的發送機中，利用在上述斜坡上升結束后發送的實際發送數據(Tr_Data)之前的引導數據(Preamb I e_Data)中包含的斜坡上升調整數據(Last4symbols)，使上述斜坡上升途中的上述RF發送信號處理電路內部的上述內部動作的調整成為可能(參照圖5、圖6、圖7)。
[0070]在一個例子中，上述斜坡上升調整數據和上述實際發送數據從基帶處理單元(BBLSI)供給。
[0071]在更適合的方式的發送機中，利用在上述實際發送數據中附加的虛設數據(Dummy8symbols)中包含的斜坡下降調整數據(First4symbols),使上述斜坡下降途中的上述RF發送信號處理電路內部的上述內部動作的調整成為可能。
[0072]在其他一個例子中，上述斜坡下降調整數據也從上述基帶處理單元供給。
[0073]在具體的一個方式的發送機中，上述RF發送信號處理電路包括基于相位調制和振幅調制生成上述RF發送輸入信號的相位調制控制環路(PM LP)和振幅調制控制環路(AMLP)。上述振幅調制控制環路在環路內部包括根據用于上述斜坡上升和上述斜坡下降的斜坡信息(RampJJp Data、Ramp_Down Data)來改變增益的第一可變放大器(MVGA)。據此,根據上述斜坡信息，控制上述第一可變放大器的上述增益，從而使上述斜坡上升和上述斜坡下降成為可能。
[0074]在更具體的一個方式的發送機中，上述振幅調制控制環路在上述環路內部包括響應上述斜坡信息，在與上述第一可變放大器的上述增益相反的方向上，改變增益的第二可變放大器(IVGA)。
[0075]在最具體的一個方式的發送機中，上述振幅調制控制環路是構成用于EDGE發送的極性環路和極性調制器中任意一個的電路。
[0076]2.基于其他觀點的RF發送信號處理電路(RF IC)可與生成提供給發送機天線的RF發送信號的RF功率放大器(PA1、PA2)連接地進行構成。
[0077]上述RF發送信號處理電路通過對基帶發送信號進行上變頻，來生成提供給上述RF功率放大器的RF發送輸入信號。
[0078]在上述RF發送信號的斜坡上升的途中，調整上述RF發送信號處理電路內部的內部動作以使上述RF發送信號的電平上升實質上停止或電平下降。
[0079]3.基于其他觀點的發送機的工作方法包括:準備步驟，準備生成提供給天線的RF發送信號的RF功率放大器(PA1、PA2)、通過對基帶發送信號進行上變頻來生成提供給上述RF功率放大器的RF發送輸入信號的RF發送信號處理電路(RF IC)。
[0080]上述工作方法包括:斜坡上升調整步驟，在上述RF發送信號的斜坡上升途中，調整上述RF發送信號處理電路內部的內部動作以使上述RF發送信號的電平上升實質上停止或電平下降。[0081]上述工作方法包括:斜坡上升步驟，在上述斜坡上升調整步驟之后，使上述RF發送信號斜坡上升。
[0082]適合的方式的工作方法包含:斜坡下降調整步驟，在上述RF發送信號的斜坡下降途中，調整上述RF發送信號處理電路內部的內部動作以使上述RF發送信號的電平下降實質上停止或電平上升。
[0083]上述工作方法包括:斜坡下降步驟，在上述斜坡下降調整步驟之后，使上述RF發送信號斜坡下降。
[0084]在適合的方式的工作方法中，利用存儲在上述發送機中安裝的非易失性存儲裝置中的程序，控制上述斜坡上升調整步驟、上述斜坡上升步驟、上述斜坡下降調整步驟和上述斜坡下降步驟。
[0085]實施方式的說明
[0086]下面，進一步詳細說明實施方式。
[0087]發送機的結構
[0088]圖1是表示本發明一個實施方式的發送機的圖。圖2是表示圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的RF IC的振幅調制控制環路AM LP的第一可變放大器MVGA的結構的圖。
[0089]圖1所示的本發明一個實施方式的發送機與圖1所示的本發明之前研究的發送機在外觀上沒有多大的不同。可是，在功能上存在較大的不同。
[0090]即在圖1所示的本發明一個實施方式的發送機中，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡上升途中，調整發送機內部的內部動作以使RF發送信號的電平上升實質上停止或電平下降。圖7的波形圖表示RF發送信號的斜坡上升途中的電平下降的情況。在具體的實施方式中，可用從基帶LSI生成的數字基帶發送信號調整內部動作。
[0091]此外，在圖1所示的本發明一個實施方式的發送機中，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡下降途中，調整發送機內部的內部動作，RF發送信號的電平下降實質上停止或電平上升。圖9的波形圖表示RF發送信號的斜坡下降途中的電平上升的情況。在具體的實施方式中，可用從基帶LSI生成的數字基帶發送信號調整內部動作。
[0092]發送機的EDGE發送模式的發送動作
[0093]圖4是說明圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的EDGE發送模式的動作序列的圖。
[0094]發送數據上傳命令
[0095]在圖4的時刻Tl，從基帶LSI向RF IC傳送發送數據上傳命令Tx_data Up_Load,還傳送數字基帶發送信號的發送數據Tx_Data。該發送數據Tx_Data是168符號(Symbols)的有效數據Eff_D，被保持在RF IC的數字RF接口 I的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器中。圖5詳細示出在時刻Tl傳送的發送數據Tx_Data的168符號的有效數據Eff_D。
[0096]發送數據的有效數據
[0097]圖5是詳細示出以標準脈沖串從基帶LSI向RF IC傳送的發送數據Tx_Data的168符號的有效數據Eff_D的圖。168符號的有效數據Eff_D由虛設12符號(引導數據)和時隙156符號(標準脈沖串)構成。在本發明實施方式中，特別是在虛設12符號的(引導數據)的最后4符號中包含用于在斜坡上升時減少不需要的輻射的重要的控制數據。時隙156符號(標準脈沖串)包含最初3符號的尾位和最后3符號的尾位和中間的實際發送中能利用的142符號的傳送數據Tr_Data。此外，在本發明實施方式中，在168符號的有效數據Eff_D的最后附加的虛設8符號的最初4符號包含用于在斜坡下降時減少不需要的輻射的重要的控制數據。此外，中間142符號的傳送數據Tr_Data包含數字基帶發送信號。
[0098]在GSM的數據通信中，收發基帶信號的I符號由4位構成。如果I符號的最后的第4位是“ I ”，就是EDGE發送數據，最初的3位表示基于AM調制的振幅。如果I符號的最后的第4位是“ O ”，就是只使用相位調制的GMSK發送數據，最初的3位是例如“ 111”(全“ I”)的固定振幅。此外，在GSM的數據通信中，I符號的4位的I位被稱作四分之一位(quarterbit)。此外，當使用26MHz的系統時鐘頻率時，I四分之一位(IQb)表示923.08納秒的時間。
[0099]EDGE發送模式
[0100]當圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的RF IC在響應從基帶LSI傳送的RFIC動作模式設定來進行EDGE發送模式時，振幅調制控制環路AM LP的饋送電路被激活，進行振幅調制信息的饋送。振幅調制控制環路AM LP的饋送電路由振幅比較器AMD、低通濾波器LF2、第二可變放大器IVGA、電壓電流變換器VIC、開關SW5、電平變換器LVC、功率放大器模塊PAM構成。此外，振幅調制控制環路AM LP的返回電路也被激活來進行振幅調制信息的返回。振幅調制控制環路AM LP的返回電路由耦合器Cpll、Cpl2、衰減器ATT1、ATT2、緩沖放大器BFl、開關SWl、下變頻混頻器DCM、開關SW2、第一可變放大器MVGA構成。當然，相位調制控制環路PM LP的饋送電路和返回電路被激活來進行相位調制信息的饋送和返回。相位調制控制環路PM LP的饋送電路由相位比較器H)、低通濾波器LF1、發送用電壓控制振蕩器7、開關SW4、l/2分頻器、緩沖放大器BF2、激勵放大器DR1、DR2、功率放大器模塊PAM構成。此外，相位調制控制環路PM LP的返回電路由耦合器Cpll、Cpl2、衰減器ATT1、ATT2、緩沖放大器BFl、開關SWl、下變頻混頻器DCM、開關SW2、SW3、第一可變放大器MVGA構成。
[0101]GMSK發送模式
[0102]當圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的RF IC響應從基帶LSI傳送的IC動作模式設定來進行只使用相位調制的GMSK發送模式時，相位調制控制環路PM LP的饋送電路和返回電路被激活，進行相位調制信的饋送和返回。而在GMSK發送模式中，不進行振幅調制，所以振幅調制控制環路AM LP的饋送電路和返回電路不被激活。因此，在GMSK發送模式中，能削減振幅調制控制環路AM LP的饋送電路和返回電路的功耗。
[0103]發送模式起動命令
[0104]在圖4的時刻T2，從基帶LSI向RF IC傳送發送模式起動命令Tx_Mode ON。于是，開始數字調制器2、發送混頻器3、RF電壓控制振蕩器4、RF頻率合成器6、發送用電壓控制振蕩器7、2個調制控制環路PM LP, AM LP的動作。此外，來自數字調制器2的2個D/A變換器DAC的模擬基帶發送信號TxAB1、TxABQ如圖4的波形所示，上升到預定的直流電壓電平。該模擬基帶發送信號TxAB1、TxABQ的預定的直流電壓電平能在從RF IC的D/A變換器DAC的輸出到發送混頻器3的輸入的路徑的消除DC偏移的校準中使用。此外，在功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PA1、PA2上，用于開始施加電源電壓、偏置電壓的功率放大器激活信號pa_on也從低電平變化為高電平。
[0105]發送數據內部傳送命令[0106]在圖4的時刻T3，從基帶LSI向RF IC傳送發送數據內部傳送命令Tx_Data ON。當從時刻T3經過預定的延遲時間Delay時，開始讀出RF IC的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器中保持的發送數據Tx_Data的168符號的有效數據Eff_D。可是，在經過以后說明的設定時間之前，供給與直流電壓對應的模擬基帶信號TxAB1、Q0此外，經過設定時間后，供給與符號對應的模擬基帶信號TxAB1、Q。即12符號(引導數據)中包含的虛設的最后4符號的前半的8符號的各I符號的4位變為“1111”的全“I”。這意味著在EDGE發送模式，基于AM調制的振幅值是固定大的振幅的RMS值。RMS是均方根(root mean square)的簡稱。結果，從RF IC的數字RF接口 I的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器讀出相當于該RMS振幅值的數字基帶發送信號，提供給數字調制器2。由數字調制器2生成正交數字基帶發送信號TxDB1、Q，由D/A變換器生成與直流電壓對應的正交模擬基帶發送信號TxAB1、Q，提供給發送混頻器3。因此，開始向RF IC的相位調制控制環路PM LP和振幅調制控制環路AM LP的輸入供給與固定大的振幅的RMS值對應的中間頻率發送信號Vref。
[0107]斜坡上升開始命令
[0108]在圖4的時刻T4，從基帶LSI向RF IC傳送斜坡上升開始命令Ramp_Up Start。于是，開始從基帶LSI向RF IC的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器加載用于斜坡上升的數字斜坡數據Ramp_Up Data。因此，響應加載的數字斜坡數據Ramp_Up Data的數字值的增加，RF IC的振幅調制控制環路AM LP的第一可變放大器MVGA的增益下降。于是，與此相反，自動功率控制電壓Vapc的電平上升，開始增加功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PAU PA2的放大率。此外，當開始自動功率控制電壓Vapc的電平上升時，使激活模擬前端模塊FEM的控制信號FEM_C0NT從低電平變化為高電平。于是，開始從功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PA1、PA2向天線ANT供給RF發送信號。
[0109]斜坡上升途中的發送信號的電平下降
[0110]在功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PA1、PA2的放大率增加的途中，當經過剛才說明的設定時間時，供給與符號對應的模擬基帶信號TxAB1、Q。即執行圖5的168符號的有效數據Eff_D的讀出。在本發明實施方式中，特別是12符號的虛設的最后4符號包含用于在斜坡上升時減少不需要的輻射的重要的控制數據。即12符號的虛設(引導數據)的最后4符號的各I符號的4位例如成為“ 1101”、“ 1001”、“0011 ”、“ 1111 ”。這意味著EDGE發送模式，基于連續符號的連續發送信號的AM調制的振幅值小于固定大的振幅的RMS振幅值。結果，從RF IC的數字RF接口 I的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器讀出相當于小振幅值的數字基帶發送信號，提供給數字調制器2。用數字調制器2生成正交數字基帶發送信號TxDB1、Q，由D/A變換器生成正交模擬基帶發送信號TxAB1、Q，提供給發送混頻器3。因此，開始RF IC的相位調制控制環路PM LP和振幅調制控制環路AM LP的相當于小振幅值的中間頻率發送信號Vref的供給。結果，在經過斜坡上升中的設定時間的前后，從RF IC的相位調制控制環路PM LP的饋送電路對功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PAl、PA2的輸入供給的RF發送輸入信號的振幅電平從固定大的振幅的RMS振幅值變化為小振幅。這樣根據本發明的實施方式，在RF功率放大器PA1、PA2的放大率增加的斜坡上升時，能減少不需要的輻射。
[0111]此外，利用從基帶LSI向RF IC傳送的圖5所示的發送數據Tx_Data的有效數據Eff_D的虛設(引導數據)的最后4符號的數據的調整，進行上述的斜坡上升途中的發送信號的電平下降。能利用基帶LSI內部的非易失性存儲器或移動電話中安裝的閃爍EEPROM存儲器那樣的外部非易失性存儲器中存儲的控制程序，生成包含虛設(引導數據)的有效數據Eff_D。
[0112]其他方法的斜坡上升途中的發送信號的電平下降也能在RF IC內部執行。基本上，包含虛設(引導數據)的有效數據Eff_D由基帶LSI生成，向RF IC傳送。可是，在斜坡上升途中，電平下降的部分的來自基帶LSI的傳送數據由RF IC內部的數據修正電路屏蔽。取而代之，數據修正電路在屏蔽的部分插入用于發送信號電平下降的修正發送信號。利用RFIC內部的非易失性存儲器或移動電話中安裝的閃爍EEPROM存儲器那樣的外部非易失性存儲器中存儲的控制程序，能進行該信號屏蔽和信號插入的控制。
[0113]斜坡上升結束后的實際發送數據的發送
[0114]在圖4的時刻T5的斜坡上升結束到時刻T6的斜坡下降開始之間，進行最初3符號的尾位和最后3符號的尾位和中間的實際發送中能利用的142符號的傳送數據Tr_Data的共計148符號的發送。
[0115]斜坡下降開始命令
[0116]在圖4的時刻T6,從基帶LSI向RF IC傳送斜坡下降開始命令Ramp_Down Start。于是，在時刻T6?時刻T7之間執行與時刻T4?時刻T5之間的RF IC的內部動作序列相同的內部動作序列。因此，在RF功率放大器PAl、PA2的放大率減少的電平下降時，能減少不需要的輻射。
[0117]斜坡上升動作序列的細節
[0118]圖6是詳細說明圖4所示的EDGE發送模式的斜坡上升之間的經過設定時間的前后的動作序列的圖。
[0119]根據發送延遲時間Tx-Delay和發送定時偏移量Timing-offset的和,對設定時間進行設定。在從基帶LSI向RF IC傳送發送模式起動命令TX_Mode ON的時刻T2開始的發送延遲時間Tx-Delay，在本例子中被設定為72微秒。從經過發送延遲時間Tx-Delay后開始的發送定時偏移量Timing-offset在本例子中被設定為15微秒。
[0120]當在從基帶LSI向RF IC傳送發送數據內部傳送命令Tx_Data ON的時刻T3開始經過預定的延遲時間Delay (相當于18Qb)時，執行12符號的前半的“ 1111”的全“I”的符號讀出。結果，從RF IC的數字RF接口 I的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器讀出相當于固定大的振幅的RMS振幅值的數字基帶發送信號。因此，模擬基帶發送信號TxAB1、TxABQ也成為與固定大的振幅的RMS振幅值對應的模擬信號。
[0121]在時刻T4,從基帶LSI向RF IC傳送斜坡上升開始命令RampJJpStart。于是,開始向數字RF接口 I的內部存儲器加載用于斜坡上升的數字斜坡數據Ramp_Up Data，提供給第一可變放大器MVGA、第二可變放大器IVGA。用于斜坡上升的數字斜坡數據Ramp_Up Data由16個數據構成。最初的8數據是數據值“0”，所以功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PA1、PA2的放大率被設定為最小。
[0122]在最初的8數據是數據值“O”期間，經過設定時間。結果，執行圖5的168符號的有效數據Eff_D的虛設12符號(引導數據)的最后4符號和之前的3符號的讀出。最后4符號的各I符號的4位為“1101”、“ 1001”、“0011”、“ 1111”。意味著基于連續符號的連續發送信號的AM調制的振幅值小于固定大的振幅的RMS振幅值。結果，從RF IC的數字RF接口 I的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器讀出相當于小振幅值的數字基帶發送信號，提供給數字調制器2。因此，模擬基帶發送信號TxAB1、TxABQ成為中間振幅值或小振幅值的波形。這樣在RF功率放大器PA1、PA2的放大率增加的斜坡上升時，能減少不需要輻射。
[0123]設定為從發送定時偏移量Timing-offset經過5微秒，響應數字斜坡上升數據Ramp_UP Data,自動功率控制電壓Vapc上升。此外，設定為從時刻T4的斜坡上升開始經過16Qb的時間后，將激活模擬前端模塊FEM的控制信號FEM_C0NT從低電平變化為高電平。
[0124]斜坡上升中不需要的輻射的減少
[0125]圖7是說明基于圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的EDGE發送模式的斜坡上升的動作序列的不需要的輻射的降低效果的圖。可知在斜坡上升時，在GMSK標準中，來自RF功率放大器的RF發送信號的增加在特性LI和特性L2之間變化。特性L_rp_cnv是以往的一般斜坡上升特性。特別在用虛線表示的信號強度較強的部分，具有由RF IC的電路切換時的開關噪聲、半導體芯片制造誤差引起RF發送信號的信號強度以GMSK標準的速度以上的速度變化的危險性。
[0126]特性L_rp_inv是圖1所示的本發明一個實施方式的斜坡上升特性。調整以往的一般斜坡上升特性L_rp_Cnv的虛線部分的RF發送信號的信號強度。結果，能降低由RF IC的電路切換時的開關噪聲、半導體芯片制造誤差引起RF發送信號的信號強度以GMSK標準的速度以上的速度變化的危險性。
[0127]斜坡下降動作序列的細節
[0128]圖8是詳細說明圖4所示的EDGE發送模式的斜坡下降的動作序列的圖。
[0129]在時刻T6,從基帶LSI向RF IC傳送斜坡下降開始命令Ramp_Down Start。于是，開始從基帶LSI向數字RF接口 I的內部存儲器加載用于斜坡下降的數字斜坡數據Ramp_Down Data，提供給第一可變放大器MVGA、第二可變放大器IVGA。用于斜坡下降的數字斜坡數據Ramp_D0wn Data由16個數據構成。最初的8數據減少為數據值“ 1023”、“ 1010”、
“900”、“700”........所以功率放大器模塊PAM的RF功率放大器PAU PA2的放大率也漸
漸減少。
[0130]在最初的8數據的數據值減少期間，執行在圖5的168符號的有效數據Eff_D的最后附加的虛設8符號的最初4符號的讀出。最初4符號的各I符號的4位為“1111”、“0001”、“0011”、“1111”。這意味著在EDGE發送模式，基于AM調制的振幅值小于固定大的振幅的RMS振幅值。結果，從RF IC的數字RF接口 I的內置RAM、數據寄存器等內部存儲器讀出相當于小振幅值的數字基帶發送信號，提供給數字調制器2。因此，模擬基帶發送信號TxAB1、TxABQ成為中間振幅值或小振幅值的波形。這樣在RF功率放大器PAl、PA2的放大率減小的斜坡下降時，能減少不需要的輻射。
[0131]斜坡下降中不需要的輻射的減少
[0132]圖9是說明基于圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的EDGE發送模式的斜坡下降的動作序列的不需要的輻射的降低效果的圖。可知在斜坡下降時，在GMSK標準，來自RF功率放大器的RF發送信號的減少在特性LI和特性L2之間變化。特性L_rp_cnv是以往的一般斜坡下降特性。特別是在用虛線表示的信號強度較強的部分，具有由RF IC的電路切換時的開關噪聲、半導體芯片制造誤差引起RF發送信號的信號強度以GMSK標準的速度以上的速度變化的危險性。[0133]特性L_rp_inv是圖1所示的本發明一個實施方式的斜坡下降特性。調整以往的一般斜坡上升特性L_rp_Cnv的虛線部分的RF發送信號的信號強度。結果，能降低由RF IC的電路切換時的開關噪聲、半導體芯片制造誤差引起RF發送信號的信號強度以GMSK標準的速度以上的速度變化的危險性。
[0134]從GMSK發送模式向EDGE發送模式的切換
[0135]圖10是說明從GMSK發送模式(標準脈沖串)向EDGE發送模式(標準脈沖串)切換時的動作序列的圖。
[0136]在圖10的前半的GMSK發送模式中，僅使用相位調制，不使用振幅調制。因此，在前半的GMSK發送模式中，圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的RF IC完全不使用振幅調制控制環路AM LP。相位調制控制環路PM LP的返回電路和振幅調制控制環路AM LP的返回電路共享耦合器Cpl 1、Cpl2、衰減器ATTl、ATT2、緩沖放大器BFl、開關SWl、下變頻混頻器DCM、開關SW2。可是，在圖10的前半的GMSK發送模式中，向相位調制控制環路PM LP的返回電路的相位比較器H)的反饋，特別是經由緩沖放大器BF2、開關SW1、下變頻混頻器DCM、開關SW2、SW3而成為可能，第一可變放大器MVGA被旁路。因此，不存在前半的GMSK發送模式的結束時的斜坡下降時的不需要的輻射的問題。結果，在圖10的動作序列中，在前半的GMSK發送模式的結束時的斜坡下降時，不采用特別的對策。
[0137]可是，在后半的EDGE發送模式，不僅使用相位調制，還使用振幅調制。因此，在后半的EDGE發送模式，圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的RF IC也使用振幅調制控制環路AM LP。因此，在圖10的后半的EDGE發送模式的斜坡上升中，與圖6的EDGE發送模式的斜坡上升的動作序列同樣地使用有效數據Eff_D的12符號的最后4符號的非全“I”數據，進行斜坡上升途中的發送信號的電平下降。這樣在圖10的后半的EDGE發送模式的斜坡上升中，能減少不需要的輻射。
[0138]從EDGE發送模式向GMSK發送模式的切換
[0139]圖11是說明從EDGE發送模式(標準脈沖串)向GMSK發送模式(標準脈沖串)切換時的動作序列的圖。
[0140]在圖11的前半的EDGE發送模式，不僅使用相位調制，還使用振幅調制。因此，在圖11的前半的EDGE發送模式的斜坡下降中，與圖8的EDGE發送模式的斜坡下降的動作序列同樣地，使用在有效數據Eff_D的最后附加的8符號的最初4符號的非全“I”數據，進行斜坡下降途中的發送信號的電平下降。這樣在圖11的前半的EDGE發送模式的斜坡下降中，能減少不需要的輻射。而在圖11的后半的GMSK發送模式中，只使用相位調制，不使用振幅調制。因此，不存在圖11的后半的GMSK發送模式開始時的斜坡上升時的不需要的輻射的問題。結果，在圖11的動作序列中，在后半的GMSK發送模式結束時的開始時的斜坡上升時，不采用特別的對策。
[0141]從接入脈沖串的GMSK發送模式向標準脈沖串的EDGE發送模式的切換
[0142]圖12是說明從接入脈沖串的GMSK發送模式向標準脈沖串的EDGE發送模式切換時的動作序列的圖。
[0143]為了移動電話那樣的通信終端在通信距離內與基站定期聯系，在被稱作接入脈沖串的動作序列期間，對基站發送與發送實際發送數據的標準脈沖串不同數據結構的聯系數據。在接入脈沖串發送時，RF IC動作模式被設定為GMSK發送模式。在GMSK發送模式的接入脈沖串之后，有時終端用戶向標準脈沖串的EDGE發送模式切換。圖12所示的發送模式的切換在這樣的狀況下發生。
[0144]在圖12的前半的接入脈沖串的GMSK發送模式中，也只使用相位調制，不使用振幅調制。因此，不存在前半的接入脈沖串的GMSK發送模式的結束時的斜坡下降時的不需要的輻射的問題。結果，在圖12的動作序列中，在前半的接入脈沖串的GMSK發送模式的結束時的斜坡下降時，不采用特別的對策。
[0145]可是，在后半的標準脈沖串的EDGE發送模式中，不僅使用相位調制，還使用振幅調制。因此，在后半的EDGE發送模式中，圖1所示的本發明一個實施方式的發送機的RF IC也使用振幅調制控制環路AM LP。因此，在圖12的后半的標準脈沖串的EDGE發送模式的斜坡上升中，與圖6的EDGE發送模式的斜坡上升的動作序列同樣地使用有效數據Eff_D的12符號的最后4符號的非全“I”數據，進行斜坡上升途中的發送信號的電平下降。這樣在圖12的后半的標準脈沖串的EDGE發送模式的斜坡上升中，能減少不需要的輻射。
[0146]RF發送頻譜
[0147]根據圖1所示的本發明一個實施方式的發送機，在EDGE發送模式的斜坡上升和斜坡下降中，能減少不需要的輻射。
[0148]圖13是表示以往的進行一般的EDGE發送模式的斜坡上升和斜坡下降的發送機的RF發送頻譜和圖1的本發明一個實施方式的發送機的RF發送頻譜的圖。圖13(A)表示以外的一般發送機特性，圖13(B)表示圖1的本發明一個實施方式的發送機特性。連接在RF IC上的RF功率放大器輸出的RF發送輸出信號的中心頻率為GSM850的頻帶內的836.62MHz。
[0149]在GMSK標準中，對從中心頻率偏移土 1.8MHz的偏移頻率下的不需要的輻射的抑制量，需要為-36dBm以上。
[0150]在圖13㈧的以往的一般發送機特性中，在接近較低一方的偏移頻率的834.62MHz的附近，對基于GMSK標準的抑制量的容限不足。在圖13(B)的圖1的本發明一個實施方式的發送機特性中，在接近較低一方的偏移頻率的834.62MHz的附近，能改善對基于GMSK標準的抑制量的容限。
[0151]對應于極性調制方式的EDGE發送數據的發送機
[0152]以上說明的EDGE發送模式所對應的發送機采用以RF功率放大器PA1、PA2的放大率的控制來執行EDGE發送模式的斜坡上升和斜坡下降的控制的極性環路方式。而對提供給RF功率放大器的輸入的RF發送輸入信號電平進行可變控制的極性調制方式，也能進行EDGE發送模式的斜坡上升和斜坡下降的控制。
[0153]圖14是表示基于極性調制方式的EDGE發送模式所對應的本發明其他實施方式的發送機的圖。即在圖14的發送機的RF IC中，以在RF功率放大器PA1、PA2的輸入和激勵放大器DR1、DR2的輸出之間連接的可變放大器VGA1、VGA2的衰減率、放大率的控制，執行EDGE發送模式時的斜坡上升和斜坡下降的控制。根據振幅調制控制環路AM LP的返回電路的電平變換器LVC的輸出，控制可變放大器VGA1、VGA2的衰減率、放大率的電平。圖14的發送機的RF IC的其他結構和動作與圖1的發送機的RF IC大致相同。
[0154]包括接收器的RF IC
[0155]在以上的說明中，以進行EDGE發送的發送機(發射機)為主進行說明，但是不言而喻，在RF IC中當然也需要接收機(接收器)的功能。[0156]多頻帶的發送
[0157]圖15是表示本發明的【具體實施方式】的RF IC的圖。在圖15的下部配置有與圖1所示的發送機的RF IC的發送信號處理電路大致同樣地構成的發送信號處理電路。
[0158]從激勵放大器DRl的輸出Txl生成824?849MHz的GSM850的RF發送輸出信號和880?915MHz的GSM900的RF發送輸出信號。從激勵放大器DR2的輸出Tx2生成1710?1785MHz的DCS1800的RF發送輸出信號和1850?1910MHz的PCS1900的RF發送輸出信號。DCS 是 Digital Cellular System 的簡稱。PCS 是 Personal Communication System的簡稱。
[0159]頻率合成器
[0160]在圖15的大致中央形成有2個1/2分頻器、RF電壓控制振蕩器RFVC0、RF頻率合成器RF Synth、用于生成26MHz的系統基準頻率時鐘的系統基準振蕩器VCX0。
[0161]多頻帶的接收
[0162]在圖15的上部配置有用于實現接收機(接收器)的接收信號處理電路。該接收信號處理電路包括4個低噪聲放大器LNA1、LNA2、LNA3、LNA4、2個正交接收混頻器、1/2分頻和90°相位移位器。對低噪聲放大器LNAl的輸入Rxl供給869?894MHz的GSM850的RF接收輸入信號，對低噪聲放大器LNA2的輸入Rx2供給925?960MHz的GSM900的RF接收輸入信號。對低噪聲放大器LNA3的輸入Rx3供給1805?1880MHz的DCS1800的RF接收輸入信號，對低噪聲放大器LNA4的輸入Rx4供給1930?1990MHz的PCS1900的RF接收輸入信號。通過1/2分頻和90°相位移位器，對構成正交接收混頻器的2個混頻電路供給具有90°相位差的2個接收用RF本機載波信號。結果，正交接收混頻器將RF接收輸入信號直接下變頻為模擬基帶接收信號RxAB1、RxABQ。模擬基帶接收信號RxAB1、RxABQ經由低通濾波器LPF而被可編程增益放大器PGA放大。可編程增益放大器PGA的基帶放大信號被提供給模擬/數字變換器ADC，來自數字濾波器的數字基帶接收信號RxDB1、RxDBQ被提供給 RF 接口 Dig RF I/F。
[0163]數字RF接口
[0164]在圖15的右側配置有用于進行對基帶LSI和RF IC的各種命令、發送數據、各種控制數據的接口的數字RF接口 Dig RF I/F。該數字RF接口 Dig RF I/F依據上述非專利文獻2中記載的數字接口標準。
[0165]對數字RF接口 Dig RF I/F供給控制時鐘CtrlClk、控制數據CtrlData、控制使能信號CtrlEn。這3條線在RF IC的空閑、發送、接收等動作模式的設定中使用。
[0166]從數字RF接口 Dig RF I/F生成從RF IC對基帶LSI供給的系統時鐘SysClk。
[0167]數字RF接口 Dig RF I/F具有RF IC和基帶LSI的雙向數據通信的收發數據信號RxTxData、收發使能信號RxTxEn的端子。
[0168]對數字RF接口 Dig RF I/F供給來自基帶LSI的系統時鐘使能信號SysClkEn和選通信號Strobe。
[0169]移動電話的結構
[0170]圖16是表示安裝上述說明的本發明實施方式的RF 1C、基帶LS1、功率放大器模塊PAM、模擬前端模塊FEM、衰減器ATT的移動電話的結構的框圖。
[0171]在圖16中，在移動電話的收發用天線ANT上連接有模擬前端模塊FEM的公共輸入輸出端子。從RF IC向模擬前端模塊FEM供給控制信號FEM_CONT。從收發用天線ANT向模擬前端模塊FEM的公共輸入輸出端子的RF信號流，成為移動電話的接收動作RX，從公共輸入輸出端子向收發用天線ANT的RF信號流，成為移動電話的發送動作TX。
[0172]RF IC將來自基帶LSI的發送基帶信號上變頻為RF發送信號，相反將由收發用天線ANT接收的RF接收信號下變頻為接收基帶信號，提供給基帶LSI。
[0173]模擬前端模塊FEM內部的天線開關在公共輸入輸出端子和發送端子Txl、Tx2、接收端子Rx1、Rx2、Rx3、Rx4中的任意一個端子之間確立信號路線，進行接收動作RX和發送動作的任意一個。用于該RF信號的收發動作的開關由HEMT (高電子遷移率晶體管)構成，天線開關由使用GaAs等化合物半導體的微波單片集成電路(MMIC)構成。該微波單片集成電路麗IC通過將為了接收動作RX和發送動作TX中的任意一個而確立的信號路線以外的信號路線的阻抗設定為極高的值，從而取得必要的隔離。在天線開關的領域，公共輸入輸出端子被稱作單極(Single Pole),發送端子Txl、Tx2、接收端子Rxl、Rx2、Rx3、Rx4的合計6個端子被稱作6擲(6throw)。因此，圖9的天線開關MMIC(ANT_SW)是單極6擲(SP6T =SinglePole6throw)型的開關。
[0174]以上根據實施方式具體說明了由本發明人提出的發明，但是本發明并不局限于此，在不脫離其主旨的范圍中，當然能進行各種變更。
[0175]在圖1的發送機的功率放大器模塊PAM中，作為檢測RF功率放大器PAl、PA2的發送功率的功率耦合器Cpll、Cpl2，采用電磁或電容檢測RF功率放大器的發送功率的耦合器。作為該功率耦合器Cpll、Cpl2，此外還能采用電流讀出型耦合器。在該電流讀出型耦合器中，在檢測放大元件中流過與RF功率放大器的最末級功率放大元件的DC、AC動作電流成比例的較小的檢測DC、AC動作電流。
[0176]此外，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡上升途中，RF發送信號的電平上升實質上停止或電平下降也可由斜坡上升時的數字斜坡數據Ramp_Up Data的數字值的調整來實現。即可使斜坡上升時的數字斜坡數據Ramp_Up Data的數字值的增加實質上停止或下降。
[0177]此外，在提供給天線的RF功率放大器的RF發送信號的斜坡下降途中，RF發送信號的電平下降實質上停止或電平上升也可由斜坡上升時的數字斜坡數據Ramp_Down Data的數字值的調整中來實現。即可使斜坡下降時的數字斜坡數據Ramp_D0wn Data的數字值的減少實質上停止或上升。
[0178]此外，在上述的實施方式中，RF IC和基帶LSI分別由不同的半導體芯片構成，但是在其他實施方式中，可采用將RF IC合并到基帶LSI半導體芯片中的合并單芯片。
【權利要求】
1.一種發送機，包括: 生成提供給天線的RF發送信號的RF功率放大器；以及通過對基帶發送信號進行上變頻來生成提供給上述RF功率放大器的RF發送輸入信號的RF發送信號處理電路， 在上述RF發送信號的斜坡下降途中，調整上述RF發送信號處理電路內部的內部動作以使上述RF發送信號的電平下降實質上停止、或電平上升后再使上述RF發送信號的電平下降。
2.根據權利要求1所述的發送機，其中: 上述RF發送信號能通過由基帶處理單元供給的斜坡信息而進行斜坡下降。
3.根據權利要求2所述的發送機，其中: 上述斜坡下降途中的上述RF發送信號處理電路內部的上述內部動作的調整，能夠利用在實際發送數據中附加的虛設數據所包含的斜坡下降調整數據來實現。
4.根據權利要求3所述的發送機，其中: 上述斜坡下降調整數據由上述基帶處理單元供給。
5.根據權利要求3所述的發送機，其中: 上述RF發送信號處理電路 包括基于相位調制和振幅調制而生成上述RF發送輸入信號的相位調制控制環路和振幅調制控制環路， 上述振幅調制控制環路在環路內部包括根據用于上述斜坡下降的斜坡信息來改變增益的第一可變放大器，據此，根據上述斜坡信息來控制上述第一可變放大器的上述增益，從而能實現上述斜坡下降。
6.根據權利要求5所述的發送機，其中: 在根據用于上述斜坡下降的斜坡信息來開始控制上述第一可變放大器的上述增益之前，在上述RF發送信號的斜坡下降途中使上述RF發送信號的電平下降實質上停止、或電平上升后再使上述RF發送信號的電平下降。
7.根據權利要求5所述的發送機，其中: 上述振幅調制控制環路在上述環路內部包括響應上述斜坡信息而在與上述第一可變放大器的上述增益相反的方向上改變增益的第二可變放大器。
8.根據權利要求7所述的發送機，其中: 被上述斜坡下降調整數據調整的信號輸入到上述第二可變放大器。
9.根據權利要求7所述的發送機，其中: 上述振幅調制控制環路是構成用于EDGE發送的極性環路和極性調制器中任意一個的電路。
10.一種RF發送信號處理電路，構成為能與生成提供給發送機天線的RF發送信號的RF功率放大器相連接，其中: 上述RF發送信號處理電路通過對基帶發送信號進行上變頻來生成提供給上述RF功率放大器的RF發送輸入信號， 上述RF發送信號能夠通過由基帶處理單元供給的斜坡信息進行斜坡下降， 在上述RF發送信號的斜坡下降途中，調整上述RF發送信號處理電路內部的內部動作以使上述RF發送信號的電平下降實質上停止、或電平上升后再使上述RF發送信號的電平下降。
11.根據權利要求10所述的RF發送信號處理電路，其中: 上述斜坡下降途中的上述RF發送信號處理電路內部的上述內部動作的調整，能夠利用在實際發送數據中附加的虛設數據所包含的斜坡下降調整數據來實現。
12.根據權利要求11所述的RF發送信號處理電路，其中: 上述斜坡下降調整數據由上述基帶處理單元供給。
13.根據權利要求11所述的RF發送信號處理電路，其中: 上述RF發送信號處理電路包括基于相位調制和振幅調制而生成上述RF發送輸入信號的相位調制控制環路和振幅調制控制環路， 上述振幅調制控制環路在環路內部包括根據用于上述斜坡下降的斜坡信息來改變增益的第一可變放大器，據此，根據上述斜坡信息來控制上述第一可變放大器的上述增益，從而能實現上述斜坡下降。
14.根據權利要求13所述的RF發送信號處理電路，其中: 在根據用于上述斜坡下降的斜坡信息來開始控制上述第一可變放大器的上述增益之前，在上述RF發送信號的斜坡下降途中使上述RF發送信號的電平下降實質上停止、或電平上升后再使上述RF發送信號的電平下降。
15.根據權利要求12所述的RF發送信號處理電路，其中: 上述振幅調制控制環路在上述環路內部包括響應上述斜坡信息而在與上述第一可變放大器的上述增益相反的方向上改變增益的第二可變放大器。
16.根據權利要求15所述的RF發送信號處理電路，其中: 被上述斜坡下降調整數據調整的信號輸入到上述第二可變放大器。
17.根據權利要求15所述的RF發送信號處理電路，其中: 上述振幅調制控制環路是構成用于EDGE發送的極性環路和極性調制器中任意一個的電路。
【文檔編號】H03G3/30GK103546958SQ201310505379
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2008年4月28日 優先權日:2007年4月27日
【發明者】松井浩明, 島康夫, 木村泰之, 山本雅彥 申請人:瑞薩電子株式會社