JP2004040810A

JP2004040810A - 移動通信システムにおける多重帯域無線周波数の受信方法及び装置

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Publication number: JP2004040810A
Application number: JP2003273144A
Authority: JP
Inventors: Sang-Hyun Woo; 寓　相　▲絃▼; Sung-Soo Lee; 李　成　洙; Jong-Ae Park; 朴　▲鐘▼　愛
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: US6983132B2; EP1381163B1; CN1487757A; KR100442833B1; EP1381163A1; DE60300445T2; JP3902573B2; DE60300445D1; KR20040006398A; CN1309265C; US20040014435A1

Abstract

【課題】　少数の高周波フィルターと局部発振器で、アンテナから受信される多重帯域のうち２つの帯域を同時に選択し２つの相異なる情報を同時に受信できる、移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信方法及び装置を提供する。
【解決手段】　アンテナで受信された相互重畳されない４つ以上の帯域のＲＦウェーブ信号から相互隣接する第１及び第２帯域を含む第１広帯域のＲＦウェーブ信号と相互隣接する第３及び第４帯域を含む第２広帯域のＲＦウェーブ信号とを選択する（第1フィルタリング）。これらの第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号を各々低雑音増幅した後、相互隣接する第２及び第３帯域を含む第３広帯域のＲＦウェーブ信号と第１及び第４帯域とを含む第４広帯域のＲＦウェーブ信号を選択する（第２フィルタリング）。出力される２帯域ＲＦウェーブ信号を２帯域ＩＦウェーブ信号に周波数下向き変換する。
【選択図】　　　図１

Description

　本発明は移動通信システムにおける多重帯域無線周波数（Radio Frequency；以下、ＲＦと略称する）受信装置及び方法に係り、特に、受信される複数の周波数帯域のうち同時に２つの周波数帯域を受信することができるとともに、ＲＦウェーブ信号を中間周波数（Intermediate Frequency；以下、ＩＦと略称する）ウェーブ信号に変換する過程で必要とされるＲＦフィルターと局部発振器の数を減少することによって大きさ及びコストを大幅に減少させることが可能なＲＦ受信装置及び方法に関する。

　最近、無線携帯端末機の小型化、軽量化を前提とした半導体製造技術及び設計技術の発展につれて、移動通信部品の開発は、主に部品面積の最小化のために多様な部品を１つの部品に集積するワンチップ化に重点をおいて進められている。

　このような部品のワンチップ化傾向は、ＲＦ受信装置においても例外ではなく、低雑音増幅器、ミキサー、局部発振器のような部品においては既にワンチップ化が実現しているが、ＲＦフィルターに関しては、現在の技術では適切な特性を有するオンチップＲＦフィルターの実現が困難なため、オフチップの形態で実装せざるを得ない。

　ＲＦフィルターは無線携帯端末機のＲＦ受信器において、各帯域に該当する周波数信号を選択するために使われるものであって、アンテナを通じて受信される複数の周波数帯域信号から所望の周波数帯域の信号を受信し、不要な信号成分は除去することによって、低雑音増幅器の飽和を防止する第１フィルタリング部と、イメージ成分のような不要な信号成分を除去する第２フィルタリング部とで構成される。

　榎「マルチバンド・モバイル・ユニット・コミュニケーション・アパレイタス（Multiband Mobile Unit Communication Apparatus）」（松下電器産業株式会社を譲受人とする米国特許、２０００年発行、特許文献１参照）には、多重帯域移動通信システムが開示されているが、同文献では電源供給制御部を用いて帯域を選択し、スイッチング可能な分周器、低域通過フィルター及びチューニング部で発振周波数と帯域幅とを選択する。同文献によれば、各帯域に対して第１フィルタリング部と第２フィルタリング部を両方使用するので、４帯域ＲＦ受信器の場合には総計８つのＲＦフィルターを必要とし、全てオフチップの形態で実装されるので、モジュールのサイズが格段に大きくなってしまうとともに、大幅なコストアップとなる。また、スイッチで帯域を選択する構造なので、同時に複数の帯域が受信できないというデメリットがある。

　このように、ＲＦ受信器のモジュールサイズとコストにおいて、ＲＦフィルターは、大きな割合を占めるので、機器の小型化とコスト節減のためには、必要とされるＲＦフィルターの数を減少させなければならないが、同時に一定レベルの高周波フィルタリング特性を保つことも要求される。
米国特許第６０１４５７１号明細書

　従って、本発明の目的は、移動通信システムにおいて同時に２つの周波数帯域をフィルタリングする広帯域通過フィルターとフィルタリングされた２つの周波数帯域を低雑音増幅する低雑音増幅器とを使用することによって、要求されるＲＦフィルターと局部発振器の数を大幅に減少させることができる多重帯域ＲＦ受信方法及び装置を提供することである。

　本発明の他の目的は、移動通信システムにおいてアンテナから受信される４つ以上の多重帯域のうち２つの帯域を同時に選択して受信できる多重帯域ＲＦ受信方法及び装置を提供することである。

　前記目的を達成するために移動通信システムにおいて本発明に係る多重帯域ＲＦ受信方法は、相互重畳されない４つ以上の帯域に対するＲＦウェーブ信号を受信する受信段階と、受信されたＲＦウェーブ信号から相互隣接する第１及び第２帯域を含む第１広帯域と相互隣接する第３及び第４帯域を含む第２広帯域とをフィルタリングする第１フィルタリング段階と、前記第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号を各々低雑音増幅する段階と、低雑音増幅されて入力される第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号から相互隣接する第２帯域及び第３帯域を含む第３広帯域と、第１帯域及び第４帯域を含む第４広帯域をフィルタリングし、同時に受信するために２帯域ＲＦウェーブ信号を発する第２フィルタリング段階と、第１及び第２発振周波数で前記第２フィルタリング段階でフィルタリングされた２帯域ＲＦウェーブ信号を２帯域ＩＦウェーブ信号に周波数下向き変換する周波数下向き変換段階と、を含むことを特徴とする。

　前記目的を達成するために移動通信システムにおいて本発明に係る多重帯域ＲＦ受信装置は、相互重畳されない４つ以上の帯域に対するＲＦウェーブ信号を受信するアンテナ部と、前記アンテナ部で受信されたＲＦウェーブ信号から相互隣接する第１及び第２帯域を含む第１広帯域のＲＦウェーブ信号と、相互隣接する第３及び第４帯域を含む第２広帯域のＲＦウェーブ信号とを選択する第１フィルタリング部と、前記第１フィルタリング部から提供される前記第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号を各々低雑音増幅する増幅部と、前記増幅部から提供される第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号から相互隣接する第２及び第３帯域を含む第３広帯域のＲＦウェーブ信号と、第１及び第４帯域を含む第４広帯域のＲＦウェーブ信号とを選択する第２フィルタリング部と、前記増幅部と第２フィルタリング部間に位置し、前記第１ないし第４帯域のうち同時に受信するために選択された２帯域によって、前記増幅部の出力端と前記第２フィルタリング部の入力端間の経路を設定する経路設定部と、第１及び第２発振周波数で前記第２フィルタリング部でフィルタリングされた２帯域ＲＦウェーブ信号を２帯域ＩＦウェーブ信号に周波数下向き変換する周波数下向き変換部と、を含むことを特徴とする。

　前記多重帯域ＲＦ受信方法及び装置において、前記第１発振周波数は第１及び第２帯域の中間周波数であり、前記第２発振周波数は第３及び第４帯域の中間周波数であることが望ましい。また、前記多重帯域ＲＦ受信装置は、前記第１ないし第４帯域のうち同時に受信するために選択された２帯域によって第１ないし第４モード信号を発するモード信号発生部をさらに含むことが望ましい。さらに、前記第１フィルタリング部は、前記アンテナ部で受信されたＲＦウェーブ信号をフィルタリングして前記第１及び第２帯域を含む第１広帯域のＲＦウェーブ信号を発する第１帯域通過フィルター、及び前記アンテナ部で受信されたＲＦウェーブ信号をフィルタリングして前記第３及び第４帯域を含む第２広帯域のＲＦウェーブ信号を発する第２帯域通過フィルターよりなることが好ましい。また、前記増幅部は、前記第１帯域通過フィルターの出力を増幅する第１低雑音増幅器と、前記第２帯域通過フィルターの出力を増幅する第２低雑音増幅器とよりなることが好ましい。また、前記第２フィルタリング部は、前記経路設定部から提供されるＲＦ信号をフィルタリングして第２帯域及び第３帯域を含む第３広帯域の信号を発する第３帯域通過フィルターと、前記経路設定部から提供されるＲＦ信号をフィルタリングして前記第１帯域及び第４帯域を含む第４広帯域の信号を発する帯域消去フィルターとよりなることが望ましい。また、前記経路設定部は、前記第１帯域通過フィルターから出力される第１広帯域ＲＦウェーブ信号を前記第３または第４帯域通過フィルターでスイッチングして出力する第１スイッチと、前記第２帯域通過フィルターから出力される第２広帯域ＲＦウェーブ信号を前記第３帯域通過フィルターまたは帯域消去フィルターでスイッチングして出力する第２スイッチとよりなることが望ましい。また、前記周波数下向き変換部は、第１発振周波数を発する第１局部発振器と、第２発振周波数を発する第２局部発振器とよりなる発振部と、前記第３帯域通過フィルター及び帯域消去フィルターの出力と前記第１及び第２局部発振器の出力との差を求める第１ないし第４ミキサーよりなる混合部と、前記第１ないし第４ミキサーの出力をフィルタリングして第１ないし第４帯域のＩＦウェーブ信号を発する第５ないし第８帯域通過フィルターよりなる第３フィルタリング部よりなることが望ましい。また、前記第１ないし第４帯域の組み合わせは、好ましくは、各々ＧＰＳ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域である、もしくは、ＰＤＣ１５００、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域である、もしくは、ＰＤＣ１５００、ＰＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域である、もしくは、ＰＤＣ１５００、ＤＥＣＴ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域である。

　前記本発明によれば、既存の移動通信機器の多重帯域ＲＦ受信器と比べて、所望の周波数を受信して不要な周波数を除去して低雑音増幅器の飽和を防止する機能とイメージ成分除去特性とがそのまま保持されるので、実際の具現時にほぼ同じ性能を保持すると同時に、ＲＦフィルターと局部発振器の数を減少させることが可能となり、ＲＦモジュールの大きさ及びコストを大幅に減少させることもできる。

　また、アンテナから受信される４つ以上の多重帯域のうち２つの帯域が同時に選択できて２つの互いに異なる情報を同時に受信できる。

　以下、添付した図面に基づき、本発明の望ましい一実施の形態について詳細に説明する。

　図１は、移動通信システムにおいて本発明の一実施の形態に係る多重帯域ＲＦ受信装置のブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施の形態にかかる多重帯域ＲＦ受信装置は、相互重畳されていない４つ以上の帯域に対するＲＦウェーブ信号を受信するアンテナ部１０、アンテナ部１０で受信されたＲＦウェーブ信号から第１及び第２帯域を含む第１広帯域と第３及び第４帯域を含む第２広帯域とをフィルタリングする第１フィルタリング部２０、第１フィルタリング部２０から提供される第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号を各々低雑音増幅する増幅部３０、同時に受信するために選択された２帯域によって第１ないし第４モード信号を発するモード信号発生部４０、増幅部３０から提供される第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号から第２帯域と第３帯域とを含む第３広帯域と、第１帯域と第４帯域とを含む第４広帯域をフィルタリングする第２フィルタリング部６０、増幅部３０と第２フィルタリング部６０間に位置し、第１ないし第４帯域のうち同時に受信するために選択された２帯域によって、増幅部３０の出力端と第２フィルタリング部６０の入力端間の経路を設定する経路設定部５０、及び経路設定部５０で設定された経路に沿って第２フィルタリング部６０から提供される２帯域ＲＦウェーブ信号を第１及び第２発振周波数を用いて２帯域ＩＦウェーブ信号に周波数下向き変換する周波数下向き変換部１００よりなる。ここで、周波数下向き変換部１００は発振部７０、混合部８０及び第３フィルタリング部９０よりなる。

　第１フィルタリング部２０は、アンテナ部１０で受信されたＲＦウェーブ信号をフィルタリングして第１及び第２帯域を含む第１広帯域のＲＦウェーブ信号を発する第１帯域通過フィルター（ＢＰＦ１）２１と、アンテナ部１０で受信されたＲＦウェーブ信号をフィルタリングして第３及び第４帯域を含む第２広帯域のＲＦウェーブ信号を発する第２帯域通過フィルター（ＢＰＦ２）２３よりなり、増幅部３０は各々第１及び第２帯域通過フィルター２１、２３の出力を増幅する第１及び第２低雑音増幅器（ＬＮＡ１、ＬＮＡ２）３１、３３よりなる。

　経路設定部５０は、第３帯域通過フィルター６１の入力端に接続する第１上部接点ａ１と帯域消去フィルター６３の入力端に接続する第１下部接点ｂ１を有する第１スイッチ５１と、第３帯域通過フィルター６１の入力端に接続する第２上部接点ａ２と帯域消去フィルター６３の入力端に接続する第２下部接点ｂ２を有する第２スイッチ５３とよりなる。

　第２フィルタリング部６０は、第１及び／または第２スイッチ５１、５３から提供される第１及び／または第２広帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングして第２及び第３帯域を含む第３広帯域のＲＦウェーブ信号を発する第３帯域通過フィルター（ＢＰＦ３）６１と、第１及び／または第２スイッチ５１、５３から提供される第１及び／または第２広帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングして第２及び第３帯域を遮断することによって第１及び第４帯域を含む第４広帯域のＲＦウェーブ信号を発する帯域消去フィルター（ＢＰＦ４）６３よりなる。

　発振部７０は、第１発振周波数を発する第１局部発振器７１と第２発振周波数を発する第２局部発振器７３よりなる。この時の第１発振周波数は第１帯域と第２帯域との中間周波数であり、第２発振周波数は第３帯域と第４帯域との中間周波数である。

　混合部８０は、帯域消去フィルター６３の出力と第１発振周波数との差を求める第１ミキサー８１、第３帯域通過フィルター６１の出力と第１発振周波数との差を求める第２ミキサー８３、第３帯域通過フィルター６１の出力と第２発振周波数との差を求める第３ミキサー８５、及び帯域消去フィルター６３の出力と第２発振周波数との差を求める第４ミキサー８７よりなり、第３フィルタリング部９０は第１ないし第４ミキサー８１、８３、８５、８７の出力をフィルタリングして各々第１ないし第４帯域のＩＦウェーブ信号を発する第５ないし第８帯域通過フィルター（ＢＰＦ５〜ＢＰＦ８）９１、９３、９５、９７よりなる。

　上記のように構成されるＲＦ受信装置の動作について図１ないし図６と関連して説明すれば次の通りである。

　アンテナ部１０は、相異なる第１ないし第４移動通信機器の基地局から伝送される、重畳されない相異なる周波数帯域の第１ないし第４帯域のＲＦウェーブ信号を受信する。ここでは説明の便宜上、４つの帯域を例としたが、４つ以上の帯域も受信可能であり、当業者であれば、そのような設計変更は自明の範囲に属するものである。

　第１フィルタリング部２０において、第１帯域通過フィルター２１は入力されるアンテナ部１０で受信されたＲＦウェーブ信号をフィルタリングし、相互隣接した帯域の第１及び第２帯域を含む第１広帯域のＲＦウェーブ信号を発することによって不要な成分を除去する。同様に、第２帯域通過フィルター２３は入力されるアンテナ部１０で受信された第１ないし第４帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングし、相互隣接した帯域の第３及び第４帯域を含む第２広帯域のＲＦウェーブ信号を発することによって不要な成分を除去する。

　増幅部３０において、第１低雑音増幅器３１は第１帯域通過フィルター２１から出力される第１広帯域のＲＦウェーブ信号を低雑音に増幅して出力し、第２低雑音増幅器３３は第２帯域通過フィルター２３から出力される第２広帯域のＲＦウェーブ信号を低雑音に増幅して出力する。

　モード信号発生部４０は第１スイッチ５１と第２スイッチ５３のスイッチング動作、すなわち第１及び第２低雑音増幅器３１、３３の出力端と第３帯域通過フィルター６１及び帯域消去フィルター６３の入力端間の経路設定を制御するための第１ないし第４モード信号を発して経路設定部５０に出力する。

　経路設定部５０において、スイッチング制御信号としてモード信号発生部４０から第１モード信号が印加された場合、第１スイッチ５１は第１上部接点ａ１に、第２スイッチ５３は第２上部接点ａ２に連結され、第２モード信号が印加された場合、第１スイッチ５１は第１上部接点ａ１に、第２スイッチ５３は第２下部接点ｂ２に連結される。第３モード信号が印加された場合、第１スイッチ５１は第１下部接点ｂ１に、第２スイッチ５３は第２下部接点ｂ２に連結され、第４モード信号が印加された場合、第１スイッチ５１は第１下部接点ｂ１に、第２スイッチ５３は第２上部接点ａ２に連結される。結果的に、第２及び第３帯域のＲＦウェーブ信号を受信するためには第１モード信号、第２及び第４帯域のＲＦウェーブ信号のためには第２モード信号、第１及び第４帯域のＲＦウェーブ信号のためには第３モード信号、第１及び第３帯域のＲＦウェーブ信号のためには第４モード信号が印加される。

　第２フィルタリング部６０において、第３帯域通過フィルター６１は第１及び第２スイッチ５１、５３からスイッチングされて出力されるＲＦウェーブ信号を入力してからフィルタリングし、各々第２及び第３帯域のＲＦウェーブ信号を発することによって不要な成分を除去する。同様に、帯域消去フィルター６３は第１及び第２スイッチ５１、５３からスイッチングされて出力されるＲＦウェーブ信号を入力してからフィルタリングし、第１及び第４帯域のＲＦウェーブ信号を発することによって不要な成分を除去する。

　発振部７０は、受信されるＲＦウェーブ信号の周波数に対応する発振周波数を出力するためのものであって、隣接した２帯域の中間周波数を発振周波数として設定する。すなわち、第１局部発振器７１は第１帯域と第２帯域との中間周波数として第１発振周波数を設定し、第２局部発振器７３は第３帯域と第４帯域の中間周波数として第２発振周波数を設定する。

　混合部８０において、第１ミキサー８１は帯域消去フィルター６３から出力される第１及び／または第４帯域のＲＦウェーブ信号と第１局部発振器７１の第１発振周波数との差を求めて第５帯域通過フィルター９１に出力する。第２ミキサー８３は第３帯域通過フィルター６１から出力される第２及び／または第３帯域のＲＦウェーブ信号と第１局部発振器７１の第１発振周波数との差を求めて第６帯域通過フィルター９３に出力する。第３ミキサー８５は第３帯域通過フィルター６１から出力される第２及び／または第３帯域のＲＦウェーブ信号と第２局部発振器７３の第２発振周波数との差を求めて第７帯域通過フィルター９５に出力する。第４ミキサー８７は帯域消去フィルター６３から出力される第１及び／または第４帯域のＲＦウェーブ信号と第２局部発振器７３の第２発振周波数との差を求めて第８帯域通過フィルター９７に出力する。

　第３フィルタリング部９０において、第５ないし第８帯域通過フィルター９１、９３、９５、９７は各々第１ないし第４ミキサー８１、８３、８５、８７の出力をフィルタリングして第１ないし第４帯域のＩＦウェーブ信号を発する。一方、第１ないし第３帯域通過フィルター２１、２３、６１及び帯域消去フィルター６３を広帯域通過フィルター及び広帯域消去フィルターとして具現しても、広帯域通過フィルター及び広帯域消去フィルターのカットオフ特性が一般の帯域通過フィルター及び帯域消去フィルターとほぼ同一なのでＲＦ受信器は隣接帯域雑音に影響を受けない。

　次いで、図２ないし図５に基づき、経路設定部５０、第２フィルタリング部６０、混合部８０と第３フィルタリング部９０の動作をモード信号発生部４０から出力される第１ないし第４モード信号によって説明する。

　図２を参照すれば、第１モード信号が生じた場合、第１スイッチ５１は第１上接点ａ１に、第２スイッチ５３は第２上部接点ａ２に連結される構造であるために、第１スイッチ５１から出力される第１及び第２帯域のＲＦウェーブ信号と第２スイッチ５３から出力される第３及び第４帯域のＲＦウェーブ信号が第３帯域通過フィルター６１に入力される。第３帯域通過フィルター６１は第１及び第２スイッチ５１、５３から提供される第１ないし第４帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングし、フィルタリングされた第２及び第３帯域のＲＦウェーブ信号を第２及び第３ミキサー８３、８５に入力する。第２ミキサー８３は第２及び第３帯域のＲＦウェーブ信号と第１発振周波数Ａとの差を求めて第６帯域通過フィルター９３に出力し、第３ミキサー８５は第２及び第３帯域のＲＦウェーブ信号と第２発振周波数Ｂとの差を求めて第７帯域通過フィルター９５に出力する。結果的に、第６帯域通過フィルター９３は第２ミキサー８３の出力をフィルタリングし、フィルタリングされた第２帯域のＩＦウェーブ信号を出力し、第７帯域通過フィルター９５は第３ミキサー８５の出力をフィルタリングし、フィルタリングされた第３帯域のＩＦウェーブ信号を帯域通過フィルタリングして出力する。

　図３を参照すれば、第２モード信号が発生した場合、第１スイッチ５１は第１上部接点ａ１に、第２スイッチ５３は第２下部接点ｂ２に連結される構造であるために、第１スイッチ５１から出力される第１及び第２帯域のＲＦウェーブ信号は第３帯域通過フィルター６１に、第２スイッチ５３から出力される第３及び第４帯域のＲＦウェーブ信号は帯域消去フィルター６３に入力される。第３帯域通過フィルター６１は第１スイッチ５１から提供される第１及び第２帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングして第２帯域のＲＦウェーブ信号を第２及び第３ミキサー８３、８５に出力し、帯域消去フィルター６３は第２スイッチ５３から提供される第３及び第４帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングして第４帯域のＲＦウェーブ信号を第１及び第４ミキサー８１、８７に出力する。第１ミキサー８１は第４帯域のＲＦウェーブ信号と第１発振周波数Ａとの差を求めて第５帯域通過フィルター９１に出力し、第２ミキサー８３は第２帯域のＲＦウェーブ信号と第１発振周波数Ａとの差を求めて第６帯域通過フィルター９３に出力し、第３ミキサー８５は第２帯域のＲＦウェーブ信号と第２発振周波数Ｂとの差を求めて第７帯域通過フィルター９５に出力し、第４ミキサー８７は第４帯域のＲＦウェーブ信号と第２発振周波数Ｂとの差を求めて第８帯域通過フィルター９７に出力する。この際、第１ミキサー８１から提供される第４帯域のＩＦウェーブ信号の帯域は第５帯域通過フィルター９１の通過帯域を外れるために遮断される。また、第３ミキサー８７から提供される第２帯域のＩＦウェーブ信号の帯域は第７帯域通過フィルター９５の通過帯域を外れるために遮断される。結果的に、第６帯域通過フィルター９３は第２ミキサー８３の出力をフィルタリングし、フィルタリングされた第２帯域のＩＦウェーブ信号を出力し、第８帯域通過フィルター９７は第４ミキサー８７の出力をフィルタリングし、フィルタリングされた第４帯域のＩＦウェーブ信号を出力する。

　図４を参照すれば、第３モード信号が発生した場合、第１スイッチ５１は第１下部接点ｂ１に、第２スイッチ５３は第２下部接点ｂ２に連結される構造であるために、第１スイッチ５１から出力される第１及び第２帯域のＲＦウェーブ信号と第２スイッチ５３から出力される第３及び第４帯域のＲＦウェーブ信号とが帯域消去フィルター６３に入力される。帯域消去フィルター６３は第１及び第２スイッチ５１、５３から提供される第１ないし第４帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングし、フィルタリングされた第１及び第４帯域のＲＦウェーブ信号を第１及び第４ミキサー８１、８７に入力する。第１ミキサー８１は第１及び第４帯域のＲＦウェーブ信号と第１発振周波数Ａとの差を求めて第５帯域通過フィルター９１に出力し、第４ミキサー８５は第１及び第４帯域のＲＦウェーブ信号と第２発振周波数Ｂとの差を求めて第８帯域通過フィルター９７に出力する。結果的に、第５帯域通過フィルター９１は第１ミキサー８１の出力をフィルタリングして第１帯域のＩＦウェーブ信号を出力し、第８帯域通過フィルター９７は第４ミキサー８７の出力をフィルタリングし、フィルタリングされた第４帯域のＩＦウェーブ信号を出力する。

　図５を参照すれば、第４モード信号が発生した場合、第１スイッチ５１は第１下部接点ｂ１に、第２スイッチ５３は第２上部接点ａ２に連結される構造であるために、第１スイッチ５１から出力される第１及び第２帯域のＲＦウェーブ信号は帯域消去フィルター６３に、第２スイッチ５３から出力される第３及び第４帯域のＲＦウェーブ信号は第３帯域通過フィルター６１に入力される。第３帯域通過フィルター６１は第２スイッチ５３から提供される第３及び第４帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングし、フィルタリングされた第３帯域のＲＦウェーブ信号を第２及び第３ミキサー８３、８５に出力し、帯域消去フィルター６３は第１スイッチ５１から提供される第１及び第２帯域のＲＦウェーブ信号をフィルタリングし、フィルタリングされた第１帯域のＲＦウェーブ信号を第１及び第４ミキサー８１、８７に出力する。第１ミキサー８１は第１帯域のＲＦウェーブ信号と第１発振周波数Ａとの差を求めて第５帯域通過フィルター９１に出力し、第２ミキサー８３は第３帯域のＲＦウェーブ信号と第１発振周波数Ａとの差を求めて第６帯域通過フィルター９３に出力し、第３ミキサー８５は第３帯域のＲＦウェーブ信号と第２発振周波数Ｂとの差を求めて第７帯域通過フィルター９５に出力し、第４ミキサー８７は第１帯域のＲＦウェーブ信号と第２発振周波数Ｂとの差を求めて第８帯域通過フィルター９７に出力する。この際、第２ミキサー８３から提供される第３帯域のＩＦウェーブ信号の帯域は第６帯域通過フィルター９３の通過帯域を外れるために遮断される。また、第４ミキサー８９から提供される第１帯域のＩＦウェーブ信号の帯域は第８帯域通過フィルター９７の通過帯域を外れるために遮断される。結果的に、第５帯域通過フィルター９１は第１ミキサー８１の出力をフィルタリングし、フィルタリングされた第１帯域のＩＦウェーブ信号を出力し、第７帯域通過フィルター９５は第３ミキサー８５の出力をフィルタリングし、フィルタリングされた第３帯域のＩＦウェーブ信号を出力する。

　次いで、本発明に係るＲＦ受信装置の一実施の形態において第１ないし第４帯域に各々ヨーロッパ型移動通信端末に必要なＧＰＳ（Global Positioning System）、ＤＣＳ（Distributed Control System）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）、無線LAN用ＩＳＭ（Industrial, Scientific and Medical）２４００を適用した場合を例として説明する。使われたシミュレーションプログラムはアジレント（Agilent）社のＡＤＳ（Advanced Design System）ツールであって、第１ないし第４帯域の中心周波数を入力とし、入力電力は一般の移動通信機器の最大入力電力の−３０ｄＢｍに設定したものである。また、第１ないし第３帯域通過フィルター２１、２３、６１及び帯域消去フィルター６３は中心周波数が約１．５ないし２．５ＧＨｚに位置し、帯域幅が３００ないし４００ＭＨｚであるものを使用することが望ましい。

　図６を参照すれば、ＧＰＳは１５７４．４２〜１５７６．４２ＭＨｚの２ＭＨｚ帯域幅を、ＤＣＳは１８０５〜１８８０ＭＨｚの７５ＭＨｚ帯域幅を、Ｗ−ＣＤＭＡは２１１０〜２１７０ＭＨｚの６０ＭＨｚ帯域幅を、ＩＳＭ２４００は２４００〜２４８３．５ＭＨｚの８３．５ＭＨｚ帯域幅を有し、各帯域は２３０ＭＨｚ帯域幅に相互分離されている。

　それにより、第１帯域通過フィルター（ＢＰＦ１）２１は中心周波数１７２７．２１ＭＨｚ、帯域幅３０６ＭＨｚ、中心周波数から±３８３ＭＨｚで３０ｄＢ以上の減衰を有すべく設計され、第２帯域通過フィルター（ＢＰＦ２）２３は中心周波数２２９６．７５ＭＨｚ、帯域幅３７５．３ＭＨｚ、中心周波数から±４１７ＭＨｚで３０ｄＢ以上の減衰を有すべく設計される。第３帯域通過フィルター（ＢＰＦ３）６１は中心周波数１９８７．５ＭＨｚ、帯域幅３６５ＭＨｚ、中心周波数から±４１２ＭＨｚで３０ｄＢ以上の減衰を有すべく設計され、帯域消去フィルター（ＢＰＦ４）６３は第３帯域通過フィルター６１と同一の中心周波数及び帯域幅で帯域阻止特性を有すべく設計される。第１及び第２局部発振器７１、７３の第１及び第２発振周波数はＧＰＳとＤＣＳとの中間周波数である１６９０ＭＨｚ、Ｗ−ＣＤＭＡとＩＳＭ２４００との中間周波数である２２８５ＭＨｚになるべく設計される。第５帯域通過フィルター９１は中心周波数１１４．５８ＭＨｚ、帯域幅２ＭＨｚ、第６帯域通過フィルター９３は中心周波数１５２．５ＭＨｚ、帯域幅７５ＭＨｚ、第７帯域通過フィルター９５は中心周波数１４５ＭＨｚ、帯域幅６０ＭＨｚ、第８帯域通過フィルター９７は中心周波数１５６．７５ＭＨｚ、帯域幅８３．５ＭＨｚと設計される。

　前述したように設計時、第１ないし第４ミキサー８１、８３、８５、８７でのミキシング後、第５ないし第８帯域通過フィルター９１、９３、９５、９７で各々フィルタリングされた信号は中心周波数がＧＰＳの場合、１１４．５８ＭＨｚ、ＤＣＳの場合１５２．５ＭＨｚ、Ｗ−ＣＤＭＡの場合１４５ＭＨｚ、ＩＳＭ２４００の場合１５６．７５ＭＨｚとして出力される。

　本発明は、前述した実施例以外にも、図７ないし図１０に示したように、第１ないし第４帯域を、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）１５００，ＤＣＳ，Ｗ−ＣＤＭＡ，ＩＳＭ２４００の組み合わせ、ＰＤＣ１５００，ＰＣＳ，Ｗ−ＣＤＭＡ，ＩＳＭ２４００の組み合わせ、ＰＤＣ１５００，ＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunications），Ｗ−ＣＤＭＡ，ＩＳＭ２４００の組み合わせ、またはＰＤＣ１５００，ＤＣＳ，Ｗ−ＣＤＭＡ，ＩＳＭ２４００（ＪＰ）の組み合わせで適用する場合にも、各帯域通過フィルター、帯域消去フィルターの帯域、帯域幅及び局部発振器の発振周波数などを調節することによって容易に実現することができる。

　本発明について前記実施例に基づいて説明したが、これらはあくまで例示を目的としたものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他実施例が可能である。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲上の技術的思想により決定されるものである。本発明によれば、既存の移動通信機器の多重帯域ＲＦ受信器と比べ、所望の周波数を受信して不要な周波数をなくして低雑音増幅器の飽和を防止する機能とイメージ成分除去特性とがそのまま保持されるので、実際に適用した際に、ほぼ同じ性能を保持すると同時に、ミキサーの前段階で使われる高周波フィルターと、局部発振器の数が各々１／２に減少し、ＲＦモジュールの大きさ及びコストを大幅に減少させることができる。また、アンテナから受信される４つ以上の多重帯域のうち２つの帯域が同時に選択できるので、２つの相異なる情報を同時に受信することができる。

本発明に係る移動通信システム多重帯域ＲＦ受信装置の一実施の形態を示すブロック図である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置において第１モードが選択された場合の、各構成要素の動作及び最終出力される周波数帯域を説明する図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置において第２モードが選択された場合の、各構成要素の動作及び最終出力される周波数帯域を説明する図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置において第３モードが選択された場合の、各構成要素の動作及び最終出力される周波数帯域を説明する図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置において第４モードが選択された場合の、各構成要素の動作及び最終出力される周波数帯域を説明する図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置が受信する第１ないし第４周波数帯域の一例（ＧＰＳ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００）とそれによる広帯域フィルターの特性を示す図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置が受信する第１ないし第４周波数帯域の他の例（ＰＤＣ１５００、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００）とそれによる広帯域フィルターの特性を示す図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置が受信する第１ないし第４周波数帯域の他の例（ＰＤＣ１５００、ＰＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００）とそれによる広帯域フィルターの特性を示す図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置が受信する第１ないし第４周波数帯域の他の例（ＰＤＣ１５００、ＤＥＣＴ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００）とそれによる広帯域フィルターの特性を示す図面である。図１の多重帯域ＲＦ受信装置が受信する第１ないし第４周波数帯域の他の例（ＰＤＣ１５００、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００（ＪＰ））とそれによる広帯域フィルターの特性を示す図面である。

符号の説明

　１０　　アンテナ部
　２０　　第１フィルタリング部
　３０　　増幅部
　４０　　モード信号発生部
　５０　　経路設定部
　６０　　第２フィルタリング部
　７０　　発振部
　８０　　混合部
　９０　　第３フィルタリング部
　１００　周波数下向き変換部

Claims

　相互重畳されない４つ以上の帯域に対するＲＦウェーブ信号を受信する受信段階と、
　受信されたＲＦウェーブ信号から相互隣接する第１及び第２帯域を含む第１広帯域と相互隣接する第３及び第４帯域を含む第２広帯域とをフィルタリングする第１フィルタリング段階と、
　前記第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号を各々低雑音増幅する段階と、
　低雑音増幅されて入力される第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号から相互隣接する第２帯域及び第３帯域を含む第３広帯域と、第１帯域及び第４帯域を含む第４広帯域をフィルタリングし、同時に受信するために２帯域ＲＦウェーブ信号を発する第２フィルタリング段階と、
　第１及び第２発振周波数で前記第２フィルタリング段階でフィルタリングされた２帯域ＲＦウェーブ信号を２帯域中間周波数（ＩＦ）ウェーブ信号に周波数下向き変換する周波数下向き変換段階と、を含むことを特徴とする移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信方法。
　前記第１発振周波数は、第１及び第２帯域の中間周波数であり、前記第２発振周波数は第３及び第４帯域の中間周波数であることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信方法。
　相互重畳されない４つ以上の帯域に対するＲＦウェーブ信号を受信するアンテナ部と、
　前記アンテナ部で受信されたＲＦウェーブ信号から相互隣接する第１及び第２帯域を含む第１広帯域のＲＦウェーブ信号と、相互隣接する第３及び第４帯域を含む第２広帯域のＲＦウェーブ信号とを選択する第１フィルタリング部と、
　前記第１フィルタリング部から提供される前記第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号を各々低雑音増幅する増幅部と、
　前記増幅部から提供される第１及び第２広帯域ＲＦウェーブ信号から相互隣接する第２及び第３帯域を含む第３広帯域のＲＦウェーブ信号と、第１及び第４帯域を含む第４広帯域のＲＦウェーブ信号とを選択する第２フィルタリング部と、
　前記増幅部と第２フィルタリング部間に位置し、前記第１ないし第４帯域のうち同時に受信するために選択された２帯域によって、前記増幅部の出力端と前記第２フィルタリング部の入力端間の経路を設定する経路設定部と、
　第１及び第２発振周波数で前記第２フィルタリング部でフィルタリングされた２帯域ＲＦウェーブ信号を２帯域ＩＦウェーブ信号に周波数下向き変換する周波数下向き変換部と、を含むことを特徴とする移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１ないし第４帯域のうち同時に受信するために選択された２帯域によって第１ないし第４モード信号を発するモード信号発生部をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１発振周波数は第１及び第２帯域の中間周波数であり、前記第２発振周波数は第３及び第４帯域の中間周波数であることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１フィルタリング部は前記アンテナ部で受信されたＲＦウェーブ信号をフィルタリングして前記第１及び第２帯域を含む第１広帯域のＲＦウェーブ信号を発する第１帯域通過フィルター、及び前記アンテナ部で受信されたＲＦウェーブ信号をフィルタリングして前記第３及び第４帯域を含む第２広帯域のＲＦウェーブ信号を発する第２帯域通過フィルターよりなることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記増幅部は前記第１帯域通過フィルターの出力を増幅する第１低雑音増幅器と、前記第２帯域通過フィルターの出力を増幅する第２低雑音増幅器とよりなることを特徴とする請求項６に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第２フィルタリング部は前記経路設定部から提供されるＲＦ信号をフィルタリングして第２帯域及び第３帯域を含む第３広帯域の信号を発する第３帯域通過フィルターと、前記経路設定部から提供されるＲＦ信号をフィルタリングして前記第１帯域及び第４帯域を含む第４広帯域の信号を発する帯域消去フィルターとよりなることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記経路設定部は前記第１帯域通過フィルターから出力される第１広帯域ＲＦウェーブ信号を前記第３または第４帯域通過フィルターでスイッチングして出力する第１スイッチと、前記第２帯域通過フィルターから出力される第２広帯域ＲＦウェーブ信号を前記第３帯域通過フィルターまたは帯域消去フィルターでスイッチングして出力する第２スイッチとよりなることを特徴とする請求項８に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記周波数下向き変換部は、
　第１発振周波数を発する第１局部発振器と、第２発振周波数を発する第２局部発振器とよりなる発振部と、
　前記第３帯域通過フィルター及び帯域消去フィルターの出力と前記第１及び第２局部発振器の出力との差を求める第１ないし第４ミキサーよりなる混合部と、
　前記第１ないし第４ミキサーの出力をフィルタリングして第１ないし第４帯域のＩＦウェーブ信号を発する第５ないし第８帯域通過フィルターよりなる第３フィルタリング部よりなることを特徴とする請求項９に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１発振周波数は第１及び第２帯域の中間周波数であり、前記第２発振周波数は第３及び第４帯域の中間周波数であることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１ないし第４帯域は各々ＧＰＳ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域であることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１ないし第４帯域は各々ＰＤＣ１５００、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域であることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１ないし第４帯域は各々ＰＤＣ１５００、ＰＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域であることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。
　前記第１ないし第４帯域は各々ＰＤＣ１５００、ＤＥＣＴ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＩＳＭ２４００用帯域であることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システムにおける多重帯域ＲＦ受信装置。