[發(fā)明專利]分集式接收器和收發(fā)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980160481.X
• 申請(qǐng)日: 2009-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102474332A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勞倫特·戈捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 飛思卡爾半導(dǎo)體公司
• 主分類號(hào): H04B7/08
• 分類號(hào): H04B7/08
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李佳;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及射頻通信系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種分集式接收器、分集式收發(fā)器以及利用天線分集技術(shù)的近程裝置(SRD)應(yīng)用。

背景技術(shù)

天線分集技術(shù)是應(yīng)對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)中已接收的信號(hào)的多路徑衰退的方法，正如在建筑物內(nèi)部或者之間的射頻(RF)通信中遇到的，多路徑發(fā)送會(huì)導(dǎo)致破壞性干擾，并且因而減小可靠通信的范圍。

例如，如圖1中所示，沒(méi)有天線分集的通信系統(tǒng)10可以包括帶有單個(gè)發(fā)射器側(cè)天線14的發(fā)射器(TX)或發(fā)送器12、和帶有接收器側(cè)天線18的接收器(RX)16。信號(hào)可以是攜載信息的物理量的變化，例如電磁波。信號(hào)可以例如是射頻信號(hào)或光學(xué)信號(hào)。從發(fā)射器側(cè)天線14放射的信號(hào)，即例如包括從發(fā)送器或發(fā)射器發(fā)射信息的電磁波，可以例如在第一壁20和第二壁22處被反射，由此在所示的示例中產(chǎn)生用于三個(gè)例子情形的發(fā)射的三個(gè)發(fā)射路徑或者在接收器側(cè)天線18處潛在地彼此干擾的信號(hào)24、26、28的多路徑表示。

為了改善接收信號(hào)質(zhì)量，可以使用更多功率來(lái)發(fā)射信號(hào)24、26、28，或者可以配置接收器16，用于提供更多的接收信號(hào)靈敏度。然而，這會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)格的發(fā)射鏈路裕量。

例如，如圖2中所示，不同的通信系統(tǒng)可以是分集式天線系統(tǒng)30，包括具有單個(gè)發(fā)射器側(cè)天線14的發(fā)射器12和具有兩個(gè)或更多個(gè)接收器側(cè)天線34、36的分集式接收器32，其可以接收不同的多路徑信號(hào)24、26、28；38、40、42，并且因此在不同天線處接收的得到的信號(hào)可以不被相同干擾同時(shí)影響。然后，比較由每個(gè)天線34、36接收的信號(hào)，并且選擇提供由接收器所測(cè)量的較佳接收或最佳接收信號(hào)質(zhì)量(例如，較高信噪比)的天線。

為了雙向通信，可以使用收發(fā)器，提供發(fā)射器和接收器這兩種功能性。圖3中示出一般分集式收發(fā)器。收發(fā)器44可以包括連接到發(fā)射天線48的發(fā)射器46以及每一個(gè)連接到不同接收天線54、56的兩個(gè)或更多個(gè)接收器50、52。在所示的示例中，使用3個(gè)引腳58、60、62(2個(gè)用于RX，1個(gè)用于TX)用于天線連接。微控制器單元(MCU)64可以連接到發(fā)射器，用于提供待發(fā)射數(shù)據(jù)，且可以連接到接收器，用于接收在接收天線上的數(shù)據(jù)和信號(hào)電平值，并且評(píng)估信號(hào)強(qiáng)度或信號(hào)電平且決定要用哪個(gè)天線。為了使用MCU管理天線分集功能，可以利用模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)將所接收的信號(hào)從接收到的模擬表示轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示。在信號(hào)接收期間，MCU可以處于接通模式，即MCU可以是“醒著的”。

在電信中，低功率通信設(shè)備或近程裝置(SRD)也會(huì)遭受多路徑衰退。SRD是使用無(wú)線通信的受限制的放射線裝置，例如無(wú)線麥克風(fēng)、無(wú)線電控制的車庫(kù)門(mén)開(kāi)啟器或者其他裝置，例如醫(yī)療或自動(dòng)裝置，其中發(fā)射器和接收器之間的距離一般只有幾米。這些裝置中許多例如使用工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)無(wú)線頻帶通信，其最初是國(guó)際上保留用于除通信之外的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療目的的RF電磁場(chǎng)的。通信裝置通常必須接受由ISM裝置所產(chǎn)生的任何干擾。ISM頻帶例如在315MHz、433MHz或868MHz的范圍內(nèi)。近程裝置常較小，這會(huì)限制若干天線的可利用區(qū)域，或者會(huì)限定用于分集式接收器信號(hào)處理的接收器側(cè)數(shù)字處理單元和所連接的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的可利用功率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供如隨附的權(quán)利要求中所描述的分集式接收器、分集式收發(fā)器以及利用天線分集技術(shù)的近程裝置(SRD)應(yīng)用。

在從屬權(quán)利要求中闡釋了本發(fā)明的具體實(shí)施例。

參照下文中所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些及其他方面將是顯而易見(jiàn)的。

附圖說(shuō)明

將參照附圖而僅以示例的方式來(lái)描述本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)、方面和實(shí)施例。圖中的元件為簡(jiǎn)明、清楚而例示，并且未必按比例繪制。不同圖中的相同附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。

圖1示意性示出現(xiàn)有技術(shù)RF通信系統(tǒng)經(jīng)歷單個(gè)發(fā)射器側(cè)天線和單個(gè)接收器側(cè)天線之間的多路徑發(fā)射的示例。

圖2示意性示出現(xiàn)有技術(shù)RF通信系統(tǒng)經(jīng)歷單個(gè)發(fā)射器側(cè)天線和兩個(gè)接收器側(cè)天線之間的多路徑發(fā)射的示例。

圖3示出現(xiàn)有技術(shù)分集式收發(fā)器的示例的示意性框圖。

圖4示出分集式天線系統(tǒng)的第一示例的示意性框圖。

圖5是示出發(fā)射的數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)的示例的示意性框圖。

圖6示出分集式天線系統(tǒng)的第二示例的示意性框圖。

圖7示出分集式天線系統(tǒng)的第三示例的示意性框圖。

圖8示意性示出在分集式天線系統(tǒng)的第三示例的操作期間分集式接收器和所連接的接收器側(cè)MCU的狀態(tài)的示例。

圖9示出分集式接收器的實(shí)施例的示例的示意性框圖。