Un método y aparato para cancelar la señal transmitida en un transceptor doble homodino.

Un aparato que comprende:

un primer acoplador (310) configurado para recibir una primera parte de una señal del transmisor, estando asociada la señal del transmisor a una frecuencia;

un circuito

(300) acoplado al primer acoplador (310), estando configurado el circuito para modificar una fase de la señal del transmisor para producir una señal modificada; y

un segundo acoplador (340) acoplado al circuito (300), estando configurado el segundo acoplador (340) para combinar la señal modificada y una segunda parte de la señal del transmisor para producir una señal combinada, estando asociada la segunda parte de la señal del transmisor con un reflejo de la señal del transmisor de una antena (280), estando configurado el segundo acoplador (340) para enviar la señal combinada a un receptor (290) asociado a la frecuencia y acoplado a la antena (280),

caracterizado por que el circuito (300) comprende un detector (350) configurado para detectar una potencia de la señal combinada y un equipo (360) de control configurado para modificar la fase de la señal del transmisor en función de la potencia detectada de la señal combinada.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13156528.

Solicitante: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3M Center P.O. Box 33427 Saint Paul, MN 55133-3427 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SAUNDERS,STUART B, TIMMONS,RICHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de líneas de transmisión (combinados con... > H04B3/23 (utilizando una reproducción de la señal transmitida desplazada en el tiempo, p. ej. por dispositivo de anulación)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Detalles de los sistemas de transmision, no cubiertos... > H04B1/52 (Montajes híbridos, es decir, para la transición bilateral de una vía a una sola transmisión sobre cada una de las dos vías o viceversa )
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > H04B15/00 (Supresión o limitación del ruido o de las interferencias (por medios asociados al receptor H04B 1/10))

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Fragmento de la descripción:

Un método y aparato para cancelar la señal transmitida en un transceptor doble homodino

Antecedentes

Campo de la invención

En general, la invención se refiere a la cancelación de señales en un transceptor. Más especialmente, la Invención se refiere a un método y sistema para cancelar la señal transmitida en un transceptor doble homodino. La señal es una fuente no deseada de degradación del receptor; de este modo, la cancelación da como resultado una ventaja significativa en el rendimiento.

Explicación de los antecedentes

En un transceptor conocido sin cancelación de señales, la parte del transmisor y la parte del receptor comparten una sola antena mientras que transmiten y reciben simultáneamente en la misma frecuencia. Véase la FIG. 1.

El transceptor 100 conocido incluye un equipo 110 de control, un generador 120 de frecuencia, un modulador 130 de transmisión, un amplificador (VGA) 140 de ganancia variable, un amplificador (PA) 150 de potencia, un detector 160, un circulador 170, una antena 180, un conector 185 de antena y un receptor 190. El equipo 110 de control es un microprocesador. El generador 120 de frecuencia es un sintetizador con agilidad de frecuencia. El detector 160 puede medir la potencia de salida mediante el modulador 130 de transmisión.

La salida del modulador 130 de transmisión se calibra utilizando un sensor de potencia preciso (que no se muestra) en el conector 185 de antena ajustando la configuración de ganancia de VGA 140 y, a continuación, almacenando la configuración de ganancia de VGA 140 y la lectura del detector que produjo el nivel o los niveles de potencia de salida deseados. El modulador 130 de transmisión y el receptor 190 funcionan en la misma frecuencia y, de este modo, el rendimiento del receptor 190 se ve afectado adversamente por la energía del modulador 130 de transmisión que se refleja de vuelta desde la antena 180, lo que no es idóneo en su implementación. Si todos los componentes de radiofrecuencia (RF) en el modulador 130 de transmisión-recepción son exactamente de 50 ohmios, por ejemplo, entonces se irradia toda la energía del modulador 130 de transmisión aplicada a la antena 180, y no se refleja de vuelta la energía hacia el receptor 190. Puesto que una implementación idónea de 50 ohmios no se puede conseguir de una manera realista, el receptor 190 experimentará un rendimiento degradado debido a la energía que se refleja desde el modulador 130 de transmisión por la antena 180, en relación a la señal más débil enviada al receptor 190 detectada por el detector.

El nivel de la señal que se refleja de vuelta desde la antena 180, por ejemplo, es de forma típica entre 15 a 25 dB por debajo de la señal del modulador 130 de transmisión y radiada por la antena 180. El nivel de energía de la señal reflejada de vuelta al receptor 190 puede ser, por ejemplo, de hasta 100 mW. Esto puede producir una sobrecarga de la señal de los componentes sensibles del receptor 190, lo que dará como resultado una degradación de la sensibilidad y el rango del receptor 190. Para el caso de un receptor homodino, esto puede producir un componente de corriente continua (CC) grande (es decir, 0 Hz).

La solicitud de patente internacional n.° WO 02/17506 describe un método y aparato para reducir o eliminar la fuga de la señal del transmisor, es decir, el ruido del transmisor, en la ruta del receptor de un sistema de comunicaciones de RF que funciona en modo completamente dúplex. Un bucle de cancelación de ruido produce una fuga de señal del transmisor estimada y la cancela de la ruta del receptor para producir una señal recibida con poco o ningún ruido

del transmisor.

La patente de la URSS n.° SU1821920 describe un sistema de compensación del ruido en un sistema dúplex de comunicación de radio con un convertidor de fase controlado con la entrada conectada a una primera salida de una primera pareja direccional en una entrada a un cuarto 30 acoplador direccional.

Sumario

La invención se refiere a un aparato como se define en la reivindicación 1 y a un método como se define en la reivindicación 10. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 muestra un diagrama de bloques de un transceptor conocido.

La FIG. 2 muestra un diagrama de bloques de un transceptor que tiene un circuito de cancelación de señales, según una realización de la invención

Descripción detallada

En una realización de la invención, un transceptor que tiene un circuito de cancelación de señales transmite y recibe simultáneamente señales en la misma frecuencia mientras comparte una sola antena. En particular, una señal reflejada de una antena se puede reducir significativamente (por ejemplo, 30 dB o más) mediante un circuito de cancelación de señales que precisa de una pequeña cantidad de la señal del transmisor (de amplitud ajustada para tener prácticamente la misma amplitud que la señal reflejada), y cambia la fase de la señal de modo que la señal desfasada lo esté 180° con respecto a la señal reflejada. Por consiguiente, cuando las dos señales se combinan, se produce una señal que tiene una amplitud reducida. También se puede hacer referencia a dicha señal como a una señal "cancelada" o puede tener, por ejemplo, una amplitud significativamente reducida.

La FIG. 2 muestra un diagrama de bloques de un transceptor que tiene un circuito de cancelación de señales, según una realización de la invención. Como se muestra en la FIG. 2, el transceptor 200 incluye un equipo 210 de control, un generador 220 de frecuencia, un modulador 230 de transmisión, un VGA 240, un PA 250, un detector 260, un circulador 270, un acoplador 285 de antena, una antena 280 y un receptor 290. El transceptor 200 también incluye un circuito 300 de cancelación de señales que tiene un acoplador 310, un atenuador variable 320, un convertidor 330 de fase, un acoplador/combinador 340, un detector 350, un equipo 360 de control, un limitador 370 y un amplificador 380 de bajo nivel de ruido (LNA). A continuación, se describe cada uno de los componentes del circuito 300 de cancelación de señales.

El acoplador 310 puede ser, por ejemplo, un acoplador direccional introducido entre la salida del PA 250 y el circulador 270. El acoplador 310 recibe la señal 402 y envía las señales 404 y 406, donde la señal 404 tiene una amplitud más pequeña que la amplitud de la señal 406. La señal 404 se puede utilizar para cancelar la señal reflejada de la antena 280 como se describe abajo con más detalle.

El atenuador variable 320 puede ser, por ejemplo, un atenuador variable utilizado para ajustar la amplitud de la señal 404 de modo que la amplitud de la señal 412 corresponda prácticamente con la amplitud de la señal 408 en el combinador 340, donde la señal 408 se refleja desde la antena 280. El convertidor 330 de fase, por ejemplo, puede ser un convertidor de fase configurado para ajustar la fase de la señal 410 a 180° con respecto a la fase de la señal 408 reflejada desde la antena 280 y recibida por un acoplador 340.

El acoplador 340 puede ser, por ejemplo, un acoplador de señales configurado para combinar una señal 412 con una señal 408 reflejada de la antena. En otras palabras, después de que un atenuador variable 320 ajuste la fase de la señal 404 y el convertidor 330 de fase ajuste la fase de la señal 410, el acoplador 340 combina la señal 412 con la señal 408 recibida como un reflejo de la antena 280.

El detector 350 puede ser, por ejemplo, un detector de potencia configurado para medir la potencia de la señal 414. El detector 350 proporciona la potencia detectada de la señal 414 al equipo 360 de control. El equipo 360 de control... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato que comprende:

un primer acoplador (310) configurado para recibir una primera parte de una señal del transmisor, estando asociada la señal del transmisor a una frecuencia;

un circuito (300) acoplado al primer acoplador (310), estando configurado el circuito para modificar una fase de la señal del transmisor para producir una señal modificada; y

un segundo acoplador (340) acoplado al circuito (300), estando configurado el segundo acoplador (340) para combinar la señal modificada y una segunda parte de la señal del transmisor para producir una señal combinada, estando asociada la segunda parte de la señal del transmisor con un reflejo de la señal del transmisor de una antena (280), estando configurado el segundo acoplador (340) para enviar la señal combinada a un receptor (290) asociado a la frecuencia y acoplado a la antena (280),

caracterizado por que el circuito (300) comprende un detector (350) configurado para detectar una potencia de la señal combinada y un equipo (360) de control configurado para modificar la fase de la señal del transmisor en función de la potencia detectada de la señal combinada.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que una magnitud de la primera parte de la señal del transmisor es prácticamente igual a una magnitud de la segunda parte de la señal del transmisor.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el circuito además incluye un atenuador variable (320), un

convertidor (330) de fase, estando acoplado el atenuador variable (320) al primer acoplador (310) y el

convertidor (330) de fase, estando acoplado el equipo (360) de control al atenuador variable (320), el

convertidor (330) de fase y el detector (350), estando acoplado el segundo acoplador (340) al convertidor (330) de fase y el detector (350).

4. El aparato de la reivindicación 1, que además comprende:

una memoria acoplada al circuito (300) y configurada para almacenar los datos de calibración, estando acoplado el equipo (360) de control al primer acoplador (310), el segundo acoplador (340) y el detector (350), pudiendo configurarse el detector (350) en función de los datos de calibración, estando configurado el equipo (360) de control para modificar la fase de la señal del transmisor en función de los datos de calibración.

5. El aparato de la reivindicación 1, que además comprende:

una memoria acoplada al circuito (300) y configurada para almacenar datos de calibración, incluyendo el circuito (300) un atenuador variable (320), estando acoplado el atenuador (320) al primer acoplador (310) y el segundo acoplador (340), estando acoplado el detector (350) al segundo acoplador (340), pudiendo configurarse el detector en función de los datos de calibración mientras que el atenuador variable (320) está configurado a un nivel máximo.

6. El aparato de la reivindicación 1, que además comprende:

un amplificador (380) de bajo nivel de ruido configurado para acoplar el segundo acoplador al receptor, estando configurado el amplificador (380) de bajo nivel de ruido para amplificar la señal combinada.

7. Un transceptor homodino que incluye el aparato de la reivindicación 1, el receptor (290) y un transmisor (230), estando asociado el transceptor homodino a la frecuencia, estando acoplado el transceptor homodino a la antena (280) a través del primer acoplador (310).

8. El transceptor homodino de la reivindicación 7 que además comprende:

el transmisor (230) del transceptor homodino que está acoplado al primer acoplador (310), el receptor (290) del transceptor homodino que está acoplado al segundo acoplador (340).

9. El transceptor homodino de la reivindicación 7 que además comprende: la antena (280); y

un circulador (270), estando acoplado el circulador (270) al primer acoplador (310), el segundo acoplador (340) y la antena (280)

10. Un método que incluye:

recibir una primera parte de una señal del transmisor, estando asociada la señal del transmisor a una frecuencia;

modificar una fase de la señal del transmisor para producir una señal modificada;

combinar la señal modificada y una segunda parte de la señal del transmisor para producir una señal combinada, estando asociada la segunda parte de la señal del transmisor a un reflejo de la señal del transmisor de una antena;

detectar una potencia de la señal combinada;

modificar la fase de la señal del transmisor en función de la potencia detectada de la señal combinada; y

enviar la señal combinada a un receptor (290) asociado a la frecuencia y acoplado a la antena (280).

11. El método de la reivindicación 10, en el que una magnitud de la primera parte de la señal del transmisor es prácticamente igual a una magnitud de la segunda parte de la señal del transmisor.

12. El método de la reivindicación 10, que además comprende:

modificar, antes de realizar la combinación, una amplitud de la primera parte de la señal del transmisor, de modo que la amplitud de la primera parte de la señal del transmisor sea prácticamente igual a una amplitud de la segunda parte de la señal del transmisor.