In Transceivern, also Sendeempfängern der Nachrichtentechnik, insbesondere des Mobilfunks, werden Zwischenfrequenz-und Hochfrequenz-Signale normalerweise dadurch erzeugt, daß mit einem Frequenzmischer zwei Eingangssignale mit unterschiedli- chen Frequenzen kombiniert werden. Die beiden Eingangssignale des Frequenzmischers werden normalerweise durch Oszillatoren erzeugt. Als Oszillatoren kommen dabei bevorzugt solche mit abstimmbarer Frequenz zum Einsatz, welche üblicherweise als integrierte VCO, Voltage Controlled Oscillator, ausgebildet sind.

Derartige Oszillatoren müssen hohen Anforderungen genügen und sind aufwendig in der Implementierung in integrierter Schal- tungstechnik. Zudem sind die Oszillatoren verhältnismäßig flächenintensiv. Als Resonanzkreise kommen normalerweise LC- Schwingkreise zum Einsatz, was verhältnismäßig flächeninten- sive, integrierte Spulen erfordert.

In dem Dokument JP 01-039113 A ist ein Schaltkreis zur Puls- erzeugung mit variabler Pulsweite angegeben. Es ist ein Kon- densator vorgesehen, mit dem eine Zeitverzögerung erzielt wird. Ein Eingangssignal und das verzögerte Signal werden in einem logischen UND-Gatter miteinander verknüpft. Die Integ- ration der Kapazität in Halbleiter-Schaltungstechnik ist ver- hältnismäßig flächenintensiv und zudem Fertigungstoleranzen unterworfen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Frequenzge- nerator mit einfachem Aufbau anzugeben, der geeignet ist für

die Erzeugung von Signalen mit hohen Frequenzen auch im GHz- Bereich.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Frequenz- generator, aufweisend - einen Pulsgenerator zum wiederkehrenden Abgeben von elekt- rischen Pulsen an einem Ausgang und - eine Signalaufbereitungsschaltung mit einem Eingang, der an den Ausgang des Pulsgenerators angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, ausgelegt zum Abgeben eines Signals mit ei- ner Frequenz, welche abgeleitet ist von höheren harmoni- schen Frequenzanteilen der elektrischen Pulse.

Gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip werden von dem Pulsgenera- tor elektrische Pulse erzeugt. Dabei entstehen unvermeidli- che, hochfrequente Spektralanteile, welche auch als harmoni- sche Oberwellen oder harmonische Oberschwingungen bezeichnet werden. Die Signalaufbereitungsschaltung ist so ausgelegt, daß eine Signal mit einer Frequenz oder einem Frequenzbereich abgegeben wird, welche abgeleitet ist von diesen höheren har- monischen Frequenzanteilen oder Oberwellen der wiederkehren- den elektrischen Pulse des Pulsgenerators. Hierfür ist die Signalaufbereitungsschaltung ausgelegt und dem Pulsgenerator nachgeschaltet.

Insbesondere ist es mit dem vorgeschlagenen Prinzip mit Vor- teil möglich, harmonische Oberwellen oder Frequenzanteile sehr hoher Ordnung, auch im Gigahertz-Frequenzbereich, zu er- zeugen.

Mit dem vorgeschlagenen Frequenzgenerator können herkömmliche Oszillatoren, welche integrierte Kondensatoren und/oder in- tegrierte Induktivitäten erfordern, ersetzt werden. Dadurch ist eine signifikante Chipflächenersparnis möglich.

Insbesondere können mit dem Frequenzgenerator Zwischenfre- quenzen oder Trägerfrequenzen erzeugt werden, welche in Sen- deempfängern des Mobilfunks mit Vorteil einsetzbar sind.

Der Pulsgenerator ist bevorzugt mit programmierbarer Pulswei- te ausgelegt.

Der Pulsgenerator ist bevorzugt zur Erzeugung eines Signals mit programmierbaren Tastverhältnis ausgelegt.

Der Pulsgenerator ist bevorzugt ausgelegt zum Abgeben eines wertdiskreten Signals. Insbesondere ist der Pulsgenerator be- vorzugt ausgelegt zum Abgeben eines binär codierten Digital- signals.

Am Eingang des Pulsgenerators wird bevorzugt ein periodisches Taktsignal zugeführt. Hierfür ist bevorzugt ein Taktgenerator an einen Eingang des Pulsgenerators angeschlossen.

Der Taktgenerator erzeugt bevorzugt ein periodisches Recht- ecksignal. Das Rechtecksignal wird bevorzugt derart von dem Taktgenerator erzeugt, daß High-und Low-Pegeldauern jeweils gleich lang sind.

Der Pulsgenerator ist bevorzugt so ausgebildet, daß das Tast- verhältnis des eingangsseitigen, periodischen Taktsignals in Abhängigkeit von dem Steuersignal variiert und/oder program- miert werden kann.

Durch Verändern der Pulsweite und/oder des Tastverhältnisses des Ausgangssignals des Pulsgenerators kann auf das spektrale Verhalten am Ausgang des Pulsgenerators Einfluß genommen wer- den. Hierdurch kann die Frequenz des von der Signalaufberei- tungsschaltung abgegebenen Signals beeinflußt werden. Dadurch ist mit Vorteil erzielt, den Frequenzgenerator abstimmbar auszuführen.

Die Abstimmung des Frequenzgenerators kann alternativ oder zusätzlich auch dadurch erfolgen, daß die Steilheit der Flan- ken der vom Pulsgenerator abgegebenen elektrischen Pulse va- riiert und/oder programmiert werden können.

Die Signalaufbereitungsschaltung hat bevorzugt Mittel zur Signalfilterung. Beispielsweise können mit Vorteil Hochpaß- filter oder Bandpaßfilter eingesetzt werden, um aus dem Spektrum der höheren Harmonischen die gewünschten Frequenzen herauszufiltern.

Alternativ oder zusätzlich umfaßt die Signalaufbereitungs- schaltung Mittel zur Signalverstärkung, um die Frequenzantei- le im Spektrum des Ausgangssignals des Pulsgenerators, welche gewünscht sind, am Ausgang der Signalaufbereitungsschaltung bereitzustellen.

Der Pulsgenerator umfaßt bevorzugt einen Phasendetektor. Pha- sendetektoren sind normalerweise zur Abgabe von Pulsweitenmo- dulierten Signalen ausgelegt. Dies kann vorliegend mit Vor- teil ausgenutzt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die Eigenschaft von Phasende- tektoren ausgenutzt werden, daß bei Anlegen von zwei Ein- gangssignalen mit übereinstimmender Phasenlage ein sogenann- ter Anti-Backlash-Puls am Ausgang des Phasendetektors bereit- gestellt wird. Dieser Anti-Backlash-Puls wird auch als Tot- zeitzone bezeichnet. Die Pulsweite und/oder das Tastverhält- nis des Anti-Backlash-Pulses kann problemlos dadurch program- miert und/oder weiter verringert werden, daß der Phasendetek- tor einen entsprechenden Programmiereingang hat.

Mit dem vorgeschlagenen Prinzip kann vollständig auf analoge, diskrete Bauteile verzichtet werden. Vielmehr kann der vorge- schlagene Frequenzgenerator ausschließlich aus digitalen Bau- teilen und Funktionsblöcken hergestellt werden. Somit ergibt sich einerseits der Vorteil, daß ein besonders geringer Flä-

chenbedarf des Frequenzgenerators bei Implementierung in in- tegrierter Schaltungstechnik erzielt wird.

Als zusätzlicher Vorteil führt der Verzicht auf Kapazitäten und/oder Induktivitäten dazu, daß die Einflüsse von prozeß- technischen Schwankungen oder Schwankungen der Fertigungspa- rameter einen deutlich geringeren Einfluß auf die Eigenschaf- ten des Frequenzgenerators haben.

Das vorgeschlagene Prinzip kann bevorzugt zur Erzeugung von Zwischenfrequenzen, Trägerfrequenzen oder Lokaloszillatorfre- quenzen in Sendeempfängern oder Transceivern der Telekommuni- kation Anwendung finden. Dabei kann der Frequenzgenerator be- vorzugt am Eingang eines Frequenzmischers angeschlossen sein, der die vom Frequenzgenerator erzeugte Signalfrequenz mit ei- ner weiteren Frequenz mischt und hierdurch die gewünschte Zwischen-oder Trägerfrequenz erzeugt.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Prinzips sind in den Unteransprüchen angege- ben.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines vorgeschlagenen Fre- quenzgenerators anhand eines Blockschaltbilds und Figur 2 ein beispielhaftes Frequenzspektrum eines Rechteck- pulses.

Figur 1 zeigt einen Frequenzgenerator mit einem Pulsgenera- tor 1 und einer Signalaufbereitungsschaltung 2, die dem Puls- generator 1 nachgeschaltet ist. Der Pulsgenerator 1 gibt an einem Ausgang wiederkehrende, elektrische Pulse ab. Der Aus-

gang des Pulsgenerators ist an einen Eingang der Signalaufbe- reitungsschaltung 2 angeschlossen. Am Ausgang der Signalauf- bereitungsschaltung wird ein Signal mit einer Frequenz abge- geben, die aufgrund der Ausgestaltung der Signalaufberei- tungsschaltung von höheren harmonischen Frequenzanteilen der elektrischen Pulse des Pulsgenerators abgeleitet ist.

Der Pulsgenerator 1 hat einen Programmiereingang 3, der als digitaler Programmiereingang ausgelegt ist. Der Eingang 3 ist zum Zuführen eines Programmierwortes der Wortbreite n ausge- führt. Der Programmiereingang 3 wirkt so mit dem Pulsgenera- tor 1 zusammen, daß am Ausgang des Pulsgenerators 1 die Puls- weite der abgegebenen Pulse programmiert werden kann.

Weiterhin hat der Pulsgenerator 1, der vorliegend als Pha- sen-/Frequenzdetektor ausgelegt ist, zwei Eingänge IN1, IN2.

Beide Eingänge IN1, IN2 des Pulsgenerators 1 sind mit einem Taktgenerator 4 verbunden zur Zuführung zweier phasengleicher Eingangssignale. Der Taktgenerator 4 ist ausgelegt zum Erzeu- gen eines periodischen Taktsignals CLK. Das Taktsignal ist ein Rechtecksignal. Der Taktgenerator 4 ist vorliegend als Quarzoszillator ausgelegt. Ein derartiger Quarzoszillator ist normalerweise ohnehin als Systemtaktgeber in integrierten Schaltungen vorgesehen.

Die Signalaufbereitungsschaltung 2 umfaßt Mittel zum Filtern und Mittel zum Verstärken eines eingangsseitigen Signals und gibt das gefilterte und verstärkte Signal an ihrem Ausgang OUT ab.

Die Frequenz des Systemtaktes CLK liegt vorliegend im MHz- Bereich. Der Systemtakt CLK ist ein Rechtecksignal mit einem Tastverhältnis von 1 : 1. Das bedeutet, daß das Verhältnis der Dauer des High-Pegels zur Dauer des Low-Pegels 1 : 1 be- trägt, also identisch ist. Der Pulsgenerator leitet aus die- sem niederfrequenten Eingangstakt ein Signal ab, dessen Tast- verhältnis deutlich geringer ist und beispielsweise 0, 03 : 1

beträgt. Im Verhältnis zur Taktperiode ist demnach die Puls- weite sehr gering. Das Tastverhältnis ist am Programmierein- gang 3 programmierbar. Durch die signifikante Verringerung der Pulsweite wird das Frequenzspektrum des Signals beein- flußt. In Abhängigkeit vom Tastverhältnis und damit der Puls- weite entstehen Frequenznotches und daraus resultierende, hochfrequente Frequenzbänder. Diese Eigenschaft erleichtert die Filterung und das nachfolgende Verstärken des gewünschten Frequenzbereichs. Insbesondere kann das auf diese Weise am Ausgang der Signalaufbereitungsschaltung 2 abgreifbare Signal zum Frequenzmischen verwendet werden.

Der Phasen-Frequenz-Detektor 1 erzeugt Pulse an seinen beiden Ausgängen AUF, AB, deren Pulsweite von der Phasenlage und der Frequenzdifferenz der Eingangssignale an den Eingängen IN1, IN2 abhängen. Im vorliegenden Fall, bei dem die beiden Ein- gänge in Phasenlage und Frequenz stets gleich sind, oder zu- mindest der Phasenfehler kleiner ist als die Totzeit des De- tektors, erzeugt der Pulsgenerator 1 Pulse mit konstanter Pulsweite, sogenannte Anti-Backlash-Pulse. Diese Pulse sind viel kürzer als die Pulsdauer am Eingang. Diese Eigenschaft wird in der vorliegenden Erfindung genutzt. Zusätzlich ist vorliegend vorgesehen, daß die Pulsdauer der Anti-Backlash- Pulse mit dem Programmiereingang 3 über eine Programmierung variiert werden kann. Dadurch kann die Ausgangsfrequenz des Frequenzgenerators variiert werden.

Demnach werden mit dem vorgeschlagenen Prinzip die eigentlich unerwünschten, höheren harmonischen Frequenzanteile eines ge- pulsten Signals ausgenutzt, um gezielt gewünschte Frequenzen aus dem hochfrequenten Spektrum zu extrahieren.

Da sowohl der Phasen-/Frequenzdetektor 1, als auch die Filte- rung und Verstärkung in der Signalaufbereitungsschaltung 2 ausschließlich mit digitalen Bauteilen in digitaler Schal- tungstechnik realisiert werden können, ist der vorliegende Frequenzgenerator mit besonders geringem Flächenbedarf integ-

rierbar. Da keine analogen, diskreten Bauteile wie Kapazitä- ten oder Induktivitäten benötigt werden, ist zudem der Einfluß von fertigungstechnischen Schwankungen sowie Tempera- turschwankungen auf die Schaltung, insbesondere auf die Fre- quenz des Ausgangssignals, verringert.

Der vorliegende Frequenzgenerator, der auch als Oberwellen- Generator bezeichnet werden kann, ist insbesondere als Ersatz für Oszillatoren, bevorzugt für Hochfrequenz-Oszillatoren wie LC-VCO geeignet.

Figur 2 zeigt einen Rechteck-Impuls im Zeitbereich mit zuge- ordnetem Schaubild des Pulses im Frequenzbereich. Der Zusam- menhang ist durch eine Fourier-Transformation gegeben. Man erkennt, daß durch Verändern der Pulsweite ti das zugehörige Frequenzspektrum gezielt beeinflußt werden kann. Insbesondere können die höheren Harmonischen in Bänder mit größerer Fre- quenz dadurch verschoben werden, daß die Pulsweite ti redu- ziert wird.

Bezugszeichenliste 1 Pulsgenerator 2 Signalaufbereitungsschaltung 3 Programmiereingang 4 Taktgenerator CLK Taktsignal IN1 Eingang IN2 Eingang AUF Ausgang AB Ausgang OUT Ausgang n Bitbreite