把压控晶体振荡器用于具有两个手机的座机中的无绳电话系统

摘要

一种无绳电话系统包括一个单一座机(120)和至少两个遥控手机(100，150)。座机(120)采用通过一个低阻抗耦接在一起并被耦接到一个单一天线(122)上的两个发射机信道(292，288，284，280，275，294，290，286，282，275)，而发射机信道包括压控晶体振荡器(VCXOs)(284，286)和三倍频器电路(288，290)而不采用锁相环电路(PLLs)，以便把发射机放大器输出端的互调失真抑制到最小限度。

说明书

本发明涉及无绳电话装置领域。

本申请是与具有在审序号为RCA86682和RCA86683的申请一起提出的相关专利申请。

现在，很多无绳电话装置广泛地用于家庭中。这种系统包括一个座机和一个遥控手机。座机与电话线路相连接，并通过调频（FM）无线电信号与遥控手机通信。使用这种无绳电话系统，用户可以把手机从其托架上取下来，在距离该用户房屋较近的范围内随身携带它，并仍能打电话和接电话。由位于印第安纳州印第安纳波利斯市的汤姆森消费电子有限公司（Thomson    Consumer    E    lectronics，Inc）制造的型号为2-9675的GE（美国通用电气公司）无绳电话装置，已经公知了这种无绳电话装置。

如果用户通过无绳电话机正在进行对话，并且该用户房屋内的第三个人希望加入到电话中的对话，这个人就可以拿起一个用电线固定连接的（hard-wired）电话分机。问题在于，如果不停留在该电线固定连接的电话机周围极近的区域内，则第三个人就无法保持参与该对话。

具有在审序号为RCA86682的相关待批准专利申请公开了一种无绳电话系统，它包括一个座机和两个手机。在这种系统中，通过两个耦合到同一个天线上的发射机信道，座机同时向两个手机发射信号，但是在研制这种系统时发现：当发射机的输出端被连接在一起时，用于上述型号为2-9657的GE无绳电话机中的锁相环（PLL）上变频导致在来自座机的发射机信号中产生不能允许的互调失真。

从本发明中可以看出，一种无绳电话系统中包括一个单一座机和至少两个遥控手机，其中该座机采用两个耦合到一个单一天线上的发射机信道，该发射机信道应该包括压控晶体振荡器（VCXOs）和三倍频器电路，而没有采用PLL，以便把发射机放大器输出端的互调失真抑制到最小限度。

图1是根据本发明的无绳电话系统的方框图。

图2是图1中座机的更详细的方框图。

图3示出了分别采用PLL和VCXO工作时观察到的发射机频谱图。

图1是一种无绳电话装置的简化方框图，该装置包括第一手机100，第二手机150和座机120。因为手机100和150（除了频率配置之外）是相同的，所以下面仅说明手机100。手机100通过天线102接收和发射射频（RF）信号。天线102耦接到双工无线电收发两用机单元104上，该单元能够以接收机方式和发射机方式工作。以接收机方式工作时，收发两用机单元104把接收的并经解调的声频信号加到声频处理器单元106上，该单元用于进行放大并最后在扬声器108上重放声音。同样，在以接收机方式工作时，收发两用机104还把数字数据提供给控制器112的“接收数据”（即Rxdata）端。以发射机方式工作时，收发两用机104接收由话筒110拾音（即检波）的，并由声频处理器单元106放大的声频信号，以便把这些信号发射到座机120。同样在以发射机方式工作时，收发两用机104接收来自控制器112的“发射数据”（即：Txdata），以便把这些数据发射到座机120。控制器112被耦接到用于接收来自用户的键击指令的键盘114上。手机100还包括电源和充电单元116，用于对手机的电路提供工作电源。

座机120通过天线122接收并发射RF信号到遥控手机100和150。天线122耦接到双工双路无线电收发两用机单元124上，该单元能够以接收机方式和发射机方式工作。以接收机方式工作时，收发两用机单元124接收分别来自遥控手机100和150的两个不同频率的RF信号，把接收的并经解调的声频信号加到声频处理器单元126上，用于进行放大并通过电话接口单元128把信号耦合到电话系统。电话接口部件128通过两个习惯上称为塞尖T（TIP）和塞环R（Ring）的端头连接到电话系统。同样在以接收机方式工作时，收发两用机124还把数字数据提供给控制器132的“接收数据”（即Rxdata）端。控制器132有一个控制端C，通过该端可以控制电话接口单元128，以便建立电话系统的通信。以发射机方式工作时，收发两用机124接收由电话系统通过电话接口单元128传送的并由声频处理器单元放大的声频信号，以便把这些信号发射到手机100和150。同样在以发射机方式工作时，收发两用机124接收来自控制器132的“发射数据”（即Txdata），以便把这些数据发射到手机100。座机120还包括交流电源单元136，用于对座机的电路提供工作电源。

图2是图1的双工双路无线电收发两用机124的更详细的方框图。天线122通过双工器200耦接到RF放大器202上，该双工器可以是由Soshin    Electric有限公司制造的型号为DPX46/49-B10的双工器。手机100和150以接近49MHz的不同频率发射信号。所接收的来自手机的信号被加到混频器205和235。混频器205具有耦接到本机振荡器210的第二输入端，用于接收接近39MHz的振荡器信号。该本机振荡器210被调谐为在遥控手机之一的发射频率与接收机信道A的10.72MHz的第一中频（IF）之间的差频振荡。同样，本机振荡器240被调谐成在两个遥控手机中另一个手机的发射频率与接收机信道B的10.68MHz的第一中频（IF）之间的差频振荡。

如在具有在审序号为RCA86683的相关待批专利申请中所述，信道A和B的各自第一中频（IF）频率都从10.7MHz的标称值偏移。

每个信道的下变频的455KHz信号被加到相应的中频（IF）放大器230和260。放大之后，这些信号在检波器和扩展器单元232和262中被检波和扩展，以便产生基带声频信号。然后，该基带声频信号在相加器单元265中相加，并通过混合变压器单元270被耦合到电话线路上。

为了进行说明，假定手机A发射在接收机信道A中处理的信号，手机B发射在接收机信道B中处理的信号。A+B侧音信号（即所接收的来自两个信道信号的一部分）通过自动电平控制单元275，从混合变压器单元270耦合到收发两用机的发射机一边，以便把这些信号发射到手机。这样对应于接收的来自手机A信号的侧音信号被耦合回到手机A，而接收的来自手机A的信号也被发射到手机B，以便进行A到B通信。此外，对应于所接收的来自手机B信号的侧音信号被耦合回到手机B，而所接收的来自手机B的信号也被发射到手机A，以便进行B到A通信。

来自自动电平控制单元275的信号被加到两个压缩器单元280和282的输入端。已压缩的声频信号被加到分立的振荡器284和286的控制输入端，以便调制它们各自的输出信号。压控晶体振荡器284和286以接近15MHz的不同频率振荡。然后已调制的信号被加到相应的三倍频器288和290，以使它们的最终频率成为接近46MHz的不同频率。三倍频器288和290包括晶体管和滤波器元件。由于晶体管的非线性，形成基频15MHz信号的三次谐波。滤波器元件被调谐成允许靠近三次谐波（即接近46MHz）的窄带信号通过，并阻塞所有其它信号。然后这些信号在放大器292和294中进行放大，并被合并，接着通过双工器200被加到天线122上。

如上所述，这类装置的早期方案在每个发射机信道中采用PLL上变频器单元。近来采用PLL是因为采用它可以方便地合成10个可用无绳电话信道中的每一个信道。因为采用了输出RF放大器292和294的输出端直接连接在一起的配置，所以可以预料会产生某些互调失真（IMD）。然而观察到的IMD是严重的（参看图3中采用PLL的发射机频谱）。再看图3，图中示出了当采用VCXO和三倍频器代替PLL上变频器时，IMD就明显地减小。伴随着从PLL上变频器到VCXO电路的变换而产生的IMD明显减小清楚地显示出：IMD的主要来源不是放大器292和294输出端的直接连接，而是与由PLL上变频处理产生的结果有关。应该指出：通过采用组合器电路对RF放大器292和294的输出信号进行组合，以及在发射机信道之间采用附加的屏蔽，可以获得附加的隔离，当然这样也会增加附加的成本。