TWI361575B - Transmitter circuit and radio transmission apparatus for transmitting data via radio by using impluses - Google Patents

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1361575 九、發明說明： C 明所屬技領域】 本申請案係根據並主張於2007年2月19日申請在先之 曰本專利申請案第2007-038390號之優先權，其完整内容合 ' 5 併於本文中以供參考。 、 發明領域 本實施例係關於一發射器電路以及一無線電發射裝 鲁 置，並且，尤其是關於藉由使用脈衝經由無線電而發射資 料之發射器電路以及無線電發射裝置。 10 【先前技術】 發明背景 傳統上，藉由使用脈衝(脈衝式無線電發射裝置）經由無 線電發射資料之無線電發射裝置已被使用於超寬頻無線電 發送系統中，其包含微波以及次毫米波頻帶之UWB系統。 15 近年來，脈衝式無線電發射技術已引起注意，因為其 φ 提供比窄頻通訊系統較佳之優點，例如’排除震盪器和混 合裝置的需求以及RF部份之簡單組態、降低製作成本、及 預期在寬頻可被使用之毫米波頻帶中達成超出iOGbps的寬 頻無線電發射。 ' 20 於先前技術中，在2006年6月發行之IEEE MTT-Int.微波 會議紀錄摘要第316-319頁，由γ. Kawano等人所發表之文 章中，標題為，，使用0.3微米InP-HEMT技術之脈衝無線電 UWB的射頻晶片組’’(非專利文件，揭示一脈衝無線電發 射裝置，其包含一發送器部份以及一接收器部份，該發送 5 1361575 器部份具有一脈衝產生器、—帶通濾波器、以及一高輸出 放大器，而《•玄接收器部份則具有一接收放大器（低雜訊放大 器）、一帶通濾波器、以及—檢測器。 發明概要 10 依據本發明論點，其提供藉由使用一脈衝而發射資 料之-發射|§電路’該電路包含—可變延遲電路以及一邏 輯電路，其中該可變延遲電路採用一時脈作為-輪入，並 且依據該㈣而延職咖；該賴電路採賴時脈和該 可變延遲電路之一輸出作為輸入，並且藉由在該時脈和該 可變延遲電路的輸出之間進行 依據本發月另-論點，其提供—無線電發射裝置，該 裝置具有藉由使用-脈衝以發射資料之__發射器電路、一 15 =電路、-天線、以及—發送韻切換I該切換器切換 線之-連接至該發射器電路或該接收器電路；其中該發 射器電路’包含—可變延遲電路以及-邏輯電路，該可變 =遲電路採用—時脈作為—輸人，並且依據該資料而延遲 時脈；_輯電路職用該時脈和該可變延遲電路之一 20 2出作為輸人’並且藉Φ在該時脈和該可變延遲電路的輸 出之間進行一邏輯操作而輸出一脈衝。 圖式簡單說明 實施例之特點和優點將參考附圖自下面的說明中而更 清楚地被了解，於圖形中： 第1圖是分解地展示應用至實施例之脈衝式無線電發 6 射裝置的一般組態之區塊圖； 第2圖是說明在第1圖所展示之無線電發射裝置的發射 器電路中被使用之帶通濾波器的功能圖形； 第3圖是分解地展示被使用於先前技術脈衝式無線電 發射裝置中之發射器電路範例的圖形； 第4圖是說明被展示在第3圖中之發射器電路操作的時 序圖， 第5圖是分解地展示被使用於脈衝式無線電發射裝置 中之發射器電路實施例的區塊圖； 第6圖是說明被展示在第5圖中之發射器電路的操作之 時序圖； 第7圖是展禾被使用於實施例發射器電路以及先前技 術發射器電路中的脈衝範例圖形； 第8圖是説明在實施例發射器電路以及先前技術發射 器電路中之帶通濾波器的操作圖形； 第9圖是展亦在實施例發射器電路以及先前技術發射 器電路中之帶通濾波器的輪出範例圖形； 第10圖是展不在實施例發射器電路中之脈衝產生器另 一範例的區塊圓； 第11圖是展示第10圖的脈衝產生器中之可變延遲電路 範例的區塊圓’ 第12圖是展示第1〇圖的脈衝產生器中之可變延遲電路 另一範例的區塊圖， 第13圖是展不第12圖的可變延遲電路中之緩衝器放大 器範例的電路圖；以及 第14圖是展-笛 之電路圖。不弟10圖的脈衝產生器中一 AND電路範例 【實施冷式】 5較佳實施例之詳細說明

在詳細敘述眘&/sl β I ^^ α e例之則，—般組態的脈衝式無線電發 射裝置、先前括你— 备丸咕 術之無線電發射裝置以及其之相關問題將 /考第1至4圖而說明。 0是77解地展示實施例被應用之脈衝式無線電發 10 射裝置的一般相能+ r 一 、、心之區塊圖，並且第2圖是說明在第1圖所 之…線電發射裂置的發射器電路中被使用之帶通濾波 器的功能圖形。右楚 长第1和2圖中被展示之無線電發射裝置是 =種習見的脈衝無線電發縣置，或更明確地說，是被展 、在早先被引用之非專利文件i中之脈衝無線電發射裝置。 15 如第1圖之展示’發送器部份(發射器電路）包含一脈衝 產生器101、—帶通濾波器102、以及一高輸出放大器103; 並且&接收器部份(接收器電路）包含-接收放大器106、-帶通渡波器107、以及一檢測器108。於此，來自高輸出放 大器103之一輪出經由發送-接收切換器104被饋送至一天 20線105以供發送，並且藉由天線105被接收之一信號經由發 送-接收切換器104被饋送至接收放大器106。藉由脈衝產生 器102產生之脈衝具有自直流至高頻率範圍之能量。 如第2圖之展示，在脈衝式發射器電路中，僅落在操作 頻帶内之能量成分藉由帶通濾波器102被抽取，並且帶通濾 8 1361^ 波β 102產生—輪出，其被調變作為在通過的頻帶之中心頻 率附近振盪的波形封包，如第1圖之展示。帶通濾波器102 1輸出（;絲封包)藉由高輸出放大H 103被放大並且經由該 發送接收切換器1〇4饋送至天線1〇5以供發射進入空中。 $ 如第1圖之展示，在最簡單之脈衝系統中，資料藉由使 用一波形封包的存在/不存在以代表一個位元之導通/關閉 • 調變而被發送，亦即，資料被調變，因而包含週期地改變 波形之波形封包的存在，例如，代表一個丨，並且波形封包 ^ 之不存在代表一個0。 1〇 另一方面，在脈衝式接收器電路中，藉由天線105被接 收以及經由發送-接收切換器1〇4輸入之信號藉由接收器放 大器106被放大之後，僅落在操作頻帶之内的能量成分藉由 帶通濾波器107被抽取’並且資料藉由檢測器1〇8被解調變。 在上述之脈衝無線電發射裝置中，如果需要達成超 15出，例如，lOGbps ’之大容量通訊，則波形封包之時間持 續必須被降低，並且，為該目的，一超出10GHz之寬頻必 ® 須被確定。依據目前之無線電波形頻率分配，僅毫米和次 毫米波形頻帶是可供用作為其中一頻寬可被確定之頻帶， - 並且因此需要一脈衝產生器，其可產生約l〇ps之非常短的 20脈衝或較小的持續(頻率約1 〇〇GHz或較向者）。 第3圖是分解地展示被使用於先前技術脈衝式無線電 發射裝置中之一發射器電路（導通/關閉調變電路）的範例圖 形，並且第4圖是說明被展示在第3圖中之發射器電路的操 作時序圖。 9 1361575 如於第3圖之展示，先前技術發射器電路包含一 NRZ-RZ轉換器1〇〇、一脈衝產生器1〇1、以及一帶通滤波器 102，其中該NRZ-RZ轉換器100接收資料DATA以及一時脈 CLK，並且轉換一RZ(返回-至-零）信號成為一NRZ(非返回-5 至-零）信號;該脈衝產生器101接收NRZ-RZ轉換器1〇〇之輸 出並且產生一脈衝;並且該帶通濾波器1〇2接收脈衝產生器 ^01之輸出（脈衝）、僅抽取落在操作頻帶之内的能量成分、 並且輸出一波形封包。如先前之說明，帶通濾波器102之後 是接著例如一高輸出放大器（103)的構件，該高輸出放大器 10放大帶通濾波器102之輸出（發送信號：波形封包）。 脈衝產生器101包含延遲電路11丨及AND電路112，並且 藉由下列步驟而產生一短的脈衝：分離一部份的輸入信 號、藉由延遲電路111而引介一少量的延遲進入該被分離的 信號、並且藉由AND電路112對該輸入信號與其之延遲版本 15做AND運算。在此，延遲電路111之輸出在將其信號邏輯反 相之後被施加至AND電路112。 更明確地說，如於第3和4圖之展示，AND電路112藉由 對NRZ-RZ轉換器1〇〇之輸出信號IS與利用延遲該信號岱並 且經由延遲電路111反相其之邏輯而被產生的信號ms做 20 and運算以產生一輸出信號(脈衝)IMp。 在此，將被輸入至脈衝產生器1〇1的信號(數位信號)IS 需要是經常在一時脈週期中返回至低位準（零）的一個^言 號’如第4圖之展示，為了綠保該事件，即使當邏輯1連續 地出現時，匹配連續的！之數目的脈衝(波形封包)將被產生。 < 5 > 10 1361575 亦即’如果將被輸入至脈衝產生器iOi之信號IS是不在 一時脈週期中返回至零的一個NRZ信號，接著如果邏輯1連 續地出現’則僅一個脈衝(IMP)將發生。由於這理由，於先 前技術之發射器電路（導通/關閉調變電路）中，脈衝產生器 5 101經常先行於NRZ-RZ轉換器1〇〇。 為達成近年來逐漸增加之超出lOGbps的大容量高速通 訊之要求，如先前之說明，高速低抖動NRZ-RZ轉換器（100) 以及用於產生10ps或較小持續之脈衝的脈衝產生器ι〇ι(高 速AND電路)之供應是必要的。但是，因為這些電路是純粹 10 地受限於裝置性能’這些將妨礙在毫米和次毫米波形頻帶 中之大容量脈衝通訊的製作。 本實施例之一目的是提供小尺寸、低功率消耗、並且 能夠實現高信號品質的發射器電路及無線電發射裝置。 在下面，將參考附圖詳細說明發射器電路以及無線電 15 發射裝置之實施例。 第5圖是分解地展示被使用於脈衝式無線電發射裝置 中之發射器電路實施例的區塊圖，並且第6圖是說明被展示 在第5圖中之發射器電路的操作時序圖。 首先’如從第5圖以及先前給予的第3圖之間的比較明 20 顯可見’實施例之發射器電路不需要先前技術發射器電路 中所需的一NRZ-RZ轉換器（1〇〇)。 更明確地說，實施例之發射器電路（導通/關閉調變電路) 包含具有一可變延遲電路11和一 AND電路12之一脈衝產生 器1、以及一帶通濾波器2。該帶通濾波器2之後是隨著作為 11 1361575 放大帶通濾波器2之輸出（波形封包）的一高輸出放大器（103) 的構件。 可變延遲電路11被組態以依據資料DATA是否為一個1 或一個〇而變化延遲時間；例如，當資料是一個1時，則延 5 遲時間被增加’並且當資料是一個0時，則延遲時間被減少。 因此，如第6圖之展示，當資料DATA是一個1時，一個 寬脈衝IMPw被產生，並且當資料DATA是一個0時，則一窄 的脈衝IMPn被產生。接著，如稍後將詳細說明地’導通/ 關閉調變之進行將藉由依據操作頻帶而適當地決定脈衝寬 10度並且提供在一寬脈衝(IMPw)之情況中藉由經帶通濾波器 以產生一波形封包’但是在一窄脈衝(1河？11)之情況中則不 產生一波形封包。 第5圖所展示之發射器電路可被使用，例如，作為關於 第1圖所說明之無線電發射裝置中的發射器電路。 第7圖是展示被使用於實施例之發射器電路以及先前 技術之發射器電路中的脈衝範例圖形，並且第8圖是說明實 知例之發射器電路以及先前技術之發射器電路中的帶通濾 波器之操作圖形。 如第7圖之展示’參考在第3和4圖所說明之先前技術發 射态電路中所被使用的脈衝是，例如，其之一半寬度是9ps 的脈衝’而被使用於實施例之發射器電路中的脈衝是，例 如，當資料是一個〇時則是具有一半寬度為16ps之脈衝，並 且备資料是—個1時，則是具有一半寬度為24ps的脈衝。 在此’因為一實際的脈衝具有一限定的上升/下降特 12 IS) I·生，其之頻譜不是均勻地上升至無限高頻率。亦即，如第8 ' 圖之展示，實際的脈衝展示下列之特性，當頻率增加時， • 則能量（電1)一次減少至零並且隨後則增加直至達到一峰 值為止，在隨後能量再次減少至零。 以此方式，實際的脈衝包含一基本頻帶、第二譜波頻 - 帶、第二諧波頻帶、並且以此類推，其可利用傅立葉轉換 理論被說明。當脈衝寬度是以Τ代表時，則在在基本和第二 • 諧波頻帶之間邊界的頻率以1 / Τ表示，並且在第二諧波頻帶 中之峰值頻率則為3/(2Τ)，同時在第二和第三諧波頻帶之間 10邊界的頻率是為2/Τ。 因為先前技術之發射器電路使用基本頻帶，因操作頻 帶較高（帶通濾波器之通過頻帶）故一較短的脈衝需被產 生。亦即，利用fc表示操作頻帶之中心頻率，則脈衝寬度 To應充分地較小於丨/fc^明確地說，當操作頻帶是在54GHz 15至66GHZ範圍中時，先前技術之發射器電路將需要使用具 φ 有一半寬度為9ps之脈衝。 相對地，在實施例之發射器電路中，被使用於先前技 術發射器電路中之脈衝（一半寬度）可藉由使用一諧波頻帶 而被增寬。 20 更明確地說，如第8圖之展示，例如，當使用第二諧波 頻帶時，則脈衝寬度被決定，因而在脈衝之第二諧波頻帶 中的峰值是與fc一致的（60GHz)。亦即，當脈衝寬度 TON=3/(2fc)時，則Ton-TV^l/fc之一脈衝，例如，具有一半 寬度為24ps的脈衝，可被使用。 < 5 ^ 13 接著，當脈衝寬度被決定’因而在脈衝的基本和第二 諧波頻帶之間邊界是與&一致時，接著，因為非常小的脈 衝能量存在於操作頻帶中，自帶通濾波器被輸出之波形封 包的能量成為非常地小。 5 更明確地說，如第8圖之展系’例如’脈衝寬度，使得 在基本和第二諧波頻帶之間的邊界是與fc(60GHz)—致，被 表不為T〇FF=l/fc，並且，例如，其'一半寬度是為16ps之一 脈衝可被使用。 在此，利用toff表示對於資料”〇”之脈衝寬度，並且對 10 於資料”1”之脈衝寬度利用T0N表示’在資料”0”的情況中將 不顯示波形封包，但是在資料”1”之情況中則顯示一波形封 包，因此達成導通/關閉調變。亦即，對於資料”1”，具有一 半寬度為24ps之一脈衝可藉由使用第二諧波頻帶而被使 用，而對於資料”0”，則具有一半寬度為16ps之一脈衝可藉 15 由使用在基本和第二諧波頻帶之間的邊界而被使用。 第9圖是展示在實施例之發射器電路以及先前技術之 發射器電路中的帶通濾波器輸出之範例圖形；此處所展示 者是當具有通過頻帶為54至66GHz(操作頻率範圍之中心頻 率fc是60GHz)之一帶通濾波器被使用時的模擬結果。 20 如可自第9圖所見’例如，當具有一半寬度為9ps之一 脈衝被使用以代表資料”1”時’則於先前技術發射器電路中 之帶通濾波器（102)的輸出’實際上是相同於’當具有一半 寬度為24ps之一脉衝被使用以代表資料，’ 1 ”時之實施例發 射器電路中的帶通遽波器（2)之輪出。同時也可明白，當具 14 1361575 有一半寬度為16ps之一脈衝被使用以代表資料’，〇，，時，在實 施例發射器電路中之帶通濾波器（2)的輸出，是幾乎為零， 因此，可在資料”1”和資料之間提供清楚的區別。 亦即，如於第7至9圖之展示，例如，當使用55〇112至 5 65GHz頻帶時，實施例之發射器電路分別地針對於資料”j” 以及資料’’〇，’，使用二種寬的脈衝，一種是具有一半寬度為 24ps並且另一種則是具有一半寬度為16ps。在這情況中， 具有一半寬度為24ps之脈衝被產生，因而在第二譜波頻帶 中之峰值是與中心頻率（fc=60GHz) —致，同時具有一半寬 10 度為16ps之脈衝被產生，因而在基本和第二諧波頻帶之間 的邊界亦是與中心頻率fc 一致。 接著，如參考第9圖的說明可明白，比較於使用具有一 半寬度為9ps之一脈衝的先前技術發射器電路，則對於資 料”1”的一個信號輸出（波形封包）可被得到。因為，這波形 15 封包的一半寬度是100ps ’ lOGbps或較高的資料傳輸可被達 成。進一步地，對於資料”0”，非常小的輸出功率被得到， 而實現15dB或較高的導通/關閉比率。 對於資料”1”，取代使用脈衝的第二諧波頻帶，則一較 高階諧波頻帶，例如，第三或第四諧波頻帶，可被使用。 20 相似地，對於資料”0”，取代使用在基本和第二諧波頻帶之 間的邊界，在較高階諧波頻帶之間的邊界，例如，在第二 和第三諧波頻帶之間的邊界或在第三和第四諧波頻帶之間 的邊界，可被使用。同時也將了解，在波形封包之存在/不 存在以及資料” 1 ”和”0”之間的對應性可被倒反。 < 5 ^ 15 1361575 因此，當資料代表第一數值(例如，”1”)時，則在可變 延遲電路11中之延遲時間可被設定為等於操作頻帶之中心 頻率fc(例如，60GHz)的倒數之一個整數倍，N/fc，並且當 資料代表第二數值(例如，”0”)時，則延遲時間可被設定為 5 等於i/pfcO+M/fc之數值，亦即，為操作頻帶之中心頻率fc 的倒數之整數倍以及中心頻率之倒數的一半（1/2)之總和。 在此，N和Μ是任意地被採用之獨立的自然數。

在先前展示之第8圖的範例中，當資料是”丨，，時，藉由 採用操作頻帶之中心頻率fc(=60GHz)的倒數丨/fc(亦即，N= i) 10而被決定之具有16ps持續的一脈衝被使用，並且當資料 是時，藉由採用操作頻帶之中心頻率fc(=60GHz)的倒數 以及中心頻率之倒數的一半之總和丨/(2fc)+丨/fc(亦即，M= i) 而被決定之具有24ps持續的一脈衝被使用。 15

20 以此方式，藉由使用該脈衝之諧波頻率頻帶，依據實 施例之發射器電路可產生-波形封包，而不必明顯地降低 脈衝寬度。較短脈衝之產生需要使用昂責的高速裝置技 術’但是在實施例中，因為放鬆其脈衝宽度之限制，故不 需要使用此高速裝置技術，並且毫米/次毫賤帶脈衝通訊 裝置(發射器電路/無線電發射裝置)之成本因此可被降低。 。更進-步地’其排除於先前技術中必要提供舰_膚 換器供應之需求’不僅是降低發射器電路(無線電發射裝置） 之成本，同時也減低裝置之尺寸以及功率消耗。進一步地， 於先前技術發射器電路巾，其_ #料作.輸入信號， 則由於基頻電路供應等等之信號劣化，尤其是，增加之抖 16 1361575 動’形成問題。但是，依據實施例之發射器電路，其採用 一時脈作為一輸入，則具有小的抖動以及信號品質改進之 優點。 第10圖是展示在實施例的發射器電路中之脈衝產生器 5 的另一範例之區塊圖；第11圖是展示第10圖之脈衝產生器 中可變延遲電路的一個範例之區塊圖；並且第12圖是展示 第10圖之脈衝產生器中可變延遲電路的另一範例區塊圖。 被提供在第10圖中所展示之可變延遲電路的輪出之信號邏 輯反相電路，於第11和12圖中不被展示。 10 如於第10圖之展示，實施例之脈衝產生器1被組態，因 而時脈CLK經由選擇器13被供應至AND閘12。在此，可變 延遲電路11具有一種電路組態，例如，於第丨丨或丨]圖中所 展示者。第10圖中所展示之選擇器13在組態上是相同於第 11圖展示之選擇器1103或第12圖展示之選擇器11〇6，並且 15具有抵補（補償）由可變延遲電路11中提供之選擇器1103或 1106所引介之延遲的功能。 接著，AND電路12對時脈CLK與藉由第丨丨圖中之第一 延遲線1101或第二延遲線1102被產生的時間延遲或與藉由 第12圖中之偶數個緩衝器1141和1142或奇數個緩衝器 2〇 1151、1152、以及H53被產生的時間延遲做AND運算。 亦即，在第11圖展示之可變延遲電路丨丨中，兩個延遲 線1101和1102之其中的-個或另-個，依據資料是為一個〇 或一個1而利用選擇器1103被選擇。在此，當形成該等延遲 線作為GaAs基片上之線路時，對於資料，，〇”之第一延遲線 17 <5 1361575 1101被形成’例如’作為具有預定寬度以及1.6mm長度之線 路’並且對於資料”1”之第二延遲線1102被形成，例如，作 為具有預定寬度以及2.4mm長度之線路。 另一方面，在第12圖展示之可變延遲電路11中，兩個 5 緩衝器陣列1141、1142以及1151至1153的其中之一個或另 一個，依據資料是為一個0或一個1而利用選擇器1106被選 擇。緩衝器放大器（緩衝器）1141、1142，以及1151至1153 各引介一個l/(2fc)=8ps之延遲時間，並且二個被串連緩衝器 (1141和1142)供用於資料以及三個緩衝器（1151至ι153) 1〇供用於資料”1”。這對於資料，，〇”產生一個16?8之延遲時間並 且對於資料”1”產生一個24ps之延遲時間。 取代該等緩衝器，反相器可藉由適當地設定信號邏輯 而被使用。其位準被固定至高位準或低位準之信號FXi被施 加至選擇器13的其他輸入（時脈CLK不被施加至該處之輸 15入）’選擇器13被提供以補償由可變延遲電路丨丨中之選擇器 1103或11〇6所引介的延遲，並且一經常選擇時脈口^尺作為 輸出之固定·位準信號FXc被施加作為控制信號。 同時也應了解，在第12圖中所展示用於產生在上面所 定義的那些不同延遲時間之組態可有各種的修改，例如， 20藉由提供具有延遲時間調整端點之各緩衝器（或反相器）。 第13圖是展示在第12圖之可變延遲電路中被提供的各 個緩衝器放大器（緩衝器）之一範例電路圖，並且第14圖是展 示在第10圖脈衝產生器中被提供之AND電路的一範例電路 圖。在第13和丨4圖中，參考符號Vb指示—預定的控制偏電 18 1361575 壓。 如於第13圖之展示，各緩衝器1141、1142，以及1151 至1153(1140)可被構成，例如，作為差動緩衝器。在此，差 動時脈CLK和/CLK被施加作為至各第一級緩衝器1141和 5 1151之差動輸入11<[(?)以及1>1(>〇，並且來自各緩衝器1141、 115卜以及1152之差動輸出OUT(P)和OUT(N)被施加作為分 別地至各後繼的緩衝器1142、1152、以及1153之差動輸入 IN(P)和IN(N);接著，來自各最後級緩衝器1142和1153之差 動輸出OUT(P)和OUT(N)被施加至選擇器11 〇6。

10 如於第14圖之展示，在第10圖之脈衝產生器1中的AND 電路12同時也可被構成作為差動AND電路；在這情況中， 選擇器13的差動輸出可作為被施加至AND電路12之第一差 動輸入a以及/a ’並且可變延遲電路11的差動輸出之被反相 的版本（例如，選擇器1103或1106之輸出）可作為被施加至 15 AND電路12之第二差動輸入b和/b。AND電路12則產生差動 輸出q以及/q。 第13圖展示之緩衝器放大器以及第14圖展示之AND電 路僅是範例，並且不僅是信號邏輯或單端點電路，而同時 也可使用各種其他電路。 20 如上所述’依據各實施例’能夠實現低抖動以及高信 號品質之脈衝式發射器電路及無線電發射裝置可被提供而 不必主要地使用短脈衝，換言之，而不必使用高性能、高 成本之裝置。 更明確地說，依據各實施例，一種小尺寸、提供低功 19

< S 率消耗、並且能夠實現高的信號品質的發射器電路及無線 電發射裝置可被提供。 該等實施例可廣泛地應用至使用脈衝經由無線電發送 貧料之發射器電路以及無線電發射裝置上，並且實施例之 發射器電路及無線電發射裝置尤其是可有利地使用於包含 微波和次毫米波頻帶之ϋ w B系統的超寬頻無線電發送系統 中。 s午多不同的實施例可被構成而不脫離本發明範嘴，並 且應了解到’除了在附加申請專利範圍所定義者之外本 發明是不受限制於這說明中之上述特定實施例。 【阐式簡單說明】 實施例之特點和優點將參考附圖自下面的說明中而更 清楚地被了解，於圖形中： 第1圖是分解地展示應用至實施例之脈衝式無線電發 射裂置的一般組態之區塊圖； 第2圖是說明在第1圖所展示之無線電發射裝置的發射 器電路中被使用之帶通濾波器的功能圖形； 第3圖是分解地展示被使用於先前技術脈衝式無線電 發射裝置中之發射器電路範例的圖形； 第4圖是說明被展示在第3圖中之發射器電路操作的時 序圖； 第5圖是分解地展示被使用於脈衝式無線電發射襄置 中之發射器電路實施例的區塊圖； 第6圖是說明被展示在第5圖中之發射器電路的操作之 1361575 時序圖； 第7圖是展示被使用於實施例發射器電路以及先前技 術發射器電路中的脈衝範例圖形； 第8圖是說明在實施例發射器電路以及先前技術發射 5 器電路中之帶通濾波器的操作圖形； 第9圖是展示在實施例發射器電路以及先前技術發射 器電路中之帶通濾波器的輸出範例圖形； 第10圖是展示在實施例發射器電路中之脈衝產生器另 一範例的區塊圖； 10 第11圖是展示第10圖的脈衝產生器中之可變延遲電路 範例的區塊圖； 第12圖是展示第10圖的脈衝產生器中之可變延遲電路 另一範例的區塊圖； 第13圖是展示第12圖的可變延遲電路中之緩衝器放大 15 器範例的電路圖；以及 第14圖是展示第10圖的脈衝產生器中一 AND電路範例 之電路圖。 【主要元件符號說明】 11…可變延遲電路 12…AND閘 13".選擇器 100…NRZ-RZ轉換器 101…脈衝產生器 103…高輸出放大器 104…發送-接收切換器 105…天線 106…接收放大器 107…帶通濾波器 108…檢測器 102…帶通濾波器 21 1361575 111…延遲電路 112…AND電路 1101…第一延遲線 1102…第二延遲線 1103…選擇器 1106…選擇器 1140、114 卜 1142、1151 至 1153·.· 緩衝器陣列

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Claims (1)

1361575 100年11月24日修正頁 丨第96145618號申請案申請專利範圍替換本100.11：^： 十、申請專利範圍： 1. 一種藉由使用脈衝來發射資料之發射器電路，其包含： 一脈衝產生器，其包括： 一可變延遲電路，其採用一時脈作為一輸入， 5 並且依據該資料而延遲該時脈；以及 一邏輯電路，其採用該時脈及該可變延遲電路 之一輸出作為輸入，並且藉由在該時脈與該可變延 遲電路之該輸出之間進行一邏輯操作而輸出一脈 衝；以及 10 一帶通濾波器，其允許落於可通過之一通過頻帶内 的從該脈衝產生器輸出之該脈衝之成分，並以波形封包 形式輸出，其中 藉由該可變延遲電路所引介的一延遲時間係依據 該資料是代表一第一數值還是代表不同於該第一數值 15 的一第二數值而判定，並且 當該資料是代表該第一數值時，藉由將脈衝寬度判 定為一第一寬度，一波形封包被輸出，且當該資料是代 表該第二數值時，藉由將脈衝寬度判定為比該第一寬度 小的一第二寬度，沒有任何波形封包被輸出。 20 2.如申請專利範圍第1項之發射器電路，其中該邏輯電路 是一 AND電路。 3. —種藉由使用脈衝來發射資料之發射器電路，其包含： 一可變延遲電路，其採用一時脈作為一輸入，並且 依據該資料而延遲該時脈；以及 23 1361575 _ 100年11月24日修正頁 一邏輯電路，其採用該時脈及該可變延遲電路之一 輸出作為輸入，並且藉由在該時脈與該可變延遲電路之 該輸出之間進行一邏輯操作而輸出一脈衝，其中 藉由該可變延遲電路所引介的一延遲時間係依據 5 該資料是代表一第一數值還是代表一第二數值而判定， 當該資料係代表該第一數值時，沒有任何信號從一 帶通濾波器被輸出，但當該資料係代表該第二數值時， 一信號從該帶通濾波器被輸出， 當該資料係代表該第一數值時，在該可變延遲電路 10 中之該延遲時間被設定為等於一操作頻帶之中心頻率 [fc]之倒數的一整數倍[N/fc]，並且 當該資料係代表該第二數值時，該延遲時間被設定 為等於一數值[l/(2fc)+M/fc]，其代表在該操作頻帶之該 中心頻率[fc ]之倒數的一整數倍與該中心頻率之倒數的 15 一半間之一總和（其中N和Μ是被任意採用的獨立自然 數）。 4. 一種藉由使用脈衝來發射資料之發射器電路，其包含： 一可變延遲電路，其採用一時脈作為一輸入，並且 依據該資料而延遲該時脈；以及 20 一邏輯電路，其採用該時脈及該可變延遲電路之一 輸出作為輸入，並且藉由在該時脈與該可變延遲電路之 該輸出之間進行一邏輯操作而輸出一脈衝，其中 該可變延遲電路包含一第一延遲線、一第二延遲線 以及一選擇器，其中該第一延遲線係藉由串聯偶數個單 24 1361575 100年11月24日修正頁 讀所構《制於該資料係代表—第_數值時，該第 二延遲線係料串聯奇數個單元線所構成並係用於該 資料係代表-第二數值時，該等單元線各為引介一延遲 時間[l/(2fc)]的-傳輪線，該延遲時間等於一操作頻帶 之中心頻率之倒數的—半，該選擇器剌於選擇該等第 -和第二延遲線中之—者或另—者的輸出。 5· -種藉由使用脈衝來發射資料之發射器電路其包含： -可變延遲電路，其採用—時脈作為__輸入，並且 依據該資料而延遲該時脈；以及 一邏輯電路，其採用該時脈及該可變延遲電路之一 輸出作為輸人’並且藉&在該時脈與該可變延遲電路之 該輸出之間進行-邏輯操作而輸出一脈衝，其中 該可變延遲電路包含一第一緩衝器陣列、一第二 緩衝器陣列、及-選擇器，該第一緩衝器陣列係藉由 串列地連接偶數個緩衝！I所構成並係用於該資料係 代表-第-數值時，該第二緩衝器陣列係藉由連接奇 數個緩衝器所構成並係、用於該f料係代表—第二數 值時’遠等緩衝器各為引介-延遲時間[l/(2fc)]的-單元緩衝器，該延遲時間等於一操作頻帶之中心頻率 之倒數的一半，該選擇器係用於選擇該等第一和第二 緩衝器15車列中之—者或另一者的輸出。 6.種藉由使用脈衝來發射資料之發射器電路，其包含： -可變延遲電路，其採用—時脈作為—輸入，並且 依據該資料而延遲該時脈；以及 25 1361575 100年11月24日修正頁 一邏輯電路，其採用該時脈及該可變延遲電路之— 輸出作為輸入，並且藉由在該時脈與該可變延遲電路之 該輸出之間進行一邏輯操作而輸出一脈衝，其中 該可變延遲電路包含一第一反相器陣列、一第二反 5 相器陣列、及一選擇器，該第一反相器陣列係藉由串列 ' 地連接偶數個反相器所構成並係用於該資料係代表一 - 第一數值時，該第二反相器陣列係藉由連接奇數個反相 器所構成並係用於該資料係代表一第二數值時，該等反 相器各為引介一延遲時間[1/(2fc)]的一單元反相器該 〇 延遲時間荨於一操作頻帶之中心頻率之倒數的一半，該 選擇器係用於選擇該等第一和第二反相器陣列中之一 者或另一者的輸出。 7. -種無線電發射裝置，其具有藉由使用一脈衝來發射資 料的一發射器電路、一接收器電路、一天線 '及將該天 15 線之連接切換至該發射器電路或該接收器電路的-發 射-接收切換器，其中該發射器電路包含： 一脈衝產生器，其包括： 可變延遲電路，其採用一時脈作為 一輸入， 並且依據該資料而延遲該時脈；以及 2〇 一邏輯電路，其採用該時脈及該可變延遲電路 之輸出作為輸入’並且藉由在該時脈與該可變延 遲電路之6亥輸出之間進行一邏輯操作而輸出一脈 衝；以及 一帶通渡波器’其允許落於可通過之—通過頻帶内 26 1361575 _ 100年11月24日修正頁 的從該脈衝產生器輸出之該脈衝之成分，並以波形封包 形式輸出，其中 藉由該可變延遲電路所引介的一延遲時間係依據 該資料是代表一第一數值還是代表不同於該第一數值 5 的一第二數值而判定，並且 當該資料是代表該第一數值時，藉由將脈衝寬度判 定為一第一寬度，一波形封包被輸出，且當該資料是代 表該第二數值時，藉由將脈衝寬度判定為比該第一寬度 小的一第二寬度，沒有任何波形封包被輸出。 10 8.如申請專利範圍第7項之無線電發射裝置，其中該接收 器電路包含一接收器放大器、一第二帶通濾波器、及一 檢測器，其中由該天線所接收的一信號經由該發射-接 收切換器而被輸入至該接收器放大器，該第二帶通濾波 器自該接收器放大器之一輸出抽取落在一通過頻帶内 15 的一信號，且該檢測器檢測該第二帶通濾波器之一輸出 並因而產生資料。 27