DE19959983C2 - Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit abstimmbarer Antenne - Google Patents
Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit abstimmbarer AntenneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Funk-Sende-/Funk-Empfangsein
richtung mit abstimmbarer Antenne nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (bei
spielsweise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit
Hilfe von elektromagnetischen Wellen übertragen. Das Abstrah
len der elektromagnetischen Wellen erfolgt durch Antennen,
wobei die Trägerfrequenzen, in dem für das jeweilige System
vorgesehenen Frequenzband liegen.
Neben der Forderung, daß bei mobilen Funk-Sende-/Funk-Em
pfangseinrichtungen die Abmessungen der Antenne zu begrenzen
sind, besteht auch in zunehmendem Maße die Forderung nach der
Sende-/Empfangsfähigkeit in unterschiedlichen Frequenzberei
chen. Aus diesem Grunde werden Antennen benötigt, die in meh
reren Frequenzbereichen nutzbar sind.
Mit herkömmlichen Antennen, beispielsweise stabförmigen An
tennen, die insbesondere in Mobilteilen eingesetzt werden,
kann die geforderte Abdeckung eines möglichst großen Fre
quenzbereiches bzw. mehrerer Frequenzbänder nicht gewährlei
stet werden, so daß die Impedanz und Antennengewinn der Antenne
in Abhängigkeit der Frequenz stark variiert, so daß ein Ein
satz der Antenne in bestimmten Frequenzbereichen nicht mög
lich ist.
Daher sind zur Lösung dieses Problems bisher Antennensysteme
im Einsatz, die aus mehreren Antennen bestehen, von denen je
weils eine einen bestimmten Frequenzbereich abdeckt.
Nachteilig bei derartigen Antennensystemen ist einerseits der
erhöhte Platzbedarf sowie anderseits eine suboptimale Anpassung
der Antennen an die einzelnen Frequenzen aus dem jewei
ligen Frequenzband.
Aus der
DE 199 43 118 A1 sowie der
DE 199 19 107 A1 sind jeweils abstimmbare Antennen bekannt,
wobei die Abstimmung der Antenne abhängig von mindestens ei
ner eine Funktion der Sende-/Empfangsqualität der Funk-Sende-
/Funk-Empfangseinrichtung (SE) darstellenden Größe mit Hilfe
von Verstellmitteln durchgeführt wird.
Nachteilig bei derartigen Systemen ist die Abnutzung mecha
nisch belasteter beweglicher Bauelemente (Verstellmittel) und
die damit verbundene erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit.
Aus der DE 40 25 766 A1 ist eine elektronische steuerbare An
tenne mit einer Dünnschichtstruktur bekannt, bei der zwischen
einer Grundplatte und einer Leiterplatte ein Isoliermaterial
welches beispielsweise ein Flüssigkeitskristall-Dielektrikum,
welches in einem Kunststoff gelagert ist, eingeschlossen ist,
wobei die relative dielektrische Konstante und/oder Permeabi
lität im Bereich hoher Frequenzen in Übereinstimmung mit ei
nem angelegten elektromagnetischen Feld verändert werden kön
nen und wobei die dielektrische Konstant und/oder Permeabili
tät durch ein Gleichspannungs- oder niederfrequentes elektro
magnetische Wellen derart verändert wird, dass eine Impedanz
anpassung und eine Resonanzfrequenz der Antenne optimierbar
sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine
Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart auszugestalten,
daß sie, bei Abdeckung eines großen Frequenzbereiches, einen
nahezu gleichbleibenden stabilen Antennengewinn gewährleis
tet.
Diese Aufgabe wird durch Merkmale des Patentanspruches 1 ge
löst.
Die erfindungsgemäße Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung ge
mäß Anspruch 1 weist einen ersten elektrisch wirksamen Anten
nenkörper auf, in dessen Nahbereich ein dielektrischer Körper
angeordnet ist, wobei Nahbereich bedeutet, daß der dielektri
schen Körper zum Antennenkörper im Bezug auf Wellenlängen aus
einem für die mobile Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung zu
lässigen Wellenlängenbereich einen Abstand derart aufweist,
daß sich die durch den Abstand ergebende Phasenlaufzeiten
keine gegenüber der gewünschten Abstrahlcharakteristik geän
derte Abstrahlcharakteristiken erzeugen. Der dielektrische
Körper ist derart ausgestaltet, daß seine Dielektrizität auf
grund mindestens eines Steuersignales, das von einer Regel
einrichtung als Ausgangssignal erzeugt wird, geändert werden
kann. Das Steuersignal wird von der Regeleinrichtung solange
erzeugt, bis sich durch die Ausgestaltung des dielektrischen
Körpers eine Dielektrizität des dielektrischen Körpers ein
stellt, der einen optimalen Wert mindestens einer physikali
schen, eine Funktion der Sende-/Empfangsqualität der Funk-
Sende-/Funk-Empfangseinrichtung darstellenden, Größe gewähr
leistet, die von Erfassungsmitteln erfaßt und an die Rege
leinrichtung, als Eingangssignal, weitergeleitet wird, wobei
ein optimaler Wert, der insbesondere durch die Dimensionie
rung der elektronischen Bauelemente der Funk-Sende-/Funk-
Empfangseinrichtung vorgegeben bzw. begrenzt sein kann, dann
gegeben ist, wenn der Wert der physikalischen eine Funktion
der Sende-/Empfangsqualität der Funk-Sende-/Funk-Empfangs
einrichtung darstellenden Größe den Rückschluß zuläßt, daß
die Sende-/Empfangsqualität - insbesondere im Rahmen der
durch die Dimensionierung gegebenen Möglichkeit - maximal
ist.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen mobilen Funk-
Sende/Empfangseinrichtung ist ein weitgehend stabiler Anten
nengewinn in einem großen Frequenzbereich, der durch die Re
gelung auf einen optimalen Wert der die Empfangsqualität dar
stellenden Größe(n) mittels Variation der Dielektrizität des
dielektrischen Körpers im Nahbereich, d. h. in unmittelbarer
Nähe, des Antennenkörpers erzielt wird, wobei weder die An
tenne (der Antennenkörper) noch der dielektrische Körper be
wegt werden müssen, was benötigten Raum sowie Herstellungsko
sten reduziert.
Ein wesentlicher Vorteil der Weiterbildung gemäß Anspruch 2
ist die kostengünstige Realisierung des dielektrischen Kör
pers mit veränderbarer Dielektrizität, da ferromagnetische
Domänen eine Änderung der Dielektrizität des mit ihnen behaf
teten dielektrischen Körpers durch ein äußeres Gleichspan
nungsfeld erfahren, welches unter Verwendung der ersten
Schicht als einen elektrischen Pol und des ersten elektri
schen Antennenkörpers als zweiten elektrischen Pol nur durch
Anlegen einer Gleichspannung erzeugt werden kann, so daß nur
ein Steuersignal erforderlich ist.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht zum einen den
Schutz der ersten Schicht vor äußeren Einflüssen, sie kann
aber auch insbesondere, wenn es sich bei der ersten Schicht
um einen Elektrolyten handelt, die erste Schicht fixieren.
Ein wesentlicher Vorteil der Weiterbildung nach Anspruch 4
ist die hohe Dielektrizitätszahl, die Keramik aufweist, da
der Frequenzbereich, in der die Antenne durchgestimmt und da
mit verwendet werden kann, proportional mit der Höhe der Die
lektrizitätszahl des verwendeten Hohlkörpers wächst und die
Anschaffungskosten gering sind, da Keramikkörper, insbesonde
re mit ferromagnetischen Domänen versehene, in hoher Zahl
produziert werden, beispielsweise als Körper für Resonatoren
und Kondensatoren.
Ein wesentlicher Vorteil der Weiterbildung nach Anspruch 5
ist das Minimieren von ungerichteten äußeren Einflüssen, da
sich diese stärker auswirken je größer die elektrisch wirksa
me Antennenlänge einer Antenne ist.
Wesentlicher Vorteil der Weiterbildung gemäß Anspruch 6 ist
das Minimieren einer gerichteten elektrischen Beeinflussung
der Antenne durch den Benutzer, insbesondere seines Kopfes
und seiner Hände, der Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung
und umgekehrt.
Wesentliche Vorteile der Weiterbildung gemäß Anspruch 7 sind
Flexibilität und Aktualisierungsmöglichkeit der Umsetzung der
Regelung, die durch den Einsatz von (Regelsoftware-)Software
ermöglicht wird sowie die Möglichkeit, bereits vorhandene
Prozessoren für die Steuerung der erfindungsgemäßen mobilen
Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung durch den Einsatz von
zusätzlicher bzw. Anpassung der vorhandenen Software zu nut
zen.
Wesentliche Vorteile der Weiterbildung nach Anspruch 8 sind
die einfache und günstige Realisierung der Regeleinheit sowie
die Möglichkeit, dieses Schaltwerk als integrierte Schaltung
in einen Erweiterungsbaustein zu implementieren.
Durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 wird ein gesendetes
bzw. empfangenes Signal weitestgehend von störenden Einflüs
sen durch das Steuersignal UST geschützt.
Der wesentliche Vorteil der Weiterbildung nach Anspruch 10,
ist der damit mögliche Einsatz der mobilen Funk-Sende-/Funk-
Empfangseinrichtung in einem Frequenzbereich, in dem das Ver
hältnis der höchsten zur niedrigsten Frequenz mindesten 1,5
Oktaven beträgt.
Das Erfassen der vorlaufenden Sendeleistung bzw. rücklaufen
den Sendeleistung gemäß Anspruch 11 als physikalische eine
Funktion der Sende-/Empfangsqualität der Funk-Sende-/Funk-
Empfangseinrichtung darstellende Größe ermöglicht eine Einfa
che Realisierung der Regelung (Anpassung) der Antenne, da da
zu in der Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung bereits vor
handene Mittel genutzt werden können.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 12 realisiert einen Filter,
beispielsweise einen Helixfilter, der ein Abstimmen einer An
tenne innerhalb eines großen Frequenzbereichs ermöglicht, oh
ne den Aufbau der Antenne verändern zu müssen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Fig.
1 bis 2 erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 Mobile Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit
Stabantenne, bei der ein als Stab ausgestalteter
dielektrischer Körper parallel zur Antenne ange
ordnet wird, wobei die Dielektrizität des dielektri
schen Körpers durch eine über eine Schaltung der
Stabantenne zugeführte Gleichspannung variiert
werden kann.
Fig. 2 Mobile Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit
Stabantenne, die von einem als Hohlzylinder ausge
stalteten dielektrischen Körper umschlossen wird
(in Schnittdarstellung), wobei die Dielektrizität
des dielektrischen Körpers durch eine über eine
Schaltung der Stabantenne zugeführte Gleichspan
nung variiert werden kann.
Fig. 1 zeigt eine mobile Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrich
tung SE mit einer als Stabantenne SA ausgebildete Sende-
/Empfangsantenne, wobei eine maximale funktechnisch wirksame
Antennenlänge lmax durch die Länge Stabantenne SA bestimmt
ist.
Parallel zur Längsachse der Stabantenne SA ist ein als Stab
SB ausgestalteter dielektrischer Körper angeordnet. Der Ab
stand des Stabes SB sollte im Bezug auf die Wellenlänge kei
nen zu großen Abstand haben, da durch die sonst auftretenden
unterschiedlichen Phasenlaufzeiten sich eine andere Abstrahl
charakteristik gegenüber der für Stabantennen (Monopolanten
nen) üblichen Abstrahlcharakteristik ergibt.
Die für die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung zulässigen
Wellenlängen ergeben sich dabei (über die bekannte Frequenz-
Wellenlänge-Lichtgeschwindigkeitsbeziehung) aus in dem durch
die Antenne SA abzudeckenden Frequenzbereich enthaltenen Fre
quenzen.
Alternativ kann der dielektrische Körper SB eine beliebige
andere geometrische Form aufweisen. Wesentlich ist nur, daß
sich der dielektrische Körper SB im Nahfeld der Antenne be
findet, wobei die Antenne dadurch verstimmt wird, daß die
Dielektrizitätszahl des dielektrischen Körpers SB variiert
wird, so daß sie auf die aktuelle Frequenz abgestimmt ist.
Wie die geometrische Form zu wählen ist, hängt insbesondere
von der Antenne bzw. deren Form ab und kann beispielsweise
durch Simulation oder durch Versuchsaufbauten bestimmt wer
den.
Der abgedeckte Frequenzbereich ist um so größer, je größer
das Intervall der einstellbaren Dielektrizität des dielektri
schen Körpers SB ist, wobei der dielektrische Körper SB im
Ruhezustand - d. h. es liegt kein Gleichspannungsfeld an -
eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante (vorzugsweise εr ca.
200) aufweisen muß, was insbesondere durch den Einsatz eines
dielektrischen Körpers SB mit hoher Dielektrizitätszahl
und/oder durch Vergrößerung des Volumens des einzusetzenden
dielektrischen Körpers SB gewährleistet werden kann.
Daher ist der dielektrische Körper SB beispielweise aus Kera
mik zu fertigen, da Keramiken, insbesondere welche mit ferro
magnetischen Domänen, mit einer erforderlichen hohen Dielek
trizitätszahl von beispielsweise εr ca. 200 hergestellt wer
den können.
Der dielektrische Stab SB ist aus Keramik gefertigt und weist
sog. ferromagnetische Domänen auf, d. h. die Keramik ist der
art ausgestaltet, daß sie Bereiche mit atomaren magnetischen
Dipolen aufweist, die spontan oder durch äußeren elektrischen
Einfluß, überwiegend parallel ausgerichtet sein können, so
daß magnetische Domänen entstehen. Da ferromagnetische Domä
nen für elektrische Einflüsse empfänglich sind, hat ein anlie
gendes Gleichspannungsfeld einen Einfluß auf die Dielektrizi
tät des dielektrischen Stabes SB. Um den dielektrischen Stab
SB mit den ferromagentischen Domänen einem Gleichspannungs
feld aussetzen zu können, ist der dielektrische Stab SB mit
einer elektrisch leitenden ersten Schicht S1 überzogen, die
jedoch ein elektrisches Wechselfeld, beispielsweise Abstrah
lung der Antenne, nicht beeinflußt. Als Material für die er
ste Schicht S1 wäre daher beispielsweise ein Elektrolyt oder
das Material Graphit denkbar.
Das zum Beeinflussen der Dielektrizität notwendige Gleich
spannungsfeld wird durch Anlegen einer Gleichspannung UST an
die Stabantenne SA derart erzielt, daß die Stabantenne SA ein
Pol des elektrischen Gleichspannungsfeldes bildet und die er
ste Schicht S1 den zweiten Pol - Gegenpol - des elektrischen
Gleichspannungsfeldes bildet, wobei die erste Schicht S1 über
einen hochohmigen Widerstand R1 - Widerstandswert der sehr
viel größer als 50 Ω - mit einem elektrischen Nullpotential
- Masse - verbunden ist.
Der hohe erste Widerstand gewährleistet, daß Sende-/Empfangs
signale über die Stabantenne SA, trotz des mit einem leitfä
higen Material umhüllten dielektrischen Körpers, der sich im
Nahfeld der Stabantennne SA befindet, ungehindert gesendet
bzw. empfangen werden können.
Das Anlegen der Spannung UST kann beispielsweise gemeinsam
über einen HF-Anschluß, der für das Weiterleiten eines HF-
Signals notwendig ist, erfolgen, wobei zur Entkopplung zwi
schen HF-Anschluß und einem Anschluß für die Gleichspannung
UST eine Schaltung EN, beispielsweise eine Reihenschaltung
aus einem zweiten Widerstand R2 und einer ersten Spule SP1
vorgesehen ist.
Eine zweite Schicht S2 schützt die erste Schicht S1, insbe
sondere vor äußeren Einflüssen, ist aber, vor allem wenn das
Material der ersten Schicht ein Elektrolyt ist, auch eine
Vorrichtung, die das Dringen dieses Materials nach Außen ver
hindert.
Die zweite Schicht S2 sollte eine sehr kleine Dielektrizi
tätskonstante aufweisen, die ein dielektrisch zumindest nahe
zu neutrales Verhalten aufweist.
Die Gleichspannung UST ist ein am Ausgang einer Regeleinheit
(Mikroprozessor) µP anliegendes Signal (Steuersignal), deren
Betrag, Vorzeichen und/oder Signaldauer von an der Regelein
heit µP anliegenden Eingangsgröße EQ abhängig ist.
Die Regeleinheit µP steuert bzw. variiert die Dielektrizität
durch die Gleichspannung UST solange, bis eine physikalische
die Empfangsqualität der Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung
SE darstellende Eingangsgröße EQ einen Idealwert (Optimum)
erreicht hat.
Dazu wird die Gleichspannung UST über Mittel zum Entkoppeln EN
an die Stabantenne herangeführt, so daß eine elektrische La
dung auf der Oberfläche der Stabantenne gespeichert wird und
mit der mit dem Nullpotential verbundenen ersten Schicht, als
Gegenpol, ein Gleichspannungsfeld erzeugt, das die Dielektri
zität des dielektrischen Körpers verändert.
Die Oberfläche der Stabantenne SA muß daher auch so dimensio
niert sein, daß eine für die Erzeugung des Gleichspannungs
feldes notwendige elektrische Ladung gespeichert werden kann.
Die Dimensionierung der einzelnen physikalischen Größen (Di
lektrizität im Ruhezustand, Oberfläche der Antenne etc.) der
Schaltung kann beispielsweise mittels Schaltungsimulation er
mittelt und nach Einsatz eines Prototyps optimiert werden.
Dabei wird zunächst eine Gleichspannung UST erzeugt, die ei
nen vorbestimmten Wert der einzustellenden Dielektrizität
(Defaultwert) erzeugt und diesen Wert stetig erhöht, so daß
sich die Dielektrizität ebenfalls stetig ändert. Ergibt die
Auswertung, daß sich die Eingangsgröße EQ vom Idealwert ent
fernt, wird der Gleichspannungswert UST verändert, bis die Eingangsgrö
ße EQ den Idealwert erreicht hat.
Alternativ ist es möglich die Regelung zusätzlich von einem
definierten Startwert der Gleichspannung, beispielsweise
Null Volt, beginnen zu lassen.
Die ggf. aufbereitete Eingangsgröße EQ erhält die Regelein
heit µP von Mitteln EFM zur Erfassung von physikalischen vom
Überlappungsmaß M abhängigen Eingangsgrößen EQ, die von die
sen Mitteln ggf. in eine für die Regeleinheit µP notwendige
Form transformiert werden.
Alternativ erfassen die Mittel EFM auch mehrere physikalische
Eingangsgrößen EQ und bereiten diese ggf. auf, bevor sie an
die Regeleinheit µP weitergeleitet werden, wobei die Rege
leinheit µP entsprechend mehrere Eingangsgrößen auf das Er
reichen eines Idealwertes überprüfen.
In Fig. 2 ist eine mobile Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrich
tung SE mit einer als Stabantenne SA ausgebildete Sende-
/Empfangsantenne gezeigt, wobei eine maximale funktechnisch wirksame
Antennenlänge lmax durch die Länge Stabantenne SA bestimmt
ist.
Symmetrisch zur Längsachse der Stabantenne SA ist ein als
Hohlkörper ausgestalteter dielektrischer Körper HK derart an
geordnet, daß sich die Längsachse der Stabantenne SA mit der
Längsachse des dielektrischen Hohlkörpers HK deckt. Der
Durchmesser des Hohlkörpers HK sollte so gewählt sein, daß
die Seitenwände des Hohlkörpers im Bezug auf die Wellenlänge
keinen zu großen Abstand haben, da durch die sonst auftreten
den unterschiedlichen Phasenlaufzeiten sich eine andere Ab
strahlcharakteristik gegenüber der für Stabantennen (Monopo
lantennen) üblichen Abstrahlcharakteristik ergibt.
Der Hohlkörper weist wie das in dem in Fig. 1 beschriebene
Ausführungsbeispiel ferromagnetische Domänen auf und ist
ebenfalls mit einer ersten Schicht S1 und einer zweiten
Schicht S2 überzogen.
Für den Hohlkörper HK gelten daher die gleichen zum dielek
trischen Körper aus Fig. 1 gemachten Ausführungen, wobei
dies auch für die Anschlüsse HF und Einrichtung zum Entkop
peln EN gilt.
Lediglich die Regelung die zur Änderung der Dielektrizität des
Hohlkörpers HK aufgrund einer Gleichspannung UST führt unter
scheidet sich von der in Fig. 1 beschriebenen und wird aus
führlicher diskutiert.
Diese Spannung UST ist ein am Ausgang einer Regeleinheit (Mi
kroprozessor) µP anliegendes Signal (Steuersignal), deren Be
trag, Vorzeichen und/oder Signaldauer von an der Regeleinheit
µP anliegenden Eingangsgröße EQ abhängig ist.
Die Eingangsgröße EQ wird von vorgesehenen Erfassungsmitteln
ermittelt.
Diese Erfassungsmittel EFM können derart ausgestaltet sein,
daß sie einen Richtkoppler RK aufweisen, der aus einem Sende
signal eine vorlaufende Sendeleistung und eine rücklaufende
Sendeleistung auskoppelt (diese Ausgestaltung der Erfassungs
mittel kann auch bei der in Fig. 1 beschriebenen Ausführung
der Erfindung vorgenommen werden).
Die vorlaufende Sendeleistung wird dann zunächst von einem
ersten Gleichrichter gleichgerichtet und die gleichgerichtete
vorlaufende Sendeleistung wird anschließend von einem ersten
Analog/Digitalwandler in ein erstes digitales Signal gewan
delt. Die rücklaufende Sendeleistung wird von einem zweiten
Gleichrichter gleichgerichtet und die gleichgerichtete rück
laufende Sendeleistung anschließend von einem zweiten Ana
log/Digitalwandler in ein zweites digitales Signal gewandelt.
Die digitalen Signale liegen als Eingangssignal an der Rege
leinheit µP an, wobei die Regeleinheit µP beispielsweise als
(Mikro-)Prozessor mit zugehöriger Software ausgebildet ist.
Der Prozessor µP überprüft bei den anliegenden digitalen Si
gnalen, ob die Signale jeweils einen Idealwert - keine rücklaufende
Sendeleistung bzw. minimale rücklaufende Sendelei
stung und maximale vorlaufende Sendeleistung - erreicht ha
ben.
Trifft dies zu, wird das aktuelle Steuersignal UST bzw. das
Gleichspannungsfeld konstant gehalten.
Trifft dies nicht zu, wird vom Prozessor µP zunächst der Wert
der aktuellen Gleichspannung UST beispielsweise stetig er
höht, so daß sich die Dielektrizität des Hohlkörpers, ins
besondere ausgehend von dem Defaultwert, verändert wird.
Die durch diesen Vorgang geänderten Eingangsignale - vor- und
rücklaufende Sendeleistung -, die am Prozessor anliegen,
überprüft der Prozessor im Hinblick auf die zu erreichenden
Idealwerte. Haben sich die Werte der Signale - vor- und rück
laufende Sendeleistung - im Hinblick auf Erreichen der Ideal
werte verschlechtert, so wird der Wert der Gleichspannung
UST, beispielsweise stetig reduziert,. Dies kann sogar bis
zur Umkehrung des Vorzeichens des Signals UST führen.
Die Gleichspannung UST wird im Anschluß an die Ermittlung der
korrekten Richtung solange erzeugt, bis die durch das aus der
Gleichspannung UST resultierende Gleichspannungsfeld veränder
te Dielektrizität gewährleistet, daß vor- und rücklaufende
Sendeleistung ihre Idealwerte erreicht haben.
Alternativ kann für diesen Regelkreis auch nur eine der bei
den Größen - vorlaufende Sendeleistung oder rücklaufende Sen
deleistung PR - als Regelgröße verwendet werden, d. h. von den
Mitteln EFM erfaßt und vom Prozessor µP auf Erreichen der
Idealwerte - minimale bzw. keine rücklaufende Sendeleistung
oder maximal vorlaufende Sendeleistung - überprüft werden.
Als Alternative zum Einsatz eines zusätzlichen Prozessors µP
wäre es denkbar, daß bereits vorhandene Prozessoren durch ei
ne geeignete Steuersoftware aufgerüstet werden, um diese Re
gelung durchführen zu können.
Bei Einsatz eines zusätzlichen Prozessors µP wäre auch eine
Integration der Mittel EFM in den Prozessor µP denkbar.
Vorstehend sind mobile Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtungen
beschrieben worden, insbesondere weil bei mobilen Funk-Sende-
/Funk-Empfangseinrichtungen die Erfindung, insbesondere durch
Gewichtsreduzierung, Raumeinsparung etc. besonders vorteil
haft eingesetzt ist, jedoch ist die Erfindung nicht allein
bei mobilen Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtungen von Vor
teil sondern auch bei Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtungen.
Claims (10)
1. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) mit
- a) einem elektrisch wirksamen Antennenkörper (SA), in dessen Nahfeld ein dielektrischer Körper angeordnet ist, wobei der dielektrischer Körper derart ausgestaltet ist, daß die Dielektrizität des dielektrischen Körpers durch mindestens ein Steuersignal (UST) variierbar ist, sowie mit
- b) Mitteln (EFM) zum Erfassen von mindestens einer physikali schen, eine Funktion der Sende-/Empfangsqualität der Funk- Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) darstellenden, Größe (EQ), wobei die Erfassungsmittel (EFM) mit einer Regelein richtung (µP) derart verbunden sind, daß die physikali sche, eine Funktion der Sende-/Empfangsqualität der Funk- Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) darstellende, Größe (EQ), als Eingangsgröße (EQ') der Regeleinrichtung (µP) zugeführt wird und wobei die mit den Erfassungsmitteln (EFM) verbundene Regeleinrichtung (µP) in Abhängigkeit von der Eingangsgröße (EQ') bzw. von den Eingangsgrößen (EQ') die Dielektrizität mittels des Steuersignales (UST) solan ge steuert, bis ein optimaler Wert der physikalischen, ei ne Funktion der Sende-/Empfangsqualität der Funk-Sende- /Funk-Empfangseinrichtung (SE) darstellenden, Größe (EQ) gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- c) der dielektrische Körper (DK) ferromagnetische Domänen aufweist,
- d) der dielektrische Körper (DK) zumindest teilweise mit ei ner ersten Schicht (S1) derart überzogen ist, daß die Die lektrizität des dielektrischen Körpers gegenüber elektri schen Wechselfeldern resistent ist und von elektrischen Gleichspannungsfeldern beeinflussbar ist, wobei der die lektrische Körper aus Keramik ausgebildet ist.
2. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß
der dielektrische Körper mit einer zweiten Schicht (S2) der
art überzogen ist, daß die zweite Schicht (S2) die erste
Schicht (S1) vor äußeren mechanischen Einflüssen schützt
und/oder die erste Schicht (S1) fixiert.
3. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß
- a) der elektrisch wirksame Antennenkörper (SA) als Stabanten ne (SA) ausgestaltet ist,
- b) der dielektrische Körper als Hohlkörper (HK) ausgestaltet ist,
- c) der dielektrische Körper entlang der Längsachse der Stab antenne (SA) die Stabantenne (SA) zumindest teilweise um hüllt.
4. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
Ansprüch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der elektrisch wirksame Antennenkörper (SA) als Stabanten ne (SA) ausgestaltet ist,
- b) der dielektrische Körper als Stab (SB) ausgestaltet ist,
- c) der Stab (SB) parallel auf einer Längsseite der Staban tenne (SA) parallel zur Stabantenne (SA) angeordnet ist.
5. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Regeleinrichtung (µP) ein Prozessor mit einer für die Er
zeugung des Steuersignals (UST) bzw. der Steuersignale (UST)
ausgestalteten Software ist.
6. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Regeleinrichtung (µP) als Schaltwerk ausgestaltet ist.
7. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) zwischen einem Anschluß für das Steuersignal (UST) und dem elektrisch wirksamen Antennenkörper (SA) Entkopplungsmit tel (EN) angeordnet sind,
- b) die Entkopplungsmittel (EN) derart ausgestaltet sind, daß ein hochfrequentes Signal, das von dem ersten elektrisch wirksamen Antennenkörper (SA) empfangen oder gesendet wird, von dem Steuersignal (UST) entkoppelt ist.
8. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Regeleinrichtung (µP) derart ausgestaltet ist, daß sie zu
Beginn der Einstellung als Ausgangswert stets einen festge
legten Wert der Dielektrizitätszahl des dielektrischen Kör
pers einstellt.
9. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erfassungsmittel (EFM) derart ausgestaltet sind, daß sie
eine vorlaufende Sendeleistung und/oder rücklaufende Sende
leistung eines Sendesignals erfassen.
10. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (SE) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) im Nahfeld des elektrisch wirksamen Antennenkörpers (SA) ein weiterer elektrisch wirksamer Antennenkörper angeord net ist,
- b) der dielektrische Körper im Nahfeld des elektrisch wirksa men Antennenkörpers (SA) und im Nahfeld des weiteren e lektrisch wirksamen Antennenkörpers angeordnet ist,
- c) die Regeleinrichtung (µP), die Erfassungsmittel (EFQ) und die Entkopplungsmittel (EN) derart ausgestaltet sind, daß der elektrisch wirksame Antennenkörper, der weitere elektrisch wirksame Antennenkörper und der dielektrische Körper ein abstimmbares Filter realisieren.
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