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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Schaltkreis bzw. eine Schaltung zur Verwendung bei einer Sende-/Empfangsantenne
des Typs, wie er in der mobilen Telekommunikation Verwendung findet.
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Es steht schon sehr viel Information
zur Verfügung
in Bezug auf Schaltkreise in der mobilen Telekommunikation, insbesondere
in Bezug auf Mobiltelefone.
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Ein Problem, insbesondere im Zusammenhang
mit der Ausgestaltung eines Antennenschaltkreises für Mobiltelefone,
besteht in der Auflage eines derartigen Schaltkreises, verschiedenste
Tests zu durchlaufen, so daß er
in Bezug auf mehrere Kriterien international anerkannten Standards
genügt. Eines
dieser Kriterien ist der sogenannte "Blockiertest". Bei diesem Test wird der Senderschaltkreis
getestet in Anwesenheit eines hochenergetischen Blockiersignals,
um eine Situation zu simulieren, bei welcher zwei Personen gleichzeitig
mobile Kommunikationseinrichtungen unter Ausnutzung unterschiedlicher
Netzwerke betreiben, von denen eine mit voller Leistung sendet (da
sie sehr weit von ihrer Basisstation entfernt ist) und die andere
auf minimalem Energieniveau sendet. Während unter gewissen Umständen die
Notwendigkeit, diesen Test zu bestehen, beträchtliche Anstrengungen im Bezug
auf die Ausgestaltung des Senderschaltkreises bedeuten kann, kann
für einige
Datenmodulationsformate aus den unten dargelegten Gründen schon
allein die Natur des Modulationsformat dazu führen, daß dieses Blockierproblem weniger
wichtig ist. Beispielsweise werden gegenwärtige GSM Telefone im allgemeinen
betrieben unter Verwendung eines GMSK-Datenformats, das für sein Sendesignal
eine konstante Amplitudenumhüllende
hat, was bedeutet, daß die
Trennung zwischen jedem empfangenen Blockiersignal und dem vorgesehenen
Sendesignal immer groß genug
im Sinne der Amplitude bzw. ausgedrückt als Amplitude, ist. Dies
bedeutet, daß das
empfangene "Blockier"-signal immer von
einem Niveau bzw. einer Stärke
ist, daß die
Leistungssteuerungsstabilität
des zu der Antenne gesendeten Signals nicht beeinflußt wird.
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Es wurde jedoch unlängst vorgeschlagen, ein
erweitertes Datenformat mit dem GSM-System zu verwenden. Dieses
erweiterte System, bekannt als "EDGE" (Enhanced Data GSM
Environment) unterscheidet sich auf viele Weisen in Zusammenhang
mit den Signaleigenschaften, mit der GMSK-Formatierung. Während EDGE
Vorteile hat in Zusammenhang mit erhöhten Datenübertragungsraten und der Effizienz
des Gebrauchs des GSM-Spektrums, führt es zu einem Sende- bzw. Übertragungssignal,
das von veränderlicher
Amplitudenumhüllung
ist. Demgemäß bestehen
in dieser Situation gewisse Gelegenheiten, bei denen das von einer
Antenne ausgegebene Signal, das mit einer EDGE-Formatübertragungseinrichtung verwendet
wird, relativ niedrig ist, insbesondere im Bezug auf jedes angrenzende
Signal, das mit hoher Leistung gesendet bzw. übertragen wird. Dies kann zu
Instabilitäten
führen,
die erzeugt werden bei einem Senderschaltkreis einer Einrichtung,
die das EDGE Format verwendet, was zu Zusammenbrüchen der Übertragung führt, wie
auch unter extremen Umständen
zu einer Gefahr einer Beschädigung
des Schaltkreises.
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Die vorliegende Erfindung versucht,
diesem Problem beizukommen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Antennenschaltkreis bzw. eine Schaltung für ein mobiles
Telekommunikationsendgerät
vorgesehen, wobei der Schaltkreis aufweist:
Einen Leistungsverstärker zum
Empfangen und Verstärken
eines zu sendenden Signales im Gebrauch;
eine Antenne zum Senden
bzw. Übertragen
von Signalen, die von dem Leistungsverstärker ausgegeben wurden; und
Schaltmittel,
die in Abhängigkeit
von der Verstärkungsfaktoreinstellung
des Leistungsverstärkers
einen Dämpfer
zwi schen dem Ausgang des Leistungsverstärkers und der Antenne einführen.
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Der Dämpfer kann das Ausgangssignal
des Leistungsverstärkers
bis zu 10 Dezibel dämpfen.
Der Schaltkreis bzw. die Schaltung kann des weiteren Leistungssteuermittel
aufweisen, um den Ausgang des Leistungsverstärkers über eine Rückführschleife zu steuern.
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Die Erfindung sieht auch eine mobile
Sendeeinrichtung vor, die ein Mobiltelefon sein kann, und welche
obigen Antennenschaltkreis umfaßt.
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Durch ausgewähltes Einführen eines Dämpfers zwischen
dem Ausgang des Leistungsverstärkers
und der Antenne ist es möglich,
insbesondere wenn der Leistungsverstärker mit einem Ausgangssignal
mit niederer Energie betrieben wird, eine mit Verlust behaftete
Komponente einzuführen,
die sicherstellt, daß jedes
Blockiersignal, das von der Antenne empfangen wird und auf den Ausgang
des Leistungsverstärkers
trifft, während
gesendet wird, eine Amplitude am Ausgang des Leistungsverstärkers hat,
die immer geringer ist als das Ausgangssignal von dem Leistungsverstärker. Dies
führt zu
einer Amplitudendiskrepanz, die ausreichend ist, eine Ausgestaltung
des Rückführleistungssteuerschaltkreises derart
zu ermöglichen,
daß dieser
weniger durch das Blockiersignal beeinflußt wird und derart, daß keine Oszillationen
oder eine Amplitudeneinkerbung erzeugt werden, welche die Sendequalität beeinflussen können oder
in die Rückführschleife
eine Instabilität einführen.
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Ein Beispiel der vorliegenden Erfindung
wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 ein
schematisches Schaltungsdiagramm eines standardmäßigen mobilen Telekommunikationsendgerätes mit
bekanntem Antennenschaltkreis ist; und
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2 ein
schematisches Schaltungsdiagramm des erfindungsgemäßen Antennenschaltkreises
ist.
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Bezugnehmend auf 1, ist ein bekannter Antennenschaltkreis
zur Verwendung in einem mobilen Telekommunikationsendgerät, wie beispielsweise einem
Mobiltelefon, gezeigt. Der Schaltkreis umfaßt I- und Q-Digital-/Analogwandler 1, 2,
die dem RF-Sender- bzw. Transmitterschaltkreis 3 Eingangssignale
liefern. Der Senderschaltkreis 3 erzeugt ein RF-Signal,
das einem Leistungsverstärker 4 zum Zwecke
der Verstärkung
vor der Sendung bzw. Übertragung,
eingegeben wird. Das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers 4 wird
einer Antenne 5 zugeführt,
so daß ein
gesendetes Signal 6 einer Basisempfangsstation gesendet
werden kann. In dem Transmissionsweg zwischen dem Ausgang des Leistungsverstärkers 4 und
der Antenne 5 befindet sich ein Schalter 7, welcher
derart gesteuert werden kann, daß er die Verbindung der Antenne 5 zu
einer Empfangsschaltung (nicht gezeigt) richtet, wenn ein Signal
von dem Endgerät
empfangen werden soll. Mit dem Leistungsverstärker 4 steht ein Rückführregelungsschaltkreis 8 in
Verbindung, der den Ausgang des Leistungsverstärkers 4 überwacht
und den Verstärkungsfaktor
des Leistungsverstärkers 4 darauf basierend
steuert, um sicherzustellen, daß der
Wert des übertragenen
Signals von der Antenne 5 innerhalb der erforderlichen
Standards liegt.
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Allgemein gesagt, wird ein derartiger
Schaltkreis in GSM-Mobiltelefonsystemen
verwendet, welche das GMSK-Datenkommunikationsformat
verwenden.
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Es ist auch möglich, derartige Schaltkreise für EDGE-Formatdatensignale
zu verwenden. Jedoch ist ein zusätzlicher
Isolator 10 erforderlich, um die von der Antenne empfangenen,
parasitären
Signale zu dämpfen
bzw. abzuschwächen.
Trotzdem können
unter gewissen Umständen
Probleme auftreten. Eine derartige Situation ist die "Blockier"-Situation, die oben
beschrieben wurde. In dieser Situation wird ein Blockiersignal
9 von
der Antenne 5 empfangen, während sie auch sendet. Das
von der Antenne empfangene Blockiersignal 9 gelangt durch
den Schalter und erreicht den Ausgang des Leistungsverstärkers 4,
wo es reflektiert und zurückgeschickt
wird in Vorwärts(Sende)-Richtung.
Daher wird der Richtungs- bzw. Rückführkoppler
sowohl das gesendete Signal wie auch das reflektierte Blockiersignal
in den Rückführweg sampeln.
Dies wird den Leistungssteuerschaltkreis beeinflussen und Instabilitäten verursachen,
falls das Niveau des gesendeten Signals von viel kleinerer Amplitude
ist als das Niveau des Blockiersignals.
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Dessen Wirkung auf den Eingang bzw.
das Eingangssignal an die Leistungssteuereinrichtung 8 und
folglich die Rückführ- bzw.
Feedbacksteuerung des Niveaus des Leistungsverstärkers 4 ist gering
für ein
GMSK-Formatsignal. Bei Sendesignalen in Übereinstimmung mit dem EDGE-Format
hingegen erfolgt eine beachtliche Änderung der Amplitude des Ausgangssignals
des Leistungsverstärkers 4,
typischerweise mit 16,8 dB. Daher können bei einem Blockiersignal,
das bei einem Referenzwert von 0dBMRMS empfangen wird und in einer
Situation, in welcher der Leistungsverstärker 4 auf dem untersten
Leistungsniveau sendet und in Bezug auf ein EDGE-Signal, das sich
am unteren Ende der EDGE-Formatamplitudenscala befindet, können Probleme
insofern auftreten, als das blockierte Signal größere Amplitude hat als ein
sehr wesentlicher Teil des gesendeten Signals. Dies kann zu einer
ungenauen Steuerung der Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers 4 bis
hin zu einem Ausmaß führen, bei
dem die Steuerung instabil werden kann und ungeeignete Übertragungen
und viele Datenfehler erzeugt.
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2 zeigt
die vorliegende Erfindung, wobei Komponenten, die im allgemeinen
denjenigen der 1 entsprechen,
identisch numeriert sind. Anstelle des Schalters 7 im Stand
der Technik ist bei dem Schaltkreis nach der vorliegenden Erfindung
ein Schalter 13 vorgesehen. Der Schalter 13 liefert
noch die auswählbare
Sende-/Empfangskomponente, die in dem Schalter 7 nach dem Stand
der Technik beinhaltet ist. Jedoch bein haltet er auch eine Dämpfungskomponente 11,
die gewählt
werden kann durch geeignete Steuerung des Schalters 13 von
einem Steuersignalausgang 12. Dies vermeidet die Verwendung eines
großen
und kostspieligen Isolators 10.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist
der Betrieb in den meisten Fällen
der gleiche wie derjenige im Stand der Technik. Jedoch liefert das
Vorsehen der Dämpfungskomponente 11 innerhalb
des Schalters 13 eine Einrichtung, die unter gewissen Umständen einen
Dämpfer 11 in
den Transmissionsweg zwischen dem Ausgang des Leistungsverstärkers 4 und der
Antenne 5 einführen
kann. Die Umstände
werden bis zu einem gewissen Grad abhängig sein von den speziellen
Eigenschaften des Signals, das zu erzeugen ist, wie auch denjenigen
des Leistungsverstärkers 4,
der Antenne 5 und der Empfindlichkeit des Leistungssteuerschaltkreises 8.
Ist jedoch bestimmt, allgemein ausgedrückt, daß der Leistungsverstärker 4 bei
niedrigen Energieniveaus betrieben wird, d. h. bei den Verhältnissen,
bei denen ein Blokkiersignal 9 ausreichender Stärke die
Stabilität
des Leistungssteuerschaltkreises 8 beeinflussen kann, so
wird der Schalter 13 über
den Eingang 12 betätigt,
um die Dämpfungskomponente 11 in
den Weg einzuführen. Während dies
zur Notwendigkeit der Erhöhung
des Ausgangsleistungsniveaus 8 führt, um die zusätzliche
Dämpfung 11 zu
kompensieren, führt
dies zur Dämpfung
jedes empfangenen parasitären "Blockier"-signals 9 vor
dessen Ankunft am Ausgang des Leistungsverstärkers 4. Eine derartige
Dämpfung des
empfangenen Blockiersignals 9 führt dazu, daß dessen
Amplitude beachtlich gemindert ist zum Zeitpunkt, wenn es den Ausgang
des Leistungsverstärkers 4 erreicht.
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Des weiteren ist durch Betätigung des
Leistungsverstärkers
bei einem geringfügig
höheren
Ausgangsleistungsniveau, als es notwendig wäre bei dem Beispiel der 1 nach dem Stand der Technik, das
Ausgangssignal höher
als beim Stand der Technik. Ausgedrückt im Sinne der Amplitude
gibt es daher eine resultierende Trennung zwischen dem Ausgangssignal
von dem Leistungsverstärker 4 und
dem Blockiersignal 9, gesehen als Aus gang des Leistungsverstärkers 4,
das größer ist
als beim Stand der Technik. Durch eine geeignete Steuerung des Dämpfungswertes
(ein 8 dB-Wert ist für
die meisten EDGE-Format-Signale
geeignet), können
die relativen Amplituden der beiden Signale derart sein, daß keine
signifikante Auswirkung auf das von dem Leistungsschaltkreis 8 empfangene
Aufzeichnungssignal besteht und ein Steuerungsverlust des Leistungsverstärkers 5 ist
vermieden. Wir möchten
auch festhalten, daß ein
Betrieb bei einem geringfügig
höheren Leistungsniveau
nicht wirklich unbequem ist, da der RF-Sender schon ausgestaltet
ist, um auf den höchsten
Leistungsniveaus betrieben zu werden. Daher ist die Differenz im
Sinne einer Energie- bzw.
Leistungseinsparung zwischen mittleren-niederen Energieniveaus und
dem untersten Energieniveau nicht sehr signifikant.